Bài tập toán 7 Bài 10. Tiên đề Euclid. Tính chất của hai đường thẳng song song

Lớp 7 · Toán Bài 10 · Hình học

Tiên Đề Euclid. Tính Chất Hai Đường Thẳng Song Song

Khám phá tiên đề Euclid và các tính chất quan trọng của hai đường thẳng song song

1
Tiên đề Euclid về đường thẳng song song

Ở bài trước, ta đã biết cách vẽ một đường thẳng $b$ đi qua điểm $M$ nằm ngoài đường thẳng $a$ sao cho $b$ song song với $a$. Câu hỏi đặt ra là: liệu có thể vẽ được bao nhiêu đường thẳng $b$ như vậy?

Câu trả lời nằm trong một tính chất quan trọng được thừa nhận, mang tên Tiên đề Euclid:

!Tiên đề Euclid
Qua một điểm ở ngoài một đường thẳng, chỉ có một đường thẳng song song với đường thẳng đó.
Tiên đề Euclid - đường thẳng b qua M song song với a
Qua điểm $M$ ngoài đường thẳng $a$, chỉ có duy nhất một đường thẳng $b$ song song với $a$

Nói cách khác, nếu điểm $M$ nằm ngoài đường thẳng $a$ thì đường thẳng $b$ đi qua $M$ và song song với $a$ là duy nhất.

Hệ quả
Nếu một đường thẳng cắt một trong hai đường thẳng song song thì nó cũng cắt đường thẳng còn lại.
Ví dụ — Áp dụng hệ quả tiên đề Euclid

Cho hai đường thẳng $a$ và $b$ song song với nhau. Giải thích vì sao một đường thẳng $c$ cắt đường thẳng $a$ thì cũng cắt đường thẳng $b$.

Giả sử đường thẳng $c$ cắt $a$ tại điểm $M$.
Theo tiên đề Euclid, qua $M$ chỉ có một đường thẳng duy nhất song song với $b$.
Đó chính là đường thẳng $a$ (vì $a \parallel b$ và $a$ đi qua $M$).
Do đó đường thẳng $c$ (cũng đi qua $M$) không thể song song với $b$.
$\Rightarrow$ Đường thẳng $c$ cắt đường thẳng $b$. ✓
2
Tính chất của hai đường thẳng song song

Từ tiên đề Euclid, ta suy ra được tính chất quan trọng sau:

Tính chất chính
Nếu một đường thẳng cắt hai đường thẳng song song thì:
• Hai góc so le trong bằng nhau.
• Hai góc đồng vị bằng nhau.

Ngoài ra, ta còn có:

Cặp gócQuan hệ khi $a \parallel b$
So le trongBằng nhau
Đồng vịBằng nhau
So le ngoàiBằng nhau
Trong cùng phíaTổng bằng $180°$ (bù nhau)
Hình 3.35 - xy song song với x'y'
Hình 3.35 — $xy \parallel x'y'$ và $\widehat{BAy} = 50°$
Ví dụ — Tính số đo góc khi biết hai đường thẳng song song

Cho Hình 3.35, biết $xy \parallel x'y'$ và $\widehat{BAy} = 50°$. Tính số đo các góc $\widehat{ABx'}$ và $\widehat{y'Bz'}$.

Vì $xy \parallel x'y'$:
$\widehat{ABx'} = \widehat{BAy} = \mathbf{50°}$ (so le trong)
$\widehat{y'Bz'} = \widehat{BAy} = \mathbf{50°}$ (đồng vị)
Ví dụ minh họa — "Biết 1 tính 7"

Cho $m \parallel n$, đường thẳng cắt $m$ tại $A$ và cắt $n$ tại $B$. Biết $\widehat{A_1} = 80°$. Tính các góc $\widehat{B_1}$, $\widehat{B_2}$, $\widehat{B_3}$, $\widehat{B_4}$.

Vì $m \parallel n$:
$\widehat{B_4} = \widehat{A_1} = 80°$ (so le trong)
$\widehat{B_2} = \widehat{A_1} = 80°$ (đồng vị)
$\widehat{B_1} + \widehat{A_1} = 180°$ (trong cùng phía)
$\Rightarrow \widehat{B_1} = 180° - 80° = 100°$
$\widehat{B_3} = \widehat{B_1} = 100°$ (đối đỉnh)
Kết luận: $\widehat{B_2} = \widehat{B_4} = 80°$ ; $\widehat{B_1} = \widehat{B_3} = 100°$
3
Các nhận xét quan trọng
Nhận xét 1
Một đường thẳng vuông góc với một trong hai đường thẳng song song thì nó cũng vuông góc với đường thẳng kia.
$a \parallel b$ và $c \perp a \Rightarrow c \perp b$
Nhận xét 2 (Tính chất bắc cầu)
Hai đường thẳng phân biệt cùng song song với một đường thẳng thứ ba thì chúng song song với nhau.
$a \parallel c$ và $b \parallel c \Rightarrow a \parallel b$
Hình 3.38 - ba đường thẳng song song
Hình 3.38 — Ba đường thẳng $a$, $b$, $c$ đôi một song song
Ví dụ — Áp dụng vuông góc + song song

Cho $a \parallel b$ và $a \perp CD$. Tìm góc giữa đường thẳng $b$ và $CD$.

Vì $a \parallel b$ và $a \perp CD$:
$\Rightarrow b \perp CD$ (nhận xét 1)
Vậy góc giữa $b$ và $CD$ là $\mathbf{90°}$.
Ví dụ — Áp dụng tính chất bắc cầu

Cho 3 đường thẳng $a$, $b$, $c$. Biết $a \parallel b$ và $b \parallel c$. Hỏi $a$ và $c$ có quan hệ gì?

Áp dụng nhận xét 2 (tính chất bắc cầu):
$a \parallel b$ và $b \parallel c \Rightarrow a \parallel c$
Vậy $a$ song song với $c$. ✓
4
Hướng dẫn giải các dạng bài thường gặp

📚 Khi giải các bài tập về hai đường thẳng song song, em sẽ gặp các dạng cơ bản sau:

ADạng 1: Tính số đo góc khi biết $a \parallel b$
Cách giải: Áp dụng linh hoạt các tính chất:
• So le trong, đồng vị, so le ngoài bằng nhau.
• Trong cùng phía có tổng bằng $180°$.
• Kết hợp kề bù ($180°$) và đối đỉnh (bằng nhau) để tính các góc còn lại.
BDạng 2: Chứng minh song song rồi tính góc
Cách giải:
Bước 1: Chứng minh hai đường thẳng song song (dùng dấu hiệu so le trong / đồng vị bằng nhau, hoặc cùng vuông góc với đường thứ ba).
Bước 2: Áp dụng tính chất song song để tính góc cần tìm.
Ví dụ — Chứng minh song song rồi tính góc

Cho hình vẽ với $\widehat{A_1} = 117°$, $\widehat{D_1} = 63°$, $\widehat{B_1} = 55°$.
a) Vì sao $a \parallel b$?
b) Tính $\widehat{BCD}$.

a) Chứng minh $a \parallel b$:
$\widehat{A_1} + \widehat{A_2} = 180°$ (kề bù)
$\Rightarrow \widehat{A_2} = 180° - 117° = 63°$
Vì $\widehat{A_2} = \widehat{D_1} = 63°$ ở vị trí đồng vị:
$\Rightarrow a \parallel b$ (dấu hiệu nhận biết)
b) Tính $\widehat{BCD}$:
Vì $a \parallel b$: $\widehat{BCD} = \widehat{B_1} = \mathbf{55°}$ (so le trong)
CDạng 3: Vận dụng tiên đề Euclid
Cách giải: Tiên đề Euclid khẳng định tính duy nhất của đường thẳng song song qua một điểm. Dùng để giải thích vì sao chỉ vẽ được đúng một đường thẳng song song qua một điểm cho trước.
📖
Xem lý thuyết chi tiết bài học
Đầy đủ định nghĩa, phương pháp giải các dạng bài và bài tập có lời giải chi tiết
1
Điểm: 0/20
📐

Luyện tập về tiên đề Euclid và đường thẳng song song

20 câu · 5 dạng từ dễ đến khó

💡 Gợi ý
Thầy Võ Văn Trung

Thầy Võ Văn Trung

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Toán THCS

Trình độ: Cử nhân Sư phạm Toán, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ A2

Kinh nghiệm: 10+ năm kinh nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Du