平行和垂直是兩條直線之間的特殊位置關系,掌握好這兩種基本關系對后續(xù)的幾何學習非常重要.我們要想把所掌握的知識融會貫通、游刃有余地運用到解題過程中去,就必須做到對每節(jié)內容的重、難點及知識網絡心中有數.下面,我們不妨來回顧一下這兩節(jié)的重要內容:
一、平行和垂直的知識網絡
1.概念:
(1)在同一平面內,不相交的兩條直線叫做平行線.(2)如果兩條直線相交所成的四個角中有一個角是直角,那么這兩條直線互相垂直,其中的一條直線叫做另一條直線的垂線,它們的交點叫做垂足.(3)直線外一點到這條直線的垂線段的長度叫做點到直線的距離.
2.性質:
(1)過直線外一點有且只有一條直線與這條直線平行.
(2)過一點有且只有一條直線與已知直線垂直.
(3)直線外一點與直線上各點連接的所有線段中,垂線段最短.
二、典型例題分析
例1 已知∠AOB,P是平面內任意一點,過點P畫直線與OA平行,這樣的直線( ).
A. 有且只有一條 B.有兩條
C.不存在 D.有一條或不存在
【解析】解題時,我們要特別關注條件“P是平面內任意一點”,所以要有分類討論的思想.當點P在OA上時,這樣的直線不存在.當點P在OA外時,這樣的直線有一條.故本題答案應選D.
例2 如圖1,P為∠AOB的邊OA上一點.
(1)畫PQ⊥OB,垂足為Q;
(2)畫OA的垂線PR,PR與OB相交于點R;
(3)指出所畫圖形中所有的垂線段:
,其中垂線段PR的長度是點 到直線 的距離,垂線段QR的長度是點 到直線 的距離.
【解析】第(1)、(2)小題的答案如圖2所示.在畫圖的過程中要注意以下細節(jié):所畫垂線應該是與已知直線垂直的直線,畫好之后別忘了標上垂直符號.第(3)小題中垂線段有5條,線段OP、RP、PQ、OQ、RQ,注意不要有遺漏.
另外,在回答后兩問時,我們一定要判斷清楚垂線段是和哪條直線垂直,故垂線段PR的長度是點R到直線OA的距離,垂線段QR的長度是點R到直線PQ的距離.
例3 利用網格的特征,在圖3中完成下面的操作.(1)過點C畫直線AB的垂線MN;(2)過點C畫直線AB的平行線PQ.
【解析】在網格線中作圖是一個重要的考點.因此,我們在網格中作圖時,必須學會利用網格的特性來畫圖.
在第(1)小題作圖時,我們可以嘗試通過抓住角的關系來畫.在圖4中,∠1+∠2=90°,∠3=∠1,所以∠2+∠3=90°,故垂線必過M點,從而可經過C、M兩點畫出垂線MN.在第(2)小題作圖時,可將線段EF向上平移過C點,當F移動到C點時,E點移動到G點處,從而畫出平行線PQ.
希望通過上述關于平行和垂直內容的例子,能夠幫助同學們在數學的學習過程中學會總結重、難點.事實上,研究典型例題的解題方法和思路,可以幫助大家領悟數學思想,從而使大家在數學學習的道路上越走越精彩!
(作者單位:江蘇省無錫市河埒中學)