生活中許多美妙的圖形,是由線和角構(gòu)成的.在《平面圖形的認(rèn)識(shí)(一)》這一章中通過豐富的實(shí)例,認(rèn)識(shí)了線段、射線、直線、角等簡(jiǎn)單的平面圖形,了解平面上兩條直線的平行與垂直關(guān)系,這些都是進(jìn)一步研究其他圖形性質(zhì)的基礎(chǔ).
一、線段、射線、直線
1、線段、射線、直線的區(qū)別與聯(lián)系
線段、射線、直線的區(qū)別在于有無延伸性和有無端點(diǎn),線段向一方無限延長(zhǎng)形成射線,向兩方無限延長(zhǎng)形成直線.在用符號(hào)表示線段、射線、直線時(shí),一般應(yīng)在字母前面注明“線段”、“射線”、“直線”.
2、線段的大小比較
(1)疊合法:先把兩條線段的一個(gè)端點(diǎn)重合,使另一個(gè)端點(diǎn)在同一側(cè),從而確定兩條線段的長(zhǎng)短,這是從“形”的方面進(jìn)行比較.
(2)度量法:先分別量出每條線段的長(zhǎng)度,再根據(jù)度量的結(jié)果確定兩條線段的大小,這是從“數(shù)”的方面進(jìn)行比較.
3、線段的中點(diǎn)
把一條線段分成相等的兩條線段的點(diǎn)叫做線段的中點(diǎn).
如圖,因?yàn)镃是線段AB的中點(diǎn),所以AC=BC= AB或AB=2AC=2BC.
二、角
1、角的定義和表示方法
角可以從靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種方式給出定義.
(1)角的靜態(tài)定義:角是由有公共端點(diǎn)的兩條射線組成的圖形;
(2)角的動(dòng)態(tài)定義:角也可以看成是一條射線繞著它的端點(diǎn)旋轉(zhuǎn)到另一個(gè)位置所成的圖形.起始位置為始邊,終止位置為終邊.
在對(duì)角進(jìn)行表示的時(shí)候,應(yīng)注意:
(1)用三個(gè)大寫字母表示角時(shí),頂點(diǎn)字母一定要寫在中間的位置;
(2)用一個(gè)大寫字母表示角時(shí),這個(gè)頂點(diǎn)處只能有一個(gè)角;
(3)用數(shù)字或希臘字母表示角時(shí),要在角內(nèi)靠近頂點(diǎn)處畫上弧線,并注上數(shù)字或希臘字母.
2、角的大小比較
與線段的大小比較類似,比較兩個(gè)角的大小有疊合法和度量法.
(1)疊合法:將兩個(gè)角的頂點(diǎn)和一邊疊合在一起,另一邊放在重合邊的同側(cè),觀察這兩條邊的位置關(guān)系;
(2)度量法:用量角器量出要比較的角的度數(shù)直接比較大小.角的度量單位是度、分、秒,相互之間的換算是六十進(jìn)制,類似于時(shí)、分、秒的換算.
角的大小決定于角的兩條邊張開的角度,與邊的長(zhǎng)短并沒有關(guān)系,例如,用一個(gè)放大5倍的放大鏡看一個(gè)30°的角,這個(gè)角在放大鏡下仍然是30°.
3、角的平分線
從角的頂點(diǎn)引一條射線,把這個(gè)角分成兩個(gè)相等的角,這條射線就是這個(gè)角的角平分線.
角平分線的性質(zhì)與線段的中點(diǎn)的性質(zhì)類似,如圖,因?yàn)镺C平分∠AOB,所以∠AOC=∠BOC= ∠AOB,∠AOB=2∠AOC=2∠BOC.
三、兩個(gè)角之間的特殊關(guān)系
1、 余角、補(bǔ)角
(1)定義:如果兩個(gè)角的和是一個(gè)直角,那么這兩個(gè)角互為余角;如果兩個(gè)角的和是一個(gè)平角,那么這兩個(gè)角互為補(bǔ)角.
需要注意的是:互余、互補(bǔ)指的是兩個(gè)角在數(shù)量上的特殊關(guān)系,與它們所處的位置無關(guān).只有銳角才有余角,互余的兩個(gè)角都是銳角,互補(bǔ)的兩個(gè)角都小于180°.
(2)性質(zhì):同角(等角)的余角相等;同角(等角)的補(bǔ)角相等.
2、對(duì)頂角
(1)定義:如果兩個(gè)角有公共頂點(diǎn),而且一個(gè)角的兩邊分別是另一個(gè)角的兩邊的反向延長(zhǎng)線,這樣的兩個(gè)角叫做對(duì)頂角.
對(duì)頂角的概念揭示的是兩個(gè)角位置上的特殊關(guān)系,在相交的兩條直線中,相對(duì)的兩個(gè)角是對(duì)頂角.
(2)性質(zhì):對(duì)頂角相等.
根據(jù)對(duì)頂角特殊的位置關(guān)系,利用“同角的補(bǔ)角相等”可以推出“對(duì)頂角相等”的數(shù)量關(guān)系.
四、兩條直線之間特殊的位置關(guān)系
1、平行
(1)平行線的概念
在同一平面內(nèi),不相交的兩條直線叫做平行線.
同一平面內(nèi),兩條直線的位置關(guān)系有兩種:相交和平行(不相交).注意:①在“同一平面內(nèi)”是前提條件;②平行線指的是兩條直線,如果兩條射線或兩條線段平行,實(shí)際上是指它們所在的直線平行.
(2)平行線的基本性質(zhì)
過直線外一點(diǎn)有且只有一條直線與這條直線平行.
“有且只有”說明了平行線的存在性和唯一性,同時(shí)過直線上一點(diǎn)不能作直線與這條直線平行.
2、垂直
(1)垂線的概念
如果兩條直線相交成直角,那么這兩條直線互相垂直,互相垂直的兩條直線的交點(diǎn)叫做垂足.當(dāng)兩條直線互相垂直時(shí),其中一條直線叫做另一條直線的垂線.
在同一平面內(nèi),兩條直線只有相交與平行兩種位置關(guān)系,“垂直”是相交的一種特殊情形.
(2)垂線的性質(zhì)
①過一點(diǎn)有且只有一條直線與已知直線垂直.
它同樣說明了垂線的存在性與唯一性.與平行線的性質(zhì)不同的是,這一點(diǎn)的位置可以在直線上也可以在直線外.
②垂線段最短.
直線外一點(diǎn)到這條直線的垂線段的長(zhǎng)度,叫做點(diǎn)到直線的距離.
在學(xué)習(xí)中,應(yīng)注意區(qū)分垂線、垂線段、點(diǎn)到直線的距離.垂線是直線,垂線段是線段,它們都是圖形;點(diǎn)到直線的距離是用垂線段的長(zhǎng)度來定義的,它是一個(gè)數(shù)量.