内容正文:
专题08 角度中的动态模型
角度的动态(旋转)模型属于七年级上期必考压轴题型,是尖子生必须要攻克的一块重要内容,对考生的综合素养要求较高。绝大部分学生对角度旋转问题信心不足,原因就是很多角度旋转问题需要自己画出图形,与分类讨论思想、数形结合思想等结合得很紧密,思考性强,难度大。本专题重点研究与角有关的旋转模型(求值模型;定值模型;探究模型;分类讨论模型)。
【知识储备】
1、角度旋转模型解题步骤:
①找——根据题意找到目标角度;②表——表示出目标角度:
1)角度一边动另一边不动,角度变大:目标角=起始角+速度×时间;
2)角度一边动另一边不动,角度变小:目标角=起始角—速度×时间;
3)角度一边动另一边不动,角度先变小后变大。
变小:目标角=起始角—速度×时间;变大:目标角=速度×时间—起始角
③列——根据题意列方程求解。
注:①注意题中是否确定旋转方向,未确定时要分顺时针与逆时针分类讨论;②注意旋转角度取值范围。
2、常见的三角板旋转模型:
三角板有两种,一种是等腰直角三角板(90°、45°、45°),另一种是特殊角的直角三角板(90°、60°、30°)。三角板的旋转中隐藏的条件就是上面所说的这几个特殊角的角度。
总之不管这个角如何旋转,它的角度大小是不变的,旋转的度数就是组成角的两条射线旋转的度数(角平分线也旋转了同样的度数)。抓住这些等量关系是解题的关键,三角板只是把具体的度数隐藏了起来。
模型1、旋转中的求值模型
例1.(2022·江苏·七年级期中)已知∠AOB和∠COD均为锐角,∠AOB>∠COD,OP平分∠AOC,OQ平分∠BOD,将∠COD绕着点O逆时针旋转,使∠BOC=α(0≤α<180°)
(1)若∠AOB=60°,∠COD=40°,①当α=0°时,如图1,则∠POQ= ;②当α=80°时,如图2,求∠POQ的度数;③当α=130°时,如图3,请先补全图形,然后求出∠POQ的度数;
(2)若∠AOB=m°,∠COD=n°,m>n,则∠POQ= ,(请用含m、n的代数式表示).
例2.(2023·湖南株洲·七年级期末)点为直线上一点,过点作射线,使,将一直角三角板的直角顶点放在点处.
(1)如图1,当三角板的一边与射线重合时,则________;
(2)如图2,将三角板绕点逆时针旋转一定角度,此时是的平分线,求和的度数;(3)将三角板绕点逆时针旋转至图3所示的位置时,,求的度数.
模型2、旋转中的定值模型
例1.(2022·江苏南京·七年级期末)如图,两条直线AB,CD相交于点O,且∠AOC=∠AOD,射线OM从OB开始绕O点逆时针方向旋转,速度为15°/s,射线ON同时从OD开始绕O点顺时针方向旋转,速度为12°/s,运动时间为t秒(0<t<12,本题出现的角均小于平角)
(1)图中一定有 个直角;当t=2时,∠MON的度数为 ,∠BON的度数为 ;
(2)若OE平分∠COM,OF平分∠NOD,当∠EOF为直角时,请求出t的值;
(3)当射线OM在∠COB内部,且是定值时,求t的取值范围,并求出这个定值.
例2.(2022秋·河南南阳·七年级校考期末)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.
模型3、旋转中的探究类模型(判断角的数量之间的关系)
例1.(2023秋·江苏泰州·七年级校考期末)已知,平分.
(1)如图①,若,求的度数;(2)将绕顶点O按逆时针方向旋转至如图②的位置,和有怎样的数量关系?请说明理由;(3)将绕顶点O按逆时针方向旋转至如图③的位置,(2)中的关系是否成立?请说明理由.
例2.(2023·四川资阳·七年级期末)如图-1,点O为直线上一点,过点O作射线,使,将一直角三角板的直角顶点放在点O处,一直角边在射线上,另一边在直线的下方.
(1)如图-2,将图-1中的三角形绕点O逆时针旋转,使一边在的内部,且恰好平分,此时直线是否平分?请说明理由;(2)如图-3,继续将图-2中三角板绕点O逆时针旋转,使得在的内部,探究与之间的数量关系,并说明理由;(3)将图-1中的三角板绕点O以每秒6°的速度沿逆时针方向旋转一周,在旋转过程中,若直线恰好平分,此时三角板绕点O旋转的时间是多少秒?
模型4、旋转中的分类讨论模型
例1.(2022•广东七年级期末)如图(1),∠BOC和∠AOB都是锐角,射线OB在∠AOC内部,,.(本题所涉及的角都是小于180°的角)
(1)如图(2)