专题09 平行线的判定与性质的五种考法-【常考压轴题】2024-2025学年七年级数学下册压轴题攻略(湘教版2024)
2025-03-01
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内容正文:
专题09 平行线的判定与性质的五种考法
目录
解题知识必备 1
压轴题型讲练 1
类型一、由平行线的判定与性质进行计算 1
类型二、由平行线的判定与性质探究角度之间的关系 4
类型三、由平行线的判定与性质确定角度定值问题 14
类型四、由平行线的判定与性质解决三角尺问题 19
类型五、由平行线的判定与性质解决旋转问题 25
压轴能力测评(10题) 29
解题知识必备
1. 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.)
2. 平行线的性质
1. 两条平行被第三条直线所截同位角相等.简单说成两直线平行同位角相等.
2. 两条平行线被第三条直线所截内错角相等.简单说成两直线平行内错角相等.
3. 两条平行线被第三条直线所截同旁内角互补.简单说成两直线平行同旁内角互补.
压轴题型讲练
类型一、由平行线的判定与性质进行计算
例题:(24-25七年级上·江苏淮安·期末)如图,直线分别与直线相交,,.
(1)请判断直线与的位置关系,并说明理由;
(2)若,则______.
【答案】(1),见解析
(2)
【知识点】根据平行线判定与性质求角度
【分析】本题主要考查平行线的判定和性质,掌握其判定方法及平行线的性质得到角的关系是解题的关键.
(1)根据对顶角相等,得到,结合平行线的判定方法进行说明即可;
(2)根据平行性的性质,即可求解.
【详解】(1)解:直线与平行;
如图所示 ,
∴,
∴(同位角相等,两直线平行);
(2)解:∵,,
∴,
∴,
故答案为:.
【变式训练】
1.(2024八年级上·全国·专题练习)如图,已知.
如
(1)求证:;
(2)若,求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【知识点】同旁内角互补两直线平行、根据平行线判定与性质求角度
【分析】此题考查了平行线的判定和性质.
(1)根据同旁内角互补两直线平行即可证明结论成立;
(2)根据平行线的性质得到,由等量代换得到,即可证明,再根据平行线的性质即可得到的度数.
【详解】(1)解:证明:,
,
.
(2),
.
又,
,
,
.
2.(24-25八年级上·陕西渭南·期末)如图,在四边形中,A为延长线上一点,连接交于点F,且.
(1)若,求的度数;
(2)若,求证:.
【答案】(1)
(2)见解析
【知识点】根据平行线判定与性质求角度、根据平行线判定与性质证明
【分析】本题考查了平行线的判定与性质,掌握平行线的判定与性质是解题的关键.
(1)根据,得出,再由平行线的性质得出,进而求出的度数;
(2)根据,得出,得,再由,得出,由此可得出结论.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴
又∵,
∴.
即.
(2)证明:∵
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴.
类型二、由平行线的判定与性质探究角度之间的关系
例题:(24-25七年级下·全国·课后作业)如图,直线,是一条折线段,平分.
(1)如图①,若,探究和的数量关系;
(2)平分,直线交于点F
①如图②,探究和的数量关系,并说明理由;
②当点E在直线之间时,若,直接写出的度数.
【答案】(1)
(2)①.理由见解析;②或或
【知识点】根据平行线的性质探究角的关系、角平分线的有关计算、平行公理推论的应用
【分析】本题考查了平行公理推论、平行线的性质、角平分线的定义,综合较强,正确分情况讨论,熟练掌握平行线的性质是解题关键.
(1)过点作,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,根据角平分线的定义可得,然后根据平行线的性质可得,从而可得,由此即可得;
(2)①先根据角平分线的定义可得,,再过点作,过点作,则,根据平行线的性质可得,,,,从而可得,然后根据求解即可得;
②分四种情况:(Ⅰ)当点在直线之间,且为锐角,为钝角时,(Ⅱ)当点在直线之间,且和均为钝角时,(Ⅲ)当点在直线之间,且和均为锐角时,(Ⅳ)当点在直线之间,且为钝角,为锐角时,参照(2)①的方法,根据平行线的性质和角平分线的定义求解即可得.
【详解】(1)解:如图,过点作,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
又∵,
∴,
∴.
(2)解:①,理由如下:
∵平分,平分,
∴,,
如图,过点作,过点作,
∴,
∴,,
,,
∴
,
∴,
∴
,
∴.
②∵平分,平分,
∴,.
(Ⅰ)如图1,当点在直线之间,且为锐角,为钝角时,过点作,过点作,
∵,,
∴,
∴,,
∵,
∴,即,
∵,,
∴,
∴,,
∴;
(Ⅱ)如图2,当点在直线之间,且和均为钝角时,过点作,过点作,
∵,,
∴,
∴,,
∵,
∴,即,
∵,,
∴,
∴,,
∴;
(Ⅲ)如图3,当点在直线之间,且和均为锐角时,过点作,过点作,
∵,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∴;
(Ⅳ)如图4,当点在直线之间,且为钝角,为锐角时,过点作,过点作,
∵,,
∴,
∴,,
∵,
∴,即,
∵,,
∴,
∴,,
∴;
综上,的度数为或或.
【变式训练】
1.(23-24七年级下·江西九江·阶段练习)如图,已知,.点P是射线上一动点(与点A不重合)、,分别平分和,分别交射线于点C,D.
(1)求的度数.
(2)当点运动到使时,求的度数.
(3)当点运动时,与之间的数量关系是否随之发生变化?若不变化.请写出它们之间的关系,并说明理由;若变化,请写出变化规律.
(4)当点运动到使时,的度数是多少?为什么?
【答案】(1)
(2)
(3)不变,,理由见解析
(4),理由见解析
【知识点】根据平行线的性质探究角的关系、根据平行线的性质求角的度数、角平分线的有关计算
【分析】本题考查了平行线的性质、角平分线,熟练掌握平行线的性质是解题关键.
(1)先根据平行线的性质可得,再根据角平分线的定义即可得;
(2)先根据平行线的性质可得,再根据角平分线的定义可得,然后根据平行线的性质即可得;
(3)先根据平行线的性质可得,再根据角平分线的定义可得,然后根据平行线的性质即可得;
(4)先根据平行线的性质可得,,从而可得,再根据角平分线的定义可得,,从而可得,由此即可得.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∵,分别平分和,
∴,,
∴
,
所以的度数为.
(2)解:∵,,
∴,
∵平分,
∴,
又∵,
∴.
(3)解:不变,,理由如下:
∵,
∴,
∵平分,
∴,
又∵,
∴,
∴.
(4)解:,理由如下:
∵,,
∴,,
∵,
∴,
∴,即,
又∵,分别平分和,
∴,,
∴,
∴.
2.(23-24七年级上·吉林长春·期末)如图,,点E、F分别在直线、上,点P是、之间的一个动点.
(1)如图①,当点P在线段左侧时,求证:,,之间的数量关系.
(2)如图②,当点P在线段右侧时,,,之间的数量关系为______.
(3)若,的平分线交于点Q,且,则______.
【答案】(1),证明见详解
(2)
(3)或
【知识点】根据平行线的性质探究角的关系、根据平行线的性质求角的度数、角平分线的有关计算
【分析】本题考查了平行性的性质,平行公理的推论,角平分线的定义等知识.
(1)作,证明,即可得到,,根据等量代换即可证明;
(2)作,证明,即可得到,,从而证明;
(3)分点P在线段左侧和点P在线段右侧两种情况,分别画出图形,结合(1)、(2)结论,根据角平分线的定义进行角的代换即可求解.
【详解】(1)解:如图①,作,
图①
∵
∴,
∴,
∴,
即;
(2)解:如图②,作,
图②
∵
∴,
∴,
∴,
即;
故答案为:;
(3)解:如图③,当点P在线段左侧时,
图③
由(2)得,,
∵,
∴,
∵、分别是,的平分线,
∴,
∴由(1)得;
如图④,当点P在线段右侧时,
图④
由(1)得,,
∵,
∴,
∵、分别是,的平分线,
∴,
∴由(1)得;
故答案为:或.
3.(24-25七年级上·山西临汾·期末)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)
【知识点】根据平行线的性质探究角的关系、平行公理的应用
【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,,
∴,
∴,
∴.
类型三、由平行线的判定与性质确定角度定值问题
例题:(23-24七年级下·湖北武汉·期末)如图1,直线,点A,B在直线上,点、在上,线段交线段于点,且.
(1)求证:;
(2)如图2,当F,G分别在线段、上,且,,标记为,为.
①若,求的度数;
②当k为何值时,为定值,并求此定值.
【答案】(1)证明见解析
(2)①;②当时,为定值,此时定值为.
【知识点】根据平行线的性质探究角的关系、根据平行线的性质求角的度数
【分析】本题考查平行线的性质,熟练掌握平行线的性质是解答本题的关键.
(1)利用平行线的性质解答即可;
(2)①设,,则,,结合平行线的性质,利用方程的思想方法,依据已知条件列出方程组即可求解;
②利用①中的方法,设,,则,,通过计算,令计算结果中的的系数为即可求得结论.
【详解】(1)证明:如图,作,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴
(2)设,,
∵,,
∴,,
∵,
∴,,
由(1)可得:
,,,
∴,
∴,,
①∵,
∴,
∴,,
∴;
②,定值为,理由如下:
当时,,
∴当时,为定值,此时定值为.
【变式训练】
1.(23-24七年级下·山东济南·期中)如图1,,点A、C分别在射线和上,.
(1)若,则 ;
(2)小明同学发现:无论如何变化,的值始终为定值,并给出了一种证明该发现的辅助线作法:如图2,过作A作,交于M.请你根据小明同学提供的辅助线(或自己添加其它辅助线),确定该定值,并说明理由;
(3)如图3,若把题干中的“改为“”,其它条件保持不变,试猜想与的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)
(2),理由见解析
(3).理由解解析
【知识点】根据平行线判定与性质求角度
【分析】本题主要考查了平行线的性质与判定:
(1)过点F作,如图,由已知,,根据平行线的性质可计算出的度数,由,可计算出的度数,由平行线的性质即可得出答案;
(2)由已知条件,根据平行线的性质可得,计算出的度数,由平行线的性质可得,由即可得出答案;
(3)过点A作与相交与点N,再同(2)求解即可.
【详解】(1)解:过点F作,如图所示,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
故答案为:;
(2)解:该定值为.理由如下:
∵,,
∴,.
∵,
∴.
∴.
∴.
∴无论如何变化,的值始终为定值,且该定值为.
(3)解:.理由如下:
过点A作,交于点N,如图所示,
∵,,
∴,.
∵,
∴.
∴.
∴.
2.(23-24七年级下·贵州遵义·期中)今年春节期间,为了营造节日氛围,各地纷纷上演各种“灯光秀”.“灯光秀”为了强化灯光效果,某地在河的两岸安置了可旋转探照灯.如图1,灯A射线自开始顺时针旋转至便立即回转,灯B射线自开始顺时针旋转至便立即回转,两灯不停交叉照射.若灯A转动的速度是秒,灯B转动的速度是秒,两灯同时转动,转动时间为t秒,假定这一带两岸河堤是平行的,即,且.
(1)______°(用含t的式子表示);
(2)当时,求的度数;
(3)如图2,在灯A射线已转过但未到达时.若两灯射出的光束交于点C,过C作交于点D,在转动过程中,的比值是否为定值,若是,求出这个定值,若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)是定值;
【知识点】实际问题中角度计算问题、根据平行线的性质求角的度数、求一个角的补角
【分析】本题主要考查平行线的性质和余补角和,
(1)根据题意得,则,
(2)过点C作,则,当时,,则,利用角度和差有即可;
(3)设A灯转动时间为t秒,则,,根据平行线的性质得,结合垂直得,则有即可.
【详解】(1)解:根据题意得,则,
故答案为:;
(2)解:过点C作,如图,
则,
当时,
∴,
∵,
∴;
(3)解:设A灯转动时间为t秒,则,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴
∴,
∴,
∴,
即的比值是一个定值,这个定值为.
类型四、由平行线的判定与性质解决三角尺问题
例题:(24-25七年级上·江苏宿迁·期末)如图,将一副三角板的两个直角顶点叠放在一起,其中.
(1)如图①,点在直线的上方,若,则______,______;
(2)如图②,点在直线的下方,若,求的度数;
(3)若保持三角板不动,三角板绕直角顶点顺时针旋转一周,当时,直接写出的度数.
【答案】(1);
(2);
(3)或.
【知识点】三角板中角度计算问题、根据平行线的性质求角的度数
【分析】本题考查的是平行线的性质,角的和差运算;
(1)先求解,,即可得结论;
(2)由平行线的性质可得,再结合角的和差运算可得答案;
(3)如图,当点在直线的上方时,证明,如图,当点在直线的下方时,证明,再进一步可得答案.
【详解】(1)解:∵,,
∴,;
(2)解:∵,,
∴,
∵,
∴;
(3)解:如图,当点在直线的上方时,
∵,,
∴,
∵,
∴;
如图,当点在直线的下方时,
∵,,
∴,
∵,
∴;
综上:为或.
【变式训练】
1.(24-25九年级上·辽宁铁岭·期中)将一副直角三角板如图1,摆放在直线上(直角三角板和直角三角板,,,,),保持三角板不动,将三角板绕点以每秒的速度逆时针旋转,旋转时间为秒,当与射线重合时停止旋转.
(1)如图2,当为的角平分线时,求此时的值;
(2)当旋转至的外部时,求与的数量关系;
(3)在旋转过程中,当三角板的其中一边平行于三角板的某一边时,求此时等于______(直接写出答案即可).
【答案】(1)3秒
(2)当旋转角大于且不大于时,;当旋转角大于且不大于时,;
(3)15或24或27或33
【知识点】根据平行线的性质求角的度数、几何图形中角度计算问题、角平分线的有关计算
【分析】本题考查了平行线的性质,角平分线的定义,是典型的实际操作问题,将两个三角板按照题意进行摆放,旋转,清楚每一时刻各个角的度数是多少和各角之间的关系.
(1)先计算的度数,再根据角平分线的定义和旋转的速度可得的值;
(2)分别表示与的度数,相减可得数量关系;
(3)分四种情况讨论:分别和三边平行,还有,计算旋转角并根据速度列方程可得结论.
【详解】(1)解:如图,,,
,
平分,
,
,
答:此时的值是3秒;
(2)解:当旋转至的内部时,
当旋转角大于且不大于时,如图,
∵,
∴;
当旋转角大于且不大于时,如图,
∵,
∴;
综上,当旋转角大于且不大于时,;当旋转角大于且不大于时,;
(3)解:分四种情况:
①当时,如图,,
;
②当时,如图,则,
,
;
③当时,如图,则,此时,,
,
;
④当时,如图,则,
,
;
综上,的值是15秒或24秒或27秒或33秒.
故答案为:15或24或27或33.
2.(24-25七年级上·黑龙江绥化·阶段练习)三角板是学习数学的重要工具,将一副三角板中的两块直角三角板的直角顶点按如图所示的方式叠放在一起,当,且点在直线的上方时,解决下列问题:(友情提示,,).
(1)①若,则的度数为 ;
②若,则的度数为 ;
(2)由(1)猜想与的数量关系,请说明理由;
(3)这两块三角板是否存在一组边互相平行的情况?若存在,请直接写出的度数的所有可能的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)①;②
(2),理由见解析
(3)存在,或
【知识点】三角板中角度计算问题、根据平行线的性质求角的度数、与余角、补角有关的计算
【分析】(1)①根据和的度数,求得的度数,再根据求得的度数;②根据和的度数,求得的度数,再根据求得的度数;
(2)根据以及,进行计算即可得出结论;
(3)根据且点在直线的上方,分两种情况进行讨论.
【详解】(1)①∵,,
∴,
∴.
②∵,,
∴,
∴.
故答案为:①;②.
(2),理由如下:
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
(3)存在一组边互相平行,
当时,,
∴,
∴;
当时,,
∴,
∵,
∴,
∴.
故答案为:存在,或.
【点睛】本题主要考查了三角板的角度的计算和平行线的性质与判定,角的和差与分情况讨论是解本题的关键.
类型五、由平行线的判定与性质解决旋转问题
例题:(23-24七年级下·河南许昌·期末)如图所示的是激光位于初始位置时的平面示意图,其中,是直线上的两个激光灯,,现激光绕点以每秒的速度逆时针旋转,同时激光绕点以每秒的速度顺时针旋转,设旋转时间为秒,当时,的值为 .
【答案】12或48或84
【知识点】根据平行线的性质求角的度数、几何问题(一元一次方程的应用)
【分析】本题考查了平行线的性质,掌握一元一次方程,注意分类讨论是解题的关键.
分情况讨论:
①,在直线l上方,得;
②在直线l下方,直线l上方,得;
③,都在直线l下方,得;
④,在直线l上方和下方,得,分别解方程即可.
【详解】解:分情况讨论:
①当,在直线l上方时,如图:
当时,则,
,
;
②当在直线l下方,直线l上方时,如图:
当时,则,
,
;
③当,都在直线l下方时,如图:
当时,则,
,
;
④当在直线l上方,直线l下方时,如图:
当时,则,
,
(舍去),
为12或48或84,
故答案为:12或48或84.
【变式训练】
1.(23-24七年级下·河南郑州·期末)将一副三角板如图放置(其中,且),在保持不动的前提下,绕点A旋转,当时,的度数为 .
【答案】或
【知识点】三角板中角度计算问题、根据平行线的性质求角的度数
【分析】本题考查平行线的性质,三角板中角度的计算;分两种情况:当在点A和之间时,延长交于点F;当在点A上方时,延长交于点F, 利用平行线的性质即可求解.
【详解】当在点A和之间时,
延长交于点F,
∵
∴
∵
∴
∵
∴;
延长交于点F,
∵
∴
∵
∴
∵
∴;
故答案为:或.
2.(24-25七年级上·江苏宿迁·期末)绚丽多彩的舞台离不开灯光的氛围,不同类型的灯,呈现出不同舞台灯光.光速灯发出的光速是一根明亮的细长的光柱,如图,在舞台上方平行的灯轨、上分别安置了可以旋转的光速灯A和C,光速灯A的光束按每秒的速度顺时针旋转便立即回转,光速灯C的光束自以每秒的速度顺时针旋转便立即停止,若光速灯C先旋转6秒,光速灯A才开始旋转,当光速灯A旋转时间为 秒时,两束光线平行.
【答案】3或
【知识点】解一元一次方程(一)——合并同类项与移项、根据平行线的性质求角的度数
【分析】本题考查了平行线的性质,一元一次方程,正确计算相应的旋转角度数是解题的关键;
分旋转小于时和大于两种情况,根据平行线的性质表示出数据,列出一元一次方程,求解即可.
【详解】解设光速灯A旋转时间为t秒,则C旋转的时间为秒,
当旋转小于时,如图所示:
∵,,
∴,,
∴
∵按每秒的速度顺时针旋转,以每秒的速度顺时针旋转,
∴,,
∴,
解得:;
当旋转大于回转时,如图所示:
∵,,
∴,,
∴
,,
解得:;
综上所述:旋转时间为3秒或秒,
故答案为:3或.
压轴能力测评(10题)
一、单选题
1.(24-25八年级上·广东深圳·期中)光从空气斜射入水中,传播方向会发生变化.如图,表示水面的直线与表示水底的直线平行,光线从空气射入水中,改变方向后射到水底处,是的延长线,若,,则的度数是( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】根据平行线的性质求角的度数、平行线的性质在生活中的应用
【分析】本题考查平行线的性质,由平行线的性质推出,由平角定义得到,于是得到.
【详解】解:,
,
,
.
故选:A.
2.(24-25八年级上·全国·期中)如图,将一副直角三角尺的其中两个顶点重合叠放,其中含角的三角尺固定不动,将含角的三角尺绕顶点顺时针转动(转动角度小于),当与三角尺的其中一条边所在的直线互相平行时,的度数是( )
A.或或 B.或或
C.或或 D.或或
【答案】C
【知识点】三角板中角度计算问题、根据平行线的性质求角的度数
【分析】本题考查了平行线的性质、三角板中角度的计算,分三种情况:当时;当时;当时;分别求解即可得解,采用分类讨论的思想是解此题的关键.
【详解】解:∵是含有角的三角板,
∴,,,
∵是含有的三角板,
∴,,
∵在旋转的过程中(转动角度小于),与的一边平行,
∴有以下三种情况:
如图,当时,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴为的平分线,即,
∴;
如图,当时,
∵,
∴,
如图,当时,
∵,
∴,
∴;
故选:C.
二、填空题
3.(24-25七年级上·黑龙江哈尔滨·期中)健康骑行越来越受到老百姓的喜欢,某品牌的自行车的平面示意图如图,自行车的前轴与后轴所在直线与地面平行,车架与地面平行,自行车的中轴处与座位处在一条直线上,若,,则的度数是 .
【答案】/105度
【知识点】根据平行线的性质求角的度数
【分析】本题考查了平行线的性质,角度和差,三角形的内角和定理,由得,即,由得,则有,又,最后用角度和差即可求解,掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴,即,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
4.(23-24七年级下·河北保定·期末)一副直角三角尺按如图1所示的方式叠放,现将含角的三角尺固定不动,将含角的三角尺绕顶点A顺时针转动至图2的位置,在此过程中,若两块三角尺至少有一组边互相平行,解决下列问题:
(1)如图3,当 时,;
(2)在旋转过程中,其它可能符合条件的度数为 .
【答案】 15 或或
【知识点】三角板中角度计算问题、根据平行线的性质求角的度数
【分析】本题考查的是平行线的判定与性质,根据题意画出图形,利用平行线的性质及直角三角板的性质求解是解答此题的关键.
(1)画出图形,并根据平行线的性质求解即可;
(2)分四种情况进行讨论,分别依据平行线的性质进行计算即可得到的度数,再找到关于点中心对称的情况即可求解.
【详解】解:(1)如图,当时,
,
,
,
点与点重合,
三点共线,即如图,
;
故答案为:15;
(2)如图,当时,;
如图,当时,
,
,
;
当时,如图,
,
,
.
符合条件的度数为或或,
故答案为:或或
三、解答题
5.(24-25七年级上·黑龙江哈尔滨·期中)如图,已知,.
(1)求证:;
(2)若,射线平分,求的度数.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【知识点】角平分线的有关计算、根据平行线的性质求角的度数、根据平行线判定与性质证明
【分析】本题主要考查了平行线的性质与判定,角平分线的定义:
(1)先由两直线平行,同旁内角互补得到,再证明,即可证明;
(2)由角平分线的定义得到,则由两直线平行,内错角相等即可得到.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:∵,射线平分,
∴,
∵,
∴.
6.(24-25七年级上·黑龙江哈尔滨·期中)如图,平分,.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,点F为线段上一点,连接,求证:;
(3)如图3,在(2)的条件下,在射线上取点G,连接,使得,当,时,求的度数;
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【知识点】角平分线的有关计算、根据平行线判定与性质证明
【分析】本题考查了平行线的性质和判定,角平分线的定义等知识点,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.
(1)根据角平分线的定义得出,求出,根据平行线的判定得出即可;
(2)过作,求出,根据平行线的性质得出,,即可求出答案;
(3)设,求出,根据平行线的性质得出,根据角平分线的定义得出,根据平行线的性质得出,得出方程,求出即可.
【详解】(1)证明:平分,
,
,
,
;
(2)证明:过作,如图,
,
,
,,
,
即;
(3)解:设,
,,
,
由(1)知:,
,
,
平分,
,
,
,
,
,
解得:,
即.
7.(24-25七年级上·全国·课后作业)已知,试回答下列问题:
(1)如图①,判断是否平行.
(2)如图②,若点在上,且满足,并且平分.求的度数.
(3)在(2)的条件下,若平行移动,如图③,那么与的度数之比是否随之发生变化?若变化,试说明理由;若不变,求出这个比值.
【答案】(1)
(2)
(3)与的度数之比不发生变化,与的度数之比是,理由见解析
【知识点】根据平行线判定与性质证明、根据平行线的性质求角的度数、根据平行线的性质探究角的关系、角平分线的有关计算
【分析】贝泰妮主要考查了平行线的性质与判定,角平分线的定义:
(1)根据平行线的性质得到,进而得到,则;
(2)由平行线的性质得到,由角平分线的定义得到,再由,可得;
(3)由平行线的性质得到,则可得到,则与的度数之比是.
【详解】(1)解:∵,
∴,
又∵,
∴,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
又∵,
∴;
(3)解:与的度数之比不发生变化,为,理由如下:
∵,
∴,,
又∵,
∴,
∴与的度数之比是.
8.(24-25七年级上·吉林长春·阶段练习)如图 1, , 平分 ,点 E 在射线 上, ,垂足为点 D , 平分 ,交射线 于点 F ,点 P 是射线上一点,连结 .
(1)如图 1,若 平分 ,则.
(2)如图 2,若 ,求的度数.
(3)如图 3,若 ,则
(4)若,直接写出的度数
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)或
【知识点】几何图形中角度计算问题、角平分线的有关计算、垂线的定义理解、根据平行线的性质求角的度数
【分析】(1)先求解,,再求解,再利用角的和差关系可得答案;
(2)证明,结合,从而可得答案;
(3)证明,可得;
(4)分两种情况讨论:在的外部,在的内部,再求解,再利用角的和差可得答案.
【详解】(1)解: ,
,
平分 ,
,
平分 ,
,
,
故答案为:;
(2)解: , ,
,
,
,
,
;
(3)解: ,
,
平分 , ,
,
,
(4)解:如图,当在的外部时,
,,
,
;
如图,当在的内部时,
同理,,
;
综上可知,的度数为或.
【点睛】本题考查的是垂直的定义,角平分线的定义,平行线的性质,角的和差运算,清晰的分类讨论是解本题的关键.
9.(23-24七年级上·江苏扬州·期中)【模型发现】某校七年级数学兴趣小组的同学在活动中发现:如图1的几何图形,很像小猪的猪蹄,于是大家就把这个图形形象的称为“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,,则有.请你证明这个结论.
(2)【运用】如图2,,、是、之间的两点,且,请你利用(1)中“猪蹄模型”的结论,找出、、三者之间的数量关系,并说明理由.
(3)【延伸】如图3,,点、分别在、上,、分别平分和,且.如果,那么等于多少?(用含的代数式表示,请直接写出结论,无需证明)
【答案】(1)见解析
(2),理由见解析
(3)等于
【知识点】平行公理推论的应用、根据平行线的性质探究角的关系、根据平行线的性质求角的度数
【分析】本题考查了平行线的性质,利用“猪蹄模型”是解题关键.
(1)如图,过作.得,故,,因此.
(2)过作.由(1)①.再得出②,由①②得,即,再求解即可.
(3)由角平分线得,,由“猪蹄模型”得,再利用平行线和三角形内角和计算即可.
【详解】(1)证明:如图,过作.
,
,
,,
.
(2)解:、、三者之间的数量关系:.
理由如下:
如图:过作.
由(1)①.
,
,
②,
①②得,
即,
,
,
.
答:、、三者之间的数量关系:.
(3)证明:、分别平分和,
,,
由(1)结论得:,
,
.
,
,
,
由三角形内角和得:
.
答:等于.
10.(23-24七年级下·重庆梁平·期末)如图1,将一副三角板按图中所示位置摆放,点F在直线上,且,与相交于点G,其中,,,,.
(1)______度;
(2)若三角板绕F点按顺时针方向旋转,如图2,当时,此时的度数;
(3)在(2)的前提下,三角板绕F点按逆时针方向以每秒的速度旋转,设旋转的时间为t秒,当时,在这个旋转过程中,是否还存在三角板的某一条边与平行的情况?若存在,请在备用图上画出大致图形,并求出所有满足题意的t值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在;画图见解析;15秒或45秒或60秒
【知识点】根据平行线的性质求角的度数、三角板中角度计算问题、其他问题(一元一次方程的应用)
【分析】本题主要考查了平行线的性质、一元一次方程的应用等知识点,
(1)过G作,由平行线的性质得出,,再由计算即可得出答案;
(2)过F作,由平行线的性质得出,,再由计算即可得出答案;
(3)分三种情况:当时,当时,当时,过F作,分别利用平行线的性质建立方程,解方程即可得出答案;
熟练掌握平行线的性质,合理作出辅助线是解此题的关键.
【详解】(1)如图1,过G作,
∴,,
∴,
故答案:;
(2)如图2,过F作,
∵,
∴.
∴,,
∴;
(3)如图3,当时,
∵,,
∴,
∴,
∴,解得:,
如图4,当时,
∵,,
∴,
∴,解得:,
如图5,当时,过F作.
∵,,
∴.
∴,,
∴,解得:,
综上,三角板旋转的时间为15秒或45秒或60秒时,存在三角板的某一条边与平行的情况.
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专题09 平行线的判定与性质的五种考法
目录
解题知识必备 1
压轴题型讲练 1
类型一、由平行线的判定与性质进行计算 1
类型二、由平行线的判定与性质探究角度之间的关系 4
类型三、由平行线的判定与性质确定角度定值问题 14
类型四、由平行线的判定与性质解决三角尺问题 19
类型五、由平行线的判定与性质解决旋转问题 25
压轴能力测评(10题) 29
解题知识必备
1. 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.)
2. 平行线的性质
1. 两条平行被第三条直线所截同位角相等.简单说成两直线平行同位角相等.
2. 两条平行线被第三条直线所截内错角相等.简单说成两直线平行内错角相等.
3. 两条平行线被第三条直线所截同旁内角互补.简单说成两直线平行同旁内角互补.
压轴题型讲练
类型一、由平行线的判定与性质进行计算
例题:(24-25七年级上·江苏淮安·期末)如图,直线分别与直线相交,,.
(1)请判断直线与的位置关系,并说明理由;
(2)若,则______.
【变式训练】
1.(2024八年级上·全国·专题练习)如图,已知.
如
(1)求证:;
(2)若,求的度数.
2.(24-25八年级上·陕西渭南·期末)如图,在四边形中,A为延长线上一点,连接交于点F,且.
(1)若,求的度数;
(2)若,求证:.
类型二、由平行线的判定与性质探究角度之间的关系
例题:(24-25七年级下·全国·课后作业)如图,直线,是一条折线段,平分.
(1)如图①,若,探究和的数量关系;
(2)平分,直线交于点F
①如图②,探究和的数量关系,并说明理由;
②当点E在直线之间时,若,直接写出的度数.
【变式训练】
1.(23-24七年级下·江西九江·阶段练习)如图,已知,.点P是射线上一动点(与点A不重合)、,分别平分和,分别交射线于点C,D.
(1)求的度数.
(2)当点运动到使时,求的度数.
(3)当点运动时,与之间的数量关系是否随之发生变化?若不变化.请写出它们之间的关系,并说明理由;若变化,请写出变化规律.
(4)当点运动到使时,的度数是多少?为什么?
2.(23-24七年级上·吉林长春·期末)如图,,点E、F分别在直线、上,点P是、之间的一个动点.
(1)如图①,当点P在线段左侧时,求证:,,之间的数量关系.
(2)如图②,当点P在线段右侧时,,,之间的数量关系为______.
(3)若,的平分线交于点Q,且,则______.
3.(24-25七年级上·山西临汾·期末)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.
类型三、由平行线的判定与性质确定角度定值问题
例题:(23-24七年级下·湖北武汉·期末)如图1,直线,点A,B在直线上,点、在上,线段交线段于点,且.
(1)求证:;
(2)如图2,当F,G分别在线段、上,且,,标记为,为.
①若,求的度数;
②当k为何值时,为定值,并求此定值.
【变式训练】
1.(23-24七年级下·山东济南·期中)如图1,,点A、C分别在射线和上,.
(1)若,则 ;
(2)小明同学发现:无论如何变化,的值始终为定值,并给出了一种证明该发现的辅助线作法:如图2,过作A作,交于M.请你根据小明同学提供的辅助线(或自己添加其它辅助线),确定该定值,并说明理由;
(3)如图3,若把题干中的“改为“”,其它条件保持不变,试猜想与的数量关系,并说明理由.
2.(23-24七年级下·贵州遵义·期中)今年春节期间,为了营造节日氛围,各地纷纷上演各种“灯光秀”.“灯光秀”为了强化灯光效果,某地在河的两岸安置了可旋转探照灯.如图1,灯A射线自开始顺时针旋转至便立即回转,灯B射线自开始顺时针旋转至便立即回转,两灯不停交叉照射.若灯A转动的速度是秒,灯B转动的速度是秒,两灯同时转动,转动时间为t秒,假定这一带两岸河堤是平行的,即,且.
(1)______°(用含t的式子表示);
(2)当时,求的度数;
(3)如图2,在灯A射线已转过但未到达时.若两灯射出的光束交于点C,过C作交于点D,在转动过程中,的比值是否为定值,若是,求出这个定值,若不是,请说明理由.
类型四、由平行线的判定与性质解决三角尺问题
例题:(24-25七年级上·江苏宿迁·期末)如图,将一副三角板的两个直角顶点叠放在一起,其中.
(1)如图①,点在直线的上方,若,则______,______;
(2)如图②,点在直线的下方,若,求的度数;
(3)若保持三角板不动,三角板绕直角顶点顺时针旋转一周,当时,直接写出的度数.
【变式训练】
1.(24-25九年级上·辽宁铁岭·期中)将一副直角三角板如图1,摆放在直线上(直角三角板和直角三角板,,,,),保持三角板不动,将三角板绕点以每秒的速度逆时针旋转,旋转时间为秒,当与射线重合时停止旋转.
(1)如图2,当为的角平分线时,求此时的值;
(2)当旋转至的外部时,求与的数量关系;
(3)在旋转过程中,当三角板的其中一边平行于三角板的某一边时,求此时等于______(直接写出答案即可).
2.(24-25七年级上·黑龙江绥化·阶段练习)三角板是学习数学的重要工具,将一副三角板中的两块直角三角板的直角顶点按如图所示的方式叠放在一起,当,且点在直线的上方时,解决下列问题:(友情提示,,).
(1)①若,则的度数为 ;
②若,则的度数为 ;
(2)由(1)猜想与的数量关系,请说明理由;
(3)这两块三角板是否存在一组边互相平行的情况?若存在,请直接写出的度数的所有可能的值;若不存在,请说明理由.
类型五、由平行线的判定与性质解决旋转问题
例题:(23-24七年级下·河南许昌·期末)如图所示的是激光位于初始位置时的平面示意图,其中,是直线上的两个激光灯,,现激光绕点以每秒的速度逆时针旋转,同时激光绕点以每秒的速度顺时针旋转,设旋转时间为秒,当时,的值为 .
【变式训练】
1.(23-24七年级下·河南郑州·期末)将一副三角板如图放置(其中,且),在保持不动的前提下,绕点A旋转,当时,的度数为 .
2.(24-25七年级上·江苏宿迁·期末)绚丽多彩的舞台离不开灯光的氛围,不同类型的灯,呈现出不同舞台灯光.光速灯发出的光速是一根明亮的细长的光柱,如图,在舞台上方平行的灯轨、上分别安置了可以旋转的光速灯A和C,光速灯A的光束按每秒的速度顺时针旋转便立即回转,光速灯C的光束自以每秒的速度顺时针旋转便立即停止,若光速灯C先旋转6秒,光速灯A才开始旋转,当光速灯A旋转时间为 秒时,两束光线平行.
压轴能力测评(10题)
一、单选题
1.(24-25八年级上·广东深圳·期中)光从空气斜射入水中,传播方向会发生变化.如图,表示水面的直线与表示水底的直线平行,光线从空气射入水中,改变方向后射到水底处,是的延长线,若,,则的度数是( ).
A. B. C. D.
2.(24-25八年级上·全国·期中)如图,将一副直角三角尺的其中两个顶点重合叠放,其中含角的三角尺固定不动,将含角的三角尺绕顶点顺时针转动(转动角度小于),当与三角尺的其中一条边所在的直线互相平行时,的度数是( )
A.或或 B.或或
C.或或 D.或或
二、填空题
3.(24-25七年级上·黑龙江哈尔滨·期中)健康骑行越来越受到老百姓的喜欢,某品牌的自行车的平面示意图如图,自行车的前轴与后轴所在直线与地面平行,车架与地面平行,自行车的中轴处与座位处在一条直线上,若,,则的度数是 .
4.(23-24七年级下·河北保定·期末)一副直角三角尺按如图1所示的方式叠放,现将含角的三角尺固定不动,将含角的三角尺绕顶点A顺时针转动至图2的位置,在此过程中,若两块三角尺至少有一组边互相平行,解决下列问题:
(1)如图3,当 时,;
(2)在旋转过程中,其它可能符合条件的度数为 .
三、解答题
5.(24-25七年级上·黑龙江哈尔滨·期中)如图,已知,.
(1)求证:;
(2)若,射线平分,求的度数.
6.(24-25七年级上·黑龙江哈尔滨·期中)如图,平分,.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,点F为线段上一点,连接,求证:;
(3)如图3,在(2)的条件下,在射线上取点G,连接,使得,当,时,求的度数;
7.(24-25七年级上·全国·课后作业)已知,试回答下列问题:
(1)如图①,判断是否平行.
(2)如图②,若点在上,且满足,并且平分.求的度数.
(3)在(2)的条件下,若平行移动,如图③,那么与的度数之比是否随之发生变化?若变化,试说明理由;若不变,求出这个比值.
8.(24-25七年级上·吉林长春·阶段练习)如图 1, , 平分 ,点 E 在射线 上, ,垂足为点 D , 平分 ,交射线 于点 F ,点 P 是射线上一点,连结 .
(1)如图 1,若 平分 ,则.
(2)如图 2,若 ,求的度数.
(3)如图 3,若 ,则
(4)若,直接写出的度数
9.(23-24七年级上·江苏扬州·期中)【模型发现】某校七年级数学兴趣小组的同学在活动中发现:如图1的几何图形,很像小猪的猪蹄,于是大家就把这个图形形象的称为“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,,则有.请你证明这个结论.
(2)【运用】如图2,,、是、之间的两点,且,请你利用(1)中“猪蹄模型”的结论,找出、、三者之间的数量关系,并说明理由.
(3)【延伸】如图3,,点、分别在、上,、分别平分和,且.如果,那么等于多少?(用含的代数式表示,请直接写出结论,无需证明)
10.(23-24七年级下·重庆梁平·期末)如图1,将一副三角板按图中所示位置摆放,点F在直线上,且,与相交于点G,其中,,,,.
(1)______度;
(2)若三角板绕F点按顺时针方向旋转,如图2,当时,此时的度数;
(3)在(2)的前提下,三角板绕F点按逆时针方向以每秒的速度旋转,设旋转的时间为t秒,当时,在这个旋转过程中,是否还存在三角板的某一条边与平行的情况?若存在,请在备用图上画出大致图形,并求出所有满足题意的t值;若不存在,请说明理由.
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