内容正文:
专题7.2 平行线的判定【八大题型】
【人教版2024】
【题型1 平行线】 1
【题型2 平行公理及其推论】 2
【题型3 添加条件使两直线平行】 3
【题型4 补充过程使两直线平行】 4
【题型5 直接证明两直线平行】 6
【题型6 旋转使两直线平行】 7
【题型7 平行线的判定的应用】 9
【题型8 作辅助线证平行】 10
知识点1:平行线
在同一平面内不相交的两条直线叫做平行线,直线a与直线b互相平行,记作“a∥b”
【题型1 平行线】
【例1】(23-24七年级·吉林延边·期中)如图,在的方格纸中,每个小正方形的边长为1,、、均为小正方形的顶点,请仅用无刻度的直尺完成以下操作.
(1)过点作的平行线.
(2)过点作的平行线,与(1)中的平行线交于点.
【变式1-1】(2023七年级·浙江·专题练习)用数学的眼光看世界,常州地图上太湖东路和龙锦路的一段可以抽象成两条 直线.
【变式1-2】(23-24七年级·广东深圳·期末)在同一平面内有三条不同的直线,若,则a与b的位置关系为( )
A.相交但不垂直 B.垂直 C.平行 D.无法确定
【变式1-3】(23-24七年级·陕西咸阳·期末)在平面上有9条直线,无任何3条交于一点,则这9条直线的位置关系如何?才能使它们的交点恰好是26个,画出所有可能的情况(要求用直尺画正确).
知识点2:平行公理及其推论
平行公理:过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行.
平行公理的推论:如果两条直线平行于第三条直线,那么这两条直线也平行
【题型2 平行公理及其推论】
【方法技巧】(1)平行公理体现了平行线的存在性和唯一性,平行公理的推论体现了平行线的传递性,它们都可以作为以后推理的依据.(2)平行公理中强调“经过直线外一点”,而垂线性质中只要求“经过一点”,不限定点是否在直线上.
【例2】(23-24七年级·山东临沂·期末)按下列要求画图,只能画出一条直线的是( )
过点P画与直线l垂直的直线 过点P画与直线l相交的直线 过点P画与l平行的直线
① ② ③
A.①②③ B.②③ C.①② D.①③
【变式2-1】(23-24七年级·全国·阶段练习)下列说法正确的是( )
A.在同一平面内,a,b,c是直线,且,则
B.在同一平面内,a,b,c是直线,且,则
C.在同一平面内,a,b,c是直线,且,则
D.在同一平面内,a,b,c是直线,且,则
【变式2-2】(23-24七年级·浙江·课后作业)如图,在同一平面内,经过直线m外一点O的四条直线中,与直线m相交的直线最少有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
【变式2-3】(23-24七年级·广东深圳·期末)如图1,杆秤是中国最古老也是现今人们仍然在使用的衡量工具,它利用杠杆原理来称物体的质量,由木制的带有秤星的秤杆、金属秤砣、提绳等组成.如图2,是杆秤的示意图,,,经测量发现,则的度数是 度.
知识点3:平行线的判定
①两条直线被第三条直线所截,如果同位角相等,那么这两条直线平行.(同位角相等,两直线平行).
②两条直线被第三条直线所截,如果内错角相等,那么这两条直线平行. (内错角相等,两直线平行.
③两直线被第三条直线所截,如果同旁内角互补,则这两条直线平行.(同旁内角互补,两直线平行.)
【题型3 添加条件使两直线平行】
【例3】(23-24七年级·山东威海·期末)如图,已知,下列条件:①;②;③;④.其中能判断的有( )个
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式3-1】(23-24七年级·陕西咸阳·期末)如图,在四边形中,点是延长线上一点,请添加一个条件,使,那么可以添加的条件是 (写出一个即可).
【变式3-2】(23-24七年级·四川阿坝·期末)如图,下列条件中,能判断直线的是( )
A. B.
C. D.
【变式3-3】(23-24七年级·河北廊坊·期末)如图,下列条件.①;②;③;④中,能判断直线 的有 .(填序号即可)
【题型4 补充过程使两直线平行】
【例4】(23-24七年级·广东清远·期末)把下列的推理过程补充完整,并在括号里填上推理的依据:
如图,,,平分,试说明:.
解:因为平分,
所以 ( )
又因为( 已 知 ) ,
所以(等量代换) .
所以 ( ),
所以( ).
又因为( 已 知 ) ,
所以 ( ),
所以( )
【变式4-1】(23-24七年级·四川泸州·期末)已知:如图,,和互余,于点.求证:
请将下面的推理过程补充完整.
证明:∵(已知),
∴( ),
∴ ,
又∵和互余(已知),
∴ ,
∴ ( ),
∵(已知),
∴,
∴( ,两直线平行).
【变式4-2】(23-24七年级·河北石家庄·阶段练习)把下面的说理过程补充完整:
已知,如图,直线AB,CD被直线EF所截,点H为CD与EF的交点,GH⊥CD于点H,∠2=30°,∠1=60°.试说明:.
解:∵GH⊥CD( ),
∴∠CHG=90°( ).
又∵∠2=30°( ),
∴∠3=( ).
∴∠4=60°( ).
又∵∠1=60°( ),
∴∠1=∠4( ).
∴( ).
【变式4-3】(23-24七年级·重庆九龙坡·阶段练习)如图,,平分,平分,.
求证:.
证明:平分,平分(已知)
__________,__________.( )
又,(已知)
____________________.(等量代换)
又,(已知)
____________________.(等量代换)
∴.(__________)
【题型5 直接证明两直线平行】
【方法技巧】(1)已知角相等导角证平行.(2)通过角的数量关系证平行.(3)通过同角(等角)的余角相等,对顶角相等,角平分线得等角,再证平行.
【例5】(23-24七年级·陕西延安·期末)如图,已知,交于点D,平分,,求证:.
【变式5-1】(23-24七年级·全国·期末)如图,已知,,,试确定直线与的位置关系,并说明理由.
【变式5-2】(23-24七年级·江苏常州·期末)已知:如图,,求证:.
【变式5-3】(23-24七年级·甘肃武威·期末)如图,点O在直线上,平分,平分,F是上一点,连接.
(1)求证:;
(2)若与互余,求证:.
【题型6 旋转使两直线平行】
【例6】(24-25七年级·全国·课后作业)如图,三根木棒钉在一起,交点分别为.现将木棒分别绕点顺时针旋转,同时开始,速度分别为和,当两根木棒都转满了一周时,它们同时停止转动.转动 s时,木棒平行.
【变式6-1】(23-24七年级·山西运城·期末)如图,木棒AB、CD与EF分别在G、H处用可旋转的螺丝铆住,,,将木棒AB绕点G逆时针旋转到与木棒CD平行的位置,则至少要旋转( ).
A.10° B.20° C.30° D.40°
【变式6-2】(2024·河北秦皇岛·一模)如图,直线,a与c交于点P.若,则 .将直线a能点P逆时针旋转 °(旋转角度小于)后可使直线.
【变式6-3】(23-24七年级·安徽六安·期末)两块不同的三角板按如图1所示摆放,边与边重合,,接着如图2保持三角板不动,将三角板绕着点(点不动)按顺时针(如图标示方向)旋转,在旋转的过程中,逐渐增大,当第一次等于时,停止旋转,在此旋转过程中, 时,三角板有一条边与三角板的一条边恰好平行.
【题型7 平行线的判定的应用】
【例7】(2024七年级·全国·专题练习)光线从空气中射入水中会产生折射现象,同时光线从水中射入空气中也会产生折射现象,如图,光线a从空气中射入水中,再从水中射入空气中,形成光线b,根据光学知识有,,请判断光线a与光线b是否平行,并说明理由.
【变式7-1】(23-24七年级·全国·课后作业)在铺设铁轨时,两条直轨必须是互相平行的.如图,已经知道是直角,那么再度量图中已标出的哪个角,就可以判断两条直轨是否平行?为什么?
【变式7-2】(23-24七年级·福建三明·期末)如图,为判断一段纸带的两边a,b是否平行,小亮在纸带两边a,b上分别取点A,B,并连接.下列条件中能判断的是( )
A. B. C. D.
【变式7-3】(23-24七年级·山西太原·期中)在后稷故里稷山县,有个流传三千多年的独特年俗,就是除夕日农民在自家院子地面上绘“麦囤”图案,以期风调雨顺,四时平安,五谷丰登.如图1是“麦囤”示意图,乐乐为了验证“麦囤”图案中一组线段是否平行,测量了其中一些角的度数,如图2,其中能说明的是( )
A., B.,
C., D.,
【题型8 作辅助线证平行】
【方法技巧】有些平行线的证明,无法直接导出相等角,此时考虑连线或作平行线转化角.
【例8】(23-24七年级·湖北武汉·期中)如图、已知,,且线段的延长线平分的邻补角.
(1)求证:;
(2)若射线绕点D以每秒的速度逆时针方向旋转得,同时,射线绕点B以每秒的速度逆时针方向旋转得,和交于点G,设旋转时间为t秒.
①当,且时,求t的值;
②当,,则t的值是___________.
【变式8-1】(23-24七年级·重庆北碚·期中)如图,在四边形中,点在上,平分,,.
(1)求证:;
(2)若平分交的延长线于点,交于点,交于点,,,求的度数.
【变式8-2】(23-24七年级·浙江温州·期中)已知:,E、G是上的点,F、H是上的点,
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,过F点作交延长线于点M,作的角平分线交于点N,求的度数;
(3)如图3,在(2)的条件下,作的角平分线交于点Q,若,则 .
【变式8-3】(23-24七年级·广东韶关·期中)如图直线与直线分别交于E,F,且与互补,O为线段上一点.
(1)求证:.
(2)如图1,已知平分,平分,求的大小.
(3)将图1中的射线绕O点顺时针转一个角度α()至与交于,其它图线保持不变,如图2所示,作的平分线与的平分线交于,求的大小(用含α的代数式表示).
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专题7.2 平行线的判定【八大题型】
【人教版2024】
【题型1 平行线】 1
【题型2 平行公理及其推论】 3
【题型3 添加条件使两直线平行】 6
【题型4 补充过程使两直线平行】 8
【题型5 直接证明两直线平行】 12
【题型6 旋转使两直线平行】 14
【题型7 平行线的判定的应用】 17
【题型8 作辅助线证平行】 20
知识点1:平行线
在同一平面内不相交的两条直线叫做平行线,直线a与直线b互相平行,记作“a∥b”
【题型1 平行线】
【例1】(23-24七年级·吉林延边·期中)如图,在的方格纸中,每个小正方形的边长为1,、、均为小正方形的顶点,请仅用无刻度的直尺完成以下操作.
(1)过点作的平行线.
(2)过点作的平行线,与(1)中的平行线交于点.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了作平行线.熟练掌握作平行线是解题的关键.
(1)过作水平线即可;
(2)格点向上2个格点,向左2个格点为,连接即可.
【详解】(1)解:过作水平线,如图1,,即为所作;
图1
(2)解:如图2,格点向上2个格点,向左2个格点为,连接,,点即为所作;
图2
【变式1-1】(2023七年级·浙江·专题练习)用数学的眼光看世界,常州地图上太湖东路和龙锦路的一段可以抽象成两条 直线.
【答案】平行
【分析】根据平行线的定义,进行判断即可.
【详解】解:由平行线的定义可知,常州地图上太湖东路和龙锦路的一段可以抽象成两条平行直线,
故答案为:平行.
【点睛】本题考查平面内两条直线的位置关系.熟练掌握同一平面内,不相交的两条直线是平行线,是解题的关键.
【变式1-2】(23-24七年级·广东深圳·期末)在同一平面内有三条不同的直线,若,则a与b的位置关系为( )
A.相交但不垂直 B.垂直 C.平行 D.无法确定
【答案】C
【分析】本题主要考查垂直的定义,熟练掌握垂直的定义是解题关键.根据在同一平面内,垂直于同一条直线的两条直线平行,即可得出结果.
【详解】在同一平面内,垂直于同一条直线的两条直线平行.
,
故选:C.
【变式1-3】(23-24七年级·陕西咸阳·期末)在平面上有9条直线,无任何3条交于一点,则这9条直线的位置关系如何?才能使它们的交点恰好是26个,画出所有可能的情况(要求用直尺画正确).
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了平行线和相交线.从平行线的角度考虑,先考虑二条直线都平行,再考虑三条、四条、五条平行,
【详解】解∶这9条直线的位置关系为∶两两相交或平行,
有两种情况,分别如下∶
知识点2:平行公理及其推论
平行公理:过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行.
平行公理的推论:如果两条直线平行于第三条直线,那么这两条直线也平行
【题型2 平行公理及其推论】
【方法技巧】(1)平行公理体现了平行线的存在性和唯一性,平行公理的推论体现了平行线的传递性,它们都可以作为以后推理的依据.(2)平行公理中强调“经过直线外一点”,而垂线性质中只要求“经过一点”,不限定点是否在直线上.
【例2】(23-24七年级·山东临沂·期末)按下列要求画图,只能画出一条直线的是( )
过点P画与直线l垂直的直线 过点P画与直线l相交的直线 过点P画与l平行的直线
① ② ③
A.①②③ B.②③ C.①② D.①③
【答案】D
【分析】本题考查平行公理和垂直,根据“在同一平面内,过直线外一点只能作一条直线与已知直线垂直”和“在同一平面内,过直线外一点只能作一条直线与已知直线平行”即可解答.
【详解】在同一平面内,过直线外一点只能作一条直线与已知直线垂直,故①只能画出一条直线;
在同一平面内,过直线外一点能作无数条直线与已知直线相交,故②能画出无数条直线;
在同一平面内,过直线外一点只能作一条直线与已知直线平行,故③只能画出一条直线;
故选:D.
【变式2-1】(23-24七年级·全国·阶段练习)下列说法正确的是( )
A.在同一平面内,a,b,c是直线,且,则
B.在同一平面内,a,b,c是直线,且,则
C.在同一平面内,a,b,c是直线,且,则
D.在同一平面内,a,b,c是直线,且,则
【答案】A
【分析】根据每个选项的描述,画出图形,进行判断即可.
【详解】解:根据每个选项的描述,画出图形,图形如下图所示:
根据所画图形可知A选项正确,符合题意,B、C、D选项错误,不符合题意.
故选A.
【点睛】本题考查平行线的判定.熟练掌握同一平面内,平行于同一条直线的两直线平行,垂直于同一条直线的两直线平行,是解题的关键.采用数形结合的思想可以快速解题.
【变式2-2】(23-24七年级·浙江·课后作业)如图,在同一平面内,经过直线m外一点O的四条直线中,与直线m相交的直线最少有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
【答案】C
【分析】本题考查了平行公理及推论,注意:经过直线外一点有且只有一条直线和已知直线平行.
根据经过直线外一点有且只有一条直线和已知直线平行得出即可.
【详解】解:根据经过直线外一点有且只有一条直线和已知直线平行,得出如果有和直线m平行的,只能是一条,
图中共计4条直线,则与直线m相交的直线至少有3条.
故选:C.
【变式2-3】(23-24七年级·广东深圳·期末)如图1,杆秤是中国最古老也是现今人们仍然在使用的衡量工具,它利用杠杆原理来称物体的质量,由木制的带有秤星的秤杆、金属秤砣、提绳等组成.如图2,是杆秤的示意图,,,经测量发现,则的度数是 度.
【答案】74
【分析】本题考查邻补角的定义,平行公理的推论,平行线的性质,熟练掌握平行线的性质是解题的关键.先根据邻补角的定义求出,再根据平行公理的推论得出,最后平行线的性质得到,即可求解.
【详解】解:∵,
∴
∵,,
∴
∴
故答案为:74.
知识点3:平行线的判定
①两条直线被第三条直线所截,如果同位角相等,那么这两条直线平行.(同位角相等,两直线平行).
②两条直线被第三条直线所截,如果内错角相等,那么这两条直线平行. (内错角相等,两直线平行.
③两直线被第三条直线所截,如果同旁内角互补,则这两条直线平行.(同旁内角互补,两直线平行.)
【题型3 添加条件使两直线平行】
【例3】(23-24七年级·山东威海·期末)如图,已知,下列条件:①;②;③;④.其中能判断的有( )个
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】本题考查了平行线的判定及性质,根据平行线的判定方法逐项分析即可.正确识别“三线八角”中的同位角、内错角、同旁内角是正确答题的关键,不能遇到相等或互补关系的角就误认为具有平行关系,只有同位角相等、内错角相等、同旁内角互补,才能推出两被截直线平行.
【详解】解:∵,
∴,
①∵,则,
∴,故符合题意;
②,无法判断,故不符合题意;
③∵,,
∴,
∴,故符合题意;
④,无法判断,故不符合题意;
综上,①③都能判定,
故选:B.
【变式3-1】(23-24七年级·陕西咸阳·期末)如图,在四边形中,点是延长线上一点,请添加一个条件,使,那么可以添加的条件是 (写出一个即可).
【答案】(答案不唯一)
【分析】本题主要考查了平行线的判定:内错角相等,两直线平行,根据内错角相等,两直线平行,即可求解.
【详解】解:∵,
∴.
故答案为:(答案不唯一).
【变式3-2】(23-24七年级·四川阿坝·期末)如图,下列条件中,能判断直线的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】此题考查了平行线的判定定理,根据平行线的判定定理依次分析并判断.
【详解】解:∵,∴,故A选项不符合题意;
∵,∴,故B选项符合题意;
由,不能证明哪两条直线平行,故C选项不符合题意;
由不能证明哪两条直线平行,故D选项不符合题意;
故选:B.
【变式3-3】(23-24七年级·河北廊坊·期末)如图,下列条件.①;②;③;④中,能判断直线 的有 .(填序号即可)
【答案】①③④
【分析】此题考查了平行线的判定,根据平行线的判定进行判断即可.
【详解】①∵,
∴(内错角相等,两直线平行),
②不能判断;
③∵,
∴(同位角相等,两直线平行),
④∵,
∴(同旁内角互补,两直线平行),
故答案为:①③④
【题型4 补充过程使两直线平行】
【例4】(23-24七年级·广东清远·期末)把下列的推理过程补充完整,并在括号里填上推理的依据:
如图,,,平分,试说明:.
解:因为平分,
所以 ( )
又因为( 已 知 ) ,
所以(等量代换) .
所以 ( ),
所以( ).
又因为( 已 知 ) ,
所以 ( ),
所以( )
【答案】,角平分线的定义;;内错角相等,两直线平行;两直线平行,同旁内角互补;;同角的补角相等;同位角相等,两直线平行
【分析】本题考查的是平行线的判定和性质,根据题意、结合图形,根据平行线的判定定理和性质定理解答即可.
【详解】解:因为平分,
所以∠1=∠2(角平分线的定义),
又因为( 已 知 ) ,
所以(等量代换) .
所以(内错角相等,两直线平行),
所以( 两直线平行,同旁内角互补).
又因为( 已 知 ) ,
所以(同角的补角相等),
所以( 同位角相等,两直线平行),
故答案为:,角平分线的定义;;内错角相等,两直线平行;两直线平行,同旁内角互补;;同角的补角相等;同位角相等,两直线平行.
【变式4-1】(23-24七年级·四川泸州·期末)已知:如图,,和互余,于点.求证:
请将下面的推理过程补充完整.
证明:∵(已知),
∴( ),
∴ ,
又∵和互余(已知),
∴ ,
∴ ( ),
∵(已知),
∴,
∴( ,两直线平行).
【答案】垂直的定义;;;;同角的余角相等;内错角相等
【分析】本题考查了平行线的判定,熟练掌握平行线的判定方法是解本题的关键.两条直线被第三条所截,如果内错角相等,那么这两条直线平行.简单说成:内错角相等,两直线平行.由,和互余,利用垂直的定义和同角的余角相等得到,再由,可得,利用内错角相等两直线平行即可得证.
【详解】证明:∵(已知),
∴(垂直的定义),
∴,
又∵和互余(已知),
∴,
∴(同角的余角相等),
∵(已知),
∴,
∴(内错角相等,两直线平行).
故答案为:垂直的定义;;;;同角的余角相等;内错角相等.
【变式4-2】(23-24七年级·河北石家庄·阶段练习)把下面的说理过程补充完整:
已知,如图,直线AB,CD被直线EF所截,点H为CD与EF的交点,GH⊥CD于点H,∠2=30°,∠1=60°.试说明:.
解:∵GH⊥CD( ),
∴∠CHG=90°( ).
又∵∠2=30°( ),
∴∠3=( ).
∴∠4=60°( ).
又∵∠1=60°( ),
∴∠1=∠4( ).
∴( ).
【答案】已知;垂直定义;已知;60°;对顶角相等;已知;等量代换;同位角相等,两直线平行.
【分析】要证AB∥CD,只需证∠1=∠4,由已知条件结合垂线定义和对顶角性质,易得∠4=60°,故本题得证.
【详解】解:∵GH⊥CD(已知),
∴∠CHG=90°(垂直定义).
又∵∠2=30°(已知),
∴∠3=60°.
∴∠4=60°(对顶角相等).
又∵∠1=60°(已知),
∴∠1=∠4(等量代换).
∴(同位角相等,两直线平行).
【点睛】此题考查了平行线的判定,熟记“同位角相等,两直线平行”是解题的关键.
【变式4-3】(23-24七年级·重庆九龙坡·阶段练习)如图,,平分,平分,.
求证:.
证明:平分,平分(已知)
__________,__________.( )
又,(已知)
____________________.(等量代换)
又,(已知)
____________________.(等量代换)
∴.(__________)
【答案】;;角平分线的定义;;;;;同位角相等,两直线平行
【分析】本题考查了角平分线的定义及平行线的判定,根据角平分线的定义得,,进而可证,再根据平行线的判定即可求证结论,熟练掌握相关判定及性质是解题的关键.
【详解】证明:平分,平分,
,(角平分线的定义),
又∵,
(等量代换),
又,
(等量代换),
∴(同位角相等,两直线平行).
故答案为: ;;角平分线的定义;;;;;同位角相等,两直线平行.
【题型5 直接证明两直线平行】
【方法技巧】(1)已知角相等导角证平行.(2)通过角的数量关系证平行.(3)通过同角(等角)的余角相等,对顶角相等,角平分线得等角,再证平行.
【例5】(23-24七年级·陕西延安·期末)如图,已知,交于点D,平分,,求证:.
【答案】证明见解析
【分析】本题主要考查了平行线的判定,角平分线的定义,先由角平分线的定义得到,再由平角的定义得到,则可由同位角相等,两直线平行证明.
【详解】证明:∵平分,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
【变式5-1】(23-24七年级·全国·期末)如图,已知,,,试确定直线与的位置关系,并说明理由.
【答案】,理由见解析
【分析】本题考查垂直的定义、平行线的判定,熟练掌握平行线的判定方法是解题的关键.先通过垂直和已知条件得到,即可判定得出两直线平行.
【详解】解:,理由如下:
∵,,
∴,
∵,
∴,
即,
∴.
【变式5-2】(23-24七年级·江苏常州·期末)已知:如图,,求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查了平行线的判定与性质,先根据已知得,从而利用平行线的性质可得,然后利用等量代换可得,从而利用同旁内角互补,两直线平行可得,即可解答.
【详解】证明:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
【变式5-3】(23-24七年级·甘肃武威·期末)如图,点O在直线上,平分,平分,F是上一点,连接.
(1)求证:;
(2)若与互余,求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查与角平分线有关的计算,互余,平行线的判定:
(1)根据角平分线的定义和平角的定义,即可得证;
(2)根据同角的余角相等,得到,即可得证.
【详解】(1)证明:∵平分,平分,
∴,
∵,
∴,
即:,
∴;
(2)证明:∵,
∴,
又∵,
∴,
∴.
【题型6 旋转使两直线平行】
【例6】(24-25七年级·全国·课后作业)如图,三根木棒钉在一起,交点分别为.现将木棒分别绕点顺时针旋转,同时开始,速度分别为和,当两根木棒都转满了一周时,它们同时停止转动.转动 s时,木棒平行.
【答案】或或或
【分析】本题主要考查了平行线的判定,一元一次方程的应用,利用分类讨论的思想,准确找出角度之间的数量关系是解题关键.
设经过t秒时木棒a,b平行,分情况讨论:当秒时;当秒时;当时;当时,利用同位角相等两直线平行,列方程求解即可得到答案
【详解】解:设经过t秒时木棒a,b平行,根据题意得:
当秒时,,解得:;
当秒时,,解得:;
当秒时,木棒a停止运动,
当时,,解得:,不符合题意;
当时,,解得:;
,解得:,
当时,木棒b停止运动,
综上所述,经过3或21或75或165秒时木棒a,b平行,
故答案为:或或或.
【变式6-1】(23-24七年级·山西运城·期末)如图,木棒AB、CD与EF分别在G、H处用可旋转的螺丝铆住,,,将木棒AB绕点G逆时针旋转到与木棒CD平行的位置,则至少要旋转( ).
A.10° B.20° C.30° D.40°
【答案】B
【分析】由平行线的判定“同位角相等,两直线平行”可知,∠EGB=∠EHD时,AB∥CD,即∠EGB需要变小20°,即将木棒AB绕点G逆时针旋转20°即可.
【详解】解:当∠EGB=∠EHD时,AB∥CD,
∵∠EGB=100°,∠EHD=80°,
∴∠EGB需要变小20°,即将木棒AB绕点G逆时针旋转20°.
故选:B.
【点睛】本题主要考查平行线的性质与判定,熟知相关定理是解题基础.
【变式6-2】(2024·河北秦皇岛·一模)如图,直线,a与c交于点P.若,则 .将直线a能点P逆时针旋转 °(旋转角度小于)后可使直线.
【答案】 90
【分析】本题考查了平行线的性质,垂直的定义;根据两直线平行,同位角相等可得的度数,再根据垂直的定义即可解决问题.
【详解】解:∵
∴;
∵
∴直线a能点P逆时针旋转后可使直线
故答案为:,90.
【变式6-3】(23-24七年级·安徽六安·期末)两块不同的三角板按如图1所示摆放,边与边重合,,接着如图2保持三角板不动,将三角板绕着点(点不动)按顺时针(如图标示方向)旋转,在旋转的过程中,逐渐增大,当第一次等于时,停止旋转,在此旋转过程中, 时,三角板有一条边与三角板的一条边恰好平行.
【答案】或
【分析】分和两种情况求解.
【详解】当时,
∵,
∴,
∵,
;
当时,
∵,
;
故答案为:或.
【点睛】本题考查了平行线的性质,三角板中的计算,熟练掌握平行线的性质是解题的关键.
【题型7 平行线的判定的应用】
【例7】(2024七年级·全国·专题练习)光线从空气中射入水中会产生折射现象,同时光线从水中射入空气中也会产生折射现象,如图,光线a从空气中射入水中,再从水中射入空气中,形成光线b,根据光学知识有,,请判断光线a与光线b是否平行,并说明理由.
【答案】平行,理由见解析
【分析】根据等角的补角相等求出与的补角相等,再根据,结合内错角相等,两直线平行即可判定.
【详解】解:平行,理由如下:
如图,,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了平行线的判定,解决本题的关键是掌握平行线的判定.
【变式7-1】(23-24七年级·全国·课后作业)在铺设铁轨时,两条直轨必须是互相平行的.如图,已经知道是直角,那么再度量图中已标出的哪个角,就可以判断两条直轨是否平行?为什么?
【答案】或或;理由见解析
【分析】因为是直角,只要找出与互为同位角、内错角、同旁内角的其他角,根据判定定理判定即可得到正确答案.
【详解】因为是直角,和是同位角,如果度量出,根据“同位角相等,两直线平行”,就可以判断两条直轨平行.类似地,和是内错角,和是同旁内角,如果度量出它们是直角,也可以判断两条直轨平行.
【点睛】本题考查两直线平行的判定定理,根据定理内容解题是关键.
【变式7-2】(23-24七年级·福建三明·期末)如图,为判断一段纸带的两边a,b是否平行,小亮在纸带两边a,b上分别取点A,B,并连接.下列条件中能判断的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了平行线的判定定理,熟知:同位角相等,两直线平行;内错角相等,两直线平行;同旁内角互补,两直线平行;是解本题的关键.根据平行线的判定定理进行判断即可.
【详解】解:A、,和邻补角,不能证明;
B、,和是同旁内角,同旁内角相等不能证明;
C、,根据同旁内角互补,能证明;
D、,与邻补角,不能证明.
故选:C.
【变式7-3】(23-24七年级·山西太原·期中)在后稷故里稷山县,有个流传三千多年的独特年俗,就是除夕日农民在自家院子地面上绘“麦囤”图案,以期风调雨顺,四时平安,五谷丰登.如图1是“麦囤”示意图,乐乐为了验证“麦囤”图案中一组线段是否平行,测量了其中一些角的度数,如图2,其中能说明的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【分析】本题考查了平行线的判定,根据同位角相等或内错角相等或同旁内角互补等方式,都能判定两直线平行,据此逐项分析,即可作答.
【详解】解:A、∵,且与不是同位角、内错角、同旁内角这类关系,∴不能说明,故该选项是错误的;
B、∵,,∴(同旁内角互补,两直线平行),说明,故该选项是正确的;
C、∵,,且与是内错角,但不相等,∴不能说明,故该选项是错误的;
D、∵,,且与是同旁内角,但不互补,∴不能说明,故该选项是错误的;
故选:B.
【题型8 作辅助线证平行】
【方法技巧】有些平行线的证明,无法直接导出相等角,此时考虑连线或作平行线转化角.
【例8】(23-24七年级·湖北武汉·期中)如图、已知,,且线段的延长线平分的邻补角.
(1)求证:;
(2)若射线绕点D以每秒的速度逆时针方向旋转得,同时,射线绕点B以每秒的速度逆时针方向旋转得,和交于点G,设旋转时间为t秒.
①当,且时,求t的值;
②当,,则t的值是___________.
【答案】(1)见解析
(2)①;②32或50
【分析】(1)先求出,再由角平分线的定义得到,则,由此即可证明;
(2)①如图所示,过点G作,则,由平行线的性质得到,,则,再由
, 得到,解方程即可;②分图2-1和图2-2,过点G作,则,利用平行线的性质求出,的度数,然后根据建立方程求解即可.
【详解】(1)证明:∵是的邻补角,,
∴,
又∵平分.
∴,
又∵,
∴,
∴;
(2)解:①∵
∴,
如图所示,过点G作,
又∵
∴,
∴,,
∴
又∵,
∴,
∴;
②如图2-1所示,当时,过点G作,
又∵
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴,
解得;
如图2-2所示,
由(2)①,
∴,
∵,
∴
解得;
综上所述,t的值为或50.
【点睛】本题主要考查了平行线的性质,角平分线定义,利用分类讨论的思想是解题的关键.
【变式8-1】(23-24七年级·重庆北碚·期中)如图,在四边形中,点在上,平分,,.
(1)求证:;
(2)若平分交的延长线于点,交于点,交于点,,,求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了角平分线,平行线的判定与性质.熟练掌握角平分线,平行线的判定与性质是解题的关键.
(1)由,可得,由平分,可得,则,,进而可证;
(2)由(1)知,则,由平分,可得,由,,可得,,如图,过作,则,,根据,计算求解即可.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:由(1)知,
∴,
∵平分,
∴,
∵,,
∴,,
如图,过作,
∴,,
∴,
∴的度数为.
【变式8-2】(23-24七年级·浙江温州·期中)已知:,E、G是上的点,F、H是上的点,
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,过F点作交延长线于点M,作的角平分线交于点N,求的度数;
(3)如图3,在(2)的条件下,作的角平分线交于点Q,若,则 .
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
【分析】本题考查了平行线的判定与性质、垂直的定义、角平分线定义等知识.
(1)由平行线的性质得,再由内错角相等得出;
(2)过点N作,设角度,由平行线的性质和角平分线的性质即可得出结论;
(3)由结合前面(2)的结论,求出角度可得.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
又∵,
∴,
∴;
(2)解:如图2,过点N作,
∴,
∴,
设,
∵分别平分,
∴,
又∵,
∴
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
(3)解:,
∵,即
∴
∴,
∴,
又∵和是角平分线,
∴,
∴,
又∵,
∴.
故答案为:.
【变式8-3】(23-24七年级·广东韶关·期中)如图直线与直线分别交于E,F,且与互补,O为线段上一点.
(1)求证:.
(2)如图1,已知平分,平分,求的大小.
(3)将图1中的射线绕O点顺时针转一个角度α()至与交于,其它图线保持不变,如图2所示,作的平分线与的平分线交于,求的大小(用含α的代数式表示).
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
【分析】(1)与互补,则,而,可得,进而判定.
(2)由得,由平分,平分得,,由三角形内角和定理可得结果.
(3)过点O作,过点作,得到,,又由平分,平分,得到,从而得到结果.
【详解】(1)∵与互补,
∴,
又∵,
∴,
∴.
(2)由(1)得,,
∴,
∵平分,平分,
∴,,
∴,
∴;
(3)如图,过点O作,过点作,
∵,
∴,
∴,,
∴,,
∵平分,平分,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了平行线的判定与性质,余角和补角,正确添加平行线,熟练运用平行线的判定与性质是解题的关键.
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