内容正文:
专题02.三角形中的倒角模型-燕尾(飞镖)型、风筝(鹰爪)、翻角模型
近年来各地考试中常出现一些几何倒角模型,该模型主要涉及高线、角平分线及角度的计算(内角和定理、外角定理等)。熟悉这些模型可以快速得到角的关系,求出所需的角。本专题就燕尾(飞镖)型、风筝(鹰爪)、翻角模型进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
1
模型来源 1
真题现模型 2
提炼模型 4
模型拓展 5
模型运用 6
模型1.飞镖(燕尾)模型 6
模型2.鹰爪(风筝)模型 10
模型3.翻角模型 13
16
燕尾模型(飞镖模型)因凹四边形的外轮廓酷似燕尾分叉或飞镖外形,教育工作者将其形象化命名以辅助记忆。凹四边形中,从顶点延伸的两条边如同燕尾分叉,而整体轮廓又像投掷的飞镖,这种具象化命名帮助学生快速联想图形特征。部分资料戏称其为“回旋镖模型”,强调角度关系循环往复的特点。
鹰爪(风筝)模型强调图形末端的尖锐角如同鹰爪抓握状,更侧重动态联想。
翻角模型是动态几何思想与静态角度守恒的结合,通过操作发现不变量的过程,深化了对三角形刚性结构的理解。
普及高峰期(2023–2025 年),这些倒角模型被纳入多地初中数学复习专题,配套口诀(如“见飞镖,找四角”、“内翻腋下和等上下和,外翻腋下差等折角倍”)广泛传播,这些模型将严谨的几何法则融入生活化的想象与口诀,让数学推理像解谜游戏一样充满乐趣!
(吉林长春·期末)【问题呈现】如图①,四边形形似“飞镖”,我们形象地称它为“飞镖图”.它实际上是凹四边形,通过探究发现:凹四边形中最大内角外面的角等于其余三个内角之和,即.
【探究推理】方法一:如图②,连结.
∵在中,,∴.
又∵在中,,∴,
∴,∴.即.
方法二:如图③,连结并延长至F.∵与分别为和的外角,…
(1)“方法一”主要依据的数学定理是 ;(2)根据“方法二”中辅助线的添加方式,写出余下的推理过程.
【迁移应用】(3)如图④, ;(4)如图⑤是可调躺椅示意图(数据如图),与的交点为C,且的大小保持不变.为了舒适,需调整的大小,使,则图中应 (填“增加”或“减少”)的大小为 度.
(2024·贵州贵阳·二模)综合与实践
问题情境:在综合与实践课上,老师要求同学们以“折纸中的数学”为主题开展活动.
独立思考:(1)如图①,将三角形纸片沿折叠,使点落在四边形内点的位置,则与之间的数量关系为 ,请说明理由;
深入探究:(2)如图②,若点落在四边形的边下方时,试猜想此时与,之间的数量关系,并说明理由;
结论运用:(3)如图③,在四边形中,,,分别是,边上的一点,沿将四边形折叠,点的对应点恰好落在边上,且,.
①的度数为 ;②若,,求点到的距离.
1)飞镖模型:条件:如图1,凹四边形ABCD; 结论:①;②。
证明:连接AC并延长至点P;在△ABC中,∠BCP=∠BAC+∠B;在△ACD中,∠DCP=∠CAD+∠D;
又∵∠BAD=∠BAC+∠DAC,∠BCD=∠BCP+∠DCP;∴∠BAD+∠B+∠D=∠BCD。
延长BC交AD于点P;在△ABQ中,;在△CDQ中,。
即:,故。
图1 图2 图3 图4 图5
2)鹰爪模型:如图2,结论:∠A+∠O=∠1+∠2;
证明:∵∠1是三角形ABO的外角,∴∠1=∠BAO+∠BOA; 同理,∠2=∠CAO+∠COA;
∴∠1+∠2=∠BAO+∠BOA+∠CAO+∠COA=∠BAO+∠CAO+∠BOA+∠COA=∠BAC+∠BOC=∠A+∠O。
3)鹰爪模型(变形):如图2,结论:∠A+∠O=∠2-∠1。
证明:∵∠1是三角形ABO的外角,∴∠1=∠BAO+∠BOA; 同理,∠2=∠DAO+∠DOA;
∴∠2-∠1=∠DAO+∠DOA-(∠BAO+∠BOA)=(∠DAO-∠BAO)+(∠DOA-∠BOA)
=∠BAD+∠BOD=∠A+∠O。
4)角内翻模型
条件:如图4,将三角形纸片ABC沿EF边折叠,当点C落在四边形ABFE内部时,结论:2∠C=∠1+∠2;
证明:∵∠1是三角形CC’E的外角,∴∠1=∠ECC’+∠EC’C; 同理,∠2=∠FCC’+∠FC’C;
∴∠1+∠2=∠ECC’+∠EC’C+∠FCC’+∠FC’C=∠ECC’+∠FCC’+∠EC’C+∠FC’C=∠EC’F+∠FCE=2∠C。
5)角外翻模型
条件:如图5,将三角形纸片ABC沿EF边折叠,当点C落在四边形ABFE外部时,结论:2∠C=∠2-∠1。
证明:∵∠1是三角形CC’E的外角,∴∠1=∠ECC’+∠EC’C; 同理,∠2=∠FCC’+∠FC’C;
∴∠2-∠1=∠FCC’+∠FC’C-(∠ECC’+∠EC’C)=(FCC’-∠ECC’)+(∠FC’C--∠EC’C)
=∠EC’F+∠FCE=2∠C。
图1 图2
飞镖模型拓展1:条件:如图1,BO平分∠ABC,OD平分∠ADC; 结论:∠O=(∠A+∠C)。
证明:∵BO平分∠ABC,OD平分∠ADC;∴∠ABO=∠ABC;∠ADO=∠ADC;
根据飞镖模型:∠BOD=∠ABO+∠ADO+∠A=∠ABC+∠ADC+∠A;∠BCD=∠ABC+∠ADC+∠A;
∴2∠BOD=∠ABC+∠ADC+2∠A=∠BCD+∠A;即∠O=(∠A+∠C)。
飞镖模型拓展2:条件:如图2,AO平分∠DAB,CO平分∠BCD; 结论:∠O=(∠D-∠B)。
证明:根据飞镖模型:=++,∴∠DCB-∠DAB=∠D+∠B,
∵AO平分∠DAB,CO平分∠BCD,∴∠DCO=∠DCB,∠DAO=∠DAB,
∴∠DCO-∠DAO=(∠DCB-∠DAB)=(∠D+∠B),
∵∠DEA=∠OEC,∴∠D+∠DAO=∠O+∠DCO,∴∠D-∠O=∠DCO-∠DAO,
∴∠D-∠O=(∠D+∠B),即∠O=(∠D-∠B)
模型1.飞镖(燕尾)模型
例1(2025·浙江·模拟预测)如图,,,,则 .
例2如图,,的角平分线交于点,若,,则的度数( )
A. B. C. D.
例3材料阅读:如图①所示的图形,像我们常见的学习用品——圆规.我们不妨把这样图形叫做“规形图”.解决问题:
(1)观察“规形图”,试探究与之间的数量关系,并说明理由;
(2)请你直接利用以上结论,解决以下三个问题:①如图②,把一块三角尺放置在上,使三角尺的两条直角边恰好经过点B,C,若,则______;
②如图③,平分,平分,若,求的度数;
③如图③,平分,平分,若,则______.
例4(2025·山东·中考模拟预测)箭头四角形,模型规律:如图1,延长CO交AB于点D,则.因为凹四边形ABOC形似箭头,其四角具有“”这个规律,所以我们把这个模型叫做“箭头四角形”.模型应用:
(1)直接应用:①如图2, .②如图3,的2等分线(即角平分线)交于点F,已知,则
③如图4,分别为的2019等分线.它们的交点从上到下依次为.已知,则 度
例5(2025·江苏连云港·模拟预测)(1)如图1,在中,已知.
①求证:;②若D是边的中点,连接,求证:.
(2)如图2,在中,已知,且D是内的一点,,求证:.
模型2.鹰爪(风筝)模型
例1如图,在中,,点,分别是边,上的两个定点.若点在线段上运动,当时,则 .
例2如图①,、是四边形的两个不相邻的外角.
(1)猜想并说明与、的数量关系;(2)如图②,在四边形中,与的平分线交于点.若,,求的度数;(3)如图③,、分别是四边形外角、的角平分线.请直接写出、与的数量关系 .
例3(24-25八年级上·重庆·期末)在中,,点,分别是边,上的两个定点,点是平面内一动点.初探:(1)如图1,若点在线段上运动,
①当时,则 ;②,,之间的数量关系为: .
再探:(2)若点运动到边的延长线上,交于,如图2,则,,之间有何关系?并说明理由.
拓展:(3)当点在的内部,且,,不共线时,记,,,探究,,之间的关系,并直接写出探究结论.
模型3.翻角模型
例1(2025·山东菏泽·三模)如图,取一张三角形纸片,记为,在边上各任取一点,将纸片沿折叠,使点落在的另一侧,落点为,若,则 ( )
A. B. C. D.
例2如图,在中,将沿直线翻折,点落在点的位置,则、、之间的关系为( )
A. B. C. D.
例3综合与实践
数学活动课上,老师组织数学小组的同学们以“折叠”为主题开展数学活动.
(1)观察发现:如图1,将纸片沿折叠,使点落在四边形内点的位置.则、、之间的数量关系为:______;
(2)探究迁移:如图2,若将(1)中“点落在四边形内点的位置”变为“点落在四边形外点的位置”,其他条件不变.请写出、、之间的数量关系,并说明理由;
(3)拓展应用:如图3,四边形纸片,,与不平行,将四边形纸片沿折叠成图3的形状,点落在点处,点落在点处,若,,请直接写出的度数
1.(2025·河北·模拟预测)如图,把等边纸片沿折叠,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.如图,把沿折叠后,点的对应点为,且点落在四边形内部,则,,之间满足的数量关系是( )
A. B. C. D.
3.(2025·陕西榆林·一模)如图,点,分别在线段,上,连接,交于点.若,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
4.(2025·内蒙古·一模)如图,在中,,将沿直线翻折,点落在点的位置,则的度数是( )
A. B. C. D.
5.(2024·江苏·模拟预测)如图,将四边形纸片沿折叠,使点落在四边形外点的位置,点落在四边形内点的位置,若,,则等于( )
A. B. C. D.
6.如图,平分,平分,与交于点,若,,则( )
A.80° B.75° C.60° D.45°
7.如图,小军借助几何画板设计了“鱼形”图案,由四边形和组成.已知在中,,,,,则的度数是( )
A.65° B.55° C.45° D.35°
8.如图是一个“燕尾形”,已知,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
9.如图,在中,,的平分线交于点,连接,平分,交于点,若的度数为,则的度数为( )
A. B. C. D.
10.(2025·陕西西安·模拟预测)如图,在中,,将纸片折叠,使点落在边上的点处,折痕与边、分别交于点、.若是直角三角形,则的度数为 .
11.(2025·山东青岛·二模)如图,在中,,,,分别在,上,将沿折叠得到,且,则的度数为 .
12.(2025·河北保定·统考模拟预测)如图,用铁丝折成一个四边形ABCD(点C在直线BD的上方),且∠A=70°,∠BCD=120°,若使∠ABC、∠ADC平分线的夹角∠E的度数为100°,可保持∠A不变,将∠BCD (填“增大”或“减小”) °.
13.如图,、的角平分线相交于点P,若,,则的度数为 .
14.如图,已知线段、的垂直平分线交于点,连接、、、,若,,那么的度数是 .
15.【问题情境】
已知,在的两边上分别取点B、C,在的内部取一点O,连接、.设,,探索与、、之间的数量关系.
【初步感知】如图1,当点O在的边上时,,此时,则与、、之间的数量关系是.
【问题再探】(1)如图2,当点O在的内部时,请写出与、、之间的数量关系并说明理由;(2)如图3,当点O在的外部时,与、、之间的数量关系是________;
【拓展延伸】(1)如图4,、的外角平分线相交于点P.
①若,,则________°;②若且,则________°;
③直接写出与、之间的数量关系;
(2)如图5,的平分线与的外角平分线相交于点Q,则________(用、表示).
16.(2023·北京·一模)在课外活动中,我们要研究一种凹四边形——燕尾四边形的性质.
定义1:把四边形的某些边向两方延长,其他各边有不在延长所得直线的同一旁,这样的四边形叫做凹四边形(如图1).
(1)根据凹四边形的定义,下列四边形是凹四边形的是(填写序号) ;
①②③
定义2:两组邻边分别相等的凹四边形叫做燕尾四边形(如图2).
特别地,有三边相等的凹四边形不属于燕尾四边形.
小洁根据学习平行四边形、菱形、矩形、正方形的经验,对燕尾四边形的性质进行了探究.
下面是小洁的探究过程,请补充完整:(2)通过观察、测量、折叠等操作活动,写出两条对燕尾四边形性质的猜想,并选取其中的一条猜想加以证明;(3)如图2,在燕尾四边形ABCD中,AB=AD=6,BC=DC=4,∠BCD=120°,求燕尾四边形ABCD的面积(直接写出结果).
17.(2025·山东泰安·一模)《几何原本》是一部集前人思想和欧几里得个人创造性于一体的不朽之作,把人们公认的一些事实列成定义,公理和公设,用它们来研究各种几何图形的性质,从而建立了一套从定义,公理和公设出发,论证命题得到定理的几何学论证方法.初中教材中已经学习了“在一个三角形中,等边对等角;等角对等边”.小丽同学提出问题:一个三角形中,不相等的边和角有没有什么对应关系呢?学习了角平分线后,小丽进行了如下探究.请根据她的思路,完成以下作图与填空:
已知:如图,中,.求证:.
(1)尺规作图:在图1中,作的角平分线,交于点D,在上截取,连接.(保留作图痕迹)
(2)证明:平分线,∴___________.
在和中,.___________.
___________,.
通过探究可以得出结论:在同一个三角形中,_____________________.
(3)如图2,在四边形中,.请猜想和的关系,并证明你的结论.
18.材料阅读:如图①所示的图形,像我们常见的学习用品——圆规.我们不妨把这样图形叫做“规形图”.解决问题:
(1)观察“规形图”,试探究与之间的数量关系,并说明理由;
(2)请你直接利用以上结论,解决以下三个问题:①如图②,把一块三角尺放置在上,使三角尺的两条直角边恰好经过点B,C,若,则______;
②如图③,平分,平分,若,求的度数;
③如图③,平分,平分,若,则______.
19.请阅读下列材料,并完成相应的任务:
如图1,这种形似飞镖的四边形,可以形象地称它为“飞镖图”,在此图形中,可证.在探究之间的关系时,小明同学提供如下两种方法.
方法一∶如图2,连接,则在中,, 即,
又∵在中,,
∴,即.
方法二∶如图3,连接并延长至F,
∵和分别是和的一个外角,∴ . .
∵;∴ ;∴.
解答下列问题.(1)根据“方法二”中辅助线的添加方式,补全方法二的证明过程;
(2)如图1,当时,直接写出 °.
(3)应用:如图4,,直接写出 .
20.如图所示的四边形.
(1)写出之间的数量关系是_______;
(2)若,平分,平分,利用(1)的结论证明:.
21.在四边形中,,点分别是边上的点,点是一动点,连接,令.
初探:(1)如图①,若点在线段上运动,试探究与之间的关系,并说明理由;
再探:(2)如图②,若点在线段的延长线上运动,试探究之间的关系,并说明理由;
(3)若点运动到四边形的内部,在备用图中画出此时的图形,并直接写出此时间的关系______.
22.中,,点D、E分别是边,上的点,点P是一动点.令,,.
(1)若点P在线段上,如图①所示,且,则________;
(2)若点P在斜边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在斜边BA的延长线上运动,如图3所示,则,,之间有何关系,并说明理由;
(4)若点P运动到形外(只需研究④情形),请直接写出,,之间的关系.
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专题02 三角形中的倒角模型-燕尾(飞镖)型、风筝(鹰爪)、翻角模型
近年来各地考试中常出现一些几何倒角模型,该模型主要涉及高线、角平分线及角度的计算(内角和定理、外角定理等)。熟悉这些模型可以快速得到角的关系,求出所需的角。本专题就燕尾(飞镖)型、风筝(鹰爪)、翻角模型进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
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模型来源 1
真题现模型 2
提炼模型 4
模型拓展 5
模型运用 6
模型1.飞镖(燕尾)模型 6
模型2.鹰爪(风筝)模型 10
模型3.翻角模型 13
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燕尾模型(飞镖模型)因凹四边形的外轮廓酷似燕尾分叉或飞镖外形,教育工作者将其形象化命名以辅助记忆。凹四边形中,从顶点延伸的两条边如同燕尾分叉,而整体轮廓又像投掷的飞镖,这种具象化命名帮助学生快速联想图形特征。部分资料戏称其为“回旋镖模型”,强调角度关系循环往复的特点。
鹰爪(风筝)模型强调图形末端的尖锐角如同鹰爪抓握状,更侧重动态联想。
翻角模型是动态几何思想与静态角度守恒的结合,通过操作发现不变量的过程,深化了对三角形刚性结构的理解。
普及高峰期(2023–2025 年),这些倒角模型被纳入多地初中数学复习专题,配套口诀(如“见飞镖,找四角”、“内翻腋下和等上下和,外翻腋下差等折角倍”)广泛传播,这些模型将严谨的几何法则融入生活化的想象与口诀,让数学推理像解谜游戏一样充满乐趣!
(吉林长春·期末)【问题呈现】如图①,四边形形似“飞镖”,我们形象地称它为“飞镖图”.它实际上是凹四边形,通过探究发现:凹四边形中最大内角外面的角等于其余三个内角之和,即.
【探究推理】方法一:如图②,连结.
∵在中,,∴.
又∵在中,,∴,
∴,∴.即.
方法二:如图③,连结并延长至F.∵与分别为和的外角,…
(1)“方法一”主要依据的数学定理是 ;(2)根据“方法二”中辅助线的添加方式,写出余下的推理过程.
【迁移应用】(3)如图④, ;(4)如图⑤是可调躺椅示意图(数据如图),与的交点为C,且的大小保持不变.为了舒适,需调整的大小,使,则图中应 (填“增加”或“减少”)的大小为 度.
【答案】(1)三角形的内角和等于 ;(2)推理过程见解析;(3);(4)减少,10
【详解】解:(1)三角形的内角和等于 ,故答案为:三角形的内角和等于;
(2)∵,∴,
∵,∴;
(3)如图,延长交于点F,∵,
∴,故答案为:;
(4)延长,交于点G,如图:∵,∴.
∵,∴.
∵,∴,∴.
而图中,∴应减少.故答案为:减少,10.
(2024·贵州贵阳·二模)综合与实践
问题情境:在综合与实践课上,老师要求同学们以“折纸中的数学”为主题开展活动.
独立思考:(1)如图①,将三角形纸片沿折叠,使点落在四边形内点的位置,则与之间的数量关系为 ,请说明理由;
深入探究:(2)如图②,若点落在四边形的边下方时,试猜想此时与,之间的数量关系,并说明理由;
结论运用:(3)如图③,在四边形中,,,分别是,边上的一点,沿将四边形折叠,点的对应点恰好落在边上,且,.
①的度数为 ;②若,,求点到的距离.
【答案】(1),理由见解析;(2),理由见解析;(3)①;②
【详解】解:(1),理由如下:连接,如图①,
将三角形纸片沿折叠,点落在四边形内点的位置,.
,,,
即;故答案为:;
(2),理由如下:设与交于点,如图②,
,,,;
(3)①延长交的延长线于,由(2)中结论可知,
如图③,,.
,.故答案为:;
②过点作交于点,过点作交的延长线于点,如图,
,,,.
,,,
,.,,
,即点到的距离为.
1)飞镖模型:条件:如图1,凹四边形ABCD; 结论:①;②。
证明:连接AC并延长至点P;在△ABC中,∠BCP=∠BAC+∠B;在△ACD中,∠DCP=∠CAD+∠D;
又∵∠BAD=∠BAC+∠DAC,∠BCD=∠BCP+∠DCP;∴∠BAD+∠B+∠D=∠BCD。
延长BC交AD于点P;在△ABQ中,;在△CDQ中,。
即:,故。
图1 图2 图3 图4 图5
2)鹰爪模型:如图2,结论:∠A+∠O=∠1+∠2;
证明:∵∠1是三角形ABO的外角,∴∠1=∠BAO+∠BOA; 同理,∠2=∠CAO+∠COA;
∴∠1+∠2=∠BAO+∠BOA+∠CAO+∠COA=∠BAO+∠CAO+∠BOA+∠COA=∠BAC+∠BOC=∠A+∠O。
3)鹰爪模型(变形):如图2,结论:∠A+∠O=∠2-∠1。
证明:∵∠1是三角形ABO的外角,∴∠1=∠BAO+∠BOA; 同理,∠2=∠DAO+∠DOA;
∴∠2-∠1=∠DAO+∠DOA-(∠BAO+∠BOA)=(∠DAO-∠BAO)+(∠DOA-∠BOA)
=∠BAD+∠BOD=∠A+∠O。
4)角内翻模型
条件:如图4,将三角形纸片ABC沿EF边折叠,当点C落在四边形ABFE内部时,结论:2∠C=∠1+∠2;
证明:∵∠1是三角形CC’E的外角,∴∠1=∠ECC’+∠EC’C; 同理,∠2=∠FCC’+∠FC’C;
∴∠1+∠2=∠ECC’+∠EC’C+∠FCC’+∠FC’C=∠ECC’+∠FCC’+∠EC’C+∠FC’C=∠EC’F+∠FCE=2∠C。
5)角外翻模型
条件:如图5,将三角形纸片ABC沿EF边折叠,当点C落在四边形ABFE外部时,结论:2∠C=∠2-∠1。
证明:∵∠1是三角形CC’E的外角,∴∠1=∠ECC’+∠EC’C; 同理,∠2=∠FCC’+∠FC’C;
∴∠2-∠1=∠FCC’+∠FC’C-(∠ECC’+∠EC’C)=(FCC’-∠ECC’)+(∠FC’C--∠EC’C)
=∠EC’F+∠FCE=2∠C。
图1 图2
飞镖模型拓展1:条件:如图1,BO平分∠ABC,OD平分∠ADC; 结论:∠O=(∠A+∠C)。
证明:∵BO平分∠ABC,OD平分∠ADC;∴∠ABO=∠ABC;∠ADO=∠ADC;
根据飞镖模型:∠BOD=∠ABO+∠ADO+∠A=∠ABC+∠ADC+∠A;∠BCD=∠ABC+∠ADC+∠A;
∴2∠BOD=∠ABC+∠ADC+2∠A=∠BCD+∠A;即∠O=(∠A+∠C)。
飞镖模型拓展2:条件:如图2,AO平分∠DAB,CO平分∠BCD; 结论:∠O=(∠D-∠B)。
证明:根据飞镖模型:=++,∴∠DCB-∠DAB=∠D+∠B,
∵AO平分∠DAB,CO平分∠BCD,∴∠DCO=∠DCB,∠DAO=∠DAB,
∴∠DCO-∠DAO=(∠DCB-∠DAB)=(∠D+∠B),
∵∠DEA=∠OEC,∴∠D+∠DAO=∠O+∠DCO,∴∠D-∠O=∠DCO-∠DAO,
∴∠D-∠O=(∠D+∠B),即∠O=(∠D-∠B)
模型1.飞镖(燕尾)模型
例1(2025·浙江·模拟预测)如图,,,,则 .
【答案】
【详解】解:如图,连接并延长至点,∵,,
∴,∴,
∵,,∴,故答案为:.
例2如图,,的角平分线交于点,若,,则的度数( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:法一:延长PC交BD于E,设AC、PB交于F,
∵∠A+∠ABF+∠AFB=∠P+∠PCF+∠PFC=180°,∵∠AFB=∠PFC,∴∠P+∠PCF=∠A+∠ABF,
∵∠P+∠PBE=∠PED,∠PED=∠PCD−∠D,∴∠P+∠PBE=∠PCD−∠D,
∴2∠P+∠PCF+∠PBE=∠A−∠D+∠ABF+∠PCD,
∵PB、PC是角平分线;∴∠PCF=∠PCD,∠ABF=∠PBE,∴2∠P=∠A−∠D
∵∠A=48°,∠D=10°,∴∠P=19°.
法二:延长DC,与AB交于点E.∵∠ACD是△ACE的外角,∠A=48°,
∴∠ACD=∠A+∠AEC=48°+∠AEC.∵∠AEC是△BDE的外角,∴∠AEC=∠ABD+∠D=∠ABD+10°,
∴∠ACD=48°+∠AEC=48°+∠ABD+10°,整理得∠ACD−∠ABD=58°.
设AC与BP相交于O,则∠AOB=∠POC,
∴∠P+∠ACD=∠A+∠ABD,即∠P=48°−(∠ACD−∠ABD)=19°.故选A.
例3材料阅读:如图①所示的图形,像我们常见的学习用品——圆规.我们不妨把这样图形叫做“规形图”.解决问题:
(1)观察“规形图”,试探究与之间的数量关系,并说明理由;
(2)请你直接利用以上结论,解决以下三个问题:①如图②,把一块三角尺放置在上,使三角尺的两条直角边恰好经过点B,C,若,则______;
②如图③,平分,平分,若,求的度数;
③如图③,平分,平分,若,则______.
【答案】(1),理由见解析(2)①50;②85;③
【详解】(1)解:,理由如下:
如图,过点A,D作射线,
由三角形外角的性质得:,
∵,∴;
(2)解:①由(1)得:,
∵,,∴;故答案为:50
②由(1)得:,
∴,
∵平分,平分,∴,
∴,∴,∴,∵,∴;
③由(1)得:,
∴,
∵平分,平分,∴,
∴,∴,
∴,∵,∴.故答案为:
例4(2025·山东·中考模拟预测)箭头四角形,模型规律:如图1,延长CO交AB于点D,则.因为凹四边形ABOC形似箭头,其四角具有“”这个规律,所以我们把这个模型叫做“箭头四角形”.模型应用:
(1)直接应用:①如图2, .②如图3,的2等分线(即角平分线)交于点F,已知,则
③如图4,分别为的2019等分线.它们的交点从上到下依次为.已知,则 度
【答案】(1)①,②,③;
【详解】解:(1)①如图2,在凹四边形ABOC中,,
在凹四边形DOEF中,,
②如图3,,且
,,;
③如图4,由题意知,
则
代入得
解得:
,;
故答案为①;②;③();
例5(2025·江苏连云港·模拟预测)(1)如图1,在中,已知.
①求证:;②若D是边的中点,连接,求证:.
(2)如图2,在中,已知,且D是内的一点,,求证:.
【答案】(1)①见解析;②见解析;(2)见解析
【详解】证明:(1)①如图所示,作的平分线交于点D,在上截取,∴;又∵,∴,∴
∵在中,∴;
证明:②延长到点,使,连接,
是边的中点,,又∵,
,,,
∵,,,;
(2)证明:在右侧作,连接交于点O,
,,,
,,
,,.
模型2.鹰爪(风筝)模型
例1如图,在中,,点,分别是边,上的两个定点.若点在线段上运动,当时,则 .
【答案】/125度
【详解】解:连接,∵是的一个外角,是的一个外角,
∴,∵,
∴,
∴.故答案为:.
例2如图①,、是四边形的两个不相邻的外角.
(1)猜想并说明与、的数量关系;(2)如图②,在四边形中,与的平分线交于点.若,,求的度数;(3)如图③,、分别是四边形外角、的角平分线.请直接写出、与的数量关系 .
【答案】(1);(2);(3).
【详解】(1)猜想:,理由如下:
∵,,∴,
(2)∵,,,
∴,
∵、分别平分与,∴,,
∴,∴,
(3)、与的数量关系为:,理由如下:
∵、分别是四边形外角、的角平分线,
∴,,
由(1)可知:,,
∴,∴,故答案为:.
例3在中,,点,分别是边,上的两个定点,点是平面内一动点.初探:(1)如图1,若点在线段上运动,
①当时,则 ;②,,之间的数量关系为: .
再探:(2)若点运动到边的延长线上,交于,如图2,则,,之间有何关系?并说明理由.
拓展:(3)当点在的内部,且,,不共线时,记,,,探究,,之间的关系,并直接写出探究结论.
【答案】(1)①130度;②;(2);(3)或
【详解】解:(1)①如图1中,连接.,,
,
,,.故答案为:;
②由①可知,,故答案为:.
(2)结论:.
理由:如图2中,,,.
(3)结论:.
理由:如图3中,当在 内部时,,,
,.
当在四边形内部时,同理得:.
模型3.翻角模型
例1(2025·山东菏泽·三模)如图,取一张三角形纸片,记为,在边上各任取一点,将纸片沿折叠,使点落在的另一侧,落点为,若,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:如图,∵,∴,∴,
∵折叠,∴,∴,
∴
故选:D.
例2(24-25八年级上·贵州遵义·期末)如图,在中,将沿直线翻折,点落在点的位置,则、、之间的关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:由折叠可得,,∴,
∴,∴,故选 :.
例3综合与实践
数学活动课上,老师组织数学小组的同学们以“折叠”为主题开展数学活动.
(1)观察发现:如图1,将纸片沿折叠,使点落在四边形内点的位置.则、、之间的数量关系为:______;
(2)探究迁移:如图2,若将(1)中“点落在四边形内点的位置”变为“点落在四边形外点的位置”,其他条件不变.请写出、、之间的数量关系,并说明理由;
(3)拓展应用:如图3,四边形纸片,,与不平行,将四边形纸片沿折叠成图3的形状,点落在点处,点落在点处,若,,请直接写出的度数
【答案】(1)(2),理由见解析(3)
【详解】(1)解:结论:,理由:连接,
沿折叠和重合,,,,
.
(2),理由:连接,
沿折叠和重合,,,,
;
(3)如图,延长,交于点,延长,交于点,则对折后与重合,
由(2)的结论可得:,而,,
,,,.
1.(2025·河北·模拟预测)如图,把等边纸片沿折叠,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由折叠可知,
又, 是等边三角形,,.故选:B.
2.如图,把沿折叠后,点的对应点为,且点落在四边形内部,则,,之间满足的数量关系是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:连接,如图所示:
∵沿折叠后,点的对应点为,∴,,,
在中,,在中,,
∴,即,故选:B.
3.(2025·陕西榆林·一模)如图,点,分别在线段,上,连接,交于点.若,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:∵,,∴,
∵,∴.故选:A.
4.(2025·内蒙古·一模)如图,在中,,将沿直线翻折,点落在点的位置,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:如图,如图,设直线与分别交于点,点,
令与的交点为,且,沿直线翻折,点落在点上,,
在中,,在中,,
,,
即故选:C.
5.(2024·江苏·模拟预测)如图,将四边形纸片沿折叠,使点落在四边形外点的位置,点落在四边形内点的位置,若,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:延长交于点,设交于点,如图,
四边形的内角和为,,
,.由折叠的性质可得:.
,.
在和中,,,
,,.
,,
,,,,
,.故选:D.
6.如图,平分,平分,与交于点,若,,则( )
A.80° B.75° C.60° D.45°
【答案】C
【详解】解:连接
平分,平分,
故选:
7.如图,小军借助几何画板设计了“鱼形”图案,由四边形和组成.已知在中,,,,,则的度数是( )
A.65° B.55° C.45° D.35°
【答案】B
【详解】解:延长交于点H,如图所示:
∵,,∴,
∵,,∴,,∴.故选:B.
8.如图是一个“燕尾形”,已知,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:延长交于点E,是的一个外角,,
,,是的一个外角,,
,,,
,解得:,故选:B.
9.如图,在中,,的平分线交于点,连接,平分,交于点,若的度数为,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:∵中,,∴,
∵,分别平分和,∴,,
∴,
在中,,
∵,的平分线交于点,∴平分,∴,
又∵平分,∴,∴.故选:B.
10.(2025·陕西西安·模拟预测)如图,在中,,将纸片折叠,使点落在边上的点处,折痕与边、分别交于点、.若是直角三角形,则的度数为 .
【答案】或
【详解】解:当时,则,根据翻折的性质得,;
当时,,,
根据翻折的性质得,;故答案为:或.
11.(2025·山东青岛·二模)如图,在中,,,,分别在,上,将沿折叠得到,且,则的度数为 .
【答案】/74度
【详解】解:∵,,∴,
由折叠性质可知,,,∵,∴,
∵,∴,
∵,∴,故答案为:.
12.(2025·河北保定·统考模拟预测)如图,用铁丝折成一个四边形ABCD(点C在直线BD的上方),且∠A=70°,∠BCD=120°,若使∠ABC、∠ADC平分线的夹角∠E的度数为100°,可保持∠A不变,将∠BCD (填“增大”或“减小”) °.
【答案】 增大 10
【详解】解:如图,连接AE并延长,连接AC并延长,
∠BED=∠BEF+∠DEF=∠ABE+∠BAD+∠ADE=100°,
∵∠BAD=70°,∴∠ABE+∠ADE=30°,∵BE,DE分别是∠ABC、∠ADC平分线,
∴∠ABC+∠ADC=2(∠ABE+∠ADE)=60°,
同上可得,∠BCD=∠BAD+∠ABC+∠ADC=130°,130°-120°=10°,
∴∠BCD增大了10°.故答案为:增大,10.
13.如图,、的角平分线相交于点P,若,,则的度数为 .
【答案】
【详解】解:延长交于点,设交于F,
设,平分,,
,,
平分,,
,,,,故答案为:.
14.如图,已知线段、的垂直平分线交于点,连接、、、,若,,那么的度数是 .
【答案】/42度
【详解】解:如图,连接,
∵线段、的垂直平分线交于点,∴,∴,
∴,∴,即,
∵,∴,
∵,,,∴,∴,故答案为:.
15.【问题情境】
已知,在的两边上分别取点B、C,在的内部取一点O,连接、.设,,探索与、、之间的数量关系.
【初步感知】如图1,当点O在的边上时,,此时,则与、、之间的数量关系是.
【问题再探】(1)如图2,当点O在的内部时,请写出与、、之间的数量关系并说明理由;(2)如图3,当点O在的外部时,与、、之间的数量关系是________;
【拓展延伸】(1)如图4,、的外角平分线相交于点P.
①若,,则________°;②若且,则________°;
③直接写出与、之间的数量关系;
(2)如图5,的平分线与的外角平分线相交于点Q,则________(用、表示).
【答案】[问题再探](1)结论:∠BOC=∠BAC+∠1+∠2.证明见解析;(2)∠BOC+∠BAC+∠1+∠2=360°;[拓展延伸](1)①25;②20;③∠BOC=∠A+2∠P;(2)
【详解】解:[问题再探](1)如图2中,结论:.
理由:连接,延长到.
,,
.
(2)如图3中,结论:.
理由:连接.,,
,.
[拓展延伸]①如图4中,,,,
、的外角平分线相交于点,,
,故答案为:25.
②,,,,故答案为:20.
③,.
(2)如图5中,结论:.理由:设,.
则有.②①可得,,
即,故答案为:.
16.(2023·北京·一模)在课外活动中,我们要研究一种凹四边形——燕尾四边形的性质.
定义1:把四边形的某些边向两方延长,其他各边有不在延长所得直线的同一旁,这样的四边形叫做凹四边形(如图1).
(1)根据凹四边形的定义,下列四边形是凹四边形的是(填写序号) ;
①②③
定义2:两组邻边分别相等的凹四边形叫做燕尾四边形(如图2).
特别地,有三边相等的凹四边形不属于燕尾四边形.
小洁根据学习平行四边形、菱形、矩形、正方形的经验,对燕尾四边形的性质进行了探究.
下面是小洁的探究过程,请补充完整:(2)通过观察、测量、折叠等操作活动,写出两条对燕尾四边形性质的猜想,并选取其中的一条猜想加以证明;(3)如图2,在燕尾四边形ABCD中,AB=AD=6,BC=DC=4,∠BCD=120°,求燕尾四边形ABCD的面积(直接写出结果).
【答案】(1)①;(2)证明见解析;(3).
【详解】解:(1)由凹四边形的定义得出,图①是凹四边形.故答案是①;
(2)①一组对角相等;②它是一个轴对称图形;
①已知:如图1,
在凹四边形ABCD中,AB=AD,BC=DC.求证:∠B=∠D.
证明:连接AC.在△ABC和△ADC中,,∴△ABC≌△ADC.∴∠B=∠D.
②由①知,△ABC≌△ADC,∴AC所在的直线是燕尾四边形的对称轴;
(3)如图2,连接AC,过点B作BE⊥AC交AC的延长线于E;
由(2)知,燕尾四边形ABCD是轴对称图形,∴∠BCE=∠BCD=60°,∴∠CBE=30°,
在Rt△BCE中,∠CBE=30°,BC=4,∴CE=BC=2,BE= CE=2,
在Rt△ABE中,AB=6,BE=2,根据勾股定理得,AE=,
∴S△ABC=S△ABE-S△CBE=BE•AE-BE•CE=BE(AE-CE)=×2×(2-2)=6-2
∴燕尾四边形ABCD的面积为2S△ABC=12−4.
17.(2025·山东泰安·一模)《几何原本》是一部集前人思想和欧几里得个人创造性于一体的不朽之作,把人们公认的一些事实列成定义,公理和公设,用它们来研究各种几何图形的性质,从而建立了一套从定义,公理和公设出发,论证命题得到定理的几何学论证方法.初中教材中已经学习了“在一个三角形中,等边对等角;等角对等边”.小丽同学提出问题:一个三角形中,不相等的边和角有没有什么对应关系呢?学习了角平分线后,小丽进行了如下探究.请根据她的思路,完成以下作图与填空:
已知:如图,中,.
求证:.
(1)尺规作图:在图1中,作的角平分线,交于点D,在上截取,连接.(保留作图痕迹)
(2)证明:平分线,∴___________.
在和中,.___________.
___________,.
通过探究可以得出结论:在同一个三角形中,_____________________.
(3)如图2,在四边形中,.请猜想和的关系,并证明你的结论.
【答案】(1)见解析(2);;;;大边对大角(3)
【详解】(1)解:如图,即为所作:
(2)证明:平分线,∴.
在和中,.,
,.
通过探究可以得出结论:在同一个三角形中,大边对大角.
故答案为:;;;;大边对大角;
(3)解:连接,
∵,∵,∵,∴,∴,∴.
18.材料阅读:如图①所示的图形,像我们常见的学习用品——圆规.我们不妨把这样图形叫做“规形图”.解决问题:
(1)观察“规形图”,试探究与之间的数量关系,并说明理由;
(2)请你直接利用以上结论,解决以下三个问题:①如图②,把一块三角尺放置在上,使三角尺的两条直角边恰好经过点B,C,若,则______;
②如图③,平分,平分,若,求的度数;
③如图③,平分,平分,若,则______.
【答案】(1),理由见解析(2)①50;②85;③
【详解】(1)解:,理由如下:
如图,过点A,D作射线,
由三角形外角的性质得:,
∵,∴;
(2)解:①由(1)得:,
∵,,∴;故答案为:50
②由(1)得:,
∴,
∵平分,平分,∴,
∴,∴,∴,∵,∴;
③由(1)得:,
∴,
∵平分,平分,∴,
∴,∴,
∴,∵,∴.故答案为:
19.请阅读下列材料,并完成相应的任务:
如图1,这种形似飞镖的四边形,可以形象地称它为“飞镖图”,在此图形中,可证.在探究之间的关系时,小明同学提供如下两种方法.
方法一∶如图2,连接,则在中,, 即,
又∵在中,,
∴,即.
方法二∶如图3,连接并延长至F,
∵和分别是和的一个外角,∴ . .
∵;∴ ;∴.
解答下列问题.(1)根据“方法二”中辅助线的添加方式,补全方法二的证明过程;
(2)如图1,当时,直接写出 °.
(3)应用:如图4,,直接写出 .
【答案】(1)见详解(2)50(3)230°
【详解】(1)解:如图3,连接并延长至F,
∵和分别是和的一个外角,∴,
∵∴ ∴
(2)解:∵∴把代入,
得 解得;
(3)解:连接,如图所示:
由方法一,在四边形中,得;在四边形中,得;
∵
∴ 即.
20.如图所示的四边形.
(1)写出之间的数量关系是_______;
(2)若,平分,平分,利用(1)的结论证明:.
【答案】(1),理由见详解(2)见详解
【详解】(1)解:连接,如图,则,,
∵ ,∴;
(2)证明:∵平分,平分,∴,,
由(1)知,则,
那么,,∵,∴,
∵,∴,则.
21.在四边形中,,点分别是边上的点,点是一动点,连接,令.
初探:(1)如图①,若点在线段上运动,试探究与之间的关系,并说明理由;
再探:(2)如图②,若点在线段的延长线上运动,试探究之间的关系,并说明理由;
(3)若点运动到四边形的内部,在备用图中画出此时的图形,并直接写出此时间的关系______.
【答案】(1),理由见解析(2),理由见解析(3)
【详解】(1)解:,理由如下;由题意知,,
∵,∴;
(2)解:,理由如下;如图②,记的交点为,
由题意知,,∵,
∴,即;
(3)解:如图备用图,由题意知,,
∴,故答案为:.
22.中,,点D、E分别是边,上的点,点P是一动点.令,,.
(1)若点P在线段上,如图①所示,且,则________;
(2)若点P在斜边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在斜边BA的延长线上运动,如图3所示,则,,之间有何关系,并说明理由;
(4)若点P运动到形外(只需研究④情形),请直接写出,,之间的关系.
【答案】(1)(2),理由见解析
(3)或或.(4)
【详解】(1)如图,连接,,,
,
,,,故答案为:;
(2)连接,,,
,
,,;故答案为:;
(3)如图1,,;
如图2,,;如图3,,.
故答案为:;;.
(4)如图所示,,,
,.故答案为:.
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