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专题02 平行线中的拐点模型之铅笔头模型
平行线中的拐点模型在初中数学几何模块中属于基础工具类问题,也是学生必须掌握的一块内容,熟悉这些模型可以快速得到角的关系,求出所需的角。本专题就平行线中的拐点模型(铅笔头模型)进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
拐点(平行线)模型的核心是一组平行线与一个点,然后把点与两条线分别连起来,就构成了拐点模型,这个点叫做拐点,两条线的夹角叫做拐角。
通用解法:见拐点作平行线; 基本思路:和差拆分与等角转化。
模型2:铅笔头模型
图1 图2 图3
如图1,①已知:AM∥BN,结论:∠1+∠2+∠3=360°;②已知:∠1+∠2+∠3=360°,结论:AM∥BN.
如图2,已知:AM∥BN,结论:∠1+∠2+∠3+∠4=540°
如图3,已知:AM∥BN,结论:∠1+∠2+…+∠n=(n-1)180°.
【模型证明】在图1中,过P作AM的平行线PQ,
∵AM∥BN,∴PQ∥BN,∴∠1+∠APQ=180°,∠3+∠BPQ=180°,∴∠1+∠2+∠3=360°;
在图2中,过P1作AM的平行线P1C,过点P2作AM的平行线P2D,
∵AM∥BN,∴AM∥P1C∥P2D∥BN,
∴∠1+∠AP1C=180°,∠P2P1C+∠P1P2D=180°,∠BP2D+∠4=180°,∴∠1+∠2+∠3+∠4=540°;
在图3中,过各角的顶点依次作AB的平行线,
根据两直线平行,同旁内角互补以及上述规律可得:∠1+∠2+∠3+…+∠n=(n﹣1)180°.
例1.(2023下·北京顺义·七年级统考期末)如图,,若,,则的大小为( )
A. B. C. D.
例2.(2023下·陕西西安·七年级校联考期中)如图1所示的是一个由齿轮、轴承、托架等元件构成的手动变速箱托架,其主要作用是动力传输.如图2所示的是手动变速箱托架工作时某一时刻的示意图,已知,,,,则的度数是 .
例3.(2023·广东·统考二模)如图所示,已知,那么( )
A.180° B.270° C.360° D.540°
例4.(2023下·辽宁鞍山·七年级阶段练习)如图所示,AB∥CD,则∠A+∠E+∠F+∠C等于( )
A.180° B.360° C.540° D.720°
例5.(2023下·山东青岛·七年级统考期中)如图,直线,点分别在直线和直线上,点在两条平行线之间,和的角平分线交于点,已知,则的度数为 .
例6.(2023下·安徽合肥·七年级校考期中)如图,,平分,平分,则与的数量关系为( )
A. B. C. D.
例7.(2023下·广东东莞·七年级校考期中)如图,已知AB∥CD.
(1)如图1所示,∠1+∠2= ;
(2)如图2所示,∠1+∠2+∠3= ;并写出求解过程.
(3)如图3所示,∠1+∠2+∠3+∠4= ;
(4)如图4所示,试探究∠1+∠2+∠3+∠4+⋯+∠n= .
例8.(2023下·河南安阳·七年级统考期末)【学习新知】
射到平面镜上的光线(入射光线)和反射后的光线(反射光线)与平面镜所夹的角相等.如图1,是平面镜,若入射光线与水平镜面的夹角为,反射光线与水平镜面的夹角为,则.
(1)【初步应用】生活中我们可以运用“激光”和两块相交的平面镜进行测距.如图2当一束“激光”射到平面镜上,被平面镜反射到平面镜上,又被平面镜反射后得到反射光线,回答下列问题:
①当,(即时,求的度数;
②当时,任何射到平面镜上的光线经过平面镜和的两次反射后,入射光线与反射光线总是平行的.请你根据所学知识及新知说明理由.
(提示:三角形的内角和等于
(2)【拓展探究】如图3,有三块平面镜,,,入射光线经过三次反射,得到反射光线已知,若要使,请直接写出的度数 ________;
例9.(2023下·山东临沂·七年级统考期中)【阅读材料】
在“相交线与平行线”的学习中,有这样一道典型问题:
如图①,,点P在与之间,可得结论:.
理由如下:过点P作.∴.
∵,∴.∴.∴.
【问题解决】
(1)如图②,,点P在与之间,求证:;
(2)如图③,,点P在与之间,平分,平分,写出与间的等量关系,并写出理由;
(3)如图④,,点P,E在与之间,,,可得与间的等量关系是______(只写结论)
课后专项训练
1.(2023·河北邢台·七年级校考期中)生活中常见一种折叠拦道闸如图1所示.若想求解某些特殊状态下的角度,需将其抽象为如图2所示的几何图形,其中,垂足为A,,则( )
A. B. C. D.
2.(2023下·湖北随州·七年级校联考期中)如图,,,则(