内容正文:
专题1 三角形四类常考导角模型(解析版)
类型一 A字型模型
【典例1】(2023秋•鹰潭期末)如图,BD是△ABC的角平分线,DE∥BC,交AB于点E.若∠A=30°,∠BDC=50°,则∠BDE的度数是 20° .
【分析】利用三角形的外角性质先求∠ABD,再根据角平分线的定义,可得∠DBC=∠ABD,运用平行线的性质得∠BDE的度数.
【详解】解:∵∠A=30°,∠BDC=50°,
∴∠ABD=∠BDC﹣∠A=20°.
∵BD是△ABC的角平分线,
∴∠DBC=∠ABD=20°,
∵DE∥BC,
∴∠BDE=∠DBC=20°.
故答案为:20°.
【点睛】本题考查的是三角形内角和定理,涉及到平行线的性质及三角形内角与外角的关系,熟知以上知识是解题的关键.
【变式训练】(2022春•贵溪市期末)如图①所示的是一辆自行车的实物图,图②是抽象出来的部分示意图,已知直线EF与BD相交于点P,AB∥CD,∠P=15°,∠CFP=100°,∠ABP的大小为 85° .
【分析】由平行线的性质得到∠AEP=100°,再由三角形外角定理即可求解.
【详解】解:∵AB∥CD,∠CFP=100°,
∴∠AEP=∠CFP=100°,
∵∠AEP=∠ABP+∠P,∠P=15°,
∴∠ABP=∠AEP﹣∠P=100°﹣15°=85°,
故答案为:85°.
【点睛】此题考查了平行线的性质,熟记两直线平行,同位角相等是解题的关键.
类型二 燕尾型模型
【典例2】(2024秋•立山区期中)如图,在△CEF中,∠E=80°,∠F=50°,AB∥CF,AD∥CE,连接BC,CD,则∠A的度数是 50° .
【分析】连接AC并延长交EF于点M.由平行线的性质得∠BAC=∠FCM,∠ECM=∠DAC,再由等量代换得∠BAD=∠BAC+∠DAC=∠FCM+∠ECM=∠FCE,先求出∠FCE即可求出∠A.
【详解】解:连接AC并延长交EF于点M.
∵AB∥CF,
∴∠BAC=∠FCM,
∵AD∥CE,
∴∠ECM=∠DAC,
∴∠BAD=∠BAC+∠DAC=∠FCM+∠ECM=∠FCE,
∵∠FCE=180°﹣∠E﹣∠F=180°﹣80°﹣50°=50°,
∴∠BAD=∠FCE=50°.
【点睛】本题主要考查了平行线的性质以及三角形的内角和定理,解题的关键是学会添加常用辅助线,利用平行线的性质解决问题.
【变式训练】(2024秋•小店区校级月考)问题情境:
如图①所示的图形,像我们常见的学习用品﹣﹣圆规.我们不妨把这样的图形叫做“规形图”.
探究发现:
(1)观察“规形图”,试探究∠D与∠BAC,∠B,∠C之间的数量关系,并说明理由;
解决问题:
(2)请你利用以上结论,解决下列问题:
(i)如图②,把一块三角尺DEF放置在△ABC上,使三角尺的两条直角边DE,DF恰好经过点B,C,若∠A=40°,则∠ABD+∠ACD= 50 °;
(ii)如图③,BD平分∠ABP,CD平分∠ACP,若∠A=40°,∠P=130°,∠D的度数 85° .
【分析】(1)连接AD并延长至点F,根据三角形外角性质即可得到∠BDC与∠A,∠B,∠C之间的数量关系;
(2)(i)由(1)可得,∠BDC=∠ABD+∠ACD+∠A,再根据∠A=40°,∠D=90°,即可得出∠ABD+∠ACD的度数;
(ii)根据(1),可得∠BPC=∠BAC+∠ABP+∠ACP,∠BDC=∠BAC+∠ABD+∠ACD,再根据BD平分∠ABP,CD平分∠ACP,即可得出∠BDC的度数.
【详解】解:(1)如图①,连接AD并延长至点F,
根据外角的性质,可得∠BDF=∠BAD+∠B,∠CDF=∠C+∠CAD,
又∵∠BDC=∠BDF+∠CDF,
∠BAC=∠BAD+∠CAD,
∴∠BDC=∠A+∠B+∠C;
(2)(i)由(1)可得,∠BDC=∠ABD+∠ACD+∠A;
又∵∠A=40°,∠D=90°,
∴∠ABD+∠ACD=90°﹣40°=50°,
故答案为:50;
(ii)由(1),可得∠BPC=∠BAC+∠ABP+∠ACP,
∠BDC=∠BAC+∠ABD+∠ACD,
∴∠ABP+∠ACP=∠BPC﹣∠BAC=130°﹣40°=90°,
又∵BD平分∠ABP,CD平分∠ACP,
∴,
∴∠BDC=45°+40°=85°.
【点睛】本题考查三角形内角和定理,三角形的外角性质,熟知三角形的内角和等于180°是解答此题的关键.
类型三 蝴蝶形(8字型)模型
【典例3】(2024秋•定安县期末)如图,∠A=∠C=90°,AD、BC交于点E,∠2=23°,则∠1的值为( )
A.77° B.67° C.45° D.23°
【分析】根据对顶角相等,直角三角形两锐角互余得到∠1=∠2,即可得到答案.
【详解】解:∵∠A=∠C=90°,
∴∠1+∠CED=90°,∠2+∠AEB=90°,∠CED=∠AEB,
∴∠1=∠2,
∵∠2=23°,
∴∠1=23°,
故选:D.
【点睛】本题考查对顶角相等,掌握直角三角形两锐角互余是解题的关键.
【变式训练】如图,∠BAD与∠BCE的平分线AP和CP相交于点P,BC交AD于O,CE的反向延长线交AD于D,则∠P与∠B,∠D的数量关系是( )
A.2∠P﹣∠B+∠D=180° B.2∠P﹣∠B﹣∠D=180°
C.2∠P+∠B﹣∠D=180° D.2∠P+∠B+∠D=360°
【分析】设∠PAB=∠OAP=x,∠ECP=∠PCB=y,根据三角形内角和定理进行计算即可.
【详解】解:设PC交AD于G,
设∠PAB=∠OAP=x,∠ECP=∠PCB=y,则∠BAO=2x,∠BCE=2y,
∵∠AOB=∠COD,∠AGP=∠CGD,
∴∠B+∠BAO=∠D+∠OCD,∠P+∠PAG=∠D+∠GCD,
∴,
①﹣2×②,可得∠B﹣2∠P=﹣∠D﹣180°,则2∠P﹣∠B﹣∠D=180°,
故选:B.
【点睛】本题考查了三角形内角和定理,角平分线的定义,熟记定理并准确识图是解题的关键.
【变式训练】如图(1),已知线段AB,CD相交于点O,连接AC,BD,形如这样的图形称为“8字型”.
(1)求证:∠A+∠C=∠B+∠D;
(2)如图(2),若∠CAB和∠BDC的平分线AP和DP相交于点P,与CD,AB分别相交于点M,N.
①若∠B=100°,∠C=120°,求∠P的度数;
②根据①的结果直接写出∠B,∠C,∠P之间的关系(不需要证明).
【分析】(1)利用三角形内角和即可得答案;
(2)①根据角平分线的定义得到∠CAP=∠BAP,∠BDP=∠CDP,再由”8字型“得到∠CAP+∠C=∠CDP+∠P,∠BAP+∠P=∠BDP+∠B,两等式相减得到∠C﹣∠P=∠P﹣∠B,即∠P(∠C+∠B),最后把∠C=120°,∠B=100°代入计算即可;
②根据①的结果直接写出∠B、∠C、∠P之间的关系.
【详解】(1)证明:∵∠A+∠B+∠C=180°,∠B+∠O+∠D=180°,
∠BOD=∠AOC,
∴∠A+∠C=∠B+∠D;
(2)解:①以M为交点”8字型“中,有∠P+∠CDP=∠C+∠CAP,
以N为交点”8字型“中,有∠P+∠BAP=∠B+∠BDP
∴2∠P+∠BAP+∠CDP=∠B+∠C+∠CAP+∠BDP,
∵AP、DP分别平分∠CAB和∠BDC,
∴∠BAP=∠CAP,∠CDP=∠BDP,
∴2∠P=∠B+∠C,
∵∠B=100°,∠C=120°,
∴∠P(∠B+∠C)(100°+120°)=110°;
②以M为交点”8字型“中,有∠P+∠CDP=∠C+∠CAP,
以N为交点”8字型“中,有∠P+∠BAP=∠B+∠BDP
∴2∠P+∠BAP+∠CDP=∠B+∠C+∠CAP+∠BDP,
∵AP、DP分别平分∠CAB和∠BDC,
∴∠BAP=∠CAP,∠CDP=∠BDP,
∴2∠P=∠B+∠C.
【点睛】本题考查了三角形内角与外角的关系,以及多边形内角和.也考查了角平分线的定义,关键是掌握三角形的外角等于与它不相邻的两个内角的和.
类型四 双角平分线模型
(一)双内角平分线
【典例4】(2024春•北林区校级期中)如图,在△ABC中,∠A=20°,∠ABC与∠ACB的平分线交于点D1,∠ABD1与∠ACD1的平分线交于D2……依次类推,∠ABD3与∠ACD3角平分线交于点D4,则∠BD4C的度数为 30° .
【分析】根据题目信息,利用角平分线的性质得出,,以此类推
,,的度数,依次类推即可求得∠BD4C的度数了.
【详解】解:∵∠A=20°,∠A+∠ABC+∠ACB=180°,
∴∠ABC+∠ACB=160°,
∵BD1平分∠ABC,CD1平分∠ACB,
∴,,
∵BD2平分∠ABD1,CD2平分∠ACD1,
∴,,
同理可得,,
,,
∴,
∴∠BCD+∠CBD=160°﹣10°=150°,
∴∠BDC=180﹣∠BCD﹣∠CBD=30°,
故答案为:30°.
【点睛】本题考查了三角形内角和定理,关键是找出其中的规律,利用规律解决问题.
【变式训练】(2021秋•合川区期末)如图,△ABC的角平分线BD、CE相交于点F.
(1)若∠A=54°,∠ABC=50°,求∠CFD的度数;
(2)求证:2∠BFC=∠A+180°.
【分析】(1)先利用三角形内角和定理得到∠ACB=76°,再结合角平分线的定义可求解∠BFC的度数,进而可求解∠CFD的度数;
(2)利用角平分线的定义可求解∠BFC=180°(∠ABC+∠ACB),再结合角平分线的定义可得∠ABC+∠ACB=180°﹣∠A,进而可证明结论.
【详解】(1)解:∵∠A=54°,∠ABC=50°,∠A+∠ABC+∠ACB=180°,
∴∠ACB=180°﹣50°﹣54°=76°,
∵△ABC的角平分线BD、CE相交于点F,
∴∠CBF∠ABC=25°,∠BCF∠ACB=38°,
∴∠BFC=180°﹣∠CBF﹣∠BCF=180°﹣25°﹣38°=117°,
∴∠CFD=180°﹣117°=63°;
(2)证明:∵△ABC的角平分线BD、CE相交于点F,
∴∠CBF∠ABC,∠BCF∠ACB,
∴∠BFC=180°﹣∠CBF﹣∠BCF=180°﹣(ABCACB)=180°(∠ABC+∠ACB),
∵∠A+∠ABC+∠ACB=180°,
∴∠ABC+∠ACB=180°﹣∠A,
∴∠BFC=180°(180°﹣∠A)=90°∠A,
即2∠BFC=180°+∠A.
【点睛】本题考查了角平分线的定义,三角形内角和定理:三角形内角和是180°.本题的关键是利用三角形内角和把∠BFC与∠A联系起来.
(二)一内角一外角平分线模型
【典例5】如图,在△ABC中,∠A=α,∠ABC的平分线与∠ACB的外角(∠ACD)的平分线交于点A1;∠A1BC的平分线与∠A1CB的外角的平分线交于点A2,…,以此类推,则∠A2022= .(用含α的式子表示)
【分析】先利用外角等于不相邻的两个内角之和,以及角平分线的性质求∠A1∠A,再以此类推得,∠A2∠A;…∠An∠A;找出规律,从而求∠A2022的值.
【详解】解:∵∠BA1C+∠A1BC=∠A1CD,2∠A1CD=∠ACD=∠BAC+∠ABC,
∴2(∠BA1C+∠A1BC)=∠BAC+∠ABC,2∠BA1C+2∠A1BC=∠BAC+∠ABC,
而2∠A1BC=∠ABC,
∴2∠BA1C=∠BAC,
∴∠A1∠A,
以此类推得,∠A2∠A;…∠An∠A,
∴∠BA2022C,
故答案为:.
【点睛】本题考查了三角形的内角和定理,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,角平分线的定义,熟记性质并整体思想的利用是解题的关键.
【变式训练】(2023春•沛县期中)如图,∠MON=90°,点A、B分别在OM、ON上运动(不与O重合),BC是∠ABN的平分线,BC的反向延长线交∠OAB的平分线于点D.
(1)若∠BAD的度数为m,则∠ABN的度数为 90°+2m, (用含有m的代数式表示);
(2)随着点A、B的运动,∠D的大小会变吗?如果不会,求∠D的度数;如果会,请说明理由.
【分析】(1)根据角分线得出∠BAO=2∠BAD=2m,利用外角性质得出∠ABN,
(2)根据∠D=180°﹣∠DBO﹣∠AEO(∠ABO+∠OAB),用角平分线和三角形内角和进行等量代换即可.
【详解】解:(1)AD平分∠BAO,∠BAD=m,
∴∠BAO=2∠BAD=2m,
∵∠AOB=90°,
∴∠ABN=90°+2m,
故答案为:90°+2m;
(2)结论:∠D=45°,值不变.
理由:设AD与BO相交于点E,
∠D=180°﹣∠DBO﹣∠AEO
=180°∠ABN﹣(90°﹣∠OAE)
=90°∠ABN∠OAB
=90°(180°﹣∠ABO)∠OAB
=(∠ABO+∠OAB)
90°=45°;
∴∠D的度数不发生改变.
【点睛】本题考查三角形内角和,三角形外角,角平分线的定义.熟练掌握定义,用好等量代换是解决本题的关键.
三、双外角平分线
【典例6】如图,在△ABC中,∠A=80°,BF平分外角∠CBD,CF平分外角∠BCE,BG平分∠CBF,CG平分∠BCF,求∠G的度数.
【分析】由三角形外角的性质即三角形的内角和定理可求解∠DBC+∠ECB=260°,再利用角平分线的定义可求解∠FBC+∠FCB=130°,即可得∠GBC+∠GCB=65°,再利用三角形内角和定理可求解.
【详解】解:∵∠DBC=∠A+∠ACB,∠ECB=∠A+∠ABC,
∴∠DBC+∠ECB=∠A+∠ACB+∠A+∠ABC,
∵∠ACB+∠A+∠ABC=180°,
∴∠DBC+∠ECB=∠A+180°=80°+180°=260°,
∵BF平分外角∠DBC,CF平分外角∠ECB,
∴∠FBC∠DBC,∠FCB∠ECB,
∴∠FBC+∠FCB(∠DBC+∠ECB)=130°,
∵BG平分∠CBF,CG平分∠BCF,
∴∠GBC∠FBC,∠GCB∠FCB,
∴∠GBC+∠GCB(∠FBC+∠FCB)=65°,
∴∠G=180°﹣(∠GBC﹣∠GCB)=180°﹣65°=115°.
【点睛】本题主要考查三角形的内角和定理,三角形外角的性质,角平分线的定义,求解∠FBC+∠FCB=130°是解题的关键.
【变式训练】(2020秋•江岸区校级月考)在四边形ABCD中,O在其内部,满足∠ABO∠ABC,∠DCO∠DCB.
(1) 如图1,当n=2时,如果∠A+∠D=260°,直接写出∠O的度数 130° ;
(2)当n=3时,M、N分别在AB、DC的延长线上,BC下方一点P,满足∠CBP=2∠PBM,∠BCP=2∠PCN,
①如图2,判断∠O与∠P之间的数量关系,并证明你的结论;
②如图3,延长线段BO、PC交于点Q,△BQP中,存在一个内角等于另一个内角的2倍,直接写出∠A+∠D的度数为 210°或240° .
【分析】(1)首先根据四边形的内角和及角平分线的定义,求出∠OBC+∠OCD,进而根据三角形的内角和定理即可求解;
(2)①首先由已知求出∠OBC∠ABC,∠PBC∠MBC,根据平角的定义得出∠PBO=∠PBC+∠OBC180°=120°,同理∠PCO=120°,根据四边形的内角和定理即可求解;
②在△BQP中,由①得∠PBQ=120°,根据题意分二种情况进行讨论:(a)∠P=2∠Q,(b)∠Q=2∠P,分别求解即可.
【详解】解:(1)∵∠ABO∠ABC,∠DCO∠DCB,
∴当n=2时,∠ABO∠ABC,∠DCO∠DCB,
∴∠ABC=2∠CBO,∠DCB=2∠OCB,
∵∠A+∠D=260°,∠A+∠D+∠ABC+∠DCB=360°,
∴∠ABC+∠DCB=100°,
∴∠CBO+∠OCB=50°,
∴∠O=180°﹣(∠CBO+∠OCB)=130°;
故答案为:130°;
(2)①∠O+∠P=120°.
证明:∵∠ABO∠ABC,∠DCO∠DCB,
∴当n=3时,∠OBC∠ABC,∠OCB∠DCB,
∵∠CBP=2∠PBM,∠BCP=2∠PCN,
∴∠CBP∠CBM,∠BCP∠BCN,
∴∠PBO=∠PBC+∠OBC(∠CBM+∠ABC)180°=120°,
同理∠PCO=120°,
∵∠O+∠P+∠PBO+∠PCO=360°,
∴∠O+∠P=360°﹣120°﹣120°=120°.
②由①得:∠PBQ=120°,∠PCO=120°,
如果△BQP中,存在一个内角等于另一个内角的2倍,那么分二种情况:
(a)∠P=2∠Q,
∵∠PBQ=120°,
∴∠Q=20°,则∠P=40°,
∴∠PBC+∠BCP=180°﹣40°=140°,
∴∠CBO+∠OCB=2×120°﹣140°=100°,
∵∠OBC∠ABC,∠OCB∠DCB,
∴∠ABC+∠DCB=150°,
∴∠A+∠D=360°﹣150°=210°;
(b)∠Q=2∠P,
∵∠PBQ=120°,
∴∠P=20°,则∠Q=40°,
∴∠PBC+∠BCP=180°﹣20°=160°,
∴∠CBO+∠OCB=2×120°﹣160°=80°,
∵∠OBC∠ABC,∠OCB∠DCB,
∴∠ABC+∠DCB=120°,
∴∠A+∠D=360°﹣120°=240°.
综上所述,∠A+∠D的度数为:210°或240°.
故答案为:210°或240°.
【点睛】本题考查四边形的内角和及角平分线的定义,三角形的内角和定理,熟知四边形的内角和是360°是解题的关键.
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专题1 三角形四类常考导角模型(原卷版)
类型一 A字型模型
【典例1】(2023秋•鹰潭期末)如图,BD是△ABC的角平分线,DE∥BC,交AB于点E.若∠A=30°,∠BDC=50°,则∠BDE的度数是 .
【变式训练】(2022春•贵溪市期末)如图①所示的是一辆自行车的实物图,图②是抽象出来的部分示意图,已知直线EF与BD相交于点P,AB∥CD,∠P=15°,∠CFP=100°,∠ABP的大小为 .
类型二 燕尾型模型
【典例2】(2024秋•立山区期中)如图,在△CEF中,∠E=80°,∠F=50°,AB∥CF,AD∥CE,连接BC,CD,则∠A的度数是 .
【变式训练】(2024秋•小店区月考)问题情境:
如图①所示的图形,像我们常见的学习用品﹣﹣圆规.我们不妨把这样的图形叫做“规形图”.
探究发现:(1)观察“规形图”,试探究∠D与∠BAC,∠B,∠C之间的数量关系,并说明理由;
解决问题:
(2)请你利用以上结论,解决下列问题:
(i)如图②,把一块三角尺DEF放置在△ABC上,使三角尺的两条直角边DE,DF恰好经过点B,C,若∠A=40°,则∠ABD+∠ACD= °;
(ii)如图③,BD平分∠ABP,CD平分∠ACP,若∠A=40°,∠P=130°,∠D的度数 .
类型三 蝴蝶形(8字型)模型
【典例3】(2024秋•定安县期末)如图,∠A=∠C=90°,AD、BC交于点E,∠2=23°,则∠1的值为( )
A.77° B.67° C.45° D.23°
【变式训练】如图,∠BAD与∠BCE的平分线AP和CP相交于点P,BC交AD于O,CE的反向延长线交AD于D,则∠P与∠B,∠D的数量关系是( )
A.2∠P﹣∠B+∠D=180° B.2∠P﹣∠B﹣∠D=180°
C.2∠P+∠B﹣∠D=180° D.2∠P+∠B+∠D=360°
【变式训练】如图(1),已知线段AB,CD相交于点O,连接AC,BD,形如这样的图形称为“8字型”.
(1)求证:∠A+∠C=∠B+∠D;
(2)如图(2),若∠CAB和∠BDC的平分线AP和DP相交于点P,与CD,AB分别相交于点M,N.
①若∠B=100°,∠C=120°,求∠P的度数;
②根据①的结果直接写出∠B,∠C,∠P之间的关系(不需要证明).
类型四 双角平分线模型
(一)双内角平分线
【典例4】(2024春•北林区期中)如图,在△ABC中,∠A=20°,∠ABC与∠ACB的平分线交于点D1,∠ABD1与∠ACD1的平分线交于D2……依次类推,∠ABD3与∠ACD3角平分线交于点D4,则∠BD4C的度数为 .
【变式训练】(2021秋•合川区期末)如图,△ABC的角平分线BD、CE相交于点F.
(1)若∠A=54°,∠ABC=50°,求∠CFD的度数;
(2)求证:2∠BFC=∠A+180°.
(二)一内角一外角平分线模型
【典例5】如图,在△ABC中,∠A=α,∠ABC的平分线与∠ACB的外角(∠ACD)的平分线交于点A1;∠A1BC的平分线与∠A1CB的外角的平分线交于点A2,…,以此类推,则∠A2022= .(用含α的式子表示)
【变式训练】(2023春•沛县期中)如图,∠MON=90°,点A、B分别在OM、ON上运动(不与O重合),BC是∠ABN的平分线,BC的反向延长线交∠OAB的平分线于点D.
(1)若∠BAD的度数为m,则∠ABN的度数为 (用含有m的代数式表示);
(2)随着点A、B的运动,∠D的大小会变吗?如果不会,求∠D的度数;如果会,请说明理由.
三、双外角平分线
【典例6】如图,在△ABC中,∠A=80°,BF平分外角∠CBD,CF平分外角∠BCE,BG平分∠CBF,CG平分∠BCF,求∠G的度数.
【变式训练】(2020•江岸区)在四边形ABCD中,O在其内部,满足∠ABO∠ABC,∠DCO∠DCB.
(1) 如图1,当n=2时,如果∠A+∠D=260°,直接写出∠O的度数 ;
(2)当n=3时,M、N分别在AB、DC的延长线上,BC下方一点P,满足∠CBP=2∠PBM,∠BCP=2∠PCN,
①如图2,判断∠O与∠P之间的数量关系,并证明你的结论;
②如图3,延长线段BO、PC交于点Q,△BQP中,存在一个内角等于另一个内角的2倍,直接写出∠A+∠D的度数为 .
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