2025-2026学年人教版数学七年级上册 动角问题压轴专题训练
2025-09-08
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内容正文:
平行线背景下的动角问题
(一)无运动速度
【例1】
1.如图所示是驱逐舰、巡洋舰两艘舰艇参与某次演练的情景,已知∠MAC=120°,∠NBE=60°.
(1)已知驱逐舰在AC方向上航行,巡洋舰在BE方向上航行,假设在航行过程中各自航行方向保持不变,试判断这两艘舰艇会不会相撞?请说明理由;
(2)已知驱逐舰到达点C后沿C﹣D继续航行,巡洋舰到达点E后沿E﹣F继续航行,且MN∥EF,∠ACD=140°.若驱逐舰在原航向上向左转动α(0°<α<180°)后,才能与巡洋舰航向相同,求α的值.
【练】
2.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;
(2)当△ADE的一边与△ABC的某一边平行(不共线)时,写出旋转角α的所有可能的度数;
(3)当0°<α<45°时,连接BD,利用图4直接写出∠BDE+∠CAE+∠DBC的度数 .
3.如图直线AB,CD与直线MN分别交于E,F,且∠AEM与∠CFN互补,O为线段EF上一点.
(1)求证:AB∥CD.
(2)如图1,已知PE平分∠BEO,PF平分∠DFO,求∠EPF的大小.
(3)将图1中的射线ON绕O点顺时针转一个角度α(0<α<90°)至ON′与CD交于F′,其它图线保持不变,如图2所示,作∠OF′D的平分线与∠BEO的平分线交于P′,求∠EP′F′的大小(用含α的代数式表示).
(2) 有运动速度
【例1】动三角形
1.如图,直线AB∥CD,直线PQ分别交AB、CD于点E、F.点M在直线AB上方,点N在直线CD上(在F点的右边),连接EM、MN,EP平分∠AEM.
(1)如图1,若∠PEA=62°,∠M=50°,求∠MND的度数;
(2)如图2,若NH平分∠MND,直线NH交PQ于点G,请探究∠M与∠PGH之间的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,在(2)问的条件下,连接NE并延长.若∠MND=100°,∠ENM=30°,将∠ENG绕着点N以每秒1°的速度逆时针旋转,设旋转时间为t秒(0<t<360),在旋转过程中,射线NR始终平分∠MNE,NI是∠ENG内部一条射线,NS平分∠ENI,当∠RNS=60°,且∠ING的度数为射线NS与直线CD所夹锐角的4倍时,直接写出t的值(本题研究的所有角度均小于180°).
2.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,∠HFA之间的关系: ;
(2)若,求∠AHE的度数.
(3)如图2,在(2)的条件下,将三角形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重合时停止转动.则在旋转过程中,当三角形KHE的其中一边与三角形ENG的某一边平行时,直接写出此时t的值.
3.如图所示,AB∥CD,△EFM的顶点E,F分别在直线AB,直线CD上,点M在直线AB和直线CD之间,EF平分∠AEM.
(1)如图1,FM平分∠EFD,∠BEM=20°,求∠M的度数.
(2)如图2,已知点N为MF延长线上一点,且∠BEM=∠NEF=∠N=a°,请用含a的式子表示∠NFC的度数,并说明理由.
(3)如图3,在(2)的条件下,∠BEM=30°,将△FNE绕点F顺时针以每秒5°的速度旋转得到△FN'E',将△EFM绕点E顺时针以每秒3°的速度旋转得到△EF'M',当EF'首次旋转到直线AB上时,△EF'M'立刻绕点E逆时针以原速旋转,当EM'旋转到直线AB上时,两个三角形同时停止旋转,请直接写出当E'N'∥F'M'时的旋转时间t的值.
【练】
4.如图1,AB∥CD,点E,F分别在直线CD,AB上,∠BEC=3∠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,求∠AHE.
(3)如图2,在(2)的条件下,将△ENG绕着点E以每秒5°的速度顺时针旋转,旋转时间为t,当EN边与射线EC重合时停止,则在旋转过程中,当△ENG的其中一边与△KEH的某一边平行时,求出此时t的值.
5.如图,点O为直线AB上一点,过点O作射线OC,使∠AOC:∠BOC=1:2,将一直角三角尺的直角顶点放在点O处,一边OM在射线OB上,另一边ON在直线AB的下方,其中∠OMN=30°.
(1)将图1中的三角尺绕点O顺时针旋转至图2,使一边OM在∠BOC的内部,且恰好平分∠BOC,求∠CON的度数;
(2)将图1中的三角尺绕点O按每秒10°的速度沿顺时针方向旋转一周,在旋转的过程中,在第 秒时,边MN恰好与射线OC平行;在第 秒时,边MN恰好与射线OC垂直.(直接写出结果);
(3)将图1中的三角尺绕点O顺时针旋转至图3,使ON在∠AOC的内部,请探究∠AOM与∠NOC之间的数量关系,并说明理由.
6.如图①,将一副直角三角板放在同一条直线AB上,其中∠ONM=30°,∠OCD=45°.
(1)将图①中的三角板OMN沿BA的方向平移至图②的位置,MN与CD相交于点E,则∠CEN的度数是 ;
(2)将图①中的三角板OMN绕点O按逆时针方向旋转至如图③,当∠CON=5∠DOM时,MN与CD相交于点E,请你判断MN与BC的位置关系,并说明理由;
(3)将图①中的三角板OMN绕点O按每秒5°的速度按逆时针方向旋转一周,在旋转的过程中,三角板MON运动几秒后直线MN恰好与直线CD平行.
7.如图所示,AB∥CD,三角形EFM的顶点E、顶点F分别在直线AB、直线CD上,点M在直线AB与直线CD之间,EF平分∠AEM,
(1)如图1,已知FM平分∠EFD,∠BEM=40°,则∠M= °;
(2)如图2,已知点N为MF延长线上一点,且∠BEM=∠NEF=∠N=α°,请用含α的式子表示∠NFD的度数,并说明理由;
(3)如图3,在(2)问的条件下,∠BEM=30°,将三角形FNE绕点F顺时针以每秒5°的速度旋转得三角形FN′E′,将三角形EFM绕点E顺时针以每秒3°的速度旋转得三角形EF′M′,当EF′旋转到直线AB上时两个三角形同时停止旋转,请求出边E′N′与三角形EF′M′的边平行时的旋转时间t的值.
8.已知MN∥PQ,点A在MN上方,点D在PQ下方,分别以A、D为顶点作∠A=∠D=90°,∠A的两边交MN于B、C(点B在点C的左边),∠D的两边交PQ于E、F(点E在点F的左边),AB、DE交于点G,AC、DF交于点H.
(1)如图1,若∠ABC=45°,∠DFE=30°,则∠G= ,∠H= ;
(2)如图2,∠ABC、∠PEG的角平分线交于点I,BI交DG与J,∠NCH、∠QFH的角平分线交于点交K.试探索∠JIE、∠K之间的数量关系并说明理由;
(3)在(1)的条件下,把△ABC绕点A顺时针方向旋转,每秒钟转3°,与此同时△DEF绕点F逆时针方向旋转,每秒钟转2°.当△ABC旋转到BC边首次与MN平行时,两个三角形都停止转动.在转动过程中,设旋转时间为t秒,当DE所在的直线与△ABC的边平行时,请直接写出t的所有可能的值.
9.已知AB∥CD,直线FE交AB于点E,交CD于点F,点M在线段EF上,过M作射线MR、MP分别交射线AB、CD于点N、Q.
(1)如图1,当MR⊥MP时,求∠MNB+∠MQD的度数.
(2)如图2,若∠DQP和∠MNB的角平分线交于点G,求∠NMQ和∠NGQ的数量关系.
(3)如图3,当MR⊥MP,且∠EFD=60°,∠EMR=20°时,作∠MNB的角平分线NG.把三角板OKI的直角顶点O置于点M处,两直角边分别与MR和MP重合,将其绕点O点顺时针旋转,速度为10°每秒,当OI落在MF上时,三角板立即以相同速度逆时针旋转.三角板开始运动的同时∠BNG绕点N以6°每秒的速度顺时针旋转,记旋转中的∠BNG为∠B′NG′,当NG′和NA重合时,整个运动停止.设运动时间为t秒,当∠B'NG′的一边和三角板的一直角边互相平行时,请直接写出t的值.
【例2】动角综合
1.如图1,已知直线MN∥GH,点A在直线MN上,点B在直线GH上.
(1)如图1,点C在直线MN、GH之间,连接AC、BC,若∠NAC=24°,∠CBH=40°,则∠ACB的度数为 °;
(2)如图2,点C在直线MN的上方,AE平分∠CAN,BF平分∠GBC,延长CA与BF交于点D,若∠CAE=21°,∠GBC=100°,求∠BDC的度数;
(3)如图3,点C在直线MN的上方,∠CAN=40°,∠GBC=100°,BF平分∠GBC交MN于点F,将∠CAN绕着点A以每秒1°的速度逆时针方向旋转得∠C'AN',旋转时间为t秒;同时将射线BF绕着点B以每秒3°的速度顺时针方向旋转得射线BF',当射线BF'与射线BG首次重合时,∠CAN和射线BF同时停止转动,在旋转过程中,作∠C′AN′的角平分线AP,作∠F′BH的角平分线BQ,请直接写出当AP∥BQ时t的值.
【练】
2.如图,已知直线PQ∥MN,点A在直线MN上,点B、C在直线PQ上,射线AD是∠CAN的三等分线,即∠CAN=3∠DAN,AC平分∠BAE,∠BAC=40°.
(1)如图1,若∠BAD=30°,求∠AEC的度数;
(2)如图2,在AE上有一点F,满足CF∥AD,且FG平分∠AFC交AB于点G,试探究∠AGF与∠ACB的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,若∠ABC=80°,∠BAC绕点A顺时针旋转,速度为6°每秒,记旋转中的∠BAC为∠B′AC′,∠C′AN的三等分线为AD′,即∠C′AN=3∠D′AN,同时BA绕点B逆时针旋转至BA′,速度始终为4°每秒,当AC′与射线AM重合时,∠B′AC′立即以原来速度的一半逆时针旋转,当AC′运动到与射线AN重合时,整个运动停止,设旋转时间为t秒,在旋转过程中,当AD′∥BA′时,请直接写出t的值.
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简单动角问题(无运动速度)-答案
【例1】动线
1.如图1,已知∠AOB=150°,∠AOC=40°,OE是∠AOB内部的一条射线,且OF平分∠AOE.
(1)若∠EOB=10°,则∠COF= 30° ;
(2)若∠COF=20°,则∠EOB= 30° ;
(3)若∠COF=n°,则∠EOB= 70°﹣2n° (用含n的式子表示).
(4)当射线OE绕点O逆时针旋转到如图2的位置时,请把图补充完整;此时,∠COF与∠EOB有怎样的数量关系?请说明理由.
【解答】解:(1)∵∠AOB=150°,∠EOB=10°,
∴∠AOE=∠AOB﹣∠EOB=150°﹣10°=140°,
∵OF平分∠AOE,
∴∠AOF∠AOE140°=70°,
∴∠COF=∠AOF﹣∠AOC,
=70°﹣40°,
=30°;
(2)∵∠AOC=40°,∠COF=20°,
∴∠AOF=∠AOC+∠COF=40°+20°=60°,
∵OF平分∠AOE,
∴∠AOE=2∠AOF=2×60°=120°,
∴∠EOB=∠AOB﹣∠AOE=150°﹣120°=30°;
(3)∵∠AOC=40°,∠COF=n°,
∴∠AOF=∠AOC+∠COF=40°+n°=60°,
∵OF平分∠AOE,
∴∠AOE=2∠AOF=2(40°+n°)=80°+2n°,
∴∠EOB=∠AOB﹣∠AOE=150°﹣(80°+2n°)=70°﹣2n°;
故答案为:30°,30°,70°﹣2n°;
(4)如图所示;
∠EOB=70°+2∠COF.
证明:设∠COF=n°,则∠AOF=∠AOC﹣∠COF=40°﹣n°,
又∵OF平分∠AOE,
∴∠AOE=2∠AOF=80°﹣2n°.
∠EOB=∠AOB﹣∠AOE=150°﹣(80°﹣2 n°)=(70+2n)°
即∠EOB=70°+2∠COF.
【练】
2.已知∠AOB是一个直角,作射线OC,再分别作∠AOC和∠BOC的平分线OD、OE.
(1)如图①,当∠BOC=70°时,则∠DOE= 45° .
(2)如图②,若射线OC在∠AOB内部绕O点旋转,当∠BOC=α时,则∠DOE= 45° .
(3)如图③,当射线OC在∠AOB外绕O点旋转时,在备用图中画出图形,判断∠DOE的大小是否发生变化?若变化,说明理由;若不变,求∠DOE的度数.
【解答】解:(1)∵OD、OE分别平分∠AOC和∠BOC,
∴∠COE∠COB=35°,∠COD∠AOC=10°,
∴∠DOE=45°;
故答案为:45°;
(2)∵当∠BOC=α时,
理由:∠DOE=∠DOC+∠COE∠COB∠AOC
(∠COB+∠AOC)
∠AOB
=45°;
故答案为:45°;
(3)∠DOE的大小发生变化,∠DOE=45°或135°.
如图①,则∠DOE=45°;如图②,则∠DOE=135°.
3.在学习了几何中角平分线知识后,某校七年级数学学习小组对角平分线进行了一次合作探究活动.他们给出已知∠AOB=110°,射线OD,OE分别是∠AOC和∠COB的平分线.
(1)如图1,若射线OC在∠AOB的内部,且∠AOC=30°,求∠DOE的度数;
(2)如图2,若射线OC在∠AOB的内部绕点O旋转,则∠DOE的度数;
(3)若射线OC在∠AOB的外部绕点O旋转(旋转中∠AOC,∠BOC,均指小于180°的角),其余条件不变,请借助图3探究∠DOE的大小,请直接写出∠DOE的度数.(不写探究过程)
【解答】解:(1)∵∠AOB=110°,∠AOC=30°,
∴∠BOC=∠AOB﹣∠AOC=80°,
∵OD,OE分别是∠AOC 和∠COB的角平分线,
∴∠DOC,∠EOC40°,
∴∠EOD=∠EOC+∠DOC=15°+40°=55°.
(2)∵OD,OE分别是∠AOC 和∠COB的角平分线,
∴∠DOC,∠EOC,
∴∠EOD=∠EOC+∠DOC55°.
(3)①射线OE,OD只有1个在∠AOB外面,如图,
∠EOD=∠DOC﹣∠COE55°;
②射线OE,OD两个都在∠AOB外面,如图,
∠EOD=∠EOC+∠COD125°,
故∠EOD的度数是55°或125°.
【例2】动角
1.如图①,已知线段AB=30cm,CD=4cm,线段CD在线段AB上运动,E、F分别是AC、BD的中点.
(1)若AC=8cm,则EF= 17 cm;
(2)当线段CD在线段AB上运动时,试判断EF的长度是否发生变化?如果不变请求出EF的长度,如果变化,请说明理由;
(3)我们发现角的很多规律和线段一样,如图②已知∠COD在∠AOB内部转动,OE、OF分别平分∠AOC和∠BOD,则∠EOF、∠AOB和∠COD有何数量关系,请直接写出结果不需证明.
【解答】解:(1)∵AB=30cm,CD=4cm,AC=8cm,
∴DB=18cm,
∵E、F分别是AC、BD的中点,
∴CEAC=4cm,DFDB=9cm,
∴EF=4+4+9=17cm;
(2)EF的长度不变.
∵E、F分别是AC、BD的中点,
∴,,
∴EF=EC+CD+DF;
(3).
理由:∵OE、OF分别平分∠AOC和∠BOD,
∴∠COE∠AOC,∠DOF∠BOD,
∴∠EOF=∠COE+∠COD+∠DOF
∠AOC+∠COD∠BOD
(∠AOC+∠BOD)+∠COD
(∠AOB﹣∠COD)+∠COD
(∠AOB+∠COD).
故答案为:17.
【练】
2.将一副三角板的两个锐角顶点重合,∠AOB=45°,∠COD=30°,OM,ON分别是∠AOC,∠BOD的平分线.
(1)如图①所示,当OB与OC重合时,则∠MON的大小为 37.5° ;
(2)当∠COD绕着点O旋转至如图②所示,当∠BOC=14°,则∠MON的大小为多少?
(3)当∠COD绕着点O旋转至如图③所示,当∠BOC=α时,求∠MON的大小.
【解答】解:(1)∵∠AOB=45°,∠COD=30°,OM、ON分别是∠AOC、∠BOD的平分线,
∴,,
∴∠MON=∠BOM+∠CON=37.5°.
故答案为:37.5°;
(2)当∠BOC=14°时,∠AOC=45°﹣14°=31°,∠BOD=30°﹣14°=16°,
∵OM、ON分别是∠AOC、∠BOD的平分线,
∴,,
∴∠MON=∠MOC+∠BON+∠BOC=15.5°+8°+14°=37.5°;
(3)当∠BOC=α时,∠AOC=45°+α,∠BOD=30°+α,
∵OM、ON分别是∠AOC、∠BOD的平分线,
∴,
,
∴.
3.已知∠AOD=130°,∠BOC=50°,OM平分∠AOC,ON平分∠BOD.
(1)如图1,若∠AOM:∠DON=2:3,求∠NOC的度数;
(2)将∠BOC顺时针旋转至图2的位置,求∠MON的度数.
【解答】解:(1)设∠AOM=2x,则∠DON=3x,
∵OM平分∠AOC,ON平分∠BOD,
∴∠AOC=2∠AOM=4x,∠BOD=2∠DON=6x,
∵∠AOC+∠BOD=∠AOD+∠BOC=130°+50°=180°,
∴4x+6x=180°,
解得x=18°,
∴∠BOD=6x=108°,∠AOC=4x=72°,∠DON=3x=54°,
∵∠DOC=∠BOD﹣∠BOC=108°﹣50°=58°,
∴∠NOC=∠DOC﹣∠DON=58°﹣54°=4°,
答:∠NOC的度数是4°;
(2)设∠AOB=m,则∠BOD=130°+m,∠AOC=50°﹣m,
∵OM平分∠AOC,ON平分∠BOD.
∴∠AOM∠AOC(50°﹣m)=25°m,∠BON(130°+m)=65°m,
∴∠BOM=∠AOB+∠AOM=25°m,
∴∠MON=∠BON﹣∠BOM=(65°m)﹣(25°m)=40°.
答:∠MON的度数是40°.
4.已知∠AOB=120°,OC、OD是过点O的射线,射线OM、ON分别平分∠AOC和∠DOB.
(1)如图①,若OC、OD是∠AOB的三等分线,则∠MON= 80 °
(2)如图②,若∠COD=40°,∠AOC≠∠DOB,则∠MON= 80 °
(3)如图③,在∠AOB内,若∠COD=a(0°<a<60°),则∠MON= (60α) °
(4)将(3)中的∠COD绕着点O逆时针旋转到∠AOB的外部(0°<∠AOC<180°,0°<∠BOD<180°),求此时∠MON的度数.
【解答】解:(1)∵OC、OD是∠AOB的三等分线,
∴∠AOC=∠COD=∠DOB120°=40°,
∵射线OM、ON分别平分∠ACO和∠DOB,
∴∠MOC∠AOC=20°,∠DON∠DOB=20°,
∴∠MON=20°+40°+20°=80°;
(2)∵射线OM、ON分别平分∠ACO和∠DOB,
∴∠MOC∠AOC,∠DON∠DOB,
∴∠MOC+∠DON(∠AOC+∠DOB),
∵∠AOB=120°,∠COD=40°,
∴∠AOC+∠DOB=120°﹣40°=80°
∴∠MOC+∠DON=40°,
∴∠MON=40°+40°=80°;
(3)∵射线OM、ON分别平分∠AOC和∠DOB,
∴∠MOC∠AOC,∠DON∠DOB,
∴∠MOC+∠DON(∠AOC+∠DOB),
∵∠AOB=120°,∠COD=α,
∴∠AOC+∠DOB=120°﹣α,
∴∠MOC+∠DON=60°α,
∴∠MON=60°α+α=60°α;
故答案为80;80;(60α);
(4)反向延长OA、OB得到OA′、OB′,如图,
当OD、OC在∠AOB′内部,
设∠AOD=x,则∠AOC=α+x,
∴∠MOC∠AOC(α+x),∠DON∠DOB=60°x,
∴∠MON=∠BOC﹣∠COM﹣∠BON=120°+α+x(x+α)﹣(60°x)=60°α;
当OD、OC在∠A′OB′内部,可计算得到∠MON=120°α;
当OD、OC在∠A′OB内部,可计算得到∠MON=60°α;
当OD、OC在∠A′OB′内部,可计算得到∠MON=120°α.
5.已知∠AOB、∠COD共顶点O,OM平分∠AOD,ON平分∠COB.
(1)如图1,当OB与OD重合时,若∠AOB=130°,∠MON=25°,求∠BOC的度数;
(2)将∠COD绕点O逆时针旋转至图2所示位置,若∠BOD=60°,∠AOC=10°,求∠MON的度数.
【解答】解:(1)设∠BOC=x,
∵OM平分∠AOB,∠AOB=130°,
∴∠MOB∠AOB=65°,
∵ON平分∠COB,
∴∠BON∠COBx,
∵∠MON=25°,
∴∠MOB﹣∠NOB=25°,
∴65°x=25°,
解得:x=80°,
∴∠BOC的度数为80°;
(2)∵OM平分∠AOD,ON平分∠COB,
∴∠AOM∠AOD,∠NOC∠COB,
∵∠BOD=60°,∠AOC=10°,
∴∠MON=∠NOC﹣∠MOC
=∠NOC﹣∠AOM﹣∠AOC
∠COB∠AOD﹣∠AOC
(∠COB﹣∠AOD)﹣∠AOC
(∠BOD+∠AOC)﹣∠AOC
(60°+10°)﹣10°
=35°﹣10°
=25°,
∴∠MON的度数为25°.
6.已知:如图,OB、OC分别为定角∠AOD内部的两条动射线
(1)当OB、OC运动到如图1的位置时,∠AOC+∠BOD=100°,∠AOB+∠COD=40°,求∠AOD的度数;
(2)在(1)的条件下(图2),射线OM、ON分别为∠AOB、∠COD的平分线,当∠COB绕着点O旋转时,下列结论:①∠AOM﹣∠DON的值不变;②∠MON的度数不变.可以证明,只有一个是正确的,请你作出正确的选择并求值.
(3)在(1)的条件下(图3),OE、OF是∠AOD外部的两条射线,∠EOB=∠COF=90°,OP平分∠EOD,OQ平分∠AOF,当∠BOC绕着点A旋转时,∠POQ的大小是否会发生变化?若不变,求出其度数;若变化,说明理由.
【解答】解:(1)∵∠AOC+∠BOD=∠AOB+∠COD+2∠BOC,
∠AOC+∠BOD=100°,∠AOB+∠COD=40°,
∴100°=2∠BOC+40°,
∴∠BOC=30°,
∴∠AOD=∠BOC+∠AOB+∠COD=70°.
答:∠AOD为70°;
(2)②正确,∠MON=50°,
∵OM、ON分别为∠AOB、∠COD的平分线,
∴∠CON+∠BOM
∴∠MON=∠CON+∠BOM+∠BOC=20°+30°=50°.
故②正确,∠MON的度数为50°;
(3)∠POQ的大小不变为110°,
∵∠DOE+∠AOF=∠EOB+∠COF﹣∠BOC﹣∠AOD=90°+90°﹣30°﹣70°=80°.
∵OP平分∠EOD,OQ平分∠AOF,
∴∠POD+∠AOQ40°
∴∠POQ=∠POD+∠AOQ+∠AOD=40°+70°=110°
故∠POQ的大小不变为110°.
7.如图1,射线OC,OD在∠AOB的内部,且∠AOB=150°,∠COD=30°,射线OM,ON分别平分∠AOD,∠BOC.
(1)若∠AOC=60°,试通过计算比较∠NOD和∠MOC的大小;
(2)如图2,若将图1中∠COD在∠AOB内部绕点O顺时针旋转.
①旋转过程中∠MON的大小始终不变,求∠MON的值;
②如图3,若旋转后OC恰好为∠MOA的角平分线,试探究∠NOD与∠MOC的数量关系.
【解答】解:(1)∵∠AOC=60°,∠DOC=30°,
∴∠DOA=90°,
∴∠DOM=45°,
∴∠MOC=45°﹣30°=15°.
∵∠AOC=60°,∠AOB=150°,
∴∠BOC=90°,
∴∠NOC=45°,
∴∠NOD=45°﹣30°=15°.
∴∠MOC=∠NOD,
(2)①:∵OM平分∠AOD,ON平分∠BOC,
∴∠AOD=2∠AOM,∠BOC=2∠BON.
∴∠AOB=∠AOD+∠BOC﹣∠COD=2∠AOM+2∠BON﹣30°=150°
∴∠AOM+∠BON=90°,
∴∠MON=150°﹣90°=60°
②设∠MOC=∠AOC=x,
∵OC为∠MOA的角平分线,
∴∠AOM=2x,
∵∠COD=30°
∴∠DOM=30°﹣x,
∵OM平分∠AOD,
∴∠AOM=∠DOM=30°﹣x,
∴30°﹣x=2 x,
可得x=10°,
则∠MOC=∠AOC=10°,
∠DOM=30°﹣10°=20°,
∵∠AOB=150°
∴∠BOC=150°﹣10°=140°
∵射线ON平分∠BOC,
∴∠CON=70°
∴∠NOD=∠CON﹣∠COD=70°﹣30°=40°,
∴∠NOD=4∠MOC.
8.已知O为直线AB上的一点,∠COE是直角,OF平分∠AOE(图中所说的角都是小于平角的角).
(1)如图1,若∠COF=58°,求∠BOE的度数;
(2)将∠COE绕点O顺时针旋转到如图2所示的位置时,若∠COF=m°,求∠BOE的度数(用含字母m的代数式表示).
【解答】解:(1)∵∠COE是直角,∠COF=58°,
∴∠EOF=90°﹣58°=32°.
∵OF平分∠AOE,
∴∠AOE=2∠EOF=64°,
∴∠BOE=180°﹣64°=116°.
答:∠BOE的度数为116°;
(2)∵∠COF=m°,
∴∠EOF=m°﹣90°.
又∵OF平分∠AOE,
∴∠AOE=2∠EOF=2m°﹣180°,
∴∠BOE=180°﹣(2m°﹣180°)=360°﹣2m°.
答:∠BOE的度数为360°﹣2m°.
9.已知O是AB上的一点,从O点引出射线OC、OE、OD,其中OE平分∠BOC.
(1)如图1,若∠COD是直角,∠DOE=15°,求∠AOE的度数;
(2)如图1,若∠AOC=∠BOD,∠DOE=15°,求∠AOE的度数;
(3)将图1中的∠COD(∠COD仍是直角)绕顶点O顺时针旋转至图2的位置,若∠AOC=α,∠DOE=β,请猜想α与β之间存在什么样的数量关系,写出你的结论,并说明理由.
【解答】解:(1)∵∠COD是直角,∠DOE=15°,
∴∠COE=∠COD﹣∠DOE=90°﹣15°=75°,
∵OE平分∠BOC,
∴∠BOC=2∠COE=2×75°=150°,
∴∠AOC=180°﹣∠BOC=180°﹣150°=30°,
∴∠AOE=∠AOC+∠COE=30°+75°=105°;
(2)设∠BOE=x,
∵OE平分∠BOC,
∴∠BOC=2∠BOE=2x,
∵∠AOC=180°﹣2x,
∵∠BOD=∠AOC,
∴∠DOE=∠BOE﹣∠BOD=∠BOE﹣∠AOC=x﹣(180°﹣2x)=3x﹣180°,
∵∠DOE=15°,
∴3x﹣180°=15°,
∴x=65°,
∴∠AOE=180°﹣∠BOE=180°﹣65°=115°;
(3)α=2β,
理由如下:
∵∠COD是直角,∠DOE=β,
∴∠COE=∠COD﹣∠DOE=90°﹣β,
∵OE平分∠BOC,
∴∠BOC=2∠COE=2(90°﹣β),
∵∠AOC+∠BOC=180°,
∴α+2(90°﹣β)=180°,
整理得:α=2β.
10.如图,O是直线AB上一点,∠COD是直角,OE是∠BOC的平分线.
(1)如图1,若∠AOC=40°,求∠DOE的度数;
(2)在图1中,若∠AOC=α,直接写出∠DOE的度数(用含α的代数式表示);
(3)将图1中的∠COD按顺时针方向旋转至图2所示的位置.探究∠AOC与∠DOE之间的数量关系,写出你的结论,并说明理由;
【解答】解:(1)∵O是直线AB上一点(如图1),
∴∠AOC+∠BOC=180°.
∵∠AOC=40°,
∴∠BOC=140°.
∵OE平分∠BOC,
∴∠COE∠BOC140°=70°.
∵∠DOE=∠COD﹣∠COE,∠COD=90°,
∴∠DOE=20°;
(2)∠DOEα,
理由是:∵O是直线AB上一点(如图1),
∴∠AOC+∠BOC=180°.
∵∠AOC=α,
∴∠BOC=180°﹣α.
∵OE平分∠BOC,
∴∠COE∠BOC(180°﹣α)=90°,
∵∠DOE=∠COD﹣∠COE,∠COD=90°,
∴∠DOEα;
(3)∠DOE∠AOC.
理由如下:
∵O是直线AB上一点(如图2),
∴∠AOC+∠BOC=180°.
∴∠BOC=180°﹣∠AOC.
∵OE平分∠BOC,
∴∠COE∠BOC(180°﹣∠AOC),
∵∠DOE=∠COD﹣∠COE,∠COD=90°,
∴∠DOE=90°(180°﹣∠AOC)∠AOC,
∴∠DOE∠AOC.
11.以直线AB上点O为端点作射线OC,使∠BOC=60°,将直角△DOE的直角顶点放在点O处.
(1)如图1,若直角△DOE的边OD放在射线OB上,则∠COE= 30° ;
(2)如图2,将直角△DOE绕点O按逆时针方向转动,使得OE平分∠AOC,说明OD所在射线是∠BOC的平分线;
(3)如图3,将直角△DOE绕点O按逆时针方向转动,使得∠COD∠AOE.求∠BOD的度数.
【解答】解:(1)∵∠BOE=∠COE+∠COB=90°,
又∵∠COB=60°,
∴∠COE=30°,
故答案为:30°;
(2)∵OE平分∠AOC,
∴∠COE=∠AOECOA,
∵∠EOD=90°,
∴∠AOE+∠DOB=90°,∠COE+∠COD=90°,
∴∠COD=∠DOB,
∴OD所在射线是∠BOC的平分线;
(3)设∠COD=x°,则∠AOE=5x°,
∵∠DOE=90°,∠BOC=60°,
∴6x=30或5x+90﹣x=120
∴x=5或7.5,
即∠COD=5°或7.5°
∴∠BOD=65°或52.5°.
12.如图,平面上顺时针排列射线OA、OB、OC、OD,∠BOC=90°,∠AOD在∠BOC外部且为钝角,∠AOB:∠COD=7:8,射线OM、ON分别平分∠AOC、∠AOD.(题目中所出现的角均小于180°且大于0°)
(1)若∠AOD=120°,则∠AOM= 80° ,∠CON= 140° ;
(2)当∠AOD的大小发生改变时,∠AOM和7∠CON之间是否存在着固定的数量关系?如果存在、求出它们之间的数量关系;如果不存在,请说明理由;
(3)在(1)的条件下,将∠AOB绕点O以每秒6°的速度顺时针旋转得到∠A1OB1(OA、OB的对应边分别是OA1、OB1),同时将∠COD绕点O以每秒2°的速度顺时针旋转得到∠C1OD1(OC、OD的对应边分别是OC1、OD1),当OA1第2次与OC1重合时结束,若旋转时间为t秒,求出t为何值时,∠A1OC1∠B1OD1?
【解答】解:(1)设∠AOB=7α,则∠COD=8α,依题意得:
7α+90°+8α+120°=360°,
解得:α=10°,
∴∠AOB=7α=7×10°=70°,∠COD=8α=8×10°=80°,
又∵∠AOC=∠AOB+∠BOC,∠BOC=90°,
∴∠AOC=70°+90°=160°,
又∵OM是∠AOC的角平分线,
∠AOM∠AOC160°=80°.
同理可得:∠CON=140°.
故答案为:80°;140°;
(2)存在.
设∠AOB=7x,则∠COD=8x,
∵∠AOB+∠BOC+∠COD+∠AOD=360°,
∴7x+90°+8x+∠AOD=360°,
∴∠AOD=270°﹣15x,
又∵ON是∠AOD的角平分线,
∴∠DON∠AOD(270°﹣15x)=135°x,
又∵∠CON=∠COD+∠DON,
∴∠CON=8x+135°x=135°x,
∴7∠CON=7(135°x)…①
同理可得:∠AOM=45°x,
∴x②
由②代入①得:900°+∠AOM;
(3)由(1)得,∠AOC=160°,∠BOD=170°,
则∠A1OC1=4t﹣160°,∠B1OD1=170°﹣4t,
∠B1OD1=360°﹣4(t﹣42.5)=530°﹣4t.
讨论:①0<t<40°,,解得t=37.5;
②40°<t<42.5°,4t﹣160°(170°﹣4t),解得t;
③42.5°<t<85°,4t﹣160°(4t﹣170°),解得t=37.5(舍去);
④85°<t<87.5°,520°﹣4t(4t﹣170°),解得t(舍去);
⑤87.5°<t<130°,520°﹣4t(530°﹣4t),解得t=127.5.
故旋转时间为37.5秒或秒或127.5秒时,∠A1OC1∠B1OD1.
13.已知,O是直线AB上的一点,∠COD是直角,OE平分∠BOC.
(1)如图1,若∠AOC=37°,求∠DOE的度数;
(2)将图1中的∠DOC绕顶点O顺时针旋转至图2的位置;
①探究∠AOD(小于平角)和∠DOE的度数之间的关系,写出你的结论,并说明理由;
②在∠AOC(小于平角)的内部有一条射线OF,满足∠AOD=∠COF,试确定∠AOF与∠BOE的度数之间的关系,并说明理由.
【解答】解:(1)∵∠AOC=37°,∠COD是直角,
∴∠BOC=180°﹣37°=143°,
∵OE平分∠BOC,
∴,
∴∠DOE=∠COD﹣∠COE=90°﹣71.5°=18.5°;
(2)①设∠COE=∠BOE=α,∠BOD=∠COD﹣∠BOC=90°﹣2α,
∴∠AOD=180°﹣∠DOB=90°+2α,
又∵∠DOE=90°﹣∠COE=90°﹣α,
∴∠AOD+2∠DOE=90°+2a+2×(90°﹣a)=270°;
②∠AOF+4∠BOE=90°,
理由:设∠AOF=α,∠BOE=β,则∠BOC=2β,
如图,
∴∠COF=180°﹣α﹣2β,∠AOD=180°﹣∠BOD=180°﹣(90°﹣2∠BOE)=90°+2β,
∵∠AOD=∠COF,
∴180°﹣α﹣2β=90°+2β,整理得:α=90°﹣4β,
即∠AOF+4∠BOE=90°.
14.如图1,将一副三角板的两个锐角顶点放到一块,∠AOB=45°,∠COD=30°,OM,ON分别是∠AOC,∠BOD的角平分线.
(1)当∠COD绕着点O逆时针旋转至射线OB与OC重合时(如图2),则∠MON的大小为 37.5° ;
(2)如图3,在(1)的条件下,继续绕着点O逆时针旋转∠COD,当∠BOC=15°时,则∠MON的大小为 37.5° ;
(3)在∠COD绕点O顺时针旋转到∠AOB内部时,请你画出图形,∠MON的度数是否发生变化,若变化请说明理由,若不变请求出∠MON的度数.
【解答】解:(1)如图1,
∵OM,ON分别是∠AOC,∠BOD的角平分线,
∴∠BOM,,
∴∠BOM+∠BON,
∴∠MON(45°+30°)=37.5°,
故答案为:37.5°;
(2)如图2,
∵OM,ON分别是∠AOC,∠BOD的角平分线,
∴∠AOM°+15°)=30°,∠DON(30°+15°)=22.5°,
∴∠MON=∠AOD﹣∠AOM﹣∠DON=(∠AOB+∠BOC+∠COD)﹣30°﹣22.5°=90°﹣30°﹣22.5°=37.5°,
故答案为:37.5°;
(3)如图3,
∠MON=37.5°,不发生变化,理由如下:
∵OM,ON分别是∠AOC,∠BOD的角平分线,
∴∠AOM,,
∴∠MON=∠AOB(AOC+∠BOD)=45°(∠AOB﹣∠COD)=45°(45°﹣30°)=37.5°.
15.已知O为直线AB上的一点,射线OA表示正北方向,∠COE=90°,射线OF平分∠AOE.
(1)如图1,若∠BOE=110°,则∠COF的补角度数= 125° ;
(2)若将∠COE绕点O旋转至图2的位置,试直接写出∠COF和∠BOE之间的数量关系 ∠BOE=2∠COF ;
(3)若将∠COE绕点O旋转至图3的位置,若3∠COF﹣2∠BOE=36°,求∠FOC的度数.
【解答】解(1)∵∠BOE=110°,∠AOE+∠BOE=180°,
∴∠AOE=180°﹣∠BOE=70°,
∵OF平分∠AOE,
∴,
∵∠COE=90°,
∴∠COF=∠COE﹣∠EOF=90°﹣35°=55°,
∴∠COF的补角为:180°﹣55°=125°,
故答案为:125°;
(2)∠COF和∠BOE之间的数量关系为:∠BOE=2∠COF,
理由如下:
如图,
,
∵OF平分∠AOE,
∴∠AOE=2∠AOF,
∵∠COE=90°,∠AOC+∠COE+∠BOE=180°,
∴∠AOC+∠BOE=90°,
∵∠AOE+∠BOE=180°,
∴∠BOE=180°﹣∠AOE
=180°﹣2∠AOF
=180°﹣2(∠AOC+∠COF)
=180°﹣2(90°﹣∠BOE+∠COF)
=180°﹣180°+2∠BOE﹣2∠COF
=2∠BOE﹣2∠COF,
∴∠BOE=2∠COF;
(3)如图:
,
∵OF平分∠AOE,
∴∠FOE=∠AOF,
∵∠BOE+∠AOE=180°,
∴∠BOE=180°﹣∠AOE,
∵3∠COF﹣2∠BOE=36°,∠COF=∠COE+∠EOF,
∴3(∠COE+∠EOF)﹣2(180°﹣∠EOA)=36°,
∵∠COE=90°,∠EOA=2∠EOF,
∴3(90°+∠EOF)﹣2(180°﹣2∠EOF)=36°,
∴∠EOF=18°,
∴∠FOC=∠COE+∠EOF=90°+18°=108°.
16.如图,∠COD在∠AOB的内部,且∠AOB=150°,∠COD∠AOB,射线OE平分∠AOD.
(1)如图1,若∠AOC=70°,求∠COE的度数;
(2)如图2,OF平分∠BOC,将∠COD绕着点O在∠AOB的内部旋转,若OD恰好平分∠BOF时,求∠AOE的度数.
【解答】解:∵∠AOB=150°,
∵∠COD∠AOB,
∠COD=30°,
∵∠AOC=70°,
∴∠AOD=∠COD+∠AOC=100°,
∵OE平分∠AOD,
∴∠AOE=∠EOD∠AOD=50°,
∠COE=∠EOD﹣∠COD=20°.
(2)OF,OD分别平分∠COB和∠BOF,
∴∠COF=∠FOBr,
∴∠FOD=∠BOD∠FOB,
∴∠COD=∠COF+∠FOD=3∠BOD,
又∵∠COD=30°,
∴∠BOD=10°,
∴∠AOD=∠AOB﹣∠BOD=140°,
∵OE平分∠AOD,
∴∠AOE=∠AOD=70°.
【例3】动三角形
1.将直角三角板OMN的直角顶点O放在直线AB上,射线OC平分∠AON.
(1)如图,若∠BON=60°,求∠AOM的度数;
(2)若∠AOM=2∠COM,求∠AON的度数;
(3)将直角三角板OMN绕顶点O按逆时针方向旋转,在旋转过程中:当∠BON=120°时,求∠COM的度数.
【解答】解:(1)∵∠BON=60°,∠MON=90°,
∴∠AOM=180°﹣60°﹣90°=30°,
(2)∵OC平分∠AON,
∴∠AOC=∠CON,
又∵∠AOM=2∠COM,
设∠COM=x,
∴∠AOM=2x,
∴∠CON=∠AOC=3x,
∵∠COM+∠CON=90°,
∴x+3x=90°,
解得x=22.5°,
∴∠AON=6x=135°;
(3)当ON在直线AB上方时,
∵∠BON=120°,
∴∠AON=60°,
∵OC平分∠AON,
∴∠CON=30°,
∵∠MON=90°,
∴∠COM=60°,
当ON在直线AB下方时,
∵∠BON=120°,
∴∠AON=60°,
∵OC平分∠AON,
∴∠CON=30°,
∵∠MON=90°,
∴∠COM=120°,
综上所述:∠COM的度数为60°或120°.
【练】
2.将一副直角三角板ABC,AED,按如图1放置,其中B与E重合,∠BAC=45°,∠BAD=30°.
(1)如图1,点F在线段CA的延长线上,求∠FAD的度数;
(2)将三角板AED从图1位置开始绕A点逆时针旋转,AM,AN分别为∠BAE,∠CAD的角平分线.如图2,当AE旋转至∠BAC的内部时,求∠MAN的度数.
【解答】解:(1)∵∠BAC=45°,∠BAD=30°,
∴∠CAD=∠BAC﹣∠BAD=15°,
∵∠FAD+∠CAD=180°,
∴∠FAD=180°﹣∠CAD=165°
(2)∵AM,AN分别为∠BAE,∠CAD的角平分线,
∴,,
∵∠DAE=30°、∠BAC=45°,
∴∠CAD+∠CAE=30°,∠CAE+BAE=45°,
∴∠CAD=30°﹣∠CAE,∠CAE=45°﹣BAE,
∴∠MAN=∠CAN+∠CAE+∠MAE37.5°.
3.已知O为直线AB上一点,将一直角三角板OMN的直角顶点放在点O处.射线OC平分∠MOB.
(1)如图1,若∠AOM=40°,求∠CON的度数;
(2)在图1中,若∠AOM=α,直接写出∠CON的度数(用含α的代数式表示);
(3)将图1中的直角三角板OMN绕顶点O顺时针旋转至图2的位置,当∠AOC=3∠BON时,求∠AOM的度数.
【解答】解:(1)因为O为直线AB上一点,且∠AOM=40°,∠MON=90°,
所以∠BOM=140°,∠BON=50°,
因为射线OC平分∠MOB,
所以,
因为∠CON=∠BOC﹣∠BON,
所以∠CON=70°﹣50°=20°,
(2)因为O为直线AB上一点,且∠AOM=α,∠MON=90°,
所以∠BOM=180°﹣α,∠BON=90°﹣α,
因为射线OC平分∠MOB,
所以,
因为∠CON=∠BOC﹣∠BON,
所以,
(3)设∠BOC=x,则∠COM=x,∠AOM=180°﹣2x,∠BON=90°﹣2x,
因为∠AOC=∠AOM+∠COM,
所以∠AOC=(180°﹣2x)+x=180°﹣x,
因为∠AOC=3∠BON,
所以180°﹣x=3(90°﹣2x),
解得x=18°,
因为∠AOM=180°﹣2x,
所以∠AOM=180°﹣2×18°=144°.
4.已知将一副三角板(直角三角板ABC和直角三角板CDE,∠ACB=90°,∠ECD=60°)如图1摆放,点D、A、C在一条直线上,将直角三角板CDE绕点C逆时针方向转动,变化摆放如图位置.
(1)如图2,当∠ACD为多少度时,CB恰好平分∠ECD?
(2)如图3,当三角板CDE摆放在∠ACB内部时,作射线CF平分∠ACE,射线CG平分∠BCD,如果三角形CDE在∠ACB内绕点C任意转动,∠FCG的度数是否发生变化?如果不变,求其值;如果变化,说明理由.
(3)如图4,当三角板CDE转到∠ACB外部时,射线CF、CG仍然分别平分∠ACE、∠BCD,在旋转过程中,(2)中的结论是否成立?如果结论成立,请说明理由;如果不成立,请写出你的结论并根据图4说明理由.
【解答】解:(1)在图2中,∵CB平分∠DCE,
∴∠BCD∠DCE60°=30°,
∴∠ACD=∠ACB﹣∠BCD=90°﹣30°=60°;
(2)∠FCG不变,∠FCG=15°,
理由是:如图3,
∵∠ACB=90°,∠DCE=60°,
∴∠ACD+∠BCE=90°﹣60°=30°,
∵射线CF平分∠ACE,射线CG平分∠BCD,
∴∠FCE∠ACE45°,
∠BCG45°,
∴∠FCG=∠BCF﹣∠BCG=∠FCE+∠BCE﹣∠BCG=45°∠BCE﹣45°∠ACD15°;
(3)结论:在旋转的过程中,(2)中的结论不成立.
理由:∵∠ACB=90°,∠DCE=60°,
∴∠ACE+∠BCD=360°﹣90°﹣60°=210°,
∵射线CF平分∠ACE,射线CG平分∠BCD,
∴∠FCE∠ACE,∠DCG∠BCD,
∴∠FCE+∠DCG210°=105°,
∴∠FCG=∠FCE+∠DCE+∠DCG=105°+60°=165°.
【例4】告诉“旋转角度”
1.如图,已知∠AOC=160°,OB是∠AOC内的射线,且∠AOB∠BOC,射线OD、OE将∠AOC分割,使得∠AOD:∠BOD:∠COE=1:2:3.
(1)求∠DOE;
(2)如图2,作∠BOD,∠EOC的平分线OM,ON.求∠MON的值;
(3)如图3,将图(1)中∠DOE绕点O逆时针旋转α°(60°<α<80°)得到∠D'OE',作∠COE',∠BOD'的角平分线OG,OH.请判断∠GOH的值是否会随着α改变而改变,如果不变,请直接写出∠GOH的值,如果改变请说明理由.
【解答】解:(1)设∠AOD=x,则:∠BOD=2x,∠COE=3x,
∵∠AOB=∠AOD+∠BO
∴∠AOB=x+2x=3x,
∵∠AOB∠BOC,
∴∠BOC∠AOB3x=5x,
又∵∠AOC=∠AOB+∠BOC,∠AOC=160,
∴5x+3x=160°
解得:x=20°.
∵∠COE=3x,
∴∠COE=3×20°=60°,
又∵∠DOE=∠AOC﹣∠COE﹣∠AOD,
∴∠DOE=160°﹣60°﹣20°=80°.
(2)∵OM、ON别是∠BOD和∠COE的角平分线,
∴∠BOM∠BOD,∠NOE∠COE,
又∵∠BOD=40°,∠COE=60°,
∴∠BOM∠BOD40°=20°,
∠NOE∠COE60°=30°,
∵∠BOC=∠COE+∠EOB,∠BOC=100°,
∴∠BOE=100°﹣60°=40°,
又∵∠MOD=∠NOE+∠EOB+∠BOM,
∴∵∠MOD=30°+40°+20°=90°.
(3)∵OG、OH分别是∠COE′和∠D′OB角平分线,
∴∠COG∠COE′,∠D′OH∠D′OB
在60°<α<80°的条件下
∵∠BOD=40°,
∴,∠D′OH,
又∵∠DOE=80°,
∴∠EOD′=80°﹣α,
又∵COE=60°,
∴∠COG;
∴∠GOH=∠GOC+∠COE+∠EOD′+∠D′OH
=90°
【练】
2.已知点O是直线AB上一点,∠COE=60°,OF是∠AOE的平分线.
(1)当点C,E在直线AB的同侧,且OF在∠COE的内部时(如图1所示),设∠BOE﹣2∠COF=α,求α的大小;
(2)当点C与点E,F在直线AB的两旁(如图2所示),(1)中的结论是否仍然成立?请给出你的结论,并说明理由;
(3)将图2中的射线OF绕点O顺时针旋转m°(0<m<180),得到射线OD,设∠AOC=n°,若,则∠DOE的度数是 (用含n的式子表示).
【解答】解:(1)设∠AOC=β,则∠BOE=180°﹣(60°+β)=120°﹣β,
∵OF是∠AOE的平分线,
,
∴,
即α=60°;
(2)(1)中的结论不变,即α=60°,
∠BOE=180°﹣∠AOE,
∵OF是∠AOE的平分线,
∴,
∴∠BOE﹣2∠COF=60°;
(3)通过比较,可判断出射线OD只可能在∠BOE的内部,如图3所示
∠DOE=180°﹣∠BOD﹣∠AOE,
=180°﹣()°﹣(60°﹣n°),
.
故答案为:.
3.(1)探究:哪些特殊的角可以用一副三角板画出?
在①135°,②125°,③75°,④25°中,小明同学利用一副三角板画不出来的特殊角是 ②④ ;(填序号)
(2)在探究过程中,爱动脑筋的小明想起了图形的运动方式有多种.如图,他先用三角板画出了直线EF,然后将一副三角板拼接在一起,其中45°角(∠AOB)的顶点与60°角(∠COD)的顶点互相重合,且边OA、OC都在直线EF上固定三角板COD不动,将三角板AOB绕点O按顺时针方向旋转一个角度α,当边OB与射线OF第一次重合时停止.
①当OB平分∠EOD时,求旋转角度α;
②是否存在∠BOC=2∠AOD?若存在,求旋转角度α;若不存在,诸说明理由.
【解答】解:(1)∵135°=90°+45°,75°=30°+45°,
∴125°和25°不能写成90°、60°、45°、30°的和或差,故画不出;
故选②④;
(2)①∵∠COD=60°,
∴∠EOD=180°﹣∠COD=180°﹣60°=120°,
∵OB平分∠EOD,
∴∠EOB∠EOD120°=60°,
∵∠AOB=45°,
∴α=∠EOB﹣∠AOB=60°﹣45°=15°;
②当OA在OD的左侧时,如图②,
则∠AOD=120°﹣α,∠BOC=135°﹣α,
∵∠BOC=2∠AOD,
∴135°﹣α=2(120°﹣α),
∴α=105°;
当OA在OD的右侧时如图③,则∠AOD=α﹣120°,∠BOC=135°﹣α,
∵∠BOC=2∠AOD,
∴135°﹣α=2(α﹣120),
∴α=125°,
综上所述,当α=105°或125°时,存在∠BOC=2∠AOD.
4.已知O为直线AB上一点,将一直角三角板COD的直角顶点放在点O处.
(1)如图1,若射线OE平分∠BOC,∠AOC=40°,求∠DOE的度数;
(2)如图2,将三角板绕点O顺时针旋转,若OC恰好平分∠AOE,试说明OD平分∠BOE;
(3)如图3,当∠AOE=120°时,将直角三角板COD绕顶点O顺时针旋转一个角度α(0°≤α≤180°),在旋转过程中,当时,直接写出∠DOE的度数.
【解答】解:(1)∵∠AOC=40°,
∴∠BOC=180°﹣∠AOC=180°﹣40°=140°.
∵OE平分∠BOC,
∴∠COE=∠BOE∠BOC140°=70°,
∴∠DOE=∠COD﹣∠COE=90°﹣70°=20°.
(2)由题意可知,∠COE=90°,
∴∠AOC+∠BOD=∠COE+∠DOE=90°,
∵OC平分∠AOE,
∴∠AOC=∠COE,
∴∠BOD=∠DOE,即OD平分∠BOE;
(3)当0°≤α≤90°时,∠BOD=90°﹣α,∠COE=120°﹣α,
∵,
∴90°﹣α(120°﹣α),
解得α=75°;
∴∠DOE=α﹣30°=45°;
当90°<α≤120°时,∠BOD=α﹣90°,∠COE=120°﹣α,
∵,
∴α﹣90°(120°﹣α),
解得α=97.5°;
∴∠DOE=α﹣30°=67.5°;
当120°<α≤180°时,∠BOD=α﹣90°,∠COE=α﹣120°,
∵,
∴α﹣90°(α﹣120°),
解得α=75°(舍);
综上,当时,∠DOE的度数为45°或67.5°.
5.如图1,直角三角形DEF与直角三角形ABC的斜边在同一直线上,∠EDF=30°,∠ABC=40°,CD平分∠ACB,将△DEF绕点D按逆时针方向旋转,记∠ADF为α(0°<α<180°),在旋转过程中;
(1)如图2,当∠α= 10° 时,DE∥BC,当∠α= 100° 时,DE⊥BC;
(2)如图3,当顶点C在△DEF内部时(不包含边界),边DF、DE分别交BC、AC的延长线于点M、N
①此时∠α的度数范围是 55°<α<85° .
②∠BMD与∠AND度数的和是否变化?若不变,求出∠BMD与∠AND的度数和;若变化,请说明理由;
③若使得∠AND≥2∠BMD,求∠α的度数范围.
【解答】解:(1)∵∠B=40°,
∴当∠EDA=∠B=40°时,DE∥BC,
而∠EDF=30°,
∴30°+α=40°,
解得:α=10°;
当DE∥AC时,DE⊥AB,
此时∠A+∠EDA=180°,
∠A=90°﹣∠B=50°,
∴50°+α+30°=180°,
解得:α=100°;
故答案为:10°,100°;
(2)①∵∠ABC=40°,CD平分∠ACB,
∴∠ACD=45°,∠A=50°,
∴∠CDA=85°,
当点C在DE边上时,α+30°=85°,
解得:α=55°,
当点C在DF边上时,α=85°,
∴当顶点C在△DEF内部时,55°<α<85°;
故答案为:55°<α<85°;
②∠1与∠2度数的和不变;
理由如下:
连接MN,如图3所示:
在△CMN中,
∵∠CNM+∠CMN+∠MCN=180°,
∴∠CNM+∠CMN=90°,
在△MND中,
∵∠DNM+∠DMN+∠MDN=180°,
即∠AND+∠CNM+∠CMN+∠BMD+∠MDN=180°,
∴∠BMD+∠AND=180°﹣90°﹣30°=60°;
③∵∠AND≥2∠BMD,∠BMD+∠AND=60°,
∴∠AND≥2(60°﹣∠AND),
∴∠AND≥40°,
∵∠AND+∠NDM+α+∠A=180°,
即∠AND+30°+α+50°=180°,
∴∠AND=100°﹣α,
∴100°﹣α≥40°,
解得:α≤60°,
∵当顶点C在△DEF内部时,55°<α<85°,
∴∠α的度数范围为55°<α≤60°.
6.已知O是直线AB上一点,∠COD是直角,OE平分∠BOC.
(1)如图①,若∠AOC=46°,求∠DOE的度数;
(2)在图①中,若∠AOC=α,直接写出∠DOE的度数(用含α的代数式表示);
(3)将图①中的∠DOC绕顶点O顺时针方向旋转至图②所示的位置,探究∠AOC与∠DOE度数之间的数量关系,写出你的结论,并说明理由.
【解答】解:(1)∠BOC=180°﹣∠AOC=134°,
∵OE平分∠BOC,
∴∠COE∠BOC,
∴∠DOE=∠COD﹣∠COE=90°﹣67°=23°;
(2)由(1)可知,
∴∠DOE;
(3)∠AOC与∠DOE度数之间的数量关系为:∠AOC=2∠DOE.
理由如下:∵∠BOC=180°﹣∠AOC,CE平分∠BOC
∴∠COE∠BOC;
∴∠DOE=∠COD﹣∠COE=90°﹣(),
即:∠AOC=2∠DOE.
7.如图,已知∠AOC=80°,∠BOD=30°,若OM平分∠AOB,ON平分∠COD.
(1)如图1,当OC与OB重合时,求∠MON的度数;
(2)如图2,当∠BOD从图1位置开始绕点O顺时针旋转m(0<m<90)时,∠BOM﹣∠DON的值是否为定值?若是定值,求出∠BOM﹣∠DON的值;若不是定值,请说明理由;
(3)如图2,当∠BOD从图1位置开始绕点O顺时针旋转m(30<m<70)时,满足∠AOD+∠MON=7∠BOD,求m的值.
【解答】解:(1)∵OM平分∠AOB,ON平分∠COD,
∴∠AOM=∠MOB∠AOB,∠DON=∠NOC∠COD,
∵∠AOB=80°,∠COD=30°,
∴∠MOC=40°,∠NOC=15°,
∴∠MON=∠MOC+∠NOC=40°+15°=55°;
(2)∠BOM﹣∠DON为定值25°,理由如下:
由题意可知:∠AOD=∠AOB+∠COD+m=110°+m,
由(1)可知:∠AOM=∠MOB∠AOB,∠DON=∠NOC∠COD,
∴∠BOM=∠AOM=∠(∠AOC+m)(80°+m),∠DON(∠BOD+m)(30°+m),
∴∠BOM﹣∠DON(80°+m)(30°+m)=25°,
∴∠BOM﹣∠DON的值为25°;
(3)由(2)知:∠AOD=110°+m,∠AOM(80°+m),∠DON(30°+m),
∴∠MON=∠AOD﹣∠AOM﹣∠DON=110°+m(80°+m)(30°+m)=55°,
∵∠AOD+∠MON=7∠BOD,∠BOD=30°,
∴110°+m+55°=7×30°,
∴m=45°.
8.将一副三角板中的两块直角三角尺的直角顶点O按如图方式叠放在一起.
(1)如图(1),若∠BOD=35°,则∠AOC= 145° ;若∠AOC=135°,则∠BOD= 45° ;(直接写出结论即可)
(2)如图(2),若∠AOC=140°,则∠BOD= 40° ;(直接写出结论即可)
(3)猜想∠AOC与∠BOD的大小关系,并结合图(1)说明理由;
(4)三角尺AOB不动,将三角尺COD的OD边与OA边重合,然后绕点O按顺时针或逆时针方向任意转动一个角度,当锐角∠AOD等于多少度时,这两块三角尺各有一条边互相垂直,直接写出∠AOD角度所有可能的值,不用说明理由.
【解答】解:(1)若∠BOD=35°,
∵∠AOB=∠COD=90°,
∴∠AOC=∠AOB+∠COD﹣∠BOD=90°+90°﹣35°=145°,
若∠AOC=135°,
则∠BOD=∠AOB+∠COD﹣∠AOC=90°+90°﹣135°=45°;
故答案为:145°;45°;
(2)如图2,若∠AOC=140°,
则∠BOD=360°﹣∠AOC﹣∠AOB﹣∠COD
=360°﹣140°﹣90°﹣90°
=40°;
故答案为:40°;
(3)∠AOC与∠BOD互补.
∵∠AOB=∠COD=90°,
∴∠AOD+∠BOD+∠BOD+∠BOC=180°.
∵∠AOD+∠BOD+∠BOC=∠AOC,
∴∠AOC+∠BOD=180°,
即∠AOC与∠BOD互补.
(4)OD⊥AB时,∠AOD=30°,
CD⊥OB时,∠AOD=45°,
CD⊥AB时,∠AOD=75°,
OC⊥AB时,∠AOD=60°,
CD⊥OA时,∠AOD=45°.
即∠AOD角度所有可能的值为:30°、45°、60°、75°.
9.已知PQ∥MN,A为MN上一点,B为PQ上一点,C为PQ,MN之间的一点,过C作直线CH,过A作AG∥CH,分别交以B为顶点的∠EBF的两边于E、F两点.
(1)如图(1)所示,当∠EBF=90°,∠BEG=45°,则∠CFB= 135° .
(2)如图(2)所示,∠FBE为任意角时,若BF与AE恰好分别平分∠CBQ和∠CAM,且∠ACB=60°,求∠CFB的度数.
(3)如图(3)所示,在(2)的条件下,∠CAN=40°,在∠FBE旋转的过程中,△BCF的三边与AC平行或垂直时,直接写出旋转的角度.
【解答】解:(1)过点B作BD∥AG,
∵AG∥CH,
∴AG∥BD∥CH,
∴∠BEG=∠EBG,∠DBF+∠BFC=180°,
∵∠BEG=45°,
∴∠EBD=45°,
∵∠EBF=90°,
∴∠DBF=90°﹣45°=45°,
∴∠BFC=180°﹣∠DBF=135°.
故答案为:135°.
(2)如图,过点B作BD∥AG,延长AG交PQ于点I,
∵AG∥CH,
∴AI∥CH,BD∥CH,AI∥BD,
设∠CAM=2α,∠CBQ=2β,
∵BF与AE恰好分别平分∠CBQ和∠CAM,
∴∠MAI=∠CAI=α,∠CBF=∠QBF=β,
∵AI∥BD,
∴∠DBQ=∠AIB=α,
∴∠OBC=∠OBQ﹣∠CBQ=α﹣2β,∠DBF=∠OBQ﹣∠FBQ=α﹣β,
∵BD∥CF,
∴∠ACF=∠180°﹣∠CAI=180°﹣α,
∴∠BCF=∠ACF﹣∠ACB=120°﹣α,
∴α﹣2β=120°﹣α,
∴α﹣β=60°,
∵BD∥CF,
∴∠CFB=180°﹣∠DBF=180°﹣(α﹣β)=120°.
(3)由(2)可知,当∠CAN=40°时,∠α=70°,∠β=10°,
①如图,对BC分析,
∴∠ACB=60°,
∴当旋转至C′时,∠C′BC=60°,
∴BC′∥AC,
当旋转至C″时,即∠C″BC=90°+60°时,有BC″⊥AC,
即旋转角为60°或150°;
②对BF分析,
∵∠AIB=50°,
当∠F′BF=50°时,有BF′∥AC
∠F″BF=140°时,有BF″⊥AC
即旋转角为50°或140°;
③对CF分析,
当∠F′BF=20°时,有 CF′⊥AC
∠C″BC=110°时,有F″C″∥AC
即旋转角为20°或110°;
综上可知,旋转角度数为20°或50°或60°或110°或140°或150°.
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复杂动角问题(有运动速度)
【例1】单动射线
1.已知∠AOB=120°,OC、OD分别是∠AOB内部的两条射线.
(1)如图1,若∠DOC=20°,OC平分∠AOB,OE为∠BOC内部的一条射线,∠BOE∠BOC,求∠DOE的度数;
(2)如图2,若OM、ON分别平分∠AOC,∠BOD,且∠MOC:∠DON=2:3,若∠DOC=20°,求∠MOD和∠CON的度数;
(3)如图3,C1为射线OB的反向延长线上一点,将射线OB绕点O顺时针以6°/s的速度旋转,旋转后OB对应射线为OB1,旋转时间为t秒(0<t≤40),OE平分∠AOB1,OF为∠C1OB1的三等分线,∠C1OF,若|∠C1OF﹣∠AOE|=30°,求t的值.
【练】
2.已知∠AOB=150°,OD为∠AOB内部的一条射线
(1)如图(1),若∠BOC=60°,OD为∠AOB内部的一条射线,∠COD∠BOC,OE平分∠AOB,求∠DOE的度数.
(2)如图(2),若OC、OD是∠AOB内部的两条射线,OM、ON分别平分∠AOD,∠BOC,且∠MOC≠∠NOD,求(∠AOC﹣∠BOD)/(∠MOC﹣∠NOD)的值.
(3)如图(3),C1为射线OB的反向延长线上一点,将射线OB绕点O顺时针以6°/s的速度旋转,旋转后OB对应射线为OB1,旋转时间为t秒(0<t≤35),OE平分∠AOB1,OF为∠C1OB1的三等分线,∠C1OF∠C1OB1,若|∠C1OF﹣∠AOE|=30°,直接写出t的值为 .
3.已知:∠AOD=160°,OB,OM,ON是∠AOD内的射线.
(1)如图1,若OM平分∠AOB,ON平分∠BOD.当射线OB绕点O在∠AOD内旋转时,∠MON= 度.
(2)OC也是∠AOD内的射线,如图2,若∠BOC=20°,OM平分∠AOC,ON平分∠BOD,当∠BOC绕点O在∠AOD内旋转时,求∠MON的大小.
(3)在(2)的条件下,若∠AOB=10°,当∠BOC在∠AOD内绕O点以每秒2°的速度逆时针旋转t秒,如图3,若∠AOM:∠DON=2:3,求t的值.
4.已知:OC、OD、OE是∠AOB内的射线,∠AOB=140°.
(1)如图1,OD是∠AOC的平分线,OE是∠BOC的平分线,∠DOE= 度;
(2)如图2,OF也是∠AOB内的射线,若∠FOC=20°,OD平分∠AOF,OE平分∠COB,求∠DOE的大小;
(3)在(2)的条件下,射线OC从边OA开始绕O点以每秒2°的速度顺时针旋转t秒,如图3,若∠AOD:∠BOE=2:3,求t的值.
5.点O为直线AB上一点,过点O作射线OC,使∠BOC=150°,OD平分∠AOC(如图1).将一直角三角板的直角顶点放在点O处,设直角三角板两直角边分别为OM、ON(ON<OM,∠MON=90°).边OM在射线OB上.
(1)在图1中,∠AOD= ;
(2)如图2所示,将直角三角板绕点O按每秒5°的速度沿逆时针方向旋转一周,在旋转的过程中,当OM与OD垂直时,则旋转时间t的值为多少秒?
(3)将直角三角板绕点O顺时针旋转,当OM在∠AOC内部运动时,请直接写出此时∠CON与∠AOM的数量关系.
6.如图1,平面上顺时针排列射线OA,OB,OC,OD,∠BOC=90°,∠AOD在∠BOC外部且为钝角,∠AOB:∠COD=5:7,射线OM,ON分别平分∠AOC,∠AOD(题目中所出现的角均小于180°且大于0°).
(1)若∠AOD=150°,∠AOM= ,∠CON= ;
(2)5∠CON﹣2∠AOM的值是否随着∠AOD的改变而改变?若不变,求出该定值;若改变,请说明理由;
(3)在(1)的条件下,将∠AOB绕点O以每秒4°的速度顺时针旋转得到∠A1OB1(OA,OB的对应边分别是OA1,OB1),若旋转时间为t秒(0<t<90),当∠A1OC+10°=∠B1OD时,求出t的值.
【例2】双动射线
1.如图,∠AOB是直角,射线OC从OA出发,以每秒8度的速度顺时针方向转动;射线OD从OB出发,以每秒2度的速度逆时针方向转动.当OC与OA成一直线时停止转动.
(1) 秒时,OC与OD重合;
(2)当OC与OD的夹角是30度时,求转动的时间是多少秒?
(3)若OB平分∠COD,求转动的时间是多少秒?
【练】
2.如图所示,已知直线AB、CD相交于O,∠AOC=60°,射线OP从OA位置起始,绕点O逆时针旋转,终边OP与始边OA形成的角度为α.
问题1:若OP逆时针旋转180°停止,则
(1)α= 时,OP平分∠AOC;
(2)α= 时,OP⊥OC;
(3)α= 时,∠AOP=2∠POC;
问题2:若OP逆时针旋转的速度为每秒8°,在OP匀速旋转的同时,直线CD也从如图的位置开始绕点O逆时针匀速旋转,旋转速度为每秒5°,当OP完成旋转一周时,CD也同时停止旋转,设旋转时间为t(t>0)秒.
(1)旋转时间t为多少时,射线OP与OC重合,请写出求解过程.
(2)观察旋转全过程,判断旋转时间t为多少时,射线OP平分∠AOC.请直接写出t的值,(注:∠AOC指大于0°且小于180°的角)
3.如图1,A,O,B三点在一条直线上,且∠AOC=24°,∠BOD=78°,射线OM,ON分别平分∠AOD和∠BOD.如图2,将射线OA以每秒8°的速度绕点O逆时针旋转一周,同时将∠COD以每秒6°的速度绕点O逆时针旋转,射线OM,ON分别平分∠AOD和∠BOD,当射线OC与射线OB重合时,∠COD停止运动.设射线OA的运动时间为t秒.
(1)如图1,运动开始前,∠MON= °;
(2)若ON在OB上方,当t为何值时,射线OD平分∠BOM?
(3)旋转过程中,是否存在某一时刻使得∠MON=46°?若存在,请直接写出t的值;若不存在,请说明理由.
4.点O在直线MN上,在直线MN的下方作射线OA、OA',满足∠AOM=∠A'ON=α(其中0°≤α≤180°),将射线OA绕着点O逆时针旋转90°得到射线OB.
(1)①如图1,当α=35°时,直接写出∠A'OB的度数;
②若∠AOM比∠A'OB大15°,求出∠AOM的值;
(2)如图2,若∠AOM=35°,射线OP从OA开始绕着O点以5°/s的速度逆时针旋转至ON结束,设旋转时间为t s,射线OQ是由射线OP绕O点逆时针旋转120°得到,作射线OC平分∠AOP,当∠CON∠QON为定值时,求t的取值范围及对应的定值.
5.如图1,O为直线AD上一点,射线OC在∠AOB内部,且∠AOB:∠BOD=7:2.
(1)若OC平分∠AOB,求∠COD的度数;
(2)如图2,若∠BOC=84°,有一条射线OP绕着点O旋转,当∠AOP=∠AOC时,求∠BOP的度数;
(3)如图3,在(2)的条件下,射线OE从射线OC开始绕O点逆时针方向旋转,速度为6°/s,射线OF从射线OB开始绕着点O顺时针方向旋转,速度为4°/s.两条射线OE、OF同时开始运动,当射线OF与射线OD首次重合时,两射线都停止运动,运动时间为t秒.当t的取值范围为多少时,代数式的值是定值,请求出该范围和该定值.(本小题出现的角均小于平角)
6.如图,两条直线AB,CD相交于点O,且∠AOC=90°,射线OM从OB开始绕O点逆时针方向旋转,速度为15°/s,射线ON同时从OD开始绕O点顺时针方向旋转,速度为12°/s.两条射线OM,ON同时运动,运动时间为t秒.(本题出现的角均小于平角)
(1)当t=2时,∠MON= ,∠AON= ;
(2)当0<t<12时,若∠AOM=3∠AON﹣60°,试求出t的值;
(3)当0<t<6时,探究的值,问:t满足怎样的条件是定值;满足怎样的条件不是定值?
7.如图,两个形状、大小完全相同的含有30°、60°的三角板如图①放置,PA、PB与直线MN重合,且三角板PAC,三角板PBD均可以绕点P旋转.
(1)直接写出∠DPC的度数;
(2)若三角板PAC的边PA从PN处开始绕点P逆时针旋转一定角度(如图②),若PF平分∠APD,PE平分∠CPD,求∠EPF的度数;
(3)在图①基础上,若三角板PAC的边PA从PN处开始绕点P逆时针旋转,转速为6°/秒,同时三角板PBD的边PB从PM处开始绕点P顺时针旋转,转速为2°秒,(当三角板PAC旋转一周后,两块三角板停止运动),请直接写出在旋转过程中,当2∠CPD=3∠BPM时的旋转时间.
8.已知∠AOB=90°,∠COD=80°,OE是∠AOC的角平分线.
(1)如图1,若∠AOD∠AOB,则∠DOE= ;
(2)如图2,若OF是∠AOD的角平分线,求∠AOE﹣∠DOF的值;
(3)在(1)的条件下,若射线OP从OE出发绕O点以每秒12°的速度逆时针旋转,射线OQ从OD出发绕O点以每秒8°的速度顺时针旋转,若OP、OQ同时开始旋转t秒(0<t)后得到∠COP∠AOQ,求t的值.
9.已知:如图1,点A、O、B依次在直线MN上,现将射线OA绕点O沿顺时针方向以每秒3°的速度旋转,同时射线OB绕点O沿逆时针方向以每秒6°的速度旋转,如图2,设旋转时间为t(0秒≤t≤30秒).
(1)则∠MOA= 度,∠NOB= 度(用含t的代数式表示);
(2)在运动过程中,当∠AOB达到81°时,求t的值;
(3)在旋转过程中是否存在这样的t,使得∠NOB=2∠AOB,如果存在,直接写出t的值;如果不存在,请说明理由.
10.射线OM在∠AOB内部,射线OC从射线OM的位置开始以每秒10°的速度绕点O逆时针方向旋转;同时,射线OD从射线OB的位置开始以每秒20°的速度绕点O逆时针方向旋转:
(1)若∠AOB=100°,当射线OC、OD运动了2秒,求∠AOC+∠MOD的值;
(2)若射线OC、OD在∠AOB内部时,总有∠MOD=2∠AOC,试探究∠AOM与∠AOB之间满足什么等量关系,并说明理由;
(3)在(2)的条件下,过点O作射线ON,且∠AON﹣∠BON=∠MON,求的值.
11.已知OC是∠AOB内部的一条射线,M,N分别为OA,OC上的点,线段OM,ON同时分别以20°/s,10°/s的速度绕点O逆时针旋转一周,设旋转时间为t秒.
(1)如图①,若∠AOB=120°,当OM、ON逆时针旋转到OM'、ON'处,
①若OM,ON旋转时间t=3时,则∠BON'+∠COM'= ;
②若OM'平分∠AOC,ON'平分∠BOC,求∠M'ON'的值;
(2)如图②,若∠AOB=3∠BOC,OM,ON分别在∠AOC,∠BOC内部旋转时,请猜想∠COM与∠BON的数量关系,并说明理由.
(3)若∠AOC=70°,OM,ON在旋转的过程中,当∠MON=20°,求t的值.
12.已知∠AOB=120°,∠COD=40°,OM平分∠AOC,ON平分∠BOD(图中的角均大于0°且小于180°).
(1)如图1,求∠MON的度数;
(2)若OD与OB重合,OC从图2中的位置出发绕点O逆时针以每秒10°的速度旋转,同时OD从OB的位置出发绕点O顺时针以每秒5°的速度旋转,旋转时间为t秒.
①当8<t<24时,试确定∠BOM与∠AON的数量关系;
②当0<t<26且t时,若|∠MON﹣∠COD|∠AOB,求t的值.
13.为便于夜间航行船只查看长江航道及河床两岸的情况,长江航道管理局在如图所示MN水域地带的两岸M、N处分别安置了一盏可以不断匀速旋转地探照灯.设MN水域地带两岸AB∥CD,点N处探照灯射出的光线自ND开始顺时针旋转,点M处探照灯射出的光线自MB开始顺时针旋转,当两灯射出的光线旋转至各自岸边时立即反向旋转,旋转中常常出现交叉照射,若点N处射出的光线每秒旋转a度,点M处射出的光线每秒旋转b度.且.
(1)求a,b的值;
(2)如图2,设两灯同时开始旋转,点N处探照灯射出的光线在旋转到NC之前,若两盏探照灯射出的光线在点F处交叉照射,是否存在点F使得过F作FE⊥NF交AB于点E,且∠MFE=30°,若存在,求∠MNF的度数;若不存在,说明理由;
(3)设点M处探照灯先旋转15秒后,点N处探照灯才开始一起旋转,记两盏灯一起旋转的时间为t秒.当点M处探照灯射出的光线首次旋转至MA位置之前,能否出现两盏探照灯射出的光线互相平行,若能,直接写出所有t的值;若不能,说明理由.
14.汛期即将来临,防汛指挥部在某水域一危险地带两岸各安置了一探照灯,便于夜间查看河水及两岸河堤的情况.如图,灯A射出的光束自AM顺时针旋转至AN便立即回转,灯B射出的光束自BP顺时针旋转至BQ便立即回转,两灯不停交叉照射巡视.若灯A射出的光束转动的速度是a°/秒,灯B射出的光束转动的速度是b°/秒,且a、b满足|a﹣3b|+(a+b﹣4)2=0.假定这一带水域两岸河堤是平行的,即PQ∥MN,且∠BAN=45°.
(1)求a、b的值;
(2)如图2,两灯同时转动,在灯A射出的光束到达AN之前,若两灯射出的光束交于点C,过C作CD⊥AC交PQ于点D,若∠BCD=20°,求∠BAC的度数;
(3)若灯B射线先转动30秒,灯A射出的光束才开始转动,在灯B射出的光束到达BQ之前,A灯转动几秒,两灯的光束互相平行?
15.如图,已知直线AB与直线CD相交于点O,∠BOE=90°,OF平分∠BOD,∠BOC:∠AOC=1:3.
(1)求∠DOE,∠COF的度数;
(2)若射线OF,OE同时绕O点分别以2°/s,4°/s的速度,顺时针匀速旋转,当射线OE,OF的夹角为90°时,两射线同时停止旋转.设旋转时间为t,试求t值.
16.已知直线AB和CD交于O,∠AOC的度数为x,∠BOE=90°,OF平分∠AOD.
(1)当x=20°时,则∠EOC= 度;∠FOD= 度.
(2)当x=60°时,射线OE′从OE开始以10°/秒的速度绕点O逆时针转动,同时射线OF′从OF开始以8°/秒的速度绕点O顺时针转动,当射线OE′转动一周时射线OF′也停止转动,求至少经过多少秒射线OE′与射线OF′重合?
(3)在(2)的条件下,射线OE′在转动一周的过程中,当∠E′OF′=90°时,请直接写出射线OE′转动的时间.
17.已知射线OC、OD在∠AOB的内部,∠AOB=150°,∠COD=20°.
(1)如图1,求∠AOD+∠BOC的大小;
(2)如图2,OM平分∠BOC,ON平分∠AOD,求∠MON的大小;
(3)如图3,若∠AOC=30°,射线OC绕点O以每秒10°的速度顺时针旋转,当与射线OB重合后,再以每秒15°的速度绕点O逆时针旋转;同时射线OD以每秒30°的速度绕点O顺时针旋转.设射线OD,OC运动的时间是t秒(0<t≤22),当∠COD=120°时,直接写出t的值.
【例3】单动角
1.如图1,射线OB、OE分别是∠AOC,∠DOF的平分线,∠AOD=3∠COD.∠COE=2∠BOD,三点A,O,F在一直线上将∠COD从现在位置开始绕点O逆时针每秒5°旋转,当OC与OA重合时,立即再将∠COD绕点O顺时针每秒5°旋转,当OD与OE重合时,旋转停止.
(1)若∠AOC=n∠COD,求n;
(2)求∠COD的度数;
(3)当∠COD旋转时,∠COD的大小不变,设边OC对应射线OC',边OD对应射线OD',旋转时间为t(t>0)秒,直接写出t为何值时,对于(1)中n,使∠AOC'=n∠COD'成立.
【练】
2.如图1,平面上顺时针排列射线OA,OB,OC,OD,∠BOC=90°,∠AOD在∠BOC外部且为钝角,∠AOB:∠COD=6:7,射线OM,ON分别平分∠AOC,∠AOD(题目中所出现的角均小于180°且大于0°).
(1)若∠AOD=140°,∠AOM= ,∠CON= ;
(2)6∠CON﹣∠AOM的值是否随着∠AOD的变化而变化?若不变,求出该定值;若要变,请说明理由;
(3)在(1)的条件下,将∠AOB绕点O以每秒2°的速度顺时针旋转得到∠A1OB1(OA,OB的对应边分别是OA1,OB1),若旋转时间为t秒(0<t<180),当∠A1OC+6°=∠B1OD时,求出t的值.
3.如图,含有60°的直角三角板ABC(∠BAC=60°)的边AC在直线DE上,∠BAF=2∠FAD.
(1)∠FAD= ;
(2)如图(2),射线AG平分∠BAD,射线AH平分∠CAF,求∠GAH的度数;
(3)如图(3),将三角板ABC绕点A以每秒6°的速度沿逆时针方向旋转t秒,AB旋转以后的射线记为AB′,AC旋转以后的线段记为AC′,当AB′落在AD上时停止转动,在运动的过程中,射线AG′平分∠B′AD,射线AH′平分∠C′AF,当∠DAH′=3∠FAG′+60°时,求t的值.
【例4】双动角
1.平面上顺时针排列射线OA,OB,OC,OD,∠BOC=30°,,射线OM,ON分别平分∠AOB,∠AOD(题目中所出现的角均小于180°).
(1)如图1,若∠AOD=10°,则∠AOM= ,∠CON= ;
(2)如图2,探究∠MON与∠BON的数量关系,并说明理由;
(3)在(2)的条件下,若∠BON=5°,将∠AOB绕点O以每秒2°的速度顺时针旋转,同时将∠COD绕点O以每秒3°逆时针旋转,若旋转时间为t秒(0<t<90),当∠MON=5°时,直接写出t的值.
【练】
2.如图,直线AB与直线CD相交于点O,∠AOC=60°.已知∠MON=60°,∠MON绕点O在平面内旋转,旋转前,边OM与射线OB重合,边ON与射线OD重合.将∠MON绕点O按每秒12°的速度沿顺时针方向旋转一周.
(1)如图1,从∠MON旋转开始至ON边与射线OC重合时,共需多少秒?
(2)∠MON旋转至如图2所示位置时,试说明∠CON与∠AOM有何数量关系,并说明理由;
(3)如图3,已知∠POQ=60°,∠POQ绕点O在平面内旋转,旋转前,边OP与射线OC重合,边OQ与射线OA重合.若在∠MON旋转过程中,∠POQ绕点O以每秒3°的速度绕点O沿逆时针方向旋转,当∠MON停止旋转时,∠POQ也停止旋转,旋转过程中,当边ON所在直线恰好平分锐角∠POQ时,求出旋转时间.
【例5】新定义+动角
1.新定义:从一个角的顶点出发,在角的内部引两条射线,如果这两条射线所成的角等于这个角的一半,那么这两条射线所成的角叫做这个角的内半角.
如图1,若射线OC、OD在∠AOB的内部,且∠COD∠AOB,则∠COD是∠AOB的内半角.
根据以上信息,解决下面的问题:
(1)如图1,∠AOB=70°,∠AOC=25°,若∠COD是∠AOB的内半角,则∠BOD= °;
(2)如图2,已知∠AOB=60°,将∠AOB绕点O按顺时针方向旋转一个角度α(0<α<60°)至∠COD.若∠COB是∠AOD的内半角,求α的值;
(3)把一块含有30°角的三角板COD按图3方式放置.使OC边与OA边重合,OD边与OB边重合.如图4,将三角板COD绕顶点O以3度/秒的速度按顺时针方向旋转一周,旋转时间为t秒,当射线OA、OB、OC、OD构成内半角时,直接写出t的值.
【练】
2.如图1,已知射线OC在∠AOB的内部,若∠AOB,∠AOC和∠BOC三个角中有一个角的度数是另一个角度数的两倍,则称射线OC是∠AOB的“神奇线”.
(1)一个角的平分线 这个角的“神奇线”;(填“是”或“不是”)
(2)如图2,∠MPN=45°.
①若射线PQ是∠MPN的“神奇线”,则∠QPN的度数为 ;
②若射线PF从PN位置开始,以每秒旋转5°的速度绕点P按逆时针方向旋转,当∠FPN首次等于180°时停止旋转,设旋转的时间为t(s).当t为何值时,射线PM是∠FPN的“神奇线”?
3.如图1,在∠AOB的内部引一条射线OC,则图中共有3个角,分别是∠AOB、∠AOC和∠BOC.若其中有一个角的度数是另一个角的度数的两倍,则称射线OC是∠AOB的“定分线”.
(1)一个角的角平分线 这个角的“定分线”(填“是”或“不是”);
(2)如图2,若∠MPN=87°,其中射线PQ是∠MPN的“定分线”,请求出∠MPQ的度数;
(3)如图3,若∠MPN=140°,射线PQ绕点P从PN位置开始,以每秒15°的速度逆时针旋转,当PQ与PN成105°时停止旋转,旋转的时间为t秒.同时射线PM绕点P以每秒10°的速度顺时针旋转,并与PQ同时停止旋转.请直接写出射线PQ是∠MPN“定分线”时t的值.
4.已知∠AOB=120°,OC、OD是过点O的射线,射线OM、ON分别平分∠AOC和∠DOB.
(1)如图①,若OC、OD是∠AOB的三等分线,则∠MON= °
(2)如图②,若∠COD=40°,∠AOC≠∠DOB,则∠MON= °
(3)如图③,在∠AOB内,若∠COD=a(0°<a<60°),则∠MON= °
(4)将(3)中的∠COD绕着点O逆时针旋转到∠AOB的外部(0°<∠AOC<180°,0°<∠BOD<180°),求此时∠MON的度数.
5.已知射线OC、OD在∠AOB的内部,∠AOB=150°,∠COD=20°.
(1)如图1,求∠AOD+∠BOC的大小;
(2)如图2,OM平分∠BOC,ON平分∠AOD,求∠MON的大小;
(3)如图3,若∠AOC=30°,射线OC绕点O以每秒10°的速度顺时针旋转,当与射线OB重合后,再以每秒15°的速度绕点O逆时针旋转;同时射线OD以每秒30°的速度绕点O顺时针旋转.设射线OD,OC运动的时间是t秒(0<t≤22),当∠COD=120°时,直接写出t的值.
6.已知∠AOB、∠COD共顶点O,OM平分∠AOD,ON平分∠COB.
(1)如图1,当OB与OD重合时,若∠AOB=130°,∠MON=25°,求∠BOC的度数;
(2)将∠COD绕点O逆时针旋转至图2所示位置,若∠BOD=60°,∠AOC=10°,求∠MON的度数.
7.已知:如图,OB、OC分别为定角∠AOD内部的两条动射线
(1)当OB、OC运动到如图1的位置时,∠AOC+∠BOD=100°,∠AOB+∠COD=40°,求∠AOD的度数;
(2)在(1)的条件下(图2),射线OM、ON分别为∠AOB、∠COD的平分线,当∠COB绕着点O旋转时,下列结论:①∠AOM﹣∠DON的值不变;②∠MON的度数不变.可以证明,只有一个是正确的,请你作出正确的选择并求值.
(3)在(1)的条件下(图3),OE、OF是∠AOD外部的两条射线,∠EOB=∠COF=90°,OP平分∠EOD,OQ平分∠AOF,当∠BOC绕着点A旋转时,∠POQ的大小是否会发生变化?若不变,求出其度数;若变化,说明理由.
【例6】动三角形
1.如图①,点O为直线AB上一点,过O点作射线OC,使∠BOC=120°,将一直角三角板的直角顶点放在点O处,一边OM在射线OB上,另一边ON在直线AB的下方
(1)将图①中的三角板绕点O按逆时针方向旋转至图②,使一边OM在∠BOC的内部,且恰好平分∠BOC.问:直线ON是否平分∠AOC?请说明理由.
(2)将图①中的三角板绕点O按每秒6°的速度逆时针方向旋转一周,在旋转的过程中,直线ON恰好平分∠AOC,求旋转时间t的值.
(3)将图①中的三角板绕点O按顺时针方向旋转至图③的位置,使ON在∠AOC的内部,请探究:∠AOM与∠NOC之间的数量关系,请说明理由.
2.如图,O为直线MN上一点,将一副直角三角尺(分别含45°、45°、90°和30°、60°、90°的角)按图中方式放在点O处,使∠AOC=150°.将三角尺AOB绕点O以每秒5°的速度顺时针旋转,旋转180°后停止设运动时间为t秒.
(1)当t=5时,∠BOC= °;
(2)若在三角尺AOB开始旋转的同时,三角尺COD也绕点O以每秒10°的速度逆时针旋转,当三角尺AOB停止旋转时,三角尺COD也停止旋转.
①在线段OA与OC第一次相遇前,t为何值时,OA平分∠COD;
②在旋转过程中,是否存在某一时刻使∠AOD=2∠BOC.若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由.
【练】
3.一副三角板按如图1所示放置,边OA,OC在直线MN上,∠AOB=60°,∠COD=45°.
(1)求图1中∠BOD的度数;
(2)如图2,将三角板AOB绕点O顺时针旋转,转速为5°/s,同时将三角板COD绕点O逆时针旋转,转速为10°/s,当OA旋转到射线ON上时,两三角板都停止转动.设转动时间为t s.
①在0<t<5范围内,当OB⊥OC时,求t的值;
②如图3,旋转过程中,作∠BOD的角平分线OE,当∠AOE=15°时.直接写出t的值.
4.如图1,∠AOB=40°,∠COD=60°,OM、ON分别为∠AOB和∠BOD的角平分线.
(1)若∠MON=70°,则∠BOC= °;
(2)如图2,∠COD从第(1)问中的位置出发,绕点O逆时针以每秒4°的速度旋转;当OC与OA重合时,∠COD立即反向绕点O顺时针以每秒6°的速度旋转,直到OC与OA互为反向延长线时停止运动.整个运动过程中,∠COD的大小不变,OC旋转后的对应射线记为OC′,OD旋转后的对应射线记为OD′,∠BOD′的角平分线记为ON′,∠AOD′的角平分线记为OP.设运动时间为t秒.
①当OC′平分∠BON′时,求出对应的t的值;
②请问在整个运动过程中,是否存在某个时间段使得|∠BOP﹣∠MON′|的值不变?若存在,请直接写出这个定值及其对应的t的取值范围(包含运动的起止时间,角度都小于180°);若不存在,请说明理由.
【例7】动角综合
1.如图1,点O为直线AB上一点,将两个含60°角的三角板MON和三角板OPQ如图摆放,使三角板的一条直角边OM,OP在直线AB上,其中∠OMN=∠POQ=60°.
(1)将图1中的三角板OPQ绕点O按逆时针方向旋转至图2的位置,使得边OP在∠MON的内部且平分∠MON,此时三角板OPQ旋转的角度为 °;
(2)三角板OPQ在绕点O按逆时针方向旋转时,若OP在∠MON的内部,试探究∠MOP与∠NOQ之间满足的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,将图1中的三角板MON绕点O以每秒2°的速度按顺时针方向旋转,同时将三角板OPQ绕点O以每秒3°的速度按逆时针方向旋转,将射线OB绕点O以每秒5°的速度沿逆时针方向旋转,旋转后的射线OB记为OE,射线OC平分∠MON,射线OD平分∠POQ.当射线OC,OD重合时,射线OE改为绕点O以原速按顺时针方向旋转,在OC,OD第二次相遇前,当∠COE=15°时,直接写出旋转时间t= 秒.
【练】
2.如图①,直线DE上有一点O,过点O在直线DE上方作射线OC,将一直角三角板AOB的直角顶点放在O处,∠AOB=90°,∠OAB=30°,一条直角边OA在射线OD上,另一边OB在直线DE上方,将直角三角板绕着点O按每秒10°的速度逆时针旋转一周停止,设旋转时间为t秒,且∠AOC=40°.
(1)若射线OC的位置保持不变,则当旋转时间t= 秒时,边AB所在直线与OC平行;
(2)如图②,在旋转的过程中,若射线OC的位置保持不变,是否存在某个时刻,使得射线OA,OC与OD中的某一条射线是另两条射线所成夹角的平分线?若存在,求出所有满足题意的t的取值,若不存在,请说明理由;
(3)在三角板AOB旋转过程的同时,射线OC绕着点O按每秒4°的速度逆时针旋转,当∠BOE﹣∠AOC=30°时,求出t的取值.
3.如图,OC是∠AOB的角平分线,OD⊥OB,OE是∠BOD的角平分线,∠AOE=85°.
(1)求∠COE;
(2)∠COE绕O点以每秒5°的速度逆时针方向旋转t秒(0<t<13),t为何值时∠AOC=∠DOE;
(3)射线OC绕O点以每秒10°的速度逆时针旋转,射线OE绕O点以每秒5°的速度顺时针旋转,若射线OC、OE同时开始旋转m秒(0<m<24.5)后得到∠AOC∠EOB,求m的值.
4.如图1,O为直线MN上的一点,过点O作射线OA使∠MOA=100°,将一直角三角板的顶点与点O重合,∠BOC=60°,OB在射线OM上,另一边OC在直线MN上方.将三角板BOC绕点O以每秒10°的速度顺时针旋转,当边OC与射线ON重合后,再以每秒15°的速度绕点O逆时针旋转,运动时间为t秒(0<t≤22).
(1)如图2,在三角板顺时针旋转过程中,使边OC在∠AON内部,且OC平分∠AON.此时,∠AOB= 度;
(2)在三角板逆时针旋转过程中,试探究∠BON与∠AOC之间满足什么等量关系,并说明理由;
(3)若在三角板旋转的同时,射线OA绕点O以每秒30°的速度顺时针旋转,并与三角板同时停止转动.当∠AOC=100°时,直接写出t的值.
5.如图,直线CD与EF相交于点O,∠COE=60°,将一直角三角尺AOB的直角顶点与O重合,OA平分∠COE.
(1)求∠BOD的度数;
(2)将三角尺AOB以每秒3°的速度绕点O顺时针旋转,同时直线EF也以每秒9°的速度绕点O顺时针旋转,设运动时间为t秒(0≤t≤40).
①当t为何值时,直线EF平分∠AOB;
②若直线EF平分∠BOD,直接写出t的值.
6.如图,已知直线PQ∥MN,点A在直线MN上,点B、C在直线PQ上,射线AD是∠CAN的三等分线,即∠CAN=3∠DAN,AC平分∠BAE,∠BAC=40°.
(1)如图1,若∠BAD=30°,求∠AEC的度数;
(2)如图2,在AE上有一点F,满足CF∥AD,且FG平分∠AFC交AB于点G,试探究∠AGF与∠ACB的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,若∠ABC=80°,∠BAC绕点A顺时针旋转,速度为6°每秒,记旋转中的∠BAC为∠B′AC′,∠C′AN的三等分线为AD′,即∠C′AN=3∠D′AN,同时BA绕点B逆时针旋转至BA′,速度始终为4°每秒,当AC′与射线AM重合时,∠B′AC′立即以原来速度的一半逆时针旋转,当AC′运动到与射线AN重合时,整个运动停止,设旋转时间为t秒,在旋转过程中,当AD′∥BA′时,请直接写出t的值.
7.已知:如图,AB∥CD,直线MN交AB于点M,交CD于点N,点E是线段MN上一点,P,Q分别在射线MB,ND上,连接PE,EQ,PF平分∠MPE,QF平分∠DQE.
(1)如图1,当PE⊥QE时,请求出∠PFQ的度数;
(2)如图2,求∠PEQ与∠PFQ之间的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,在(1)问的条件下,若∠APE=45°,∠MND=60°,过点P作PH⊥QF交QF的延长线于点H,将MN绕点N顺时针旋转,速度为每秒5°,直线MN旋转后的对应直线为M′N,同时将△FPH绕点P逆时针旋转,速度为每秒10°,△FPH旋转后的对应三角形为△F′PH′,当M′N首次落到CD上时,整个运动停止.在此运动过程中,经过t(t≥0)秒后,M′N恰好与△F′PH′的其中一条边所在直线平行,请直接写出所有满足条件的t的值.
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复杂动角问题(有运动速度)-答案
【例1】单动射线
1.已知∠AOB=120°,OC、OD分别是∠AOB内部的两条射线.
(1)如图1,若∠DOC=20°,OC平分∠AOB,OE为∠BOC内部的一条射线,∠BOE∠BOC,求∠DOE的度数;
(2)如图2,若OM、ON分别平分∠AOC,∠BOD,且∠MOC:∠DON=2:3,若∠DOC=20°,求∠MOD和∠CON的度数;
(3)如图3,C1为射线OB的反向延长线上一点,将射线OB绕点O顺时针以6°/s的速度旋转,旋转后OB对应射线为OB1,旋转时间为t秒(0<t≤40),OE平分∠AOB1,OF为∠C1OB1的三等分线,∠C1OF,若|∠C1OF﹣∠AOE|=30°,求t的值.
【解答】解:(1)∵∠AOB=120°,OC平分∠AOB,
∴∠AOC=∠BOC∠AOB=60°,
∵∠BOE∠BOC=20°,
∴∠COE=∠BOC﹣∠BOE=40°,
∵∠DOC=20°,
∴∠DOE=∠DOC+∠COE=20°+40°=60°;
(2)如图2中,设∠DOM=x°,则∠MOC=(x+20)°,∠DON(x+20)°,
∵OM、ON分别平分∠AOC,∠BOD,
∴∠AOM=∠MOC=(x+20)°,∠BON=∠DON(x+20)°,
∵∠AOB=120°,
∴(x+20)+x+3(x+20)=120,
解得x=8,
∴∠CON=42°﹣20°=22°,∠DOM=8°;
(3)①当∠BOB1≤60°时,
∵∠BOB1=6t,
∴∠AOB1=120°+6t,
∵OE平分∠AOB1,
∴∠AOEAOB1(120°+6t)=60°+3t,
∵∠C1OB1=360°﹣∠C1OB1=180°﹣6t,
∵∠C1OF∠C1OB1,
∴∠C1OF=60°﹣2t,
∵|∠C1OF﹣∠AOE|=30°,
∴60°+3t﹣60°+2t=30°或60°﹣2t﹣60°﹣3t=30°,
∴t=6或﹣6(舍弃),
②当∠BOB1>60°时,
同理t=30
综上所述,满足条件 t的值为6或30.
【练】
2.已知∠AOB=150°,OD为∠AOB内部的一条射线
(1)如图(1),若∠BOC=60°,OD为∠AOB内部的一条射线,∠COD∠BOC,OE平分∠AOB,求∠DOE的度数.
(2)如图(2),若OC、OD是∠AOB内部的两条射线,OM、ON分别平分∠AOD,∠BOC,且∠MOC≠∠NOD,求(∠AOC﹣∠BOD)/(∠MOC﹣∠NOD)的值.
(3)如图(3),C1为射线OB的反向延长线上一点,将射线OB绕点O顺时针以6°/s的速度旋转,旋转后OB对应射线为OB1,旋转时间为t秒(0<t≤35),OE平分∠AOB1,OF为∠C1OB1的三等分线,∠C1OF∠C1OB1,若|∠C1OF﹣∠AOE|=30°,直接写出t的值为 3秒或15秒 .
【解答】解(1)分两种情况:
①当射线OD在∠BOC的内部时,如图1所示,
∵OE平分∠AOB,
∴∠BOE∠AOB,
又∠AOB=150°,
∴∠BOE=75°,
又∵∠COD∠BOC,且∠BOC=60°,
∴∠BOD∠BOC60°=40°,
∴∠DOE=∠BOE﹣∠BOD=75°﹣40°=35°;
②当射线OD在∠AOC的内部时,
如图2所示,同理得:∠BOE=75°,
∵∠COD∠BOC60°=20°,
∴∠DOE=∠COD+∠BOC﹣∠BOE,
=20°+60°﹣75°,
=5°,
综上所述,∠DOE=35°或5°;
(2)∵OM、ON分别平分∠AOD,∠BOC,
∴∠MOD∠AOD,∠CON∠BOC,
又∠MOC=∠MOD﹣∠COD,∠NOD=∠CON﹣∠COD,
∴∠MOC﹣∠NOD=(∠MOD﹣∠COD)﹣(∠CON﹣∠COD),
∠AOD﹣∠COD﹣(∠BOC﹣∠COD),
(∠AOD﹣∠BOC),
而∠AOD=∠AOC+∠COD,∠BOC=∠BOD+∠COD,
∴∠MOC﹣∠NOD(∠AOC+∠COD﹣∠BOD﹣COD),
(∠AOC﹣∠BOD),
∴(∠AOC﹣∠BOD)/(∠MOC﹣∠NOD)2;
(3)①当∠BOB1≤30°时,
∵∠BOB1=6t,
∴∠AOB1=150°+6t,
∵OE平分∠AOB1,
∴∠AOEAOB1(150°+6t)=75°+3t,
∵∠C1OB1=360°﹣∠C1OB1=180°﹣6t,
∵∠C1OF∠C1OB1,
∴∠C1OF=60°﹣2t,
∵|∠C1OF﹣∠AOE|=30°,
∴75°+3t﹣60°+2t=30°或60°﹣2t﹣75°﹣3t=30°,
∴t=3或﹣9(舍弃)
②当∠BOB1>30°时,
同理t=15
故答案为:3秒或15秒.
3.已知:∠AOD=160°,OB,OM,ON是∠AOD内的射线.
(1)如图1,若OM平分∠AOB,ON平分∠BOD.当射线OB绕点O在∠AOD内旋转时,∠MON= 80 度.
(2)OC也是∠AOD内的射线,如图2,若∠BOC=20°,OM平分∠AOC,ON平分∠BOD,当∠BOC绕点O在∠AOD内旋转时,求∠MON的大小.
(3)在(2)的条件下,若∠AOB=10°,当∠BOC在∠AOD内绕O点以每秒2°的速度逆时针旋转t秒,如图3,若∠AOM:∠DON=2:3,求t的值.
【解答】解:(1)∵OM平分∠AOB,ON平分∠BOD,
∴∠BOM∠AOB,∠BON∠BOD,
∴∠MON=∠BOM+∠BON
(∠AOB+∠BOD)
∠AOD
=80°,
故答案为:80;
(2)∵OM平分∠AOC,ON平分∠BOD,
∴∠MOC∠AOC,∠BON∠BOD,
即∠MON=∠MOC+∠BON﹣∠BOC
∠AOC∠BOD﹣∠BOC
(∠AOC+∠BOD)﹣∠BOC
(∠AOB+∠BOC+∠BOD)﹣∠BOC
(∠AOD+∠BOC)﹣∠BOC
180°﹣20°
=70°;
(3)∵∠AOM (10°+2t+20°),∠DON (160°﹣10°﹣2t),
又∵∠AOM:∠DON=2:3,
∴3(30°+2t)=2(150°﹣2t),
得t=21.
答:t为21秒.
4.已知:OC、OD、OE是∠AOB内的射线,∠AOB=140°.
(1)如图1,OD是∠AOC的平分线,OE是∠BOC的平分线,∠DOE= 70 度;
(2)如图2,OF也是∠AOB内的射线,若∠FOC=20°,OD平分∠AOF,OE平分∠COB,求∠DOE的大小;
(3)在(2)的条件下,射线OC从边OA开始绕O点以每秒2°的速度顺时针旋转t秒,如图3,若∠AOD:∠BOE=2:3,求t的值.
【解答】解:(1)∵OD是∠AOC的平分线,OE是∠BOC的平分线,
∴∠DOC∠AOC,∠COE∠BOC,
∴∠DOE∠AOC∠BOC∠AOB,
∵∠AOB=140°,
∴∠DOE=70°,
故答案为:70;
(2)设∠AOC=x°,则∠AOF=(x+20)°,∠BOC=(140﹣x)°,
∵OD平分∠AOF,OE平分∠COB,
∴∠DOF∠AOF(x+20),
∠COE∠BOC(140﹣x),
∵∠DOE=∠DOF+∠FOE=∠DOF+(∠COE﹣∠COF)=∠DOF+∠COE﹣∠COF,
∴∠DOE(x+20)(140﹣x)﹣20=60°;
(3)由题可知:∠AOC=2t,
∴∠AOF=(2t+20)°,∠BOC=(140﹣2t)°,
∵OD平分∠AOF,OE平分∠COB,
∴∠AOD∠AOF=(t+10)°,∠BOE∠BOC=(70﹣t)°,
又∠AOD:∠BOE=2:3,
∴(t+10):(70﹣t)=2:3,
解得t=22.
5.点O为直线AB上一点,过点O作射线OC,使∠BOC=150°,OD平分∠AOC(如图1).将一直角三角板的直角顶点放在点O处,设直角三角板两直角边分别为OM、ON(ON<OM,∠MON=90°).边OM在射线OB上.
(1)在图1中,∠AOD= 15° ;
(2)如图2所示,将直角三角板绕点O按每秒5°的速度沿逆时针方向旋转一周,在旋转的过程中,当OM与OD垂直时,则旋转时间t的值为多少秒?
(3)将直角三角板绕点O顺时针旋转,当OM在∠AOC内部运动时,请直接写出此时∠CON与∠AOM的数量关系.
【解答】解:(1)∵∠BOC=150°,∠AOB=180°,
∴∠AOC=∠AOB﹣∠BOC=180°﹣150°=30°,
又∵OD平分∠AOC,
∴∠AOD∠AOC30°=15°.
故答案为:15°;
(2)当旋转时间为t秒时,∠BOM=5t°,
根据题意得:180°﹣5t°﹣15°=90°或5t°﹣(180°﹣15°)=90°,
解得:t=15或t=51.
答:旋转时间t的值为15或51秒;
(3)当OM在∠AOC内部运动时,∠COM=∠AOC﹣∠AOM=30°﹣∠AOM,
又∵∠COM+∠CON=∠MON=90°,
∴30°﹣∠AOM+∠CON=90°,
∴∠CON=∠AOM+60°.
6.如图1,平面上顺时针排列射线OA,OB,OC,OD,∠BOC=90°,∠AOD在∠BOC外部且为钝角,∠AOB:∠COD=5:7,射线OM,ON分别平分∠AOC,∠AOD(题目中所出现的角均小于180°且大于0°).
(1)若∠AOD=150°,∠AOM= 70° ,∠CON= 145° ;
(2)5∠CON﹣2∠AOM的值是否随着∠AOD的改变而改变?若不变,求出该定值;若改变,请说明理由;
(3)在(1)的条件下,将∠AOB绕点O以每秒4°的速度顺时针旋转得到∠A1OB1(OA,OB的对应边分别是OA1,OB1),若旋转时间为t秒(0<t<90),当∠A1OC+10°=∠B1OD时,求出t的值.
【解答】解:(1)∵∠BOC=90°,∠AOD=150°,
∴∠AOB+∠COD=120°,
∵∠AOB:∠COD=5:7,
∴∠AOB=50°,∠COD=70°;
∴∠AOC=∠AOB+∠BOC=140°,
∵OM,ON分别平分∠AOC,∠AOD,
∴∠AOM∠AOC=70°,∠DON∠AOD=75°,
∴∠CON=∠DON+∠COD=145°,
故答案为:70°,145°;
(2)5∠CON﹣2∠AOM的值不会随着∠AOD的改变而改变,理由如下:
设∠AOD=α,
∵∠BOC=90°,∠AOD=α,
∴∠AOB+∠COD=270°﹣α,
∵∠AOB:∠COD=5:7,
∴∠AOB(270°﹣α),∠COD(270°﹣α),
∴∠AOC=∠AOB+∠BOC=202.5°α,
∵OM,ON分别平分∠AOC,∠AOD
∴∠AOM∠AOC=101.25°α,∠DON∠AODα,
∴∠CON=∠DON+∠COD=157.5°α,
∴5∠CON﹣2∠AOM=5(157.5°α)﹣2(101.25°α)=585°,
∴5∠CON﹣2∠AOM的值不会随着∠AOD的改变而改变;
(3)∵∠AOC=90°+50°=140°,∠BOD=70°+90°=160°,
①当∠A1OC=140°﹣4t,∠B1OD=160°﹣4t(t∠35)时,
∵∠A1OC+10°=∠B1OD,
∴140°﹣4t+10°=160°﹣4t,
此时,无解;
②当∠A1OC=4t﹣140°,∠B1OD=160°﹣4t(35∠t∠40)时,
∵∠A1OC+10°=∠B1OD,
∴4t﹣140°+10°=160°﹣4t,
解得,t;
③当∠A1OC=4t﹣140°,=B1OD=4t﹣160°(t>40),
∵∠A1OC+10°=∠B1OD,
∴4t﹣140°+10°=4t﹣160°,
此时无解.
∴t.
【例2】双动射线
1.如图,∠AOB是直角,射线OC从OA出发,以每秒8度的速度顺时针方向转动;射线OD从OB出发,以每秒2度的速度逆时针方向转动.当OC与OA成一直线时停止转动.
(1) 9 秒时,OC与OD重合;
(2)当OC与OD的夹角是30度时,求转动的时间是多少秒?
(3)若OB平分∠COD,求转动的时间是多少秒?
【解答】解:(1)∵∠AOB是直角,射线OC从OA出发,以每秒8度的速度顺时针方向转动;射线OD从OB出发,以每秒2度的速度逆时针方向转动,
∴设x秒时,OC与OD重合,则8x+2x=90,
解得:x=9,
故答案为9
(2)设转动t秒时,OC与OD的夹角是30度
根据题意,得:8t+2t=90﹣30或8t+2t=90+30
解之得t=6或t=12
答:当转动6秒或12秒时,OC与OD的夹角是30度;
(3)设转动m秒时,OB平分∠COD
则:8m﹣90=2m
解之得:m=15
答:转动15秒时,OB平分∠COD.
【练】
2.如图所示,已知直线AB、CD相交于O,∠AOC=60°,射线OP从OA位置起始,绕点O逆时针旋转,终边OP与始边OA形成的角度为α.
问题1:若OP逆时针旋转180°停止,则
(1)α= 30° 时,OP平分∠AOC;
(2)α= 150° 时,OP⊥OC;
(3)α= 40°或120° 时,∠AOP=2∠POC;
问题2:若OP逆时针旋转的速度为每秒8°,在OP匀速旋转的同时,直线CD也从如图的位置开始绕点O逆时针匀速旋转,旋转速度为每秒5°,当OP完成旋转一周时,CD也同时停止旋转,设旋转时间为t(t>0)秒.
(1)旋转时间t为多少时,射线OP与OC重合,请写出求解过程.
(2)观察旋转全过程,判断旋转时间t为多少时,射线OP平分∠AOC.请直接写出t的值,(注:∠AOC指大于0°且小于180°的角)
【解答】解:问题1(1)∵∠AOC=60°且射线OP从OA位置起始,绕点O逆时针旋转
当OP平分∠AOC时,α=30°
故答案为30°
(2)∵∠AOC=60°且射线OP从OA位置起始,绕点O逆时针旋转
当OP⊥OC;α=60°+90°=150°
故答案为:150°
(3)①当α<60°时,∵∠AOP=2∠POC且∠AOC=60°
∴∠AOC=∠AOP+∠POC=60°
解得∠POC=20°
所以α=∠AOP=2∠POC=40°
②当α>60°时,∵∠AOP=2∠POC且∠AOC=60°
∴∠AOP=∠AOC+∠POC=2∠POC
解得:∠POC=60°
∴∠AOP=2∠POC=120°
综合①②α=40°或120°
故答案为:40°或120°
问题2:(1)由题意8t=5t+60,
解得t=20,
答:旋转时间t为20秒时,射线OP与OC重合.
(2)依题意列方程:2×8t=5t+60
解得:t;
或2×(360﹣8t)=180﹣(5t+60﹣180),
解得:t.
答:旋转时间t为或秒时,射线OP平分∠AOC.
3.如图1,A,O,B三点在一条直线上,且∠AOC=24°,∠BOD=78°,射线OM,ON分别平分∠AOD和∠BOD.如图2,将射线OA以每秒8°的速度绕点O逆时针旋转一周,同时将∠COD以每秒6°的速度绕点O逆时针旋转,射线OM,ON分别平分∠AOD和∠BOD,当射线OC与射线OB重合时,∠COD停止运动.设射线OA的运动时间为t秒.
(1)如图1,运动开始前,∠MON= 90 °;
(2)若ON在OB上方,当t为何值时,射线OD平分∠BOM?
(3)旋转过程中,是否存在某一时刻使得∠MON=46°?若存在,请直接写出t的值;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)∵射线OM,ON分别平分∠AOD和∠BOD,
∴∠DOM∠AOD,∠DON∠BOD.
∴∠DOM+∠DON(∠AOD+∠BOD)180°=90°,
∴∠MON=90°,
故答案为:90.
(2)∵射线OA以每秒8°的速度绕点O逆时针旋转一周,同时将∠COD以每秒6°的速度绕点O逆时针旋转,
∴∠AOD=180°﹣78°+6°t﹣8°t=102°﹣2°t,
∵射线OM平分∠AOD,
∴∠DOM=∠AOD=51°﹣t,
∵∠BOD=78°﹣6°t,
∴51°﹣t=78°﹣6°t,
解得:t=5.4.
故当t=5.4时,射线OD平分∠BOM.
(3)存在某一时刻使得∠MON=46°,理由如下:
①当ON在OB上方,此时有:∠DOM+∠DON=46°,
即:(102°﹣2°t)(78°﹣6°t)=46°,
解得:t=11;
②当ON在OB下方,此时有:∠DOM﹣∠DON=46°,
即:(102°﹣2°t)(6°t﹣78°)=46°,
解得:t=11;
③当∠COD停止运动,OA继续旋转时,此时有OA旋转272°,∠MON=46°,
t=272°÷8°=34.
综上所述:当t=11或34时,∠MON=46°.
4.点O在直线MN上,在直线MN的下方作射线OA、OA',满足∠AOM=∠A'ON=α(其中0°≤α≤180°),将射线OA绕着点O逆时针旋转90°得到射线OB.
(1)①如图1,当α=35°时,直接写出∠A'OB的度数;
②若∠AOM比∠A'OB大15°,求出∠AOM的值;
(2)如图2,若∠AOM=35°,射线OP从OA开始绕着O点以5°/s的速度逆时针旋转至ON结束,设旋转时间为t s,射线OQ是由射线OP绕O点逆时针旋转120°得到,作射线OC平分∠AOP,当∠CON∠QON为定值时,求t的取值范围及对应的定值.
【解答】解:(1)①∵∠AOM+∠AOA′+∠A′ON=180°,
∴∠AOA′=180°﹣35°﹣35°=110°,
∴∠A′OB=∠AOA′﹣∠AOB=110°﹣90°=20°;
②当0°<α≤45°时,OB在OA′左侧,
∴∠A′OB=180°﹣∠AOM﹣∠AOB﹣∠A′ON=180°﹣α﹣90°﹣α=90°﹣2α,
∵∠AOM比∠A'OB大15°,
∴α=90°﹣2α+15°,
解得:α=35°;
当45°<α<90°时,OB在OA′右侧,如图:
∴∠A′OB=∠AOB+∠AOM+∠A′ON﹣180°=2α﹣90°,
∵∠AOM比∠A'OB大15°,
∴α=2α﹣90°+15°,
解得:α=75°,符合题意;
当90°≤α<135°时,OB在MN上及上面时,如图:
∴∠A′OB=∠A′ON﹣(180°﹣∠AOM)+90°=2α﹣90°,
∵∠AOM比∠A'OB大15°,
∴α=2α﹣90°+15°,
解得:α=75°,不符合题意;
当135°≤α<180°时,OB在MN上面时,如图:
∴∠A′OB=360°﹣[∠AOM+∠AOB﹣(180°﹣∠A′ON)]=450°﹣2α,
∵∠AOM比∠A'OB大15°,
∴α=450°﹣2α+15°,
解得:α=155°,符合题意;
∴∠AOM的值为35°或75°或155°;
(2)∵∠AOM=35°,
∴∠AON=145°,
当OQ在MN下面时,即0<t<5时,
∠CON+∠QON=180°﹣35°5°t(180°﹣120°﹣35°﹣5°t)=157.5°﹣5°t;
当OQ在MN上面时,即5≤t≤29时,
∠CON+∠QON=180°﹣35°5t(35°+5°t+120°﹣180°)=132.5°.
5.如图1,O为直线AD上一点,射线OC在∠AOB内部,且∠AOB:∠BOD=7:2.
(1)若OC平分∠AOB,求∠COD的度数;
(2)如图2,若∠BOC=84°,有一条射线OP绕着点O旋转,当∠AOP=∠AOC时,求∠BOP的度数;
(3)如图3,在(2)的条件下,射线OE从射线OC开始绕O点逆时针方向旋转,速度为6°/s,射线OF从射线OB开始绕着点O顺时针方向旋转,速度为4°/s.两条射线OE、OF同时开始运动,当射线OF与射线OD首次重合时,两射线都停止运动,运动时间为t秒.当t的取值范围为多少时,代数式的值是定值,请求出该范围和该定值.(本小题出现的角均小于平角)
【解答】解:(1)∵∠AOB:∠BOD=7:2,∠AOB+∠BOD=180°,
设∠AOB=7x,∠BOD=2x,
∴7x+2x=180°,
解得x=20°,
∴∠AOB=140°,∠BOD=40°,
∵OC平分∠AOB,
∴∠AOC=∠BOC∠AOB=70°,
∴∠COD=∠COB+∠BOD=70°+40°=110°.
(2)∵∠AOB=140°,∠BOC=84°,
∴∠AOC=∠AOB﹣∠BOC=56°.
当射线OP在直线AD下方时,
∠BOP=∠DOB+∠DOP=40°+(180°﹣56°)=164°;
当射线OP在直线AD上方时,此时OP与OC重合,
∠BOP=∠BOC=84°.
综上所述,∠BOP的度数为164°或84°.
(3)∵∠BOD=40°,
∴当t=10s时,两射线停止运动.
∵∠BOE=∠BOC+∠COE=(84+6t)°,
∠DOF=∠BOD﹣∠BOF=(40﹣4t)°,
∴11∠BOE+39∠DOF=11×(84+6t)°+39×(40﹣4t)°=(2484﹣90t)°,
当∠EOF=180°时,
即∠COE+∠BOC+∠BOF=6t+84°+4t=180°,
解得t=9.6.
∵题中出现的角均小于平角,
∴t≠9.6.
当0≤t<9.6时,∠EOF=∠COE+∠BOC+∠BOF=6t+84°+4t=(84+10t)°,
∴,不是定值,不符合题意;
当9.6<t≤10时,∠EOF=360°﹣(84+10t)°=(276﹣10t)°,
∴9,为定值,
综上所述,当9.6<t≤10时,代数式是定值,定值为9.
6.如图,两条直线AB,CD相交于点O,且∠AOC=90°,射线OM从OB开始绕O点逆时针方向旋转,速度为15°/s,射线ON同时从OD开始绕O点顺时针方向旋转,速度为12°/s.两条射线OM,ON同时运动,运动时间为t秒.(本题出现的角均小于平角)
(1)当t=2时,∠MON= 144° ,∠AON= 66° ;
(2)当0<t<12时,若∠AOM=3∠AON﹣60°,试求出t的值;
(3)当0<t<6时,探究的值,问:t满足怎样的条件是定值;满足怎样的条件不是定值?
【解答】解:(1)由题意得:∠MON=∠BOM+∠BOD+∠DON=2×15°+90°+2×12°=144°,
∠AON=∠AOD﹣∠DON=90°﹣24°=66°,
故答案为:144°,66°;
(2)当ON与OA重合时,t=90÷12=7.5(s),
当OM与OA重合时,t=180°÷15=12(s),
①如图所示,当0<t≤7.5时,∠AON=90°﹣12t°,∠AOM=180°﹣15t°,
由∠AOM=3∠AON﹣60°,可得180﹣15t=3(90﹣12t)﹣60,
解得t,
②如图所示,当7.5<t<12时,∠AON=12t°﹣90°,∠AOM=180°﹣15t°,
由∠AOM=3∠AON﹣60°,可得180﹣15t=3(12t﹣90)﹣60,
解得t=10,
综上,t的值为秒或10秒;
(3)当∠MON=180°时,∠BOM+∠BOD+∠DON=180°,
∴15t+90+12t=180,解得t,
①如图所示,当0<t时,∠COM=90°﹣15t°,∠BON=90°+12t°,
∠MON=∠BOM+∠BOD+∠DON=15t°+90°+12t°,
∴1(定值),
②如图所示,当t<6时,∠COM=90°﹣15t°,∠BON=90°+12t°,
∠MON=360°﹣(∠BOM+∠BOD+∠DON)=360°﹣(15t°+90°+12t°)=270°﹣27t°,
∴(不是定值).
综上所述,当0<t时,的值是1;当t<6时,的值不是定值.
7.如图,两个形状、大小完全相同的含有30°、60°的三角板如图①放置,PA、PB与直线MN重合,且三角板PAC,三角板PBD均可以绕点P旋转.
(1)直接写出∠DPC的度数;
(2)若三角板PAC的边PA从PN处开始绕点P逆时针旋转一定角度(如图②),若PF平分∠APD,PE平分∠CPD,求∠EPF的度数;
(3)在图①基础上,若三角板PAC的边PA从PN处开始绕点P逆时针旋转,转速为6°/秒,同时三角板PBD的边PB从PM处开始绕点P顺时针旋转,转速为2°秒,(当三角板PAC旋转一周后,两块三角板停止运动),请直接写出在旋转过程中,当2∠CPD=3∠BPM时的旋转时间.
【解答】解:(1)∵∠DPC=180°﹣∠CPA﹣∠DPB,∠CPA=60°,∠DPB=30°,
∴∠DPC=180°﹣30°﹣60°=90°;
(2)设∠CPE=∠DPE=x,∠CPF=y,
则∠APF=∠DPF=2x+y,
∵∠CPA=60°,
∴y+2x+y=60°,
∴x+y=30°
∴∠EPF=x+y=30°;
(3)设旋转时间为t秒,则有:∠BPM=2t°,
∵三角板PAC旋转一周后,两块三角板停止运动,
∴0≤t60,
①当PC与PD第一次重合时,2t+6t=90,
解得:t,
∴0≤t时,如图3.1所示:
∠CPD=90°﹣6t°﹣2t°=90°﹣8t°,
由2∠CPD=3∠BPM得:2(90﹣8t)=3×2t,
解得:t;
②当t,如图3.2所示:
∠CPD=6t°﹣(90°﹣2t°)=(8t﹣90)°,
由2∠CPD=3∠BPM得:2(8t﹣90)=3×2t,
解得:t=18;
③当PC与PD第二次重合时,2t+6t﹣90=360,
解得:t,
当t时,如图3.3所示:
∠CPD=360°﹣6t°+90°﹣2t°=(450﹣8t)°,
由2∠CPD=3∠BPM得:2(450﹣8t)=3×2t,
解得:t;
④当t≤60时,如图3.4所示:
∠CPD=2t°﹣90°+6t°﹣360°=8t°﹣450°,
由2∠CPD=3∠BPM得:2(8t﹣450)=3×2t,
解得:t=90(不合题意,舍去);
综上所述:当2∠CPD=3∠BPM,旋转的时间为秒或18秒或.
8.已知∠AOB=90°,∠COD=80°,OE是∠AOC的角平分线.
(1)如图1,若∠AOD∠AOB,则∠DOE= 25° ;
(2)如图2,若OF是∠AOD的角平分线,求∠AOE﹣∠DOF的值;
(3)在(1)的条件下,若射线OP从OE出发绕O点以每秒12°的速度逆时针旋转,射线OQ从OD出发绕O点以每秒8°的速度顺时针旋转,若OP、OQ同时开始旋转t秒(0<t)后得到∠COP∠AOQ,求t的值.
【解答】解:(1)∵∠AOB=90°,
∴∠AOD∠AOB=30°,
∵∠COD=80°,
∴∠AOC=∠AOD+∠COD=30°+80°=110°,
∵OE平分∠AOC,
∴∠AOE=∠COE∠AOC=55°,
∴∠DOE=∠AOE﹣∠AOD=55°﹣30°=25°;
故答案为:25°;
(2)∵OF平分∠AOD,
∴∠AOF=∠DOF∠AOD,
∵OE平分∠AOC,
∴∠AOE∠AOC,
∴∠AOE﹣∠AOF∠AOC∠AOD(∠AOC﹣∠AOD)∠COD,
∵∠COD=80°,
∴∠AOE﹣∠DOF80°=40°;
(3)分三种情况:
①当射线OP、OQ在∠AOC内部时,
∵30﹣8t≥0,
∴t≤3.75,
即0<t≤3.75时,
由题意得:∠POE=(12t)°,∠DOQ=(8t)°,
∴∠COP=∠COE﹣∠POE=(55﹣12t)°,∠AOQ=∠AOD﹣∠DOQ=(30﹣8t)°,
∵∠COP∠AOQ,
∴55﹣12t(30﹣8t),
解得:t(舍去);
②当射线OP在∠AOC内部时,射线OQ在∠AOC外部时,
∵55﹣12t≥0,
∴t≤4.5,
即3.75<t≤4.5时,
则∠COP=∠COE﹣∠POE=(55﹣12t)°,∠AOQ=∠DOQ﹣∠AOD=(8t﹣30)°,
∴55﹣12t(8t﹣30),
解得:t;
③当射线OP、OQ在∠AOC外部时,
∵0<t,
∴16.75,
即4.5<t<16.75时,
则∠COP=∠POE﹣∠COE=(12t﹣55)°,∠AOQ=∠DOQ﹣∠AOD=(8t﹣30)°,
∴12t﹣55(8t﹣30),
解得:t;
综上所述,t的值为秒或秒.
9.已知:如图1,点A、O、B依次在直线MN上,现将射线OA绕点O沿顺时针方向以每秒3°的速度旋转,同时射线OB绕点O沿逆时针方向以每秒6°的速度旋转,如图2,设旋转时间为t(0秒≤t≤30秒).
(1)则∠MOA= 3t 度,∠NOB= 6t 度(用含t的代数式表示);
(2)在运动过程中,当∠AOB达到81°时,求t的值;
(3)在旋转过程中是否存在这样的t,使得∠NOB=2∠AOB,如果存在,直接写出t的值;如果不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)由题意得:∠MOA=3t°,∠NOB=6t°,
故答案为:3t,6t;
(2)①当OA与OB重合前,有:
3t+6t+81=180,
解得:t=11,
②当OA与OB重合后,有:
3t+6t﹣81=180,
解得:t=29,
故t的值为11秒或29秒;
(3)①当OA与OB重合前,有:
6t=2(180﹣3t﹣6t),
解得:t=15,
②当OA与OB重合后,有:
6t=2[3t﹣(180﹣6t)],
解得:t=30,
故t的值为15秒或30秒.
10.射线OM在∠AOB内部,射线OC从射线OM的位置开始以每秒10°的速度绕点O逆时针方向旋转;同时,射线OD从射线OB的位置开始以每秒20°的速度绕点O逆时针方向旋转:
(1)若∠AOB=100°,当射线OC、OD运动了2秒,求∠AOC+∠MOD的值;
(2)若射线OC、OD在∠AOB内部时,总有∠MOD=2∠AOC,试探究∠AOM与∠AOB之间满足什么等量关系,并说明理由;
(3)在(2)的条件下,过点O作射线ON,且∠AON﹣∠BON=∠MON,求的值.
【解答】解:(1)由题意可得:∠COM=2×10°=20°,∠BOD=2×20°=40°,
∴∠AOC+∠MOD=∠AOB﹣(∠COM+∠BOD)=100°﹣60°=40°,
(2)∠AOB=3∠AOM,理由如下:
由题意可知,在相同的时间内满足:∠BOD=2∠COM,
∵∠MOD=2∠AOC,
∴∠BOD+∠MOD=2∠COM+2∠AOC=2(∠COM+∠AOC)=2∠AOM,
即:∠BOM=2∠AOM,
∴∠AOB=∠BOM+∠AOM=2∠AOM+∠AOM=3∠AOM;
(3)解:如图①:
∵∠AON﹣∠BON=∠MON,∠AON=∠AOM+∠MON,
∴∠AOM+∠MON﹣∠BON=∠MON,
∴∠AOM=∠BON,
由(2)可知:∠AOB=3∠AOM,
∴∠MON=∠AOB﹣∠AOM﹣∠BON=3∠AOM﹣∠AOM﹣∠AOM=∠AOM,
∴∠AOB=3∠MON,
∴.
如图②:
∵∠AON﹣∠BON=∠MON,∠AON﹣∠BON=∠AOB,
∴∠AOB=∠MON
∴1.
综上,或1.
11.已知OC是∠AOB内部的一条射线,M,N分别为OA,OC上的点,线段OM,ON同时分别以20°/s,10°/s的速度绕点O逆时针旋转一周,设旋转时间为t秒.
(1)如图①,若∠AOB=120°,当OM、ON逆时针旋转到OM'、ON'处,
①若OM,ON旋转时间t=3时,则∠BON'+∠COM'= 30° ;
②若OM'平分∠AOC,ON'平分∠BOC,求∠M'ON'的值;
(2)如图②,若∠AOB=3∠BOC,OM,ON分别在∠AOC,∠BOC内部旋转时,请猜想∠COM与∠BON的数量关系,并说明理由.
(3)若∠AOC=70°,OM,ON在旋转的过程中,当∠MON=20°,求t的值.
【解答】解:(1)①∵线段OM、ON分别以20°/s、10°/s的速度绕点O逆时针旋转3s,
∴∠AOM'=3×20°=60°,∠CON'=3×10°=30°,
∴∠BON'=∠BOC﹣30°,∠COM'=∠AOC﹣60°,
∴∠BON'+∠COM'=∠BOC﹣30°+∠AOC﹣60°=∠AOB﹣90°,
∵∠AOB=120°,
∴∠BON'+∠COM'=120°﹣90°=30°.
故答案为30°;
②∵OM'平分∠AOC,ON'平分∠BOC,
∴,,
∴,
即∠M′ON′=60°;
(2)∠COM=2∠BON,理由如下:
设∠BOC=x,则∠AOB=3∠BOC=3x,∠AOC=2x,
∵旋转t秒后,∠AOM=20t,∠CON=10t,
∴∠COM=2x﹣20t=2(x﹣10t),∠NOB=x﹣10t,
∴∠COM=2∠BON;
(3)设旋转t秒后,
①当OM与ON重合之前时,
可得:70°﹣20t+10t=20°,
解得:t=5;
②当OM与ON重合之后,且OM没有到达OA时,
可得:20t﹣10t﹣70°=20°,
解得:t=9;
③当OM旋转一周后,ON没有经过OA时,
10t+70°+20°=360°,
解得:t=27;
④当OM旋转一周后,ON经过OA后时,
10t+70°﹣20°=360°,
解得:t=31.
综上所述,所求t的值为5或9或27或31.
12.已知∠AOB=120°,∠COD=40°,OM平分∠AOC,ON平分∠BOD(图中的角均大于0°且小于180°).
(1)如图1,求∠MON的度数;
(2)若OD与OB重合,OC从图2中的位置出发绕点O逆时针以每秒10°的速度旋转,同时OD从OB的位置出发绕点O顺时针以每秒5°的速度旋转,旋转时间为t秒.
①当8<t<24时,试确定∠BOM与∠AON的数量关系;
②当0<t<26且t时,若|∠MON﹣∠COD|∠AOB,求t的值.
【解答】解:(1)∵∠AOB=120°,∠COD=40°,
∴∠AOC=120°﹣∠BOC,∠BOD=40°﹣∠BOC,
∵OM平分∠AOC,ON平分∠BOD,
∴∠MOC∠AOC (120°﹣∠BOC),∠BON∠BOD (40°﹣∠BOC)
∴∠MON=∠MOC+∠BOC+∠BON=60°+20°=80°;
(2)①如图1,
则∠AOM∠AOC (10t﹣80°)=5t﹣40°,
∠BON∠BOD5t t,
∴∠BOM=∠AOB+∠AOM=120°+5t﹣40°=5t+80°.
当t=20时,∠AOM=5t﹣40°=60°,∠BOM=5t+80°=180°(与题意不符).
当8<t<20时,
∠BOM=∠AOB+∠AOM=120°+5t﹣40°=5t+80°.
∠AON=∠AOB+∠BON=120° t,
∴2∠AON﹣∠BOM=240°+5t﹣5t﹣80°=160°;
当20<t<24时,如图2,
则∠BOM=360°﹣(∠AOM+∠AOB)=360°﹣(5t﹣40°+120°)=280°﹣5t,
∠AON=∠AOB+∠BON=120° t,
∴2∠AON+∠BOM=2(120° t)+(280°﹣5t)=520°,
综上,当8<t<20时,2∠AON﹣∠BOM=160°;当20<t<24时,2∠AON+∠BOM=520°;
②若∠COD=180°,则t s,
若∠MON=180°,则t s,
若∠COD=0°,则t s.
当0<t时,如图3,
∠MON=∠AOM+∠BON+∠AOB∠AOC∠BOD+∠AOB (10t﹣80°)5t+120° t+80°,
∠COD=10t+40°+5t=15t+40°,
∵|∠MON﹣∠COD|∠AOB,
∴|( t+80°)﹣(15t+40°)|120°,
∴t,或t (舍去),
当t 时,如图4,
∠MON∠AOC∠BOD+∠AOB (10t﹣80°)5t+120° t+80°,
∠COD=360°﹣∠AOC﹣∠BOD﹣∠AOB=360°﹣(10t﹣80°)﹣5t﹣120°=320°﹣15t,
∵|∠MON﹣∠COD|∠AOB,
∴|( t+80°)﹣(320°﹣15t)|120°,
∴t=12,或t (舍去),
当t 时,如图5,
∠MON=360°∠AOC∠BOD﹣∠AOB=360° (10t﹣80°)5t﹣120°=280° t,
∠COD=360°﹣∠AOC﹣∠BOD﹣∠AOB=360°﹣(10t﹣80°)﹣5t﹣120°=320°﹣15t,
∵|∠MON﹣∠COD|∠AOB,
∴|( t+280°)﹣(320°﹣15t)|120°,
∴t (舍去),或t (舍去),
当t<26时,
∠MON=360°∠AOC∠BOD﹣∠AOB=360° (10t﹣80°)5t﹣120°=280° t,
∠COD=(10t+40°+5t)﹣360°=15t﹣320°,
∵|∠MON﹣∠COD|∠AOB,
∴|280° t﹣(15t﹣320°)|120°,
∴t 或t=28(舍去).
综上,t 或12或.
故答案为: 或12或.
13.为便于夜间航行船只查看长江航道及河床两岸的情况,长江航道管理局在如图所示MN水域地带的两岸M、N处分别安置了一盏可以不断匀速旋转地探照灯.设MN水域地带两岸AB∥CD,点N处探照灯射出的光线自ND开始顺时针旋转,点M处探照灯射出的光线自MB开始顺时针旋转,当两灯射出的光线旋转至各自岸边时立即反向旋转,旋转中常常出现交叉照射,若点N处射出的光线每秒旋转a度,点M处射出的光线每秒旋转b度.且.
(1)求a,b的值;
(2)如图2,设两灯同时开始旋转,点N处探照灯射出的光线在旋转到NC之前,若两盏探照灯射出的光线在点F处交叉照射,是否存在点F使得过F作FE⊥NF交AB于点E,且∠MFE=30°,若存在,求∠MNF的度数;若不存在,说明理由;
(3)设点M处探照灯先旋转15秒后,点N处探照灯才开始一起旋转,记两盏灯一起旋转的时间为t秒.当点M处探照灯射出的光线首次旋转至MA位置之前,能否出现两盏探照灯射出的光线互相平行,若能,直接写出所有t的值;若不能,说明理由.
【解答】解:(1)由题意得:,
解得a=5,b=2,
(2)如图(2)所示:
假设存在点F满足题目要求,设此时的旋转时间为t秒,
则必有 5t<180,即t<36,且∠EMF=2t,∠FNC=180﹣5t,
过点F作FG∥AB,由题意得FG∥CD,
∴∠MFG=2t,∠GFN=180﹣5t,
即∠MFN=180﹣3t,
∵FE⊥NF,∠MFE=30°,
∴∠MFN=60°,
即 180﹣3t=60,解得t=40,
但40>36,不合乎要求,
所以这样的点F不存在,
(3)设N灯转动t秒,两灯的光束互相平行,
依题意得0<t<87,
①当0<t<18时,5t=15×2+2t,解得:t=10,
②当18<t<72时,5t﹣180+(15×2+2t)=180,解得:t,
③当72<t<87时,5t﹣360=2t+15×2,解得:t=130>87(不合题意,舍去),
综上所述,当t=10秒或秒时,两灯的光束互相平行.
14.汛期即将来临,防汛指挥部在某水域一危险地带两岸各安置了一探照灯,便于夜间查看河水及两岸河堤的情况.如图,灯A射出的光束自AM顺时针旋转至AN便立即回转,灯B射出的光束自BP顺时针旋转至BQ便立即回转,两灯不停交叉照射巡视.若灯A射出的光束转动的速度是a°/秒,灯B射出的光束转动的速度是b°/秒,且a、b满足|a﹣3b|+(a+b﹣4)2=0.假定这一带水域两岸河堤是平行的,即PQ∥MN,且∠BAN=45°.
(1)求a、b的值;
(2)如图2,两灯同时转动,在灯A射出的光束到达AN之前,若两灯射出的光束交于点C,过C作CD⊥AC交PQ于点D,若∠BCD=20°,求∠BAC的度数;
(3)若灯B射线先转动30秒,灯A射出的光束才开始转动,在灯B射出的光束到达BQ之前,A灯转动几秒,两灯的光束互相平行?
【解答】解:(1)∵|a﹣3b|+(a+b﹣4)2=0.
又∵|a﹣3b|≥0,(a+b﹣4)2≥0.
∴a=3,b=1;
(2)设A灯转动时间为t秒,
又∵PQ//MN,
∴∠BCA=∠CBD+∠CAN=t+180°﹣3t=180°﹣2t,
∵∠ACD=90°,
∴∠BCD=90°﹣∠BCA=90°﹣(180°﹣2t)=2t﹣90°=20°,
∴t=55°,
∵∠CAN=180°﹣3t,
∴∠BAC=45°﹣(180°﹣3t)=3t﹣135°=165°﹣135°=30°;
(3)设A灯转动t秒,两灯的光束互相平行.
依题意得0<t<150
①当0<t<60时,3t=(30+t)×1,
解得t=15;
②当60<t<120时,3t﹣3×60+(30+t)×1=180,
解得t=82.5;
③当120<t<150时,3t﹣360=t+30,
解得t=195>150(不合题意)
综上所述,当t=15秒或82.5秒时,两灯的光束互相平行.
15.如图,已知直线AB与直线CD相交于点O,∠BOE=90°,OF平分∠BOD,∠BOC:∠AOC=1:3.
(1)求∠DOE,∠COF的度数;
(2)若射线OF,OE同时绕O点分别以2°/s,4°/s的速度,顺时针匀速旋转,当射线OE,OF的夹角为90°时,两射线同时停止旋转.设旋转时间为t,试求t值.
【解答】解:(1)∵∠BOC:∠AOC=1:3,
∴∠BOC=180°45°,
∴∠AOD=∠BOC=45°,
∵∠BOE=90°,
∴∠AOE=90°,
∴∠DOE=∠AOE+∠AOD=90°+45°=135°,
∠BOD=180°﹣∠AOD=180°﹣45°=135°,
∵FO平分∠BOD,
∴∠BOF∠BOD135°=67.5°,
∴∠COF=∠BOC+∠BOF=45°+67.5°=112.5°;
(2)∠EOF=∠EOB+∠BOF=90°+67.5°=157.5°,
根据题意得:4t﹣2t=157.5﹣90,
解得:t=33.75,
答:t的值为33.75s.
16.已知直线AB和CD交于O,∠AOC的度数为x,∠BOE=90°,OF平分∠AOD.
(1)当x=20°时,则∠EOC= 70 度;∠FOD= 80 度.
(2)当x=60°时,射线OE′从OE开始以10°/秒的速度绕点O逆时针转动,同时射线OF′从OF开始以8°/秒的速度绕点O顺时针转动,当射线OE′转动一周时射线OF′也停止转动,求至少经过多少秒射线OE′与射线OF′重合?
(3)在(2)的条件下,射线OE′在转动一周的过程中,当∠E′OF′=90°时,请直接写出射线OE′转动的时间.
【解答】解:(1)∵∠BOE=90°,
∴∠AOE=90°,
∵∠AOC=x=20°,
∴∠EOC=90°﹣20°=70°,
∠AOD=180°﹣20°=160°,
∵OF平分∠AOD,
∴∠FOD∠AOD80°;
故答案为:70,80;
(2)当x=60°,∠EOF=90°+60°=150°
设当射线OE'与射线OF'重合时至少需要t秒,
10t+8t=150,
t,
答:当射线OE'与射线OF'重合时至少需要秒;
(3)设射线OE'转动的时间为t秒,
由题意得:10t+90+8t=150或10t+8t=150+90或360﹣10t=8t﹣150+90或360﹣10t+360﹣8t+90=360﹣150,
t或或或.
答:射线OE'转动的时间为秒或秒或秒或秒.
17.已知射线OC、OD在∠AOB的内部,∠AOB=150°,∠COD=20°.
(1)如图1,求∠AOD+∠BOC的大小;
(2)如图2,OM平分∠BOC,ON平分∠AOD,求∠MON的大小;
(3)如图3,若∠AOC=30°,射线OC绕点O以每秒10°的速度顺时针旋转,当与射线OB重合后,再以每秒15°的速度绕点O逆时针旋转;同时射线OD以每秒30°的速度绕点O顺时针旋转.设射线OD,OC运动的时间是t秒(0<t≤22),当∠COD=120°时,直接写出t的值.
【解答】解:(1)∠AOD+∠BOC
=∠AOC+∠COD+∠COD+∠D0B
=(∠AOC+∠COD+∠DOB)+∠COD
=∠AOB+∠COD
=150°+20°
=170°
(2)∵OM平分∠BOC,
∴∠COM∠BOC,
∵ON平分∠AOD,
∴∠DON∠AOD,
∠MON=∠CON+∠COM
=∠DON﹣∠COD+∠COM
∠AOD∠BOC﹣∠COD
(∠AOD+∠BOC)﹣∠COD
170°﹣20°
=65°.
(3)如图4,OC,OD的夹角是平角时,30t+20﹣10t=180,t=8,
如图5,30t+20﹣10t=120,
t=5,
射线OC,OD运动5秒时∠COD=120°.
如图6,30t+20﹣10t=240,
t=11.
射线OC,OD运动11秒时∠COD=120°.
如图7,OC和OB重合,
10t=150﹣30,
t=12,
∠COD=100°,
如图8,12秒以后OC以每秒15°的速度从OB绕点O逆时针旋转,OD顺时针转,
15(t﹣12)+30(t﹣12)﹣100=120或15(t﹣12)+30(t﹣12)﹣100=240.
解得:t=16或19.
射线OC,OD运动5秒时∠COD=120°.
所以,t=5,11,16,19秒时∠COD=120°.
【例3】单动角
1.如图1,射线OB、OE分别是∠AOC,∠DOF的平分线,∠AOD=3∠COD.∠COE=2∠BOD,三点A,O,F在一直线上将∠COD从现在位置开始绕点O逆时针每秒5°旋转,当OC与OA重合时,立即再将∠COD绕点O顺时针每秒5°旋转,当OD与OE重合时,旋转停止.
(1)若∠AOC=n∠COD,求n;
(2)求∠COD的度数;
(3)当∠COD旋转时,∠COD的大小不变,设边OC对应射线OC',边OD对应射线OD',旋转时间为t(t>0)秒,直接写出t为何值时,对于(1)中n,使∠AOC'=n∠COD'成立.
【解答】解:(1)∵∠AOD=3∠COD,
∴∠AOD﹣∠COD=2∠COD,
∴∠AOC=2∠COD,
∴n=2;
(2)设∠COD=α,
由(1)得∠AOC=2α,
由∠COE=2∠BOD,
得α+∠DOE=4α,
故∠DOE=3α,
∵三点A,O,F共线,
∴2α+α+3α×2=180°,
得α=20°,
∴∠COD=20°;
(3)由(2)得,∠AOC=40°,
①当0≤t≤8时,∠AOC′=40﹣5t,∠COD′=|20﹣5t|,
∴40﹣5t=2|20﹣5t|,
解得t或0(舍去);
②当8<t≤32时,∠AOC′=5(t﹣8)=5t﹣40,∠COD′=|20﹣5(t﹣8)|=|60﹣5t|,
∴5t﹣40=2|60﹣5t|,
解得t或16.
综上,t为或或16.
【练】
2.如图1,平面上顺时针排列射线OA,OB,OC,OD,∠BOC=90°,∠AOD在∠BOC外部且为钝角,∠AOB:∠COD=6:7,射线OM,ON分别平分∠AOC,∠AOD(题目中所出现的角均小于180°且大于0°).
(1)若∠AOD=140°,∠AOM= 75° ,∠CON= 140° ;
(2)6∠CON﹣∠AOM的值是否随着∠AOD的变化而变化?若不变,求出该定值;若要变,请说明理由;
(3)在(1)的条件下,将∠AOB绕点O以每秒2°的速度顺时针旋转得到∠A1OB1(OA,OB的对应边分别是OA1,OB1),若旋转时间为t秒(0<t<180),当∠A1OC+6°=∠B1OD时,求出t的值.
【解答】解:(1)∵∠BOC=90°,∠AOD=140°,
∴∠AOB+∠COD=130°,
∵∠AOB:∠COD=6:7,
∴∠AOB=60°,∠COD=70°;
∴∠AOC=∠AOB+∠BOC=150°,
∵OM,ON分别平分∠AOC,∠AOD,
∴∠AOM∠AOC=75°,∠DON∠AOD=70°,
∴∠CON=∠DON+∠COD=140°,
故答案为:75°,140°.
(2)6∠CON﹣∠AOM的值不会随着∠AOD的改变而改变,理由如下:
设∠AOD=α,
∵∠BOC=90°,∠AOD=α,
∴∠AOB+∠COD=270°﹣α,
∵∠AOB:∠COD=6:7,
∴∠AOB(270°﹣α),∠COD(270°﹣α),
∴∠AOC=∠AOB+∠BOC=214.6°α,
∵OM,ON分别平分∠AOC,∠AOD,
∴∠AOM∠AOC=107.3°α,∠DON∠AODα,
∴∠CON=∠DON+∠COD=145.4°α,
∴6∠CON﹣∠AOM=6(145.4°α)﹣(107.3°α)=765°,
∴6∠CON﹣∠AOM的值不会随着∠AOD的改变而改变;是定值765°;
(3)∵∠AOC=90°+60°=150°,∠BOD=70°+90°=160°,
①当∠A1OC=150°﹣2t,∠B1OD=160°﹣2t(t∠75)时,
∵∠A1OC+6°=∠B1OD,
∴150°﹣2t+6°=160°﹣2t,
此时,无解;
②当∠A1OC=2t﹣150°,∠B1OD=160°﹣2t(75∠t∠80)时,
∵∠A1OC+6°=∠B1OD,
∴2t﹣150°+6°=160°﹣2t,
解得,t=76;
③当∠A1OC=2t﹣150°,=B1OD=2t﹣160°(t>80),
∵∠A1OC+6=∠B1OD,
∴360﹣(2t﹣150°)+6°=2t﹣160°,
t=169
④当165<t<180时,∠A1OC=510°﹣2t,∠B1OD=520°﹣2t,此时无解
∴t=76或169.
3.如图,含有60°的直角三角板ABC(∠BAC=60°)的边AC在直线DE上,∠BAF=2∠FAD.
(1)∠FAD= 40° ;
(2)如图(2),射线AG平分∠BAD,射线AH平分∠CAF,求∠GAH的度数;
(3)如图(3),将三角板ABC绕点A以每秒6°的速度沿逆时针方向旋转t秒,AB旋转以后的射线记为AB′,AC旋转以后的线段记为AC′,当AB′落在AD上时停止转动,在运动的过程中,射线AG′平分∠B′AD,射线AH′平分∠C′AF,当∠DAH′=3∠FAG′+60°时,求t的值.
【解答】解:(1)∵∠BAC=60°,
∴∠BAD=180°﹣∠BAC=180°﹣60°=120°,
∵∠BAF=2∠FAD.
∴∠FAD∠BAD120°=40°;
故答案为:40°;
(2)∵AG平分∠BAD,∠BAD=120°,
∴∠BAG∠BAD=60°,
∵∠CAF=180°﹣∠FAD=140°,AH平分∠CAF,
∴∠HACCAF=70°,
∴∠HAB=∠HAC﹣∠BAC=70°﹣60°=10°,
∴∠GAH=∠BAG﹣∠HAB=60°﹣10°=50°;
(3)根据题意,∠C'AF=140°﹣6t,∠B'AD=120°﹣6t,
∵射线AG′平分∠B′AD,射线AH′平分∠C′AF,
∴∠G'AD=∠G'AB'=60°﹣3t,∠FAH'=∠C'AH'=70°﹣3t,
∴∠DAH'=∠DAF+∠FAH'=40°+(70°﹣3t)=110°﹣3t,
当AG'在AF上方时,如图:
∠FAG'=∠G'AD﹣∠DAF=(60°﹣3t)﹣40°=20°﹣3t,
∵∠DAH′=3∠FAG′+60°,
∴110°﹣3t=3(20°﹣3t)+60°,
解得t;
当AG'在AF下方时,如图:
∠FAG'=∠DAF﹣∠G'AD=40°﹣(60°﹣3t)=3t﹣20°,
∵∠DAH′=3∠FAG′+60°,
∴110°﹣3t=3(3t﹣20°)+60°,
解得t;
∴t的值为或.
【例4】双动角
1.平面上顺时针排列射线OA,OB,OC,OD,∠BOC=30°,,射线OM,ON分别平分∠AOB,∠AOD(题目中所出现的角均小于180°).
(1)如图1,若∠AOD=10°,则∠AOM= 40° ,∠CON= 45° ;
(2)如图2,探究∠MON与∠BON的数量关系,并说明理由;
(3)在(2)的条件下,若∠BON=5°,将∠AOB绕点O以每秒2°的速度顺时针旋转,同时将∠COD绕点O以每秒3°逆时针旋转,若旋转时间为t秒(0<t<90),当∠MON=5°时,直接写出t的值.
【解答】解:(1)设∠COD=α,则∠AOB=2α,
∵∠BOC=30°,∠AOD=10°,
∴30°+α+10°=2α,
解得α=40°,
∴∠COD=40°,∠AOB=2α=80°,
∵OM平分∠AOB,
∴∠AOM∠AOB=40°,
∵ON平分∠AOD,∠AOD=10°,
∴∠DON=5°,
∴∠CON=∠COD+∠DON=45°,
故答案为:40°,45°;
(2)∠MON﹣∠BON=30°,理由如下:
∵OM,ON分别平分∠AOB,∠AOD,
∴∠DON=∠AON∠AOD,∠AOM∠AOB,
∴∠MON=∠AON﹣∠AOM(∠AOD﹣∠AOB)∠BOD(∠BOC+∠COD),
∵∠BOC=30°,
∴∠MON∠COD+15°,
∵∠BON=∠DON﹣∠BOC﹣∠COD,
∴∠BON∠AOD﹣30°﹣∠COD(∠AOB+30°+∠COD)﹣30°﹣∠COD,
∵∠AOB=2∠COD,
∴∠BON(2∠COD+30°+∠COD)﹣30°﹣∠COD∠COD﹣15°,
∴∠MON﹣∠BON=(∠COD+15°)﹣(∠COD﹣15°)=30°;
(3)∵∠BON=5°,
∴∠MON=∠BON+30°=35°,
∴∠BOM=∠BON+∠MON=40°=∠AOM,
∴∠AOB=2∠BOM=80°,
∴∠AON=∠AOB﹣∠BON=80°﹣5°=75°=∠DON,
∴∠COD=∠DON﹣∠BON﹣∠BOC=75°﹣5°﹣30°=40°,∠AOD=2∠AON=150°,
根据题意旋转后,若OA,OD未相遇,则∠AOD=150°﹣2°t﹣3°t=150°﹣5°t,
∴∠AON∠AOD=75°﹣2.5°t,
∵∠AOM=40°,∠MON=5°,
∴|75°﹣2.5°t﹣40°|=5°,
解得t=12或t=16,
OA,OD相遇后,
∠AOD=360°﹣(3°t﹣150°)﹣2°t=510°﹣5°t,
∴∠AON∠AOD=255°﹣2.5°t,
∵∠AOM=40°,∠MON=5°,
∴|255°﹣2.5°t﹣40°|=5°,
解得t=84或t=88,
综上所述,t的值是12或16或84或88.
【练】
2.如图,直线AB与直线CD相交于点O,∠AOC=60°.已知∠MON=60°,∠MON绕点O在平面内旋转,旋转前,边OM与射线OB重合,边ON与射线OD重合.将∠MON绕点O按每秒12°的速度沿顺时针方向旋转一周.
(1)如图1,从∠MON旋转开始至ON边与射线OC重合时,共需多少秒?
(2)∠MON旋转至如图2所示位置时,试说明∠CON与∠AOM有何数量关系,并说明理由;
(3)如图3,已知∠POQ=60°,∠POQ绕点O在平面内旋转,旋转前,边OP与射线OC重合,边OQ与射线OA重合.若在∠MON旋转过程中,∠POQ绕点O以每秒3°的速度绕点O沿逆时针方向旋转,当∠MON停止旋转时,∠POQ也停止旋转,旋转过程中,当边ON所在直线恰好平分锐角∠POQ时,求出旋转时间.
【解答】解:(1)∵∠COD=180°,
∴从∠MON旋转开始至ON边与射线OC重合时,共旋转了180°,
∴所需时间是:180°¸12=15(秒),
答:∠MON旋转开始至ON边与射线OC重合时,共需15秒.
(2)∠CON与∠AOM的数量关系是:∠CON=∠AOM(相等),理由如下:
∵∠AOC=∠MON=60°,
∴∠AOC+∠AON=∠MON+∠AON,即∠CON=∠AOM;
(3)设时间为t秒,
∵将∠MON绕点O按每秒12°的速度沿顺时针方向旋转一周.
∴当0<t≤15时,∠BOM=12t°,当15<t≤30时,∠BOM=360°﹣12t°.
又∵∠POQ绕点O以每秒3°的速度绕点O沿逆时针方向旋转,
∴∠COP=3t°,
①如图,当ON平分∠POQ时,0<t≤15,∠BOM=12t°,
∵ON平分∠POQ,∠POQ=60°,
∴∠PON=∠NOQ∠POQ=30°,
∴∠QOM=∠MON﹣∠NOQ=30°,
又∵∠BOM=12t°,∠COP=3t°,∠AOC=60°,
∴∠COP+∠POQ+∠QOM+∠BOM=3t°+60°+30°+12t°=180°+∠AOC=240°,
解得:t=10;
②如图,当ON的反向延长线ON′平分∠POQ时,15<t≤30,∠BOM=360°﹣12t°,
∵ON的反向延长线ON′平分∠POQ,∠POQ=60°,
∴∠PON′=∠N′OQ∠POQ=30°,
又∵∠COP=3t°,
∴∠CON′=∠COP+∠PON′=3t°+30°,
又∵∠BOM=360°﹣12t°,∠MON=60°,
∴∠BON=∠BOM﹣∠MON=360°﹣12t°﹣30°=330°﹣12t°,
∴∠CON=180°﹣∠AOC﹣∠BON=180°﹣60°﹣(330°﹣12t°)=12t°﹣180°,
又∵∠CON+∠CON′=180°,即(3t°+30°)+(12t°﹣180°)=180°,
∴解得:t=22;
综上所述:t=10或22.
【例5】新定义+动角
1.新定义:从一个角的顶点出发,在角的内部引两条射线,如果这两条射线所成的角等于这个角的一半,那么这两条射线所成的角叫做这个角的内半角.
如图1,若射线OC、OD在∠AOB的内部,且∠COD∠AOB,则∠COD是∠AOB的内半角.
根据以上信息,解决下面的问题:
(1)如图1,∠AOB=70°,∠AOC=25°,若∠COD是∠AOB的内半角,则∠BOD= 10 °;
(2)如图2,已知∠AOB=60°,将∠AOB绕点O按顺时针方向旋转一个角度α(0<α<60°)至∠COD.若∠COB是∠AOD的内半角,求α的值;
(3)把一块含有30°角的三角板COD按图3方式放置.使OC边与OA边重合,OD边与OB边重合.如图4,将三角板COD绕顶点O以3度/秒的速度按顺时针方向旋转一周,旋转时间为t秒,当射线OA、OB、OC、OD构成内半角时,直接写出t的值.
【解答】解:(1)∵∠COD是∠AOB的内半角,∠AOB=70°,
∴∠COD∠AOB=35°,
∴∠BOD=∠AOB﹣∠AOC﹣∠COD=70°﹣25°﹣35°=10°,
故答案为:10°;
(2)由旋转性质可知:∠AOC=∠BOD=α,∠COD=∠AOB=60°,
∴∠AOD=∠AOC+∠COD=α+60°,∠COB=∠AOB﹣∠AOC=60°﹣α,
∵∠COB是∠AOD的内半角,
∴∠AOD=2∠COB,即α+60°=2(60°﹣α),
解得:α=20°,
∴α的值为20°;
(3)①如图4所示,此时∠COB是∠AOD的内半角,
由旋转性质可知:∠AOC=∠BOD=3t°,∠COD=∠AOB=30°,
∴∠AOD=∠AOC+∠COD=3t°+30°,∠COB=∠AOB﹣∠AOC=30°﹣3t°,
∵∠COB是∠AOD的内半角,
∴∠AOD=2∠COB,即3t°+30°=2(30°﹣3t°),
解得:t;
②如图所示,此时∠BOC是∠AOD的半角,
由旋转性质可得:∠AOC=∠BOD=3t°,∠COD=∠AOB=30°,
∴∠AOD=∠AOC+∠COD=3t°+30°,∠BOC=∠AOC﹣∠AOB=3t°﹣30°,
∵∠BOC是∠AOD的内半角,
∴∠AOD=2∠BOC,即3t°+30°=2(3t°﹣30°),
解得:t=30;
③如图所示,此时∠AOD是∠BOC的内半角,
由旋转性质可知:∠AOC=∠BOD=360°﹣3t°,∠COD=∠AOB=30°,
∴∠BOC=∠BOD+∠COD=390°﹣3t°,∠AOD=∠AOC﹣∠COD=330°﹣3t°,
∵∠AOD是∠BOC的内半角,
∴∠BOC=2∠AOD,即390°﹣3t°=2(330°﹣3t°),
解得:t=90;
④如图所示,此时∠AOD是∠BOC的内半角,
由旋转性质可知:∠AOC=∠BOD=360°﹣3t°,∠COD=∠AOB=30°,
∴∠BOC=∠BOD+∠COD=390°﹣3t°,∠AOD=∠COD﹣∠AOC=3t°﹣330°,
∵∠AOD是∠BOC的内半角,
∴∠BOC=2∠AOD,即390°﹣3t°=2(3t°﹣330°),
解得:t;
综上所述:当射线OA、OB、OC、OD构成内半角时,t的值为或30或90或.
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【练】
2.如图1,已知射线OC在∠AOB的内部,若∠AOB,∠AOC和∠BOC三个角中有一个角的度数是另一个角度数的两倍,则称射线OC是∠AOB的“神奇线”.
(1)一个角的平分线 是 这个角的“神奇线”;(填“是”或“不是”)
(2)如图2,∠MPN=45°.
①若射线PQ是∠MPN的“神奇线”,则∠QPN的度数为 15°或22.5°或30° ;
②若射线PF从PN位置开始,以每秒旋转5°的速度绕点P按逆时针方向旋转,当∠FPN首次等于180°时停止旋转,设旋转的时间为t(s).当t为何值时,射线PM是∠FPN的“神奇线”?
【解答】解:(1)∵一个角的平分线中,大角是小角的2倍,
∴角的平分线满足“神奇线”的定义,
∴一个角的平分线是这个角的“神奇线”,
故答案为:是;
(2)①∵∠MPN=45°,射线PQ是∠MPN的“神奇线”,
当∠QPN=2∠MPQ时,
∴,
∴,
当∠MPQ=2∠QPN时,
∴∠QPN+∠MPQ=∠QPN+2∠QPN=45°,
∴,
当∠NPM=2∠QPN时,
∵∠MPN=45°,
∴,
∴则∠QPN的度数为15°或22.5°或30°;
故答案为:15°或22.5°或30°;
②∵射线PM是∠FPN的“神奇线”,
∴PM是∠FPN的内部,
∴PF在∠NPM的外部;
(Ⅰ)如图,当∠NPM=2∠FPM时,如图所示:
∴,
∴∠FPN=∠NPM+∠FPM=45°+22.5°=67.5°,
∴t=67.5÷5=13.5(s);
(Ⅱ)如图,当∠FPN=2∠MPN时,如图所示:
∴∠FPN=2×45°=90°,
∴t=90÷5=18(s);
(Ⅲ)当∠FPN=2∠NPM时,如图所示:
∵∠FPN=2×45°=90°,
∴∠FPN=∠NPM+∠FPM=45°+90°=135°,
∴t=135÷5=27(s);
∴当t为13.5s或18s或27s时,射线PM是∠FPN的“神奇线”.
3.如图1,在∠AOB的内部引一条射线OC,则图中共有3个角,分别是∠AOB、∠AOC和∠BOC.若其中有一个角的度数是另一个角的度数的两倍,则称射线OC是∠AOB的“定分线”.
(1)一个角的角平分线 是 这个角的“定分线”(填“是”或“不是”);
(2)如图2,若∠MPN=87°,其中射线PQ是∠MPN的“定分线”,请求出∠MPQ的度数;
(3)如图3,若∠MPN=140°,射线PQ绕点P从PN位置开始,以每秒15°的速度逆时针旋转,当PQ与PN成105°时停止旋转,旋转的时间为t秒.同时射线PM绕点P以每秒10°的速度顺时针旋转,并与PQ同时停止旋转.请直接写出射线PQ是∠MPN“定分线”时t的值.
【解答】解:(1)∵角平分线是平分一个角,
而“定分线”是把一个角分成有一个角的度数是另一个角的度数的两倍,
∴一个角的角平分线是这个角的“定分线”.
故答案为:是.
(2)当∠MPQ=2∠QPN时,
又∠MPQ+∠QPN=∠MPN=87°,
∴2∠QPN+∠QPN=∠MPN=87°,
∴∠QPN=29°,
∴∠MPQ=58°.
当2∠MPQ=∠QPN时,
又∠MPQ+∠QPN=∠MPN=87°,
∴∠MPQ+2∠MPQ=∠MPN=87°,
∴∠MPQ=29°.
当∠PQ是∠MPN的角平分线,即∠MPO=2∠MPQ=2∠NPQ,
∴∠MPQ=43.5°;
答:∠MPQ的度数为58°或29°或43.5°.
(3)∵射线PQ以每秒15°的速度逆时针旋转,
∴∠QPN=15t°,
∵射线PM以每秒10°的速度顺时针旋转,
∴∠NPM=10t°,
∴∠MPN=140°﹣10t°,
∠QPN=15t°,
∴∠MPQ=140°﹣10t°﹣15t°=140°﹣25t°,
当∠MPQ=2∠QPN时,
140°﹣25t°=2(15t°),
∴t.
当2∠MPQ=∠QPN时,
2(140°﹣25t°)=15t°,
∴t.
当PQ是∠MPN的角平分线时,140﹣25t(140﹣10t),
解得t;
答:t的值为或或.
4.已知∠AOB=120°,OC、OD是过点O的射线,射线OM、ON分别平分∠AOC和∠DOB.
(1)如图①,若OC、OD是∠AOB的三等分线,则∠MON= 80 °
(2)如图②,若∠COD=40°,∠AOC≠∠DOB,则∠MON= 80 °
(3)如图③,在∠AOB内,若∠COD=a(0°<a<60°),则∠MON= (60α) °
(4)将(3)中的∠COD绕着点O逆时针旋转到∠AOB的外部(0°<∠AOC<180°,0°<∠BOD<180°),求此时∠MON的度数.
【解答】解:(1)∵OC、OD是∠AOB的三等分线,
∴∠AOC=∠COD=∠DOB120°=40°,
∵射线OM、ON分别平分∠ACO和∠DOB,
∴∠MOC∠AOC=20°,∠DON∠DOB=20°,
∴∠MON=20°+40°+20°=80°;
(2)∵射线OM、ON分别平分∠ACO和∠DOB,
∴∠MOC∠AOC,∠DON∠DOB,
∴∠MOC+∠DON(∠AOC+∠DOB),
∵∠AOB=120°,∠COD=40°,
∴∠AOC+∠DOB=120°﹣40°=80°
∴∠MOC+∠DON=40°,
∴∠MON=40°+40°=80°;
(3)∵射线OM、ON分别平分∠AOC和∠DOB,
∴∠MOC∠AOC,∠DON∠DOB,
∴∠MOC+∠DON(∠AOC+∠DOB),
∵∠AOB=120°,∠COD=α,
∴∠AOC+∠DOB=120°﹣α,
∴∠MOC+∠DON=60°α,
∴∠MON=60°α+α=60°α;
故答案为80;80;(60α);
(4)反向延长OA、OB得到OA′、OB′,如图,
当OD、OC在∠AOB′内部,
设∠AOD=x,则∠AOC=α+x,
∴∠MOC∠AOC(α+x),∠DON∠DOB=60°x,
∴∠MON=∠BOC﹣∠COM﹣∠BON=120°+α+x(x+α)﹣(60°x)=60°α;
当OD、OC在∠A′OB′内部,可计算得到∠MON=120°α;
当OD、OC在∠A′OB内部,可计算得到∠MON=60°α;
当OD、OC在∠A′OB′内部,可计算得到∠MON=120°α.
5.已知射线OC、OD在∠AOB的内部,∠AOB=150°,∠COD=20°.
(1)如图1,求∠AOD+∠BOC的大小;
(2)如图2,OM平分∠BOC,ON平分∠AOD,求∠MON的大小;
(3)如图3,若∠AOC=30°,射线OC绕点O以每秒10°的速度顺时针旋转,当与射线OB重合后,再以每秒15°的速度绕点O逆时针旋转;同时射线OD以每秒30°的速度绕点O顺时针旋转.设射线OD,OC运动的时间是t秒(0<t≤22),当∠COD=120°时,直接写出t的值.
【解答】解:(1)∠AOD+∠BOC
=∠AOC+∠COD+∠COD+∠D0B
=(∠AOC+∠COD+∠DOB)+∠COD
=∠AOB+∠COD
=150°+20°
=170°
(2)∵OM平分∠BOC,
∴∠COM∠BOC,
∵ON平分∠AOD,
∴∠DON∠AOD,
∠MON=∠CON+∠COM
=∠DON﹣∠COD+∠COM
∠AOD∠BOC﹣∠COD
(∠AOD+∠BOC)﹣∠COD
170°﹣20°
=65°.
(3)如图4,OC,OD的夹角是平角时,30t+20﹣10t=180,t=8,
如图5,30t+20﹣10t=120,
t=5,
射线OC,OD运动5秒时∠COD=120°.
如图6,30t+20﹣10t=240,
t=11.
射线OC,OD运动11秒时∠COD=120°.
如图7,OC和OB重合,
10t=150﹣30,
t=12,
∠COD=100°,
如图8,12秒以后OC以每秒15°的速度从OB绕点O逆时针旋转,OD顺时针转,
15(t﹣12)+30(t﹣12)﹣100=120或15(t﹣12)+30(t﹣12)﹣100=240.
解得:t=16或19.
射线OC,OD运动5秒时∠COD=120°.
所以,t=5,11,16,19秒时∠COD=120°.
6.已知∠AOB、∠COD共顶点O,OM平分∠AOD,ON平分∠COB.
(1)如图1,当OB与OD重合时,若∠AOB=130°,∠MON=25°,求∠BOC的度数;
(2)将∠COD绕点O逆时针旋转至图2所示位置,若∠BOD=60°,∠AOC=10°,求∠MON的度数.
【解答】解:(1)设∠BOC=x,
∵OM平分∠AOB,∠AOB=130°,
∴∠MOB∠AOB=65°,
∵ON平分∠COB,
∴∠BON∠COBx,
∵∠MON=25°,
∴∠MOB﹣∠NOB=25°,
∴65°x=25°,
解得:x=80°,
∴∠BOC的度数为80°;
(2)∵OM平分∠AOD,ON平分∠COB,
∴∠AOM∠AOD,∠NOC∠COB,
∵∠BOD=60°,∠AOC=10°,
∴∠MON=∠NOC﹣∠MOC
=∠NOC﹣∠AOM﹣∠AOC
∠COB∠AOD﹣∠AOC
(∠COB﹣∠AOD)﹣∠AOC
(∠BOD+∠AOC)﹣∠AOC
(60°+10°)﹣10°
=35°﹣10°
=25°,
∴∠MON的度数为25°.
7.已知:如图,OB、OC分别为定角∠AOD内部的两条动射线
(1)当OB、OC运动到如图1的位置时,∠AOC+∠BOD=100°,∠AOB+∠COD=40°,求∠AOD的度数;
(2)在(1)的条件下(图2),射线OM、ON分别为∠AOB、∠COD的平分线,当∠COB绕着点O旋转时,下列结论:①∠AOM﹣∠DON的值不变;②∠MON的度数不变.可以证明,只有一个是正确的,请你作出正确的选择并求值.
(3)在(1)的条件下(图3),OE、OF是∠AOD外部的两条射线,∠EOB=∠COF=90°,OP平分∠EOD,OQ平分∠AOF,当∠BOC绕着点A旋转时,∠POQ的大小是否会发生变化?若不变,求出其度数;若变化,说明理由.
【解答】解:(1)∵∠AOC+∠BOD=∠AOB+∠COD+2∠BOC,
∠AOC+∠BOD=100°,∠AOB+∠COD=40°,
∴100°=2∠BOC+40°,
∴∠BOC=30°,
∴∠AOD=∠BOC+∠AOB+∠COD=70°.
答:∠AOD为70°;
(2)②正确,∠MON=50°,
∵OM、ON分别为∠AOB、∠COD的平分线,
∴∠CON+∠BOM
∴∠MON=∠CON+∠BOM+∠BOC=20°+30°=50°.
故②正确,∠MON的度数为50°;
(3)∠POQ的大小不变为110°,
∵∠DOE+∠AOF=∠EOB+∠COF﹣∠BOC﹣∠AOD=90°+90°﹣30°﹣70°=80°.
∵OP平分∠EOD,OQ平分∠AOF,
∴∠POD+∠AOQ40°
∴∠POQ=∠POD+∠AOQ+∠AOD=40°+70°=110°
故∠POQ的大小不变为110°.
【例6】动三角形
1.如图①,点O为直线AB上一点,过O点作射线OC,使∠BOC=120°,将一直角三角板的直角顶点放在点O处,一边OM在射线OB上,另一边ON在直线AB的下方
(1)将图①中的三角板绕点O按逆时针方向旋转至图②,使一边OM在∠BOC的内部,且恰好平分∠BOC.问:直线ON是否平分∠AOC?请说明理由.
(2)将图①中的三角板绕点O按每秒6°的速度逆时针方向旋转一周,在旋转的过程中,直线ON恰好平分∠AOC,求旋转时间t的值.
(3)将图①中的三角板绕点O按顺时针方向旋转至图③的位置,使ON在∠AOC的内部,请探究:∠AOM与∠NOC之间的数量关系,请说明理由.
【解答】解:(1)直线ON平分∠AOC.理由:
设ON的反向延长线为OD,
∵OM平分∠BOC,
∴∠MOC=∠MOB,
又∵OM⊥ON,
∴∠MOD=∠MON=90°,
∴∠COD=∠BON,
又∵∠AOD=∠BON(对顶角相等),
∴∠COD=∠AOD,
∴OD平分∠AOC,
即直线ON平分∠AOC.
(2)∵∠BOC=120°
∴∠AOC=60°,
∴∠BON=∠COD=30°,
即旋转60°时ON平分∠AOC,
由题意得,6t=60或240,
∴t=10或40;
(3)∵∠MON=90°,∠AOC=60°,
∴∠AOM=90°﹣∠AON、∠NOC=60°﹣∠AON,
∴∠AOM﹣∠NOC=(90°﹣∠AON)﹣(60°﹣∠AON)=30°.
2.如图,O为直线MN上一点,将一副直角三角尺(分别含45°、45°、90°和30°、60°、90°的角)按图中方式放在点O处,使∠AOC=150°.将三角尺AOB绕点O以每秒5°的速度顺时针旋转,旋转180°后停止设运动时间为t秒.
(1)当t=5时,∠BOC= 80 °;
(2)若在三角尺AOB开始旋转的同时,三角尺COD也绕点O以每秒10°的速度逆时针旋转,当三角尺AOB停止旋转时,三角尺COD也停止旋转.
①在线段OA与OC第一次相遇前,t为何值时,OA平分∠COD;
②在旋转过程中,是否存在某一时刻使∠AOD=2∠BOC.若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)如图1,记B旋转后的位置为B',
由题意知,∠AOB=45°,
∵∠AOC=150°,
∴∠BOC=∠AOC﹣∠AOB=105°,
当t=5时,此时∠BOB'=5×5°=25°,
∴∠B'OC=∠BOC﹣∠BOB'=105°﹣25°=80°,
故答案为:80;
(2)解:①如图2,记A,C,D旋转后的位置分别为A',C',D',
∵线段OA与OC第一次相遇前,OA平分∠COD,
∴,
∴∠AOA'+∠A'OC'+∠COC'=150°,即5°t+15°+10°t=150°,
解得t=9,
∴在线段OA与OC第一次相遇前,t=9时,OA平分∠COD;
②解:存在,t=6或;
由题意知,,∠AOD=∠AOC﹣∠DOC=120°,当∠A'OD'=2∠B'OC',分三种情况求解:
情况一:如图3﹣1,当B在C左侧,A在D左侧时,
∠A'OD'=∠AOD﹣∠A'OA﹣∠DOD'=120°﹣5°t﹣10°t=120°﹣15°t,
∠B'OC'=∠BOC﹣∠B'OB﹣∠COC'=105°﹣5°t﹣10°t=105°﹣15°t;
令∠A'OD'=2∠B'OC',即120°﹣15°t=2(105°﹣15°t),
解得t=6;
情况二:如图3﹣2,当B在C右侧,A在D左侧时,
∠A'OD'=∠AOD﹣∠A'OA﹣∠DOD'=120°﹣5°t﹣10°t=120°﹣15°t,
∠B'OC'=∠B'OB+∠COC'﹣∠BOC=5°t+10°t﹣105°=15°t﹣105°;
令∠A'OD'=2∠B'OC',即120°﹣15°t=2(15°t﹣105°),
解得;
情况三:如图3﹣3,当B在C右侧,A在D右侧时,
∠A'OD'=∠A'OA+∠DOD'﹣∠AOD=5°t+10°t﹣120°=15°t﹣120°,
∠B'OC'=∠B'OB+∠COC'﹣∠BOC=5°t+10°t﹣105°=15°t﹣105°;
令∠A'OD'=2∠B'OC',即15°t﹣120°=2(15°t﹣105°),
解得(不合题意,舍去);
情况四:如图所示,在MN下方时,OC'在∠A'OD′外部,
此时∠A'OD′=∠D'ON﹣∠A'ON=360°﹣30°﹣(10t)°﹣[(5t)°﹣150°]=480°﹣(15t)°,
∵∠A'OD'=2∠B'OC',且∠A'OD'+∠B'OD'=45°,∠B'OC'+∠B'OD'=30°,
∴∠A'OD'=30°,∠B'OC'=15°,
即480°﹣(15t)°=30°,
解得t=30;
情况五:如图所示,在MN下方时,OC'在∠A'OD′内部,
此时∠A'OD′=∠D'ON﹣∠A'ON=360°﹣30°﹣(10t)°﹣[(5t)°﹣150°]=480°﹣(15t)°,
∵∠A'OD'=2∠B'OC',且∠A'OD'+∠B'OC'+∠C'OD'=45°,
∴∠A'OD'=10°,∠B'OC'=5°,
即480°﹣(15t)°=10°,
解得t;
综上所述,存在,当t=6或或30或时,使∠AOD=2∠BOC.
【练】
3.一副三角板按如图1所示放置,边OA,OC在直线MN上,∠AOB=60°,∠COD=45°.
(1)求图1中∠BOD的度数;
(2)如图2,将三角板AOB绕点O顺时针旋转,转速为5°/s,同时将三角板COD绕点O逆时针旋转,转速为10°/s,当OA旋转到射线ON上时,两三角板都停止转动.设转动时间为t s.
①在0<t<5范围内,当OB⊥OC时,求t的值;
②如图3,旋转过程中,作∠BOD的角平分线OE,当∠AOE=15°时.直接写出t的值.
【解答】解:(1)由题知,
∠BOD=180°﹣∠AOB﹣∠COD
=180°﹣60°﹣45°
=75°;
(2)①∵∠BOC=∠BOD+∠COD=∠BOD+45°,
∴当OB⊥OC时,∠BOC=45°,
即75°﹣5°t﹣10°t=45°,
解得t=2,
∴当OB⊥OC时,t的值为2;
②∵∠AOE=15°,
∴∠DOB=2∠EOB=2(∠AOB﹣∠AOE)=2×(60°﹣15°)=90°,
或∠DOB=2∠EOB=2(∠AOB+∠AOE)=2×(60°+15°)=150°,
即10°t﹣75°+5°t=90°或10°t+45°﹣360°+5°t﹣(180°﹣60°)=90°或10°t﹣150°+5°t=75°,
解得t=11或35或15,
∴当∠AOE=15°时.t的值为11或35或15.
4.如图1,∠AOB=40°,∠COD=60°,OM、ON分别为∠AOB和∠BOD的角平分线.
(1)若∠MON=70°,则∠BOC= 40° °;
(2)如图2,∠COD从第(1)问中的位置出发,绕点O逆时针以每秒4°的速度旋转;当OC与OA重合时,∠COD立即反向绕点O顺时针以每秒6°的速度旋转,直到OC与OA互为反向延长线时停止运动.整个运动过程中,∠COD的大小不变,OC旋转后的对应射线记为OC′,OD旋转后的对应射线记为OD′,∠BOD′的角平分线记为ON′,∠AOD′的角平分线记为OP.设运动时间为t秒.
①当OC′平分∠BON′时,求出对应的t的值;
②请问在整个运动过程中,是否存在某个时间段使得|∠BOP﹣∠MON′|的值不变?若存在,请直接写出这个定值及其对应的t的取值范围(包含运动的起止时间,角度都小于180°);若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)∵OM为∠AOB的角平分线、∠AOB=40°,
∴∠MOB=20°.
∵∠MON=70°,
∴∠BON=∠MON﹣∠MOB=50°.
∵ON为∠BOD的角平分线,
∴∠BON=∠DON=50°.
∴∠CON=∠COD﹣∠DON=10°
∴∠BOC=∠DON﹣∠CON=40°.
故答案为:40°.
(2)如图①:①逆时针旋转时:
当C′在B上方时,根据题意可知,∠BOC′=40°﹣4t,∠BOD′=∠BOD﹣4t=100°﹣4t.
∠BON′∠BOD′50°﹣2t,
∵OC′平分∠BON′,
∴∠BOC′,即40°﹣4t(50°﹣2t),
解得:t=5(s).
当C′在B下方时,此时C′也在N′下方,此时不存在OC′平分∠BON′.
顺时针旋转时:如图②,
同理当C′在B下方时,此时C′也在N′下方,此时不存在OC′平分∠BON′.
当C′在B上方时,即OC′与OB重合,
由题意可求OC′与OB重合用的时间=∠AOC÷4+∠AOB÷6
=(∠AOB+∠BOC)÷4+∠AOB÷6
(s).
∴OC′与OB重合之后,∠BOC′=6(t)(s).
∴∠BOD′=∠BOC′+60°=6(t)+60°=6t﹣100°.
∴∠BON′(6t﹣100°)=3t﹣50°,
∵OC′平分∠BON′,
∴∠BOC′,
∴6(t)(3t﹣50°),
解得:t=30(s)
综上所述t的值为5或30.
②逆时针旋转时:如图3中,当射线OP在射线OB的上方时,
∵∠POB(140°﹣4t)﹣40°=30°﹣2t,∠BON′(100°﹣4t)=50°﹣2t,
∴∠PON′=∠BON′﹣∠POB=20°
∴|∠BOP﹣∠MON′|=|∠BOM+∠PON′|=40°,
当OP与OB重合时,(140°﹣4t)﹣40°=0,解得t=15.
∴0≤t≤15时,|∠BOP﹣∠MON′|的值不变,是40°.
当射线OP返回时与OB重合时.时间t=20,
当运动到射线OD与OA共线时,60°+6(t﹣20)=180°时,解得t=40,
观察图象可知,t≤40时,|∠BOP﹣∠MON′|的值不变,是40°.
当射线OD运动到与射线OB共线时,20°+6(t﹣20)=180°,解得t,
当t≤50时,如图4中,同法可得,∠PON′=20°,
∴|∠BOP﹣∠MON′|=|∠BOM+∠PON′|=40°,
综上所述,满足条件的t的值为:0≤t≤15或t≤40或t≤50.
【例7】动角综合
1.如图1,点O为直线AB上一点,将两个含60°角的三角板MON和三角板OPQ如图摆放,使三角板的一条直角边OM,OP在直线AB上,其中∠OMN=∠POQ=60°.
(1)将图1中的三角板OPQ绕点O按逆时针方向旋转至图2的位置,使得边OP在∠MON的内部且平分∠MON,此时三角板OPQ旋转的角度为 135 °;
(2)三角板OPQ在绕点O按逆时针方向旋转时,若OP在∠MON的内部,试探究∠MOP与∠NOQ之间满足的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,将图1中的三角板MON绕点O以每秒2°的速度按顺时针方向旋转,同时将三角板OPQ绕点O以每秒3°的速度按逆时针方向旋转,将射线OB绕点O以每秒5°的速度沿逆时针方向旋转,旋转后的射线OB记为OE,射线OC平分∠MON,射线OD平分∠POQ.当射线OC,OD重合时,射线OE改为绕点O以原速按顺时针方向旋转,在OC,OD第二次相遇前,当∠COE=15°时,直接写出旋转时间t= 或或60或70 秒.
【解答】解:(1)∵OP平分∠MON,
∴,
∴三角板OPQ旋转的角:∠BOP=∠PON+∠NOB=135°,
故答案为:135;
(2)当OQ在∠MON外部时,∠MOP﹣∠NOQ=30°,理由如下:
∵∠MON=90°,∠POQ=60°,
∴∠MOP=90°﹣∠PON,NOQ=60°﹣∠PON,
∴∠MOP﹣∠NOQ=90°﹣∠PON﹣(60°﹣∠PON)=30°,
当OQ在∠MON内部时,∠MOP+∠NOQ=30°,理由如下:
∵∠MON=90°,∠POQ=60°,
∴∠MOP+∠NOQ=90°﹣60°=30°.
(3)∵射线OC平分∠MON,射线OD平分∠POQ,
∴∠NOC=45°,∠POD=30°,
∴旋转前OC与OD的夹角为∠COD=∠NOC+∠NOP+∠POD=165°,
∴OC与OD第一次相遇的时间为165°÷(2°+3°)=33(秒),
此时OB旋转的角度为33×5°=165°,
∴此时OC与OE的夹角为165°﹣(180°﹣45°﹣2°×33)=96°,
OC与OD第二次相遇的时间为33+360°÷(2°+3°)=105(秒),
第一次∠COE=15°时,∠BOC﹣∠BOE=15°,
即90°+45°﹣2t﹣5t=15°,
解得:t;
第二次∠COE=15°时,∠BOE﹣∠BOC=15°,
即5t﹣(135°﹣2t)=15°,
解得:t;
第三次∠COE=15°时,96°+2(t﹣33)﹣5(t﹣33)=15°,
解得:t=60;
第四次∠COE=15°时,5(t﹣33)﹣2(t﹣33)﹣96°=15°,
解得:t=70;
第五次∠COE=15°时,96°+2(t﹣33)﹣5(t﹣33)+360°=15°,
解得:t=180>105,不符合题意;
综上所述,t或或60或70.
【练】
2.如图①,直线DE上有一点O,过点O在直线DE上方作射线OC,将一直角三角板AOB的直角顶点放在O处,∠AOB=90°,∠OAB=30°,一条直角边OA在射线OD上,另一边OB在直线DE上方,将直角三角板绕着点O按每秒10°的速度逆时针旋转一周停止,设旋转时间为t秒,且∠AOC=40°.
(1)若射线OC的位置保持不变,则当旋转时间t= 7或25 秒时,边AB所在直线与OC平行;
(2)如图②,在旋转的过程中,若射线OC的位置保持不变,是否存在某个时刻,使得射线OA,OC与OD中的某一条射线是另两条射线所成夹角的平分线?若存在,求出所有满足题意的t的取值,若不存在,请说明理由;
(3)在三角板AOB旋转过程的同时,射线OC绕着点O按每秒4°的速度逆时针旋转,当∠BOE﹣∠AOC=30°时,求出t的取值.
【解答】解:(1)如图,∠AOD=10°t,∠OAB=30°,∠COD=40°,
∵AB∥OC,
∴∠OAB=∠AOC=30°,
∴∠AOD=∠AOC+∠COD=30°+40°=70°,
∴10t=70,
解得:t=7;
如图,∠COD+∠COE+∠AOE=10°t,∠OAB=30°,∠COD=40°,∠AOB=90°,
∴∠B=60°,
∵AB∥OC,
∴∠COB=∠B=60°,
∴∠BOD=∠COB﹣∠COD=20°,
∵∠BOD=360°﹣(∠COD+∠COE+∠AOE+∠AOB)=360°﹣(10°t+90°)=270°﹣10°t,
∴270°﹣10°t=20°,
解得:t=25;
∴当旋转时间t=7或25秒时,边AB所在直线与OC平行,
故答案为:7或25;
(2)当OA平分∠COD时,如图,∠AOD=10°t,
∵OA平分∠COD,
∴∠AOD∠COD=20°,
∴10t=20,
解得:t=2;
当OC平分∠AOD时,如图,
∵OC平分∠AOD,
∴∠AOD=2∠COD=80°,即10t=80,
解得:t=8;
当OD平分∠AOC时,如图,
∵OD平分∠AOC,
∴∠AOD=∠COD=40°,
∴10t=360﹣40,
解得:t=32;
综上所述,满足题意的t的取值为2或8或32.
(3)当射线OA在∠COD的内部,且射线OB在∠COE的内部时,
∵10t=4t+40,
∴0<t,
则∠BOE=(90﹣10t)°,∠AOC=(4t+40﹣10t)°,
∵∠BOE﹣∠AOC=30°,
∴(90﹣10t)﹣(4t+40﹣10t)=30,
解得:t=5;
当射线OA和射线OB均在∠COE的内部时,即t<9时,
则∠BOE=(90﹣10t)°,∠AOC=(10t﹣4t﹣40)°,
∵∠BOE﹣∠AOC=30°,
∴(90﹣10t)﹣(10t﹣4t﹣40)=30,
解得:t(不符合题意,舍去);
当射线OE在∠AOB内部,射线OA均在∠COE的内部时,即9<t<18时,
则∠BOE=(10t﹣90)°,∠AOC=(10t﹣4t﹣40)°,
∵∠BOE﹣∠AOC=30°,
∴10t﹣90﹣(10t﹣4t﹣40)=30,
解得:t=20(不符合题意,舍去);
当射线OE、OC均在∠AOB外部时,即18<t<36时,
则∠BOE=(10t﹣90)°,∠AOC=(10t﹣4t﹣40)°,
∵∠BOE﹣∠AOC=30°,
∴10t﹣90﹣(10t﹣4t﹣40)=30,
解得:t=20;
综上所述,t的取值为5或20.
3.如图,OC是∠AOB的角平分线,OD⊥OB,OE是∠BOD的角平分线,∠AOE=85°.
(1)求∠COE;
(2)∠COE绕O点以每秒5°的速度逆时针方向旋转t秒(0<t<13),t为何值时∠AOC=∠DOE;
(3)射线OC绕O点以每秒10°的速度逆时针旋转,射线OE绕O点以每秒5°的速度顺时针旋转,若射线OC、OE同时开始旋转m秒(0<m<24.5)后得到∠AOC∠EOB,求m的值.
【解答】解:(1)∵OD⊥OB,OE是∠BOD的角平分线
∴∠BOD=90°,∠BOE=∠DOE∠BOD=45°
∵∠AOE=85°
∴∠AOB=∠AOE+∠BOE=130°
∵OC是∠AOB的角平分线
∴∠AOC=∠BOC∠AOB=65°
∴∠COE=∠BOC﹣∠BOE=20°;
(2)由原图可知:∠COD=∠DOE﹣∠COE=25°
故OC与OD重合时运动时间为:25°÷5°=5s;OE与OD重合时的运动时间为45°÷5°=9s;OC与OA重合运动时间为65°÷5°=13s;
①当0<t≤5时,如图所示
∵∠AOD=∠AOB﹣∠BOD=40°,∠COE=20°
∴∠AOD≠∠COE
∴∠AOD+∠COD≠∠COE+∠COD
∴此时∠AOC≠∠DOE;
②当5<t<9时,如图所示
∵∠AOD=∠AOB﹣∠BOD=40°,∠COE=20°
∴∠AOD≠∠COE
∴∠AOD﹣∠COD≠∠COE﹣∠COD
∴此时∠AOC≠∠DOE;
③当9<t<13时,如图所示
OC和OE旋转的角度均为5t
此时∠AOC=65°﹣5t,∠DOE=5t﹣45°
∵∠AOC=∠DOE
∴65°﹣5t=5t﹣45°
解得:t=11
∴当t=11时,∠AOC=∠DOE.
(3)OE与OB重合时运动的时间为45°÷5°=9s;OC与OA重合时运动时间为65°÷10°=6.5s;OC为OA的反向延长线时运动时间为(180°+65°)÷10°=24.5s;
OE为OB的反向延长线时运动时间为(180°+45°)÷5°=45s
①当0<m<6.5时,如图所示
OC旋转的角度均为10m,OE旋转的角度均为5m
∴∠AOC=65°﹣10m°,∠BOE=45°﹣5m°
∵∠AOC∠EOB
∴65﹣10m(45﹣5m)
解得:m;
②当6.5<m<9时,如图所示
OC旋转的角度均为10m,OE旋转的角度均为5m
∴∠AOC=10m°﹣65°,∠BOE=45°﹣5m°
∵∠AOC∠EOB
∴10m﹣65(45﹣5m)
解得:m;
③当9<m<24.5时,如图所示
OC旋转的角度均为10m,OE旋转的角度均为5m
∴∠AOC=10m°﹣65°,∠BOE=5m°﹣45°
∵∠AOC∠EOB
∴10m﹣65(5m﹣45)
解得:m,不符合前提条件,故舍去;
综上所述:m或.
4.如图1,O为直线MN上的一点,过点O作射线OA使∠MOA=100°,将一直角三角板的顶点与点O重合,∠BOC=60°,OB在射线OM上,另一边OC在直线MN上方.将三角板BOC绕点O以每秒10°的速度顺时针旋转,当边OC与射线ON重合后,再以每秒15°的速度绕点O逆时针旋转,运动时间为t秒(0<t≤22).
(1)如图2,在三角板顺时针旋转过程中,使边OC在∠AON内部,且OC平分∠AON.此时,∠AOB= 20 度;
(2)在三角板逆时针旋转过程中,试探究∠BON与∠AOC之间满足什么等量关系,并说明理由;
(3)若在三角板旋转的同时,射线OA绕点O以每秒30°的速度顺时针旋转,并与三角板同时停止转动.当∠AOC=100°时,直接写出t的值.
【解答】解:(1)∵∠MOA=100°,
∴∠AON=80°,
∴OC平分∠AON,
∴∠AOC∠AON=40°,
∵∠BOC=60°,
∴∠AOB=∠BOC﹣∠AOC=20°;
故答案为:20;
(2)∠BON+∠AOC=140°或∠AOC﹣∠BON=140°或∠BON﹣∠AOC=220°;理由如下:
∵∠MOA=100°,
∴∠AON=80°,
当OB在OM上方,OC在∠NOA内部时,
∠BON=15(t﹣12)+60°,
∠AOC=80°﹣15(t﹣12),
∴∠BON+∠AOC=140°;
当OB在OM上方,OC在∠MOA内部时,
∠BON=15(t﹣12)+60°,
∠AOC=15(t﹣12)﹣80°
∴∠BON﹣∠AOC=140°;
当OB在OM下方时,
∠BON=360°﹣15(t﹣12)﹣60°,
∠AOC=15(t﹣12)﹣80°,
∴∠BON+∠AOC=220°;
综上所述,∠BON+∠AOC=140°或∠BON﹣∠AOC=140°或∠BON+∠AOC=220°;
(3)∵当OB在射线OM上时,∠MOA=100°,∠BOC=60°,
∴此时∠AOC=40°,
∵三角板BOC绕点O以每秒10°的速度顺时针旋转,射线OA绕点O以每秒30°的速度顺时针旋转,
∴∠AOC每秒增加的度数为30°﹣10°=20°,
∴(100°﹣40°)÷20°=3,
即当∠AOC=100°时,t的值为3;
或(360°﹣100°﹣40°)÷20°=11;
若边OC与射线ON重合后,
(180°﹣60°)÷10°=12秒,即当t=12秒时,边OC与射线ON重合,
此时OA转动的角度为30°×12=360°,
t﹣124秒,t=16,或t﹣12,秒,t,
综上所述,当∠AOC=100°时,t的值为3或11或16或.
5.如图,直线CD与EF相交于点O,∠COE=60°,将一直角三角尺AOB的直角顶点与O重合,OA平分∠COE.
(1)求∠BOD的度数;
(2)将三角尺AOB以每秒3°的速度绕点O顺时针旋转,同时直线EF也以每秒9°的速度绕点O顺时针旋转,设运动时间为t秒(0≤t≤40).
①当t为何值时,直线EF平分∠AOB;
②若直线EF平分∠BOD,直接写出t的值.
【解答】解:(1)∵∠COE=60°,OA平分∠COE,
∴∠AOC=30°,
又∵∠AOB=90°,
∴∠BOD=180°﹣30°﹣90°=60°;
(2)①分两种情况:
Ⅰ当OE平分∠AOB时,∠AOE=45°,
即9°t+30°﹣3°t=45°,
解得t=2.5;
Ⅱ当OF平分∠AOB时,∠AOF=45°,
即9°t﹣150°﹣3°t=45°,
解得t=32.5;
综上所述,当t=2.5或32.5时,直线EF平分∠AOB;
②t的值为12或36.
分两种情况:
Ⅰ.当OE平分∠BOD时,∠BOE∠BOD,
即9°t﹣60°﹣3°t(60°﹣3°t),
解得t=12;
Ⅱ.当OF平分∠BOD时,∠DOF∠BOD,
即9°t﹣300°(3°t﹣60°),
解得t=36;
综上所述,若直线EF平分∠BOD,t的值为12或36.
6.如图,已知直线PQ∥MN,点A在直线MN上,点B、C在直线PQ上,射线AD是∠CAN的三等分线,即∠CAN=3∠DAN,AC平分∠BAE,∠BAC=40°.
(1)如图1,若∠BAD=30°,求∠AEC的度数;
(2)如图2,在AE上有一点F,满足CF∥AD,且FG平分∠AFC交AB于点G,试探究∠AGF与∠ACB的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,若∠ABC=80°,∠BAC绕点A顺时针旋转,速度为6°每秒,记旋转中的∠BAC为∠B′AC′,∠C′AN的三等分线为AD′,即∠C′AN=3∠D′AN,同时BA绕点B逆时针旋转至BA′,速度始终为4°每秒,当AC′与射线AM重合时,∠B′AC′立即以原来速度的一半逆时针旋转,当AC′运动到与射线AN重合时,整个运动停止,设旋转时间为t秒,在旋转过程中,当AD′∥BA′时,请直接写出t的值.
【解答】解:(1)∵AC平分∠BAE,∠BAC=40°,
∴∠CAE=∠BAC=40°,
又∠BAD=30°,
∴∠CAD=∠BAC+∠BAD=70°,
∵∠CAN=3∠DAN,
∴,
∴∠EAN=∠CAE+∠CAN=145°,
∵PQ∥MN,
∴∠AEC=180°﹣∠EAN=35°;
(2)3∠AGF+∠ACB=270°,
理由:如图,
设∠BAD=2y,
则∠CAD=40°+2y,
∵∠CAN=3∠DAN,
∴,∠DAN=20°+y,
∴∠EAN=∠EAC+CAN=100°+3y,
∵PQ∥MN,
∴∠AEC=180°﹣∠EAN=80°﹣3y,∠ADC=∠DAN=20°+y,
∵CF∥AD,
∴∠FCE=∠ADC=20°+y,
∴∠AFC=∠AEC+∠FCE=100°﹣2y,∠ACB=∠AEC+∠EAC=120°﹣3y,
∵FG平分∠AFC,
∴,
∴∠AGF=180°﹣∠AFG﹣∠FAG=180°﹣(50°﹣y)﹣40°×2=50°+y,
∴3∠AGF+∠ACB=3(50°+y)+120°﹣3y=270°;
(3)∵∠ABC=80°,∠BAC=40°,
∴∠ACB=180°﹣∠ABC﹣∠BAC=60°,
∵PQ∥MN,
∴∠CAN=180°﹣∠ACB=120°,∠CAM=∠ACB=60°,∠BAN=∠ACB=80°,
∵∠CAN=3∠DAN,
∴∠DAN=40°,
当AC′与射线AM重合时,t=60°÷6°=10,返回时,当AC′与AC重合,t=10+60°÷3°=30,当AC′与射线AN重合时,t=10+180°÷3°=70,当A′B在AB的延长线时,t=180°÷4°=45,
当0≤t≤10时,∠CAC′=(6t)°,
∴∠C′AN=∠CAC′+∠CAN=(6t+120)°,
∵∠C′AN=3∠D′AN,
∴∠D′AN=(2t+40)°,
∴∠BAD′=∠BAN﹣∠D′AN=(40﹣2t)°,
∵AD′∥BA′,
∴∠ABA′=∠BAD′,
∴(4t)°=(40﹣2t)°,
解得;
当10<t≤30时,
则∠CAC′=60°﹣[3(t﹣10)]°=(90﹣3t)°,
∴∠C′AN=∠CAC′+∠CAN=(210﹣3t)°,
∵∠C′AN=3∠D′AN,
∴∠D′AN=(70﹣t)°,
∴∠BAD′=∠BAN﹣∠D′AN=(10+t)°,
∵AD′∥BA′,
∴∠ABA′=∠BAD′,
∴(4t)°=(10+t)°,
解得(舍去);
当30<t≤45时,
则∠CAC′=[3(t﹣10)]°﹣60°=(3t﹣90)°,
∴∠C′AN=∠CAC′﹣∠CAN=(210﹣3t)°,
∵∠C′AN=3∠D′AN,
∴∠D′AN=(70﹣t)°,
∴∠BAD′=∠BAN﹣∠D′AN=(10+t)°,
∵AD′∥BA′,
∴∠ABA′=∠BAD′,
∴(4t)°=(10+t)°,
解得t(舍去);
当45<t≤70时,
则∠CAC′=[3(t﹣10)]°﹣60°=(3t﹣90)°,
∴∠C′AN=∠CAC′﹣∠CAN=(210﹣3t)°,
∵∠C′AN=3∠D′AN,
∴∠D′AN=(70﹣t)°,
∴∠BAD′=∠BAN﹣∠D′AN=(10+t)°,
∵AD′∥BA′,
∴∠ABA′=∠BAD′,
∴(360﹣4t)°+(10+t)°=180°,
解得(舍去);
综上,t的值为或.
7.已知:如图,AB∥CD,直线MN交AB于点M,交CD于点N,点E是线段MN上一点,P,Q分别在射线MB,ND上,连接PE,EQ,PF平分∠MPE,QF平分∠DQE.
(1)如图1,当PE⊥QE时,请求出∠PFQ的度数;
(2)如图2,求∠PEQ与∠PFQ之间的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,在(1)问的条件下,若∠APE=45°,∠MND=60°,过点P作PH⊥QF交QF的延长线于点H,将MN绕点N顺时针旋转,速度为每秒5°,直线MN旋转后的对应直线为M′N,同时将△FPH绕点P逆时针旋转,速度为每秒10°,△FPH旋转后的对应三角形为△F′PH′,当M′N首次落到CD上时,整个运动停止.在此运动过程中,经过t(t≥0)秒后,M′N恰好与△F′PH′的其中一条边所在直线平行,请直接写出所有满足条件的t的值.
【解答】解:(1)如图,过点E作EG∥AB,
∵AB∥CD,
∴AB∥CD∥EG,
设∠EQD=α,
∴∠QEG=180°﹣∠EQD=180°﹣α,
∴∠PEG=∠PEQ﹣∠QEG=α﹣90°,
∴∠APE=∠PEG=α﹣90°,
∵PF平分∠MPE,QF平分∠DQE,
∴,,
如图,过点F作FH∥AB,
∵AB∥CD,
∴AB∥CD∥FH,
∴,
∴,
∴;
(2)如图,过点E作EG∥AB,过点F作FH∥AB,
则可得AB∥CD∥EG,AB∥CD∥FH,
设∠EQD=α,∠PEQ=β,
根据上述原理可得,,
∴,,
∴,
即;
(3)如图,当PF′∥NM′时,
设M′N交AB于I,
∴∠AIN=∠APF′,
∵∠AMN=∠MND=60°,∠MNM′=5t,
∴∠AIN=∠AMN﹣∠MNM′=60°﹣5t,
由题意可得,
∴∠APF′=∠FPF′+∠APF=10t+22.5°,
∵PF′∥NM′,
∴∠AIN=∠APF′,即60﹣5t=22.5+10t,
∴t=2.5,
如图,当NM′∥PH′时,
同理可得:60﹣5t=10t﹣22.5,
∴t=5.5,
如图,当NM′∥F′H′时,
设H′F′的延长线交AB于W,
∵∠APF=22.5°,∠FPF′=10t,
∴∠BPF′=180°﹣22.5°﹣10t=157.5°﹣10t,
∵∠PF′H′=45°,
∴∠PWF′=45°﹣(157.5°﹣10t)=10t﹣112.5°,
由∠AIN=∠PWF′,得10t﹣112.5=60﹣5t,
∴t=11.5,
综上所述:t=2.5或5.5或11.5.
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平行线背景下的动角问题-答案
(一)无运动速度
【例1】
1.如图所示是驱逐舰、巡洋舰两艘舰艇参与某次演练的情景,已知∠MAC=120°,∠NBE=60°.
(1)已知驱逐舰在AC方向上航行,巡洋舰在BE方向上航行,假设在航行过程中各自航行方向保持不变,试判断这两艘舰艇会不会相撞?请说明理由;
(2)已知驱逐舰到达点C后沿C﹣D继续航行,巡洋舰到达点E后沿E﹣F继续航行,且MN∥EF,∠ACD=140°.若驱逐舰在原航向上向左转动α(0°<α<180°)后,才能与巡洋舰航向相同,求α的值.
【解答】解:(1)不会,理由是:
∵∠MAC=120°,
∴∠CAN=60°,
∵∠NBE=60°,
∴∠CAN=∠NBE,
∴AC∥BE,
∴这两艘舰艇不会相撞;
(2)如图,若要驱逐舰与巡洋舰航向相同,
则EF∥HG,
∵MN∥EF,
∴HG∥MN,
∴∠CHG+∠CAN+ACD=360°,
∴∠CHG=160°
∴α=180°﹣∠CHG=20°.
【练】
2.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 105 度时,AD⊥BC;
(2)当△ADE的一边与△ABC的某一边平行(不共线)时,写出旋转角α的所有可能的度数;
(3)当0°<α<45°时,连接BD,利用图4直接写出∠BDE+∠CAE+∠DBC的度数 105° .
【解答】解:(1)当AD⊥BC时,如图1所示:
则∠ACB+∠CAD=90°,
∵∠ACB=30°,
∴∠CAD=90°﹣∠ACB=60°,
又∵∠DAE=45°,
∴旋转角∠CAE=α=∠CAD+∠DAE=105°,
故答案为:105.
(2)①当AD∥BC时,如图2所示,记DE与AC的交点为点F,DE与BC的交点为点G,
∵AD∥BC,
∴∠DAF=∠C=30°,
∵∠DAE=45°,
∴∠CAE=15°,即α=15°,
②当DE∥BC时,如图3所示,
∵DE∥BC,
∴∠BFD+∠D=180°.
又∠D=90°,
∴∠BFD=90°,
∴∠AFC=90°.
又∵∠C=30°,
∴∠CAF=180°﹣∠AFC﹣∠C=60°.
∴∠CAE=∠EAD+∠CAF=45°+60°=105°.
∴α=105°;
③当DE∥AB时,如图4所示,α=45°;
④当DE∥AC时,如图5所示,α=∠EAD+∠BAC=45°+90°=135°;
⑤如图6所示∠EAC+∠C=180°,
∵∠C=30°,
∴∠EAC=150°,即α=150°;
综上所述:旋转角α的所有可能的度数是:15°,45°,105°,135°,150°.
(3)设AC,AE与BD交于M,N,如图7所示:
∵∠AMN是△MBC的一个外角,∠ACB=30°,
∴∠AMN=∠DBC+∠ACB=∠DBC+30°,
∵∠ANM是△NDE的一个外角,∠E=45°,
∴∠ANM=∠BDE+∠E=∠BDE+45°,
在△AMN中,∠AMN+∠ANM+∠CAE=180°,
∴∠DBC+30°+∠BDE+45°+∠CAE=180°,
∴∠BDE+∠CAE+∠DBC=105°.
故答案为:105°.
3.如图直线AB,CD与直线MN分别交于E,F,且∠AEM与∠CFN互补,O为线段EF上一点.
(1)求证:AB∥CD.
(2)如图1,已知PE平分∠BEO,PF平分∠DFO,求∠EPF的大小.
(3)将图1中的射线ON绕O点顺时针转一个角度α(0<α<90°)至ON′与CD交于F′,其它图线保持不变,如图2所示,作∠OF′D的平分线与∠BEO的平分线交于P′,求∠EP′F′的大小(用含α的代数式表示).
【解答】(1)证明:∵∠AEM与∠CFN互补,
∴∠AEM+∠CFN=180°,
又∵∠AEM+∠AEN=180°,
∴∠CFN=∠AEN,
∴AB∥CD.
(2)解:由(1)得,AB∥CD,
∴∠BEO+∠DFO=180°,
∵PE平分∠BEO,PF平分∠DFO,
∴∠PEO∠BEO,∠PFO∠DFO,
∴∠PEO+∠PFO(∠BEO+∠DFO)180°=90°,
∴∠EPF=180°﹣(∠PEO+∠PFO)=180°﹣90°=90°.
(3)解:如图,过点O作OH∥AB,过点P′作P′Q∥AB,
∵AB∥CD,P′Q∥AB,
∴OH∥AB∥CD,P′Q∥AB∥CD,
∴∠EOH=∠BEO,∠N′OH=∠DF′O,
∠EP′Q=∠BEP′,∠F′P′Q=∠DF′P′,
∴∠EON′=∠BEO+∠DF′O=180°﹣α,
∠EP′F′=∠BEP′+∠DF′P′,
∵EP′平分∠BEO,F′P′平分∠DF′O,
∴∠BEP′∠BEO,∠DF′P′∠DF′O,
∴∠EP′F′(∠BEO+∠DF′O)(180°﹣α)=90°.
(2) 有运动速度
【例1】动三角形
1.如图,直线AB∥CD,直线PQ分别交AB、CD于点E、F.点M在直线AB上方,点N在直线CD上(在F点的右边),连接EM、MN,EP平分∠AEM.
(1)如图1,若∠PEA=62°,∠M=50°,求∠MND的度数;
(2)如图2,若NH平分∠MND,直线NH交PQ于点G,请探究∠M与∠PGH之间的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,在(2)问的条件下,连接NE并延长.若∠MND=100°,∠ENM=30°,将∠ENG绕着点N以每秒1°的速度逆时针旋转,设旋转时间为t秒(0<t<360),在旋转过程中,射线NR始终平分∠MNE,NI是∠ENG内部一条射线,NS平分∠ENI,当∠RNS=60°,且∠ING的度数为射线NS与直线CD所夹锐角的4倍时,直接写出t的值(本题研究的所有角度均小于180°).
【解答】解:(1)设AB、MN交于点Q.
∵EP平分∠AEM,
∴∠AEM=2∠PEA=2×62°=124°,
∵∠AEM=∠M+∠EQM,
∴124°=50°+∠EQM,
∴∠EQM=74°.
∴∠BQN=∠EQM=74°,
∵AB∥CD,
∴∠QND+∠BQN=180°,
∴∠MND=106°,
答:∠MND=106°.
(2)∠M与∠PGH之间的数量关系:2∠PGH+∠M=180°.
∵EP平分∠AEM,NH平分∠MND,
∴∠AEP=∠MEP=β,∠MNH=∠DNH=α,
∴∠M=180°﹣∠MEQ﹣∠MQE=180°﹣(180°﹣2β)﹣(180°﹣2α)=2α+2β﹣180°.
∵AB∥CD,
∴∠CFE=∠AEP=β,
∴∠GFN=∠CFE=β,
∠FNG=∠DNH=α,
∴∠PGH=180°﹣∠GFN﹣∠FNG=180°﹣α﹣β,
∴2∠PGH=360°﹣2(α+β),
∵∠M=2α+2β﹣180°.
∴2∠PGH+∠M=180°.
答:∠M与∠PGH之间的数量关系:2∠PGH+∠M=180°.
(3)∵∠MND=100°,NH平分∠MND,
则∠MNH=∠HND=50°,
∵未旋转前∠ENM=30°,
∴∠ENG=180°﹣∠ENM180°﹣30°﹣50°=100°,
∠MNC=180°﹣∠MND=80°,
∵将∠ENG绕着点N以1°/秒的速度逆时针旋转,
∴∠ENM=30°+t°,
①当NS在CD上方时,如图:
设∠INE=4α,则∠SNC=α,
根据题意,NR始终平分∠MNE,NS平分∠ENI,
∴∠RNE∠MNE(30+t)°,
∠SNE50°﹣2α,
∵∠RNS=60°,
∴∠REN+∠ENS=15°t°+50°﹣2α=65°t°﹣2α=60°,
∴2αt=5(Ⅰ),
又∵∠MNC=80°,
∴∠SNC+∠MNS=∠SNC+∠ENS+∠MNE=α+50°﹣2α+30°﹣t°=80°.
∴t=α(Ⅱ),
将(Ⅱ)代入(Ⅰ)得,2tt=5,
解得t;
②当NS在CD下方时,如图:
此时∠MNS﹣∠SNC=50°﹣2α+30°+t﹣α=80°,
∴t=3α,
将t=3α代入(Ⅰ)得α=10,
∴t=30;
③如图,当t>180时,且NS在CD下方时,
设∠ING=4β,则∠SND=β,
根据题意可得,NR始终平分∠MNE,NS平分∠ENI,
∴∠RNE∠MNE(360﹣30﹣t)°=(165t)°,
∠SNE50°﹣2β,
∵∠RNS=60°,
∴∠REN﹣∠ENS=165°t°﹣50°+2β=115°t°+2β=60°,
∴t=110+4β,
又∵∠MND=100°,
∴(360﹣30﹣t)﹣(50﹣2β)﹣β=100,
解得β=t﹣180,
将β=t﹣180代入t=110+4β,
解得t;
④NS在CD上方时,则(360﹣30﹣t)﹣(50﹣2β)+β=100,
∴3β=t+180,
将3β=t+180代入代入t=110+4β,
解得t=﹣1050(舍去);
综上,t的值为或30或.
2.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,∠HFA之间的关系: ∠AHE=∠FAH+∠HFA ;
(2)若,求∠AHE的度数.
(3)如图2,在(2)的条件下,将三角形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重合时停止转动.则在旋转过程中,当三角形KHE的其中一边与三角形ENG的某一边平行时,直接写出此时t的值.
【解答】解:(1)∵∠AHE是△AHF的外角,
∴∠AHE=∠FAH+∠HFA;
故答案为:∠AHE=∠FAH+∠HFA.
(2)设∠BEF=x,
∵,∠BEC=2∠BEF,
∴∠BAK=∠BEC=2x,
∵AK平分∠BAG,
∴∠BAK=∠KAG=2x,
∵∠AME为△MKE的外角,
∴∠AME=2x+2x=4x,
∵AB∥CD,
∴∠AFE=∠FEK=∠BEF+∠BEC=3x,
∴∠AHE=2x+3x=5x,
∵AG⊥BE,
∴∠G=90°,
∴∠AME+∠KAG=2x+4x=90°,
∴x=15°
∴∠AHE=5x=75°;
(3)由(2)可得,∠KHE=180°﹣∠AHE=105°,∠BEF=15°,∠HEK=3x=45°,∠NEG=∠BEC=2x=30°,
∵∠G=90°,
∴∠ENG=90°﹣∠NEG=60°,
①当KH∥NG时,5°×t=60°﹣30°,
解得:t=6;
②当GN∥EH时,5°×t=90°,
解得:t=18;
③当HK∥EG时,5°×t=180°﹣30°﹣30°,
解得:t=24;
④当HK∥EN时,5°×t=150°,
解得:t=30;
综上所述,t的值为6或18或24或30.
3.如图所示,AB∥CD,△EFM的顶点E,F分别在直线AB,直线CD上,点M在直线AB和直线CD之间,EF平分∠AEM.
(1)如图1,FM平分∠EFD,∠BEM=20°,求∠M的度数.
(2)如图2,已知点N为MF延长线上一点,且∠BEM=∠NEF=∠N=a°,请用含a的式子表示∠NFC的度数,并说明理由.
(3)如图3,在(2)的条件下,∠BEM=30°,将△FNE绕点F顺时针以每秒5°的速度旋转得到△FN'E',将△EFM绕点E顺时针以每秒3°的速度旋转得到△EF'M',当EF'首次旋转到直线AB上时,△EF'M'立刻绕点E逆时针以原速旋转,当EM'旋转到直线AB上时,两个三角形同时停止旋转,请直接写出当E'N'∥F'M'时的旋转时间t的值.
【解答】解:(1)如图,过点M作MG∥AB,
∵AB∥CD,
∴AB∥CD∥MG,
∴∠GME=∠BEM=20°,∠GMF=∠MFD,∠AEF=∠EFD,
∵∠EMF=∠GME+∠GMF,
∴∠EMF=∠BEM+∠DFM,
∵AEM=180°﹣∠BEM=160°,EF平分∠AEM,
∴∠AEF∠AEM=80°=∠DFE,
∵FM平分∠DFE,
∴∠DFM∠DFE=40°,
∴∠EMF=∠BEM+∠DFM=60°;
(2)∠NFC=90°α,理由如下:
如图所示,过点N作NH∥AB,
∵AB∥CD,NH∥AB,
∴NH∥AB∥CD,
∴∠AEN=∠HNE,∠CFN=∠HNF,
∵∠BEM=α,
∴∠AEM=180°﹣∠BEM=180°﹣α,
∵EF平分∠AEM,
∴∠AEF∠AEM=90°,
∵∠NEF=α,
∴∠AEN=∠AEF﹣∠NEF=90°∠HNE,
∵∠ENM=α,
∴∠HNF=∠HNE﹣∠ENM=90°,
∴∠NFC=∠HNF=90°;
(3)由题意得:EF'首次到AB的时间为:s,F'M'首次到AB的时间为:s,
当0≤t≤25时,如图所示,可以把线段E'N'、EF'、EM'、F'M'的端点放在同一个位置,当两线段平行的时候,即这两线段共线,
当E'N'∥F'M',则5t+75+30+30+15﹣3t=180,
解得t=15;
当25<t≤25时,如图所示,可以把线段E'N'、EF'、EM'、F'M'的端点放在同一个位置,当两线段平行的时候,即这两线段共线,
由(2)的结论可知∠MFD=180°﹣(90°30°)=15°,
∴∠EMF=∠BEM+∠MFD=45°,
当E'N'∥F'M'时,则5(t﹣25)+3(t﹣25)=360﹣80﹣75﹣45,
解得t=45,
或5(t﹣25)+3(t﹣25)=360﹣80﹣75﹣45+180,
解得t=67.5(舍去);
综上,t的值为15或45.
【练】
4.如图1,AB∥CD,点E,F分别在直线CD,AB上,∠BEC=3∠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+∠HFA .
(2)若,求∠AHE.
(3)如图2,在(2)的条件下,将△ENG绕着点E以每秒5°的速度顺时针旋转,旋转时间为t,当EN边与射线EC重合时停止,则在旋转过程中,当△ENG的其中一边与△KEH的某一边平行时,求出此时t的值.
【解答】解:(1)∵∠AHE是△AHF的外角,
∴∠AHE=∠FAH+∠HFA;
故答案为:∠AHE=∠FAH+∠HFA.
(2)设∠BEF=x,
∵,∠BEC=3∠BEF,
∴∠BAK=∠BEC=3x,
∵AK平分∠BAG,
∴∠BAK=∠KAG=3x,
∵∠AME为△MKE的外角,
∴∠AME=3x+3x=6x,
∵AB∥CD,
∴∠AFE=∠FEK=∠BEF+∠BEC=4x,
∴∠AHE=3x+4x=7x,
∵AG⊥BE,
∴∠G=90°,
∴∠AME+∠KAG=3x+6x=90°,
∴x=10°
∴∠AHE=7x=70°;
(3)由(2)可得,∠KHE=180°﹣∠AHE=110°,∠BEF=10°,∠HEK=5x=50°,∠NEG=∠BEC=3x=30°,
∵∠G=90°,
∴∠ENG=90°﹣∠NEG=60°,
①当KH∥NG时,5°×t=60°﹣30°,
解得:t=6;
②当KE∥GN时,5°×t=60°,
解得:t=12;
③当HE∥GN时5°×t=40°+60°,
解得:t=20,
④当HK∥EG时,5°×t=180°﹣30°﹣30°,
解得:t=24;
⑤当HK∥EN时,5°×t=150°,
解得:t=30;
综上所述,t的值为6或12或20或24或30.
5.如图,点O为直线AB上一点,过点O作射线OC,使∠AOC:∠BOC=1:2,将一直角三角尺的直角顶点放在点O处,一边OM在射线OB上,另一边ON在直线AB的下方,其中∠OMN=30°.
(1)将图1中的三角尺绕点O顺时针旋转至图2,使一边OM在∠BOC的内部,且恰好平分∠BOC,求∠CON的度数;
(2)将图1中的三角尺绕点O按每秒10°的速度沿顺时针方向旋转一周,在旋转的过程中,在第 9或27 秒时,边MN恰好与射线OC平行;在第 0或18或36 秒时,边MN恰好与射线OC垂直.(直接写出结果);
(3)将图1中的三角尺绕点O顺时针旋转至图3,使ON在∠AOC的内部,请探究∠AOM与∠NOC之间的数量关系,并说明理由.
【解答】解:(1)∵∠AOC=60°,
∴∠BOC=120°,
又∵OM平分∠BOC,
∴∠COM∠BOC=60°,
∴∠CON=∠COM+90°=150°;
(2)∵∠OMN=30°,
∴∠N=90°﹣30°=60°,
∵∠AOC=60°,
∴当ON在直线AB上时,MN∥OC,此时旋转角为90°或270°,
∵每秒顺时针旋转10°,
∴时间为9或27,
∵当ON⊥AB时,MN⊥OC,此时旋转角为0°或180°或360°,
∵每秒顺时针旋转10°,
∴时间为0或18或36;
故答案为:9或27;0或18或36.
(3)∵∠MON=90°,∠AOC=60°,
∴∠AON=90°﹣∠AOM,∠AON=60°﹣∠NOC,
∴90°﹣∠AOM=60°﹣∠NOC,
∴∠AOM﹣∠NOC=30°,
故∠AOM与∠NOC之间的数量关系为:∠AOM﹣∠NOC=30°.
6.如图①,将一副直角三角板放在同一条直线AB上,其中∠ONM=30°,∠OCD=45°.
(1)将图①中的三角板OMN沿BA的方向平移至图②的位置,MN与CD相交于点E,则∠CEN的度数是 105° ;
(2)将图①中的三角板OMN绕点O按逆时针方向旋转至如图③,当∠CON=5∠DOM时,MN与CD相交于点E,请你判断MN与BC的位置关系,并说明理由;
(3)将图①中的三角板OMN绕点O按每秒5°的速度按逆时针方向旋转一周,在旋转的过程中,三角板MON运动几秒后直线MN恰好与直线CD平行.
【解答】解:(1)在△CEN中,∠CEN=180°﹣30°﹣45°=105°.
故答案为:105°;
(2)结论:MN∥BC.
理由:如图③中,
∵∠CON+∠DOM=∠COD+∠DOM+∠DOM=∠COD+∠MON=180°,
又∵∠CON=5∠DOM,
∴∠DOM=30°,
∴∠COM=∠M=60°,
∴MN∥BC.
(3)如图,当MN∥CD,设MN交OD于点K.
∵MN∥CD,
∴∠OKM=∠D=45°,
∵∠M=60°,
∴∠MOK=180°﹣60°﹣45°=75°,
∴t=75÷5=15(秒).
如图,当MN∥CD时,延长MO交CD于点T.
则有∠DTO=∠M=60°,
∴∠DOT=180°﹣60°﹣45°=75°,
∴旋转角为180°+75°=255°,
∴t=255°÷5=51(秒).
综上所述,当15秒或51秒时MN∥CD.
7.如图所示,AB∥CD,三角形EFM的顶点E、顶点F分别在直线AB、直线CD上,点M在直线AB与直线CD之间,EF平分∠AEM,
(1)如图1,已知FM平分∠EFD,∠BEM=40°,则∠M= 75 °;
(2)如图2,已知点N为MF延长线上一点,且∠BEM=∠NEF=∠N=α°,请用含α的式子表示∠NFD的度数,并说明理由;
(3)如图3,在(2)问的条件下,∠BEM=30°,将三角形FNE绕点F顺时针以每秒5°的速度旋转得三角形FN′E′,将三角形EFM绕点E顺时针以每秒3°的速度旋转得三角形EF′M′,当EF′旋转到直线AB上时两个三角形同时停止旋转,请求出边E′N′与三角形EF′M′的边平行时的旋转时间t的值.
【解答】解:(1)如图所示,过点M作MG∥AB,
∵AB∥CD,MG∥AB,
∴MG∥AB∥CD,
∴∠BEM=∠GME,∠DFM=∠GMF,∠AEF=∠DFE,
∵∠EMF=∠GME+∠GMF,
∴∠EMF=∠BEM+∠DFM,
∵∠BEM=40°,
∴∠AEM=180°﹣∠BEM=140°,
∵EF平分∠AEM,
∴,
∴∠DFE=∠AEF=70°,
∵FM平分∠DFE,
∴,
∴∠EMF=∠BEM+∠DFM=75°,
故答案为:75;
(2),理由如下:
如图所示,过点N作NH∥AB,
∵AB∥CD,NH∥AB,
∴NH∥AB∥CD,
∴∠AEN=∠HNE,∠CFN=∠HNF,
∵∠BEM=α,
∴∠AEM=180°﹣∠BEM=180°﹣α,
∵EF平分∠AEM,
∴,
∵∠NEF=α,
∴,
∴,
∵∠ENM=α,
∴,
∴,
∴,
∴,
(3)由题意得,EF'到AB的时间为,
如图所示,可以把线段E'N',EF',EM',F'M'的端点放在同一个位置,当两线段平行的时候,即这两条线段共线,
①当E'N∥F'M'时,
则5t+75+30+30+15﹣3t=180,
解得t=15;
②当E'N'∥EM'时,
则5t+30+75﹣3t=180,
解得(舍去);
③当E'N'∥EF'时,
则5t+30﹣2t=180,
解得t=75(舍去);
综上,t值为15.
8.已知MN∥PQ,点A在MN上方,点D在PQ下方,分别以A、D为顶点作∠A=∠D=90°,∠A的两边交MN于B、C(点B在点C的左边),∠D的两边交PQ于E、F(点E在点F的左边),AB、DE交于点G,AC、DF交于点H.
(1)如图1,若∠ABC=45°,∠DFE=30°,则∠G= 105° ,∠H= 75° ;
(2)如图2,∠ABC、∠PEG的角平分线交于点I,BI交DG与J,∠NCH、∠QFH的角平分线交于点交K.试探索∠JIE、∠K之间的数量关系并说明理由;
(3)在(1)的条件下,把△ABC绕点A顺时针方向旋转,每秒钟转3°,与此同时△DEF绕点F逆时针方向旋转,每秒钟转2°.当△ABC旋转到BC边首次与MN平行时,两个三角形都停止转动.在转动过程中,设旋转时间为t秒,当DE所在的直线与△ABC的边平行时,请直接写出t的所有可能的值.
【解答】(1)105°,75°.
(2)∠JIE+∠K=90°.
理由:在四边形AGDH中,∠A=∠D=90°,
∴∠AGD+∠AHD=180°,
过H作HR∥MN,则HR∥PQ,
∴∠NCH=∠CHR,∠QFH=∠FHR.
∴∠CHF=∠NCH+∠QFH,同理∠K=∠NCK+∠QFK.
∵CK、FK分别平分∠NCH、∠QFH,
∴,,
∴
设DG、MN交于点L,过L作LS∥EI交BJ于点S,则∠JIE=∠JSL
∵MN∥PQ,∴∠PEG=∠BLG
∵BI、EI分别平分∠ABC、∠PEG,
∴
∴,
∴∠JIE=∠JSL=∠SBL+∠SLB,
∴
(3)t≤60
当DE∥AC时,t=3
当DE∥BC时,t=12
当DE∥AB时,t=21
∴t=3,12,21
9.已知AB∥CD,直线FE交AB于点E,交CD于点F,点M在线段EF上,过M作射线MR、MP分别交射线AB、CD于点N、Q.
(1)如图1,当MR⊥MP时,求∠MNB+∠MQD的度数.
(2)如图2,若∠DQP和∠MNB的角平分线交于点G,求∠NMQ和∠NGQ的数量关系.
(3)如图3,当MR⊥MP,且∠EFD=60°,∠EMR=20°时,作∠MNB的角平分线NG.把三角板OKI的直角顶点O置于点M处,两直角边分别与MR和MP重合,将其绕点O点顺时针旋转,速度为10°每秒,当OI落在MF上时,三角板立即以相同速度逆时针旋转.三角板开始运动的同时∠BNG绕点N以6°每秒的速度顺时针旋转,记旋转中的∠BNG为∠B′NG′,当NG′和NA重合时,整个运动停止.设运动时间为t秒,当∠B'NG′的一边和三角板的一直角边互相平行时,请直接写出t的值.
【解答】解:(1)过M作MH∥AB.如图:
∴∠MNB+∠NMH=180°,
∵AB∥CD,
∴MH∥CD,
∴∠HMQ+∠MQD=180°,
∴∠MNB+∠NMH+∠HMQ+∠MQD=360°,
∵MR⊥MP,
∴∠NMQ=90°,
∴∠MNB+∠MQD=270°.
(2)过点M作MH∥AB,过点G作GL∥AB,如图:
设∠BNG=x,则∠BNM=2x,
∵MH∥AB,
∴∠NMH=180°﹣2x,
设∠DQG=y,则∠DQP=2y,
∵AB∥CD,
∴GL∥CD,
∴∠QGL=x,
∴∠NGQ=∠NGL﹣∠QGL=x﹣y,
∠HMQ=∠DPQ=2y,
∴∠NMQ=∠NMH+∠HMQ
=180°﹣2x+2y
=180°﹣2(x﹣y),
∴∠NMQ=180°﹣2∠NGQ;
(3)①若OI∥NG',则
∠ION+∠ONG'=180°,
OI到达MF前,如图:
∵∠ION=10°t+90°,∠ONG'=∠ONG﹣∠GNG'=140°﹣70°﹣6°t
∴10°t+90°+(140°﹣70°﹣6°t)=180°,
解得t=5;
OI返回时,如图:
∵∠ION=∠FON﹣∠FOI230﹣10°t,∠ONG'=140°﹣70°﹣6°t,
∴230﹣10°t+(140°﹣70°﹣6°t)=180°,解得;
②当OI∥NB'时,如图:
∵∠ION+∠ONB'=180°,
∴230﹣10°t+140°﹣6°t=180°,解得;
③当OK∥NG'时,如图:
同理可得:230﹣10°t﹣90=6°t﹣70°,
解得:;
④当OK∥NB',如图:
∴140°﹣6°t=90°﹣(230°﹣10t),
解得:,
综上所述,t的值为5或或或或.
【例2】动角综合
1.如图1,已知直线MN∥GH,点A在直线MN上,点B在直线GH上.
(1)如图1,点C在直线MN、GH之间,连接AC、BC,若∠NAC=24°,∠CBH=40°,则∠ACB的度数为 64 °;
(2)如图2,点C在直线MN的上方,AE平分∠CAN,BF平分∠GBC,延长CA与BF交于点D,若∠CAE=21°,∠GBC=100°,求∠BDC的度数;
(3)如图3,点C在直线MN的上方,∠CAN=40°,∠GBC=100°,BF平分∠GBC交MN于点F,将∠CAN绕着点A以每秒1°的速度逆时针方向旋转得∠C'AN',旋转时间为t秒;同时将射线BF绕着点B以每秒3°的速度顺时针方向旋转得射线BF',当射线BF'与射线BG首次重合时,∠CAN和射线BF同时停止转动,在旋转过程中,作∠C′AN′的角平分线AP,作∠F′BH的角平分线BQ,请直接写出当AP∥BQ时t的值.
【解答】解:(1)过C作CP∥MN,
∵MN∥GH,
∴CP∥GH,
∴∠PCB=∠CBH,
∵CP∥MN,
∴∠NAC=∠ACP,
∴∠ACB=∠ACP+∠PCB=∠NAC+∠CBH=24°+40°=64°,
故答案为:64;
(2)∵AE平分∠CAN,∠CAE=21°,
∴∠CAN=2∠CAE=42°,
∵BF 平分∠GBC,∠GBC=100°,
∴,
过D作DP∥MN,
∵MN∥GH,
∴DP∥GH,
∴∠GBF=∠BDP=50°,
∵DP∥MN,
∴∠CAN=∠CDP=42°,
∴∠BDC=∠CDP+∠BDP=42°+50°=92°;
(3)分两种情况进行讨论:
①当BF'位于MN与GH之间时,如图①,
由AP∥BQ得:∠PAN=∠BQM,
∴∠CAN=40°,经过时间t,
有∠CAC'=t°,
则∠C'AN=(t+40)°,
而∠C'AP∠C'AN'=20°,
∴∠PAN=∠C'AN﹣∠C'AP=(t+40﹣20)°=(t+20)°,
又∵∠CBG=100°,BF平分∠GBC,
∴,
而∠FBF'=(3t)°,
∴∠F'BH=(180﹣50﹣3t)°=(130﹣3t)°,
∵BQ平分∠F'BH,
∴∠QBH∠F'BH=(65)°,
∵MN∥GH,
∴,
则,
解得:t=18;
②当BF'位于GH下方时,如图②,
∵AP∥BQ,
∴∠PAM=∠QBH,
经过时间t,
同理:∠C'AN=(t+40)°,
则∠C'AM=180°﹣(t+40)°=(140﹣t)°,
而∠C'AP=20°,
∴∠PAM=∠C'AM+∠C'AP=(160﹣t)°,
又∠GBF=50°,
∴∠FBH=130°,
∴∠F'BH=(3t﹣130)°,
∴∠QBH∠F'BH=(65)°,
∴160﹣t65,
解得t=90,
综上:t=18或90.
【练】
2.如图,已知直线PQ∥MN,点A在直线MN上,点B、C在直线PQ上,射线AD是∠CAN的三等分线,即∠CAN=3∠DAN,AC平分∠BAE,∠BAC=40°.
(1)如图1,若∠BAD=30°,求∠AEC的度数;
(2)如图2,在AE上有一点F,满足CF∥AD,且FG平分∠AFC交AB于点G,试探究∠AGF与∠ACB的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,若∠ABC=80°,∠BAC绕点A顺时针旋转,速度为6°每秒,记旋转中的∠BAC为∠B′AC′,∠C′AN的三等分线为AD′,即∠C′AN=3∠D′AN,同时BA绕点B逆时针旋转至BA′,速度始终为4°每秒,当AC′与射线AM重合时,∠B′AC′立即以原来速度的一半逆时针旋转,当AC′运动到与射线AN重合时,整个运动停止,设旋转时间为t秒,在旋转过程中,当AD′∥BA′时,请直接写出t的值.
【解答】解:(1)∵AC平分∠BAE,∠BAC=40°,
∴∠CAE=∠BAC=40°,
又∠BAD=30°,
∴∠CAD=∠BAC+∠BAD=70°,
∵∠CAN=3∠DAN,
∴,
∴∠EAN=∠CAE+∠CAN=145°,
∵PQ∥MN,
∴∠AEC=180°﹣∠EAN=35°;
(2)3∠AGF+∠ACB=270°,
理由:如图,
设∠BAD=2y,
则∠CAD=40°+2y,
∵∠CAN=3∠DAN,
∴,∠DAN=20°+y,
∴∠EAN=∠EAC+CAN=100°+3y,
∵PQ∥MN,
∴∠AEC=180°﹣∠EAN=80°﹣3y,∠ADC=∠DAN=20°+y,
∵CF∥AD,
∴∠FCE=∠ADC=20°+y,
∴∠AFC=∠AEC+∠FCE=100°﹣2y,∠ACB=∠AEC+∠EAC=120°﹣3y,
∵FG平分∠AFC,
∴,
∴∠AGF=180°﹣∠AFG﹣∠FAG=180°﹣(50°﹣y)﹣40°×2=50°+y,
∴3∠AGF+∠ACB=3(50°+y)+120°﹣3y=270°;
(3)∵∠ABC=80°,∠BAC=40°,
∴∠ACB=180°﹣∠ABC﹣∠BAC=60°,
∵PQ∥MN,
∴∠CAN=180°﹣∠ACB=120°,∠CAM=∠ACB=60°,∠BAN=∠ACB=80°,
∵∠CAN=3∠DAN,
∴∠DAN=40°,
当AC′与射线AM重合时,t=60°÷6°=10,返回时,当AC′与AC重合,t=10+60°÷3°=30,当AC′与射线AN重合时,t=10+180°÷3°=70,当A′B在AB的延长线时,t=180°÷4°=45,
当0≤t≤10时,∠CAC′=(6t)°,
∴∠C′AN=∠CAC′+∠CAN=(6t+120)°,
∵∠C′AN=3∠D′AN,
∴∠D′AN=(2t+40)°,
∴∠BAD′=∠BAN﹣∠D′AN=(40﹣2t)°,
∵AD′∥BA′,
∴∠ABA′=∠BAD′,
∴(4t)°=(40﹣2t)°,
解得;
当10<t≤30时,
则∠CAC′=60°﹣[3(t﹣10)]°=(90﹣3t)°,
∴∠C′AN=∠CAC′+∠CAN=(210﹣3t)°,
∵∠C′AN=3∠D′AN,
∴∠D′AN=(70﹣t)°,
∴∠BAD′=∠BAN﹣∠D′AN=(10+t)°,
∵AD′∥BA′,
∴∠ABA′=∠BAD′,
∴(4t)°=(10+t)°,
解得(舍去);
当30<t≤45时,
则∠CAC′=[3(t﹣10)]°﹣60°=(3t﹣90)°,
∴∠C′AN=∠CAC′﹣∠CAN=(210﹣3t)°,
∵∠C′AN=3∠D′AN,
∴∠D′AN=(70﹣t)°,
∴∠BAD′=∠BAN﹣∠D′AN=(10+t)°,
∵AD′∥BA′,
∴∠ABA′=∠BAD′,
∴(4t)°=(10+t)°,
解得t(舍去);
当45<t≤70时,
则∠CAC′=[3(t﹣10)]°﹣60°=(3t﹣90)°,
∴∠C′AN=∠CAC′﹣∠CAN=(210﹣3t)°,
∵∠C′AN=3∠D′AN,
∴∠D′AN=(70﹣t)°,
∴∠BAD′=∠BAN﹣∠D′AN=(10+t)°,
∵AD′∥BA′,
∴∠ABA′=∠BAD′,
∴(360﹣4t)°+(10+t)°=180°,
解得(舍去);
综上,t的值为或.
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简单动角问题(无运动速度)
【例1】动线
1.如图1,已知∠AOB=150°,∠AOC=40°,OE是∠AOB内部的一条射线,且OF平分∠AOE.
(1)若∠EOB=10°,则∠COF= ;
(2)若∠COF=20°,则∠EOB= ;
(3)若∠COF=n°,则∠EOB= (用含n的式子表示).
(4)当射线OE绕点O逆时针旋转到如图2的位置时,请把图补充完整;此时,∠COF与∠EOB有怎样的数量关系?请说明理由.
【练】
2.已知∠AOB是一个直角,作射线OC,再分别作∠AOC和∠BOC的平分线OD、OE.
(1)如图①,当∠BOC=70°时,则∠DOE= .
(2)如图②,若射线OC在∠AOB内部绕O点旋转,当∠BOC=α时,则∠DOE= .
(3)如图③,当射线OC在∠AOB外绕O点旋转时,在备用图中画出图形,判断∠DOE的大小是否发生变化?若变化,说明理由;若不变,求∠DOE的度数.
3.在学习了几何中角平分线知识后,某校七年级数学学习小组对角平分线进行了一次合作探究活动.他们给出已知∠AOB=110°,射线OD,OE分别是∠AOC和∠COB的平分线.
(1)如图1,若射线OC在∠AOB的内部,且∠AOC=30°,求∠DOE的度数;
(2)如图2,若射线OC在∠AOB的内部绕点O旋转,则∠DOE的度数;
(3)若射线OC在∠AOB的外部绕点O旋转(旋转中∠AOC,∠BOC,均指小于180°的角),其余条件不变,请借助图3探究∠DOE的大小,请直接写出∠DOE的度数.(不写探究过程)
【例2】动角
1.如图①,已知线段AB=30cm,CD=4cm,线段CD在线段AB上运动,E、F分别是AC、BD的中点.
(1)若AC=8cm,则EF= cm;
(2)当线段CD在线段AB上运动时,试判断EF的长度是否发生变化?如果不变请求出EF的长度,如果变化,请说明理由;
(3)我们发现角的很多规律和线段一样,如图②已知∠COD在∠AOB内部转动,OE、OF分别平分∠AOC和∠BOD,则∠EOF、∠AOB和∠COD有何数量关系,请直接写出结果不需证明.
【练】
2.将一副三角板的两个锐角顶点重合,∠AOB=45°,∠COD=30°,OM,ON分别是∠AOC,∠BOD的平分线.
(1)如图①所示,当OB与OC重合时,则∠MON的大小为 ;
(2)当∠COD绕着点O旋转至如图②所示,当∠BOC=14°,则∠MON的大小为多少?
(3)当∠COD绕着点O旋转至如图③所示,当∠BOC=α时,求∠MON的大小.
3.已知∠AOD=130°,∠BOC=50°,OM平分∠AOC,ON平分∠BOD.
(1)如图1,若∠AOM:∠DON=2:3,求∠NOC的度数;
(2)将∠BOC顺时针旋转至图2的位置,求∠MON的度数.
4.已知∠AOB=120°,OC、OD是过点O的射线,射线OM、ON分别平分∠AOC和∠DOB.
(1)如图①,若OC、OD是∠AOB的三等分线,则∠MON= °
(2)如图②,若∠COD=40°,∠AOC≠∠DOB,则∠MON= °
(3)如图③,在∠AOB内,若∠COD=a(0°<a<60°),则∠MON= °
(4)将(3)中的∠COD绕着点O逆时针旋转到∠AOB的外部(0°<∠AOC<180°,0°<∠BOD<180°),求此时∠MON的度数.
5.已知∠AOB、∠COD共顶点O,OM平分∠AOD,ON平分∠COB.
(1)如图1,当OB与OD重合时,若∠AOB=130°,∠MON=25°,求∠BOC的度数;
(2)将∠COD绕点O逆时针旋转至图2所示位置,若∠BOD=60°,∠AOC=10°,求∠MON的度数.
6.已知:如图,OB、OC分别为定角∠AOD内部的两条动射线
(1)当OB、OC运动到如图1的位置时,∠AOC+∠BOD=100°,∠AOB+∠COD=40°,求∠AOD的度数;
(2)在(1)的条件下(图2),射线OM、ON分别为∠AOB、∠COD的平分线,当∠COB绕着点O旋转时,下列结论:①∠AOM﹣∠DON的值不变;②∠MON的度数不变.可以证明,只有一个是正确的,请你作出正确的选择并求值.
(3)在(1)的条件下(图3),OE、OF是∠AOD外部的两条射线,∠EOB=∠COF=90°,OP平分∠EOD,OQ平分∠AOF,当∠BOC绕着点A旋转时,∠POQ的大小是否会发生变化?若不变,求出其度数;若变化,说明理由.
7.如图1,射线OC,OD在∠AOB的内部,且∠AOB=150°,∠COD=30°,射线OM,ON分别平分∠AOD,∠BOC.
(1)若∠AOC=60°,试通过计算比较∠NOD和∠MOC的大小;
(2)如图2,若将图1中∠COD在∠AOB内部绕点O顺时针旋转.
①旋转过程中∠MON的大小始终不变,求∠MON的值;
②如图3,若旋转后OC恰好为∠MOA的角平分线,试探究∠NOD与∠MOC的数量关系.
8.已知O为直线AB上的一点,∠COE是直角,OF平分∠AOE(图中所说的角都是小于平角的角).
(1)如图1,若∠COF=58°,求∠BOE的度数;
(2)将∠COE绕点O顺时针旋转到如图2所示的位置时,若∠COF=m°,求∠BOE的度数(用含字母m的代数式表示).
9.已知O是AB上的一点,从O点引出射线OC、OE、OD,其中OE平分∠BOC.
(1)如图1,若∠COD是直角,∠DOE=15°,求∠AOE的度数;
(2)如图1,若∠AOC=∠BOD,∠DOE=15°,求∠AOE的度数;
(3)将图1中的∠COD(∠COD仍是直角)绕顶点O顺时针旋转至图2的位置,若∠AOC=α,∠DOE=β,请猜想α与β之间存在什么样的数量关系,写出你的结论,并说明理由.
10.如图,O是直线AB上一点,∠COD是直角,OE是∠BOC的平分线.
(1)如图1,若∠AOC=40°,求∠DOE的度数;
(2)在图1中,若∠AOC=α,直接写出∠DOE的度数(用含α的代数式表示);
(3)将图1中的∠COD按顺时针方向旋转至图2所示的位置.探究∠AOC与∠DOE之间的数量关系,写出你的结论,并说明理由;
11.以直线AB上点O为端点作射线OC,使∠BOC=60°,将直角△DOE的直角顶点放在点O处.
(1)如图1,若直角△DOE的边OD放在射线OB上,则∠COE= ;
(2)如图2,将直角△DOE绕点O按逆时针方向转动,使得OE平分∠AOC,说明OD所在射线是∠BOC的平分线;
(3)如图3,将直角△DOE绕点O按逆时针方向转动,使得∠COD∠AOE.求∠BOD的度数.
12.如图,平面上顺时针排列射线OA、OB、OC、OD,∠BOC=90°,∠AOD在∠BOC外部且为钝角,∠AOB:∠COD=7:8,射线OM、ON分别平分∠AOC、∠AOD.(题目中所出现的角均小于180°且大于0°)
(1)若∠AOD=120°,则∠AOM= ,∠CON= ;
(2)当∠AOD的大小发生改变时,∠AOM和7∠CON之间是否存在着固定的数量关系?如果存在、求出它们之间的数量关系;如果不存在,请说明理由;
(3)在(1)的条件下,将∠AOB绕点O以每秒6°的速度顺时针旋转得到∠A1OB1(OA、OB的对应边分别是OA1、OB1),同时将∠COD绕点O以每秒2°的速度顺时针旋转得到∠C1OD1(OC、OD的对应边分别是OC1、OD1),当OA1第2次与OC1重合时结束,若旋转时间为t秒,求出t为何值时,∠A1OC1∠B1OD1?
13.已知,O是直线AB上的一点,∠COD是直角,OE平分∠BOC.
(1)如图1,若∠AOC=37°,求∠DOE的度数;
(2)将图1中的∠DOC绕顶点O顺时针旋转至图2的位置;
①探究∠AOD(小于平角)和∠DOE的度数之间的关系,写出你的结论,并说明理由;
②在∠AOC(小于平角)的内部有一条射线OF,满足∠AOD=∠COF,试确定∠AOF与∠BOE的度数之间的关系,并说明理由.
14.如图1,将一副三角板的两个锐角顶点放到一块,∠AOB=45°,∠COD=30°,OM,ON分别是∠AOC,∠BOD的角平分线.
(1)当∠COD绕着点O逆时针旋转至射线OB与OC重合时(如图2),则∠MON的大小为 ;
(2)如图3,在(1)的条件下,继续绕着点O逆时针旋转∠COD,当∠BOC=15°时,则∠MON的大小为 ;
(3)在∠COD绕点O顺时针旋转到∠AOB内部时,请你画出图形,∠MON的度数是否发生变化,若变化请说明理由,若不变请求出∠MON的度数.
15.已知O为直线AB上的一点,射线OA表示正北方向,∠COE=90°,射线OF平分∠AOE.
(1)如图1,若∠BOE=110°,则∠COF的补角度数= ;
(2)若将∠COE绕点O旋转至图2的位置,试直接写出∠COF和∠BOE之间的数量关系 ;
(3)若将∠COE绕点O旋转至图3的位置,若3∠COF﹣2∠BOE=36°,求∠FOC的度数.
16.如图,∠COD在∠AOB的内部,且∠AOB=150°,∠COD∠AOB,射线OE平分∠AOD.
(1)如图1,若∠AOC=70°,求∠COE的度数;
(2)如图2,OF平分∠BOC,将∠COD绕着点O在∠AOB的内部旋转,若OD恰好平分∠BOF时,求∠AOE的度数.
【例3】动三角形
1.将直角三角板OMN的直角顶点O放在直线AB上,射线OC平分∠AON.
(1)如图,若∠BON=60°,求∠AOM的度数;
(2)若∠AOM=2∠COM,求∠AON的度数;
(3)将直角三角板OMN绕顶点O按逆时针方向旋转,在旋转过程中:当∠BON=120°时,求∠COM的度数.
【练】
2.将一副直角三角板ABC,AED,按如图1放置,其中B与E重合,∠BAC=45°,∠BAD=30°.
(1)如图1,点F在线段CA的延长线上,求∠FAD的度数;
(2)将三角板AED从图1位置开始绕A点逆时针旋转,AM,AN分别为∠BAE,∠CAD的角平分线.如图2,当AE旋转至∠BAC的内部时,求∠MAN的度数.
3.已知O为直线AB上一点,将一直角三角板OMN的直角顶点放在点O处.射线OC平分∠MOB.
(1)如图1,若∠AOM=40°,求∠CON的度数;
(2)在图1中,若∠AOM=α,直接写出∠CON的度数(用含α的代数式表示);
(3)将图1中的直角三角板OMN绕顶点O顺时针旋转至图2的位置,当∠AOC=3∠BON时,求∠AOM的度数.
4.已知将一副三角板(直角三角板ABC和直角三角板CDE,∠ACB=90°,∠ECD=60°)如图1摆放,点D、A、C在一条直线上,将直角三角板CDE绕点C逆时针方向转动,变化摆放如图位置.
(1)如图2,当∠ACD为多少度时,CB恰好平分∠ECD?
(2)如图3,当三角板CDE摆放在∠ACB内部时,作射线CF平分∠ACE,射线CG平分∠BCD,如果三角形CDE在∠ACB内绕点C任意转动,∠FCG的度数是否发生变化?如果不变,求其值;如果变化,说明理由.
(3)如图4,当三角板CDE转到∠ACB外部时,射线CF、CG仍然分别平分∠ACE、∠BCD,在旋转过程中,(2)中的结论是否成立?如果结论成立,请说明理由;如果不成立,请写出你的结论并根据图4说明理由.
【例4】告诉“旋转角度”
1.如图,已知∠AOC=160°,OB是∠AOC内的射线,且∠AOB∠BOC,射线OD、OE将∠AOC分割,使得∠AOD:∠BOD:∠COE=1:2:3.
(1)求∠DOE;
(2)如图2,作∠BOD,∠EOC的平分线OM,ON.求∠MON的值;
(3)如图3,将图(1)中∠DOE绕点O逆时针旋转α°(60°<α<80°)得到∠D'OE',作∠COE',∠BOD'的角平分线OG,OH.请判断∠GOH的值是否会随着α改变而改变,如果不变,请直接写出∠GOH的值,如果改变请说明理由.
【练】
2.已知点O是直线AB上一点,∠COE=60°,OF是∠AOE的平分线.
(1)当点C,E在直线AB的同侧,且OF在∠COE的内部时(如图1所示),设∠BOE﹣2∠COF=α,求α的大小;
(2)当点C与点E,F在直线AB的两旁(如图2所示),(1)中的结论是否仍然成立?请给出你的结论,并说明理由;
(3)将图2中的射线OF绕点O顺时针旋转m°(0<m<180),得到射线OD,设∠AOC=n°,若,则∠DOE的度数是 (用含n的式子表示).
3.(1)探究:哪些特殊的角可以用一副三角板画出?
在①135°,②125°,③75°,④25°中,小明同学利用一副三角板画不出来的特殊角是 ;(填序号)
(2)在探究过程中,爱动脑筋的小明想起了图形的运动方式有多种.如图,他先用三角板画出了直线EF,然后将一副三角板拼接在一起,其中45°角(∠AOB)的顶点与60°角(∠COD)的顶点互相重合,且边OA、OC都在直线EF上固定三角板COD不动,将三角板AOB绕点O按顺时针方向旋转一个角度α,当边OB与射线OF第一次重合时停止.
①当OB平分∠EOD时,求旋转角度α;
②是否存在∠BOC=2∠AOD?若存在,求旋转角度α;若不存在,诸说明理由.
4.已知O为直线AB上一点,将一直角三角板COD的直角顶点放在点O处.
(1)如图1,若射线OE平分∠BOC,∠AOC=40°,求∠DOE的度数;
(2)如图2,将三角板绕点O顺时针旋转,若OC恰好平分∠AOE,试说明OD平分∠BOE;
(3)如图3,当∠AOE=120°时,将直角三角板COD绕顶点O顺时针旋转一个角度α(0°≤α≤180°),在旋转过程中,当时,直接写出∠DOE的度数.
5.如图1,直角三角形DEF与直角三角形ABC的斜边在同一直线上,∠EDF=30°,∠ABC=40°,CD平分∠ACB,将△DEF绕点D按逆时针方向旋转,记∠ADF为α(0°<α<180°),在旋转过程中;
(1)如图2,当∠α= 时,DE∥BC,当∠α= 时,DE⊥BC;
(2)如图3,当顶点C在△DEF内部时(不包含边界),边DF、DE分别交BC、AC的延长线于点M、N
①此时∠α的度数范围是 .
②∠BMD与∠AND度数的和是否变化?若不变,求出∠BMD与∠AND的度数和;若变化,请说明理由;
③若使得∠AND≥2∠BMD,求∠α的度数范围.
6.已知O是直线AB上一点,∠COD是直角,OE平分∠BOC.
(1)如图①,若∠AOC=46°,求∠DOE的度数;
(2)在图①中,若∠AOC=α,直接写出∠DOE的度数(用含α的代数式表示);
(3)将图①中的∠DOC绕顶点O顺时针方向旋转至图②所示的位置,探究∠AOC与∠DOE度数之间的数量关系,写出你的结论,并说明理由.
7.如图,已知∠AOC=80°,∠BOD=30°,若OM平分∠AOB,ON平分∠COD.
(1)如图1,当OC与OB重合时,求∠MON的度数;
(2)如图2,当∠BOD从图1位置开始绕点O顺时针旋转m(0<m<90)时,∠BOM﹣∠DON的值是否为定值?若是定值,求出∠BOM﹣∠DON的值;若不是定值,请说明理由;
(3)如图2,当∠BOD从图1位置开始绕点O顺时针旋转m(30<m<70)时,满足∠AOD+∠MON=7∠BOD,求m的值.
8.将一副三角板中的两块直角三角尺的直角顶点O按如图方式叠放在一起.
(1)如图(1),若∠BOD=35°,则∠AOC= ;若∠AOC=135°,则∠BOD= ;(直接写出结论即可)
(2)如图(2),若∠AOC=140°,则∠BOD= ;(直接写出结论即可)
(3)猜想∠AOC与∠BOD的大小关系,并结合图(1)说明理由;
(4)三角尺AOB不动,将三角尺COD的OD边与OA边重合,然后绕点O按顺时针或逆时针方向任意转动一个角度,当锐角∠AOD等于多少度时,这两块三角尺各有一条边互相垂直,直接写出∠AOD角度所有可能的值,不用说明理由.
9.已知PQ∥MN,A为MN上一点,B为PQ上一点,C为PQ,MN之间的一点,过C作直线CH,过A作AG∥CH,分别交以B为顶点的∠EBF的两边于E、F两点.
(1)如图(1)所示,当∠EBF=90°,∠BEG=45°,则∠CFB= .
(2)如图(2)所示,∠FBE为任意角时,若BF与AE恰好分别平分∠CBQ和∠CAM,且∠ACB=60°,求∠CFB的度数.
(3)如图(3)所示,在(2)的条件下,∠CAN=40°,在∠FBE旋转的过程中,△BCF的三边与AC平行或垂直时,直接写出旋转的角度.
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