内容正文:
弈泓共享数学
专题04 三角形和全等三角形相关动点问题分类训练
(4种类型38道)
目录
【题型1三角形相关动点求值问题】 1
【题型2三角形相关动点定值问题】 5
【题型3三角形相关动点探究角度数量关系】 9
【题型4全等三角形相关动点存在性问题】 14
【题型1三角形相关动点求值问题】
1.如图,,平分,点A,B,C分别是射线,,上的动点(点A,B,C不与点O重合),且,连接交射线于点D.
(1)求的度数;
(2)当中有两个相等的角时,求的度数.
2.如图,在中,的平分线交于点.点是边上的一个动点,过点作交边于点.设的度数为.
(1)如图,当点在线段上运动时(不与重合),作的外角的平分线,交的延长线于点.
①_____;(用含的代数式表示)
②当时,求的度数;
(2)类比(1)的思路,当点在线段上运动时(不与重合),作的外角的平分线,交直线于点(点不与点重合),求的度数.(用含的代数式表示)
3.综合与实践
问题情境:数学课上,同学们在三角形中增加一些几何元素,探索角之间的数量关系.已知在中,,的平分线交于点D.点P是边上的一个动点,过点P作交边于点E.设的度数为.
初步探究:(1)如图,当点P在线段上运动时(不与A,D重合),善思小组的同学作的外角的平分线,交的延长线于点F.他们提出如下问题.请你解答:
①当时,求的度数;
②用含的代数式表示的度数为__________;
深入探究:(2)类比(1)的思路,善思小组进一步探究点P在线段上运动时的情形(不与C,D重合),他们作的外角的平分线PN,交直线于点F(点F不与点B重合),发现与之间存在一定的数量关系.请直接写出相应的的度数.(用含的代数式表示)
4.在中,,平分交于点,为射线上一动点,过点向射线的右侧作射线,使,作的平分线交射线于点.
(1)如图1,若,当点在的延长线上时,求的度数;
(2)若点在线段上,且与不重合时,直接写出的度数(用含式子表示).
5.如图,在中,,,平分,,点F是从点A沿向点E运动的一动点,过点F作于点D.
(1)如图1,当点F与点A重合时,求的度数;
(2)如图2,当点F位于点A,E之间时,求的度数.
6.在数学综合与实践课上,老师给出了下列问题:
探究结论:(1)如图1,,,则 :
如图2,,,则 ;
结论:两个角的两边分别平行,则这两个角 或 .
应用结论:(2)在图3中,五边形,点G、F分别在、上,将∠A沿翻折得到,,,,,则的度数为 .
拓展应用:(3)在图4中,,,,,平分,G点是线段上的一个动点,若中有两个相等的角,,,求的度数.
7.如图,A,B分别是两边,上的动点(均不与点O重合).
(1)如图1,当时,的外角,的平分线交于点C,则______;
(2)如图2,当时,,的平分线交于点D,则______(用含n的式子表示);
(3)如图3,当(α为定值,)时,是的平分线,的反向延长线与的平分线交于点F.随着点A,B的运动,的大小会改变吗?如果不会,求出的度数(用含α的式子表示);如果会,请说明理由.
8.如图,已知中,,平分,E是线段(除去端点A、D)上一动点,于点F.若,求的度数.
9.如图,,分别是两边,上的动点(均不与点重合).
(1)如图1,当时,的外角,的平分线交于点,则______°.
(2)如图2,当时,,的平分线交于点,则______°(用含的式子表示).
(3)如图3,当(为定值,)时,是的平分线,的反向延长线与的平分线交于点.随着点,的运动,的大小会改变吗?如果不会,求出的度数(用含的式子表示);如果会,请说明理由.
10.已知线段与相交于点,连接.
(1)如图1,试说明:;
(2)请利用(1)的结论探索下列问题:
①如图2,作平分,交于点,交的平分线于点交于点,若,求的大小;
②如图3,轴,点为线段(不与重合)上一动点,过点作的垂线交轴于点,交直线于点与的平分线相交于点,当点运动时,则______.
【题型2三角形相关动点定值问题】
11.在中,,点在线段上.
(1)如图1,点在线段上,,若,,则_____°;
(2)如图2,平分,点在线段上,交的延长线于点,与的角平分线交于点,问是否为定值,请说明理由;
(3)如图3,在(2)的条件下,点在线段上,时,请直接写出的度数(用含的式子表示).
12.如图,一副三角板的两个直角重叠在一起,,,固定不动,绕着点顺时针旋转
(1)若绕着点旋转图的位置,若,则________;
(2)若,在旋转的过程中的值会发生变化吗?若不变化,请求出这个定值;
(3)将绕点逆时针旋转度,问当为多少度时,两个三角形至少有一组边所在直线垂直?
13.如图1,在四边形中,,连接,,作的平分线交于点E.
(1)是否等于?为什么?
(2)如图2,作的平分线交的延长线于点H.
①若,求的度数;
②如图3,点P为上一动点(不与B、C重合)连接,交于点Q,作的平分线分别交于点M、N.试探究的值是否为定值﹖若不是,请说明理由,若是,请求出定值.
14.在中,,于点D,于点E,、所在直线交于点F.
(1)如图,当时,求的度数;
(2)若在、这两个角中,有一个角是另一个角的2倍时,求的值;
(3)的角平分线与的角平分线交于点G,的度数是否是一个定值?如果是,求出这个定值;如果不是,请说明理由.
15.如图,是的角平分线,E为上一点,于点F,已知,.
(1)如图①,若点E与点A重合,求的度数;
(2)如图②,若点E在线段上(不与点A重合),求的度数;
(3)如图③,若点E在的延长线上,此时的度数是否为定值?请说明理由.
16.如图,
(1)如图①所示,在中,分别是的高和角平分线,若,,求的度数.
(2)如图②所示,已知平分,交边于点,过点作于点,,.
①_________;(用含x的式子表示)
②试判断的度数是否为定值?若是,请直接写出的度数;若不是,请说明理由.
17.如图,的内角的角平分线,与外角,的角平分线相交于点D,的角平分线交与点E,.
(1)求证;
(2)是否为定值,如果是,请求出该定值;如果不是,请说明理由;
(3)写出所有与互余的角______.
18.如图,中,的角平分线与外角的平分线交于.
(1)如图1,若,则 .
(2)如图2,四边形中,的角平分线及外角的角平分线相交于点.若,求的度数.
(3)如图3,中,的角平分线与外角的角平分线交于.若是延长线上一动点,连接,与的角平分线交于点,当滑动时有下面两个结论:
①的值为定值;
②的值为定值;
其中有且只有一个是正确的,请写出正确的结论,并求出其值.
19.(1)如图,已知在中,,于,于,、所在直线交于点,求的度数;
(2)在(1)的基础上,若每秒扩大,且在变化过程中与始终保持是锐角,经过秒,在,这两个角中,当一个为另一个的两倍时,求的值;
(3)在(2)的基础上,与的角平分线交于点,是否为定值,如果是,请直接写出的值,如果不是,请写出是如何变化的.
20.一副三角板按如图1放置,与重合.若先固定其中一块三角板(含的角),再将另一块三角板(含的角)绕点顺时针方向旋转的角,根据要求解答下列问题.
(1)如图2,当时,图中与的位置关系是___________;
(2)若将三角板旋转到与重叠时(如图3),则__________度;
(3)当的一边与的某一边平行(不共线)时,直接写出旋转角所有可能的度数;
(4)如图4,连接.当时,探究是一个定值,并说明理由.
【题型3三角形相关动点探究角度数量关系】
21.如图1,已知钝角中(为钝角),,点是线上的一个动点,且不与、重合,连接,平分交于点,过点作,垂足为点.设,.
(1)若,,求、的度数;
(2)试探究与的关系,并说明理由;
(3)如图2,设,将“点是线段上的一个动点”改为“若是延长线上点”,其它条件不变,探究与的关系.
22.如图,中,,D是延长线上一动点,连接,平分交于点 E,过点E作,垂足为点H.直线与直线相交于点F.设.
(1)求证:;
(2)若,,则 , ;
试探究α与β的关系,并说明理由;
23.认真阅读下面关于三角形内外角平分线所夹的角的探究片段,完成所提出的问题.
探究1:如图1,在中,O是与的平分线和的交点,通过分析发现,理由如下:
∵和分别是和的角平分线
∴,
∴;
又∵,
∴ ① ;
∴ ② .
请完成探究1的填空, _______, _________;
探究2:如图2中,O是与外角的平分线和的交点,试分析与有怎样的关系?请说明理由.
探究3:如图3中,O是外角与外角的平分线和的交点,则与有怎样的关系(只写结论,不需证明)?
结论:___________________.
24.我们知道:过三角形的顶点引一条直线,可以将它分割成两个小三角形.如果每个小三角形都有两个相等的内角,则我们称这条直线为原三角形的“美丽线”.如图1,直线为的“美丽线”.
(1)如图2,在中,,,请利用直尺和量角器在图2中画出的“美丽线”(标出所得三角形的内角度数,不要求写画法);
(2)在中,,.若存在过点C的“美丽线”,试探究与的关系.下面是对这个问题的部分探究过程:
设为的“美丽线”,点D在边上,则与中各有两个相等的内角.
【探究1】
如图3,当时,因为,所以________,且为锐角,则为钝角,所以在中,.由此可以得到与的关系为________,其中的取值范围为________.
【探究2】
借助图4,请你继续完成本问题的探究,直接写出与的关系.
25.在 中,,,点 , 分别是 边 , 上的点,点 是一动点,设 ,,.
(1)若点 在边 上,如图 ,,计算 的度数;
(2)若点 运动到 外,请在图 中标出 ,,,探究 ,, 之间的等量关系,并说明理由;
(3)若点 运动到 外,请分别在图 ,图 中标出 ,,,并直接写出相应的 ,, 之间的等量关系.
26.在中,,点D,E分别是边,上的两个定点,点P是平面内一动点,令,,.
初探:
(1)如图1,若点P在线段上运动,
①当时,则______;
②,,之间的数量关系为∶_______
再探:
(2)若点P运动到边的延长线上,交于F,如图2,则,,之间有何关系?并说明理由.
拓展:
(3)当点P在的内部,且D,P,E不共线时,记,,,探究,,之间的关系,并直接写出探究结论.
27.在中,,点D,E分别是边上的点(不与A,B,C重合),点P是平面内一动点(P与D,E不在同一直线上),设.
(1)若点P在边上运动(不与点B和点C重合),如图(1)所示,则___________(用含∠α的代数式表示);
(2)若点P在的外部,如图(2)所示,则之间有何关系?写出你的结论,并说明理由.
(3)当点P在边的延长线上运动时,试画出相应图形,标注有关字母与数字,并写出对应的之间的关系式.(不需要证明)
28.中,,点D、E分别是边上的点,点P是一动点.
(1)若点P在边上,如图1所示,且,则___________°;
(2)若点P在边上运动,如图2所示,则之间的关系为___________;
(3)若点P运动到边的延长线上,与的交点为M,如图3所示,则之间有何关系?猜想并说明理由.
29.已知中,是的角平分线,,.
(1)如图①,若于点,求的度数;
(2)如图②,若为上一个动点(不与,重合),且于点时,则_____;
(3)探究:如图②,中,已知,均为锐角,,是的角平分线,若为线段上一个动点(不与重合),且于点时,请写出与,的关系,并说明理由.
30.中,,点分别是边上的点,点P是一动点.令.
(1)若点P在线段AB上,如图(1)所示,且,则__________;
(2)若点P在AB上运动,如图(2)所示,则之间有何关系?猜想并说明理由.
(3)若点P运动到边AB的延长线上,如图(3)所示,则之间有何关系?猜想并说明理由.
(4)若点P运动到形外,如图(4)所示,则的关系为:_________.
【题型4全等三角形相关动点存在性问题】
31.如图①,,,,.点P在线段AB上以的速度由点A向点B运动,同时,点Q在线段上由点B向点D运动,它们运动的时间为.
(1)______;(用t的式子表示)
(2)若点Q的运动速度与点P的运动速度相等,当时,与是否全等,请说明理由,并判断此时线段和线段的位置关系;
(3)如图②,将图①中的“,”改为“”,其他条件不变,设点Q的运动速度为,是否存在实数x,使得与全等?若存在,求出相应的x、t的值;若不存在,请说明理由.
32.如图,已知中,厘米,厘米,,点为的中点,如果点在线段上以厘米/秒的速度由点向点运动,同时,点在线段上以厘米秒的速度由点向点运动.
(1)若,经过秒后,此时与是否全等?请说明理由.
(2)若,当,为何值时,能够使与全等?请说明理由.
(3)是否存在点,使为等腰三角形?若存在,求此时的度数,若不存在,请说明理由.
33.如图,在中,高线相交于点O,.
(1)求线段的长;
(2)若点F是直线上的一点,且,动点P从点O出发,沿线段以每秒1个单位长度的速度向终点A运动,动点Q从点B出发,沿射线以每秒4个单位长度的速度运动,P、Q两点同时出发,当点P到达A点时,P、Q两点同时停止运动,设点P的运动时间为t秒,则是否存在t值,使得以点B、O、P为顶点的三角形与以点F、C、Q为顶点的三角形全等?若存在,请求出符合条件的t值,若不存在,请说明理由.
34.如图1,在与中,,,,,,点D在的延长线上,点E在的上方.现有一动点P,从点A出发,沿着三角形的边运动,回到点A停止,速度为,设运动时间为t秒.
(1)如图1,请连接,当_______秒,.
(2)如图2,若点Q是的中点,连接、,是否存在,若存在,求出t的值,若不存在,请说明理由.
(3)如图3,若点Q是动点,与P点同时从点A出发,沿着边运动,回到点A停止(点Q的速度小于点P的速度).在两点运动过程中,若线段分割所形成的三角形恰好与全等,直接写出点Q的运动速度_______.
35.如图,在中,为高线,.点E为上一点,,连接,交于点O,若.
(1)猜想线段与的位置关系,并说明理由.
(2)若动点Q从点A出发沿射线以每秒4个单位长度的速度运动,运动的时间为t秒.
①当点Q在线段上时,是否存在t的值,使得的面积为18?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由;
②动点P从点O出发沿线段以每秒1个单位长度的速度向终点B运动,P,Q两点同时出发,当点P到达点B时,P,Q两点同时停止运动.设运动时间为t秒,点F是直线上一点,且,当与全等时,请直接写出t的值.
36.如图,直线,平分,过点作交于点;动点、同时从点出发,其中动点以的速度沿射线方向运动,动点以的速度沿直线上运动;已知,设动点,的运动时间为.
(1)若,试求动点的运动时间的值;
(2)试问当动点,在运动过程中,是否存在某个时间,使得与全等?若存在,请求出时间的值;若不存在,请说出理由.
37.如图,在中,是边上的高,是边上的高,相交于点,且.
(1)求证:.
(2)动点从点出发,沿线段以每秒1个单位长度的速度向终点运动,动点从点出发沿射线以每秒4个单位长度的速度运动,两点同时出发,当点到达点时,两点同时停止运动.设点的运动时间为秒
①点是线段上的一点(不与点重合),当时,__________(用含的代数式表示);设,则__________(用含的代数式表示)
②点是直线上的一点且.是否存在值,使以点为顶点的三角形与以点为顶点的三角形全等?若存在,请求出符合条件的值;若不存在,请说明理由.
38.如图,在等腰中,,点从点出发,以的速度沿向点运动,设点的运动时间为.
(1)______.(用t的代数式表示)
(2)当点从点开始运动,同时,点从点出发,以的速度沿向点运动,是否存在这样的值,使得与全等?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
精选考题才是刷题的捷径
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专题04 三角形和全等三角形相关动点问题分类训练
(4种类型38道)
目录
【题型1三角形相关动点求值问题】 1
【题型2三角形相关动点定值问题】 18
【题型3三角形相关动点探究角度数量关系】 39
【题型4全等三角形相关动点存在性问题】 58
【题型1三角形相关动点求值问题】
1.如图,,平分,点A,B,C分别是射线,,上的动点(点A,B,C不与点O重合),且,连接交射线于点D.
(1)求的度数;
(2)当中有两个相等的角时,求的度数.
【答案】(1)
(2)或
【分析】本题考查平行线的性质,角平分线的定义,三角形内角和定理,关键是要分两种情况讨论.
(1)由角平分线定义得到,由平行线的性质推出;
(2)分和两种情况,由三角形内角和定理,即可计算.
【详解】(1)解:,平分,
,
,
;
(2)解:,,
∴,
当时,
;
当时,
,
,
;
或.
2.如图,在中,的平分线交于点.点是边上的一个动点,过点作交边于点.设的度数为.
(1)如图,当点在线段上运动时(不与重合),作的外角的平分线,交的延长线于点.
①_____;(用含的代数式表示)
②当时,求的度数;
(2)类比(1)的思路,当点在线段上运动时(不与重合),作的外角的平分线,交直线于点(点不与点重合),求的度数.(用含的代数式表示)
【答案】(1)①;②
(2)或
【详解】(1)解:①∵在中,,设的度数为,
∴;
②:∵,
∴,
∵的平分线交于点,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵是的平分线,
∴,
∴.
(2)解:如图:当点P在线段上时,
∵在中,,设的度数为,
∴;
∵的平分线交于点,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵是的平分线,
∴,
∴
∴.
如图:当点P在线段的延长线上时,
∵在中,,设的度数为,
∴;
∵的平分线交于点,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵是的平分线,
∴,
∴
∴.
综上,的度数为或.
3.综合与实践
问题情境:数学课上,同学们在三角形中增加一些几何元素,探索角之间的数量关系.已知在中,,的平分线交于点D.点P是边上的一个动点,过点P作交边于点E.设的度数为.
初步探究:(1)如图,当点P在线段上运动时(不与A,D重合),善思小组的同学作的外角的平分线,交的延长线于点F.他们提出如下问题.请你解答:
①当时,求的度数;
②用含的代数式表示的度数为__________;
深入探究:(2)类比(1)的思路,善思小组进一步探究点P在线段上运动时的情形(不与C,D重合),他们作的外角的平分线PN,交直线于点F(点F不与点B重合),发现与之间存在一定的数量关系.请直接写出相应的的度数.(用含的代数式表示)
【答案】(1)①,②;(2)或
【分析】本题是三角形综合题,考查了角平分线的性质,三角形外角的性质,平行线的性质,灵活运用这些性质解决问题是解题的关键.
(1)①先求出的度数,由外角的性质可求解;
②先求出的度数,由外角的性质可求解;
(2)分为两种情况:当点F在线段上时及当点F在线段的延长线上时,分类讨论求解即可.
【详解】解:(1)①,平分,
,
,
,,
,
平分,
,
,
,
;
②,平分,
,
,
,,
,
平分,
,
,
,
故答案为:;
(2)如图2,当点F在线段上时,
①,平分,
,
,
,,
,
平分,
,
,
.
②如图3,当点F在线段的延长线上时,
,平分,
,
,
,
,,
,
平分,
,
,
,
,
综上所述,或.
4.在中,,平分交于点,为射线上一动点,过点向射线的右侧作射线,使,作的平分线交射线于点.
(1)如图1,若,当点在的延长线上时,求的度数;
(2)若点在线段上,且与不重合时,直接写出的度数(用含式子表示).
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了角平分线、三角形外角的定义和性质、平行线的性质等知识,理解并掌握相关知识是解题关键.
(1)首先解得的值,结合角平分线的定义可得,再根据“三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角和”可得,再求得的值,然后根据三角形外角的性质求解即可;
(2)分点在线段上和当点在线段上两种情况,分别求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵,平分,
∴,
∴,
∵,
∴,
又∵平分,
∴,
∴;
(2)当点在线段上时,如下图,
∵,,
∴,
又∵平分,
∴,
∵,平分,
∴,
∴,
∴;
当点在线段上时,如下图,
此时的平分线与射线没有交点.
综上所述,的度数为.
5.如图,在中,,,平分,,点F是从点A沿向点E运动的一动点,过点F作于点D.
(1)如图1,当点F与点A重合时,求的度数;
(2)如图2,当点F位于点A,E之间时,求的度数.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查角平分线的定义,三角形外角的性质,三角形内角和定理,熟练掌握性质定理是解题的关键.
(1)根据题意求出,再由角平分线的定义求出,即可得到答案;
(2)由三角形的外角性质得,,即可得到答案.
【详解】(1)解:,
,
平分,
,
,
,
,
,
;
(2)解:由(1)知,
平分,
,
由三角形的外角性质得,,
.
6.在数学综合与实践课上,老师给出了下列问题:
探究结论:(1)如图1,,,则 :
如图2,,,则 ;
结论:两个角的两边分别平行,则这两个角 或 .
应用结论:(2)在图3中,五边形,点G、F分别在、上,将∠A沿翻折得到,,,,,则的度数为 .
拓展应用:(3)在图4中,,,,,平分,G点是线段上的一个动点,若中有两个相等的角,,,求的度数.
【答案】(1);;相等;互补;(2);(3)或或
【分析】本题考查的是平行线的性质,一元一次方程的应用,角平分线的定义,三角形的内角和定理的应用,熟练的利用推导的结论解题,清晰的分类讨论都是解本题的关键.
(1)利用平行线的性质可得答案;
(2)证明,结合,由(1)的结论可得:,从而可得答案;
(3)过B作,再证明,,结合平分,可得,由中有两个相等的角,再分三种情况讨论即可.
【详解】解:(1)如图1,∵,,
∴,,
则;
如图2,∵,,
∴,,
则,
结论:两个角的两边分别平行,则这两个角相等或互补,
故答案为:;;相等;互补;
应用结论
(2)∵ ,,
∴,
∵,
由(1)的结论可得:,
∵,
∴ .
(3)过B作,
∵ ,
∴,
∵
同理可得:,
∴,
∵,
同理可得:,
∵平分,
∴ ,
∵
∴ ,
∵中有两个相等的角,
当时,则,
∴;
当时,则,
当时,.
综上所述,的度数为或或.
7.如图,A,B分别是两边,上的动点(均不与点O重合).
(1)如图1,当时,的外角,的平分线交于点C,则______;
(2)如图2,当时,,的平分线交于点D,则______(用含n的式子表示);
(3)如图3,当(α为定值,)时,是的平分线,的反向延长线与的平分线交于点F.随着点A,B的运动,的大小会改变吗?如果不会,求出的度数(用含α的式子表示);如果会,请说明理由.
【答案】(1)61
(2)
(3)∠F的大小不变,
【分析】本题考查的是三角形的外角性质、三角形内角和定理、角平分线的定义.
(1)根据三角形内角和定理得到,根据角平分线的定义计算即可;
(2)根据三角形内角和定理得到,根据角平分线的定义计算即可;
(3)根据三角形的外角性质得到,根据角平分线的定义、三角形的外角性质计算即可.
【详解】(1)
分别为,的平分线
故答案为:61.
(2),
分别为,的平分线
故答案为:.
(3)的大小不变,.
理由如下:
又是的平分线,是的平分线,
.
8.如图,已知中,,平分,E是线段(除去端点A、D)上一动点,于点F.若,求的度数.
【答案】
【分析】先根据垂直的定义得到,进而求出,利用三角形外角的性质求出,则由角平分线的定义求出,则由三角形内角和定理得到.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了三角形内角和定理,角平分线的定义,三角形外角的性质,垂直的定义等等,正确求出是解题的关键.
9.如图,,分别是两边,上的动点(均不与点重合).
(1)如图1,当时,的外角,的平分线交于点,则______°.
(2)如图2,当时,,的平分线交于点,则______°(用含的式子表示).
(3)如图3,当(为定值,)时,是的平分线,的反向延长线与的平分线交于点.随着点,的运动,的大小会改变吗?如果不会,求出的度数(用含的式子表示);如果会,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)的大小不变,理由见解析
【分析】(1)根据三角形内角和定理得到,再根据角平分线的定义结合三角形的内角和定理计算即可;
(2)根据三角形内角和定理得到,再根据角平分线的定义结合三角形的内角和定理计算即可;
(3)根据三角形的外角性质得到,根据角平分线的定义、三角形的外角性质计算即可.
【详解】(1)∵,
∴,
∴,
∵分别为的平分线,
∴,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)当时,,的平分线交于点,则
∵,
∴,
∵分别为的平分线,
∴,
∴,
∴,
故答案为:;
(3)的大小不变;
理由如下:∵是的平分线,是的平分线,
∴,
∵,
∴,即的大小不变.
【点睛】本题考查了角平分线的定义、三角形的内角和定理和三角形的外角性质,熟练掌握上述知识是解题的关键.
10.已知线段与相交于点,连接.
(1)如图1,试说明:;
(2)请利用(1)的结论探索下列问题:
①如图2,作平分,交于点,交的平分线于点交于点,若,求的大小;
②如图3,轴,点为线段(不与重合)上一动点,过点作的垂线交轴于点,交直线于点与的平分线相交于点,当点运动时,则______.
【答案】(1)见解析
(2)①;②
【分析】(1)根据三角形内角和定理得出,,根据对顶角相等得出,即可证明结论;
(2)①根据角平分线的定义得出,,根据解析(1)可得,,得,整理得,即,求出结果即可;
②根据垂线定义得出,根据平行线的性质得出,根据,得出,根据平分,平分,
结合解析①中结论可得:,即可求出结果.
【详解】(1)证明:∵线段与相交于点,
∴,,
∵,
∴;
(2)解:①∵平分,平分,
∴,,
∵、交于点M,,交于点N,
∴根据解析(1)中结论可知,,
,
得,
∴,
∵,
∴,
解得:;
②∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵平分,平分,
∴根据解析①可得:,
∴.
故答案为:.
结合.
【题型2三角形相关动点定值问题】
11.在中,,点在线段上.
(1)如图1,点在线段上,,若,,则_____°;
(2)如图2,平分,点在线段上,交的延长线于点,与的角平分线交于点,问是否为定值,请说明理由;
(3)如图3,在(2)的条件下,点在线段上,时,请直接写出的度数(用含的式子表示).
【答案】(1)
(2)是定值,理由见解析
(3)
【分析】(1)根据三角形外角的性质得到,再结合已知条件可证;
(2)如图,延长交于K.设,求出x与y之间的关系即可解决问题;
(3)如图,延长交于K,延长交于N.设,仿照(2)求出x与y之间的关系即可解决问题;
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)解:是定值,理由如下:
如图,延长交于K.设.
∵,平分,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
∴
∴
∵(三角形的外角的性质),
∴,
∴,即,
∴是定值;
(3)解:如图,延长交于K,延长交于N.设.
同(2)法可证:,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∵平分,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴
∴,
∴.
【点睛】本题考查了三角形内角和定理,角平分线的定义,三角形的外角的性质,角度的和差计算等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题,属于中考常考题型.
12.如图,一副三角板的两个直角重叠在一起,,,固定不动,绕着点顺时针旋转
(1)若绕着点旋转图的位置,若,则________;
(2)若,在旋转的过程中的值会发生变化吗?若不变化,请求出这个定值;
(3)将绕点逆时针旋转度,问当为多少度时,两个三角形至少有一组边所在直线垂直?
【答案】(1)
(2)不发生变化,的值为
(3)或或或或或
【分析】本题主要考查了角的和差计算、垂直的定义、四边形的内角和;
(1)由,求出,然后计算即可;
(2)根据,表示出和,然后计算的值即可;
(3)分情况讨论,分别根据角的和差关系以及四边形内角和定理求解即可.
【详解】(1)解: ,,
,
,
故答案为:;
(2)如图,若,即,
,,
,
即在旋转的过程中,不发生变化;
(3)分情况讨论:
①如图,
当时,
,
;
②如图,
当时,
,
,
,
;
③如图,
当时,;
④如图,
当时,延长交于,
,
,
,
∴;
⑤如图,
当时,延长交于,
,
,
,
,
;
⑥如图,
当时,延长交于,
,
,
;
综上,当为或或或或或时,两个三角形至少有一组边所在直线垂直.
13.如图1,在四边形中,,连接,,作的平分线交于点E.
(1)是否等于?为什么?
(2)如图2,作的平分线交的延长线于点H.
①若,求的度数;
②如图3,点P为上一动点(不与B、C重合)连接,交于点Q,作的平分线分别交于点M、N.试探究的值是否为定值﹖若不是,请说明理由,若是,请求出定值.
【答案】(1)
(2)①②的值是定值
【分析】本题主要考查了平行线的性质,三角形的内角和定理,三角形的外角定理:
(1)设,则,,,根据得,由此得,据此可得的度数;
(2)①设,则,,由(1)可知,则,由三角形内角和定理得,,进而得,则,再根据可得出∠D的度数;
②设,则,,,,由(1)可知,则,由三角形的外角定理得:,,据此可得的值.
【详解】(1)解:,理由如下:
设,
∴,
∵是的平分线,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)解:①设,
∵是的平分线,
∴,
由(1)可知:,
∴,
∴,
在中,,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
在中,,
∴;
②为定值,
设,
∵是的平分线,平分,
∴,,
由(1)可知:,
∴,
∴,
由三角形的外角定理得:,,
∴,
∴.
14.在中,,于点D,于点E,、所在直线交于点F.
(1)如图,当时,求的度数;
(2)若在、这两个角中,有一个角是另一个角的2倍时,求的值;
(3)的角平分线与的角平分线交于点G,的度数是否是一个定值?如果是,求出这个定值;如果不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)或
(3),见解析
【分析】(1)根据,得到,结合四边形内角和定理,时,计算的度数即可;
(2)根据题意,,分和,计算即可;
(3)先证明,,再证明,利用三角形内角和定理计算即可.
本题考查了高的性质,四边形内角和定理,三角形内角和定理,三角形外角性质,熟练掌握定理和性质是解题的关键.
【详解】(1)∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴.
(2)∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
当时,
∴,
解得;
当时,
∴,
解得;
综上所述,或.
(3)∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵的角平分线与的角平分线交于点G,
∴,
∴,
∴
.
15.如图,是的角平分线,E为上一点,于点F,已知,.
(1)如图①,若点E与点A重合,求的度数;
(2)如图②,若点E在线段上(不与点A重合),求的度数;
(3)如图③,若点E在的延长线上,此时的度数是否为定值?请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查三角形内角和定理,角平分线的定义,垂直的定义等,解题的关键是掌握三角形内角和定理,即任意一个三角形的三个内角和为180度.
(1)根据三角形内角和定理求出和,再利用角平分线的定义和角的和差关系求解;
(2)根据三角形内角和定理先求,再求,然后利用三角形外角的性质求解即可;
(3)先根据对顶角相等得出,再利用直角三角形两锐角互余求解.
【详解】(1)解:∵,,,
,,
平分,
,
;
(2)解:因为,,
所以.
因为AD平分,
所以,
所以,
所以,
所以.
(3)解:的度数为定值.理由如下:
由(2)可知,
所以,
所以.
16.如图,
(1)如图①所示,在中,分别是的高和角平分线,若,,求的度数.
(2)如图②所示,已知平分,交边于点,过点作于点,,.
①_________;(用含x的式子表示)
②试判断的度数是否为定值?若是,请直接写出的度数;若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)①;②是定值,
【分析】(1)先根据三角形内角和得到,再根据角平分线与高线的定义得到,,则,然后利用计算即可;
(2)①根据三角形的内角和定理即可求解;②根据角平分线得到,由三角形的外角定理得,代入求解即可.
【详解】(1)解:,,
,
是角平分线,
,
分别是的高,
,
,
;
(2)解:①∵,
∴,
故答案为:;
②是定值,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴.
【点睛】本题考查的是三角形的角平分线、高以及三角形内角和定理,外角定理,掌握三角形的角平分线和高的概念是解题的关键.
17.如图,的内角的角平分线,与外角,的角平分线相交于点D,的角平分线交与点E,.
(1)求证;
(2)是否为定值,如果是,请求出该定值;如果不是,请说明理由;
(3)写出所有与互余的角______.
【答案】(1)见解析
(2)不是定值,理由见解析
(3),,,
【分析】本题考查平行线的性质,角平分线的定义,三角形的外角性质,余角的定义,掌握相关的知识是解题的关键.
(1)根据邻补角的性质,三角形外角的性质和角平分线的定义求解即可;
(2)设,根据角平分线定义和平行线的性质求出,再求出后判定即可;
(3)根据(1)和(2)的结论可以得到,再找出和相等的角即可.
【详解】(1)∵平分,平分,
∴,,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
即:;
(2)设,
∵,
∴,,,
∵平分,
∴,
∴,
即
∴不是定值,会随着的变化而变化;
(3)由(2)得,,
∵,
∴,,,
∴,
∴,
与互余的角有:,,,.
故答案为:,,,.
18.如图,中,的角平分线与外角的平分线交于.
(1)如图1,若,则 .
(2)如图2,四边形中,的角平分线及外角的角平分线相交于点.若,求的度数.
(3)如图3,中,的角平分线与外角的角平分线交于.若是延长线上一动点,连接,与的角平分线交于点,当滑动时有下面两个结论:
①的值为定值;
②的值为定值;
其中有且只有一个是正确的,请写出正确的结论,并求出其值.
【答案】(1)
(2)
(3)正确的结论是①,理由见解析
【分析】本题主要考查了三角形内角和定理,三角形外角的性质,角平分线的定义:
(1)根据角平分线的定义得到,再由三角形外角的性质得到,,由此即可得到结论;
(2)根据角平分线的定义,根据三角形外角的性质得到,利用四边形内角和定理得到,则,由此即可求出;
(3)同理可得,,利用三角形内角和定理得到,再由三角形外角的性质得到,即可得到,由此即可得到结论.
【详解】(1)解:∵平分平分,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)解:∵平分平分,
∴,
∴,
∵,
∴(四边形内角和可以看做两个三角形内角度数之和),
∴,
∴,
∴;
(3)解:正确的结论是①,理由如下:
同(1)可得,
∵平分平分,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴的值为定值,①正确,其值是180°.
19.(1)如图,已知在中,,于,于,、所在直线交于点,求的度数;
(2)在(1)的基础上,若每秒扩大,且在变化过程中与始终保持是锐角,经过秒,在,这两个角中,当一个为另一个的两倍时,求的值;
(3)在(2)的基础上,与的角平分线交于点,是否为定值,如果是,请直接写出的值,如果不是,请写出是如何变化的.
【答案】(1)132;(2)或12;(3)是,,理由见解析
【分析】(1)利用同角或等角的余角相等,证明即可解决问题.
(2)由题意,.分两种情形:①当时,.②当时,,分别构建方程求解即可.
(3)如图,结论是定值.想办法证明,即可解决问题.
【详解】解:(1)于,于,
,
,,
,
.
(2)由题意,,
①当时,,则有,
解得.
②当时,,
,
解得,
综上所述,当或12时,,两个角中,一个角是另一个角的两倍.
(3)如图,结论是定值.
理由:于,于,
,
,,
,
平分,平分,
,,
,
,,
,
是定值.
【点睛】本题属于几何变换综合题,考查了三角形内角和定理,等角的余角相等,直角三角形两锐角互余等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,学会利用参数构建方程解决问题.
20.一副三角板按如图1放置,与重合.若先固定其中一块三角板(含的角),再将另一块三角板(含的角)绕点顺时针方向旋转的角,根据要求解答下列问题.
(1)如图2,当时,图中与的位置关系是___________;
(2)若将三角板旋转到与重叠时(如图3),则__________度;
(3)当的一边与的某一边平行(不共线)时,直接写出旋转角所有可能的度数;
(4)如图4,连接.当时,探究是一个定值,并说明理由.
【答案】(1)
(2)45
(3)
(4)保持不变;理由见解析
【分析】(1)由已知得可得,即可得出;
(2)根据当旋转到与重叠时,即可得到结果;
(3)要分5种情况进行讨论:,,,,,分别画出图形,计算出度数即可;
(4)先设分别交于点M、N,在中,,再根据,得出,然后根据,即可得出的度数.
【详解】(1)解:,
,
,
∴(内错角相等,两直线平行)
故答案为:;
(2)解:当旋转到与重叠时,,
故答案为:45;
(3)解:当的一边与的某一边平行(不共线)时,
旋转角的所有可能的度数为.
如图所示:
①当时,则,
故;
②当时,;
③当时,
,
,
;
④当时,;
⑤当时,.
(4)解:如图4,
当时,保持不变;理由如下:
设分别交于点M、N,
在中,,
,,
,
,
.
【题型3三角形相关动点探究角度数量关系】
21.如图1,已知钝角中(为钝角),,点是线上的一个动点,且不与、重合,连接,平分交于点,过点作,垂足为点.设,.
(1)若,,求、的度数;
(2)试探究与的关系,并说明理由;
(3)如图2,设,将“点是线段上的一个动点”改为“若是延长线上点”,其它条件不变,探究与的关系.
【答案】(1),
(2),理由见详解
(3)
【分析】本题考查角平分线的定义,三角形的内角和定理,三角形外角的性质,熟练运用相关知识是解题的关键.
(1)由角平分线的定义得到,进而求得,,从而根据三角形的内角和定理与外角的性质求出,,即可解答;
(2)设,则,根据(1)的思路得到,,从而;
(3)设,则,从而,进而推出,可得.
【详解】(1)解:平分,
,
,
,
,
,即,
,即,
,
,即.
(2)解:设,
平分,
,
,
,
,即,
,
即,
,
,
即,
,
.
(3)解:设,
∵平分,
,
,
,
,即,
,即,
,
,
即,
.
22.如图,中,,D是延长线上一动点,连接,平分交于点 E,过点E作,垂足为点H.直线与直线相交于点F.设.
(1)求证:;
(2)若,,则 , ;
试探究α与β的关系,并说明理由;
【答案】(1)详见解析
(2),;,理由见解析
【分析】(1)根据等角的余角相等得出答案;
(2)①根据角平分线定义求出,根据三角形内角和定理求出,再求出,根据三角形内角和定理得出答案即可;
②先求出 ,同理得,且,即可得出答案.
【详解】(1)证明:,
∴,
∴;
(2)①∵,平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
即;
∵,
∴,
∴.
②.理由如下:
∵平分,
∴,
由(1)得:,
同理,且,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了角平分线的定义,三角形内角和定理,直角三角形的两个锐角互余,三角形外角的性质等,熟练掌握三角形内角和定理,是解题的关键.
23.认真阅读下面关于三角形内外角平分线所夹的角的探究片段,完成所提出的问题.
探究1:如图1,在中,O是与的平分线和的交点,通过分析发现,理由如下:
∵和分别是和的角平分线
∴,
∴;
又∵,
∴ ① ;
∴ ② .
请完成探究1的填空, _______, _________;
探究2:如图2中,O是与外角的平分线和的交点,试分析与有怎样的关系?请说明理由.
探究3:如图3中,O是外角与外角的平分线和的交点,则与有怎样的关系(只写结论,不需证明)?
结论:___________________.
【答案】探究1:①;②;探究2结论:,理由见解析;探究3:,理由见解析
【分析】本题考查与角平分线有关的三角形的内角和问题,三角形的外角,熟练掌握相关知识点,是解题的关键:
探究1:根据步骤,三角形的内角和定理,进行作答即可;
探究2:根据角平分线的定义,三角形的外角的性质,进行推导即可;
探究3:根据角平分线的定义,三角形的内角和定理进行推导即可.
【详解】解:
探究1:∵和分别是和的角平分线
∴,
∴;
又∵,
∴;
∴.
探究2结论: ,
理由如下:
∵和分别是和的角平分线,
∴,
又∵是的一外角,
∴,
∴,
∵是的一外角,
∴;
探究3:.
∵,,O是外角与外角的平分线和的交点,
∴,
∴,
,
.
24.我们知道:过三角形的顶点引一条直线,可以将它分割成两个小三角形.如果每个小三角形都有两个相等的内角,则我们称这条直线为原三角形的“美丽线”.如图1,直线为的“美丽线”.
(1)如图2,在中,,,请利用直尺和量角器在图2中画出的“美丽线”(标出所得三角形的内角度数,不要求写画法);
(2)在中,,.若存在过点C的“美丽线”,试探究与的关系.下面是对这个问题的部分探究过程:
设为的“美丽线”,点D在边上,则与中各有两个相等的内角.
【探究1】
如图3,当时,因为,所以________,且为锐角,则为钝角,所以在中,.由此可以得到与的关系为________,其中的取值范围为________.
【探究2】
借助图4,请你继续完成本问题的探究,直接写出与的关系.
【答案】(1)见详解
(2)【探究1】,,【探究2】或或
【分析】本题主要考查了三角形内角和定理,三角形外角的性质,理解新定义“美丽线”是解题的关键.
(1)根据“美丽线”的定义结合三角形内角和定理,即可求解;
(2)探究1:根据“美丽线”的定义,结合三角形内角和定理分别求出的度数,再根据平角的定义可得结论,再由,可得的取值范围;
探究2:根据“美丽线”的定义,图形结合(图示见详解),分类讨论,根据三角形内角和定理和三角形外角的性质即可求解.
【详解】解:(1)如图,直线即为所求;
(2)探究一:根据三角形的内角和定理可得,
利用三角形的外角定理可得,即,
整理得,
,
,
故答案为:,,;
探究二:
①如图所示,直线是的“美丽线”,
,
∵,
∴,
整理得;
②如图所示,直线是的“美丽线”,
,
是的外角,
;
③如图所示,直线是的“美丽线”,
,
;
综上,与的关系为或或.
25.在 中,,,点 , 分别是 边 , 上的点,点 是一动点,设 ,,.
(1)若点 在边 上,如图 ,,计算 的度数;
(2)若点 运动到 外,请在图 中标出 ,,,探究 ,, 之间的等量关系,并说明理由;
(3)若点 运动到 外,请分别在图 ,图 中标出 ,,,并直接写出相应的 ,, 之间的等量关系.
【答案】(1)
(2),理由见解析
(3),
【分析】(1)先求解,证明,从而可得答案;
(2)先求解,证明即可;
(3)如图 ,先求解,结合 ,,可得,从而可得结论;如图中, 由,,,从而可得结论.
【详解】(1)解: 在 中,,,
,
,
,
,
,
,
.
(2)如图,标出 ,, 如下:
在 中,,,
,
,
,
,
,
即 .
(3)如图 ,标注 ,, 如下:
,理由如下:
在 中,,,
,
,,
,
即 .
如图中,标注 ,, 如下:
.理由如下:
在 中,,,
,
,,,
,
即 .
【点睛】本题考查的是三角形的内角和定理的应用,三角形的外角的性质,邻补角的含义,多边形的内角和定理的应用,熟记三角形的内角和定理与外角的性质是解本题的关键.
26.在中,,点D,E分别是边,上的两个定点,点P是平面内一动点,令,,.
初探:
(1)如图1,若点P在线段上运动,
①当时,则______;
②,,之间的数量关系为∶_______
再探:
(2)若点P运动到边的延长线上,交于F,如图2,则,,之间有何关系?并说明理由.
拓展:
(3)当点P在的内部,且D,P,E不共线时,记,,,探究,,之间的关系,并直接写出探究结论.
【答案】(1)①;②;(2),理由见解析;(3)当P在内部时;当P在四边形内部时,.
【分析】(1)①如图1中,连接.证明即可.②利用①中结论解决问题.
(2)直接利用三角形的外角的性质解决问题即可.
(3)当P在内部时,如图3中,连接,如图4,当P在四边形内部时,连接,再利用三角形的外角的性质解决问题即可.
【详解】解:(1)①如图1中,连接.
∵,,
∴,
∵,,
∴.
②由①可知,;
(2)结论:.
理由:如图2中,
∵,
∴.
(3)当P在内部时,如图3中,连接,
∵,,
∴,
∴.
如图4,当P在四边形内部时,连接,
同理可得:.
【点睛】本题考查三角形内角和定理,三角形的外角的性质,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.
27.在中,,点D,E分别是边上的点(不与A,B,C重合),点P是平面内一动点(P与D,E不在同一直线上),设.
(1)若点P在边上运动(不与点B和点C重合),如图(1)所示,则___________(用含∠α的代数式表示);
(2)若点P在的外部,如图(2)所示,则之间有何关系?写出你的结论,并说明理由.
(3)当点P在边的延长线上运动时,试画出相应图形,标注有关字母与数字,并写出对应的之间的关系式.(不需要证明)
【答案】(1)
(2),证明见解析
(3)或
【分析】(1)根据,,,四边形的内角和为(可以把四边形分成两个三角形),即可表示出和之间的关系;
(2)根据三角形外角的性质,,再由即可得到结论;
(3)分图(3)和图(4)两种情况,利用三角形外角的性质求解即可.
【详解】(1)解:∵,,
∴(可以把四边形分成两个三角形),
∴;
故答案为:.
(2)解:结论:,证明如下:
根据三角形外角的性质可知,
,,
∵,
∴,
∴.
(3)解:如图(3),
由三角形外角的性质得:
,,
∵,
∴,
∴.
如图(4),
由三角形外角的性质得:
,,
∵,
∴,
∴.
综上所述,或.
【点睛】本题考查了三角形内角和定理,三角形的外角的性质等,灵活运用定理进行计算是解题的关键.
28.中,,点D、E分别是边上的点,点P是一动点.
(1)若点P在边上,如图1所示,且,则___________°;
(2)若点P在边上运动,如图2所示,则之间的关系为___________;
(3)若点P运动到边的延长线上,与的交点为M,如图3所示,则之间有何关系?猜想并说明理由.
【答案】(1)140;
(2);
(3),理由见解析.
【分析】(1)根据四边形内角和定理以及邻补角的定义得出,进而计算得出即可;
(2)利用(1)中所得结论即可求出;
(3)利用三角外角的性质可知,,从而推出,继而得解.
【详解】(1)解:∵,
∴,
,
∴.
故答案为:140;
(2)解:由(1)得出:,
∴.
故答案为:;
(3)解:之间的关系为:,理由如下:
如图3,由三角形的外角性质得:,,
∴
∴之间的关系为:.
【点睛】本题考查了三角形内角和定理和外角的性质、对顶角相等的性质,熟练利用三角形外角的性质是解决问题的关键.
29.已知中,是的角平分线,,.
(1)如图①,若于点,求的度数;
(2)如图②,若为上一个动点(不与,重合),且于点时,则_____;
(3)探究:如图②,中,已知,均为锐角,,是的角平分线,若为线段上一个动点(不与重合),且于点时,请写出与,的关系,并说明理由.
【答案】(1);(2)18°;(3),理由见解析.
【分析】(1)根据,得到,根据平分得到从而得到,最后根据即可得到答案;
(2)同(1)中原理先求出,然后根据即可得到答案;
(3)同(1)中原理先求出,然后根据即可得到答案.
【详解】解:(1)∵,
∴.
又∵平分,
∴,
∴.
∵于,
∴,
∴.
(2)同(1)原理可以得到
∵
∴
∴
(3).
理由如下:在中,,
∵平分,
∴,
∴.
又∵于,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了三角形的内角和,三角形外角以及角平分线的性质,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.
30.中,,点分别是边上的点,点P是一动点.令.
(1)若点P在线段AB上,如图(1)所示,且,则__________;
(2)若点P在AB上运动,如图(2)所示,则之间有何关系?猜想并说明理由.
(3)若点P运动到边AB的延长线上,如图(3)所示,则之间有何关系?猜想并说明理由.
(4)若点P运动到形外,如图(4)所示,则的关系为:_________.
【答案】(1)120;(2);(3);(4)
【分析】(1)由题意易得∠CDP=180°-∠1,∠CEP=180°-∠2,进而由四边形内角和定理得:∠CDP+∠DPE+∠CEP+∠C=360°,然后问题可求解;
(2)由题意易得∠CDP=180°-∠1,∠CEP=180°-∠2,进而由四边形内角和定理得:∠CDP+∠DPE+∠CEP+∠C=360°,然后问题可求解;
(3)设线段BC与线段PD交于点F,由题意得∠CDF=180°-∠1,根据三角形内角和定理得:∠C+∠CDF+∠CFD=180°,进而可得,然后问题可求解;
(4)设AC与PE交于点G,由题意易得∠2=∠C+∠EGC=90°+∠PGD,∠PGD=∠2-90°,进而根据三角形内角和可得,然后问题可求解.
【详解】解:(1)∵∠1+∠CDP=180°,
∴∠CDP=180°-∠1,
同理可得:∠CEP=180°-∠2,
根据四边形内角和定理得:∠CDP+∠DPE+∠CEP+∠C=360°,
∵∠C=90°,
∴,
∵,
∴;
故答案为120;
(2),理由如下:
∵∠1+∠CDP=180°,
∴∠CDP=180°-∠1,
同理可得:∠CEP=180°-∠2,
根据四边形内角和定理得:∠CDP+∠DPE+∠CEP+∠C=360°,
∵∠C=90°,
∴,
∴;
(3),理由如下:
设线段BC与线段PD交于点F,如图,
∵∠1+∠CDF=180°,
∴∠CDF=180°-∠1,
∵,
根据三角形内角和定理得:∠C+∠CDF+∠CFD=180°,
∴,
∴;
(4)设AC与PE交于点G,如图所示:
∵∠PGD=∠EGC,
∴∠2=∠C+∠EGC=90°+∠PGD,
∴∠PGD=∠2-90°,
∵∠PDG=180°-∠1,
根据三角形内角和定理得:∠DPG+∠PDG+∠PGD=180°,
∴,
∴;
故答案为.
【题型4全等三角形相关动点存在性问题】
31.如图①,,,,.点P在线段AB上以的速度由点A向点B运动,同时,点Q在线段上由点B向点D运动,它们运动的时间为.
(1)______;(用t的式子表示)
(2)若点Q的运动速度与点P的运动速度相等,当时,与是否全等,请说明理由,并判断此时线段和线段的位置关系;
(3)如图②,将图①中的“,”改为“”,其他条件不变,设点Q的运动速度为,是否存在实数x,使得与全等?若存在,求出相应的x、t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2);;理由见解析
(3)存在,或,使得与全等
【分析】(1)根据点P在线段AB上以的速度由点A向点B运动,得出,根据,得出即可
(2)利用“”证得,得出,进一步得出得出结论即可;
(3)与全等,分两种情况:①,②,建立方程组求得答案即可.
【详解】(1)解:∵点P在线段AB上以的速度由点A向点B运动,
∴,
∵,
∴,
故答案为:.
(2)解:,,理由如下:
当时,,,
又,
在和中,
∵,
,
,
,
,
∴.
(3)解:由题意可得:,,,,
①若,
则,,
则,,
解得:,;
②若,
则,,
则,
解得:,;
综上所述,存在,或,使得与全等.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,两边及其夹角分别对应相等的两个三角形全等,解题的关键是熟练掌握全等三角形的判定与性质,在解题时注意分类讨论思想的运用.
32.如图,已知中,厘米,厘米,,点为的中点,如果点在线段上以厘米/秒的速度由点向点运动,同时,点在线段上以厘米秒的速度由点向点运动.
(1)若,经过秒后,此时与是否全等?请说明理由.
(2)若,当,为何值时,能够使与全等?请说明理由.
(3)是否存在点,使为等腰三角形?若存在,求此时的度数,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)见解析
(2),理由见解析
(3)存在点,为等腰三角形,的度数是或或时,使为等腰三角形,理由见解析
【分析】(1)先求得,,然后根据等边对等角求得,最后根据即可证明;
(1)因为,所以,又,要使与全等,只能,根据全等得出,然后根据运动速度求得运动时间,根据时间和的长即可求得的运动速度;
(1)由三角形内角和定理和等腰三角形的性质求得的度数.需要分类讨论:、、三种情况.
【详解】(1)解:秒,
厘米
厘米,为中点,
厘米
又厘米
,
,
在与中,
,
≌;
(2)解:,
,
又,
要使≌,只能,
≌,
.
点的运动时间秒,
此时厘米秒.
(3)解:存在点,使为等腰三角形.理由如下:
中,,,
.
当时,为等腰三角形
当时,为等腰三角形,此时.
当时,为等腰三角形,
综上所述,的度数是或或时,为等腰三角形.
【点睛】本题考查了三角形全等的判定和性质,等腰三角形的性质,以及数形结合思想的运用,解题的根据是熟练掌握三角形全等的判定和性质.
33.如图,在中,高线相交于点O,.
(1)求线段的长;
(2)若点F是直线上的一点,且,动点P从点O出发,沿线段以每秒1个单位长度的速度向终点A运动,动点Q从点B出发,沿射线以每秒4个单位长度的速度运动,P、Q两点同时出发,当点P到达A点时,P、Q两点同时停止运动,设点P的运动时间为t秒,则是否存在t值,使得以点B、O、P为顶点的三角形与以点F、C、Q为顶点的三角形全等?若存在,请求出符合条件的t值,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,当秒或2秒时,以点B,O,P为顶点的三角形与以点F,C,Q为顶点的三角形全等.
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,解题的关键是掌握全等三角形的判定与性质,适当的添加辅助线.
(1)根据三角形的高得,根据角之间的关系得,用即可证明,根据边之间的关系得,即可得求出的长度,根据全等三角形的性质得,即可得;
(2)由题意得,,,,分情况讨论:时,,得,进行计算即可得,时,,得,进行计算即可得.
【详解】(1)证明:∵是的高,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴ ;
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)存在,理由如下:
解:由题意得,,,,,
如图所示,
当时,,
∴,
解得:;
如图所示,
当时,,
∴,
解得:,
综上所述,存在,当秒或2秒时,以点B,O,P为顶点的三角形与以点F,C,Q为顶点的三角形全等.
34.如图1,在与中,,,,,,点D在的延长线上,点E在的上方.现有一动点P,从点A出发,沿着三角形的边运动,回到点A停止,速度为,设运动时间为t秒.
(1)如图1,请连接,当_______秒,.
(2)如图2,若点Q是的中点,连接、,是否存在,若存在,求出t的值,若不存在,请说明理由.
(3)如图3,若点Q是动点,与P点同时从点A出发,沿着边运动,回到点A停止(点Q的速度小于点P的速度).在两点运动过程中,若线段分割所形成的三角形恰好与全等,直接写出点Q的运动速度_______.
【答案】(1)或
(2)存在,
(3)或
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,三角形的内角和定理,垂线段最短,一元一次方程的应用,运用分类讨论的思想是解题的关键.
(1)分三种情况讨论,根据线段和差以及速度路程的关系建立方程求解即可;
(2)设,当时,则,由三角形内角和定理表示出,则,由邻补角可得,再分三种情况讨论,当点在上时,不存在;当点在上时,证明,则,则,即可求解;
(3)设点的速度为,分四种情况讨论,根据全等三角形的性质建立方程求解,注意点Q的速度小于点P的速度.
【详解】(1)解:如图,
∵,,,
∴,
当点在上时,
根据垂线段最短可得,
∴点在上时不成立;
当点在上时,,
∵,
∴,
解得:;
当点在上时,,
∵,
∴,
解得:,
综上:当或秒时,,
故答案为:或.
(2)解:存在,理由如下:
设,
当时,则,
∵,
∴,
∴,
∴
①当点在上时,,
∵,
∴,
故不成立,
∴不存在;
当点在上时,如图:
∵,,
∴,
∵点Q是的中点,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
解得:;
当点在上时,显然不成立,
∴综上,存在,.
(3)解:设点的速度为,
当点在上,在上,时,如图:
则,
∴,
解得:(舍);
当点在上,在上,时,如图:
则,
∴,
解得:;
当点在上,在上,时,如图:
则,
∴点运动的路程为,点运动的路程为,
∴,
解得:;
当点在上,在上,时,如图:
则,
∴点运动的路程为,点运动的路程为,
∴,
解得:(舍),
综上所述:线段分割所形成的三角形恰好与全等,点Q的运动速度为或.
故答案为:或.
35.如图,在中,为高线,.点E为上一点,,连接,交于点O,若.
(1)猜想线段与的位置关系,并说明理由.
(2)若动点Q从点A出发沿射线以每秒4个单位长度的速度运动,运动的时间为t秒.
①当点Q在线段上时,是否存在t的值,使得的面积为18?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由;
②动点P从点O出发沿线段以每秒1个单位长度的速度向终点B运动,P,Q两点同时出发,当点P到达点B时,P,Q两点同时停止运动.设运动时间为t秒,点F是直线上一点,且,当与全等时,请直接写出t的值.
【答案】(1),理由见解析
(2)①存在的值,使得的面积为;②的值为或 4
【分析】(1)由全等三角形的性质可得,根据三角形内角和结合等式的性质可得,即可求解;
(2)①由全等三角形的性质可得,由三角形的面积公式可求解;
②分两种情况讨论,由全等三角形的判定列出等式,即可求解.
【详解】(1)解:,理由如下:
由题意,∵为高,
,
又 ∵,
,
,
,
.
(2)解:①存在的值,使得的面积为 18 ,理由如下:
由题意,∵,
,
,
,
由(1)可知,,
,
∵在线段上,
,
解得:;
②∵,
,
、当点在线段延长线上时,如图3,
,
,
,
∴当时,,
此时,,
解得:;
b、当点在线段上时,如图4,
,
,
,
∴当时,,
此时,,
解得:;
综上所述,当与全等时,的值为或 4 .
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,三角形内角和定理,一元一次方程,直角三角形的性质,利用分类讨论思想解决问题是解题的关键.
36.如图,直线,平分,过点作交于点;动点、同时从点出发,其中动点以的速度沿射线方向运动,动点以的速度沿直线上运动;已知,设动点,的运动时间为.
(1)若,试求动点的运动时间的值;
(2)试问当动点,在运动过程中,是否存在某个时间,使得与全等?若存在,请求出时间的值;若不存在,请说出理由.
【答案】(1)动点的运动时间或;
(2)或时,与全等.
【分析】本题是三角形综合题,考查等腰直角三角形的性质、角平分线的性质定理、全等三角形的判定和性质、三角形的面积等知识,解题的关键是学会构建方程解决问题.
(1)作,则,根据可得的值,分别用表示,即可求得的值,即可解题;
(2)当点在点上方时,易得时,,分别用表示,即可求得的值;当点在点下方时,进行求解即可.
【详解】(1)解:作,,则,
,
,
当点在点左侧时,
∴,
即,
解得:;
当点在点右侧时,,
∴,解得,
综上动点的运动时间或;
(2)当点在点上方时,
,,
∴当时,,
即或,
解得:或(舍去),
当点在点下方时,
,
∴,
,
∴;
答:或时,与全等.
37.如图,在中,是边上的高,是边上的高,相交于点,且.
(1)求证:.
(2)动点从点出发,沿线段以每秒1个单位长度的速度向终点运动,动点从点出发沿射线以每秒4个单位长度的速度运动,两点同时出发,当点到达点时,两点同时停止运动.设点的运动时间为秒
①点是线段上的一点(不与点重合),当时,__________(用含的代数式表示);设,则__________(用含的代数式表示)
②点是直线上的一点且.是否存在值,使以点为顶点的三角形与以点为顶点的三角形全等?若存在,请求出符合条件的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)①;;②或时,使以点、、为顶点的三角形与以点、、为顶点的三角形全等
【分析】本题主要考查了三角形全等的判定与性质,线段的和差;
(1)由,可得,通过即可证明;
(2)①根据题列出代数式即可得出,根据等角的余角相等即可证明;
②分两种情形:如图2,当时;如图3,当时,分别进行求解即可得到答案.
【详解】(1)证明: 是边上的高,是边上的高,
,
,
,
在和中,
,
;
(2)①解:依题意,,
∵ 是边上的高,是边上的高,
,
,
,
,
,
,
故答案为:;.
②解:存在,
如图2,当时,
在和中,
,
,
,
,
;
如图3,当时,
在和中,
,
,
,
,
,
综上所述:或时,使以点、、为顶点的三角形与以点、、为顶点的三角形全等.
38.如图,在等腰中,,点从点出发,以的速度沿向点运动,设点的运动时间为.
(1)______.(用t的代数式表示)
(2)当点从点开始运动,同时,点从点出发,以的速度沿向点运动,是否存在这样的值,使得与全等?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)当或时,与全等
【分析】此题主要考查了全等三角形的性质.
(1)根据P点的运动速度可得的长,再利用即可得到的长;
(2)此题主要分两种情况①当,时,;当时,,然后分别计算出t的值,进而得到v的值.
【详解】(1)解:依题意,得,
∴.
故答案为:;
(2)解:①当,时,,
∵,
∴,
∴,
,
解得:,
,
,
解得:;
②当时,,
∵,
∴,
,
解得:,
,
,
解得:.
综上所述:当或时,与全等.
精选考题才是刷题的捷径
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