北师大版八年级数学上册专题7.5与三角形有关的角的四大类型解答同步练习(学生版+解析)
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本套训练卷共30题,题型针对性较高,覆盖面广,选题有深度,可加强学生对与三角形有关的角的四大类型解答的理解!
【类型1 与三角形有关的角的计算】
1.(2023春·甘肃兰州·八年级兰州十一中校考期末)如图,△ABC中,∠A=35°,∠B=65°,CE平分∠ACB,CD⊥AB于D,DF⊥CE于F,求∠CDF的度数.
2.(2023春·四川达州·八年级校联考期中)如图,在△ABC中,AE为BC边上的高,点D为BC边上的一点,连接AD.
(1)当AD为BC边上的中线时,若AE=6,△ABC的面积为30,求CD的长;
(2)当AD为∠BAC的角平分线时,若∠C=66°,∠B=36°,求∠DAE的度数.
3.(2023春·安徽淮北·八年级校考期末)如图,在△ABC中,DE⊥AB于点E,DF⊥BC于点F,且DE=DF,CD平分∠ACB,∠BDC=135°.
(1)求∠DBF+∠DCF的度数;
(2)求∠A的度数.
4.(2023春·湖北孝感·八年级统考期中)如图,点D为△ABC的边BC上一点,∠BAD=13∠BAC,BP平分∠ABC交AD于点P,∠C=70°,∠ADB=110°.求∠BPD的度数.
5.(2023春·辽宁鞍山·八年级统考期中)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠DAB的平分线交BC的延长线于点E,BG⊥AE,垂足为点F,交CD于点G.
(1)求证:BG平分∠ABE.
(2)若∠DCE=105°,∠DAB=60°,求∠BGC的度数.
6.(2023春·浙江温州·八年级校联考期中)已知:如图1,在三角形ABC中,∠BAC=40°,∠C=65°,将线段AC沿直线AB平移得到线段DE,连接AE.
(1)当∠E=65°时,请说明AE∥BC.
(2)如图2,当DE在AC上方时,且∠E=2∠BAE−29°时,求∠BAE与∠EAC的度数.
(3)在整个运动中,当AE垂直三角形ABC中的一边时,求出所有满足条件的∠E的度数.
7.(2023春·吉林长春·八年级长春外国语学校校考期中)将三角形纸片ABC沿直线DE折叠,使点A落在A'处.
【感知】如果点A'落在边AB上,这时图①中的∠1变为0°,那么∠A'与∠2之间的关系是 ;
【探究】如果点A'落在四边形BCDE的内部(如图①),那么∠A'与∠1、∠2之间存在怎样的数量关系?并说明理由.
【拓展】如果点A'落在四边形BCDE的外部(如图②),那么请直接写出∠A'与∠1、∠2之间存在数量关系 .
8.(2023春·江西萍乡·八年级统考期末)已知点A在射线CE上,∠C=∠ADB.
(1)如图1,若AD∥BC,求证:AC∥BD;
(2)如图2,若BD⊥BC,垂足为B,BD交CE于点G,请探究∠DAE与∠C的数量关系,写出你的探究结论,并说明理由;
(3)如图3,在(2)的条件下,过点D作DF∥BC交射线CE于点F,当∠BAC=∠BAD,∠DFE=8∠DAE时,求∠BAD的度数.
9.(2023春·福建泉州·八年级统考期末)在△ABC中,∠C>∠B,AE平分∠BAC,点F为射线AE上一点(不与点E重合),且FD⊥BC于点D.
(1)如图1,如果点F在线段AE上,且∠C=50°,∠B=30°,则∠EFD=______.
(2)如果点F在△ABC的外部,分别作出∠CAE和∠EDF的角平分线,交于点K,请在图2中补全图形,探究∠AKD、∠C、∠B三者之间的数量关系,并说明理由:
(3)如图3,若点F与点A重合,PE、PC分别平分∠AEC和△ABC的外角∠ACM,连接PA,过点P作PG⊥BC交BC延长线于点G,PH⊥AB交BA的延长线于点H,若∠EAD=∠CAD,且∠CPG=710∠B+∠CPE,求∠EPH的度数.
【类型2 与三角形有关的角的证明】
1.(2023春·安徽宿州·八年级统考期末)如图,AB∥CD,点E在AC上,求证:∠A=∠CED+∠D.
2.(2023春·湖北武汉·八年级统考期末)如图,已知AB∥CD,∠B=60°,点G在直线EF上且∠ABG=∠FGB.
(1)求证:∠C=∠CGE.
(2)若∠C=∠CGB+20°,求∠C的度数.
3.(2023春·江苏南通·八年级统考期末)已知点D在∠ABC内,E为射线BC上一点,连接DE,CD.
(1)如图1所示,连接AE,若∠AED=∠BAE+∠CDE.
①线段AB与CD有何位置关系?请说明理由;
②过点D作DM∥AE交直线BC于点M,求证:∠CDM=∠BAE;
(2)如图2所示,∠AED=∠A−∠D,若M为平面内一动点,MA∥ED,请直接写出∠MAB与∠CDE的数量关系.
4.(2023春·黑龙江哈尔滨·八年级校考期中)射线OM、ON交于O点,OC平分∠MON,∠MON=60°,
(1)如图1,PA、PB分别平分∠OAB、∠OBA时,直接写出∠APB=__________;
(2)如图2,PA、PB分别平分∠MAB、∠NBA时,求出∠APB的度数;
(3)在(2)条件下,如图2中,求证∠PAB+∠OPB=90°.
5.(2023春·河南南阳·八年级统考期末)请阅读下列材料,并完成相应任务.
在数学探究课上,老师出了这样一个题:如图1,锐角∠BAC内部有一点D,在其两边AB和AC上各取任意一点E,F,连接DE,DF.
求证:∠BED+∠DFC=∠BAC+∠EDF.
任务:
(1)小丽证明过程中的“依据”是指数学定理:________________________;
(2)下列说法正确的是____________.
A.小丽的证法用严谨的推理证明了该定理
B.小丽的证法还需要改变∠BAC的大小,再进行证明,该定理的证明才完整
C.小红的证法用特殊到一般的方法证明了该定理
D.小红的证法只要将点D在∠BAC的内部任意移动100次,重新测量进行验证,就能证明该定理
(3)如图,若点D在锐角∠BAC外部,ED与AC相交于点G,其余条件不变,原题中结论还成立吗?若成立,请说明理由;若不成立,请探索∠BED,∠DFC,∠BAC,∠EDF之间的关系.
6.(2023春·北京大兴·八年级统考期末)如图,在直角三角形ABC中,∠ACB=90°.
(1)如图1,点M在线段CB上,在线段BC的延长线上取一点N,使得∠NAC=∠MAC.过点B作BD⊥AM,交AM延长线于点D,过点N作NE∥BD,交AB于点E,交AM于点F.判断∠ENB与∠NAC之间的数量关系,写出你的结论,并加以证明;
(2)如图2,点M在线段CB的延长线上,在线段BC的延长线上取一点N,使得∠NAC=∠MAC.过点B作BD⊥AM于点D,过点N作NE∥BD,交BA延长线于点E,交MA延长线于点F.
①依题意补全图形;
②若∠CAB=45°,求证:∠NEA=∠NAE.
7.(2023春·江苏扬州·八年级校考期末)【探究结论】
(1)如图1,AB∥CD,E为形内一点,连结AE、CE得到∠AEC,则∠AEC、∠A、∠C的关系是______(直接写出结论,不需要证明):
【探究应用】利用(1)中结论解决下面问题:
(2)如图2,AB∥CD,直线MN分别交AB、CD于点E、F,EG1和EG2为∠BEF内满足∠1=∠2的两条线,分别与∠EFD的平分线交于点G1和G2,求证:∠FG1E+∠G2=180°.
(3)如图3,已知AB∥CD,F为CD上一点,∠EFD=60°,∠AEC=3∠CEF,若8°<∠BAE<20°,∠C的度数为整数,则∠C的度数为______.
8.(2023春·福建泉州·八年级统考期末)在△ABC在中,∠B=∠C,点D在边BC上.
(1)如图①,点E在线段AC上,若∠ADE=∠AED,证明:∠BAD=2∠CDE;
(2)如图②,AH平分∠CAD,点F在线段CD上,FH⊥AH交AD延长线于点Q,设∠ABC与∠AQF的角平分线交于点P,求∠P与∠BFQ的度数之比
【类型3 与三角形有关的角的挖空题】
1.(2023春·江苏扬州·八年级统考期末)如图,四边形ABCD中,作点AC⊥AD,设BD分别与AC、CE交于点F、G.若BD平分∠ABC,且∠2=∠3,求证:∠CFG=∠CGF.
完成下面的证明过程:
证明:∵AC⊥AD (已知) .
∴∠CAD=90°(垂直的定义).
∵BD平分∠ABC (已知)
∴∠1=∠2 ( )
∵∠2=∠3 (已知)
∴∠1= (等量代换)
∴ AD//BC ( )
∴ =∠CAD=90°(两直线平行,内错角相等)
∴∠1=∠CAD=90°(直角三角形的两个锐角互余)
同理由CE⊥AB,
可得∠2+∠BGE=90°
∴∠CFG=∠BGE ( )
又∵∠BGE=∠CGF (对顶角相等 )
∴∠CFG=∠CGF(等量代换)
2.(2023春·黑龙江大庆·八年级统考期末)如图,AB∥CD,∠BMN与∠DNM的平分线相交于点G,
完成下面的证明:
∵MG平分∠BMN,
∴∠GMN=12∠BMN( ),
同理∠GNM=12∠DNM.
∵AB∥CD
∴∠BMN+∠DNM=________( ).
∴∠GMN+∠GNM=________.
∵∠GMN+∠GNM+∠G=________,
∴∠G=________.
3.(2023春·江苏盐城·八年级校考期中)互动学生课堂上,某小组同学对一个课题展开了探究.
小亮:已知,如图,三角形ABC,点D是三角形ABC内一点,连接BD,CD,试探究∠BDC与∠A、∠1、∠2之间的关系.
小明:可以用三角形内角和定理去解决.
小丽:用外角的相关结论也能解决.
(1)请你在横线上补全小明的探究过程:
∵∠BDC+∠DBC+∠BCD=180°,( )
∴∠BDC=180°﹣∠DBC﹣∠BCD,(等式性质)
∵∠A+∠1+ +∠DBC+∠BCD=180°,
∴∠A+∠1+∠2=180°﹣ ﹣∠BCD,
∴∠BDC=∠A+∠1+∠2. ( )
(2)请你按照小丽的思路完成探究过程.
4.(2023春·河北衡水·八年级校考期末)如图,已知∠1+∠2=180°,且∠3=∠B.
(1)求证:∠AFE=∠ACB,完成下面的证明.
证明:∵∠2+∠AEC=180°.∠1+∠2=180(已知),
∴∠AEC=∠1(等量代换),
∴AB∥FD( ),
∴∠3= (两直线平行,内错角相等).
又∵∠3=∠B(已知),
∴ =∠B(等量代换),
∴ (同位角相等,两直线平行),
∴∠AFE=∠ACB( );
(2)若CE平分∠ACB,且∠2=110°,∠3=50°,求∠AFE的度数.
5.(2023春·山西晋城·八年级统考期末)综合与实践问题情境:在数学活动课上,全班同学分组进行了一副三角尺上角的探究活动,如图所示,放置一副三角尺,两个三角尺的顶点O重合,边CD与边AB重合,试求∠AOC的度数.
(1)探究展示勤奋小组展示了如下的解决方法(请结合图形1,完成填空)
解:∵∠OCD=45°,∠OBC=60°
∴∠BOC=__________(___________________)
又∵∠AOB=90°,
∴∠AOC=__________.
(2)反思交流:创新小组受勤奋小组的启发,继续进行探究,如图2所示,绕顶点O逆时针旋转△DOC,当DC//AO时,求得∠AEO的度数.(请你写出解答过程)
(3)探索发现:小明受到旋转的启发,继续进行探究(如图3),继续绕顶点O逆时针旋转△DOC,使点B落在边DC上,此时发现∠1与∠2之间的数量关系.
以下是他的解答过程,请补充完整解:在△AOE与△BCE中,
∵∠AEO+∠1+∠A=∠CEB+∠2+∠C
又∵∠AEO=∠CEB(___________________)
∠A=__________,∠C=__________,
∴∠1+∠A=∠2+∠C
∠1−∠2=__________.
【类型4 探究与三角形有关的角之间的关系】
1.(2023春·全国·八年级期中)将一副三角板中的两块直角三角尺的直角顶点C按如图方式叠放在一起,其中,∠A=60°,∠D=30°;∠E=∠B=45°.
(1)①∠DCE=30°时,∠ACB的度数为_______;②∠ACB=135°时,∠DCE的度数为_______;
【探究】
(2)由(1)猜想∠ACB与∠DCE的数量关系,并说明理由.
【应用】
(3)现按照这种折叠方式,用这样两块直角三角尺的木板制作一个画平行线的工具,需要满足两个三角尺存在一组边互相平行,若∠ACE<180°且点E在直线AC的上方时,这两块三角尺是否存在一组边互相平行?若存在,请直接写出∠ACE角度所有可能的值(不必说明理由);若不存在,请说明理由.
2.(2023春·山西阳泉·八年级统考期末)综合与探究
问题情境:
如图1,已知AB∥CD,∠ABC=60°,∠BAD=120°,点E,F在直线AB上,且∠ACD=∠ACF,CE平分∠BCF.
(1)求∠ACE的度数.
实践探究:
(2)若左右平行移动AD,那么∠BAC与∠BFC之间的数量关系是否发生变化?若变化,请说明理由;若不变,请求出∠BAC与∠BFC之间的数量关系.
(3)如图2,若向左平行移动AD,当∠BEC=∠CAD时,请求出∠CAD的度数.
3.(2023春·河南南阳·八年级统考期末)问题情景:如图①,有一块直角三角板PMN放置在△ABC上(P点在△ABC内),三角板PMN的两条直角边PM、PN恰好分别经过点B和点C.试问∠ABP与∠ACP、∠A是否存在某种确定的数量关系?
(1)特殊探究:如图①,若∠A=50°,∠PBC+∠PCB=____度,∠ABP+∠ACP=_____度;∠ABP与∠ACP、∠A的数量关系是 ;
(2)类比探究:如图①,若∠A=α,请先写出∠ABP+∠ACP与∠A的数量关系,并说明理由;
(3)延伸探究:如图②,改变直角三角板PMN的位置,使P点在△ABC外,三角板PMN的两条直角边PM、PN仍然分别经过点B和点C,则(2)中的结论是否仍然成立?若不成立,请重新写出∠ABP与∠ACP、∠A的数量关系,并说明理由.
4.(2023春·江西赣州·八年级统考期末)认真阅读下面关于三角形内外角平分线所夹角的探究片段,完成所提出的问题.
(1)探究1:如图1,在△ABC中,O是∠ABC与∠ACB的平分线BO和CO的交点,试分析∠BOC与∠A有怎样的关系?请说明理由.
(2)探究2:如图2中,O是∠ABC与外角∠ACD的平分线BO和CO的交点,试分析∠BOC与∠A有怎样的关系?请说明理由.
(3)探究3:如图3中,O是外角∠DBC与外角∠ECB的平分线BO和CO的交点,则∠BOC与∠A又有怎样的关系?(只写结论,不需证明)结论: .
5.(2023春·湖北·八年级统考期末)在△ABC中,BD平分∠ABC交AC于点D,点E是线段AC上的动点(不与点D重合),过点E作EF∥BC交射线BD于点F,∠CEF的平分线所在直线与射线BD交于点G.
(1)如图,点E在线段AD上运动.
①若∠ABC=40°,∠C=60°,则∠A的度数是___________;∠EFB的度数是___________;
②探究∠BGE与∠A之间的数量关系,并说明理由;
(2)若点E在线段DC上运动时,请直接写出∠BGE与∠A之间的数量关系.
6.(2023春·广西南宁·八年级统考期末)数学实践活动课上,研究小组探究如下问题:
【问题情境】如图,点A,O,B在同一条直线上,将一直角三角尺如图①放置,使直角顶点与点O重合,其中∠COD=90°,∠C=30°,OE平分∠BOC且交CD所在直线于点F.
【独立思考】(1)若∠AOC=30°,求∠OFC的度数;
【实践操作】(2)如图②,将直角三角尺绕点O旋转,当∠OFC=2∠AOC时,求∠AOC的度数;
【深入探究】(3)继续旋转直角三角尺,若OC不与AB重合,试探究旋转过程中,∠AOC和∠OFC之间的数量
小丽的证法
小红的证法
证明:
如图2,连接AD并延长至点M,
∠BED=∠BAD+∠EDA,
∠DFC=∠DAC+∠ADF( 依据 ),
又∵∠BAD+∠DAC=∠BAC,
∠EDA+∠ADF=∠EDF,
∴∠BED+∠DFC=∠BAC+∠EDF.
证明:
∵∠BED=80°,∠DFC=60°,
∠BAC=51°,∠EDF=89°(量角器测量所得),
∴∠BED+∠DFC=140°,
∠BAC+∠EDF=140°(计算所得).
∴∠BED+∠DFC=∠BAC+∠EDF(等量代换).
专题7.5 与三角形有关的角的四大类型解答
【北师大版】
考卷信息:
本套训练卷共30题,题型针对性较高,覆盖面广,选题有深度,可加强学生对与三角形有关的角的四大类型解答的理解!
【类型1 与三角形有关的角的计算】
1.(2023春·甘肃兰州·八年级兰州十一中校考期末)如图,△ABC中,∠A=35°,∠B=65°,CE平分∠ACB,CD⊥AB于D,DF⊥CE于F,求∠CDF的度数.
【答案】75°
【分析】先由三角形内角和定理得到∠ACB=80,再由角平分线的定义得到∠ACE=40,进而利用三角形外角的性质得到∠CED=75°,根据垂直的定义和三角形内角和定理求出∠EDF=15°,进而根据垂直的定义求出∠CDF的度数即可.
【详解】解:∵在△ABC中,∠A=35°,∠B=65°,,
∴∠ACB=180°−∠A−∠B=80°,
∵CE平分∠ACB,
∴∠ACE=12∠ACB=40°,
∴∠CED=∠A+∠ACE=75°,
∵DF⊥CE,即∠DFE=90°,
∴∠EDF=180°−∠DEF−∠DFE=15°,
∵CD⊥AB,即∠ADC=90°,
∴∠CDF=∠ADC−∠EDF=75°.
【点睛】本题主要考查了三角形内角和定理,三角形外角的性质,角平分线的定义等等,熟知三角形内角和为180°是解题的关键.
2.(2023春·四川达州·八年级校联考期中)如图,在△ABC中,AE为BC边上的高,点D为BC边上的一点,连接AD.
(1)当AD为BC边上的中线时,若AE=6,△ABC的面积为30,求CD的长;
(2)当AD为∠BAC的角平分线时,若∠C=66°,∠B=36°,求∠DAE的度数.
【答案】(1)CD=5
(2)∠DAE=15°
【分析】(1)由中线平分三角形面积可得△ADC的面积,再由面积公式即可求得CD的长;
(2)由三角形内角和可求得∠BAC的度数,由角平分线的性质可求得∠ADE,然后在Rt△ADE中即可求得结果.
【详解】(1)解:∵AD为BC边上的中线,
∴S△ADC=12S△ABC=12×30=15,
∵AE为边BC上的高,AE=6,
∴12CD⋅AE=15,
∴CD=5.
(2)解:∵∠BAC=180°−∠B−∠C=78°,
∵AD为∠BAC的角平分线,
∴∠BAD=12∠BAC=39°,
∴∠ADC=∠B+∠BAD=36°+39°=75°,
∵AE⊥BC,
∴∠AED=90°,
∴∠DAE=90°−75°=15°.
【点睛】本题考查了三角形中线、角平分线、三角形内角和及三角形外角的性质等知识,掌握这些知识是基础与关键.
3.(2023春·安徽淮北·八年级校考期末)如图,在△ABC中,DE⊥AB于点E,DF⊥BC于点F,且DE=DF,CD平分∠ACB,∠BDC=135°.
(1)求∠DBF+∠DCF的度数;
(2)求∠A的度数.
【答案】(1)45°
(2)90°
【分析】(1)根据三角形的内角和定理,即可求解;
(2)先证明BD平分∠ABC,再根据三角形的内角和即可求解.
【详解】(1)解:∵∠BDC=135°,
∴∠DBF+∠DCF=180°−135°=45° ;
(2)解:∵DE⊥AB,DF⊥BC,DE=DF,
∴BD平分∠ABC,即∠ABD =∠CBD.
∵CD平分∠ACB,
∴∠ACD=∠BCD.
∴∠A=180°−∠ABC−∠ACB=180°−2(∠DBC+∠DCB)=180°−2×45°=90°.
【点睛】本题主要考查了三角形的内角和,角平分线的判定,解题的关键是掌握三角形的内角和为180°.
4.(2023春·湖北孝感·八年级统考期中)如图,点D为△ABC的边BC上一点,∠BAD=13∠BAC,BP平分∠ABC交AD于点P,∠C=70°,∠ADB=110°.求∠BPD的度数.
【答案】45°
【分析】首先根据三角形的外角和求出∠CAD=40°,由此可得∠BAD=20°,再根据三角形的内角和和角平分线的性质求出∠BPD的度数即可.
【详解】解:∵∠C+∠CAD=∠ADB,
∴70°+∠CAD=110°.
∴∠CAD=40°.
∵∠BAD=13∠BAC,
∴∠CAB=60°,∠BAD=20°.
在△ABC中,∠C+∠CAB+∠ABC=180°,
∴70°+60°+∠ABC=180°,
∴∠ABC=50°.
∵BP平分∠ABC,
∴∠ABP=12∠ABC=25°.
∴∠BPD=∠ABP+∠BAD=25°+20°=45°.
【点睛】本题主要考查了三角形的内角和、外角和和角平分线的定义,属于基础题,要熟练掌握.
5.(2023春·辽宁鞍山·八年级统考期中)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠DAB的平分线交BC的延长线于点E,BG⊥AE,垂足为点F,交CD于点G.
(1)求证:BG平分∠ABE.
(2)若∠DCE=105°,∠DAB=60°,求∠BGC的度数.
【答案】(1)证明见详解
(2)35°
【分析】(1)根据平行线的性质得出∠DAE=∠E,再根据角平分线的性质得出∠DAE=∠BAE,从而得出∠E=∠BAE,最后根据等腰三角形的性质即可得出BG平分∠ABE;
(2)根据∠DAB=60°,AD∥BC,得出∠ABE=120°,再根据角平分线的性质得出∠GBE=60°,从而得出∠DCE=105°,最后根据∠BGC=∠DCE−∠GBE即可得出答案.
【详解】(1)证明:∵AD∥BC,
∴∠DAE=∠E,
∵AE平分∠DAB,
∴∠DAE=∠BAE,
∴∠E=∠BAE,
∴AB=BE,
∵BG⊥AE,
∴BG平分∠ABE;
(2)∵∠DAB=60°,AD∥BC,
∴∠ABE=120°,
∵BG平分∠ABE,
∴∠GBE=60°,
∵∠DCE=105°,
∴∠BGC=∠DCE−∠GBE=105°−60°=35°.
【点睛】此题考查了多边形的内角与外角以及平行线的性质,熟记平行线的性质以及三角形的性质是解题的关键.
6.(2023春·浙江温州·八年级校联考期中)已知:如图1,在三角形ABC中,∠BAC=40°,∠C=65°,将线段AC沿直线AB平移得到线段DE,连接AE.
(1)当∠E=65°时,请说明AE∥BC.
(2)如图2,当DE在AC上方时,且∠E=2∠BAE−29°时,求∠BAE与∠EAC的度数.
(3)在整个运动中,当AE垂直三角形ABC中的一边时,求出所有满足条件的∠E的度数.
【答案】(1)见解析
(2)∠BAE=23°,∠EAC=17°
(3)25°或50°或90°
【分析】(1)由平移的性质可得AC∥DE,可得∠CAE=∠E=65°=∠C,可得结论;
(2)由平行线的性质可得∠BAC=∠BDE=40°,∠E=∠EAC,由外角的性质可得∠E+∠BAE=40°,即可求解;
(3)分三种情况讨论,由平行线的性质以及三角形的内角和定理即可求解.
【详解】(1)证明:∵将线段AC沿直线AB平移得到线段DE,
∴AC∥DE,
∴∠CAE=∠E=65°,
∴∠C=∠CAE,
∴AE∥BC;
(2)解:∵将线段AC沿直线AB平移得到线段DE,
∴DE∥AC,
∴∠BAC=∠BDE=40°,∠E=∠EAC,
∴∠E+∠BAE=40°,
∵∠E=2∠BAE−29°,
∴∠BAE=23°,∠E=17°,
∴∠EAC=17°;
(3)解:如图2,当DE⊥BC时,
∵∠BAC=40°,∠C=65°,
∴∠ABC=75°,
∵AE⊥BC,
∴∠BAE=15°,
∵∠BDE=40°,
∴∠E=25°;
如图3,当AE⊥AC时,
∵AC∥DE,
∴∠E=∠CAE=90°,
如图4,当AE⊥AB时,
∵AC∥DE,∠BAC=40°
∴∠E=90°−∠ADE=50°
综上所述:∠E=25°或50°或90°.
【点睛】本题是几何变换综合题,考查了平行线的性质,平移的性质,三角形的外角性质等知识,灵活运用这些性质解决问题是解题的关键.
7.(2023春·吉林长春·八年级长春外国语学校校考期中)将三角形纸片ABC沿直线DE折叠,使点A落在A'处.
【感知】如果点A'落在边AB上,这时图①中的∠1变为0°,那么∠A'与∠2之间的关系是 ;
【探究】如果点A'落在四边形BCDE的内部(如图①),那么∠A'与∠1、∠2之间存在怎样的数量关系?并说明理由.
【拓展】如果点A'落在四边形BCDE的外部(如图②),那么请直接写出∠A'与∠1、∠2之间存在数量关系 .
【答案】感知:∠2=2∠A'探究:2∠A'=∠1+∠2 拓展:2∠A'=∠2−∠1
【分析】[感知]根据三角形外角性质得出∠1=∠A+∠EA'D,根据折叠性质得出∠EA'D=∠A,即可求出答案;
[探究]根据三角形内角和定理得出∠AED+∠ADE=180°−∠A,∠A'ED+∠A'DE=180°−∠A',两式相加可得∠A'DA+∠A'EA=360°−∠A+∠A',即∠A+∠A'+∠A'DA+∠A'EA=360°,根据平角的定义得出∠1+∠A'DA+∠2+∠A'EA=360°,可得出∠A'+∠A=∠1+∠2,根据折叠性质得出∠A'=∠A,即可得出2∠A=∠1+∠2;
[拓展]根据三角形外角性质得出∠DME=∠A'+∠1,∠2=∠A+∠DME,推出∠2=∠A+∠A'+∠1,即可得出答案.
【详解】解:[感知]:∠2=2∠A.
理由如下:当点A'落在边AB上时,由折叠可得:∠EA'D=∠A;
∵∠2=∠A+∠EA'D,
∴∠2=2∠A,
故答案为:∠2=2∠A;
[探究]:2∠A=∠1+∠2.
理由如下:∵∠AED+∠ADE=180°−∠A,∠A'ED+∠A'DE=180°−∠A',
∴∠A'DA+∠A'EA=360°−(∠A+∠A'),
∴∠A+∠A'+∠A'DA+∠A'EA=360°,
∵∠1+∠A'DA+∠2+∠A'EA=360°,
∴∠A'+∠A=∠1+∠2,
由折叠可得:∠A=∠A',
∴2∠A'=∠1+∠2,
故答案为:2∠A'=∠1+∠2;
[拓展]:如图②,
∵∠DME=∠A'+∠1,∠2=∠A+∠DME,
由折叠可得:∠A=∠A',
∴∠2=∠A+∠A'+∠1=2∠A+∠1,
∴2∠A=∠2−∠1,
2∠A'=∠2−∠1
故答案为:2∠A'=∠2−∠1.
【点睛】本题考查了折叠的性质,三角形外角性质,三角形内角和定理的应用,本题主要考查运用定理进行推理和计算的能力.解题的关键是结合图形运用外角的性质列等式求解.
8.(2023春·江西萍乡·八年级统考期末)已知点A在射线CE上,∠C=∠ADB.
(1)如图1,若AD∥BC,求证:AC∥BD;
(2)如图2,若BD⊥BC,垂足为B,BD交CE于点G,请探究∠DAE与∠C的数量关系,写出你的探究结论,并说明理由;
(3)如图3,在(2)的条件下,过点D作DF∥BC交射线CE于点F,当∠BAC=∠BAD,∠DFE=8∠DAE时,求∠BAD的度数.
【答案】(1)证明见解析
(2)∠DAE+2∠C=90°,理由见解析
(3)99°
【分析】(1)根据AD∥BC,可得∠DAE=∠C,再根据∠C=∠ADB,即可得到∠DAE=∠ADB,即可得证;
(2)∠DAE+2∠C=90°.根据三角形外角的性质,可得到∠CGB=∠ADB+∠DAE,根据直角三角形两锐角互余,有∠CGB+∠C=90°,再根据∠C=∠ADB即可得到∠DAE与∠C的数量关系;
(3)设∠DAE=α,则∠DFE=8α,∠AFD=180°−8α,根据DF∥BC,即可得到∠C=∠AFD=180°−8α,再根据∠DAE+2∠C=90°,即可得到α+2180°−8α=90°,求得α的值,即可运用三角形内角和定理得到∠BAD的度数.
【详解】(1)证明:∵AD∥BC,
∴∠DAE=∠C,
又∵∠C=∠ADB,
∴∠DAE=∠ADB,
∴AC∥BD;
(2)解:∠DAE+2∠C=90°
理由如下:∵∠CGB是△ADG的外角,
∴∠CGB=∠ADB+∠DAE,
∵BD⊥BC,
∴∠CBD=90°,
∴在△BCG中,∠CGB+∠C=90°,
∴∠ADB+∠DAE+∠C=90°,
又∵∠C=∠ADB,
∴∠DAE+2∠C=90°;
(3)设∠DAE=α,则∠DFE=8α,
∴∠AFD=180°−8α,
∵DF∥BC,
∴∠C=∠AFD=180°−8α,
又∵∠DAE+2∠C=90°,
∴2180°−8α+α=90°,
∴α=18°
∴∠C=180°−8×18°=36°,
∴∠ADB=∠C=36°,
又∵∠BAC=∠BAD,
∴∠ABC=180°−∠C−∠BAC=180°−∠ADB−∠BAD=∠ABD,
∵∠CBD=90°,
∴∠ABC=∠ABD=12∠CBD=45°,
∴在△ABD中,∠BAD=180°−45°−36°=99°,
∴∠BAD的度数为99°.
【点睛】本题考查平行线的判定与性质,三角形内角和定理,三角形外角的性质,直角三角形两锐角互余.灵活运用三角形内角和定理是解题的关键.
9.(2023春·福建泉州·八年级统考期末)在△ABC中,∠C>∠B,AE平分∠BAC,点F为射线AE上一点(不与点E重合),且FD⊥BC于点D.
(1)如图1,如果点F在线段AE上,且∠C=50°,∠B=30°,则∠EFD=______.
(2)如果点F在△ABC的外部,分别作出∠CAE和∠EDF的角平分线,交于点K,请在图2中补全图形,探究∠AKD、∠C、∠B三者之间的数量关系,并说明理由:
(3)如图3,若点F与点A重合,PE、PC分别平分∠AEC和△ABC的外角∠ACM,连接PA,过点P作PG⊥BC交BC延长线于点G,PH⊥AB交BA的延长线于点H,若∠EAD=∠CAD,且∠CPG=710∠B+∠CPE,求∠EPH的度数.
【答案】(1)10°
(2)画图见解析,∠AKD=3∠C−∠B4,理由见解析
(3)95°
【分析】(1)先求出∠BAC=100°,进而得到∠BAE=50°,∠AEC=80°,根据FD⊥BC得到∠FDE=90°,即可求出∠EAD=90°−∠AED=10°;
(2)根据题意先画出图形,根据三角形内角和定理和角平分线的定义得到∠CDK=12∠EDF=45°,∠CAK=12∠CAF=45°−14∠B−14∠C,再由三角形内角和定理得到∠TAC+∠C=∠TDK+∠AKD,则45°−14∠B−14∠C+∠C=45°+∠AKD,据此即可得到答案;
(3)根据∠EAD=∠CAD=2α得到∠BAE=∠CAE=4α,得到∠BAD=6α,从而求出∠B=90°−6α,进而求出∠CPE=2α,结合∠CPG=710∠B+∠CPE,得到∠CPG=63°−145α.根据PG⊥BC,得到45°+α+63°−145α=90°,求出α=10°.从而分别求出∠B=90°−6α=30°,∠PEM=35°,∠BEP=145°,再求出∠PHB=90°,根据四边形内角和为360°即可求出∠EPH=95°.
【详解】(1)解:∵∠B=30°,∠C=50°,
∴∠BAC=180°−∠B−∠C=100°,
∵AE是△ABC的角平分线,
∴∠BAE=∠CAE=12∠BAC=50°,
∴∠AEC=∠B+∠BAE=80°,
∵DF⊥BC,
∴∠FDE=90°,
∴∠EFD=90°−∠AED=10°,
故答案为:10°;
(2)解:∠AKD=3∠C−∠B4,理由如下:
在△ABC中,∠BAC=180°−∠B−∠C,
∵AE平分∠BAC,
∴∠BAF=∠CAF=12∠BAC=90°−12∠B−12∠C,
∵DF⊥BC,
∴∠FDE=90°,
∵∠CAE和∠EDF的角平分线交于点K,
∴∠CDK=12∠EDF=45°,∠CAK=12∠CAF=45°−14∠B−14∠C,
∵∠TAC+∠C+∠ATC=180°=∠TDK+∠AKD+∠DTK,∠DTK=∠ATC,
∴∠TAC+∠C=∠TDK+∠AKD,
∴45°−14∠B−14∠C+∠C=45°+∠AKD,
∴∠AKD=34∠C−14∠B=3∠C−∠B4;
(3)解:设∠EAD=∠CAD=2α,
∵AE平分∠BAC,
∴∠BAE=∠CAE=∠EAD+∠CAD=4α,
∴∠BAD=6α,
∵AD⊥BC
∴∠ADE=90°,
∴∠B=90°−∠BAD=90°−6α,∠AED=90°−2α,
∴∠ACM=∠B+∠BAC=90°+2α,
∵PE、PC分别平分∠AEC和△ABC的外角∠ACM,
∴∠PEC=12∠AEC=45°−α,∠PCG=12∠ACM=45°+α,
∴∠EPC=∠PCG−∠PEC=2α,
∴∠CPG=710∠B+∠CPE=71090°−6α+2α=63°−14α5,
∵PG⊥BC,
∴∠PCG+∠CPG=90°,
即45°+α+63°−145α=90°,
∴α=10°.
∴∠B=90°−6α=30°,∠PEC=35°,
∴∠BEP=180°−∠PEM=145°,
∵PH⊥AB,
∴∠PHB=90°,
∴在四边形BEPH中,∠EPH=360°−∠BEP−∠B−∠BHP=95°(四边形内角和可以看做是两个三角形的内角和).
【点睛】本题考查了三角形内角和定理,三角形外角定理,三角形角平分线,综合性较强,第(3)步难度较大.熟知相关定理,并根据题意进行角的表示与代换是解题关键.
【类型2 与三角形有关的角的证明】
1.(2023春·安徽宿州·八年级统考期末)如图,AB∥CD,点E在AC上,求证:∠A=∠CED+∠D.
【答案】证明见解析
【分析】首先根据平行线的性质得到∠A+∠C=180°,然后根据三角形内角和定理得到∠CED+∠D+∠C=180°,进而可证明出∠A=∠CED+∠D.
【详解】∵AB∥CD
∴∠A+∠C=180°
∵在△CED中,∠CED+∠D+∠C=180°
∴∠A=∠CED+∠D.
【点睛】本题考查平行线的性质以及三角形的内角和定理,熟练掌握平行线的性质是解题的关键.
2.(2023春·湖北武汉·八年级统考期末)如图,已知AB∥CD,∠B=60°,点G在直线EF上且∠ABG=∠FGB.
(1)求证:∠C=∠CGE.
(2)若∠C=∠CGB+20°,求∠C的度数.
【答案】(1)证明见解析;
(2)70°.
【分析】(1)根据平行线的判定及性质即可证明;
(2)先根据平行线的性质求得∠CMG=∠B=60°,再利用三角形的内角和定理即可求解.
【详解】(1)证明:∵∠ABG=∠FGB,
∴AB∥EF,
∵AB∥CD,
∴CD∥EF,
∴∠C=∠CGE;
(2)解:如图,
∵∠C=∠CGB+20°,
∴∠CGB=∠C−20°,
∵AB∥CD,∠B=60°,
∴∠CMG=∠B=60°,
∵∠C+∠CMG+∠CGB=180°,
∴∠C+∠C−20°+60°=180°,
∴∠C=70°.
【点睛】本题主要考查了平行线的判定及性质以及三角形的内角和定理,熟练掌握平行线的性质是解题的关键.
3.(2023春·江苏南通·八年级统考期末)已知点D在∠ABC内,E为射线BC上一点,连接DE,CD.
(1)如图1所示,连接AE,若∠AED=∠BAE+∠CDE.
①线段AB与CD有何位置关系?请说明理由;
②过点D作DM∥AE交直线BC于点M,求证:∠CDM=∠BAE;
(2)如图2所示,∠AED=∠A−∠D,若M为平面内一动点,MA∥ED,请直接写出∠MAB与∠CDE的数量关系.
【答案】(1)①AB∥CD,理由见解析;②证明见解析
(2)∠MAB=∠CDE或∠MAB+∠CDE=180°
【分析】(1)①过点E作EF∥AB,则∠AEF=∠BAE,由∠AED=∠BAE+∠CDE,∠AED=∠AEF+∠FED得到∠CDE=∠FED,则FE∥CD,即可得到结论.
②由DM∥AE得到∠AED=∠MDE.∠CDE=∠FED,则∠MDC=∠AEF.由∠AEF=∠BAE即可得到∠CDM=∠BAE;
(2)分点M在直线AB的右侧和点M在直线AB的左侧两种情况,分别求出∠MAB与∠CDE的数量关系为:∠MAB=∠CDE或∠MAB+∠CDE=180°.
【详解】(1)解:①AB∥CD.理由:
过点E作EF∥AB,如图,
则∠AEF=∠BAE,
∵∠AED=∠BAE+∠CDE,∠AED=∠AEF+∠FED,
∴∠CDE=∠FED,
∴FE∥CD,
∵AB∥EF,
∴AB∥CD.
②∵DM∥AE,
∴∠AED=∠MDE.
∵∠CDE=∠FED,
∴∠MDC=∠AEF.
∵∠AEF=∠BAE,
∴∠CDM=∠BAE.
(2)当点M在直线AB的右侧时,如下图,∠MAB=∠CDE,理由:
设AE与CD交于点F,
∵∠CFE=∠D+∠AED,
∴∠AED=∠CFE−∠D.
∵∠AED=∠BAE−∠D,
∴∠BAE=∠CFE.
∴AB∥CD.
∴∠ABC=∠DCE.
∵AM∥DE,
∴∠AMB=∠DEC.
∵∠MAB=180°−∠ABC−∠AMB,∠CDE=180°−∠DCE−∠DEC,
∴∠MAB=∠CDE,
②当点M在直线AB的左侧时,如图,∠MAB+∠CDE=180°,理由:
由(2)①可知:∠BAN=∠CDE.
∵∠BAN+∠BAM=180°,
∴∠MAB+∠CDE=180°.
综上,∠MAB与∠CDE的数量关系为:∠MAB=∠CDE或∠MAB+∠CDE=180°.
【点睛】此题考查了平行线的性质、三角形内角和定理等知识,熟练掌握平行线的性质、三角形内角和定理灵活进行角的关系转换是解题的关键.
4.(2023春·黑龙江哈尔滨·八年级校考期中)射线OM、ON交于O点,OC平分∠MON,∠MON=60°,
(1)如图1,PA、PB分别平分∠OAB、∠OBA时,直接写出∠APB=__________;
(2)如图2,PA、PB分别平分∠MAB、∠NBA时,求出∠APB的度数;
(3)在(2)条件下,如图2中,求证∠PAB+∠OPB=90°.
【答案】(1)120°
(2)60°
(3)证明见解析
【分析】(1)由三角形内角和定理得∠OAB+∠OBA=120°,由角平分线的定义得∠PAB+∠PBA=12∠OAB+12∠OBA=60°,再利用三角形内角和定理进行计算即可;
(2)由三角形内角和定理得∠OAB+∠OBA=120°,由平角的定义得∠MAB+∠MBA=240°,由角平分线的定义得∠PAB+∠PBA=120°,再利用三角形内角和定理进行计算即可;
(3)由(2)可得∠PAB=∠MAP=30°+∠APO,∠OPB=60°−∠APO,代入∠PAB+∠OPB化简即可.
【详解】(1)解:∵∠MON=60°,
∴∠OAB+∠OBA=120°
∵PA、PB分别平分∠OAB、∠OBA,
∴∠PAB=12∠OAB,∠PBA=12∠OBA,
∴∠PAB+∠PBA=12∠OAB+12∠OBA=60°
∴∠APB=180°−∠PAB+∠PBA=120°,
故答案为:120°;
(2)解:∵∠MON=60°,
∴∠OAB+∠OBA=120°,
∴∠MAB+∠MBA=240°,
∵PA、PB分别平分∠MAB、∠NBA,
∴∠PAB=12∠MAB,∠PBA=12∠MBA,
∴∠PAB+∠PBA=12∠MAB+12∠MBA=120°,
∴∠APB=180°−∠PAB+∠PBA=60°;
(3)证明:∵OC平分∠MON,∠MON=60°,
∴∠MOC=12∠MON=30°,
∵PA平分∠MAB,
∴∠PAB=∠MAP=∠MOP+∠APO=30°+∠APO,
∵∠APB=60°
∴∠OPB=60°−∠APO
∴∠PAB+∠OPB=30°+∠APO+60°−∠APO=90°
【点睛】本题考查了角的和差,角平分线的定义,三角形内角和定理以及三角形外角的性质等,准确识图是解题的关键,难点在于要注意整体思想的利用.
5.(2023春·河南南阳·八年级统考期末)请阅读下列材料,并完成相应任务.
在数学探究课上,老师出了这样一个题:如图1,锐角∠BAC内部有一点D,在其两边AB和AC上各取任意一点E,F,连接DE,DF.
求证:∠BED+∠DFC=∠BAC+∠EDF.
任务:
(1)小丽证明过程中的“依据”是指数学定理:________________________;
(2)下列说法正确的是____________.
A.小丽的证法用严谨的推理证明了该定理
B.小丽的证法还需要改变∠BAC的大小,再进行证明,该定理的证明才完整
C.小红的证法用特殊到一般的方法证明了该定理
D.小红的证法只要将点D在∠BAC的内部任意移动100次,重新测量进行验证,就能证明该定理
(3)如图,若点D在锐角∠BAC外部,ED与AC相交于点G,其余条件不变,原题中结论还成立吗?若成立,请说明理由;若不成立,请探索∠BED,∠DFC,∠BAC,∠EDF之间的关系.
【答案】(1)三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角的和
(2)A
(3)不成立,∠BED=∠BAC+∠DFC+∠EDF
【分析】(1)连接AD并延长至点M,根据三角形外角的性质解答即可;
(2)按照定理的证明的一般步骤,从已知出发经过量角器测量,计算,证明,即可得答案;
(3)根据三角形外角的性质得∠AGE=∠DFC+∠EDF,∠BED=∠BAC+∠AGE,整理可得答案
【详解】(1)解:小丽证明过程中的“依据”是指数学定理:三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角的和;
(2)根据定理证明的一般步骤,从已知出发经过量角器测量,计算,证明,故A正确;
(3)不成立,
∵∠AGE是△GDF的一个外角,
∴∠AGE=∠DFC+∠EDF,
∵∠BED为△AEG的一个外角,
∴∠BED=∠BAC+∠AGE,
∴∠BED=∠BAC+∠DFC+∠EDF(或∠BED−∠DFC=∠BAC+∠EDF).
【点睛】本题考查了三角形的外角,解题的关键是掌握三角形外角的性质:三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角的和.
6.(2023春·北京大兴·八年级统考期末)如图,在直角三角形ABC中,∠ACB=90°.
(1)如图1,点M在线段CB上,在线段BC的延长线上取一点N,使得∠NAC=∠MAC.过点B作BD⊥AM,交AM延长线于点D,过点N作NE∥BD,交AB于点E,交AM于点F.判断∠ENB与∠NAC之间的数量关系,写出你的结论,并加以证明;
(2)如图2,点M在线段CB的延长线上,在线段BC的延长线上取一点N,使得∠NAC=∠MAC.过点B作BD⊥AM于点D,过点N作NE∥BD,交BA延长线于点E,交MA延长线于点F.
①依题意补全图形;
②若∠CAB=45°,求证:∠NEA=∠NAE.
【答案】(1)∠ENB=∠NAC,理由见解析
(2)①见解析;②见解析
【分析】(1)依据∠NFD=∠ADB=90°,∠ACB=90°,即可得到∠FAC+∠AMC=∠FNC+∠AMC=90°,进而得出∠MAC=∠ENB,再根据∠NAC=∠MAC,即可得到∠ENB=∠NAC;
(2)①过点B作BD⊥AM于点D,过点N作NE∥BD,交BA延长线于点E,交MA延长线于点F;②依据∠ENB=∠NAC,∠NEA=135°−∠ENB,∠EAN=135°−∠NAC,即可得到∠NEA=∠NAE.
【详解】(1)解:∠ENB=∠NAC,
理由:∵BD⊥AM,
∴∠ADB=90°,
∵NE∥BD,
∴∠NFD=∠ADB=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠FAC+∠AMC=∠FNC+∠AMC=90°,
∴∠MAC=∠ENB,
又∵∠NAC=∠MAC,
∴∠ENB=∠NAC;
(2)解:①补全图形如图:
②同理可证∠ENB=∠NAC,
∵在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠CAB=45°,
∴∠ABC=45°,
∴∠ABM=135°,
∴∠NEA=∠ABM−∠NEB=135°−∠ENB,
∵∠EAN=∠EAB−∠NAC−∠CAB=135°−∠NAC,
∴∠NEA=∠NAE.
【点睛】本题主要考查了三角形内角和定理,平行线的性质的综合运用,解决问题的关键是利用三角形内角和是180°进行推算.
7.(2023春·江苏扬州·八年级校考期末)【探究结论】
(1)如图1,AB∥CD,E为形内一点,连结AE、CE得到∠AEC,则∠AEC、∠A、∠C的关系是______(直接写出结论,不需要证明):
【探究应用】利用(1)中结论解决下面问题:
(2)如图2,AB∥CD,直线MN分别交AB、CD于点E、F,EG1和EG2为∠BEF内满足∠1=∠2的两条线,分别与∠EFD的平分线交于点G1和G2,求证:∠FG1E+∠G2=180°.
(3)如图3,已知AB∥CD,F为CD上一点,∠EFD=60°,∠AEC=3∠CEF,若8°<∠BAE<20°,∠C的度数为整数,则∠C的度数为______.
【答案】(1)∠AEC=∠A+∠C;(2)见解析;(3)42°或41°
【分析】(1)过点E作EF∥AB,根据平行线的性质可得∠A=∠1,∠2=∠C,由此即可得到结论;
(2)由(1)可知:∠EG2F=∠1+∠DFG2,由角平分线的定义结合∠1=∠2可得∠EG2F=∠2+∠EFG2,再根据三角形的内角和定理可证明结论;
(3)由(1)知:∠AEF=∠BAE+∠DFE,设∠CEF=x,则∠AEC=3x,可求得∠BAE=4x−60°,结合∠BAE度数的取值范围可求解x的取值范围,再利用三角形外角的性质可求解.
【详解】解:(1)如图所示,过点E作EF∥AB,
∴∠A=∠1,
∵AB∥CD,EF∥AB,
∴EF∥CD,
∴∠2=∠C.
∵∠AEC=∠1+∠2,
∴∠AEC=∠A+∠C,
故答案为:∠AEC=∠A+∠C;
(2)由(1)可知:∠EG2F=∠1+∠DFG2,
∵FG2平分∠MFD,
∴∠EFG2=∠DFG2,
∵∠1=∠2,
∴∠EG2F=∠2+∠EFG2,
∵∠EG1F+∠2+∠EFG2=180°,
∴∠FG1E+∠G2=180°;
(3)由(1)知:∠AEF=∠BAE+∠DFE,
设∠CEF=x,则∠AEC=3x,
∵∠EFD=60°,
∴x+3x=∠BAE+60°,
∴∠BAE=4x−60°,
又∵8°<∠BAE<20°,
∴8°<4x−60°<20°,
解得17°
∴∠C=∠DFE−∠CEF=∠DFE−x,
∵∠C的度数为整数,
∴x=18°或19°,
∴∠C=60°−18°=42°或∠C=60°−19°=41°,
故答案为:42°或41°.
【点睛】本题主要考查平行线的性质,角平分线的定义,三角形的内角和定理等知识的综合运用,灵活运用平行线的性质求解角的关系是解题的关键.
8.(2023春·福建泉州·八年级统考期末)在△ABC在中,∠B=∠C,点D在边BC上.
(1)如图①,点E在线段AC上,若∠ADE=∠AED,证明:∠BAD=2∠CDE;
(2)如图②,AH平分∠CAD,点F在线段CD上,FH⊥AH交AD延长线于点Q,设∠ABC与∠AQF的角平分线交于点P,求∠P与∠BFQ的度数之比
【答案】(1)见解析.
(2)3:2
【分析】(1)根据三角形的外角定理,∠ADC=∠BAD+∠B=∠ADE+∠CDE, ∠BAD=∠ADE+∠CDE−∠B,而∠ADE=∠AED=∠C+∠CDE,代入上面式子有:∠BAD=∠C+∠CDE+∠CDE−∠B,而∠B=∠C,所以∠BAD=∠C+∠CDE+∠CDE−∠C=2∠CDE,证明了结论;
(2)如图,延长QF交AC于K,设∠P=x,∠BFQ=y;有∠AQK=∠AKQ,根据外角定理有,∠AKQ=∠KFC+∠C,而∠C=2∠1,∠KFC=y,2∠2=y+2∠1,而∠1+∠P=∠2+∠KFC,即∠1+x=∠2+y,联立可以找到x、y的关系式,即可求解.
【详解】(1)证明:∵∠ADC=∠BAD+∠B=∠ADE+∠CDE,
∴∠BAD=∠ADE+∠CDE−∠B
又∵∠ADE=∠AED=∠C+∠CDE
∴∠BAD=∠C+∠CDE+∠CDE−∠B
∵∠B=∠C,
∴∠BAD=∠C+∠CDE+∠CDE−∠C=2∠CDE
即:∠BAD=2∠CDE.
(2)解:如图,延长QF交AC于K,设∠P=x,∠BFQ=y
∵AH⊥QK,∠HAQ=∠HAK
∴∠QAH+∠AQH=90°,∠HAK+∠AKQ=90°
∴∠AQK=∠AKQ
∴2∠2=∠KFC+∠C=y+2∠1.
∴∠2−∠1=12y
∵∠1+x=∠2+y
∴x=12y+y
∴2x=3y
∴x:y=2:3
故:∠P与∠BFQ的度数之比为2:3.
【点睛】本题主要考查了三角形外角定理、直角三角形性质、角平分线的定义等知识,熟练运用外角定理,找到相应的等量关系,并通过等量代换找到角之间的关系是求解的关键.
【类型3 与三角形有关的角的挖空题】
1.(2023春·江苏扬州·八年级统考期末)如图,四边形ABCD中,作点AC⊥AD,设BD分别与AC、CE交于点F、G.若BD平分∠ABC,且∠2=∠3,求证:∠CFG=∠CGF.
完成下面的证明过程:
证明:∵AC⊥AD (已知) .
∴∠CAD=90°(垂直的定义).
∵BD平分∠ABC (已知)
∴∠1=∠2 ( )
∵∠2=∠3 (已知)
∴∠1= (等量代换)
∴ AD//BC ( )
∴ =∠CAD=90°(两直线平行,内错角相等)
∴∠1=∠CAD=90°(直角三角形的两个锐角互余)
同理由CE⊥AB,
可得∠2+∠BGE=90°
∴∠CFG=∠BGE ( )
又∵∠BGE=∠CGF (对顶角相等 )
∴∠CFG=∠CGF(等量代换)
【答案】角平分线定义;∠3;内错角相等,两直线平行;∠ACB;等角的余角相等
【分析】根据垂直的定义可得∠CAD=90°,然后根据角平分线定义可得∠1=∠2,根据等量代换可得∠1=∠3,再根据内错角相等,两直线平行可证AD//BC,从而得出∠ACB =∠CAD=90°,再根据等角的余角相等可得∠CFG=∠BGE,最后根据对顶角相等和等量代换即可证出结论.
【详解】证明:∵AC⊥AD (已知) .
∴∠CAD=90°(垂直的定义).
∵BD平分∠ABC (已知)
∴∠1=∠2(角平分线定义)
∵∠2=∠3 (已知)
∴∠1=∠3(等量代换)
∴ AD//BC(内错角相等,两直线平行)
∴ ∠ACB =∠CAD=90°(两直线平行,内错角相等)
∴∠1=∠CAD=90°(直角三角形的两个锐角互余)
同理由CE⊥AB,
可得∠2+∠BGE=90°
∴∠CFG=∠BGE(等角的余角相等)
又∵∠BGE=∠CGF (对顶角相等 )
∴∠CFG=∠CGF(等量代换)
故答案为: 角平分线定义;∠3;内错角相等,两直线平行;∠ACB;等角的余角相等.
【点睛】此题考查的是垂直定义、角平分线的定义、直角三角形的性质和平行线的判定及性质,掌握垂直定义、角平分线的定义、直角三角形的性质和平行线的判定及性质是解题关键.
2.(2023春·黑龙江大庆·八年级统考期末)如图,AB∥CD,∠BMN与∠DNM的平分线相交于点G,
完成下面的证明:
∵MG平分∠BMN,
∴∠GMN=12∠BMN( ),
同理∠GNM=12∠DNM.
∵AB∥CD
∴∠BMN+∠DNM=________( ).
∴∠GMN+∠GNM=________.
∵∠GMN+∠GNM+∠G=________,
∴∠G=________.
【答案】角分线的定义;180°;两直线平行,同旁内角互补;90°;180°;90°
【分析】根据角平分线的定义,可得∠GMN=12∠BMN,∠GNM=12∠DNM. 再由AB∥CD,可得∠BMN+∠DNM=180°,从而得到∠GMN+∠GNM=90°.然后根据三角形的内角和定理,即可求解.
【详解】证明:∵MG平分∠BMN,
∴∠GMN=12∠BMN(角分线的定义),
同理∠GNM=12∠DNM.
∵AB∥CD,
∴∠BMN+∠DNM=180°(两直线平行,同旁内角互补).
∴∠GMN+∠GNM=90°.
∵∠GMN+∠GNM+∠G=180°,
∴∠G=90°.
【点睛】本题主要考查了平行线的性质,三角形的内角和定理,角平分线的定义,熟练掌握相关知识点是解题的关键.
3.(2023春·江苏盐城·八年级校考期中)互动学生课堂上,某小组同学对一个课题展开了探究.
小亮:已知,如图,三角形ABC,点D是三角形ABC内一点,连接BD,CD,试探究∠BDC与∠A、∠1、∠2之间的关系.
小明:可以用三角形内角和定理去解决.
小丽:用外角的相关结论也能解决.
(1)请你在横线上补全小明的探究过程:
∵∠BDC+∠DBC+∠BCD=180°,( )
∴∠BDC=180°﹣∠DBC﹣∠BCD,(等式性质)
∵∠A+∠1+ +∠DBC+∠BCD=180°,
∴∠A+∠1+∠2=180°﹣ ﹣∠BCD,
∴∠BDC=∠A+∠1+∠2. ( )
(2)请你按照小丽的思路完成探究过程.
【答案】(1)三角形内角和定理;∠2;∠DBC;等量代换;(2)见解析.
【分析】(1)根据三角形内角和定理、等式的性质解答;
(2)延长BD交AC于E,根据三角形的外角性质证明结论.
【详解】(1)∵∠BDC+∠DBC+∠BCD=180°,(三角形内角和定理)
∴∠BDC=180°﹣∠DBC﹣∠BCD,(等式性质)
∵∠A+∠1+∠2+∠DBC+∠BCD=180°,
∴∠A+∠1+∠2=180°﹣∠DBC﹣∠BCD,
∴∠BDC=∠A+∠1+∠2(等量代换),
故答案为:三角形内角和定理;∠2;∠BDC;等量代换;
(2)如图,延长BD交AC于E,
由三角形的外角性质可知,∠BEC=∠A+∠1,
∴∠BDC=∠BEC+∠2=∠A+∠1+∠2.
【点睛】本题考查的是三角形的外角性质、三角形内角和定理,掌握三角形的一个外角等于它不相邻的两个内角和是解题的关键.
4.(2023春·河北衡水·八年级校考期末)如图,已知∠1+∠2=180°,且∠3=∠B.
(1)求证:∠AFE=∠ACB,完成下面的证明.
证明:∵∠2+∠AEC=180°.∠1+∠2=180(已知),
∴∠AEC=∠1(等量代换),
∴AB∥FD( ),
∴∠3= (两直线平行,内错角相等).
又∵∠3=∠B(已知),
∴ =∠B(等量代换),
∴ (同位角相等,两直线平行),
∴∠AFE=∠ACB( );
(2)若CE平分∠ACB,且∠2=110°,∠3=50°,求∠AFE的度数.
【答案】(1)同位角相等,两直线平行;∠AEF;∠AEF;FE∥CB;两直线平行,同位角相等
(2)40°
【分析】(1)由题意可得∠AEC=∠1,从而可判断AB∥FD,求出∠AEF=∠B,得到FE∥CB,即得∠AFE=∠ACB;
(2)利用三角形的内角和可求得∠BCE的度数,再利用角平分线的定义得∠ACB=2∠BCE,从而得解.
【详解】(1)解:∵∠2+∠AEC=180°,∠1+∠2=180°(已知),
∴∠AEC=∠1(等量代换),
∴AB∥FD(同位角相等,两直线平行),
∴∠3=∠AEF(两直线平行,内错角相等),
又∵∠3=∠B(已知),
∴∠AEF=∠B(等量代换),
∴FE∥CB(同位角相等,两直线平行),
∴∠AFE=∠ACB(两直线平行,同位角相等),
故答案为:同位角相等,两直线平行;∠AEF;∠AEF;FE∥CB;两直线平行,同位角相等;
(2)∵∠3=∠B,∠3=50°,
∴∠B=50°,
∵∠2=110°,
∴∠BCE=180°﹣∠B﹣∠2=20°,
∵CE平分∠ACB,
∴∠ACB=2∠BCE=40°,
∵FE∥CB,
∴∠AFE=∠ACB=40°.
【点睛】本题主要考查平行线的判定与性质,三角形内角和定理,解答的关键是熟记平行线的判定条件与性质并灵活运用.
5.(2023春·山西晋城·八年级统考期末)综合与实践问题情境:在数学活动课上,全班同学分组进行了一副三角尺上角的探究活动,如图所示,放置一副三角尺,两个三角尺的顶点O重合,边CD与边AB重合,试求∠AOC的度数.
(1)探究展示勤奋小组展示了如下的解决方法(请结合图形1,完成填空)
解:∵∠OCD=45°,∠OBC=60°
∴∠BOC=__________(___________________)
又∵∠AOB=90°,
∴∠AOC=__________.
(2)反思交流:创新小组受勤奋小组的启发,继续进行探究,如图2所示,绕顶点O逆时针旋转△DOC,当DC//AO时,求得∠AEO的度数.(请你写出解答过程)
(3)探索发现:小明受到旋转的启发,继续进行探究(如图3),继续绕顶点O逆时针旋转△DOC,使点B落在边DC上,此时发现∠1与∠2之间的数量关系.
以下是他的解答过程,请补充完整解:在△AOE与△BCE中,
∵∠AEO+∠1+∠A=∠CEB+∠2+∠C
又∵∠AEO=∠CEB(___________________)
∠A=__________,∠C=__________,
∴∠1+∠A=∠2+∠C
∠1−∠2=__________.
【答案】(1)75°;三角形内角和是180°;15°;(2)105°;见解析;(3)对顶角相等;30°;45°;15°
【分析】(1)利用三角形内角和定理求解即可;
(2)利用平行线的性质求得∠AOC=45°,再利用三角形内角和定理求解即可;
(3)在△AOE与△BCE中,利用三角形内角和定理得到∠1+∠A=∠2+∠C,计算即可求解.
【详解】解:∵∠OCD=45°,∠OBC=60°,
∴∠BOC=75°(三角形内角和是180°),
又∵∠AOB=90°,
∴∠AOC=15°;
(2)解:∵DC∥AO,∠OCD=45°,
∴∠AOC=45°(两直线平行,内错角相等),
又∵∠BAO=30°,
∴∠AEO=180°−∠AOC−∠BAO=180°−45°−30°=105°(三角形内角和是180°);
(3)在△AOE与△BCE中,
∵∠AEO+∠1+∠A=∠CEB+∠2+∠C,
又∵∠AEO=∠CEB(对顶角相等),
∠A=30°,∠C=45°,
∴∠1+∠A=∠2+∠C,
∠1−∠2=15°.
【点睛】本题考查了三角形内角和定理,平行线的性质,正确的识别图形是解题的关键.
【类型4 探究与三角形有关的角之间的关系】
1.(2023春·全国·八年级期中)将一副三角板中的两块直角三角尺的直角顶点C按如图方式叠放在一起,其中,∠A=60°,∠D=30°;∠E=∠B=45°.
(1)①∠DCE=30°时,∠ACB的度数为_______;②∠ACB=135°时,∠DCE的度数为_______;
【探究】
(2)由(1)猜想∠ACB与∠DCE的数量关系,并说明理由.
【应用】
(3)现按照这种折叠方式,用这样两块直角三角尺的木板制作一个画平行线的工具,需要满足两个三角尺存在一组边互相平行,若∠ACE<180°且点E在直线AC的上方时,这两块三角尺是否存在一组边互相平行?若存在,请直接写出∠ACE角度所有可能的值(不必说明理由);若不存在,请说明理由.
【答案】(1)①150°;②45°;
(2)∠ACB+∠DCE=180°,理由见解析;
(3)存在,30°,45°,120°,135°,165°.
【分析】(1)①首先计算出∠DCB的度数,再用∠ACD+∠DCB即可;②首先计算出∠DCB的度数,再计算出∠DCE即可;
(2)根据(1)中的计算结果可得∠ACB+∠DCE=180°,再根据图中的角的和差关系进行推理;
(3)分五种情况进行讨论:当CB ∥ AD时,当EB ∥ AC时,当CE ∥ AD时,当EB ∥ CD时,当BE ∥ AD时,分别求得∠ACE的度数.
【详解】(1)解:①∵∠ECB=90°,∠DCE=30°,
∴∠DCB=90°−30°=60°,
∴∠ACB=∠ACD+∠DCB=90°+60°=150°,
故答案为:150°;
②∵∠ACB=135°,∠ACD=90°,
∴∠DCB=135°−90°=45°,
∴∠DCE=90°−45°=45°,
故答案为:45°;
(2)解:∠ACB+∠DCE=180°,
∵∠ACB=∠ACD+∠DCB=90°+∠DCB,
∴∠ACB+∠DCE=90°+∠DCB+∠DCE=90°+90°=180°;
即∠ACB+∠DCE=180°;
(3)解:存在,30°、45°、120°、135°、165°.
理由:当CB ∥ AD时,如图1所示:
∴∠DCB=∠D=30°,
∴∠ACE=∠DCB=30°;
当EB ∥ AC时,如图2所示:
∴∠ACE=∠E=45°;
当CE ∥ AD时,如图3所示:
∴∠DCE=∠D=30°,
∴∠ACE=90°+30°=120°;
当EB ∥ CD时,如图4所示:
∴∠DCE=∠E=45°,
∴∠ACE=90°+45°=135°;
当BE ∥ AD时,延长AC交BE于F,如图5所示:
∴∠CFB=∠A=60°,
∵∠ECF+∠E+∠CFE=180°,∠CFB +∠CFE =180°,
∴∠ECF=15°,
∴∠ACE=180°−∠ECF=180°−15°=165°.
【点睛】本题考查了三角形内角和定理,几何图形中的角度计算,平行线的判定与性质等知识,熟练掌握平行线的性质,数形结合是解题的关键.
2.(2023春·山西阳泉·八年级统考期末)综合与探究
问题情境:
如图1,已知AB∥CD,∠ABC=60°,∠BAD=120°,点E,F在直线AB上,且∠ACD=∠ACF,CE平分∠BCF.
(1)求∠ACE的度数.
实践探究:
(2)若左右平行移动AD,那么∠BAC与∠BFC之间的数量关系是否发生变化?若变化,请说明理由;若不变,请求出∠BAC与∠BFC之间的数量关系.
(3)如图2,若向左平行移动AD,当∠BEC=∠CAD时,请求出∠CAD的度数.
【答案】(1)60°
(2)∠BFC=2∠BAC,理由见解析
(3)90°
【分析】(1)由平行线的性质求出∠BCD=120°,再根据题意及角平分线的定义得出∠ACF+∠FCE=12∠BCD,即可求解;
(2)由平行线的性质和三角形外角的性质即可求解;
(3)由题可得AD∥BC,∠D=60°,∠BCD=120°,由三角形内角和定理可得∠DCA=∠BCE,由角平分线的定义可得∠DCA=∠ACF=∠FCE=∠BCE,求出∠DCA=14∠BCD=30°,再根据三角形内角和定理求解即可.
【详解】(1)解:∵AB∥CD,
∴∠B+∠BCD=180°,
∵∠ABC=60°,
∴∠BCD=120°,
∵CE平分∠BCF,
∴∠FCE=∠BCE=12∠FCB,
∵∠ACD=∠ACF,
∴∠ACF+∠FCE=12DCF+12∠BCF=12∠BCD=60°;
(2)∠BFC=2∠BAC,理由如下:
∵AB∥CD,
∴∠ACD=∠BAC,
∵∠ACD=∠ACF,
∴∠BAC=∠ACF,
∵∠BFC=∠BAC+∠ACF,
∴∠BFC=2∠BAC;
(3)∵AB∥CD,∠ABC=60°,∠BAD=120°,
∴AD∥BC,∠D=60°,∠BCD=120°,
∵∠BEC=∠CAD,
∴∠DCA=∠BCE,
∵∠ACD=∠ACF,∠FCE=∠BCE,
∴∠DCA=∠ACF=∠FCE=∠BCE,
∵∠BCD=120°,
∴∠DCA=14∠BCD=30°,
∴∠CAD=180°−∠D−∠DCA=90°
【点睛】本题考查了平行线的性质,三角形内角和定理、三角形外角的性质以及角平分线的定义,正确识图是解题的关键.
3.(2023春·河南南阳·八年级统考期末)问题情景:如图①,有一块直角三角板PMN放置在△ABC上(P点在△ABC内),三角板PMN的两条直角边PM、PN恰好分别经过点B和点C.试问∠ABP与∠ACP、∠A是否存在某种确定的数量关系?
(1)特殊探究:如图①,若∠A=50°,∠PBC+∠PCB=____度,∠ABP+∠ACP=_____度;∠ABP与∠ACP、∠A的数量关系是 ;
(2)类比探究:如图①,若∠A=α,请先写出∠ABP+∠ACP与∠A的数量关系,并说明理由;
(3)延伸探究:如图②,改变直角三角板PMN的位置,使P点在△ABC外,三角板PMN的两条直角边PM、PN仍然分别经过点B和点C,则(2)中的结论是否仍然成立?若不成立,请重新写出∠ABP与∠ACP、∠A的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)90;40;∠ABP+∠ACP=90°−∠A
(2)∠ABP+∠ACP=90°−∠A;理由见解析
(3)不成立;∠ACP−∠ABP=90°−∠A;理由见解析
【分析】(1)利用三角形内角和定理即可解决问题;
(2)根据题意可得∠PBC+∠PCB=90°,在△ABC中,利用三角形内角和定理即可证明;
(3)在△ABC中,利用三角形内角和定理可得∠ABC+∠ACB=180°−∠A,再由∠PBC+∠PCB=90°,两式相减,即可.
【详解】(1)解:根据题意得:∠BPC=90°,
∵∠BPC+∠PBC+∠PCB=180°,
∴∠PBC+∠PCB=90°;
∵∠A=50°,∠A+∠ABC+∠ACB=180°,
∴∠ABC+∠ACB=130°,
∴∠ABP+∠ACP=∠ABC+∠ACB−∠PBC+∠PCB=40°;
∴∠ABP+∠ACP+∠A=40°+50°=90°.
故答案为:90;40;∠ABP+∠ACP=90°−∠A.
(2)解:∠ABP+∠ACP=90°−∠A;理由如下:
根据题意得:∠BPC=90°,
∵∠BPC+∠PBC+∠PCB=180°,
∴∠PBC+∠PCB=90°,
∵∠PBC+∠PCB+∠ABP+∠ACP+∠A=180°,
即90°+∠ABP+∠ACP+∠A=180°;
∴∠ABP+∠ACP=90°−∠A.
(3)解:不成立.结论:∠ACP−∠ABP=90°−∠A.理由如下:
在△ABC中,∠ABC+∠ACB=180°−∠A,
∵∠MPN=90°,
∴∠PBC+∠PCB=90°,
∴∠ABC+∠ACB−∠PBC+∠PCB=180°−∠A−90°=90°−∠A,
∴∠ABC+∠ACP+∠PCB−∠ABP−∠ABC−∠PCB=90°−∠A,
∴∠ACP−∠ABP=90°−∠A.
【点睛】本题考查三角形内角和定理,解题的关链是理解题意,灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.
4.(2023春·江西赣州·八年级统考期末)认真阅读下面关于三角形内外角平分线所夹角的探究片段,完成所提出的问题.
(1)探究1:如图1,在△ABC中,O是∠ABC与∠ACB的平分线BO和CO的交点,试分析∠BOC与∠A有怎样的关系?请说明理由.
(2)探究2:如图2中,O是∠ABC与外角∠ACD的平分线BO和CO的交点,试分析∠BOC与∠A有怎样的关系?请说明理由.
(3)探究3:如图3中,O是外角∠DBC与外角∠ECB的平分线BO和CO的交点,则∠BOC与∠A又有怎样的关系?(只写结论,不需证明)结论: .
【答案】(1)∠BOC=90°+12∠A,理由见解析
(2)∠BOC=12∠A,理由见解析
(3)∠BOC=90°−12∠A
【分析】(1)首先根据角平分线的定义,可得∠1=12∠ABC,∠2=12∠ACB ∠1+∠2=12∠ABC+∠ACB,再根据三角形内角和定理,即可求解;
(2)先由角平分线得出∠1=12∠ABC,∠2=12∠ACD,再由三角形的外角的性质得出,∠2=12∠A+∠1,再根据三角形外角的性质,即可得出结论;
(3)首先根据三角形的外角性质,得∠DBC=∠A+∠ACB,∠BCE=∠A+∠ABC,再根据角平分线的定义,可得∠OBC=12∠DBC,∠OCB=12∠BCE,再根据三角形内角和定理,即可求解.
【详解】(1)解:∠BOC=90°+12∠A,
理由如下:
∵BO和CO分别是∠ABC与∠ACB的角平分线
∴∠1=12∠ABC,∠2=12∠ACB
∴∠1+∠2=12∠ABC+∠ACB
又∵∠ABC+∠ACB=180°−∠A
∴∠1+∠2=12180°−∠A=90°−12∠A
∴∠BOC=180°−∠1+∠2
=180°−90°−12∠A
=90°+12∠A;
(2)解:∠BOC=12∠A,
理由如下:
∵BO和CO分别是∠ABC与外角∠ACD的角平分线,
∴∠1=12∠ABC,∠2=12∠ACD,
又∵∠ACD是△ABC的一外角,
∴∠ACD=∠A+∠ABC,
∴∠2=12∠A+∠ABC=12∠A+∠1,
∵∠2是△BOC的一外角,
∴∠BOC=∠2−∠1=12∠A+∠1−∠1=12∠A;
(3)解:结论∠BOC=90°−12∠A.
根据三角形的外角性质,得∠DBC=∠A+∠ACB,∠BCE=∠A+∠ABC,
∵O是外角∠DBC与外角∠ECB的平分线BO和CO的交点,
∴∠OBC=12∠DBC,∠OCB=12∠BCE,
∴∠OBC+∠OCB=12∠DBC+∠BCE=12∠A+∠ACB+∠A+∠ABC,
∵∠A+∠ACB+∠ABC=180°,
∴∠OBC+∠OCB=90°+12∠A,
∴在△OBC中,
∠BOC=180°−∠OBC+∠OCB=180°−90°+12∠A=90°−12∠A,
故答案为:∠BOC=90°−12∠A.
【点睛】此题主要考查了三角形的内角和定理,三角形外角的性质,角平分线的定义,灵活运用三角形的外角的性质是解本题的关键.
5.(2023春·湖北·八年级统考期末)在△ABC中,BD平分∠ABC交AC于点D,点E是线段AC上的动点(不与点D重合),过点E作EF∥BC交射线BD于点F,∠CEF的平分线所在直线与射线BD交于点G.
(1)如图,点E在线段AD上运动.
①若∠ABC=40°,∠C=60°,则∠A的度数是___________;∠EFB的度数是___________;
②探究∠BGE与∠A之间的数量关系,并说明理由;
(2)若点E在线段DC上运动时,请直接写出∠BGE与∠A之间的数量关系.
【答案】(1)①80°;20°②∠BGE=90°−12∠A
(2)∠BGE=90°+12∠A
【分析】(1)①直接运用三角形内角和定理以及平行线的性质可求解;②证明∠BGE=∠GEF+∠GFE=12∠ABC+∠C即可;
(2)证明∠BGE=180°−∠GEF+∠GFE=180°−12180°−∠A即可.
【详解】(1)①∵∠A+∠ABC+∠ACB=180°,且∠ABC=40°,∠C=60°,
∴∠A=180°−∠ABC+∠ACB=180°−40°+60°=80°,
∵BD平分∠ABC,
∴∠DBC=12∠ABC=20°,
∵EF∥BC,
∴∠EFB=∠FBC=20°,
故答案为:80°;20°;
②∵EF∥BC,
∴∠GFE=∠CBF,∠FED=∠C,
∵BD平分∠ABC, EG平分∠DEF,
∴∠CBF=12∠ABC,∠GEF=12∠DEF,
∴∠GFE=12∠ABC,∠GEF=12∠C,
又∠BGE=∠GEF+∠GFE,
∴∠BGE=12∠ABC+∠ACB,
∵∠A+∠ABC+∠ACB=180°,
∴∠ABC+∠ACB=180°−∠A,
∴∠BGE=12180°−∠A=90°−12∠A;
(2)如图,
∵EF∥BC,
∴∠GFE=∠CBF,∠FED=∠C,
∵BD平分∠ABC, EG平分∠DEF,
∴∠CBG=12∠ABC,∠GEF=12∠DEF,
∴∠GFE=12∠ABC,∠GEF=12∠C,
又∠BGE+∠GEF+∠GFE=180°,
∴∠BGE=180°−∠GEF+∠GFE
∴∠BGE=180°−12∠ABC+∠ACB,
∵∠A+∠ABC+∠ACB=180°,
∴∠ABC+∠ACB=180°−∠A,
∴∠BGE=180°−12180°−∠A=90°+12∠A.
【点睛】本题主要考查了平行线的性质,角平分线定义,三角形内角和定理以及三角形外角的性质,正确识别图形是解答本题的关键.
6.(2023春·广西南宁·八年级统考期末)数学实践活动课上,研究小组探究如下问题:
【问题情境】如图,点A,O,B在同一条直线上,将一直角三角尺如图①放置,使直角顶点与点O重合,其中∠COD=90°,∠C=30°,OE平分∠BOC且交CD所在直线于点F.
【独立思考】(1)若∠AOC=30°,求∠OFC的度数;
【实践操作】(2)如图②,将直角三角尺绕点O旋转,当∠OFC=2∠AOC时,求∠AOC的度数;
【深入探究】(3)继续旋转直角三角尺,若OC不与AB重合,试探究旋转过程中,∠AOC和∠OFC之间的数量关系.
【答案】(1)75°;(2)40°;(3)2∠OFC−∠AOC=120°或∠AOC−2∠OFC=120°.
【分析】(1)先求出∠BOC=150°,再根据角平分线的定义求出∠COE=75°,然后根据三角形内角和定理求解即可;
(2)由角平分线的定义得∠BOC=2∠COE=2∠BOE,利用三角形内角和定理得∠COE=150°−2∠AOC,再根据∠AOC+∠BOC=180°即可求解;
(3)由角平分线的定义得∠BOC=2∠COE=2∠BOE,利用三角形外角的性质得COE=30°−∠OFC,再根据∠AOC+∠BOC=180°即可求解;
【详解】(1)∵∠AOC=30°,
∴∠BOC=180°−30°=150°.
∵OE平分∠BOC,
∴∠COE=∠BOE=12∠BOC=75°,
∴∠OFC=180°−30°−75°=75°.
(2)∵OE平分∠BOC,
∴∠BOC=2∠COE=2∠BOE.
∵∠OFC=2∠AOC,∠C=30°,
∴∠COE=180°−∠C−∠OFC=150°−2∠AOC,
∵∠AOC+∠BOC=180°,
∴∠AOC+2150°−2∠AOC=180°,
∴∠AOC=40°;
(3)当OC在直线AB的上方时,如图2,
∵OE平分∠BOC,
∴∠BOC=2∠COE=2∠BOE.
∵∠AOC=30°,
∴COE=180°−∠C−∠OFC=150°−∠OFC,
∵∠AOC+∠BOC=180°,
∴∠AOC+2150°−∠OFC=180°,
∴2∠OFC−∠AOC=120°;
当OC在直线AB的下方时,如备用图,
∵OE平分∠BOC,
∴∠BOC=2∠COE=2∠BOE.
∵∠C=30°,
∴COE=30°−∠OFC,
∵∠AOC+∠BOC=180°,
∴∠AOC+230°−∠OFC=180°,
∴∠AOC−2∠OFC=120°.
综上可知,∠AOC和∠OFC之间的数量关系为:2∠OFC−∠AOC=120°或∠AOC−2∠OFC=120°.
【点睛】本题考查了三角形内角和定理,三角形外角的性质,数形结合是解答本题的关键.
7.(2023春·湖北武汉·八年级统考期中)已知,直线AB∥CD.
(1)如图1,点E在AB、CD之间,求证:∠AEC=∠A+∠C;
(2)如图2,在(1)的条件下,∠BAE的平分线交CE的延长线于点F,∠DCE的平分线交AE的延长线于点G,试探究∠F,∠G和∠AEC这三个角之间的数量关系,并说明理由.
(3)如图3,点E在直线AB的上方,∠EAB,∠ECD的平分线交于点F,若∠E−∠F=20°,请直接写出∠ECD−∠EAB的值.
【答案】(1)见解析
(2)∠F+∠G=32∠AEC,理由见解析
(3)∠ECD−∠EAB=40°
【分析】(1)作EG∥AB∥CD,根据平行线的性质即可证明结论;
(2)根据三角形的内角和可得∠AEF+∠CEG=360°−∠EAF−∠ECG−∠F−∠G,根据角平分线的性质可得∠EAF+∠ECG=12∠BAE+∠DCE,结合(1)可得∠EAF+∠ECG=12∠AEC,推得∠AEF+∠CEG=360°−12∠AEC−∠F−∠G,故2∠AEC=12∠AEC+∠F+∠G,即可得出答案;
(3)根据三角形的外角性质可推得∠E−∠F=∠FCE−∠EAF,根据角平分线的性质,得出∠E−∠F=12∠ECD−12∠EAB=20°,即可得出答案.
【详解】(1)证明:如图,作EG∥AB∥CD,
∴∠A=∠AEG,∠C=∠CEG,
∵∠AEC=∠AEG+∠CEG,
∴∠AEC=∠A+∠C.
(2)解:∵∠AEC=180°−∠CEG,∠AEC=180°−∠AEF,
∴2∠AEC=360°−∠AEF−∠CEG,
又∵∠AEF=180°−∠EAF−∠F,∠CEG=180°−∠ECG−∠G,
故∠AEF+∠CEG=360°−∠EAF−∠ECG−∠F−∠G,
且AF、CG分别为∠BAE、∠DCE的平分线,
∴∠EAF=12∠BAE,∠ECG=12∠DCE,
故∠EAF+∠ECG=12∠BAE+12∠DCE=12∠BAE+∠DCE
由(1)可知∠BAE+∠DCE=∠AEC
∴∠EAF+∠ECG=12∠BAE+12∠DCE=12∠AEC,
∴∠AEF+∠CEG=360°−12∠AEC−∠F−∠G
又∵2∠AEC=360°−∠AEF−∠CEG,
∴2∠AEC=12∠AEC+∠F+∠G,
∴∠F+∠G=32∠AEC.
(3)∵∠EAF+∠E=∠FCE+∠F,
∴∠E−∠F=∠FCE−∠EAF,
∵AF,CE是∠EAB、∠ECD的平分线,
∴∠E−∠F=12∠ECD−12∠EAB=20°
∴∠ECD−∠EAB=40°.
【点睛】本题考查了平行线的性质,三角形的内角和,角平分线的性质,三角形的外角性质,作出辅助线是解题的关键.
8.(2023春·四川泸州·八年级统考期中)如图1,已知AB∥CD,AC∥EF
(1)观察猜想:若∠A=45°,∠E=65°,则∠CDE的度数为
(2)探究问题:请在图1中探究∠A,∠CDE与∠E之间有怎样的数量关系,并说明理由.
(3)拓展延伸:若将图1变为图2,题设的条件不变,此时∠CAB,∠CDE与∠E又有怎样的数量关系呢?请写出结论并说明理由
【答案】(1)110°
(2)∠CDE=∠A+∠E;理由见解析
(3)∠CAB=∠E+∠D,理由见解析
【分析】(1)延长AB交DE于点G,交EF于点H,根据平行线的性质求出∠EHG=∠A=45°,根据三角形外角的性质求出∠DGH=∠E+∠EHG=65°+45°=110°,最后根据平行线的性质求出结果即可;
(2)根据解析(1)的方法,求解即可;
(3)延长CA交DE于点G,AB与DE交于点H,根据平行线的性质得出∠CGD=∠E,∠AHG=∠D,根据三角形外角的性质即可得出结论.
【详解】(1)解:延长AB交DE于点G,交EF于点H,如图所示:
∵AC∥EF,∠A=45°,
∴∠EHG=∠A=45°,
∵∠E=65°,
∴∠DGH=∠E+∠EHG=65°+45°=110°,
∵AB∥CD,
∴∠CDE=∠DGH=110°.
故答案为:110°.
(2)解:∠CDE=∠A+∠E;理由如下:
延长AB交DE于点G,交EF于点H,如图所示:
∵AC∥EF,
∴∠EHG=∠A,
∴∠DGH=∠E+∠EHG=∠E+∠A,
∵AB∥CD,
∴∠CDE=∠DGH=∠A+∠E.
(3)解:∠CAB=∠E+∠D,理由如下:
延长CA交DE于点G,AB与DE交于点H,如图所示:
小丽的证法
小红的证法
证明:
如图2,连接AD并延长至点M,
∠BED=∠BAD+∠EDA,
∠DFC=∠DAC+∠ADF( 依据 ),
又∵∠BAD+∠DAC=∠BAC,
∠EDA+∠ADF=∠EDF,
∴∠BED+∠DFC=∠BAC+∠EDF.
证明:
∵∠BED=80°,∠DFC=60°,
∠BAC=51°,∠EDF=89°(量角器测量所得),
∴∠BED+∠DFC=140°,
∠BAC+∠EDF=140°(计算所得).
∴∠BED+∠DFC=∠BAC+∠EDF(等量代换).
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