师:同学们好,今天我们一起来学习第十章相交线、平行线与平移。大家先欣赏这幅图片,“红日升在东方,其大道满霞光”。在这幅图片中,所有的线都是直线吗?有相交线吗?有平行线吗?大家的眼睛是否被欺骗了呢?其实中间的两条黑线是平行线。本章我们将研究平面内不重合的两条直线的位置关系——相交与平行。同时,我们还会学习通过简单的推理得出数学结论的方法,培养言之有据的思考习惯。相信通过本章的学习,大家会觉得数学越来越好玩啦。
好,我们开始第一节的学习。相交线在日常生活中,剪刀给人一种相交线的形象。如图,如果两条直线只有一个公共点,就说这两条直线相交,该公共点叫做两直线的交点,记作直线AB、CD相交于点O。请同学们观察并思考,两直线相交时构成了几个小于平角的角,并把它们表示出来。
生:构成了四个小于平角的角,分别为角1、角2、角3、角4。
师:同学们再想一想,将这些角两两相配,能得到哪几对角?
生:有6对角,分别为角1与角2、角2与角3、角3与角4、角4与角1、角1与角3、角2与角4。
师:那每对角中两个角的位置有怎样的关系?
生:不是相邻就是相对。
师:没错。那么同学们再关注一下相邻的角,它们的数量又有什么样的关系呢?我们以角1与角2为例,观察发现角1 + 角2刚好是一个平角,等于180度。也就是说,角1与角2是互补的,同理,角2与角3也是互补的。这4对相邻的角,它们都是互补的。相邻的角除了有这样的数量关系,它们的顶点和边又有什么样的特殊关系呢?我们不妨以角1与角2为例,来观察一下它们的顶点分别有何联系?
生:角1与角2它们的顶点都是O点,所以它们有公共顶点;OC既是角1的边,也是角2的边,所以它们有一条公共边;角1的边OA与角2的边OB刚好在直线AB上,OA与OB互为反向延长线,所以它们角的另一边互为反向延长线。
师:两直线相交,满足上述三个条件的角,我们把它叫做邻补角。另一类相对的角,它们的位置又有什么特殊的关系呢?我们不妨以角1与角3为例,观察角1与角3的顶点、边分别有何联系。
生:角1与角3的顶点都是O点,所以它们有公共顶点;角1的边OC与角3的边OD互为反向延长线,角1的边OA与角3的边OB互为反向延长线,也就是说角的两边分别互为反向延长线。
师:两直线相交时,满足上述两个特征的角,我们把它叫做对顶角。根据对顶角的定义,接下来同学们请判断下列各图中角1和角2是否互为对顶角,并说明理由。
生:第一个图,它们不是对顶角,因为它们没有公共顶点;第二个图,它们也不是对顶角,它们两边不是互为反向延长线;第三个图也不是,它们角的两边不是互为反向延长线;第四个图也不是,它们的两边不是互为反向延长线,它们是邻补角;第五个图,它们是对顶角,它们有公共顶点,两边互为反向延长线;第六个图不是,它们没有公共顶点,它们不是两条直线相交形成的。
师:对顶角又有什么样的数量关系呢?接着我们继续探究。用剪刀剪东西时,随着剪刀的一扎一合,角1与角2同时增大又同时缩小,大家能猜出角1和角2的大小关系吗?这里角1和角2是对顶角,也就是说在这个图中,角1和角3有什么样的大小关系?对顶角有什么样的大小关系?我们可以量一量,猜猜对顶角相等。在几何上,我们不能仅靠猜、量来得出结论,我们要有推理过程,大家能说明下这其中的道理吗?两直线相交除了会形成对顶角,还有邻补角,这里角1与角2是邻补角,角2与角3是邻补角,邻补角互补。
生:因为角1与角2互补,角2与角3互补,同角的补角相等,所以角1 = 角3,同理,角2 = 角4。
师:我们可以做一个小结。两条直线相交会形成四个角,其中有4对邻补角,2对对顶角。它们特殊的位置关系决定了它们特殊的数量关系,我们得出邻补角互补、对顶角相等。后面我们就可以直接利用这两个性质解题了。来看看例1,如图,两条直线相交所形成的四个角中,已知角1 = 30度,那么角2、角3和角4各等于多少度?
