1、专题15 直线、射线、线段【专题说明】1理解直线、射线、线段的概念,掌握它们的区别和联系;2. 利用直线、线段的性质解决相关实际问题;3利用线段的和差倍分解决相关计算问题【知识点总结】一、直线1概念:直线是最简单、最基本的几何图形之一,是一个不作定义的原始概念,直线常用“一根拉得紧的细线”、“一张纸的折痕”等实际事物进行形象描述2. 表示方法:(1)可以用直线上的表示两个点的大写英文字母表示,如图1所示,可表示为直线AB(或直线BA) (2)也可以用一个小写英文字母表示,如图2所示,可以表示为直线 3.基本性质:经过两点有一条直线,并且只有一条直线简单说成:两点确定一条直线要点诠释:直线的特征
2、:(1)直线没有长短,向两方无限延伸(2)直线没有粗细(3)两点确定一条直线(4)两条直线相交有唯一一个交点4.点与直线的位置关系:(1)点在直线上,如图3所示,点A在直线m上,也可以说:直线m经过点A(2)点在直线外,如图4,点B在直线n外,也可以说:直线n不经过点B二、线段1.概念:直线上两点和它们之间的部分叫做线段2.表示方法:(1)线段可用表示它两个端点的两个大写英文字母来表示,如图所示,记作:线段AB或线段BA(2)线段也可用一个小写英文字母来表示,如图5所示,记作:线段a3. “作一条线段等于已知线段”的两种方法:法一:用圆规作一条线段等于已知线段例如:下图所示,用圆规在射线AC上
3、截取ABa法二:用刻度尺作一条线段等于已知线段例如:可以先量出线段a的长度,再画一条等于这个长度的线段4.基本性质:两点的所有连线中,线段最短简记为:两点之间,线段最短如图6所示,在A,B两点所连的线中,线段AB的长度是最短的图6要点诠释:(1)线段是直的,它有两个端点,它的长度是有限的,可以度量,可以比较长短(2)连接两点间的线段的长度,叫做这两点的距离(3)线段的比较:度量法:用刻度尺量出两条线段的长度,再比较长短叠合法:利用直尺和圆规把线段放在同一条直线上,使其中一个端点重合,另一个端点位于重合端点同侧,根据另一端点与重合端点的远近来比较长短5.线段的中点:把一条线段分成两条相等线段的点
4、,叫做线段的中点如图7所示,点C是线段AB的中点,则,或AB2AC2BC图7要点诠释:若点C是线段AB的中点,则点C一定在线段AB上三、射线1.概念:直线上一点和它一侧的部分叫射线,这个点叫射线的端点如图8所示,直线l上点O和它一旁的部分是一条射线,点O是端点图82.特征:是直的,有一个端点,不可以度量,不可以比较长短,无限长3.表示方法:(1)可以用两个大写英文字母表示,其中一个是射线的端点,另一个是射线上除端点外的任意一点,端点写在前面,如图8所示,可记为射线OA (2)也可以用一个小写英文字母表示,如图8所示,射线OA可记为射线l要点诠释: (1)端点相同,而延伸方向不同,表示不同的射线
5、如图9中射线OA,射线OB是不同的射线图9(2)端点相同且延伸方向也相同的射线,表示同一条射线如图10中射线OA、射线OB、射线OC都表示同一条射线图10四、直线、射线、线段的区别与联系1.直线、射线、线段之间的联系(1)射线和线段都是直线上的一部分,即整体与部分的关系在直线上任取一点,则可将直线分成两条射线;在直线上取两点,则可将直线分为一条线段和四条射线(2)将射线反向延伸就可得到直线;将线段一方延伸就得到射线;将线段向两方延伸就得到直线2三者的区别如下表要点诠释:(1) 联系与区别可表示如下:(2)在表示直线、射线与线段时,勿忘在字母的前面写上“直线”“射线”“线段”字样【精典例题】一、
6、相关概念1、下列说法中,正确的是( ) A射线OA与射线AO是同一条射线 B线段AB与线段BA是同一条线段 C过一点只能画一条直线 D三条直线两两相交,必有三个交点【答案】B【解析】射线OA的端点是O,射线AO的端点是A,所以射线OA与射线AO不是同一条射线,故A错误;过一点能画无数条直线,所以C错误;三条直线两两相交,有三个交点或一个交点(三条直线相交于一点时),所以D错误;线段AB与线段BA是同一条线段,所以B正确【总结升华】直线和线段用两个大写字母表示时,与字母的前后顺序无关,但射线必须是表示端点的字母写在前面,不能互换2、如图所示,指出图中的直线、射线和线段【思路点拨】从图上看,A、D
7、、F分别是线段CB、BC、BE的延长线上的点,也就是说,A、D、F三点的位置并不是完全确定的此时,我们也就能分清楚图中的直线、射线和线段了【答案与解析】解:直线有一条:直线AD; 射线有六条:射线BA、射线BD、射线CA、射线CD、射线BF、射线EF;线段有三条:线段BC、线段BE、线段CE【总结升华】在表示线段和直线时,两个大写字母的顺序可以颠倒然而,在叙述线段的延长线的时候,表示线段的两个大写字母的顺序就不能颠倒了,因为线段向一方延伸后就形成了射线(延长部分已不再是线段本身了),而表示射线的两个大写字母的顺序是不能颠倒的,只能用第一个字母表示射线的端点,第二个字母表示射线方向上的任一点二、
8、有关作图1、如图所示,线段a,b,且ab用圆规和直尺画线段:(1)a+b;(2)ab【答案与解析】解:(1) 画法如图(1),画直线AF,在直线AF上画线段ABa,再在AB的延长线上画线段BCb,线段AC就是a与b的和,记作ACa+b(2) 画法如图(2),画直线AF,在直线AF上画线段ABa,再在线段AB上画线段BDb,线段AD就是a与b的差,记作ADab【总结升华】在画线段时,为使结果更准确,一般用直尺画直线,用圆规量取线段的长度2、如图(1)所示,已知线段a,b(ab),画一条线段,使它等于2a2b【答案与解析】解:如图(2)所示:(1)作射线AF;(2)在射线AF上顺次截取ABBCa;
9、(3)在线段AC上顺次截取ADDEb,则线段EC就是所要求作的线段【总结升华】用尺规作图时,要熟悉常用的画图语言,注意保留作图痕迹三、有关条数及长度的计算1、如图,A、B、C、D为平面内任意三点都不在同一条直线上的四点,那么过其中两点,可画出 条直线.【思路点拨】根据两点确定一条直线即可计算出直线的条数【答案】6条直线【解析】由两点确定一条直线知,点A与B,C,D三点各确定一条直线,同理点B与C、D各确定一条直线,C与D确定一条直线,综上:共有直线:3+2+1=6(条).【总结升华】平面上有个点,其中任意三点不在一条直线上,则最多确定的直线条数为:2、如图所示,AB40,点C为AB的中点,点D
10、为CB上的一点,点E是BD的中点,且EB5,求CD的长【思路点拨】显然CDCBBD,要求CD的长,应先确定CB和BD的长【答案与解析】解:因为AB40,点C为AB的中点, 所以 因为点E为BD的中点,EB5,所以BD2EB10所以CDCBBD201010【总结升华】求线段的长度,注意围绕线段的和、差、倍、分展开,若每一条线段长度均已确定,所求问题便可迎刃而解3、已知线段AB14cm,在直线AB上有一点C,且BC4cm,M是线段AC的中点,求线段AM的长【思路点拨】题目中只说明了A、B、C三点在同一直线上,无法判定点C在线段AB上,还是在线段AB外(也就是在线段AB的延长线上)所以要分两种情况求
11、线段AM的长【答案与解析】解:当点C在线段AB上时,如图所示 因为M是线段AC的中点, 所以 又因为ACABBC,AB14cm,BC4cm, 所以当点C在线段AB的延长线上时,如图所示 因为M是线段AC的中点, 所以 又因为ACAB+BC,AB14cm,BC4cm, 所以9(cm) 所以线段AM的长为5cm或9cm【总结升华】在解答没有给出图形的问题时,一定要审题,要全面考虑所有可能的情况,即当我们面临的教学问题无法确定是哪种情形时,就要分类讨论四、最短问题1、如图所示,在一条笔直公路a的两侧,分别有A、B两个村庄,现要在公路a上建一个汽车站C,使汽车站到A、B两村的距离之和最小,问汽车站C的位置应如何确定?【答案与解析】解:如图,连接AB与直线a交于点C,这个点C的位置就是符合条件的汽车站的位置【总结升华】“两点之间线段最短”在实际生活中有广泛的应用,此类问题要与线段的性质联系起来,这里线段最短是指线段的长度最短,连接两点的线段的长度叫做两点间的距离,线段是图形,线段长度是数值