沪教版七年级数学下册满分冲刺卷特训04相交线平行线(题型归纳)(原卷版+解析)
展开解答题
一、M型、笔尖型、鸡翅型、骨折型
1.如图1,已知AB∥CD,∠B=30°,∠D=120°;
(1)若∠E=60°,则∠F= ;
(2)请探索∠E与∠F之间满足的数量关系?说明理由;
(3)如图2,已知EP平分∠BEF,FG平分∠EFD,反向延长FG交EP于点P,求∠P的度数.
2.已知AB//CD.
(1)如图1,E为AB,CD之间一点,连接BE,DE,得到∠BED.求证:∠BED=∠B+∠D;
(2)如图,连接AD,BC,BF平分∠ABC,DF平分∠ADC,且BF,DF所在的直线交于点F.
①如图2,当点B在点A的左侧时,若∠ABC=50°,∠ADC=60°,求∠BFD的度数.
②如图3,当点B在点A的右侧时,设∠ABC=α,∠ADC=β,请你求出∠BFD的度数.(用含有α,β的式子表示)
3.已知,AB∥CD.点M在AB上,点N在CD上.
(1)如图1中,∠BME、∠E、∠END的数量关系为: ;(不需要证明)
如图2中,∠BMF、∠F、∠FND的数量关系为: ;(不需要证明)
(2)如图3中,NE平分∠FND,MB平分∠FME,且2∠E+∠F=180°,求∠FME的度数;
(3)如图4中,∠BME=60°,EF平分∠MEN,NP平分∠END,且EQ∥NP,则∠FEQ的大小是否发生变化,若变化,请说明理由,若不变化,求出∠FEQ的度数.
4.已知,直角的边与直线a分别相交于O、G两点,与直线b分别交于E,F点,且.
(1)将直角如图1位置摆放,如果,则________;
(2)将直角如图2位置摆放,N为上一点,,请写出与之间的等量关系,并说明理由;
(3)将直角如图3位置摆放,若,延长交直线b于点Q,点P是射线上一动点,探究与的数量关系,请直接写出结论.
5.AB∥CD,点P为直线AB,CD所确定的平面内的一点.
(1)如图1,写出∠APC、∠A、∠C之间的数量关系,并证明;
(2)如图2,写出∠APC、∠A、∠C之间的数量关系,并证明;
(3)如图3,点E在射线BA上,过点E作EF∥PC,作∠PEG=∠PEF,点G在直线CD上,作∠BEG的平分线EH交PC于点H,若∠APC=30°,∠PAB=140°,求∠PEH的度数.
6.已知,点为平面内一点,于.
(1)如图1,点在两条平行线外,则与之间的数量关系为______;
(2)点在两条平行线之间,过点作于点.
①如图2,说明成立的理由;
②如图3,平分交于点平分交于点.若,求的度数.
7.(1)如图(1)AB∥CD,猜想∠BPD与∠B、∠D的关系,说出理由.
(2)观察图(2),已知AB∥CD,猜想图中的∠BPD与∠B、∠D的关系,并说明理由.
(3)观察图(3)和(4),已知AB∥CD,猜想图中的∠BPD与∠B、∠D的关系,不需要说明理由.
8.(1)如图,AB//CD,CF平分∠DCE,若∠DCF=30°,∠E=20°,求∠ABE的度数;
(2)如图,AB//CD,∠EBF=2∠ABF,CF平分∠DCE,若∠F的2倍与∠E的补角的和为190°,求∠ABE的度数.
(3)如图,P为(2)中射线BE上一点,G是CD上任一点,PQ平分∠BPG,GN//PQ,GM平分∠DGP,若∠B=30°,求∠MGN的度数.
9.已知直线AB∥CD,P为平面内一点,连接PA、PD.
(1)如图1,已知∠A=50°,∠D=150°,求∠APD的度数;
(2)如图2,判断∠PAB、∠CDP、∠APD之间的数量关系为 .
(3)如图3,在(2)的条件下,AP⊥PD,DN平分∠PDC,若∠PAN+∠PAB=∠APD,求∠AND的度数.
10.如图1,MN∥PQ,点C、B分别在直线MN、PQ上,点A在直线MN、PQ之间.
(1)求证:∠CAB=∠MCA+∠PBA;
(2)如图2,CD∥AB,点E在PQ上,∠ECN=∠CAB,求证:∠MCA=∠DCE;
(3)如图3,BF平分∠ABP,CG平分∠ACN,AF∥CG.若∠CAB=60°,求∠AFB的度数.
二、动态问题
11.如图,直线ABCD,直线EF与AB、CD分别交于点G、H,∠EHD=α(0°<α<90°).一个含30°角的直角三角板PMN中∠MPN=90°,∠PMN=60°.
(1)小安将直角三角板PMN按如图①放置,使点N、M分别在直线AB、CD上,且在点G、H的右侧,证明:∠PNB+∠PMD=∠MPN;
(2)若∠MNG的平分线NO交直线CD于点O,点N、M分别在直线AB、CD上,如图②.
①当NOEF,PMEF时,求α的度数;
②小安将三角板PMN保持PMEF并向左平移,请直接写出在平移的过程中∠MON的度数:∠MON=______(用含α的式子表示).
12.如图,已知射线,,,在上,且满足,平分.
(1)求的度数.
(2)若向右平行移动,其他条件不变,那么的值是否发生变化?若变化,请找出变化规律;若不变,请求出这个比值.
(3)在向右平行移动的过程中,是否存在某种情况,使?若存在,请直接写出的度数;若不存在,请说明理由.
13.请作答:
(1)图,图均是由一块三角板和一把直尺拼成的图形,三角板的两直角边与直尺的两边重合,,,与相交于点,有一动点在边上运动,连接,,记,.
①如图,当点在,两点之间运动时,请直接写出与,之间的数量关系;
②如图,当点在,两点之间运动时,与,之间有何数量关系?请判断并说明理由;
(2)当点在,两点之间运动时,若,的角平分线,相交于点,请直接写出与,之间的数量关系.
14.如图1,点O为直线AB上一点,过点O作射线OC,使∠AOC=60°.将一把直角三角尺的直角顶点放在点O处,一边OM在射线OB上,另一边ON在直线AB的下方,其中∠OMN=30°.
(1)将图1中的三角尺绕点O顺时针旋转至图2,使一边OM在∠BOC的内部,且恰好平分∠BOC,求∠CON的度数;
(2)将图1中的三角尺绕点O按每秒6°的速度绕点O沿顺时针方向旋转一周,OC也以每秒1°的速度绕点O顺时针方向旋转,当三角尺停止运动时,OC也停止运动.
①在旋转的过程中,问运动几秒时,边MN恰好与射线OC平行;
②将图1中的三角尺绕点O顺时针旋转至图3,使ON在∠AOC的内部,请探究∠AOM与∠NOC之间的数量关系(直接写出结果).
15.如图1,已知两条直线AB,CD被直线EF所截,分别交于点E,点F,EM平分∠AEF交CD于点M,且∠FEM=∠FME.
(1)判断直线AB与直线CD是否平行,并说明理由;
(2)如图2,点G是射线MD上一动点(不与点M,F重合),EH平分∠FEG交CD于点H,过点H作HN⊥EM于点N,设∠EHN=α,∠EGF=β.
①当点G在点F的右侧时,若β=56°,求α的度数;
②当点G在运动过程中,α和β之间有怎样的数量关系?请写出你的猜想,并加以证明.
16.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PQEC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,当时,直接写出∠CPQ的度数.
17.阅读情境:
如图①,,,,求的度数.
小明的思路是:过P作,通过平行线性质来求.
(1)按小明的思路,易求得的度数为______,请写出解题过程;
问题迁移:
(2)如图②,,点P在射线OM上运动,记,,当点P在B、D两点之间运动时,问与,之间有何数量关系?请说明理由.
18.如图1,AB∥CD,∠PAB=125°,∠PCD=115°,求∠APC的度数.
小明的思路是:过P作PM∥AB,通过平行线性质来求∠APC.
(1)按小明的思路,易求得∠APC的度数为 度;
(2)如图2,AB∥CD,点P在直线a上运动,记∠PAB=α,∠PCD=β,当点P在B、D两点之间运动时,问∠APC与α、β之间有何数量关系?请说明理由;
(3)在(2)的条件下,如果点P在B、D两点外侧运动时(点P与点B、D两点不重合),请直接写出∠APC与α、β之间的数量关系
19.如图,已知和互为邻补角,,将一个三角板的直角顶点放在点C处(注:,).
(1)如图1,使三角板的短直角边与射线重合,若,则_________.
(2)如图2,将图1中的三角板绕点C顺时针旋转,试判断此时与的位置关系,并说明理由.
(3)如图3,将图1中的三角板绕点C顺时针旋转,使得,此时和满足什么关系?请说明理由.
(4)将图1中的三角板绕点C以每秒5的速度沿顺时针方向旋转一周,在旋转的过程中,第t秒时,恰好与直线重合,求t的值(用含的式子表示).
20.如图①,已知直线//,且和,分别交于,两点,和,分别交于,两点,点在线段上,,,.
(1)若,,则______.
(2)试找出,,之间的数量关系,并说明理由.
(3)应用(2)中的结论解答下面的问题:如图②,点在的北偏东的方向上,在的北偏西的方向上,求的度数.
(4)如果点在直线上且在线段外侧运动(点和,两点不重合),其他条件不变,试探究,,之间的关系.
21.综合与实践
问题情境:
在数学实践课上,给出两个大小形状完全相同的含有,的直角三角板如图1放置,在直线上,且三角板和三角板均可以点P为顶点运动.
操作探究:
(1)如图2,若三角板保持不动,三角板绕点P逆时针旋转一定角度,平分平分,求;
(2)如图3,在图1基础上,若三角板开始绕点P以每秒的速度逆时针旋转,同时三角板绕点P以每秒的速度逆时针旋转,当转到与重合时,两三角板都停止转动.在旋转过程中,当三条射线中的其中一条射线平分另两条射线的夹角时,请求出旋转的时间;
拓广探究:
(3)如图4,作三角板关于直线的对称图形.三角板保持不动,三角板绕点P逆时针旋转,当时,请直接写出旋转角的度数.
三、三角板问题
22.如图1,把一块含30°的直角三角板ABC的BC边放置于长方形直尺DEFG的EF边上.
(1)填空:∠1= °,∠2= °;
(2)现把三角板绕B点逆时针旋转n°.如图2,当0<n<90,且点C恰好落在DG边上时,
①请直接写出∠2= °(结果用含n的代数式表示);
②若∠1与∠2恰好有一个角是另一个角的倍,求n的值.
(3)若把三角板绕B点顺时针旋转n°.当0<n<180时,是否会存在三角板某一边所在的直线与直尺(有四条边)某一边所在的直线平行?如果存在,请直接写出所有n的值;如果不存在,请说明理由.
23.如图1,将一副三角板中的两个直角顶点叠放在一起,其中,,.
(1)观察猜想,∠BCD与∠ACE的数量关系是________;∠BCE与∠ACD的数量关系是________;
(2)类比探究,若按住三角板不动,顺时针绕直角顶点转动三角形,试探究当∠ACD等于多少度时CE//AB,画出图形并简要说明理由;
(3)拓展应用,若∠BCE=3∠ACD,求∠ACD的度数;并直接写出此时DE与AC的位置关系.
24.如图,一副三角板的两个直角顶点重合在一起,交叉摆放.
(1)如图1,若∠CBD=35°,则∠ABE=______;
(2)如图1,若∠CBD:∠ABE=2:7,求∠CBD的度数;
(3)如图2,若∠CBD=α,射线BM,射线BN分别是∠ABE和∠CBE的平分线,试判断当∠CBD的度数改变时,∠MBN的度数是否随之改变.若改变,请说明理由;若不改变,求它的度数;
(4)如图1,若保持三角板ABC不动,绕直角顶点B顺时针转动三角板DBE,当∠CBD的度数为______时,BE∥AC.
25.如图1,把一块含30°的直角三角板ABC的BC边放置于长方形直尺DEFG的EF边上.
(1)填空:1=_____°,2= _____°;
(2)现把三角板绕B点逆时针旋转n°.如图2,当0<n<90,且点C恰好落在DG边上时,
①请直接写出2=_____°(结果用含n的代数式表示)
②若1与2恰好有一个角是另一个角的倍,求n的值
(3)若把三角板绕B点顺时针旋转n°.当0<n<360时,是否会存在三角板某一边所在的直线与直尺(有四条边)某一边所在的直线垂直?如果存在,请直接写出所有n的值和对应的那两条垂线;如果不存在,请说明理由.
26.将两块三角板按如图置,其中三角板边,,,.
(1)下列结论:正确的是_______.
①如果,则有;
②;
③如果,则平分.
(2)如果,判断与是否相等,请说明理由.
(3)将三角板绕点顺时针转动,直到边与重合即停止,转动的过程中当两块三角板恰有两边平行时,请直接写出所有可能的度数.
27.知直线,一块直角三角板的顶点A在直线a上,B,C两点在平面上移动,其中,.请解答下列问题:
(1)如图1,若点C在直线b上,点B在直线b的下方,,求的度数:
(2)如图2,若三角板的位置绕着点A进行转动,使得点C在直线a,b之间,点B在直线b的下方.
①请说明和的数量关系;
②若图中两个角的度数和之间满足关系式,求x,y的值.
28.已知,将一副三角板中的两块直角三角板如图1放置,,,,.
(1)若三角板如图1摆放时,则______,______.
(2)现固定的位置不变,将沿方向平移至点E正好落在上,如图2所示,与交于点G,作和的角平分线交于点H,求的度数;
(3)现固定,将绕点A顺时针旋转至与直线首次重合的过程中,当线段与的一条边平行时,请直接写出的度数.
四、情景探究问题
29.综合与探究【问题情境】
王老师组织同学们开展了探究三角之间数量关系的数学活动.
(1)如图1,EF∥MN,点A、B分别为直线EF、MN上的一点,点P为平行线间一点,请直接写出∠PAF、∠PBN和∠APB之间的数量关系;
【问题迁移】
(2)如图2,射线OM与射线ON交于点O,直线m∥n,直线m分别交OM、ON于点A、D,直线n分别交OM、ON于点B、C,点P在射线OM上运动.
①当点P在A、B(不与A、B重合)两点之间运动时,设∠ADP=∠α,∠BCP=∠β.则∠CPD,∠α,∠β之间有何数量关系?请说明理由;
②若点P不在线段AB上运动时(点P与点A、B、O三点都不重合),请你画出满足条件的所有图形并直接写出∠CPD,∠α,∠β之间的数量关系.
30.问题情境
(1)如图1,已知,求的度数.佩佩同学的思路:过点作,进而,由平行线的性质来求,求得 ;
问题迁移
(2)图2,图3均是由一块三角板和一把直尺拼成的图形,三角板的两直角边与直尺的两边重合与相交于点,有一动点在边上运动,连接,记.
①如图2,当点在两点之间运动时,请直接写出与之间的数量关系;
②如图3,当点在两点之间运动时,与之间有何数量关系?请判断并说明理由.
31.[阅读•领会]
如图①,为了判断两直线的位置关系.我们添加了直线c为“辅助线”.
在部分代数问题中,引入字母解决复杂问题,我们称引入的字母为“辅助元”.
【实践•体悟】
(1)计算,这个算式直接计算很麻烦,请你引入合适的“辅助元”完成计算.
(2)若关于x、y的方程组的解是的解是,则关于x、y的方程组的解为 .
【创造•突破】
(3)已知直线ABCD.如图2,请写出∠ABE、∠E、∠CDE的数量关系,并添加适当的辅助线说明理由.
(4)已知直线ABCD.如图3,∠ABM=∠MBE,∠CDN=∠NDE,直线MB、ND交于点F,若∠F=m°,则∠E= .(用含m的代数式表示)
32.课题学习:平行线的“等角转化”功能.
阅读理解:
如图1,已知点A是BC外一点,连接AB,AC,求∠BAC+∠B+∠C的度数.
(1)阅读并补充下面推理过程
解:过点A作ED∥BC,
∴∠B=∠EAB,∠C=
又∵∠EAB+∠BAC+∠DAC=180°
∴∠B+∠BAC+∠C=180°
解题反思:
从上面推理过程中,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.
方法运用:
(2)如图2,已知AB∥ED,求∠B+∠BCD+∠D的度数.(提示:过点C作CF∥AB)
深化拓展:
(3)如图3,已知AB∥CD,点C在点D的右侧,∠ADC=70°,点B在点A的左侧,∠ABC=60°,BE平分∠ABC,DE平分∠ADC,BE,DE所在的直线交于点E,点E在AB与CD两条平行线之间,求∠BED的度数.
33.已知,如图①,∠BAD=50°,点C为射线AD上一点(不与A重合),连接BC.
(1)[问题提出]如图②,AB∥CE,∠BCD=73 °,则:∠B= .
(2)[类比探究]在图①中,探究∠BAD、∠B和∠BCD之间有怎样的数量关系?并用平行线的性质说明理由.
(3)[拓展延伸]如图③,在射线BC上取一点O,过O点作直线MN使MN∥AD,BE平分∠ABC交AD于E点,OF平分∠BON交AD于F点,交AD于G点,当C点沿着射线AD方向运动时,∠FOG的度数是否会变化?若变化,请说明理由;若不变,请求出这个不变的值.
五、传统解答证明题
34.已知,直角的边与直线a分别相交于O、G两点,与直线b分别交于E、F点,.
(1)将直角如图1位置摆放,如果,则______;
(2)将直角如图2位置摆放,N为AC上一点,,请写出与之间的等量关系,并说明理由.
(3)将直角如图3位置摆放,若,延长AC交直线b于点Q,点P是射线GF上一动点,探究,与的数量关系,请直接写出结论.
35.如图1,已知,,点在上,点,在上,点在,之间,连接,,,.
(1)求证:;
(2)如图2,平分交于,,平分,,
①若,时,求的度数;
②如图3,平分,,交于点,若,求的值.
36.已知,,、分别为直线、上的点,为平面内任意一点,连接、.
(1)如图(1),请直接写出、与之间的数量关系.
(2)如图(2),过点作、交直线上的点、,点在上,过作,求证:.
(3)如图(3),在(2)的条件下,若,,求的度数.
特训04 相交线 平行线(题型归纳)
目录:一、M型、笔尖型、鸡翅型、骨折型;二、动态问题;三、三角板问题;四、情景探究类;五、传统解答证明题。
解答题
一、M型、笔尖型、鸡翅型、骨折型
1.如图1,已知AB∥CD,∠B=30°,∠D=120°;
(1)若∠E=60°,则∠F= ;
(2)请探索∠E与∠F之间满足的数量关系?说明理由;
(3)如图2,已知EP平分∠BEF,FG平分∠EFD,反向延长FG交EP于点P,求∠P的度数.
【答案】(1)
(2),理由见解析
(3)
【分析】(1)如图1,分别过点,作,,根据平行线的性质得到,,,代入数据即可得到结论;
(2)如图1,根据平行线的性质得到,,由,,得到,根据平行线的性质得到,于是得到结论;
(3)如图2,过点作,设,则,根据角平分线的定义得到,,根据平行线的性质得到,,于是得到结论.
【解析】(1)解:如图1,分别过点,作,,
,
,,
又,,
,
,
又,
,
,,
;
故答案为:;
(2)解:如图1,分别过点,作,,
,
,,
又,,
,
,
又,
,
,,
,
;
(3)解:如图2,过点作,
由(2)知,,
设,则,
平分,平分,
,,
,
,,
,
.
【点睛】本题考查了平行线的性质,角平分线的定义,熟练掌握平行线的性质定理是解题的关键.
2.已知AB//CD.
(1)如图1,E为AB,CD之间一点,连接BE,DE,得到∠BED.求证:∠BED=∠B+∠D;
(2)如图,连接AD,BC,BF平分∠ABC,DF平分∠ADC,且BF,DF所在的直线交于点F.
①如图2,当点B在点A的左侧时,若∠ABC=50°,∠ADC=60°,求∠BFD的度数.
②如图3,当点B在点A的右侧时,设∠ABC=α,∠ADC=β,请你求出∠BFD的度数.(用含有α,β的式子表示)
【答案】(1)见解析;(2)55°;(3)
【分析】(1)根据平行线的判定定理与性质定理解答即可;
(2)①如图2,过点作,当点在点的左侧时,根据,,根据平行线的性质及角平分线的定义即可求的度数;
②如图3,过点作,当点在点的右侧时,,,根据平行线的性质及角平分线的定义即可求出的度数.
【解析】解:(1)如图1,过点作,
则有,
,
,
,
;
(2)①如图2,过点作,
有.
,
.
.
.
即,
平分,平分,
,,
.
答:的度数为;
②如图3,过点作,
有.
,
,
.
.
.
即,
平分,平分,
,,
.
答:的度数为.
【点睛】本题考查了平行线的判定与性质,解决本题的关键是熟练掌握平行线的判定与性质.
3.已知,AB∥CD.点M在AB上,点N在CD上.
(1)如图1中,∠BME、∠E、∠END的数量关系为: ;(不需要证明)
如图2中,∠BMF、∠F、∠FND的数量关系为: ;(不需要证明)
(2)如图3中,NE平分∠FND,MB平分∠FME,且2∠E+∠F=180°,求∠FME的度数;
(3)如图4中,∠BME=60°,EF平分∠MEN,NP平分∠END,且EQ∥NP,则∠FEQ的大小是否发生变化,若变化,请说明理由,若不变化,求出∠FEQ的度数.
【答案】(1)∠BME=∠MEN﹣∠END;∠BMF=∠MFN+∠FND;(2)120°;(3)不变,30°
【分析】(1)过E作EH∥AB,易得EH∥AB∥CD,根据平行线的性质可求解;过F作FH∥AB,易得FH∥AB∥CD,根据平行线的性质可求解;
(2)根据(1)的结论及角平分线的定义可得2(∠BME+∠END)+∠BMF-∠FND=180°,可求解∠BMF=60°,进而可求解;
(3)根据平行线的性质及角平分线的定义可推知∠FEQ=∠BME,进而可求解.
【解析】解:(1)过E作EH∥AB,如图1,
∴∠BME=∠MEH,
∵AB∥CD,
∴HE∥CD,
∴∠END=∠HEN,
∴∠MEN=∠MEH+∠HEN=∠BME+∠END,
即∠BME=∠MEN﹣∠END.
如图2,过F作FH∥AB,
∴∠BMF=∠MFK,
∵AB∥CD,
∴FH∥CD,
∴∠FND=∠KFN,
∴∠MFN=∠MFK﹣∠KFN=∠BMF﹣∠FND,
即:∠BMF=∠MFN+∠FND.
故答案为∠BME=∠MEN﹣∠END;∠BMF=∠MFN+∠FND.
(2)由(1)得∠BME=∠MEN﹣∠END;∠BMF=∠MFN+∠FND.
∵NE平分∠FND,MB平分∠FME,
∴∠FME=∠BME+∠BMF,∠FND=∠FNE+∠END,
∵2∠MEN+∠MFN=180°,
∴2(∠BME+∠END)+∠BMF﹣∠FND=180°,
∴2∠BME+2∠END+∠BMF﹣∠FND=180°,
即2∠BMF+∠FND+∠BMF﹣∠FND=180°,
解得∠BMF=60°,
∴∠FME=2∠BMF=120°;
(3)∠FEQ的大小没发生变化,∠FEQ=30°.
由(1)知:∠MEN=∠BME+∠END,
∵EF平分∠MEN,NP平分∠END,
∴∠FEN=∠MEN=(∠BME+∠END),∠ENP=∠END,
∵EQ∥NP,
∴∠NEQ=∠ENP,
∴∠FEQ=∠FEN﹣∠NEQ=(∠BME+∠END)﹣∠END=∠BME,
∵∠BME=60°,
∴∠FEQ=×60°=30°.
【点睛】本题主要考查平行线的性质及角平分线的定义,作平行线的辅助线是解题的关键.
4.已知,直角的边与直线a分别相交于O、G两点,与直线b分别交于E,F点,且.
(1)将直角如图1位置摆放,如果,则________;
(2)将直角如图2位置摆放,N为上一点,,请写出与之间的等量关系,并说明理由;
(3)将直角如图3位置摆放,若,延长交直线b于点Q,点P是射线上一动点,探究与的数量关系,请直接写出结论.
【答案】(1)146°;(2)∠AOG+∠NEF=90°;(3)见解析
【分析】(1)作CP//a,则CP//a//b,根据平行线的性质求解.
(2)作CP//a,由平行线的性质及等量代换得∠AOG+∠NEF=∠ACP+∠PCB=90°.
(3)分类讨论点P在线段GF上或线段GF延长线上两种情况,过点P作a,b的平行线求解.
【解析】解:(1)如图,作CP//a,
∵a//b,CP//a,
∴CP//a//b,
∴∠AOG=∠ACP=56°,∠BCP+∠CEF=180°,
∴∠BCP=180°-∠CEF,
∵∠ACP+∠BCP=90°,
∴∠AOG+180°-∠CEF=90°,
∴∠CEF=180°-90°+∠AOG=146°.
(2)∠AOG+∠NEF=90°.理由如下:
如图,作CP//a,则CP//a//b,
∴∠AOG=∠ACP,∠BCP+∠CEF=180°,
∵∠NEF+∠CEF=180°,
∴∠BCP=∠NEF,
∵∠ACP+∠BCP=90°,
∴∠AOG+∠NEF=90°.
(3)如图,当点P在GF上时,作PN//a,连接PQ,OP,则PN//a//b,
∴∠GOP=∠OPN,∠PQF=∠NPQ,
∴∠OPQ=∠OPN+∠NPQ=∠GOP+∠PQF,
∵∠GOC=∠GOP+∠POQ=135°,
∴∠GOP=135°-∠POQ,
∴∠OPQ=135°-∠POQ+∠PQF.
如图,当点P在GF延长线上时,作PN//a,连接PQ,OP,则PN//a//b,
∴∠GOP=∠OPN,∠PQF=∠NPQ,
∵∠OPN=∠OPQ+∠QPN,
∴∠GOP=∠OPQ+∠PQF,
∴135°-∠POQ=∠OPQ+∠PQF.
【点睛】本题考查平行线的性质的应用,解题关键是熟练掌握平行线的性质,通过添加辅助线及分类讨论的方法求解.
5.AB∥CD,点P为直线AB,CD所确定的平面内的一点.
(1)如图1,写出∠APC、∠A、∠C之间的数量关系,并证明;
(2)如图2,写出∠APC、∠A、∠C之间的数量关系,并证明;
(3)如图3,点E在射线BA上,过点E作EF∥PC,作∠PEG=∠PEF,点G在直线CD上,作∠BEG的平分线EH交PC于点H,若∠APC=30°,∠PAB=140°,求∠PEH的度数.
【答案】(1)∠A+∠C+∠APC=360°,证明详见解析;(2)∠APC=∠A−∠C,证明详见解析;(3)55°.
【分析】(1)首先过点P作PQ∥AB,结合题意得出AB∥PQ∥CD,然后由“两直线平行,同旁内角互补”进一步分析即可证得∠A+∠C+∠APC=360°;
(2)作PQ∥AB,结合题意得出AB∥PQ∥CD,根据“两直线平行,内错角相等”进一步分析即可证得∠APC=∠A−∠C;
(3)由(2)知,∠APC=∠PAB−∠PCD,先利用平行线性质得出∠BEF=∠PQB=110°,然后进一步得出∠PEG=∠FEG,∠GEH=∠BEG,最后根据∠PEH=∠PEG−∠GEH即可得出答案.
【解析】(1)∠A+∠C+∠APC=360°,证明如下:
如图1所示,过点P作PQ∥AB,
∴∠A+∠APQ=180°,
又∵AB∥CD,
∴PQ∥CD,
∴∠C+∠CPQ=180°,
∴∠A+∠APQ+∠C+∠CPQ=360°,
即∠A+∠C+∠APC=360°;
(2)∠APC=∠A−∠C,证明如下:
如图2所示,过点P作PQ∥AB,
∴∠A=∠APQ,
∵AB∥CD,
∴PQ∥CD,
∴∠C=∠CPQ,
∵∠APC=∠APQ−∠CPQ,
∴∠APC=∠A−∠C;
(3)由(2)知,∠APC=∠PAB−∠PCD,
∵∠APC=30°,∠PAB=140°,
∴∠PCD=110°,
∵AB∥CD,
∴∠PQB=∠PCD=110°,
∵EF∥PC,
∴∠BEF=∠PQB=110°,
∵∠PEG=∠PEF,
∴∠PEG=∠FEG,
∵EH平分∠BEG,
∴∠GEH=∠BEG,
∴∠PEH=∠PEG−∠GEH
=∠FEG−∠BEG
=∠BEF
=55°.
【点睛】本题主要考查了利用平行线性质与角平分线性质求角度的综合运用,熟练掌握相关概念是解题关键.
6.已知,点为平面内一点,于.
(1)如图1,点在两条平行线外,则与之间的数量关系为______;
(2)点在两条平行线之间,过点作于点.
①如图2,说明成立的理由;
②如图3,平分交于点平分交于点.若,求的度数.
【答案】(1)∠A+∠C=90°;(2)①见解析;②105°
【分析】(1)根据平行线的性质以及直角三角形的性质进行证明即可;
(2)①过点B作BG∥DM,根据平行线找角的联系即可求解;②先过点B作BG∥DM,根据角平分线的定义,得出∠ABF=∠GBF,再设∠DBE=α,∠ABF=β,根据∠CBF+∠BFC+∠BCF=180°,可得2α+β+3α+3α+β=180°,根据AB⊥BC,可得β+β+2α=90°,最后解方程组即可得到∠ABE=15°,进而得出∠EBC=∠ABE+∠ABC=15°+90°=105°.
【解析】解:(1)如图1,AM与BC的交点记作点O,
∵AM∥CN,
∴∠C=∠AOB,
∵AB⊥BC,
∴∠A+∠AOB=90°,
∴∠A+∠C=90°;
(2)①如图2,过点B作BG∥DM,
∵BD⊥AM,
∴DB⊥BG,
∴∠DBG=90°,
∴∠ABD+∠ABG=90°,
∵AB⊥BC,
∴∠CBG+∠ABG=90°,
∴∠ABD=∠CBG,
∵AM∥CN,BG∥DM,
∴∠C=∠CBG,
∠ABD=∠C;
②如图3,过点B作BG∥DM,
∵BF平分∠DBC,BE平分∠ABD,
∴∠DBF=∠CBF,∠DBE=∠ABE,
由(2)知∠ABD=∠CBG,
∴∠ABF=∠GBF,
设∠DBE=α,∠ABF=β,
则∠ABE=α,∠ABD=2α=∠CBG,
∠GBF=∠AFB=β,
∠BFC=3∠DBE=3α,
∴∠AFC=3α+β,
∵∠AFC+∠NCF=180°,∠FCB+∠NCF=180°,
∴∠FCB=∠AFC=3α+β,
△BCF中,由∠CBF+∠BFC+∠BCF=180°得:
2α+β+3α+3α+β=180°,
∵AB⊥BC,
∴β+β+2α=90°,
∴α=15°,
∴∠ABE=15°,
∴∠EBC=∠ABE+∠ABC=15°+90°=105°.
【点睛】本题主要考查了平行线的性质的运用,解决问题的关键是作平行线构造内错角,运用等角的余角(补角)相等进行推导.余角和补角计算的应用,常常与等式的性质、等量代换相关联.解题时注意方程思想的运用.
7.(1)如图(1)AB∥CD,猜想∠BPD与∠B、∠D的关系,说出理由.
(2)观察图(2),已知AB∥CD,猜想图中的∠BPD与∠B、∠D的关系,并说明理由.
(3)观察图(3)和(4),已知AB∥CD,猜想图中的∠BPD与∠B、∠D的关系,不需要说明理由.
【答案】(1)∠B+∠BPD+∠D=360°,理由见解析;(2)∠BPD=∠B+∠D,理由见解析;(3)∠BPD=∠D-∠B或∠BPD=∠B-∠D,理由见解析
【分析】(1)过点P作EF∥AB,根据两直线平行,同旁内角互补即可求解;
(2)首先过点P作PE∥AB,由AB∥CD,可得PE∥AB∥CD,根据两直线平行,内错角相等,即可得∠1=∠B,∠2=∠D,则可求得∠BPD=∠B+∠D.
(3)由AB∥CD,根据两直线平行,内错角相等与三角形外角的性质,即可求得∠BPD与∠B、∠D的关系.
【解析】解:(1)如图(1)过点P作EF∥AB,
∴∠B+∠BPE=180°,
∵AB∥CD,EF∥AB,
∴EF∥CD,
∴∠EPD+∠D=180°,
∴∠B+∠BPE+∠EPD+∠D=360°,
∴∠B+∠BPD+∠D=360°.
(2)∠BPD=∠B+∠D.
理由:如图2,过点P作PE∥AB,
∵AB∥CD,
∴PE∥AB∥CD,
∴∠1=∠B,∠2=∠D,
∴∠BPD=∠1+∠2=∠B+∠D.
(3)如图(3),∠BPD=∠D-∠B.
理由:∵AB∥CD,
∴∠1=∠D,
∵∠1=∠B+∠BPD,
∴∠D=∠B+∠BPD,
即∠BPD=∠D-∠B;
如图(4),∠BPD=∠B-∠D.
理由:∵AB∥CD,
∴∠1=∠B,
∵∠1=∠D+∠BPD,
∴∠B=∠D+∠BPD,
即∠BPD=∠B-∠D.
【点睛】此题考查了平行线的性质与三角形外角的性质.此题难度不大,解题的关键是注意掌握平行线的性质,注意辅助线的作法.
8.(1)如图,AB//CD,CF平分∠DCE,若∠DCF=30°,∠E=20°,求∠ABE的度数;
(2)如图,AB//CD,∠EBF=2∠ABF,CF平分∠DCE,若∠F的2倍与∠E的补角的和为190°,求∠ABE的度数.
(3)如图,P为(2)中射线BE上一点,G是CD上任一点,PQ平分∠BPG,GN//PQ,GM平分∠DGP,若∠B=30°,求∠MGN的度数.
【答案】(1)∠ABE=40°;(2)∠ABE=30°;(3)∠MGN=15°.
【分析】(1)过E作EMAB,根据平行线的判定与性质和角平分线的定义解答即可;
(2)过E作EMAB,过F作FNAB,根据平行线的判定与性质,角平分线的定义以及解一元一次方程解答即可;
(3)过P作PLAB,根据平行线的判定与性质,三角形的内角和定理,三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和的性质,角平分线的定义解答即可.
【解析】解:(1)过E作EMAB,
∵ABCD,
∴CDEMAB,
∴∠ABE=∠BEM,∠DCE=∠CEM,
∵CF平分∠DCE,
∴∠DCE=2∠DCF,
∵∠DCF=30°,
∴∠DCE=60°,
∴∠CEM=60°,
又∵∠CEB=20°,
∴∠BEM=∠CEM﹣∠CEB=40°,
∴∠ABE=40°;
(2)过E作EMAB,过F作FNAB,
∵∠EBF=2∠ABF,
∴设∠ABF=x,∠EBF=2x,则∠ABE=3x,
∵CF平分∠DCE,
∴设∠DCF=∠ECF=y,则∠DCE=2y,
∵ABCD,
∴EMABCD,
∴∠DCE=∠CEM=2y,∠BEM=∠ABE=3x,
∴∠CEB=∠CEM﹣∠BEM=2y﹣3x,
同理∠CFB=y﹣x,
∵2∠CFB+(180°﹣∠CEB)=190°,
∴2(y﹣x)+180°﹣(2y﹣3x)=190°,
∴x=10°,
∴∠ABE=3x=30°;
(3)过P作PLAB,
∵GM平分∠DGP,
∴设∠DGM=∠PGM=y,则∠DGP=2y,
∵PQ平分∠BPG,
∴设∠BPQ=∠GPQ=x,则∠BPG=2x,
∵PQGN,
∴∠PGN=∠GPQ=x,
∵ABCD,
∴PLABCD,
∴∠GPL=∠DGP=2y,
∠BPL=∠ABP=30°,
∵∠BPL=∠GPL﹣∠BPG,
∴30°=2y﹣2x,
∴y﹣x=15°,
∵∠MGN=∠PGM﹣∠PGN=y﹣x,
∴∠MGN=15°.
【点睛】此题考查平行线的判定与性质,角平分线的定义,三角形的内角和定理,解题关键在于作辅助线和掌握判定定理.
9.已知直线AB∥CD,P为平面内一点,连接PA、PD.
(1)如图1,已知∠A=50°,∠D=150°,求∠APD的度数;
(2)如图2,判断∠PAB、∠CDP、∠APD之间的数量关系为 .
(3)如图3,在(2)的条件下,AP⊥PD,DN平分∠PDC,若∠PAN+∠PAB=∠APD,求∠AND的度数.
【答案】(1)∠APD=80°;(2)∠PAB+∠CDP-∠APD=180°;(3)∠AND=45°.
【分析】(1)首先过点P作PQ∥AB,则易得AB∥PQ∥CD,然后由两直线平行,同旁内角互补以及内错角相等,即可求解;
(2)作PQ∥AB,易得AB∥PQ∥CD,根据平行线的性质,即可证得∠PAB+∠CDP-∠APD=180°;
(3)先证明∠NOD=∠PAB,∠ODN=∠PDC,利用(2)的结论即可求解.
【解析】解:(1)∵∠A=50°,∠D=150°,
过点P作PQ∥AB,
∴∠A=∠APQ=50°,
∵AB∥CD,
∴PQ∥CD,
∴∠D+∠DPQ=180°,则∠DPQ=180°-150°=30°,
∴∠APD=∠APQ+∠DPQ=50°+30°=80°;
(2)∠PAB+∠CDP-∠APD=180°,
如图,作PQ∥AB,
∴∠PAB=∠APQ,
∵AB∥CD,
∴PQ∥CD,
∴∠CDP+∠DPQ=180°,即∠DPQ=180°-∠CDP,
∵∠APD=∠APQ-∠DPQ,
∴∠APD=∠PAB-(180°-∠CDP)=∠PAB+∠CDP-180°;
∴∠PAB+∠CDP-∠APD=180°;
(3)设PD交AN于O,如图,
∵AP⊥PD,
∴∠APO=90°,
由题知∠PAN+∠PAB=∠APD,即∠PAN+∠PAB=90°,
又∵∠POA+∠PAN=180°-∠APO=90°,
∴∠POA=∠PAB,
∵∠POA=∠NOD,
∴∠NOD=∠PAB,
∵DN平分∠PDC,
∴∠ODN=∠PDC,
∴∠AND=180°-∠NOD-∠ODN=180°-(∠PAB+∠PDC),
由(2)得∠PAB+∠CDP-∠APD=180°,
∴∠PAB+∠PDC=180°+∠APD,
∴∠AND=180°-(∠PAB+∠PDC)
=180°-(180°+∠APD)
=180°-(180°+90°)
=45°,
即∠AND=45°.
【点睛】本题考查了平行线的性质以及角平分线的定义.注意掌握辅助线的作法,注意掌握数形结合思想的应用.
10.如图1,MN∥PQ,点C、B分别在直线MN、PQ上,点A在直线MN、PQ之间.
(1)求证:∠CAB=∠MCA+∠PBA;
(2)如图2,CD∥AB,点E在PQ上,∠ECN=∠CAB,求证:∠MCA=∠DCE;
(3)如图3,BF平分∠ABP,CG平分∠ACN,AF∥CG.若∠CAB=60°,求∠AFB的度数.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)120°.
【分析】(1)过点A作AD∥MN,根据两直线平行,内错角相等得到∠MCA=∠DAC,∠PBA=∠DAB,根据角的和差等量代换即可得解;
(2)由两直线平行,同旁内角互补得到∴、∠CAB+∠ACD=180°,由邻补角定义得到∠ECM+∠ECN=180°,再等量代换即可得解;
(3)由平行线的性质得到,∠FAB=120°﹣∠GCA,再由角平分线的定义及平行线的性质得到∠GCA﹣∠ABF=60°,最后根据三角形的内角和是180°即可求解.
【解析】解:(1)证明:如图1,过点A作AD∥MN,
∵MN∥PQ,AD∥MN,
∴AD∥MN∥PQ,
∴∠MCA=∠DAC,∠PBA=∠DAB,
∴∠CAB=∠DAC+∠DAB=∠MCA+∠PBA,
即:∠CAB=∠MCA+∠PBA;
(2)如图2,∵CD∥AB,
∴∠CAB+∠ACD=180°,
∵∠ECM+∠ECN=180°,
∵∠ECN=∠CAB
∴∠ECM=∠ACD,
即∠MCA+∠ACE=∠DCE+∠ACE,
∴∠MCA=∠DCE;
(3)∵AF∥CG,
∴∠GCA+∠FAC=180°,
∵∠CAB=60°
即∠GCA+∠CAB+∠FAB=180°,
∴∠FAB=180°﹣60°﹣∠GCA=120°﹣∠GCA,
由(1)可知,∠CAB=∠MCA+∠ABP,
∵BF平分∠ABP,CG平分∠ACN,
∴∠ACN=2∠GCA,∠ABP=2∠ABF,
又∵∠MCA=180°﹣∠ACN,
∴∠CAB=180°﹣2∠GCA+2∠ABF=60°,
∴∠GCA﹣∠ABF=60°,
∵∠AFB+∠ABF+∠FAB=180°,
∴∠AFB=180°﹣∠FAB﹣∠FBA
=180°﹣(120°﹣∠GCA)﹣∠ABF
=180°﹣120°+∠GCA﹣∠ABF
=120°.
【点睛】本题主要考查了平行线的性质,线段、角、相交线与平行线,准确的推导是解决本题的关键.
二、动态问题
11.如图,直线ABCD,直线EF与AB、CD分别交于点G、H,∠EHD=α(0°<α<90°).一个含30°角的直角三角板PMN中∠MPN=90°,∠PMN=60°.
(1)小安将直角三角板PMN按如图①放置,使点N、M分别在直线AB、CD上,且在点G、H的右侧,证明:∠PNB+∠PMD=∠MPN;
(2)若∠MNG的平分线NO交直线CD于点O,点N、M分别在直线AB、CD上,如图②.
①当NOEF,PMEF时,求α的度数;
②小安将三角板PMN保持PMEF并向左平移,请直接写出在平移的过程中∠MON的度数:∠MON=______(用含α的式子表示).
【答案】(1)见解析
(2)①60°;②或
【分析】(1)过P点作PQAB,根据平行线的性质可得∠PNB=∠NPQ,∠PMD=∠QPM,进而可求解;
(2)①由平行线的性质可得∠ONM=∠PMN=60°,结合角平分线的定义可得∠ANO=∠ONM=60°,再利用平行线的性质可求解;②可分两种情况:点N在G的右侧时,点N在G的左侧时,利用平行线的性质及角平分线的定义计算可求解.
(1)
证明:过P点作PQAB,
∴∠PNB=∠NPQ,
∵ABCD,
∴PQCD,
∴∠PMD=∠QPM,
∴∠PNB+∠PMD=∠NPQ+∠QPM=∠MPN;
(2)
解:①∵NOEF,PMEF,
∴NOPM,
∴∠ONM=∠NMP,
∵∠PMN=60°,
∴∠ONM=∠PMN=60°,
∵NO平分∠MNO,
∴∠ANO=∠ONM=60°,
∵ABCD,
∴∠NOM=∠ANO=60°,
∴α=∠NOM=60°;
②点N在G的右侧时,如图②,
∵PMEF,∠EHD=α,
∴∠PMD=α,
∴∠NMD=60°+α,
∵ABCD,
∴∠ANM=∠NMD=60°+α,
∵NO平分∠ANM,
∴∠ANO=∠ANM=30°+α,
∵ABCD,
∴∠MON=∠ANO=30°+α;
点N在G的左侧时,如图,
∵PMEF,∠EHD=α,
∴∠PMD=α,
∴∠NMD=60°+α,
∵ABCD,
∴∠BNM+∠NMO=180°,∠BNO=∠MON,
∵NO平分∠MNG,
∴∠BNO= [180°-(60°+α)]=60°-α,
∴∠MON=60°-α,
综上所述,∠MON的度数为30°+α或60°-α.
故答案为:30°+α或60°- α.
【点睛】本题主要考查平行线的性质,角平分线的定义,画出图形,分类讨论是解题的关键.
12.如图,已知射线,,,在上,且满足,平分.
(1)求的度数.
(2)若向右平行移动,其他条件不变,那么的值是否发生变化?若变化,请找出变化规律;若不变,请求出这个比值.
(3)在向右平行移动的过程中,是否存在某种情况,使?若存在,请直接写出的度数;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)30°
(2)不变化,
(3)存在,45°
【分析】(1)根据两直线平行,同旁内角互补求出∠AOC,然后求出∠EOB=∠AOC,计算即可得解;
(2)根据两直线平行,内错角相等可得∠OFC=2∠OBC,从而得解;
(3)设∠BOA=x°,表示出∠OBA,再根据∠OEC=∠OBA,列出方程求解.
【解析】(1)∵CB∥OA,
∴∠COA=180°-∠C=60°,∠FBO=∠BOA,
∵,
∴,
∴,
∵OE平分∠COF,
∴,
∴;
(2)∵CB∥OA,
∴∠OFC=∠FOA=∠FOB+∠BOA=∠OBC+∠OBC=2∠OBC,
∴=1:2=;
(3)存在,∠BOA=45°,理由如下:
设∠BOA=x°,则∠FBO=∠FOB=x°,
∵CB∥OA,
∴∠CBA=180°-∠OAB=60°,∠OEC=∠EOA=∠EOB+∠BOA=(30+x)°,
∴∠OBA=∠CBA-∠FBO=(60-x)°
∵∠OEC=∠OBA,
∴,
解得x=15,
∴∠OBA=(60-15)°=45°.
【点睛】本题考查了平行线的性质、角平分线的性质及角的和差运算,涉及方程思想,灵活运用这些性质是解题的关键.
13.请作答:
(1)图,图均是由一块三角板和一把直尺拼成的图形,三角板的两直角边与直尺的两边重合,,,与相交于点,有一动点在边上运动,连接,,记,.
①如图,当点在,两点之间运动时,请直接写出与,之间的数量关系;
②如图,当点在,两点之间运动时,与,之间有何数量关系?请判断并说明理由;
(2)当点在,两点之间运动时,若,的角平分线,相交于点,请直接写出与,之间的数量关系.
【答案】(1)①;②,理由见解析
(2)
【分析】(1)①过点作,先根据平行线的性质可得,再根据即可得;
②过点作,先根据平行线的性质可得,,再根据即可得;
(2)先根据角平分线的定义可得,过点作,再根据平行线的性质可得,,然后根据即可得.
(1)
解:①,理由如下:
如图,过点作,如图所示:
,
,
,
,
;
②,理由如下:
如图,过点作,
,
,
,
,
.
(2)
解:,理由如下:
,分别平分,,
,,
如图,过点作,
,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了平行线的判定和性质、角平分线的定义等知识点,过拐点作平行线,利用平行线的判定与性质是解题关键.
14.如图1,点O为直线AB上一点,过点O作射线OC,使∠AOC=60°.将一把直角三角尺的直角顶点放在点O处,一边OM在射线OB上,另一边ON在直线AB的下方,其中∠OMN=30°.
(1)将图1中的三角尺绕点O顺时针旋转至图2,使一边OM在∠BOC的内部,且恰好平分∠BOC,求∠CON的度数;
(2)将图1中的三角尺绕点O按每秒6°的速度绕点O沿顺时针方向旋转一周,OC也以每秒1°的速度绕点O顺时针方向旋转,当三角尺停止运动时,OC也停止运动.
①在旋转的过程中,问运动几秒时,边MN恰好与射线OC平行;
②将图1中的三角尺绕点O顺时针旋转至图3,使ON在∠AOC的内部,请探究∠AOM与∠NOC之间的数量关系(直接写出结果).
【答案】(1)∠CON=150°
(2)①18s或54s
②5∠AOM=6∠NOC
【分析】(1)根据邻补角的定义求出∠BOC=120°,再根据角平分线的定义求出∠COM,然后根据∠CON=∠COM+90°解答;
(2)①根据∠COM=30°或∠CON=30°时是可以满足MNOC,即(90°+60°-60°)÷(6°-1°)=18s或(180°+60°+30°)÷(6°-1°)=54s.
②设运动的时间为t,则∠AOM=180°-6t=6(30°-t),∠NOC=60°+t-(90°-180°+6t)=5(30°-t),即可得出结论.
【解析】(1)解:∵∠AOC=60°,
∴∠BOC=120°,
又∵OM平分∠BOC,
∴∠COM=∠BOC=60°,
∴∠CON=∠COM+90°=150°;
(2)解:①∵∠OMN=30°,
∴∠COM=30°或∠CON=30°时是可以满足MNOC,
即(90°+60°-60°)÷(6°-1°)=18s,
(180°+60°+30°)÷(6°-1°)=54s,
故答案为:18s或54s.
②设运动的时间为t,则
∠AOM=180°-6t=6(30°-t),
∠NOC=60°+t-(90°-180°+6t)=5(30°-t),
故∠AOM与∠NOC之间的数量关系为:5∠AOM=6∠NOC.
【点睛】本题考查了旋转的性质,平行线的性质,读懂题目信息并熟练掌握各性质是解题的关键,难点在于(2)要分情况讨论.
15.如图1,已知两条直线AB,CD被直线EF所截,分别交于点E,点F,EM平分∠AEF交CD于点M,且∠FEM=∠FME.
(1)判断直线AB与直线CD是否平行,并说明理由;
(2)如图2,点G是射线MD上一动点(不与点M,F重合),EH平分∠FEG交CD于点H,过点H作HN⊥EM于点N,设∠EHN=α,∠EGF=β.
①当点G在点F的右侧时,若β=56°,求α的度数;
②当点G在运动过程中,α和β之间有怎样的数量关系?请写出你的猜想,并加以证明.
【答案】(1)AB∥CD,理由见详解;
(2)①;②当点G在点F的右侧时,;当点G在点F的左侧时, ;理由见详解
【分析】(1)依据角平分线,可得∠AEF=∠FME,根据∠FEM=∠FME,可得∠AEF=∠FEM,进而得出AB∥CD;
(2)①依据平行线的性质可得∠AEG=124°,再根据EH平分∠FEG,EM平分∠AEF,即可得到∠MEH=∠AEG=62°,再根据HN⊥ME,即可得到Rt△EHN中,∠EHN=90°-62°=28°;
②分两种情况进行讨论:当点G在点F的右侧时,.当点G在点F的左侧时, .
【解析】(1)解:∵EM平分∠AEF,
∴∠AEM=∠MEF,
又∵∠FEM=∠FME,
∴∠AEM=∠EMF,
∴AB∥CD;
(2)解:①如图2,
∵AB∥CD,β=56°,
∴∠AEG=124°,
又∵EH平分∠FEG,EM平分∠AEF,
∴∠HEF=∠FEG,∠MEF=∠AEF,
∴∠MEH=∠AEG=62°,
又∵HN⊥ME,
∴Rt△EHN中,∠EHN=90°-62°=28°,
即α=28°;
②分两种情况讨论:
如图2,当点G在点F的右侧时,α=β.
证明:∵AB∥CD,
∴∠AEG=180°-β,
又∵EH平分∠FEG,EM平分∠AEF,
∴∠HEF=∠FEG,∠MEF=∠AEF,
∴∠MEH=∠AEG=(180°β),
又∵HN⊥ME,
∴Rt△EHN中,∠EHN=90°-∠MEH=90°(180°β)=β,
即α=β;
如图3,当点G在点F的左侧时,α=90°β.
证明:∵AB∥CD,
∴∠AEG=∠EGF=β,
又∵EH平分∠FEG,EM平分∠AEF,
∴∠HEF=∠FEG,∠MEF=∠AEF,
∴∠MEH=∠MEF-∠HEF
=(∠AEF-∠FEG)
=∠AEG
=β,
又∵HN⊥ME,
∴Rt△EHN中,∠EHN=90°-∠MEH,
即α=90°β.
【点睛】本题主要考查了平行线的性质与判定,角平分线的定义的运用,解决问题的关键是掌握:两直线平行,内错角相等;两直线平行,同旁内角互补;利用角的和差关系进行推算.
16.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PQEC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,当时,直接写出∠CPQ的度数.
【答案】(1)①40°;②60°
(2)60°或15°
【分析】(1)①依据平行线的性质以及角平分线的定义,即可得到∠PCG的度数;
②依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PQCE,即可得出∠CPQ=∠ECP=60°;
(2)设∠EGC=3x°,∠EFC=2x°,则∠GCF=3x°-2x°=x°,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,依据等量关系列方程求解即可.
(1)
解:①∵ABCD,
∴∠CEB+∠ECQ=180°,
∵∠CEB=100°,
∴∠ECQ=80°,
∵∠PCF=∠PCQ,CG平分∠ECF,
∴∠PCF =∠QCF,∠ECG=∠FCG =∠FCE,
∴∠PCG=∠PCF+∠FCG=∠QCF+∠FCE=∠ECQ=40°;
②∵ABCD,
∴∠QCG=∠EGC,
∵∠QCG+∠ECG=∠ECQ=80°,
∴∠EGC+∠ECG=80°,
又∵∠EGC-∠ECG=40°,
∴∠EGC=60°,∠ECG=20°,
∴∠ECG=∠GCF=20°,∠PCF=∠PCQ=×(80°−40°)=20°,
∵PQCE,∴∠CPQ=∠ECP=∠ECQ-∠PCQ=80°-20°=60°;
(2)
解:设∠EGC=3x°,∠EFC=2x°,
①当点G、F在点E的右侧时,
∵ABCD,
∴∠QCG=∠EGC=3x°,∠QCF=∠EFC=2x°,
则∠GCF=∠QCG-∠QCF=3x°-2x°=x°,
∴∠PCF=∠PCQ=∠FCQ=∠EFC=x°,
则∠ECG=∠GCF=∠PCF=∠PCD=x°,
∵∠ECD=80,
∴4x=80°,解得x=20,
∴∠CPQ=∠ECP=3x°=60°;
②当点G、F在点E的左侧时,反向延长CD到H,
∵∠EGC=3x°,∠EFC=2x°,
∴∠GCH=∠EGC=3x°,∠FCH=∠EFC=2x°,
∴∠ECG=∠GCF=∠GCH-∠FCH=x°,
∴∠ECH=∠GCH+∠GCE=4x°,
∴4x+80=180,
解得x=25,
∴∠FCQ=∠ECF+∠ECQ=25°×2+80°=130°,
∴∠PCQ=∠FCQ=65°,
∴∠CPQ=∠ECP=80°-65°=15°.
故∠CPQ的度数为60°或15°.
【点睛】本题主要考查了平行线的性质,掌握两直线平行,同旁内角互补;两直线平行,内错角相等是解题的关键.
17.阅读情境:
如图①,,,,求的度数.
小明的思路是:过P作,通过平行线性质来求.
(1)按小明的思路,易求得的度数为______,请写出解题过程;
问题迁移:
(2)如图②,,点P在射线OM上运动,记,,当点P在B、D两点之间运动时,问与,之间有何数量关系?请说明理由.
【答案】(1)110°,过程见解析
(2)∠APC=α+β,理由见解析
【分析】(1)过P作,通过平行线性质求∠APC即可;
(2)过P作交AC于E,推出,根据平行线的性质得出∠α=∠APE,∠β=∠CPE,即可得出答案.
(1)
解:过点P作,
∵,
∴,
∴∠A+∠APE=180°,∠C+∠CPE=180°,
∵∠PAB=130°,∠PCD=120°,
∴∠APE=50°,∠CPE=60°,
∴∠APC=∠APE+∠CPE=110°.
故答案为:110.
(2)
∠APC=α+β,理由是:
如图2,过P作交AC于E,
∵,
∴,
∴α=∠APE,β=∠CPE,
∴∠APC=∠APE+∠CPE=α+β.
【点睛】本题主要考查了平行线的性质和判定的应用,主要考查学生的推理能力,题目是一道比较典型的题目,解题时注意分类思想的运用.
18.如图1,AB∥CD,∠PAB=125°,∠PCD=115°,求∠APC的度数.
小明的思路是:过P作PM∥AB,通过平行线性质来求∠APC.
(1)按小明的思路,易求得∠APC的度数为 度;
(2)如图2,AB∥CD,点P在直线a上运动,记∠PAB=α,∠PCD=β,当点P在B、D两点之间运动时,问∠APC与α、β之间有何数量关系?请说明理由;
(3)在(2)的条件下,如果点P在B、D两点外侧运动时(点P与点B、D两点不重合),请直接写出∠APC与α、β之间的数量关系
【答案】(1)120
(2)∠APC=∠α+∠β
(3)当P在BD延长线时,∠APC=∠α-∠β;当P在DB延长线时,∠APC=∠β-∠α
【分析】(1)过P作PM∥AB,构造同旁内角,通过平行线性质,可得∠APC的度数;
(2)过P作PE∥AE交AC于E,推出AB∥PE∥CD,根据平行线的性质得出∠α=∠APE,∠β=∠CPE,即可得出答案;
(3)画出图形,分两种情况:①点P在BD的延长线上,②点P在DB的延长线上,根据平行线的性质得出∠α=∠APE,∠β=∠CPE,即可得出答案.
【解析】(1)解:如图1,过P作PM∥AB,
∴∠APM+∠PAB=180°,
∴∠APM=180°-125°=55°,
∵AB∥CD,
∴PM∥CD,
∴∠CPM+∠PCD=180°,
∴∠CPM=180°-115°=65°,
∴∠APC=55°+65°=120°;
故答案为:120;
(2)如图2,∠APC=∠α+∠β,理由如下:
过P作PE∥AB交AC于E,
∵AB∥CD,
∴AB∥PE∥CD,
∴∠α=∠APE,∠β=∠CPE,
∴∠APC=∠APE+∠CPE=∠α+∠β;
(3)如图3,当P在BD延长线时,∠APC=∠α-∠β;理由:
过P作PE∥AB,
∵AB∥CD,
∴AB∥PE∥CD,
∴∠α=∠APE,∠β=∠CPE,
∴∠APC=∠APE-∠CPE=∠α-∠β;
如图4,当P在DB延长线时,∠APC=∠β-∠α;理由:
过P作PE∥AB,
∵AB∥CD,
∴AB∥PE∥CD,
∴∠α=∠APE,∠β=∠CPE,
∴∠APC=∠CPE-∠APE=∠β-∠α.
【点睛】本题考查了平行线的性质的应用,主要考查学生的推理能力,解决问题的关键是作辅助线构造内错角以及同旁内角.
19.如图,已知和互为邻补角,,将一个三角板的直角顶点放在点C处(注:,).
(1)如图1,使三角板的短直角边与射线重合,若,则_________.
(2)如图2,将图1中的三角板绕点C顺时针旋转,试判断此时与的位置关系,并说明理由.
(3)如图3,将图1中的三角板绕点C顺时针旋转,使得,此时和满足什么关系?请说明理由.
(4)将图1中的三角板绕点C以每秒5的速度沿顺时针方向旋转一周,在旋转的过程中,第t秒时,恰好与直线重合,求t的值(用含的式子表示).
【答案】(1)
(2),理由见详解
(3)
(4)或
【分析】(1)根据题意可直接进行求解;
(2)由旋转的性质可得,然后问题可求解;
(3)由选项的性质可得,然后可得,则有,进而分类讨论求解即可;
(4)由题意可分当射线CA与射线CF互为反向延长线和当射线CA与射线CF重合时,然后进行分类讨论求解即可.
(1)
解:由三角板的短直角边与射线重合,且,可得:
;
故答案为;
(2)
解:,理由如下:
由旋转的性质可得:,
∴;
(3)
解:,理由如下:
由旋转可知:,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,即,
若,则,即;
若,则,即;
∵,
∴不符合题意;
∴和满足的关系是;
(4)
解:将图1中的三角板绕点C以每秒5的速度沿顺时针方向旋转一周,在旋转的过程中,第t秒时,恰好与直线重合,
∴当射线CA与射线CF互为反向延长线,如图,
则,
∴此时AC旋转了,
∴;
当射线CA与射线CF重合时,如图所示:
则AC旋转了,
∴;
综上所述:AC恰好与直线CF重合时,t的值为或.
【点睛】本题主要考查旋转的性质、角的和差关系、平行线的判定及一元一次方程的应用,熟练掌握旋转的性质、角的和差关系、平行线的判定及一元一次方程的应用是解题的关键.
20.如图①,已知直线//,且和,分别交于,两点,和,分别交于,两点,点在线段上,,,.
(1)若,,则______.
(2)试找出,,之间的数量关系,并说明理由.
(3)应用(2)中的结论解答下面的问题:如图②,点在的北偏东的方向上,在的北偏西的方向上,求的度数.
(4)如果点在直线上且在线段外侧运动(点和,两点不重合),其他条件不变,试探究,,之间的关系.
【答案】(1)∠3=55°
(2)
(3)
(4)点在的延长线上时,;点在的延长线上时,
【分析】(1)过点作,由平行线的性质可得,,即可得,代入计算可求解的度数;
(2)过点作,由平行线的性质可得,,即可求解;
(3)根据(2)的结论,再代入即可求解;
(4)分两种情况:①当点在点 的上方时,②当点在点的下方时,利用平行线的性质可求解.
(1)
解:过点P作,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴;
(2)
解:由(1)知.理由如下:
过点P作,∵,
∴,
∴,,
∵,
∴;
(3)
解:由(2)可知;
(4)
解:当点在的延长线上时,如图①所示,
过作,交于,
则.∵,
∴.
∴.
∵,
∴.
故当点在的延长线上时,;
当点在的延长线上时,如图②所示,
过作,交于,
则,
∵,
∴.
∴.
∵,
∴.
故当点在的延长线上时,.
【点睛】本题主要考查平行线的性质,方向角,掌握平行线的性质是解题的关键.
21.综合与实践
问题情境:
在数学实践课上,给出两个大小形状完全相同的含有,的直角三角板如图1放置,在直线上,且三角板和三角板均可以点P为顶点运动.
操作探究:
(1)如图2,若三角板保持不动,三角板绕点P逆时针旋转一定角度,平分平分,求;
(2)如图3,在图1基础上,若三角板开始绕点P以每秒的速度逆时针旋转,同时三角板绕点P以每秒的速度逆时针旋转,当转到与重合时,两三角板都停止转动.在旋转过程中,当三条射线中的其中一条射线平分另两条射线的夹角时,请求出旋转的时间;
拓广探究:
(3)如图4,作三角板关于直线的对称图形.三角板保持不动,三角板绕点P逆时针旋转,当时,请直接写出旋转角的度数.
【答案】(1)30°
(2)15秒或秒
(3)30°或210°.
【分析】(1)结合角平分线的定义,利用各角之间的关系可求解;
(2)分三种情况讨论,建立与时间t有关的方程求解即可;
(3)分两种情况,结合平行线的判定与性质讨论求解即可.
【解析】(1)∵平分∠
∴设∠
则∠∠
∴
∴
∴∠
(2)设t秒时,其中一条射线平分另两条射线的夹角,
∵当PA转到与PM重合时,两三角板都停止转动,
∴秒,
分三种情况讨论:
①当PD平分∠BPC时,根据题意可列方程,
解得,,符合题意;
②当PC平分∠BPD时,根据题意可列方程,
解得,,符合题意;
③当PB平分∠CPD时,根据题意可列方程,
解得,,不符合题意舍去,
所以,旋转时间为15秒或秒时,三条射线中的其中一条射线平分另两条射线的夹角;
(3)①如图①,
∵与关于PB对称,
∴
若,则
∴
∴
∴旋转角度数为:;
②如图②,
若,则
∴
∴旋转角度数为:;
综上,当时,旋转角的度数为30°或210°.
【点睛】本题考查直角三角形的性质,角平分线的定义及角的和与差,图形的旋转.掌握图形旋转的特征,找出等量关系列出方程式是解答本题的关键
三、三角板问题
22.如图1,把一块含30°的直角三角板ABC的BC边放置于长方形直尺DEFG的EF边上.
(1)填空:∠1= °,∠2= °;
(2)现把三角板绕B点逆时针旋转n°.如图2,当0<n<90,且点C恰好落在DG边上时,
①请直接写出∠2= °(结果用含n的代数式表示);
②若∠1与∠2恰好有一个角是另一个角的倍,求n的值.
(3)若把三角板绕B点顺时针旋转n°.当0<n<180时,是否会存在三角板某一边所在的直线与直尺(有四条边)某一边所在的直线平行?如果存在,请直接写出所有n的值;如果不存在,请说明理由.
【答案】(1)120,90
(2)①②或
(3)
【分析】(1)根据邻补角的定义和平行线的性质解答即可;
(2)①根据两直线平行,同旁内角互补求出∠BCG,然后根据周角等于360°计算即可得到∠2;②根据邻补角的定义求出∠ABE,再根据两直线平行,同位角相等可得∠1=∠ABE,再利用∠1与∠2恰好有一个角是另一个角的倍,分两种情况列方程,计算可求解;
(3)结合图形,分AB、BC、AC三条边与直尺平行讨论求解.
(1)
解:∠1=180°﹣60°=120°,
∠2=90°;
故答案为:120,90.
(2)
解:①如图2,∵DG//EF,
∴∠BCG=180°﹣∠CBF=180°﹣n°,
∵∠ACB+∠BCG+∠2=360°,
∴∠2=360°﹣∠ACB﹣∠BCG
=360°﹣90°﹣(180°﹣n°)
=(90+n)°;
故答案为:(90+n).
②∵∠ABC=60°,
∴∠ABE=180°﹣60°﹣n°=120°﹣n°,
∵DG//EF
∴∠1=∠ABE=120°﹣n°,
当∠1=∠2时,120﹣n=(90+n),
解得n=;
当∠1=∠2时,(120﹣n)=90+n,
解得n=;
综上所述,n值为或.
(3)
解:当n=60°时,AB//DE;
当n=90°时,BC//DE;
当n=150°时,AC//DG;
综上所述,当n=60°,90°,150° 时,会存在三角板某一边所在的直线与直尺(有四条边)某一边所在的直线平行.
【点睛】本题主要考查了领补角、直角的性质,平行线的性质、旋转的性质等知识点,灵活运用相关性质成为解答本题的关键.
23.如图1,将一副三角板中的两个直角顶点叠放在一起,其中,,.
(1)观察猜想,∠BCD与∠ACE的数量关系是________;∠BCE与∠ACD的数量关系是________;
(2)类比探究,若按住三角板不动,顺时针绕直角顶点转动三角形,试探究当∠ACD等于多少度时CE//AB,画出图形并简要说明理由;
(3)拓展应用,若∠BCE=3∠ACD,求∠ACD的度数;并直接写出此时DE与AC的位置关系.
【答案】(1),
(2)当或时,CE//AB
(3),或AC//DE
【分析】(1)由三角板的特点可知,即可求出.再根据,,即可求出;
(2)分类讨论结合平行线的性质即可求解;
(3)由(1),即可求出,再分类讨论结合平行线的判定和性质即可得出DE与AC的位置关系.
(1)
∵,
∴,即.
∵,,
∴.
故答案为:,;
(2)
分类讨论:①如图1所示,
∵CE//AB,
∴,
∴;
②如图2所示,
∵CE//AB,
∴,
∴.
综上可知当或时,CE//AB;
(3)
根据(1)可知,
∴,
∴.
分类讨论:①如图3所示,
∵,
∴,
∴BC//DE.
∵,即,
∴;
②如图4所示,
∵,
∴,
∴AC//DE.
【点睛】本题考查三角板中的角度计算,平行线的判定和性质.利用数形结合和分类讨论的思想是解题关键.
24.如图,一副三角板的两个直角顶点重合在一起,交叉摆放.
(1)如图1,若∠CBD=35°,则∠ABE=______;
(2)如图1,若∠CBD:∠ABE=2:7,求∠CBD的度数;
(3)如图2,若∠CBD=α,射线BM,射线BN分别是∠ABE和∠CBE的平分线,试判断当∠CBD的度数改变时,∠MBN的度数是否随之改变.若改变,请说明理由;若不改变,求它的度数;
(4)如图1,若保持三角板ABC不动,绕直角顶点B顺时针转动三角板DBE,当∠CBD的度数为______时,BE∥AC.
【答案】(1)145
(2)∠CBD=40°
(3)不变,
(4)60°或120°
【分析】(1)根据 进行计算即可.
(2)由比例关系设∠CBD=2x,∠ABE=7x,再利用计算即可.
(3)用(1)的方法可得 ,根据角平分线的性质求解即可.
(4)旋转过程中 有两种情况,画出图分别进行求解即可.
(1)
解:∠ABE=∠ABC+∠DBE−∠CBD=90°+90°−35°=145°;
故答案为:145.
(2)
∵∠CBD∶∠ABE=2∶7,
设∠CBD=2x,则∠ABE=7x,
∵∠ABC+∠DBE=90°+90°=180°,
∴∠ABC+∠CBE+∠CBD=180°,
∴∠ABE+∠CBD=180°,
∴7x+2x=180°,
∴x=20°,
∴∠CBD=2x=40°;
(3)
不变,理由如下:
∵
∴∠ABE=∠ABC+∠DBE−∠CBD=90°+90°−α=180°-α;
∵BM平分,
∴,
∵BN平分,
∴,
∴;
(4)
有如下两种情况:
,
,
,
,
,
,
,
,
.
或者 .
【点睛】本题考查了特殊三角形的性质,余角定义和性质,角平分线性质,平行线性质;灵活运用角的和差关系进行计算是关键.
25.如图1,把一块含30°的直角三角板ABC的BC边放置于长方形直尺DEFG的EF边上.
(1)填空:1=_____°,2= _____°;
(2)现把三角板绕B点逆时针旋转n°.如图2,当0<n<90,且点C恰好落在DG边上时,
①请直接写出2=_____°(结果用含n的代数式表示)
②若1与2恰好有一个角是另一个角的倍,求n的值
(3)若把三角板绕B点顺时针旋转n°.当0<n<360时,是否会存在三角板某一边所在的直线与直尺(有四条边)某一边所在的直线垂直?如果存在,请直接写出所有n的值和对应的那两条垂线;如果不存在,请说明理由.
【答案】(1)120°,90°;(2)①90°+n°;②n的值为或;(3)当n=30°时,AB⊥DG(EF);当n=90°时,BC⊥DG(EF),AC⊥DE(GF);当n=120°时,AB⊥DE(GF);当n=180°时,AC⊥DG (EF),BC⊥DE(GF);当n=210°时,AB⊥DG (EF);当n=270°时,BC⊥DG (EF),AC⊥DE(GF);当n=300°时,AB⊥DE (GF).
【分析】(1)根据邻补角的定义和平行线的性质解答;
(2)①根据两直线平行,同旁内角互补求出∠BCG,然后根据周角等于360°计算即可得到∠2;②根据邻补角的定义求出∠ABE,再根据两直线平行,同位角相等可得∠1=∠ABE,再分∠1=∠2和∠2=∠1分别求解即可;
(3)结合图形,分AB、BC、AC三条边与直尺垂直讨论求解.
【解析】解:(1)∠1=180°−60°=120°,
∠2=90°;
故答案为:120,90;
(2)①如图2,∵DG∥EF,
∴∠BCG=180°−∠CBF=180°−n°,
∵∠ACB+∠BCG+∠2=360°,
∴∠2=360°−∠ACB−∠BCG=360°−90°−(180°−n°)=90°+n°;
故答案为:90°+n°;
②∵∠ABC=60°,
∴∠ABE=180°−60°−n°=120°−n°,
∵DG∥EF,
∴∠1=∠ABE=120°−n°,
若∠1=∠2,则120°−n°=(90°+n°),解得n=;
若∠2=∠1,则90°+n°=(120°−n°),解得n=;
所以n的值为或;
(3)当n=30°时,AB⊥DG(EF);
当n=90°时,BC⊥DG(EF),AC⊥DE(GF);
当n=120°时,AB⊥DE(GF);
当n=180°时,AC⊥DG (EF),BC⊥DE(GF);
当n=210°时,AB⊥DG (EF);
当n=270°时,BC⊥DG (EF),AC⊥DE(GF);
当n=300°时,AB⊥DE (GF).
【点睛】本题考查了角的计算,垂线的定义,主要利用了平行线的性质,直角三角形的性质,读懂题目信息并准确识图是解题的关键.
26.将两块三角板按如图置,其中三角板边,,,.
(1)下列结论:正确的是_______.
①如果,则有;
②;
③如果,则平分.
(2)如果,判断与是否相等,请说明理由.
(3)将三角板绕点顺时针转动,直到边与重合即停止,转动的过程中当两块三角板恰有两边平行时,请直接写出所有可能的度数.
【答案】(1)②③;(2)相等,理由见解析;(3)30°或45°或75°或120°或135°
【分析】(1)根据平行线的判定和性质分别判定即可;
(2)利用角的和差,结合∠CAB=∠DAE=90°进行判断;
(3)依据这两块三角尺各有一条边互相平行,分五种情况讨论,即可得到∠EAB角度所有可能的值.
【解析】解:(1)①∵∠BFD=60°,∠B=45°,
∴∠BAD+∠D=∠BFD+∠B=105°,
∴∠BAD=105°-30°=75°,
∴∠BAD≠∠B,
∴BC和AD不平行,故①错误;
②∵∠BAC+∠DAE=180°,
∴∠BAE+∠CAD=∠BAE+∠CAE+∠DAE=180°,故②正确;
③若BC∥AD,
则∠BAD=∠B=45°,
∴∠BAE=45°,
即AB平分∠EAD,故③正确;
故答案为:②③;
(2)相等,理由是:
∵∠CAD=150°,
∴∠BAE=180°-150°=30°,
∴∠BAD=60°,
∵∠BAD+∠D=∠BFD+∠B,
∴∠BFD=60°+30°-45°=45°=∠C;
(3)若AC∥DE,
则∠CAE=∠E=60°,
∴∠EAB=90°-60°=30°;
若BC∥AD,
则∠B=∠BAD=45°,
∴∠EAB=45°;
若BC∥DE,
则∠E=∠AFB=60°,
∴∠EAB=180°-60°-45°=75°;
若AB∥DE,
则∠D=∠DAB=30°,
∴∠EAB=30°+90°=120°;
若AE∥BC,
则∠C=∠CAE=45°,
∴∠EAB=45°+90°=135°;
综上:∠EAB的度数可能为30°或45°或75°或120°或135°.
【点睛】本题考查了平行线的判定和性质,角平分线的定义,解题的关键是理解题意,分情况画出图形,学会用分类讨论的思想思考问题.
27.知直线,一块直角三角板的顶点A在直线a上,B,C两点在平面上移动,其中,.请解答下列问题:
(1)如图1,若点C在直线b上,点B在直线b的下方,,求的度数:
(2)如图2,若三角板的位置绕着点A进行转动,使得点C在直线a,b之间,点B在直线b的下方.
①请说明和的数量关系;
②若图中两个角的度数和之间满足关系式,求x,y的值.
【答案】(1)50°;(2)①∠α+∠β=90°;②x=130,y=70
【分析】(1)利用平行线的性质得到∠ACD,从而得出结果;
(2)①过点C作CD∥a,利用内错角的性质得到∠α=∠ACD,∠β=∠BCD,相加可得结果;②利用∠α+∠β=90°进行等量代换,得到x-y=60,再根据得到方程组,解之即可.
【解析】解:(1)∵∠2=40°,∠ACB=90°,
∴∠ACD=50°,
∵a∥b,
∴∠1=∠ACD=50°;
(2)①如图,过点C作CD∥a,
∵a∥b,
∴CD∥b,
∴∠α=∠ACD,∠β=∠BCD,
∴∠α+∠β=∠ACD+∠BCD=90°;
②∵∠α=180°-x°-30°,∠β=y°,∠α+∠β=90°,
∴180°-x°-30°+y°=90°,
∴x-y=60,①
∵,
∴x+y=200,②
①+②得:2x=260,解得:x=130,
②-①得:2y=140,解得:y=70.
【点睛】本题考查了平行线的性质,平方差公式,二元一次方程组,解题的关键是添加辅助线得到∠α+∠β=90°,再进行等量代换得到x和y的关系.
28.已知,将一副三角板中的两块直角三角板如图1放置,,,,.
(1)若三角板如图1摆放时,则______,______.
(2)现固定的位置不变,将沿方向平移至点E正好落在上,如图2所示,与交于点G,作和的角平分线交于点H,求的度数;
(3)现固定,将绕点A顺时针旋转至与直线首次重合的过程中,当线段与的一条边平行时,请直接写出的度数.
【答案】(1)15°;150°;(2)67.5°;(3)30°或90°或120°
【分析】(1)根据平行线的性质和三角板的角的度数解答即可;
(2)根据平行线的性质和角平分线的定义解答即可;
(3)分当BC∥DE时,当BC∥EF时,当BC∥DF时,三种情况进行解答即可.
【解析】解:(1)作EI∥PQ,如图,
∵PQ∥MN,
则PQ∥EI∥MN,
∴∠α=∠DEI,∠IEA=∠BAC,
∴∠DEA=∠α+∠BAC,
∴α= DEA -∠BAC=60°-45°=15°,
∵E、C、A三点共线,
∴∠β=180°-∠DFE=180°-30°=150°;
故答案为:15°;150°;
(2)∵PQ∥MN,
∴∠GEF=∠CAB=45°,
∴∠FGQ=45°+30°=75°,
∵GH,FH分别平分∠FGQ和∠GFA,
∴∠FGH=37.5°,∠GFH=75°,
∴∠FHG=180°-37.5°-75°=67.5°;
(3)当BC∥DE时,如图1,
∵∠D=∠C=90,
∴AC∥DF,
∴∠CAE=∠DFE=30°,
∴∠BAM+∠BAC=∠MAE+∠CAE,
∠BAM=∠MAE+∠CAE-∠BAC=45°+30°-45°=30°;
当BC∥EF时,如图2,
此时∠BAE=∠ABC=45°,
∴∠BAM=∠BAE+∠EAM=45°+45°=90°;
当BC∥DF时,如图3,
此时,AC∥DE,∠CAN=∠DEG=15°,
∴∠BAM=∠MAN-∠CAN-∠BAC=180°-15°-45°=120°.
综上所述,∠BAM的度数为30°或90°或120°.
【点睛】本题考查了角平分线的定义,平行线性质和判定:两直线平行,同位角相等;两直线平行,同旁内角互补;两直线平行,内错角相等.此题难度适中,注意掌握辅助线的作法,注意掌握数形结合思想与方程思想的应用,理清各角度之间的关系是解题的关键,也是本题的难点.
四、情景探究问题
29.综合与探究【问题情境】
王老师组织同学们开展了探究三角之间数量关系的数学活动.
(1)如图1,EF∥MN,点A、B分别为直线EF、MN上的一点,点P为平行线间一点,请直接写出∠PAF、∠PBN和∠APB之间的数量关系;
【问题迁移】
(2)如图2,射线OM与射线ON交于点O,直线m∥n,直线m分别交OM、ON于点A、D,直线n分别交OM、ON于点B、C,点P在射线OM上运动.
①当点P在A、B(不与A、B重合)两点之间运动时,设∠ADP=∠α,∠BCP=∠β.则∠CPD,∠α,∠β之间有何数量关系?请说明理由;
②若点P不在线段AB上运动时(点P与点A、B、O三点都不重合),请你画出满足条件的所有图形并直接写出∠CPD,∠α,∠β之间的数量关系.
【答案】(1)∠PAF+∠PBN+∠APB=360°;(2)①,见解析;②或
【分析】(1)作PC∥EF,如图1,由PC∥EF,EF∥MN得到PC∥MN,根据平行线的性质得∠PAF+∠APC=180°,∠PBN+∠CPB=180°,即有∠PAF+∠PBN+∠APB=360°;
(2)①过P作PE∥AD交ON于E,根据平行线的性质,可得到,,于是;
②分两种情况:当P在OB之间时;当P在OA的延长线上时,仿照①的方法即可解答.
【解析】解:(1)∠PAF+∠PBN+∠APB=360°,理由如下:
作PC∥EF,如图1,
∵PC∥EF,EF∥MN,
∴PC∥MN,
∴∠PAF+∠APC=180°,∠PBN+∠CPB=180°,
∴∠PAF+∠APC+∠PBN+∠CPB=360°,
∴∠PAF+∠PBN+∠APB=360°;
(2)①,
理由如下:如答图,过P作PE∥AD交ON于E,
∵AD∥BC,
∴PE∥BC,
∴,,
∴
②当P在OB之间时,,理由如下:
如备用图1,过P作PE∥AD交ON于E,
∵AD∥BC,
∴PE∥BC,
∴,,
∴;
当P在OA的延长线上时,,理由如下:
如备用图2,过P作PE∥AD交ON于E,
∵AD∥BC,
∴PE∥BC,
∴,,
∴;
综上所述,∠CPD,∠α,∠β之间的数量关系是或.
【点睛】本题考查了平行线的性质:两直线平行,同位角相等,内错角相等,同旁内角互补.难点是分类讨论作平行辅助线.
30.问题情境
(1)如图1,已知,求的度数.佩佩同学的思路:过点作,进而,由平行线的性质来求,求得 ;
问题迁移
(2)图2,图3均是由一块三角板和一把直尺拼成的图形,三角板的两直角边与直尺的两边重合与相交于点,有一动点在边上运动,连接,记.
①如图2,当点在两点之间运动时,请直接写出与之间的数量关系;
②如图3,当点在两点之间运动时,与之间有何数量关系?请判断并说明理由.
【答案】(1)80;(2)①;②
【分析】(1)过点P作PG∥AB,则PG∥CD,由平行线的性质可得∠BPC的度数;
(2)①过点P作FD的平行线,依据平行线的性质可得∠APE与∠α,∠β之间的数量关系;
②过P作PQ∥DF,依据平行线的性质可得∠β=∠QPA,∠α=∠QPE,即可得到∠APE=∠APQ-∠EPQ=∠β-∠α.
【解析】解:(1)过点P作PG∥AB,则PG∥CD,
由平行线的性质可得∠B+∠BPG=180°,∠C+∠CPG=180°,
又∵∠PBA=125°,∠PCD=155°,
∴∠BPC=360°-125°-155°=80°,
故答案为:80;
(2)①如图2,
过点P作FD的平行线PQ,
则DF∥PQ∥AC,
∴∠α=∠EPQ,∠β=∠APQ,
∴∠APE=∠EPQ+∠APQ=∠α+∠β,
∠APE与∠α,∠β之间的数量关系为∠APE=∠α+∠β;
②如图3,∠APE与∠α,∠β之间的数量关系为∠APE=∠β-∠α;理由:
过P作PQ∥DF,
∵DF∥CG,
∴PQ∥CG,
∴∠β=∠QPA,∠α=∠QPE,
∴∠APE=∠APQ-∠EPQ=∠β-∠α.
【点睛】本题主要考查了平行线的性质,解决问题的关键是过拐点作平行线,利用平行线的性质得出结论.
31.[阅读•领会]
如图①,为了判断两直线的位置关系.我们添加了直线c为“辅助线”.
在部分代数问题中,引入字母解决复杂问题,我们称引入的字母为“辅助元”.
【实践•体悟】
(1)计算,这个算式直接计算很麻烦,请你引入合适的“辅助元”完成计算.
(2)若关于x、y的方程组的解是的解是,则关于x、y的方程组的解为 .
【创造•突破】
(3)已知直线ABCD.如图2,请写出∠ABE、∠E、∠CDE的数量关系,并添加适当的辅助线说明理由.
(4)已知直线ABCD.如图3,∠ABM=∠MBE,∠CDN=∠NDE,直线MB、ND交于点F,若∠F=m°,则∠E= .(用含m的代数式表示)
【答案】(1);(2);(3)∠ABE=∠CDE+∠E,理由见解析;(4)4m°
【分析】(1)设,将式子进行变形,即可求解;
(2)把代入方程组得到不含x,y的方程组,通过与方程组比较便可得到答案;
(3)延长AB,交DE于F,利用平行线的性质和三角形的外角性质可得出结论;
(4)延长AB交DE于G,延长CD交BF于H,由平行线的性质以及三角形外角性质,即可得到∠E=∠ABE-∠AGE=∠ABE-∠CDE;依据∠CHB是△DFH的外角,即可得到∠F=∠CHB-∠FDH=∠ABE-∠CDE=(∠ABE-∠CDE),进而得出∠E =4∠F,从而求解.
【解析】解:(1)设,
∴原式=
=
=;
(2)把代入方程组得:,
与方程组比较得:,
∴方程组的解为:;
(3)延长AB,交DE于F,
∵AB∥CD,
∴∠BFE=∠CDE,
∵∠ABE=∠BFE+∠E,
∴∠ABE=∠CDE+∠E;
(4)如图,延长AB交DE于G,延长CD交BF于H,
∵AB∥CD,
∴∠CDG=∠AGE,
∵∠ABE是△BEG的外角,
∴∠E=∠ABE-∠AGE=∠ABE-∠CDE,①
∵∠ABM=∠MBE,∠CDN=∠NDE,
∴∠ABM=∠ABE=∠CHB,∠CDN=∠CDE=∠FDH,
∵∠CHB是△DFH的外角,
∴∠F=∠CHB-∠FDH=∠ABE-∠CDE=(∠ABE-∠CDE),②
由①代入②,可得∠E=4∠F=4m°.
【点睛】本题考查了整式的混合运算、方程组的求解、平行线的性质,三角形外角的性质等知识点,理解“辅助线”和“辅助元”并运用辅助元素是解决本题的关键.
32.课题学习:平行线的“等角转化”功能.
阅读理解:
如图1,已知点A是BC外一点,连接AB,AC,求∠BAC+∠B+∠C的度数.
(1)阅读并补充下面推理过程
解:过点A作ED∥BC,
∴∠B=∠EAB,∠C=
又∵∠EAB+∠BAC+∠DAC=180°
∴∠B+∠BAC+∠C=180°
解题反思:
从上面推理过程中,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.
方法运用:
(2)如图2,已知AB∥ED,求∠B+∠BCD+∠D的度数.(提示:过点C作CF∥AB)
深化拓展:
(3)如图3,已知AB∥CD,点C在点D的右侧,∠ADC=70°,点B在点A的左侧,∠ABC=60°,BE平分∠ABC,DE平分∠ADC,BE,DE所在的直线交于点E,点E在AB与CD两条平行线之间,求∠BED的度数.
【答案】(1)∠DAC;(2)360°;(3)65°
【分析】(1)根据平行线的性质即可得到结论;
(2)过C作CF∥AB根据平行线的性质得到∠D=∠FCD,∠B=∠BCF,然后根据已知条件即可得到结论;
(3)过点E作EF∥AB,然后根据两直线平行内错角相等,即可求∠BED的度数.
【解析】解:(1)过点A作ED∥BC,
∴∠B=∠EAB,∠C=∠DCA,
又∵∠EAB+∠BAC+∠DAC=180°,
∴∠B+∠BAC+∠C=180°.
故答案为:∠DAC;
(2)过C作CF∥AB,
∵AB∥DE,
∴CF∥DE,
∴∠D=∠FCD,
∵CF∥AB,
∴∠B=∠BCF,
∵∠BCF+∠BCD+∠DCF=360°,
∴∠B+∠BCD+∠D=360°;
(3)如图3,过点E作EF∥AB,
∵AB∥CD,
∴AB∥CD∥EF,
∴∠ABE=∠BEF,∠CDE=∠DEF,
∵BE平分∠ABC,DE平分∠ADC,∠ABC=60°,∠ADC=70°,
∴∠ABE=∠ABC=30°,∠CDE=∠ADC=35°,
∴∠BED=∠BEF+∠DEF=30°+35°=65°.
【点睛】此题考查了平行线的判定与性质,解题的关键是正确添加辅助线,利用平行线的性质进行推算.
33.已知,如图①,∠BAD=50°,点C为射线AD上一点(不与A重合),连接BC.
(1)[问题提出]如图②,AB∥CE,∠BCD=73 °,则:∠B= .
(2)[类比探究]在图①中,探究∠BAD、∠B和∠BCD之间有怎样的数量关系?并用平行线的性质说明理由.
(3)[拓展延伸]如图③,在射线BC上取一点O,过O点作直线MN使MN∥AD,BE平分∠ABC交AD于E点,OF平分∠BON交AD于F点,交AD于G点,当C点沿着射线AD方向运动时,∠FOG的度数是否会变化?若变化,请说明理由;若不变,请求出这个不变的值.
【答案】(1);(2),见解析;(3)不变,
【分析】(1)根据平行线的性质求出,再求出的度数,利用内错角相等可求出角的度数;
(2)过点作∥,类似(1)利用平行线的性质,得出三个角的关系;
(3)运用(2)的结论和平行线的性质、角平分线的性质,可求出的度数,可得结论.
【解析】(1)因为∥,
所以,
因为∠BCD=73 °,
所以,
故答案为:
(2),
如图②,过点作∥,
则,.
因为,
所以,
(3)不变,
设,
因为平分,
所以.
由(2)的结论可知,且,
则:.
因为∥,
所以,
因为平分,
所以.
因为∥,
所以,
所以.
【点睛】本题考查了平行线的性质和角平分线的定义,解题关键是熟练运用平行线的性质证明角相等,通过等量代换等方法得出角之间的关系.
五、传统解答证明题
34.已知,直角的边与直线a分别相交于O、G两点,与直线b分别交于E、F点,.
(1)将直角如图1位置摆放,如果,则______;
(2)将直角如图2位置摆放,N为AC上一点,,请写出与之间的等量关系,并说明理由.
(3)将直角如图3位置摆放,若,延长AC交直线b于点Q,点P是射线GF上一动点,探究,与的数量关系,请直接写出结论.
【答案】(1)136°;(2)∠AOG+∠NEF=90°,理由见解析;(3)当点P在GF上时,∠OPQ=140°﹣∠POQ+∠PQF;当点P在线段GF的延长线上时,140°﹣∠POQ=∠OPQ+∠PQF.
【分析】(1)如图1,作CP∥a,则CP∥a∥b,根据平行线的性质可得∠AOG=∠ACP,∠BCP+∠CEF=180°,然后利用∠ACP+∠BCP=90°即可求得答案;
(2)如图2,作CP∥a,则CP∥a∥b,根据平行线的性质可得∠AOG=∠ACP,∠BCP+∠CEF=180°,然后结合已知条件可得∠BCP=∠NEF,然后利用∠ACP+∠BCP=90°即可得到结论;
(3)分两种情况,如图3,当点P在GF上时,过点P作PN∥OG,则NP∥OG∥EF,根据平行线的性质可推出∠OPQ=∠GOP+∠PQF,进一步可得结论;如图4,当点P在线段GF的延长线上时,同上面方法利用平行线的性质解答即可.
【解析】解:(1)如图1,作CP∥a,
∵,
∴CP∥a∥b,
∴∠AOG=∠ACP,∠BCP+∠CEF=180°,
∴∠BCP=180°﹣∠CEF,
∵∠ACP+∠BCP=90°,
∴∠AOG+180°﹣∠CEF=90°,
∵∠AOG=46°,
∴∠CEF=136°,
故答案为136°;
(2)∠AOG+∠NEF=90°.
理由如下:如图2,作CP∥a,
则CP∥a∥b,
∴∠AOG=∠ACP,∠BCP+∠CEF=180°,
而∠NEF+∠CEF=180°,
∴∠BCP=∠NEF,
∵∠ACP+∠BCP=90°,
∴∠AOG+∠NEF=90°;
(3)如图3,当点P在GF上时,过点P作PN∥OG,
∴NP∥OG∥EF,
∴∠GOP=∠OPN,∠PQF=∠NPQ,
∴∠OPQ=∠GOP+∠PQF,
∴∠OPQ=140°﹣∠POQ+∠PQF;
如图4,当点P在线段GF的延长线上时,过点P作PN∥OG,
∴NP∥OG∥EF,
∴∠GOP=∠OPN,∠PQF=∠NPQ,
∵∠OPN=∠OPQ+∠QPN,
∴∠GOP=∠OPQ+∠PQF,
∴140°﹣∠POQ=∠OPQ+∠PQF.
【点睛】本题考查了平行线的性质以及平行公理的推论等知识,属于常考题型,正确添加辅助线、灵活应用平行线的判定和性质是解题的关键.
35.如图1,已知,,点在上,点,在上,点在,之间,连接,,,.
(1)求证:;
(2)如图2,平分交于,,平分,,
①若,时,求的度数;
②如图3,平分,,交于点,若,求的值.
【答案】(1)见解析;
(2)①;②.
【分析】(1)根据平行线的性质得出,结合题意即可得出,从而证明;
(2)①如图,过点H作,即得出.由,可设,则.再根据平行线的性质和角平分线的定义即可得出方程,解出x,从而可求出答案;
②如图,过点M作.由题意可设,则.再根据平行线的性质和角平分线的定义即可得出方程组,解出,最后作比求值即可.
【解析】(1)证明:∵,
∴.
∵,
∴,
∴;
(2)①解:如图,过点H作.
∴.
由题意可知:,
故可设,则.
∵,
∴,,.
∵平分,平分,
∴,,
∴,.
由(1)可知,
∴,
∴,
解得:.
∴,.
∵,
∴,
∴;
②解:如图,过点M作.
由题意可设,则.
∵,平分
∴,.
∵,
∴.
∵平分,
∴.
∵,
∴,
∴.
∵平分,
∴,,
∴.
∵,
∴.
∴,即.
由(1)可知,
∴,
∴.
即,
解得:,
∴.
【点睛】本题主要考查平行线的判定和性质,角平分线的定义等知识.正确的作出辅助线并利用数形结合的思想是解题的关键.
36.已知,,、分别为直线、上的点,为平面内任意一点,连接、.
(1)如图(1),请直接写出、与之间的数量关系.
(2)如图(2),过点作、交直线上的点、,点在上,过作,求证:.
(3)如图(3),在(2)的条件下,若,,求的度数.
【答案】(1);
(2)见解析;
(3).
【分析】(1)如图,过E作,根据平行公理得,根据平行线的性质得
,,对角进行加减运算即可求;
(2)根据垂直和周角的概念可得,根据平行线的性质得
,根据邻补角得,然后等量代换即可求得结果;
(3)结合已知求得由(1)可知,,结合已知和邻
补角得,由(2)的结论得求出
,最后根据三角形内角和求出依据,利
用平行线的性质即可求解.
【解析】(1)如图,过E作,
,
,
,
,
,
即;
(2)证明:、,
,
,
,
,
,
,
;
(3),
由(1)可知,,
,
,,
,
由(2)可知,
,
解得:,
,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了平行线的性质的综合应用,垂直和邻补角的概念;解题的关键是依据平行线的性质找到角之间的数量关系.
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