内容正文:
第五章 相交线与平行线
第2讲 相交线与平行线
专题八 分类讨论思想求角
50°或110°
30°,30°或70°,110°
按照点的不同位置关系分类讨论求角
【例1】 已知AB∥CD,∠BAD=50°,点P在直线AD上,E为CD上一点.
(1)如图1,当点P在线段AD延长线上时,求证:∠PEC-∠APE=130°;
【解答】 在点P左侧作PF∥AB.
∵AB∥CD,
∴PF∥AB∥CD.
∴∠APF=∠BAD=50°.设∠APE=x,则∠EPF=50°-x,
∠PEC=180°-∠EPF=180°-(50°-x)=130°+x,
∴∠PEC-∠APE=130°+x-x=130°.
图1
(2)如图2,当点P在射线DA上运动时(不与点A,D重合),
求∠APE与∠PEC之间的数量关系.
【解答】 ①当点P在线段AD上时,在点P左侧作PF∥AB,
易得PF∥AB∥CD.设∠APE=x,则∠EPF=x-50°,
∠PEC=180°-∠EPF=180°-(x-50°)=230°-x,
∴∠PEC+∠APE=230°-x+x=230°;
图2
备用图
②当点P在线段DA延长线上时,在点P右侧作PF∥AB,
易得PF∥AB∥CD,∠APF=∠BAD=50°,设∠APE=x,
则∠FPE=∠PEC=∠APF+∠APE=50°+x,
∴∠PEC-∠APE=50°+x-x=50°.
故∠APE+∠PEC=230°或∠PEC-∠APE=50°.
按照线的不同位置关系分类讨论求角
【例2】 如图,已知直线AB∥CD,直线GF分别交直线AB,CD于E,F两点,∠GEB=70°,点M为直线EF左侧一点,且∠BEM=150°,∠EMF=30°,则∠GFM= .
【解答】 当点M在AB上方时,在点E上方作EN∥FM,则∠GFM=∠GEN,∠NEM=∠EMF=30°,∠GEM=∠BEM-∠GEB=80°,
∴∠GFM=∠GEN=80°-30°=50°;
当点M在AB下方时,在点E左侧作EN∥FM,则∠GFM+∠NEF=180°,∠EMF=∠NEM=30°,
∠BEF=180°-∠GEB=110°,∠MEF=∠BEM-∠BEF=40°,
∴∠NEF=∠MEF+∠NEM=70°,
∴∠GFM=180°-70°=110°,故∠GFM=50°或110°.
分类讨论求角之间的关系
方法技巧
点在运动时,两个动角之间具有某种确定的数量关系,此时设未知数,探求它们之间的关系.
【例3】 将一副三角板中的两个直角顶点C叠放在一起(如图①),其中∠A=30°,∠B=60°,∠D=∠E=45°.
(1)猜想∠BCD与∠ACE的数量关系,并说明理由;
(2)若按住三角板ABC不动,绕顶点C转动三角板DCE,试探究∠BCD等于多少度时CE∥AB,并简要说明理由.
【解答】 (1)∠BCD+∠ACE=180°,理由如下:
∵∠BCD=∠ACB+∠ACD=90°+∠ACD,
∴∠BCD+∠ACE=90°+∠ACD+∠ACE=90°+90°=180°;
(2)当CE运动到AC右侧,BC上方时,
∵当AB∥CE,
∴∠BCE=180°-∠B=120°,
又∵∠DCE=90°,
∴∠BCD=360°-120°-90°=150°;
当CE运动到BC下方时,
∵AB∥CE,
∴∠BCE=∠B=60°,又∵∠DCE=90°,
∴∠BCD=90°-60°=30°.
综上所述,当∠BCD等于150°或30°时,CE∥AB.
【例4】 如图,已知AB∥CD,BE平分∠ABD,DE平分∠BDC.
(1)求证:BE⊥DE;
(2)H是直线CD上一动点(不与点D重合),BI平分∠HBD交CD于点I,在图2或备用图中,请你画出图形,并猜想∠EBI与∠BHD的数量关系,且说明理由.
【分析】 (1)根据基本图作辅助线即可得到BE⊥DE;
(2)分点H在点D的左边和右边两种情况,表示出∠ABH和∠EBI,从而得解.
【解答】 (1)证明:在点E右侧作EF∥AB.
∵AB∥CD,EF∥AB,
∴EF∥CD,
∴∠FED=∠EDC.
∵EF∥AB,
∴∠ABE=∠BEF,
∵AB∥CD,
∴∠ABD+∠CDB=180°,
∵BE平分∠ABD,DE平分∠BDC,
∴∠ABE=eq \f(1,2)∠ABD,
∠EDC=eq \f(1,2)∠CDB,
∴∠ABE+∠EDC=eq \f(1,2)∠ABD+eq \f(1,2)∠CDB=90°,
∴∠BEF+∠FED=90°,
∴BE⊥DE;
(2)∠BHD=2∠EBI或∠BHD=180°-2∠EBI.
理由:∵BE平分∠ABD,
∴∠ABD=2∠EBD,
∵BI平分∠HBD,
∴∠HBD=2∠IBD,
点H在点D的