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专题10 角的运动压轴题的三种考法
类型一、角度之间数量关系问题
例.如图,点O为直线上一点,过点O作射线.将一直角三角板的直角顶点放在点O处(),一边在射线上,另一边在直线的下方.
(1)当时,请解决一下问题;
①将图1中的三角板绕点O逆时针旋转至图2,使一边在的内部,且恰好平分.求的度数.
②将图1中的三角板绕点O以每秒的速度沿逆时针方向旋转一周,在旋转的过程中,第t秒时,直线恰好平分锐角,则t的值为 (直接写出结果).
③将图1中的三角板绕点O顺时针旋转至图3,使在的内部,请探究与的数量关系,并说明理由.
(2)图1中射线在上方且,当三角板绕点O顺时针旋转(旋转角度),试探究三者之间的数量关系.
【变式训练1】以直线上一点O为端点,在直线的上方作射线,使,将一个直角三角板的直角顶点放在O处,即,直角三角板可绕顶点O转动,在转动的过程中,直角三角板所有部分始终保持在直线上或上方.
(1)如图1,若直角三角板的一边在射线上,则______;
(2)将直角三角板绕点O转动后,使其一边在的内部,如图2所示,
①若恰好平分,求此时的度数;
②若,求此时的度数;
(3)直角三角板在绕点O转动的过程中,与之间存在一定的数量关系,请直接写出来,不必说明理由.
【变式训练2】如图,点O在直线上,在同一平面内,以O为顶点作直角.射线、射线分别平分、.
(1)如图1,当时,________,________.
(2)如图1,猜想与的数量关系,并说明理由.
(3)直接写出图2和图3中,与的数量关系.
图2:__________;图3:__________.
【变式训练3】如图,是直线上一点,是的余角,射线平分.
(1)若,求的度数;
(2)若,请在图中画出符合题意的射线,探究与的数量关系,并说明理由.
类型二、定值问题
例.如图,过点在内部作射线.,分别平分和,与互补,.
(1)如图1,若,则______°,______°,______°;
(2)如图2,若平分.
①当时,求度数;
②试探索:是否为定值,若是,请求出这个定值;若不是,请说明理由.
【变式训练1】如图,内部有一射线OC,,与的度数比为,射线从出发,以10度/秒的速度绕点O顺时针旋转,同时射线从出发以20度/秒的速度绕点O顺时针旋转,当射线与射线重合后,立即以原速逆时针旋转,当与重合后再次改变方向顺时针向旋转(即在与之间来回摆动),当与重合时,与都停止旋转.旋转过程中设旋转的时间为t秒.
(1)时, ;
(2)当t为何值时,恰好是的平分线;
(3)在旋转的过程中,作的角平分线,是否存在某个时间段,使得的度数保持不变?如果存在,求出的度数,并写出对应的t的取值范围;如果不存在,请说明理由.
【变式训练2】将一副三角尺如图①摆放,,,现将绕点C以/秒的速度逆时针方向旋转,旋转时间为秒.
(1)如图②,当______时,恰好平分;
(2)如图③,当______时,恰好平分;
(3)如图④,当______时,恰好平分;
(4)绕点C旋转到如图⑤的位置,平分,平分,求的度数;
(5)若旋转到如图⑥的位置,(4)中结论是否发生变化?请说明理由.
【变式训练3】如图,已知,.
(1)求的度数;
(2)若射线绕点以每秒旋转10°的速度顺时针旋转,同时射线以每秒旋转5°的速度逆时针旋转,设旋转的时间为秒,试求当时的值;
(3)若绕点以每秒旋转5°的速度逆时针旋转,同时绕点以每秒旋转10°的速度逆时针旋转,设旋转的时间为秒,平分,平分,在旋转的过程中,的度数是否发生改变?若不变,求出其值;若改变,说明理由.
类型三、运动时间问题
例.如图1,将两块直角三角板(一块含有、角,另一块含角)摆放在直线上,三角板绕点以每秒的速度逆时针旋转.当第一次与射线重合时三角板停止转动,设旋转时间为秒.
(1)当时,求和的度数;
(2)如图2,若两块三角板同时旋转,三角板以每秒的速度绕点顺时针旋转,当第一次与射线重合时三角板立即停止转动.
①用含的代数式表示射线和射线重合前和的度数;
②整个旋转过程中,当满足时,求出相应的的值.
【变式训练1】一个问题的解决往往经历发现规律-探索归纳-问题解决的过程,下面结合一道几何题来体验一下.
(1)【发现规律】如图①,已知,,则的度数为___________时,为的角平分线.
(2)【探索归纳】如图①,,,为的角平分线.猜想的度数(用含m,n的代数式表示),并说明理由.
(3)【问题解决】如图②,若,,,射线,同时绕点O旋转,以每秒顺时针旋转,以每秒逆时针旋转,当与重合时,,同时停止运动.设运动时间为t秒,问t为何值时,射线为,,中任意两条射线夹角的角平分线.
【变式训练2】点O为直线l上一点,射线均与直线l重合,如图1所示,过点O作射线 和射线,使得,作的平分