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第二章 相交线与平行线 压轴题练习 2024-2025学年 北师大版 数学 七年级下册
一.试题(共20小题)
1.综合与实践:【课题学习】:平行线的“等角转化”功能.
如图1,已知点A是BC外一点,连接AB,AC.求∠BAC+∠B+∠C的度数.
解:过点A作ED∥BC,
∴∠B= ,∠C=∠DAC
又∵∠EAB+∠BAC+∠DAC=180°
∴∠B+∠BAC+∠C= .
【问题解决】(1)阅读并补全上述推理过程;
【解题反思】从上面的推理过程中,我们发现平行线具有“等角转化”的功能,将∠BAC,∠B,∠C“凑”在一起,得出角之间的关系,使问题得以解决.
【方法运用】(2)如图2所示,已知AB∥CD,BE、CE交于点E,∠BEC=80°,在图2的情况下求∠B﹣∠C的度数;
【拓展探究】(3)如图3所示,已知AB∥CD,BF、CG分别平分∠ABE和∠DCE,且BF、CG所在直线交于点F,过F作FH∥AB,若∠BFC=36°,在图3的情况下求∠BEC的度数.
2.(1)探究:如图1,AB∥CD,点G、H分别在直线AB、CD上,连结PG、PH,当点P在直线GH的左侧时,试说明∠GPH=∠AGP+∠CHP;
(2)变式:如图2,将点P移动到直线GH的右侧,其他条件不变,试探究∠GPH、∠AGP、∠CHP之间的关系,并说明理由;
(3)(问题迁移)如图3,AB∥CD,点P在AB的上方,问∠GPH、∠AGP、∠CHP之间有何数量关系?请说明理由;
(4)(联想拓展)如图4所示,在(2)的条件下,已知∠GPH=α,∠PGB的平分线和∠PHD的平分线交于点Q,用含有α的式子表示∠GQH的度数.
3.实践与探究
学习了平行线后,张华通过折纸想出了过点P画直线AB的平行线的方法,折纸过程如下:①﹣②﹣③﹣④.
(1)通过上述的折纸过程,图②的折痕PQ与直线AB的位置关系是 ;如图④,∠1=∠2= °,则AB与CD的位置关系为 ,依据是 .
(2)张华在(1)的条件下继续探究,他在P、Q两点处安装了绚丽的小射灯,灯P射线从PD开始绕点P顺时针旋转至PC后立即回转,灯Q射线从QA开始绕点Q顺时针旋转至QB后立即回转两灯不停旋转交叉照射,且灯P、灯Q转动的速度分别是1°/秒、3°/秒,若灯P射线转动20秒后,灯Q射线开始转动,在灯P射线第一次到达PC之前,当灯Q转动t秒时,灯P射线PN转动到如图⑤的位置,用含t的式子表示∠DPN= ;
(3)在(2)的条件下,在灯P射线第一次到达PC之前,Q灯转动几秒,两灯的光束互相平行?请直接写出结果.
4.在数学实践课上,老师让同学们借助“两条平行线AB,CD和一副直角三角尺”开展数学活动.
(1)如图①,小颖把等腰直角三角尺的两个锐角的顶点E,G分别放在直线AB,CD上,请用等式表示∠AEF与∠FGC之间满足的数量关系 (不用证明);
(2)如图②,小明把三角尺60°角的顶点G放在直线CD上,∠F=90°.若∠1=2∠2,求∠1的度数;
(3)在图①的基础上,小亮把三角尺60°角的顶点放在点F处,即∠PFQ=60°.如图③,FM平分∠EFP交直线AB于点M,FN平分∠QFG交直线CD于点N.求∠MFN的度数.
5.如图,AB∥CD,定点E,F分别在直线AB,CD上,在平行线AB,CD之间有一动点P,满足0°<∠EPF<180°.
(1)试问∠AEP,∠EPF,∠PFC满足怎样的数量关系?
解:由于点P是平行线AB,CD之间有一动点,因此需要对点P的位置进行分类讨论:如图1,当P点在EF的左侧时,∠AEP,∠EPF,∠PFC满足数量关系为 ,如图2,当P点在EF的右侧时,∠AEP,∠EPF,∠PFC满足数量关系为 .
(2)如图3,QE,QF分别平分∠PEB和∠PFD,且点P在EF左侧.
①若∠EPF=60°,则∠EQF= .
②猜想∠EPF与∠EQF的数量关系,并说明理由;
③如图4,若∠BEQ与∠DFQ的角平分线交于点Q1,∠BEQ1与∠DFQ1的角平分线交于点Q2,∠BEQ2,与∠DFQ2的角平分线交于点Q3;此次类推,则∠EPF与∠EQ2018F满足怎样的数量关系?(直接写出结果)
6.【综合与实践】
学习了平行线的性质与判定之后,我们继续探究折纸中的平行线.
(1)【知识初探】
如图1,长方形纸条ABCD中,AB∥CD,AD∥BC,∠A=∠B=∠C=∠D=90°,将纸条沿直线EF折叠,点A落在A′处,点D落在D′处,A′E交CD于点G.
①若∠AEF=40°,求∠A′GC的度数.
②若∠AEF=α,则∠A′GC= (用含α的式子表示).
(2)【类比再探】
如图2,在图1的基础上将∠CGE对折,点C落在直线GE上的C′处.点B落在B′处,得到折痕GH,则折痕EF与GH有怎样的位置关系?说明理由.
(3)【提升自我】
如图3,在图2的基础上,过点C′作AB的平行线MN,直接写出∠A′GC和∠B′C′N的数量关系.
7.当光线经过镜面反射时,入射光线、反射光线与镜面所夹的角对应相等例如:在图①、图②中,都有∠1=∠2,∠3=∠4.设镜子AB与BC的夹角∠ABC=α.
(1)如图①,若α=90°,判断入射光线EF与反射光线GH的位置关系,并说明理由.
(2)如图②,若90°<α<180°,入射光线EF与反射光线GH的夹角∠FMH=β.探索α与β的数量关系,并说明理由.
(3)如图③,若α=120°,设镜子CD与BC的夹角∠BCD=γ(90°<γ<180°),入射光线EF与镜面AB的夹角∠1=m(0°<m<90°),已知入射光线EF从镜面AB开始反射,经过n(n为正整数,且n≤3)次反射,当第n次反射光线与入射光线EF平行时,请直接写出γ的度数.(可用含有m的代数式表示)
9.如图1,AB∥CD,点E,F分别在直线CD,AB上,∠BEC=2∠BEF,过点A作AG⊥BE的延长线交于点G,交CD于点N,AK平分∠BAG,交EF于点H,交BE于点M.
(1)直接写出∠AHE,∠FAH,∠KEH之间的关系: .
(2)若∠BEF=∠BAK,求∠AHE.
(3)如图2,在(2)的条件下,将△KHE绕着点E以每秒5°的速度逆时针旋转,旋转时间为t,当KE边与射线ED重合时停止,则在旋转过程中,当△KHE的其中一边与△ENG的某一边平行时,直接写出此时t的值.
10.已知,AB∥CD,点E为射线FG上一点.
(1)如图1,若∠EAF=30°,∠EDG=45°,则∠AED= °;
(2)如图2,当点E在FG延长线上时,此时CD与AE交于点H,则∠AED、∠EAF、∠EDG之间满足怎样的关系,请说明你的结论:
(3)如图3,DI平分∠EDC,交AE于点K,交AI于点I,且∠EAI:∠BAI=1:2,∠AED=22°,∠I=20°求∠EKD的度数.
11.已知:直线a∥b,点A和点B是直线a上的点,点C和点D是直线b上的点,连接AD,BC,设直线AD和BC交于点E.
(1)在如图1所示的情形下,若AD⊥BC,求∠ABE+∠CDE的度数(提示:可过点E作EG∥AB);
(2)在如图2所示的情形下,若BF平分∠ABC,DF平分∠ADC,且BF与DF交于点F,当∠ABC=64°,∠ADC=72°时,求∠BFD的度数.
(3)如图3,当点B在点A的右侧时,若BF平分∠ABC,DF平分∠ADC,且BF,DF交于点F,设∠ABC=α,∠ADC=β,用含有α,β的代数式表示∠BFD的补角.(直接写出结果即可)
12.我们知道同一平面内的两条直线有相交和平行两种位置关系.
(1)观察与思考:如图1,若AB∥CD,点P在AB、CD内部,∠BPD、∠B、∠D之间的数量关系为 ,不必说明理由;
(2)猜想与证明:如图2,将直线AB绕点B逆时针方向旋转一定角度交直线CD于点Q,利用(1)中的结论(可以直接套用)求∠BPD、∠B、∠D、∠BQD之间有何数量关系?并证明你的结论;
(3)拓展与应用:如图3,设BF交AC于点M,AE交DF于点N,已知∠AMB=140°,∠ANF=105°.利用(2)中的结论直接写出∠B+∠E+∠F的度数为 度,∠A比∠F大 度.
13.AB∥CD,直线EF交AB于点E,交CD于点F,点G在CD上,点P在直线EF右侧、且在直线AB和CD之间,连接PE、PG.
(1)如图1,求证:∠EPG=∠BEP+∠PGD;
(2)如图1,连接EG,若EG平分∠PEF,∠BEP+∠PGE=110°,∠PGD=∠EFD,∠PGD=30°.求∠BEP的度数;
(3)如图2,若EF平分∠PEA,∠PGD的平分线GN所在的直线与EF相交于点H,则∠EPG与∠EHG之间的数量关系,并说明理由.
14.如图1,AB∥CD,E为AB上一点,点P在线段CE上,且PD∥CF.
(1)求证:∠AEC+∠DCF=∠DPE;
(2)如图2,在线段CF上取点H,使∠HPF=∠HFP,若CD平分∠ECF,PQ平分∠EPH,∠HPQ+∠AEC=90°,试判断PF与EF的大小关系.
15.如图1,将三角板ABC与三角板ADE摆放在一起;如图2,其中∠ACB=30°,∠DAE=45°,∠BAC=∠D=90°.固定三角板ABC,将三角板ADE绕点A按顺时针方向旋转,记旋转角∠CAE=α(0°<α<180°).
(1)当α为 度时,AD∥BC,并在图3中画出相应的图形;
(2)在旋转过程中,试探究∠CAD与∠BAE之间的关系;
(3)当△ADE旋转速度为5°/秒时,且它的一边与△ABC的某一边平行(不共线)时,直接写出时间t的所有值.
16.已知AB∥CD,点E、F分别在直线AB、CD上,点M在AB、CD之间,连接ME、MF,∠EMF=α.
(1)如图1,若α=80°,直接写出∠BEM+∠DFM的度数;
(2)如图2,点N是AB上方一点,连接NE、NF,NF与ME交于点G,,,∠DFM=20°,求∠ENF的度数;(结果可用含α的式子表示)
(3)如图3,点N是AB下方一点,连接NE、NF,若MF的延长线FP是∠CFN的三等分线,EN平分∠AEM交FP于点G,2∠ENF+∠EMF=110°,求∠CFN的度数.
17.已知:∠AOB=α(0°<α<90°),一块三角板CDE中,∠CED=90°,∠CDE=30°,将三角板CDE如图所示放置,使顶点C落在OB边上,经过点D作直线MN∥OB交OA边于点M,且点M在点D的左侧.
(1)如图,若CE∥OA,∠NDE=45°,则α= °;
(2)若∠MDC的平分线DF交OB边于点F,
①如图,当DF∥OA,且α=60°时,试说明:CE∥OA;
②如图,当CE∥OA保持不变时,试求出∠OFD与α之间的数量关系.
18.已知AB∥CD,点M在直线AB上,点N、Q在直线CD上,点P在直线AB、CD之间,∠AMP=∠PQN=α,PQ平分∠MPN.
(1)如图①,求∠MPQ的度数(用含α的式子表示);
(2)如图②,过点Q作QE∥PN交PM的延长线于点E,过E作EF平分∠PEQ交PQ于点F.请你判断EF与PQ的位置关系,并说明理由;
(3)如图③,在(2)的条件下,连接EN,若NE平分∠PNQ,请你判断∠NEF与∠AMP的数量关系,并说明理由.
19.如图1,E点在BC上,∠A=∠D,∠ACB+∠BED=180°.
(1)求证:AB∥CD;
(2)如图2,AB∥CD,BG平分∠ABE,与∠EDF的平分线交于H点,若∠DEB比∠DHB大60°,求∠DEB的度数.
(3)在(1)的结论下,保持(2)中所求的∠DEB的度数不变,如图3,BM平分∠EBK,DN平分∠CDE,作BP∥DN,则∠PBM的度数是否改变?若不变,请求值;若改变,请说明理由.
20.如图,直线AB∥CD,直线MN与AB,CD分别交于点M,N,ME,NE分别是∠AMN与∠CNM的平分线,NE交AB于点F,过点N作NG⊥EN交AB于点G.
(1)若∠AMN=70°,则∠MNG= ;
(2)求证:EM∥NG;
(3)连接EG,在GN上取一点H,使∠HEG=∠HGE,作∠FEH的平分线EP交AB于点P,求∠PEG的度数.
第二章 相交线与平行线 压轴题练习 2024-2025学年 北师大版 数学 七年级下册
参考答案与试题解析
一.试题(共20小题)
1.综合与实践:【课题学习】:平行线的“等角转化”功能.
如图1,已知点A是BC外一点,连接AB,AC.求∠BAC+∠B+∠C的度数.
解:过点A作ED∥BC,
∴∠B= ∠EAB ,∠C=∠DAC
又∵∠EAB+∠BAC+∠DAC=180°
∴∠B+∠BAC+∠C= 180° .
【问题解决】(1)阅读并补全上述推理过程;
【解题反思】从上面的推理过程中,我们发现平行线具有“等角转化”的功能,将∠BAC,∠B,∠C“凑”在一起,得出角之间的关系,使问题得以解决.
【方法运用】(2)如图2所示,已知AB∥CD,BE、CE交于点E,∠BEC=80°,在图2的情况下求∠B﹣∠C的度数;
【拓展探究】(3)如图3所示,已知AB∥CD,BF、CG分别平分∠ABE和∠DCE,且BF、CG所在直线交于点F,过F作FH∥AB,若∠BFC=36°,在图3的情况下求∠BEC的度数.
【答案】(1)∠EAB,180°;
(2)100°;
(3)108°.
【分析】(1)过点A作ED∥BC,根据平行线的性质得出∠B=∠EAB,∠C=∠DAC,再根据平角的定义得出∠EAB+∠BAC+∠DAC=180°,于是得出∠B+∠BAC+∠C=180°;
(2)过点E作EF∥AB,于是有EF∥AB∥CD,根据平行线的性质得出∠FEC=∠C,∠B+∠BEF=180°,结合已知∠BEC=80°,即可求出∠B﹣∠C的度数;
(3)过点E作EM∥AB,于是有EN∥AB∥CD,根据平行线的性质得出∠MEC=∠DCE,根据角平分线的定义设∠ECG=∠DCG=α,则∠MEC=∠DCE=2α,再求出∠BFH=36°+α,于是得出∠ABF=36°+α,根据角平分线的定义得出∠ABE=2∠ABF=72°+2α,最后根据∠BEC=∠BEM+∠MEC即可求出∠BEC的度数.
【解答】解:(1)过点A作ED∥BC,
∴∠B=∠EAB,∠C=∠DAC,
又∵∠EAB+∠BAC+∠DAC=180°,
∴∠B+∠BAC+∠C=180°.
故答案为:∠EAB,180°;
(2)如图2,过点E作EF∥AB,
∵AB∥CD,
∴CD∥EF,
∴∠FEC=∠C,
∵AB∥EF,
∴∠B+∠BEF=180°,
∴∠BEF=180°﹣∠B,
∵∠BEC=80°,
∴∠FEC+∠BEF=80°,
∴∠C+180°﹣∠B=80°,
∴∠B﹣∠C=180°﹣80°=100°;
(3)如图3,过点E作EM∥AB,
∵AB∥CD,
∴EM∥CD,
∴∠MEC=∠DCE,
∵CG平分∠DCE,
∴∠ECG=∠DCG,
设∠ECG=∠DCG=α,
则∠DCE=2α,
∴∠MEC=2α,
∵AB∥CD,FH∥AB,
∴CD∥FH,
∴∠HFC=∠DCG=α,
∵∠BFC=36°,
∴∠BFH=∠BFC+∠HFC=36°+α,
∵FH∥AB,
∴∠ABF=∠BFH=36°+α,
∵BF平分∠ABE,
∴∠ABE=2∠ABF=2(36°+α)=72°+2α,
∵EM∥AB,
∴∠ABE+∠BEM=180°,
∴∠BEM=180°﹣∠ABE=180°﹣(72°+2α)=108°﹣2α,
∴∠BEC=∠BEM+∠MEC=108°﹣2α+2α=108°.
【点评】本题考查了平行线的性质,平行公理的推论,正确添加辅助线,熟练掌握平行线的性质是解题的关键.
2.(1)探究:如图1,AB∥CD,点G、H分别在直线AB、CD上,连结PG、PH,当点P在直线GH的左侧时,试说明∠GPH=∠AGP+∠CHP;
(2)变式:如图2,将点P移动到直线GH的右侧,其他条件不变,试探究∠GPH、∠AGP、∠CHP之间的关系,并说明理由;
(3)(问题迁移)如图3,AB∥CD,点P在AB的上方,问∠GPH、∠AGP、∠CHP之间有何数量关系?请说明理由;
(4)(联想拓展)如图4所示,在(2)的条件下,已知∠GPH=α,∠PGB的平分线和∠PHD的平分线交于点Q,用含有α的式子表示∠GQH的度数.
【答案】(1)证明见解答;
(2)∠AGP+∠GPH+∠CHP=360°,理由见解答;
(3)∠GPH=∠AGP﹣∠CHP,理由见解答;
(4)∠GQH=α.
【分析】(1)先作出辅助线,然后利用两直线平行,内错角相等可得:∠AGP=∠GPE和∠CHP=∠HPE,即可证出结论;
(2)先作出辅助线,然后利用两直线平行,同旁内角互补可得出:∠AGP+∠GPF=180°和∠FPH+∠CHP=180°,而∠GPH=∠GPF+∠FPH,即可得:;
(3)根据题意作出辅助线,然后利用两直线平行,内错角相等可得:∠AGP=∠MPG和∠CHP=∠MPH,根据图象可知:∠GPH=∠MPG﹣∠MPH,即可得:∠GPH=∠AGP﹣∠CHP;
(4)先作出辅助线,根据平行线的性质可推出:∠NPG=∠PGB,∠OQG=∠QGB,∠NPH=∠PHD,∠OQH=∠QHD,然后推出∠GPH=∠PHD﹣∠PGB,∠GQH=∠QHD﹣∠QGB,再根据角平线的定义可得出:∠QGB=∠PGB,∠QHD=∠PHD,即可求出∠GQH=∠GPH=α.
【解答】解:(1)如图所示:过点P作PE∥AB,
∴∠AGP=∠GPE,
∵AB∥CD,
∴PE∥CD,
∴∠CHP=∠HPE,
∵∠GPH=∠GPE+∠HPE,
∴∠GPH=∠AGP+∠CHP;
(2)∠AGP+∠GPH+∠CHP=360°,理由如下:
如图所示:过点P作PF∥AB,
∴∠AGP+∠GPF=180°,
∵AB∥CD,
∴PF∥CD,
∴∠FPH+∠CHP=180°,
∴∠AGP+∠GPF+∠FPH+∠CHP=360°,
∵∠GPH=∠GPF+∠FPH,
∴∠AGP+∠GPH+∠CHP=360°;
(3)∠GPH=∠AGP﹣∠CHP,理由如下:
如图所示:过点P作PM∥AB,
∴∠AGP=∠MPG,
∵AB∥CD,
∴PM∥CD,
∴∠CHP=∠MPH,
∵∠GPH=∠MPG﹣∠MPH,
∴∠GPH=∠AGP﹣∠CHP;
(4)如图所示:过点P作PN∥AB,过点Q作OQ∥AB,
∴∠NPG=∠PGB,∠OQG=∠QGB,
∵AB∥CD,
∴PN∥CD,OQ∥CD,
∴∠NPH=∠PHD,∠OQH=∠QHD,
∵∠GPH=∠NPH﹣∠NPG,∠GQH=∠OQH﹣∠OQD,
∴∠GPH=∠PHD﹣∠PGB,∠GQH=∠QHD﹣∠QGB,
∵∠PGB的平分线和∠PHD的平分线交于点Q,
∴∠QGB=∠PGB,∠QHD=∠PHD,
∴∠GQH=∠QHD﹣∠QGB=∠PHD﹣∠PGB=(∠PHD﹣∠PGB)=∠GPH,
∴∠GQH=α.
【点评】本题考查了平行线性质的综合应用,解题关键所示在于:一是辅助线做法,二是根据不同图形利用不同的性质去解决问题.
3.实践与探究
学习了平行线后,张华通过折纸想出了过点P画直线AB的平行线的方法,折纸过程如下:①﹣②﹣③﹣④.
(1)通过上述的折纸过程,图②的折痕PQ与直线AB的位置关系是 垂直 ;如图④,∠1=∠2= 90 °,则AB与CD的位置关系为 平行 ,依据是 内错角相等,两直线平行(或在同一平面内垂直于同一条直线的两直线平行) .
(2)张华在(1)的条件下继续探究,他在P、Q两点处安装了绚丽的小射灯,灯P射线从PD开始绕点P顺时针旋转至PC后立即回转,灯Q射线从QA开始绕点Q顺时针旋转至QB后立即回转两灯不停旋转交叉照射,且灯P、灯Q转动的速度分别是1°/秒、3°/秒,若灯P射线转动20秒后,灯Q射线开始转动,在灯P射线第一次到达PC之前,当灯Q转动t秒时,灯P射线PN转动到如图⑤的位置,用含t的式子表示∠DPN= (20+t)° ;
(3)在(2)的条件下,在灯P射线第一次到达PC之前,Q灯转动几秒,两灯的光束互相平行?请直接写出结果.
【答案】(1)垂直;90;平行;依据是内错角相等,两直线平行(或在同一平面内垂直于同一条直线的两直线平行);
(2)(20+t)°;
(3)当t为10秒或85秒时,两灯的光束互相平行.
【分析】(1)根据折叠性质即平行线判定即可得到本题答案;
(2)先求出灯P转动20秒后度数为20×1=20°,继而得出本题答案;
(3)设灯P转动t秒,两灯的光束互相平行,分情况讨论即可得到本题答案.
【解答】解:(1)如图,
,
∵折叠,
∴直线AB折叠重合为两个角,平线为180°,
∴∠AQP=90°,即AQ⊥PQ,
∴PQ与直线AB的位置关系是:垂直,
如图:
,
∵如图③所示:CD⊥EF,
∴∠CPQ=90°,
∴∠1=∠2=90°,
∴AB∥CD,
因此依据为:内错角相等,两直线平行,
故答案为:垂直;90;平行;内错角相等,两直线平行;
(2)∵灯P、灯Q转动的速度分别是1°/秒、3°/秒,若灯P射线转动20秒后,灯Q射线开始转动,
∴灯P转动20秒后度数为20×1=20°,
又∵当灯Q转动t秒时,灯P射线PN转动到如图⑤的位置,
∴此时灯P再次转动了t•1=t°,
∴∠DPN=(20+t)°,
故答案为:(20+t)°;
(3)设灯P转动t秒,两灯的光束互相平行,
①当0≤t≤90时,如图,
,
∵AB∥CD,
∴∠DPN=∠PNA,
∵QH∥PN,
∴∠HQA=∠PNA,
∴3t=1×(20+t),解得:t=10,
②当90<t≤160时,如图,
,
∵AB∥CD,
∴∠DPN+∠PNB=180°,
∴3t﹣180°+1×(20+t)=180°,解得:t=85,
综上所述:当t为10秒或85秒时,两灯的光束互相平行.
【点评】此题主要考查了翻折变换、一元一次方程的应用、平行线的判定,掌握其性质定理是解决此题的关键.
4.在数学实践课上,老师让同学们借助“两条平行线AB,CD和一副直角三角尺”开展数学活动.
(1)如图①,小颖把等腰直角三角尺的两个锐角的顶点E,G分别放在直线AB,CD上,请用等式表示∠AEF与∠FGC之间满足的数量关系 ∠AEF+∠FGC=90° (不用证明);
(2)如图②,小明把三角尺60°角的顶点G放在直线CD上,∠F=90°.若∠1=2∠2,求∠1的度数;
(3)在图①的基础上,小亮把三角尺60°角的顶点放在点F处,即∠PFQ=60°.如图③,FM平分∠EFP交直线AB于点M,FN平分∠QFG交直线CD于点N.求∠MFN的度数.
【答案】(1)∠AEF+∠FGC=90°;
(2)∠1=80°;
(3)∠MFN=75°.
【分析】(1)根据两直线平行,同旁内角互补得到∠AEG+∠EGC=180°,等腰直角三角形的性质得到∠FEG+∠FGE=90°,由此即可求解;
(2)根据题意得到∠1+∠4=180°﹣∠FGE=120°,由平行线的性质,对顶角相等得到∠2=∠4,由此得到∠1+∠4=2∠4+∠4=120°,解得,则∠1=80°,由此即可求解;
(3)根据题意得到∠EFG=∠1+∠2+∠3=90°,∠PFQ=∠3+∠4+∠5=60°,设∠3=x,则∠1+∠2=90°﹣x,∠4+∠5=60°﹣x,根据角平分线的定义得到,,由∠MFN=∠2+∠3+∠4,代入计算即可求解.
【解答】解:(1)∠AEF+∠FGC=90°,理由如下,
∵AB∥CD,
∴∠AEG+∠GEC=180°,即∠AEF+∠FEG+∠FGE+∠FGC=180°,
∵△EFG是等腰直角三角形,
∴∠FEG+∠FGE=90°,
∴∠AEF+∠FGC=180°﹣(∠FEG+∠FGE)=180°﹣90°=90°,
故答案为:∠AEF+∠FGC=90°;
(2)如图所示,
∵小明把三角尺60°角的顶点G放在直线CD上,
∴∠FGE=60°,
∴∠1+∠4=180°﹣∠FGE=180°﹣60°=120°,
∵AB∥CD,
∴∠3=∠4,
∵∠2=∠3,
∴∠2=∠4,
∵∠1=2∠2,
∴∠1=2∠4,
∴∠1+∠4=2∠4+∠4=120°,
解得∠4=40°,
∴∠1=120°﹣40°=80°;
(3)如图所示,
根据(1)可知∠EFG=90°,即∠EFG=∠1+∠2+∠3=90°,
已知小亮把三角尺60°角的顶点放在点F处,即∠PFQ=∠3+∠4+∠5=60°,
设∠3=x,则∠1+∠2=90°﹣x,∠4+∠5=60°﹣x,
由题意得∠1=∠2,∠4=∠5,
∴,,
∵∠MFN=∠2+∠3+∠4,
∴.
【点评】本题主要考查三角板中角度的计算,角平分线的定义,平行线的性质求角的关系,掌握以上知识,数形结合分析是解题的关键.
5.如图,AB∥CD,定点E,F分别在直线AB,CD上,在平行线AB,CD之间有一动点P,满足0°<∠EPF<180°.
(1)试问∠AEP,∠EPF,∠PFC满足怎样的数量关系?
解:由于点P是平行线AB,CD之间有一动点,因此需要对点P的位置进行分类讨论:如图1,当P点在EF的左侧时,∠AEP,∠EPF,∠PFC满足数量关系为 ∠EPF=∠AEP+∠PFC ,如图2,当P点在EF的右侧时,∠AEP,∠EPF,∠PFC满足数量关系为 ∠AEP+∠EPF+∠PFC=360° .
(2)如图3,QE,QF分别平分∠PEB和∠PFD,且点P在EF左侧.
①若∠EPF=60°,则∠EQF= 150° .
②猜想∠EPF与∠EQF的数量关系,并说明理由;
③如图4,若∠BEQ与∠DFQ的角平分线交于点Q1,∠BEQ1与∠DFQ1的角平分线交于点Q2,∠BEQ2,与∠DFQ2的角平分线交于点Q3;此次类推,则∠EPF与∠EQ2018F满足怎样的数量关系?(直接写出结果)
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)过点P作PH∥AB,利用平行线的性质即可求解;
(2)设:∠BEQ=∠QEP=α,∠QFD=∠PFQ=β,则∠P=180°﹣2α+180°﹣2β,∠Q=α+β,∠Q1=(α+β),∠Q2=(α+β),即可求解.
【解答】解:(1)如图1,过点P作PH∥AB,
则∠EPF=∠EPH+∠FPH=∠AEP+∠CFP,
故答案为:∠EPF=∠AEP+∠PFC;
同理可得:∠AEP+∠EPF+∠PFC=360°,
故答案为:∠AEP+∠EPF+∠PFC=360°;
(2)①∠EPF=60°,则∠EQF=150°,
由(1)知∠PEA+∠PFC=∠P=60°,
而∠PFC+2β=180°,∠PEA+2α=180°,
故α+β=150°=∠EQF,
故答案为150°;
②如图3,QE,QF分别平分∠PEB和∠PFD,
设:∠BEQ=∠QEP=α,∠QFD=∠PFQ=β,
则∠P=180°﹣2α+180°﹣2β=360°﹣2(α+β),
∠Q=α+β,
即:∠EPF+2∠EQF=360°;
③同理可得:∠Q1=(α+β),∠Q2=(α+β),
∠Q2018=()2018(α+β),
故:∠EPF+22019•∠EQ2018F=360°.
【点评】本题主要考查了平行线的性质,平行公理和及推论等知识点,作辅助线后能求出各个角的度数,是解此题的关键.
6.【综合与实践】
学习了平行线的性质与判定之后,我们继续探究折纸中的平行线.
(1)【知识初探】
如图1,长方形纸条ABCD中,AB∥CD,AD∥BC,∠A=∠B=∠C=∠D=90°,将纸条沿直线EF折叠,点A落在A′处,点D落在D′处,A′E交CD于点G.
①若∠AEF=40°,求∠A′GC的度数.
②若∠AEF=α,则∠A′GC= 180°﹣2α (用含α的式子表示).
(2)【类比再探】
如图2,在图1的基础上将∠CGE对折,点C落在直线GE上的C′处.点B落在B′处,得到折痕GH,则折痕EF与GH有怎样的位置关系?说明理由.
(3)【提升自我】
如图3,在图2的基础上,过点C′作AB的平行线MN,直接写出∠A′GC和∠B′C′N的数量关系.
【答案】(1)①∠A′GC=100°;
②∠A′GC=180°﹣2α;
(2)EF∥GH,理由见解析.
(3)∠A′GC﹣∠B′C′N=90°.
【分析】(1)①由题意得∠A′EF=∠AEF=40°,则∠AEG=∠A′EF+∠AEF=80°,由平行线的性质得∠CGE=∠AEG=80°,由平角的定义即可得出结果;
②由题意得∠A′EF=∠AEF=α,则∠AEG=∠A′EF+∠AEF=α+α=2α,由平行线的性质得∠CGE=∠AEG=2α,由平角的定义即可得出结果;
(2)由题意得,,由平行线的性质得∠CGE=∠AEG,推出∠C′GH=∠A′EF,即可得出EF∥GH.
(3)根据MN∥AB,AB∥CD,得出DC∥MN,根据平行线的性质得出∠A′GC=∠A′C′N,根据∠A′C′N﹣∠B′C′N=∠EC′B′=90°,可以得出结论.
【解答】解:(1)①由题意得:∠A′EF=∠AEF=40°,
∴∠AEG=∠A′EF+∠AEF=40°+40°=80°,
∵AB∥CD,
∴∠CGE=∠AEG=80°,
∴∠A′GC=180°﹣∠CGE=180°﹣80°=100°;
②由题意得:∠A′EF=∠AEF=α,
∴∠AEG=∠A′EF+∠AEF=α+α=2α,
∵AB∥CD,
∴∠CGE=∠AEG=2α,
∴∠A′GC=180°﹣∠CGE=180°﹣2α,
故答案为:180°﹣2α;
(2)EF∥GH,理由如下:
由题意得:,,
∵AB∥CD,
∴∠CGE=∠AEG,
∴∠C′GH=∠A′EF,
∴EF∥GH.
(3)∠A′GC﹣∠B′C′N=90°,理由如下:
∵MN∥AB,AB∥CD,
∴DC∥MN,
∴∠A′GC=∠A′C′N,
∵∠A′C′N﹣∠B′C′N=∠EC′B′=90°,
∴∠A′GC﹣∠B′C′N=90°.
【点评】本题主要考查了折叠的性质、平行线的判定与性质,熟练掌握折叠的性质和平行线的判定与性质是解题的关键.
7.当光线经过镜面反射时,入射光线、反射光线与镜面所夹的角对应相等例如:在图①、图②中,都有∠1=∠2,∠3=∠4.设镜子AB与BC的夹角∠ABC=α.
(1)如图①,若α=90°,判断入射光线EF与反射光线GH的位置关系,并说明理由.
(2)如图②,若90°<α<180°,入射光线EF与反射光线GH的夹角∠FMH=β.探索α与β的数量关系,并说明理由.
(3)如图③,若α=120°,设镜子CD与BC的夹角∠BCD=γ(90°<γ<180°),入射光线EF与镜面AB的夹角∠1=m(0°<m<90°),已知入射光线EF从镜面AB开始反射,经过n(n为正整数,且n≤3)次反射,当第n次反射光线与入射光线EF平行时,请直接写出γ的度数.(可用含有m的代数式表示)
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)在△BEG中,∠2+∠3+α=180°,α=90°,可得∠2+∠3=90°,根据入射光线、反射光线与镜面所夹的角对应相等可得,∠FEG+∠EGH=180°,进而可得EF∥GH;
(2)在△BEG中,∠2+∠3+α=180°,可得∠2+∠3=180°﹣α,根据入射光线、反射光线与镜面所夹的角对应相等可得,∠MEG=2∠2,∠MGE=2∠3,在△MEG中,∠MEG+∠MGE+β=180°,可得α与β的数量关系;
(3)分两种情况画图讨论:①当n=3时,根据入射光线、反射光线与镜面所夹的角对应相等,及△GCH内角和,可得γ=90°+m.②当n=2时,如果在BC边反射后与EF平行,则α=90°,与题意不符;则只能在CD边反射后与EF平行,根据三角形外角定义,可得∠G=γ﹣60°,由EF∥HK,且由(1)的结论可得,γ=150°.
【解答】解:(1)EF∥GH,理由如下:
在△BEG中,∠2+∠3+α=180°,α=90°,
∴∠2+∠3=90°,
∵∠1=∠2,∠3=∠4,
∴∠1+∠2+∠3+∠4=180°,
∵∠1+∠2+∠FEG=180°,
∠3+∠4+∠EGH=180°,
∴∠FEG+∠EGH=180°,
∴EF∥GH;
(2)β=2α﹣180°,理由如下:
在△BEG中,∠2+∠3+α=180°,
∴∠2+∠3=180°﹣α,
∵∠1=∠2,∠1=∠MEB,
∴∠2=∠MEB,
∴∠MEG=2∠2,
同理可得,∠MGE=2∠3,
在△MEG中,∠MEG+∠MGE+β=180°,
∴β=180°﹣(∠MEG+∠MGE)
=180°﹣(2∠2+2∠3)
=180°﹣2(∠2+∠3)
=180°﹣2(180°﹣α)
=2α﹣180°;
(3)90°+m或150°.
理由如下:①当n=3时,如图所示:
∵∠BEG=∠1=m,
∴∠BGE=∠CGH=60°﹣m,
∴∠FEG=180°﹣2∠1=180°﹣2m,
∠EGH=180°﹣2∠BGE=180°﹣2(60°﹣m),
∵EF∥HK,
∴∠FEG+∠EGH+∠GHK=360°,
则∠GHK=120°,
则∠GHC=30°,
由△GCH内角和,得γ=90°+m.
②当n=2时,如果在BC边反射后与EF平行,则α=90°,
与题意不符;
则只能在CD边反射后与EF平行,
如图所示:
根据三角形外角定义,得
∠G=γ﹣60°,
由EF∥HK,且由(1)的结论可得,
∠G=γ﹣60°=90°,
则γ=150°.
综上所述:γ的度数为:90°+m或150°.
【点评】本题考查了平行线的性质、列代数式,解决本题的关键是掌握平行线的性质,注意分类讨论思想的利用.
8.如图1,AB∥CD,点E,F分别在直线CD,AB上,∠BEC=2∠BEF,过点A作AG⊥BE的延长线交于点G,交CD于点N,AK平分∠BAG,交EF于点H,交BE于点M.
(1)直接写出∠AHE,∠FAH,∠KEH之间的关系: ∠AHE=∠FAH+∠KEH .
(2)若∠BEF=∠BAK,求∠AHE.
(3)如图2,在(2)的条件下,将△KHE绕着点E以每秒5°的速度逆时针旋转,旋转时间为t,当KE边与射线ED重合时停止,则在旋转过程中,当△KHE的其中一边与△ENG的某一边平行时,直接写出此时t的值.
【答案】(1)∠AHE=∠FAH+∠KEH.
(2)∠AHE=75°.
(3)当△KEH的其中一边与△ENG的某一边平行时t的值为6秒或24秒或30秒或12秒或21秒.
【分析】(1)根据平行线的性质和三角形的外角性质可得答案;
(2)根据∠BEF=∠BAK,分别表示出∠BAK、∠BEC、∠BAK、∠KAG、∠AME和∠AHE,再由AG⊥BE,可得∠BEF的度数,则问题可解;
(3)结合(2),分以下几种情况求解:①当KH∥NG时,延长KE交GN边于P,②当KH∥EG时,③当KH∥EN时,即EK与EG在同一直线上时,④当KE∥NG时,⑤当HE∥NG时.
【解答】解:(1)∵AB∥CD,
∴∠KEH=∠AFH,
∵∠AHE是△AHF的外角,
∴∠AHE=∠AFH+∠FAH,
∴∠AHE=∠FAH+∠KEH.
故答案为:∠AHE=∠FAH+∠KEH;
(2)∵AB∥CD,
∴∠BAK=∠MKE,∠ABE=∠BEC,
∵,
∴∠BAK=2∠BEF,
∵∠BEC=2∠BEF,
∴∠BAK=∠BEC,
∴∠BAK=∠ABE,
∴AK平分∠BAG,
∴∠BAK=∠GAK=∠ABE,
∵AG⊥BE,
∴∠AGB=90°,
∴3∠BAK=90°,
∴∠BAK=∠ABE=∠GAK=30°,
∴,
∴∠CEF=45°,
∴∠CEF=∠AFE=45°,
∴∠AHE=∠AFE+∠BAK=75°.
(3)①当KH∥NG时,延长KE交GN边于P,
∵∠EKH=∠EPG=30°,
∴∠PEG=90°﹣∠EPG=60°,
∵∠GEN=90°﹣ENG=30°,
∴∠PEN=∠PEG﹣∠GEN=30°,
∴∠CEK=∠PEN=30°,
∴当△KHE绕E点旋转30°时,EK∥GN,
∴秒,
②当KH∥EG时,
∴∠EKH=∠KEG=30°,
∴∠NEK=∠NEG+∠KEG=60°,
∴∠NEK=60°,
∴∠CEK=120°,
∴当△KHE绕点E旋转120°时,HK∥EG,
∴秒,
③当KH∥EN时,即EK与EG在同一直线上时,
∴∠CEK=150°,
∴当△KHE绕点E旋转150°时,KH∥EN,
∴秒,
∴当△KEH的其中一边与△ENG的某一边平行时t的值为6秒或24秒或30秒.
④当KE∥NG时,
∵∠GEN=30°,
∴∠CEK=90°﹣∠GEN=60°.
∴当△KHE旋转60°时,KE∥NG.
∴(秒).
⑤当HE∥NG时,
∵∠GEN=30°,∠KEH=45°,
∴∠CEK=∠CEH+∠HEK=90°﹣∠GEN+∠HEK=105°.
∴当△KHE旋转105°时,HE∥NG.
∴(秒).
当△KEH的其中一边与△ENG的某一边平行时t的值为6秒或24秒或30秒或12秒或21秒.
【点评】本题考查了平行线的性质、角平分线的性质、三角形外角的性质、三角形的内角和及一元一次方程在几何问题中的应用,理清题中的数量关系并分类讨论是解题的关键.
9.已知,AB∥CD,点E为射线FG上一点.
(1)如图1,若∠EAF=30°,∠EDG=45°,则∠AED= 75 °;
(2)如图2,当点E在FG延长线上时,此时CD与AE交于点H,则∠AED、∠EAF、∠EDG之间满足怎样的关系,请说明你的结论:
(3)如图3,DI平分∠EDC,交AE于点K,交AI于点I,且∠EAI:∠BAI=1:2,∠AED=22°,∠I=20°求∠EKD的度数.
【答案】(1)75;
(2)∠EAF=∠AED+∠EDG,理由见解答;
(3)142°.
【分析】(1)延长DE交AB于H,依据平行线的性质,可得∠D=∠AHE=45°,再根据∠AED是△AEH的外角,即可得到∠AED=∠A+∠AHE=30°+45°=75°;
(2)依据AB∥CD,可得∠EAF=∠EHC,再根据∠EHC是△DEH的外角,即可得到∠EHG=∠AED+∠EDG,即∠EAF=∠AED+∠EDG;
(3)设∠EAI=α,则∠BAE=3α,进而得出∠EDK=α﹣2°,依据∠EHC=∠EAF=∠AED+∠EDG,可得3α=22°+2α﹣4°,求得∠EDK=16°,即可得出∠EKD的度数.
【解答】解:(1)如图,延长DE交AB于H,
∵AB∥CD,
∴∠D=∠AHE=45°,
∵∠AED是△AEH的外角,
∴∠AED=∠A+∠AHE=30°+45°=75°,
故答案为:75;
(2)∠EAF=∠AED+∠EDG.
理由:∵AB∥CD,
∴∠EAF=∠EHC,
∵∠EHC是△DEH的外角,
∴∠EHG=∠AED+∠EDG,
∴∠EAF=∠AED+∠EDG;
(3)∵∠EAI:∠BAI=1:2,
设∠EAI=α,则∠BAE=3α,
∵∠AED=22°,∠I=20°,∠DKE=∠AKI,
又∵∠EDK+∠DKE+∠DEK=180°,∠KAI+∠KIA+∠AKI=180°,
∴∠EDK=α﹣2°,
∵DI平分∠EDC,
∴∠CDE=2∠EDK=2α﹣4°,
∵AB∥CD,
∴∠EHC=∠EAF=∠AED+∠EDG,
即3α=22°+2α﹣4°,
解得α=18°,
∴∠EDK=16°,
在△DKE中,∠EKD=180°﹣16°﹣22°=142°.
【点评】本题主要考查了平行线的性质,三角形外角性质以及三角形内角和定理的综合应用,解决问题的关键是作辅助线构造内错角,运用三角形外角性质进行计算求解.解题时注意:三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角的和.
10.已知:直线a∥b,点A和点B是直线a上的点,点C和点D是直线b上的点,连接AD,BC,设直线AD和BC交于点E.
(1)在如图1所示的情形下,若AD⊥BC,求∠ABE+∠CDE的度数(提示:可过点E作EG∥AB);
(2)在如图2所示的情形下,若BF平分∠ABC,DF平分∠ADC,且BF与DF交于点F,当∠ABC=64°,∠ADC=72°时,求∠BFD的度数.
(3)如图3,当点B在点A的右侧时,若BF平分∠ABC,DF平分∠ADC,且BF,DF交于点F,设∠ABC=α,∠ADC=β,用含有α,β的代数式表示∠BFD的补角.(直接写出结果即可)
【答案】(1)90°;
(2)68°;
(3)﹣.
【分析】(1)过点E作EG∥AB,根据a∥b,可得EG∥CD,得∠ABE+∠CDE=∠BED=90°;
(2)过点F作FH∥AB,结合(1)的方法,根据BF平分∠ABC,DF平分∠ADC,即可求∠BFD的度数;
(3)过点F作FH∥AB,结合(1)的方法,根据BF平分∠ABC,DF平分∠ADC,设∠ABC=α,∠ADC=β,即可用含有α,β的代数式表示∠BFD的补角.
【解答】解:(1)过点E作EG∥AB,
∵a∥b,
∴EG∥CD,
∴∠ABE=∠BEG,∠CDE=∠DEG,
∴∠ABE+∠CDE=∠BEG+∠DEG=∠BED,
∵AD⊥BC,
∴∠ABE+∠CDE=∠BED=90°;
(2)如图,过点F作FH∥AB,
∵a∥b,
∴FH∥CD,
∴∠ABF=∠BFH,∠CDF=∠DFH,
∴∠BFD=∠ABF+∠CDF=∠BFH+∠DFH,
∵BF平分∠ABC,DF平分∠ADC,∠ABC=64°,∠ADC=72°,
∴∠ABF=ABC=32°,∠CDF=ADC=36°,
∴∠BFD=∠ABF+∠CDF=68°;
(3)如图,过点F作FH∥AB,
∵a∥b,
∴FQ∥CD,
∴∠ABF+∠BFQ=180°,∠CDF=∠DFQ,
∴∠BFD=∠BFQ+∠DFQ=180°﹣∠ABF+∠CDF
∵BF平分∠ABC,DF平分∠ADC,∠ABC=α,∠ADC=β,
∴∠ABF=ABC=,∠CDF=ADC=,
∴∠BFD=180°﹣∠ABF+∠CDF=180°﹣+,
∴∠BFD的补角=﹣.
【点评】本题考查了平行线的性质,角平分线定义,解决本题的关键是掌握平行线的性质.
11.我们知道同一平面内的两条直线有相交和平行两种位置关系.
(1)观察与思考:如图1,若AB∥CD,点P在AB、CD内部,∠BPD、∠B、∠D之间的数量关系为 ∠BPD=∠B+∠D ,不必说明理由;
(2)猜想与证明:如图2,将直线AB绕点B逆时针方向旋转一定角度交直线CD于点Q,利用(1)中的结论(可以直接套用)求∠BPD、∠B、∠D、∠BQD之间有何数量关系?并证明你的结论;
(3)拓展与应用:如图3,设BF交AC于点M,AE交DF于点N,已知∠AMB=140°,∠ANF=105°.利用(2)中的结论直接写出∠B+∠E+∠F的度数为 75 度,∠A比∠F大 65 度.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)过点P作PE∥AB,根据两直线平行,内错角相等可得∠B=∠1,∠D=∠2,再根据∠BPD=∠1+∠2即可得解;
(2)连接QP并延长,再根据三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和解答;
(3)依据(2)中的结论、三角形的内角和及三角形的外角和即可求得.
【解答】解:(1)过点P作PE∥AB,
∵AB∥CD,
∴AB∥EP∥CD,
∴∠B=∠1,∠D=∠2,
∴∠BPD=∠B+∠D;
(2)如图,连接QP并延长,
结论:∠BPD=∠BQD+∠B+∠D.
∠BPD=(∠BQP+∠B)+(∠DQP+∠D)=∠BQD+∠B+∠D.
(3)∵∠ANF=105°,
∴∠ENF=∠B+∠E+∠F=180°﹣105°=75°,
∵∠A=∠AMB﹣∠B﹣∠E,
∠F=180°﹣∠ANF﹣∠B﹣∠E,
∴∠A﹣∠F=∠AMB+∠ANF﹣180°=65°.
故答案为:∠BPD=∠B+∠D;75,65.
【点评】本题考查了平行线的性质,三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和的性质,熟记性质并作出辅助线是解题的关键.
12.AB∥CD,直线EF交AB于点E,交CD于点F,点G在CD上,点P在直线EF右侧、且在直线AB和CD之间,连接PE、PG.
(1)如图1,求证:∠EPG=∠BEP+∠PGD;
(2)如图1,连接EG,若EG平分∠PEF,∠BEP+∠PGE=110°,∠PGD=∠EFD,∠PGD=30°.求∠BEP的度数;
(3)如图2,若EF平分∠PEA,∠PGD的平分线GN所在的直线与EF相交于点H,则∠EPG与∠EHG之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)证明过程见解答;
(2)40°;
(3)∠EPG+2∠EHG=180°.
【分析】(1)延长EP交CD于M,利用平行线的性质以及三角形外角性质,即可得到∠EPG=∠PMG+∠PGD=∠BEP+∠PGD;
(2)连接EG,由已知条件可得∠PGE=110°﹣∠BEP,结合(1)的结论可得∠EPG=∠BEP+30°,由平行线的性质及角平分线的定义可得∠PEG=60°﹣∠BEP,再利用三角形的内角和定理可求解∠BEP的度数;
(3)根据EF平分∠PEA,可设∠AEF=∠PEF=α,根据四边形内角和可得∠PGD=180°﹣(360°﹣∠EPG﹣2α)=∠EPG+2α﹣180°,依据∠EFG是△FGH的外角,可得∠FGH=∠EFG﹣∠EHG=α﹣∠EHG,最后依据∠PGD=2∠FGH,即可得到∠EPG与∠EHG之间的数量关系.
【解答】解:(1)如图1,延长EP交CD于M,
∵AB∥CD,
∴∠BEP=∠GMP,
∵∠EPG是△PGM的外角,
∴∠EPG=∠PMG+∠PGD=∠BEP+∠PGD;
(2)如图1,连接EG,
∵∠BEP+∠PGE=110°,
∴∠PGE=110°﹣∠BEP,
由(1)知:∠EPG=∠BEP+∠PGD,
∵∠PGD=∠EFD,∠PGD=30°.
∴∠EFD=60°,∠EPG=∠BEP+30°,
∵AB∥CD,
∴∠EFD+∠BEF=180°,
∴∠BEF=120°,
∵EG平分∠PEF,
∴∠PEG=∠PEF=(120°﹣∠BEP)=60°﹣∠BEP,
∵∠PEG+∠EPG+∠PGE=180°,
∴60°﹣∠BEP+∠BEP+30°+110°﹣∠BEP=180°,
解得∠BEP=40°;
(3)∵EF平分∠PEA,
∴设∠AEF=∠PEF=α,
∵AB∥CD,
∴∠GFE=∠AEF=α,
在四边形PGFE中,∠PGF=360°﹣∠EPG﹣2α,
∴∠PGD=180°﹣(360°﹣∠EPG﹣2α)=∠EPG+2α﹣180°,
∵∠EFG是△FGH的外角,
∴∠FGH=∠EFG﹣∠EHG=α﹣∠EHG,
又∵GN平分∠PGD,
∴∠PGD=2NGD=2∠FGH,
即∠EPG+2α﹣180°=2(α﹣∠EHG),
整理可得,∠EPG+2∠EHG=180°.
【点评】本题考查的是平行线的性质,三角形外角性质及角平分线的定义的综合运用,用到的知识点为:两直线平行,同旁内角互补;两直线平行,内错角相等.
13.如图1,AB∥CD,E为AB上一点,点P在线段CE上,且PD∥CF.
(1)求证:∠AEC+∠DCF=∠DPE;
(2)如图2,在线段CF上取点H,使∠HPF=∠HFP,若CD平分∠ECF,PQ平分∠EPH,∠HPQ+∠AEC=90°,试判断PF与EF的大小关系.
【答案】(1)证明过程详见解答;
(2)PF<EF.
【分析】(1)根据平行线的性质可得∠AEC=∠ECD,∠PDC=∠DCF,然后根据外角的性质即可证得结论;
(2)设∠ECD=∠FCD=α,则∠ECF=2α,设∠HPF=∠HFP=β,根据平行线的性质可推出∠EPD=∠ECF=2α,∠FPD=∠PFH=β,∠AEC=∠ECD=α,从而得出∠EPH=2α+2β,根据已知条件∠HPQ+∠AEC=90°,可得出2α+β=90°,进一步得出结果.
【解答】(1)证明:∵AB∥CD,
∴∠AEC=∠ECD,
∵PD∥CF,
∴∠PDC=∠DCF,
∵∠DPE=∠ECD+∠PDC,
∴∠DPE=∠AEC+∠DCF;
(2)∵CD平分∠ECF,
∴∠ECF=2∠ECD=∠2FCD,
设∠ECD=∠FCD=α,则∠ECF=2α,
设∠HPF=∠HFP=β,
∵PD∥CF,
∴∠EPD=∠ECF=2α,∠FPD=∠PFH=β,
∴∠HPD=∠FPH+∠FPD=β+β=2β,
∴∠EPH=∠EPD+∠HPD=2α+2β,
∵PQ平分∠EPH,
∴∠HPQ==α+β,
∵AB∥CD,
∴∠AEC=∠ECD=α,
∵∠HPQ+∠AEC=90°,
∴(α+β)+α=90°,
∴2α+β=90°,
∴∠EPF+∠HFP=90°,
∴∠EPF=∠CPF=90°,
∴PF<EF.
【点评】本题主要考查了平行线的性质,角平分线的定义等知识,解决问题的关键是设参数,简明地表达角之间数量关系.
14.如图1,将三角板ABC与三角板ADE摆放在一起;如图2,其中∠ACB=30°,∠DAE=45°,∠BAC=∠D=90°.固定三角板ABC,将三角板ADE绕点A按顺时针方向旋转,记旋转角∠CAE=α(0°<α<180°).
(1)当α为 15 度时,AD∥BC,并在图3中画出相应的图形;
(2)在旋转过程中,试探究∠CAD与∠BAE之间的关系;
(3)当△ADE旋转速度为5°/秒时,且它的一边与△ABC的某一边平行(不共线)时,直接写出时间t的所有值.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)通过画图,即可求解;
(2)分①当0°<α≤45°,45°<α≤90°、α>90°时3种情况,画图计算即可;
(3)分AD∥BC、DE∥AB、DE∥BC、AE∥BC,DE∥AC五种情况,分别求解即可.
【解答】解:(1)当α=15°时,AD∥BC,
图形如下:
故答案为15;
(2)设:∠CAD=γ,∠BAE=β,
①如图,当0°<α≤45°时,
α+β=90°,α+γ=45°,
故β﹣γ=45°;
②当45°<α≤90°时,
同理可得:γ+β=45°,
③当90°<α<180°时,
同理可得:γ﹣β=45°;
(3)①当AD∥BC时,α=15°,t=3;
②当DE∥AB时,α=45°,t=9;
③当DE∥BC时,α=105°,t=21;
④当DE∥AC时,α=135°,t=27;
⑤当AE∥BC时,α=150°,t=30;
综上,t=3或9或21或27或30.
【点评】解答此题的关键是通过画图,确定旋转后△ADE的位置,还注意分类求解,避免遗漏.
15.已知AB∥CD,点E、F分别在直线AB、CD上,点M在AB、CD之间,连接ME、MF,∠EMF=α.
(1)如图1,若α=80°,直接写出∠BEM+∠DFM的度数;
(2)如图2,点N是AB上方一点,连接NE、NF,NF与ME交于点G,,,∠DFM=20°,求∠ENF的度数;(结果可用含α的式子表示)
(3)如图3,点N是AB下方一点,连接NE、NF,若MF的延长线FP是∠CFN的三等分线,EN平分∠AEM交FP于点G,2∠ENF+∠EMF=110°,求∠CFN的度数.
【答案】(1)80°;
(2)70°﹣2α;
(3)52.5°或42°.
【分析】(1)过M作MN∥AB∥CD,由平行线的性质可得∠BEM=∠NME,∠DFM=∠NMF,进而即可得解;
(2)由题干易得∠MFN=10°,∠DFN=30°,再根据(1)中结论可得∠BEM=α﹣20°,所以∠MEN=3∠BEM=3α﹣60°,进而可求∠EGF和∠EGN的度数,进而利用三角形内角和即可得解;
(3)由题干易得,然后分类讨论,当时或时,再设参建立方程求解即可.
【解答】解:(1)如图,过M作MN∥AB,
∵AB∥CD,
∴MN∥AB∥CD,
∴∠BEM=∠NME,∠DFM=∠NMF,
∵∠EMF=α=80°,
∴∠NME+∠NMF=80°,
∴∠BEM+∠DFM=80°;
(2)∵,∠DFM=20°,
∴∠MFN=10°,∠DFN=30°,
∵∠BEM+∠DFM=α,
∴∠BEM=α﹣20°,
∵,
∴∠MEN=3∠BEM=3α﹣60°,
∴∠EGF=∠BEM+∠DFG=α﹣20°+30°=α+10,
∴∠EGN=180°﹣∠EGF=170°﹣α,
∴∠ENF=180°﹣∠MEN﹣∠EGN
=180°﹣(3α﹣60°)﹣(170°﹣α)
=70°﹣2α;
(3)方法一:∵2∠ENF+∠EMF=110°,∠EMF=α,
∴,
(Ⅰ)如图3,当时,
设∠PFN=x,则∠CFP=2x=∠DFM,∠CFN=3x,
∵∠DFM+∠BEM=∠EMF=α,
∴∠BEM=α﹣2x,
∴∠AEM=180°﹣α+2x,
∵EN平分∠AEM,
∴,
∴∠1=180°﹣∠ENF﹣∠NFP=,
∵∠1+∠2=180°,
∴,
∵∠2+∠MEN+∠EMF=180°,
∴,
解得x=17.5°,
∴∠CFN=3x=52.5°;
(Ⅱ)如图4,当时,
设∠CFP=x,则∠PFN=2x,∠CFN=3x,
∴∠DFM=∠CFP=x,
∵∠MFD+∠BEM=α,
∴∠BEM=α﹣x,
∴∠AEM=180°﹣α+x,
∵EN平分∠AEM,
∴,
∵∠ENF+∠NFP+∠1=180°,
∴,
∴,
∵∠2+∠MEN+∠EMF=180°,
∴,
解得x=14°,
∴∠CFN=3x=42°;
综上,∠CFN的度数为52.5°或42°.
方法二:设∠CFN=x,
(Ⅰ)如图3,当时,
∴,
∵∠DFM+∠BEM=∠EMF=α,
∴,
∴,
∵EN平分∠AEM,
∴,
∴∠2=180°﹣∠EMF﹣∠MEN=,
∵∵∠1+∠2=180°,
∴,
∴,
∵2∠ENF+∠EMF=110°,∠EMF=α,
即,
解得x=52.5°,
即∠CFN=52.5°;
(Ⅱ)如图4,当时,
∴,
∵∠DFM+∠BEM=∠EMF=α,
∴,
∴,
∵EN平分∠AEM,
∴,
∴,
∵∠1+∠2=180°,
∴,
∴,
∵2∠ENF+∠EMF=110°,∠EMF=α,
即,
解得x=42°,
即∠CFN=42°;
综上,∠CFN的度数为52.5°或42°.
【点评】本题主要考查了平行线的判定和性质、角平分线的定义、利用一元一次方程解决几何问题等内容,熟练掌握相关知识是解题的关键.
16.已知:∠AOB=α(0°<α<90°),一块三角板CDE中,∠CED=90°,∠CDE=30°,将三角板CDE如图所示放置,使顶点C落在OB边上,经过点D作直线MN∥OB交OA边于点M,且点M在点D的左侧.
(1)如图,若CE∥OA,∠NDE=45°,则α= 45 °;
(2)若∠MDC的平分线DF交OB边于点F,
①如图,当DF∥OA,且α=60°时,试说明:CE∥OA;
②如图,当CE∥OA保持不变时,试求出∠OFD与α之间的数量关系.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)过点E作EF∥MN,根据MN∥OB,可得EF∥OB,根据平行线的性质可得∠AOB=45°;
(2)①根据平行线的性质和角平分线定义即可说明CE∥OA;
②当CE∥OA保持不变时,总有∠ECB=α,在直角三角形DCE中,∠DCE=60°,可得∠DCB=60°+α,根据MN∥OB和角平分线定义,即可求出∠OFD与α之间的数量关系.
【解答】解:(1)如图,过点E作EF∥MN,
∴∠DEF=∠NDE=45°,
∵∠CED=90°,
∴∠FEC=45°,
∵MN∥OB,
∴EF∥OB,
∴∠BCE=∠FCE=45°,
∵AO∥CE,
∴∠AOB=∠ECB=45°,
则α=45°,
故答案为:45;
(2)①∵DF∥OA,
∴∠DFC=∠AOB=α=60°,
∵MN∥OB,
∴∠MDF=∠DFC,
∵DF平分∠MDC,
∴∠CDF=∠MDF=60°,
在直角三角形DCE中,∠DCE=60°,
∴∠CDF=∠DCE,
∴CE∥DF,
∵DF∥OA,
∴CE∥OA;
②∵当CE∥OA保持不变时,总有∠ECB=α,
在直角三角形DCE中,∠DCE=60°,
∴∠DCB=60°+α,
∵MN∥OB,
∴∠MDC=∠DCB=60°+α,且∠DFC=∠MDF,
∵DF平分∠MDC,
∴,
∴.
【点评】本题考查了平行线的判定与性质,解决本题的关键是掌握平行线的判定与性质.
17.已知AB∥CD,点M在直线AB上,点N、Q在直线CD上,点P在直线AB、CD之间,∠AMP=∠PQN=α,PQ平分∠MPN.
(1)如图①,求∠MPQ的度数(用含α的式子表示);
(2)如图②,过点Q作QE∥PN交PM的延长线于点E,过E作EF平分∠PEQ交PQ于点F.请你判断EF与PQ的位置关系,并说明理由;
(3)如图③,在(2)的条件下,连接EN,若NE平分∠PNQ,请你判断∠NEF与∠AMP的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)2α;
(2)∠NEF=∠∠AMP.
【分析】(1)如图①,过点P作PR∥AB,可得AB∥CD∥PR,进而可得结论;
(2)根据已知条件可得2∠EPQ+2∠PEF=180°,进而可得EF与PQ的位置关系;
(3)结合(2)和已知条件可得∠QNE=∠QEN,根据三角形内角和定理可得∠QNE=(180°﹣∠NQE)=(180°﹣3α),可得∠NEF=180°﹣∠QEF﹣∠NQE﹣∠QNE,进而可得结论.
【解答】解:(1)如图①,过点P作PR∥AB,
∵AB∥CD,
∴AB∥CD∥PR,
∴∠AMP=∠MPR=α,∠PQN=∠RPQ=α,
∴∠MPQ=∠MPR+∠RPQ=2α;
(2)如图②,EF⊥PQ,理由如下:
∵PQ平分∠MPN.
∴∠MPQ=∠NPQ=2α,
∵QE∥PN,
∴∠EQP=∠NPQ=2α,
∴∠EPQ=∠EQP=2α,
∵EF平分∠PEQ,
∴∠PEQ=2∠PEF=2∠QEF,
∵∠EPQ+∠EQP+∠PEQ=180°,
∴2∠EPQ+2∠PEF=180°,
∴∠EPQ+∠PEF=90°,
∴∠PFE=180°﹣90°=90°,
∴EF⊥PQ;
(3)如图③,∠NEF=∠AMP,理由如下:
由(2)可知:∠EQP=2α,∠EFQ=90°,
∴∠QEF=90°﹣2α,
∵∠PQN=α,
∴∠NQE=∠PQN+∠EQP=3α,
∵NE平分∠PNQ,
∴∠PNE=∠QNE,
∵QE∥PN,
∴∠QEN=∠PNE,
∴∠QNE=∠QEN,
∵∠NQE=3α,
∴∠QNE=(180°﹣∠NQE)=(180°﹣3α),
∴∠NEF=180°﹣∠QEF﹣∠NQE﹣∠QNE
=180°﹣(90°﹣2α)﹣3α﹣(180°﹣3α)
=180°﹣90°+2α﹣3α﹣90°+α
=α
=∠AMP.
∴∠NEF=∠AMP.
【点评】本题考查了平行线的判定与性质,解决本题的关键是掌握平行线的判定与性质.
18.如图1,E点在BC上,∠A=∠D,∠ACB+∠BED=180°.
(1)求证:AB∥CD;
(2)如图2,AB∥CD,BG平分∠ABE,与∠EDF的平分线交于H点,若∠DEB比∠DHB大60°,求∠DEB的度数.
(3)在(1)的结论下,保持(2)中所求的∠DEB的度数不变,如图3,BM平分∠EBK,DN平分∠CDE,作BP∥DN,则∠PBM的度数是否改变?若不变,请求值;若改变,请说明理由.
【答案】(1)证明过程请看解答;
(2)100°;
(3)40°.
【分析】(1)如图1,延长DE交AB于点F,根据∠ACB+∠BED=180°,∠CED+∠BED=180°,可得∠ACB=∠CED,所以AC∥DF,可得∠A=∠DFB,又∠A=∠D,进而可得结论;
(2)如图2,作EM∥CD,HN∥CD,根据AB∥CD,可得AB∥EM∥HN∥CD,根据平行线的性质得角之间的关系,再根据∠DEB比∠DHB大60°,列出等式即可求∠DEB的度数;
(3)如图3,过点E作ES∥CD,设直线DF和直线BP相交于点G,根据平行线的性质和角平分线定义可求∠PBM的度数.
【解答】(1)证明:如图1,延长DE交AB于点F,
∵∠ACB+∠BED=180°,∠CED+∠BED=180°,
∴∠ACB=∠CED,
∴AC∥DF,
∴∠A=∠DFB,
∵∠A=∠D,
∴∠DFB=∠D,
∴AB∥CD;
(2)如图2,作EM∥CD,HN∥CD,
∵AB∥CD,
∴AB∥EM∥HN∥CD,
∴∠1+∠EDF=180°,∠MEB=∠ABE,
∵BG平分∠ABE,
∴∠ABG=ABE,
∵AB∥HN,
∴∠2=∠ABG,
∵CF∥HN,
∴∠2+∠β=∠3,
∴ABE+∠β=∠3,
∵DH平分∠EDF,
∴∠3=EDF,
∴ABE+∠β=EDF,
∴∠β=(∠EDF﹣∠ABE),
∴∠EDF﹣∠ABE=2∠β,
设∠DEB=∠α,
∵∠α=∠1+∠MEB=180°﹣∠EDF+∠ABE=180°﹣(∠EDF﹣∠ABE)=180°﹣2∠β,
∵∠DEB比∠DHB大60°,
∴∠α﹣60°=∠β,
∴∠α=180°﹣2(∠α﹣60°)
解得∠α=100°
∴∠DEB的度数为100°;
(3)∠PBM的度数不变,理由如下:
如图3,过点E作ES∥CD,设直线DF和直线BP相交于点G,
∵BM平分∠EBK,DN平分∠CDE,
∴∠EBM=∠MBK=EBK,
∠CDN=∠EDN=CDE,
∵ES∥CD,AB∥CD,
∴ES∥AB∥CD,
∴∠DES=∠CDE,
∠BES=∠ABE=180°﹣∠EBK,
∠G=∠PBK,
由(2)可知:∠DEB=100°,
∴∠CDE+180°﹣∠EBK=100°,
∴∠EBK﹣∠CDE=80°,
∵BP∥DN,
∴∠CDN=∠G,
∴∠PBK=∠G=∠CDN=CDE,
∴∠PBM=∠MBK﹣∠PBK
=∠EBK﹣CDE
=(∠EBK﹣∠CDE)
=80°
=40°.
【点评】本题考查了平行线的判定与性质,解决本题的关键是掌握平行线的判定与性质.
19.如图,直线AB∥CD,直线MN与AB,CD分别交于点M,N,ME,NE分别是∠AMN与∠CNM的平分线,NE交AB于点F,过点N作NG⊥EN交AB于点G.
(1)若∠AMN=70°,则∠MNG= 35° ;
(2)求证:EM∥NG;
(3)连接EG,在GN上取一点H,使∠HEG=∠HGE,作∠FEH的平分线EP交AB于点P,求∠PEG的度数.
【答案】(1)35°;(2)见解析;(3)45°.
【分析】(1)根据平行线的性质求出∠CNM=110°,由角平分线定义求出∠ENM的度数,即可得到结论;
(2)根据平行线的性质以及角平分线得到定义,即可得出∠MEN=90°,再根据NG⊥EN,即可得到∠MEN+∠ENH=180°,进而得到EM∥NG;
(3)先设∠HEG=x,则∠HGE=∠MEG=x,∠NEH=90°﹣2x,根据EP平分∠FEH,可得∠FEH=2(∠PEG+x),再根据∠FEH+∠HEN=180°,可得方程2(∠PEG+x)+90°﹣2x=180°,进而解得∠PEG.
【解答】解:(1)∵AB∥CD,
∴∠AMN+∠CNM=180°,
∵∠AMN=70°,
∴∠CNM=110°
∵NE平分∠CNM,
∴,
∵NG⊥EN,
∴∠ENG=90°,
∴∠MNG=90°﹣∠ENM=35°,
故答案为:35°;
(2)∵AB∥CD,
∴∠AMN+∠CNM=180°,
∵ME,NE分别是∠AMN与∠CNM的平分线,
∴,
∴,即∠MEN=90°,
又∵NG⊥EN,
∴∠ENG=90°,
∴∠MEN+∠ENH=180°,
∴EM∥NG;
(3)设∠HEG=x,则∠HGE=∠MEG=x,∠NEH=90°﹣2x,
∵EP平分∠FEH,
∴∠FEH=2∠PEH=2(∠PEG+x),
又∵∠FEH+∠HEN=180°,
∴2(∠PEG+x)+90°﹣2x=180°,
∴∠PEG=45°.
【点评】本题主要考查了平行线的性质与判定,解题时注意:两直线平行,内错角相等;同旁内角互补,两直线平行.
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$$第二章 相交线与平行线 压轴题练习
2024-2025学年 北师大版 数学 七年级
1
1.综合与实践:【课题学习】:平行线的“等角转化”功能.
如图1,已知点A是BC外一点,连接AB,AC.求∠BAC+∠B+∠C的度数.
解:过点A作ED∥BC,
∴∠B= ______ ,∠C=∠DAC
又∵∠EAB+∠BAC+∠DAC=180°
∴∠B+∠BAC+∠C= ______ .
【问题解决】(1)阅读并补全上述推理过程;
【解题反思】从上面的推理过程中,我们发现平行线具有“等角转化”的功能,将∠BAC,∠B,∠C“凑”在一起,得出角之间的关系,使问题得以解决.
∠EAB
180°
2
【方法运用】(2)如图2所示,已知AB∥CD,BE、CE交于点E,∠BEC=80°,在图2的情况下求∠B-∠C的度数;
【拓展探究】(3)如图3所示,已知AB∥CD,BF、CG分别平分∠ABE和∠DCE,且BF、CG所在直线交于点F,过F作FH∥AB,若∠BFC=36°,在图3的情况下求∠BEC的度数.
________
3
【解析】解:(1)过点A作ED∥BC,
∴∠B=∠EAB,∠C=∠DAC,
又∵∠EAB+∠BAC+∠DAC=180°,
∴∠B+∠BAC+∠C=180°.
故答案为:∠EAB,180°;
(2)如图2,过点E作EF∥AB,
___
∵AB∥CD,
∴CD∥EF,
∴∠FEC=∠C,
∵AB∥EF,
∴∠B+∠BEF=180°,
∴∠BEF=180°-∠B,
∵∠BEC=80°,
∴∠FEC+∠BEF=80°,
∴∠C+180°-∠B=80°,
∴∠B-∠C=180°-80°=100°;
(3)如图3,过点E作EM∥AB,
4
__
∵AB∥CD,
∴EM∥CD,
∴∠MEC=∠DCE,
∵CG平分∠DCE,
∴∠ECG=∠DCG,
设∠ECG=∠DCG=α,
则∠DCE=2α,
∴∠MEC=2α,
∵AB∥CD,FH∥AB,
∴CD∥FH,
∴∠HFC=∠DCG=α,
∵∠BFC=36°,
∴∠BFH=∠BFC+∠HFC=36°+α,
∵FH∥AB,
∴∠ABF=∠BFH=36°+α,
∵BF平分∠ABE,
∴∠ABE=2∠ABF=2(36°+α)=72°+2α,
5
∵EM∥AB,
∴∠ABE+∠BEM=180°,
∴∠BEM=180°-∠ABE=180°-(72°+2α)=108°-2α,
∴∠BEC=∠BEM+∠MEC=108°-2α+2α=108°.
6
2.(1)探究:如图1,AB∥CD,点G、H分别在直线AB、CD上,连结PG、PH,当点P在直线GH的左侧时,试说明∠GPH=∠AGP+∠CHP;
(2)变式:如图2,将点P移动到直线GH的右侧,其他条件不变,试探究∠GPH、∠AGP、∠CHP之间的关系,并说明理由;
(3)(问题迁移)如图3,AB∥CD,点P在AB的上方,问∠GPH、∠AGP、∠CHP之间有何数量关系?请说明理由;
(4)(联想拓展)如图4所示,在(2)的条件下,已知∠GPH=α,∠PGB的平分线和∠PHD的平分线交于点Q,用含有α的式子表示∠GQH的度数.
7
_________
【解析】解:(1)如图所示:过点P作PE∥AB,
_____
∴∠AGP=∠GPE,
∵AB∥CD,
8
∴PE∥CD,
∴∠CHP=∠HPE,
∵∠GPH=∠GPE+∠HPE,
∴∠GPH=∠AGP+∠CHP;
(2)∠AGP+∠GPH+∠CHP=360°,
理由如下:
如图所示:过点P作PF∥AB,
____
∴∠AGP+∠GPF=180°
∵AB∥CD,
∴PF∥CD,
∴∠FPH+∠CHP=180°,
∴∠AGP+∠GPF+∠FPH+∠CHP=360°
∵∠GPH=∠GPF+∠FPH,
∴∠AGP+∠GPH+∠CHP=360°;
(3)∠GPH=∠AGP-∠CHP,理由如下:
如图所示:过点P作PM∥AB,
____
9
∴PF∥CD,
∴∠FPH+∠CHP=180°,
∴∠AGP+∠GPF+∠FPH+∠CHP
=360°
∵∠GPH=∠GPF+∠FPH,
∴∠AGP+∠GPH+∠CHP=360°;
(3)∠GPH=∠AGP-∠CHP,
理由如下:
如图所示:过点P作PM∥AB,
____∴∠AGP=∠MPG
∵AB∥CD,
∴PM∥CD,
∴∠CHP=∠MPH,
∵∠GPH=∠MPG-∠MPH,
∴∠GPH=∠AGP-∠CHP;
____
10
(4)如图所示:过点P作PN∥AB,
过点Q作OQ∥AB,
∴∠AGP=∠MPG,
∵AB∥CD,
∴PM∥CD,
∴∠CHP=∠MPH,
∵∠GPH=∠MPG-∠MPH,
∴∠GPH=∠AGP-∠CHP;
∵∠GPH=∠NPH-∠NPG,
∠GQH=∠OQH-∠OQD,
∴∠GPH=∠PHD-∠PGB,
∠GQH=∠QHD-∠QGB,
∵∠PGB的平分线和∠PHD
的平分线交于点Q,
∴∠QGB= ∠PGB,
∠QHD= ∠PHD,
∴∠GQH=∠QHD-∠QGB
= ∠PHD- ∠PGB
= (∠PHD-∠PGB)
= ∠GPH,
∴∠GQH= α.
11
3.实践与探究
学习了平行线后,张华通过折纸想出了过点P画直线AB的平行线的方法,折纸过程如下:①-②-③-④.
(1)通过上述的折纸过程,图②的折痕PQ与直线AB的位置关系是 _____ ;如图④,∠1=∠2= ____ °,则AB与CD的位置关系为 _____ ,依据是 ____________________________________________________________________ .
(2)张华在(1)的条件下继续探究,他在P、Q两点处安装了绚丽的小射灯,灯P射线从PD开始绕点P顺时针旋转至PC后立即回转,灯Q射线从QA开始绕点Q顺时针旋转至QB后立即回转两灯不停旋转交叉照射,且灯P、灯Q转动的速度分别是1°/秒、3°/秒,
垂直
90
平行
内错角相等,两直线平行(或在同一平面内垂直于同一条直线的两直线平行)
12
若灯P射线转动20秒后,灯Q射线开始转动,在灯P射线第一次到达PC之前,当灯Q转动t秒时,灯P射线PN转动到如图⑤的位置,用含t的式子表示∠DPN= ________;
(3)在(2)的条件下,在灯P射线第一次到达PC之前,Q灯转动几秒,两灯的光束互相平行?请直接写出结果.
(20+t)°
【解析】
解:(1)如图,
13
__,
∵折叠,
∴直线AB折叠重合为两个角°,
∴∠AQP=90°,即AQ⊥PQ,
∴PQ直线AB垂直,
如图:
∵如图③所示:CD⊥EF,
∴∠CPQ=90°,
∴∠1=∠2=90°,
∴AB∥CD,
因此依据为:
内错角相等,两直线平行,
故答案为:垂直;90;平行;
内错角相等,两直线平行;
14
(2)∵灯P、灯Q转动的速度分别是1°/秒、3°/秒,
若灯P射线转动20秒后,灯Q射线开始转动,
∴灯P转动20秒后度数为20×1=20°,
又∵当灯Q转动t秒时,灯P射线PN转动到如图⑤的位置,
∴此时灯P再次转动了t•1=t°,
∴∠DPN=(20+t)°,
故答案为:(20+t)°;
(3)设灯P转动t秒,两灯的光束互相平行,
①当0≤t≤90时,如图,
15
∵AB∥CD,
∴∠DPN=∠PNA,
∵QH∥PN,
∴∠HQA=∠PNA,
∴3t=1×(20+t),解得:t=10,
②当90<t≤160时,如图,
____,
∵AB∥CD,
∴∠DPN+∠PNB=180°,
∴3t-180°+1×(20+t)=180°,
解得:t=85,
综上所述:当t为10秒或85秒时,
两灯的光束互相平行.
16
4.在数学实践课上,老师让同学们借助“两条平行线AB,CD和一副直角三角尺”开展数学活动.
_________
(1)如图①,小颖把等腰直角三角尺的两个锐角的顶点E,G分别放在直线AB,CD上,请用等式表示∠AEF与∠FGC之间满足的数量关系 ____________________ (不用证明);
(2)如图②,小明把三角尺60°角的顶点G放在直线CD上,∠F=90°.若
∠AEF+∠FGC=90°
17
∠1=2∠2,求∠1的度数;
(3)在图①的基础上,小亮把三角尺60°角的顶点放在点F处,即∠PFQ=60°.如图③,FM平分∠EFP交直线AB于点M,FN平分∠QFG交直线CD于点N.求∠MFN的度数.
【解析】解:(1)∠AEF+∠FGC=90°,理由如下,
∵AB∥CD,
∴∠AEG+∠GEC=180°,即∠AEF+∠FEG+∠FGE+∠FGC=180°,
∵△EFG是等腰直角三角形,
∴∠FEG+∠FGE=90°,
∴∠AEF+∠FGC=180°-(∠FEG+∠FGE)=180°-90°=90°,
故答案为:∠AEF+∠FGC=90°;
18
(2)如图所示,
_____
∵小明把三角尺60°
角的顶点G放在直线CD上,
∴∠FGE=60°,
∴∠1+∠4=180°-∠FGE
=180°-60°=120°,
∵AB∥CD,
∴∠3=∠4,
∵∠2=∠3,
∴∠2=∠4,
∵∠1=2∠2,
∴∠1=2∠4,
∴∠1+∠4=2∠4+∠4=120°,
解得∠4=40°,
∴∠1=120°-40°=80°;
(3)如图所示,
____
19
根据(1)可知∠EFG=90°,即∠EFG=∠1+∠2+∠3=90°,
已知小亮把三角尺60°角的顶点放在点F处,即∠PFQ=∠3+∠4+∠5=60°,
设∠3=x,则∠1+∠2=90°-x,∠4+∠5=60°-x,
由题意得∠1=∠2,∠4=∠5,
∴ , ,
∵∠MFN=∠2+∠3+∠4,
∴ .
20
5.如图,AB∥CD,定点E,F分别在直线AB,CD上,在平行线AB,CD之间有一动点P,满足0°<∠EPF<180°.
(1)试问∠AEP,∠EPF,∠PFC满足怎样的数量关系?
解:由于点P是平行线AB,CD之间有一动点,因此需要对点P的位置进行分类讨论:如图1,当P点在EF的左侧时,∠AEP,∠EPF,∠PFC满足数量关系为 _____________________ ,如图2,当P点在EF的右侧时,∠AEP,∠EPF,∠PFC满足数量关系为 _____________________________ .
(2)如图3,QE,QF分别平分∠PEB和∠PFD,且点P在EF左侧.
①若∠EPF=60°,则∠EQF= ______ .
②猜想∠EPF与∠EQF的数量关系,并说明理由;
∠EPF=∠AEP+∠PFC
∠AEP+∠EPF+∠PFC=360°
150°
21
③如图4,若∠BEQ与∠DFQ的角平分线交于点Q1,∠BEQ1与∠DFQ1的角平分线交于点Q2,∠BEQ2,与∠DFQ2的角平分线交于点Q3;此次类推,则∠EPF与∠EQ2018F满足怎样的数量关系?(直接写出结果)
_____
22
【解析】解:(1)如图1,过点P作PH∥AB,
_____
则∠EPF=∠EPH+∠FPH=∠AEP+∠CFP,
故答案为:∠EPF=∠AEP+∠PFC;
23
同理可得:∠AEP+∠EPF+∠PFC=360°,
故答案为:∠AEP+∠EPF+∠PFC=360°;
(2)①∠EPF=60°,则∠EQF=150°,
由(1)知∠PEA+∠PFC=∠P=60°,
而∠PFC+2β=180°,∠PEA+2α=180°,
故α+β=150°=∠EQF,
故答案为150°;
②如图3,QE,QF分别平分∠PEB和∠PFD,
设:∠BEQ=∠QEP=α,∠QFD=∠PFQ=β,
则∠P=180°-2α+180°-2β=360°-2(α+β),
∠Q=α+β,
24
即:∠EPF+2∠EQF=360°;
③同理可得:
∠Q1= (α+β),
∠Q2= (α+β),
∠Q2018=( )2018(α+β),
故:∠EPF+22019•∠EQ2018F=360°.
25
6.【综合与实践】
学习了平行线的性质与判定之后,我们继续探究折纸中的平行线.
________
(1)【知识初探】
如图1,长方形纸条ABCD中,AB∥CD,AD∥BC,∠A=∠B=∠C=∠D=90°,将纸条沿直线EF折叠,点A落在A′处,点D落在D′处,A′E交CD于点G.
26
①若∠AEF=40°,求∠A′GC的度数.
②若∠AEF=α,则∠A′GC= ___________ (用含α的式子表示).
(2)【类比再探】
如图2,在图1的基础上将∠CGE对折,点C落在直线GE上的C′处.点B落在B′处,得到折痕GH,则折痕EF与GH有怎样的位置关系?说明理由.
(3)【提升自我】
如图3,在图2的基础上,过点C′作AB的平行线MN,直接写出∠A′GC和∠B′C′N的数量关系.
【解析】解:(1)①由题意得:∠A′EF=∠AEF=40°,
∴∠AEG=∠A′EF+∠AEF=40°+40°=80°,
180°-2α
27
∵AB∥CD,
∴∠CGE=∠AEG=80°,
∴∠A′GC=180°-∠CGE
=180°-80°=100°;
②由题意得:∠A′EF=∠AEF=α,
∴∠AEG=∠A′EF+∠AEF=α+α=2α,
∵AB∥CD,
∴∠CGE=∠AEG=2α,
∴∠A′GC=180°-∠CGE=180°-2α,
故答案为:180°-2α;
(2)EF∥GH,理由如下:
28
由题意得:
,
,
∵AB∥CD,
∴∠CGE=∠AEG,
∴∠C′GH=∠A′EF,
∴EF∥GH.
(3)∠A′GC-∠B′C′N=90°,
理由如下:
∵MN∥AB,AB∥CD,
∴DC∥MN,
∴∠A′GC=∠A′C′N,
∵∠A′C′N-∠B′C′N=∠EC′B′=90°,
∴∠A′GC-∠B′C′N=90°.
29
7.当光线经过镜面反射时,入射光线、反射光线与镜面所夹的角对应相等例如:在图①、图②中,都有∠1=∠2,∠3=∠4.设镜子AB与BC的夹角∠ABC=α.
(1)如图①,若α=90°,判断入射光线EF与反射光线GH的位置关系,并说明理由.
(2)如图②,若90°<α<180°,入射光线EF与反射光线GH的夹角∠FMH=β.探索α与β的数量关系,并说明理由.
(3)如图③,若α=120°,设镜子CD与BC的夹角∠BCD=γ(90°<γ<180°),入射光线EF与镜面AB的夹角∠1=m(0°<m<90°),已知入射光线EF从镜面AB开始反射,经过n(n为正整数,且n≤3)次反射,当第n次反射光线与入射光线EF平行时,请直接写出γ的度数.(
30
可用含有m的代数式表示)
_______
【解析】解:(1)EF∥GH,理由如下:
在△BEG中,∠2+∠3+α=180°,α=90°,
∴∠2+∠3=90°,
∵∠1=∠2,∠3=∠4,
31
∴∠1+∠2+∠3+∠4=180°,
∵∠1+∠2+∠FEG=180°,
∠3+∠4+∠EGH=180°,
∴∠FEG+∠EGH=180°,
∴EF∥GH;
(2)β=2α-180°,理由如下:
在△BEG中,∠2+∠3+α=180°,
∴∠2+∠3=180°-α,
∵∠1=∠2,∠1=∠MEB,
∴∠2=∠MEB,
∴∠MEG=2∠2,
同理可得,∠MGE=2∠3,
在△MEG中,
∠MEG+∠MGE+β=180°,
∴β=180°-(∠MEG+∠MGE)
=180°-(2∠2+2∠3)
=180°-2(∠2+∠3)
=180°-2(180°-α)
=2α-180°;
(3)90°+m或150°.
理由如下:①当n=3时,
如图所示:
32
___
∵∠BEG=∠1=m,
∴∠BGE=∠CGH=60°-m,
∴∠FEG=180°-2∠1=180°-2m,
∠EGH=180°-2∠BGE
=180°-2(60°-m),
∵EF∥HK,
∴∠FEG+∠EGH+∠GHK=360°,
则∠GHK=120°,
则∠GHC=30°,
由△GCH内角和,得γ=90°+m.
②当n=2时,
如果在BC边反射后与EF平行,
则α=90°,与题意不符;
则只能在CD边反射后与EF平行,
33
___
如图所示:得
∠G=γ-60°,
由EF∥HK,且由(1)的结论可得,
∠G=γ-60°=90°,
则γ=150°.综上所述:γ的度数为:90°+m或150°.
34
8.如图1,AB∥CD,点E,F分别在直线CD,AB上,∠BEC=2∠BEF,过点A作AG⊥BE的延长线交于点G,交CD于点N,AK平分∠BAG,交EF于点H,交BE于点M.
________
(1)直接写出∠AHE,∠FAH,∠KEH之间的关系: _____________________ .
∠AHE=∠FAH+∠KEH
35
(2)若∠BEF= ∠BAK,求∠AHE.
(3)如图2,在(2)的条件下,将△KHE绕着点E以每秒5°的速度逆时针旋转,旋转时间为t,当KE边与射线ED重合时停止,则在旋转过程中,当△KHE的其中一边与△ENG的某一边平行时,直接写出此时t的值.
【解析】解:(1)∵AB∥CD,
∴∠KEH=∠AFH,
∵∠AHE是△AHF的外角,
∴∠AHE=∠AFH+∠FAH,
∴∠AHE=∠FAH+∠KEH.
36
;
(2)∵AB∥CD,
∴∠BAK=∠MKE,
∠ABE=∠BEC,
∵ ,
∴∠BAK=2∠BEF,
∵∠BEC=2∠BEF,
∴∠BAK=∠BEC,
∴∠BAK=∠ABE,
∴AK平分∠BAG,
∴∠BAK=∠GAK=∠ABE,
∵AG⊥BE,
∴∠AGB=90°,
∴3∠BAK=90°,
∴∠BAK=∠ABE=∠GAK=30°,
∴ ,
∴∠CEF=45°,
∴∠CEF=∠AFE=45°,
∴∠AHE=∠AFE+∠BAK=75°.
37
(3)①当KH∥NG时,
延长KE交GN边于P,
____
∵∠EKH=∠EPG=30°,
∴∠PEG=90°-∠EPG=60°,
∵∠GEN=90°-ENG=30°,
∴∠PEN=∠PEG-∠GEN=30°
∴∠CEK=∠PEN=30°,
∴当△KHE绕E点旋转30°时,
EK∥GN,
∴ 秒,
②当KH∥EG时,
____
∴∠EKH=∠KEG=30°,
∴∠NEK=∠NEG+∠KEG=60°,
∴∠NEK=60°,
38
∴∠CEK=120°,
∴当△KHE绕点E旋转120°时,HK∥EG,
∴ 秒,
③当KH∥EN时,即EK与EG在同一直线上时,
______
∴∠CEK=150°,
∴当△KHE绕点E旋转150°时,KH∥EN,
39
∴ 秒,
∴当△KEH的其中一边与
△ENG的某一边平行时
t的值为6秒或24秒或30秒.
④当KE∥NG时,
____
∵∠GEN=30°,
∴∠CEK=90°-∠GEN=60°.
∴当△KHE旋转60°时,KE∥NG.
∴ (秒).
⑤当HE∥NG时,
_____
∵∠GEN=30°,∠KEH=45°,
∴∠CEK=∠CEH+∠HEK
=90°-∠GEN+∠HEK=105°.
∴当△KHE旋转105°时,HE∥NG.
40
∴ (秒).
当△KEH的其中一边与△ENG的某一边平行时t的值为6秒或24秒或30秒或12秒或21秒.
41
9.已知,AB∥CD,点E为射线FG上一点.
(1)如图1,若∠EAF=30°,∠EDG=45°,则∠AED= ____ °;
(2)如图2,当点E在FG延长线上时,此时CD与AE交于点H,则∠AED、∠EAF、∠EDG之间满足怎样的关系,请说明你的结论:
(3)如图3,DI平分∠EDC,交AE于点K,交AI于点I,且∠EAI:∠BAI=1:2,∠AED=22°,∠I=20°求∠EKD的度数.
75
42
______
【解析】解:(1)如图,延长DE交AB于H,
∵AB∥CD,
∴∠D=∠AHE=45°,
∵∠AED是△AEH的外角,
43
∴∠AED=∠A+∠AHE=30°+45°=75°,
故答案为:75;
(2)∠EAF=∠AED+∠EDG.
理由:∵AB∥CD,
∴∠EAF=∠EHC,
∵∠EHC是△DEH的外角,
∴∠EHG=∠AED+∠EDG,
∴∠EAF=∠AED+∠EDG;
(3)∵∠EAI:∠BAI=1:2,
设∠EAI=α,则∠BAE=3α,
∵∠AED=22°,∠I=20°,∠DKE=∠AKI,
44
又∵∠EDK+∠DKE+∠DEK=180°,∠KAI+∠KIA+∠AKI=180°,
∴∠EDK=α-2°,
∵DI平分∠EDC,
∴∠CDE=2∠EDK=2α-4°,
∵AB∥CD,
∴∠EHC=∠EAF=∠AED+∠EDG,
即3α=22°+2α-4°,
解得α=18°,
∴∠EDK=16°,
在△DKE中,∠EKD=180°-16°-22°=142°.
45
10.已知:直线a∥b,点A和点B是直线a上的点,点C和点D是直线b上的点,连接AD,BC,设直线AD和BC交于点E.
________
(1)在如图1所示的情形下,若AD⊥BC,求∠ABE+∠CDE的度数(提示:可过点E作EG∥AB);
(2)在如图2所示的情形下,若BF平分∠ABC,DF平分∠ADC,且BF与DF交于点F,当∠ABC=64°,∠ADC=72°时,求∠BFD的度数.
46
(3)如图3,当点B在点A的右侧时,若BF平分∠ABC,DF平分∠ADC,且BF,DF交于点F,设∠ABC=α,∠ADC=β,用含有α,β的代数式表示∠BFD的补角.(直接写出结果即可)
【解析】解:(1)过点E作EG∥AB,
∵a∥b,
∴EG∥CD,
∴∠ABE=∠BEG,∠CDE=∠DEG,
∴∠ABE+∠CDE=∠BEG+∠DEG=∠BED,
∵AD⊥BC,
∴∠ABE+∠CDE=∠BED=90°;
47
(2)如图,过点F作FH∥AB,
____
∵a∥b,
∴FH∥CD,
∴∠ABF=∠BFH,∠CDF=∠DFH,
∴∠BFD=∠ABF+∠CDF=∠BFH+∠DFH,
∵BF平分∠ABC,DF平分∠ADC,∠ABC=64°,∠ADC=72°,
48
∴∠ABF= ABC=32°,∠CDF= ADC=36°,
∴∠BFD=∠ABF+∠CDF=68°;
(3)如图,过点F作FH∥AB,
__
∵a∥b,
∴FQ∥CD,
49
∴∠ABF+∠BFQ=180°,∠CDF=∠DFQ,
∴∠BFD=∠BFQ+∠DFQ=180°-∠ABF+∠CDF
∵BF平分∠ABC,DF平分∠ADC,∠ABC=α,∠ADC=β,
∴∠ABF= ABC= ,∠CDF= ADC= ,
∴∠BFD=180°-∠ABF+∠CDF=180°- + ,
∴∠BFD的补角= - .
50
11.我们知道同一平面内的两条直线有相交和平行两种位置关系.
(1)观察与思考:如图1,若AB∥CD,点P在AB、CD内部,∠BPD、∠B、∠D之间的数量关系为 _______________ ,不必说明理由;
(2)猜想与证明:如图2,将直线AB绕点B逆时针方向旋转一定角度交直线CD于点Q,利用(1)中的结论(可以直接套用)求∠BPD、∠B、∠D、∠BQD之间有何数量关系?并证明你的结论;
(3)拓展与应用:如图3,设BF交AC于点M,AE交DF于点N,已知∠AMB=140°,∠ANF=105°.利用(2)中的结论直接写出∠B+∠E+∠F的度数为 ____ 度,∠A比∠F大 ____ 度.
∠BPD=∠B+∠D
75
65
51
_________
【解析】解:(1)过点P作PE∥AB,
∵AB∥CD,
∴AB∥EP∥CD,
∴∠B=∠1,∠D=∠2,
∴∠BPD=∠B+∠D;
(2)如图,连接QP并延长,
52
结论:∠BPD=∠BQD+∠B+∠D.
∠BPD=(∠BQP+∠B)+(∠DQP+∠D)=∠BQD+∠B+∠D.
(3)∵∠ANF=105°,
∴∠ENF=∠B+∠E+∠F=180°-105°=75°,
∵∠A=∠AMB-∠B-∠E,
∠F=180°-∠ANF-∠B-∠E,
∴∠A-∠F=∠AMB+∠ANF-180°=65°.
故答案为:∠BPD=∠B+∠D;75,65.
53
12.AB∥CD,直线EF交AB于点E,交CD于点F,点G在CD上,点P在直线EF右侧、且在直线AB和CD之间,连接PE、PG.
(1)如图1,求证:∠EPG=∠BEP+∠PGD;
(2)如图1,连接EG,若EG平分∠PEF,∠BEP+∠PGE=110°,∠PGD= ∠EFD,∠PGD=30°.求∠BEP的度数;
(3)如图2,若EF平分∠PEA,∠PGD的平分线GN所在的直线与EF相交于点H,则∠EPG与∠EHG之间的数量关系,并说明理由.
54
______
【解析】解:(1)如图1,延长EP交CD于M,
55
___
∵AB∥CD,
∴∠BEP=∠GMP,
∵∠EPG是△PGM的外角,
∴∠EPG=∠PMG+∠PGD=∠BEP+∠PGD;
(2)如图1,连接EG,
56
___
∵∠BEP+∠PGE=110°,
∴∠PGE=110°-∠BEP,
由(1)知:∠EPG=∠BEP+∠PGD,
57
∵∠PGD= ∠EFD,∠PGD=30°.
∴∠EFD=60°,∠EPG=∠BEP+30°,
∵AB∥CD,
∴∠EFD+∠BEF=180°,
∴∠BEF=120°,
∵EG平分∠PEF,
∴∠PEG= ∠PEF= (120°-∠BEP)=60°- ∠BEP,
∵∠PEG+∠EPG+∠PGE=180°,
58
∴60°- ∠BEP+∠BEP+30°+110°-∠BEP=180°,
解得∠BEP=40°;
(3)∵EF平分∠PEA,
∴设∠AEF=∠PEF=α,______
59
∵AB∥CD,
∴∠GFE=∠AEF=α,
在四边形PGFE中,∠PGF=360°-∠EPG-2α,
∴∠PGD=180°-(360°-∠EPG-2α)=∠EPG+2α-180°,
∵∠EFG是△FGH的外角,
∴∠FGH=∠EFG-∠EHG=α-∠EHG,
又∵GN平分∠PGD,
∴∠PGD=2NGD=2∠FGH,
即∠EPG+2α-180°=2(α-∠EHG),
整理可得,∠EPG+2∠EHG=180°.
60
13.如图1,AB∥CD,E为AB上一点,点P在线段CE上,且PD∥CF.
(1)求证:∠AEC+∠DCF=∠DPE;
(2)如图2,在线段CF上取点H,使∠HPF=∠HFP,若CD平分∠ECF,PQ平分∠EPH,∠HPQ+∠AEC=90°,试判断PF与EF的大小关系.
_____
【解析】(1)证明:∵AB∥CD,
61
∴∠AEC=∠ECD,
∵PD∥CF,
∴∠PDC=∠DCF,
∵∠DPE=∠ECD+∠PDC,
∴∠DPE=∠AEC+∠DCF;
(2)∵CD平分∠ECF,
∴∠ECF=2∠ECD=∠2FCD,
设∠ECD=∠FCD=α,则∠ECF=2α,
设∠HPF=∠HFP=β,
∵PD∥CF,
∴∠EPD=∠ECF=2α,∠FPD=∠PFH=β,
62
∴∠HPD=∠FPH+∠FPD=β+β=2β,
∴∠EPH=∠EPD+∠HPD=2α+2β,
∵PQ平分∠EPH,
∴∠HPQ= =α+β,
∵AB∥CD,
∴∠AEC=∠ECD=α,
∵∠HPQ+∠AEC=90°,
∴(α+β)+α=90°,
∴2α+β=90°,
63
∴∠EPF+∠HFP=90°,
∴∠EPF=∠CPF=90°,
∴PF<EF.
64
14.如图1,将三角板ABC与三角板ADE摆放在一起;如图2,其中∠ACB=30°,∠DAE=45°,∠BAC=∠D=90°.固定三角板ABC,将三角板ADE绕点A按顺时针方向旋转,记旋转角∠CAE=α(0°<α<180°).
(1)当α为 ____ 度时,AD∥BC,并在图3中画出相应的图形;
(2)在旋转过程中,试探究∠CAD与∠BAE之间的关系;
(3)当△ADE旋转速度为5°/秒时,且它的一边与△ABC的某一边平行(不共线)时,直接写出时间t的所有值.
15
65
____
【解析】解:(1)当α=15°时,AD∥BC,
66
图形如下:
___
故答案为15;
(2)设:∠CAD=γ,∠BAE=β,
①如图,当0°<α≤45°时,
α+β=90°,α+γ=45°,
故β-γ=45°;
②当45°<α≤90°时,
同理可得:γ+β=45°,
③当90°<α<180°时,
同理可得:γ-β=45°;
(3)①当AD∥BC时,α=15°,t=3;
②当DE∥AB时,α=45°,t=9;
③当DE∥BC时,α=105°,t=21;
④当DE∥AC时,α=135°,t=27;
⑤当AE∥BC时,α=150°,t=30;
综上,t=3或9或21或27或30.
67
15.已知AB∥CD,点E、F分别在直线AB、CD上,点M在AB、CD之间,连接ME、MF,∠EMF=α.
(1)如图1,若α=80°,直接写出∠BEM+∠DFM的度数;
(2)如图2,点N是AB上方一点,连接NE、NF,NF与ME交于点G, , ,∠DFM=20°,求∠ENF的度数;(结果可用含α的式子表示)
(3)如图3,点N是AB下方一点,连接NE、NF,若MF的延长线FP是∠CFN的三等分线,EN平分∠AEM交FP于点G,2∠ENF+∠EMF=110°,求∠CFN的度数.
68
________
【解析】解:(1)如图,过M作MN∥AB,
____
∵AB∥CD,
69
∴MN∥AB∥CD,
∴∠BEM=∠NME,∠DFM=∠NMF,
∵∠EMF=α=80°,
∴∠NME+∠NMF=80°,
∴∠BEM+∠DFM=80°;
(2)∵ ,∠DFM=20°,
∴∠MFN=10°,∠DFN=30°,
∵∠BEM+∠DFM=α,
∴∠BEM=α-20°,
70
∵ ,
∴∠MEN=3∠BEM=3α-60°,
∴∠EGF=∠BEM+∠DFG=α-20°+30°=α+10,
∴∠EGN=180°-∠EGF=170°-α,
∴∠ENF=180°-∠MEN-∠EGN
=180°-(3α-60°)-(170°-α)
=70°-2α;
(3)方法一:∵2∠ENF+∠EMF=110°,∠EMF=α,
71
∴ ,
(Ⅰ)如图3,当 时,
___
72
设∠PFN=x,则∠CFP=2x=∠DFM,∠CFN=3x,
∵∠DFM+∠BEM=∠EMF=α,
∴∠BEM=α-2x,
∴∠AEM=180°-α+2x,
∵EN平分∠AEM,
∴ ,
∴∠1=180°-∠ENF-∠NFP= ,
73
∵∠1+∠2=180°,
∴ ,
∵∠2+∠MEN+∠EMF=180°,
∴ ,
解得x=17.5°,
∴∠CFN=3x=52.5°;
(Ⅱ)如图4,当 时,
74
___
设∠CFP=x,则∠PFN=2x,∠CFN=3x,
∴∠DFM=∠CFP=x,
∵∠MFD+∠BEM=α,
∴∠BEM=α-x,
∴∠AEM=180°-α+x,
75
∵EN平分∠AEM,
∴ ,
∵∠ENF+∠NFP+∠1=180°,
∴ ,
∴
76
,
∵∠2+∠MEN+∠EMF=180°,
∴ ,
解得x=14°,
∴∠CFN=3x=42°;
综上,∠CFN的度数为52.5°或42°.
方法二:设∠CFN=x,
(Ⅰ)如图3,当 时,
77
___
∴ ,
∵∠DFM+∠BEM=∠EMF=α,
78
∴ ,
∴ ,
∵EN平分∠AEM,
∴ ,
∴∠2=180°-∠EMF-∠MEN= ,
79
∵∵∠1+∠2=180°,
∴ ,
∴ ,
∵2∠ENF+∠EMF=110°,∠EMF=α,
即
80
,
解得x=52.5°,
即∠CFN=52.5°;
(Ⅱ)如图4,当 时,
___
81
∴ ,
∵∠DFM+∠BEM=∠EMF=α,
∴ ,
∴ ,
∵EN平分∠AEM,
∴ ,
82
∴ ,
∵∠1+∠2=180°,
∴ ,
∴
83
,
∵2∠ENF+∠EMF=110°,∠EMF=α,
即 ,
解得x=42°,
即∠CFN=42°;
综上,∠CFN的度数为52.5°或42°.
84
16.已知:∠AOB=α(0°<α<90°),一块三角板CDE中,∠CED=90°,∠CDE=30°,将三角板CDE如图所示放置,使顶点C落在OB边上,经过点D作直线MN∥OB交OA边于点M,且点M在点D的左侧.
(1)如图,若CE∥OA,∠NDE=45°,则α= ____ °;
(2)若∠MDC的平分线DF交OB边于点F,
①如图,当DF∥OA,且α=60°时,试说明:CE∥OA;
②如图,当CE∥OA保持不变时,试求出∠OFD与α之间的数量关系.
45
85
__________
【解析】解:
(1)如图,过点E作EF∥MN,
∴∠DEF=∠NDE=45°,
∵∠CED=90°,
∴∠FEC=45°,
∵MN∥OB,
∴EF∥OB,
___
∴∠BCE=∠FCE=45°,
∵AO∥CE,
∴∠AOB=∠ECB=45°,
则α=45°,
故答案为:45;
(2)①∵DF∥OA,
∴∠DFC=∠AOB=α=60°,
∵MN∥OB,
∴∠MDF=∠DFC,
∵DF平分∠MDC,
∴∠CDF=∠MDF=60°,
86
在直角三角形DCE中,∠DCE=60°,
∴∠CDF=∠DCE,
∴CE∥DF,
∵DF∥OA,
∴CE∥OA;
②∵当CE∥OA保持不变时,总有∠ECB=α,
在直角三角形DCE中,∠DCE=60°,
∴∠DCB=60°+α,
∵MN∥OB,
∴∠MDC=∠DCB=60°+α,
且∠DFC=∠MDF,
∵DF平分∠MDC,
∴
,
∴
.
87
17.已知AB∥CD,点M在直线AB上,点N、Q在直线CD上,点P在直线AB、CD之间,∠AMP=∠PQN=α,PQ平分∠MPN.
(1)如图①,求∠MPQ的度数(用含α的式子表示);
(2)如图②,过点Q作QE∥PN交PM的延长线于点E,过E作EF平分∠PEQ交PQ于点F.请你判断EF与PQ的位置关系,并说明理由;
(3)如图③,在(2)的条件下,连接EN,若NE平分∠PNQ,请你判断∠NEF与∠AMP的数量关系,并说明理由.
__________
88
【解析】解:(1)如图①,过点P作PR∥AB,
____
∵AB∥CD,
∴AB∥CD∥PR,
∴∠AMP=∠MPR=α,∠PQN=∠RPQ=α,
∴∠MPQ=∠MPR+∠RPQ=2α;
(2)如图②,EF⊥PQ,理由如下:
89
____
∵PQ平分∠MPN.
∴∠MPQ=∠NPQ=2α,
∵QE∥PN,
∴∠EQP=∠NPQ=2α,
∴∠EPQ=∠EQP=2α,
∵EF平分∠PEQ,
∴∠PEQ=2∠PEF=2∠QEF,
∵∠EPQ+∠EQP+∠PEQ=180°
∴2∠EPQ+2∠PEF=180°,
∴∠EPQ+∠PEF=90°,
∴∠PFE=180°-90°=90°,
∴EF⊥PQ;
(3)如图③,∠NEF= ∠AMP,
理由如下:
___
90
由(2)可知:∠EQP=2α,
∠EFQ=90°,
∴∠QEF=90°-2α,
∵∠PQN=α,
∴∠NQE=∠PQN+∠EQP=3α
∵NE平分∠PNQ,
∴∠PNE=∠QNE,
∵QE∥PN,
∴∠QEN=∠PNE,
∴∠QNE=∠QEN,
∵∠NQE=3α,
∴∠QNE= (180°-∠NQE)
= (180°-3α),
∴∠NEF=180°-∠QEF-∠NQE-∠QNE
=180°-(90°-2α)-3α- (180°-3α)
=180°-90°+2α-3α-90°+ α
= α
= ∠AMP.
∴∠NEF= ∠AMP.
91
18.如图1,E点在BC上,∠A=∠D,∠ACB+∠BED=180°.
___________
(1)求证:AB∥CD;
(2)如图2,AB∥CD,BG平分∠ABE,与∠EDF的平分线交于H点,若∠DEB比∠DHB大60°,求∠DEB的度数.
(3)在(1)的结论下,保持(2)中所求的∠DEB的度数不变,如图3,BM平分∠EBK,DN平分∠CDE,作BP∥DN,则∠PBM的度数是否改变?若不变,请求值;若改变,请说明理由.
92
【解析】(1)证明:如图1,延长DE交AB于点,
____∵∠ACB+∠BED=180°
∠CED+∠BED=180°,
∴∠ACB=∠CED,
∴AC∥DF,
∴∠A=∠DFB,
∵∠A=∠D,
∴∠DFB=∠D,
∴AB∥CD;
93
(2)如图2,作EM∥CD,HN∥CD,
___
∵AB∥CD,
∴AB∥EM∥HN∥CD,
∴∠1+∠EDF=180°,
∠MEB=∠ABE,
∵BG平分∠ABE,
∴∠ABG= ABE,
∵AB∥HN,
∴∠2=∠ABG,
∵CF∥HN,
∴∠2+∠β=∠3,
∴ ABE+∠β=∠3,
∵DH平分∠EDF,
∴∠3= EDF,
94
∴ ABE+∠β= EDF,
∴∠β= (∠EDF-∠ABE),
∴∠EDF-∠ABE=2∠β,
设∠DEB=∠α,
∵∠α=∠1+∠MEB
=180°-∠EDF+∠ABE
=180°-(∠EDF-∠ABE)
=180°-2∠β,
∵∠DEB比∠DHB大60°,
∴∠α-60°=∠β,
∴∠α=180°-2(∠α-60°)
解得∠α=100°
∴∠DEB的度数为100°;
(3)∠PBM的度数不变,理由如下:
如图3,过点E作ES∥CD,
设直线DF和直线BP相交于点G,
_____
∵BM平分∠EBK,DN平分∠CDE,
95
∴∠EBM=∠MBK= EBK,
∠CDN=∠EDN= CDE,
∵ES∥CD,AB∥CD,
∴ES∥AB∥CD,
∴∠DES=∠CDE,
∠BES=∠ABE=180°-∠EBK,
∠G=∠PBK,
由(2)可知:∠DEB=100°,
∴∠CDE+180°-∠EBK=100°,
∴∠EBK-∠CDE=80°,
∵BP∥DN,
∴∠CDN=∠G,
∴∠PBK=∠G=∠CDN= CDE,
∴∠PBM=∠MBK-∠PBK
= ∠EBK- CDE
= (∠EBK-∠CDE)
= 80°
=40°.
96
19.如图,直线AB∥CD,直线MN与AB,CD分别交于点M,N,ME,NE分别是∠AMN与∠CNM的平分线,NE交AB于点F,过点N作NG⊥EN交AB于点G.
(1)若∠AMN=70°,则∠MNG= _____ ;
(2)求证:EM∥NG;
(3)连接EG,在GN上取一点H,使∠HEG=∠HGE,作∠FEH的平分线EP交AB于点P,求∠PEG的度数.
【解析】解:(1)∵AB∥CD,
35°
97
∴∠AMN+∠CNM=180°,
∵∠AMN=70°,
∴∠CNM=110°
∵NE平分∠CNM,
∴ ,
∵NG⊥EN,
∴∠ENG=90°,
∴∠MNG=90°-∠ENM=35°,
故答案为:35°;
(2)∵AB∥CD,
∴∠AMN+∠CNM=180°,
∵ME,NE分别是∠AMN与∠CNM的平分线,
∴ ,
∴
即∠MEN=90°,
又∵NG⊥EN,
∴∠ENG=90°,
98
∴∠MEN+∠ENH=180°,
∴EM∥NG;
(3)设∠HEG=x,则∠HGE=∠MEG=x,
∠NEH=90°-2x,
∵EP平分∠FEH,
∴∠FEH=2∠PEH=2(∠PEG+x),
又∵∠FEH+∠HEN=180°,
∴2(∠PEG+x)+90°-2x=180°,
∴∠PEG=45°.
99
$$