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兩條直線相交所成的四個角中,有一個角是直角時,就說這兩條直線互相垂直,其中一條直線叫做另一條直線的垂線,它們的交點叫垂足。
如圖,直線AB與CD垂直于點E,記作:AB⊥CD于點E。
通過∠BEC=90°可以判定AB⊥CD;反過來可以通過垂直判斷直角,即如果AB⊥CD那么∠BEC=90°。
垂線的性質:
(1)在同一平面內,過一點有且只有一條直線與已知直線垂直。
(2)連接直線外一點與直線上各點的所有線段中,垂線段最短。簡單說成:垂線段最短。
點到直線的距離:
直線外一點到這條直線的垂線段的長度,叫做點到直線的距離。
下面用一些例子來理解一下這些性質
例題1:如圖,已知AB⊥BC,EA是∠BAD的角平分線,ED是∠ADC的角平分線,AE⊥DE,求證DC⊥BC。
想證明DC⊥BC,根據垂直的定義,如果∠C是直角那么就可以得到結論。
因為AE⊥DE,所以∠AED=90°(根據垂直,可以得出∠AED是直角。相比直接給出角的度數,垂直就是一個隱藏的已知條件,即隱藏著∠AED=90°),根據三角形內角和,∠EAD+∠EDA=90°。
因為EA,ED是∠BAD,∠ADC的角平分線,所以∠BAE=∠EAD,∠EDC=∠EDA
所以∠BAD+∠CDA=2(∠EAD+∠EDA)=180°,所以AB//CD(同旁內角互補,兩直線平行)。因為AB⊥BC,所以∠B=90°,∠C=180°-∠B=90°(兩直線平行,同旁內角互補),所以DC⊥BC。
垂線段最短(點到直線的距離)
如圖,直線AB外的點P,過點P做PC⊥AB于點C,那么PC就是垂線段。

如果D,E是直線AB上任意另外兩點,根據垂線段最短可知PC<PD,PC<PE。
我們再從直角三角形的角度驗證一下:因為PC⊥AB,所以∠PCE是直角,在直角三角形PCE中,PC是直角邊,PE是斜邊。由于直角三角形中直角邊小于斜邊,所以PC<PE。或者根據勾股定理PC2+CE2=PE2,由于CE2﹥0,所以PC2<PE2,即PC<PE。這些道理都是相通的,可以相互驗證。
這個垂線段的長度,叫做點P到直線AB的距離。它是非常重要的,在今后坐標系中的幾何題中,會經常出現。由垂線段的這個性質,可以延伸到平行線間的距離。