内容正文:
数学培优进阶:(1)平行线遇到拐点问题解决办法
平行线遇到拐点怎么办?(有三种常见对付办法,请熟记:)
拐点位置加条平行线,平行线的性质来体现;
也可连接两点作截线,三角形的内角去转换;
还可连接延长作线段,用三角形外角来变换。
题例讲解:
已知直线AB∥CD,点E是直线AB,CD外一点,连接BE,CE,求∠B,∠C,∠E的关系
图1 图2
图3 图4
1、 拐点位置加条平行线,平行线的性质来体现;
图一
解:过点E作EF∥AB,
∵AB∥CD,∴EF∥CD
又∵ EF∥AB
∴ ∠B=∠BEF
同理:∠C=∠CEF
∴∠B+∠C=∠BEF+∠CEF=∠BEC
∴∠B+∠C=∠BEC
图二
解:过点E作EF∥AB,
∵AB∥CD,∴EF∥CD
又∵ EF∥AB
∴ ∠B+∠BEF=180°
同理:∠C+∠CEF=180°
∴∠B+∠BEF +∠C+∠CEF=180°+180°
∴∠B+∠C+∠BEC =360°
图三
思考:这样做辅助线该如何解答?
解:过点E作EF∥AB,
∵AB∥CD,∴EF∥CD
又∵ EF∥AB
∴ ∠B+∠BEF=180°
同理:∠C+∠CEF=180°
∴ ∠B+∠BEF-(∠C+∠CEF)=180°-180°
即∠B-∠C+∠BEF-∠CEF=0
∠B-∠C=∠CEF-∠BEF
∴∠B-∠C=∠BEC
二、也可连接两点作截线,三角形的内角去转换
图一
解:连接BC,
∵AB∥CD
∴ ∠ABC+∠BCD=180°
又∵ 在△ BEC中,∠E+∠CBE+∠BCE=180°
∴∠ABC+∠BCD=∠E+∠CBE+∠BCE
即:∠ABC-∠CBE+∠BCD-∠BCE=∠E
∴∠ABE+∠DCE=∠BEC
图二
解:连接BC,
∵AB∥CD
∴ ∠ABC+∠BCD=180°
又∵在△BCE中,∠EBC+∠ECB+∠E=180°
∴∠ABC+∠BCD+∠EBC+∠ECB+∠E=180°+180°
∴∠ABE+∠ECD+∠E=360°
图三
解:连接BC,
∴∠ABE+∠EBC+ ∠ABC=360°
∵AB∥CD
∴ ∠ABC+∠BCD=180°
在△ BEC中,∠E+∠CBE+∠BCE=180°
∴ ∠ABC+∠BCD+∠E+∠CBE+∠BCE=360°
∴∠ABC+∠BCD+∠E+∠CBE+∠BCE=∠ABE+∠EBC+ ∠ABC
∴∠ABE-∠DCE=∠E
2、 还可连接延长作线段,用三角形外角来变换。
图一
解:延长BE,交DC于点F,
∵AB∥CD
∴∠B=∠BFC
在△CEF中,∵∠BFC+∠C=∠BEC
∴∠B+ ∠C = ∠BEC
图二
解:延长AB,交CE的延长线于点F
∠ABE=∠F+∠BEF
得: ∠ABE =∠F+180°-∠BEC
∠ABE+∠BEC-∠F=180°
∵AB∥CD
∴ ∠C+∠F=180°
∠ABE+∠BEC-∠F+∠C+∠F=180°+180°
∠ABE+∠BEC +∠C =360°
图三
解:延长BE交BC于点F的延长线于点F
∵AB∥CD
∴ ∠ABE=∠DFE
在△EFC中,∠DFE=∠E+∠C
∴∠ABE=∠E+∠C
图四:
∵AB∥CD
∴ ∠ABE=∠DFE
在△EFC中,∠DFE=∠E+∠C
∴∠ABE=∠E+∠C
对于图四,这种方法最简单,不再写其他方法,再遇到平行线加拐点问题,根据题意选取合适的方法求解。
(2)平行线遇到角平分线问题解决办法
平行线加角平分线,等腰三角形必出现
如图:已知AB∥CD,EF与AB、CD分别相交于点E、F,过点F作FG平分
∠ EFC交AB于点G,求证:EF=EG
证明:∵AB∥CD
∴ ∠EGF=∠GFC
又∵ FG平分∠EFC
∴∠GFC=∠EFG
∴∠EFG= ∠EGF
针对训练
平行线角拐点
一.解答题(共7小题)
1.已知,如图AB∥CD.
①由图(1)易得∠B、∠BED、∠D的关系 (直接写结论);
②由图(2)试猜想∠B、∠BED、∠D的关系并说明理由;
[延伸拓展]
利用上面(1)(2)得出的结论完成下题:
③已知,AB∥CD,∠EBF=2∠ABF,∠EDF=2∠CDF.若∠E=105°,则∠BFD= °.
2.(1)如图1,小明在研究一个数学问题:已知AB∥CD,AB和CD都不经过点P,探索∠P与∠A,∠C的数量关系.
小明是这样证明的:过点P作PQ∥AB
∴∠APQ=∠A( ).
∵PQ∥AB,AB∥CD.
∴PQ∥CD( ).
∴∠CPQ=∠C.
∴∠APQ+∠CPQ=∠A+∠C.
即∠APC=∠A+∠C.
(2)应用:在图2中,若∠A=120°,∠C=140°,则∠APC的度数为 ;
(3)拓展:在图3中,探索∠APC与∠A,∠C的数量关系,并说明理由.
3.如图,直线l1∥l2,AB⊥l1,垂足为O,BC与l2相交于点E,若∠1=41°,求∠ABC的度数.
4.如图,已知∠1=75°,∠2=35°,∠3=40°,求证:a∥b.
5.【探究】如图①,已知AB∥CD,
(1)若∠APC=75°,∠PAB=29°,求∠PCD的度数.
(2)求证:∠APC+∠PAE+∠PCF=360°.
【应用】如图②,已知AB∥CD,若∠A=148°,∠C=54°,∠P=52°,则∠E+∠F= .
6.已知,如图,点P在AB、CD两线之间,且在BC所在直线的左侧.
(1)如图1,当AB∥CD,∠BPC=α时,
①若BO平分∠ABP,CO平分∠DCP,则∠BOC= ;
②若∠ABO∠ABP,∠DCO∠DCP,则∠BOC= ;
③若∠ABO∠ABP,∠DCO∠DCP,则∠BOC= ;
(2)如图2,当AB与CD相交,点A、点D重合时,猜想∠BPC、∠B、∠C与∠A之间的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,直接运用(2)的结论探究下列问题:
①若BO平分∠ABP,CO平分∠ACP,当∠BPC=120°,∠BOC=95°时,求∠A的度数;
②若∠ABO∠ABP,∠ACO∠ACP,当∠BPC=α,∠BOC=β时,求∠A的度数.
平行线加角平分线
7.已知:如图①,点E在AB上,且CE平分ACD,∠1=∠2.求证:AB∥CD.
(探究)已知:如图②,点E在AB上,且CE平分∠ACD,AB∥CD求证:∠1=∠2.
(应用)如图③,BE平分∠DBC,点A是BD上一点,过点A作AE∥BC交BE于点E,∠ABC:∠BAE=4:5,直接写出∠E的度数.
参考答案
一.解答题(共7小题)
1.解:①∠B、∠BED、∠D的关系是:∠BED=∠B+∠D,理由如下:
过点E作EF∥AB,如图(1)所示:
∵AB∥CD,
∴AB∥EF∥CD,
∴∠BEF=∠B,∠DEF=∠D,
∴∠BEF+∠DEF=∠B+∠D,
∴∠BED=∠B+∠D,
故答案为:∠BED=∠B+∠D;
②∠B、∠BED、∠D的关系是:∠B+∠BED+∠D=360°,理由如下:
过点E作EH∥AB,如图(2)所示:
∵AB∥CD,
∴AB∥EH∥CD,
∴∠B+∠BEH=180°,∠DEH+∠D=180°,
∴∠B+∠BEH+∠DEH+∠D=360°,
∴∠B+∠BED+∠D=360°;
③设∠ABF=α,∠CDF=β,如图3所示:
∴∠EBF=2∠ABF=2α,∠EDF=2∠CDF=2β,
∴∠ABE=∠ABF+∠EBF=3α,∠CDE=∠CDF+∠EDF=3β,
∵AB∥CD,
根据①②的结论得:∠BFD=∠ABF+∠CDF,∠E+∠ABE+∠CDE=360°,
∴∠BFD=α+β,105+3α+3β=360°,
由105+3α+3β=360°,得:α+β=85°,
∴∠BFD=α+β=85°.
故答案为:85.
2.解:(1)过点P作PQ∥AB,
∴∠APQ=∠A(两直线平行,内错角相等),
∵PQ∥AB,AB∥CD,
∴PQ∥CD(平行于同一条直线的两条直线互相平行),
∴∠CPQ=∠C,
∴∠APQ+∠CPQ=∠A+∠C,
即∠APC=∠A+∠C,
故答案为:两直线平行,内错角相等;平行于同一条直线的两条直线互相平行;
(2)如图2,过P作PQ∥AB,
∵AB∥CD,
∴PQ∥AB∥CD,
∴∠A+∠APQ=180°,∠C+∠CPQ=180°,
∵∠A=120°,∠C=140°,
∴∠APQ=60°,∠CPQ=40°,
∴∠APC=∠APQ+∠CPQ=100°,
故答案为:100°;
(3)∠APC=∠C﹣∠A;理由如下:
如图3,设PC交AB于点E,
∵AB∥CD,
∴∠C=∠PEB,
∴∠APC=∠PEB﹣∠A=∠C﹣∠A.
3.解:过B作BD∥l1,
∵AB⊥l1,
∴∠ABD=90°,
∵l1∥l2,BD∥l1,
∴BD∥l2,
∴∠CBD=∠1=41°,
∴∠ABC=∠CBD+∠ABD=90°+41°=131°,
∴∠ABC的度数为131°.
4.证明:∵∠4是∠2,∠3所在三角形的外角,
∴∠4=∠3+∠2=75°,
又∵∠1=75°,
∴∠1=∠4,
∴a∥b.
5.(1)解:过点P作PM∥BE,
∵PM∥BE,
∴∠APM=∠PAB.
∵PM∥BE,AB∥CD,
∴PM∥CD,
∴∠CPM=∠PCD,
∴∠APC=∠APM+∠CPM=∠PAB+∠PCD.
又∵∠APC=75°,∠PAB=29°,
∴∠PCD=75°﹣29°=46°.
(2)证明:结合(1)中辅助线,
∵PM∥BE,
∴∠PAE+∠APM=180°.
同理可得,∠PCF+∠CPM=180°,
∴∠PAE+∠APM+∠CPM+∠PCF=360°,
即∠APC+∠PAE+∠PCF=360°.
【应用】解:过点P作AB的平行线PH,延长BA至点N,
由(1)知,
∠E=∠NAE+∠EPH,∠F=∠FPH+∠C,
∴∠E+∠F=∠NAE+∠EPH+∠FPH+∠C=∠NAE+∠EPF+∠C.
∵∠BAE=148°,
∴∠NAE=180°﹣148°=32°.
又∵∠C=54°,∠EPF=52°,
∴∠E+∠F=32°+52°+54°=138°.
故答案为:138°.
6.解:(1)①分别过点O,P作OE∥AB,PQ∥AB,
∵AB∥CD,
∴OE∥PQ∥AB∥CD,
∴∠ABP=∠BPQ,∠DCP=∠CPQ,∠ABO=∠BOE,∠DCO=∠COE,
∴∠ABP+∠DCP=∠BPC,∠ABO+∠DCO=∠BOC,
∵∠BPC=α,
∴BO平分∠ABP,CO平分∠DCP,
∴∠ABO=∠PBO∠ABP,,
∴∠BOC∠ABP∠DCP(∠ABP+∠DCP)∠BPC;
②同理①得:∠ABP+∠DCP=∠BPC,∠ABO+∠DCO=∠BOC,
∵∠ABO∠ABP,∠DCO∠DCP,
∴;
③同理①得:∠ABP+∠DCP=∠BPC,∠ABO+∠DCO=∠BOC,
∵,∠DCO∠DCP,
∴∠BOC∠ABP∠DCP(∠ABP+∠DCP)∠BPC;
(2)∠A+∠B+∠C=∠BPC,
理由如下:如图,作射线BF,分别过点P,A,C作PQ∥BF,AG∥|BF,CE∥BF,
则PQ∥BF∥AG∥CE,
∴∠ABF=∠BAG,∠ACE=∠CAG,∠PBF=∠BPQ,∠PCE=∠CPQ,
∴∠BPC=∠PBF+∠PCE,
∵∠PBF=∠ABF+∠ABP,∠PCE=∠ACE+∠ACP,
∴∠BCP=∠ABF+∠ABP+∠ACE+∠ACP=∠BAC+∠ABP+∠ACP,
即原图中:∠A+∠B+∠C=∠BPC;
(3)由(2)可得:∠A+∠ABP+∠ACP=∠BPC=120°,∠A+∠ABO+∠ACO=∠BOC=95°,
∵BO平分∠ABP,CO平分∠ACP,
∴∠ABO=∠OBP∠ABP,,
∴ (∠ABP+∠ACP)=∠BOC=95°,
∵∠A+∠ABP+∠ACP﹣(∠A+∠ABO+∠ACO)=∠BPC﹣∠BOC=25°,即 ,
∴∠ABP+∠ACP=50°,
∴∠A=∠BPC﹣(∠ABP+∠ACP)=70°;
②∵∠ABO∠ABP,∠ACO∠ACP,
∴∠A+∠ABP+∠ACP=∠BPC=α,∠A+∠ABO+∠ACO=∠BOC=β,
∴∠A(∠ABP+∠ACP)=∠BOC=β,
同理①的:∠BPC﹣∠BOC=α﹣β,
∴(∠ABP+∠ACP)=α﹣β,即∠ABP+∠ACP(α﹣β),
∴∠A=∠BPC﹣(∠ABP+∠ACP)=α(α﹣β)βα.
7.【探究】证明:∵CE平分∠ACD,
∴∠2=∠DCE,
∵AB∥CD,
∴∠1=∠DCE,
∴∠1=∠2;
【应用】解:∵BE平分∠DBC,
∴∠ABE=∠CBE,
∵AE∥BC,
∴∠ABC+∠BAE=180°,∠E=∠CBE,
∵∠ABC:∠BAE=4:5,
∴∠ABC=80°,
∴∠CBE=40°,
∴∠E=∠CBE=40°.
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