角:绕一点转了多少

角量的是转过多少,跟两条边画多长没有关系。对顶角相等、邻补角互补,都从这一句话直接读出来。

6 分钟思维方法: 不变量

找一个怎么变都不变的量,用它锁死结论

这一片为什么存在

把一个角的两条边同时用尺子延长一倍,这个角变大了吗?很多人第一反应是“当然”——线更长了,占的地方也更多。但量角器的读数一点没动。这一片要做的,就是把“角究竟在量什么”钉死;钉死之后,对顶角相等、邻补角互补都不必再当成两条新规则去背。

内容

角是一个动作的记录:站在顶点上,面朝第一条边,转到第二条边,转过的量就是这个角。转多少是转多少,跟你手里的笔把边画到桌子边缘还是只画一厘米,没有任何关系。边在几何里本来就是射线,向外无限延伸,纸上那一小段只是它露出来的一截。所以“边长决定角的大小”这个直觉,量的其实是墨水,不是角。

有了“转量”这个视角,两件事立刻变成同一件事的两面。第一,沿着一条直线,从一个方向转到相反方向,转的是半圈,也就是 180°。于是直线上任取一点,被这一点分开的两个角必然凑成 180°,这就是邻补角互补。顺手说清一个常年被混的区别:补角要凑的是一条直线 180°,余角要凑的是一个直角 90°,两个词盯着两个不同的目标。

第二,两条直线交于一点,切出四个角,依次记作 ∠1、∠2、∠3、∠4。∠1 和 ∠2 拼成半圈,∠2 和 ∠3 也拼成半圈。两次都是从同一个 ∠2 出发去补足那个恒定不变的 180°,缺口只能一样大,于是 ∠1 = ∠3。注意这里从头到尾没出现过“平行”两个字,用到的只有“相交”。平行线压根不相交,没有交点,也就没有对顶角可谈——那个条件不是被省略了,是根本不属于这里。

记角为 ∠AOB:O 是顶点,射线 OA、OB 是它的两条边;m∠AOB 表示度数,只由转量决定,与 OA、OB 画多长无关。

若 A、O、B 三点共线且 O 在中间,称 ∠AOB 为平角,m∠AOB = 180°。

邻补角:∠AOC 与 ∠COB 共顶点 O、共边 OC,且 OA 与 OB 反向(即 A、O、B 共线)。两角合成平角,故 m∠AOC + m∠COB = 180°。

对顶角:直线 AB 与 CD 交于 O,∠AOC 与 ∠BOD 的两条边分别互为反向射线,称它们为一对对顶角。

定理:对顶角相等。证明:∠AOC 与 ∠AOD 邻补,m∠AOC + m∠AOD = 180°;∠BOD 与 ∠AOD 也邻补,m∠BOD + m∠AOD = 180°。两式相减得 m∠AOC = m∠BOD。证毕。整个推理只用到一个前提:两条直线相交。

跟着做一遍

在纸上画两条相交直线 AB 与 CD,交点记作 O,并让 ∠AOC = 35°。求 ∠AOD、∠BOD、∠BOC。算完之后,把边 OA 往外延长一倍,再回头看这三个答案会不会变。

  1. 绕着 O 依次标出四个角:∠AOC、∠AOD、∠BOD、∠BOC。
  2. A、O、B 三点共线,所以 ∠AOC 与 ∠BOC 拼成平角:m∠AOC + m∠BOC = 180°。
  3. 代入 35°,得 m∠BOC = 180° − 35° = 145°。
  4. C、O、D 三点共线,同理 m∠AOC + m∠AOD = 180°,得 m∠AOD = 145°。
  5. 再用一次平角(A、O、B 共线):m∠AOD + m∠BOD = 180°,得 m∠BOD = 180° − 145° = 35°。
  6. 检查:∠AOC 与 ∠BOD 都是 35°,∠AOD 与 ∠BOC 都是 145°,正好是两对对顶角,四个角相加为 360°。
  7. 把 OA 延长一倍:射线 OA 指的方向没变,∠AOC 两条边的朝向也没变,读数仍是 35°,上面三个答案一个都不动。

结果

m∠AOD = m∠BOC = 145°,m∠BOD = 35°。全过程只反复用了一件事——同一条直线上的两个角凑成 180°——用了三次;对顶角相等是它掉出来的副产品,不是另一条需要背的规则。延长任何一条边,都不改变其中任何一个读数。

它在树上的位置

概念不是一篇一篇平铺的。下面两组是这一片真实的上下游:它靠着什么,又撑起了什么。

读完之后

这一页是产品里的一天。产品是那棵树:你学到哪、哪块在衰减、明天该学什么。一篇读物回答不了这三个问题,树才回答。

看看那是什么意思