命题、证明及平行线的判定定理(提高)知识讲解【学习目标】1.了解定义、命题的含义,会区分命题的条件(题设)和结论;2.体会检验数学结论的常用方法:实验验证、举出反例、推理;4.了解公理和定理的定义,并能正确的写出已知和求证,掌握证明的基本步骤和书写格式;5.掌握平行线的判定方法,并能简单应用这些结论.【要点梳理】要点一、定义与命题1.定义:一般地,用来说明一个名词或者一个术语的意义的句子叫做定义.要点诠释:(1)定义实际上就是一种规定.(2)定义的条件和结论互换后的命题仍是真命题.2.命题:判断一件事情的句子叫做命题.真命题:正确的命题叫做真命题.假命题:不正确的命题叫做假命题.要点诠释:(1)命题的结构:命题通常由条件(或题设)和结论两部分组成.条件是已知事项,结论是由已知事项推出的事项,一般地,命题都可以写成”如果……那么……”的形式,其中“如果”开始的部分是条件,“那么”后面是结论.(2)命题的真假:对于真命题来说,当条件成立时,结论一定成立;对于假命题来说,当条件成立时,不能保证结论正确,即结论不成立.要点二、证明的必要性要判断一个命题是不是真命题,仅仅依靠经验、观察、实验和猜想是不够的,必须一步一步、有根有据地进行推理.推理的过程叫做证明.要点三、公理与定理1.公理:通过长期实践总结出来,并且被人们公认的真命题叫做公理.要点诠释:欧几里得将“两点确定一条直线”等基本事实作为公理.2.定理:通过推理得到证实的真命题叫做定理.要点诠释:证明一个命题的正确性要按已知、求证、证明的顺序和格式写出.其中“已知”是命题的条件,“求证”是命题的结论,而“证明”则是由条件(已知)出发,根据已给出的定义、公理、已经证明的定理,经过一步一步的推理,最后证实结论(求证)的过程.要点四、平行公理及平行线的判定定理1.平行公理:经过直线外一点,有且只有一条直线与这条直线平行.推论:如果两条直线都与第三条直线平行,那么这两条直线也互相平行.要点诠释:(1)平行公理特别强调“经过直线外一点”,而非直线上的点,要区别于垂线的第一性质.(2)公理中“有”说明存在;“只有”说明唯一.(3)“平行公理的推论”也叫平行线的传递性.2.平行线的判定定理判定方法1:同位角相等,两直线平行.如上图,几何语言:∵∠3=∠2∴AB∥CD(同位角相等,两直线平行)判定方法2:内错角相等,两直线平行.如上图,几何语言:∵∠1=∠2∴AB∥CD(内错角相等,两直线平行)判定方法3:同旁内角互补,两直线平行.如上图,几何语言:∵∠4+∠2=180°∴AB∥CD(同旁内角互补,两直线平行)要点诠释:平行线的判定是由角相等或互补,得出平行,即由数推形.【典型例题】类型一、定义与命题1.说出下列命题的条件和结论,并判断它是真命题还是假命题:(1)在同一个三角形中,等角对等边;(2)两角和其中一角的对边对应相等的两个三角形全等;(3)有两边对应成比例,且有任意一角对应相等的两个三角形相似.【答案与解析】解:(1)先把这个命题写成“如果……那么……”的形式:如果在同一个三角形中,有两个角相等,那么这两个角所对的边也相等.条件:同一个三角形中的两个角相等;结论:这两个角所对的两条边相等.它是真命题.(2)原命题可以写成:如果两个三角形有两个角和其中一角的对边对应相等,那么这两个三角形全等.条件:两个三角形有两个角和其中一角的对边对应相等;结论:这两个三角形全等.它是真命题.(3)原命题可以写成:如果两个三角形两边对应成比例,且有任意一角对应相等,那么这两个三角形相似.条件:两个三角形两边对应成比例,且有任意一角对应相等;结论:这两个三角形相似.它是假命题,反例:如下图:【总结升华】要判断一个命题是假命题,只要能够举出一个例子,使之具备命题的条件,而不具备命题的结论,就可以说明这一命题是假命题,这种例子通常称为反例.举一反三:【变式】下列语句中,哪些是命题,哪些不是命题,如果是命题的话,请指出是真命题还是假命题?(1)三角形的三条高交于一点;(2)解方程0322xx;(3)1+2≠3.【答案】(2)不是命题;(1)(3)是命题,其中(1)是真命题,(3)是假命题.【变式2】下列真命题的个数是()(1)直线a、b、c、d,如果a∥b、c∥b、c∥d,则a∥d.(2)两条直线被第三条直线所截,同旁内角的平分线互相垂直.(3)两条直线被第三条直线所截,同位角相等.(4)在同一平面内,如果两直线都垂直于同一条直线,那么这两直线平行.A.1个B.2个C.3个D.4个【答案】B类型二、公理、定理及证明2.证明:对顶角相等.【思路点拨】如果题目中没有明确出“条件”和“结论”,应先写出已知、求证、证明,如果需要的话并画出图形,再证明.【答案与解析】已知:如图,直线AB,CD相交于点O,∠1和∠2是对顶角.求证:∠1=∠2.证明:∵∠1和∠2是对顶角(已知),∴OA与OB互为反向延长线(对顶角的意义).∴∠AOB是平角(平角的定义).同理,∠COD也是平角.∴∠1和∠2都是∠AOC的补角(补角的定义).∴∠1=∠2(等角的补角相等).【总结升华】“对顶角相等”是一个定理,而不是公理.举一反三:【变式】证明:相似三角形的周长比等于相似比.【答案】已知:如图,△ADE∽△ABC,AE∶AC=k求证:C△ADE:C△ABC=k证明:∵△ADE∽△ABC∴AE:AC=AD:AB=DE:BC=k∴(AE+AD+DE):(AC+AB+BC)=k∴C△ADE:C△ABC=k类型三、平行公理及平行线的判定3.(2015春•无锡)一副直角三角板叠放如图所示,现将含45°角的三角板ADE固定不动,把含30°角的三角板ABC绕顶点A顺时针旋转∠α(α=∠BAD且0°<α<180°),使两块三角板至少有一组边平行.(1)如图①,α=°时,BC∥DE;(2)请你分别在图②、图③的指定框内,各画一种符合要求的图形,标出α,并完成各项填空:图②中α=°时,∥;图③中α=°时,∥.【思路点拨】(1)利用两直线平行同位角相等,并求得α=45°﹣30°=15°;(2)利用平行线的性质及旋转不变量求得旋转角即可.【答案与解析】解:(1)图①中α=15°时,BC∥DE,∵BC∥DE,∴∠1=∠B=60°,∵∠1=∠D+∠α,∠D=45°,∴∠α=15°α=∠CAD﹣∠CAB=45°﹣30°=15°.(2)图②中α=60°时,BC∥DA,∵∠BAC=30°,∠α=60°,∴∠DAC=90°=∠C,∴∠DAC+∠C=180°,∴BC∥DA;图③中α=105°时,BC∥EA.∵∠α=105°,∠DAE=45°,∴∠EAB=60°,∵∠B=60°,∴∠EAB=∠B,∴BC∥EA.故答案为:(1)15;(2)60;BC;DA;105;BC;AE.【总结升华】本题考查了图形的旋转变化,学生主要看清是顺时针还是逆时针旋转,并判断旋转角为多少度,难度不大,但易错.举一反三:【变式】一个学员在广场上驾驶汽车,两次拐弯后,行驶的方向与原来的方向相同,这两次拐弯的角度可能是().A.第一次向左拐30°,第二次向右拐30°B.第一次向右拐50°,第二次向左拐130°C.第一次向右拐50°,第二次向右拐130°D.第一次向左拐50°,第二次向左拐130°【答案】A提示:“方向相同”有两层含义,即路线平行且方向相同,在此基础上准确画出示意图.图B显然不同向,因为路线不平行.图C中,∠1=180°-130°=50°,路线平行但不同向.图D中,∠1=180°-130°=50°,路线平行但不同向.只有图A路线平行且同向,故应选A.4.(2016春•太仓市期末)如图,四边形ABCD中,∠A=∠C=90°,BE平分∠ABC,DF平分∠ADC,则BE与DF有何位置关系?试说明理由.【思路点拨】根据四边形的内角和定理和∠A=∠C=90°,得∠ABC+∠ADC=180°;根据角平分线定义、等角的余角相等易证明和BE与DF两条直线有关的一对同位角相等,从而证明两条直线平行.【答案与解析】解:BE∥DF.理由如下:∵∠A=∠C=90°,∴∠ABC+∠ADC=180°∵BE平分∠ABC,DF平分∠ADC,∴∠1=∠2=∠ABC,∠3=∠4=∠ADC,∴∠1+∠3=(∠ABC+∠ADC)=×180°=90°,又∠1+∠AEB=90°,∴∠3=∠AEB∴BE∥DF【总结升华】此题运用了四边形的内角和是360°、角平分线定义、等角的余角相等和平行线的判定,考察的知识点较多,只有熟练掌握,才能运用自如.举一反三:【变式1】已知,如图,BE平分ABD,DE平分CDB,且1与2互余,试判断直线AB、CD的位置关系,请说明理由.【答案】解:AB∥CD,理由如下:∵BE平分∠ABD,DE平分∠CDB,∴∠ABD=2∠1,∠CDB=2∠2.又∵∠1+∠2=90°,∴∠ABD+∠CDB=180°.∴AB∥CD(同旁内角互补,两直线平行).【变式2】(2015•长春一模)如图,直线a与直线b被直线c所截,b⊥c,垂足为点A,∠1=70°.若使直线b与直线a平行,则可将直线b绕着点A顺时针旋转()A.70°B.50°C.30°D.20°【答案】解:∵b⊥c,∴∠2=90°.∵∠1=70°,a∥b,∴直线b绕着点A顺时针旋转的度数=90°﹣70°=20°.故选D.命题、证明及平行线的判定定理(提高)巩固练习【巩固练习】一、选择题1.下列说法中是真命题的有().①一条直线的平行线只有一条.②过一点与已知直线平行的直线只有一条.③因为a∥b,c∥d,所以a∥d.④经过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行.A.1个B.2个C.3个D.4个2.如果两个角的一边在同一直线上,另一边互相平行,则这两个角().A.相等B.互补C.互余D.相等或互补3.(2015•黔南州)如图,下列说法错误的是()A.若a∥b,b∥c,则a∥cB.若∠1=∠2,则a∥cC.若∠3=∠2,则b∥cD.若∠3+∠5=180°,则a∥c4.一辆汽车在广阔的草原上行驶,两次拐弯后,行驶的方向与原来的方向相同,那么这两次拐弯的角度可能是().A.第一次向右拐40°,第二次向右拐140°.B.第一次向右拐40°,第二次向左拐40°.C.第一次向左拐40°,第二次向右拐140°.D.第一次向右拐140°,第二次向左拐40°.5.(2016春•莒县期末)如图,下列条件中不能判定AB∥CD的是().A.∠3=∠4B.∠1=∠5C.∠1+∠4=180°D.∠3=∠56.(绍兴)学习了平行线后,小敏想出了过已知直线外一点画这条直线的平行线的新方法,她是通过折一张半透明的纸得到的(如图,(1)—(4)):从图中可知,小敏画平行线的依据有().①两直线平行,同位角相等.②两直线平行,内错角相等.③同位角相等,两直线平行.④内错角相等,两直线平行.A.①②B.②③C.③④D.④①二、填空题7.在同一平面内的三条直线,它们的交点个数可能是________.8.(2015春•高密市)如图,在下列条件中:①∠DAC=∠ACB;②∠BAC=∠ACD;③∠BAD+∠ADC=180°;④∠BAD+∠ABC=180°.其中能使直线AB∥CD成立的是.(填序号)9.规律探究:同一平面内有直线a1,a2,a3…,a100,若a1⊥a2,a2∥a3,a3⊥a4…,按此规律,a1和a100的位置是________.10.已知两个角的两边分别平行,其中一个角为40°,则另一个角的度数是.11.(2016春•吴兴区期末)如图,EF⊥AB于点F,CD⊥AB于点D,E是AC上一点,∠1=∠2,则图中互相平行的直线有对.12.如图,AB⊥EF于点G,CD⊥EF于点H,GP平分∠EGB,HQ平分∠CHF,则图中互相平行的直线有.三、解答题13.如图,∠1=60°,∠2=60°,∠3=100°,要使AB∥EF,∠4应为多少度?说明理由.14.(2015春•泗阳)如图,四边形ABCD中,∠A=∠C=90°,BE平分∠ABC交CD于E,DF平分∠ADC交AB于F.(1)若∠ABC=