内容正文:
专题01 平行线四种常见模型解题技巧
题型一:“猪蹄”模型 题型二:“铅笔”模型
题型三:“鸡翅”模型 题型四:“骨折”模型
模型一:“猪蹄”模型
如图,若 AB // CD,你能确定∠B、∠D与∠BED 的大小关系吗?
解:∠B+∠D=∠DEB.
理由如下:
过点E 作 EF // AB
又 ∵ AB//CD.
∴ EF//CD.
∴ ∠D =∠DEF.∠B=∠BEF.
∴∠B+∠D=∠BEF+∠DEF=∠DEB
即∠B+∠D=∠DEB.
猪蹄模型的基本特征:一组平行线,中间有一个点,分别与平行线上的点构成“猪蹄”。
如图,已知AB∥CD,求∠E、∠B、∠D之间的数量关系.
思路1:过拐点作平行线过点E作EF∥AB,∴∠B=∠BEF,又∵AB∥CD,∴EF∥CD,∴∠D=∠DEF,∴∠E=∠BEF+∠DEF=∠B+∠D.∴∠E=∠B+∠D.
思路2:延长BE交CD于点F∵AB∥CD,∴∠B=∠BFD,∴∠D+∠BFD=∠BED,∴∠B+∠D=∠E.
小结
证明的方法还有很多,同学们可以多多尝试。重点在于构造平行线的三线八角,就可以得到经典结论:猪蹄模型顶点在同一侧的角之和等于顶点在另一侧的角之和。
猪蹄模型(又名燕尾模型、M字模型)
结论:∠B+∠D=∠E
步骤总结
步骤一:过猪蹄(拐点)作平行线
步骤二:借助平行线的性质找相等或互补的角
步骤三:推导出角的数量关系
模型二、“铅笔”模型
如图,AB // CD,探索∠B、∠D与∠DEB的大小关系 ?
解:∠B+∠D+∠DEB=360°.
理由如下:
过点E 作 EF // AB.
又 ∵AB//CD.
∴EF//CD.
∴ ∠B+∠BEF=180°.
∠D+∠DEF=180°.
∴ ∠B+∠D+∠DEB
=∠B+∠D+∠BEF+∠DEF =360°.
即∠B+∠D+∠DEB=360°.
从猪蹄模型可以看出,点E是凹进去了,如果点E是凸出来,如下图:
那么,像这样的模型,我们就称为铅笔头模型。
模型结论:∠B+∠E+∠D=360°
二、模型证明
如图,若AB//CD,求证:∠B+∠E+∠D=360°
证明一:如图,过点E作FG//AB
∵ AB//FG,AB//CD
∴ FG//CD
∵ AB//FG
∴ ∠BEF+∠B=180°(两直线平行,同旁内角互补)
∵ FG//CD
∴ ∠D+∠DEF=180°(两直线平行,同旁内角互补)
∴ ∠BEF+∠B+∠D+∠DEF=360°
∴ ∠B+∠D+∠BED=360°
证明二:如图,连接BD,
∵ AB//CD
∴ ∠ABD+∠BDC=180°
在△BDE中,∠DBE+∠E+∠EDB=180°
∴ ∠DBE+∠E+∠EDB+∠ABD+∠BDC=360°
∴ ∠ABD+∠DBE+∠E+∠EDB+∠BDC=360°
∴ ∠ABE+∠E+∠CDE=360°
证明该模型结论的还有其他方法,这里就没有全部写出来,可以自行证明。从前面学过的猪蹄模型和这里的铅笔头模型我们都能看出,最简单的方法就是过点E作平行线,利用平行线的性质得到结论。
三、猪蹄模型和铅笔头模型关系
1、将猪蹄模型转化为铅笔头模型
ABEDC为猪蹄模型,FBEDG为铅笔头模型由猪蹄模型可得,∠ABE+∠CDE=∠BED
∵ ∠ABE+∠FBE=180°,∠CDE+∠GDE=180°
∴ ∠ABE=180°-∠FBE,∠CDE=180°-∠GDE∴ 180°-∠FBE+180°-∠GDE=∠BED
∴ ∠FBE+∠GDE+∠BED=360°
2、将铅笔头模型转化为猪蹄模型
ABEDC为铅笔头模型,FBEDG为猪蹄模型由铅笔头模型得,
∠ABE+∠BED+∠CDE=360°
∵ ∠ABE+∠FBE=180°,∠CDE+∠GDE=180°
∴ ∠ABE=180°-∠FBE,∠CDE=180°-∠GDE
∴ 180°-∠FBE+∠BED+180°-∠GDE=360°
∴ ∠FBE+∠GDE=∠BED
模型三、“鸡翅”模型
如图,已知AB//CD,试猜想∠A、∠E、∠C 的关系,并说明理由.
解:∠AEC=∠A-∠C,
理由如下:
过点E 作 EF // AB
又 ∵AB//CD.
∴EF//CD.
∴∠A+∠FEA=180°,
∠C+∠FEC=180°
∴ ∠AEC= ∠FEC- ∠FEA= 180°- ∠C –(180°-∠A)=∠A-∠C
即:∠AEC=∠A-∠C
模型四、“骨折模型”
如图,已知BC//DE,试猜想∠A、∠B、∠D 的关系,并说明理由.
解:∠BAD=∠D-∠B ,
理由如下:
过点A 作 AG // BC
又 ∵CB//DE.
∴AG//DE
∴∠GAB+∠B=180°,
∠GAD+∠D=180°
∴ ∠BAD= ∠GAB- ∠GAD=180°-∠B–(180°-∠D)=∠D-∠B
即:∠BAD=∠D-∠B
注:平行线四大模型大题不可直接使用,必须证明后再用,选择填空满足条件即可直接用!
题型归纳
题型一:猪蹄模型
【例1】(2023春•赣县区期末)【问题背景】:同学们,观察小猪的猪蹄,你会发现一个熟悉的几何图形,我们就把这个图形的形象称为“猪蹄模型”,猪蹄模型中蕴含着角的数量关系.
【问题探究】:(1)如图1,,为、之间一点,连接、,得到与、之间的数量关系,并说明理由;
【类比迁移】:(2)请你利用上述“猪蹄模型”得到的结论或解题方法,完成下面的问题:如图2,直线,若,,,求的度数;
【灵活应用】:(3)如图3,直线,若,,则 度.
【变式1-1】(2022春•铁东区校级月考)感知与填空:如图①,直线.来证:.
(1)阅读下面的解答过程,请填上适当的理由.
证明:过点作直线
(已知),
(2)应用与拓展:如图②,直线.若,,,
求的度数.
(3)方法与实践:如图③,直线.若,,
则 度.
【变式1-2】.(2023春•仪征市期末)如图1,已知线段、线段被直线所截于点、点,,的度数是的3倍少.
(1)求证:;
(2)如图2,连接,沿方向平移得到,点在上,点是上的一点,连接、,,,求的度数;
(3)如图3,点是线段上一点,点是射线上一点,度数为,度数为,度数为,请直接写出、、之间的数量关系.(本题的角均小于
【变式1-3】.(2022春•赣榆区期末)已知:如图,,.求证:.
(1)下面是小明同学的推理过程,请按先后顺序填写空格:
解:连接.
(已知),
(内错角相等,两直线平行).
,
(已知),
(两直线平行,内错角相等)
,
即.
(2)试用其他方法进行推理,并书写证明过程.
题型二:“铅笔”模型
【例2】(2023春•巴南区月考)已知直线,点、分别在直线、上,点在直线和之间.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,,点在直线上,且,求证:;
(3)如图3,平分,平分,且.若,直接写出的度数.
【变式2-1】请在横线上填上合适的内容.
(1)如图(1)已知//,则.
解:过点作直线//.
∴( ).( )
∵//,//,
∴( )//( ).(如果两条直线和第三条直线平行,那么这两直线平行)
∴( ).( ).
∴.
∴.
(2)如图②,如果//,则( )
【变式2-2】如图,,定点,分别在直线,上,在平行线,之间有一个动点,满足.
(1)试问:,,满足怎样的数量关系?
解:由于点是平行线,之间一动点,因此需对点的位置进行分类讨论.如图1,当点在的左侧时,易得,,满足的数量关系为;如图2,当点在的右侧时,写出,,满足的数量关系_________.
(2)如图3,,分别平分和,且点在左侧.
①若,则的度数为______;
②猜想与的数量关系,并说明理由;
③如图4,若与的角平分线交于点,与的角平分线交于点,与的角平分线交于点,以此类推,则与满足怎样的数量关系?(直接写出结果)
【变式2-3】已知,连接A,C两点.
(1)如图1,与的平分线交于点E,则等于 度;
(2)如图2,点M在射线反向延长线上,点N在射线上.与的平分线交于点E.若,求的度数;
(3)如图3,图4,M,N分别为射线,射线上的点,与的平分线交于点E.设,请直接写出图中的度数(用含α,β的式子表示).
题型三:“鸡翅”模型
【例3】如图,若,则∠1+∠3-∠2的度数为
【变式3-1】如图所示,,,,求的度数.
【变式3-2】AB∥CD,点P为直线AB,CD所确定的平面内的一点.
(1)如图1,写出∠APC、∠A、∠C之间的数量关系,并证明;
(2)如图2,写出∠APC、∠A、∠C之间的数量关系,并证明;
(3)如图3,点E在射线BA上,过点E作EF∥PC,作∠PEG=∠PEF,点G在直线CD上,作∠BEG的平分线EH交PC于点H,若∠APC=30°,∠PAB=140°,求∠PEH的度数.
【变式3-3】问题探究:
如下面四个图形中, ABCD.
(1)分别说出图1、图2、图3、图4中,∠1与∠2、∠3三者之间的关系.
(2)请你从中任选一个加以说明理由.
解决问题:
(3)如图5所示的是一探照灯灯碗的纵剖面,从位于O点的灯泡发出两束光线OB、OC经灯碗反射后平行射出.如果∠ABO=57°,∠DCO=44°,那么∠BOC=_______°.
题型四:“骨折”型
【例4】已知AB//CD ,求证:∠B=∠E+∠D
【变式4-1】探索:小明在研究数学问题:已知,AB和CD都不经过点P,探索与、的数量关系.
发现:在图1中,;如图5
小明是这样证明的:过点Р作
∴___________
∵,.
∴__________
∴
∴
即
(1)为小明的证明填上推理的依据;
(2)理解:
①在图2中,与、的数量关系为_____________________;
②在图3中,若,,则的度数为_________________;
(3)拓展:
在图4中,探究与、的数量关系,并说明理由.
【变式4-2】已知直线AB∥CD,P为平面内一点,连接PA、PD.
(1)如图1,已知∠A=50°,∠D=150°,求∠APD的度数;
(2)如图2,判断∠PAB、∠CDP、∠APD之间的数量关系为 .
(3)如图3,在(2)的条件下,AP⊥PD,DN平分∠PDC,若∠PAN+∠PAB=∠APD,求∠AND的度数.
【变式4-3】如图,已知:点A、C、B不在同一条直线,
(1)求证::
(2)如图②,分别为的平分线所在直线,试探究与的数量关系;
(3)如图③,在(2)的前提下,且有,直线交于点P,,直接写出 .
过关检测
1.为更好地理清平行线与相关角的关系,小明爸爸为他准备了四根细直木条、,、,做成折线,如图1,且在折点B、C、D处均可自由转出.
(1)如图2,小明将折线调节成,判别是否平行于,并说明理由;
(2)如图3,若,调整线段、使得,求出此时的度数,要求画出图形,并写出计算过程.
(3)若,求出此时的度数,要求画出图形,直接写出度数,不要求计算过程.
2.如图1,MN∥PQ,点C、B分别在直线MN、PQ上,点A在直线MN、PQ之间.
(1)求证:∠CAB=∠MCA+∠PBA;
(2)如图2,CD∥AB,点E在PQ上,∠ECN=∠CAB,求证:∠MCA=∠DCE;
(3)如图3,BF平分∠ABP,CG平分∠ACN,AF∥CG.若∠CAB=60°,求∠AFB的度数.
3.已知直线,点A,C分别在,上,点B在直线,之间,且.
(1)如图①,求证:.
阅读并将下列推理过程补齐完整:
过点B作,因为,
所以__________( )
所以,( )
所以.
(2)如图②,点D,E在直线上,且,BE平分.
求证:;
(3)在(2)的条件下,如果的平分线BF与直线平行,试确定与之间的数量关系,并说明理由.
4.已知直线, A是l1上的一点,B是l2上的一点,直线l3和直线l1,l2交于C和D,直线上有一点P.
(1)如果P点在C,D之间运动时,问,,有怎样的数量关系?请说明理由.
(2)若点P在C,D两点的外侧运动时(P点与C,D不重合),试探索,,之间的关系又是如何?(请直接写出答案,不需要证明)
5.(1)如图(1),猜想与的关系,说出理由.
(2)观察图(2),已知,猜想图中的与的关系,并说明理由.
(3)观察图(3)和(4),已知,猜想图中的与的关系,不需要说明理由.
6.已知,点为平面内一点,于.
(1)如图1,点在两条平行线外,则与之间的数量关系为______;
(2)点在两条平行线之间,过点作于点.
①如图2,说明成立的理由;
②如图3,平分交于点平分交于点.若,求的度数.
7.已知,,.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,作的平分线交于点,点为上一点,连接,若的平分线交线段于点,连接,若,过点作交的延长线于点,且,求的度数.
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专题01 平行线四种常见模型解题技巧
题型一:“猪蹄”模型 题型二:“铅笔”模型
题型三:“鸡翅”模型 题型四:“骨折”模型
模型一:“猪蹄”模型
如图,若 AB // CD,你能确定∠B、∠D与∠BED 的大小关系吗?
解:∠B+∠D=∠DEB.
理由如下:
过点E 作 EF // AB
又 ∵ AB//CD.
∴ EF//CD.
∴ ∠D =∠DEF.∠B=∠BEF.
∴∠B+∠D=∠BEF+∠DEF=∠DEB
即∠B+∠D=∠DEB.
猪蹄模型的基本特征:一组平行线,中间有一个点,分别与平行线上的点构成“猪蹄”。
如图,已知AB∥CD,求∠E、∠B、∠D之间的数量关系.
思路1:过拐点作平行线过点E作EF∥AB,∴∠B=∠BEF,又∵AB∥CD,∴EF∥CD,∴∠D=∠DEF,∴∠E=∠BEF+∠DEF=∠B+∠D.∴∠E=∠B+∠D.
思路2:延长BE交CD于点F∵AB∥CD,∴∠B=∠BFD,∴∠D+∠BFD=∠BED,∴∠B+∠D=∠E.
小结
证明的方法还有很多,同学们可以多多尝试。重点在于构造平行线的三线八角,就可以得到经典结论:猪蹄模型顶点在同一侧的角之和等于顶点在另一侧的角之和。
猪蹄模型(又名燕尾模型、M字模型)
结论:∠B+∠D=∠E
步骤总结
步骤一:过猪蹄(拐点)作平行线
步骤二:借助平行线的性质找相等或互补的角
步骤三:推导出角的数量关系
模型二、“铅笔”模型
如图,AB // CD,探索∠B、∠D与∠DEB的大小关系 ?
解:∠B+∠D+∠DEB=360°.
理由如下:
过点E 作 EF // AB.
又 ∵AB//CD.
∴EF//CD.
∴ ∠B+∠BEF=180°.
∠D+∠DEF=180°.
∴ ∠B+∠D+∠DEB
=∠B+∠D+∠BEF+∠DEF =360°.
即∠B+∠D+∠DEB=360°.
从猪蹄模型可以看出,点E是凹进去了,如果点E是凸出来,如下图:
那么,像这样的模型,我们就称为铅笔头模型。
模型结论:∠B+∠E+∠D=360°
二、模型证明
如图,若AB//CD,求证:∠B+∠E+∠D=360°
证明一:如图,过点E作FG//AB
∵ AB//FG,AB//CD
∴ FG//CD
∵ AB//FG
∴ ∠BEF+∠B=180°(两直线平行,同旁内角互补)
∵ FG//CD
∴ ∠D+∠DEF=180°(两直线平行,同旁内角互补)
∴ ∠BEF+∠B+∠D+∠DEF=360°
∴ ∠B+∠D+∠BED=360°
证明二:如图,连接BD,
∵ AB//CD
∴ ∠ABD+∠BDC=180°
在△BDE中,∠DBE+∠E+∠EDB=180°
∴ ∠DBE+∠E+∠EDB+∠ABD+∠BDC=360°
∴ ∠ABD+∠DBE+∠E+∠EDB+∠BDC=360°
∴ ∠ABE+∠E+∠CDE=360°
证明该模型结论的还有其他方法,这里就没有全部写出来,可以自行证明。从前面学过的猪蹄模型和这里的铅笔头模型我们都能看出,最简单的方法就是过点E作平行线,利用平行线的性质得到结论。
三、猪蹄模型和铅笔头模型关系
1、将猪蹄模型转化为铅笔头模型
ABEDC为猪蹄模型,FBEDG为铅笔头模型由猪蹄模型可得,∠ABE+∠CDE=∠BED
∵ ∠ABE+∠FBE=180°,∠CDE+∠GDE=180°
∴ ∠ABE=180°-∠FBE,∠CDE=180°-∠GDE∴ 180°-∠FBE+180°-∠GDE=∠BED
∴ ∠FBE+∠GDE+∠BED=360°
2、将铅笔头模型转化为猪蹄模型
ABEDC为铅笔头模型,FBEDG为猪蹄模型由铅笔头模型得,
∠ABE+∠BED+∠CDE=360°
∵ ∠ABE+∠FBE=180°,∠CDE+∠GDE=180°
∴ ∠ABE=180°-∠FBE,∠CDE=180°-∠GDE
∴ 180°-∠FBE+∠BED+180°-∠GDE=360°
∴ ∠FBE+∠GDE=∠BED
模型三、“鸡翅”模型
如图,已知AB//CD,试猜想∠A、∠E、∠C 的关系,并说明理由.
解:∠AEC=∠A-∠C,
理由如下:
过点E 作 EF // AB
又 ∵AB//CD.
∴EF//CD.
∴∠A+∠FEA=180°,
∠C+∠FEC=180°
∴ ∠AEC= ∠FEC- ∠FEA= 180°- ∠C –(180°-∠A)=∠A-∠C
即:∠AEC=∠A-∠C
模型四、“骨折模型”
如图,已知BC//DE,试猜想∠A、∠B、∠D 的关系,并说明理由.
解:∠BAD=∠D-∠B ,
理由如下:
过点A 作 AG // BC
又 ∵CB//DE.
∴AG//DE
∴∠GAB+∠B=180°,
∠GAD+∠D=180°
∴ ∠BAD= ∠GAB- ∠GAD=180°-∠B–(180°-∠D)=∠D-∠B
即:∠BAD=∠D-∠B
注:平行线四大模型大题不可直接使用,必须证明后再用,选择填空满足条件即可直接用!
题型归纳
题型一:猪蹄模型
【例1】(2023春•赣县区期末)【问题背景】:同学们,观察小猪的猪蹄,你会发现一个熟悉的几何图形,我们就把这个图形的形象称为“猪蹄模型”,猪蹄模型中蕴含着角的数量关系.
【问题探究】:(1)如图1,,为、之间一点,连接、,得到与、之间的数量关系,并说明理由;
【类比迁移】:(2)请你利用上述“猪蹄模型”得到的结论或解题方法,完成下面的问题:如图2,直线,若,,,求的度数;
【灵活应用】:(3)如图3,直线,若,,则 25 度.
【分析】(1)过点作,利用猪脚模型即可解答;
(2)过点作,利用猪脚模型可得:,,从而可得,进行计算即可解答;
(3)先利用三角形内角和定理可得,从而利用对顶角相等可得,然后利用猪脚模型可得,最后进行计算即可解答.
【解答】解:(1),
理由:过点作,
,
,
,
,
,
;
(2)过点作,
由(1)可得:,
,
,
由(1)可得:,
,,,
,
的度数为;
(3)如图:
,,
,
,
,
由(1)可得:,
,
故答案为:25.
【点评】本题考查了平行线的性质,根据题目的已知条件并结合图形进行分析是解题的关键.
【变式1-1】(2022春•铁东区校级月考)感知与填空:如图①,直线.来证:.
(1)阅读下面的解答过程,请填上适当的理由.
证明:过点作直线
(已知),
(2)应用与拓展:如图②,直线.若,,,
求的度数.
(3)方法与实践:如图③,直线.若,,
则 度.
【分析】(1)过点作直线,由两直线平行,内错角相等得出,由两直线都和第三条直线平行,那么这两条直线也互相平行得出,由两直线平行,内错角相等得出,由,等量代换得出.
(2)过点作,则,由感知与填空得,,即可得出结果.
(3)设交于,,由感知与填空得,即可得出结果.
【解答】解:(1)过点作直线,
(两直线平行,内错角相等),
(已知),,
(两直线都和第三条直线平行,那么这两条直线也互相平行),
(两直线平行,内错角相等),
,
(等量代换),
故答案为:两直线平行,内错角相等;两直线都和第三条直线平行,那么这两条直线也互相平行;两直线平行,内错角相等;等量代换;
(2)过点作,
则,如图②所示:
由(1)得:,,
,,,
,
即的度数为;
(3)设交于点,如图③所示:
,,
,
由感知与填空得:,
,
故答案为:25.
【点评】本题考查了平行线的判定与性质、三角形内角和定理等知识;熟练掌握平行线的性质是解题的关键.
【变式1-2】.(2023春•仪征市期末)如图1,已知线段、线段被直线所截于点、点,,的度数是的3倍少.
(1)求证:;
(2)如图2,连接,沿方向平移得到,点在上,点是上的一点,连接、,,,求的度数;
(3)如图3,点是线段上一点,点是射线上一点,度数为,度数为,度数为,请直接写出、、之间的数量关系.(本题的角均小于
【分析】(1)根据已知先求得的邻补角的度数,得到即可得结论;
(2)过作,利用平行线的性质定理和平行公理的推论即可;
(3)利用平行线的性质定理和平行公理的推论即可.
【解答】证明:(1),的度数是的3倍少,
,
,
,
;
(2)过作,
,
,
,
,
;
(3),
与(2)同理可得:,
,,
,
,,
,
,
即.
【点评】本题考查了平行线的性质定理及平行公理的推论,理解题意是解决问题的关键.
【变式1-3】.(2022春•赣榆区期末)已知:如图,,.求证:.
(1)下面是小明同学的推理过程,请按先后顺序填写空格:
解:连接.
(已知),
(内错角相等,两直线平行).
,
(已知),
(两直线平行,内错角相等)
,
即.
(2)试用其他方法进行推理,并书写证明过程.
【分析】(1)连接,根据已知,得出,根据平行线的性质得到,再根据得出,进而得出即可得出答案;
(2)延长交的延长线于,根据平行线的性质可得,再利用等量代换可得,进而可判定,然后可得.
【解答】(1)解:连接.
(已知),
(内错角相等,两直线平行).
两直线平行,内错角相等),
(已知),
(两直线平行,内错角相等)
等式的基本性质),
即.
故答案为:,;两直线平行,内错角相等;;等式的基本性质.
(2)证明:延长交的延长线于,
,
,
.
,
,
.
【点评】本题考查了平行线的判定和性质,熟练应用判定定理和性质定理是解题的关键,平行线的性质:两直线平行,同位角相等;两直线平行,同旁内角互补;两直线平行,内错角相等.平行线的判定是由角的数量关系判断两直线的位置关系.平行线的性质是由平行关系来寻找角的数量关系.应用平行线的判定和性质定理时,一定要弄清题设和结论,切莫混淆.
题型二:“铅笔”模型
【例2】(2023春•巴南区月考)已知直线,点、分别在直线、上,点在直线和之间.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,,点在直线上,且,求证:;
(3)如图3,平分,平分,且.若,直接写出的度数.
【分析】(1)过点作,然后根据平行线的性质可得即可得证.
(2)由得出,结合即可得证.
(3)由平行线的性质得到,再由角平分线的定义及平行线的性质得出,最后根据三角形的内角和即可求解.
【解答】(1)证明:过点作,如图:
,
,,
,
.
(2)证明:.
,
,
,
,,
.
(3)解:.
,
,
,
,
平分,平分,
,,
又,
,
,
,
.
.
【点评】本题考查了平行线的性质,熟记平行线的性质及三角形的内角和定理是解题关键.
【变式2-1】请在横线上填上合适的内容.
(1)如图(1)已知//,则.
解:过点作直线//.
∴( ).( )
∵//,//,
∴( )//( ).(如果两条直线和第三条直线平行,那么这两直线平行)
∴( ).( ).
∴.
∴.
(2)如图②,如果//,则( )
【答案】(1)∠B,两直线平行,内错角相等,EF,CD,∠D,两直线平行,内错角相等;
(2)360°
【分析】(1)过点E作直线EF∥AB,则∠FEB=∠B,继而由EF∥CD可得∠FED=∠D.所以∠B+∠D=∠BEF+∠FED,即∠B+∠D=∠BED;
(2)过点E作直线EF∥AB,则∠FEB+∠B=180°,继而由EF∥CD可得∠FED+∠D=180°.所以∠B+∠D+∠BEF+∠FED=360°,即∠B+∠BED+∠D=360°.
【详解】解:(1)解:过点E作直线EF∥AB.
∴∠FEB=∠B.( 两直线平行,内错角相等)
∵AB∥CD,EF∥AB,
∴ EF∥CD(如果两条直线和第三条直线平行,那么这两直线平行).
∴∠FED=∠D( 两直线平行,内错角相等).
∴∠B+∠D=∠BEF+∠FED.
∴∠B+∠D=∠BED.
故答案为:∠B,两直线平行,内错角相等,EF,CD,∠D,两直线平行,内错角相等;
(2)解:过点E作直线EF∥AB,如图.
∴∠FEB+∠B=180°.两直线平行,内错角相等).
∵AB∥CD,EF∥AB,
∴ EF∥CD(如果两条直线和第三条直线平行,那么这两直线平行).
∴∠FED+∠D=180° ( 两直线平行,内错角相等).
∴∠B+∠D+∠BEF+∠FED=360°.
∴∠B+∠BED+∠D=360°.
故答案为:360°.
【点睛】本题考查了平行线的判定与性质,平行公理及其推论,熟练掌握平行线判定、性质说理是关键.
【变式2-2】如图,,定点,分别在直线,上,在平行线,之间有一个动点,满足.
(1)试问:,,满足怎样的数量关系?
解:由于点是平行线,之间一动点,因此需对点的位置进行分类讨论.如图1,当点在的左侧时,易得,,满足的数量关系为;如图2,当点在的右侧时,写出,,满足的数量关系_________.
(2)如图3,,分别平分和,且点在左侧.
①若,则的度数为______;
②猜想与的数量关系,并说明理由;
③如图4,若与的角平分线交于点,与的角平分线交于点,与的角平分线交于点,以此类推,则与满足怎样的数量关系?(直接写出结果)
【答案】(1);(2)①130°;②,见解析;③∠EPF+22021∠EQ2020F=360°
【分析】(1)过点P作PHAB,利用平行线的性质即可求解;
(2)根据(1)的结论结合角平分线的定义,平角的定义,运用整体思想即可求解.
【详解】解:(1)如图2,当点P在EF的右侧时,过点P作PMAB,则PMCD,
∴∠AEP+∠EPM=180°,∠PFC+∠MPF=180°,
∴∠AEP+∠EPM+∠PFC+∠MPF=360°,
即:∠AEP+∠EPF+∠PFC=360°;
故答案为:∠AEP+∠EPF+∠PFC=360°;
(2)①由(1)得:∠DFQ+∠BEQ=∠EQF,∠PEA+∠PFC=∠EPF,
∵∠EPF=100°,
∴∠PEA+∠PFC=100°,
∵QE,QF分别平分∠PEB和∠PFD,
∴∠DFP=2∠DFQ,∠BEP=2∠BEQ,
∵∠PFC+∠DFP=180°,∠PEA+∠BEP=180°,
∴∠PFC+2∠DFQ=180°,∠PEA+2∠BEQ=180°,
∴∠PFC+2∠DFQ+∠PEA+2∠BEQ=360°,
∴100°+2∠DFQ+2∠BEQ=360°,
∴∠DFQ+∠BEQ=130°,
∴∠EQF=∠DFQ+∠BEQ=130°,
故答案为:130°;
②∠EPF+2∠EQF=360°,理由如下:
∵QE,QF分别平分∠PEB和∠PFD,
∴∠DFP=2∠DFQ,∠BEP=2∠BEQ,
∵∠PFC+∠DFP=180°,∠PEA+∠BEP=180°,
∴∠PFC+2∠DFQ=180°,∠PEA+2∠BEQ=180°,
∴∠PFC+2∠DFQ+∠PEA+2∠BEQ=360°,
∴∠PFC+∠PEA +2(∠DFQ +∠BEQ)=360°,
∵由(1)得:∠DFQ+∠BEQ=∠EQF,∠PEA+∠PFC=∠EPF,
∴∠EPF +2∠EQF=360°;
③∵Q1E,Q1F分别平分∠QEB和∠QFD,
∴∠DFP=2∠DFQ=22∠DFQ1,∠BEP=2∠BEQ=22∠BEQ1,
∵∠PFC+∠DFP=180°,∠PEA+∠BEP=180°,
∴∠PFC+22∠DFQ1=180°,∠PEA+22∠BEQ1=180°,
∴∠PFC+22∠DFQ1+∠PEA+22∠BEQ1=360°,
∴∠PFC+∠PEA +22(∠DFQ1 +∠BEQ1)=360°,
∵由(1)得:∠DFQ1+∠BEQ1=∠EQ1F,∠PEA+∠PFC=∠EPF,
∴∠EPF +22∠EQ1F=360°;
同理可得:∠EPF +23∠EQ2F=360°,∠EPF +24∠EQ3F=360°,……
∴∠EPF+22021∠EQ2020F=360°.
【点睛】本题主要考查了平行线的性质,平行公理及推论,角平分线的定义等知识点,作辅助线后能求出各个角的度数,利用整体思想解决第(2)问是解此题的关键.
【变式2-3】已知,连接A,C两点.
(1)如图1,与的平分线交于点E,则等于 度;
(2)如图2,点M在射线反向延长线上,点N在射线上.与的平分线交于点E.若,求的度数;
(3)如图3,图4,M,N分别为射线,射线上的点,与的平分线交于点E.设,请直接写出图中的度数(用含α,β的式子表示).
【答案】(1)90
(2)
(3)或
【分析】(1)根据平行线的性质得到,利用角平分线的定义求出,即可求出答案;
(2)过点E作,得到,根据平行线的性质得到,根据角平分线的定义求出,即可得到答案;
(3)由平行线的性质:两直线平行同旁内角互补,两直线平行内错角相等,即可求解.
【详解】(1)解:如图1,∵,
∴,
∵分别平分,
∴,
∴,
∴;
故答案为:90.
(2)如图2,过点E作,
∵,
∴,
∴,
∵分别平分,
∴,
∴;
(3)①如图3,过点E作,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
②如图4,过点E作,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴.
【点睛】此题考查了平行线的性质及角平分线的定义,解题的关键是正确掌握平行线的性质:两直线平行同旁内角互补,两直线平行内错角相等.
题型三:“鸡翅”模型
【例3】如图,若,则∠1+∠3-∠2的度数为
【答案】180°
【分析】延长EA交CD于点F,则有∠2+∠EFC=∠3,然后根据可得∠1=∠EFD,最后根据领补角及等量代换可求解.
【详解】解:延长EA交CD于点F,如图所示:
,
∠1=∠EFD,
∠2+∠EFC=∠3,
,
,
;
故答案为180°.
【点睛】本题主要考查三角形外角的性质及平行线的性质,熟练掌握三角形外角的性质及平行线的性质是解题的关键.
【变式3-1】如图所示,,,,求的度数.
【答案】.
【分析】根据平行线的性质,由靴子图ABEFC知,,,由靴子图知,,
又因为,得到,所以.
【详解】因为,结合题意,由靴子图ABEFC知,,,由靴子图知,,
,
即,
,
【点睛】本题考查平行线的性质,解题的关键是熟练掌握平行线的性质.
【变式3-2】AB∥CD,点P为直线AB,CD所确定的平面内的一点.
(1)如图1,写出∠APC、∠A、∠C之间的数量关系,并证明;
(2)如图2,写出∠APC、∠A、∠C之间的数量关系,并证明;
(3)如图3,点E在射线BA上,过点E作EF∥PC,作∠PEG=∠PEF,点G在直线CD上,作∠BEG的平分线EH交PC于点H,若∠APC=30°,∠PAB=140°,求∠PEH的度数.
【答案】(1)∠A+∠C+∠APC=360°,证明详见解析;(2)∠APC=∠A−∠C,证明详见解析;(3)55°.
【分析】(1)首先过点P作PQ∥AB,结合题意得出AB∥PQ∥CD,然后由“两直线平行,同旁内角互补”进一步分析即可证得∠A+∠C+∠APC=360°;
(2)作PQ∥AB,结合题意得出AB∥PQ∥CD,根据“两直线平行,内错角相等”进一步分析即可证得∠APC=∠A−∠C;
(3)由(2)知,∠APC=∠PAB−∠PCD,先利用平行线性质得出∠BEF=∠PQB=110°,然后进一步得出∠PEG=∠FEG,∠GEH=∠BEG,最后根据∠PEH=∠PEG−∠GEH即可得出答案.
【详解】(1)∠A+∠C+∠APC=360°,证明如下:
如图1所示,过点P作PQ∥AB,
∴∠A+∠APQ=180°,
又∵AB∥CD,
∴PQ∥CD,
∴∠C+∠CPQ=180°,
∴∠A+∠APQ+∠C+∠CPQ=360°,
即∠A+∠C+∠APC=360°;
(2)∠APC=∠A−∠C,证明如下:
如图2所示,过点P作PQ∥AB,
∴∠A=∠APQ,
∵AB∥CD,
∴PQ∥CD,
∴∠C=∠CPQ,
∵∠APC=∠APQ−∠CPQ,
∴∠APC=∠A−∠C;
(3)由(2)知,∠APC=∠PAB−∠PCD,
∵∠APC=30°,∠PAB=140°,
∴∠PCD=110°,
∵AB∥CD,
∴∠PQB=∠PCD=110°,
∵EF∥PC,
∴∠BEF=∠PQB=110°,
∵∠PEG=∠PEF,
∴∠PEG=∠FEG,
∵EH平分∠BEG,
∴∠GEH=∠BEG,
∴∠PEH=∠PEG−∠GEH
=∠FEG−∠BEG
=∠BEF
=55°.
【点睛】本题主要考查了利用平行线性质与角平分线性质求角度的综合运用,熟练掌握相关概念是解题关键.
【变式3-3】问题探究:
如下面四个图形中, ABCD.
(1)分别说出图1、图2、图3、图4中,∠1与∠2、∠3三者之间的关系.
(2)请你从中任选一个加以说明理由.
解决问题:
(3)如图5所示的是一探照灯灯碗的纵剖面,从位于O点的灯泡发出两束光线OB、OC经灯碗反射后平行射出.如果∠ABO=57°,∠DCO=44°,那么∠BOC=_______°.
【答案】(1) 图1:∠1+∠2=∠3; 图2:∠1+∠2+∠3=; 图3:∠1=∠2+∠3; 图4:∠1+∠3=∠2;(2)见解析;(3)
【分析】(1) 图1:首先过点P作PEAB,由ABCD,即可得ABPECD,然后根据两直线平行,内错角相等,即可求得答案;
图2:首先过点P作PEAB,由ABCD,即可得ABPECD,然后根据两直线平行,同旁内角互补,即可求得答案;
图3:由ABCD,根据两直线平行,同位角线相等,以及三角形外角的性质,即可求得答案;
图4:由ABCD,根据两直线平行,同位角线相等,以及三角形外角的性质,即可求得答案.
(2)选图1,过点P作PEAB,由ABCD,即可得ABPECD,然后根据两直线平行,内错角相等,即可求得答案;
(3)利用图1结论进行求解
【详解】(1)图1:∠1+∠2=∠3;
图2:∠1+∠2+∠3=
图3:∠1=∠2+∠3;
图4:∠1+∠3=∠2;
(2)选择图1,
如图所示:过点P作EP//AB
∵ABCD,EPAB
∴ABEPCD
∴∠1=∠APE,∠2=∠EPC
又∵∠3=∠APE+∠EPC
∴∠1+∠2=∠3;
(3)由图1可得:∠BOC=∠ABO+∠DCO,
又∵∠ABO=57°,∠DCO=44°,
∴∠BOC=57°+44°=101°
【点睛】考查了平行线的性质与三角形外角的性质.解题的关键是掌握两直线平行,同旁内角互补,两直线平行,内错角相等以及两直线平行,同位角相等定理的应用与辅助线的作法.
题型四:“骨折”型
【例4】已知AB//CD ,求证:∠B=∠E+∠D
【答案】见解析
【分析】过点E作EF∥CD,根据平行线的性质即可得出∠B=∠BOD,根据平行线的性质即可得出∠BOD=∠BEF、∠D=∠DEF,结合角之间的关系即可得出结论.
【详解】证明:过点E作EF∥CD,如图
∵AB∥CD,
∴∠B=∠BOD,
∵EF∥CD(辅助线),
∴∠BOD=∠BEF(两直线平行,同位角相等);∠D=∠DEF(两直线平行,内错角相等);
∴∠BEF=∠BED+∠DEF=∠BED+∠D(等量代换),
∴∠BOD=∠E+∠D(等量代换), 即∠B=∠E+∠D.
【点睛】本题考查了平行线的性质以及角的计算,解题的关键是根据平行线的性质找出相等或互补的角.
【变式4-1】探索:小明在研究数学问题:已知,AB和CD都不经过点P,探索与、的数量关系.
发现:在图1中,;如图5
小明是这样证明的:过点Р作
∴___________
∵,.
∴__________
∴
∴
即
(1)为小明的证明填上推理的依据;
(2)理解:
①在图2中,与、的数量关系为_____________________;
②在图3中,若,,则的度数为_________________;
(3)拓展:
在图4中,探究与、的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)两直线平行,内错角相等;平行于同一直线的两直线平行;(2)①;②40°;(3),理由见解析.
【分析】(1)过点作,根据平行线的性质得出,,即可得出答案;
(2)①过点作,根据平行线的性质得出,,即可得出答案;
②根据平行线的性质得出,根据三角形外角性质得出即可;
(3)根据平行线的性质得出,求出,根据得出,即可得出答案.
【详解】(1)证明:过点作,
∴(两直线平行,内错角相等)
,.
(平行于同一直线的两直线平行)
即
故答案为:两直线平行,内错角相等;平行于同一直线的两直线平行;
(2)①
解:过点作,
所以,
,.
,
,
,,
即,
故答案为:;
②
解:,,
,
,
,
故答案为:;
(3)解:
.
理由是:如图4,过点作,
,
,
,,
(平行于同一直线的两直线平行)
,
,
.
【点睛】本题考查了角平分线定义和平行线的性质和判定,能正确作出辅助线是解此题的关键.
【变式4-2】已知直线AB∥CD,P为平面内一点,连接PA、PD.
(1)如图1,已知∠A=50°,∠D=150°,求∠APD的度数;
(2)如图2,判断∠PAB、∠CDP、∠APD之间的数量关系为 .
(3)如图3,在(2)的条件下,AP⊥PD,DN平分∠PDC,若∠PAN+∠PAB=∠APD,求∠AND的度数.
【答案】(1)∠APD=80°;(2)∠PAB+∠CDP-∠APD=180°;(3)∠AND=45°.
【分析】(1)首先过点P作PQ∥AB,则易得AB∥PQ∥CD,然后由两直线平行,同旁内角互补以及内错角相等,即可求解;
(2)作PQ∥AB,易得AB∥PQ∥CD,根据平行线的性质,即可证得∠PAB+∠CDP-∠APD=180°;
(3)先证明∠NOD=∠PAB,∠ODN=∠PDC,利用(2)的结论即可求解.
【详解】解:(1)∵∠A=50°,∠D=150°,
过点P作PQ∥AB,
∴∠A=∠APQ=50°,
∵AB∥CD,
∴PQ∥CD,
∴∠D+∠DPQ=180°,则∠DPQ=180°-150°=30°,
∴∠APD=∠APQ+∠DPQ=50°+30°=80°;
(2)∠PAB+∠CDP-∠APD=180°,
如图,作PQ∥AB,
∴∠PAB=∠APQ,
∵AB∥CD,
∴PQ∥CD,
∴∠CDP+∠DPQ=180°,即∠DPQ=180°-∠CDP,
∵∠APD=∠APQ-∠DPQ,
∴∠APD=∠PAB-(180°-∠CDP)=∠PAB+∠CDP-180°;
∴∠PAB+∠CDP-∠APD=180°;
(3)设PD交AN于O,如图,
∵AP⊥PD,
∴∠APO=90°,
由题知∠PAN+∠PAB=∠APD,即∠PAN+∠PAB=90°,
又∵∠POA+∠PAN=180°-∠APO=90°,
∴∠POA=∠PAB,
∵∠POA=∠NOD,
∴∠NOD=∠PAB,
∵DN平分∠PDC,
∴∠ODN=∠PDC,
∴∠AND=180°-∠NOD-∠ODN=180°-(∠PAB+∠PDC),
由(2)得∠PAB+∠CDP-∠APD=180°,
∴∠PAB+∠PDC=180°+∠APD,
∴∠AND=180°-(∠PAB+∠PDC)
=180°-(180°+∠APD)
=180°-(180°+90°)
=45°,
即∠AND=45°.
【点睛】本题考查了平行线的性质以及角平分线的定义.注意掌握辅助线的作法,注意掌握数形结合思想的应用.
【变式4-3】如图,已知:点A、C、B不在同一条直线,
(1)求证::
(2)如图②,分别为的平分线所在直线,试探究与的数量关系;
(3)如图③,在(2)的前提下,且有,直线交于点P,,直接写出 .
【答案】(1)见解析
(2),理由见解析
(3)
【分析】(1)过点C作,则,根据平行线的性质可得出、,据此可得;
(2)过点Q作,则,根据平行线的性质、角平分线的定义可得出,结合(1)的结论可得出;
(3)由(2)的结论可得出①,由可得出②,联立①②可求出的度数,再结合( 1)的结论可得出的度数,将其代入中可求出结论.
【详解】(1)在图①中,过点C作,则.
∵,
∴,
∴.
(2)在图2中,过点Q作,则.
∵,
∴.
∵平分,平分,
∴,
∴.
∵,
∴.
(3)∵,
∴,
∴.
∵,
∴.
又∵,
∴,即,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查平行线的的判定与性质,解题的关键是熟练掌握平行线的性质、添加辅助线构建平行线.
过关检测
1.为更好地理清平行线与相关角的关系,小明爸爸为他准备了四根细直木条、,、,做成折线,如图1,且在折点B、C、D处均可自由转出.
(1)如图2,小明将折线调节成,判别是否平行于,并说明理由;
(2)如图3,若,调整线段、使得,求出此时的度数,要求画出图形,并写出计算过程.
(3)若,求出此时的度数,要求画出图形,直接写出度数,不要求计算过程.
【答案】(1)AB∥DE,理由见解析;(2)25°或155°,画图见解析;(3)60°或120°或70°或110°
【分析】(1)过点C作CF∥AB,利用平行线的判定和性质解答即可;
(2)分别画图3和图4,根据平行线的性质可计算∠B的度数;
(3)分别画图,根据平行线的性质计算出∠B的度数.
【详解】解:(1)AB∥DE,理由是:
如下图,过点C作CF∥AB,
∴∠B=∠BCF=50°,
∵∠BCD=75°,
∴∠DCF=25°,
∵∠D=25°,
∴∠D=∠DCF=25°,
∴CF∥DE,
∴AB∥DE;
(2)如下图,
∵AB∥CD,
∴∠B=∠BCD=25°;
如图4:
∵AB∥CD,
∴∠B+∠BCD=180°,
∴∠ABC=180°-25°=155°;
(3)由(1)得:∠B=85°-25°=60°;
如图5,过C作CF∥AB,则AB∥CF∥CD,
∴∠FCD=∠D=25°,
∵∠BCD=85°,
∴∠BCF=85°-25°=60°,
∵AB∥CF,
∴∠B+∠BCF=180°,
∴∠B=120°;
如图6,∵∠C=85°,∠D=25°,
∴∠CFD=180°-85°-25°=70°,
∵AB∥DE,
∴∠B=∠CFD=70°,
如图7,同理得:∠B=25°+85°=110°,
综上所述,∠B的度数为60°或120°或70°或110°.
【点睛】本题主要考查了平行线的性质和三角形内角和的运用,解决问题的关键是作辅助线构造同位角以及内错角,依据平行线的性质及三角形外角性质进行推导计算.
2.如图1,MN∥PQ,点C、B分别在直线MN、PQ上,点A在直线MN、PQ之间.
(1)求证:∠CAB=∠MCA+∠PBA;
(2)如图2,CD∥AB,点E在PQ上,∠ECN=∠CAB,求证:∠MCA=∠DCE;
(3)如图3,BF平分∠ABP,CG平分∠ACN,AF∥CG.若∠CAB=60°,求∠AFB的度数.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)120°.
【分析】(1)过点A作AD∥MN,根据两直线平行,内错角相等得到∠MCA=∠DAC,∠PBA=∠DAB,根据角的和差等量代换即可得解;
(2)由两直线平行,同旁内角互补得到∴、∠CAB+∠ACD=180°,由邻补角定义得到∠ECM+∠ECN=180°,再等量代换即可得解;
(3)由平行线的性质得到,∠FAB=120°﹣∠GCA,再由角平分线的定义及平行线的性质得到∠GCA﹣∠ABF=60°,最后根据三角形的内角和是180°即可求解.
【详解】解:(1)证明:如图1,过点A作AD∥MN,
∵MN∥PQ,AD∥MN,
∴AD∥MN∥PQ,
∴∠MCA=∠DAC,∠PBA=∠DAB,
∴∠CAB=∠DAC+∠DAB=∠MCA+∠PBA,
即:∠CAB=∠MCA+∠PBA;
(2)如图2,∵CD∥AB,
∴∠CAB+∠ACD=180°,
∵∠ECM+∠ECN=180°,
∵∠ECN=∠CAB
∴∠ECM=∠ACD,
即∠MCA+∠ACE=∠DCE+∠ACE,
∴∠MCA=∠DCE;
(3)∵AF∥CG,
∴∠GCA+∠FAC=180°,
∵∠CAB=60°
即∠GCA+∠CAB+∠FAB=180°,
∴∠FAB=180°﹣60°﹣∠GCA=120°﹣∠GCA,
由(1)可知,∠CAB=∠MCA+∠ABP,
∵BF平分∠ABP,CG平分∠ACN,
∴∠ACN=2∠GCA,∠ABP=2∠ABF,
又∵∠MCA=180°﹣∠ACN,
∴∠CAB=180°﹣2∠GCA+2∠ABF=60°,
∴∠GCA﹣∠ABF=60°,
∵∠AFB+∠ABF+∠FAB=180°,
∴∠AFB=180°﹣∠FAB﹣∠FBA
=180°﹣(120°﹣∠GCA)﹣∠ABF
=180°﹣120°+∠GCA﹣∠ABF
=120°.
【点睛】本题主要考查了平行线的性质,线段、角、相交线与平行线,准确的推导是解决本题的关键
3.已知直线,点A,C分别在,上,点B在直线,之间,且.
(1)如图①,求证:.
阅读并将下列推理过程补齐完整:
过点B作,因为,
所以__________( )
所以,( )
所以.
(2)如图②,点D,E在直线上,且,BE平分.
求证:;
(3)在(2)的条件下,如果的平分线BF与直线平行,试确定与之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)BG;平行于同一条直线的两条直线平行;两直线平行,内错角相等;(2)见解析;(3),理由见解析
【分析】(1)根据平行于同一条直线的两条直线平行可得,再根据平行线的性质即可得结论;
(2)过点作,根据,可得,所以,,结合(1)即可进行证明;
(3)根据,,可得,根据平分,可得,结合(2)可得,中根据平行线的性质即可得结论.
【详解】(1)解:如图①,过点作,因为,
所以(平行于同一条直线的两条直线平行).
所以,(两直线平行,内错角相等).
所以.
故答案为:,平行于同一条直线的两条直线平形,两直线平行,内错角相等;
(2)证明:如图②,过点作,因为,
所以,
所以,,
由(1)知:.
又,
所以.
因为.
所以,
所以,
因为平分.
所以,
所以,
所以;
(3)解:,理由如下:
因为,,
所以,
因为平分,
所以,
由(2)知:,
所以,
因为,
所以,
所以,,
而,
所以.
【点睛】本题考查了平行线的判定与性质,解答此题的关键是注意平行线的性质和判定定理的综合运用.
4.已知直线, A是l1上的一点,B是l2上的一点,直线l3和直线l1,l2交于C和D,直线上有一点P.
(1)如果P点在C,D之间运动时,问,,有怎样的数量关系?请说明理由.
(2)若点P在C,D两点的外侧运动时(P点与C,D不重合),试探索,,之间的关系又是如何?(请直接写出答案,不需要证明)
【答案】(1)
(2)当点在直线上方时,;当点在直线下方时,.
【分析】(1)过点作,由“平行于同一条直线的两直线平行”可得出,再由“两直线平行,内错角相等”得出、,再根据角与角的关系即可得出结论;
(2)按点的两种情况分类讨论:①当点在直线上方时;②当点在直线下方时,同理(1)可得、,再根据角与角的关系即可得出结论.
【详解】(1)解:.
过点作,如图1所示.
,,
,
,,
,
.
(2)解:结论:当点在直线上方时,;当点在直线下方时,.
①当点在直线上方时,如图2所示.过点作.
,,
,
,,
,
.
②当点在直线下方时,如图3所示.过点作.
,,
,
,,
,
.
【点睛】本题考查了平行线的性质以及角的计算,解题的关键是根据“两直线平行,内错角相等”找到相等的角.本题属于基础题,难度不大,解决该题型题目时,根据平行线的性质得出相等(或互补)的角是关键.
5.(1)如图(1),猜想与的关系,说出理由.
(2)观察图(2),已知,猜想图中的与的关系,并说明理由.
(3)观察图(3)和(4),已知,猜想图中的与的关系,不需要说明理由.
【答案】(1),理由见解析;(2),理由见解析;(3)图(3),图(4)
【分析】(1)过点P作,得到,由,,得到,得到,由此得到;
(2)过点P作,由,得到,从而得到结论;
(3)由,根据两直线平行,内错角相等与三角形外角的性质,即可求得与的关系.
【详解】(1)解:猜想.
理由:过点P作,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2).
理由:如图,过点P作,
∵,
∴,
∴,
∴;
(3)如图(3):.
理由:∵,
∴,
∵,
∴,
即;
如图(4):.
理由:∵,
∴,
∵,
∴,
即.
【点睛】此题考查了平行线的性质,平行公理的推论,三角形的外角的性质定理,熟记平行线的性质是解题的关键.
6.已知,点为平面内一点,于.
(1)如图1,点在两条平行线外,则与之间的数量关系为______;
(2)点在两条平行线之间,过点作于点.
①如图2,说明成立的理由;
②如图3,平分交于点平分交于点.若,求的度数.
【答案】(1)∠A+∠C=90°;(2)①见解析;②105°
【分析】(1)根据平行线的性质以及直角三角形的性质进行证明即可;
(2)①过点B作BG∥DM,根据平行线找角的联系即可求解;②先过点B作BG∥DM,根据角平分线的定义,得出∠ABF=∠GBF,再设∠DBE=α,∠ABF=β,根据∠CBF+∠BFC+∠BCF=180°,可得2α+β+3α+3α+β=180°,根据AB⊥BC,可得β+β+2α=90°,最后解方程组即可得到∠ABE=15°,进而得出∠EBC=∠ABE+∠ABC=15°+90°=105°.
【详解】解:(1)如图1,AM与BC的交点记作点O,
∵AM∥CN,
∴∠C=∠AOB,
∵AB⊥BC,
∴∠A+∠AOB=90°,
∴∠A+∠C=90°;
(2)①如图2,过点B作BG∥DM,
∵BD⊥AM,
∴DB⊥BG,
∴∠DBG=90°,
∴∠ABD+∠ABG=90°,
∵AB⊥BC,
∴∠CBG+∠ABG=90°,
∴∠ABD=∠CBG,
∵AM∥CN,BG∥DM,
∴∠C=∠CBG,
∠ABD=∠C;
②如图3,过点B作BG∥DM,
∵BF平分∠DBC,BE平分∠ABD,
∴∠DBF=∠CBF,∠DBE=∠ABE,
由(2)知∠ABD=∠CBG,
∴∠ABF=∠GBF,
设∠DBE=α,∠ABF=β,
则∠ABE=α,∠ABD=2α=∠CBG,
∠GBF=∠AFB=β,
∠BFC=3∠DBE=3α,
∴∠AFC=3α+β,
∵∠AFC+∠NCF=180°,∠FCB+∠NCF=180°,
∴∠FCB=∠AFC=3α+β,
△BCF中,由∠CBF+∠BFC+∠BCF=180°得:
2α+β+3α+3α+β=180°,
∵AB⊥BC,
∴β+β+2α=90°,
∴α=15°,
∴∠ABE=15°,
∴∠EBC=∠ABE+∠ABC=15°+90°=105°.
【点睛】本题主要考查了平行线的性质的运用,解决问题的关键是作平行线构造内错角,运用等角的余角(补角)相等进行推导.余角和补角计算的应用,常常与等式的性质、等量代换相关联.解题时注意方程思想的运用.
7.已知,,.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,作的平分线交于点,点为上一点,连接,若的平分线交线段于点,连接,若,过点作交的延长线于点,且,求的度数.
【答案】(1)见解析;(2)
【分析】(1)根据平行线的性质得出,再根据等量代换可得,最后根据平行线的判定即可得证;
(2)过点E作,延长DC至Q,过点M作,根据平行线的性质及等量代换可得出,再根据平角的含义得出,然后根据平行线的性质及角平分线的定义可推出;设,根据角的和差可得出,结合已知条件可求得,最后根据垂线的含义及平行线的性质,即可得出答案.
【详解】(1)证明:
;
(2)过点E作,延长DC至Q,过点M作
,,,
AF平分
FH平分
设
,
.
【点睛】本题考查了平行线的判定及性质,角平分线的定义,能灵活根据平行线的性质和判定进行推理是解此题的关键.
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