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三角形的内、外角性质的应用类型
问题:完成下列1~3题,并思考它们是如何利用三角形的内、外角定理求角的度数的?
1. 如图,一块直角三角尺的一个顶点落在直尺的一边上,若∠2=35°,则∠1的度数为( B )
A. 45° B. 55°
C. 65° D. 75°
解析:如图,作EF∥AB,
∵AB∥CD,
∴EF∥AB∥CD,
∴∠2=∠AEF=35°,∠1=∠FEC.
∵∠AEC=90°,
∴∠1=90°-35°=55°.
故选B.
2. 如图,有一块直角三角尺XYZ置在△ABC上,恰好三角尺XYZ的两条直角边XY,XZ分别经过点B,C.在△ABC中,∠A=30°.
(1)∠ABC+∠ACB= 150° ;
(2)∠ABX+∠ACX= 60° .
解析:(1)∵∠ABC+∠ACB+∠A=180°,∠A=30°,
∴∠ABC+∠ACB=180°-∠A
=180°-30°=150°.
(2)∵∠XBC+∠XCB+∠X=180°,∠X=90°,
∴∠XBC+∠XCB=180°-∠X=180°-90°=90°,
∴∠ABX+∠ACX=∠ABC-∠XBC+∠ACB-∠XCB=(∠ABC+∠ACB)-(∠XBC+∠XCB)=150°-90°=60°.
3. 在△ABC中,已知∠A=∠B=∠C,试判断△ABC的形状.
解:∵在△ABC中,∠A=∠B=∠C,
∴设∠A=x,则∠B=2x,∠C=3x.
∵∠A+∠B+∠C=180°,
∴x+2x+3x=180°,解得x=30°,
∴∠C=3x=90°,
∴△ABC是直角三角形.
利用三角形的内外角的性质,如“(1)三角形的外角与它相邻的内角互补;(2)三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和;(3)三角形的内角和是180°”进行与角有关的计算或证明,结合有关思想在求角的度数时应用较广,值得我们去思考借鉴.
类型1 利用整体思想求角的度数
探究某个角与其余两角的和的关系时,常常利用整体思想解题,而不用考虑求解每个角的度数.
【例1】如图,在△ABC中,D,E分别在边AB,AC上.
图1
图2
(1)如图1,∠1+∠2与∠B+∠C有什么关系?并说明理由;
(2)把图1的△ABC沿DE折叠,得到图2,填空:∠1+∠2 = (填“>”“<”或“=”)∠B+∠C;
(3)当∠A=55°时,求∠B+∠C+∠1+∠2的度数.
解:(1)∠1+∠2=∠B+∠C.理由如下:
在△ADE中,∠1+∠2=180°-∠A.
在△ABC中,∠B+∠C=180°-∠A.
∴∠1+∠2=∠B+∠C.
(3)当∠A=55°时,
∠B+∠C+∠1+∠2=2(∠B+∠C)=2×(180°-55°)=2×125°=250°.
【练习】
在△ABC中,AD是∠BAC的平分线,AE是△ABC的高.
(1)如图1,若∠B=40°,∠C=60°,求∠DAE的度数;
(2)如图2(∠B<∠C),求出∠DAE,∠B,∠C之间的数量关系;
(3)如图3,延长AC到点F,∠CAE和∠BCF的平分线交于点G,求∠G的度数.
解:(1)∵∠B=40°,∠C=60°,∠BAC+∠B+∠C=180°,
∴∠BAC=80°.
∵AD是∠BAC的角平分线,
∴∠CAD=∠BAD=∠BAC=40°.
∵AE是△ABC的高,
∴∠AEC=90°.
∵∠C=60°,
∴∠CAE=90°-60°=30°,
∴∠DAE=∠CAD-∠CAE=10°.
(2)∵∠BAC+∠B+∠C=180°,
∴∠BAC=180°-∠B-∠C.
∵AD是∠BAC的平分线,
∴∠CAD=∠BAD=∠BAC.
∵AE是△ABC的高,
∴∠AEC=90°,
∴∠CAE=90°-∠C,
∴∠DAE=∠CAD-∠CAE=∠BAC-(90°-∠C)=(180°-∠B-∠C)-90°+∠C=∠C-∠B,即∠DAE=∠C-∠B.
(3)∵∠CAE和∠BCF的平分线交于点G,
∴∠CAE=2∠CAG,∠FCB=2∠FCG.
∵∠CAE=∠FCB-∠AEC,∠CAG=∠FCG-∠G,
∴∠CAE=2∠FCG-∠AEC=2∠CAG=2(∠FCG-∠G)=2∠FCG-2∠G,
即2∠FCG-∠AEC=2∠FCG-2∠G,
∴∠AEC=2∠G.
∵AE是△ABC的高,
∴∠AEC=90°,
∴∠G=45°.
类型2 利用方程思想求角的度数
结合三角形外角的性质2,运用三角形的内角和为180°,可列方程求角的度数.
【例2】如图,在△ABC和△ADE中,C,D两点分别在AE,AB上,BC与DE相交于点F,且BD=CD=CE.
(1)若∠B=30°,∠E=20°,求∠A的度数;
(2)若∠B=x,∠E=y,请用含x,y的代数式表示∠A的度数.
解:(1)∵BD=CD=CE,
∴∠B=∠DCB,∠E=