平行线及其判定
看透三种判定方法的推导逻辑,从公理到定理
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平行线及其判定
看透三种判定方法的推导逻辑,从公理到定理
将新问题转化为已知问题
做几何题遇到复杂图形不知从哪下手时,高手的思路都差不多——先把它「拆」成已经认识的基本图形,再去解题。
遇到生词不逐字硬翻,先把握句意再回填词义;几何难题也是先抓整体结构再拆细节
同位角
上一节我们学了将新问题转化为已知问题。现在回到几何:两条线被第三条线截开,会产生8个角。其中第一对要认识的角,叫同位角。
F的两条竖线是被截线,横线是截线,两个角位置正好对应
内错角
上页用 F 形锁定了同位角。今天把图翻转一下,变 Z 形——两个角藏在两线之间、分站截线两边。这就是内错角,判定平行的另一把钥匙。
Z 的上下两横是被截线,斜线是截线;两个角恰好分居斜线两侧、夹在两横之间
同旁内角
前页我们认识了内错角——两个角在被截两线之间、又分居截线两侧。现在把条件反过来:两个角还在被截两线之间,但同在截线一侧。这就引出了同旁内角。
两人都坐于椅背两端(被截两线)之间,又在长椅同一侧(截线同侧)
平行公理
上一页我们用'内错角相等 ⇒ 平行'判定了两条线。但这个判定依赖什么?更根本地问:第一对平行线从哪里来?为什么过直线外一点不可能画两条平行线?这个不可再追问的起点,就是平行公理。
宪法不证自明,一切法律从宪法推出;公理不被证明,一切定理从公理推出
同位角判定平行
上回我们认识了同位角——两条直线被第三条直线截出、在同侧同位置的那对角。今天反过来:满足什么条件时,这两条直线就一定平行?
竖直柱子相当于截线,每根横档与柱子夹角都相同,所以横档们互相平行
内错角判定平行
你已经会用同位角判平行了。但在真实题目里,那种整齐的 F 形并不好找;更多时候,张嘴就来的反而是 Z 形——内错角。
Z 上下两斜线=被截两直线,横线=截线,两个内拐点处的角就是一对内错角
同旁内角判定平行
上一页我们认出了同旁内角的'长相'——它们住在截线同一侧、夹在被截线之间。光认识还不够,今天把它升级成判案证据:只要这一对角'互补',两条直线就铁定平行。
两角片拼成180°时,对应两边方向必然平行
平行线
前面用三种角的关系判定平行,现在回到起点——'平行'这个词到底意味着什么?定义里每个字都有讲究,少一个都会出问题。
同一平面内永不相交,向远方延伸也不会相遇
本节要点
- ✓三对角的位置关系,是判定平行的钥匙
- ✓角相等或互补,就能反向推出平行
- ✓平行公理是判定方法成立的几何根基
- ✓核心策略:把未知关系翻译成已知角度
- ✓平行:同一平面内、永不相交的两条直线
课后思考
先独立思考,再对照参考答案——思考的过程比答案本身更重要。
参考答案可以。从内错角相等出发:由邻补角和对顶角关系可推出同位角相等、同旁内角互补。三种判定在平行公理基础上逻辑等价。
参考答案把三角板的一条直角边贴在已知直线上,沿另一条直角边紧靠直尺,平移三角板到新位置后再沿原直角边画线。原理:移动中夹角不变,即同位角相等。
参考答案不是同一个定理,但互为逆命题。在平行公理保证下两者都成立,可以互相推导,所以逻辑上等价。但并非所有定理的逆命题都成立,例如'对顶角相等'的逆命题就不成立。