内容正文:
专题03 三角形中的倒角模型之燕尾(飞镖)型、风筝模型、翻角模型
近年来各地考试中常出现一些几何倒角模型,该模型主要涉及高线、角平分线及角度的计算(内角和定理、外角定理等)。熟悉这些模型可以快速得到角的关系,求出所需的角。本专题就燕尾(飞镖)型、风筝(鹰爪)、翻角模型进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
1
模型来源 1
真题现模型 2
提炼模型 4
模型拓展 5
模型运用 6
模型1.飞镖(燕尾)模型 6
模型2.鹰爪(风筝)模型 10
模型3.翻角模型 14
16
燕尾模型(飞镖模型)因凹四边形的外轮廓酷似燕尾分叉或飞镖外形,教育工作者将其形象化命名以辅助记忆。凹四边形中,从顶点延伸的两条边如同燕尾分叉,而整体轮廓又像投掷的飞镖,这种具象化命名帮助学生快速联想图形特征。部分资料戏称其为“回旋镖模型”,强调角度关系循环往复的特点。
鹰爪(风筝)模型强调图形末端的尖锐角如同鹰爪抓握状,更侧重动态联想。
翻角模型是动态几何思想与静态角度守恒的结合,通过操作发现不变量的过程,深化了对三角形刚性结构的理解。
普及高峰期(2023–2025 年),这些倒角模型被纳入多地初中数学复习专题,配套口诀(如“见飞镖,找四角”、“内翻腋下和等上下和,外翻腋下差等折角倍”)广泛传播,这些模型将严谨的几何法则融入生活化的想象与口诀,让数学推理像解谜游戏一样充满乐趣!
(24-25七年级下·吉林长春·期末)【问题呈现】如图①,四边形形似“飞镖”,我们形象地称它为“飞镖图”.它实际上是凹四边形,通过探究发现:凹四边形中最大内角外面的角等于其余三个内角之和,即.
【探究推理】方法一:如图②,连结.
∵在中,,∴.
又∵在中,,∴,
∴,∴.即.
方法二:如图③,连结并延长至F.∵与分别为和的外角,…
(1)“方法一”主要依据的数学定理是 ;(2)根据“方法二”中辅助线的添加方式,写出余下的推理过程.
【迁移应用】(3)如图④, ;(4)如图⑤是可调躺椅示意图(数据如图),与的交点为C,且的大小保持不变.为了舒适,需调整的大小,使,则图中应 (填“增加”或“减少”)的大小为 度.
【答案】(1)三角形的内角和等于 ;(2)推理过程见解析;(3);(4)减少,10
【详解】解:(1)三角形的内角和等于 ,故答案为:三角形的内角和等于;
(2)∵,∴,
∵,∴;
(3)如图,延长交于点F,∵,
∴,故答案为:;
(4)延长,交于点G,如图:∵,∴.
∵,∴.
∵,∴,∴.
而图中,∴应减少.故答案为:减少,10.
(2024·贵州贵阳·二模)综合与实践
问题情境:在综合与实践课上,老师要求同学们以“折纸中的数学”为主题开展活动.
独立思考:(1)如图①,将三角形纸片沿折叠,使点落在四边形内点的位置,则与之间的数量关系为 ,请说明理由;
深入探究:(2)如图②,若点落在四边形的边下方时,试猜想此时与,之间的数量关系,并说明理由;
结论运用:(3)如图③,在四边形中,,,分别是,边上的一点,沿将四边形折叠,点的对应点恰好落在边上,且,.的度数为 ;
【答案】(1),理由见解析;(2),理由见解析;(3);
【详解】解:(1),理由如下:连接,如图①,
将三角形纸片沿折叠,点落在四边形内点的位置,.
,,,
即;故答案为:;
(2),理由如下:设与交于点,如图②,
,,,;
(3)延长交的延长线于,由(2)中结论可知,如图③,
,.,.故答案为:;
1)飞镖模型:条件:如图1,凹四边形ABCD; 结论:①;②。
证明:连接AC并延长至点P;在△ABC中,∠BCP=∠BAC+∠B;在△ACD中,∠DCP=∠CAD+∠D;
又∵∠BAD=∠BAC+∠DAC,∠BCD=∠BCP+∠DCP;∴∠BAD+∠B+∠D=∠BCD。
延长BC交AD于点P;在△ABQ中,;在△CDQ中,。
即:,故。
图1 图2 图3 图4 图5
2)鹰爪模型:如图2,结论:∠A+∠O=∠1+∠2;
证明:∵∠1是三角形ABO的外角,∴∠1=∠BAO+∠BOA; 同理,∠2=∠CAO+∠COA;
∴∠1+∠2=∠BAO+∠BOA+∠CAO+∠COA=∠BAO+∠CAO+∠BOA+∠COA=∠BAC+∠BOC=∠A+∠O。
3)鹰爪模型(变形):如图2,结论:∠A+∠O=∠2-∠1。
证明:∵∠1是三角形ABO的外角,∴∠1=∠BAO+∠BOA; 同理,∠2=∠DAO+∠DOA;
∴∠2-∠1=∠DAO+∠DOA-(∠BAO+∠BOA)=(∠DAO-∠BAO)+(∠DOA-∠BOA)
=∠BAD+∠BOD=∠A+∠O。
条件:如图4,将三角形纸片ABC沿EF边折叠,当点C落在四边形ABFE内部时,结论:2∠C=∠1+∠2;
证明:∵∠1是三角形CC’E的外角,∴∠1=∠ECC’+∠EC’C; 同理,∠2=∠FCC’+∠FC’C;
∴∠1+∠2=∠ECC’+∠EC’C+∠FCC’+∠FC’C=∠ECC’+∠FCC’+∠EC’C+∠FC’C=∠EC’F+∠FCE=2∠C。
条件:如图5,将三角形纸片ABC沿EF边折叠,当点C落在四边形ABFE外部时,结论:2∠C=∠2-∠1。
证明:∵∠1是三角形CC’E的外角,∴∠1=∠ECC’+∠EC’C; 同理,∠2=∠FCC’+∠FC’C;
∴∠2-∠1=∠FCC’+∠FC’C-(∠ECC’+∠EC’C)=(FCC’-∠ECC’)+(∠FC’C--∠EC’C)
=∠EC’F+∠FCE=2∠C。
图1 图2
飞镖模型拓展1:条件:如图1,BO平分∠ABC,OD平分∠ADC; 结论:∠O=(∠A+∠C)。
证明:∵BO平分∠ABC,OD平分∠ADC;∴∠ABO=∠ABC;∠ADO=∠ADC;
根据飞镖模型:∠BOD=∠ABO+∠ADO+∠A=∠ABC+∠ADC+∠A;∠BCD=∠ABC+∠ADC+∠A;
∴2∠BOD=∠ABC+∠ADC+2∠A=∠BCD+∠A;即∠O=(∠A+∠C)。
飞镖模型拓展2:条件:如图2,AO平分∠DAB,CO平分∠BCD; 结论:∠O=(∠D-∠B)。
证明:根据飞镖模型:=++,∴∠DCB-∠DAB=∠D+∠B,
∵AO平分∠DAB,CO平分∠BCD,∴∠DCO=∠DCB,∠DAO=∠DAB,
∴∠DCO-∠DAO=(∠DCB-∠DAB)=(∠D+∠B),
∵∠DEA=∠OEC,∴∠D+∠DAO=∠O+∠DCO,∴∠D-∠O=∠DCO-∠DAO,
∴∠D-∠O=(∠D+∠B),即∠O=(∠D-∠B)
模型1.飞镖(燕尾)模型
例1(24-25·湖北·七年级校考期中)阅读下列材料,并完成相应的任务:有趣的“飞镖图”.如图1的四边形,这种形似飞镖的四边形,我们形象地称它为“飞镖图”.它实际上就是凹四边形,同学们通过探究发现:凹四边形中最大内角外面的角等于其余三个内角之和,即如图1,.
“智慧小组”通过互学证明了这个结论:
方法一:如图2,连接,则在中,,即,
又:在中,,∴,即.
“创新小组”想出了另外一种方法
方法二:如图3,连接并延长至F,
∵和分别是和的一个外角,…………
任务:(1)填空:“智慧小组”用的“方法一”主要依据的一个数学定理是______;
(2)根据“创新小组”用的“方法二”中辅助线的添加方式,写出该证明过程的剩余部分.
【答案】(1)三角形的内角和定理(或三角形的内角和是180度) (2)见解析
【详解】(1)故答案为:三角形的内角和定理(或三角形的内角和是180度)
(2)证明:如图3,连接并延长至F,
∵和分别是和的一个外角,∴,,
∴,即.
例2(24-25七年级下·江苏宿迁·期末)【问题背景】研究了三角形内角和定理及其推论后,观察飞镖可以抽象成图①,我们把这个图形形象地称为“飞镖模型”,飞镖模型中蕴含着角的数量关系.
(1)如图1,探究、、、之间的数量关系,并证明:
(2)请利用上述结论或解题方法,完成下面的问题:
【类比探究】①如图2,已知,求的度数;
【拓展延伸】②如图3,已知,求的度数.
【答案】(1),证明见解析;(2)①;②.
【详解】解:(1).
证明:如图,连接,并延长至点,
∵,,∵
∴∴;
(2)①如图,连接,由(1)可知,,
∵,,∴,
∴,∴;
②如图,在直线上取一点,连接,由①可知,
∵∴∵∴∴∴.
例3(24-25七年级下·四川成都·期中)如图所示的图形,像我们常见的学习用品——圆规.我们不妨把这样图形叫做“规形图”,①如图,请直接写出与、、之间的关系:
②如图,把一块三角尺放置在上,使三角尺的两条直角边、恰好经过点、,若,直接写出的结果;
③如图,平分,平分,若,,求的度数;
【答案】①;②;③.
【详解】解:①,理由如下:
过点、作射线,
,,
,即,
故答案为:;
②,由①知:,
,;
③,,,
平分,平分,,,
,.
例4(24-25七年级下·江苏盐城·阶段练习)实验探究:
(1)动手操作:①如图1,将一块直角三角板放置在直角三角板上,使三角板的两条直角边、分别经过点、,且,已知,则 ;
②如图2,若直角三角板不动,改变等腰直角三角板的位置,使三角板的两条直角边、仍然分别经过点、,已知,那么 ;
(2)猜想证明:如图3,与、、之间存在着什么关系,并说明理由;
(3)灵活应用:请你直接利用以上结论,解决以下列问题:
①如图4,平分,平分,若,,求的度数;
②如图5,,的10等分线相交于点、、…、,若,,则的度数为 .
【答案】(1)①;②;(2),理由见解析;(3)①;②
【详解】解:(1)①∵,∴,
∵,∴,∴,故答案为:;
②∵,∴,
∴,故答案为:;
(2),理由如下:如图3,过点D作射线.
根据三角形外角的性质,可得,,
又∵,,∴;
(3)①如图4,由(2)可得,
∵,,∴,
∵平分,平分,∴,
∴
∵,∴;
③如图5,设,,则,,
∵,∴,,解得,
∴,即的度数为.
例5(24-25广东·八年级期中)如图,在三角形ABC中,,为三角形内任意一点,连结AP,并延长交BC于点D. 求证:(1);(2).
【详解】(1)∵,∴
∵,∴,∴
∵,∴
(2)过点作,交、于、,则,
由(1)知
∵, ∴
即(几何证明中后一问常常要用到前一问的结论)
模型2.鹰爪(风筝)模型
例1(24-25七年级下·上海长宁·期末)如图,在中,,点,分别是边,上的两个定点.若点在线段上运动,当时,则 .
【答案】/125度
【详解】解:连接,∵是的一个外角,是的一个外角,
∴,∵,
∴,
∴.故答案为:.
例2(24-25山东青岛·八年级统考期末)三角形内角和定理告诉我们:三角形三个内角的和等于如何证明这个定理呢?我们知道,平角是,要证明这个定理就是把三角形的三个内角转移到一个平角中去,请根据如下条件,证明定理.
(1)【定理证明】
已知:如图①,求证:.
(2)【定理推论】如图②,在中,有,点D是延长线上一点,由平角的定义可得,所以_______,从而得到三角形内角和定理的推论:三角形的外角等于与它不相邻的两个内角的和.
【初步运用】如图③,点D、E分别是的边延长线上一点.
(3)若,,则_______.(4)若,则_______.
【拓展延伸】如图④,点D、E分别是四边形的边延长线上一点.
(5)若,,则_________.
(6)分别作和的平分线,如图⑤,若,则和的关系为__________.
(7)分别作和的平分线,交于点O,如图⑥,求出,和的数量关系,说明理由.
【答案】(1)见解析;(2);(3);(4);(5);(6);(7),理由见解析
【详解】(1)证明:如图,过点作,∵,,,
,.
(2),,.故答案为:.
(3),,,;答案:;
(4),,,
,,
.故答案为:.
(5)如图,连接,,,
,
,,
.故答案为:.
(6)如图,过点作,则,
由(1)知,,,
,,,,
、分别是和,,
,.故答案为:.
(7),理由如下:由(1)知,,,、分别为和的角平分线,
,,
,,
,即.
例3(24-25七年级下·四川资阳·期末)在中,,D、E分别是边上的点,P是直线上的一个动点,连结.设.
(1)如图1,若点P在线段上,且,求的度数;
(2)如图2,若点P在线段延长线上,交于点F,试探究之间的关系,并说明理由;
(3)如图3,若点P在线段延长线上,交于点F,试探究之间的关系,并说明理由.
【答案】(1)(2),见解析(3),见解析
【详解】(1)连接,∴,
∵是的外角,∴,∵是的外角,∴,
∴,即,
∵,,∴;
(2)∵,,∴,
∵,∴,即,
(3)∵,∴,∵,∴,
∵,∴,∵,∴,即
模型3.翻角模型
例1(24-25八年级上·河南许昌·期中)如图,把纸片沿折叠,当点A落在四边形内部时,与之间有一种数量关系始终保持不变,请试着找一找这个规律,你发现的规律是( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:根据折叠可知,
即.∵,
∴,即,∴.故选:B.
例2(24-25八年级上·安徽淮北·期末)如图,在中,,将沿直线翻折,点落在点的位置,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:如图:由折叠的性质可知:,
根据外角的性质可知:,∴,
∴,故选:C.
例3(24-25七年级下·辽宁大连·阶段练习)【原题再现】课本有这样一道题:如图1,将纸片沿折叠,使点A落在四边形内点的位置.试探索与之间的数量关系,并说明理由.
小明提出一种正确的解题思路:连接,则、分别为、的外角,……
请你按照小明的思路解决上述问题.
【变式探究】如图2,若将原题中“点A落在四边形内点的位置”变为“点A落在四边形外点的位置”,试猜想此时与、之间的数量关系,并说明理由.
【结论运用】将四边形纸片(,与不平行)沿折叠成图3的形状,若,,求的度数.
【答案】[原题再现] ,理由见解析;[变式探究] ,理由见解析;[结论运用]
【详解】解:[原题再现]图1中,结论:,理由是:连接.
沿折叠和重合,,
,,
[变式探究]如图2,结论:.
理由:设交于.,,
,.
[结论运用]如图3中,延长交的延长线于.
由上面结论可知:,,,,.
1.(24-25成都市·七年级专题练习)如图,平分,平分,与交于点,若,,则( )
A.80° B.75° C.60° D.45°
【答案】C
【详解】解:连接
平分,平分,
故选:
2.(24-25四川绵阳·八年级校考阶段练习)如图,四边形ABCD中,、、分别为、、的外角判断下列大小关系何者正确?( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:如图,连结BD,延长AD到E,,,
,
故选项A正确,符合题意;B不正确,不符合题意;
多边形的外角和是,∴∴
故选项C不正确,不符合题意;选项D不正确,不符合题意.故选:A.
3.(24-25八年级上·海南儋州·开学考试)如图,为等腰直角三角形,,将按如图方式进行折叠,使点A与边上的点F重合,折痕分别与交于点D、点E.下列结论:①;②;③;④.其中一定正确的结论序号为( )
A.①②③④ B.①②③ C.②③ D.①③
【答案】C
【详解】解:由折叠的性质,,,,
∵为等腰直角三角形,,∴,∴,故选项③正确;
设,,
∴,,∵,
∴,∴,∴,故选项②正确;
∵,∴与不一定相等,故选项①不一定正确;
∵点在边上,不固定,与不一定平行,故选项④不一定正确;
综上分析可知:正确的结论有②③.故选:C.
4.(24-25七年级下·河南周口·期末)如图,小军借助几何画板设计了“鱼形”图案,由四边形和组成.已知在中,,,,,则的度数是( )
A.65° B.55° C.45° D.35°
【答案】B
【详解】解:延长交于点H,如图所示:
∵,,∴,
∵,,∴,,∴.故选:B.
5.(24-25七年级下·江苏淮安·期中)如图,将纸片沿折叠,当点C落在四边形的外部时,此时测得,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:∵,∴,
由折叠的性质可得,
∴,∴,
∴,故选:B.
6.(24-25七年级下·重庆北碚·期末)如图,在中,和的外角平分线相交于点,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:∵,∴;
∵和的外角平分线相交于点,∴,
∴,∵,
∴,∴,
∴,故选:D.
7.(24-25七年级下·山东淄博·期中)如图是一个“燕尾形”,已知,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:延长交于点E,是的一个外角,,
,,是的一个外角,,
,,,
,解得:,故选:B.
8.(24-25七年级下·江苏徐州·期中)已知在三角形纸片中,,将纸片的一角按照如图方式对折,使点C落在内,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:如图所示,∵,∴,
由折叠的性质可得,
∵,∴,由折叠的性质可得,
∴,故选:A.
9.(24-25七年级下·上海松江·期末)如图,已知线段、的垂直平分线交于点,连接、、、,若,,那么的度数是 .
【答案】/42度
【详解】解:如图,连接,
∵线段、的垂直平分线交于点,∴,∴,
∴,∴,即,
∵,∴,
∵,,,∴,∴,故答案为:.
10.(24-25湖北鄂州·七年级统考期中)(1)如图1,三角形ABC中,试用平行线的知识证明∠A+∠B+∠C=180°;(2)如图2,将线段BC折断成BDC的形状,证明∠D=∠A+∠B+∠C .
【注意哟:可以直接用(1)中的结论进行证明,也可以用平行线的性质证明】
【答案】(1)见解析(2)见解析
【详解】(1)延长BC适当长度到点M,过点C作CNAB,则∠1=∠A,∠2=∠B,
∵∠1+∠2+∠ACB=180°,∴∠A+∠B+∠ACB=180°,即∠A+∠B+∠C=180°;
(2)连接BC,∵∠D+∠DBC+∠DCB=180°,∠A+∠ABC+∠ACB=180°,
∴∠D+∠DBC+∠DCB=∠A+∠ABC+∠ACB,∵∠ABC=∠ABD+∠DBC,∠ACB=∠ACD+∠DCB,
∴∠D+∠DBC+∠DCB=∠A+∠ABD+∠DBC+∠ACD+∠DCB,
∴∠D=∠A+∠ABD+∠ACD,即∠D=∠A+∠B+∠C .
11.(24-25·江苏连云港·七年级校考阶段练习)【问题情境】
已知,在的两边上分别取点B、C,在的内部取一点O,连接、.设,,探索与、、之间的数量关系.
【初步感知】如图1,当点O在的边上时,,此时,则与、、之间的数量关系是.
【问题再探】(1)如图2,当点O在的内部时,请写出与、、之间的数量关系并说明理由;(2)如图3,当点O在的外部时,与、、之间的数量关系是________;
【拓展延伸】(1)如图4,、的外角平分线相交于点P.
①若,,则________°;②若且,则________°;
③直接写出与、之间的数量关系;
(2)如图5,的平分线与的外角平分线相交于点Q,则________(用、表示).
【答案】[问题再探](1)结论:∠BOC=∠BAC+∠1+∠2.证明见解析;(2)∠BOC+∠BAC+∠1+∠2=360°;[拓展延伸](1)①25;②20;③∠BOC=∠A+2∠P;(2)
【详解】解:[问题再探](1)如图2中,结论:.
理由:连接,延长到.
,,
.
(2)如图3中,结论:.
理由:连接.,,
,.
[拓展延伸]①如图4中,,,,
、的外角平分线相交于点,,
,故答案为:25.
②,,,,故答案为:20.
③,.
(2)如图5中,结论:.理由:设,.
则有.②①可得,,
即,故答案为:.
12.(24-25八年级上·山西晋中·期末)请阅读下列材料,并完成相应任务.
在数学探究课上,老师出了这样一个题:如图,锐角内部有一点,在其两边和上各取任意一点,,连接,,求证:.
小丽的证法
小红的证法
证明:如图,连接并延长至点,,
(依据),
又∵,,
∴.
证明:
∵,,,(量角器测量所得),
∴,(计算所得).
∴(等量代换).
任务:(1)小丽证明过程中的“依据”是指数学定理:______;
(2)下列说法正确的是______.
A.小丽的证法用严谨的推理证明了本题结论
B.小丽的证法还需要改变的大小,再进行证明,本题的证明才完整
C.小红的证法用特殊到一般的方法证明了本题结论
D.小红的证法只要将点在的内部任意移动次,重新测量进行验证,就能证明本题结论
(3)如图,若点在锐角外部,与相交于点,其余条件不变,原题中结论还成立吗?若成立,请说明理由;若不成立,请写出,,,之间的关系并证明.
【答案】(1)三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角的和;(2);(3).
【详解】(1)解:小丽证明过程中的“依据”是指数学定理:三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角的和,故答案为:三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角的和;
(2)解:由题意,按照定理证明的一般步骤分析,正确;小丽是用的一般方法证明的,不需要再改变的大小再证,故错误;
小红使用的是实验的方法,不是从特殊到一般的证明方法,不管试验几次,证明方法都不严谨,故、错误;故选:;
(3)解:不成立,理由:∵是的一个外角,∴,
∵是的一个外角,∴,∴.
14.(24-25七年级下·江苏常州·阶段练习)探究题
(1)若中,①如图1,若和的角平分线相交于点O,则 .
②如图2, 若和的三等分线相交于点、,则 .
(2)若中,;①如图1,若和的角平分线相交于点O,则用x表示 度 .
②如图2,若和的三等分线相交于点、,则用x表示 度.
③如图3,若和的n等分线相交于点、、……、,则用x表示 度.(结果不需化简);(3)如图,四边形中,为四边形的的角平分线及外角的平分线所在的直线构成的锐角,
①如图4,若设,,则 ;
②如图5,若设,,请在图中画出,则 ;
③若设,,一定存在吗?如有,求出的值(用x、y表示),如不一定,指出x、y满足什么条件时,不存在,并说明理由.
【答案】(1);(2)
(3);;当且仅当满足时不存在
【详解】(1)解:①∵和的角平分线相交于点O,∴,,,
∵,∴,∴,
∵,∵,∴;
②∵和的三等分线相交于点、,∴,,
∴,∵,
∴,∴,
∵,∵,.
故答案为:;;
(2)①由(1)①得,∵,∴
②由(1)②得,∵,∴
③由①②可得,;
∴若和的n等分线相交于点、、……、,则用x表示
故答案为:,;
(3)①∵,∴,∴,∴,∴.
∵,,∴故答案为:;
②如图,∵,∴,
∴,∴;
∵,,∴.故答案为:;
③当时,不存在,
如图,的角平分线及外角的平分线分别是和.
∵,∴,∴.
∵的角平分线及外角的平分线分别是和,∴,
∴的角平分线及外角的平分线平行,∴不存在,∴当时,不存在.
14.(24-25七年级下·吉林长春·期中)在四边形ABCD中,,点E、F分别是边AD,BC上的点,点P是一动点,令.
初探:(1)如图①,若点P在线段CD上,且,则________°;
(2)如图②,若点P在线段CD上运动,试探究与之间的关系,并说明理由;
再探:(3)如图③,若点P在线段DC的延长线上运动,则之间的关系为________;
(4)若点P运动到四边形ABCD的内部,直接写出此时之间的关系为_________.
【答案】(1)(2)(3)(4)
【详解】(1)解:,,
在多边形ABFPE中,,
∴,
∴,故;
(2)由(1)得,∴;
(3)在多边形ABFPE中,,,,
∴,∴,∴;
(4)如下图所示,过点P作MN∥BC,交AB于点M,交DC于点N,
由(2)得.
15.(24-25七年级下·山东淄博·期中)中,,点D,E分别是边,上的点,点P是一动点.设,,.
(1)若点P在线段上,如图(1)所示,且,则___________°;
(2)若点P在线段上运动,如图(2)所示,则,,三者之间的关系为:___________.
(3)若点P运动到边的延长线上,如图(3)所示,则,,三者之间有何关系?请写出你的猜想并说明理由;(4)若点P运动到外且在直线的上方、直线的左侧范围内运动时,请探究,,之间的关系(画图并直接写出结果).
【答案】(1);(2),理由见解析;
(3),理由见解析;(4)或.,图见解析 .
【详解】(1)解:∵,,∴,
∵,,∴.
(2)结论:;
理由:∵,,
∴,∴.
(3)结论:,理由:如图3中,设交于M.
∵,,∴
(4)情况1:如图(4),结论:,
理由:设交于M.∵,,∴
情况2:,理由如下:如图(5),,,∴.
综上所述,或.
16.(24-25八年级上·河南漯河·阶段练习)如图(1)所示, 把沿折叠,
(1)当点C落在四边形内部时,与、之间有一种数量关系始终保持不变,请试着找一找这个规律,请你写出规律并证明你的规律.
(2)当点A落在四边形上方时,与、之间数量关系是 .
(3)当点A落在四边形下方时,与、之间数量关系是 .
【答案】(1),证明见解析(2)(3)
【详解】(1)解:,证明如下:由折叠的性质可得:,,
∴,,∵,∴,
∴,即;
(2)解:由折叠的性质可得:,,∴,,
∵,∴,
∴,即
(3)解:由折叠的性质可得:,,∴,,
∵,∴,
∴,即.
17.(23-24八年级上·山东济宁·期中)(1)如图①,把纸片沿折叠,当点A落在四边形内部点的位置时,、、之间有怎样的数量关系?并说明理由.
(2)如图②,把纸片沿折叠,当点A落在四边形外部点的位置时,、、之间有怎样的数量关系?并说明理由.
(3)如图③,把四边形沿折叠,当点A、D分别落在四边形内部点、的位置时,请直接写出、、与之间的数量关系.
【答案】(1),证明见解析;(2),证明见解析;(3),证明见解析
【详解】(1)证明:如图,根据翻折的性质得:,
∵,∴,∴.
(2) 证明:如图,根据翻折的性质得:,
∵,∴,∴.
(3)理由如下:,,
∵,∴,∴.
18.(24-25七年级下·山东聊城·期末)如图,在中,,点、是边、上的点,点是平面内一动点.令,,.
(1)若点在线段上,如图1所示,,求的值;
(2)若点在边上运动,如图2所示,则、、之间的关系________;
(3)若点运动到边的延长线上,如图3所示,则、、之间有何关系?猜想并说明理由;
(4)若点运动到外,如图4所示,则请表示、、之间的关系,并说明理由.
【答案】(1)(2)(3)猜想,理由见解析
(4),理由见解析
【详解】(1)解:∵在四边形中,(四边形内角和可以看做连接对角线后两个三角形的内角和),,,∴
∵,∴,∴;
(2)解:∵在四边形中,(四边形内角和可以看做连接对角线后两个三角形的内角和),,∴
∵,∴,∴;
(3)解:猜想,理由如下:设交于M,
由三角形的外角的性质知:,,
,即;
(4)解:,理由如下:设交于M,
由三角形的外角的性质知:,,
,,,即,
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专题03 三角形中的倒角模型之燕尾(飞镖)型、风筝模型、翻角模型
近年来各地考试中常出现一些几何倒角模型,该模型主要涉及高线、角平分线及角度的计算(内角和定理、外角定理等)。熟悉这些模型可以快速得到角的关系,求出所需的角。本专题就燕尾(飞镖)型、风筝(鹰爪)、翻角模型进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
1
模型来源 1
真题现模型 2
提炼模型 4
模型拓展 5
模型运用 6
模型1.飞镖(燕尾)模型 6
模型2.鹰爪(风筝)模型 10
模型3.翻角模型 14
16
燕尾模型(飞镖模型)因凹四边形的外轮廓酷似燕尾分叉或飞镖外形,教育工作者将其形象化命名以辅助记忆。凹四边形中,从顶点延伸的两条边如同燕尾分叉,而整体轮廓又像投掷的飞镖,这种具象化命名帮助学生快速联想图形特征。部分资料戏称其为“回旋镖模型”,强调角度关系循环往复的特点。
鹰爪(风筝)模型强调图形末端的尖锐角如同鹰爪抓握状,更侧重动态联想。
翻角模型是动态几何思想与静态角度守恒的结合,通过操作发现不变量的过程,深化了对三角形刚性结构的理解。
普及高峰期(2023–2025 年),这些倒角模型被纳入多地初中数学复习专题,配套口诀(如“见飞镖,找四角”、“内翻腋下和等上下和,外翻腋下差等折角倍”)广泛传播,这些模型将严谨的几何法则融入生活化的想象与口诀,让数学推理像解谜游戏一样充满乐趣!
(24-25七年级下·吉林长春·期末)【问题呈现】如图①,四边形形似“飞镖”,我们形象地称它为“飞镖图”.它实际上是凹四边形,通过探究发现:凹四边形中最大内角外面的角等于其余三个内角之和,即.
【探究推理】方法一:如图②,连结.
∵在中,,∴.
又∵在中,,∴,
∴,∴.即.
方法二:如图③,连结并延长至F.∵与分别为和的外角,…
(1)“方法一”主要依据的数学定理是 ;(2)根据“方法二”中辅助线的添加方式,写出余下的推理过程.
【迁移应用】(3)如图④, ;(4)如图⑤是可调躺椅示意图(数据如图),与的交点为C,且的大小保持不变.为了舒适,需调整的大小,使,则图中应 (填“增加”或“减少”)的大小为 度.
(2024·贵州贵阳·二模)综合与实践
问题情境:在综合与实践课上,老师要求同学们以“折纸中的数学”为主题开展活动.
独立思考:(1)如图①,将三角形纸片沿折叠,使点落在四边形内点的位置,则与之间的数量关系为 ,请说明理由;
深入探究:(2)如图②,若点落在四边形的边下方时,试猜想此时与,之间的数量关系,并说明理由;
结论运用:(3)如图③,在四边形中,,,分别是,边上的一点,沿将四边形折叠,点的对应点恰好落在边上,且,.的度数为 ;
1)飞镖模型:条件:如图1,凹四边形ABCD; 结论:①;②。
证明:连接AC并延长至点P;在△ABC中,∠BCP=∠BAC+∠B;在△ACD中,∠DCP=∠CAD+∠D;
又∵∠BAD=∠BAC+∠DAC,∠BCD=∠BCP+∠DCP;∴∠BAD+∠B+∠D=∠BCD。
延长BC交AD于点P;在△ABQ中,;在△CDQ中,。
即:,故。
图1 图2 图3 图4 图5
2)鹰爪模型:如图2,结论:∠A+∠O=∠1+∠2;
证明:∵∠1是三角形ABO的外角,∴∠1=∠BAO+∠BOA; 同理,∠2=∠CAO+∠COA;
∴∠1+∠2=∠BAO+∠BOA+∠CAO+∠COA=∠BAO+∠CAO+∠BOA+∠COA=∠BAC+∠BOC=∠A+∠O。
3)鹰爪模型(变形):如图2,结论:∠A+∠O=∠2-∠1。
证明:∵∠1是三角形ABO的外角,∴∠1=∠BAO+∠BOA; 同理,∠2=∠DAO+∠DOA;
∴∠2-∠1=∠DAO+∠DOA-(∠BAO+∠BOA)=(∠DAO-∠BAO)+(∠DOA-∠BOA)
=∠BAD+∠BOD=∠A+∠O。
条件:如图4,将三角形纸片ABC沿EF边折叠,当点C落在四边形ABFE内部时,结论:2∠C=∠1+∠2;
证明:∵∠1是三角形CC’E的外角,∴∠1=∠ECC’+∠EC’C; 同理,∠2=∠FCC’+∠FC’C;
∴∠1+∠2=∠ECC’+∠EC’C+∠FCC’+∠FC’C=∠ECC’+∠FCC’+∠EC’C+∠FC’C=∠EC’F+∠FCE=2∠C。
条件:如图5,将三角形纸片ABC沿EF边折叠,当点C落在四边形ABFE外部时,结论:2∠C=∠2-∠1。
证明:∵∠1是三角形CC’E的外角,∴∠1=∠ECC’+∠EC’C; 同理,∠2=∠FCC’+∠FC’C;
∴∠2-∠1=∠FCC’+∠FC’C-(∠ECC’+∠EC’C)=(FCC’-∠ECC’)+(∠FC’C--∠EC’C)
=∠EC’F+∠FCE=2∠C。
图1 图2
飞镖模型拓展1:条件:如图1,BO平分∠ABC,OD平分∠ADC; 结论:∠O=(∠A+∠C)。
证明:∵BO平分∠ABC,OD平分∠ADC;∴∠ABO=∠ABC;∠ADO=∠ADC;
根据飞镖模型:∠BOD=∠ABO+∠ADO+∠A=∠ABC+∠ADC+∠A;∠BCD=∠ABC+∠ADC+∠A;
∴2∠BOD=∠ABC+∠ADC+2∠A=∠BCD+∠A;即∠O=(∠A+∠C)。
飞镖模型拓展2:条件:如图2,AO平分∠DAB,CO平分∠BCD; 结论:∠O=(∠D-∠B)。
证明:根据飞镖模型:=++,∴∠DCB-∠DAB=∠D+∠B,
∵AO平分∠DAB,CO平分∠BCD,∴∠DCO=∠DCB,∠DAO=∠DAB,
∴∠DCO-∠DAO=(∠DCB-∠DAB)=(∠D+∠B),
∵∠DEA=∠OEC,∴∠D+∠DAO=∠O+∠DCO,∴∠D-∠O=∠DCO-∠DAO,
∴∠D-∠O=(∠D+∠B),即∠O=(∠D-∠B)
模型1.飞镖(燕尾)模型
例1(24-25·湖北·七年级校考期中)阅读下列材料,并完成相应的任务:有趣的“飞镖图”.如图1的四边形,这种形似飞镖的四边形,我们形象地称它为“飞镖图”.它实际上就是凹四边形,同学们通过探究发现:凹四边形中最大内角外面的角等于其余三个内角之和,即如图1,.
“智慧小组”通过互学证明了这个结论:
方法一:如图2,连接,则在中,,即,
又:在中,,∴,即.
“创新小组”想出了另外一种方法
方法二:如图3,连接并延长至F,
∵和分别是和的一个外角,…………
任务:(1)填空:“智慧小组”用的“方法一”主要依据的一个数学定理是______;
(2)根据“创新小组”用的“方法二”中辅助线的添加方式,写出该证明过程的剩余部分.
例2(24-25七年级下·江苏宿迁·期末)【问题背景】研究了三角形内角和定理及其推论后,观察飞镖可以抽象成图①,我们把这个图形形象地称为“飞镖模型”,飞镖模型中蕴含着角的数量关系.
(1)如图1,探究、、、之间的数量关系,并证明:
(2)请利用上述结论或解题方法,完成下面的问题:
【类比探究】①如图2,已知,求的度数;
【拓展延伸】②如图3,已知,求的度数.
例3(24-25七年级下·四川成都·期中)如图所示的图形,像我们常见的学习用品——圆规.我们不妨把这样图形叫做“规形图”,①如图,请直接写出与、、之间的关系:
②如图,把一块三角尺放置在上,使三角尺的两条直角边、恰好经过点、,若,直接写出的结果;
③如图,平分,平分,若,,求的度数;
例4(24-25七年级下·江苏盐城·阶段练习)实验探究:
(1)动手操作:①如图1,将一块直角三角板放置在直角三角板上,使三角板的两条直角边、分别经过点、,且,已知,则 ;
②如图2,若直角三角板不动,改变等腰直角三角板的位置,使三角板的两条直角边、仍然分别经过点、,已知,那么 ;
(2)猜想证明:如图3,与、、之间存在着什么关系,并说明理由;
(3)灵活应用:请你直接利用以上结论,解决以下列问题:
①如图4,平分,平分,若,,求的度数;
②如图5,,的10等分线相交于点、、…、,若,,则的度数为 .
例5(24-25广东·八年级期中)如图,在三角形ABC中,,为三角形内任意一点,连结AP,并延长交BC于点D. 求证:(1);(2).
模型2.鹰爪(风筝)模型
例1(24-25七年级下·上海长宁·期末)如图,在中,,点,分别是边,上的两个定点.若点在线段上运动,当时,则 .
例2(24-25山东青岛·八年级统考期末)三角形内角和定理告诉我们:三角形三个内角的和等于如何证明这个定理呢?我们知道,平角是,要证明这个定理就是把三角形的三个内角转移到一个平角中去,请根据如下条件,证明定理.(1)【定理证明】已知:如图①,求证:.
(2)【定理推论】如图②,在中,有,点D是延长线上一点,由平角的定义可得,所以_______,从而得到三角形内角和定理的推论:三角形的外角等于与它不相邻的两个内角的和.
【初步运用】如图③,点D、E分别是的边延长线上一点.
(3)若,,则_______.(4)若,则_______.
【拓展延伸】如图④,点D、E分别是四边形的边延长线上一点.
(5)若,,则_________.
(6)分别作和的平分线,如图⑤,若,则和的关系为__________.
(7)分别作和的平分线,交于点O,如图⑥,求出,和的数量关系,说明理由.
例3(24-25七年级下·四川资阳·期末)在中,,D、E分别是边上的点,P是直线上的一个动点,连结.设.
(1)如图1,若点P在线段上,且,求的度数;
(2)如图2,若点P在线段延长线上,交于点F,试探究之间的关系,并说明理由;
(3)如图3,若点P在线段延长线上,交于点F,试探究之间的关系,并说明理由.
模型3.翻角模型
例1(24-25八年级上·河南许昌·期中)如图,把纸片沿折叠,当点A落在四边形内部时,与之间有一种数量关系始终保持不变,请试着找一找这个规律,你发现的规律是( ).
A. B. C. D.
例2(24-25八年级上·安徽淮北·期末)如图,在中,,将沿直线翻折,点落在点的位置,则的度数是( )
A. B. C. D.
例3(24-25七年级下·辽宁大连·阶段练习)【原题再现】课本有这样一道题:如图1,将纸片沿折叠,使点A落在四边形内点的位置.试探索与之间的数量关系,并说明理由.
小明提出一种正确的解题思路:连接,则、分别为、的外角,……
请你按照小明的思路解决上述问题.
【变式探究】如图2,若将原题中“点A落在四边形内点的位置”变为“点A落在四边形外点的位置”,试猜想此时与、之间的数量关系,并说明理由.
【结论运用】将四边形纸片(,与不平行)沿折叠成图3的形状,若,,求的度数.
1.(24-25成都市·七年级专题练习)如图,平分,平分,与交于点,若,,则( )
A.80° B.75° C.60° D.45°
2.(24-25四川绵阳·八年级校考阶段练习)如图,四边形ABCD中,、、分别为、、的外角判断下列大小关系何者正确?( )
A. B. C. D.
3.(24-25八年级上·海南儋州·开学考试)如图,为等腰直角三角形,,将按如图方式进行折叠,使点A与边上的点F重合,折痕分别与交于点D、点E.下列结论:①;②;③;④.其中一定正确的结论序号为( )
A.①②③④ B.①②③ C.②③ D.①③
4.(24-25七年级下·河南周口·期末)如图,小军借助几何画板设计了“鱼形”图案,由四边形和组成.已知在中,,,,,则的度数是( )
A.65° B.55° C.45° D.35°
5.(24-25七年级下·江苏淮安·期中)如图,将纸片沿折叠,当点C落在四边形的外部时,此时测得,则的度数是( )
A. B. C. D.
6.(24-25七年级下·重庆北碚·期末)如图,在中,和的外角平分线相交于点,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
7.(24-25七年级下·山东淄博·期中)如图是一个“燕尾形”,已知,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
8.(24-25七年级下·江苏徐州·期中)已知在三角形纸片中,,将纸片的一角按照如图方式对折,使点C落在内,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
9.(24-25七年级下·上海松江·期末)如图,已知线段、的垂直平分线交于点,连接、、、,若,,那么的度数是 .
10.(24-25湖北鄂州·七年级统考期中)(1)如图1,三角形ABC中,试用平行线的知识证明∠A+∠B+∠C=180°;(2)如图2,将线段BC折断成BDC的形状,证明∠D=∠A+∠B+∠C .
【注意哟:可以直接用(1)中的结论进行证明,也可以用平行线的性质证明】
11.(24-25·江苏连云港·七年级校考阶段练习)【问题情境】
已知,在的两边上分别取点B、C,在的内部取一点O,连接、.设,,探索与、、之间的数量关系.
【初步感知】如图1,当点O在的边上时,,此时,则与、、之间的数量关系是.
【问题再探】(1)如图2,当点O在的内部时,请写出与、、之间的数量关系并说明理由;(2)如图3,当点O在的外部时,与、、之间的数量关系是________;
【拓展延伸】(1)如图4,、的外角平分线相交于点P.
①若,,则________°;②若且,则________°;
③直接写出与、之间的数量关系;
(2)如图5,的平分线与的外角平分线相交于点Q,则________(用、表示).
12.(24-25八年级上·山西晋中·期末)请阅读下列材料,并完成相应任务.
在数学探究课上,老师出了这样一个题:如图,锐角内部有一点,在其两边和上各取任意一点,,连接,,求证:.
小丽的证法
小红的证法
证明:如图,连接并延长至点,,
(依据),
又∵,,
∴.
证明:
∵,,,(量角器测量所得),
∴,(计算所得).
∴(等量代换).
任务:(1)小丽证明过程中的“依据”是指数学定理:______;
(2)下列说法正确的是______.
A.小丽的证法用严谨的推理证明了本题结论
B.小丽的证法还需要改变的大小,再进行证明,本题的证明才完整
C.小红的证法用特殊到一般的方法证明了本题结论
D.小红的证法只要将点在的内部任意移动次,重新测量进行验证,就能证明本题结论
(3)如图,若点在锐角外部,与相交于点,其余条件不变,原题中结论还成立吗?若成立,请说明理由;若不成立,请写出,,,之间的关系并证明.
14.(24-25七年级下·江苏常州·阶段练习)探究题
(1)若中,①如图1,若和的角平分线相交于点O,则 .
②如图2, 若和的三等分线相交于点、,则 .
(2)若中,;①如图1,若和的角平分线相交于点O,则用x表示 度 .
②如图2,若和的三等分线相交于点、,则用x表示 度.
③如图3,若和的n等分线相交于点、、……、,则用x表示 度.(结果不需化简);(3)如图,四边形中,为四边形的的角平分线及外角的平分线所在的直线构成的锐角,
①如图4,若设,,则 ;
②如图5,若设,,请在图中画出,则 ;
③若设,,一定存在吗?如有,求出的值(用x、y表示),如不一定,指出x、y满足什么条件时,不存在,并说明理由.
14.(24-25七年级下·吉林长春·期中)在四边形ABCD中,,点E、F分别是边AD,BC上的点,点P是一动点,令.
初探:(1)如图①,若点P在线段CD上,且,则________°;
(2)如图②,若点P在线段CD上运动,试探究与之间的关系,并说明理由;
再探:(3)如图③,若点P在线段DC的延长线上运动,则之间的关系为________;
(4)若点P运动到四边形ABCD的内部,直接写出此时之间的关系为_________.
15.(24-25七年级下·山东淄博·期中)中,,点D,E分别是边,上的点,点P是一动点.设,,.
(1)若点P在线段上,如图(1)所示,且,则___________°;
(2)若点P在线段上运动,如图(2)所示,则,,三者之间的关系为:___________.
(3)若点P运动到边的延长线上,如图(3)所示,则,,三者之间有何关系?请写出你的猜想并说明理由;(4)若点P运动到外且在直线的上方、直线的左侧范围内运动时,请探究,,之间的关系(画图并直接写出结果).
16.(24-25八年级上·河南漯河·阶段练习)如图(1)所示, 把沿折叠,
(1)当点C落在四边形内部时,与、之间有一种数量关系始终保持不变,请试着找一找这个规律,请你写出规律并证明你的规律.
(2)当点A落在四边形上方时,与、之间数量关系是 .
(3)当点A落在四边形下方时,与、之间数量关系是 .
17.(23-24八年级上·山东济宁·期中)(1)如图①,把纸片沿折叠,当点A落在四边形内部点的位置时,、、之间有怎样的数量关系?并说明理由.
(2)如图②,把纸片沿折叠,当点A落在四边形外部点的位置时,、、之间有怎样的数量关系?并说明理由.
(3)如图③,把四边形沿折叠,当点A、D分别落在四边形内部点、的位置时,请直接写出、、与之间的数量关系.
18.(24-25七年级下·山东聊城·期末)如图,在中,,点、是边、上的点,点是平面内一动点.令,,.
(1)若点在线段上,如图1所示,,求的值;
(2)若点在边上运动,如图2所示,则、、之间的关系________;
(3)若点运动到边的延长线上,如图3所示,则、、之间有何关系?猜想并说明理由;
(4)若点运动到外,如图4所示,则请表示、、之间的关系,并说明理由.
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