內錯角是什麼
你有兩條直線,分別叫 L 和 M,還有一條線像剪刀一樣把它們切開,這條切開的線叫做截線。在兩個切到的地方,一共形成了 8 個角。那些夾在 L 和 M 兩條線中間的角,我們叫它內角。內錯角就是內角裡面,位置交錯的那一對:一個在截線的左邊,另一個在截線的右邊。你看下面的圖,∠3 在上面那個交點的左下方,∠5 在下面那個交點的右上方,它們就是一組內錯角。另外一組是上面交點右下方的 ∠4,和下面交點左上方的 ∠6。
如果你把兩個內錯角的邊描出來,形狀看起來很像一個 Z 字,或者是一個反過來的 Z 字。這是找內錯角最快的方法。不過要特別注意,內錯角講的是角的位置。不管 L 和 M 有沒有像鐵軌那樣平行,∠3 和 ∠5 都叫內錯角。只有當 L ∥ M,也就是 L 和 M 像鐵軌一樣一直往前也不會碰在一起的時候,這兩個角的大小才會一樣大。
內錯角性質
下面這個性質,正著用是來算角度的大小,反過來用是來判斷兩條線是不是平行。這兩個方向你都要學會。
為什麼平行線的內錯角相等
我們可以用「同位角相等」和「對頂角相等」這兩個已經學過的規則,來想辦法證明內錯角也是相等的。下面就用剛才那張圖上的數字來一步一步說明。
- ∠3 和 ∠1 在同一個交叉點上,它們的方向是相反的,這種角叫做對頂角。因為對頂角的大小永遠一樣,所以 ∠3 = ∠1。
- 因為直線 L 和直線 M 是平行的,就像兩條鐵軌一樣不會碰在一起。∠1 和 ∠5 的位置在兩條平行線裡的相對位置是一樣的,這種角叫做同位角。所以 ∠1 = ∠5。
- 把前面兩步連起來看,∠3 = ∠1 = ∠5。這就證明了那對內錯角 ∠3 = ∠5,它們的大小是完全相等的。
- 另一組角也是一樣的道理。∠4 = 180° − ∠3,∠6 = 180° − ∠5。因為 ∠3 = ∠5,所以 ∠4 = ∠6。
內錯角、同位角、同側內角怎麼分
這三種角常常一起出現在同一題裡。我們先看清楚它們的位置,再決定它們是相等還是互補。表格裡的編號跟上面的圖一樣:上面那個交點,右上角、左上角、左下角、右下角,依序是 ∠1 到 ∠4;下面那個交點,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 這些字母只是幫助我們記住角的位置。題目裡的圖可能會轉個方向或者翻過來,所以判斷的時候,要以定義為準。
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了一個拐角,要我們求這個拐角的度數。下圖中 L ∥ M,A 在 L 上、B 在 M 上,P 在兩條線中間,∠A = 40°、∠B = 35°,要求 ∠APB。
做法是先過 P 畫一條和 L 平行的虛線,因為 L 和 M 平行,這條虛線也會和 M 平行。這條虛線把 ∠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。
內錯角例題
做題的時候,要先寫出你用到了哪一個規則。寫成「因為 L 平行 M,所以內錯角相等」。到了國二學幾何的時候,一定要把為什麼這樣想的理由寫出來。
例 1L 平行 M,有一條線穿過它們,內錯角 ∠4 = 128°,請算出 ∠6 和 ∠5 是多少度。
- ∠4 和 ∠6 是內錯角。因為 L 平行 M,所以 ∠6 = ∠4 = 128°。
- ∠5 和 ∠6 加在一起剛好是一個平角。所以 ∠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。
- 經過 P 點畫一條直線,讓它和 L 平行,這條線也會和 M 平行。
- 上面的那部分和 ∠A 是內錯角,所以角度也是 32°;下面的那部分和 ∠B 是內錯角,所以角度也是 47°
- ∠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。
- L ∥ M,內錯角相等:2x + 10 = 4x − 30
- 把含 x 的項移到一邊,數字移到另一邊:10 + 30 = 4x − 2x,算出來是 40 = 2x,所以 x = 20
- 把 x = 20 代回去驗算:2 × 20 + 10 = 50,4 × 20 − 30 = 50
答:x = 20,內錯角是 50°
例 4截線和直線 L 夾出的 ∠3 = 71°,和直線 M 夾出的內錯角 ∠5 = 69°,請問 L 和 M 平行嗎?
- ∠3 和 ∠5 是內錯角
- 71° ≠ 69°,內錯角不相等
答:不平行
內錯角常見錯誤
接下來幾種錯誤是國二學生考卷上最常犯的,你寫完後可以一個一個檢查。
- 還沒確認平行就說內錯角相等:如果題目沒有說 L ∥ M,也沒有其他條件能證明它們像鐵軌一樣永遠不會碰在一起,那內錯角就不一定相等。
- 把同側內角當成內錯角:如果兩個角都在截線的同一邊,那是同側內角,它們加起來要等於 180 度,而不是相等。
- 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。只有兩條直線像鐵軌一樣平行時,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。