师:同学们好,今天我们一起学习平行线的性质第三课时。先来了解学习目标:第一,理解平行线的性质3;第二,经历平行线性质3的探究过程,体会研究几何图形的一般方法;第三,能运用平行线的性质解决实际问题。本节课学习重点是平行线的性质3及其推导过程。
我们回顾一下之前所学,平行线的性质一是两条平行线被第三条直线所截,同位角相等;性质二是两条平行线被第三条直线所截,内错角相等。
来看这道题,如图,弯形水管a、b、c、d,若AB平行CD,∠ABC = 120度,请问同学们,你打算怎样设计∠BCD的度数呢?我们观察图形,看看有没有熟悉的位置关系。两直线平行,∠ABC和∠DCB是同旁内角,那两条平行线被第三条直线截得的同旁内角会有怎样的数量关系呢?
如图,已知a平行于b,图中的∠1和∠2是同旁内角关系,它们有什么数量关系呢?为什么?前面学的平行线性质一和性质二在这里能不能借鉴呢?同旁内角会不会像内错角、同位角一样相等呢?图中看起来不相等,一个是锐角,一个是钝角。那怎样推导它们的数量关系呢?我们可以借鉴前面所学,常常用的方法就是构造一个熟悉的角度。我们试一下添加一个∠2的同位角,在平行线a、b被c所截的里面构造,大家看行不行?∠1 + ∠3,因为它们是邻补角的关系,和为180度。又因为两直线平行,同位角相等(性质一),所以∠3 = ∠2 。在这两个等式里∠3是等量,进行等量替换,就可以得到∠1 + ∠2 = 180度。
我们把推理过程写清楚:回答∠1 + ∠2 = 180度,理由如下,因为a平行于b,所以构造的同位角∠2 = ∠3。又因为∠3与∠1是邻补角关系,根据邻补角定义,得出这个等式。这里∠3扮演了桥梁作用,通过等量代换,得到∠1 + ∠2 = 180度。这个推理过程使用了平行线的性质、邻补角的定义和等量代换。
同学们,你们还能想到其他方法吗?有同学说,还有平行线的性质2没用到,可以构造∠2的内错角。这个意见不错,我们试一下。
刚才老师用的是添加同位角的方法,现在试内错角。选定∠2夹在平行线a、b间的内错角,标记为∠4。解∠1 + ∠2 = 180度,理由如下,先有两直线平行,这次构造的是内错角,依据两直线平行,内错角相等,得证∠4 = ∠2 。∠4在这个证明方法中也发挥了桥梁作用。∠4又和∠1形成互补关系,根据邻补角定义,再加上等量代换,推导出∠1与∠2的互补关系。这个推理过程使用了平行线的性质2、邻补角的定义和等量代换,这些几何用词后续会反复用到。
接着我们用几何画板验证上述猜想。看屏幕演示,直线a、b平行被直线c截取,选定∠2和∠4为夹在平行线间的同旁内角。用计算机辅助测试,∠2和∠4度数不相等,但两者之和等于180度。仔细观察,老师拉动截线位置,一个角变大,另一个角变小,不停变化,但两者之和始终保持180度。也就是说,两条平行线被第三条直线所截得的同旁内角保持互补关系,验证了我们的猜想。
所以,我们确定平行线的性质3:两条平行线被第三条直线所截,同旁内角互补。简写成两直线平行,同旁内角互补。如图,用几何语言表达为:因为a平行于b,所以同旁内角∠1 + ∠2 = 180度。
回到课前弯形水管的问题,现在同学们能用刚推导出来的平行线性质设计∠BCD的度数了吧?它的度数应该是多少呢?180 - 120 = 60度。我们整理设计过程:因为AB平行CD(说明已知条件),所以它们被BC所截得的同旁内角∠ABC和∠BCD互补(理由:两直线平行,同旁内角互补)。题目给出∠ABC度数,所以∠BCD = 180度 - ∠ABC度数 = 60度(等式的性质),这样这道题就设计完毕。这道生活情境题主要考察应用平行线的性质,也提示大家学会性质后要多观察,学以致用。
