沪科版七年级数学下册专题10.6相交线、平行线与平移全章六类必考压轴题(沪科版)(原卷版+解析)
展开1.(2023秋·辽宁大连·七年级校考期末)直线AB,CD相交于点O,OF⊥CD于点O,作射线OE,且OC在∠AOE的内部.
(1)当点E,F在直线AB的同侧;
①如图1,若∠BOD=15°,∠BOE=120°,求∠EOF的度数;
②如图2,若OF平分∠BOE,请判断OC是否平分∠AOE,并说明理由;
(2)若∠AOF=2∠COE,请直接写出∠BOE与∠AOC之间的数量关系.
2.(2023春·七年级课时练习)如图,直线CD,EF相交于点O,射线OA在∠COF的内部,∠DOF=13∠AOD.
(1)如图1,若∠AOC=120°,求∠EOC的度数;
(2)如图2,若∠AOC=α(60°<α<180°),将射线OA绕点O逆时针旋转60°,到OB,
①求∠EOB的度数(用含α的式子表示);
②观察①中的结果,直接写出∠AOC,∠EOB之间的数量关系.
(3)如图3 ,0°<∠AOC <120°,将射线OA绕点O顺时针旋转60°,到OB,请直接写出∠AOC,∠EOB之间的数量关系.
3.(2023秋·湖南株洲·七年级统考期末)如图1,点O为直线AB上一点,过点O作射线OE,使∠BOE=40°,将一个三角板的直角顶点放在O处,一边OC在射线OA上,另一边OD在直线AB的上方.将图1中的三角板绕点O顺时针旋转:
(1)如图2,当OC旋转到OE的反向延长线上时,∠AOC=______;
(2)如图3,当OD平分∠AOE时,求∠BOC的度数;
(3)若OC在直线AB上方,∠BOC=α,请直接用含a的式子表示∠DOE.
4.(2023秋·重庆潼南·七年级统考期末)如图,点O是直线AB上一点,在直线AB的上方作射线OC,使∠BOC=30°,将一个直角三角板DOE的直角顶点放在点O处(注:∠DOE=90°),且直角三角板DOE始终保持在直线AB的上方.
(1)如图1,若直角三角板DOE的一边OD在射线OA上,则∠COE的度数=______;
(2)如图2,若直角三角板∠DOE的边OE在∠BOC的内部.当OE平分∠BOC时,试判断OD平分∠AOC吗?并说明理由.
(3)若∠AOD=4∠COE,求∠BOE的度数.
5.(2023秋·七年级课时练习)一副直角三角板按如图1所示的方式放置在直线l上,已知AB=160,BC=80,点P以每秒2个单位长度的速度沿A→B→C的路线运动;同时,三角板ADE(含45°)绕点A顺时针旋转,速度为每秒3°,当点P运动至点C时,全部停止运动,设运动时间为t秒.图2是运动过程中某时刻的图形.
(1)当点P到达点B时,△ADE转动了 °.
(2)当0<t<60时,若∠FAE与∠B互为余角,则t= .
(3)在运动过程中,当t= 时,使得AE、AD、AB三条射线中,其中一条是另外两条射线夹角(小于180°)的角平分线.
(4)当△ACP的面积大于△ABC面积的一半,且△ADE的边所在直线与直线AB的夹角为90度时,直接写出:所有满足条件的t的取值之和为 .
1.已知,AB∥CD,F、G分别为直线AB、CD上的点,E为平面内任意一点,连接EF、EG.
(1)如图(1),请直接写出∠AFE、∠CGE与∠FEG之间的数量关系.
(2)如图(2),过点E作EM⊥EF、EH⊥EG交直线AB上的点M、H,点N在EH上,过N作PQ∥EF,求证:∠HNQ=∠MEG.
(3)如图(3),在(2)的条件下,若∠ENQ=∠EMF,∠EGD=110°,求∠CQP的度数.
2.已知直线AB∥CD,点P,Q分别在直线AB,CD上.
(1)如图①,当点E在直线AB,CD之间时,连接PE,QE.探究∠PEQ与∠BPE+∠DQE之间的数量关系,并说明理由;
(2)如图②,在①的条件下,PF平分∠BPE,QF平分∠DQE,交点为F.求∠PFQ与∠BPE+∠DQE之间的数量关系,并说明理由;
(3)如图③,当点E在直线AB,CD的下方时,连接PE,QE.PF平分∠BPE,QH平分∠CQE,QH的反向延长线交PF于点F.若∠E=40°时,求∠F的度数.
3.已知:AB∥CD,E、G是AB上的点,F、H是CD上的点,∠EGH=∠EFH.
(1)如图1,求证:EF∥GH;
(2)如图2,EN为∠BEF的角平分线,交GH于点P,连接FN,求证:∠N=∠HPN−∠NFH;
(3)如图3,在(2)的条件下,过点F作FM⊥GH于点M,作∠AGH的角平分线交CD于点Q,若FN平分∠DFM,且∠GQH比∠N的13多3°,求∠AEF的度数.
4.已知:直线AB∥CD,点M、N分别在直线AB、直线CD上,点E为平面内一点,
(1)如图1,请写出∠AME、∠E、∠ENC之间的数量关系,并给出证明;
(2)如图2,利用(1)的结论解决问题,若∠AME=30°,EF平分∠MEN,NP平分∠ENC,EQ∥NP,求∠FEQ的度数;
(3)如图3,点G为CD上一点,∠AMN=m∠EMN,∠GEK=m∠GEM, EH∥MN交AB于点H,请写出∠GEK,∠BMN,∠GEH之间的数量关系(用含m的式子表示),并给出证明.
5.已知:直线AB∥CD,点M,N分别在直线AB,CD上,点P是平面内一个动点,且满足∠MPN=90°.过点N作射线NQ,使得∠PNQ=∠PNC.
(1)如图1所示,当射线NQ与NM重合,∠QND=50°时,则∠AMP= ;
(2)如图2所示,当射线NQ与NM不重合,∠QND=α°时,求∠AMP的度数;(用含α的代数式表示)
(3)在点P运动的过程中,请直接写出∠QND与∠AMP之间的数量关系.
6.如图,AB∥CD,点P为AB上方一点,E在直线AB上.
(1)如图1,求证:∠P=∠PEB-∠C;
(2)如图2,点F为直线CD上一点,∠PEB、∠CFP的角平分线所在直线交于点Q,求∠P与∠Q的数量关系;
(3)如图3,N为AB、CD之间一点,且在∠CPE内部,∠EPN=n∠CPN、∠DCN=n∠PCN,当2∠CNP-∠PEA=180°恒成立时,n= .
7.如图:
(1)如图1,已知MN∥PQ,B在MN上,D在PQ上,点E在两平行线之间,求证:∠BED=∠PDE+∠MBE;
(2)如图2,已知MN∥PQ,B在MN上,C在PQ上,A在B的左侧,D在C的右侧,DE平分∠ADC,BE平分∠ABC,直线DE、BE交于点E,∠CBN=110°.
①若∠ADQ=130°,求∠BED的度数;
②将线段AD沿DC方向平移,使得点D在点C的左侧,其他条件不变,如图3所示.若∠ADQ=n°,则∠BED的度数是 度(用关于n的代数式表示).
1.先阅读再解答:
(1)如图1,AB∥CD,试说明:∠B+∠D=∠BED;
(2)已知:如图2,AB∥CD,求证:∠B+∠BED=360°;
(3)已知:如图3,AB∥CD,∠ABF=∠DCE.求证:∠BFE=∠FEC.
2.综合与实践
(1)问题情境:图1中,AB∥CD,∠PAB=130°,∠PCD=120°,求∠APC的度数.
小明的思路是:过P作PE∥AB,通过平行线性质来求∠APC.按小明的思路,易求得∠APC的度数为______;(直接写出答案)
(2)问题迁移:图2中,直线AB∥CD,P为平面内一点,连接PA、PD.若∠A=50°,∠D=150°,试求∠APD的度数;
(3)问题拓展:图3中,直线AB∥CD,则∠PAB、∠CDP、∠APD之间的数量关系为______.
3.如图1,小明和小亮在研究一个数学问题:
(1)已知:AB∥CD,AB和CD都不经过点P,探索∠P与∠A,∠C的数量关系.
小明是这样证明的:请填写理由
证明:过点P作PQ∥AB
∴∠APQ=∠A( )
∵PQ∥AB,AB∥CD.
∴PQ∥CD( )
∴∠CPQ=∠C( )
∴∠APQ+∠CPQ=∠A+∠C
即∠APC=∠A+∠C
(2)在图2中,AB∥CD,若∠A=120°,∠C=140°,则∠APC的度数为 ;
(3)在图3中,AB∥CD,若∠A=40°,∠C=70°,则∠APC的度数为 ;
(4)在图4中,AB∥CD,探索∠P与∠C,∠PAB的数量关系,并说明理由.
4.直线AB∥CE,BE—EC是一条折线段,BP平分∠ABE.
(1)如图1,若BP∥CE,求证:∠BEC+∠DCE=180°;
(2)CQ平分∠DCE,直线BP,CQ交于点F.
①如图2,写出∠BEC和∠BFC的数量关系,并证明;
②当点E在直线AB,CD之间时,若∠BEC=40°,直接写出∠BFC的大小.
8.课题学习:平行线的“等角转化”功能.
(1)阅读理解:如图1,已知点A是BC外一点,连接AB、AC,求∠B+∠BAC+∠C的度数.阅读并补充下面推理过程.
解:过点A作ED∥BC,
∴ ∠B= ,∠C ,
∵ ∠EAB+∠BAC+∠DAC=180°,
∴ ∠B+∠BAC+∠C=180°.
解题反思:从上面的推理过程中,我们发现平行线具有“等角转化”的功能,将∠BAC、∠B、∠C“凑”在一起,得出角之间的关系,使问题得以解决.
(2)方法运用:如图2,已知AB∥ED,求∠B+∠BCD+∠D的度数;
(3)深化拓展:已知AB∥CD,点C在点D的右侧,∠ADC=50°,BE平分∠ABC,DE平分∠ADC,BE,DE所在的直线交于点E,点E在直线AB与CD之间.
①如图3,点B在点A的左侧,若∠ABC=36°,求∠BED的度数.
②如图4,点B在点A的右侧,且AB
(2)如图2,AB∥CD,点E在直线AB上,点F、G分别在直线CD上,GP平分∠EGF,∠PEG=∠PFG,请探究∠EPF、∠PEG、∠DGE之间的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,AB∥CD,∠EPF=120°,∠PEG=n∠BEG,∠PFK=n∠CFK.直线MN交FK、EG分别于点M、N,若∠FMN−∠ENM=25°,求n的值.
2.已知AB∥CD,点M、N分别是AB、CD上两点,点G在AB、CD之间,连接MG、NG.
(1)如图1,若GM⊥GN,求∠AMG+∠CNG的度数.
(2)如图2,若点P是CD下方一点,MG平分∠BMP,ND平分∠GNP,已知∠BMG=30°,求∠MGN+∠MPN的度数.
(3)如图3,若点E是AB上方一点,连接EM、EN,且GM的延长线MF平分∠AME,NE平分∠CNG,2∠MEN+∠MGN=120°,求∠AME的度数.
3.如图,直线AB、CD被EF所截,直线EF分别交AB、CD于G、H两点,∠AGE=∠FHD.
(1)如图1,求证:AB∥CD;
(2)如图2,HQ、GN分别为夹在AB、CD中的两条直线,∠AGN=∠QHD,求证:GN∥QH;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接HN,M为AB上一点,连接MN,V为AB上一点,连接VN,∠GNV=36°,NP平分∠VNM交AB于点K,∠HNK=2∠GNK,VP∥MN,∠NHD=∠VNK+6°,∠QHN=2∠KVN,求∠VPN的度数.
4.问题探究:
如图①,已知AB∥CD,我们发现∠E=∠B+∠D.我们怎么证明这个结论呢?
张山同学:如图②,过点E作EF∥AB,把∠BED分成∠BEF与∠DEF的和,然后分别证明∠BEF=∠B,∠DEF=∠D.
李思同学:如图③,过点B作BF∥DE,则∠E=∠EBF,再证明∠ABF=∠D.
问题解答:
(1)请按张山同学的思路,写出证明过程;
(2)请按李思同学的思路,写出证明过程;
问题迁移:
(3)如图④,已知AB∥CD,EF平分∠AEC,FD平分∠EDC.若∠CED=3∠F,求∠F的度数.
5.如图,已知AB∥CD,点E在直线AB,CD之间.
(1)求证:∠AEC=∠BAE+∠ECD;
(2)若AH平分∠BAE,将线段CE沿CD平移至FG.
①如图2,若∠AEC=90°,HF平分∠DFG,求∠AHF的度数;
②如图3,若HF平分∠CFG,请直接写出∠AHF与∠AEC的数量关系.
6.已知:AB∥CD,点P、Q分别在AB、CD上,在两直线间取一点E.
(1)如图1,求证:∠E=∠APE+∠CQE;
(2)将线段EQ沿DC平移至FG,∠CGF的平分线和∠APE的平分线交于直线AB、CD内部一点H.
①如图2,若∠E=90°,求∠H的度数;
②如图3,若点I在直线AB、CD内部,且PI平分∠BPE,连接HI,若∠I−∠H=m°,∠E=n°,请直接写出m与n的数量关系,不必证明.
1.问题情境:如图 1,AB∥CD,∠PAB=130°,∠PCD=120°,求∠APC的度数.小明的思路是:如图 2,过 P 作PE∥AB,通过平行线性质,可得∠APC=50°+60°=110°
问题迁移:
(1)如图 3,AD∥BC,点 P 在射线 OM 上运动,当点 P 在A、B两点之间运动时,∠ADP=∠α,∠BCP=∠β,∠CPD、∠α、∠β之间有何数量关系?请说明理由
(2)在(1)的条件下,如果点P在A、B两点外侧运动时, 点 P 与 点A、B、O三点不重合,请你直接写出∠CPD、∠α,∠β 间的数量关系.
2.已知AB∥CD.
(1)如图1,若∠ABE=120°,∠BED=135°,则∠EDK=______.
(2)如图2,EF⊥BE于点E,∠HBE、∠KDE的角平分线交于点P,GE平分∠DEF,若∠P比∠GEF的5倍还多5°,求∠GEF的度数.
(3)如图3,在(1)的条件下,在同一平面内的点M、N满足:∠MBH=12∠MBE,∠NDK=12∠NDE,直线MB与直线ND交于点Q,直接写出∠BQD的大小______.
3.如图,已知直线AB∥射线CD,∠CEB=100°.P是射线EB上一动点,过点P作PQ∥EC交射线CD于点Q,连接CP.作∠PCF=∠PCQ,交直线AB于点F,CG平分∠ECF.
(1)若点P,F,G都在点E的右侧.
①求∠PCG的度数;
②若∠EGC−∠ECG=40°,求∠CPQ的度数.
(2)在点P的运动过程中,是否存在这样的情形,使∠EGC∠EFC=32?若存在,求出∠CPQ的度数;若不存在,请说明理由.
4.如图1,AD∥BC,∠BAD的平分线交BC于点G,∠BCD=90°.
(1)试说明:∠BAG=∠BGA;
(2)如图2,点F在AG的反向延长线上,连接CF交AD于点E,若∠BAG−∠F=45°,求证:CF平分∠BCD;
(3)如图3,线段AG上有点P,满足∠ABP=3∠PBG,过点C作CH∥AG.若在直线AG上取一点M,使∠PBM=∠DCH,求∠ABM∠GBM的值.
1.如图,已知两条直线AB,CD被直线EF所截,分别交于点E,点F,EM交CD于点M,AB∥CD,且∠FEM=∠FME.
(1)当∠AEF=70°时,∠FME=__________°.
(2)判断EM是否平分∠AEF,并说明理由.
(3)如图,点G是射线FD上一动点(不与点F重合),EH平分∠FEG交CD于点H,过点H作HN⊥EM于点N,设∠EGF=α.探究当点G在运动过程中,∠MHN−∠FEH和α之间有怎样的数量关系?请写出你的猜想,并加以证明.
2.如图1,一块直尺和一块含30°的直角三角板如图放置,其中直尺和直角三角板的斜边平行,我们可以抽象出如图2的数学模型:MN∥AB,∠BAC=60°,∠C=90°,MN分别交AC、BC于点E、F、∠BAC的角平分线AD交MN于点D,H为线段AB上一动点(不与A、B重合),连接FH交AD于点K.
(1)当∠BFH=12∠BFN时,求∠AKF.
(2)H在线段AB上任意移动时,求∠AKF,∠HAK,∠DFH之间的关系.
(3)在(1)的条件下,将△DKF绕着点F以每秒5°的速度逆时针旋转,旋转时间为t0≤t≤36,则在旋转过程中,当△DKF的其中一边与△CEF的某一边平行时,直接写出此时t的值.
3.“一带一路”让中国和世界联系更紧密,“中欧铁路”为了安全起见在某段铁路两旁安置了两座可旋转探照灯.如图所示,灯A射线从AM开始顺时针旋转至AN便立即回转,灯B射线从BP开始顺时针旋转至BQ便立即回转,两灯不停交叉照射巡视若灯A转动的速度是每秒2°,灯B转动的速度是每秒1°.假定主道路是平行的,即PQ∥MN,且∠BAM:∠BAN=2:1.
(1)填空:∠BAN=______°;
(2)若灯B射线先转动30秒,灯A射线才开始转动,在灯B射线到达BQ之前,A灯转动几秒,两灯的光束互相平行?
(3)若两灯同时开始转动,两灯射出的光束交于点C,且∠ACB=120°,则在灯B射线到达BQ之前,转动的时间为______秒.
4.长江汛期即将来临,为了便于夜间查看江水及两岸河堤的情况,防汛指挥部在一危险地带两岸各安置了一探照灯(如图1),假定这一带长江两岸河堤是平行的,即PQ∥MN,连结AB,且∠ABN=45°.灯A射线自AQ顺时针旋转至AP便立即回转,灯B射线自BM顺时针旋转至BN便立即回转,两灯不停交叉照射巡视.若灯A转动的速度是1度/秒,灯B转动的速度是3度/秒.
(1)若两灯同时转动,在灯B射线第一次转到BN之前,两灯射出的光线交于点C.
①如图1,当两灯光线同时转动50秒时,求∠ABC的度数.
②如图2,过C作CD⊥BC交PQ于点D,则在转动过程中,求∠ABC与∠ACD的比值,并说明理由.
(2)若灯A射线先转动30秒,灯B射线才开始转动,在灯A射线第一次转到AP之前,B灯转动几秒,两灯的光线互相平行?
专题10.6 相交线、平行线与平移全章六类必考压轴题
【沪科版】
1.(2023秋·辽宁大连·七年级校考期末)直线AB,CD相交于点O,OF⊥CD于点O,作射线OE,且OC在∠AOE的内部.
(1)当点E,F在直线AB的同侧;
①如图1,若∠BOD=15°,∠BOE=120°,求∠EOF的度数;
②如图2,若OF平分∠BOE,请判断OC是否平分∠AOE,并说明理由;
(2)若∠AOF=2∠COE,请直接写出∠BOE与∠AOC之间的数量关系.
分析:(1)①先利用角度的和差关系求得∠COE,再根据∠EOF=90°−∠COE,可得∠EOF的度数;
②先根据角平分线定义∠EOF=∠FOB,再结合余角定义和对顶角相等可得结论;
(2)需要分类讨论,当点E,F在直线AB的同侧,当点E,F在直线AB的异侧;设∠COE=α,再分别表示∠AOC、∠BOE,再消去α即可.
【详解】(1)解:①∵OF⊥CD于点O,∴∠COF=90°,∵∠BOD=15°,∠BOE=120°,
∴∠COE=180°−∠BOE−∠BOD=180°−120°−15°=45°,
∴∠EOF=∠COF−∠COE=90°−45°=45°,∴∠EOF的度数为45°;
②平分.理由如下:∵OF平分∠BOE,∴∠EOF=∠FOB=12∠EOB,
∵OF⊥CD,∴∠COF=90°,∴∠COE+∠EOF=∠FOB+∠BOD=90°,
∴∠COE=∠BOD,
∵∠AOC=∠BOD,∴∠COE=∠AOC,
∴OC平分∠AOE.
(2)如图,当点E,F在直线AB的同侧,设∠COE=α,
∵∠AOF=2∠COE,∴∠AOF=2∠COE=2α,∵OF⊥CD,∴∠COF=90°,
∴∠AOC=∠AOF−∠COF=2α−90°①,
∴∠BOE=180°−∠AOC−∠COE=180°−2α−90°−α=270°−3α②,
①×3+②×2得,3∠AOC+2∠BOE=270°;
如图,当点E,F在直线AB的异侧;设∠COE=α,
∵∠AOF=2∠COE,∴∠AOF=2∠COE=2α,∵OF⊥CD,∴∠COF=90°,
∴∠AOC=∠COF−∠AOF=90°−2α①,
∴∠BOE=180°−∠AOC−∠COE=180°−90°−2α−α=90°+α②,
①+②×2得,∠AOC+2∠BOE=270°.
综上所述,∠BOE与∠AOC之间的数量关系:3∠AOC+2∠BOE=270°或∠AOC+2∠BOE=270°.
2.(2023春·七年级课时练习)如图,直线CD,EF相交于点O,射线OA在∠COF的内部,∠DOF=13∠AOD.
(1)如图1,若∠AOC=120°,求∠EOC的度数;
(2)如图2,若∠AOC=α(60°<α<180°),将射线OA绕点O逆时针旋转60°,到OB,
①求∠EOB的度数(用含α的式子表示);
②观察①中的结果,直接写出∠AOC,∠EOB之间的数量关系.
(3)如图3 ,0°<∠AOC <120°,将射线OA绕点O顺时针旋转60°,到OB,请直接写出∠AOC,∠EOB之间的数量关系.
分析:(1)根据补角的定义求出∠AOD,结合已知求出∠DOF,然后根据对顶角相等得出答案;
(2)①根据补角的定义求出∠AOD,结合已知求出∠DOF,然后根据对顶角相等求出∠EOC,再根据∠BOC=α-60°,求出∠EOB的度数即可;②根据题意结合补角的定义求出∠AOD=180°-∠AOC,∠BOC=∠AOC-60°,然后可得∠DOF=13∠AOD=60°-13∠AOC,再根据对顶角相等计算得出答案;
(3)分情况讨论:①当0°<∠AOC ≤90°时,根据题意结合补角的定义求出∠AOD=180°-∠AOC,∠BOC=∠AOC+60°,然后可得∠DOF=13∠AOD=60°-13∠AOC,再根据对顶角相等计算得出答案;②当90°<∠AOC ≤120°时,根据题意结合补角的定义求出∠AOD=180°-∠AOC,∠BOC=∠AOC+60°,然后可得∠DOF=13∠AOD=60°-13∠AOC,再根据对顶角相等计算得出∠EOC+∠BOC=23∠AOC+120°,最后根据周角的定义计算得出答案.
【详解】(1)解:∵∠AOC=120°,∴∠AOD=180°-∠AOC=180°-120°=60°,
∴∠DOF=13∠AOD=20°,∴∠EOC=∠DOF=20°;
(2)解:①∵∠AOC=α,∴∠AOD=180°-α,∴∠DOF=13∠AOD=60°-13α,
∴∠EOC=∠DOF=60°-13α,由题意得:∠AOB=60°,∴∠BOC=α-60°,
∴∠EOB=∠EOC+∠BOC=60°-13α+α-60°=23α;
②观察①中结果可得:∠EOB=23∠AOC,
证明:∵∠AOD=180°-∠AOC,∠BOC=∠AOC-∠AOB=∠AOC-60°,
∴∠DOF=13∠AOD=60°-13∠AOC,∴∠EOC=∠DOF=60°-13∠AOC,
∴∠EOB=∠EOC+∠BOC=60°-13∠AOC+∠AOC-60°=23∠AOC;
(3)解:①当0°<∠AOC ≤90°时,
如图,∵∠AOD=180°-∠AOC,∠BOC=∠AOC+∠AOB=∠AOC+60°,
∴∠DOF=13∠AOD=60°-13∠AOC,∴∠EOC=∠DOF=60°-13∠AOC,
∴∠EOB=∠EOC+∠BOC=60°-13∠AOC+∠AOC+60°=23∠AOC+120°.
②当90°<∠AOC ≤120°时,
如图,∵∠AOD=180°-∠AOC,∠BOC=∠AOC+∠AOB=∠AOC+60°,
∴∠DOF=13∠AOD=60°-13∠AOC,∴∠EOC=∠DOF=60°-13∠AOC,
∴∠EOC+∠BOC=60°-13∠AOC+∠AOC+60°=23∠AOC+120°,
∴∠EOB=360°-(∠EOC+∠BOC)=360°-23∠AOC-120°=240°-23∠AOC.
3.(2023秋·湖南株洲·七年级统考期末)如图1,点O为直线AB上一点,过点O作射线OE,使∠BOE=40°,将一个三角板的直角顶点放在O处,一边OC在射线OA上,另一边OD在直线AB的上方.将图1中的三角板绕点O顺时针旋转:
(1)如图2,当OC旋转到OE的反向延长线上时,∠AOC=______;
(2)如图3,当OD平分∠AOE时,求∠BOC的度数;
(3)若OC在直线AB上方,∠BOC=α,请直接用含a的式子表示∠DOE.
分析:(1)根据对顶角相等即可得到答案;
(2)由∠BOE=40°的∠AOE=140°,由OD平分∠AOE时,得到∠AOD=70°,即可得到∠BOC的度数;
(3)根据α的取值范围分三种情况讨论即可得到答案.
【详解】(1)解:当OC旋转到OE的反向延长线上时,∠AOC=∠BOE=40°,
故答案为:40°;
(2)∵∠BOE=40°,∴∠AOE=180°−∠BOE=140°,
∵OD平分∠AOE时,,∴∠AOD=12∠AOE=70°,∴∠BOC=180°−∠AOD−90°=20°;
(3)当90°≤α<180°时,∠BOD=α−90°,如图①,
∴∠DOE=∠BOD+∠BOE=α−90°+40°=α−50°,
当50°≤α<90°时,∠BOD=90°−α,如图②,
∴∠DOE=∠BOE−∠BOD=40°−90°−α=α−50°,
当0°<α<50°时,∠BOD=90°−α,如图③,
∴∠DOE=∠BOD−∠BOE=90°−α−40°=50°−α.
4.(2023秋·重庆潼南·七年级统考期末)如图,点O是直线AB上一点,在直线AB的上方作射线OC,使∠BOC=30°,将一个直角三角板DOE的直角顶点放在点O处(注:∠DOE=90°),且直角三角板DOE始终保持在直线AB的上方.
(1)如图1,若直角三角板DOE的一边OD在射线OA上,则∠COE的度数=______;
(2)如图2,若直角三角板∠DOE的边OE在∠BOC的内部.当OE平分∠BOC时,试判断OD平分∠AOC吗?并说明理由.
(3)若∠AOD=4∠COE,求∠BOE的度数.
分析:(1)根据直角三角形的直角可知∠COE=∠BOE−∠BOC求解即可得到结果;
(2)根据角平分线的定义可以求得∠COE的度数,进而求出∠COD的度数,得到∠AOD=∠COD最后得到结论.
(3)根据题意分情况讨论,再根据邻补角,余角互余即可得到结果.
【详解】(1)解:∵∠BOC=30°,∠DOE=90°,∴∠BOE=90°,∴∠COE=∠BOE−∠BOC=60°
故答案为:60°
(2)解:∵∠BOC=30°,OE平分∠BOC∴∠COE=12∠BOC=15°
∵∠DOE=90°∴∠COD=∠DOE−∠COE=90°−15°=75°
∵∠AOB=180°∴∠AOD=180°−∠COD−∠BOC=75°∴∠AOD=∠COD=75°
∴OD平分∠AOC
(3)解:如图
第一种情况,当OE在∠BOC的内部时,设∠COE=x
∵∠AOD=4∠COE,∠DOE=90°∴∠AOD=4x,∠COD=90°−x
∵∠BOC=30°,∴∠AOC=180°−∠BOC=180°−30°=150°
∴可得方程:4x+90°−x=150°,解得:x=20°
∴∠BOE=30°−20°=10°
第二种情况,当OE在∠BOC的外部时,设∠COE=x,则∠COD=90°+x
∴∠AOC=∠COE+∠DOE+∠AOD
∵∠BOC=30°,∴∠AOC=180°−∠BOC=180°−30°=150°
∵∠AOD=4∠COE,∠DOE=90°
∴可得方程:4x+90°+x=150°,解得:x=12°
∴∠BOE=∠BOC+∠COE=30°+12°=42°
综上所述,∠BOE的度数为10°或42°
5.(2023秋·七年级课时练习)一副直角三角板按如图1所示的方式放置在直线l上,已知AB=160,BC=80,点P以每秒2个单位长度的速度沿A→B→C的路线运动;同时,三角板ADE(含45°)绕点A顺时针旋转,速度为每秒3°,当点P运动至点C时,全部停止运动,设运动时间为t秒.图2是运动过程中某时刻的图形.
(1)当点P到达点B时,△ADE转动了 °.
(2)当0<t<60时,若∠FAE与∠B互为余角,则t= .
(3)在运动过程中,当t= 时,使得AE、AD、AB三条射线中,其中一条是另外两条射线夹角(小于180°)的角平分线.
(4)当△ACP的面积大于△ABC面积的一半,且△ADE的边所在直线与直线AB的夹角为90度时,直接写出:所有满足条件的t的取值之和为 .
分析:(1)根据点P的运动可求出运动时间,再根据路程=速度×时间可求解;
(2)若∠FAE与∠B互余,则∠FAE=30°,由此可直接得出时间;
(3)分三种情况分类讨论,画出图形列出方程求解即可;
(4)由于三角形有三条边,分三种情况讨论,分别求出t的值,再求和即可.
【详解】(1)解:当点P到达点B时,所用时间t=160÷2=80(s),此时∠FAE=3°×80=240°,
故答案为:240;
(2)解:当0<t<60时,点P在AB上,由题意可知∠BAC=30°,∠B=60°,
若∠FAE与∠B互为余角,则∠FAE=30°,∴t=30°÷3°=10(s),
故答案为:10;
(3)解:根据题意可知,∠EAD=45°,
若AE、AD、AB三条射线中,其中一条是另外两条射线夹角(小于180°)的角平分线,需要分三种情况:
①当射线AD是∠BAE的平分线时,如图1,此时∠EAD=∠BAD=45°,
∴∠EAF=180°-∠BAC-∠EAD-∠BAD=60°,此时t=60°÷3°=20(s);
②当射线AB是∠DAE的平分线时,如图2,此时∠EAB=∠DAB=22.5°,
∴∠EAF=180°-∠BAC-∠BAE=137.5°,∴t=137.5°÷3°=42.5(s);
③当射线AE是∠BAD的平分线时,如图3,此时∠DAE=∠BAE=45°,
∴∠EAC=∠BAE-∠BAC=15°,∴t=(180°+15°)÷3°=65(s),
故答案为:20或42.5或65.
(4)解:当△ACP的面积大于△ABC面积的一半时,点P在与AC平行的△ABC的中位线上方即可,此时t的取值范围为:160÷2÷2<t<(160+80÷2)÷2,
即40<t<100,∴120°<∠FAE<300°,
根据题意可知,若△ADE的边所在直线与直线AB的夹角为90度,需要分以下三种情况:
①边DE⊥AB时,如图4,此时∠EAF=150°,∴t=150°÷3°=50(s);
②边AD⊥AB时,如图5,此时,射线AE旋转的角度为:150°+90°-45°=195°,∴t=195°÷3°=65(s);
③边AE⊥AB时,如图6,此时,旋转角度为:150°+90°=240°,
∴t=240°÷3°=80(s),
∴50+65+80=195(s),
故答案为:195.
1.已知,AB∥CD,F、G分别为直线AB、CD上的点,E为平面内任意一点,连接EF、EG.
(1)如图(1),请直接写出∠AFE、∠CGE与∠FEG之间的数量关系.
(2)如图(2),过点E作EM⊥EF、EH⊥EG交直线AB上的点M、H,点N在EH上,过N作PQ∥EF,求证:∠HNQ=∠MEG.
(3)如图(3),在(2)的条件下,若∠ENQ=∠EMF,∠EGD=110°,求∠CQP的度数.
分析:(1)如图,过E作MN∥CD,根据平行公理得AB∥CD∥MN,根据平行线的性质得∠AFE=∠FEN,∠CGE=∠NEG,对角进行加减运算即可求;
(2)根据垂直和周角的概念可得∠MEG+∠FEH=180°,根据平行线的性质得
∠FEH=∠HNP,根据邻补角得∠HNQ+∠HNP=180°,然后等量代换即可求得结果;
(3)结合已知求得∠EGC=70°由(1)可知,∠EMF+110°=∠MEG,结合已知和邻
补角得∠HNQ=180°−∠EMF,由(2)的结论得∠EMF+110°=180°−∠EMF求出
∠EMF=35°,最后根据三角形内角和求出∠MFE=55°依据PQ∥EF,AB∥CD利
用平行线的性质即可求解.
【详解】(1)如图,过E作MN∥CD,∵AB∥CD,∴AB∥CD∥MN,
∴∠AFE=∠FEN,∠CGE=∠NEG,
∴∠AFE+∠CGE=∠FEN+∠NEG=∠FEN,
即∠AFE+∠CGE=∠FEN;
(2)证明:∵EM⊥EF、EH⊥EG,∴∠MEF=∠HEG=90°,
∴∠MEG+∠FEH=360°−∠MEF+∠HEG=180°,
∵PQ∥EF,∴∠FEH=∠HNP,
∵∠HNQ+∠HNP=180°,∴∠HNQ+∠FEH=180°,
∴∠HNQ=∠MEG;
(3)∵∠EGD=110°,由(1)可知,∠EMF+∠EGD=∠MEG,
∴∠EMF+110°=∠MEG,
∵∠HNQ=180°−∠ENQ,∠ENQ=∠EMF,
∴∠HNQ=180°−∠EMF,由(2)可知∠HNQ=∠MEG,
∴∠EMF+110°=180°−∠EMF,解得:∠EMF=35°,
∴∠MFE=180°−∠MEF−∠EMF=180°−90°−35°=55°,
∵PQ∥EF,∴∠MPQ=∠MFE=55°,
∵AB∥CD,∴∠CQP=180°−∠MPQ=180°−55°=125°.
2.已知直线AB∥CD,点P,Q分别在直线AB,CD上.
(1)如图①,当点E在直线AB,CD之间时,连接PE,QE.探究∠PEQ与∠BPE+∠DQE之间的数量关系,并说明理由;
(2)如图②,在①的条件下,PF平分∠BPE,QF平分∠DQE,交点为F.求∠PFQ与∠BPE+∠DQE之间的数量关系,并说明理由;
(3)如图③,当点E在直线AB,CD的下方时,连接PE,QE.PF平分∠BPE,QH平分∠CQE,QH的反向延长线交PF于点F.若∠E=40°时,求∠F的度数.
分析:(1)过点E作EM∥AB,则∠BPE=∠PEM,EM∥CD,进而得出∠DQE=∠QEM,即可得出结论;
(2)同(1)得出∠BPF+∠DQF=∠PFQ,根据角平分线的定义得出∠BPF=12∠BPE,∠DQF=12∠DQE,即可得出结论;
(3)过点E作EN∥AB,根据平行线的性质得出∠CQE=220°−∠BPE,同(1)∠F=∠BPF+∠FQD=12∠BPE+12∠CQE,即可求解.
【详解】(1)解:∠PEQ=∠BPE+∠DQE,理由如下,
如图所示,过点E作EM∥AB,
∴∠BPE=∠PEM,∵AB∥CD∴EM∥CD,∴∠DQE=∠QEM,
∴∠PEQ=∠PEM+∠QEM=∠BPE+∠DQE,即∠PEQ=∠BPE+∠DQE,
(2)∠PFQ=12∠BPE+∠DQE,理由见解析,
∵PF平分∠BPE,QF平分∠DQE,∴∠BPF=12∠BPE,∠DQF=12∠DQE,
由(1)可知∠PEQ=∠BPE+∠DQE,同理可得∠BPF+∠DQF=∠PFQ,
∴∠PFQ=12∠BPE+12∠DQE=12∠BPE+∠DQE=12∠PEQ,
即∠PFQ=12∠BPE+∠DQE,
(3)解:如图,过点E作EN∥AB,
∴∠PEN=∠BPE,
∵PF平分∠BPE,QH平分∠CQE,∴∠BPF=12∠BAE,∠CQH=12∠CQE,
∵∠FQD=∠CQH=12∠CQE,∵AB∥CD,AB∥EN,∴CD∥EN,∠PEQ=40°,
∴∠CQE=180°−∠NEQ=180°−∠PEN−∠PEQ=180°−∠BPE+40°=220°−∠BPE,
由(1)可得∠F=∠BPF+∠FQD=12∠BPE+12∠CQE=12∠BPE+12220°−∠BPE
=110°.
3.已知:AB∥CD,E、G是AB上的点,F、H是CD上的点,∠EGH=∠EFH.
(1)如图1,求证:EF∥GH;
(2)如图2,EN为∠BEF的角平分线,交GH于点P,连接FN,求证:∠N=∠HPN−∠NFH;
(3)如图3,在(2)的条件下,过点F作FM⊥GH于点M,作∠AGH的角平分线交CD于点Q,若FN平分∠DFM,且∠GQH比∠N的13多3°,求∠AEF的度数.
分析:(1)根据两直线平行,内错角相等;同位角相等,两直线平行即可求证;
(2)如图所示(见详解),过点N作NR∥CD,根据平行性的性质,可求得∠ENF+∠FNR=∠HPN,由此即可求解;
(3)设∠ENF=3α,则∠GQH=α+3,根据角平分线,平行线的性质,直角三角形两锐角互余,可得∠AEF=2α+6,由此即可求解.
【详解】(1)证明:∵AB∥CD,∴∠AEF=∠EFH,
∵∠EGH=∠EFH,∴∠AEF=∠EGH,∴EF∥GH.
(2)证明:如图所示,过点N作NR∥CD,
∴∠NFH=∠FNR,
∵AB∥CD,∴∠ENR=∠NEB,
∵EN平分∠BEF,∴∠NEF=∠NEB,∴∠ENR=∠NEF,
∵EF∥GH,∴∠HPN=∠NEF,∴∠ENR=∠HPN,
即∠ENF+∠FNR=∠HPN,∴∠ENF=∠HPN−∠NFH.
(3)解:如图所示,
设∠ENF=3α,则∠GQH=α+3,
∵AB∥CD,∴∠AGQ=∠GQH=α+3,
∵GQ平分∠AGH,∴∠AGH=2∠AGQ=2α+6,
∴∠EFD=∠AGH=2α+6,∴∠AEF=∠EFD=2α+6,
∴∠BEF=180°−∠AEF=174°−2α,∴∠BEN=12∠BEF=87°−α,
∵FM⊥GM,∴∠M=90°,∵EF∥GH∴∠EFM+∠M=180°∴∠EFM=90°,
∴∠DFM=90°−∠EFD=90°−(2α+6)=84°−2α,
∵FN平分∠DFM,∴∠DFN=12∠DFM=42°−α,∴∠FNR=∠DFN=42°−α,
∴∠RNE=∠FNR+∠ENF=42°−α+3α=42°+2α,
∵AB∥NR,∴∠BEN=∠RNE,∴87°−α=42°+2α,∴α=15°,
∴∠AEF=2α+6=36°,
故∠AEF的度数为36°.
4.已知:直线AB∥CD,点M、N分别在直线AB、直线CD上,点E为平面内一点,
(1)如图1,请写出∠AME、∠E、∠ENC之间的数量关系,并给出证明;
(2)如图2,利用(1)的结论解决问题,若∠AME=30°,EF平分∠MEN,NP平分∠ENC,EQ∥NP,求∠FEQ的度数;
(3)如图3,点G为CD上一点,∠AMN=m∠EMN,∠GEK=m∠GEM, EH∥MN交AB于点H,请写出∠GEK,∠BMN,∠GEH之间的数量关系(用含m的式子表示),并给出证明.
分析:(1)过点E作EE′∥AB,根据题意和平行线的判定得EE′∥AB∥CD,根据平行线的性质得∠1=∠AME,∠2=∠CNE,根据∠MEN=∠1+∠2,即可得;
(2)根据题意得∠NEF=12∠MEN,∠ENP=12∠END,根据平行线的性质得∠QEN=∠ENP=12∠ENC,根据∠MEN=∠AME+∠ENC得∠MEN−∠ENC=∠AME=30°,即可得∠FEQ=∠NEF−∠NEQ,进行计算即可;
(3)根据题意得∠ENM=1m∠AMN,∠GEM=1m∠GEK,根据EH∥MN得∠HEM=∠EMN=1m∠AMN,根据∠GEH=1m∠GEK−1m∠AMN得m∠GEH=∠GEK−∠AMN,根据∠AMN=180°−∠BMN得m∠GEH=∠GEK−(180°−∠BMN),即可得∠BMN+∠GEK−m∠GEH=180°.
【详解】(1)∠MEN=∠AME+∠ENC,证明如下:
证明:如图1所示,过点E作EE′∥AB,
∵AB∥CD,∴EE′∥AB∥CD,∴∠1=∠AME,∠2=∠CNE,
∵∠MEN=∠1+∠2,∴∠MEN=∠AME+∠ENC;
(2)解:∵EF平分∠MEN,NP平分∠ENC,
∴∠NEF=12∠MEN,∠ENP=12∠END,
∵EQ∥NP,∴∠QEN=∠ENP=12∠ENC,
∵∠MEN=∠AME+∠ENC,∴∠MEN−∠ENC=∠AME=30°,
∴∠FEQ=∠NEF−∠NEQ=12∠MEN−12∠ENC=12×30°=15°;
(3)∠GEK+∠BMN−m∠GEH=180°,证明如下:
证明:∵∠AMN=m∠EMN,∠GEK=m∠GEM,
∴∠ENM=1m∠AMN,∠GEM=1m∠GEK,
∵EH∥MN,∴∠HEM=∠EMN=1m∠AMN,
∵∠GEH=∠GEM−∠HEM=1m∠GEK−1m∠AMN,∴m∠GEH=∠GEK−∠AMN,
∵∠AMN=180°−∠BMN,∴m∠GEH=∠GEK−(180°−∠BMN),
∴∠BMN+∠GEK−m∠GEH=180°.
5.已知:直线AB∥CD,点M,N分别在直线AB,CD上,点P是平面内一个动点,且满足∠MPN=90°.过点N作射线NQ,使得∠PNQ=∠PNC.
(1)如图1所示,当射线NQ与NM重合,∠QND=50°时,则∠AMP= ;
(2)如图2所示,当射线NQ与NM不重合,∠QND=α°时,求∠AMP的度数;(用含α的代数式表示)
(3)在点P运动的过程中,请直接写出∠QND与∠AMP之间的数量关系.
分析:(1)过P作PE∥AB,根据平行线的性质可得∠AMP+∠PNC=90°,结合平角的定义可求解∠PNC=65°,进而可求解;
(2)过P作PF∥AB,根据平行线的性质可得∠AMP+∠PNC=90°,结合平角的定义可求解∠PNC=90°-12α°,进而可求解;
(3)过P作PF∥AB,根据平行线的性质可得∠AMP+∠PNC=90°,结合平角的定义可求解∠PNC=90°-12∠QND,进而可求解;
(1)解:过P作PE∥AB,
∵AB∥CD,∴PE∥CD,∴∠AMP=∠MPE,∠CNP=∠EPN,
∴∠MPN=∠AMP+∠PNC,∵∠MPN=90°,∴∠AMP+∠PNC=90°,
∵∠PNQ=∠PNC,∠PNQ+∠PNC+∠QND=180°,
∴∠PNQ=∠PNC=12(180°﹣∠QND),
∵∠QND=50°,∴∠PNC=65°,∴∠AMP=90°﹣65°=25°;
故答案为:25°
(2)过P作PF∥AB,
∵AB∥CD,∴PF∥CD,∴∠AMP=∠MPF,∠CNP=∠FPN,∴∠MPN=∠AMP+∠PNC,
∵∠MPN=90°,∴∠AMP+∠PNC=90°,
∵∠PNQ=∠PNC,∠PNQ+∠PNC+∠QND=180°,
∴∠PNQ=∠PNC=12(180°﹣∠QND),
∵∠QND=α°,∴∠PNC=12180°−α°=90°-12α°,
∴∠AMP=90°-∠PNC=90°-(90°-12α°)=12α°;
即∠AMP=12α°;
(3)过P作PF∥AB,
∵AB∥CD,∴PF∥CD,∴∠AMP=∠MPF,∠CNP=∠FPN,
∴∠MPN=∠AMP+∠PNC,∵∠MPN=90°,∴∠AMP+∠PNC=90°,
∵∠PNQ=∠PNC,∠PNQ+∠PNC+∠QND=180°,
∴∠PNQ=∠PNC=12(180°﹣∠QND)=90°-12∠QND,
∴∠AMP=90°-∠PNC=90°-(90°-12∠QND)=12∠QND.
即∠QND=2∠AMP.
6.如图,AB∥CD,点P为AB上方一点,E在直线AB上.
(1)如图1,求证:∠P=∠PEB-∠C;
(2)如图2,点F为直线CD上一点,∠PEB、∠CFP的角平分线所在直线交于点Q,求∠P与∠Q的数量关系;
(3)如图3,N为AB、CD之间一点,且在∠CPE内部,∠EPN=n∠CPN、∠DCN=n∠PCN,当2∠CNP-∠PEA=180°恒成立时,n= .
分析:(1)过点P作PM∥AB,则PM∥CD,∠PEB+∠MPE=180°,∠C+∠CPE+∠MPE =180°,两式相减可得答案;
(2)由(1)的结论可得,∠P=∠PEB-∠PFD,∠Q=∠CFQ-∠AEQ,设∠PEB=2α,∠PFC=2β,可得∠P=2α−180°−2β=2α+2β−180° ,∠Q=180°−α−β,即可求得答案;
(3)由题意可得∠CPE=(n+1)∠CPN,∠DCP=( n+1)∠PCN,由(1)得,∠PEB=∠CPE +∠DCP=(n+1)(∠CPN+∠PCN),又∠PEA=180°-∠PEB,∠CPN+∠PCN=180°-∠CNP,当2∠CNP-∠PEA=180°恒成立时,通过化简可得答案.
(1)证明:如图,过点P作PM∥AB,
∴∠PEB+∠MPE=180°,∵AB∥CD,∴PM∥CD,∴∠C+∠CPM=180°,
即∠C+∠CPE+∠MPE =180°,∴∠C+∠CPE=∠PEB,∴∠CPE=∠PEB-∠C;
(2)解:由(1)的结论可得,∠P=∠PEB-∠PFD,∠Q=∠CFQ-∠AEQ,
设∠PEB=2α,∠PFC=2β,可得∠P=2α−180°−2β=2α+2β−180°,
∠Q=180°−α−β,
∴∠P+2∠Q=2α+2β−180°+2180°−α−β=180°
即∠P+2∠Q=180°
(3)解:n=1
如图,过点P作PQ∥AB,过点G作GN∥CD,则PQ∥CD,GN∥CD,
∴∠DCN=∠GNC,∠PCD=∠QPC,∠GNP+∠QPN=180°,
∴∠CNP=∠GNC+∠GNP=∠DCN+180°-∠QPN
=180°+∠DCN-(∠QPC+∠CPN)
=180°+∠DCN-(∠PCD +∠CPN)
=180°+∠DCN-∠PCD -∠CPN
=180°+∠DCN-∠PCD -∠CPN
=180°-∠PCN-∠CPN,
∴∠CPN+∠PCN=180°-∠CNP
∵∠EPN=n∠CPN、∠DCN=n∠PCN,
∴∠CPE=∠EPN+∠CPN=(n+1)∠CPN,
同理∠DCP=( n+1)∠PCN,
由(1)得,∠PEB=∠CPE +∠DCP=(n+1)∠CPN+( n+1)∠PCN=(n+1)(∠CPN+∠PCN),
∴∠PEA=180°-∠PEB=180°-(n+1)(∠CPN+∠PCN),
又∠CPN+∠PCN=180°-∠CNP,
∴∠PEA =180°-(n+1)(180°-∠CNP)=(n+1)∠CNP-n×180°,
当2∠CNP-∠PEA=180°恒成立时,
即2∠CNP-(n+1)∠CNP+n×180°=180°,
∴(n-1)(∠CNP-180°)=0恒成立,∵∠CNP≠180°,∴n=1,
故答案为1
7.如图:
(1)如图1,已知MN∥PQ,B在MN上,D在PQ上,点E在两平行线之间,求证:∠BED=∠PDE+∠MBE;
(2)如图2,已知MN∥PQ,B在MN上,C在PQ上,A在B的左侧,D在C的右侧,DE平分∠ADC,BE平分∠ABC,直线DE、BE交于点E,∠CBN=110°.
①若∠ADQ=130°,求∠BED的度数;
②将线段AD沿DC方向平移,使得点D在点C的左侧,其他条件不变,如图3所示.若∠ADQ=n°,则∠BED的度数是 度(用关于n的代数式表示).
分析:(1)如图1中,作EH∥PQ.利用平行线的性质和判定求解即可.
(2)①利用(1)中结论只要求出∠PDE,∠MBE即可.②利用(1)中结论只要求出∠PDE,∠MBE即可.
(1)如图1中,作EH∥PQ.
∵EH∥PQ,PQ∥MN,∴EH∥MN,
∴∠PDE=∠DEH,∠MBE=∠BEH,
∴∠DEB=∠DEH+∠BEH=∠PDE+∠MBE.
(2)①如图2中,∵∠CBN=100°,∴∠MBC=80°,
∵BE平分∠MBC,∴∠MBE=12∠MBC=40°,
∵∠ADQ=130°,∴∠PDA=50°,∵ED平分∠PDA,∴∠PDE=12∠PDA=25°,
∴∠BED=∠PDE+∠MBE=25°+40°=65°.
②如图3中,
∵∠ADQ=n°,ED平分∠ADC,∴∠CDE=12∠ADQ=12n°,∴∠PDE=180°-12n°,
∵∠ABE=40°,∴∠BED=∠PDE+∠ABE=180°-12n°+40°=220°-12n°.
故答案为220°-12n°.
1.先阅读再解答:
(1)如图1,AB∥CD,试说明:∠B+∠D=∠BED;
(2)已知:如图2,AB∥CD,求证:∠B+∠BED=360°;
(3)已知:如图3,AB∥CD,∠ABF=∠DCE.求证:∠BFE=∠FEC.
分析:(1)过点E作EF∥AB,由平行线的性质可得∠B=∠BEF,∠FED=∠D,进而可求解;
(2)过点E作EF∥AB,由平行线的性质可得∠B+∠BEF=180°,∠FED+∠D=180°,进而可求解;
(3)延长BF和反向延长CD相交于点G,由平行线的性质可得∠ABF=∠G,进而可得∠G=∠DCE,利用平行线的判定条件可证明BG∥CE,再根据平行线性质可证明结论.
【详解】(1)解:过点E作EF∥AB,
∵AB∥CD,
∴AB∥EF∥CD,
∴∠B=∠BEF,∠FED=∠D,
∵∠BED=∠BEF+∠FED,
∴∠BED=∠B+∠D;
(2)证明:过点E作EF∥AB,
∵AB∥CD,
∴AB∥EF∥CD,
∴∠B+∠BEF=180°,∠FED+∠D=180°,
∵∠BED=∠BEF+∠FED,∠B+∠BEF+∠FED+∠D=360°,
∴∠B+∠D+∠BED=360°;
(3)证明:延长BF和反向延长CD相交于点G,
∵AB∥CD,
∴∠ABF=∠G,
∵∠ABF=∠DCE,
∴∠G=∠DCE,
∴BG∥CE,
∴∠BFE=∠FEC.
2.综合与实践
(1)问题情境:图1中,AB∥CD,∠PAB=130°,∠PCD=120°,求∠APC的度数.
小明的思路是:过P作PE∥AB,通过平行线性质来求∠APC.按小明的思路,易求得∠APC的度数为______;(直接写出答案)
(2)问题迁移:图2中,直线AB∥CD,P为平面内一点,连接PA、PD.若∠A=50°,∠D=150°,试求∠APD的度数;
(3)问题拓展:图3中,直线AB∥CD,则∠PAB、∠CDP、∠APD之间的数量关系为______.
分析:对于(1),作PE∥AB,通过平行线性质可得∠PAB+∠APE=180°,∠PCD+∠CPE=180°,再代入∠PAB=130°,∠PCD=120°,即可求∠APC;
对于(2),作EF∥AB,根据平行线的性质可得∠APE=∠A=50°,∠EPD=180°-150°=30°,即可求出∠APD的度数;
对于(3),作EF∥AB,则EF∥AB∥CD,根据平行线的性质可得∠CDP=∠DPE,∠FPA+∠PAB=180°,又∠FPA=∠DPF-∠APD,即可得出∠CDP+∠PAB-∠APD=180°.
(1)如图1,过P作PE∥AB,
∵AB//CD,
∴AB∥PE∥CD,
∴∠PAB+∠APE=180°,∠PCD+∠CPE=180°.
∵∠PAB=130°,∠PCD=120°,
∴∠APE=50°,∠PCE=60°,
∴∠APC=∠APE+∠CPE=110°.
故答案为:110°;
(2)过点P作EF∥AB,
∵∠A=50°,
∴∠APE=∠A=50°,
∵AB∥CD,
∴EF∥CD,
∴∠CDP+∠EPD=180°.
∵∠D=150°,
∴∠EPD=180°-150°=30°,
∴∠APD=∠APE+∠EPD=50°+30°=80°;
(3)∠CDP+∠PAB-∠APD=180°.
如图,过点P作EF∥AB,则EF∥AB∥CD,
∴∠CDP=∠DPF,∠FPA+∠PAB=180°,
∵∠FPA=∠DPF-∠APD,
∴∠DPF-∠APD+∠PAB=180°,
∴∠CDP+∠PAB-∠APD=180°.
故答案为:∠CDP+∠PAB-∠APD=180°.
3.如图1,小明和小亮在研究一个数学问题:
(1)已知:AB∥CD,AB和CD都不经过点P,探索∠P与∠A,∠C的数量关系.
小明是这样证明的:请填写理由
证明:过点P作PQ∥AB
∴∠APQ=∠A( )
∵PQ∥AB,AB∥CD.
∴PQ∥CD( )
∴∠CPQ=∠C( )
∴∠APQ+∠CPQ=∠A+∠C
即∠APC=∠A+∠C
(2)在图2中,AB∥CD,若∠A=120°,∠C=140°,则∠APC的度数为 ;
(3)在图3中,AB∥CD,若∠A=40°,∠C=70°,则∠APC的度数为 ;
(4)在图4中,AB∥CD,探索∠P与∠C,∠PAB的数量关系,并说明理由.
分析:过点P作AB的平行线,用相似的证明方法运用平行线的性质进行证明即可.
(1)如图1,过点P作PQ∥AB,
∴∠APQ=∠A(两直线平行,内错角相等)
∵PQ∥AB,AB∥CD.
∴PQ∥CD(平行于同一直线的两直线平行)
∴∠CPQ=∠C(两直线平行,内错角相等)
∴∠APQ+∠CPQ=∠A+∠C
即∠APC=∠A+∠C
(2)如图2,过点P作PE∥AB,
∴∠APE+∠A=180°,∠A=120°,
∴∠APE=60°,
∵PE∥AB,AB∥CD.
∴PE∥CD(平行于同一直线的两直线平行)
∴∠CPE+∠C=180°,∠C=140°,
∴∠CPE=40°,
∴∠APC=∠APE+∠CPE
=100°;
(3)如图3,过点P作PF∥AB,
∴∠APF=∠A,
∵PF∥AB,AB∥CD.
∴PF∥CD,
∴∠CPF=∠C
∴∠CPF﹣∠APF=∠C﹣∠A
即∠APC=∠C﹣∠A=30°;
(4)如图4,过点P作PG∥AB,
∴∠APG+∠A=180°,
∴∠APG=180°﹣∠A
∵PG∥AB,AB∥CD,
∴PG∥CD,(平行于同一直线的两直线平行)
∴∠CPG+∠C=180°,
∴∠CPG=180°﹣∠C
∴∠APC=∠CPG﹣∠APG=∠A﹣∠C.
4.直线AB∥CE,BE—EC是一条折线段,BP平分∠ABE.
(1)如图1,若BP∥CE,求证:∠BEC+∠DCE=180°;
(2)CQ平分∠DCE,直线BP,CQ交于点F.
①如图2,写出∠BEC和∠BFC的数量关系,并证明;
②当点E在直线AB,CD之间时,若∠BEC=40°,直接写出∠BFC的大小.
分析:(1)延长DC交BE于K,交BP于T,由AB∥CD,BP平分∠ABE,可得∠BTK=∠TBK,又BP∥CE,故∠KCE=∠KEC,即可得∠BEC+∠DCE=180°;
(2)①延长AB交FQ于M,延长DC交BE于N,设∠ABP=∠EBP=α,∠DCQ=∠ECQ=β,可得∠F=180°-∠FBM-∠FMB=180°-(α+β),∠E=180°-∠NCE-∠CNE=180°-(180°-2β)-(180°-2α)=2(α+β)-180°,故∠E+2∠F=180°;②由∠E+2∠F=180°,即可得∠F=70°.
(1)解:证明:延长DC交BE于K,交BP于T,如图:
∵AB∥CD,
∴∠ABT=∠BTK,
∵BP平分∠ABE,
∴∠ABT=∠TBK,
∴∠BTK=∠TBK,
∵BP∥CE,
∴∠BTK=∠KCE,∠TBK=∠KEC,
∴∠KCE=∠KEC,
∵∠KCE+∠DCE=180°,
∴∠KEC+∠DCE=180°,即∠BEC+∠DCE=180°;
(2)①∠E+2∠F=180°,证明如下:
延长AB交FQ于M,延长DC交BE于N,如图:
∵射线BP、CQ分别平分∠ABE,∠DCE,
∴∠ABP=∠EBP,∠DCQ=∠ECQ,
设∠ABP=∠EBP=α,∠DCQ=∠ECQ=β,
∴∠FBM=∠ABP=α,∠MBE=180°-2α,
∠NCE=180°-2β,∠FCN=∠DCQ=β,
∵AB∥DC,
∴∠CNE=∠MBE=180°-2α,
∴∠F=180°-∠FBM-∠FMB=180°-(α+β),
∠E=180°-∠NCE-∠CNE=180°-(180°-2β)-(180°-2α)=2(α+β)-180°,
∴∠E+180°=2(180°-∠F),
∴∠E+2∠F=180°;
②由①知∠E+2∠F=180°,
∵∠BEC=40°,
∴∠F=70°.
8.课题学习:平行线的“等角转化”功能.
(1)阅读理解:如图1,已知点A是BC外一点,连接AB、AC,求∠B+∠BAC+∠C的度数.阅读并补充下面推理过程.
解:过点A作ED∥BC,
∴ ∠B= ,∠C ,
∵ ∠EAB+∠BAC+∠DAC=180°,
∴ ∠B+∠BAC+∠C=180°.
解题反思:从上面的推理过程中,我们发现平行线具有“等角转化”的功能,将∠BAC、∠B、∠C“凑”在一起,得出角之间的关系,使问题得以解决.
(2)方法运用:如图2,已知AB∥ED,求∠B+∠BCD+∠D的度数;
(3)深化拓展:已知AB∥CD,点C在点D的右侧,∠ADC=50°,BE平分∠ABC,DE平分∠ADC,BE,DE所在的直线交于点E,点E在直线AB与CD之间.
①如图3,点B在点A的左侧,若∠ABC=36°,求∠BED的度数.
②如图4,点B在点A的右侧,且AB
(2)过C作CF∥AB,利用“两直线平行,同旁内角互补”可以求得结果;
(3)①过E作EG∥AB,利用角平分线的概念求得∠EDC=12∠ADC=25°,∠ABE=12∠ABC=18°,再利用“两直线平行,内错角相等”导角即可;②过E作PE∥AB,利用角平分线的概念求得∠PED=∠EDC=25°,∠ABE=12∠ABC=12n°,再利用平行线的性质导角即可.
【详解】(1)解:∵ ED∥BC,
∴ ∠B=∠EAB,∠C=∠DAC(两直线平行,内错角相等);
故答案为:∠EAB;∠DAC
(2)解:过C作CF∥AB,∵ AB∥DE,∴ CF∥DE,∴ ∠D+∠FCD=180°,
∵ CF∥AB,∴ ∠B+∠FCB=180°,∴ ∠B+∠FCB+∠FCD+∠D=360°,
∴ ∠B+∠BCD+∠D=360°;
(3)解:①过E作EG∥AB,∵ AB∥DC,∴ EG∥CD,∴ ∠GED=∠EDC,
∵ DE平分∠ADC,∴ ∠EDC=12∠ADC=25°,∴ ∠GED=25°,
∵ BE平分∠ABC,∴ ∠ABE=12∠ABC=18°,
∵ GE∥AB,∴ ∠BEG=∠ABE=18°,∴ ∠BED=∠GED+∠BEG=25°+18°=43°;
②过E作PE∥AB,∵ AB∥CD,∴ PE∥CD,∴ ∠PED=∠EDC=25°,
∵ BE平分∠ABC,∠ABC=n°,∴ ∠ABE=12∠ABC=12n°,
∵ AB∥PE,∴ ∠ABE+∠PEB=180°,∴ ∠PEB=180°-12n°,
∴ ∠BED=∠PEB+∠PED=(205−12n)°.
1.(1)如图1,点E、F分别在直线AB、CD上,点P为平面内AB、CD间一点,若∠EPF=∠PEB+∠PFD,证明:AB∥CD;
(2)如图2,AB∥CD,点E在直线AB上,点F、G分别在直线CD上,GP平分∠EGF,∠PEG=∠PFG,请探究∠EPF、∠PEG、∠DGE之间的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,AB∥CD,∠EPF=120°,∠PEG=n∠BEG,∠PFK=n∠CFK.直线MN交FK、EG分别于点M、N,若∠FMN−∠ENM=25°,求n的值.
分析:(1)过点P作PQ∥AB,根据角的和差得到∠PFD=∠FPQ,即可判定AB∥CD;
(2)∠EPF=2∠PEG−∠DGE+180°,过点P作PT∥AB,则PT∥AB∥CD,根据平行线的性质及平角的定义求解即可;
(3)过点M作MH∥AB,过点N作NI∥CD,根据平行线的性质及角的和差求解即可.
【详解】(1)证明:如图1,过点P作PQ∥AB,
∴∠BEP=∠EPQ,
∵∠EPF=∠PEB+∠PFD,∠EPF=∠EPQ+∠FPQ,∴∠PFD=∠FPQ,∴PQ∥CD,
又PQ∥AB,∴AB∥CD;
(2)解:∠EPF=2∠PEG−∠DGE+180°,理由如下:
如图2,过点P作PT∥AB,则PT∥AB∥CD,
设∠FGP=∠EGP=x,∠PEG=∠PFG=y,∵AB∥CD,∴∠BEG=∠EGF,
∵PT∥AB,∴∠EPT=∠BEP=∠PEG+∠BEG=2x+y,
∵PI∥CD,∴∠FPT=∠PFG=y,∴∠EPF=∠EPT+FPT=2x+y+y=2x+2y,
∵x=12×180°−∠DGE,∴∠EPF=180°−∠DGE+2∠PEG,
即∠EPF=2∠PEG−∠DGE+180°;
(3)如图3,过点M作MH∥AB,过点N作NI∥CD,
∵AB∥CD,∴MH∥AB∥NI∥CD,∠EPF=∠PEB+∠PFD,
∴∠HMN=∠INM,∠HMF=∠CFK,∠BEG=∠INE,
设∠BEG=x,∠CFK=y,∠HMN=∠INM=β,∴∠FMN=y−β,∠ENM=x−β,
∵∠EPF=120°,∠PEG=n∠BEG,∠PFK=n∠CFK,∴xn+1+180°−yn+1=120°,
即y−xn+1=60°①,
∵∠FMN=y−β,∠ENM=x−β,∠FMN−∠ENM=25°,∴y−β−x−β=25°,
即y−x=25°②,由①②得,n=75.
2.已知AB∥CD,点M、N分别是AB、CD上两点,点G在AB、CD之间,连接MG、NG.
(1)如图1,若GM⊥GN,求∠AMG+∠CNG的度数.
(2)如图2,若点P是CD下方一点,MG平分∠BMP,ND平分∠GNP,已知∠BMG=30°,求∠MGN+∠MPN的度数.
(3)如图3,若点E是AB上方一点,连接EM、EN,且GM的延长线MF平分∠AME,NE平分∠CNG,2∠MEN+∠MGN=120°,求∠AME的度数.
分析:(1)过G作GH∥AB,依据两直线平行,内错角相等,即可得到∠AMG+∠CNG的度数;
(2)过G作GK∥AB,过点P作PQ∥AB,设∠GND=α,利用平行线的性质以及角平分线的定义,求得∠MGN=30°+α,∠MPN=60°−α,即可得到∠MGN+∠MPN=90°;
(3)过G作GK∥AB,过E作ET∥AB,设∠AMF=x,∠GND=y,利用平行线的性质以及角平分线的定义,可得∠MEN=∠TEN−∠TEM=90°−12y−2x,∠MGN=x+y,再根据2∠MEN+∠MGN=120°,据此计算即可求解.
【详解】(1)解:如图1,过G作GH∥AB,
∵AB∥CD,∴GH∥AB∥CD,
∴∠AMG=∠HGM,∠CNG=∠HGN,
∵MG⊥NG,∴∠MGN=∠MGH+∠NGH=∠AMG+∠CNG=90°;
(2)解:如图2,过G作GK∥AB,过点P作PQ∥AB,设∠GND=α,
∵GK∥AB,AB∥CD,∴GK∥CD,∴∠KGN=∠GND=α,
∵GK∥AB,∠BMG=30°,∴∠MGK=∠BMG=30°,
∵MG平分∠BMP,ND平分∠GNP,∴∠GMP=∠BMG=30°,
∴∠BMP=60°,
∵PQ∥AB,∴∠MPQ=∠BMP=60°,∵ND平分∠GNP,∴∠DNP=∠GND=α,
∵AB∥CD,∴PQ∥CD,∴∠QPN=∠DNP=α,∴∠MGN=30°+α,∠MPN=60°−α,
∴∠MGN+∠MPN=30°+α+60°−α=90°;
(3)解:如图3,过G作GK∥AB,过E作ET∥AB,设∠AMF=x,∠GND=y,
∵AB,FG交于M,MF平分∠AME,∴∠FME=∠BMA=∠BMG=x,∴∠AME=2x,
∵GK∥AB,∴∠MGK=∠BMG=x,∵ET∥AB,∴∠TEM=∠EM=2x,
∵GK∥AB∥CD,∴∠KGN=∠GND=y,∴∠MGN=x+y,
∵∠CND=180°,NE平分∠CNG,∴∠CNG=180°−y,∠CNE=12∠CNG=90°−12y,
∵ET∥AB∥CD,∴∠TEN=∠CNE=90°−12y,
∴∠MEN=∠TEN−∠TEM=90°−12y−2x,∠MGN=x+y,
∵2∠MEN+∠MGN=120°,∴2(90°−12y−2x)+x+y=120°,∴x=20°,∴∠AME=2x=40°.
3.如图,直线AB、CD被EF所截,直线EF分别交AB、CD于G、H两点,∠AGE=∠FHD.
(1)如图1,求证:AB∥CD;
(2)如图2,HQ、GN分别为夹在AB、CD中的两条直线,∠AGN=∠QHD,求证:GN∥QH;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接HN,M为AB上一点,连接MN,V为AB上一点,连接VN,∠GNV=36°,NP平分∠VNM交AB于点K,∠HNK=2∠GNK,VP∥MN,∠NHD=∠VNK+6°,∠QHN=2∠KVN,求∠VPN的度数.
分析:(1)只需要证明∠AGE=∠CHE即可证明AB∥CD;
(2)先由平行线的性质得到∠AGH=∠DHG,进而证明∠QHG=∠NGH,即可证明GN∥QH;
(3)如图所示,过点N作直线LI∥AB,则AB∥IL∥CD,设∠VNP=x,先证明∠HNG=x+36°,再由平行线的性质得到,∠VGN+∠DHN=x+36°,由∠NHD=∠VNK+6°,得到∠VGN+x+6°=x+36°,则∠VGN=30°,∠GNI=30°,进而求出∠KVN=66°,则∠QHN=132°,根据平行线的性质求出∠GNH=48°,从而求出∠VNP=12°,再由NP平分∠VNM,得到∠PNM=∠VNP=12°,最后根据VP∥MN,即可得到∠VPN=∠PNM=12° .
【详解】(1)证明:∵∠AGE=∠FHD,∠CHE=∠FHD,∴∠AGE=∠CHE,∴AB∥CD;
(2)证明:∵AB∥CD,∴∠AGH=∠DHG,
∵∠AGN=∠QHD,∴∠AGN−∠AGH=∠QHD−∠DHG,∴∠QHG=∠NGH,∴GN∥QH;
(3)解:如图所示,过点N作直线LI∥AB,则AB∥IL∥CD,设∠VNP=x,
∵∠HNK=2∠GNK,∴∠HNG=∠GNK=∠VNP+∠GNV=x+36°,
∵AB∥CD∥IL,∴∠VGN=∠GNI,∠DHN=∠INH∴∠VGN+∠DHN=∠GNI+∠INH=∠GNH=x+36°,
∵∠NHD=∠VNK+6°,∴∠VGN+x+6°=x+36°,∴∠VGN=30°,∴∠GNI=30°,
∴∠KVN=∠VNI=∠GNI+∠GNV=66°,∴∠QHN=2∠KVN=132°,
∵GN∥QH,∴∠GNH=180°−∠QHN=48°,∴x+36°=48°,∴x=12°,∴∠VNP=12°,
∵NP平分∠VNM,∴∠PNM=∠VNP=12°,
∵VP∥MN,∴∠VPN=∠PNM=12°.
4.问题探究:
如图①,已知AB∥CD,我们发现∠E=∠B+∠D.我们怎么证明这个结论呢?
张山同学:如图②,过点E作EF∥AB,把∠BED分成∠BEF与∠DEF的和,然后分别证明∠BEF=∠B,∠DEF=∠D.
李思同学:如图③,过点B作BF∥DE,则∠E=∠EBF,再证明∠ABF=∠D.
问题解答:
(1)请按张山同学的思路,写出证明过程;
(2)请按李思同学的思路,写出证明过程;
问题迁移:
(3)如图④,已知AB∥CD,EF平分∠AEC,FD平分∠EDC.若∠CED=3∠F,求∠F的度数.
分析:(1)如图②中,过点E作EF∥AB,利用平行线的性质求出∠B=∠BEF,∠D=∠DEF,根据∠BED=∠BEF+∠DEF证明即可;
(2)如图③中,过点B作BF∥DE交CD的延长线于G,利用平行线的性质求出∠EDC=∠G,∠DEB=∠EBF,∠EDC=∠ABF,根据∠DEB=∠EBF=∠ABE+∠ABF证明即可;
(3)设∠AEF=∠CEF=x,∠CDF=∠EDF=y,则∠F=x+y,求出∠CED=3x+3y,∠BED=∠CDE=2y,根据∠AEC+∠CED+∠DEB=180°,构建方程求出x+y可得结论.
(1)解:如图②中,过点E作EF∥AB,∵AB∥CD,EF∥AB,∴AB∥EF∥CD,
∴∠B=∠BEF,∠D=∠DEF,∴∠BED=∠BEF+∠DEF=∠B+∠D;
(2)如图③中,过点B作BF∥DE交CD的延长线于G.
∵DE∥FG,∴∠EDC=∠G,∠DEB=∠EBF,∵AB∥CG,∴∠G=∠ABF,
∴∠EDC=∠ABF,∴∠DEB=∠EBF=∠ABE+∠ABF=∠ABE+∠EDC;
(3)如图④中,
∵EF平分∠AEC,DF平分∠EDC,∴∠AEF=∠CEF,∠CDF=∠EDF,
设∠AEF=∠CEF=x,∠CDF=∠EDF=y,则∠F=x+y,∵∠CED=3∠F,∴∠CED=3x+3y,
∵AB∥CD,∴∠BED=∠CDE=2y,
∵∠AEC+∠CED+∠DEB=180°,∴5x+5y=180°,∴x+y=36°,∴∠F=36°.
5.如图,已知AB∥CD,点E在直线AB,CD之间.
(1)求证:∠AEC=∠BAE+∠ECD;
(2)若AH平分∠BAE,将线段CE沿CD平移至FG.
①如图2,若∠AEC=90°,HF平分∠DFG,求∠AHF的度数;
②如图3,若HF平分∠CFG,请直接写出∠AHF与∠AEC的数量关系.
分析:(1)过点E作直线EN∥AB,得到EN∥CD,根据两直线平行内错角相等推出∠BAE=∠AEN,∠DCE=∠CEN即可;
(2)①HF平分∠DFG,设∠GFH=∠DFH=x,根据平行线的性质可以得到∠AHF的度数;②设∠GFD=2x,∠BAH=∠EAH=y,根据角平分线的性质以及平行线的性质即可得到∠AHF与∠AEC的数量关系.
(1)解:如图1,过点E作直线EN∥AB,
∵AB∥CD, ∴EN∥CD,∴∠BAE=∠AEN,∠DCE=∠CEN,
∴∠AEC=∠AEN+∠CEN=∠BAE+∠ECD;
(2)∵AH平分∠BAE,∴∠BAH=∠EAH,
①∵HF平分∠DFG,设∠GFH=∠DFH=x,又CE∥FG,∴∠ECD=∠GFD=2x,
又∠AEC=∠BAE+∠ECD,∠AEC=90°,∴∠BAH=∠EAH=45°−x,
如图2,过点H作l∥AB,
∴l∥AB∥CD,∴∠AHF=∠BAH+DFH=45°−x+x=45°;
②∠AHF=90°+12∠AEC(或2∠AHF−∠AEC=180°).
②设∠GFD=2x,∠BAH=∠EAH=y,
∵HF平分∠CFG,∴∠GFH=∠CFH=90°-x,
由(1)知∠AEC=∠BAE+∠ECD=2x+2y,过点H作l∥AB,
∴∠AHF-y+∠CFH=180°, 即∠AHF-y+90°-x=180°,∴∠AHF=90°+(x+y),
∴∠AHF=90°+12∠AEC.(或2∠AHF-∠AEC=180°.)
6.已知:AB∥CD,点P、Q分别在AB、CD上,在两直线间取一点E.
(1)如图1,求证:∠E=∠APE+∠CQE;
(2)将线段EQ沿DC平移至FG,∠CGF的平分线和∠APE的平分线交于直线AB、CD内部一点H.
①如图2,若∠E=90°,求∠H的度数;
②如图3,若点I在直线AB、CD内部,且PI平分∠BPE,连接HI,若∠I−∠H=m°,∠E=n°,请直接写出m与n的数量关系,不必证明.
分析:(1)过点E作EM∥AB,利用平行线的性质证明即可;
(2)①利用(1)中结论求解即可;
②结论:n=180−2m,过点I作IJ∥AB,设∠APE=x°,∠CQE=∠CGE=y°,则n°=(x+y)°.利用(1)中结论求解即可.
(1)证明:过点E作MN∥AB,如图所示:
∵AB∥CD,∴MN∥CD,∴∠APE=∠PEN,∠CQE=∠NEQ,
∴∠PEQ=∠PEN+∠NEQ=∠APE+∠CQE.
(2)解:①∵∠CGF的平分线和∠APE的平分线交于直线AB、CD内部一点H,
∴∠APH=12∠APE,∠CGH=12∠CGF,
∵FG由EQ平移而来,∴FG∥EQ,∴∠CGF=∠CQE,
由(1)可知,∠APE+∠CQE=∠E=90°,
∴∠H=∠APH+∠CGH=12∠APE+12∠CGF=12∠APE+12∠CQE=12(∠APE+∠CQE)=45°
②n=180−2m.理由如下:过点I作IJ∥AB,如图所示:
设∠APE=x°,∠CQE=∠CGE=y°,则n°=(x+y)°.
∵AB∥CD,∴IJ∥CD,同法可证∠H=∠CGH+∠JIH,
∵∠BPI=∠PIJ,∴∠PIH=∠JIH+∠PIJ,
∵∠PIH−∠H=m°,∴∠BPI+∠JIH−(∠CGH+∠JIH)=m°,∴12(180°−x°)−12y°=m°,
∴90°−12(x+y)°=m°,∴90°−12n°=m°,即n=180−2m.
1.问题情境:如图 1,AB∥CD,∠PAB=130°,∠PCD=120°,求∠APC的度数.小明的思路是:如图 2,过 P 作PE∥AB,通过平行线性质,可得∠APC=50°+60°=110°
问题迁移:
(1)如图 3,AD∥BC,点 P 在射线 OM 上运动,当点 P 在A、B两点之间运动时,∠ADP=∠α,∠BCP=∠β,∠CPD、∠α、∠β之间有何数量关系?请说明理由
(2)在(1)的条件下,如果点P在A、B两点外侧运动时, 点 P 与 点A、B、O三点不重合,请你直接写出∠CPD、∠α,∠β 间的数量关系.
分析:(1)过点P作PE∥AD ,则可得出PE∥AD∥BC,然后平行线的性质分别求出把∠DPE和∠CPE表示出来,则利用角的和差关系,即可求出结果;
(2)分两种情况讨论:过点P作PE∥AD,则可得出PE∥AD∥BC,然后平行线的性质分别求出把∠DPE 和∠CPE 表示出来,则利用角的和差关系,即可求出结果.
【详解】(1)解:∠CPD=α+β
证明:如图,过点P作PE∥AD,
∵PE∥AD,∠ADP=α,∴∠DPE=∠ADP=α,∵PE∥AD,AD∥BC,∴PE∥BC,
又∵∠BCP=β,∴∠CPE=∠BCP=β,∴∠CPD=∠DPE+∠CPE=α+β;
(2)解:当P在线段BA的延长线上时∠CPD=β−α,
证明:如图,过点P作PE∥AD,
∵PE∥AD,∠ADP=α,∴∠DPE=∠ADP=α,∵PE∥AD,AD∥BC,∴PE∥BC,
又∵∠BCP=β ,∴∠CPE=∠BCP=β,∴∠CPD=∠CPE−∠DPE=β−α;
如图,当P在线段AB的延长线上时,如图,过点P作PE∥AD,
∵PE∥AD,∠ADP=α,∴∠DPE=∠ADP=α,
∵PE∥AD,AD∥BC,∴PE∥BC,又∵∠BCP=β ,∴∠CPE=∠BCP=β,
∴∠CPD=∠DPE−∠CPE=α−β;
综上所述:∠CPD=α−β或∠CPD=β−α.
2.已知AB∥CD.
(1)如图1,若∠ABE=120°,∠BED=135°,则∠EDK=______.
(2)如图2,EF⊥BE于点E,∠HBE、∠KDE的角平分线交于点P,GE平分∠DEF,若∠P比∠GEF的5倍还多5°,求∠GEF的度数.
(3)如图3,在(1)的条件下,在同一平面内的点M、N满足:∠MBH=12∠MBE,∠NDK=12∠NDE,直线MB与直线ND交于点Q,直接写出∠BQD的大小______.
分析:(1)过E作EF∥AB,利用同旁内角互补和内错角相等可得答案;
(2)设∠GEF=x,则∠BPD=5x+5,根据题意可得10x+10=90+2x,再解方程可得答案;
(3)分四种情况解答,分别利用内错角相等解答即可.
(1)解:过E作EF∥AB,如图,
∵EF∥AB,AB∥CD,∴EF∥AB ∥CD,∴∠1=180°−∠ABE=180°−120°=60°,
∴∠2=∠BED−∠1=135°−60°=75°,∴∠EDK=∠2=75°,故答案为:75°;
(2)设∠GEF=x,则∠BPD=5x+5,分别过点E和点P作EM∥AB,PN ∥AB,
则BH∥PN∥DK,∴∠PBH=∠NPB,∠PDK=∠NPD,
∵∠HBE、∠KDE的角平分线交于点P,
∴∠BPD=12(∠HBE+∠KDE),即∠HBE+∠KDE=2(5x+5)=10x+10,
∵AB∥EM∥CD,∴∠HBE=∠MEB,∠KDE=∠MED,
∴∠BED=∠MEB+∠MED=∠HBE+∠KDE,
∵∠BEF=90°,∠DEF=2∠GEF=2x,∴∠BED=90+2x,∴10x+10=90+2x,解得x=10.
所以∠GEF=10°;
(3)分四种情况:
①如图,
此时,∠BQD=∠MBH+∠NDK,∵∠MBH=12∠MBE=13∠HBE=20°,∠NDK=12∠NDE=13∠EDK=25°,
∴∠BQD=20°+25°=45°;
②如图,
此时,∠BQD=∠ABQ+∠CDQ=∠MBH+∠NDK,∵∠MBH=12∠MBE,∠NDK=12∠NDE,
∴∠BQD=∠MBH+∠NDK=∠HBE+∠KDE=∠BED=135°;
③如图,
此时,∠BQD=∠BCD−∠CDQ=∠MBH−∠NDK,
∵∠MBH=12∠MBE=∠HBE=60°,∠NDK=12∠NDE=13∠EDK=25°,∴∠BQD=65°−25°=35°;
④如图,
此时,∠BQD=∠BFD−∠FBQ=∠NDK−∠MBH,
∵∠MBH=12∠MBE=13∠HBE=20°,∠NDK=12∠NDE=∠EDK=75°,
∴∠BQD=75°−20°=55°;
综上,∠BQD的度数是35°或45°或55°或135°.
3.如图,已知直线AB∥射线CD,∠CEB=100°.P是射线EB上一动点,过点P作PQ∥EC交射线CD于点Q,连接CP.作∠PCF=∠PCQ,交直线AB于点F,CG平分∠ECF.
(1)若点P,F,G都在点E的右侧.
①求∠PCG的度数;
②若∠EGC−∠ECG=40°,求∠CPQ的度数.
(2)在点P的运动过程中,是否存在这样的情形,使∠EGC∠EFC=32?若存在,求出∠CPQ的度数;若不存在,请说明理由.
分析:(1)①根据平行线的性质可得∠ECQ=80°,再根据角平分线的定义即可得到∠PCG的度数;②根据平行线的性质以及角平分线的定义,即可得到∠ECG=∠GCF=20°,再根据PQ∥EC即可得出∠CPQ=∠ECP=60°;
(2)设∠EGC=3x,则∠EFC=2x,分两种情况讨论:①当点G,F在点E的右侧时,②当点G,F在点E的左侧时,根据平行线的性质和角平分线的定义,得出等量关系,列方程求解即可.
(1)解:①∵∠CEB=100°,AB∥CD,∴∠ECQ=180°−∠CEB=80°,
∵∠PCF=∠PCQ,CG平分∠ECF,∴∠PCF=12∠QCF,∠FCG=12∠ECF
∴∠PCG=∠PCF+∠FCG=12∠QCF+12∠ECF=12∠ECQ=40°;
②∵AB∥CD,∠CEB=100°,
∴∠QCG=∠EGC,∠QCG+∠ECG=∠ECQ=180°−∠CEB=80°,
∴∠EGC+∠ECG=80°,又∵∠EGC−∠ECG=40°,∴∠EGC=60°,∠ECG=20°,
∵CG平分∠ECF,∴∠ECF=2∠ECG=40°,
∵∠PCF=∠PCQ,∴∠PCF=12∠QCF=12∠ECQ−∠ECF=20°,
∴∠ECP=∠ECF+∠PCF=60°,
∵PQ∥EC,∴∠CPQ=∠ECP=60°.
(2)解:设∠EGC=3x,则∠EFC=2x,
由题意,分以下两种情况:
①如图,当点G,F在点E的右侧时,
∵AB∥CD,∴∠QCG=∠EGC=3x,∠QCF=∠EFC=2x,∴∠GCF=∠QCG−∠QCF=x,
∵∠PCF=∠PCQ,∴∠PCF=∠PCQ=12∠QCF=x,
∵CG平分∠ECF,∴∠ECF=2∠GCF=2x,∴∠ECP=∠ECF+∠PCF=3x,
∵PQ∥EC,∴∠CPQ=∠ECP=3x,
∵∠ECD=80°, ∴∠ECF+∠QCF=80°,即2x+2x=80°,
解得x=20°,∴∠CPQ=3x=60°;
②如图,当点G,F在点E的左侧时,
∵AB∥CD,∴∠QCG=180°−∠EGC=180°−3x,∠QCF=180°−∠EFC=180°−2x,
∴∠GCF=∠QCF−∠QCG=x,
∵∠PCF=∠PCQ,∴∠PCF=∠PCQ=12∠QCF=90°−x,
∵CG平分∠ECF,∴∠ECF=2∠GCF=2x,∴∠ECP=∠PCF−∠ECF=90°−3x,
∵PQ∥EC, ∴∠CPQ=∠ECP=90°−3x,
∵∠ECD=80°,∴∠QCF−∠ECF=80°,即180°−2x−2x=80°,
解得x=25°,∴∠CPQ=90°−3x=15°;
综上,存在这样的情形,使∠EGC∠EFC=32,此时∠CPQ的度数为60°或15°.
4.如图1,AD∥BC,∠BAD的平分线交BC于点G,∠BCD=90°.
(1)试说明:∠BAG=∠BGA;
(2)如图2,点F在AG的反向延长线上,连接CF交AD于点E,若∠BAG−∠F=45°,求证:CF平分∠BCD;
(3)如图3,线段AG上有点P,满足∠ABP=3∠PBG,过点C作CH∥AG.若在直线AG上取一点M,使∠PBM=∠DCH,求∠ABM∠GBM的值.
分析:(1)先根据平行线的性质可得∠GAD=∠BGA,再根据角平分线的定义可得∠BAG=∠GAD,然后根据等量代换即可得证;
(2)过点F作FM∥BC于M,先根据平行线的性质可得∠BGA=∠MFG,∠BCF=∠MFC,从而可得∠BAG−∠GFC=∠MFC,则∠BCF=∠MFC=45°,再根据角平分线的定义即可得证;
(3)设∠ABC=4xx>0,则∠ABP=3x,∠PBG=x,先根据平行线的性质可得∠BAD=180°−4x,从而可得∠BGA=90°−2x,再根据平行线的性质可得∠BCH=∠BGA=90°−2x,从而可得∠PBM=∠DCH=2x,然后分①点M在BP的下方和②点M在BP的上方两种情况,根据角的和差可得∠ABM和∠GBM的值,由此即可得.
(1)证明:∵AD∥BC,∴∠GAD=∠BGA,
∵AG平分∠BAD,∴∠BAG=∠GAD,∴∠BAG=∠BGA.
(2)证明:如图,过点F作FM∥BC于M,
∴∠BGA=∠MFG,∠BCF=∠MFC,由(1)已证:∠BAG=∠BGA,
∴∠BAG=∠MFG=∠MFC+∠GFC,即∠BAG−∠GFC=∠MFC,
又∵∠BAG−∠GFC=45°,∴∠MFC=45°,∴∠BCF=45°,
又∵∠BCD=90°,∴CF平分∠BCD.
(3)解:设∠ABC=4xx>0,∵∠ABP=3∠PBG,∴∠ABP=3x,∠PBG=x,
∵AD∥BC,∴∠BAD=180°−∠ABC=180°−4x,
由(1)已得:∠BGA=∠BAG=12∠BAD=90°−2x,
∵AG∥CH,∴∠BCH=∠BGA=90°−2x,
∵∠BCD=90°,∴∠PBM=∠DCH=90°−90°−2x=2x,
由题意,分以下两种情况:①如图,当点M在BP的下方时,
∴∠ABM=∠ABP+∠PBM=3x+2x=5x,∠GBM=∠PBM−∠PBG=2x−x=x,
∴∠ABM∠GBM=5xx=5;
②如图,当点M在BP的上方时,
∴∠ABM=∠ABP−∠PBM=3x−2x=x,∠GBM=∠PBM+∠PBG=2x+x=3x,∴∠ABM∠GBM=x3x=13;
综上,∠ABM∠GBM的值是5或13.
1.如图,已知两条直线AB,CD被直线EF所截,分别交于点E,点F,EM交CD于点M,AB∥CD,且∠FEM=∠FME.
(1)当∠AEF=70°时,∠FME=__________°.
(2)判断EM是否平分∠AEF,并说明理由.
(3)如图,点G是射线FD上一动点(不与点F重合),EH平分∠FEG交CD于点H,过点H作HN⊥EM于点N,设∠EGF=α.探究当点G在运动过程中,∠MHN−∠FEH和α之间有怎样的数量关系?请写出你的猜想,并加以证明.
分析:(1)由平行线的性质可得出∠AEM=∠FME,结合题意即可推出∠AEM=∠FEM,即得出∠AEM=∠FEM=12∠AEF=35°;
(2)由(1)即可说明EM平分∠AEF;
(3)由平行线的性质可得出∠BEG=∠EGF=α,∠BEH=∠EHF.再根据角平分线的定义即得出∠FEH=∠GEH=12∠FEG,即得出∠FEH+α=∠GEH+∠BEG=∠BEH.又易求∠MEH=12∠AEG=90°−12α,结合HN⊥EM,可求出∠EHN=90°−∠MEH=12α.由∠BEH=∠EHF,得∠BEG+∠GEH=∠EHN+∠MHN,即得出α+∠FEH=12α+∠MHN,即推出∠MHN−∠FEH=12α.
【详解】(1)解:∵AB∥CD,∴∠AEM=∠FME.
∵∠FEM=∠FME,∴∠AEM=∠FEM.
∵∠AEF=∠AEM+∠FEM=70°,∴∠AEM=∠FEM=12∠AEF=35°.
故答案为:35;
(2)由(1)可知∠AEM=∠FEM=12∠AEF,即EM平分∠AEF;
(3)∠MHN−∠FEH=12α,证明如下,
∵AB∥CD,∴∠BEG=∠EGF=α.
∵EH平分∠FEG,∴∠FEH=∠GEH=12∠FEG,∴∠FEH+α=∠GEH+∠BEG=∠BEH.
∵EM平分∠AEF,EH平分∠FEG,∴∠MEH=12∠AEG=12(180°−α)=90°−12α.
∵HN⊥EM,∴∠EHN=90°−∠MEH=90°−(90°−12α)=12α.
∵AB∥CD,∴∠BEH=∠EHF,即∠BEG+∠GEH=∠EHN+∠MHN,
∴α+∠FEH=12α+∠MHN,∴∠MHN−∠FEH=12α.
2.如图1,一块直尺和一块含30°的直角三角板如图放置,其中直尺和直角三角板的斜边平行,我们可以抽象出如图2的数学模型:MN∥AB,∠BAC=60°,∠C=90°,MN分别交AC、BC于点E、F、∠BAC的角平分线AD交MN于点D,H为线段AB上一动点(不与A、B重合),连接FH交AD于点K.
(1)当∠BFH=12∠BFN时,求∠AKF.
(2)H在线段AB上任意移动时,求∠AKF,∠HAK,∠DFH之间的关系.
(3)在(1)的条件下,将△DKF绕着点F以每秒5°的速度逆时针旋转,旋转时间为t0≤t≤36,则在旋转过程中,当△DKF的其中一边与△CEF的某一边平行时,直接写出此时t的值.
分析:(1)由三角形内角和定理求出∠B=180°−∠BAC−∠C=30°,由MN∥AB,得到∠BFN=30°,由∠BFH=12∠BFN,则∠BFH=15°,由角平分线和平行线性质得到∠ADE=∠BAD=30°,即可得到答案;
(2)由MN∥AB得到∠HAK=∠FDK,由∠AKF=∠HFD+∠KDF即可得到结论;
(3)分五种情况画图求解即可.
【详解】(1)解:∵∠BAC=60°,∠C=90°,∴∠B=180°−∠BAC−∠C=30°,
∵MN∥AB,∴∠BFN=∠B=30°,
∵∠BFH=12∠BFN,∴∠BFH=12×30°=15°,
∵AD平分∠BAC,∴∠CAD=∠BAD=12∠CAB=30°,
∵MN∥AB,∴∠ADE=∠BAD=30°,
∴∠AKF=∠ADE+∠HFD=∠ADE+∠HFB+∠BFN=30°+15°+30°=75°,
即∠AKF=75°;
(2)∵MN∥AB,∴∠HAK=∠FDK,
∵∠AKF=∠DFH+∠KDF,∴∠AKF=∠HAK+∠DFH;
(3)由(1)知,∠FDK=30°,∠KFD=45°,
∴∠DKF=180°−∠FDK−∠KFD=105°,
如图1,当DF∥CE时,∠CFD=∠ECF=90°,
∵∠CFE=30°,∴此时是旋转了180°−30°−90°=60°,此时,t=60°÷5°=12s;
如图2,当DK∥CF时,
∵∠CFD=∠KDF=30°,∴此时是旋转了180°−30°−30°=120°,此时,t=120°÷5°=24s;
如图3,当KF∥CE时,
∵∠EFK=180°−∠CEF=120°,∴此时是旋转了180°−120°+45°=105°,此时,t=105°÷5°=21s;
如图4,当DK∥EC时,设DK与MN相交于点S,
∴∠KSF=∠CEF=60°,∴∠DFS=∠KSF−∠D=30°,∴此时是旋转了30°,
此时,t=30°÷5°=6s;如图5,当DK∥EF时,
∴∠EFK=180°−∠DKF=75°,∴此时是旋转了180°−75°−45°=150°,
此时,t=150°÷5°=30s;
∴当△DKF的其中一边与△CEF的某一边平行时,t为6或12或21或24或30.
3.“一带一路”让中国和世界联系更紧密,“中欧铁路”为了安全起见在某段铁路两旁安置了两座可旋转探照灯.如图所示,灯A射线从AM开始顺时针旋转至AN便立即回转,灯B射线从BP开始顺时针旋转至BQ便立即回转,两灯不停交叉照射巡视若灯A转动的速度是每秒2°,灯B转动的速度是每秒1°.假定主道路是平行的,即PQ∥MN,且∠BAM:∠BAN=2:1.
(1)填空:∠BAN=______°;
(2)若灯B射线先转动30秒,灯A射线才开始转动,在灯B射线到达BQ之前,A灯转动几秒,两灯的光束互相平行?
(3)若两灯同时开始转动,两灯射出的光束交于点C,且∠ACB=120°,则在灯B射线到达BQ之前,转动的时间为______秒.
分析:(1)设∠BAN=x°,则∠BAM=2x°,根据∠BAN+∠BAM=180°,可列出关于x的等式,解出x即可求解;
(2)设A灯转动t秒,两灯的光束互相平行,分两种情况进行讨论:当0
∵∠BAN+∠BAM=180°,即x°+2x°=180°,∴x=60,∴∠BAN=60°.
故答案为:60;
(2)设A灯转动t秒,两灯的光束互相平行,
由题意可知∠CAM=(2t)°,∠CAM=(t+30)°.
①当0
解得 t=30;
②当90
∵∠CAM=(2t)°,∴∠CAN=(2t−180)°,∴30+t+2t−180=180,解得 t=110.
综上所述,当30秒或110秒时,两灯的光束互相平行;
(3)设灯A射线转动时间为t秒,
①当0
∵PQ∥MN, ∴PQ∥MN∥CK, ∴∠CBP=∠BCK,∠CAN=∠ACK,
∴∠ACB=∠BCK+∠ACK=∠CBP+∠CAN,
∵∠CAN=(180−2t)°,∠CBP=t°, 又∵∠ACB=120°,∴t+(180−2t)=120, 解得:t=60,
∴∠CAN=60°,此时AC与AB共线,不符合题意;
②当90
同①可知∠ACB=∠MAC+∠QBC.因为此时∠MAC=(360−2t)°,∠QBC=(180−t)°,
∴120=(360−2t)+(180−t), 解得:t=140.综上可知,t的值为100或140.
故答案为:100或140.
4.长江汛期即将来临,为了便于夜间查看江水及两岸河堤的情况,防汛指挥部在一危险地带两岸各安置了一探照灯(如图1),假定这一带长江两岸河堤是平行的,即PQ∥MN,连结AB,且∠ABN=45°.灯A射线自AQ顺时针旋转至AP便立即回转,灯B射线自BM顺时针旋转至BN便立即回转,两灯不停交叉照射巡视.若灯A转动的速度是1度/秒,灯B转动的速度是3度/秒.
(1)若两灯同时转动,在灯B射线第一次转到BN之前,两灯射出的光线交于点C.
①如图1,当两灯光线同时转动50秒时,求∠ABC的度数.
②如图2,过C作CD⊥BC交PQ于点D,则在转动过程中,求∠ABC与∠ACD的比值,并说明理由.
(2)若灯A射线先转动30秒,灯B射线才开始转动,在灯A射线第一次转到AP之前,B灯转动几秒,两灯的光线互相平行?
分析:(1)①当转动50秒时,有∠MBC=150°,即有∠CBN=180°−∠MBC=30°,根据∠ABC=∠ABN−∠CBN,即可得解;②过点C作CH∥MN,得到∠MBC=3t∘,∠QAC=t∘,即有∠ACH=∠QAC=t∘,∠HCB=∠CBN=180−3t∘,根据∠ABC=∠ABN−∠CBN,可得∠ABC=3t−45∘,再根据∠ACB=∠ACH+∠BCH,可得∠ACD=2t−45∘,即问题得解;
(2)设A灯转动t秒,两灯的光束互相平行,A灯先转动30秒,则AQ转到AP还需要180-30=150(秒)即0<t<150,①当B射线第一次垂直MN时,用时90÷3=30(秒),此时A射线共计运动30+30=60秒,即∠QAE=60∘,即在灯B射线到达BN之前,先证明∠MBF=∠QAE,即有:3t=30+t,即可求解;②在灯B射线到达BN之后,回到BM前,根据①中,同理有:∠MBF=∠QAE=30+t∘,∠FBN=3t−180∘即有:3t−180+30+t=180,即可求解;③在灯B射线回到BM后,第二次到BN前,由题意得:3t−360=30+t,即可求解,即问题得解.
【详解】(1)两灯速度为:灯A转动的速度是1度/秒,灯B转动的速度是3度/秒.
①当转动50秒时,∠MBC=50×3∘=150∘,
∴∠CBN=180∘−∠MBC=30∘,
∴∠ABC=∠ABN−∠CBN=45∘−30∘=15∘,
故答案为:15°;
②比值为:32,理由如下,如图2,过点C作CH∥MN,
∵PQ∥MN,∴CH∥PQ,设两灯转动时间为t秒,则∠MBC=3t∘,∠QAC=t∘,
∴∠ACH=∠QAC=t∘,∠HCB=∠CBN=180−3t∘,
∴∠ABC=∠ABN−∠CBN,
即∠ABC=45∘−180−3t∘=3t−135∘=3t−45∘,
又∵∠ACB=∠ACH+∠BCH,
即∠ACB=t∘+180∘−3t∘=180∘−2t∘,而∠BCD=90°,
∴∠ACD=90∘−∠ACB=90∘−180−2t∘
=2t−90∘=2t−45∘.
∴∠ABC:∠ACD=3t−45∘2t−45∘=32.
即比值为:32;
(2)两灯速度为:灯A转动的速度是1度/秒,灯B转动的速度是3度/秒.
设A灯转动t秒,两灯的光束互相平行,
A灯先转动30秒,则AQ转到AP还需要180-30=150(秒)
即0<t<150,
①当B射线第一次垂直MN时,用时90÷3=30(秒),
此时A射线共计运动30+30=60秒,即∠QAE=60∘,
即在灯B射线到达BN之前,如图3所示,
∵PQ∥MN,BF∥AE,∴∠ABF=∠EAB,∠PAB=∠ABN,
∴180∘−∠ABN−∠ABF=180∘−∠BAP−∠BAE,∴∠MBF=∠QAE,
即有:3t=30+t,解得:t=15(秒);
②如图4,在灯B射线到达BN之后,回到BM前,
根据①中,同理有:∠MBF=∠QAE=30+t∘∵∠FBN=3t−180∘
即有:3t−180+30+t=180,解得:t=82.5.
③如图5,在灯B射线回到BM后,第二次到BN前,
由题意得:
3t−360=30+t,解得:t=195(舍去).
综上所述,A灯转动15秒或82.5秒时,两灯的光束互相平行.
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