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初中数学苏科版七年级下册12.2 证明优秀同步训练题
展开1.了解定义、命题、真命题、假命题的含义,会区分命题的题设(条件)和结论,会判断一个命题的真假;
2.了解综合法的证明步骤和书写格式.
3.运用平行线的判定与性质、三角形的内角和定理及其推论去解决一些简单的问题,用几何语言进行简单的推理论证.
4.了解逆命题的概念,会识别两个互逆命题,并知道原命题成立,逆命题不一定成立.会判断一个命题的逆命题的真假.
知识点01:定义、命题、真命题、假命题
定义:对名称或术语的含义进行描述或做出规定,就是给它们的定义.
命题:判断一件事情的句子叫命题.
真命题:如果条件成立,那么结论成立,这样的命题叫做真命题.
假命题:如果条件成立时,不能保证结论总是正确的,也就是说结论不成立,这样的命题叫做假命题.
【易错点剖析】命题属于判断句或陈述句,是对一件事情作出判断,与判断的正确与否没有关系.其中命题的题设是已知事项,结论是由已知事项推出的事项.当证明一个命题是假命题时只要举出一个反例就可以,即只需列出一个具备条件而不具备结论的例子即可.要说明一个真命题,则要从命题的条件出发,根据已学过的基本事实、定义、性质和定理等,进行有理有据的推理,证明它的正确性.
知识点02:证明
根据已知真命题,确定某个命题的真实性的过程,叫做证明.经过证明的真命题称为定理.
证明过程必须做到言必有据.证明过程通常包含几个推理,每个推理都应包括因、果和有因得果的依据.其中,“因”是已知事项,“果”是推出的结论;“有因得果的依据”是基本事实、定义、已学过的定理以及等式性质、不等式性质.
证明的步骤:1.根据题意,画出图形;
2.根据命题的条件、结论,结合图形,写出已知、求证;
3.写出证明过程.
【易错点剖析】推理和证明是有区别的,推理是证明的组成部分,一个证明过程往往包含多个推理.
知识点03:三角形的内角和定理及其推论
三角形的内角和定理:三角形的三个内角的和等于180°.
推论:三角形的外角等于与它不相邻的两个内角和.
【易错点剖析】(1)三角形内角的概念:三角形内角是三角形三边的夹角.每个三角形都有三个内角,且每个内角均大于0°且小于180°.
(2)三角形内角和定理的应用
主要用在求三角形中角的度数.①直接根据两已知角求第三个角;②依据三角形中角的关系,用代数方法求三个角;③在直角三角形中,已知一锐角可利用两锐角互余求另一锐角.
(3)三角形外角的定义:三角形的一边与另一边的延长线组成的角,叫做三角形的外角.
三角形共有六个外角,其中有公共顶点的两个相等,因此共有三对.
(4)三角形的外角性质:
①三角形的外角和为360°.
②三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角的和.
③三角形的一个外角大于和它不相邻的任何一个内角.
(5)若研究的角比较多,要设法利用三角形的外角性质②将它们转化到一个三角形中去.
知识点04:互逆命题
在两个命题中,如果第一个命题的条件是第二个命题的结论,而第一个命题的结论又是第二个命题的条件,那么这两个命题叫做互逆命题.其中一个命题是另一个命题的逆命题.
把一个命题的条件与结论互换,就得到它的逆命题,我们能够判断一个命题及其它的逆命题的真假.证明一个命题是假命题,只需举出一个反例就可以了.
【易错点剖析】每一个命题都有对应的逆命题,一个真命题的逆命题不一定是真命题,同样一个假命题的逆命题也不一定仍为假命题.
反例就是复合命题的条件,但不符合命题的结论的例子,它可以是数值、图形,也可以是文字说明.一个命题的反例可以有很多个,解题时只需要举出其中最易懂的一个即可.
重点考向01:定义、命题及定理的概念
重点考向02:真命题与假命题
重点考向03:证明过程
重点考向04:完全平方公式及运用
重点考向05:平方差公式及应用
重点考向06:等式的性质
重点考向07:平行线的判定
重点考向08:平行线的判定与性质
重点考向09:三角形内角和定理
重点考向10:三角形的外角性质
重点考向11:逆命题
重点考向01:定义、命题及定理的概念
【典例精讲】(2023八上·怀远期中)如图,有三个论断:①;②;③,请你从中任选两个作为条件,另一个作为结论构成一个命题,并证明该命题的正确性.
【答案】解:已知:,
求证:
证明:如图,
∵
又
∴
∴
∴
又∵
∴
∴
∴
【思路点拨】利用命题的定义,平行线的判定方法和性质求解即可。
【变式训练1-1】(2023七下·武昌期末)下列命题正确的是( )
A.同位角相等
B.过一点有且只有一条直线与已知真线垂直
C.互补的两个角是邻补角
D.直线a,b,c,若a∥b,b∥c,则a∥c
【答案】D
【规范解答】解:A、两直线平行,同位角相等,故选项A错误;
B、在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直,故选项B错误;
C、 邻补角:两个角有一条公共边,它们的另一边互为反向延长线,具有这种关系的两个角,叫做邻补角;故选项C错误;
D、直线a,b,c,若a∥b,b∥c,则a∥c。平行公理的推论 如果两条直线都与第三条直线平行,那么这两条直线也互相平行;故选项D正确。
故答案为:D
【思路点拨】 命题(判断)是指一个判断句的语义(实际表达的概念),这个概念是可以被定义并观察的现象。
【变式训练1-2】(2023七下·松原月考)如图,从①,②,③三个条件中选出两个作为已知条件,另一个作为结论可以组成3个命题.
(1)这三个命题中,真命题有 个;
(2)选择一个真命题,并且完成证明过程.
【答案】(1)3
(2)解:已知,.求证:.
证明:,,
,,,
,,,.
【规范解答】解:(1)根据题意,所有的命题为①②③,①③②,②③①,且均为真命题;
(2) ,,
,,,
,,,.
【思路点拨】(1)根据题意表示出所有命题,判断命题的真假;
(2)任选一个命题,由直线平行的判定定理和性质进行证明。
【变式训练1-3】(2023七下·玄武月考)如图,有三个条件:①,②,③,从中任选两个作为已知条件,另一个作为结论,可以组成3个命题,例如:
以③作为结论的命题是:如图,已知,,求证:
(1)请按要求写出命题:
以①作为结论的命题是: ;
以②作为结论的命题是: ;
(2)请证明以②作为结论的命题.
【答案】(1)如图,已知∠C=∠D,∠A=∠F,求证:∠1=∠2;如图,已知∠1=∠2,∠A=∠F,求证:∠C=∠D.
(2)解:∵∠1=∠2
∴DB//EC
∴∠DBA=∠C
∵∠A=∠F
∴DF//AC
∴∠D=∠DBA
∴∠C=∠D.
【规范解答】解:(1)如图,已知∠C=∠D,∠A=∠F,求证:∠1=∠2.
如图,已知∠1=∠2,∠A=∠F,求证:∠C=∠D.
【思路点拨】(1)以①作为结论的命题是:已知∠C=∠D,∠A=∠F,求证:∠1=∠2;以②作为结论的命题是:已知∠1=∠2,∠A=∠F,求证:∠C=∠D;
(2)根据∠1=∠2可得DB//EC,由平行线的性质可得∠DBA=∠C ,根据∠A=∠F可得DF//AC, 由平行线的性质可得∠D=∠DBA,据此可得结论.
重点考向02:真命题与假命题
【典例精讲】(2023八上·宣城期中)下列命题中,为真命题的是( )
A.两个锐角之和一定为钝角B.相等的两个角是对顶角
C.同位角相等D.垂线段最短
【答案】D
【规范解答】解:A、两个锐角之和不一定为钝角
反例: , ,则此项为假命题
B、相等的两个角不一定是对顶角,则此项为假命题
C、只有当两直线平行时,同位角才相等,则此项为假命题
D、由垂线段公理得:垂线段最短,则此项为真命题
故答案为:D.
【思路点拨】根据角的分类与运算、对顶角的性质、同位角的定义、垂线段公理逐项判断即可.
【变式训练2-1】(2023七下·辛集期末) 老师布置了一项作业,对一个真命题进行证明,下面是小云给出的证明过程:
证明:如图,,
.
,
,
,
.
已知该证明过程是正确的,则证明的真命题是( )
A.在同一平面内,若,且,则
B.在同一平面内,若,且,则
C.两直线平行,同位角不相等
D.两直线平行,同位角相等
【答案】A
【规范解答】根据题干中的证明过程,可得:
证明的真命题是:在同一平面内,若,且,则,
故答案为:A.
【思路点拨】先阅读题干,再根据题干中的证明步骤分析求解即可.
【变式训练2-2】(2023七下·西青期末)下列命题:
①互补的两个角一定是邻补角;②直线外一点到这条直线的垂线段的长度,叫做点到直线的距离;③两直线平行,同旁内角相等;④如果两条直线都与第三条直线平行,那么这两条直线也互相平行;⑤在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直.
其中真命题的个数是( )
A.1B.2C.3D.4
【答案】C
【规范解答】解:
①互补的两个角可以是邻补角,还可以是同旁内角。选项为假命题,不合题意;
②直线外一点到这条直线的垂线段的长度,叫做点到直线的距离;选项为真命题,符合题意;
③两直线平行,同旁内角互补,可能是相等的;选项为假命题,不合题意;
④如果两条直线都与第三条直线平行,那么这两条直线也互相平行;选项为真命题,符合题意;
⑤在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直。选项为真命题,符合题意;
综上,正确的有②④⑤,共3个.
故答案为:C.
【思路点拨】本题考查真命题的定义。 如果一个命题的题设成立时,保证结论一定成立,那么这样的命题叫作真命题。如果一个命题的题设成立时,不能保证结论一定成立,那么这样的命题叫作假命题。
【变式训练2-3】(2023七下·孝义期末)下列命题:①在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直;②经过直线外一点,有且只有一条直线与已知直线平行;③同位角相等;④对顶角相等.真命题个数是( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
【答案】C
【规范解答】解:①∵“ 在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直 ”是真命题,∴①正确;
②∵“ 经过直线外一点,有且只有一条直线与已知直线平行 ”是真命题,∴②正确;
③∵“两直线平行,同位角相等”,∴③不正确;
④∵“ 对顶角相等 ”是真命题,∴④正确;
∴真命题的序号为:①②④,
∴共有3个真命题;
故答案为:C.
【思路点拨】利用真命题的定义逐项判断即可.
重点考向03:证明过程
【典例精讲】(2023七下·石家庄期末) 定理:两条直线被第三条直线所截,如果内错角相等,那么这两条直线平行.
已知:如图,直线,被直线所截,.
对说明理由.
下列说法正确的是( )
A.方法只要测量够组内错角进行验证,就能说明该定理的正确性
B.方法用特殊到一般的数学方法说明了该定理的正确性
C.方法用严谨的推理说明了该定理的正确性
D.方法还需说明其他位置的内错角,对该定理的说明才完整
【答案】C
【规范解答】∵方法1利用测量的方法总是有误差的,∴不严谨,且说法不正确;
∵方法2时用严谨的推理说明了该定理的正确,
故答案为:C.
【思路点拨】利用对顶角相等可得∠1=∠3,再利用等量代换可得∠2=∠3,再利用平行线的判定方法可得答案.
【变式训练3-1】(2023七下·东莞期中)如图,点在直线上,,.
求证:.
【答案】证明:已知,
同旁内角互补,两直线平行,
两直线平行,内错角相等,
又已知,
,
,
等式的性质,
内错角相等,两直线平行,
两直线平行,内错角相等.
【思路点拨】由同旁内角互补,两直线平行可得AD∥CD,由两直线平行,内错角相等可得∠BAP=∠APC,进而根据等量减去等量差相等可得∠3=∠4,再由内错角相等,两直线平行得AE∥PF,最后根据两直线平行,内错角相等可得∠E=∠F.
【变式训练3-2】(2023七下·东莞期中)完成下面的证明.在括号中注明理由
已知:如图,,,
求证:.
证明:,已知
,( )
又,已知
▲ ,( )
▲ ,( )
等量代换
【答案】证明:,已知
,两直线平行,同位角相等
又,已知
,内错角相等,两直线平行
,两直线平行,内错角相等
等量代换.
故答案为:两直线平行,同位角相等;DE,内错角相等,两直线平行;∠E,两直线平行,内错角相等.
【思路点拨】先根据两直线平行,同位角相等的∠2=∠C,再由内错角相等,两直线平行得AC∥DE,进而由两直线平行,内错角相等得∠2=∠E,最后由等量代换可得∠C=∠E.
【变式训练3-3】(2023七下·丹东期末)完成下面的说理过程:
已知:如图,,,,
求证:.
证明:因为已知,
所以( ).
因为,
所以( )°.
因为,
所以( )°,
所以( )
【答案】解:证明:因为已知,
所以两直线平行,内错角相等.
因为,
所以.
因为,
所以,
所以同旁内角互补,两直线平行.
【思路点拨】根据两直线平行,内错角相等得:进而求出,最后根据同旁内角互补,两直线平行,证明.
重点考向04:完全平方公式及运用
【典例精讲】计算(x+3y)2-(3x+y)2的结果是( )
A.8x2-8y2B.8y2-8x2C.8(x+y)2D.8(x-y)2
【答案】B
【规范解答】解:原式=
故答案为:B.
【思路点拨】利用完全平方公式,进行展开计算,得出结果。
【变式训练4-1】(1)已知求下列各式的值:①
②(a-b)².
(2) 若求的值.
【答案】(1)①
②26
(2)
【变式训练4-2】 已知a+b=5, ab=3.求:
(1) 的值.
(2) 的值.
(3) 的值.
【答案】(1)解:∵a+b=5, ab=3,
∴a2b+ab2=ab(a+b)=3×5=15;
(2)解:∵a+b=5, ab=3,
∴a2+b2=(a+b)2-2ab=52-2×3=19;
(3)解:∵a+b=5, ab=3,
∴(a2-b2)2=[(a+b)(a-b)]2=(a+b)2(a-b)2=(a+b)2[(a+b)2-4ab]=52×(52-4×3)=325.
【思路点拨】(1)将待求式子利用提取公因式法分解因式后,整体代入计算可得答案;
(2)将待求式子利用完全平方公式变形为(a+b)2-2ab,然后整体代入计算可得答案;
(3)先将待求式子的底数利用平方差公式分解因式,再根据积的乘方法则进行计算,进而利用完全平方公式将式子变形为(a+b)2[(a+b)2-4ab],最后整体代入计算可得答案.
【变式训练4-3】若二次多项式是一个完全平方式,则实数k的值是 .
【答案】4或-4
【规范解答】解:∵二次多项式是一个完全平方式,
∴
∴
故答案为:4或-4.
【思路点拨】先找到两个平方项,进而可确定完全平方公式的乘积的二倍,进而即可求解.
重点考向05:平方差公式及应用
【典例精讲】(2023七下·长春月考)计算:
(1)
(2)
【答案】(1)解:
(2)解:
【思路点拨】(1)利用单项式乘多项式的计算方法求解即可;
(2)先利用平方差公式展开,再求解即可.
【变式训练5-1】计算:
(1)
(2)
(3)(2m-3n)(3n-2m)-(2m-3n)(3n+2m).
【答案】(1)-7
(2)t⁶
(3)-8m²+12mn
【规范解答】解:(1)原式=-8+1=-7;
(2);
(3) (2m-3n)(3n-2m)-(2m-3n)(3n+2m)
=-(2m-3n)2-(2m)2+(3n)2
=-8m²+12mn
【思路点拨】(1)先计算负指数幂、0指数幂,再作加法;
(2)先利用积的乘方与幂的乘方法则计算,再合并同类项;
(3)先利用完全平方公式、平方差公式分别计算后,合并同类项.
【变式训练5-2】下列计算中,不正确的是( )
A.
B.×100=25600
C.49²+49=49×(49+1)=49×50=2450
D.=81
【答案】D
【变式训练5-3】计算+1的结果是 ( )
A.3¹²+1B.C.3³¹D.3²²
【答案】D
【规范解答】解:原式= +1
故答案为:.
【思路点拨】利用平方差公式进行计算即可求解.
重点考向06:等式的性质
【典例精讲】(2023八上·榆林月考)定义新运算:对于任意实数、约定关于的一种运算如下:.例如:.若,且,则的值是 .
【答案】
【规范解答】解:根据定义新运算可得:;.
①+②,得:3x+3y=12,
∴x+y=4.
故第1空答案为:4.
【思路点拨】首先根据新定义运算列出等式①②,然后根据等式的性质,①+②即可得出答案。
【变式训练6-1】2023七下·长沙期末)已知方程组,则的值为 .
【答案】1
【规范解答】解: ,两式相减得:3x-3y=3.
∴x-y=1.
故第1空答案为:1.
【思路点拨】根据等式的性质,直接把两式相减,即可得到答案。
【变式训练6-2】(2023七下·房山期末)下列命题中,假命题是( )
A.同角的补角相等
B.同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直
C.如果,,那么
D.两条直线被第三条直线所截,同旁内角互补
【答案】D
【规范解答】解:A、同角的补角相等,真命题,故不符合题意;
B、 同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直,真命题,故不符合题意;
C、如果,,那么, 真命题,故不符合题意;
D、两条平行直线被第三条直线所截,同旁内角互补 ,原命题是假命题,故符合题意;
故答案为:D.
【思路点拨】根据补角的性质、垂线的性质、等式的性质、平行线的性质分别判断即可.
【变式训练6-3】(2023七下·蜀山期末)已知实数、、满足,下列结论正确的是( )
A.可能为
B.若、、中有两个数相等,则
C.若,则
D.若,则
【答案】D
【规范解答】解:A、当a=-1时, 为-1-b=-b,即得-1=0,等式不成立,
∴原说法不正确,故不符合题意;
B、假如a=c,由无法得出a=0,b=0或c=0,则abc≠0,故不符合题意;
C、∵,
∴b-a=ab,与原等式矛盾,原说法不正确,故不符合题意;
D、若c=1,则a-b=ab=1,
∴a2+b2=(a-b)2+2ab=1+2=3,原说法正确,故符合题意;
故答案为:D.
【思路点拨】A、把a=-1代入等式中即可判断;
B、假如a=c,代入等式中无法得出a=0,b=0或c=0,据此判断即可;
C、由可得b-a=ab,显然与原等式矛盾,即可判断;
D、若c=1,则a-b=ab=1,由a2+b2=(a-b)2+2ab,整体代入求值即可判断.
重点考向07:平行线的判定
【典例精讲】如图,过直线外一点画已知直线的平行线的方法,其依据是( )
A.同旁内角互补,两直线平行B.两直线平行,同位角相等
C.同位角相等,两直线平行D.内错角相等,两直线平行
【答案】C
【规范解答】如图:
∵∠1=∠2,
∴a∥b(同位角相等,两直线平行).
故答案为:C.
【思路点拨】利用平行线的判定方法求解即可。
【变式训练7-1】如图,平面反光镜AC斜放在地面AB上,一束光线从地面上的P点射出,DE是反射光线.已知∠APD=120°,若要使反射光线DE∥AB,则∠CAB应调节为 °(提示:∠ADP=∠CDE,三角形的内角和等于180°).
【答案】30
【规范解答】解:要使DE∥AB,则∠APD=∠PDE,
∵∠APD=120°,
∴∠PDE=120°,
∵ ∠ADP=∠CDE, ∠ADP+∠PDE+∠CDE=180°,
∴ ∠ADP=∠CDE=30°,
∴∠CAB=180°-∠APD-∠ADP=30°.
故答案为:30.
【思路点拨】根据内错角相等,二直线平行,可得∠PDE=120°,由光的反射原理及平角的定义可得 ∠ADP=∠CDE=30°,最后根据三角形的内角和定理,由∠CAB=180°-∠APD-∠ADP可算出答案.
【变式训练7-2】若要求作业纸上两条相交直线 AB,CD 所夹锐角的大小,但其交点不在作业纸内,无法直接测量,两同学提供了如下间接测量的方案:
对于方案Ⅰ,Ⅱ,下列说法正确的是 ( )
A.Ⅰ可行,Ⅱ不可行B.Ⅰ不可行,Ⅱ可行
C.Ⅰ,Ⅱ都可行D.Ⅰ,Ⅱ都不可行
【答案】C
【规范解答】解:方案Ⅰ:,
,
直线AB、CD所夹锐角的大小等于直线AB、MN所夹锐角的大小,
测量的大小即可得到直线AB、CD所夹锐角的大小,
方案Ⅰ可行;
方案Ⅱ:直线AB、CD所夹锐角与和可组成三角形的三内角,
即直线AB、CD所夹锐角为:,
方案Ⅱ可行.
故答案为:C.
【思路点拨】本题考查了平行线的判定,三角形内角和定理.根据内错角相等,两直线平行,可判断方案Ⅰ可行;根据三角形内角和定理,可判断方案Ⅱ可行,即可得到答案.
【变式训练7-3】如图,AB⊥AC,∠1与∠B互余.
(1)AD 与 BC 平行吗? 为什么?
(2)若∠B=∠D,则 AB 与 CD 平行吗? 为什么?
【答案】(1)结论:AD∥BC.
理由:∵
∴
∵∠1与∠B互余,
∴
∴
∴.
(2)结论:AB∥CD.
理由:∵
∴
∴
∴.
【思路点拨】(1)根据垂直的定义和已知条件得到最后根据"内错角相等,两直线平行",进而即可求解;
(2)根据已知条件得到最后根据"内错角相等,两直线平行",进而即可求解.
重点考向08:平行线的判定与性质
【典例精讲】如图,已知AB∥CD,EG平分∠BEF,FG平分∠EFD.
(1)若∠1=50°,求∠2的度数;
(2)若EH平分∠AEF,判断EH,FG是否平行,并说明理由.
【答案】(1)解:∵EG平分∠BEF,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
又∵FG平分∠EFD,
∴ .
(2)解:∵EG平分∠BEF,EH平分∠AEF,
∴ ,
又∵ ,
∴ ,
同理,由EG平分∠BEF,FG平分∠EFD, ,
可得: ,
∴ ,
所以 ,
∴ .
【思路点拨】(1)由角平分线的定义可得,从而求出,根据平行线的性质可得,由角平分线的定义可得(2)由角平分线的定义可得从而求出∠HEG=,同理求出,利用三角形内角和求出∠G=90°,从而得出,利用平行线的判定即证结论.
【变式训练8-1】如图,BD是∠ABC的平分线,∠ABE+∠BCF=180°。
(1)若∠ABC=70°,求∠BCF的值.
(2)试说明:DE∥CF.
(3)若CB是∠ACF 的平分线,∠ADB=k∠ABD,求k的值。
【答案】(1)∵∠ABE+∠ABD=180°,∠ABE+∠BCF=180°,∴∠ABD=∠BCF,∵BD是∠ABC的平分线,=35°。
(2)∵∠ABE+∠ABD=180°,∠ABE+∠BCF=180°,∴∠ABD=∠BCF,∵BD是∠ABC的平分线,∴∠ABD=∠DBC,∴∠DBC=∠BCF,∴DE∥CF。
(3)由(2)知,DE∥CF,∴∠ADB=∠ACF,∵CB是∠ACF的平分线,∴∠ACF=2∠BCF,∴∠ADB=2∠BCF,由(1)知∠ABD=∠BCF,∴∠ADB=2∠ABD,∵∠ADB=k∠ABD,∴k=2。
【变式训练8-2】如图,点O在直线AB上,OC⊥OD,∠D与∠1互余,F是DE上一点,连结OF.
(1)判断ED是否平行于AB,请说明理由.
(2)若OD平分∠BOF,∠OFD=80°,求∠1的度数.
【答案】(1)解:ED∥AB,理由如下:
∵OC⊥OD,
∴∠COD=90°,
∴∠1+∠DOB=180°-∠COD=90°,
∵∠1与∠D互余,
∴∠1+∠D=90°,
∴∠D=∠BOD,
∴AB∥ED;
(2)解:∵∠DFO=80°,DE∥AB,
∴∠BOF=180°-∠DFO=100°,
∵OD平分∠BOF,
∴∠BOD=∠BOF=50°,
∴∠1=90°-∠BOD=40°.
【思路点拨】(1)由垂直定义及平角定义可得∠1+∠BOD=90°,由互余定义可得∠1+∠D=90°,由同角的余角相等得∠D=∠BOD,最后根据内错角相等,两直线平行,可得AB∥ED;
(2)由二直线平行,同旁内角互补可得∠BOF=100°,由角平分线的定义可得∠BOD=50°,最后根据∠1=90°-∠BOD可算出答案.
【变式训练8-3】如图,AD∥BC,∠DAC=127°,∠ACF=15°,∠EFC=142°.
(1)试说明:EF∥AD.
(2)连结 CE,若 CE平分∠BCF,求∠FEC的度数.
【答案】(1)证明:∵ AD∥BC ,
∴
∵
∴
又∵
∴
∵
∴
∴
又∵
∴;
(2)解:∵CF平分∠BCF
∴
∵
∴
答:∠FEC的度数19°.
【思路点拨】(1)先根据二直线平行,同旁内角互补得到∠ACB的度数,进而根据角的和差得出∠FCB的度数,再根据∠EFC=142°,即可得到∠EFC+∠FCB=180°,由同旁内角互补,两直线平行即可得到EF∥BC,进而根据平行于同一直线的两条直线互相平行得出EF∥AD;
(2)先根据CE平分∠BCF,可得∠BCE=19°,再根据二直线平行,内错角相等,即可得到∠FEC=19°.
重点考向09:三角形内角和定理
【典例精讲】一把含30°角的三角尺和一把直尺按如图所示的方式放置.若∠1=50°,则∠2的度数为( )
A.80°B.100°C.110°D.120°
【答案】C
【规范解答】解:如图,
△ABC中,∵∠A=90°,∠B=30°,
∴∠C=180°-90°-30°=60°,
∵a∥b,
∴∠4=∠1=50°(两直线平行,内错角相等),
∴∠3=180°-∠4-∠C=70°,
∴∠2=180°-∠3=110°.
故答案为:C.
【思路点拨】首先由三角形的内角和定理算出∠C=60°,再根据二直线平行,内错角相等,得∠4=∠1=50°,再根据三角形的内角和定理算出∠3的度数,最后根据邻补角求出∠2的度数.
【变式训练9-1】如图,已知DB∥AC,AB∥EC,且点D,A,E在同一条直线上,设∠BAC=x,∠D+∠E=y.
(1)试用含x的代数式表示y.
(2)当x=90°,且∠D=2∠E时,求∠D与∠E的度数.并说明DB与CE具有怎样的位置关系?
【答案】(1)解:∵AC∥BD,
∴∠CAE=∠D,
∵∠D+∠E=y,
∴∠CAE+∠E=y,
∵AB∥EC,
∴∠BAC=∠ACE=x,
在△ACE中,
∵∠E+∠CAE+∠ACE=180°,
∴x+y=180°,
∴y=180°-x;
(2)解:DB⊥CE,理由如下:
∵x=90°,
∴∠ACE=90°,
∴AC⊥CE,
∵BD∥AC,
∴BD⊥CE;
∵x=90°,y=180°-x,
∴y=90°,即∠D+∠E=90°,
又∵∠D=2∠E,
∴3∠E=90°,
∴∠E=30°,∠D=60°.
【思路点拨】(1)由二直线平行,同位角相等得∠CAE=∠D,结合已知得∠CAE+∠E=y,由二直线平行,内错角相等得∠BAC=∠ACE=x,进而在△ACE中,利用三角形的内角和定理即可解决此题;
(2)DB⊥CE,理由如下:由垂直的定义得AC⊥CE,进而结合平行线的性质可推出BD⊥CE;将x=90°代入y=180°-x可得y=90°,即∠D+∠E=90°,进而结合∠D=2∠E即可解决此题了.
【变式训练9-2】(2023七下·浙江期中)如图1所示,AB,BC被直线AC所截,D是线段AC上的点,过点D作DE∥ AB,连结AE,∠B=∠E=70°。
(1)请说明AE∥BC的理由。
(2)将线段AE沿着直线AC平移得到线段PQ,连结DQ。
①如图2所示,当DE⊥DQ时,求∠Q的度数.
②在整个运动过程中,当∠Q=2∠EDQ时,求∠Q的度数.
【答案】(1)解:∵DE∥AB,
∴∠BAE+∠E=180°,
∵∠B=∠E,
∴∠BAE+∠B=180°,
∴AE∥BC.
(2)解:①如图2,过D作DF∥AE交AB于F,
∵PQ∥AE,
∴DF∥PQ,
∴∠FDP=∠DPQ;
∵∠E=70°,
∴∠EDF=110°,
∵DE⊥DQ,
∴∠EDQ=90°,
∴∠FDQ=360°-110°-90°=160°,
∴∠DPQ+∠QDP=160°,
∴∠Q=180°-160°=20°.
②如图3,过D作DF∥AE交AB于F,
∵PQ∥AE,
∴DF∥PQ,
∴∠QDF+∠Q=180°,
∵∠Q=2∠EDQ,
∴,
∵∠E=70°,PQ∥AE,
∴∠EDF=110°,
即,
∴;
如图4,过D作DF∥AE交AB于F,
∵PQ∥AE,
∴DF∥PQ,
∴∠QDF+∠Q=180°,
∵∠Q=2∠EDQ,
∴,
∵∠E=70°,
∴∠EDF=110°,
∴,
∴∠Q=140°,
综上所述,或140°.
【思路点拨】(1)根据两直线平行,同旁内角互补可得∠BAE+∠E=180°,推得∠BAE+∠B=180°,根据同旁内角互补,两直线平行即可证明;
(2)①过D作DF∥AE交AB于F,根据平行于同一条直线的两直线平行可得DF∥PQ;根据两直线平行,内错角相等可得∠FDP=∠DPQ;根据两直线平行,同旁内角互补可得∠EDF=110°;求得∠FDQ=160°;推得∠DPQ+∠QDP=160°;结合三角形内角和是180°,即可求解;
②如图3,过D作DF∥AE交AB于F,根据平行于同一条直线的两直线平行可得DF∥PQ;根据两直线平行,同旁内角互补可得∠QDF+∠Q=180°;根据题意可得;根据两直线平行,同旁内角互补可得∠EDF=110°;结合三角形内角和是180°,即可求解;
如图4,过D作DF∥AE交AB于F,根据平行于同一条直线的两直线平行可得DF∥PQ;根据两直线平行,同旁内角互补可得∠QDF+∠Q=180°;根据题意可得;根据两直线平行,同旁内角互补可得∠EDF=110°;结合三角形内角和是180°,即可求解.
【变式训练9-3】(2023八上·安庆期中)如图,△ABC中,AD是BC边上的中线,AE是BC边上的高.
(1)若∠ACB=100°,求∠CAE的度数;
(2)若S△ABC=12,CD=4,求高AE的长.
【答案】(1)∵AE是BC边上的高,
∴∠E=90°,
又∵∠ACB=100°,∠ACB+∠ACE=180°,
∴∠ACE=80°,
∵∠CAE+∠ACE+∠E=180°
∴∠CAE=180°﹣90°﹣80°=10°;
(2)∵AD是BC上的中线,DC=4,
∴D为BC的中点,
∴BC=2DC=8,
∵AE是BC边上的高,S△ABC=12,
∴S△ABC= BC•AE,
即 ×8×AE=12,
∴AE=3.
【思路点拨】(1)首先根据邻补角的性质可得∠ACE的度数,然后根据三角形内角和定理就可求出∠CAE的度数;
(2)由已知条件可得BC=8,然后根据三角形面积公式就可求出AE的值.
重点考向10:三角形的外角性质
【典例精讲】(2024八上·乾安期末)如图,已知△ABC,∠A=∠B=70°.请按如下要求操作并解答:
(1)在图中,过点A画直线MP∥BC,过点C画直线NP⊥AB,直线MP与NP交于点P,求∠APC的度数;
(2)在(1)的前提下,直线PM上存在点D,且∠ABD=∠ADB,求直线BD与直线PN相交所形成的锐角的度数.
【答案】(1)解:如图所示,∵PC⊥AB,
∴∠CNB=90°,
∵∠ABC=70°,
∴∠BCN=20°,
∵MP∥BC,
∴∠APC=∠BCN=20°
(2)解:∵MP∥BC,
∴∠ADB+∠CBD=180°,
∵∠ABD=∠ADB,∠ABC=70°,
∴∠ABD=∠ADB=55°,
∵∠BNE=90°,
∴∠BEN=90°﹣55°=35°,
∴直线BD与直线PN相交所形成的锐角的度数为35°
【思路点拨】(1)根据垂直的定义可得∠CNB=90°,利用三角形内角和可求出∠BCN=20°,根据两直线平行内错角相等,可得∠APC=∠BCN=20° .
(2)根据两直线平行同旁内角互补,可得∠ADB+∠CBD=180°,由ABD=∠ADB可得∠ABD=∠ADB=55°,利用直角三角形两锐角互余可得∠BEN=35°,据此即得结论.
【变式训练10-1】(2024九上·黄埔期末)如图,将△ABC绕点C顺时针旋转90°得到△EDC.若点A、D、E在同一条直线上,且∠ACB=20°,求∠CAE及∠B的度数.
【答案】解:根据旋转的性质可知CA=CE,且∠ACE=90°,
所以△ACE是等腰直角三角形.
所以∠CAE=45°;
根据旋转的性质可得∠BDC=90°,
∵∠ACB=20°.
∴∠ACD=90°-20°=70°.
∴∠EDC=45°+70°=115°.
所以∠B=∠EDC=115°.
【思路点拨】根据旋转的性质可得△ACE是等腰直角三角形,所以∠CAE=45°,易知∠ACD=90°-20°=70°,根据三角形外角性质可得∠EDC度数,又∠EDC=∠B,则可求.
【变式训练10-2】.已知直线 AB∥CD,经过直线AB上的定点 P 的直线 EF 交CD 于点O,M,N为直线CD 上的两点,且点 M 在点O右侧,在点 N 的左侧,连结 PM,PN,满足∠MPN=∠MNP.
(1)如图1,若∠MPO=25°,∠MNP=50°,则∠COP的度数为 °.
(2)如图2,若射线PQ为∠MPE的平分线,请用等式表示∠NPQ与∠POM之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)125
(2)∠POM=2∠NPQ.理由略
【变式训练10-3】将一个三角尺按如图所示的方式放置,∠ACB=90°,∠ABC=60°,点B,C分别在直线PQ,MN 上.若 PQ∥MN,∠ACM=44°,则∠PBC的度数为( )
A.46°B.44°C.22°D.20°
【答案】A
【规范解答】解:∵PQ∥MN,
∴∠ACM=∠QPC=44°,
∵∠ABC=60°,
∴∠A=30°,
∴∠ABP=∠QPC-∠A=44°-30°=14°,
∴∠PBC=∠ABC-∠ABP=60°-14°=46°.
故答案为:A.
【思路点拨】根据两直线平行,内错角相等可得∠ACM=∠QPC=44°;根据三角形的外角等于与它不相邻的两个内角之和可得∠ABP=14°;即可求解.
重点考向11:逆命题
【典例精讲】(2023七下·招远期末) 下列命题的逆命题是真命题的是( )
A.全等三角形的对应角相等
B.互为相反数的两个数绝对值相等
C.等边三角形是锐角三角形
D.同旁内角互补,两直线平行
【答案】D
【规范解答】A、∵逆命题是“对应角相等的三角形全等”是假命题,∴A不符合题意;
B、∵逆命题是“绝对值相等的两个数互为相反数”是假命题,∴B不符合题意;
C、∵逆命题是“锐角三角形是等边三角形”是假命题,∴C不符合题意;
D、∵逆命题“两直线平行,同旁内角互补”是真命题,∴D符合题意;
故答案为:D.
【思路点拨】先分别求出各选项的逆命题,再逐项判断即可.
【变式训练11-1】(2023八上·浙江期中)命题“直角三角形的两个锐角互余”的逆命题为 .
【答案】两个锐角互余的三角形是直角三角形
【规范解答】解:命题“直角三角形的两个锐角互余”的逆命题为两个锐角互余的三角形是直角三角形.
故答案为:两个锐角互余的三角形是直角三角形.
【思路点拨】 先找出原命题的题设和结论,再将题设和结论互换,可得到原命题的逆命题.
【变式训练11-2】(2023七下·淄川期末)下列命题中,其逆命题是真命题的是( )
A.对顶角相等B.两直线平行,同位角相等
C.全等三角形的对应角相等D.正方形的四个角都是直角
【答案】B
【规范解答】解:
A、逆命题是“相等的角为对顶角”,为假命题,A不符合题意;
B、逆命题是“同位角相等,两直线平行”,为真命题,B符合题意;
C、逆命题是“对应角相等的三角形是全等三角形”,为假命题,C不符合题意;
D、逆命题是“四个角是直角的四边形是正方形”,为假命题,D不符合题意;
故答案为:B
【思路点拨】运用平行线的判定、正方形的定义、全等三角形的性质及邻补角定义对选项逐一判断即可求解。
【变式训练11-3】(2023八下·番禺期中)命题“对顶角相等”的逆命题是
【答案】相等的角为对顶角
【规范解答】解:命题“对顶角相等”的逆命题是“相等的角为对顶角”.
故答案为相等的角为对顶角.
【思路点拨】交换原命题的题设与结论即可得到其逆命题方法:
如图,量角器测量所得,
对顶角相等,
角的度数相等.
同位角相等,两直线平行.
方法:
如图,已知,
对顶角相等,
等量代换,
同位角相等,两直线平行.
方案Ⅰ
①作一直线GH,分别交AB,CD于点E,F.
②作∠HEN=∠CFG.
③测量∠AEM的大小即可.
方案Ⅱ
①作一直线GH,分别交AB,CD于点E,F.
②测量∠AEH,∠CFG的大小.
③计算180°- ∠AEH-∠CFG即可.
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