内容正文:
特训02 相交线与平行线 压轴题(十二大题型)
含中考热点、新方向等思想培养
目录:
题型1:M型(含锯齿)
题型2:笔尖型
题型3:“鸡翅”型
题型4:“骨折”型
题型5:三角板问题
题型6:动点问题
题型7:平移问题(分类讨论)
题型8:旋转问题(分类讨论)
题型9:翻折问题
题型10:情景探究题
题型11:数学活动题(新方向)
题型12:反证法(新教材)
题型1:M型(含锯齿)
1.已知,AB∥CD.点M在AB上,点N在CD上.
(1)如图1中,∠BME、∠E、∠END的数量关系为: ;(不需要证明)
如图2中,∠BMF、∠F、∠FND的数量关系为: ;(不需要证明)
(2)如图3中,NE平分∠FND,MB平分∠FME,且2∠E+∠F=180°,求∠FME的度数;
(3)如图4中,∠BME=60°,EF平分∠MEN,NP平分∠END,且EQ∥NP,则∠FEQ的大小是否发生变化,若变化,请说明理由,若不变化,求出∠FEQ的度数.
【答案】(1)∠BME=∠MEN﹣∠END;∠BMF=∠MFN+∠FND;(2)120°;(3)不变,30°
【分析】(1)过E作EH∥AB,易得EH∥AB∥CD,根据平行线的性质可求解;过F作FH∥AB,易得FH∥AB∥CD,根据平行线的性质可求解;
(2)根据(1)的结论及角平分线的定义可得2(∠BME+∠END)+∠BMF-∠FND=180°,可求解∠BMF=60°,进而可求解;
(3)根据平行线的性质及角平分线的定义可推知∠FEQ=∠BME,进而可求解.
【解析】解:(1)过E作EH∥AB,如图1,
∴∠BME=∠MEH,
∵AB∥CD,
∴HE∥CD,
∴∠END=∠HEN,
∴∠MEN=∠MEH+∠HEN=∠BME+∠END,
即∠BME=∠MEN﹣∠END.
如图2,过F作FH∥AB,
∴∠BMF=∠MFK,
∵AB∥CD,
∴FH∥CD,
∴∠FND=∠KFN,
∴∠MFN=∠MFK﹣∠KFN=∠BMF﹣∠FND,
即:∠BMF=∠MFN+∠FND.
故答案为∠BME=∠MEN﹣∠END;∠BMF=∠MFN+∠FND.
(2)由(1)得∠BME=∠MEN﹣∠END;∠BMF=∠MFN+∠FND.
∵NE平分∠FND,MB平分∠FME,
∴∠FME=∠BME+∠BMF,∠FND=∠FNE+∠END,
∵2∠MEN+∠MFN=180°,
∴2(∠BME+∠END)+∠BMF﹣∠FND=180°,
∴2∠BME+2∠END+∠BMF﹣∠FND=180°,
即2∠BMF+∠FND+∠BMF﹣∠FND=180°,
解得∠BMF=60°,
∴∠FME=2∠BMF=120°;
(3)∠FEQ的大小没发生变化,∠FEQ=30°.
由(1)知:∠MEN=∠BME+∠END,
∵EF平分∠MEN,NP平分∠END,
∴∠FEN=∠MEN=(∠BME+∠END),∠ENP=∠END,
∵EQ∥NP,
∴∠NEQ=∠ENP,
∴∠FEQ=∠FEN﹣∠NEQ=(∠BME+∠END)﹣∠END=∠BME,
∵∠BME=60°,
∴∠FEQ=×60°=30°.
【点睛】本题主要考查平行线的性质及角平分线的定义,作平行线的辅助线是解题的关键.
2.问题情境:如图1,已知∥,.求的度数.
经过思考,小敏的思路是:如图2,过P作PE∥AB,根据平行线有关性质,可得.
问题迁移:如图3,AD∥BC,点P在射线OM上运动, ,.
(1)当点P在A、B两点之间运动时, 、、之间有何数量关系?请说明理由.
(2)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),请你直接写出、、之间的数量关系.
(3)问题拓展:如图4,∥,是一条折线段,依据此图所含信息,把你所发现的结论,用简洁的数学式子表达为 .
【答案】(1)∠CPD=∠α+∠β,理由见解析
(2)∠CPD=∠β-∠α或∠CPD=∠α-∠β
(3)∠A1+∠A2+…+∠An=∠B1+∠B2+…+
【分析】(1)过P作PE∥AD,根据平行线的判定可得PE∥AD∥BC,再根据平行线的性质即可求解;
(2)过P作PE∥AD,根据平行线的判定可得PE∥AD∥BC,再根据平行线的性质即可求解;
(3)问题拓展:分别过A2,A3…,An-1作直线∥A1M,过B1,B2,…,Bn-1作直线∥A1M,根据平行线的判定和性质即可求解.
【解析】(1)∠CPD=∠α+∠β,理由如下:
如图,过P作PE∥AD交CD于E,
∵AD∥BC,
∴AD∥PE∥BC,
∴∠α=∠DPE,∠β=∠CPE,
∴∠CPD=∠DPE+∠CPE=∠α+∠β;
(2)当P在BA延长线时,∠CPD=∠β-∠α;理由:
如图,过P作PE∥AD交CD于E,
∵AD∥BC,
∴AD∥PE∥BC,
∴∠α=∠DPE,∠β=∠CPE,
∴∠CPD=∠CPE-∠DPE=∠β-∠α;
当P在BO之间时,∠CPD=∠α-∠β.理由:
如图,过P作PE∥AD交CD于E,
∵AD∥BC,
∴AD∥PE∥BC,
∴∠α=∠DPE,∠β=∠CPE,
∴∠CPD=∠DPE-∠CPE=∠α-∠β.
(3)问题拓展:分别过A2,A3…,An-1作直线∥A1M,过B1,B2,…,Bn-1作直线∥A1M,
由平行线的性质和角的和差关系得∠A1+∠A2+…+∠An=∠B1+∠B2+…+.
故答案为:∠A1+∠A2+…+∠An=∠B1+∠B2+…+.
【点睛】本题主要考查了平行线的判定和性质的应用,主要考查学生的推理能力,第(2)问在解题时注意分类思想的运用.
题型2:笔尖型
3.已知直线,P为平面内一点,连接、.
(1)如图1,已知,,求的度数;
(2)如图2,判断、、之间的数量关系,请写出证明过程.
(3)如图3,在(2)的条件下,,平分,若,求的度数.
【答案】(1)
(2),证明见解析
(3)
【分析】(1)过点作,根据平行线的性质可得,,即可求出的度数;
(2)过点作,则,根据平行线的性质可得,,又,即可得出;
(3)交于点,由,得出,由得出,由,得出,由对顶角相等得出,由角平分线的性质得出,即,由(2)得:,代入计算即可求出的度数.
【解析】(1)解:如图1,过点作,
,
,
,
,
,
,
,
;
(2)关系:
证明:如图2,过点作,则,
,,
,
,
,
故答案为:;
(3)如图3,交于点,
,
,
,
,
,
,
,
,
平分,
,
,
由(2)得:,
,
.
【点睛】本题考查了平行线的性质及角平分线的定义,掌握平行线的性质,正确作出辅助线是解题的关键.
4.(1)问题情境:如图1,AB//CD,∠PAB=120°,∠PCD=130°,求∠APC的度数.
小辰的思路是:如图2,过点P作PE//AB,通过平行线性质,可求得∠APC的度数,请写出具体求解过程.
(2)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,设∠CPD=∠,∠ADP=,∠BCP=∠,问:∠、、∠之间有何数量关系?请说明理由.
②在①的条件下,如果点P不在A,B两点之间运动(点P与点A,B,O三点不重合),请直接写出∠、、∠间的数量关系.
【答案】(1)110°;(2)①;②或
【分析】(1)过点P作PE//AB,可得PE//CD,所以由平行线的性质可以求得和的度数,进一步可以得到的度数;
(2)分别过P作PQ//AD,则可得PQ//BC,再由平行线的性质和角的加减运算可以得解.
【解析】解:(1)如图,过点P作PE//AB,则由平行线的性质可得PE//CD,所以:
,所以:
,
所以,;
(2)①,理由如下:
如图,过P作PQ//AD交DC于Q,则由平行线的性质得PQ//BC,所以:
,
∵,∴;
②分两种情况讨论:
第一种情况,P在射线AM上,如图,过P作PQ//AD交射线DN于Q,则由平行线的性质得PQ//BC,所以:
;
第二种情况,点P在OB之间,如图,过P作PQ//AD交射线OD于Q,则由平行线的性质得PQ//BC,所以:
【点睛】本题考查平行线性质的综合应用,在添加辅助线的基础上灵活应用平行线的性质和角的加减运算是解题关键.
题型3:“鸡翅”型
5.如图,已知:点A、C、B不在同一条直线,
(1)求证::
(2)如图②,分别为的平分线所在直线,试探究与的数量关系;
(3)如图③,在(2)的前提下,且有,直线交于点P,,直接写出 .
【答案】(1)见解析
(2),理由见解析
(3)
【分析】(1)过点C作,则,根据平行线的性质可得出、,据此可得;
(2)过点Q作,则,根据平行线的性质、角平分线的定义可得出,结合(1)的结论可得出;
(3)由(2)的结论可得出①,由可得出②,联立①②可求出的度数,再结合( 1)的结论可得出的度数,将其代入中可求出结论.
【解析】(1)在图①中,过点C作,则.
∵,
∴,
∴.
(2)在图2中,过点Q作,则.
∵,
∴.
∵平分,平分,
∴,
∴.
∵,
∴.
(3)∵,
∴,
∴.
∵,
∴.
又∵,
∴,即,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查平行线的判定与性质,解题的关键是熟练掌握平行线的性质、添加辅助线构建平行线.
6.已知,点为平面内一点,于.
(1)如图1,点在两条平行线外,则与之间的数量关系为______;
(2)点在两条平行线之间,过点作于点.
①如图2,说明成立的理由;
②如图3,平分交于点平分交于点.若,求的度数.
【答案】(1)∠A+∠C=90°;(2)①见解析;②105°
【分析】(1)根据平行线的性质以及直角三角形的性质进行证明即可;
(2)①过点B作BG∥DM,根据平行线找角的联系即可求解;②先过点B作BG∥DM,根据角平分线的定义,得出∠ABF=∠GBF,再设∠DBE=α,∠ABF=β,根据∠CBF+∠BFC+∠BCF=180°,可得2α+β+3α+3α+β=180°,根据AB⊥BC,可得β+β+2α=90°,最后解方程组即可得到∠ABE=15°,进而得出∠EBC=∠ABE+∠ABC=15°+90°=105°.
【解析】解:(1)如图1,AM与BC的交点记作点O,
∵AM∥CN,
∴∠C=∠AOB,
∵AB⊥BC,
∴∠A+∠AOB=90°,
∴∠A+∠C=90°;
(2)①如图2,过点B作BG∥DM,
∵BD⊥AM,
∴DB⊥BG,
∴∠DBG=90°,
∴∠ABD+∠ABG=90°,
∵AB⊥BC,
∴∠CBG+∠ABG=90°,
∴∠ABD=∠CBG,
∵AM∥CN,BG∥DM,
∴∠C=∠CBG,
∠ABD=∠C;
②如图3,过点B作BG∥DM,
∵BF平分∠DBC,BE平分∠ABD,
∴∠DBF=∠CBF,∠DBE=∠ABE,
由(2)知∠ABD=∠CBG,
∴∠ABF=∠GBF,
设∠DBE=α,∠ABF=β,
则∠ABE=α,∠ABD=2α=∠CBG,
∠GBF=∠AFB=β,
∠BFC=3∠DBE=3α,
∴∠AFC=3α+β,
∵∠AFC+∠NCF=180°,∠FCB+∠NCF=180°,
∴∠FCB=∠AFC=3α+β,
△BCF中,由∠CBF+∠BFC+∠BCF=180°得:
2α+β+3α+3α+β=180°,
∵AB⊥BC,
∴β+β+2α=90°,
∴α=15°,
∴∠ABE=15°,
∴∠EBC=∠ABE+∠ABC=15°+90°=105°.
【点睛】本题主要考查了平行线的性质的运用,解决问题的关键是作平行线构造内错角,运用等角的余角(补角)相等进行推导.余角和补角计算的应用,常常与等式的性质、等量代换相关联.解题时注意方程思想的运用.
题型4:“骨折”型
7.如图1,MN∥PQ,点C、B分别在直线MN、PQ上,点A在直线MN、PQ之间.
(1)求证:∠CAB=∠MCA+∠PBA;
(2)如图2,CD∥AB,点E在PQ上,∠ECN=∠CAB,求证:∠MCA=∠DCE;
(3)如图3,BF平分∠ABP,CG平分∠ACN,AF∥CG.若∠CAB=60°,求∠AFB的度数.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)120°.
【分析】(1)过点A作AD∥MN,根据两直线平行,内错角相等得到∠MCA=∠DAC,∠PBA=∠DAB,根据角的和差等量代换即可得解;
(2)由两直线平行,同旁内角互补得到∴、∠CAB+∠ACD=180°,由邻补角定义得到∠ECM+∠ECN=180°,再等量代换即可得解;
(3)由平行线的性质得到,∠FAB=120°﹣∠GCA,再由角平分线的定义及平行线的性质得到∠GCA﹣∠ABF=60°,最后根据三角形的内角和是180°即可求解.
【解析】解:(1)证明:如图1,过点A作AD∥MN,
∵MN∥PQ,AD∥MN,
∴AD∥MN∥PQ,
∴∠MCA=∠DAC,∠PBA=∠DAB,
∴∠CAB=∠DAC+∠DAB=∠MCA+∠PBA,
即:∠CAB=∠MCA+∠PBA;
(2)如图2,∵CD∥AB,
∴∠CAB+∠ACD=180°,
∵∠ECM+∠ECN=180°,
∵∠ECN=∠CAB
∴∠ECM=∠ACD,
即∠MCA+∠ACE=∠DCE+∠ACE,
∴∠MCA=∠DCE;
(3)∵AF∥CG,
∴∠GCA+∠FAC=180°,
∵∠CAB=60°
即∠GCA+∠CAB+∠FAB=180°,
∴∠FAB=180°﹣60°﹣∠GCA=120°﹣∠GCA,
由(1)可知,∠CAB=∠MCA+∠ABP,
∵BF平分∠ABP,CG平分∠ACN,
∴∠ACN=2∠GCA,∠ABP=2∠ABF,
又∵∠MCA=180°﹣∠ACN,
∴∠CAB=180°﹣2∠GCA+2∠ABF=60°,
∴∠GCA﹣∠ABF=60°,
∵∠AFB+∠ABF+∠FAB=180°,
∴∠AFB=180°﹣∠FAB﹣∠FBA
=180°﹣(120°﹣∠GCA)﹣∠ABF
=180°﹣120°+∠GCA﹣∠ABF
=120°.
【点睛】本题主要考查了平行线的性质,线段、角、相交线与平行线,准确的推导是解决本题的关键.
8.已知直线,P为平面内一点,连接.
(1)如图1,已知,求的度数;
(2)如图2,判断之间的数量关系为 .
(3)如图3,在(2)的条件下,,平分,若,求的度数.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)首先过点P作,则可得,然后由两直线平行,同旁内角互补以及内错角相等,即可求解;
(2)作,可得,根据平行线的性质,即可证得;
(3)先证明,利用(2)的结论即可求解.
【解析】(1)解:∵,
过点P作,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)解:,
如图,作,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∵,
∴;
∴;
(3)解:设交于O,如图,
∵,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
由(2)得,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了平行线的性质以及角平分线的定义.注意掌握辅助线的作法,注意掌握数形结合思想的应用.
题型5:三角板问题
9.问题情境:在数学综合实践活动课上,老师让同学们以“两条平行直线,和一块含的直角三角板(,,,)”为背景,开展数学探究活动.
问题探究:
(1)如图1,将直角三角板的边放置于直线上,则________,________.
(2)把直角三角板绕点B转动,位置如图2所示,点C恰好落在直线上,若,求、的度数.
(3)如图3,把直角三角板绕点B转动,使得点C落在直线,之间,点A落在直线的上方,若,请直接写出的度数.
【答案】(1),;
(2),;
(3).
【分析】(1)结合三角板的度数及邻补角求得,,再由平行线的性质求解即可;
(2)由平角和平行线的性质求得,,结合求得,最后由平角定义求解即可;
(3),如图,过作,由平行线的性质即平角求得,再由得结合求出,即可求解.
【解析】(1)解:在直线上,,,
,,
,
,,
故答案为:,;
(2),,
,
,
,,
,
,
;
(3),
如图,过作,
,
,
,,,
,
,
,
,
,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了平行线的性质,与三角板有关的角的计算,邻补角的性质;解题的关键是数量掌握平行线的性质.
10.在七年级的“平行线的性质与判定”的学习中,我们常借助于三角板来研究其相关知识,现有一副三角板如图1所示,其中.请同学们结合已有的知识及活动经验,解决下列问题:
【初步感知】
(1)如图2,将上述三角板的直角顶点重合在一起.当时,_________.
(2)如图3,当CA平分时,请写出图中两条平行的直线,并说明理由.
【深度探究】
(3)将上述三角板按图4所示的方式摆放,点A,B在直线GH上,点D,F在直线MN上,直线,保持三角板ABC不动,现将三角板DEF绕点D以每秒的速度顺时针旋转,设旋转时间为,且,则是否存在t的值,使边BC与另一块三角板DEF的一条边平行?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由.
(4)将上述三角板按图5所示的方式摆放,点C与点D重合,保持三角板ABC不动,将三角板DEF绕点C旋转,使点F在直线BC上方,当两块三角板的两条边互相平行时,若度数的最大值为m,最小值为n,则_________.
【答案】(1),(2).理由见解析,(3)存在,t的值为10或40或55.(4)
【解析】解:(1)
(2).理由如下:
因为CA平分,所以.因为,即,,所以.因为,所以,所以.
(3)分情况讨论:①如图1,当时,延长AC交MN于点P,延长BC交MN于点Q,则.因为,所以,所以,所以.由题可知,旋转角,所以,解得.②如图2,当时,延长BC交MN于点T.同理可得,.所以,解得.③如图3,当时,设EF交MV于点K,延长EF交GH于点O.同理可得,.由三角形外角的性质,得,所以,解得.综上所述,t的值为10或40或55.
(4)当三角板DEF绕点C旋转时,因为,点F在直线BC上方,所以.分情况讨论:①如图4,当时,,因为,所以;②如图5,当时,;③如图6,当时,;④如图7,当时,,所以;⑤如图8,当时,延长BC交EF于点G,则,由三角形外角的性质,得,所以.综上所述,度数的最大值,最小值,所以.
题型6:动点问题
11.问题情境:如图1,,,,求度数.
小明的思路是:过作,通过平行线性质来求.
(1)按小明的思路,易求得的度数为______度;(直接写出答案)
(2)问题迁移:如图2,,点在射线上运动,记,,当点在、两点之间运动时,问与、之间有何数量关系?请说明理由;
(3)在(2)的条件下,如果点在、两点外侧运动时(点与点、、三点不重合),请直接写出与、之间的数量关系.
【答案】(1)
(2),理由见解析
(3)当在延长线上时,;当在延长线上时,.
【分析】(1)过点作,通过平行线性质求即可;
(2)过点作,交于,推出,根据平行线的性质得出,,即可得出答案;
(3)分两种情况:在延长线上时,在延长线上时,分别画出图形,根据平行线的性质得出,即可得出答案.
【解析】(1)解:过点作,
,
,
,,
,,
,,
.
故答案为:;
(2),
理由:如图,过点作,交于,
,
,
,,
;
(3)当在延长线上时,如图所示,
由(2)可知,,
,
当在延长线上时,如图所示,
由(2)可知,,
,
【点睛】本题主要考查了平行线的性质和判定的应用,主要考查学生的推理能力,题目是一道比较典型的题目,解题时注意分类思想的运用.
题型7:平移问题(分类讨论)
12.如图,直线,A,B为直线a上不重合的两点(点B在A的右侧),直线,分别与b相交于点C,D,,.P为直线上一点,且满足.将线段沿直线平移,得到线段,点E在直线上,连接,,直线与直线交于点G.
(1)如图1,求的度数;
(2)如图2,若,求的度数;
(3)在线段平移的过程中,若,求的度数.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】本题考查平行线的判定和性质,掌握平行线的性质是解题的关键.
(1)根据可得,,然后利用角的和差解题即可;
(2)过点P作,则有,即可得到,然后利用垂直的定义解题即可;
(3)过点G作,即可得到得到,,然后根据交的和差解题即可.
【解析】(1)解:∵,
∴,,
∴;
(2)解:如图,过点P作,
∵将线段沿直线平移,得到线段,,
∴,
∴,,
又∵,
∴,即,
∴,
解得,
,
,
由平移知,,
,
,
,
;
(3)解:过点G作,
∵将线段沿直线平移,得到线段,,
∴
∴,,
又∵,
∴
如图,:过点G作,
∵将线段沿直线平移,得到线段,,
∴
∴,,
又∵,
∴
综上所述,的度数为或.
题型8:旋转问题(分类讨论)
13.如图,已知为直线上一点,动点在直线上(在的右侧)且满足在外部且平分交于点.
(1)如图1,若,求的度数;
(2)如图2,若射线上有一点满足,请探究与之间的数量关系并说明理由;
(3)如图3,若,射线从与射线重合的位置出发,绕点以每秒的速度顺时针旋转,同时射线从与射线重合的位置出发,绕点以每秒的速度逆时针旋转,设旋转的时间为秒,当射线和射线平行时,求出的值.
【答案】(1)
(2)
(3)或或
【分析】本题考查了平行线的性质,角的平分线,余角的计算,一元一次方程的应用,分类计算
(1)根据,,得到,结合平分,得到,根据,得到,利用平行线的性质计算的度数即可.
(2)设,则,根据,,得到,结合平分,得到,根据,得到,利用平行线的性质得,
,根据。消去x即可得到与之间的数量关系.
(3)根据,,得到,,根据题意,,,根据平行线的判定,分类计算即可.
【解析】(1)∵,,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴.
(2)与之间的数量关系为:.理由如下:
设,则,
∵,,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,,
∵,,
∴.
(3)∵,,,
∴,,
∴,,
根据题意,,,
如图,当时,,
∴,
解得;
如图,当时,,
∵,,
∴,
∴,
∴,
解得;
如图,当时,,
∵,,
∴,
∴,
解得;
如图,当时,,
∵,,
∴,
∴,
解得,舍去;
综上所述,当或或时,射线和射线平行.
14.某段铁路两旁安置了两座可旋转探照灯.已知,为上两点,连接,,平分交于点,为上一点,连接.
(1)求______
(2)如图,为上一点,连接.当时,试说明:;
(3)探照灯照出的光线在铁路所在平面旋转,探照灯射出的光线以每秒度的速度逆时针转动,探照灯射出的光线以每秒度的速度逆时针转动,转至射线后立即以相同速度回转,若它们同时开始转动,设转动时间为秒,当回到出发时的位置时同时停止转动,则在转动过程中,当与互相平行或垂直时,请直接写出此时的值.
【答案】(1);
(2)证明见解析;
(3)或或或或.
【分析】()利用平行线的性质和角平分线的性质解答即可;
()由可得,再利用平行线的性质可得,即可求证;
()分五种情况画图,列出关于的式子即可解答即可求解;
本题考查了平行线的性质和判定,角平分线的性质,一元一次方程的应用,运用分类讨论思想解答是解题的关键.
【解析】(1)解:∵,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴;
(3)解:,当时,则,如图,
∵,
∴,
∴,
由题意得,,,
∴,
∴;
当时,则,如图,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
若转射线后回旋,
当时,则,如图,
∵,
.
,
.
.
当时,则,如图,
由题意得,, ,
∴,
∴
∴;
当时,,如图,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
综上,的值为或或或或.
题型9:翻折问题
15.在综合与实践课上,老师让同学们以“三角板与平行线”为主题开展数学活动.已知直线、,直角三角板,,,.
(1)小明将三角板按如图1方式摆放,点在上,边与交于点,若,则____________°;
(2)小亮将三角板按如图2方式摆放,点、分别在、上,的角平分线与的角平分线交于点,若,求的度数;
(3)小颖将图2中的三角板进行适当转动,点、仍然分别在、上,如图3,再将沿边翻折,边的对应边与交于点,小颖给出下列两个结论:
①的值不变;②的值不变.
其中只有一个是正确的,你认为哪个是正确的?请说明理由.
【答案】(1)40
(2)
(3)②正确,不变值为2
【分析】(1)证明,再利用角的和差运算可得答案;
(2)如图,过作,而,可得,可得,,证明,可得,,再进一步可得答案;
(3)设,可得,同理可得:,则,再进一步可得答案;
【解析】(1)解:∵,,
∴,
∵,
∴;
(2)解:如图,过作,而,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,,
∵,
∴,,
∵平分,平分,
∴,,
∴,
同理可得:;
(3)解:②的值不变,理由如下:
设,
∴,
同理可得:,
∴,
∴;;
∴①的值变化;②的值不变.
【点睛】本题考查的是平行线的判定与性质,角平分线的含义,角的和差倍分关系,作出合适的辅助线是解本题的关键.
题型10:情景探究题
16.【问题情境】已知,,平分交于点.
【问题探究】
()如图,,,,试判断与的位置关系,并说明理由;
【问题解决】
()如图,,若,时,求的度数;
【问题拓展】
()如图,若,试说明.
【答案】(),理由见解析;();()证明见解析.
【分析】()根据平行线的判定得,再根据平行线的性质、角平分线定义及角的和差计算可得角相等,最后根据内错角相等判定两条直线平行;
()根据平行线的判定和性质得的度数,再运用角平分线定义求得的度数,进一步求得的度数,再根据平行线的判定得,由平行线的性质可得,代入计算即可求解;
()同理()即可求证;
本题考查了平行线的性质与判定,平行公理的推论,掌握平行线的判定和性质是解题的关键.
【解析】()解:,理由如下:
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,,
∵平分,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
()解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
()证明:∵,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
题型11:数学活动题(新方向)
17.数学活动课上,老师带领学生们进行了折纸的系列综合实践活动:
〖活动素材〗如图,长方形纸片.
〖活动1〗如图1,将长方形纸片 进行折叠,第1次折叠,折叠后与交于点G,在探究过程中,同学们通过测量发现与的度数总是相等的;
〖活动2〗如图2,在活动1的基础上,将长方形纸片进一步折叠,第 2次沿折叠,且,同学们通过研究发现与之间也存在一定的数量关系;
〖活动3〗如图3,在活动2的基础上,作的平分线,并反向延长与的平分线交于点Q,与之间是否也存在确定的数量关系呢?
〖任务1〗求证:;
〖任务2〗若,求的度数;
〖任务3〗请画出点 Q,并直接写出与之间的数量关系.
【答案】〖任务1〗 〖任务2〗 〖任务3〗
【分析】本题考查平行线的判定和性质,折叠的性质,角平分线的定义,作辅助线构造平行线是解题的关键.
(1)根据折叠的性质和平行线的性质解题即可;
(2)根据平行线的性质得到,然后根据角的和差得到,然后根据解题即可;
(3)根据任务的结论计算,然后过点作,则,然后根据平行线的性质得到,,然后根据即可得到结论.
【解析】解:〖任务1〗如图1,则,
又∵
∴,
∴;
〖任务2〗解:由折叠可得,
∵
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴
∴,
∴,
∴;
〖任务3〗由折叠可得,
∵
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴
∴,
∴,
∴;
∵平分,平分,
∴,,
∴,
过点作,
∵,
∴,
∴,,
∴.
18.【问题情境】在数学课上,老师组织班上的同学开展了探究两角之间数量关系的数学活动.
已知直线,点E、G分别为直线、上的点,点F是与之间任意一点,连按、.直线,直线l分别交、于M、N两点.
【探索发现】(1)如图1,求证:;
【深入探究】(2)如图2,求证:;
【拓广探索】(3)如图3,平分,平分,过点F作的垂线交于点H,连接,,,求的度数.
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)
【分析】本题主要考查了平行线的性质,平行公理的应用,角平分线定义,解题的关键是作出辅助线,熟练掌握平行线的性质.
(1)根据平行线的性质得出,,然后证明结论即可;
(2)延长交于点 P,过点P作交于点 Q,根据平行线的性质得出,,证明,根据平行线的性质得出,即可证明结论;
(3)设,得出, 根据角平分线定义得出,过点作 , 根据平行线的性质得出 ,过点作,根据平行线的性质得出,,求出,根据,求出结果即可.
【解析】(1)证明:直线,
,
∵,
,
∴;
(2)证明:延长交于点 P,过点P作交于点 Q,
,,
,
直线,
∴,
;
(3)解:设,
,
平分,
,
,
,
,
,
过点作,
,
,
平分,
,
过点作,
,
∵,,
∴,
∴,
,
,
∴.
题型12:反证法
19.如图,平面上有六条两两不平行的直线.试证明:在所有的交角中,至少有一个角小于.
【答案】见解析
【分析】该题主要考查了平面内的相交线,反证法,解题的关键是用反证法证明.
把平面上的直线平行移动,则移动后的直线所成的角与移动前的直线所成的角是相等的,这样,我们就可将所有的直线移动,使它们相交于同一点,此时,情况就相对简单得多.
【解析】解:如图,在平面上任取一点O,过点O分别作这6条直线的平行线,则由平行线的特性,知直线之间互成的角与原来的6条直线之间互成的角相等.
现在我们考虑直线的情况,观察直线与,与与与所成的角,由图不难发现这6个角合成一个平角,即这6个角的和为.
假设这6个角没有一个小于,则这6个角都大于或等于,从而这6个角的和至少为,这是不可能的,所以这6个角中至少有一个角小于.
不妨设与所成的角小于,
则原来的直线与所成的角也必小于.
20.数学是一门充满思维乐趣的学科,现有的数阵A,数阵每个位置所对应的数都是1,2或3.定义ab为数阵中第a行第b列的数.
例如,数阵A第3行第2列所对应的数是3,所以32=3.
(1) 对于数阵A,23的值为 ;若23=2x,则x的值为
(2)若一个的数阵对任意的a,b,c均满足以下条件:
条件一:aa=a;条件二:;则称此数阵是“有趣的”.
①请判断数阵A是否是“有趣的”.你的结论:_______(填“是”或“否”);
②已知一个“有趣的”数阵满足12=2,试计算21的值;
③是否存在“有趣的”数阵,对任意的a,b满足交换律ab=ba?若存在,请写出一个满足条件的数阵;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)2; 1,2,3;(2)①是;②1;③不存在,理由见解析
【分析】(1)根据ab为数阵中第a行第b列的数列式计算即可求出23的值;分三种情况讨论可求出满足23=2x时x的值;
(2)①根据条件一:aa=a和条件二:验证即可;②由,可得,结合可得,再有aa=a可得,从而可求出21的值;③方法一:若存在满足交换律的“有趣的”数阵,依题意,对任意的有:,这说明数阵每一列的数均相同.由,,可得出矛盾. 方法二:由条件二可知,只能取1,2或3,由此可以考虑取值的不同情形,举例验证即可.
【解析】解:(1)第2行第3列的数为2,
∴23的值为2;
第2行第1列,第2行第2列,第2行第3列的数都是2,
∴23=2x,则x的值,1,2,3;
故答案为:2; 1,2,3;
(2)①条件一:11=1,22=2,33=3,满足;
条件二:经验证,满足;
∴数阵A是“有趣的”.
故答案为:是;
②∵,
∴,
∵,
∴,
∵aa=a,
∴,
∴.
③不存在,
理由如下:方法一:
若存在满足交换律的“有趣的”数阵,依题意,对任意的有:
,
这说明数阵每一列的数均相同.
∵,,,
∴此数阵第一列数均为1,第二列数均为2,第三列数均为3,
∴,,与交换律相矛盾.
因此,不存在满足交换律的“有趣的”数阵.
方法二:
由条件二可知,只能取1,2或3,由此可以考虑取值的不同情形.
例如考虑:
情形一:.
若满足交换律,则,
再次计算可知:
,矛盾;
情形二:.
由(2)可知, ,
,不满足交换律,矛盾;
情形三:.
若满足交换律,即,
再次计算可知:
,
与矛盾.
综上,不存在满足交换律的“有趣的”数阵.
【点睛】本题考查了新定义运算,理解“有趣的”的数阵的含义是解答本题的关键.也考查了分类讨论的思想和反证法.
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特训02 相交线与平行线 压轴题(十二大题型)
含中考热点、新方向等思想培养
目录:
题型1:M型(含锯齿)
题型2:笔尖型
题型3:“鸡翅”型
题型4:“骨折”型
题型5:三角板问题
题型6:动点问题
题型7:平移问题(分类讨论)
题型8:旋转问题(分类讨论)
题型9:翻折问题
题型10:情景探究题
题型11:数学活动题(新方向)
题型12:反证法(新教材)
题型1:M型(含锯齿)
1.已知,AB∥CD.点M在AB上,点N在CD上.
(1)如图1中,∠BME、∠E、∠END的数量关系为: ;(不需要证明)
如图2中,∠BMF、∠F、∠FND的数量关系为: ;(不需要证明)
(2)如图3中,NE平分∠FND,MB平分∠FME,且2∠E+∠F=180°,求∠FME的度数;
(3)如图4中,∠BME=60°,EF平分∠MEN,NP平分∠END,且EQ∥NP,则∠FEQ的大小是否发生变化,若变化,请说明理由,若不变化,求出∠FEQ的度数.
2.问题情境:如图1,已知∥,.求的度数.
经过思考,小敏的思路是:如图2,过P作PE∥AB,根据平行线有关性质,可得.
问题迁移:如图3,AD∥BC,点P在射线OM上运动, ,.
(1)当点P在A、B两点之间运动时, 、、之间有何数量关系?请说明理由.
(2)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),请你直接写出、、之间的数量关系.
(3)问题拓展:如图4,∥,是一条折线段,依据此图所含信息,把你所发现的结论,用简洁的数学式子表达为 .
题型2:笔尖型
3.已知直线,P为平面内一点,连接、.
(1)如图1,已知,,求的度数;
(2)如图2,判断、、之间的数量关系,请写出证明过程.
(3)如图3,在(2)的条件下,,平分,若,求的度数.
4.(1)问题情境:如图1,AB//CD,∠PAB=120°,∠PCD=130°,求∠APC的度数.
小辰的思路是:如图2,过点P作PE//AB,通过平行线性质,可求得∠APC的度数,请写出具体求解过程.
(2)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,设∠CPD=∠,∠ADP=,∠BCP=∠,问:∠、、∠之间有何数量关系?请说明理由.
②在①的条件下,如果点P不在A,B两点之间运动(点P与点A,B,O三点不重合),请直接写出∠、、∠间的数量关系.
题型3:“鸡翅”型
5.如图,已知:点A、C、B不在同一条直线,
(1)求证::
(2)如图②,分别为的平分线所在直线,试探究与的数量关系;
(3)如图③,在(2)的前提下,且有,直线交于点P,,直接写出 .
6.已知,点为平面内一点,于.
(1)如图1,点在两条平行线外,则与之间的数量关系为______;
(2)点在两条平行线之间,过点作于点.
①如图2,说明成立的理由;
②如图3,平分交于点平分交于点.若,求的度数.
题型4:“骨折”型
7.如图1,MN∥PQ,点C、B分别在直线MN、PQ上,点A在直线MN、PQ之间.
(1)求证:∠CAB=∠MCA+∠PBA;
(2)如图2,CD∥AB,点E在PQ上,∠ECN=∠CAB,求证:∠MCA=∠DCE;
(3)如图3,BF平分∠ABP,CG平分∠ACN,AF∥CG.若∠CAB=60°,求∠AFB的度数.
8.已知直线,P为平面内一点,连接.
(1)如图1,已知,求的度数;
(2)如图2,判断之间的数量关系为 .
(3)如图3,在(2)的条件下,,平分,若,求的度数.
题型5:三角板问题
9.问题情境:在数学综合实践活动课上,老师让同学们以“两条平行直线,和一块含的直角三角板(,,,)”为背景,开展数学探究活动.
问题探究:
(1)如图1,将直角三角板的边放置于直线上,则________,________.
(2)把直角三角板绕点B转动,位置如图2所示,点C恰好落在直线上,若,求、的度数.
(3)如图3,把直角三角板绕点B转动,使得点C落在直线,之间,点A落在直线的上方,若,请直接写出的度数.
10.在七年级的“平行线的性质与判定”的学习中,我们常借助于三角板来研究其相关知识,现有一副三角板如图1所示,其中.请同学们结合已有的知识及活动经验,解决下列问题:
【初步感知】
(1)如图2,将上述三角板的直角顶点重合在一起.当时,_________.
(2)如图3,当CA平分时,请写出图中两条平行的直线,并说明理由.
【深度探究】
(3)将上述三角板按图4所示的方式摆放,点A,B在直线GH上,点D,F在直线MN上,直线,保持三角板ABC不动,现将三角板DEF绕点D以每秒的速度顺时针旋转,设旋转时间为,且,则是否存在t的值,使边BC与另一块三角板DEF的一条边平行?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由.
(4)将上述三角板按图5所示的方式摆放,点C与点D重合,保持三角板ABC不动,将三角板DEF绕点C旋转,使点F在直线BC上方,当两块三角板的两条边互相平行时,若度数的最大值为m,最小值为n,则_________.
题型6:动点问题
11.问题情境:如图1,,,,求度数.
小明的思路是:过作,通过平行线性质来求.
(1)按小明的思路,易求得的度数为______度;(直接写出答案)
(2)问题迁移:如图2,,点在射线上运动,记,,当点在、两点之间运动时,问与、之间有何数量关系?请说明理由;
(3)在(2)的条件下,如果点在、两点外侧运动时(点与点、、三点不重合),请直接写出与、之间的数量关系.
题型7:平移问题(分类讨论)
12.如图,直线,A,B为直线a上不重合的两点(点B在A的右侧),直线,分别与b相交于点C,D,,.P为直线上一点,且满足.将线段沿直线平移,得到线段,点E在直线上,连接,,直线与直线交于点G.
(1)如图1,求的度数;
(2)如图2,若,求的度数;
(3)在线段平移的过程中,若,求的度数.
题型8:旋转问题(分类讨论)
13.如图,已知为直线上一点,动点在直线上(在的右侧)且满足在外部且平分交于点.
(1)如图1,若,求的度数;
(2)如图2,若射线上有一点满足,请探究与之间的数量关系并说明理由;
(3)如图3,若,射线从与射线重合的位置出发,绕点以每秒的速度顺时针旋转,同时射线从与射线重合的位置出发,绕点以每秒的速度逆时针旋转,设旋转的时间为秒,当射线和射线平行时,求出的值.
14.某段铁路两旁安置了两座可旋转探照灯.已知,为上两点,连接,,平分交于点,为上一点,连接.
(1)求______
(2)如图,为上一点,连接.当时,试说明:;
(3)探照灯照出的光线在铁路所在平面旋转,探照灯射出的光线以每秒度的速度逆时针转动,探照灯射出的光线以每秒度的速度逆时针转动,转至射线后立即以相同速度回转,若它们同时开始转动,设转动时间为秒,当回到出发时的位置时同时停止转动,则在转动过程中,当与互相平行或垂直时,请直接写出此时的值.
题型9:翻折问题
15.在综合与实践课上,老师让同学们以“三角板与平行线”为主题开展数学活动.已知直线、,直角三角板,,,.
(1)小明将三角板按如图1方式摆放,点在上,边与交于点,若,则____________°;
(2)小亮将三角板按如图2方式摆放,点、分别在、上,的角平分线与的角平分线交于点,若,求的度数;
(3)小颖将图2中的三角板进行适当转动,点、仍然分别在、上,如图3,再将沿边翻折,边的对应边与交于点,小颖给出下列两个结论:
①的值不变;②的值不变.
其中只有一个是正确的,你认为哪个是正确的?请说明理由.
题型10:情景探究题
16.【问题情境】已知,,平分交于点.
【问题探究】
()如图,,,,试判断与的位置关系,并说明理由;
【问题解决】
()如图,,若,时,求的度数;
【问题拓展】
()如图,若,试说明.
题型11:数学活动题(新方向)
17.数学活动课上,老师带领学生们进行了折纸的系列综合实践活动:
〖活动素材〗如图,长方形纸片.
〖活动1〗如图1,将长方形纸片 进行折叠,第1次折叠,折叠后与交于点G,在探究过程中,同学们通过测量发现与的度数总是相等的;
〖活动2〗如图2,在活动1的基础上,将长方形纸片进一步折叠,第 2次沿折叠,且,同学们通过研究发现与之间也存在一定的数量关系;
〖活动3〗如图3,在活动2的基础上,作的平分线,并反向延长与的平分线交于点Q,与之间是否也存在确定的数量关系呢?
〖任务1〗求证:;
〖任务2〗若,求的度数;
〖任务3〗请画出点 Q,并直接写出与之间的数量关系.
18.【问题情境】在数学课上,老师组织班上的同学开展了探究两角之间数量关系的数学活动.
已知直线,点E、G分别为直线、上的点,点F是与之间任意一点,连按、.直线,直线l分别交、于M、N两点.
【探索发现】(1)如图1,求证:;
【深入探究】(2)如图2,求证:;
【拓广探索】(3)如图3,平分,平分,过点F作的垂线交于点H,连接,,,求的度数.
题型12:反证法
19.如图,平面上有六条两两不平行的直线.试证明:在所有的交角中,至少有一个角小于.
20.数学是一门充满思维乐趣的学科,现有的数阵A,数阵每个位置所对应的数都是1,2或3.定义ab为数阵中第a行第b列的数.
例如,数阵A第3行第2列所对应的数是3,所以32=3.
(1) 对于数阵A,23的值为 ;若23=2x,则x的值为
(2)若一个的数阵对任意的a,b,c均满足以下条件:
条件一:aa=a;条件二:;则称此数阵是“有趣的”.
①请判断数阵A是否是“有趣的”.你的结论:_______(填“是”或“否”);
②已知一个“有趣的”数阵满足12=2,试计算21的值;
③是否存在“有趣的”数阵,对任意的a,b满足交换律ab=ba?若存在,请写出一个满足条件的数阵;若不存在,请说明理由.
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