Если к одной прямой проведены два перпендикуляра то они параллельны

Содержание

Начертим две произвольно пересекающиеся прямые $a$ и $b$ под углом $alpha$. Вообще, как мы знаем, две прямые при пересечении образуют четыре угла. Значит, любой из оставшихся углов будет образовывать с углом $alpha$ либо смежный угол, либо вертикальный.

Из этого мы можем сделать вывод, что если при пересечении двух прямых один угол прямой, то остальные углы также являются прямыми. Перед вами — частный случай пересечения прямых, которые в данном контексте будут называться перпендикулярными.

Видео:Параллельные прямые | Математика | TutorOnlineСкачать

Определение перпендикулярных прямых

Дадим этому случаю определение:

Перпендикулярные прямые — две прямые, пересекающиеся под прямым углом.

Чтобы строго доказать, что каждый из образуемых углов будет прямым, разметим на нашем чертеже оставшиеся углы — углы $beta$, $gamma$ и $delta$. Применим к ним доказанные нами ранее теоремы о вертикальных и смежных углах, при условии, что угол $alpha$ задан определением и равняется $90^$.

1. Угол $beta$ — смежный с углом $alpha$. Известно, что сумма смежных углов равняется $180^$. Если $alpha=90^$, то $beta=180^-90^=90^$.

2. Вертикальные углы равны. Угол $beta$ вертикален углу $delta$, следовательно угол $delta$ так же, как и $beta$, равняется $90^$. Аналогичное применимо и к другой паре вертикальных углов — $alpha$ и $gamma$.

Итого: $alpha=90^$, $beta=90^$, $gamma=90^$, $delta=90^$. Все углы — прямые.

Видео:Наклонная, проекция, перпендикуляр. 7 класс.Скачать

Перпендикуляр к прямой

Пусть на плоскости лежат прямая $a$ и точка $A$. Так, из точки $A$ к прямой $a$ можно опустить перпендикуляр.

Он представляет собой отрезок прямой, перпендикулярной к заданной, с концом в точке пересечения. Отметим точку пересечения как $B$. Получившийся отрезок $AB$ и есть перпендикуляр к прямой $a$. Однако если говорить грамотно, точка пересечения обычно называется основанием перпендикуляра.

Перпендикулярность в геометрической нотации обозначается значком «$perp$». К примеру, если прямые $a$ и $b$ перпендикулярны, кратко записывается это следующим образом: $aperp$. В случае отрезка-перпендикуляра $AB$, что мы разобрали выше, можно было бы записать: $ABperp$.

Легко запомнить! Значок визуально напоминает мини-версию чертежа перпендикуляра к прямой.

Единственность перпендикуляра

Важно понимать: одна точка — один перпендикуляр. Вы не можете провести через одну точку прямой более одного перпендикуляра к ней. Это — теорема о единственности перпендикуляра, и формально она звучит так:

Через каждую точку прямой можно провести перпендикулярную ей прямую, и только одну.

Далее мы воспользуемся крайне сподручным математическим инструментом — доказательством от противного . Подобный вид доказательства заключается в отрицании тезиса доказательства. В математике вам еще не раз придется прибегать к данному способу заключения истинности утверждений.

Предположим, что это неправда, и через одну точку прямой проходят сразу два перпендикуляра. На данном чертеже «основной» перпендикуляр отмечен прямой $b$, «альтернативный» —прямой $c$. Угол $(ab)$ по определению прямой. Но по определению прямым является и угол $(ac)$. Мы знаем, что от прямой можно отложить только один угол заданной градусной меры, а у нас их два. Явно возникшее противоречие сообщает о единственности перпендикуляра к точке прямой.

Осторожно, строительные работы

Решили вы, значит, прикрепить навесную полку к стене. Установка прошла прекрасно, только… Кажется, висит полка криво. Или нет? Своего рода иллюзия обмана? Глаз может подвести, необходимо достать-таки объективное доказательство. Поможет вам решить спорный вопрос бесхитростное приспособление, применяемое строителями еще со времен Древнего Египта. А то и раньше. Называется оно отвес.

Отвес представляет собой грузик, прикрепленный к гибкой нити. Грузик хоть и небольшой, но увесистый, а еще имеет специальную форму — заостренного конуса, что позволяет нитке, натянутой грузиком, показывать идеальную вертикальную линию. Если прикрепить отвес к ровному потолку, по углу, образованному прямыми, будет понятно, действительно ли полка весит криво. Прямой угол — «прямая» полка.

Интересный поворот в истории: древние римляне отвес нарекли словом ‘perpendiculum’ — от глагольной формы ‘perpendō’, в переводе примерно — «я точно измеряю». Так что существительное «перпендикуляр» и его производные восходят к тому, как Populus Romanus называли отвес.

Видео:7 класс, 16 урок, Перпендикуляр к прямойСкачать

Связь между параллельностью и перпендикулярностью

Если наша полка в итоге висит идеально ровно по отношению к потолку, то с точки зрения планиметрии прямые, образованные полкой и потолком, будут называться параллельными. Параллельный — то есть непересекающийся: иными словами, такие прямые лежат в одной плоскости и при этом не пересекаются. Подробнее свойства параллельности мы разберем в курсе геометрии далее.

Пока просто дадим определение:

Параллельные прямые — прямые, что находятся в одной плоскости и не имеют точек пересечения.

Разберем ситуацию, когда помимо двух параллельных прямых имеется перпендикулярная к одной из них. Начертим параллельные прямые $a$ и $b$. К прямой $a$ проведем перпендикуляр $c$ и достроим его до прямой $b$.

Если $c$ перпендикулярна к $a$, то она также перпендикулярна и к $b$, при условии, что $a$ и $b$ — параллельны. Доказать это можно классическим наложением прямых или вновь, через метод доказательства от противного.

Подумайте, как применить доказательство от противного, чтобы прийти к выводу, что перпендикулярность и параллельность связаны друг с другом. Делитесь своими идеями в комментариях под уроком!

Связь между параллельностью и перпендикулярностью записать можно и «в обратном порядке»: если две (или более, — количество прямых может быть бесконечным) прямые перпендикулярны к третьей, то эти две прямые — параллельны.

Видео:Параллельность прямых. 10 класс.Скачать

Прямая линия. Параллельные прямые. Основные понятия.

Две прямые называются параллельными, если, находясь в одной плоскости, они не пересекаются, сколько бы их ни продолжали. Параллельность прямых на письме обозначают так: AB || СE

Возможность существования таких прямых доказывается теоремой.

Теорема.

Через всякую точку, взятую вне данной прямой, можно провести параллельную этой прямой.

Пусть AB данная прямая и С какая-нибудь точка, взятая вне ее. Требуется доказать, что через С можно провести прямую, параллельную AB. Опустим на AB из точки С перпендикуляр СD и затем проведем СE ^ СD, что возможно. Прямая CE параллельна AB.

Для доказательства допустим противное, т.е., что CE пересекается с AB в некоторой точке M. Тогда из точки M к прямой СD мы имели бы два различных перпендикуляра MD и MС, что невозможно. Значит, CE не может пересечься с AB, т.е. СE параллельна AB.

Следствие.

Аксиома параллельных линий.

Через одну и ту же точку нельзя провести двух различных прямых, параллельных одной и той же прямой.

Так, если прямая СD, проведенная через точку С параллельна прямой AB, то всякая другая прямая СE, проведенная через ту же точку С, не может быть параллельна AB, т.е. она при продолжении пересечется с AB.

Доказательство этой не вполне очевидной истины оказывается невозможным. Ее принимают без доказательства, как необходимое допущение (postulatum).

Следствия.

1. Если прямая (СE) пересекается с одной из параллельных (СВ), то она пересекается и с другой (AB), потому что в противном случае через одну и ту же точку С проходили бы две различные прямые, параллельные AB, что невозможно.

2. Если каждая из двух прямых (A и B) параллельны одной и той же третьей прямой (С), то они параллельны между собой.

Действительно, если предположить, что A и B пересекаются в некоторой точке M, то тогда через эту точку проходили бы две различные прямые, параллельные С, что невозможно.

Теорема.

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

Перпендикуляр EF, пересекаясь с AB, непременно пересечет и СD. Пусть точка пересечения будет H.

Предположим теперь, что СD не перпендикулярна к EH. Тогда какая-нибудь другая прямая, например HK, будет перпендикулярна к EH и, следовательно через одну и ту же точку H будут проходить две прямые параллельные AB: одна СD, по условию, а другая HK по доказанному раньше. Так как это невозможно, то нельзя допустить, что СВ была не перпендикулярна к EH.

Видео:Перпендикуляр и наклонная в пространстве. 10 класс.Скачать

Планиметрия. Страница 2

Видео:Стереометрия 10 класс. Часть 1 | МатематикаСкачать 1.Параллельность прямых Теорема: если две прямые параллельны третьей прямой, то они параллельны. Доказательство. Пусть даны две прямые а и b. Допустим, что они не параллельны между собой. (Рис.1) Тогда они пересекаются в некоторой точке С. Следовательно, через точку С проходят две прямые, параллельные прямой с. А это невозможно согласно аксиоме: через точку, не лежащую на данной прямой, можно провести только одну прямую, параллельную данной. Следовательно, прямые а и b не пересекаются. Они параллельны. Рис.1 Теорема. Параллельность прямых. Видео:Перпендикулярность прямой и плоскости. 10 класс.Скачать 2.Признаки параллельности прямых Теорема. Если внутренние накрест лежащие углы равны или сумма внутренних односторонних углов равна 180 градусов, то прямые параллельны. Доказательство. Пусть даны две прямые a и b, которые образуют с секущей АВ внутренние накрест лежащие углы (Рис. 2 а). Допустим, что прямые a и b не параллельны. Тогда они пересекаются в одной точке С. Секущая АВ разбивает плоскость на две полуплоскости. И, следовательно, точка С лежит в одной из них и образует треугольник АВС. Сторона АС принадлежит прямой а. Сторона ВС принадлежит прямой b. (Рис. 2 б) Отложим равный треугольник ABC1 в другой полуплоскости с вершиной С1 так, чтобы угол А треугольника АВС совпал с углом В треугольника АВС1. Так как по условию задачи сумма внутренних односторонних углов равна 180 градусов, то сторона АС1 ляжет на прямую а, ВС1 — на прямую b. Тогда точка С1 принадлежит двум прямым: а и b. Т.е. две точки С и С1 одновременно принадлежат двум прямым. А это невозможно. Следовательно прямые a и b не пересекаются, они параллельны. 8. Пример 1 Даны прямая а и точка С, не лежащая на этой прямой. Необходимо доказать, что через точку С можно провести прямую, параллельную прямой а. (Рис.8) Доказательство: Проведем прямую b, параллельную прямой а. Тогда, согласно аксиоме 9, (через точку, не лежащую на данной прямой, можно провести только одну прямую) проведем прямую с через точку С, параллельную прямой b. Таким образом, получается, что прямая с параллельна прямой b, и прямая a также параллельна прямой b по построению. Следовательно, по теореме о двух прямых, параллельных третьей прямой, имеем, что две прямые a и c параллельны прямой b и, следовательно, они (прямые а и с) параллельны. Т.е. через точку С можно провести прямую, параллельную прямой а. Рис.8 Задача. Даны прямая а и точка С . Пример 2 Даны две параллельные прямые а и b, и секущая с. Докажите, что биссектрисы внутренних накрест лежащих углов, образованных этими прямыми, параллельны (Рис.9) Доказательство: Так как прямые а и b параллельны, то углы α и β, образованные этими параллельными прямыми и секущей с, равны как внутренние накрест лежащие, т.е. ∠α = ∠β. Согласно определению, биссектриса — это луч, исходящий из вершины угла между его сторонами, который делит этот угол пополам. Следовательно, биссектрисы d1 и d2 делят углы α и β пополам. Таким образом, так как углы α и β равны, то и углы α/2 и β/2 также равны. А если углы α/2 и β/2 равны, то они являются внутренними накрест лежащими углами, между секущей с и прямыми, на которых лежат лучи d1 и d2, и согласно теореме: признак параллельности прямых, лучи d1 и d2 лежат на параллельных прямых. Рис.9 Задача. Даны две параллельные прямые а и b и секущая с. Пример 3 Один из углов равнобедренного треугольника АВС равен 100° (Рис.10). Найти остальные углы треугольника. Решение: Так как сумма углов треугольника составляет 180°, а два угла у равнобедренного треугольника равны, то они не могут равняться 100°. Следовательно, углы при вершинах А и С равны, а угол при вершине В = 100°. Отсюда следует, что можно составить соотношение: Ответ: углы равнобедренного треугольника составляют: 100°, 40°, 40°. Рис.10 Задача. Найти углы треугольника. Пример 4 Сумма внешних углов треугольника АВС при вершиах А и В равна 240° (Рис.11). Найдите угол С треугольника АВС. Решение: Так как сумма углов α + β + α1 + β1 = 360°, а α1 + β1 = 240° по условию задачи, то А так как сумма углов треугольника составляет 180°, то α + β + γ = 180°, т.е. И следовательно, γ = 60° Ответ: угол при вершине С = 60°. Рис.11 Задача. Найти угол треугольника. Пример 5 В равнобедренном треугольнике АВС с основанием АС проведена биссектриса AD. Угол при вершине В составляет 36° (Рис.12). Докажите, что треугольники CDA и ADB равнобедренные. Доказательство: Так как по условию задачи треугольник АВС равнобедренный, то углы при вершинах А и С равны: α = 72°, а так как AD биссектриса, то ∠BAD = ∠DAC, т.е. Следовательно, треугольник ADB равнобедренный. Углы при вершинах А и В равны 36°. Теперь рассмотрим треугольник ADC. Угол λ равен: λ = 180° — (α / 2 + α) Таким образом, треугольник ADC равнобедренный. Углы при вершинах С и D равны 72°. Рис.12 Задача. В равнобедренном треугольнике АВС . 💥 Видео ТЕОРЕМА О ТРЕХ ПЕРПЕНДИКУЛЯРАХ ЧАСТЬ I 😉 #shorts #егэ #огэ #математика #профильныйегэСкачать Вектор. Сложение и вычитание. 9 класс | МатематикаСкачать Все про ПАРАЛЛЕЛОГРАММ за 8 минут: Свойства, Признаки, Формулы Периметра и Площади // ГеометрияСкачать Задание 25 ОГЭ математика 2023 . Прокачиваем геометрическое мышление!Скачать 10 класс, 16 урок, Параллельные прямые, перпендикулярные к плоскостиСкачать Теорема 13.1. Две прямые, перпендикулярные третьей прямой, параллельны || Геометрия 7 класс ||Скачать Геометрия 7 класс (Урок№19 - Признаки параллельности прямых.)Скачать Перпендикулярные прямыеСкачать Поделиться или сохранить к себе: Смотрите также 2 параллельные прямые пересекаются 3 прямой найди углы сумма которых данным углом равна 180 градусов 2 параллельные прямые пересечены 3 прямой то внутренние накрест лежащие углы равны 2 прямые параллельны одной и той же плоскости можно ли утверждать что эти прямые Четырехугольник у которого противолежащие стороны параллельны то есть лежат на параллельных прямых 1 вписанный угол опирающийся на полуокружность острый 2 если две параллельные прямые пересечены 1 даны 2 параллельные прямые и секущая построить окружность касающуюся всех 3 х прямых 1 из внутренних односторонних углов образованных при пересечении 2 параллельных прямых 3 прямой 1 из односторонних углов образованных при пересечении 2 параллельных прямых секущей в 4 раза больше Главная > Учебные материалы > Математика: Планиметрия. Страница 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Рис.2 Теорема. Признаки параллельности прямых. Видео:Геометрия 7 класс (Урок№11 - Перпендикуляр к прямой.)Скачать 3.Свойство углов при пересечении параллельных прямых Теорема. Если две параллельные прямые пересечены третьей прямой, то внутренние накрест лежащие углы равны и сумма внутренних односторонних углов равна 180 градусов. Доказательство. Пусть a и b параллельные прямые. Прямая с пересекает их в точках А и В. (Рис. 3) Проведем через точку А прямую а 1 так, чтобы внутренние накрест лежащие углы, образованные между прямыми а 1 и b и секущей с, были равны. Тогда по признаку параллельности прямых они параллельны. А так как согласно аксиоме о единственной параллельной прямой, проходящей через точку не лежащей на данной прямой, такая прямая может быть только одна, то прямые а и а 1 совпадают. А следовательно внутренние накрест лежащие углы, образованные между прямыми а,b и секущей с, равны. Рис.3 Теорема. Свойство углов при пересечении параллельных прямых. Видео:7 класс, 25 урок, Признаки параллельности двух прямыхСкачать 4.Сумма углов треугольника Теорема. Сумма углов треугольника равна 180 градусов. Доказательство. Пусть АВС данный треугольник. Проведем через вершину В прямую BD, параллельную стороне АС (Рис. 4). Тогда углы α и α’, γ и γ’ равны как внутренние накрест лежащие. А так как прямая BD представляет собой развернутый угол с вершиной угла в точке В, который равен 180°, т.е. α’ + β + γ’ = 180°, то сумма углов треугольника равна также 180°. Таким образом, мы пришли к выводу, что сумма углов треугольника, т.е. α + β + γ = 180°. Рис.4 Теорема. Сумма углов треугольника. Видео:Параллельность прямой и плоскости. 10 класс.Скачать 5.Единственность перпендикуляра к прямой Теорема. Из любой точки, не лежащей на данной прямой, можно опустить только один перпендикуляр на данную прямую. Доказательство. Пусть дана прямая а и не лежащая на ней точка А. Отметим на прямой а произвольную точку, например D. И проведем через нее перпендикуляр.(Рис. 5) Теперь проведем через точку А прямую, параллельную нашей перпендикулярной прямой. Она также будет перпендикулярна прямой а. Так как прямая а, перпендикулярна одной из параллельных прямых, перпендикулярна и второй прямой. Отрезок АВ и есть перпендикуляр. Если допустить, что существует другой перпендикуляр, допустим в точке С. То в треугольнике АВС образуются два угла 90 градусов, а это невозможно. Следовательно отрезок АВ — это единственный перпендикуляр, проходящий через точку А. Рис.5 Теорема. Единственность перпендикуляра к прямой. Видео:Перпендикуляр к прямой через заданную точку.Скачать 6. Высота, биссектриса и медиана треугольника Высотой треугольника, проведенной из данной вершины, называется перпендикуляр, опущенный из данной вершины на противолежащую сторону. Биссектрисой треугольника, проведенной из данной вершины, называется отрезок, соединяющий эту вершину угла и противолежащую сторону, и делящий данный угол пополам. Медианой треугольника, проведенной из данной вершины, называется отрезок, соединяющий эту вершину и противолежащую сторону, и делящий ее пополам. (Рис.6) Рис.6 Высота, биссектриса и медиана треугольника. Видео:Геометрия 10 класс (Урок№4 - Параллельность прямых, прямой и плоскости.)Скачать 7. Свойство медианы равнобедренного треугольника Теорема. В равнобедренном треугольнике медиана, проведенная из вершины угла к основанию, является биссектрисой и высотой. Доказательство: Пусть АВС — данный равнобедренный треугольник с основанием АС. Боковые стороны АВ и ВС равны, ВD — медиана. Необходимо доказать, что BD является биссектрисой и высотой. Рассмотрим треугольники ABD и BDC. Они равны по третьему признаку равенства треугольников. АВ = ВС по условию, AD = DC, так как BD медиана, а сторона BD у них общая. Следовательно, углы при вершине D равны, а так как они являются смежными, то ∠ADB = ∠CDB = 90°. Из равенства треугольников ABD и BDC следует равенство углов при вершине В, т.е. ∠AВD = ∠CВD = α. Отсюда можно сделать вывод, что медиана BD является биссектрисой и высотой. Рис.7 Свойство медианы равнобедренного треугольника.