数学华东师大版七年级上册5.1.2垂线导学案
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图1
图2
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《垂线》导学案
1.学习目标:经历垂线的画法、垂线性质及点到直线的距离的探索过程,进一步发展学生的空间观念和有条理表达的能力.
2.学习重点:垂线的概念及性质.
3.学习难点:点到直线的距离的概念及应用.
情景导入 趣味感知
情景导入:如图1,马路l上有两城市B、C,马路外有城市A,要在马路上修建货运站P,使P到三城市路程和最短,问货运站P应建在何处?
动手动脑 自主学习
1.当两条直线相交的四个角中,有一个角是直角时,就说这两条直线是互相
垂直的,其中一条直线叫做另一条直线的垂线,它们的交点叫垂足. 垂直用符号“⊥”表示,如图2,直线AB与直线CD互相垂直,记作AB⊥CD,垂足为点O.
温馨提示:两条直线垂直是两条直线相交的特殊情况,两条线段或两条射线垂直是指这两条线段或射线所在的直线垂直.
2.用三角板画一条直线的垂线的一般步骤:(1)把三角尺的一条直角边靠在已知直线上;(2)使三角尺的另一条直角边经过已知点;(3)沿已知点所在的直角边画出直线. 可简记为:一靠二过三画.
温馨提示:画一条线段或射线的垂线时,就是画它们所在直线的垂线. 我们还可以用量角器、方格纸、折纸等方法画一条直线的垂线.
3.垂线的性质
(1)平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直;
温馨提示:在“有且只有”中,“有”表示“存在”,“只有”表示“唯一”;“过一点”中的“点”既可以在直线外,也可以在直线上.
(2)连接直线外一点与直线上各点的所有线段中,垂线段最短. 简称“垂线段最短”.
4.点到直线的距离
过直线外一点作已知直线的垂线,这一点与垂足所构成的线段的长度,叫做点到直线的距离. 如图3中,过点A作l的垂线,垂足为点B,线段AB的长度叫做点A到直线l的距离.
温馨提示:点到直线的距离是指垂线段的长度,是一个数量,不能说“垂线段是距离”,作“点到直线的距离”实质上是直线外这个点到垂足之间的距离,仍可理解为两点间的距离.
点拨知识 导航关键
1.垂直的概念
例1 如图4,已知直线AB与直线CD相交于点O,E是∠AOD内一点,OE⊥AB,若∠BOD=45°,求∠COE的度数.
思路点拨:考虑到∠COE由∠AOC与∠AOE两部分组成,可以分别求出这两个角的度数;如果考虑∠COE是∠DOE的邻补角,则可以先求出∠DOE的度数.
解法一:因为OE⊥AB,所以∠AOE=90°,又因为∠AOC=∠BOD=45°,
所以∠COE=∠AOC+∠AOE=45°+90°=135°.
解法二:因为OE⊥AB,所以∠BOE=90°,又因为∠BOD=45°, 图3 图1 图2 图5
图6 图7 所以∠DOE=∠BOE-∠BOD=90°-45°=45°.
所以∠COE=180°-∠DOE=180°-45°=135°.
2.垂线的性质与直线的性质的区别
例2 如图5,在铁路旁有一个城镇,现打算从城镇修一条和铁路垂直的道路,这种方案是唯一的,其理由是( ).
A.经过两点有且只有一条直线
B.两点之间的所有连线中,线段最短
C.平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直
D.连接直线外一点与直线上各点的所有线段中,垂线段最短.
易错点提示:本题没有线段最短之意,故选项B、D错误;易错选A,但选项A表示两点确定一条直线,并无垂直之意,本题意不只是通过城镇与铁路确定一条直线,且要与铁路垂直. 错选的原因是对直线的性质与垂线的性质没有区分开来.
解:根据垂线的性质,正确选项为C.
3.垂线在生活中的应用
例3 如图6,一辆汽车在直线形公路AB上由A向B行驶,M,N是分别位于公路AB两侧的两所学校.
(1)汽车在公路上行驶时,噪声会对两所学校教学都造成影响,当汽车行驶到何处时,分别对两所学校影响最大?请在图上标出来.
(2)当汽车从A向B行驶时,在哪一段上对两学校影响越来越大?在哪一段上对两学校影响越来越小?在哪一段上对M学校的影响逐渐减小而对N学校的影响逐渐增大?
关键点提示:由生活常识告诉我们,汽车离学校的距离越近,噪音对学校的影响就越大;汽车离学校的距离越远,则噪音对学校的影响就越小.
解:(1)如图7所示,过点M作ME⊥AB于点E,过点N作NF⊥AB于点F,根据“垂线段最短”,当汽车行驶到点E处时,对M学校影响最大;当汽车行驶到点F处时,对N学校影响最大.
(2)如图7所示,汽车由A向E行驶时,对两学校影响逐渐增大;由F向B行驶时,对两学校的影响逐渐减小;汽车由E向F行驶时,对M学校的影响逐渐减小而对N学校的影响逐渐增大.
运用知识 能力升级
1.如图1,直线l1、l2交于点O,OM⊥l1,若=44°,则的度数为( ).
A.46° B.45° C.44° D.43°
2.如图2,已知AB⊥AC,AD⊥BC,如果AB=4cm,AC=3cm,BC=5cm,AD=2.4cm,那么点C到直线AB的距离为( ).
A.2.4cm B.3cm C.4cm D.5cm
图3
图5
图6
3.如图3,工匠李师傅为检查门框AB是否垂直于地面,在门框AB的上端A用细线悬挂一铅锤,看铅垂线AE是否与AB重合,若门框AB垂直于地面,则AE与AB重合;否则AE与AB不重合. 李师傅这样测量的根据是____________.
4.如图4,已知AO⊥OB,垂足为点O,若∠2-∠1=20°,则∠1的度数为_________.
5.如图5,MN表示一条公路,A、B分别表示两个村庄,小英从A村出发,到B村办事,然后再回到公路,怎样走最近?请画出线路图.
6.如图6,已知直线AB与CD相交于点O,OE⊥CD,OF⊥AB,若∠DOF=65°.请你计算出∠AOC与∠BOE的度数.
参考答案
1.A.提示:因为OM⊥l1,所以∠1=90°,所以+=90°,即=90°-44°=46°.
2.B.提示:点C到直线AB的距离为线段AC的长.
3.过一点有且只有一条直线与已知直线垂直.
4.35°. 提示:由于∠2=∠1+20°,又∠1+∠2=90°,所以∠1+∠1+20°=90°,故∠1=35°.
5.解:如图1所示. 连接AB,过点B作直线MN的垂线段BC.
则A→B→C就是所画的最短路线.
6.解:因为OF⊥AB,所以∠BOF=90°.
因为∠DOF=65°,所以∠BOD=∠BOF-∠BOD=90°-65°=25°.
又因为∠AOC和∠BOD是对顶角,所以∠AOC=∠BOD=25°.
因为OE⊥CD,所以∠DOE=90°.
所以∠BOE=∠DOE-∠BOD=90°-25°=65°. 图1 图4