专题02 平行线重难点模型(四大模型)-2024-2025学年七年级数学下册《重难点题型•高分突破》(人教版2024新教材)
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内容正文:
专题02 平行线重难点模型(四大题型)
重难点模型归纳
模型一:“铅笔模型”
模型二:“猪蹄模型”
模型三:“臭脚模型”
模型四:“抬头模型”
模型一:“铅笔模型”
【方法技巧】
结论1:若AB∥CD,则∠P+∠AEP+∠PFC=3 60°;
结论2:若∠P+∠AEP+∠PFC= 360°,则AB∥CD.
【典例1】如图,已知AB∥CD.
(1)如图1所示,∠1+∠2= ;
(2)如图2所示,∠1+∠2+∠3= ;并写出求解过程.
(3)如图3所示,∠1+∠2+∠3+∠4= ;
(4)如图4所示,试探究∠1+∠2+∠3+∠4+⋯+∠n= .
【变式1-1】从特殊到一般是数学研究的常用方法,有助于我们发现规律,探索问题的解.
(1)如图1,,点E为、之间的一点.求证:.
(2)如图2,,点E、F、G、H为、之间的四点.则______.
(3)如图3,,则______.
【变式1-2】问题情境:如图1,AB∥CD,∠PAB=130°,∠PCD=120°.求∠APC度数.小明的思路是:如图2,过点P作PE∥AB,通过平行线性质,可得∠APC=50°+60°=110°.
问题迁移:
(1)如图3.AD∥BC,点P在射线OM上运动,当点P在A、B两点之间运动时,∠ADP=∠α,∠BCP=∠β.猜想∠CPD、∠α、∠β之间有何数量关系?请说明理由:
(2)在(1)的条件下,如果点P在A、B两点外侧运动时(点P与点A、B、O三点不重合),请写出∠CPD、∠a、∠β之间的数量关系,选择其中一种情况画图并证明.
模型二:“猪蹄模型”
【方法技巧】
模型二“猪蹄”模型(M模型)
点P在EF左侧,在AB、 CD内部
“猪蹄”模型
结论1:若AB∥CD,则∠P=∠AEP+∠CFP;
结论2:若∠P=∠AEP+∠CFP,则AB∥CD.
【典例2】【模型发现】数学兴趣小组的同学在活动中发现: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,,M是之间的一点,连接,若,求的度数;
【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2-1】如图 ① ,直线,直线EF和直线分别交于C、D两点,点A、B分别在直线上,点P在直线上,连接、.
(1)猜想:如图①,若点P在线段上,,,求的大小
(2)探究:如图 ① ,若点P在线段上,写出、、之间的数量关系并说明理由.
(3)拓展:如图 ② ,若点P在射线上或在射线上时,写出、、之间的数量关系并说明理由.
【变式2-2】综合与探究
【问题情境】在综合实践课上,老师组织班上的同学开展探究两角之间数量关系的数学活动.如图1,这是凹透镜的剖面图,从位于点发出的灯光照射到凹面镜上反射出的光线都是水平线,即.
【探索发现】
(1)如图1,之间的数量关系为______.
【深入探究】
(2)如图2,直线分别为直线上的点,是平面内的任意一点,连接,.都是直线上的点,且,直线,交于点,试猜想与之间的数量关系,并说明理由.
(3)在(2)的条件下,若,试探究与之间的数量关系.
【变式2-3】【探究】(1)如图1,,点E在直线与之间,连接,,试说明:.请完成下面的解题过程.
解:过点E作,
( ).
,,
( ),
,
,
;
【应用】(2)如图2,,点F在,之间,与交于点M,与交于点N.若,,求的度数;
【拓展】(3)如图3,直线在直线,之间,且,点G,H分别在,上,Q是直线上的一个动点,且不在直线上,连接,.若,直接写出的度数.
【变式2-4】如图,直线PQ∥MN.
(1)若把一块三角尺()按如图甲方式放置,点D,E,F是三角尺的边与平行线的交点,若,则= 度;
(2)若点C是PQ、MN之间(不在直线PQ,MN上)的一个点,且∠1与∠2都是锐角,如图乙,写出∠DCE与∠1,∠2之间的数量关系,并说明理由;
(3)将图甲中的三角尺进行适当转动,如图丙,直角顶点C始终在两条平行线之间,点G在线段CD上,连接EG,且有∠CEG=∠CEM,求的值.
【变式2-5】如图,已知,点分别在直线上,点在和之间.
【习题回顾】
(1)如图1,若,是的平分线,求的度数;
【变式思考】
(2)如图2,连接,求证:;
【深入探究】
(3)如图3,连接,若,,和的平分线交于点,求的度数.
【变式2-6】(1)如图①,,试问与的关系是什么?并说明理由;
(2)如图②,,试问与的关系是什么?请直接写出结论;
(3)如图③,,试问与的关系是什么?请直接写出结论.
模型三:“臭脚模型”
【方法技巧】
结论1:若AB∥CD,则∠P=∠AEP-∠CFP或∠P=∠CFP-∠AEP;
结论2:若∠P=∠AEP-∠CFP或∠P=∠CFP-∠AEP,则AB∥CD.
【典例3】已知,
(1)如图1,若,求的度数;
(2)如图2,若平分平分,则与有怎样的数量关系,并说明理由
【变式3-1】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3-2】如图,已知 ,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式3-3】如图,,,,,则为( )
A. B. C. D.
模型四:“抬头模型”
【方法技巧】
结论1:若AB∥CD,则∠P=∠CFP-∠AEP或∠P=∠AEP-∠CFP;
结论2:若∠P=∠CFP-∠AEP或∠P=∠AEP-∠CFP,则AB∥CD.
【典例4】已知,,点C是直线,下方一点,连接,.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,若,分别平分和,所在的直线相交于点H,若,求的度数;(用含的式子表示)
(3)如图3,若,分和两部分,且,,直线,相交于点H,则____________.(用含n和的式子表示)
【变式4-1】(1)【问题解决】如图1,已知,求的度数;
(2)【问题迁移】如图2,若,点P在的上方,则之间有何数量关系?并说明理由;
(3)【联想拓展】如图3,在(2)的条件下,已知的平分线和的平分线交于点G,求的度数(结果用含α的式子表示).
【变式4-2】【阅读理解】
我们经常过某个点作已知直线的平行线,以便利用平行线的性质来解决问题.
例如:如图1,,点,分别在直线,上,点在直线,之间.设,,求证:.
证明:如图2,过点作,∴.
∵,,∴,
∴,
∴.
【类比应用】
(1)如图3,,,,求的度数.
(2)如图4,,点在直线上,点在直线的上方,连接,.设,,则,与之间有何数量关系?请说明理由.
【拓展应用】
(3)如图5,,点在直线上,点在直线的上方,连接,.的平分线与的平分线所在的直线交于点,请直接写出的度数.(不要求写过程)
【变式4-3】如图,,点E,G分别在直线,上,F是平面内任意一点,连接,.
(1)探究:如图1,当点F在直线的左侧时,试说明:.
(2)问题迁移:如图2,当点F在的上方时,,,之间有何数量关系?请说明理由.
(3)联想拓展:如图3,若,的平分线和的平分线交于点P,用含的式子表示的度数.
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专题02 平行线重难点模型(四大题型)
重难点模型归纳
模型一:“铅笔模型”
模型二:“猪蹄模型”
模型三:“臭脚模型”
模型四:“抬头模型”
模型一:“铅笔模型”
【方法技巧】
结论1:若AB∥CD,则∠P+∠AEP+∠PFC=3 60°;
结论2:若∠P+∠AEP+∠PFC= 360°,则AB∥CD.
【典例1】如图,已知AB∥CD.
(1)如图1所示,∠1+∠2= ;
(2)如图2所示,∠1+∠2+∠3= ;并写出求解过程.
(3)如图3所示,∠1+∠2+∠3+∠4= ;
(4)如图4所示,试探究∠1+∠2+∠3+∠4+⋯+∠n= .
【答案】(1)180°;(2)360°;(3)540°;(4)(n-1)×180°
【分析】(1)由两直线平行,同旁内角互补,可得答案;
(2)过点E作AB的平行线,转化成两个图1,同理可得答案;
(3)过点E,点F分别作AB的平行线,转化成3个图1,可得答案;
(4)由(2)(3)类比可得答案.
【详解】解:(1)如图1,∵AB∥CD,
∴∠1+∠2=180°(两直线平行,同旁内角互补).
故答案为:180°;
(2)如图2,过点E作AB的平行线EF,
∵AB∥CD,
∴AB∥EF,CD∥EF,
∴∠1+∠AEF=180°,∠FEC+∠3=180°,
∴∠1+∠2+∠3=360°;
(3)如图3,过点E,点F分别作AB的平行线,
类比(2)可知∠1+∠2+∠3+∠4=180°×3=540°,
故答案为:540°;
(4)如图4由(2)和(3)的解法可知∠1+∠2+∠3+∠4+…+∠n=(n-1)×180°,
故答案为:(n-1)×180°.
【点睛】此题考查了平行线的性质.注意掌握辅助线的作法是解此题的关键.
【变式1-1】从特殊到一般是数学研究的常用方法,有助于我们发现规律,探索问题的解.
(1)如图1,,点E为、之间的一点.求证:.
(2)如图2,,点E、F、G、H为、之间的四点.则______.
(3)如图3,,则______.
【答案】(1)证明见详解;
(2);
(3);
【分析】(1)过点作,可得,根据平行线的性质可得,,再计算角度和即可证明;
(2)分别过点E、F、G、H作的平行线,在两相邻平行线间利用两直线平行同旁内角互补求得两角度和后,再将所有角度相加即可解答;
(3)由(2)解答可知在、之间每有一条线段便可求得一个180°角度和,结合图3找出n和线段条数的关系便可解答;
【详解】(1)证明:如下图,过点作,
∵,,
∴,
根据两直线平行同旁内角互补可得:
,,
∴,
∴;
(2)解:如下图,分别过点E、F、G、H作,,,,
结合(1)解答在两相邻平行线间可得:
,
,
,
,
,
将所有角度相加可得:
;
(3)解:由(2)解答可知在、之间每有一条线段便可求得一个180°角度和,
由图3可知:
当、之间有2条线段时,,
当、之间有3条线段时,,
当、之间有4条线段时,,
当、之间有5条线段时,,
…,
当、之间有条线段时,,
∴;
【点睛】本题考查了平行线公理的推论,平行线的性质,归纳总结的解题思路,通过作辅助线将角度按组计算是解题关键.
【变式1-2】问题情境:如图1,AB∥CD,∠PAB=130°,∠PCD=120°.求∠APC度数.小明的思路是:如图2,过点P作PE∥AB,通过平行线性质,可得∠APC=50°+60°=110°.
问题迁移:
(1)如图3.AD∥BC,点P在射线OM上运动,当点P在A、B两点之间运动时,∠ADP=∠α,∠BCP=∠β.猜想∠CPD、∠α、∠β之间有何数量关系?请说明理由:
(2)在(1)的条件下,如果点P在A、B两点外侧运动时(点P与点A、B、O三点不重合),请写出∠CPD、∠a、∠β之间的数量关系,选择其中一种情况画图并证明.
【答案】(1)∠CPD=∠α+∠β,证明见解析;(2)当P在A左侧时,∠β=∠α+∠CPD;当P在B、O之间时,∠α=∠β+∠CPD;证明见解析.
【分析】(1)先作辅助线,利用平行线的性质得到三个角的关系;
(2)分P在A的左边和P在B、O之间两种情况作图,利用平行线性质和三角形外角定理得出三个角的关系.
【详解】解:(1)如图3:∠CPD=∠α+∠β,理由如下:
过P作PE∥AD,交CD于E,
∵AD∥BC,
∴PE∥BC,
∴∠α=∠DPE,∠β=∠CPE,
∴∠CPD=∠DPE+∠CPE=∠α+∠β;
(2)如图,当P在A左侧时,∠β=∠α+∠CPD.
∵AD∥BC,
∴∠β=∠COD,
∵∠COD是△POD的外角,
∴∠COD=∠CPD+∠ADP,
∴∠β=∠α+∠CPD;
如图,当P在B、O之间时,∠α=∠β+∠CPD.
∵AD∥BC,
∴∠α=∠BEP,
∵∠BEP是△PEC的外角,
∴∠BEP=∠PCB+∠CPD,
∴∠α=∠β+∠CPD.
【点睛】本题考查平行线性质,作辅助线,利用三角形的外角性质是求解本题的关键.
模型二:“猪蹄模型”
【方法技巧】
模型二“猪蹄”模型(M模型)
点P在EF左侧,在AB、 CD内部
“猪蹄”模型
结论1:若AB∥CD,则∠P=∠AEP+∠CFP;
结论2:若∠P=∠AEP+∠CFP,则AB∥CD.
【典例2】【模型发现】数学兴趣小组的同学在活动中发现: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,,M是之间的一点,连接,若,求的度数;
【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)100°;(2),理由见解析;(3)
【分析】本题考查了平行线的性质和判定,构造辅助线掌握“猪蹄模型”是解本题的关键.
(1)过点M作,证明,则,进而得,由此可得∠B+∠D的度数;
(2)过点M作,则,证明,由(1)得,则,进而得,再根据,即可得出和之间的数量关系;
(3)过点G作,依题意得,证明,由(1)得,则,由此可得的度数.
【详解】解:(1)过点M作,如图①所示:
,
,
,
,
,
;
(2)和之间的数量关系是:,理由如下:
过点M作,如图②所示,
,
,
,
由(1)得:,
,
,
,
,
又,
,
;
(3),理由如下:
过点G作,如图③所示:
,
,
,
,
,
由(1)得:,
,
,
.
【变式2-1】如图 ① ,直线,直线EF和直线分别交于C、D两点,点A、B分别在直线上,点P在直线上,连接、.
(1)猜想:如图①,若点P在线段上,,,求的大小
(2)探究:如图 ① ,若点P在线段上,写出、、之间的数量关系并说明理由.
(3)拓展:如图 ② ,若点P在射线上或在射线上时,写出、、之间的数量关系并说明理由.
【答案】(1)
(2),理由见解析
(3)或,理由见解析
【分析】本题主要考查了平行线的性质,掌握好平行线的性质是解本题的关键是.
(1)根据平行线的性质和,即可得的大小.
(2)过点P作 ,根据平行线的性质可得,,即可得出、、之间的数量关系.
(3)如图②所示:分两种情况画出图形,当点P在延长线上时或当点P在延长线
【详解】(1)如图①所示:过点P作
∵
∴
∵
∴
∴
∴;
(2)猜想:
如图①所示:过点P作
∵
∴,
∵
∴
∴,
∴,
;
(3)①当点P在延长线上时,有.理由如下:
过点P作,
,
②当点P在延长线上时,有.理由如下:
过点P作,
,
,,
∴综上所述:当点P不在线段DC上时,
或.
【变式2-2】综合与探究
【问题情境】在综合实践课上,老师组织班上的同学开展探究两角之间数量关系的数学活动.如图1,这是凹透镜的剖面图,从位于点发出的灯光照射到凹面镜上反射出的光线都是水平线,即.
【探索发现】
(1)如图1,之间的数量关系为______.
【深入探究】
(2)如图2,直线分别为直线上的点,是平面内的任意一点,连接,.都是直线上的点,且,直线,交于点,试猜想与之间的数量关系,并说明理由.
(3)在(2)的条件下,若,试探究与之间的数量关系.
【答案】(1);(2);理由见解析;(3)
【分析】本题主要考查了利用平行线的性质探求角的度数及关系,根据图准确作出辅助线是解题关键.
(1)过O作,利用平行公理得到,利用平行线的性质得到,,两式相加可得结论;
(2)设,利用邻补角定义可得;利用平行线的性质可推导出,进而可得结论;
(3)过点F作,设,利用平行线的性质即可求证.
【详解】解:(1)如图所示,过O作,
,
,
∴,,
∴,
即;
(2)与之间的数量关系为,理由如下:
设,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴;
(3)设,
过点F作,
,
,
∴,,
由(2)知,,
∴,
∴,
∴.
【变式2-3】【探究】(1)如图1,,点E在直线与之间,连接,,试说明:.请完成下面的解题过程.
解:过点E作,
( ).
,,
( ),
,
,
;
【应用】(2)如图2,,点F在,之间,与交于点M,与交于点N.若,,求的度数;
【拓展】(3)如图3,直线在直线,之间,且,点G,H分别在,上,Q是直线上的一个动点,且不在直线上,连接,.若,直接写出的度数.
【答案】(1),两直线平行,内错角相等;平行于同一条直线的两条直线平行,;(2);(3)或
【分析】本题考查了平行线的判定及性质;
(1)由平行线的判定方法得,由平行线的性质得,,则,即可得证;
(2)利用(1)中的结论可知,,则可得的度数为,由对顶角相等可得,即可求解;
(3)结合(1)中的结论可得,分类讨论:是钝角或是锐角时两种情况,分别根据平行线的性质求解即可.
掌握平行线的判定及性质,并能利用平行线的判定及性质进行熟练求解是解题的关键.
【详解】解:(1)过点E作,
(两直线平行,内错角相等).
,,
(平行于同一条直线的两条直线平行),
,
,
;
(2)由(1)中探究可知,,
,且,
,
;
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平行,;
(3)如图,当为钝角时,
由(1)中结论可知,
,
;
当为锐角时,如图,
由(1)中结论可知,
,
即,
综上,的度数为或.
【变式2-4】如图,直线PQ∥MN.
(1)若把一块三角尺()按如图甲方式放置,点D,E,F是三角尺的边与平行线的交点,若,则= 度;
(2)若点C是PQ、MN之间(不在直线PQ,MN上)的一个点,且∠1与∠2都是锐角,如图乙,写出∠DCE与∠1,∠2之间的数量关系,并说明理由;
(3)将图甲中的三角尺进行适当转动,如图丙,直角顶点C始终在两条平行线之间,点G在线段CD上,连接EG,且有∠CEG=∠CEM,求的值.
【答案】(1)60;(2)∠1+∠2=∠DCE,理由见解析;(3)值为2.
【分析】(1)过点作,先根据对顶角相等求得,根据,进而求得,结合已知条件即可求得;
(2)过点作,利用平行线的性质即可得出;
(3)设得到,再根据(2)中的结论可得,据此可得的值.
【详解】(1)过点作,
,
,
,
,
,
,
,
,
.
故答案为:.
(2),理由如下:
如图,过点作,
,
,
,
.
.
(3)设 ,
由(2)可知:,
,
.
【点睛】本题考查了平行线的性质的综合应用,邻补角的性质,作辅助线构造内错角是解题的关键.
【变式2-5】如图,已知,点分别在直线上,点在和之间.
【习题回顾】
(1)如图1,若,是的平分线,求的度数;
【变式思考】
(2)如图2,连接,求证:;
【深入探究】
(3)如图3,连接,若,,和的平分线交于点,求的度数.
【答案】(1);(2)见解析;(3)
【分析】本题主要考查了角平分线的定义,平行线的判定与性质等知识.
(1)根据平行线的性质得到,再根据角平分线的定义即可解答;
(2)过点G作,则,根据平行线的性质得到,即可得出结论;
(3)过点G作,过点P作,则,由平行线的性质推出,,得到,再根据角平分线的定义解答即可.
【详解】解:(1)∵,,
∴,
∵平分,
∴;
(2)如图,过点G作,则,
∴,,
∴;
(3)如图,过点G作,过点P作,则,
∴,,
∴,
∵平分,平分,
∴,
∴.
【变式2-6】(1)如图①,,试问与的关系是什么?并说明理由;
(2)如图②,,试问与的关系是什么?请直接写出结论;
(3)如图③,,试问与的关系是什么?请直接写出结论.
【答案】(1),见解析;(2);(3)
【分析】此题考查了平行线的性质,解题的关键是掌握辅助线的作法,注意掌握数形结合思想的应用.
(1)过点作,从而推出,根据两直线平行,内错角相等,可知,,从而推出与的关系;
(2)分别过点,,,作,,,从而推出,根据两直线平行,内错角相等,可推出与的关系;
(3)分别过点,,,,,作,,,,,从而知道,根据两直线平行,内错角相等,可推出与的关系.
【详解】解:(1),理由如下:
如图,过点作,
,,
,
,,
;
(2)同理(1)得:,理由如下:
分别过点,,,作,,,
,,,
(3)同理(1)得:.
理由如下:分别过点,,,,,作,,,,,
,
,
,,,,,,
.
模型三:“臭脚模型”
【方法技巧】
结论1:若AB∥CD,则∠P=∠AEP-∠CFP或∠P=∠CFP-∠AEP;
结论2:若∠P=∠AEP-∠CFP或∠P=∠CFP-∠AEP,则AB∥CD.
【典例3】已知,
(1)如图1,若,求的度数;
(2)如图2,若平分平分,则与有怎样的数量关系,并说明理由
【答案】(1)
(2),理由见解析
【分析】(1)如图所示,过点E作,则,根据平行线的性质分别求出,则;
(2)如图所示,过点F作,过点E作,则,则有,,再根据角平分线的定义得到,再证明,,由此即可得到结论.
【详解】(1)解:如图所示,过点E作,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴
(2)解:,理由如下:
如图所示,过点F作,过点E作,
∵,
∴,
∴,,
∵平分平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了平行线的性质与判定,角平分线的定义,正确作出辅助线并且熟知平行线的性质是解题的关键.
【变式3-1】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.
【详解】解:过点A作,过点E作,
∵,
∴,
∵,
∴设,,
∵,
∴,,,,
∴,,
∴,
∴.
故选:B.
【变式3-2】如图,已知 ,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了平行线的性质,正确作出辅助线,利用平行线的性质求解是解决问题的关键.
过点作,则,根据平行线的性质可得到,,即可求得.
【详解】解:如图,过点作,
∵,,
∴.
∴,.
∵,
∴.
∴.
故选.
【变式3-3】如图,,,,,则为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】过E作,过H作,利用平行线的性质解答即可.
【详解】解:过E作,过H作,
∵,
∴,
∵,
∴,,
∴,
同理∵,
∴,,
∴,
∵,,
∴,
∴
.
故选:B.
【点睛】此题考查平行线的性质和平行公理的推论,关键是作出辅助线,利用平行线的性质解答.
模型四:“抬头模型”
【方法技巧】
结论1:若AB∥CD,则∠P=∠CFP-∠AEP或∠P=∠AEP-∠CFP;
结论2:若∠P=∠CFP-∠AEP或∠P=∠AEP-∠CFP,则AB∥CD.
【典例4】已知,,点C是直线,下方一点,连接,.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,若,分别平分和,所在的直线相交于点H,若,求的度数;(用含的式子表示)
(3)如图3,若,分和两部分,且,,直线,相交于点H,则____________.(用含n和的式子表示)
【答案】(1)证明见解析;
(2);
(3).
【分析】本题考查平行线的性质,四边形内角和,角平分线相关计算,熟练掌握四边形内角和等于解题关键是.
(1)过点B作交CD于点F,根据证明,再利用,且,即可证明;
(2)利用角平分线以及四边形内角和等于可得:,整理可得:,再结合(1)结论可得,进一步可求出;
(3)设,,则,,由四边形内角和等于可得:,即,由(1)结论可得:,即可求出.
【详解】(1)证明:过点B作交CD于点F,
∵,
∴,
∵,且,
∴,即.
(2)解:∵,分别平分和,
,,
,,
,
∴,
整理可得:,
由(1)可得:,
∴,即,
∵,
∴.
(3)解:∵,,
设,,则且,,
由四边形内角和等于可得:,
即,
,
由(1)可得:,
∴,即,
∴,
整理得:.
故答案为:
【变式4-1】(1)【问题解决】如图1,已知,求的度数;
(2)【问题迁移】如图2,若,点P在的上方,则之间有何数量关系?并说明理由;
(3)【联想拓展】如图3,在(2)的条件下,已知的平分线和的平分线交于点G,求的度数(结果用含α的式子表示).
【答案】(1);(2),理由见解析;(3)
【分析】(1)过点P作,由平行线定理可得,根据平行线的性质可得,,即,即可求解;
(2)如图,与相交于点N,根据平行线的性质可得,再根据三角形内角和定理和平角的定义,利用等量代换可得,即可得证;
(3)如图,与相交于点O,由对顶角相等和三角形内角和定理可得,,再由角平分线的定义可得由(2)可得,,进行等量代换即可求解.
【详解】解:(1)如图,过点P作,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∴;
(2),理由如下:
如图,与相交于点N,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴;
(3)如图,与相交于点O,
∵,
∴,
∵平分,平分,
∴,,
∴,
由(2)可得,,
∴,
∴.
【点睛】本题考查平行线的性质、三角形内角和定理、对顶角相等、平行线性质、角平分线的定义,熟练掌握平行线的性质和三角形内角和定理是解题的关键.
【变式4-2】【阅读理解】
我们经常过某个点作已知直线的平行线,以便利用平行线的性质来解决问题.
例如:如图1,,点,分别在直线,上,点在直线,之间.设,,求证:.
证明:如图2,过点作,∴.
∵,,∴,
∴,
∴.
【类比应用】
(1)如图3,,,,求的度数.
(2)如图4,,点在直线上,点在直线的上方,连接,.设,,则,与之间有何数量关系?请说明理由.
【拓展应用】
(3)如图5,,点在直线上,点在直线的上方,连接,.的平分线与的平分线所在的直线交于点,请直接写出的度数.(不要求写过程)
【答案】(1);(2),见解析;(3).
【分析】本题考查了平行线的性质、平行公理推论、角平分线的定义等知识点,添加辅助线,熟练掌握平行线的性质是解题关键.
(1)过点作,先根据平行线的性质可得,再根据平行公理推论可得,根据平行线的性质可得,然后根据角的和差即可得;
(2)过点作,先根据平行线的性质可得,再根据平行公理推论可得,根据平行线的性质可得,然后根据角的和差即可得;
(3)设,,先根据角平分线的定义可得,,再根据(2)的结论可得,根据材料的结论可得,然后代入计算即可得.
【详解】解:(1)如图3,过点作,
∴.
∵,,
∴,
∴,
∴.
(2).
理由:如图4,过点作,
∴,
∴.
∵,,
∴,
∴,
∴,
即.
(3).
设,.
∵平分,平分,
∴,,
∴.
由(2)可知,.
由材料的结论可知,,
∴.
【变式4-3】如图,,点E,G分别在直线,上,F是平面内任意一点,连接,.
(1)探究:如图1,当点F在直线的左侧时,试说明:.
(2)问题迁移:如图2,当点F在的上方时,,,之间有何数量关系?请说明理由.
(3)联想拓展:如图3,若,的平分线和的平分线交于点P,用含的式子表示的度数.
【答案】(1)见解析
(2),理由见解析
(3)
【分析】该题主要考查了平行线的性质和判定,解题的关键是正确做出辅助线.
(1)如图1,过点F作,根据平行线性质得出.再结合,得出,得出,即可证明.
(2)如图2,过点F作,根据平行线性质得出.结合,得出,根据平行线性质得出,即可证明.
(3)如图3,过点F作,过点P作,得出,.证明,,根据平行线性质得出,.结合角平分线的定义即可求解;
【详解】(1)解:如图1,过点F作,
∴.
∵,
∴,
∴.
∵,
∴.
(2)解:.
理由:如图2,过点F作,
∴.
∵,
∴,
∴.
∵,
∴.
(3)解:如图3,过点F作,过点P作,
则,.
∵,
∴,,
∴,.
∵,,
∴,.
∵的平分线和的平分线交于点P,
∴,,
∴,
∴.
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