对顶角
在几何学中,两条直线相交时会产生一个交点,并产生以这个交点为顶点的四个角,其中不相邻的两个角互为对顶角。对顶角满足定理:两直线相交,对顶角相等。
定义
在几何学中,对顶角是两个角之间的一种位置关系。两条直线相交时会产生一个交点,并产生以这个交点为顶点的四个角。称其中不相邻的两个角互为对顶角。或者说,其中的一个角是另一个的对顶角。
用数学语言描述就是:
例子
如图1,两条直线相交,构成两对对顶角。∠1与∠3为一对对顶角,∠2与∠4为一对对顶角。
注意:
1.对顶角一定相等,但是相等的角不一定是对顶角。
2.对顶角必须有共同顶点。
3.对顶角是成对出现的。
在证明过程中使用对顶角的性质时,以图1为例,
,(对顶角相等)。
巧算对顶角
任何两条直线可以看成一个组合,这样的组合有,每个组合有两对对顶角,因此n条直线相交于一点,共有对。即:
2条直线相交于一点,有(2)对不同的对顶角;
3条直线相交于一点,有(6)对不同的对顶角;
4条直线相交于一点,有(12)对不同的对顶角;
n条直线相交于一点,有对不同的对顶角。
性质
如果两个角是对顶角,那么这两个角相等。在同一平面内,互为对顶角的两个角相等。
历史
泰勒斯(Thales)生于希腊,是一位擅长于几何学的数学家及哲学家。他一生发现了多个几何学定理,包括等腰三角形中的“等边对等角”定理,也包括对顶角定理。
对顶角定理
设直线AD、BC交于点O,那么,∠AOB和∠AOC互为邻补角。根据邻补角的性质,∠AOB + ∠AOC = π,其中π是一个平角的弧度数。类似地,∠COD和∠AOC互为邻补角。根据邻补角的性质,∠COD + ∠AOC = π。因此,∠AOB + ∠AOC = π = ∠COD + ∠AOC。两边减去相同的角度∠AOC后,就得到∠AOB = ∠COD。同样地,可以证明∠AOC = ∠BOD。
用途
对顶角通常用于测量角度以及证明全等三角形。以下是一个利用对顶角证明全等三角形的例子:
如右图,已知AB = CD,∠BAE = ∠CDE。求证:△ABE ≅ △DCE。证明:在△ABE与△DCE中,∠BAE = ∠CDE,∠AEB = ∠CED(通过对顶角定理得出),AB = DC。因此,△ABE ≅ △DCE。在以上证明中,∠AEB = ∠CED的结论就是通过对顶角定理得出的。注意,在一般的数学证明中,对顶角定理并不需要显式地叙述出来,可以当作是默认的条件。