Аксиома параллельных прямых это определение

Содержание
  1. Геометрия. 7 класс
  2. Параллельность прямых
  3. Определение параллельности прямых
  4. Свойства и признаки параллельных прямых
  5. Задача 1
  6. Задача 2
  7. Параллельные прямые — определение и вычисление с примерами решения
  8. Определения параллельных прямых
  9. Признаки параллельности двух прямых
  10. Аксиома параллельных прямых
  11. Обратные теоремы
  12. Пример №1
  13. Параллельность прямых на плоскости
  14. Две прямые, перпендикулярные третьей
  15. Накрест лежащие, соответственные и односторонние углы
  16. Признаки параллельности прямых
  17. Пример №2
  18. Пример №3
  19. Пример №4
  20. Аксиома параллельных прямых
  21. Пример №5
  22. Пример №6
  23. Свойства параллельных прямых
  24. Пример №7
  25. Пример №8
  26. Углы с соответственно параллельными и соответственно перпендикулярными сторонами
  27. Расстояние между параллельными прямыми
  28. Пример №9
  29. Пример №10
  30. Справочный материал по параллельным прямым
  31. Перпендикулярные и параллельные прямые
  32. 📹 Видео

Видео:Геометрия 7 класс (Урок№20 - Аксиома параллельных прямых.)Скачать

Геометрия 7 класс (Урок№20 - Аксиома параллельных прямых.)

Геометрия. 7 класс

Конспект урока

Аксиома параллельных прямых

Перечень рассматриваемых вопросов:

  • Аксиомы и теоремы.
  • Исторические сведения об аксиоматическом построении евклидовой геометрии.
  • Параллельные и перпендикулярные прямые.
  • Признаки параллельности прямых.
  • Решение задач на доказательство параллельности прямых.

Аксиома – это утверждение, которое принимается в качестве исходного, без доказательства в рамках данной теории.

Аксиома параллельных прямых.

Через точку, не лежащую на данной прямой, проходит только одна прямая, параллельная данной.

Следствия из аксиомы.

Если прямая пересекает одну из двух параллельных прямых, то она пересекает и другую.

Если две прямые, параллельны третьей прямой, то они параллельны.

  1. Атанасян Л. С. Геометрия: 7–9 класс. // Атанасян Л. С., Бутузов В. Ф., Кадомцев С. Б. – М.: Просвещение, 2017. – 384 с.
  1. Атанасян Л. С. Геометрия: Методические рекомендации 7 класс. // Атанасян Л. С., Бутузов В. Ф., Глазков Ю. А. и др. – М.: Просвещение, 2019. – 95 с.
  2. Зив Б. Г. Геометрия: Дидактические материалы 7 класс. // Зив Б. Г., Мейлер В. М. – М.: Просвещение, 2019. – 127 с.
  3. Мищенко Т. М. Дидактические материалы и методические рекомендации для учителя по геометрии 7 класс. // Мищенко Т. М., – М.: Просвещение, 2019. – 160 с.
  4. Атанасян Л. С. Геометрия: Рабочая тетрадь 7 класс. // Атанасян Л. С., Бутузов В. Ф., Глазков Ю. А., Юдина И. И. – М.: Просвещение, 2019. – 158 с.
  5. Иченская М. А. Геометрия: Самостоятельные и контрольные работы 7–9 классы. // Иченская М. А. – М.: Просвещение, 2019. – 144 с.

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Геометрия на плоскости изучает фигуры: сначала даются их определения, затем доказываются свойства или отношения в виде теорем.

Однако есть утверждения, которые принимаются в качестве исходных, они не доказываются. Это аксиомы.

Аксиома – происходит от греческого «аксиос», что означает «ценный, достойный». Изначально имело смысл «самоочевидная истина».

Теорема – греческое слово, означает «зрелище, представление». В математике греков употреблялось в смысле «истина, доступная созерцанию».

Аксиома параллельных прямых.

Через точку, не лежащую на данной прямой, проходит только одна прямая, параллельная данной.

Следствия из аксиомы.

Если прямая пересекает одну из двух параллельных прямых, то она пересекает и другую.

Если две прямые параллельны третьей прямой, то они параллельны.

Впервые аксиоматический подход к изложению геометрии был изложен в знаменитом сочинении Евклида «Начала» в III веке до нашей эры. Геометрию, которую мы изучаем, по сей день, называют евклидовой. Схема изучения геометрии представлена так: задаются начальные понятия (точка, прямая, плоскость), определения фигур (отрезок, луч, треугольник и др.). Затем изучаются свойства или отношения между ними в виде аксиом или теорем.

Приведём примеры аксиом, которые уже встречали в предыдущих параграфах, хотя они не назывались аксиомами.

  • Через любые две точки проходит прямая, и притом только одна.
  • На любом луче от его начала можно отложить отрезок, равный данному, и притом только один.
  • От любого луча можно отложить угол, равный данному неразвёрнутому углу, и притом только один.

Евклид является автором аксиоматического подхода к построению геометрии.

Аксиома параллельных прямых это определение

Аксиома параллельных прямых:

через точку, не лежащую на данной прямой, проходит только одна прямая, параллельная данной.

На рисунке через точку М проведены две прямые. Но только одна из них прямая b параллельна прямой а.

Аксиома параллельных прямых это определение

Утверждения, которые выводятся из аксиом или теорем, называются следствиями, и они доказываются.

Следствия из аксиомы параллельных прямых.

1. Если прямая пересекает одну из двух параллельных прямых, то она пересекает и другую.

Доказательство методом от противного.

Пусть ab, c пересекает прямую a в точке M. Предположим, что прямая c не пересекает b. Тогда через точку M проходит две прямые a и c параллельные b. Это противоречит аксиоме, значит предположение неверно, т. е. прямая c пересекает b.

Аксиома параллельных прямых это определение

2. Если две прямые параллельны третьей прямой, то они параллельны.

Доказательство методом от противного.

Пусть a ║ c, b ║ c.

Предположим, что прямые a и b не параллельны, т. е. пересекаются в точке M. Тогда через точку M проходит две прямые a и b параллельные c. Это противоречит аксиоме, значит, предположение неверно, т. е. прямая a параллельна прямой b.

Аксиома параллельных прямых это определение

Разбор заданий тренировочного модуля

№ 1. Доказать существование прямой, параллельной данной.

Аксиома параллельных прямых это определение

  1. Проведём через точку М прямую c ┴ а.
  2. Затем проведём прямую bc.
  3. Так как прямые a и b перпендикулярны прямой c, то они параллельны.

№ 2. Через точку А, не лежащую на прямой р, проведены четыре различные прямые.

Сколько из них пересекает прямую р?

Аксиома параллельных прямых это определение

1 случай. Если одна из прямых параллельна р. Тогда три других пересекают прямую р, согласно следствию 1 из аксиомы параллельных прямых.

2 случай. Если ни одна из прямых не параллельна р. Тогда все четыре пересекают прямую р.

Видео:Параллельные прямые | Математика | TutorOnlineСкачать

Параллельные прямые | Математика | TutorOnline

Параллельность прямых

Аксиома параллельных прямых это определение

О чем эта статья:

10 класс, ЕГЭ/ОГЭ

Статья находится на проверке у методистов Skysmart.
Если вы заметили ошибку, сообщите об этом в онлайн-чат
(в правом нижнем углу экрана).

Видео:7 класс, 28 урок, Аксиома параллельных прямыхСкачать

7 класс, 28 урок, Аксиома параллельных прямых

Определение параллельности прямых

Начнем с главного — определимся, какие прямые параллельны согласно евклидовой геометрии. Мы недаром упомянули Евклида, ведь именно в его трудах, написанных за 300 лет до н. э., до нас дошли первые упоминания о параллельности.

Параллельными называются прямые в одной плоскости, не имеющие точек пересечения, даже если их продолжать бесконечно долго. Обозначаются они следующим образом: a II b.

Казалось бы, здесь все просто, но со времен Евклида над определением параллельных прямых и признаками параллельности прямых бились лучшие умы. Особый интерес вызывал 5-й постулат древнегреческого математика: через точку, которая не относится к прямой, в той же плоскости можно провести только одну прямую, параллельную первой. В XIX веке российский математик Н. Лобачевский смог опровергнуть постулат и указать на условия, при которых возможно провести как минимум 2 параллельные прямые через одну точку.

Впрочем, поскольку школьная программа ограничена евклидовой геометрией, вышеуказанное утверждение мы принимаем как аксиому.

На плоскости через любую точку, не принадлежащую некой прямой, можно провести единственную прямую, которая была бы ей параллельна.

Курсы по математике в онлайн-школе Skysmart помогут подтянуть оценки, подготовиться к контрольным, ВПР и экзаменам.

Видео:Аксиома параллельных прямых | Геометрия 7-9 класс #28 | ИнфоурокСкачать

Аксиома параллельных прямых | Геометрия 7-9 класс #28 | Инфоурок

Свойства и признаки параллельных прямых

Есть ряд признаков, по которым можно определить, что одна прямая параллельна другой. К счастью, свойства и признаки параллельности прямых тесно связаны, поэтому не придется запоминать много информации.

Начнем со свойств. Для этого проведем третью прямую, пересекающую параллельные прямые — она будет называться секущей. В результате у нас образуется 8 углов.

Если секущая проходит через две параллельные прямые, то:

    два внутренних односторонних угла образуют в сумме 180°:

∠4 + ∠6 = 180°; ∠3 + ∠5 = 180°.

Аксиома параллельных прямых это определение
два внутренних накрест лежащих угла равны между собой:

Аксиома параллельных прямых это определение
два соответственных угла равны между собой:

∠1 = ∠5, ∠3 = ∠7, ∠4 = ∠8, ∠2 = ∠6.

Аксиома параллельных прямых это определение

Если секущая образует перпендикуляр с одной из параллельных прямых, то она будет перпендикулярна и другой.

Аксиома параллельных прямых это определение

Вышеуказанные свойства являются одновременно признаками, по которым мы можем сделать вывод о параллельности прямых. Причем достаточно установить и доказать лишь один признак — остальные будут к нему прилагаться.

А сейчас посмотрим, как все это помогает решать задачи и практиковаться в определении параллельности двух прямых.

Задача 1

Прямые MN и KP пересекают две другие прямые, образуя несколько углов. Известно, что ∠1 = 73°; ∠3 = 92°; ∠2 = 73°. Требуется найти величину ∠4.

Решение

Поскольку ∠1 и ∠2 являются соответственными, их равенство говорит о том, что MN II KP. Следовательно, ∠3 = ∠MPK = 92°.

Согласно другому свойству параллельных прямых ∠4 + ∠MPK = 180°.

Аксиома параллельных прямых это определение

Задача 2

Две параллельные прямые а и b удалены друг от друга на расстояние 27 см. Секущая к этим прямым образует с одной из них угол в 150°. Требуется найти величину отрезка секущей, расположенного между а и b.

Решение

Поскольку а II b, значит ∠MKD + ∠KDN = 180°.

Соответственно, ∠MKD = 180° — ∠KDN = 180° — 150° = 30°.

Теперь рассмотрим треугольник KDM. Мы знаем, что отрезок DM представляет собой расстояние между прямыми а и b, а значит, DM ┴ b и наш треугольник является прямоугольным.

Поскольку катет, противолежащий углу в 30°, равен ½ гипотенузы, DM = 1/2DK.

Видео:Аксиома параллельных прямыхСкачать

Аксиома параллельных прямых

Параллельные прямые — определение и вычисление с примерами решения

Содержание:

Параллельные прямые:

Ранее мы уже дали определение параллельных прямых.

Напомним, что две прямые на плоскости называются параллельными, если они не пересекаются.

Например, если две прямые a и b плоскости перпендикулярны прямой c этой плоскости, то они не пересекаются, т. е. параллельны (рис. 85, а). Этот факт нами был доказан как следствие из теоремы о существовании и единственности перпендикуляра, проведенного из точки к данной прямой.

Два отрезка называются параллельными, если они лежат на параллельных прямых.

Отрезок называется параллельным прямой, если он лежит на прямой, параллельной данной прямой.

Например, на рисунке 85, B изображены параллельные отрезки АВ и СD (параллельность отрезков АВ и СD обозначается следующим образом: АВ Аксиома параллельных прямых это определение). Отрезки ЕF и АВ не параллельны (это обозначается так: ЕF Аксиома параллельных прямых это определение

Аксиома параллельных прямых это определение

Аналогично определяется параллельность двух лучей, отрезка и прямой, луча и прямой, а также отрезка и луча. Например, на рисунке 85, в изображены отрезок PQ, параллельный прямой l, и отрезок ТК, параллельный лучу СD.

Видео:Геометрия 7 класс (Урок№18 - Параллельные прямые.)Скачать

Геометрия 7 класс (Урок№18 - Параллельные прямые.)

Определения параллельных прямых

На рисунке 10 прямые Аксиома параллельных прямых это определениеимеют общую точку М. Точка А принадлежит прямой Аксиома параллельных прямых это определение, но не принадлежит прямой Аксиома параллельных прямых это определение. Говорят, что прямые Аксиома параллельных прямых это определениепересекаются в точке М.
Аксиома параллельных прямых это определение

Это можно записать так: Аксиома параллельных прямых это определение— знак принадлежности точки прямой, «Аксиома параллельных прямых это определение» — знак пересечения геометрических фигур.

На плоскости две прямые могут либо пересекаться, либо не пересекаться. Прямые на плоскости, которые не пересекаются, называются параллельными. Если прямые Аксиома параллельных прямых это определениепараллельны (рис. 11, с. 11), то пишут Аксиома параллельных прямых это определение

Аксиома параллельных прямых это определение

Две прямые, которые при пересечении образуют прямой угол, называются перпендикулярными прямыми. Если прямые Аксиома параллельных прямых это определениеперпендикулярны (рис. 12), то пишут Аксиома параллельных прямых это определение

ВАЖНО!

Совпадающие прямые будем считать одной прямой. Поэтому, если сказано «даны две прямые», это означает, что даны две различные несовпадающие прямые. Это касается также точек, лучей, отрезков и других фигур.

Есть два способа практического сравнения длин отрезков, а также величин углов: 1) наложение; 2) сравнение результатов измерения. Оба способа являются приближенными. В геометрии отрезки и углы могут быть равны, если это дано по условию либо следует из условия на основании логических рассуждений.

Признаки параллельности двух прямых

Прямая c называется секущей по отношению к прямым a и b, если она пересекает каждую из них в различных точках.

При пересечении прямых а и b секущей с образуется восемь углов, которые на рисунке 86, а обозначены цифрами. Некоторые пары этих углов имеют специальное название:

  1. углы 3 и 5, 4 и 6 называются внутренними накрест лежащими;
  2. углы 4 и 5, 3 и 6 называются внутренними односторонними;
  3. углы 1 и 5, 4 и 8, 2 и 6, 3 и 7 называются соответственными.

Аксиома параллельных прямых это определение

Рассмотрим признаки параллельности двух прямых.

Теорема 1 (признак параллельности прямых по равенству внутренних накрест лежащих углов). Если при пересечении двух прямых секущей внутренние накрест лежащие углы равны, то прямые параллельны.

  1. Пусть при пересечении прямых а и b секущей АВ внутренние накрест лежащие углы 1 и 2 равны (рис. 86, б). Докажем, что аАксиома параллельных прямых это определениеb.
  2. Если Аксиома параллельных прямых это определение1 = Аксиома параллельных прямых это определение2 = 90°, то а Аксиома параллельных прямых это определениеАВ и b Аксиома параллельных прямых это определениеАВ. Отсюда в силу теоремы 1 (глава 3, § 2) следует, что аАксиома параллельных прямых это определениеb.
  3. Если Аксиома параллельных прямых это определение1 = Аксиома параллельных прямых это определение2Аксиома параллельных прямых это определение90°, то из середины О отрезка АВ проведем отрезок ОF Аксиома параллельных прямых это определениеa.
  4. На прямой b отложим отрезок ВF1 = АF и проведем отрезок ОF1.
  5. Заметим, что Аксиома параллельных прямых это определениеОFА = Аксиома параллельных прямых это определениеОF1В по двум сторонам и углу между ними (АО = ВО, АF= BF1 и Аксиома параллельных прямых это определение1 = Аксиома параллельных прямых это определение2). Из равенства этих треугольников следует, что Аксиома параллельных прямых это определениеЗ = Аксиома параллельных прямых это определение4 и Аксиома параллельных прямых это определение5 = Аксиома параллельных прямых это определение6.
  6. Так как Аксиома параллельных прямых это определение3 = Аксиома параллельных прямых это определение4, а точки А, В и О лежат на одной прямой, то точки F1, F и О также лежат на одной прямой.
  7. Из равенства Аксиома параллельных прямых это определение5 = Аксиома параллельных прямых это определение6 следует, что Аксиома параллельных прямых это определение6 = 90°. Получаем, что а Аксиома параллельных прямых это определениеFF1 и b Аксиома параллельных прямых это определениеFF1, а аАксиома параллельных прямых это определениеb.

Например, пусть прямая l проходит через точку F, принадлежащую стороне АС треугольника АВС, так, что Аксиома параллельных прямых это определение1 равен углу ВАС. Тогда сторона АВ параллельна прямой l, так как по теореме 1 данного параграфа прямые АВ и l параллельны (рис. 86, в).

Теорема 2 (признак параллельности прямых по равенству соответственных углов). Если при пересечении двух прямых секущей соответственные углы равны, то прямые параллельны.

1) Пусть при пересечении прямых а и b секущей с соответственные углы равны, например Аксиома параллельных прямых это определение1 = Аксиома параллельных прямых это определение2. Докажем, что прямые a и b параллельны (рис. 87, а).

Аксиома параллельных прямых это определение
2) Заметим, что Аксиома параллельных прямых это определение2 = Аксиома параллельных прямых это определение3 как вертикальные углы.

3) Из равенств Аксиома параллельных прямых это определение1 = Аксиома параллельных прямых это определение2 и Аксиома параллельных прямых это определение2 = Аксиома параллельных прямых это определение3 следует, что Аксиома параллельных прямых это определение1 = Аксиома параллельных прямых это определение3. А поскольку углы 1 и 3 являются внутренними накрест лежащими углами, образованными при пересечении прямых a и b секущей с, то в силу теоремы 1 получаем, что аАксиома параллельных прямых это определениеb.

Например, пусть прямая l пересекает стороны AB и АС треугольника ABC в точках О и F соответственно и Аксиома параллельных прямых это определениеAOF = Аксиома параллельных прямых это определениеABC. Тогда сторона ВС параллельна прямой l, так как по теореме 2 прямые l и ВС параллельны (рис. 87, б).

Теорема 3 (признак параллельности прямых по сумме градусных мер внутренних односторонних углов). Если, при пересечении двух прямых секущей сумма градусных мер внутренних односторонних углов равна 180°, то прямые параллельны.

  1. Пусть при пересечении двух прямых а и b секущей с сумма градусных мер внутренних односторонних углов равна 180°, например Аксиома параллельных прямых это определение1 + Аксиома параллельных прямых это определение2 = 180° (рис. 87, в).
  2. Заметим, что Аксиома параллельных прямых это определение3 + Аксиома параллельных прямых это определение2 = 180°, так как углы 3 и 2 являются смежными.
  3. Из равенств Аксиома параллельных прямых это определениеl + Аксиома параллельных прямых это определение2 = 180° и Аксиома параллельных прямых это определение3 + Аксиома параллельных прямых это определение2 = 180° следует, что Аксиома параллельных прямых это определение1 = Аксиома параллельных прямых это определение3.
  4. Поскольку равны внутренние накрест лежащие углы 1 и 3, то прямые а и b параллельны.

Аксиома параллельных прямых

Как уже отмечалось, при доказательстве теорем опираются на уже доказанные теоремы и некоторые исходные утверждения, которые называются аксиомами. Познакомимся еще с одной аксиомой, имеющей важное значение для дальнейшего построения геометрии.

Пусть в плоскости дана прямая а и не лежащая на ней произвольная точка О. Можно доказать, что через точку О в этой плоскости проходит прямая, параллельная прямой а. Действительно, проведем через точку О прямую с, перпендикулярную прямой a, затем прямую b, перпендикулярную прямой с. Так как прямые а и b перпендикулярны прямой с, то они не пересекаются, т. е. параллельны (рис. 92). Следовательно, через точку O Аксиома параллельных прямых это определениеa проходит прямая b, параллельная прямой а. Возникает вопрос: сколько можно провести через точку О прямых, параллельных прямой а? Ответ на него не является очевидным. Оказывается, что утверждение о единственности прямой, проходящей через данную точку и параллельной прямой, не может быть доказано на основании остальных аксиом Евклида и само является аксиомой.

Аксиома параллельных прямых это определение

Большой вклад в решение этого вопроса внес русский математик Н. И. Лобачевский (1792—1856).

Таким образом, в качестве одной из аксиом принимается аксиома параллельных прямых, которая формулируется следующим образом.

Аксиома параллельных прямых. Через точку, не лежащую на данной прямой, проходит только одна прямая, параллельная данной.

Непосредственно из аксиомы параллельны х прямых в качестве следствий получаем следующие теоремы.

Теорема 1. Если две прямые параллельны третьей прямой, то они параллельны.

Пусть прямые а и b параллельны прямой с. Докажем, что аАксиома параллельных прямых это определениеb (рис. 93, а). Проведем доказательство этой теоремы методом от противного. Предположим, что верно утверждение, противоположное утверждению теоремы, т. е. допустим, что прямые а и b не параллельны, а, значит, пересекаются в некоторой точке О. Тогда через точку О проходят две прямые а и b, параллельные прямой с, что противоречит аксиоме параллельных прямых. Таким образом, наше предположение неверно, а, следовательно, прямые а и b параллельны.

Аксиома параллельных прямых это определение

Например, пусть прямые а и b пересекают сторону треугольника FDС так, что Аксиома параллельных прямых это определение1 = Аксиома параллельных прямых это определениеF и Аксиома параллельных прямых это определение2 = Аксиома параллельных прямых это определениеF (рис. 93, б). Тогда прямые а и b параллельны прямой FD, а, следовательно, аАксиома параллельных прямых это определениеb.

Теорема 2. Пусть три прямые лежат в плоскости. Если прямая пересекает одну из параллельных прямых, то она пересекает и другую прямую.

Пусть прямые а и b параллельны, а прямая с пересекает прямую а в точке О (рис. 94, а). Докажем, что прямая с пересекает прямую b. Проведем доказательство методом от противного. Допустим, что прямая с не пересекает прямую b. Тогда через точку О проходят две прямые а и с, не пересекающие прямую b, т. е. параллельные ей (рис. 94, б). Но это противоречит аксиоме параллельных прямых. Следовательно, наше предположение неверно и прямая с пересекает прямую b.

Аксиома параллельных прямых это определение

Обратные теоремы

В формулировке любой теоремы можно выделить две ее части: условие и заключение. Условие теоремы — это то, что дано, а заключение — то, что требуется доказать. Например, рассмотрим признак параллельности прямых: если при пересечении двух прямых секущей внутренние накрест лежащие углы равны, то прямые параллельны. В этой теореме условием является первая часть утверждения: при пересечении двух прямых секущей внутренние накрест лежащие углы равны (это дано), а заключением — вторая часть: прямые параллельны (это требуется доказать).

Теоремой, обратной данной, называется такая теорема, в которой условием является заключение данной теоремы, а заключением — условие данной теоремы.

Теперь докажем теоремы, обратные признакам параллельности прямых.

Теорема 3 (о равенстве внутренних накрест лежащих углов). Если две параллельные прямые пересечены секущей, то внутренние накрест лежащие углы равны.

1) Пусть параллельные прямые а и b пересечены секущей (рис. 95, а). Докажем, что внутренние накрест лежащие углы, например 1 и 2, равны.

Аксиома параллельных прямых это определение

2) Доказательство теоремы проведем методом от противного. Допустим, что углы 1 и 2 не равны. Отложим угол QАВ, равный углу 2, так, чтобы угол QАВ и Аксиома параллельных прямых это определение2 были внутренними накрест лежащими при пересечении прямых AQ и b секущей АВ.

3) По построению накрест лежащие углы QАВ и Аксиома параллельных прямых это определение2 равны, поэтому по признаку параллельности прямых следует, что AQ Аксиома параллельных прямых это определениеb. Таким образом, получаем, что через точку А проходят две прямые AQ и а, параллельные прямой b, а это противоречит аксиоме параллельных прямых. Следовательно, наше предположение неверно, а, значит, Аксиома параллельных прямых это определение1 = Аксиома параллельных прямых это определение2.

Например, пусть прямая l параллельна стороне ВС треугольника АВС (рис. 95, б). Тогда Аксиома параллельных прямых это определение3 = Аксиома параллельных прямых это определениеB как внутренние накрест лежащие углы, образованные при пересечении параллельных прямых l и ВС секущей АВ.

Теорема 4 (о равенстве соответственных углов). Если две параллельные прямые пересечены секущей, то соответственные углы равны.

  1. Пусть параллельные прямые а и b пересечены секущей с. Докажем, что соответственные углы, например 1 и 2, равны (рис. 96, а).
  2. Так как прямые а и b параллельны, то по теореме 3 данного параграфа накрест лежащие углы 1 и 3 равны, т. е. Аксиома параллельных прямых это определение1 = Аксиома параллельных прямых это определение3. Кроме того, Аксиома параллельных прямых это определение2 = Аксиома параллельных прямых это определение3, так как они вертикальные.
  3. Из равенств Аксиома параллельных прямых это определение1 = Аксиома параллельных прямых это определение3 и Аксиома параллельных прямых это определение2 = Аксиома параллельных прямых это определение3 следует, что Аксиома параллельных прямых это определение1 = Аксиома параллельных прямых это определение2.

Аксиома параллельных прямых это определение

Например, пусть прямая l параллельна биссектрисе AF треугольника ABC (рис. 96, б), тогда Аксиома параллельных прямых это определение4 = Аксиома параллельных прямых это определениеBAF. Действительно, Аксиома параллельных прямых это определение4 и Аксиома параллельных прямых это определениеFAC равны как соответственные углы, a Аксиома параллельных прямых это определениеFAC = Аксиома параллельных прямых это определениеBAF, так как AF — биссектриса.

Теорема 5 (о свойстве внутренних односторонних углов). Если две параллельные прямые пересечены секущей, то сумма градусных мер внутренних односторонних углов равна 180°.

1) Пусть параллельные прямые а и b пересечены секущей с. Докажем, например, что Аксиома параллельных прямых это определение1 + Аксиома параллельных прямых это определение2 = 180° (рис. 97, а).

Аксиома параллельных прямых это определение

2) Так как прямые а и b параллельны, то по теореме 4 справедливо равенство Аксиома параллельных прямых это определение1 = Аксиома параллельных прямых это определение3.

3) Углы 2 и 3 смежные, следовательно, Аксиома параллельных прямых это определение2 + Аксиома параллельных прямых это определение3= 180°.

4) Из равенств Аксиома параллельных прямых это определение= Аксиома параллельных прямых это определение3 и Аксиома параллельных прямых это определение2 + Аксиома параллельных прямых это определение3 = 180° следует, что Аксиома параллельных прямых это определение1 + Аксиома параллельных прямых это определение2 = 180°.

Например, пусть отрезок FT параллелен стороне АВ треугольника ABC (рис. 97, б). Тогда Аксиома параллельных прямых это определениеBAF + Аксиома параллельных прямых это определениеTFA = 180°.

Заметим, если доказана какая-либо теорема, то отсюда еще не следует, что обратная теорема верна. Например, известно, что вертикальные углы равны, но если углы равны, то отсюда не вытекает, что они являются вертикальными.

Пример №1

Докажите, что если прямая перпендикулярна одной из параллельных прямых, то она перпендикулярна и другой прямой.

1) Пусть прямые а и b параллельны и сАксиома параллельных прямых это определениеа (рис. 98).

2) Так как прямая с пересекает прямую а, то она пересекает и прямую b.

3) При пересечении параллельных прямых а и b секущей с образуются равные внутренние накрест лежащие углы 1 и 2.

Аксиома параллельных прямых это определение

Так как Аксиома параллельных прямых это определение1 = 90°, то и Аксиома параллельных прямых это определение2 = Аксиома параллельных прямых это определение1 = 90°, а, значит, сАксиома параллельных прямых это определениеb.

Что и требовалось доказать.

Видео:7 класс, 27 урок, Об аксиомах геометрииСкачать

7 класс, 27 урок, Об аксиомах геометрии

Параллельность прямых на плоскости

Параллельность прямых — одно из основных понятий геометрии. Параллельность часто встречается в жизни. Посмотрев вокруг, можно убедиться, что мы живем в мире параллельных линий. Это края парты, столбы вдоль дороги, полоски «зебры» на пешеходном переходе.

Две прямые, перпендикулярные третьей

Определение. Две прямые называются параллельными, если они лежат в одной плоскости и не пересекаются.

Лучи и отрезки называются параллельными, если они лежат на параллельных прямых. Если прямые Аксиома параллельных прямых это определениеи Аксиома параллельных прямых это определениепараллельны, то есть Аксиома параллельных прямых это определениеАксиома параллельных прямых это определение Аксиома параллельных прямых это определение(рис. 160), то параллельны отрезки АВ и МК, отрезок МК и прямая Аксиома параллельных прямых это определение, лучи АВ и КМ.

Аксиома параллельных прямых это определение

Вы уже знаете теорему о параллельных прямых на плоскости: «Две прямые, перпендикулярные третьей, параллельны между собой». Другими словами, если Аксиома параллельных прямых это определениеАксиома параллельных прямых это определениеАксиома параллельных прямых это определение, Аксиома параллельных прямых это определениеАксиома параллельных прямых это определениеАксиома параллельных прямых это определение, то Аксиома параллельных прямых это определениеАксиома параллельных прямых это определение Аксиома параллельных прямых это определение(рис. 161).

Аксиома параллельных прямых это определение

Данная теорема позволяет решить две важные практические задачи.

Первая задача заключается в проведении нескольких параллельных прямых.

Пусть дана прямая Аксиома параллельных прямых это определение(рис. 162). При помощи чертежного треугольника строят прямую Аксиома параллельных прямых это определение, перпендикулярную прямой Аксиома параллельных прямых это определение. Затем сдвигают треугольник вдоль прямой Аксиома параллельных прямых это определениеи строят другую перпендикулярную прямую Аксиома параллельных прямых это определение, затем — третью прямую Аксиома параллельных прямых это определениеи т. д. Поскольку прямые Аксиома параллельных прямых это определение, Аксиома параллельных прямых это определение, Аксиома параллельных прямых это определениеперпендикулярны одной прямой Аксиома параллельных прямых это определение, то из указанной теоремы следует, что Аксиома параллельных прямых это определение|| Аксиома параллельных прямых это определение, Аксиома параллельных прямых это определение|| Аксиома параллельных прямых это определение, Аксиома параллельных прямых это определение|| Аксиома параллельных прямых это определение.

Аксиома параллельных прямых это определение

Вторая задача — проведение прямой, параллельной данной и проходящей через точку, не лежащую на данной прямой.

Аксиома параллельных прямых это определение

По рисунку 163 объясните процесс проведения прямой Аксиома параллельных прямых это определение, параллельной прямой Аксиома параллельных прямых это определениеи проходящей через точку К.

Из построения следует: так как Аксиома параллельных прямых это определениеАксиома параллельных прямых это определение Аксиома параллельных прямых это определениеи Аксиома параллельных прямых это определениеАксиома параллельных прямых это определениеАксиома параллельных прямых это определение, то Аксиома параллельных прямых это определение|| Аксиома параллельных прямых это определение. Решение второй задачи доказывает теорему о существовании прямой, параллельной данной, которая гласит:

Через точку, не лежащую на данной прямой, можно провести прямую, параллельную данной.

Накрест лежащие, соответственные и односторонние углы

При пересечении двух прямых Аксиома параллельных прямых это определениеи Аксиома параллельных прямых это определениетретьей прямой Аксиома параллельных прямых это определение, которая называется секущей, образуется 8 углов (рис. 164).

Аксиома параллельных прямых это определение

Некоторые пары этих углов имеют специальные названия:

  • Аксиома параллельных прямых это определение3 иАксиома параллельных прямых это определение5,Аксиома параллельных прямых это определение4 иАксиома параллельных прямых это определение6 — внутренние накрест лежащие углы;
  • Аксиома параллельных прямых это определение2 иАксиома параллельных прямых это определение8,Аксиома параллельных прямых это определение1 иАксиома параллельных прямых это определение7 — внешние накрест лежащие углы;
  • Аксиома параллельных прямых это определение2 иАксиома параллельных прямых это определение6,Аксиома параллельных прямых это определение3 иАксиома параллельных прямых это определение7,Аксиома параллельных прямых это определение1 иАксиома параллельных прямых это определение5,Аксиома параллельных прямых это определение4 иАксиома параллельных прямых это определение8 — соответственные углы;
  • Аксиома параллельных прямых это определение3 иАксиома параллельных прямых это определение6,Аксиома параллельных прямых это определение4 иАксиома параллельных прямых это определение5 — внутренние односторонние углы;
  • Аксиома параллельных прямых это определение2 иАксиома параллельных прямых это определение7,Аксиома параллельных прямых это определение1 иАксиома параллельных прямых это определение8 — внешние односторонние углы.

На рисунке 165 отмечены углы 1 и 2. Они являются внутренними накрест лежащими углами при прямых ВС и AD и секущей BD. В этом легко убедиться, продлив отрезки ВС, AD и BD.
Аксиома параллельных прямых это определение

Признаки параллельности прямых

С указанными парами углов связаны следующие признаки параллельности прямых.

Теорема (первый признак параллельности прямых). Если при пересечении двух прямых секущей внутренние накрест лежащие углы равны, то прямые параллельны.

Дано: Аксиома параллельных прямых это определениеи Аксиома параллельных прямых это определение— данные прямые, АВ — секущая, Аксиома параллельных прямых это определение1 =Аксиома параллельных прямых это определение2 (рис. 166).

Аксиома параллельных прямых это определение

Доказать: Аксиома параллельных прямых это определение|| Аксиома параллельных прямых это определение.

Доказательство:

Из середины М отрезка АВ опустим перпендикуляр МК на прямую Аксиома параллельных прямых это определениеи продлим его до пересечения с прямой Аксиома параллельных прямых это определениев точке N. Треугольники ВКМ и ANM равны по стороне и двум прилежащим к ней углам (АМ = МВ, Аксиома параллельных прямых это определение1 = Аксиома параллельных прямых это определение2 по условию, Аксиома параллельных прямых это определениеBMK =Аксиома параллельных прямых это определениеAMN как вертикальные). Из равенства треугольников следует, что Аксиома параллельных прямых это определениеANM =Аксиома параллельных прямых это определениеBKM = 90°. Тогда прямые Аксиома параллельных прямых это определениеи Аксиома параллельных прямых это определениеперпендикулярны прямой NK. А так как две прямые, перпендикулярные третьей, параллельны между собой, то Аксиома параллельных прямых это определение|| Аксиома параллельных прямых это определение.

Теорема (второй признак параллельности прямых). Если при пересечении двух прямых секущей соответственные углы равны, то прямые параллельны.

Дано: Аксиома параллельных прямых это определение1 =Аксиома параллельных прямых это определение2 (рис. 167).

Аксиома параллельных прямых это определение

Доказать: Аксиома параллельных прямых это определение|| Аксиома параллельных прямых это определение.

Доказательство:

Углы 1 и 3 равны как вертикальные. А так как углы 1 и 2 равны по условию, то углы 2 и 3 равны между собой. Но углы 2 и 3 — внутренние накрест лежащие при прямых Аксиома параллельных прямых это определениеи Аксиома параллельных прямых это определениеи секущей Аксиома параллельных прямых это определение. А мы знаем, что если внутренние накрест лежащие углы равны, то прямые параллельны. Значит, Аксиома параллельных прямых это определение|| Аксиома параллельных прямых это определение. Теорема доказана.

Теорема (третий признак параллельности прямых). Если при пересечении двух прямых секущей сумма внутренних односторонних углов равна 180°, то прямые параллельны.

Дано: Аксиома параллельных прямых это определениеl +Аксиома параллельных прямых это определение2 = 180° (рис. 168).

Аксиома параллельных прямых это определение

Доказать: Аксиома параллельных прямых это определение|| Аксиома параллельных прямых это определение.

Доказательство:

Углы 1 и 3 — смежные, поэтому их сумма равна 180°. А так как сумма углов 1 и 2 равна 180° по условию, то углы 2 и 3 равны между собой. Но углы 2 и 3 — внутренние накрест лежащие при прямых Аксиома параллельных прямых это определениеи Аксиома параллельных прямых это определениеи секущей Аксиома параллельных прямых это определение. А мы знаем, что если внутренние накрест лежащие углы равны, то прямые параллельны. Значит, Аксиома параллельных прямых это определение|| Аксиома параллельных прямых это определение. Теорема доказана.

Пример №2

Доказать, что если отрезки AD и ВС пересекаются и точкой пересечения делятся пополам, то прямые АВ и CD параллельны.

Доказательство:

Пусть О — точка пересечения отрезков AD и ВС (рис. 169).

Аксиома параллельных прямых это определение

Треугольники АОВ и DOC равны по двум сторонам и углу между ними (Аксиома параллельных прямых это определениеAOB = Аксиома параллельных прямых это определениеDOC как вертикальные, ВО = ОС, АО = OD по условию). Из равенства треугольников следует, что Аксиома параллельных прямых это определениеBAO=Аксиома параллельных прямых это определениеCDO. Так как эти углы — накрест лежащие при прямых АВ и CD и секущей AD, то АВ || CD по признаку параллельности прямых.

Пример №3

На биссектрисе угла ВАС взята точка К, а на стороне АС — точка D, Аксиома параллельных прямых это определениеBAK = 26°, Аксиома параллельных прямых это определениеADK = 128°. Доказать, что отрезок KD параллелен лучу АВ.

Аксиома параллельных прямых это определение

Доказательство:

Так как АК — биссектриса угла ВАС (рис. 170), то

Аксиома параллельных прямых это определениеBAC = 2 •Аксиома параллельных прямых это определениеBAK = 2 • 26° = 52°.

Углы ADK и ВАС — внутренние односторонние при прямых KD и ВА и секущей АС. А поскольку Аксиома параллельных прямых это определениеADK +Аксиома параллельных прямых это определениеBAC = 128° + 52° = 180°, то KD || АВ по признаку параллельности прямых.

Пример №4

Биссектриса ВС угла ABD отсекает на прямой а отрезок АС, равный отрезку АВ. Доказать, что прямые а и b параллельны (рис. 171).

Аксиома параллельных прямых это определение

Доказательство:

Так как ВС — биссектриса угла ABD, то Аксиома параллельных прямых это определение1=Аксиома параллельных прямых это определение2. Так как Аксиома параллельных прямых это определениеBAC равнобедренный (АВ=АС по условию), то Аксиома параллельных прямых это определение1 =Аксиома параллельных прямых это определение3 как углы при основании равнобедренного треугольника. Тогда Аксиома параллельных прямых это определение2 =Аксиома параллельных прямых это определение3. Но углы 2 и 3 являются накрест лежащими при прямых Аксиома параллельных прямых это определениеи Аксиома параллельных прямых это определениеи секущей ВС. А если накрест лежащие углы равны, то прямые параллельны. Следовательно, Аксиома параллельных прямых это определение||Аксиома параллельных прямых это определение.

Реальная геометрия

Аксиома параллельных прямых это определение

На рисунке 184 изображен электронный угломер — инструмент для нанесения параллельных линий на рейке или доске. Прибор состоит из двух частей, скрепленных винтом. Одна часть неподвижная, она прижимается к доске, а другая поворачивается на необходимый угол, градусная мера которого отражается на экране угломера. Зажав винт, закрепляют нужный угол. Сдвинув неподвижную часть угломера вдоль доски, наносят новую линию разметки. Так получают параллельные линии, по которым затем распиливают доску.

Аксиома параллельных прямых

Вы уже знаете, что на плоскости через точку, не лежащую на данной прямой, можно провести прямую, параллельную данной (см. § 15). Из пятого постулата Евклида (постулат — аксиоматическое предположение) следует, что такая прямая — единственная.

На протяжении двух тысячелетий вокруг утверждения о единственности параллельной прямой разыгрывалась захватывающая и драматичная история! Со времен Древней Греции математики спорили о том, можно доказать пятый постулат Евклида или нет. То есть это теорема или аксиома?

В конце концов работы русского математика Н. И. Лобачевского (1792—1856) позволили выяснить, что доказать пятый постулат нельзя. Поэтому это утверждение является аксиомой.

Аксиома параллельных прямых это определение

Аксиома параллельных прямых. Через точку, не лежащую на данной прямой, можно провести только одну прямую, параллельную данной.

Если прямая Аксиома параллельных прямых это определениепроходит через точку М и параллельна прямой Аксиома параллельных прямых это определение(рис. 186), то любая другая прямая, проходящая через точку М, будет пересекаться с прямой Аксиома параллельных прямых это определениев некоторой точке, пусть и достаточно удаленной.

Аксиома параллельных прямых это определение

Поиски доказательства пятого постулата Евклида привели к развитию математики и физики, к пересмотру научных представлений о геометрии Вселенной. Решая проблему пятого постулата, Лобачевский создал новую геометрию, с новыми аксиомами, теоремами, отличающуюся от геометрии Евклида, которая теперь так и называется — геометрия Лобачевского.

Вы уже знаете, что на плоскости две прямые, перпендикулярные третьей, параллельны между собой. А если две прямые параллельны третьей прямой, то что можно сказать про первые две прямые? На этот вопрос отвечает следующая теорема.

Теорема (о двух прямых, параллельных третьей). На плоскости две прямые, параллельные третьей, параллельны между собой.

Дано: Аксиома параллельных прямых это определение||Аксиома параллельных прямых это определение, Аксиома параллельных прямых это определение|| Аксиома параллельных прямых это определение(рис. 187).

Аксиома параллельных прямых это определение

Доказать: Аксиома параллельных прямых это определение||Аксиома параллельных прямых это определение.

Доказательство:

Предположим, что прямые Аксиома параллельных прямых это определениеи Аксиома параллельных прямых это определениене параллельны. Тогда они пересекаются в некоторой точке М. Поэтому через точку М будут проходить две прямые Аксиома параллельных прямых это определениеи Аксиома параллельных прямых это определение, параллельные третьей прямой Аксиома параллельных прямых это определение. А это противоречит аксиоме параллельных прямых. Значит, наше предположение неверно и Аксиома параллельных прямых это определение||Аксиома параллельных прямых это определение. Теорема доказана.

Метод доказательства «от противного»

При доказательстве теоремы о двух прямых, параллельных третьей, мы применили метод доказательства от противного (то есть «от противоположного»). Суть его в следующем. Утверждение любой теоремы делится на условие — то, что в теореме дано, и заключение — то, что нужно доказать.

В доказанной выше теореме условие: «Каждая из двух прямых параллельна третьей прямой», а заключение: «Эти две прямые параллельны между собой».

Используя метод от противного, предполагают, что из данного условия теоремы следует утверждение, противоположное (противное) заключению теоремы. Если при сделанном предположении путем логических рассуждений приходят к какому-либо утверждению, противоречащему аксиомам или ранее доказанным теоремам, то сделанное предположение считается неверным, а верным — ему противоположное.

В доказательстве нашей теоремы мы предположили, что эти две прямые не параллельны, а пересекаются в точке. И пришли к выводу, что тогда нарушается аксиома параллельных прямых. Следовательно, наше предположение о пересечении прямых не верно, а верно ему противоположное: прямые не пересекаются, то есть параллельны.

Методом от противного ранее была доказана теорема о двух прямых, перпендикулярных третьей.

Данный метод является очень мощным логическим инструментом доказательства. Причем не только в геометрии, но и в любом аргументированном споре.

Теорема. Если на плоскости прямая пересекает одну из двух параллельных прямых, то она пересекает и другую прямую.

Пример №5

На рисунке 188 Аксиома параллельных прямых это определение1 =Аксиома параллельных прямых это определение2,Аксиома параллельных прямых это определение3 =Аксиома параллельных прямых это определение4. Доказать, что Аксиома параллельных прямых это определение|| Аксиома параллельных прямых это определение.

Аксиома параллельных прямых это определение

Доказательство:

Так как накрест лежащие углы 1 и 2 равны, то Аксиома параллельных прямых это определение|| Аксиома параллельных прямых это определениепо признаку параллельности прямых. Так как соответственные углы 3 и 4 равны, то по признаку параллельности прямых Аксиома параллельных прямых это определение|| Аксиома параллельных прямых это определение. Так как Аксиома параллельных прямых это определение|| Аксиома параллельных прямых это определениеи Аксиома параллельных прямых это определение|| Аксиома параллельных прямых это определение, то Аксиома параллельных прямых это определение|| Аксиома параллельных прямых это определениепо теореме о двух прямых, параллельных третьей.

Пример №6

Доказать, что если сумма внутренних односторонних углов при двух данных прямых и секущей меньше 180°, то эти прямые пересекаются.

Доказательство:

Пусть Аксиома параллельных прямых это определениеи Аксиома параллельных прямых это определение— данные прямые, АВ — их секущая, сумма углов 1 и 2 меньше 180° (рис. 189).

Аксиома параллельных прямых это определение

Отложим от луча АВ угол 3, который в сумме с углом 1 дает 180°. Получим прямую Аксиома параллельных прямых это определение, которая параллельна прямой Аксиома параллельных прямых это определениепо признаку параллельности прямых. Если предположить, что прямые Аксиома параллельных прямых это определениеи Аксиома параллельных прямых это определениене пересекаются, а, значит, параллельны, то через точку А будут проходить две прямые Аксиома параллельных прямых это определениеи Аксиома параллельных прямых это определение, которые параллельны прямой Аксиома параллельных прямых это определение. Это противоречит аксиоме параллельных прямых. Следовательно, прямые Аксиома параллельных прямых это определениеи Аксиома параллельных прямых это определениепересекаются.

Свойства параллельных прямых

Вы знаете, что если две прямые пересечены секущей и накрест лежащие углы равны, то прямые параллельны. Это признак параллельности прямых. Обратное утверждение звучит так: «Если две прямые параллельны и пересечены секущей, то накрест лежащие углы равны». Это утверждение верно, и оно выражает свойство параллельных прямых. Докажем его и два других свойства для соответственных и односторонних углов.

Теорема (о свойстве накрест лежащих углов при параллельных прямых и секущей). Если две параллельные прямые пересечены секущей, то внутренние накрест лежащие углы равны.

Дано: Аксиома параллельных прямых это определение|| Аксиома параллельных прямых это определение, АВ — секущая,Аксиома параллельных прямых это определение1 иАксиома параллельных прямых это определение2 — внутренние накрест лежащие (рис. 195).

Аксиома параллельных прямых это определение

Доказать: Аксиома параллельных прямых это определение1 =Аксиома параллельных прямых это определение2.

Доказательство:

Предположим, чтоАксиома параллельных прямых это определение1 Аксиома параллельных прямых это определениеАксиома параллельных прямых это определение2. Отложим от луча ВА угол 3, равный углу 2. Так как внутренние накрест лежащие углы 2 и 3 равны, то Аксиома параллельных прямых это определение|| Аксиома параллельных прямых это определениепо признаку параллельности прямых. Получили, что через точку В проходят две прямые Аксиома параллельных прямых это определениеи Аксиома параллельных прямых это определение, параллельные прямой Аксиома параллельных прямых это определение. А это невозможно по аксиоме параллельных прямых. Следовательно, наше предположение неверно иАксиома параллельных прямых это определение1 =Аксиома параллельных прямых это определение2. Теорема доказана.

Теорема (о свойстве соответственных углов при параллельных прямых и секущей). Если две параллельные прямые пересечены секущей, то соответственные углы равны.

Дано: Аксиома параллельных прямых это определение|| Аксиома параллельных прямых это определение, Аксиома параллельных прямых это определение— секущая,Аксиома параллельных прямых это определение1 иАксиома параллельных прямых это определение2 — соответственные (рис. 196).

Аксиома параллельных прямых это определение

Доказать:Аксиома параллельных прямых это определение1 =Аксиома параллельных прямых это определение2.

Доказательство:

Углы 1 и 3 равны как накрест лежащие при параллельных прямых Аксиома параллельных прямых это определениеи Аксиома параллельных прямых это определение. Углы 2 и 3 равны как вертикальные. Следовательно,Аксиома параллельных прямых это определение1 =Аксиома параллельных прямых это определение2. Теорема доказана.

Теорема (о свойстве односторонних углов при параллельных прямых и секущей).

Если две параллельные прямые пересечены секущей, то сумма внутренних односторонних углов равна 180°.

Дано: Аксиома параллельных прямых это определение|| Аксиома параллельных прямых это определение, Аксиома параллельных прямых это определение— секущая,Аксиома параллельных прямых это определение1 иАксиома параллельных прямых это определение2 — внутренние односторонние (рис. 197).

Аксиома параллельных прямых это определение

Доказать:Аксиома параллельных прямых это определениеl +Аксиома параллельных прямых это определение2 = 180°.

Доказательство:

Углы 2 и 3 — смежные. По свойству смежных углов Аксиома параллельных прямых это определение2 +Аксиома параллельных прямых это определение3 = 180°. По свойству параллельных прямыхАксиома параллельных прямых это определениеl =Аксиома параллельных прямых это определение3 как накрест лежащие. Следовательно,Аксиома параллельных прямых это определениеl +Аксиома параллельных прямых это определение2 = 180°. Теорема доказана.

Следствие.

Прямая, перпендикулярная одной из двух параллельных прямых, перпендикулярна и другой прямой.

На рисунке 198 Аксиома параллельных прямых это определение|| Аксиома параллельных прямых это определениеи Аксиома параллельных прямых это определениеАксиома параллельных прямых это определениеАксиома параллельных прямых это определение, т. е.Аксиома параллельных прямых это определение1 = 90°. Согласно следствию Аксиома параллельных прямых это определениеАксиома параллельных прямых это определениеАксиома параллельных прямых это определение, т. е.Аксиома параллельных прямых это определение2 = 90°.

Аксиома параллельных прямых это определение

Доказанные нами теоремы о свойствах углов при двух параллельных прямых и секущей являются обратными признакам параллельности прямых.

Чтобы не путать признаки и свойства параллельных прямых, нужно помнить следующее:

  • а) если ссылаются на признак параллельности прямых, то требуется доказать параллельность некоторых прямых;
  • б) если ссылаются на свойство параллельных прямых, то параллельные прямые даны, и нужно воспользоваться каким-то их свойством.

Пример №7

Доказать, что если отрезки АВ и CD равны и параллельны, а отрезки AD и ВС пересекаются в точке О, то треугольники АОВ и DOC равны.

Доказательство:

Углы BAD и CD А равны как накрест лежащие при параллельных прямых АВ и CD и секущей AD (рис. 199).

Аксиома параллельных прямых это определение

Углы ABC и DCB равны как накрест лежащие при параллельных прямых АВ и CD и секущей ВС. Тогда Аксиома параллельных прямых это определениеАОВ =Аксиома параллельных прямых это определениеDOC по стороне и двум прилежащим к ней углам. Что и требовалось доказать.

Пример №8

Доказать, что отрезки параллельных прямых, заключенные между двумя другими пересекающими их параллельными прямыми, равны между собой.

Доказательство:

Пусть АВ || CD, ВС || AD (рис. 200).

Аксиома параллельных прямых это определение

Докажем, что АВ = CD, ВС=AD. Проведем отрезок BD. У треугольников ABD и CDB сторона BD — общая,Аксиома параллельных прямых это определениеABD =Аксиома параллельных прямых это определениеCDB как накрест лежащие при параллельных прямых АВ и CD и секущей BD,Аксиома параллельных прямых это определениеADB =Аксиома параллельных прямых это определениеCBD как накрест лежащие при параллельных прямых ВС и AD и секущей BD. Тогда треугольники равны по стороне и двум прилежащим к ней углам. Из равенства треугольников следует, что AB=CD, BC=AD. Что и требовалось доказать.

Геометрия 3D

Две плоскости называются параллельными, если они не имеют общих точек (не пересекаются).

Если плоскости Аксиома параллельных прямых это определениеи Аксиома параллельных прямых это определениепараллельны, то пишут: Аксиома параллельных прямых это определение|| Аксиома параллельных прямых это определение(рис. 211).

Аксиома параллельных прямых это определение

Существует еще один вид многогранников — призмы (рис. 212). У призмы две грани (основания) — равные многоугольники, которые лежат в параллельных плоскостях, а остальные грани (боковые) — параллелограммы (задача 137).

Аксиома параллельных прямых это определение

У прямой призмы боковые грани — прямоугольники, боковые ребра перпендикулярны плоскостям оснований и равны между собой. На рисунке 212 изображены треугольная и четырехугольная прямые призмы. У них параллельны плоскости верхней и нижней граней.

Углы с соответственно параллельными и соответственно перпендикулярными сторонами

Теорема (об углах с соответственно параллельными сторонами).

Углы с соответственно параллельными сторонами или равны (если оба острые или оба тупые), или в сумме составляют 180° (если один острый, а другой тупой).

1) Острые углы 1 и 2 (рис. 213, а) — это углы с соответственно параллельными сторонами. Используя рисунок, докажите самостоятельно, что углы 1 и 2 равны.

Аксиома параллельных прямых это определение

2) Острый угол 1 и тупой угол 2 (рис. 213, б) — это углы с соответственно параллельными сторонами. Используя этот рисунок и результат пункта 1), докажите, что сумма углов 1 и 2 равна 180°.

Теорема (об углах с соответственно перпендикулярными сторонами).

Углы с соответственно перпендикулярными сторонами или равны (если оба острые или оба тупые), или в сумме составляют 180° (если один острый, а другой тупой).

Доказательство:

1) Острые углы 1 и 2 — это углы с соответственно перпендикулярными сторонами (рис. 214, а). Построим острый угол 3 в вершине угла 1, стороны которого параллельны сторонам угла 2. Стороны угла 3 перпендикулярны сторонам угла 1 (прямая, перпендикулярная одной из параллельных прямых, перпендикулярна и другой прямой). По предыдущей теоремеАксиома параллельных прямых это определение2 =Аксиома параллельных прямых это определение3. Поскольку угол 1 и угол 3 дополняют угол 4 до 90°, тоАксиома параллельных прямых это определение1 =Аксиома параллельных прямых это определение3. Значит,Аксиома параллельных прямых это определение1 =Аксиома параллельных прямых это определение2.

Аксиома параллельных прямых это определение

2) Острый угол 1 и тупой угол 2 — это углы с соответственно перпендикулярными сторонами (рис. 214, б). Используя этот рисунок и результат пункта 1), докажите самостоятельно, что сумма углов 1 и 2 равна 180°.

Запомнить:

  1. Признаки параллельности прямых: «Если при пересечении двух прямых секущей накрест лежащие углы равны, или соответственные углы равны, или сумма односторонних углов равна 180°, то прямые параллельны».
  2. Свойства параллельных прямых: «Если две параллельные прямые пересечены секущей, то накрест лежащие углы равны, соответственные углы равны и сумма односторонних углов равна 180°».
  3. На плоскости две прямые, перпендикулярные третьей, параллельны между собой.
  4. На плоскости две прямые, параллельные третьей, параллельны между собой.
  5. Прямая, перпендикулярная одной из двух параллельных прямых, будет перпендикулярна и другой прямой.
  6. Углы с соответственно параллельными сторонами или равны, или в сумме составляют 180°.
  7. Углы с соответственно перпендикулярными сторонами или равны, или в сумме составляют 180°.

Расстояние между параллельными прямыми

Определение. Расстоянием между параллельными прямыми называется расстояние от точки одной из этих прямых до другой прямой.

Если Аксиома параллельных прямых это определение|| Аксиома параллельных прямых это определениеи АВАксиома параллельных прямых это определениеАксиома параллельных прямых это определение, то расстояние между прямыми Аксиома параллельных прямых это определениеи Аксиома параллельных прямых это определениеравно длине перпендикуляра АВ (рис. 284). Это расстояние будет наименьшим из всех расстояний от точки А до точек прямой Аксиома параллельных прямых это определение. Следующая теорема гарантирует, что расстояния от всех точек одной из параллельных прямых до другой прямой равны между собой.

Аксиома параллельных прямых это определение

Теорема (о расстоянии между параллельными прямыми).

Все точки каждой из двух параллельных прямых равноудалены от другой прямой.

Дано: Аксиома параллельных прямых это определение|| Аксиома параллельных прямых это определение, А Аксиома параллельных прямых это определениеАксиома параллельных прямых это определение, С Аксиома параллельных прямых это определениеАксиома параллельных прямых это определение, АВАксиома параллельных прямых это определениеАксиома параллельных прямых это определение, CDАксиома параллельных прямых это определениеАксиома параллельных прямых это определение.

Доказать: АВ = CD (рис. 285).

Аксиома параллельных прямых это определение

Доказательство:

Проведем отрезок AD. Углы CAD и BDA равны как внутренние накрест лежащие при параллельных прямых Аксиома параллельных прямых это определениеи Аксиома параллельных прямых это определениеи секущей AD. Прямоугольные треугольники ABD и ACD равны по гипотенузе (AD — общая) и острому углу (Аксиома параллельных прямых это определениеCAD =Аксиома параллельных прямых это определениеBDA). Откуда АВ = CD. Теорема доказана.

Следствие.

Все точки, лежащие в одной полуплоскости относительно данной прямой и равноудаленные от этой прямой, лежат на прямой, параллельной данной.

Доказательство:

Пусть перпендикуляры АВ и CD к прямой Аксиома параллельных прямых это определениеравны (см. рис. 285). Прямая Аксиома параллельных прямых это определение, проходящая через точку А параллельно прямой Аксиома параллельных прямых это определение, будет пересекать луч DC в некоторой точке С1. По теореме о расстоянии между параллельными прямыми C1D = АВ. Но CD = AB по условию. Значит, точка С совпадает с точкой С1 и лежит на прямой Аксиома параллельных прямых это определение, которая параллельна прямой Аксиома параллельных прямых это определение. Утверждение доказано.

В силу того что прямая, перпендикулярная к одной из двух параллельных прямых, будет перпендикулярна и к другой прямой, перпендикуляр АВ к прямой Аксиома параллельных прямых это определениебудет перпендикуляром и к прямой Аксиома параллельных прямых это определение(см. рис. 285). Поэтому такой перпендикуляр называют общим перпендикуляром двух параллельных прямых.

Пример №9

В четырехугольнике ABCD АВ || CD, AD || ВС, АВ = 32 см, Аксиома параллельных прямых это определениеADC=150°. Найти расстояние между прямыми AD и ВС.

Решение:

Аксиома параллельных прямых это определениеBAD +Аксиома параллельных прямых это определениеADC = 180° как сумма внутренних односторонних углов при параллельных прямых АВ и CD и секущей AD (рис. 286).

Аксиома параллельных прямых это определение

Тогда Аксиома параллельных прямых это определениеBAD = 180°- 150° = 30°.

Расстояние между параллельными прямыми измеряется длиной перпендикуляра, опущенного из любой точки одной из прямых на другую прямую. Опустим перпендикуляр ВН на прямую AD. В прямоугольном треугольнике АВН катет ВН лежит против угла в 30°. Поэтому он равен половине гипотенузы. Значит, ВН =Аксиома параллельных прямых это определениеАВ = 16 см.

Пример №10

Найти геометрическое место точек, равноудаленных от двух данных параллельных прямых.

Решение:

1) Пусть Аксиома параллельных прямых это определениеи Аксиома параллельных прямых это определение— данные параллельные прямые (рис. 287), АВ — их общий перпендикуляр. Через середину К отрезка АВ проведем прямую Аксиома параллельных прямых это определение, параллельную прямой Аксиома параллельных прямых это определение.

Аксиома параллельных прямых это определение

Тогда Аксиома параллельных прямых это определение|| Аксиома параллельных прямых это определение. По теореме о расстоянии между параллельными прямыми все точки прямой Аксиома параллельных прямых это определениеравноудалены от прямых Аксиома параллельных прямых это определениеи Аксиома параллельных прямых это определениена расстояние Аксиома параллельных прямых это определениеАВ.

2) Пусть некоторая точка М (см. рис. 287) равноудалена от прямых Аксиома параллельных прямых это определениеи Аксиома параллельных прямых это определение, то есть расстояние от точки М до прямой Аксиома параллельных прямых это определениеравно Аксиома параллельных прямых это определениеАВ. По следствию из теоремы о расстоянии между параллельными прямыми точки К и М лежат на прямой КМ, параллельной прямой Аксиома параллельных прямых это определение. Но через точку К проходит единственная прямая Аксиома параллельных прямых это определение, параллельная Аксиома параллельных прямых это определение. Значит, точка М принадлежит прямой Аксиома параллельных прямых это определение.

Таким образом, все точки прямой Аксиома параллельных прямых это определениеравноудалены от прямых Аксиома параллельных прямых это определениеи Аксиома параллельных прямых это определение. И любая равноудаленная от них точка лежит на прямой Аксиома параллельных прямых это определение. Прямая Аксиома параллельных прямых это определение, проходящая через середину общего перпендикуляра прямых Аксиома параллельных прямых это определениеи Аксиома параллельных прямых это определение, — искомое геометрическое место точек.

Геометрия 3D

Расстоянием между параллельными плоскостями называется длина перпендикуляра, опущенного из точки, принадлежащей одной из плоскостей, на другую плоскость (рис. 290). В вашем классе пол и потолок — части параллельных плоскостей. Расстояние между ними равно высоте классной комнаты.

Аксиома параллельных прямых это определение

Высотой прямой призмы называется расстояние между плоскостями оснований. Отрезок КК1 — перпендикуляр к плоскости ABC, равный ее высоте. У прямой призмы боковые ребра перпендикулярны плоскостям оснований. Поэтому высота призмы равна длине бокового ребра, то есть АА1 = КК1 (рис. 291).

Аксиома параллельных прямых это определениеАксиома параллельных прямых это определение

Запомнить:

  1. Сумма углов треугольника равна 180°.
  2. Внешний угол треугольника равен сумме двух внутренних углов, не смежных с ним.
  3. Катет меньше гипотенузы. Перпендикуляр меньше наклонной, проведенной из той же точки к одной прямой.
  4. Прямоугольные треугольники могут быть равны: 1) по двум катетам; 2) по катету и прилежащему острому углу; 3) по катету и противолежащему острому углу; 4) по гипотенузе и острому углу; 5) по катету и гипотенузе.
  5. Катет прямоугольного треугольника, лежащий против угла в 30°, равен половине гипотенузы. Если катет равен половине гипотенузы, то он лежит против угла в 30°.
  6. В треугольнике против большей стороны лежит больший угол, а против большего угла — большая сторона.
  7. В треугольнике любая сторона меньше суммы двух других его сторон (неравенство треугольника).
  8. Любая точка биссектрисы равноудалена от сторон угла. Если точка внутри угла равноудалена от сторон угла, то она лежит на биссектрисе этого угла.
  9. Медиана прямоугольного треугольника, проведенная к гипотенузе, равна половине гипотенузы. Если в треугольнике медиана равна половине стороны, к которой она проведена, то треугольник прямоугольный.
  10. Биссектрисы треугольника пересекаются в одной точке (2-я замечательная точка).
  11. Расстояние от любой точки одной из параллельных прямых до другой прямой есть величина постоянная.

Справочный материал по параллельным прямым

Параллельные прямые

  • ✓ Две прямые называют параллельными, если они не пересекаются.
  • ✓ Основное свойство параллельных прямых (аксиома параллельности прямых). Через точку, не лежащую на данной прямой, проходит только одна прямая, параллельная данной.
  • ✓ Две прямые, перпендикулярные третьей прямой, параллельны.
  • ✓ Если две прямые параллельны третьей прямой, то они параллельны.
  • ✓ Расстоянием между двумя параллельными прямыми называют расстояние от любой точки одной из прямых до другой прямой.

Признаки параллельности двух прямых

  • ✓ Если две прямые а и b пересечь третьей прямой с, то образуется восемь углов (рис. 246). Прямую с называют секущей прямых а и b.
  • Углы 3 и 6, 4 и 5 называют односторонними.
  • Углы 3 и 5, 4 и 6 называют накрест лежащими.
  • Углы 6 и 2, 5 и 1, 3 и 7, 4и 8 называют соответственными.

Аксиома параллельных прямых это определение

  • ✓ Если накрест лежащие углы, образующиеся при пересечении двух прямых секущей, равны, то прямые параллельны.
  • ✓ Если сумма односторонних углов, образующихся при пересечении двух прямых секущей, равна 180°, то прямые параллельны.
  • ✓ Если соответственные углы, образующиеся при пересечении двух прямых секущей, равны, то прямые параллельны.

Свойства параллельных прямых

  • ✓ Если две параллельные прямые пересекаются секущей, то:
  • • углы, образующие пару накрест лежащих углов, равны;
  • • углы, образующие пару соответственных углов, равны;
  • • сумма углов, образующих пару односторонних углов, равна 180°.
  • ✓ Если прямая перпендикулярна одной из двух параллельных прямых, то она перпендикулярна и другой.

Перпендикулярные и параллельные прямые

Две прямые называют взаимно перпендикулярными, если они пересекаются под прямым углом.

На рисунке 264 прямые Аксиома параллельных прямых это определениеи Аксиома параллельных прямых это определение— перпендикулярные. Две прямые на плоскости называют параллельными, если они не пересекаются.

На рисунке 265 прямые Аксиома параллельных прямых это определениеи Аксиома параллельных прямых это определение— параллельны.

Аксиома параллельных прямых это определение

Основное свойство параллельных прямых (аксиома параллельности прямых). Через точку, не лежащую на данной прямой, можно провести только одну прямую, параллельную данной.

Углы, образованные при пересечении двух прямых секущей. Признаки и свойство параллельности прямых. Свойства углов, образованных при пересечении двух параллельных прямых секущей

Прямую с называют секущей для прямых Аксиома параллельных прямых это определениеи Аксиома параллельных прямых это определениеесли она пересекает их в двух точках (рис. 266).

Аксиома параллельных прямых это определение

Пары углов 4 и 5; 3 и 6 называют внутренними односторонними; пары углов 4 и 6; 3 и 5внутренними накрест лежащими; пары углов 1 и 5; 2 и 6; 3 и 7; 4 и 8соответственными углами.

Признаки параллельности прямых:

  1. Если при пересечении двух прямых секущей соответственные углы равны, то прямые параллельны.
  2. Если при пересечении двух прямых секущей внутренние накрест лежащие углы равны, то прямые параллельны.
  3. Если при пересечении двух прямых секущей сумма внутренних односторонних углов равна 180°, то прямые параллельны.
  4. Две прямые, перпендикулярные третьей, параллельны.

Свойство параллельных прямых. Две прямые, параллельные третьей прямой, параллельны друг другу.

Рекомендую подробно изучить предметы:
  • Геометрия
  • Аналитическая геометрия
  • Начертательная геометрия
Ещё лекции с примерами решения и объяснением:
  • Соотношения между сторонами и углами треугольника
  • Неравенство треугольника — определение и вычисление
  • Свойства прямоугольного треугольника
  • Расстояние между параллельными прямыми
  • Медианы, высоты и биссектрисы треугольника
  • Равнобедренный треугольник и его свойства
  • Серединный перпендикуляр к отрезку
  • Второй и третий признаки равенства треугольников

При копировании любых материалов с сайта evkova.org обязательна активная ссылка на сайт www.evkova.org

Сайт создан коллективом преподавателей на некоммерческой основе для дополнительного образования молодежи

Сайт пишется, поддерживается и управляется коллективом преподавателей

Whatsapp и логотип whatsapp являются товарными знаками корпорации WhatsApp LLC.

Cайт носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, которая определяется положениями статьи 437 Гражданского кодекса РФ. Анна Евкова не оказывает никаких услуг.

📹 Видео

7 класс, 24 урок, Определение параллельных прямыхСкачать

7 класс, 24 урок, Определение параллельных прямых

Аксиома параллельных прямыхСкачать

Аксиома параллельных прямых

Геометрия 7 Аксиома параллельных прямыхСкачать

Геометрия 7 Аксиома параллельных прямых

28. Аксиома параллельных прямыхСкачать

28. Аксиома параллельных прямых

Ералаш №8 "Аксиома"Скачать

Ералаш №8 "Аксиома"

ГЕОМЕТРИЯ 7 класс: Аксиома параллельных прямых. Свойства параллельных прямых.Скачать

ГЕОМЕТРИЯ 7 класс: Аксиома параллельных прямых. Свойства параллельных прямых.

Параллельные прямые. 6 класс.Скачать

Параллельные прямые. 6 класс.

Геометрия 7 класс (Урок№19 - Признаки параллельности прямых.)Скачать

Геометрия 7 класс (Урок№19 - Признаки параллельности прямых.)

7 класс, 25 урок, Признаки параллельности двух прямыхСкачать

7 класс, 25 урок, Признаки параллельности двух прямых

Урок 14 Аксиома параллельных прямых (7 класс)Скачать

Урок 14  Аксиома параллельных прямых (7 класс)

Геометрия 7 класс (Урок№21 - Свойства параллельных прямых.)Скачать

Геометрия 7 класс (Урок№21 - Свойства параллельных прямых.)

Аксиома параллельных прямых. Видеоурок 14. Геометрия 7 класс.Скачать

Аксиома параллельных прямых. Видеоурок 14. Геометрия 7 класс.

Тема 16. Аксиома параллельных прямыхСкачать

Тема 16. Аксиома параллельных прямых
Поделиться или сохранить к себе: