Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Содержание
  1. Геометрия. 7 класс
  2. Теоремы об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей
  3. «Календарь счастливой жизни: инструменты и механизм работы для достижения своих целей»
  4. «Управление общеобразовательной организацией: новые тенденции и современные технологии»
  5. Дистанционное обучение как современный формат преподавания
  6. Методика обучения математике в основной и средней школе в условиях реализации ФГОС ОО
  7. Математика: теория и методика преподавания в образовательной организации
  8. Оставьте свой комментарий
  9. Подарочные сертификаты
  10. Параллельные прямые — определение и вычисление с примерами решения
  11. Определения параллельных прямых
  12. Признаки параллельности двух прямых
  13. Аксиома параллельных прямых
  14. Обратные теоремы
  15. Пример №1
  16. Параллельность прямых на плоскости
  17. Две прямые, перпендикулярные третьей
  18. Накрест лежащие, соответственные и односторонние углы
  19. Признаки параллельности прямых
  20. Пример №2
  21. Пример №3
  22. Пример №4
  23. Аксиома параллельных прямых
  24. Пример №5
  25. Пример №6
  26. Свойства параллельных прямых
  27. Пример №7
  28. Пример №8
  29. Углы с соответственно параллельными и соответственно перпендикулярными сторонами
  30. Расстояние между параллельными прямыми
  31. Пример №9
  32. Пример №10
  33. Справочный материал по параллельным прямым
  34. Перпендикулярные и параллельные прямые
  35. 🎥 Видео

Видео:7 класс, 29 урок, Теоремы об углах, образованных двумя параллельными прямыми и секущейСкачать

7 класс, 29 урок, Теоремы об углах, образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Геометрия. 7 класс

Конспект урока

Свойства параллельных прямых

Перечень рассматриваемых вопросов:

  • Углы, образованные при пересечении двух прямых секущей.
  • Доказательство свойств параллельных прямых и их применение при решении задач.
  • Формулирование теоремы об углах с соответственно параллельными сторонами.

Две прямые на плоскости называются параллельными, если они не пересекаются.

Утверждение, обратное данной теореме– это утверждение, в котором условие является заключением теоремы, а заключение – условием теоремы.

  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 7–9классы. // Иченская М. А. – М.: Просвещение, 2019. – 144 с.

Теоретический материал для самостоятельного изучения.

Ранее мы узнали и научились применять признаки параллельности прямых.

Рассмотрим утверждения, обратные к теоремам, выражающим признаки параллельности двух прямых.

В любой теореме есть две части: условие (это то, что дано)и заключение (это то, что требуется доказать).

Утверждением, обратным данному, называется утверждение, в котором условием является заключение, а заключением – условие.

Итак, вспомним один из признаков параллельности прямых. Если при пересечении двух прямых секущей накрест лежащие углы, образованные этими прямыми и секущей, равны (это условие), то прямые параллельны (заключение).

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Сформулируем и докажем обратное утверждение.

Если две параллельные прямые пересечены секущей, то накрест лежащие углы,образованные этими прямыми и секущей,равны.

∠1 и ∠2 – накрест лежащие.

Доказательство:( метод от противного):

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Отложим ∠PMN =∠2 (накрест лежащие) → МР║b→ через точку М проходит 2 параллельные прямые прямой b (МР║b– доказательство;a║b– условие).→∠1=∠2.

Это противоречит теореме о единственности прямой параллельной данной и проходящей через точку.

Если прямая перпендикулярна к одной из двух параллельных прямых, то она перпендикулярна и к другой.

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

С пересекает а, значит, и пересекает параллельную ей прямую b(по следствию из аксиомы параллельных прямых).→ с – секущая к прямым а и b→∠1 = ∠2 = 90° (по только что доказанному свойству параллельных прямых).→ с ┴ b.

Что и требовалось доказать.

Вспомним ещё один признак параллельности двух прямых. Если при пересечении двух прямых секущей соответственные углы равны(это условие), то прямые параллельны(заключение).

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Сформулируем и докажем обратное утверждение

Если две параллельные прямые пересечены секущей, то соответственные углы, образованные этими прямыми и секущей, равны.

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Дано:

Доказать:

По условию a║b→∠1 = ∠3 (накрест лежащие углы). → ∠2 = ∠3 (вертикальные углы).

Значит, ∠1 = ∠2, что и требовалось доказать.

Вспомним ещё один признак параллельности двух прямых. Если при пересечении двух прямых секущей сумма односторонних углов, образованных этими прямыми и секущей, равна 180° (условие), то прямые параллельны (заключение).

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Сформулируем и докажем обратное утверждение.

Если две параллельные прямые пересечены секущей, то сумма односторонних углов, образованных этими прямыми и секущей, равна 180°.

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Дано:a║b,

Доказать:

По условию a║b→∠1=∠2 ‑соответственные углы, (в силу предыдущей теоремы).

∠2+∠4=180° (по свойству смежных углов).

→ ∠1+∠4= 180°,что и требовалось доказать.

Материал для углубленного изучения темы.

Задача на доказательство.

Прямая m пересекает параллельные прямые а и b в точках А и В. Прямая р, проходящая через середину отрезка АВ, точку О, пересекает прямые а и b в точках С и D.

Докажем, что ОС=ОD.

По условию дано: а ║b, рՈа= А, рՈb = В, mՈа = D, mՈb = C.

Доказать: ОС = ОD.

Доказательство: рассмотрим, образовавшиеся при построении, треугольники AOD и BOC. Они равны по 2 признаку равенства треугольников, т.к. АО=ВО (О– середина отрезка АВ по условию); ∠1=∠2(накрест лежащие углы); ∠3=∠4 (вертикальные углы). →Все элементы равных треугольников соответственно равны → ОС=ОD. Что и требовалось доказать.

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Разбор заданий тренировочного модуля.

1. Три прямых а,р,с пересечены прямой k, при этом образуются соответственные углы: ∠1= 30°,∠2 = 40°,∠3= 30°,как показано на рисунке. Какие из прямых параллельны?

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

На рисунке изображены прямые а, р, с, которые пересечены секущей k. При этом углы 1,2,3 соответственные. По условию: ∠3= ∠1= 30°,∠2 ≠ ∠1,∠2 ≠ ∠3.

Следовательно, прямые а и р параллельные, прямые а и с, р и с не параллельные(по свойствам параллельных прямых).

2. На рисунке прямые аb, при этомMO и ЕО – биссектрисы углов М и Е соответственно, пересекаются в точке О. Чему равна градусная мера угла МОЕ, если сумма углов в треугольнике равна 180°?

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

По условию аb→∠М+∠Е=180° (по теореме о параллельных прямых об односторонних углах). Т.к. MO и ЕО – биссектрисы углов М и Е →∠М = 2∠ОМЕ,

∠М+∠Е =2∠ОМЕ +2∠МЕО =180°.

По условию сумма углов в треугольнике равна 180° → в ∆МОЕ.

Видео:Параллельные прямые | Математика | TutorOnlineСкачать

Параллельные прямые | Математика | TutorOnline

Теоремы об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Видео:Теоремы об углах, образованных двумя парал. прямыми и секущей | Геометрия 7-9 класс #30 | ИнфоурокСкачать

Теоремы об углах, образованных двумя парал. прямыми и секущей | Геометрия 7-9 класс #30 | Инфоурок

«Календарь счастливой жизни:
инструменты и механизм работы
для достижения своих целей»

Сертификат и скидка на обучение каждому участнику

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Видео:Геометрия 7 класс. Теоремы об углах, образованных двумя параллельными прямымСкачать

Геометрия 7 класс. Теоремы об углах, образованных двумя параллельными прямым

«Управление общеобразовательной организацией:
новые тенденции и современные технологии»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Описание презентации по отдельным слайдам:

Теоремы об углах, образованных двумя параллельными прямыми и секущей.

Теорема: Если две параллельные прямые пересечены секущей, то накрест лежащие углы равны. а в А В 1 2  1 =  2 c

Доказательство: A B C D M N 1 2 A B C D M N 1 2 K O Пусть прямые АВ и СD параллельны, МN — их секущая. Докажем, что накрест лежащие углы 1 и 2 равны между собой. Допустим, что  1 и  2 не равны. Проведем через точку О прямую КF. Тогда при точке О можно построить  KON, накрест лежащий и равный  2. Но если  KON =  2, то прямая КF будет параллельна СD. Получили, что через точку О проведены две прямые АВ и КF, параллельные прямой СD. Но этого не может быть. Мы пришли к противоречию, потому что допустили, что  1 и  2 не равны. Следовательно, наше допущение является неправильным и  1 должен быть равен  2, т. е. накрест лежащие углы равны. F

Теорема: Если две параллельные прямые пересечены секущей, то соответственные углы равны. а в А В 1 2  1 =  2

Доказательство: 2 а в А В 3 1 Пусть параллельные прямые а и b пересечены секущей АВ, то накрест лежащие  1 и  3 будут равны.  2 и  3 равны как вертикальные. Из равенств 1 = 3 и 2 = 3 следует, что 1 = 2. Теорема доказана

Теорема: Если две параллельные прямые пересечены секущей, то сумма односторонних углов равна 180°. а в А В 3 1  1 +  3 = 180°

Доказательство: Пусть параллельные прямые а и b пересечены секущей АВ, то соответственные  1 и  2 будут равны,  2 и  3 – смежные, поэтому  2 +  3 = 180°. Из равенств 1 = 2 и 2 + 3 = 180° следует, что 1 + 3 = 180°. Теорема доказана. 2 а в А В 3 1

Решение: 1. Пусть Х – это  2, тогда  1 = (Х+70°), т.к. сумма углов 1 и 2 = 180°, в силу того, что они смежные. Составим уравнение: Х+ (Х+70°) = 180° 2Х = 110 ° Х = 55° (Угол 2) 2. Найдем  1. 55° + 70° = 125° 3.  1 =  3, т.к. они вертикальные.  3 =  5, т.к. они накрест лежащие. 125°  5 =  7, т.к. они вертикальные.  2 =  4, т.к. они вертикальные.  4 =  6, т.к. они накрест лежащие. 55°  6 =  8, т.к. они вертикальные. Задача №1: A B 4 3 5 8 7 2 1 6 Условие: найдите все углы, образованные при пересечении двух параллельных A и B секущей C, если один из углов на 70° больше другого.

Решение: 1. Т.к. 4 = 45°, то2 = 45°, потому что 2 =4(как соответственные) 2.  3 смежен с  4, поэтому 3+4=180°, и из этого следует, что 3= 180° — 45°= 135°. 3.  1 =  3, т.к. они накрест лежащие.  1 = 135°. Ответ:  1=135°;  2=45°;  3=135°. Задача №2: A B 1 Условие: на рисунке прямые А II B и C II D,  4=45°. Найти углы 1, 2, 3. 3 2 4

Решение: 1. 1=2, т.к. они вертикальные, значит 2= 45°. 2.  3 смежен с  2, поэтому 3+2=180°, и из этого следует, что 3= 180° — 45°= 135°. 3.  4 + 3=180°, т.к. они односторонние.  4 = 45°. Ответ:  4=45°;  3=135°. Задача №3: A B 2 Условие: две параллельные прямые А и B пересечены секущей С. Найти, чему будут равны 4 и 3, если 1=45°. 3 4 1

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

  • Сейчас обучается 967 человек из 79 регионов

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Курс повышения квалификации

Методика обучения математике в основной и средней школе в условиях реализации ФГОС ОО

  • Сейчас обучается 341 человек из 71 региона

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Курс профессиональной переподготовки

Математика: теория и методика преподавания в образовательной организации

  • Сейчас обучается 691 человек из 74 регионов

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

  • Давыдова Инна ЕвгеньевнаНаписать 12426 21.04.2014

Номер материала: 78254042147

    21.04.2014 1548
    21.04.2014 655
    21.04.2014 3795
    21.04.2014 1701
    21.04.2014 3655
    21.04.2014 15118
    21.04.2014 1447

Не нашли то, что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки

Время чтения: 11 минут

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Россия направит $10,3 млн на развитие школьного питания в нескольких странах

Время чтения: 1 минута

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки

Время чтения: 11 минут

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

В Госдуме предложили продлить каникулы для школьников до 16 января

Время чтения: 1 минута

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Во всех педвузах страны появятся технопарки

Время чтения: 1 минута

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

В России разработают рекомендации по сопровождению студентов с ОВЗ

Время чтения: 2 минуты

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

В Минпросвещения рассказали о формате обучения школьников после праздников

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Видео:Теоремы об углах, образованных двумя параллельными прямыми и секущей.Скачать

Теоремы об углах, образованных двумя параллельными прямыми и секущей.

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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей). Отрезки ЕF и АВ не параллельны (это обозначается так: ЕF Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

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:Теоремы об углах, образованных двумя параллельными прямыми и секущей. Решение задач.Скачать

Теоремы об углах, образованных двумя параллельными прямыми и секущей. Решение задач.

Определения параллельных прямых

На рисунке 10 прямые Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейимеют общую точку М. Точка А принадлежит прямой Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей, но не принадлежит прямой Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей. Говорят, что прямые Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейпересекаются в точке М.
Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Это можно записать так: Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей— знак принадлежности точки прямой, «Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей» — 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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейпараллельны (рис. 11, с. 11), то пишут Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Две прямые, которые при пересечении образуют прямой угол, называются перпендикулярными прямыми. Если прямые Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейперпендикулярны (рис. 12), то пишут Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейb.
  2. Если Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей1 = Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2 = 90°, то а Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейАВ и b Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейАВ. Отсюда в силу теоремы 1 (глава 3, § 2) следует, что аАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейb.
  3. Если Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей1 = Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей90°, то из середины О отрезка АВ проведем отрезок ОF Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейa.
  4. На прямой b отложим отрезок ВF1 = АF и проведем отрезок ОF1.
  5. Заметим, что Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейОFА = Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейОF1В по двум сторонам и углу между ними (АО = ВО, АF= BF1 и Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей1 = Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2). Из равенства этих треугольников следует, что Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейЗ = Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей4 и Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей5 = Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей6.
  6. Так как Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей3 = Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей4, 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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей5 = Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей6 следует, что Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей6 = 90°. Получаем, что а Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейFF1 и b Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейFF1, а аАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейb.

Например, пусть прямая l проходит через точку F, принадлежащую стороне АС треугольника АВС, так, что Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей1 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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей1 = Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2. Докажем, что прямые a и b параллельны (рис. 87, а).

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей
2) Заметим, что Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2 = Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей3 как вертикальные углы.

3) Из равенств Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей1 = Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2 и Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2 = Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей3 следует, что Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей1 = Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей3. 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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейb.

Например, пусть прямая l пересекает стороны AB и АС треугольника ABC в точках О и F соответственно и Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейAOF = Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейABC. 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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей1 + Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2 = 180° (рис. 87, в).
  2. Заметим, что Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей3 + Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2 = 180°, так как углы 3 и 2 являются смежными.
  3. Из равенств Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейl + Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2 = 180° и Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей3 + Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2 = 180° следует, что Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей1 = Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей3.
  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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейa 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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейb (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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Например, пусть прямые а и b пересекают сторону треугольника FDС так, что Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей1 = Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейF и Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2 = Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейF (рис. 93, б). Тогда прямые а и b параллельны прямой FD, а, следовательно, аАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейb.

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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2 были внутренними накрест лежащими при пересечении прямых AQ и b секущей АВ.

3) По построению накрест лежащие углы QАВ и Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2 равны, поэтому по признаку параллельности прямых следует, что AQ Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейb. 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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей1 = Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2.

Например, пусть прямая l параллельна стороне ВС треугольника АВС (рис. 95, б). Тогда Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей3 = Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейB 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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей1 = Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей3. Кроме того, Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2 = Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей3, так как они вертикальные.
  3. Из равенств Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей1 = Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей3 и Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2 = Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей3 следует, что Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей1 = Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2.

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Например, пусть прямая l параллельна биссектрисе AF треугольника ABC (рис. 96, б), тогда Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей4 = Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейBAF. Действительно, Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей4 и Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейFAC равны как соответственные углы, a Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейFAC = Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейBAF, 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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей1 + Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2 = 180° (рис. 97, а).

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

2) Так как прямые а и b параллельны, то по теореме 4 справедливо равенство Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей1 = Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей3.

3) Углы 2 и 3 смежные, следовательно, Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2 + Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей3= 180°.

4) Из равенств Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей= Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей3 и Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2 + Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей3 = 180° следует, что Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей1 + Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2 = 180°.

Например, пусть отрезок FT параллелен стороне АВ треугольника ABC (рис. 97, б). Тогда Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейBAF + Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейTFA = 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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейа (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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Так как Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей1 = 90°, то и Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2 = Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей1 = 90°, а, значит, сАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейb.

Что и требовалось доказать.

Видео:29. Теорема об углах, образованных двумя параллельными прямыми и секущейСкачать

29. Теорема об углах, образованных двумя параллельными прямыми и секущей

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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейи Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейпараллельны, то есть Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей(рис. 160), то параллельны отрезки АВ и МК, отрезок МК и прямая Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей, лучи АВ и КМ.

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Вы уже знаете теорему о параллельных прямых на плоскости: «Две прямые, перпендикулярные третьей, параллельны между собой». Другими словами, если Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей, Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей, то Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей(рис. 161).

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Данная теорема позволяет решить две важные практические задачи.

Первая задача заключается в проведении нескольких параллельных прямых.

Пусть дана прямая Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей(рис. 162). При помощи чертежного треугольника строят прямую Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей, перпендикулярную прямой Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей. Затем сдвигают треугольник вдоль прямой Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейи строят другую перпендикулярную прямую Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей, затем — третью прямую Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейи т. д. Поскольку прямые Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей, Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей, Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейперпендикулярны одной прямой Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей, то из указанной теоремы следует, что Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей|| Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей, Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей|| Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей, Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей|| Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей.

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

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

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

По рисунку 163 объясните процесс проведения прямой Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей, параллельной прямой Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейи проходящей через точку К.

Из построения следует: так как Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейи Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей, то Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей|| Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей. 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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейи Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейтретьей прямой Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей, которая называется секущей, образуется 8 углов (рис. 164).

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Некоторые пары этих углов имеют специальные названия:

  • Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей3 иАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей5,Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей4 иАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей6 — внутренние накрест лежащие углы;
  • Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2 иАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей8,Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей1 иАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей7 — внешние накрест лежащие углы;
  • Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2 иАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей6,Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей3 иАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей7,Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей1 иАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей5,Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей4 иАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей8 — соответственные углы;
  • Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей3 иАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей6,Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей4 иАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей5 — внутренние односторонние углы;
  • Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2 иАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей7,Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей1 иАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей8 — 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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейи Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей— данные прямые, АВ — секущая, Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей1 =Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2 (рис. 166).

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Доказать: Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей|| Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей.

Доказательство:

Из середины М отрезка АВ опустим перпендикуляр МК на прямую Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейи продлим его до пересечения с прямой Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейв точке N. Треугольники ВКМ и ANM равны по стороне и двум прилежащим к ней углам (АМ = МВ, Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей1 = Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2 по условию, Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейBMK =Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейAMN как вертикальные). Из равенства треугольников следует, что Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейANM =Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейBKM = 90°. Тогда прямые Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейи Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейперпендикулярны прямой NK. А так как две прямые, перпендикулярные третьей, параллельны между собой, то Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей|| Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей.

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

Дано: Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей1 =Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2 (рис. 167).

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Доказать: Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей|| Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей.

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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейи Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейи секущей Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей. А мы знаем, что если внутренние накрест лежащие углы равны, то прямые параллельны. Значит, Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей|| Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей. 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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейl +Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2 = 180° (рис. 168).

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Доказать: Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей|| Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей.

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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейи Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейи секущей Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей. А мы знаем, что если внутренние накрест лежащие углы равны, то прямые параллельны. Значит, Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей|| Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей. 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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Треугольники АОВ и DOC равны по двум сторонам и углу между ними (Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейAOB = Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейDOC как вертикальные, ВО = ОС, АО = OD по условию). Из равенства треугольников следует, что Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейBAO=Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейCDO. 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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейBAK = 26°, Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейADK = 128°. Доказать, что отрезок KD параллелен лучу АВ.

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Доказательство:

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

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейBAC = 2 •Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейBAK = 2 • 26° = 52°.

Углы ADK и ВАС — внутренние односторонние при прямых KD и ВА и секущей АС. А поскольку Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейADK +Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейBAC = 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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Доказательство:

Так как ВС — биссектриса угла ABD, то Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей1=Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2. Так как Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейBAC равнобедренный (АВ=АС по условию), то Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей1 =Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей3 как углы при основании равнобедренного треугольника. Тогда Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2 =Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей3. Но углы 2 и 3 являются накрест лежащими при прямых Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейи Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейи секущей ВС. А если накрест лежащие углы равны, то прямые параллельны. Следовательно, Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей||Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей.

Реальная геометрия

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

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

Если прямая Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейпроходит через точку М и параллельна прямой Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей(рис. 186), то любая другая прямая, проходящая через точку М, будет пересекаться с прямой Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейв некоторой точке, пусть и достаточно удаленной.

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей||Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей, Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей|| Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей(рис. 187).

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Доказать: Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей||Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей.

Доказательство:

Предположим, что прямые Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейи Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейне параллельны. Тогда они пересекаются в некоторой точке М. Поэтому через точку М будут проходить две прямые Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейи Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей, параллельные третьей прямой Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей. А это противоречит аксиоме параллельных прямых. Значит, наше предположение неверно и Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей||Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей. 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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей1 =Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2,Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей3 =Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей4. Доказать, что Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей|| Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей.

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Доказательство:

Так как накрест лежащие углы 1 и 2 равны, то Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей|| Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейпо признаку параллельности прямых. Так как соответственные углы 3 и 4 равны, то по признаку параллельности прямых Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей|| Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей. Так как Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей|| Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейи Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей|| Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей, то Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей|| Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейпо 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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейи Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей— данные прямые, АВ — их секущая, сумма углов 1 и 2 меньше 180° (рис. 189).

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Отложим от луча АВ угол 3, который в сумме с углом 1 дает 180°. Получим прямую Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей, которая параллельна прямой Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейпо признаку параллельности прямых. Если предположить, что прямые Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейи Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейне пересекаются, а, значит, параллельны, то через точку А будут проходить две прямые Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейи Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей, которые параллельны прямой Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей. Это противоречит аксиоме параллельных прямых. Следовательно, прямые Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейи Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейпересекаются.

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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей|| Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей, АВ — секущая,Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей1 иАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2 — внутренние накрест лежащие (рис. 195).

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Доказать: Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей1 =Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2.

Доказательство:

Предположим, чтоАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей1 Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2. Отложим от луча ВА угол 3, равный углу 2. Так как внутренние накрест лежащие углы 2 и 3 равны, то Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей|| Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейпо признаку параллельности прямых. Получили, что через точку В проходят две прямые Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейи Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей, параллельные прямой Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей. А это невозможно по аксиоме параллельных прямых. Следовательно, наше предположение неверно иАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей1 =Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2. 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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей|| Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей, Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей— секущая,Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей1 иАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2 — соответственные (рис. 196).

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Доказать:Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей1 =Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2.

Доказательство:

Углы 1 и 3 равны как накрест лежащие при параллельных прямых Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейи Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей. Углы 2 и 3 равны как вертикальные. Следовательно,Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей1 =Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2. 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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей|| Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей, Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей— секущая,Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей1 иАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2 — внутренние односторонние (рис. 197).

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Доказать:Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейl +Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2 = 180°.

Доказательство:

Углы 2 и 3 — смежные. По свойству смежных углов Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2 +Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей3 = 180°. По свойству параллельных прямыхАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейl =Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей3 как накрест лежащие. Следовательно,Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейl +Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2 = 180°. Теорема доказана.

Следствие.

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

На рисунке 198 Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей|| Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейи Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей, т. е.Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей1 = 90°. Согласно следствию Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей, т. е.Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2 = 90°.

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Углы ABC и DCB равны как накрест лежащие при параллельных прямых АВ и CD и секущей ВС. Тогда Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейАОВ =Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейDOC 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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Докажем, что АВ = CD, ВС=AD. Проведем отрезок BD. У треугольников ABD и CDB сторона BD — общая,Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейABD =Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейCDB как накрест лежащие при параллельных прямых АВ и CD и секущей BD,Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейADB =Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейCBD 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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейи Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейпараллельны, то пишут: Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей|| Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей(рис. 211).

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2 =Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей3. Поскольку угол 1 и угол 3 дополняют угол 4 до 90°, тоАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей1 =Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей3. Значит,Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей1 =Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей2.

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей|| Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейи АВАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей, то расстояние между прямыми Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейи Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейравно длине перпендикуляра АВ (рис. 284). Это расстояние будет наименьшим из всех расстояний от точки А до точек прямой Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей. Следующая теорема гарантирует, что расстояния от всех точек одной из параллельных прямых до другой прямой равны между собой.

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Теорема (о расстоянии между параллельными прямыми).

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

Дано: Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей|| Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей, А Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей, С Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей, АВАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей, CDАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей.

Доказать: АВ = CD (рис. 285).

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Доказательство:

Проведем отрезок AD. Углы CAD и BDA равны как внутренние накрест лежащие при параллельных прямых Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейи Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейи секущей AD. Прямоугольные треугольники ABD и ACD равны по гипотенузе (AD — общая) и острому углу (Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейCAD =Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейBDA). 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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейравны (см. рис. 285). Прямая Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей, проходящая через точку А параллельно прямой Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей, 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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей, которая параллельна прямой Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей. 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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейбудет перпендикуляром и к прямой Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей(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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейADC=150°. Найти расстояние между прямыми AD и ВС.

Решение:

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейBAD +Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейADC = 180° как сумма внутренних односторонних углов при параллельных прямых АВ и CD и секущей AD (рис. 286).

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Тогда Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейBAD = 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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейАВ = 16 см.

Пример №10

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

Решение:

1) Пусть Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейи Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей— данные параллельные прямые (рис. 287), АВ — их общий перпендикуляр. Через середину К отрезка АВ проведем прямую Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей, параллельную прямой Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей.

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

Тогда Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей|| Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей. По теореме о расстоянии между параллельными прямыми все точки прямой Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейравноудалены от прямых Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейи Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейна расстояние Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейАВ.

2) Пусть некоторая точка М (см. рис. 287) равноудалена от прямых Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейи Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей, то есть расстояние от точки М до прямой Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейравно Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейАВ. По следствию из теоремы о расстоянии между параллельными прямыми точки К и М лежат на прямой КМ, параллельной прямой Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей. Но через точку К проходит единственная прямая Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей, параллельная Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей. Значит, точка М принадлежит прямой Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей.

Таким образом, все точки прямой Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейравноудалены от прямых Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейи Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей. И любая равноудаленная от них точка лежит на прямой Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей. Прямая Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей, проходящая через середину общего перпендикуляра прямых Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейи Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей, — 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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейАксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

  • ✓ 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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейи Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей— перпендикулярные. Две прямые на плоскости называют параллельными, если они не пересекаются.

На рисунке 265 прямые Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейи Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей— параллельны.

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

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 теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейи Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущейесли она пересекает их в двух точках (рис. 266).

Аксиома параллельных теорема об углах образованных двумя параллельными прямыми и секущей

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

29 Теоремы об углах, образованных двумя параллельными прямыми и секущей - Геометрия 7-9 АтанасянСкачать

29 Теоремы об углах, образованных двумя параллельными прямыми и секущей - Геометрия 7-9 Атанасян

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

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

№203. Найдите все углы, образованные при пересечении двух параллельных прямых а и b секущей сСкачать

№203. Найдите все углы, образованные при пересечении двух параллельных прямых а и b секущей с

7 класс Атанасян. Вся геометрия за 100 минут. Треугольник, окружность, задачи на построениеСкачать

7 класс Атанасян. Вся геометрия за 100 минут. Треугольник, окружность, задачи на построение

7 кл. Геометрия. Аксиомы + теоремы об углах, образованных параллельными прямыми и секущейСкачать

7 кл. Геометрия. Аксиомы + теоремы об углах, образованных параллельными прямыми и секущей

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

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

Свойства углов, образованных двумя параллельными прямыми и секущей Задачи на признаки параллельностСкачать

Свойства углов, образованных двумя параллельными прямыми и секущей  Задачи на признаки параллельност

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

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

Углы, образованные параллельными прямыми и секущейСкачать

Углы, образованные параллельными прямыми и секущей

29 Теоремы об углах, обр х двумя пар ми пр и секСкачать

29 Теоремы об углах, обр х двумя пар ми пр и сек

Параллельные прямые (задачи).Скачать

Параллельные прямые (задачи).

УГЛЫ: Односторонние, Накрест Лежащие, Внутренние, Внешние // Теорема об углах — Геометрия 7 классСкачать

УГЛЫ: Односторонние, Накрест Лежащие, Внутренние, Внешние // Теорема об углах — Геометрия 7 класс
Поделиться или сохранить к себе: