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教材回归专题(二十) 与角相关的分类讨论
【教材母题】 (教材P140习题4.3第9题)
如图,OB是∠AOC的平分线,OD是∠COE的平分线.
(1)如果∠AOB=40°,∠DOE=30°,那么∠BOD是多少度?
(2)如果∠AOE=140°,∠COD=30°,那么∠AOB是多少度?
教材母题图
解:(1)因为OB是∠AOC的平分线,OD是∠COE的平分线,
所以∠AOB=∠BOC,∠DOE=∠DOC,
所以∠BOD=∠BOC+∠DOC=∠AOB+∠DOE=40°+30°=70°.
(2)因为OD是∠COE的平分线,∠COD=30°,
所以∠EOC=2∠COD=60°,
所以∠AOC=∠AOE-∠EOC=140°-60°=80°.
又因为OB是∠AOC的平分线,
所以∠AOB=∠AOC=40°.
【变式1】 (改变角度的值)
1.若∠AOC=100°,∠BOC=30°,OM,ON分别是∠AOC和∠BOC的平分线,求∠MON的度数(画出图形,并写出解题过程).
解:因为OM,ON分别是∠AOC和∠BOC的平分线,∠AOC=100°,∠BOC=30°,
所以∠MOC=∠AOC=50°,∠NOC=∠BOC=15°.
分两种情况讨论:
①当射线OB在∠AOC外部时,如答图1.
∠MON=∠MOC+∠NOC=50°+15°=65°;
第1题答图
②当射线OB在∠AOC内部时,如答图2.
∠MON=∠MOC-∠NOC=50°-15°=35°.
综上所述,∠MON的度数为65°或35°.
【变式2】 (改变角度的值及角度倍分关系)
2.已知O为直线AB上一点,射线OC,OD,OE位于直线AB的上方,射线OD在射线OE的左侧,∠AOC=120°,∠DOE=90°,∠AOD=2∠COE,求∠BOE的度数.
解:设∠COE=x°,则∠AOD=2x°.
分两种情况讨论:
①当射线OD,OE均在∠AOC内部时,如答图1.
因为∠AOC=120°,∠DOE=90°,
所以2x+90+x=120,解得x=10,
所以∠BOE=180°-2x°-90°=70°;
第2题答图
②当射线OD在∠AOC内部,射线OE在∠BOC内部时,如答图2.
因为∠AOC=120°,所以2x+90-x=120,解得x=30,
所以∠BOE=180°-2x°-90°=30°.
综上所述,∠BOE的度数为70°或30°.
【变式3】 (改条件为动态问题)
3.如图,已知∠MON=90°,射线OA绕点O从射线OM的位置开始,按顺时针方向以每秒4°的速度旋转,同时射线OB绕点O从射线ON的位置开始,按逆时针方向以每秒6°的速度旋转,设旋转时间为t s(0≤t≤30).
(1)用含t的式子表示∠AOB的度数;
(2)在运动过程中,当∠AOB第二次达到60°时,求t的值;
(3)射线OA,OB在旋转过程中,是否存在这样的t,使得射线OB是由射线OM、射线OA、射线ON中的其中两条组成的角(指大于0°而不超过180°的角)的平分线?如果存在,请直接写出t的值;如果不存在,请说明理由.
第3题图
解:(1)∠AOB=(90-10t)°或(10t-90)°.
(2)∠AOB第二次达到60°,
即10t-90=60,解得t=15.
(3)存在.分三种情况讨论:
①当OB平分∠AON时,
易知∠BON=∠AON,
所以6t=(90-4t),解得t=;
②当OB平分∠MON时,
易知∠BON=∠MON=45°,
所以6t=45,解得t=;
③当OB平分∠AOM时,
易知∠AOM=∠BOM,
所以×4t=90-6t,解得t=.
综上所述,t的值为或或.
1.在直线AB上取一点O,过点O作射线OC,OD,使∠DOC=90°,当∠AOC=30°时,∠BOD的度数为( D )
A.60° B.60°或90°
C.120° D.60°或120°
【解析】 分两种情况讨论:
当射线OC,OD在直线AB的同侧时,如答图1.
第1题答图1
因为∠AOC=30°,∠DOC=90°,所以∠BOD=180°-30°-90°=60°;
当射线OC,OD在直线AB的异侧时,如答图2.
第1题答图2
因为∠AOC=30°时,∠AOD=90°-30°=60°,所以∠BOD=180°-∠AOD=120°.
综上所述,∠BOD的度数为60°或120°.
2.在同一平面内,已知∠AOB=50°,∠BOD=3∠AOB,且OM平分∠AOB,ON平分∠AOD,试求∠MON的度数.
解:分两种情况讨论:
①当OA,OD在直线OB的同侧时,如答图1.
第2题答图1
因为∠AOB=50°,∠BOD=3∠AOB,
所以∠BOD=150°,
所以∠AOD=150°-50°=100°.
因为OM平分∠AOB,ON平分∠AOD,
所以∠AO