内容正文:
专题01 三角形中的倒角模型之双角平分线模型
三角形中的倒角模型是考试中经常出现的题型,尤其是在压轴题中,该模型主要考查的有高线、角平分线及角度的计算(内角和定理、外角和定理等);对于初学者来说,设角的未知数,再通过设的角表示其他角,就可以搭建关联角之间关系的桥梁;本专题主要讲解双角平分线模型,可以帮助学生快速得到角的关系,求出所需的角,运用结论做题,事半功倍,但需要注意特殊题型要特殊分析。
1
模型趣事 1
真题现模型 1
提炼模型 3
模型拓展 4
模型运用 5
模型1双角平分线模型(双内角) 5
模型2.双角平分线模型(一内角一外角) 9
模型3.双角平分线模型(双外角) 12
17
古希腊数学家毕达哥拉斯提出角平分线基本概念,欧几里得《几何原本》完善了单角平分线定理(平分角且对边成比例),但未涉及双角组合模型;直到24-25世纪双角平分线按位置关系提炼为三类标准模型。三类模型均通过角平分线性质将复杂角度关系转化为∠A的线性函数,体现“集中条件”的核心思想。该模型本质是角平分线研究的现代结晶,通过教育实践完成从理论到工具的转化。
口诀化总结:“内内90°加一半,外外90°减一半,内外直接取一半”。
(2024·安徽滁州·一模)在中,和分别是和的角平分线,和交于点O.
(1)如图1,若,,求的度数;
(2)连接并延长交于点F,已知,.
(i)如图2,求的度数(用含,的式子表示);
(ii)如图3,过点O作于点G,试判断和度数的大小关系,并加以说明.
(2023·山东青岛·一模)(1)【探究发现】
如图1,在中,点是内角和外角的角平分线的交点,试猜想与之间的数量关系,并证明你的猜想.
【迁移拓展】
(2)如图2,在中,点是内角和外角的等分线的交点,即,,试猜想与之间的数量关系,并证明你的猜想.
【应用创新】
(3)已知,如图3,相交于点C,、、的角平分线交于点P,,,则 .
1)两内角平分线的夹角模型
条件:如图1,在△ABC中,∠ABC和∠ACB的平分线BP,CP交于点P;结论:。
证明:∵∠ABC和∠ACB的平分线BP,CP交于点P,∴,。
∴∠P=180°-(∠PBC+∠PCB)=180°-(∠ABC+∠ACB)=180°-(180°-∠A)=90°+∠A。
图1 图2 图3
2)一个内角一个外角平分线的夹角模型
条件:如图1,在△ABC中,BP平分∠ABC,CP平分∠ACB的外角,两条角平分线相交于点P;
结论:.
证明:∵BP、CP平分∠ABC、∠ACD,∴,。
∴∠P=∠PCD-∠PBC=(∠ACD-∠ABC)=∠A。
3)两外角平分线的夹角模型
条件:如图1,在△ABC中,BO,CO是△ABC的外角平分线;结论:.
证明:∵BO、CO平分∠CBE、∠BCF,∴,。
∴∠O=180°-(∠OBC+∠OCB)=180°-(∠EBC+∠BCF)=180°-(∠A+∠ACB+∠ABC+∠A)
=180°-(180°+∠A)=90°+∠A。
4)凸多边形双内角平分线的夹角模型1
条件:如图1,BP、CP平分∠ABC、∠DCB,两条角平分线相交于点P;结论:2∠P=∠A+∠D。
证明:∵BP、CP平分∠ABC、∠DCB,∴,。
∴∠P=180°-(∠PBC+∠PCB)=180°-(∠ABC+∠DCB)=180°-(360°-∠A-∠D)=(∠A+∠D)。即:2∠P=∠A+∠D。
图1 图2 图3 图4
5)凸多边形双内角平分线的夹角模型2
条件:如图2,CP、DP平分∠BCD、∠CDE,两条角平分线相交于点P;结论:。
证明:∵CP、DP平分∠BCD、∠CDE,∴,。
∴∠P=180°-(∠PCD+∠PDC)=180°-(∠BCD+∠CDE)=180°-(540°-∠A-∠D-∠E)=∠A+∠D+∠E-90°。即:2∠P=∠A+∠D+∠E-180°。
6)一个内角一个外角平分线的夹角模型(累计平分线)
条件:如图3,,∠ABC、∠ACD的平分线相交于点,的平分线相交于点,,的平分线相交于点……以此类推;结论:的度数是.
证明:∵BP1、CP1平分∠ABC、∠ACD,∴,。
∴∠P1=∠P1CD-∠P1BC=(∠ACD-∠ABC)=∠A=。同理:∠P2=∠P1=,∠Pn=
7)旁心模型
旁心:三角形的一条内角平分线与其他两个角的外角平分线交于一点
条件:如图4,BD平分∠ABC,CD平分∠ACB的外角,两条角平分线相交于点D;结论:AD平分∠CAD。
证明:如图4,过点D作DM⊥BA、DN⊥AC、DH⊥BC,∵BD平分∠ABC,CD平分∠ACB的外角,
∴DH=DM,DH=DN,∴DM=DN,∴AD平分∠CAD。,
模型1双角平分线模型(双内角)
例1(24-25八年级上·广东广州·期中)如图,在中,,点D是和角平分线的交点,则( )
A. B. C. D.
例2(2025七年级下·全国·专题练习)如图,在中,,是的角平分线,则 , , .
例3(24-25七年级上·山东东营·期中)如图,在中,是的角平分线,点在边上(不与点,重合),与交于点.
(1)若是中线,,,则与的周长差为__________.
(2)若,是角平分线,求__________.
(3)若,是高,求的度数.
例4(23-24八年级上·湖北武汉·阶段练习)如图,在中.
(1)的角平分线相交于点,求的度数;
(2)的三等分线分别相交于点,求的度数;
(3)的等分线分别相交于点,则________(结果用含的式子表示),(,为整数,结果用含和的式子表示)
例5(24-25七年级下·江苏南京·期中)【概念学习】
我们知道:如果一条射线把一个角分成两个相等的角,这条射线叫做这个角的角平分线.我们规定:如果两条射线把一个角分成三个相等的角,这两条射线都叫做这个角的角三分线.如图1,在中,若,则、叫的角三分线.其中是“邻角三分线”,是“邻角三分线”.
【概念理解】
(1)如图2,在中,,,若的角三分线交于点D,则______.
【概念应用】
(2)如图3,在中,、分别是邻角三分线和邻角三分线,若,求的度数.
(3)在中,是的外角,的角三分线与的角三分线交于点P,若,,请直接写出分类情况和相应的的度数.
模型2.双角平分线模型(一内角一外角)
例1(24-25八年级上·湖北省直辖县级单位·期末)如图,已知,A,B两点同时从点O出发,点A沿射线运动,点B沿射线运动,点C为三条内角平分线交点,连接,.
(1)当时,求的度数;
(2)点A,B在运动的过程中,的度数是否发生变化?若不发生变化,求其值;若发生变化,请说明理由;
(3)连接并延长,与的角平分线交于点P,在中,如果有一个角是另一个角的2倍,直接写出的度数.
例2(24-25八年级上·吉林长春·开学考试)【结论发现】
小明在完成教材第43页第21题后发现:三角形的一个内角平分线与另一内角的外角平分线的夹角的度数是三角形第三内角度数的一半.
【结论应用】
(1)如图1,在中,,点E是的内角平分线与外角平分线的交点,则的度数为 °;
(2)如图2,在中,,延长至点E,延长至点D,已知、的角平分线与的角平分线及其反向延长线交于P、F,求的度数;
【拓展延伸】
(3)如图3,四边形的内角与外角的平分线形成如图所示形状.已知,,则的度数为______.
例3(24-25七年级下·吉林长春·期中)如图①,在中,,,、均是的外角.射线从射线出发.绕点A以每秒的速度逆时针旋转.交射线于点E.设射线的旋转时间为秒.
(1)______度(用含t的代数式表示),当点E与点C重合时,______.
(2)当点E在点C右侧时,t的取值范围是_______.
(3)如图②,、的角平分线交于点P,请判断与的数量关系并说明理由.
(4)如图③、在(3)的条件下,的角平分线交的反向延长线于点Q,当的三个内角中,有一个角等于另一个角的3倍时,直接写出t的值.
例4(23-24七年级下·山西临汾·期末)综合与实践
在数学学习过程中,对有些具有特殊结构,且结论又具有一般性的数学问题我们常将其作为一个数学模型加以识记,以积累和丰富自己的问题解决经验.
【结论发现】三角形的一个内角平分线与另一内角的外角平分线的夹角的度数是三角形第三内角度数的一半.
【结论探究】
(1)如图1,在中,点E是内角平分线与外角的平分线的交点,则有,请给出证明过程.
请直接应用上面的“结论发现”解决下列问题:
【简单应用】
(2)如图2,在中,.延长至G,延长至H,已知、的角平分线与的角平分线及其反向延长线交于E、F,求的度数;
【变式拓展】
(3)如图3,四边形的内角与外角的平分线形成如图所示形状.已知,,求的度数和是多少?
例5(2024七年级下·上海·专题练习)(1)阅读并填空:如图①,、分别是的内角、的平分线.
试说明的理由.
解:因为平分(已知),
所以 (角平分线定义).
同理: .
因为,, ,
所以 (等式性质).
即:.
(2)探究,请直接写出结果,无需说理过程:
如图②,、分别是的两个外角、的平分线.试探究与之间的等量关系.
答:与之间的等量关系是 .
如图③,、分别是的一个内角和一个外角的平分线.试探究与之间的等量关系.
答:与之间的等量关系是 .
(3)如图④,中,,、分别平分、,是的外角的平分线.试说明的理由.
模型3.双角平分线模型(双外角)
例1(24-25八年级上·广东湛江·阶段练习)【问题发现】在某课上,数学张老师引导大家探究角平分线的夹角问题.
(1)数学课代表发现在图1中,若与的平分线交于点P,则与之间存在一定数量关系为__________.(请直接写出结果)
【问题探究】(2)如图2,在(1)的条件下,作的外角,的平分线交于点Q,试说明.
【问题拓展】(3)如图3,在(2)的条件下,延长线段,交于点E,在中.
①请说明与之间的数量关系.
②当与两锐角存在2倍的数量关系时,直接写出的度数.
例2(23-24八年级上·云南怒江·阶段练习)探究一:
(1)如图1,在中,,,分别是两个内角,的角平分线,则______度.
(2)如图2,在中,,,分别是两个外角,的角平分线,则______度.
探究二:
如图3,在中,是三角形内角的角平分线,是外角的角平分线.请说明和之间的数量关系?并证明你的结论.
例3(23-24七年级下·辽宁沈阳·期中)阅读下面的材料,并解决问题.
(1)已知在中,,图1−图3的的内角平分线或外角平分线交于点O,请直接求出下列角度的度数.
如图1, ;
如图2, ;
如图3, ;
(2)在(1)的条件下,如图4,,的三等分线交于点,,连接,则 .
(3)如图5,中,的三等分线分别与的角平分线交于点,,若,,则的度数为 .
例4(24-25八年级上·重庆璧山·阶段练习)认真阅读下面关于三角形内外角平分线所夹角的探究片段,完成所提出的问题.
(1)探究1:如图1,在中,O是与的平分线和的交点,,求的度数(用含α的式子表示).
(2)探究2:如图2中,O是与外角的平分线和的交点,试分析与有怎样的关系?请说明理由.
(3)探究3:如图3中,O是外角与外角的平分线和的交点,则与又有怎样的关系?(只写结论,不需证明)
例5(23-24七年级下·四川乐山·期末)在华师版数学七下第82页曾经研究过三角形角平分线的夹角问题.某学校七年级(一)班的同学在研究完上面的问题后,对这类问题进行了深入的研究,他们的研究过程如下:
【原问呈现】
(1)如图1,中,,,平分,平分,则______;
【问题推广】
(2)如图1,中,若,平分,平分,求的度数;
(3)如图2,中,的角平分线与的外角的角平分线交于点,过点作于点,若,求的度数;
(4)如图3,中,、分别平分、,、、分别在、、的延长线上,、分别平分、,、分别平分、.若,请直接写出的度数(结果用含的代数式表示).
1.(24-25七年级下·吉林长春·期中)如图,在中,、的角平分线交于点,将沿折叠使得点与点重合,若,则的度数是( )
A.100° B.110° C.120° D.130°
2.(24-25七年级下·山东济南·期中)如图,在中,,点E,F分别在边上,,的角平分线与的角平分线交于点P,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
3.(24-25八年级上·山东聊城·期末)如图,在中,与的角平分线交于与的角平分线交于点与的角平分线交于点,依此类推,与的角平分线交于点,则的度数是( ).(用含的式子表示)
A. B. C. D.
4、(24-25八年级上·河南焦作·期末)如图,已知的内角,分别作内角与外角的角平分线,两条角平分线交于点,得;和的角平分线交于点,得;……以此类推得到,则的度数是( )
A. B. C. D.
5.(24-25八年级上·河南洛阳·期中)如图,点O是内一点,,、分别是和的角平分线,则等于 .
6.(24-25八年级上·浙江·期中)如图,在中,三个内角的角平分线交于点,其中,,延长至点,与的平分线交于点,若,则 .
7.(24-25八年级上·甘肃定西·期中)如图,和分别是△的内角平分线和外角平分线,是的角平分线,是的角平分线,是的角平分线,是的角平分线.若,则为 .
8.(24-25七年级下·陕西渭南·期中)如图,在中,,与是的两条角平分线,与交于点,求的度数.
9.(24-25八年级上·河南漯河·阶段练习)他阅读下面的材料,并解决问题
(1)在中,,图1,是两内角平分线的夹角:图2,是内角和外角角平分线的夹角;图3,是两外角平分线的夹角,请直接写出的度数.
如图1, 如图2, ; 如图3, ;如图4,和的三等分线相交于点,则 .
(2)如图5所示,在中,的三等分线、和的平分线相交于点和点,,度,求的度数.
10.(24-25八年级上·江西上饶·阶段练习)在延时服务课上,数学张老师引导大家探究角平分线的夹角问题.在中,与的平分线相交于点.
【问题研究】
(1)①如图1,若,,则_____________.
②猜测与之间的数量关系,并证明.
【问题延伸】
(2)如图2,作的外角,的平分线相交于点,则与之间的数量关系为_____________.
【拓展应用】
(3)如图3,在(2)的条件下,延长线段,相交于点,在中,当与两锐角存在3倍的数量关系时,求的度数.
11.(24-25八年级上·浙江金华·阶段练习)如图1,已知,A、B两点同时从点出发,点A沿射线运动,点B沿射线运动,点C为三条内角平分线交点,连结、.
(1)如图2,当,求的大小.
(2)在点A、B的运动过程中,的度数是否发生变化?若不发生变化,求其值;若发生变化,请说明理由;
(3)如图3,连结并延长,与的角平分线交于点,与交于点.在中,如果有一个角是另一个角的2倍,直接写出的度数.
12.(24-25七年级下·吉林·期中)如图1,中,的角平分线和的角平分线交于点D
(1)若,则_________.
(2)从上述计算中,我们能发现:_________________(用含的代数式表示);
(3)如图2,中,的角平分线和的角平分线交于点,请用含的代数式表示,并说明理由.
(4)如图3,的角平分线和的角平分线交于点,如此继续下去,可得,,…,,请写出与的数量关系为_________________.(直接写出结果即可).
13.(24-25八年级上·陕西商洛·期末)如图,的角平分线,相交于P点.
(1)若,,求的度数;
(2)若,试求的度数;
(3)请直接写出与的关系.
14.(23-24七年级下·湖北武汉·期末)在中,,的角平分线,交于点F.
(1)【问题呈现】如图1,若,求的度数;
(2)【问题推广】如图2,将沿折叠,使得点A与点F重合,若,求的度数;
(3)【问题拓展】若P,Q分别是线段,上的点,设,.射线与的平分线所在的直线相交于点H(不与点P重合),直接写出与之间的数量关系(用含α,β的式子表示).
15.(24-25八年级上·江西南昌·阶段练习)特例感知
(1)如图1,是的平分线,是外角的角平分线.
①若,则________;
②判断与的数量关系,并说明理由.
类比迁移
(2)如图2,是的外角,的平分线与的平分线交于点,的平分线与的平分线交于点,,的平分线与的平分线交于点(为正整数).设,则________.
拓展应用
(3)如图3,在中,是的外角,的三等分线与的三等分线交于点.若,,请直接写出的度数.(用含、的式子表示)
16.(23-24八年级上·全国·课后作业)如图,在中,分别是的平分线,分别是的角平分线.
(1)若,则________, ________;
(2)当变化时,的值是否变化?请说明理由.
17.(24-25七年级下·四川成都·期中)已知中,平分.
(1)如图1,若点P在射线上,,并且平分,求的度数;
(2)如图2,在中,,BE平分,P为上一点,于P交延长线于点F,,,求的度数(用含m,n的代数式表示).
(3)如图3,已知三角形三条角平分线交于一点O(点O在射线上),平分交于点P,过点O作交边于点D.若,将绕点A顺时针旋转一定角度后得,旋转后的三角形一边所在直线与平行,请直接写出所有符合条件的旋转角度的值.
18.(24-25八年级上·河南郑州·期末)如图①,在中,与的平分线相交于点P.
(1)若,则的度数是 ;
(2)如图②,作外角,的角平分线交于点Q,试探索,之间的数量关系;
(3)如图③,延长线段,交于点E,在中,存在一个内角等于另一个内角的3倍,请直接写出的度数是 .
19.(23-24七年级下·湖南衡阳·期中)在我们华师版义务教育教科书数学七下第82页曾经研究过三角形角平分线的夹角问题.明明在研究完上面的问题后,对这类问题进行了深入的研究,他的研究过程如下:
【问题改编】
(1)如图1,在中,、的角平分线交于点P,若.则________;
【问题推广】
(2)如图2,在中,的角平分线与的外角的角平分线交于点P,过点B作于点H,若,求的度数;
(3)如图3,在中,、分别平分、,M、N、Q分别在、、的延长线上,、分别平分、,、分别平分、.若,则的度数为________(结果用含n的代数式表示);
【拓展提升】
(4)在四边形中,,点F在直线上运动(点F不与E,D两点重合),连接,,、的角平分线交于点Q,若,,直接写出和α,β之间的数量关系.
20.(23-24七年级下·福建泉州·期中)在中,,AE平分,点F为射线AE上一点(不与点E重合),且于点D.
(1)如图1,如果点F在线段AE上,且,,则_______°;
(2)如果点F在的外部,分别作出和的角平分线,交于点K,请在图2中补全图形,探究、、三者之间的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,若点F与点A重合,PE、PC分别平分和的外角,连接PA,过点P作交BC延长线于点G,交BA的延长线于点H,若,且,请直接写出与的度数.
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专题01 三角形中的倒角模型之双角平分线模型
三角形中的倒角模型是考试中经常出现的题型,尤其是在压轴题中,该模型主要考查的有高线、角平分线及角度的计算(内角和定理、外角和定理等);对于初学者来说,设角的未知数,再通过设的角表示其他角,就可以搭建关联角之间关系的桥梁;本专题主要讲解双角平分线模型,可以帮助学生快速得到角的关系,求出所需的角,运用结论做题,事半功倍,但需要注意特殊题型要特殊分析。
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模型趣事 1
真题现模型 1
提炼模型 3
模型拓展 4
模型运用 5
模型1双角平分线模型(双内角) 5
模型2.双角平分线模型(一内角一外角) 9
模型3.双角平分线模型(双外角) 12
17
古希腊数学家毕达哥拉斯提出角平分线基本概念,欧几里得《几何原本》完善了单角平分线定理(平分角且对边成比例),但未涉及双角组合模型;直到24-25世纪双角平分线按位置关系提炼为三类标准模型。三类模型均通过角平分线性质将复杂角度关系转化为∠A的线性函数,体现“集中条件”的核心思想。该模型本质是角平分线研究的现代结晶,通过教育实践完成从理论到工具的转化。
口诀化总结:“内内90°加一半,外外90°减一半,内外直接取一半”。
(2024·安徽滁州·一模)在中,和分别是和的角平分线,和交于点O.
(1)如图1,若,,求的度数;
(2)连接并延长交于点F,已知,.
(i)如图2,求的度数(用含,的式子表示);
(ii)如图3,过点O作于点G,试判断和度数的大小关系,并加以说明.
【答案】(1)
(2)(ⅰ);(ⅱ),理由见解析
【分析】本题考查了三角形的内角和定理,角平分线的定义,解题的关键是掌握三角形的内角和为180度,以及角平分线的定义.
(1)先根据三角形的内角和求出,根据角平分线的定义得出.最后根据,即可解答;
(2)(ⅰ)先根据三角形的内角和求出.结合角平分线的定义推出平分,则,即可解答;
(ⅱ)由(ⅰ)可知:,,则,由(1)知,则,即可得出结论.
【详解】(1)解:∵,,
∴.
∵BE是的平分线,
∴.
∴.
(2)解:(ⅰ)在中,.
∵和分别是和的角平分线,
∴平分.
∴.
∴.
(ⅱ),理由如下:
由(ⅰ)可知:,,
∴.
∵,
∴.
由(1)知,
∴.
∴.
(2023·山东青岛·一模)(1)【探究发现】
如图1,在中,点是内角和外角的角平分线的交点,试猜想与之间的数量关系,并证明你的猜想.
【迁移拓展】
(2)如图2,在中,点是内角和外角的等分线的交点,即,,试猜想与之间的数量关系,并证明你的猜想.
【应用创新】
(3)已知,如图3,相交于点C,、、的角平分线交于点P,,,则 .
【答案】(1),证明见解析;(2),证明见解析;(3)
【分析】(1)先根据角平分线的定义可得,,再根据三角形的外角性质可得,,从而可得出,由此即可得出答案;
(2)根据三角形的外角性质可得,,从而可得出,由此即可得出答案;
(3)先根据(1)的结论可得,,再根据角的和差可得,由此即可得出答案.
【详解】解:(1),证明如下:
点是内角和外角的角平分线的交点,
,,
由三角形的外角性质得:,,
,即,
;
(2),证明如下:
,,
由三角形的外角性质得:,,
,即,
;
(3)由(1)的结论得:,,
即,,
,
,,
.
故答案为:.
【点睛】本题考查了角平分线的定义、角n等分的定义、三角形的外角性质等知识点,熟练掌握三角形的外角性质是解题关键.
1)两内角平分线的夹角模型
条件:如图1,在△ABC中,∠ABC和∠ACB的平分线BP,CP交于点P;结论:。
证明:∵∠ABC和∠ACB的平分线BP,CP交于点P,∴,。
∴∠P=180°-(∠PBC+∠PCB)=180°-(∠ABC+∠ACB)=180°-(180°-∠A)=90°+∠A。
图1 图2 图3
2)一个内角一个外角平分线的夹角模型
条件:如图1,在△ABC中,BP平分∠ABC,CP平分∠ACB的外角,两条角平分线相交于点P;
结论:.
证明:∵BP、CP平分∠ABC、∠ACD,∴,。
∴∠P=∠PCD-∠PBC=(∠ACD-∠ABC)=∠A。
3)两外角平分线的夹角模型
条件:如图1,在△ABC中,BO,CO是△ABC的外角平分线;结论:.
证明:∵BO、CO平分∠CBE、∠BCF,∴,。
∴∠O=180°-(∠OBC+∠OCB)=180°-(∠EBC+∠BCF)=180°-(∠A+∠ACB+∠ABC+∠A)
=180°-(180°+∠A)=90°+∠A。
4)凸多边形双内角平分线的夹角模型1
条件:如图1,BP、CP平分∠ABC、∠DCB,两条角平分线相交于点P;结论:2∠P=∠A+∠D。
证明:∵BP、CP平分∠ABC、∠DCB,∴,。
∴∠P=180°-(∠PBC+∠PCB)=180°-(∠ABC+∠DCB)=180°-(360°-∠A-∠D)=(∠A+∠D)。即:2∠P=∠A+∠D。
图1 图2 图3 图4
5)凸多边形双内角平分线的夹角模型2
条件:如图2,CP、DP平分∠BCD、∠CDE,两条角平分线相交于点P;结论:。
证明:∵CP、DP平分∠BCD、∠CDE,∴,。
∴∠P=180°-(∠PCD+∠PDC)=180°-(∠BCD+∠CDE)=180°-(540°-∠A-∠D-∠E)=∠A+∠D+∠E-90°。即:2∠P=∠A+∠D+∠E-180°。
6)一个内角一个外角平分线的夹角模型(累计平分线)
条件:如图3,,∠ABC、∠ACD的平分线相交于点,的平分线相交于点,,的平分线相交于点……以此类推;结论:的度数是.
证明:∵BP1、CP1平分∠ABC、∠ACD,∴,。
∴∠P1=∠P1CD-∠P1BC=(∠ACD-∠ABC)=∠A=。同理:∠P2=∠P1=,∠Pn=
7)旁心模型
旁心:三角形的一条内角平分线与其他两个角的外角平分线交于一点
条件:如图4,BD平分∠ABC,CD平分∠ACB的外角,两条角平分线相交于点D;结论:AD平分∠CAD。
证明:如图4,过点D作DM⊥BA、DN⊥AC、DH⊥BC,∵BD平分∠ABC,CD平分∠ACB的外角,
∴DH=DM,DH=DN,∴DM=DN,∴AD平分∠CAD。,
模型1双角平分线模型(双内角)
例1(24-25八年级上·广东广州·期中)如图,在中,,点D是和角平分线的交点,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查的是三角形内角和定理,根据三角形内角和定理得到,根据角平分线的定义和三角形内角和定理计算即可.
【详解】解:∵,
∴,
∵点D是和角平分线的交点,
∴,
∴,
∴,
故选:A.
例2(2025七年级下·全国·专题练习)如图,在中,,是的角平分线,则 , , .
【答案】
【分析】本题主要考查角平分线的定义,熟练掌握角平分线的定义是解决本题的关键.由平分,得.由平分,得,进而解决此题.
【详解】解:平分,
.
平分,
.
.
故答案为:、、.
例3(24-25七年级上·山东东营·期中)如图,在中,是的角平分线,点在边上(不与点,重合),与交于点.
(1)若是中线,,,则与的周长差为__________.
(2)若,是角平分线,求__________.
(3)若,是高,求的度数.
【答案】(1)
(2)
(3).
【分析】本题考查了三角形内角和定理,三角形角平分线的性质,三角形中线的性质等知识,掌握相关知识是解题的关键.
(1)由是的中线,得到,再分别求出和的周长,求差即可;
(2)由三角形内角和定理求出,再根据角平分线的性质求出,即可求解;
(3)由是的高,得到,从而得到,根据平分,得到,即可求解.
【详解】(1)解:∵是的中线,
∴,
∵,,
∴的周长,
的周长,
∴的周长的周长,
故答案为:;
(2)解:∵,
∴,
∵、是的角平分线,
∴,,
∴,
∴,
故答案为:;
(3)解:是的高,
,
,
,即,
平分,
,即,
∴.
例4(23-24八年级上·湖北武汉·阶段练习)如图,在中.
(1)的角平分线相交于点,求的度数;
(2)的三等分线分别相交于点,求的度数;
(3)的等分线分别相交于点,则________(结果用含的式子表示),(,为整数,结果用含和的式子表示)
【答案】(1)
(2);
(3);
【分析】(1)根据三角形的内角和定理即可求出∠ABC+∠ABC,然后根据角平分线的定义即可求出∠PBC+∠PCB,再根据三角形的内角和定理即可求出结论;
(2)根据三角形的内角和定理即可求出∠ABC+∠ABC,然后根据三等分线的定义即可求出,再根据三角形的内角和定理即可求出结论;
(3)根据三角形的内角和定理即可求出∠ABC+∠ABC,然后根据n等分线的定义即可求出,再根据三角形的内角和定理即可求出结论;
【详解】(1)解:在中,,
,
和的角平分线交于点,
,
,
,
故答案为:.
(2)在中,,
,
和的三等分线分别对应交于点,,
,
,
和的三等分线分别对应交于点,,
,
,
(3)在中,,
和的等分线分别对应交于点,,,
,
故答案为:,
【点睛】本题考查了等分线的定义和三角形的内角和定理,掌握等分线的定义和三角形的内角和定理是解决此题的关键.
例5(24-25七年级下·江苏南京·期中)【概念学习】
我们知道:如果一条射线把一个角分成两个相等的角,这条射线叫做这个角的角平分线.我们规定:如果两条射线把一个角分成三个相等的角,这两条射线都叫做这个角的角三分线.如图1,在中,若,则、叫的角三分线.其中是“邻角三分线”,是“邻角三分线”.
【概念理解】
(1)如图2,在中,,,若的角三分线交于点D,则______.
【概念应用】
(2)如图3,在中,、分别是邻角三分线和邻角三分线,若,求的度数.
(3)在中,是的外角,的角三分线与的角三分线交于点P,若,,请直接写出分类情况和相应的的度数.
【答案】(1)或;(2);(3)见解析
【分析】(1)根据三角形内角和求出,再根据角三分线的概念求出,然后根据三角形外角的定义分两种情况即可得出答案;
(2)根据题意得,,再根据三角形内角和求出,然后再一次利用三角形内角和即可得出答案;
(3)分四种情况:①当是邻角三分线、是邻角三分线;②当是邻角三分线、是邻角三分线;③当是邻角三分线、是邻角三分线;④当是邻角三分线、是邻角三分线;先分别表示出和,再利用三角形外角即可得出答案.
【详解】(1)如图:
,,
的角三分线交于点D,
当是“邻角三分线”时,;
当是“邻角三分线”时,
故答案为:或;
(2)、分别是邻角三分线和邻角三分线,
,
,
;
(3)分四种情况:
①当是邻角三分线、是邻角三分线,如图1
,,
,,
是的一个外角
;
②当是邻角三分线、是邻角三分线,如图2
,,
,,
是的一个外角
③当是邻角三分线、是邻角三分线,如图3
,,
,,
是的一个外角
;
④当是邻角三分线、是邻角三分线,如图4
,,
,,
是的一个外角
【点睛】本题考查了三角形的角平分线的计算、三角形内角和与外角以及邻补角,根据图形找到角之间的关系是解题的关键.
模型2.双角平分线模型(一内角一外角)
例1(24-25八年级上·湖北省直辖县级单位·期末)如图,已知,A,B两点同时从点O出发,点A沿射线运动,点B沿射线运动,点C为三条内角平分线交点,连接,.
(1)当时,求的度数;
(2)点A,B在运动的过程中,的度数是否发生变化?若不发生变化,求其值;若发生变化,请说明理由;
(3)连接并延长,与的角平分线交于点P,在中,如果有一个角是另一个角的2倍,直接写出的度数.
【答案】(1)
(2)的度数不变,
(3)°或
【分析】本题考查三角形的内角和定理,三角形外角的性质,三角形角平分线,解题的关键是掌握三角形内角和定理,三角形外角的性质.
(1)先根据三角形的内角和定理求出的角度,再根据角的定义平分线得到,,最后根据三角形内角和定理即可解答;
(2)根据三角形的内角和求出,根据角平分线定义得出,,最后根据三角形内角和定理即可解答;
(3)设,根据题意,表示出的三个内角,分类讨论,即可解答.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∵点C为三条内角平分线交点,
∴,,
∴;
(2)解:的度数不变,
理由:∵,
∴,
∵点C为三条内角平分线交点,
∴,,
∴
;
(3)解:为或.
设,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
在中有一个角是另一个角的2倍,
∴①若,则,解得:(舍),
②若,则,解得:,
③若,则,解得:,
④若,则,解得:,
综上,在中有一个角是另一个角的2倍时,为或.
例2(24-25八年级上·吉林长春·开学考试)【结论发现】
小明在完成教材第43页第21题后发现:三角形的一个内角平分线与另一内角的外角平分线的夹角的度数是三角形第三内角度数的一半.
【结论应用】
(1)如图1,在中,,点E是的内角平分线与外角平分线的交点,则的度数为 °;
(2)如图2,在中,,延长至点E,延长至点D,已知、的角平分线与的角平分线及其反向延长线交于P、F,求的度数;
【拓展延伸】
(3)如图3,四边形的内角与外角的平分线形成如图所示形状.已知,,则的度数为______.
【答案】(1)20;(2);(3)200
【分析】(1)设,由角平分线定义得,,,由三角形外角定理得,,则,据此得,因此当时可得的度数;
(2)先求出,进而得,再由(1)可知,据此可得的度数;
(3)①延长,交于,延长,交于,先求出,,再根据,得,则,由此可得的度数.
【详解】解:(1)设,
平分,平分,
,,,
,,
整理得:,
当时,,
故答案为:20;
(2)和是邻补角,
,
平分,平分,
,,
,
即,
,
由(1)可知,
;
(3)①延长,交于,延长,交于,如下图所示:
,,
即,
同理:,
,,
,
由(1)可知:,
;
故答案为:200.
【点睛】此题主要考查了角平分线定义,邻补角定义,三角形的内角和定理,三角形的外角定理,准确识图,理解角平分线定义,邻补角定义,熟练掌握三角形的内角和定理,三角形的外角定理是解决问题的关键.
例3(24-25七年级下·吉林长春·期中)如图①,在中,,,、均是的外角.射线从射线出发.绕点A以每秒的速度逆时针旋转.交射线于点E.设射线的旋转时间为秒.
(1)______度(用含t的代数式表示),当点E与点C重合时,______.
(2)当点E在点C右侧时,t的取值范围是_______.
(3)如图②,、的角平分线交于点P,请判断与的数量关系并说明理由.
(4)如图③、在(3)的条件下,的角平分线交的反向延长线于点Q,当的三个内角中,有一个角等于另一个角的3倍时,直接写出t的值.
【答案】(1),5
(2)
(3).理由见解析
(4)4.5或6或12
【分析】本题考查三角形的外角的性质,角平分线的定义,一元一次方程,灵活运用三角形外角的性质是解答此题的关键.
(1)根据运动可以得到的度数,然后利用方程求出值即可;
(2)根据动线的位置确定,且不超过时的,列不等式组解题即可;
(3)由角平分线的定义得到,,然后利用三角形外角的性质得到结论即可;
(4)先求出、、的度数,分为、、和四种情况分别解题即可.
【详解】(1)解:∵射线从射线出发.绕点A以每秒的速度逆时针旋转,
∴;
∵,,
∴,
当点E与点C重合时,
∴,解得;
故答案为:,;
(2)若要与射线相交,
则,
当点E在点C右侧时,
,解得,
故答案为:;
(3)解:,理由为:
∵是的外角,
∴,
∵、的角平分线交于点P,
∴,,
∴;
(4)解:∵,
∴,
又∵和时和的平分线,
∴,,
∴,
∴,
当时,则,解得;
当时,则,解得;
当时,则,解得(舍去);
当时,则,解得;
综上所述,t的值为,或.
例4(23-24七年级下·山西临汾·期末)综合与实践
在数学学习过程中,对有些具有特殊结构,且结论又具有一般性的数学问题我们常将其作为一个数学模型加以识记,以积累和丰富自己的问题解决经验.
【结论发现】三角形的一个内角平分线与另一内角的外角平分线的夹角的度数是三角形第三内角度数的一半.
【结论探究】
(1)如图1,在中,点E是内角平分线与外角的平分线的交点,则有,请给出证明过程.
请直接应用上面的“结论发现”解决下列问题:
【简单应用】
(2)如图2,在中,.延长至G,延长至H,已知、的角平分线与的角平分线及其反向延长线交于E、F,求的度数;
【变式拓展】
(3)如图3,四边形的内角与外角的平分线形成如图所示形状.已知,,求的度数和是多少?
【答案】(1)证明见解析;(2);(3)
【分析】(1)根据三角形外角的性质及角平分线的定义,即可得到答案
(2)先推导出,再推导出,进而可以求解
(3)延长,交于点M,延长、交于点N,可得,进而即可求解
【详解】解:(1)如图,
∵点E是内角平分线与外角的平分线的交点
∴,,
∵,,,
∴,
∴;
(2)如图,
∵,、的角平分线与的角平分线及其反向延长线交于E、F,
∴,
∴;
∴;
(3)延长,交于点M,延长、交于点N,
如图所示,
∵、平分
,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴
【点睛】本题主要考查三角形内角和定理,三角形的外角的性质,角平分线的定义,掌握三角形外角的性质,是解题关键.
例5(2024七年级下·上海·专题练习)(1)阅读并填空:如图①,、分别是的内角、的平分线.
试说明的理由.
解:因为平分(已知),
所以 (角平分线定义).
同理: .
因为,, ,
所以 (等式性质).
即:.
(2)探究,请直接写出结果,无需说理过程:
如图②,、分别是的两个外角、的平分线.试探究与之间的等量关系.
答:与之间的等量关系是 .
如图③,、分别是的一个内角和一个外角的平分线.试探究与之间的等量关系.
答:与之间的等量关系是 .
(3)如图④,中,,、分别平分、,是的外角的平分线.试说明的理由.
【答案】(1)见解析;(2);;(3)见解析
【分析】本题考查了三角形的外角性质的应用,能熟记三角形外角性质定理是解此题的关键,注意:三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角的和.关键“三角形的一个内角等于和它不相邻的两个外角的和”、“三角形的内角和等于”及等式的性质分析求解.
(1)根据平分线定义得,,再根据三角形的内角和定理即可得证;
(2)根据角平分线定义、三角形的内角和定理即可得证;
(3)根据角平分线定义、三角形的内角和定理及外角性质即可得证;
【详解】(1)解:因为平分(已知),
所以(角平分线定义).
同理:.
因为,(三角形的内角和等于180,
所以
(等式性质).
即:.
(2)解:与之间的等量关系是:.理由:
、分别是的两个外角、的平分线,
,,
,
,
而,
,
,
,
,
,
与之间的等量关系是:.
理由:、分别是的一个内角和一个外角的平分线,
,
即:
(3)解:因为平分(已知),
所以(角平分线定义).
同理:,.
,(三角形的一个外角等于两个不相邻的内角和),
.
又(已知),
(等式性质).
(平角的定义),
.
(三角形的内角和等于,
(等式性质).
(等量代换).
.(等角对等边).
模型3.双角平分线模型(双外角)
例1(24-25八年级上·广东湛江·阶段练习)【问题发现】在某课上,数学张老师引导大家探究角平分线的夹角问题.
(1)数学课代表发现在图1中,若与的平分线交于点P,则与之间存在一定数量关系为__________.(请直接写出结果)
【问题探究】(2)如图2,在(1)的条件下,作的外角,的平分线交于点Q,试说明.
【问题拓展】(3)如图3,在(2)的条件下,延长线段,交于点E,在中.
①请说明与之间的数量关系.
②当与两锐角存在2倍的数量关系时,直接写出的度数.
【答案】(1);(2)证明见解析;(3)①,②的度数为或
【分析】本题考查了角平分线的定义.三角形的外角性质与内角和定理,熟记三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和是解题的关键.
(1)先根据角平分线的性质得出,,在有三角形内角和定理得出,利用等量代换即可得出结论;
(2)先根据角平分线的性质得出,,再由三角形的外角的性质即可得出结论;
(3)①先根据角平分线的性质得,,再根据三角形的内角和定理得出根据,即可得出结论;②延长至点F,根据角平分线的定理得出,然后分、和两种情况讨论即可得出结论;
【详解】(1)解:;
,分别是和的平分线,
,,
,
,
,
,
;
(2)证明:,分别是,的平分线,
,,
,,
,,
,
,
,
由(1)知,
;
(3)解:①是的平分线,是的平分线,
,,
,
,
,
由(2)知,
;
②延长至点F,
是的外角的平分线,
是的外角的平分线,
,
是的平分线,
,
即,
,
即,
是的平分线,是的平分线,
,,
,
,
在中,与都是锐角,
当时,
,
,
,
,
当时
,
,
,
,
综上所述,的度数为或.
例2(23-24八年级上·云南怒江·阶段练习)探究一:
(1)如图1,在中,,,分别是两个内角,的角平分线,则______度.
(2)如图2,在中,,,分别是两个外角,的角平分线,则______度.
探究二:
如图3,在中,是三角形内角的角平分线,是外角的角平分线.请说明和之间的数量关系?并证明你的结论.
【答案】探究一:(1)122;(2)55;探究二:,证明见解析
【分析】探究一:(1)先根据三角形的内角和定理求出,再根据角平分线的定义可得,然后根据三角形的内角和定理求解即可得;
(2)先根据三角形的内角和定理求出,从而可得,再根据角平分线的定义可得,然后根据三角形的内角和定理求解即可得;
探究二:先根据角平分线的定义可得,,再根据三角形的外角性质即可得.
【详解】解:探究一:(1)∵在中,,
∴,
∵,分别是两个内角,的角平分线,
∴,
∴.
故答案为:122;
(2)∵在中,,
∴,
∴,
∵,分别是两个外角,的角平分线,
∴,
∴.
故答案为:55;
探究二:,证明如下:
∵在中,是三角形内角的角平分线,是外角的角平分线,
∴,,
又∵,,
∴,,
∴.
例3(23-24七年级下·辽宁沈阳·期中)阅读下面的材料,并解决问题.
(1)已知在中,,图1−图3的的内角平分线或外角平分线交于点O,请直接求出下列角度的度数.
如图1, ;
如图2, ;
如图3, ;
(2)在(1)的条件下,如图4,,的三等分线交于点,,连接,则 .
(3)如图5,中,的三等分线分别与的角平分线交于点,,若,,则的度数为 .
【答案】(1);;
(2)
(3)
【分析】本题主要考查了三角形内角和定理,角平分线的定义,三角形外角的性质等知识:
(1)由的度数,在中,可得与的和,又、是内角平分线或外角平分线,利用角平分线的定义及三角形内角和定理、三角形的外角性质进而可求得答案;
(2)由的度数,在中,可得与的和,又、是角平分线,利用角平分线的定义及三角形内角和定理可证得结论;
(3)先分别求出与的度数,即可求得的度数.
熟练掌握三角形内角和定理,以及熟悉常考的基本图形是解题的关键.
【详解】(1)解:如图1,
∵平分,平分
∴,
∴
∴;
如图2,
∵平分,平分
∴,
∵
∴
∵
∴;
如图3,
∵平分,平分
∴,
∴
∴;
(2)如图4,
∵,的三等分线交于点,
∴,
∵平分,平分,平分
∴
∴
∴;
(3)如图5
∵,,
∴
∵的三等分线分别与的平分线交于点,,
∴,,
∴
∴
∴.
例4(24-25八年级上·重庆璧山·阶段练习)认真阅读下面关于三角形内外角平分线所夹角的探究片段,完成所提出的问题.
(1)探究1:如图1,在中,O是与的平分线和的交点,,求的度数(用含α的式子表示).
(2)探究2:如图2中,O是与外角的平分线和的交点,试分析与有怎样的关系?请说明理由.
(3)探究3:如图3中,O是外角与外角的平分线和的交点,则与又有怎样的关系?(只写结论,不需证明)
【答案】(1)
(2),理由见解析
(3)
【分析】此题主要考查了三角形的内角和定理,三角形外角的性质,角平分线的定义,灵活运用三角形的外角的性质是解本题的关键.
(1)首先根据角平分线的定义,可得,再根据三角形内角和定理,即可求解;
(2)先由角平分线的定义,得出,再由三角形的外角的性质得出,再根据三角形外角的性质,即可得出结论;
(3)根据角平分线的定义,可得,根据三角形的外角性质和三角形的内角和定理,即可得出结论.
【详解】(1)解: O是与的平分线和的交点,
,
,
,
,
;
(2)解:,理由如下:
O是与外角的平分线和的交点,
,
是的一外角,
,
,
是的一外角,
;
(3)解:,理由如下:
O是外角与外角的平分线和的交点,
,
,
,
,
.
例5(23-24七年级下·四川乐山·期末)在华师版数学七下第82页曾经研究过三角形角平分线的夹角问题.某学校七年级(一)班的同学在研究完上面的问题后,对这类问题进行了深入的研究,他们的研究过程如下:
【原问呈现】
(1)如图1,中,,,平分,平分,则______;
【问题推广】
(2)如图1,中,若,平分,平分,求的度数;
(3)如图2,中,的角平分线与的外角的角平分线交于点,过点作于点,若,求的度数;
(4)如图3,中,、分别平分、,、、分别在、、的延长线上,、分别平分、,、分别平分、.若,请直接写出的度数(结果用含的代数式表示).
【答案】(1);(2);(3);(4)
【分析】(1)根据三角形内角和定理和角平分线的定义求解即可;
(2)根据三角形内角和定理和角平分线的定义求解即可;
(3)先由角平分线的定义得到,,再由三角形外角的性质得到,根据三角形内角和定理推出,再由垂线的定义得到,则;
(4)先由角平分线的定义得到,,,,,,再由三角形内角和,根据,得到,由此得解.
【详解】解∶(1) 平分,平分,,,
,,
,
故答案为:;
(2) ,
,
平分,平分,
,,
,即
;
(3) 平分,平分,
,,
,,
,
,
,
,
,
,
,即,
;
(4)如图3所示,
、分别平分、,
,,
、分别平分、,
,,
、分别平分、,
,,
,,,
,
,
又 ,,,
即,
,
又,,
,
,
.
【点睛】本题主要考查了三角形内角和定理,角平分线的定义,三角形外角的性质,平行线的性质,垂线的定义,熟知相关知识,找到角与角之间的等量关系是解题的关键.
1.(24-25七年级下·吉林长春·期中)如图,在中,、的角平分线交于点,将沿折叠使得点与点重合,若,则的度数是( )
A.100° B.110° C.120° D.130°
【答案】B
【分析】本题考查三角形内角和定理及角平分线的定义,熟练掌握三角形的内角和是是解题关键.根据折叠得出,,再由三角形内角和和平角定义求出.根据三角形内角和定理可得,根据角平分线的定义可得由此即可得答案.
【详解】解:由折叠可知:,,
∴,.
∴,
又∵,
∴,即,
∵,,,
∴,
∴,
∴.
故选:B.
2.(24-25七年级下·山东济南·期中)如图,在中,,点E,F分别在边上,,的角平分线与的角平分线交于点P,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了三角形的内角和定理,三角形外角的性质,角平分线的定义等,熟练掌握这些知识是解题的关键.
根据题意可知,设,表示出,根据角平分线的定义,可得的度数,根据列方程,即可求出的度数.
【详解】解:∵,平分,
∴,
设,
则,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
故选:B.
3.(24-25八年级上·山东聊城·期末)如图,在中,与的角平分线交于与的角平分线交于点与的角平分线交于点,依此类推,与的角平分线交于点,则的度数是( ).(用含的式子表示)
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了角平分线的性质和三角形的内角和定理,根据三角形的角平分线的性质求出与的关系,并能找出与的关系规律成为解题的关键.
根据角平分线的性质可得到再根据三角形的内角和定理可得:的度数,再根据与的角平分线交于点,可得,进而求出,,以此类推可得到: ,然后整理即可解答.
【详解】解:∵,
∴,
又∵与的角平分线交于,
∴,
∴,
∴,
∵与的角平分线交于点,
∴
∴
∴,
同理:,
依此类推,
.
故选C.
4、(24-25八年级上·河南焦作·期末)如图,已知的内角,分别作内角与外角的角平分线,两条角平分线交于点,得;和的角平分线交于点,得;……以此类推得到,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查的是三角形的外角性质,角平分线的定义,根据角平分线的定义可得,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可得,,整理即可求出的度数,同理求出,可以发现后一个角等于前一个角的,根据此规律即可得解.
【详解】解:∵是的平分线,是的平分线,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴;
同理可得,,⋯,
∴,
∴,
故选:C.
5.(24-25八年级上·河南洛阳·期中)如图,点O是内一点,,、分别是和的角平分线,则等于 .
【答案】
【分析】本题考查了三角形的内角和定理和角平分线定义的应用,根据三角形内角和定理求出,根据角平分线求出,求出,根据三角形的内角和定理求出即可.
【详解】解:∵,
∴,
∵、分别是和的角平分线,
∴,,
∴,
∴,
故答案为:.
6.(24-25八年级上·浙江·期中)如图,在中,三个内角的角平分线交于点,其中,,延长至点,与的平分线交于点,若,则 .
【答案】
【分析】本题考查了角平分线的定义、三角形外角的定义及性质、平行线的性质,由角平分线的定义可得,求出,再由角平分线的定义可得,由平行线的性质可得得出,代入式子计算即可得解.
【详解】解:∵平分,且,
∴,
∵延长至点,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∵是的外角,且,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
7.(24-25八年级上·甘肃定西·期中)如图,和分别是△的内角平分线和外角平分线,是的角平分线,是的角平分线,是的角平分线,是的角平分线.若,则为 .
【答案】
【分析】本题考查了三角形的内角和定理,三角形外角的性质,角平分线的定义等,找出,,与的规律是解题的关键.
根据角平分线的定义可得,,再根据三角形外角的性质可得,化简可得,进一步找出其中的规律,即可求出的度数.
【详解】解:∵和分别是的内角平分线和外角平分线,
,,
又,,
,
,
同理可得:,
,
则,
∵,
,
,
故答案为:.
8.(24-25七年级下·陕西渭南·期中)如图,在中,,与是的两条角平分线,与交于点,求的度数.
【答案】
【分析】本题主要考查了角平分线的定义,三角形内角和定理.根据三角形内角和定理可得,由角平分线的定义求出,进而得到,再由三角形内角和定理,即可求解.
【详解】解:∵在中,,
∴,
∵是的两条角平分线,
∴,
∴,
∴.
9.(24-25八年级上·河南漯河·阶段练习)他阅读下面的材料,并解决问题
(1)在中,,图1,是两内角平分线的夹角:图2,是内角和外角角平分线的夹角;图3,是两外角平分线的夹角,请直接写出的度数.
如图1, 如图2, ; 如图3, ;如图4,和的三等分线相交于点,则 .
(2)如图5所示,在中,的三等分线、和的平分线相交于点和点,,度,求的度数.
【答案】(1);;;或
(2)
【分析】(1)如图1,由角平分线的定义得出,,再结合三角形的内角和定理得出,计算即可得解;如图2,由角平分线的定义得出,,再结合三角形外角的定义及性质计算即可得解;如图3,由角平分线的定义得出,,由邻补角结合三角形内角和定理求出,从而得出,再由三角形内角和定理计算即可得解;分两种情况:当,时,当,时,结合三角形内角和定理,分别计算即可得解;
(2)由题意得出,,,,由三角形外角的定义及性质得出,从而得出,再由三角形内角和定理得出,即可得出,最后再由三角形内角和定理计算即可得解.
【详解】(1)解:如图1:
∵平分,平分,
∴,,
∴
;
如图2:
∵平分,平分,
∴,,
∵,
∴;
如图3,
∵平分,平分,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
∴;
∵和的三等分线相交于点,
∴当,时,
,
∴;
当,时,
,
∴;
故和的三等分线相交于点,则或;
(2)解:∵的三等分线、和的平分线相交于点和点,
∴,,,,
∵,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了三角形内角和定理、三角形外角的定义及性质、角平分线的定义、邻补角等知识点,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
10.(24-25八年级上·江西上饶·阶段练习)在延时服务课上,数学张老师引导大家探究角平分线的夹角问题.在中,与的平分线相交于点.
【问题研究】
(1)①如图1,若,,则_____________.
②猜测与之间的数量关系,并证明.
【问题延伸】
(2)如图2,作的外角,的平分线相交于点,则与之间的数量关系为_____________.
【拓展应用】
(3)如图3,在(2)的条件下,延长线段,相交于点,在中,当与两锐角存在3倍的数量关系时,求的度数.
【答案】(1)①;②猜想,证明见解析;(2);(3)或
【分析】本题主要考查了三角形内角和定理,三角形外角的性质,角平分线的定义;
(1)①根据已知条件和角平分线的性质,求出和,再利用三角形内角和定理进行计算;②根据已知条件和角平分线的性质,把和用和表示出来,再利用表示出来,最后利用三角形内角和定理进行代换即可;
(2)根据已知条件和角平分线的性质,求出和,再利用三角形内角和定理进行计算;
(3)根据已知条件求出的度数,然后由(2)求出的,利用三角形内角和求出,再分2种情况讨论,求出的度数.
【详解】解:(1)①解:分别是和的角平分线,,,
,
,
,
故答案为:;
②猜想,证明如下:
∵,
∴
分别是和的角平分线,
,
,
;
(2)解:分别是的角平分线,
,,
,
,,
,
,
,
,
由(1)得,
∴,
;
(3)是的角平分线,是的角平分线,
,
,
,
,
,
,
由(2)知,
当,
,
,
;
当,
,
解得:,
综上可知:的度数为或.
11.(24-25八年级上·浙江金华·阶段练习)如图1,已知,A、B两点同时从点出发,点A沿射线运动,点B沿射线运动,点C为三条内角平分线交点,连结、.
(1)如图2,当,求的大小.
(2)在点A、B的运动过程中,的度数是否发生变化?若不发生变化,求其值;若发生变化,请说明理由;
(3)如图3,连结并延长,与的角平分线交于点,与交于点.在中,如果有一个角是另一个角的2倍,直接写出的度数.
【答案】(1)
(2)不变,
(3)为或或
【分析】本题考查三角形的内角和定理,三角形外角的性质,三角形角平分线,解题的关键是掌握三角形内角和定理,三角形外角的性质.
(1)先根据三角形的内角和定理求出的角度,再根据角平分线得到,,最后根据,即可解答;
(2)根据题意,则,,再根据三角形的内角和,,即可解答;
(3)设,根据题意,表示出的三个内角,分类讨论,即可解答.
【详解】(1)解:,,
,
点为三条内角平分线交点,
,,
(2)解:不变,理由如下:
点为三条内角平分线交点,
,,
;
(3)解:设,
,
,
∵平分,
,
∵平分,
∴,
,
,
,,
,
.
在中有一个角是另一个角的2倍,
①若,则
解得:
②若,则,解得:
③若,则,解得:,
④若,则,解得:
在中有一个角是另一个角的2倍时,为或或.
12.(24-25七年级下·吉林·期中)如图1,中,的角平分线和的角平分线交于点D
(1)若,则_________.
(2)从上述计算中,我们能发现:_________________(用含的代数式表示);
(3)如图2,中,的角平分线和的角平分线交于点,请用含的代数式表示,并说明理由.
(4)如图3,的角平分线和的角平分线交于点,如此继续下去,可得,,…,,请写出与的数量关系为_________________.(直接写出结果即可).
【答案】(1)
(2)
(3),理由如下:
(4)
【分析】本题考查三角形外角的性质,三角形内角和定理,角平分线的性质等知识点,解题的关键是熟练掌握其性质定理.
(1)利用求出,再利用角平分线的性质求出,即可求解;
(2)结合(1)的过程得,即可作答.
(3)利用三角形的外角性质得出,,从而可得,,再利用角平分线的性质,即可证明;
(4)与(3)同理先求出,则得,再观察规律,得即可求解.
【详解】(1)解:∵的角平分线和的角平分线交于点D,
∴
∵,
∴
∴,
∴,
故答案为:.
(2)解:由(2)得出,
故答案为:.
(3)解:依题意,,,
,,
∵的角平分线和的角平分线交于点,
,,
,
;
(4)解:依题意,,,,
∴,,
∵的角平分线和的角平分线交于点,
,,
,
由(3)可知:
,
,
同理得
,
以此类推,得,
故答案为:.
13.(24-25八年级上·陕西商洛·期末)如图,的角平分线,相交于P点.
(1)若,,求的度数;
(2)若,试求的度数;
(3)请直接写出与的关系.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查了三角形内角和定理:三角形内角和是,三角形两角的平分线的夹角与第三个角之间的关系.
(1)根据三角形内角和定理即可解答;
(2)先根据角平分线的定义得到,,再根据三角形内角和定理得,即可解答;
(3)根据(2)的结论即可解答.
【详解】(1)解:,,
;
(2)解:,的平分线相交于点,
,,
,
,
,
,
;
(3)解:根据(2)的结论即可得到:
,即.
14.(23-24七年级下·湖北武汉·期末)在中,,的角平分线,交于点F.
(1)【问题呈现】如图1,若,求的度数;
(2)【问题推广】如图2,将沿折叠,使得点A与点F重合,若,求的度数;
(3)【问题拓展】若P,Q分别是线段,上的点,设,.射线与的平分线所在的直线相交于点H(不与点P重合),直接写出与之间的数量关系(用含α,β的式子表示).
【答案】(1)
(2)
(3)与之间的数量关系是:或.
【分析】本题主要考查了三角形内角和定理、角平分线的定义、三角形外角的定义及性质,采用分类讨论的思想是解此题的关键.
(1)由三角形内角和定理结合角平分线的定义可得,再由三角形外角的定义及性质计算即可得解;
(2)由题意可得,由折叠性质得,,从而可得,由(1)得,从而计算即可得解;
(3)依题意分两种情况,分别求解即可得解.
【详解】(1)解:在中,
∵,的角平分线,交于点F,
∴,
∴,
∴,
∵是的一个外角,
∴;
∵,
∴;
(2)解:∵,,,
∴,
由折叠性质得:,,
∴,
∴,
∴,
由(1)得:,
∴,
∴;
(3)解:∵P,Q分别是线段,上的点,射线与的平分线所在的直线相交于点H,
∴有以下两种情况:
①射线与的平分线相交于点H,设射线交于K,如图1所示:
由(1)得:,
∴,
∵平分,平分,,
∴,,
∵,
∴,
∵
∴,
即,
∵,
∴,
∴;
②射线与的平分线所在的直线相交于点H时,设射线交于K,如图2所示:
同理:,
在中,,
∴.
综上所述:与之间的数量关系是:或.
15.(24-25八年级上·江西南昌·阶段练习)特例感知
(1)如图1,是的平分线,是外角的角平分线.
①若,则________;
②判断与的数量关系,并说明理由.
类比迁移
(2)如图2,是的外角,的平分线与的平分线交于点,的平分线与的平分线交于点,,的平分线与的平分线交于点(为正整数).设,则________.
拓展应用
(3)如图3,在中,是的外角,的三等分线与的三等分线交于点.若,,请直接写出的度数.(用含、的式子表示)
【答案】(1)①;;(2);(3)或或或
【分析】本题考查了三角形外角的性质和三角形内角和定理;
(1)根据角平分线的定义得出,,根据三角形的外角的性质可得,,进而得出;
(2)根据三角形的外角性质可得,,根据角平分线的定义可得,,整理得到,同理可得,从而判断出后一个角是前一个角的,然后表示出即可得答案.
(3)分情况讨论,根据三角形的外角等于和它不相邻的两个内角和,列式计算即可;
【详解】解:∵平分,
∴,
∵平分
∴
∵
∴
又∵
∴
当时,
故答案为:.
②,
理由如下,
∵平分,
∴,
∵平分
∴
∵
∴
又∵
∴
(2)是的外角,是的外角,
,,
的平分线与的平分线交于点,
,,
,
同理可得,
,
,
同理:,
.
故答案为:
(3)如图所示,
∵,
∴
∵的三等分线与的三等分线交于点
∴
∴;
∵
∴;
∵
∴;
∵
∴;
综上所述,或或或
16.(23-24八年级上·全国·课后作业)如图,在中,分别是的平分线,分别是的角平分线.
(1)若,则________, ________;
(2)当变化时,的值是否变化?请说明理由.
【答案】(1),
(2)不变,见解析
【分析】本题考查了角平分线,三角形内角和定理,邻补角等知识.熟练掌握角平分线,三角形内角和定理,邻补角是解题的关键.
(1)由题意得,,则,,,,;
(2)同理(1),,则,,,则,,由,作答即可.
【详解】(1)解:∵分别是的平分线,分别是的角平分线,∴,,,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:,;
(2)解:当变化时,的值不变,理由如下;
同理(1),
,,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴当变化时,的值不变.
17.(24-25七年级下·四川成都·期中)已知中,平分.
(1)如图1,若点P在射线上,,并且平分,求的度数;
(2)如图2,在中,,BE平分,P为上一点,于P交延长线于点F,,,求的度数(用含m,n的代数式表示).
(3)如图3,已知三角形三条角平分线交于一点O(点O在射线上),平分交于点P,过点O作交边于点D.若,将绕点A顺时针旋转一定角度后得,旋转后的三角形一边所在直线与平行,请直接写出所有符合条件的旋转角度的值.
【答案】(1)
(2);
(3)的值为或或或
【分析】本题主要考查三角形角平分线的定义,外角的性质以及三角形内角和定理等知识.
(1)由可得,由是的平分线可得,由三角形外角的性质可求出;
(2)由三角形内角和定理求出,由角平分线定义得,根据三角形外角的性质得,再由直角三角形两锐角互余可得结论;
(3)分,,,三种情况五个位置讨论求解即可.
【详解】(1)解:∵,且,
∴,
∵是的平分线,
∴,
又,
∴;
(2)解:∵且,,
∴,
又平分,
∴,
∴,
∵即,
∴,
∴,
即;
(3)解:∵,
∴,
∵是的平分线,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵是的平分线,
∴,,
∴,
又是的平分线,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵是的平分线,
∴,
∴,
∴;
①如图1,当时,则,
∵,
∴,
∴旋转角度;
②如图2,当,
同理可得,,
∴旋转角的度数;
③当时,延长交于点,则,
∴,
∴,
∴,
∴旋转角的度数;
④如图4,当时,则,
∴旋转角的度数;
⑤如图5,当时,则,
∴旋转角的度数(舍去);
综上,旋转角度数的值为:或或或.
18.(24-25八年级上·河南郑州·期末)如图①,在中,与的平分线相交于点P.
(1)若,则的度数是 ;
(2)如图②,作外角,的角平分线交于点Q,试探索,之间的数量关系;
(3)如图③,延长线段,交于点E,在中,存在一个内角等于另一个内角的3倍,请直接写出的度数是 .
【答案】(1)
(2),理由见解析
(3)或或或
【分析】此题主要考查了三角形的内角和定理,三角形的外角定理,角平分线定义.
(1)根据角平分线定义及三角形内角和定理得,则,再根据可得的度数;
(2)由三角形的外角定理及三角形三角形内角和定理得,再由角平分线定义得,由此得,之间的数量关系;
(3)先求出,根据得,然后分四种情况讨论如下:①当时,②当时,③当时,④当时,分别列方程计算即可.
【详解】(1)解:在中,,
与的平分线相交于点,
,,
,
,
,
,
故答案为:;
(2)解:,之间的数量关系是:,理由如下:
,,,
,
点是和的角平分线的交点,
,
,
,
故,之间的数量关系是:;
(3)解:平分,平分,,
,,
,
即,
,
由(2)可知:,
,
,
如果在中,存在一个内角等于另一个内角的3倍,那么有以下四种情况:
①当时,则,
,
此时,
②当时,则,
,则,
此时,
③当时,则,
,
此时,
④当时,则,
,
,
此时,
综上所述,的度数是或或或,
故答案为:或或或.
19.(23-24七年级下·湖南衡阳·期中)在我们华师版义务教育教科书数学七下第82页曾经研究过三角形角平分线的夹角问题.明明在研究完上面的问题后,对这类问题进行了深入的研究,他的研究过程如下:
【问题改编】
(1)如图1,在中,、的角平分线交于点P,若.则________;
【问题推广】
(2)如图2,在中,的角平分线与的外角的角平分线交于点P,过点B作于点H,若,求的度数;
(3)如图3,在中,、分别平分、,M、N、Q分别在、、的延长线上,、分别平分、,、分别平分、.若,则的度数为________(结果用含n的代数式表示);
【拓展提升】
(4)在四边形中,,点F在直线上运动(点F不与E,D两点重合),连接,,、的角平分线交于点Q,若,,直接写出和α,β之间的数量关系.
【答案】(1),
(2),
(3),
(4)F在E左侧;F在中间;F在D右侧.
【分析】(1)根据三角形内角和定理和角平分线的定义求解即可;
(2)先由角平分线的定义得到,,再由三角形外角的性质得到,根据三角形内角和定理推出,再由垂线的定义得到,则.
(3)先由角平分线的定义得到,,,,,,再由三角形内角和,根据,得到,由此得解.
(4)分点F在点E左侧,点F在D、E之间,点F在点D右侧三种情况讨论求解即可.
【详解】(1) ,
,
平分,平分,
,,
,即
.
(2) 平分,平分,
,,
,,
,
,
,
,
,
,
,即,
.
(3)如图3所示,
、分别平分、,
,,
、分别平分、,
,,
、分别平分、,
,,
,,,
,
,
又 ,,,
即,
,
又,,
,
,
.
(4)当点在点左侧时,如图4-1所示,
,
,
平分,平分,
,,
,
;
当F在D、E之间时,如图4-2所示:
同理可得
,,
,
,
当点F在D点右侧时,如图4-3所示:
同理可得
,,
,
,
综上所述,F在E左侧;F在中间;F在D右侧.
【点睛】本题主要考查了三角形内角和定理,角平分线的定义,三角形外角的性质,平行线的性质,垂线的定义,熟知相关知识,找到角与角之间的等量关系是解题的关键.
20.(23-24七年级下·福建泉州·期中)在中,,AE平分,点F为射线AE上一点(不与点E重合),且于点D.
(1)如图1,如果点F在线段AE上,且,,则_______°;
(2)如果点F在的外部,分别作出和的角平分线,交于点K,请在图2中补全图形,探究、、三者之间的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,若点F与点A重合,PE、PC分别平分和的外角,连接PA,过点P作交BC延长线于点G,交BA的延长线于点H,若,且,请直接写出与的度数.
【答案】(1);
(2);
(3),.
【分析】(1)先求出,进而得到,,根据得到,即可求出;
(2)根据题意先画出图形,根据三角形内角和定理和角平分线的定义得到,再由三角形内角和定理得到,则,据此即可得到答案;
(3)根据得到,得到,从而求出,进而求出,结合,得到.根据,得到,
求出.从而分别求出,,,从而即可求解.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∵是的角平分线,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)解:补图如下:
,理由如下:
在中,,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∵和的角平分线交于点K,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(3)解:设,
∵平分,
∴,
∴,
∵
∴,
∴,,
∴,
∵、分别平分和的外角,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
即,
∴.
∴,,,
∴,
∵,
∴,
∴在四边形中,.
【点睛】本题考查了三角形内角和定理,三角形外角定理,三角形角平分线,垂线定义,综合性较强,第(3)步难度较大.熟知相关定理,并根据题意进行角的表示与代换是解题关键.
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