内容正文:
专题7.8 相交线与平行线5大几何模型(全章几何模型梳理与分类讲解)
第一部分【模型梳理与题型目录】
【模型一】猪蹄型
已知:如图,AB//CD,求证:∠B+∠D=∠E.
证明:如图,过点E作MN//AB.
∵MN//AB(作辅助线).
∴∠B=∠1(两直线平行,内错角相等).
∵MN//AB(辅助线),AB//CD(已知)
∴MN//CD(平行于同一直线的两直线互相平行)
∴∠2=∠D(两直线平行,内错角相等)
∵∠1+∠2=∠BED(等式性质)
∴∠B+∠D=∠BED(等量代换)
拓展与延伸:
结论:朝左的角之和=朝右的角之和
【模型二】铅笔型
解:(1)∵AB∥CD(已知)
∴∠1+∠2=180°(两直线平行,同旁内角互补)
(2)过点E作一条直线EF平行于AB,
∵AB∥EF,AB∥CD(已知)
∴CD∥EF(平行于同一条直线的两条直线平行)
∴∠1+∠AEF=180°,∠FEC+∠3=180°(两直线平行,同旁内角互补)
∵∠AEF+∠FEC=∠AEC,∠1+∠AEF+∠FEC+∠3=360°(等式性质)
∴∠1+∠2+∠3=360°(等量代换)
(3)过点E、F作EG、FH平行于AB,
∵AB∥CD(已知)
∴AB∥EG∥FH∥CD(平行于同一条直线的两条直线平行)
∴∠1+∠AEG=180°,∠GEF+∠EFH=180°,∠HFC+∠4=180°(两直线平行,同旁内角互补)
∵∠AEG+∠GEF=∠AEF,∠EFH+∠HFC=∠EFC,∠1+∠AEG+∠GEF+∠EFH+∠HFC+∠4=540°(等式性质)
∴∠1+∠2+∠3+∠4=540°(等量代换)
结论:根据上述规律,显然作(n-2)条辅助线,运用(n-1)次两条直线平行,同旁内角互补.即可得到n组同旁内角,n个角的和是180(n-1)°.
【模型三】前扬角型
∠B=∠E+∠C
过点E作GF//AB
∵AB∥CD(已知)
∴GF∥CD(平行于同一条直线的两条直线平行)
∴∠B=∠BEF,∠C=∠CEF(两直线平行,内错角相等).
∵∠BEF=∠BEC+∠CEF(等式性质)
∴∠B=∠BEC+∠C(等量代换)
结论:∠B=∠BEC+∠C
【模型四】后仰角模型
结论:∠C=∠E+∠B
证明:过点E作GF//AB
∵AB∥CD(已知)
∴GF∥CD(平行于同一条直线的两条直线平行)
∴∠B=∠BEF,∠C=∠CEF(两直线平行,内错角相等).
∵∠CEF=∠BEF+∠CEB(等式性质)
∴∠C=∠B+∠CEB(等量代换)
结论:∠C=∠B+∠CEB
【模型五】潜望镜模型
如下图:
【模型六】模型综合提高
∠B+∠E-∠D=180°CD//EF,AB//GF→∠1+∠2=∠ABC
综上所述:几个几何模型共同点:都是通过作辅导线达到角度大小转化目的。
题型目录
【考点一】基本模型巩固
【题型1】猪蹄型模型........................................................4
【题型2】铅笔型模型........................................................8
【题型3】前扬角型模型.....................................................12
【题型4】后仰角型模型.....................................................14
【题型5】潜望镜模型.......................................................16
【考点二】模型拓展培优
【题型6】模型综合提高.....................................................19
【考点三】中考链接与拓展延伸
【题型7】中考链接.........................................................24
【题型8】拓展延伸.........................................................26
第二部分【题型展示与方法点拨】
【题型1】猪蹄型模型
【例1】(23-24七年级下·河南周口·期中)【模型发现】某校数学研讨会的学生在活动中发现:图1中的几何图形,很像小猪的猪蹄,于是将这个图形称为“猪蹄模型”,“猪蹄模型”中蕴含着角的数量关系.
(1)如图1,,是,之间的一点,连接,,试说明:;
【灵活运用】
(2)如图2,,,是,之间的两点,当时,请找出和之间的数量关系,并说明理由;
【拓展延伸】
(3)如图3,,,,均是,之间的点,如果,直接写出的度数.
【答案】(1)见分析;(2);理由见分析;(3).
【分析】本题主要考查了平行线的判定和性质.
(1)过作,则,由平行线的性质可得、,再根据角的和差以及等量代换即可解答;
(2)过M作,过N作,则,得到,,,由可得,计算得到;
(3)作,,,由推出,即,由,推出,据此即可解答.
解:(1)证明:如图(1)过作,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)解:;理由如下:
如图(2):过M作,过N作,
∵,
∴,
∴,,,
∵,
∴,
整理得,
∴,
∴;
(3)解:.
作,,,
∵,
∴,
∴,,,,
∵,
∴,
∴,即,
∵,
∴,即.
【变式1】(2024七年级上·全国·专题练习)如图,,,若,那么的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了平行线的性质、直角三角形的性质;熟练掌握“两直线平行,同为角相等;直角三角形两锐角互余”是解题的关键.根据平行线的性质可得;根据直角三角形的性质即可求解.
解:如图,
,
.
故选B.
【变式2】(23-24八年级上·全国·单元测试)如图,已知,记,则m的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查的是平行线的判定和性质,掌握本题的辅助线的作法是解题的关键.过点F作,则,依据平行线的性质可证明,同理可证明,然后结合已知条件可得到问题的答案.
解:如图所示:过点F作.
∵,
∴.
∵,
∴,
∴.
∴.
同理:.
∴
∵,
∴.
故选:B.
【题型2】铅笔型模型
【例2】(23-24七年级下·广东汕头·期末)完成下面推理过程,并在括号内填上推理依据.
如图,已知:,,,求证:.
证明:∵,
∴ ( ),
∵,
∴,
∴,
∵,
∴ ,
∴ ( ),
∴( ).
【答案】,两直线平行,内错角相等;,,内错角相等,两直线平行;平行于同一直线的两条直线互相平行.
【分析】本题考查平行线的判定和性质,熟练掌握平行线的判定定理和性质定理是解题的关键.根据平行线的判定和性质,进行作答即可.
解:证明:∵,
∴,(两直线平行,内错角相等),
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴(内错角相等,两直线平行),
∴(平行于同一直线的两条直线互相平行).
故答案为:,两直线平行,内错角相等;,,内错角相等,两直线平行;平行于同一直线的两条直线互相平行.
【变式1】(2024七年级上·全国·专题练习)如图,将一块带有角的直角三角板放置在一组平行线上,若,则的度数应该是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了平行公理的推论,两直线平行内错角相等,等式的性质等知识点,熟练掌握平行线的判定与性质是解题的关键.
过三角形的角的顶点作,由两直线平行内错角相等可得,由等式的性质可得,由平行公理的推论可得,由两直线平行内错角相等可得,于是得解.
解:如图,过三角形的角的顶点作,
,
,
,
,,
,
,
故选:.
【变式2】(22-23七年级下·广东江门·阶段练习)(1)如图1,,求的度数.
解:过点E作.
(已作),
( ).
又(已知),
______________(平行关系的传递性),
(两直线平行,同旁内角互补),
(等式性质),
即_______;
(2)根据上述解题及作辅助线的方法,在图2中,,则_______;
(3)根据(1)和(2)的规律,图3中,猜想:_______;
(4)如图4,,在B,D两点的同一侧有共n个折点,则的度数为_______(用含n的代数式表示).
【答案】(1)见分析;(2);(3);(4)
【分析】本题考查平行线的判定和性质,平行公理的推论,图形类规律探索,熟练掌握“两直线平行,同旁内角互补”和“如果两条直线都与第三条直线平行,那么这两条直线也互相平行”是解题关键.
(1)根据平行公理的推论可得,再根据根据平行线的性质可得、,即可求得;
(2)过点C作,过点D作,根据平行公理的推论可得,再根据根据平行线的性质可得,,,即可求得;
(3)由(1)和(2)总结规律即可求解;
(4)根据所得规律可直接求解.
解:(1)解:过点E作.
(已作),
(两直线平行,同旁内角互补).
又(已知),
(平行关系的传递性),
(两直线平行,同旁内角互补),
(等式性质),
即;
(2)如图,过点C作,过点D作,
∴,
∴,,,
∴,
∴;
(3)解:由(1)可知在A,C两点的同一侧有1个折点,其;
由(2)可知在B,E两点的同一侧有2个折点,其;
因为B,F两点的同一侧有3个折点,
所以;
(4)由(3)可知.
【题型3】前扬角型模型
【例3】(2024七年级上·全国·专题练习)如图,,三角形的顶点F,G分别落在直线,上,交于点H,平分,若,求的度数.
【答案】
【分析】本题考查了有关角平分线的角度计算,平行线的性质等;由三角形内角和得,由角平分线的定义得,由平行线的性质得,再根据三角形内角和,即可求解;能熟练利用平行线的性质求角度是解题的关键.
解:因为,,
所以,
因为平分,
所以,
因为,
所以,
因为,
所以.
【变式1】(24-25八年级上·江西上饶·期中)如图,直线,,则的度数为 .
【答案】/62度
【分析】本题考查了平行线的性质,三角形外角的性质,熟练掌握平行线的性质:两直线平行,内错角相等是解题的关键.由平行线的性质可得,再利用三角形的外角的性质可求得的度数.
解:,,
,
,,
,
故答案为:.
【变式2】(2024七年级上·全国·专题练习)如图,直线,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了平行线的性质,平行公理的应用,解题的关键是熟练掌握平行线的性质.过点作,根据平行公理得出,根据平行线的性质得出,,求出结果即可.
解:过点作,如图所示:
∵,
,
,,
.
故选:A.
【题型4】后翻角型模型
【例4】(23-24七年级下·福建厦门·期末)如图,已知,点B在上,点C在上,点A在上方,,点E在的反向延长线上,且,设,则为度数用含的式子一定可以表示为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了平行线的性质,正确添加辅助线是解决本题的关键.过点A作,过点E作,则,由题意可设,,则,,,,因此,,,则.
解:过点A作,过点E作,
∵,
∴,
∵,
∴设,,
∵,
∴,,,,
∴,,
∴,
∴.
故选:B.
【变式1】(22-23七年级下·陕西咸阳·期中)如图,已知,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查平行线的性质,三角形外角的性质,反向延长交于M,由,可得,进而得出,再根据即可求解.
解:如图,反向延长交于M,
∵,
∴,
∴;
又∵,
∴.
故选D.
【变式2】(22-23七年级下·陕西咸阳·期中)如图,已知,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查平行线的性质,三角形外角的性质,反向延长交于M,由,可得,进而得出,再根据即可求解.
解:如图,反向延长交于M,
∵,
∴,
∴;
又∵,
∴.
故选D.
【题型5】潜望镜模型
【例5】(23-24七年级下·广西来宾·阶段练习)【学科融合】物理学光的反射现象中,平面镜反射光线的规律是:射到平面镜上的光线和被反射出的光线与平面镜所夹的角相等.如图1,一束平行光线与射向一个水平镜面后被反射,此时,.
【问题解决】
(1)判断与是否平行.
答:平行
理由:∵(已知),
∴,依据是 ;
∵,(已知),
∴,依据是 ;
∴反射光线与平行,依据是 .
【尝试探究】
(2)利用这个规律人们制作了潜望镜,图2是潜望镜工作原理示意图,、是平行放置的两面平面镜.已知光线经过平面镜反射时,有,,请证明进入潜望镜的光线和离开潜望镜的光线平行.
【拓展应用】
(3)如图3,改变两平面镜、之间的位置,若镜子与的夹角,经过两次反射后,,,仍可以使入射光线与反射光线平行但方向相反.求的度数.
【答案】(1)两直线平行,同位角相等;等量代换;同位角相等,两直线平行;(2)见分析;(3)
【分析】本题主要考查了平行线的判定和性质,三角形内角和定理,解题的关键是熟练掌握平行线的判定方法,内错角相等,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.平行线的性质,两直线平行,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.
(1)根据平行线的判定和性质进行解答即可;
(2)根据,得出,证明,得出,即可证明结论;
(3)根据平行线的性质得出,根据,得出,求出,最后根据三角形内角和求出结果即可.
解:(1)解:平行
理由:∵(已知),
∴,依据是两直线平行,同位角相等;
∵,(已知),
∴,依据是等量代换;
∴反射光线与平行,依据是同位角相等,两直线平行;
(2)证明:∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
即,
∴;
(3)∵,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴.
【变式1】(21-22八年级上·黑龙江哈尔滨·期中)如图1,潜望镜是指从海面下伸出海面或从低洼坑道伸出地面,用以窥探海面或地面上活动的装置.其构造与普通地上望远镜相同,唯另加两个反射镜使物光经两次反射而折向眼中.潜望镜常用于潜水艇,坑道和坦克内用以观察敌情.光线经过镜子反射时,抽象出的数学图形如图2所示,已知,AB∥CD,∠1=∠2,请问进入潜望镜光线EA和出潜望镜光线DF是否平行?并说明理由.
【答案】进入潜望镜光线EA和出潜望镜光线DF是平行的,理由见分析
【分析】根据平行线的判定与性质进行说明即可.
解:进入潜望镜光线EA和出潜望镜光线DF是平行的,理由如下
∵AB//CD
∴∠BAD=∠CDA
∵
∴,即
∴AE//DF
【点拨】本题主要考查了平行线的判定与性质,熟练掌握平行线的判定与性质定理是解答本题的关键.
【变式2】(2024·山西运城·三模)《淮南万毕术》是世界上最早记载潜望镜原理的古书,潜望镜内部通常包含两个互相平行的平面镜,基于光的反射,可得到一组平行线.如图,这是潜望镜工作原理的示意图,它所依据的数学定理是( )
A.两点之间,线段最短 B.两点确定一条直线
C.内错角相等,两直线平行 D.同旁内角互补,两直线平行
【答案】C
【分析】本题考查了平行线的判定.熟练掌握内错角相等,两直线平行是解题的关键.
根据内错角相等,两直线平行进行判断作答即可.
解:由题意知,所应用的数学原理是内错角相等,两直线平行,
故选:C.
【题型6】综合模型
【例6】(23-24七年级下·山西晋中·期中)综合与探究
【感知】如图①,,,,求的度数.
小乐想到了以下方法:
解:如图①,过点P作,所以.
因为,所以.
所以.
因为,所以.
所以.
【迁移】(1)如图②,已知,,,则______;
【探究】(2)如图③,已知,,,求的度数;
【应用】(3)如图④,在以上【探究】条件下,的平分线与的平分线交于点G,求的度数.
【答案】(1);(2);(3)
【分析】本题考查了平行线的判定与性质、平行公理及推论,解决本题的关键是掌握平行线的判定与性质.
(1)过点P作,由平行线的性质可得,,则可得,进而可求解.
(2)过点P作,由平行线的性质得,,然后根据即可求解;
(3)由角平分线的定义得,,过点G作,由平行线的性质得,,据此解得求得的度数.
解:(1),理由如下:
过点作,
,
,
,,
,
即:,
,,
,
故答案为:;
(2)如图2,过点P作,
所以
因为,所以.
所以.
所以.
(3)因为是的平分线,是的平分线,
所以,.
如图3,过点G作,
所以.
因为,
所以.
所以.
所以.
【变式1】如图所示,若AB∥EF,用含、、的式子表示,应为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】过C作CD∥AB,过M作MN∥EF,推出AB∥CD∥MN∥EF,根据平行线的性质得出+∠BCD=180°,∠DCM=∠CMN,∠NMF=,求出∠BCD=180°-,∠DCM=∠CMN=-,即可得出答案.
解:过C作CD∥AB,过M作MN∥EF,
∵AB∥EF,
∴AB∥CD∥MN∥EF,
∴+∠BCD=180°,∠DCM=∠CMN,∠NMF=,
∴∠BCD=180°-,∠DCM=∠CMN=-,
∴=∠BCD+∠DCM=,
故选:C.
【点拨】本题考查了平行线的性质的应用,主要考查了学生的推理能力.
【变式2】(23-24六年级下·山东济南·期末)如图,已知.
(1)感知与探究:
如图1,已知请求出的度数;
(2)问题迁移:
如图2,、分别是的角平分线,的反向延长线与相交于点F,猜想与之间的数量关系,并说明理由;
(3)联想拓展:
在(2)的条件下,若,则的度数是_____________.
【答案】(1);(2),;(3)
【分析】本题主要考查角平分线的性质、平行线的性质,熟记有关平行线的各种模型是解题关键
(1)过点C作,根据平行线的性质易得,以此即可求解.
(2)过点F作,过点C作,由平行线的性质得,由角平分线的性质得,,于是,再由角平分线的性质得,以此可得,结合①②即可得.
(3)利用(2)中的结论求解即可.
解:(1)如图,过点C作,
则,
∴,
∴,
∴.
(2).理由如下:
如图,过点F作,过点C作,
则,
∴,
∵平分,平分,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
由①②可得,即.
(3)由(2)知,,
∵,
∴.
故答案为:.
第二部分【中考链接与拓展延伸】
【题型7】中考链接
【例1】(2022·湖北襄阳·中考真题)已知直线m∥n,将一块含30°角的直角三角板ABC(∠ABC=30°,∠BAC=60°)按如图方式放置,点A,B分别落在直线m,n上.若∠1=70°.则∠2的度数为( )
A.30° B.40° C.60° D.70°
【答案】B
【分析】根据平行线的性质求得∠ABD,再根据角的和差关系求得结果.
解:∵mn,∠1=70°,
∴∠1=∠ABD=70°,
∵∠ABC=30°,
∴∠2=∠ABD-∠ABC=40°,
故选:B.
【点拨】本题主要考查了平行线的性质,关键是熟练掌握平行线的性质.
【例2】(2023·四川宜宾·中考真题)如图, ,且,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】可求,再由,即可求解.
解:,
,
,
,
.
故选:D.
【点拨】本题考查了平行线的性质,三角形外角性质,掌握三角形外角的性质是解题的关键.
【题型8】拓展延伸
【例1】(2024七年级上·全国·专题练习)如图,已知直线,直线和直线、分别交于点和点,为直线上一点,、分别是直线、上的定点.设,,.
(1)若点在线段(、两点除外)上)运动时,问、、之间的关系是什么?说明理由.
(2)在的前提下,若点在线段之外时,、、之间的关系又怎样?
【答案】(1),理由见分析;(2)或
【分析】本题考查的是平行线的性质,根据题意作出辅助线,构造出平行线是解答此题的关键.
(1)过点P作,根据可知,故可得出,,再由即可得出结论;
(2)由于点P的位置不确定,故应分当点P在线段的延长线上与点P在线段的延长线上两种情况进行讨论.
解:(1)解:.理由如下:
如图,过点作,
因为,
所以,
所以,.
又因为,
所以;
(2)解:①当点在线段的延长线上时,.理由如下:
如图所示,当点在线段的延长线上时,过点作,
所以.
因为,所以,
所以,
所以;
②当点在线段的延长线上时,.理由如下:
如图所示,当点在线段的延长线上时,过点作,
所以.
因为,
所以,
所以,
所以.
【例2】(23-24七年级下·浙江湖州·期中)感知发现:(1)在学习平行线中,兴趣小组发现了很多有趣的模型图,如图1,当时,可以得到结论:.那么如果把条件和结论互换一下是否还成立呢?于是兴趣小组想尝试证明:如图1,,求证:.请写出证明过程.
(2)利用这个“模型结论”,我们可以解决很多问题.在综合与实践课上,同学们以“一个含角的直角三角尺和两条平行线”为背景开展数学活动,如图2.已知两直线a,b且和直角三角形,,,.创新小组的同学发现,说明理由.
实践探究:
(3)如图3,,在射线是的平分线,在的延长线上取点N,连接,若,,求的度数.
【答案】(1)证明见分析(2)理由见分析(3)
【分析】本题考查的是平行公理的应用,平行线的性质,角平分线的定义,熟练的利用类比的结论解决问题是关键.
(1)过点E作,证明,结合已知可得,再进一步可得结论;
(2)由(1)可得,且,再进一步可得结论;
(3)如图,令,,则,由(1)得:,表示,,结合,可得,过点H作,可得,,利用,再建立方程进一步求解即可.
解:(1)证明:过点E作,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴;
(2)证明:如图,由(1)可知,
,且,
∴,
∴;
(3)如图,令,,则,
由(1)得:,
∵射线是的平分线,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
过点H作,
则,,
∴,
,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
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专题7.8 相交线与平行线5大几何模型(全章几何模型梳理与分类讲解)
第一部分【模型梳理与题型目录】
【模型一】猪蹄型
已知:如图,AB//CD,求证:∠B+∠D=∠E.
证明:如图,过点E作MN//AB.
∵MN//AB(作辅助线).
∴∠B=∠1(两直线平行,内错角相等).
∵MN//AB(辅助线),AB//CD(已知)
∴MN//CD(平行于同一直线的两直线互相平行)
∴∠2=∠D(两直线平行,内错角相等)
∵∠1+∠2=∠BED(等式性质)
∴∠B+∠D=∠BED(等量代换)
拓展与延伸:
结论:朝左的角之和=朝右的角之和
【模型二】铅笔型
解:(1)∵AB∥CD(已知)
∴∠1+∠2=180°(两直线平行,同旁内角互补)
(2)过点E作一条直线EF平行于AB,
∵AB∥EF,AB∥CD(已知)
∴CD∥EF(平行于同一条直线的两条直线平行)
∴∠1+∠AEF=180°,∠FEC+∠3=180°(两直线平行,同旁内角互补)
∵∠AEF+∠FEC=∠AEC,∠1+∠AEF+∠FEC+∠3=360°(等式性质)
∴∠1+∠2+∠3=360°(等量代换)
(3)过点E、F作EG、FH平行于AB,
∵AB∥CD(已知)
∴AB∥EG∥FH∥CD(平行于同一条直线的两条直线平行)
∴∠1+∠AEG=180°,∠GEF+∠EFH=180°,∠HFC+∠4=180°(两直线平行,同旁内角互补)
∵∠AEG+∠GEF=∠AEF,∠EFH+∠HFC=∠EFC,∠1+∠AEG+∠GEF+∠EFH+∠HFC+∠4=540°(等式性质)
∴∠1+∠2+∠3+∠4=540°(等量代换)
结论:根据上述规律,显然作(n-2)条辅助线,运用(n-1)次两条直线平行,同旁内角互补.即可得到n组同旁内角,n个角的和是180(n-1)°.
【模型三】前扬角型
∠B=∠E+∠C
过点E作GF//AB
∵AB∥CD(已知)
∴GF∥CD(平行于同一条直线的两条直线平行)
∴∠B=∠BEF,∠C=∠CEF(两直线平行,内错角相等).
∵∠BEF=∠BEC+∠CEF(等式性质)
∴∠B=∠BEC+∠C(等量代换)
结论:∠B=∠BEC+∠C
【模型四】后仰角模型
结论:∠C=∠E+∠B
证明:过点E作GF//AB
∵AB∥CD(已知)
∴GF∥CD(平行于同一条直线的两条直线平行)
∴∠B=∠BEF,∠C=∠CEF(两直线平行,内错角相等).
∵∠CEF=∠BEF+∠CEB(等式性质)
∴∠C=∠B+∠CEB(等量代换)
结论:∠C=∠B+∠CEB
【模型五】潜望镜模型
如下图:
【模型六】模型综合提高
∠B+∠E-∠D=180°CD//EF,AB//GF→∠1+∠2=∠ABC
综上所述:几个几何模型共同点:都是通过作辅导线达到角度大小转化目的。
题型目录
【考点一】基本模型巩固
【题型1】猪蹄型模型........................................................4
【题型2】铅笔型模型........................................................5
【题型3】前扬角型模型......................................................7
【题型4】后仰角型模型......................................................7
【题型5】潜望镜模型........................................................8
【考点二】模型拓展培优
【题型6】模型综合提高.....................................................10
【考点三】中考链接与拓展延伸
【题型7】中考链接.........................................................11
【题型8】拓展延伸.........................................................12
第二部分【题型展示与方法点拨】
【题型1】猪蹄型模型
【例1】(23-24七年级下·河南周口·期中)【模型发现】某校数学研讨会的学生在活动中发现:图1中的几何图形,很像小猪的猪蹄,于是将这个图形称为“猪蹄模型”,“猪蹄模型”中蕴含着角的数量关系.
(1)如图1,,是,之间的一点,连接,,试说明:;
【灵活运用】
(2)如图2,,,是,之间的两点,当时,请找出和之间的数量关系,并说明理由;
【拓展延伸】
(3)如图3,,,,均是,之间的点,如果,直接写出的度数.
【变式1】(2024七年级上·全国·专题练习)如图,,,若,那么的度数是( )
A. B. C. D.
【变式2】(23-24八年级上·全国·单元测试)如图,已知,记,则m的值为( )
A. B. C. D.
【题型2】铅笔型模型
【例2】(23-24七年级下·广东汕头·期末)完成下面推理过程,并在括号内填上推理依据.
如图,已知:,,,求证:.
证明:∵,
∴ ( ),
∵,
∴,
∴,
∵,
∴ ,
∴ ( ),
∴( ).
【变式1】(2024七年级上·全国·专题练习)如图,将一块带有角的直角三角板放置在一组平行线上,若,则的度数应该是( )
A. B. C. D.
【变式2】(22-23七年级下·广东江门·阶段练习)(1)如图1,,求的度数.
解:过点E作.
(已作),
( ).
又(已知),
______________(平行关系的传递性),
(两直线平行,同旁内角互补),
(等式性质),
即_______;
(2)根据上述解题及作辅助线的方法,在图2中,,则_______;
(3)根据(1)和(2)的规律,图3中,猜想:_______;
(4)如图4,,在B,D两点的同一侧有共n个折点,则的度数为_______(用含n的代数式表示).
【题型3】前扬角型模型
【例3】(2024七年级上·全国·专题练习)如图,,三角形的顶点F,G分别落在直线,上,交于点H,平分,若,求的度数.
【变式1】(24-25八年级上·江西上饶·期中)如图,直线,,则的度数为 .
【变式2】(2024七年级上·全国·专题练习)如图,直线,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【题型4】后翻角型模型
【例4】(23-24七年级下·福建厦门·期末)如图,已知,点B在上,点C在上,点A在上方,,点E在的反向延长线上,且,设,则为度数用含的式子一定可以表示为( )
A. B. C. D.
【变式1】(22-23七年级下·陕西咸阳·期中)如图,已知,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式2】(22-23七年级下·陕西咸阳·期中)如图,已知,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【题型5】潜望镜模型
【例5】(23-24七年级下·广西来宾·阶段练习)【学科融合】物理学光的反射现象中,平面镜反射光线的规律是:射到平面镜上的光线和被反射出的光线与平面镜所夹的角相等.如图1,一束平行光线与射向一个水平镜面后被反射,此时,.
【问题解决】
(1)判断与是否平行.
答:平行
理由:∵(已知),
∴,依据是 ;
∵,(已知),
∴,依据是 ;
∴反射光线与平行,依据是 .
【尝试探究】
(2)利用这个规律人们制作了潜望镜,图2是潜望镜工作原理示意图,、是平行放置的两面平面镜.已知光线经过平面镜反射时,有,,请证明进入潜望镜的光线和离开潜望镜的光线平行.
【拓展应用】
(3)如图3,改变两平面镜、之间的位置,若镜子与的夹角,经过两次反射后,,,仍可以使入射光线与反射光线平行但方向相反.求的度数.
【变式1】(21-22八年级上·黑龙江哈尔滨·期中)如图1,潜望镜是指从海面下伸出海面或从低洼坑道伸出地面,用以窥探海面或地面上活动的装置.其构造与普通地上望远镜相同,唯另加两个反射镜使物光经两次反射而折向眼中.潜望镜常用于潜水艇,坑道和坦克内用以观察敌情.光线经过镜子反射时,抽象出的数学图形如图2所示,已知,AB∥CD,∠1=∠2,请问进入潜望镜光线EA和出潜望镜光线DF是否平行?并说明理由.
【变式2】(2024·山西运城·三模)《淮南万毕术》是世界上最早记载潜望镜原理的古书,潜望镜内部通常包含两个互相平行的平面镜,基于光的反射,可得到一组平行线.如图,这是潜望镜工作原理的示意图,它所依据的数学定理是( )
A.两点之间,线段最短 B.两点确定一条直线
C.内错角相等,两直线平行 D.同旁内角互补,两直线平行
【题型6】综合模型
【例6】(23-24七年级下·山西晋中·期中)综合与探究
【感知】如图①,,,,求的度数.
小乐想到了以下方法:
解:如图①,过点P作,所以.
因为,所以.
所以.
因为,所以.
所以.
【迁移】(1)如图②,已知,,,则______;
【探究】(2)如图③,已知,,,求的度数;
【应用】(3)如图④,在以上【探究】条件下,的平分线与的平分线交于点G,求的度数.
【变式1】如图所示,若AB∥EF,用含、、的式子表示,应为( )
A. B. C. D.
【变式2】(23-24六年级下·山东济南·期末)如图,已知.
(1)感知与探究:
如图1,已知请求出的度数;
(2)问题迁移:
如图2,、分别是的角平分线,的反向延长线与相交于点F,猜想与之间的数量关系,并说明理由;
(3)联想拓展:
在(2)的条件下,若,则的度数是_____________.
第二部分【中考链接与拓展延伸】
【题型7】中考链接
【例1】(2022·湖北襄阳·中考真题)已知直线m∥n,将一块含30°角的直角三角板ABC(∠ABC=30°,∠BAC=60°)按如图方式放置,点A,B分别落在直线m,n上.若∠1=70°.则∠2的度数为( )
A.30° B.40° C.60° D.70°
【例2】(2023·四川宜宾·中考真题)如图, ,且,,则等于( )
A. B. C. D.
【题型8】拓展延伸
【例1】(2024七年级上·全国·专题练习)如图,已知直线,直线和直线、分别交于点和点,为直线上一点,、分别是直线、上的定点.设,,.
(1)若点在线段(、两点除外)上)运动时,问、、之间的关系是什么?说明理由.
(2)在的前提下,若点在线段之外时,、、之间的关系又怎样?
【例2】(23-24七年级下·浙江湖州·期中)感知发现:(1)在学习平行线中,兴趣小组发现了很多有趣的模型图,如图1,当时,可以得到结论:.那么如果把条件和结论互换一下是否还成立呢?于是兴趣小组想尝试证明:如图1,,求证:.请写出证明过程.
(2)利用这个“模型结论”,我们可以解决很多问题.在综合与实践课上,同学们以“一个含角的直角三角尺和两条平行线”为背景开展数学活动,如图2.已知两直线a,b且和直角三角形,,,.创新小组的同学发现,说明理由.
实践探究:
(3)如图3,,在射线是的平分线,在的延长线上取点N,连接,若,,求的度数.
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