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內錯角

內錯角是兩條直線被一條截線所截時,夾在兩條直線中間、而且分別在截線兩側的一對角。兩條直線平行時,內錯角一定相等;反過來,只要一組內錯角相等,就能判斷兩條直線平行。

內錯角屬於國二的平行線單元,和同位角、同側內角一起學。依 108 課綱,國二要認識兩個角的各種關係,包含互餘、互補、對頂角、同位角、內錯角和同側內角,再用平行線截角性質推理角度,三角形內角和的證明就是用內錯角完成的。

先看重點

  • 位置:夾在兩條直線中間,分在截線的左右兩側,連起來像一個 Z 字。
  • 兩直線平行,內錯角相等;內錯角相等,兩直線平行。
  • 兩直線不平行時也有內錯角,只是大小不相等。
  • 拐角題:過拐角的點畫一條平行線,拐角等於兩個內錯角的和。

內錯角是什麼

兩條直線 L、M 被一條截線所截,兩個交點一共形成 8 個角。夾在 L 和 M 中間的角叫內角,內錯角就是兩個內角裡「交錯」的那一對:一個在截線左邊、一個在截線右邊。下圖的 ∠3 在上面交點的左下方,∠5 在下面交點的右上方,它們是一組內錯角;另一組是上面交點右下方的 ∠4 和下面交點左上方的 ∠6。

把兩個內錯角的邊描出來,形狀像一個 Z 字或反過來的 Z 字,這是找內錯角最快的方法。要注意,內錯角說的是位置,不管 L 和 M 平不平行,∠3 和 ∠5 都叫內錯角;只有 L ∥ M 時,它們才會一樣大。

LM截線∠3 60°∠5 60°
L ∥ M,∠3 和 ∠5 夾在兩線中間、分在截線兩側,是一組內錯角,兩個都是 60 度

內錯角性質

下面的性質正著用是算角度,反著用是判斷平行,兩個方向都要會。

平行線的內錯角L ∥ M ⇒ 內錯角相等例如 ∠3 = ∠5、∠4 = ∠6
判斷平行內錯角相等 ⇒ L ∥ M只要找到一組相等就夠了
同位角L ∥ M ⇒ 同位角相等例如 ∠1 = ∠5
同側內角L ∥ M ⇒ 同側內角相加 180°例如 ∠3 + ∠6 = 180°

為什麼平行線的內錯角相等

內錯角相等可以從同位角相等和對頂角相等推出來,用上面那張圖的編號說明如下。

  1. ∠3 和 ∠1 是同一個交點上方向相反的角,是對頂角,所以 ∠3 = ∠1。
  2. L ∥ M,∠1 和 ∠5 是同位角,所以 ∠1 = ∠5。
  3. 兩個等式接起來,∠3 = ∠1 = ∠5,所以內錯角 ∠3 = ∠5。
  4. 另一組也一樣:∠4 = 180° − ∠3,∠6 = 180° − ∠5,∠3 = ∠5,所以 ∠4 = ∠6。

內錯角、同位角、同側內角怎麼分

三種角常常一起出現在同一題,先用位置分清楚,再決定是相等還是互補。表中的編號同上圖:上面交點右上、左上、左下、右下依序是 ∠1 到 ∠4,下面交點依序是 ∠5 到 ∠8。

名稱在兩線中間嗎在截線的哪一側描出來的形狀兩線平行時
內錯角是兩側Z 字相等
同側內角是同一側C 字或 U 字相加 180°
同位角一個在中間、一個在外側同一側F 字相等

Z、C、F 只是幫助記位置的形狀,題目的圖可能是旋轉或翻轉過的,要以定義判斷。

拐角題:過拐點畫平行線

國二最常見的內錯角題目,是兩條平行線中間夾一個拐角,求拐角的度數。下圖 L ∥ M,A 在 L 上、B 在 M 上,P 在兩條線中間,∠A = 40°、∠B = 35°,要求 ∠APB。

做法是過 P 畫一條和 L 平行的虛線,它也會和 M 平行。虛線把 ∠APB 切成上下兩塊:上面那塊和 ∠A 是內錯角,等於 40°;下面那塊和 ∠B 是內錯角,等於 35°。所以 ∠APB = 40° + 35° = 75°。記住結論:拐角開口朝向兩條平行線外側時,拐角等於兩個內錯角的和。

LMABP40°35°40°35°
過 P 畫 L 的平行線,∠APB 被分成 40° 和 35° 兩個內錯角,∠APB = 75°

內錯角例題

每一題都先說出用的是哪一個性質,寫成「因為 L ∥ M,所以內錯角相等」,國二的幾何題要寫出推理的依據。

例 1L ∥ M,被截線所截,內錯角 ∠4 = 128°,求 ∠6 和 ∠5。

  1. ∠4 和 ∠6 是內錯角,L ∥ M,所以 ∠6 = ∠4 = 128°
  2. ∠5 和 ∠6 合起來是平角:∠5 = 180° − 128° = 52°

答:∠6 = 128°,∠5 = 52°

例 2L ∥ M,A 在 L 上、B 在 M 上,P 在兩線中間,∠A = 32°、∠B = 47°,拐角開口朝左,求 ∠APB。

  1. 過 P 畫一條直線和 L 平行,它也和 M 平行
  2. 上半部和 ∠A 是內錯角,等於 32°;下半部和 ∠B 是內錯角,等於 47°
  3. ∠APB = 32° + 47° = 79°

答:∠APB = 79°

例 3截線和直線 L、M 形成一組內錯角,分別是 (2x + 10)° 和 (4x − 30)°。如果 L ∥ M,求 x 和這個角的度數。

  1. L ∥ M,內錯角相等:2x + 10 = 4x − 30
  2. 移項:10 + 30 = 4x − 2x,40 = 2x,x = 20
  3. 代回:2 × 20 + 10 = 50,4 × 20 − 30 = 50

答:x = 20,內錯角是 50°

例 4截線和直線 L 形成的 ∠3 = 71°,和直線 M 形成的內錯角 ∠5 = 69°,L 和 M 平行嗎?

  1. ∠3 和 ∠5 是內錯角
  2. 71° ≠ 69°,內錯角不相等

答:不平行

內錯角常見錯誤

下面幾種錯誤在國二的考卷上最常看到,寫完可以逐一檢查。

  • 還沒確認平行就說內錯角相等:題目沒有說 L ∥ M,也沒有其他條件能推出平行時,內錯角不一定相等。
  • 把同側內角當成內錯角:兩個角都在截線同一側時,是同側內角,要相加 180 度,不是相等。
  • 看錯截線:一個圖裡常常有好幾條線,先找出哪兩條是平行線、哪一條是截過它們的線,再判斷角的位置。
  • 拐角題直接把兩個角相減:拐角開口朝外時是兩個內錯角相加;不確定時就過拐點畫平行線,一塊一塊算。

常見問題

內錯角一定相等嗎?

不一定。只有兩條直線平行時,內錯角才相等。兩條直線不平行時,那一對角仍然叫內錯角,但大小不同。

內錯角和同側內角怎麼分?

兩種角都夾在兩條直線中間。分在截線兩側的是內錯角,平行時相等;在截線同一側的是同側內角,平行時相加 180 度。

內錯角是幾年級學的?

國二。依 108 課綱,國二學角的關係,包含對頂角、同位角、內錯角和同側內角,接著學平行線的截角性質。

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