M为什么实验室 · 小学数学
三、四年级 · 基础

平行与垂直:方向的关系

先会:直角、直线无限延伸

在纸上画两条直线。眼前没有碰到,延长以后就一定不会碰到吗?判断平行,要看它们的方向。

两条直线会不会相交

在同一平面内,两条不同直线的位置关系只有两种:相交,或者不相交。

如果两条直线方向完全相同,它们之间的距离处处一样,不管延长多远都不会碰面,这时叫互相平行,记作 a∥b。

如果两条直线相交,并且相交成的四个角都是直角,这时叫互相垂直,记作 a⊥b。垂直是相交里最特殊的一种:方向正好相差 90°。

图中的箭头表示直线仍向两端延伸。中图标出的方角是直角;右图虽然相交,却没有形成直角。

图中的箭头表示直线仍向两端延伸。中图标出的方角是直角;右图虽然相交,却没有形成直角。

画一条已知直线的平行线,可以配合使用直尺和三角尺:把三角尺的一条边贴住已知直线,用直尺抵住另一条边;按住直尺,让三角尺沿直尺滑动,到新位置再沿原来贴线的那条边画线。滑动时三角尺没有转动,两条线的方向就相同。

画垂线,就让三角尺的直角顶点落在已知直线上,一条直角边与已知直线重合,沿另一条直角边画线。画完要标上直角符号。

如果还要求经过直线外的一个点,就沿已知直线滑动三角尺,直到另一条直角边经过这个点,再画线。这个点到垂足的线段叫垂线段,它的长度是这个点到直线的距离。可以从同一点向直线上别的位置画几条斜线段,量一量:垂线段最短。

例子

例 1:长方形里的平行与垂直

长方形有两条长、两条宽。

  • 两条长方向相同,互相平行;
  • 两条宽方向相同,互相平行;
  • 一条长和一条宽相交成直角,互相垂直。

所以长方形有两组平行线,相邻的两条边互相垂直。

例 2:垂直于同一条直线的两条直线

在同一平面内,两条不同直线 a 和 b 都垂直于直线 c。

a 与 c 相差 90°,b 与 c 也相差 90°,那么 a 与 b 的方向相同。所以 a∥b。

这也是一种检验平行的方法:看两条线是不是都垂直于同一条线。

例 3:三条直线最多几个交点

三条直线,每两条最多相交一次。

第一条与第二条:1 个
第一条与第三条:1 个
第二条与第三条:1 个

一共最多 3 个交点。要达到 3 个,三条线不能平行,也不能都经过同一个点。如果恰有两条平行,第三条与它们分别相交,就有 2 个交点。

易错

  • 说“不相交的两条直线一定平行”,漏掉了“在同一平面内”。在空间里,不相交的直线还可能方向不同。
  • 把“垂直”当成“只要相交”。相交成直角才叫垂直。
  • 画垂线时没有标直角符号,别人无法判断是不是垂直。
  • 以为平行线之间的距离会越来越近或越来越远。平行线之间的距离处处相等。
  • 把长方形的对边说成垂直。对边是平行,邻边才是垂直。

练习

  1. 长方形有几组平行线?
  2. 正方形相邻的两条边是什么关系?
  3. 同一平面内,a∥b,b⊥c,那么 a 与 c 是什么关系?
  4. 三条直线两两相交,最多有几个交点?
  5. 判断:不相交的两条直线一定平行。
  6. 过直线外一点,画已知直线的垂线,能画几条?

答案

  1. 两组,分别是两条长和两条宽。
  2. 互相垂直。
  3. a⊥c。a 与 b 方向相同,b 与 c 相差 90°,所以 a 与 c 也相差 90°。
  4. 3 个。
  5. 错。必须加上“在同一平面内”。
  6. 1 条。
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