内容正文:
2025-2026学年度北师大数学八年级上册期末专项复习讲义
专题15 平行线中的动点问题(4大基本题型)
题型1:动点定值问题
题型2:动点存在性问题
题型3:动点数量关系探究
题型4:动点角度计算问题
一、基础铺垫:平行线的性质与判定
1. 平行线的性质与判定是解决动点问题的底层逻辑,动点运动过程中,需通过平行线的性质推导角度、距离的关系,或通过判定定理验证平行关系。
2. 核心性质:两直线平行,同位角相等;内错角相等;同旁内角互补。(如:若AB∥CD,则∠PAB=∠PCD(同位角)、∠APC=∠PCD(内错角)、∠PAB+∠PBA=180°(同旁内角))
3. 核心判定:同位角相等/内错角相等/同旁内角互补,两直线平行。
4. 应用场景:动点在平行线间运动时,通过作辅助线(如过动点作平行线),将大角分解为平行线间的角,利用性质推导角度关系。
二、核心思想:动中求静与分类讨论
1. 动点问题的关键是“动中求静”——在动点的动态变化中,找到不变的量(如角度和、距离差)或规律;同时,需根据动点的位置范围(如线段上、延长线上)进行分类讨论,避免漏解
2. 动中求静:如动点P在AD、BC间运动时,∠CPD与∠α(∠ADP)、∠β(∠BCP)的和始终为定值(如180°),需通过平行线性质证明这一规律。
3. 分类讨论:动点位置不同,角度/距离关系不同。例如:
(1) 当P在A、B之间时,∠CPD=∠α+∠β;
(2) 当P在A左侧时,∠CPD=∠β-∠α;
(3) 当P在B右侧时,∠CPD=∠α-∠β。
三、解题技巧:辅助线与方程思想
1. 辅助线法:动点问题中,作平行线是最常用的辅助线方法,通过构造“平行线间的角”,将未知角转化为已知角。
2. 方程思想:当问题涉及角度和、距离差时,可通过设未知数,利用平行线性质列方程求解。
【题型1】动点定值问题
题型描述:动点在平行线间或周边运动时,某一线段长度、角度或面积保持恒定(与动点位置无关)。
核心思路:通过平行线性质(同位角相等、内错角相等、同旁内角互补)或几何定理(三角形内角和、全等/相似),证明该量为定值。
解题步骤:
1. 设变量:设动点运动的时间为t,或运动轨迹上的坐标为(x,y)。
2. 表关系:用变量表示相关线段长度或角度。
3. 用定理:结合平行线性质或几何定理(如三角形外角等于不相邻两内角和),推导该量与变量的关系。
4. 证定值:若推导结果显示该量与变量无关(如系数为0),则为定值。
【题型2】动点存在性问题
题型描述:判断是否存在某一时刻,使得动点满足特定条件(如构成等腰三角形、平行四边形、全等三角形等)。
核心思路:假设存在,通过几何条件(如边相等、角相等、平行四边形对边平行且相等)建立方程,求解方程若有正实数解,则存在;否则不存在。
解题步骤:
1. 假设存在:设动点运动时间为t,假设此时满足条件。
2. 列条件:根据条件列出几何关系。
3. 建方程:用t表示相关线段长度,代入几何关系得方程。
4. 解方程:求解方程,若t>0且符合运动范围(如t<3),则存在;否则不存在。
【题型3】动点数量关系探究
题型描述:探究动点在不同位置时,线段长度、角度或面积之间的数量关系。
核心思路:通过平行线性质(如内错角相等)或代数方法(如设变量、列方程),推导数量关系。
解题步骤:
1. 分情况:根据动点位置分类,避免漏解。
2. 表变量:用t表示相关线段长度。
3. 找关系:结合平行线性质或几何定理(如三角形内角和),推导数量关系。
4.
验范围:验证关系是否符合动点的运动范围(如t>0且t<)。
【题型4】动点角度计算问题
题型描述:计算动点运动时,某一线段与平行线形成的角度(如∠APB、∠CPD等)。
核心思路:通过平行线性质(如内错角相等、同旁内角互补)或角的和差关系(如三角形外角等于不相邻两内角和),推导角度。
解题步骤:
1. 画辅助线:过动点作平行线的平行线(如过P作PE∥AB),构造内错角或同位角。
2. 用性质:利用平行线性质(如AB∥PE,则∠APE=∠PAB)表示角度。
3. 算和差:通过角的和差关系(如∠APB=∠APE+∠CPE)计算目标角度。
4. 验范围:验证角度是否符合动点的运动范围(如0°<θ<180°)。
【题型1】动点定值问题
【典例1】三角板与三角板如图1所示摆放,其中,,,点A,C在直线上,点E,F在直线上.固定三角板,将三角板向右平移.
(1)如图2,当点B落在线段上时,求的度数;
(2)在三角板平移过程中,连接,记为,为.
①如图1,当点D在直线左侧时,的值是否为定值,若是定值,请求出这个值;若不是定值,请说明理由.
②如图3,继续向右平移三角板,当点B在直线左侧时,第①题中结论是否仍成立?请说明理由.
【答案】(1)
(2)①;②,详见解析
【分析】平移的性质;平行线的应用-三角尺问题,平行公理,两直线平行,内错角相等.
(1)过点B作直线,可得,根据平行线的性质即可求解;
(2)①过点D,点B作直线,直线,可得,根据平行线的性质即可求解;
②过点D,点B作直线,直线,可得,根据平行线的性质即可求解.
【详解】(1)解:如图,过点B作直线,
由得,,
则,,
从而
(2)①如图,分别过点D,点B作直线,直线,
由得,,
,,,,,
.
②如图,分别过点D,点B作直线,直线,
由得,,
,,,,,
.
【练习1】如图,已知,P是射线AM上一动点(不与点A重合),BC,BD分别平分和,交射线AM于点C,D.
(1)求的度数.
(2)当点P运动时,与的度数比是否随之发生变化?若不变,请求出这个比;若变化,请找出变化规律.
(3)当点P运动到使的位置时,求的度数.
【答案】(1)
(2)不变,
(3)
【分析】(1)利用平行线的性质得出的度数,再结合角平分线的定义求出;
(2)根据平行线的性质和角平分线的定义,分析与的关系;
(3)通过角的等量关系和已知条件,求出的度数.
【详解】(1)解:,
,
,
.
平分,平分,
,
,
.
(2)不变,.
证明:,
,
平分,
,
.
(3)解:,
,
当时,,
,
.
由(1)可知,,
.
【点睛】本题考查平行线与角平分线的综合应用,掌握利用平行线的性质得出角的关系,结合角平分线的定义进行角的计算与推导是解题的关键.
【练习2】如图,点E在延长线上, , 交于F,且, ,比的余角小, P 为线段上一动点,Q为线段 上一点,且满足,为的平分线,则下列结论:①;②平分;③;④;⑤的度数为定值,其中正确结论的是________.(填序号)
【答案】①②③⑤
【分析】本题考查了平行线的判定与性质、余角和补角、角平分线的定义以及三角形内角和定理,逐一分析四条结论的正误是解题的关键.①由,可得出,进而可得出,结合可得出,根据“同位角相等,两直线平行”可得出,结论①正确;②由可得出,结合可得出,即平分,结论②正确;③由可得出,结合比的余角小可求出的度数,再由结合三角形内角和定理可求出,结论③正确;④由③得:无法证明,结论④错误;⑤根据角平分线的定义可得出以及,将其代入可求出的角度为定值,结论⑤正确.综上即可得出结论.
【详解】解:①∵,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴,结论①正确;
②∵,
∴.
∵,
∴,
∴平分,结论②正确;
③∵,
∴.
∵比的余角小,
∴.
∵,,
∴,结论③正确;
④由③得:无法证明,结论④错误;
⑤∵为的平分线,
∴.
∵,
∴,
∴,结论⑤正确.
综上所述:正确的结论有①②③⑤,
故答案为:①②③⑤.
【练习3】在平面直角坐标系中,四边形的顶点、分别在轴和轴上,顶点在第一象限,.
(1)如图1,若点,,点是轴上一点,且,求点的坐标;
(2)如图2,点是轴上点左边的一点,连接,和的角平分线交于点,求证:;
(3)如图3,点是轴上点左边的一点,点是射线上一点,连接、,和的平分线相交于点,求的值.
【答案】(1)或
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)设,分两种情形分别构建方程求解即可.
(2)如图,过点作,设,,根据平行线的性质推出,,即可得证;
(3)如图,设交于点,过点作,设,,,,分别用,,的代数式表示,即可解决问题.
【详解】(1)解:设,
∵,即轴,,
∴,,
当点在线段下方时,
,
∴,
解得:;
当点在线段上方时,
,
∴,
解得:;
∴满足条件的点的坐标或;
(2)证明:如图,过点作,设,,
∴,
∵,
∴,
,
∴,
∴,
∴,
即;
(3)解:如图,设交于点,过点作,设,,,,
∴,,
∵,
∴,
,
∴,
∴,
∴,
∴,
用同样的方法得:,
∴,
∴,
∵,
∴,
,
,
∴,,
∴,
∴,
即,
∴.
【点睛】本题考查了角平分线的定义,平行线的性质,平行公理的推论等知识,解题的关键是学会利用方程和参数解决问题.
【题型2】动点存在性问题
【典例1】如图①,在平面直角坐标系中,,,且满足,过点作轴于点.
(1)求三点的坐标;
(2)如图②,若过点作交轴于点.且,分别平分.求的度数;
(3)在轴上是否存在点,使得三角形和三角形的面积相等?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),,.
(2)
(3)存在,或
【分析】本题主要考查的是三角形的综合应用,涉及到坐标与图形性质,平行线的性质,非负数的性质:偶次方与算术平方根,角平分线的定义,直角坐标系中求三角形的面积等知识,解题的关键是正确作出辅助线,掌握割补法求面积.
(1)先依据非负数的性质可求得、的值,从而可得到点和点的坐标,接下来,再求得点的坐标即可;
(2)过作,首先依据平行线的性质可知,,接下来,依据平行公理的推理可得到,然后,依据平行线的性质可得到,,然后,依据角平分线的性质可得到,,最后,依据求解即可;
(3)分两种情况,当点在轴正半轴时和点在轴负半轴时,根据三角形面积相等进行计算即可.
【详解】(1)解:,
,,
,,
,
,,.
(2)解:轴,,
,,,
过作,如图所示:
,
,
、分别平分、,
,,
;
(3)解:存在.理由如下:
当在轴正半轴上时,如图.
设点,分别过点作轴,轴,轴,交于点,则,,.
,
,
.
解得,即点的坐标为;
当在轴负半轴上时,如图作辅助线,
设点,则,,.
,
.
解得,即点的坐标为.
综上所述,点的坐标为或.
【练习1】如图1,在平面直角坐标系中,点的坐标为,点在轴正半轴上,且,连接,点是线段上一点,连接.
(1)求点的坐标;
(2)如图2,点从点出发以每秒2个单位长度匀速向点移动,同时点从点出发以每秒1个单位长度沿轴正方向匀速移动,设运动时间为秒,当点到达点时,,同时停止运动.在运动过程中,是否存在,使面积是面积的2倍?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由;
(3)如图3,若,点是第二象限内一点,轴平分.点是线段上一动点,连接交于点,在点运动过程中,探究,,之间的数量关系,并证明你的结论.
【答案】(1)
(2)存在,
(3),见解析
【分析】(1)根据条件求解即可得出结论;
(2)如图,过做于,于,先表示出,利用三角形面积,建立方程求解即可得出结论;
(3)过作交于点,证明,,可得,证明,可得,可得,进一步可得结论.
【详解】(1)解:∵点的坐标为,点在轴正半轴上,且,
∴,
∴;
(2)解:如图,过做于,于,
由题意得,,,则,
∵的坐标为,
∴,,
∵面积是面积的2倍,
∴,
即,
解得;
(3)解:过作交于点,
∴,
∵,,,
∴,
∵轴平分,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了坐标与图形,三角形的面积公式,角平分线的定义,平行线的判定和性质,一元一次方程的应用,正确作出辅助线是解本题的关键.
【练习2】我们曾经探索了“三角形的内角和是”,小莹在研究完上面的问题后,对这个图形进行了深入的研究,她的研究过程如下:
【图形再现】(1)请补充下述证明过程.
已知:(图1),
求证:,
证明:如图1,延长到点,
过点作的平行线.
(______).
______.
______.
【图形探究】(2)如图2,在中,的角平分线与的角平分线交于点,过点作,在射线上,且,的延长线与的延长线交于点.
①与是否互余,请说明理由;
②探究与的数量关系.
【图形思考】(3)如图3,在中,,,过点作,直线与相交于点右侧的点,.绕着点以每秒的速度沿顺时针方向旋转一周停止运动,同时,绕着点以每秒的速度沿顺时针方向旋转,当与重合时以原速返回,当停止运动时,也随之停止运动.设运动的时间为秒,在旋转过程中,是否存在,若存在,请直接写出此时的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)两直线平行,同位角相等;;;(2)①互余,理由见解析;②;(3)10秒或16秒.
【分析】(1)由平行线的性质得到,,等量代换即可得到;
(2)①利用平行线的性质及角平分线的定义推出,再利用平角的性质即可求解;
②在中,,由三角形的外角性质推出,结合①的结论得到,据此计算即可求解;
(3)旋转一周运动停止,求得总时间为20秒,与重合时间为10秒,分在前10秒内和后10秒内,两种情况讨论,根据与平行的次数,求解即可.
【详解】(1)证明;如图1,延长到点,
过点作的平行线.
(两直线平行,同位角相等).
.
;
故答案为:两直线平行,同位角相等;;;
(2)①∵,
∴,
∵,
∴,
∵是的角平分线,
∴,
∴,
又,
∴,
∴,
∴,
∴,即与互余;
②∵是的角平分线,
∴,
在中,,
∵,,
∴,即,
∴,
∴,
∴;
(3)∵旋转一周运动停止,
∴总时间(秒),
∵与重合时再以原速返回,
∴重合时间为(秒),此时,延长交于点Q,
∵在前10秒内,由逐渐减少,由逐渐减少至,
又∵当秒时,旋转至,此时,而由逐渐减少至,
∴在前10秒内,与仅一次平行,即与重合时,此时秒;
同理,后10秒,由逐渐增至,由逐渐增加至,与仅可能一次平行,如图所示,
有,
解得,
∴(秒),
综上,的值为10秒或16秒.
【点睛】本题属于三角形综合题,考查的是三角形内角和定理,掌握平行线的性质、灵活运用分情况讨论思想是解题的关键.
【练习3】在平面内,对于和,给出如下定义:若存在一个常数,使得,则称是的“系数补角”.例如,,,有,则是的“系数补角”.
【概念理解】
(1)若,在,,中,的“系数补角”是__________;
【初步认识】
(2)如图,在平面内,,点为直线上异于,的点,点为平面内一点,过点的直线交于点,交于点,连接,,若是的“系数补角”,求的大小;
【问题解决】
(3)如图,在平面内,,点,分别为直线,上的点,连接.若为直线与之间的一动点(点不在直线,,上),与两个角的平分线交于点.若,,是的“系数补角”,求的大小(用含和的代数式表示).
【答案】();();()当点在左侧时,,当点在右侧时,.
【分析】本题考查了平行线的性质,平行公理推论,角度和差,掌握知识点的应用是解题的关键.
()设的“系数补角”是,则,求出的值即可;
()过点作,由平行线的性质可得,,则有,又是的“系数补角”,故,则有,然后求出即可;
()分当点在左侧时和当点在右侧时两种情况,然后通过平行线的性质和“系数补角”定义即可求解.
【详解】解:()设的“系数补角”是,
∴,
∵,
∴,
∴的“系数补角”是(或),
故答案为:(或);
()如图,过点作,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵是的“系数补角”,
∴,
∴,
即;
()当点在左侧时,如图,过作,则,过作,则,
∴,,,,
∴,
∵和分别是、的角平分线,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵是的“系数补角”,
∴,
∴;
当点在右侧时,如图,过作,则,过作,则,
同理可得,
∴,
∵是的“系数补角”,
∴,
∴.
【题型3】动点数量关系探究
【典例1】【问题背景】如图1,已知直线与直线交于点E,与直线交于点F,平分交直线于点M,且.
(1)请判断直线与的位置关系,并说明理由;
(2)【拓展迁移】点G是射线上的一个动点(不与点M、F重合),平分交直线于点H,过点H作交直线于点N,设,.
①如图2,当点G在点F的右侧,且时,求的值;
②当点G在运动过程中,直接写出与之间的数量关系.
【答案】(1),理由见解析
(2)①;②或
【分析】本题考查了平行线的判定与性质,角平分线的性质.利用角平分线的性质可得角度的关系,利用平行线的性质可得内错角相等,由角度相等转化关系是解决本题的关键.
(1)根据平分,可得,再由,可得,由“内错角相等,两直线平行”证明即可;
(2)①根据角平分线的性质可得,,,再结合平行线的性质可转化角度相等,再由即可求解;
②分两种情况讨论,当点G在点F的右侧时和当点G在点F的左侧时,根据角平分线的性质以及平行线的性质得到角度的关系即可求解.
【详解】(1)解:,理由如下:
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:①∵平分,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,即,
∵,
解得;
②与之间的数量关系或,
当点G在点F的右侧时,由①得,
当点G在点F的左侧时,如图,
∵平分,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
综上,与之间的数量关系或.
【练习1】如图,直线,连接,直线及线段把平面分成①、②、③、④四个部分,规定:线上各点不属于任何部分.当动点落在某个部分时,连接,构成,三个角.(提示:有公共端点的两条重合的射线所组成的角是角)
(1)当动点落在第①部分时,之间满足怎样的数量关系?并加以证明;
(2)当动点落在第②部分时,第一问的结论还成立吗?若不成立,请求出之间又满足怎样的数量关系?并加以证明;
(3)当动点落在第③部分时,之间又满足怎样的关系,直接写出最后的结论.
【答案】(1)
(2)
(3)当动点P落在直线右侧时,;当动点P落在直线左侧时,.
【分析】(1) 过点P作,得到,,由此得到;
(2) 过点P作,得到,,由此得到;
(3) 过点P作,当动点P落在第③部分时且在直线右侧时,得到,由此得;当动点P落在第③部分时且在直线左侧时, 得,,由,得.
【详解】(1)解:.
证明:过点P作,
则.
∵,
∴.
∴.
∴ .
∴.
(2)解:.
证明:过点P作,
则.
∵,,
∴.
∴.
∴.
∴.
(3)解:当动点P落在第③部分时且在直线右侧时,.
理由:过点P作,
∵, ,
∴.
∴.
∵,
∴.
当动点P落在第③部分时且在直线左侧时, .
理由:过点P作,
则.
∵,,
∴.
∴.
∵,
∴.
∴.
综上,当动点P落在直线右侧时,;当动点P落在直线左侧时,.
【点睛】此题考查了平行线,熟练掌握平行公理,平行线的判定和性质正确掌握平行线的性质,添加辅助线构建平行线,分类讨论,是解题的关键.
【练习2】如图1,直线与直线分别交于点平分交于点,且.
(1)求证:;
(2)如图2,点是射线上一动点(不与点重合),平分交于点于点,设.
①当点在点的右侧时,若,求的大小;
②点在整个运动过程中,直接写出和之间的数量关系.
【答案】(1)证明见解析
(2)①;②或.
【分析】本题考查三角形的内角和定理,平行线的性质,角平分线的定义等知识,掌握角平分线的定义以及平行线的性质解题的关键.
(1)根据角平分线的性质及等量代换证明即可.
(2)①根据角平分线的定义,利用平角的定义由求出的度数,即可解决问题;
②分为当点在的右侧时及当点在的左侧时,这两种情况进行讨论,根据平行线的性质求,利用平角的定义表示的度数,根据角平分线的定义表示即可解决问题.
【详解】(1)如图1中,
平分交于点,
,
,
,
(内错角相等,两直线平行).
(2)①如图2中,
∵,ABCD,
∴.
∵平分交于点,
∴,
∵平分交于点,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴在中,;
②猜想:或;
理由:当点在的右侧时,
,
,
,
,,
,
,
,
.
当点在的左侧时,
,
∴,
,,
,
,
,
.
综上所述,或.
【练习3】已知平分 ,平分 ,且
(1)如图1, 求证∶;
(2)如图2, 若且求证:
(3)若H是直线上一动点(不与D 重合),平分交所在直线于点I,请在下图中画出图形,并直接写出对应的 与的数量关系.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3) 与的数量关系为或
【分析】本题考查平行线的判定和性质,平行公理,角平分线的性质,利用这些性质进行角之间的转化是解题的关键.
(1)过点E作,利用平行线的性质和角的转化即可得到答案;
(2)过点F作,利用平行线的性质和角的转化即可得到答案;
(3)分点H在点D的左侧,点H在点D的右侧,画出图形,利用平行线和角平分线的性质即可得到结论.
【详解】(1)证明:过点E作,
则,
又∵,
∴,
∴,
∴;
(2)证明:∵,
∴,
又∵平分,平分,
∴,,
∴,
∴,
过点F作,
∵,
∴,
∴,,
∴,
即;
(3)解:①当点H在点D的左侧时,
∵,
∴,,
∴,
又∵平分,平分,
∴,,
∴,
过点I作,则,
∴,,
∴;
②当点H在点D的右侧时,
∵,
∴,,
∴,
又∵平分,平分,
∴,,
∴,
过点I作,则,
∴,,
∴;
综上所述, 与的数量关系为或.
【题型4】动点角度计算问题
【典例1】一副三角尺按如图所示(共顶点A)的方式叠放在一起.若固定三角尺ABC,三角尺ADE绕点A旋转一周,则当的度数为_______时,.
【答案】或
【分析】本题考查了平行线以及三角尺等知识点,掌握平行线的判定定理以及三角尺各角的度数是解题的关键.
本题三角尺绕点旋转过程中,的情况会出现两种,依据平行线的判定定理,结合三角尺的角度特征,即可计算的度数.
【详解】解:有两种情况:
情况一:如下图,
在中,,
由“内错角相等,两直线平行”可得:
当时,;
情况二:如下图,
在中,,
由“内错角相等,两直线平行”可得:
当时,,
此时,.
故答案为:或 .
【练习1】如图1,已知两条直线,被直线所截,分别交于点E,点F,平分交于点M,且.
(1)判断直线与直线是否平行,并说明理由;
(2)如图2,点G是射线上一动点(不与点M,F重合),平分交于点H,过点H作于点N,设,.
①当点G在点F的右侧时,若,求的度数;
②当点G在运动过程中,和之间有怎样的数量关系?请写出你的猜想,并加以证明.
【答案】(1),见解析
(2)①;②猜想:或,见解析
【分析】本题考查三角形的内角和定理,平行线的性质,角平分线的定义等知识,掌握角平分线的定义以及平行线的性质解题的关键.
(1)根据角平分线的性质及等量代换证明即可.
(2)①根据三角形内角和定理得出,根据角平分线的定义,利用平角的定义求出的度数,根据平行线的性质求,即可解决问题.
②根据平行线的性质求,利用平角的定义表示的度数,根据角平分线的定义表示即可解决问题.
【详解】(1)解:结论:AB∥CD.
理由:如图中,
∵平分交于点M,
∴,
∵.
∴,
∴.
(2)①如图中,
∵,
∴,
∵,
∴.
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,则,
∵,
∴;
②猜想:或
理由:
当点G在F的右侧时,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴.
(2)当点G在F的左侧时,
∵,
∴,,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴.
综上所述,或.
【练习2】如图1,直线上点P位于点Q的左侧,点A,B位于的上方,点C,D位于的下方,在点A,B,C,D位置变化的过程中始终保持.
(1)和是否可能为对顶角______(填“是”或“否”);
(2)若点A在点B左侧,点C在点D左侧,当时,请在图2中补全图形,试判断与的位置关系,并说明理由;
(3)若点A在点B左侧,当时,若设,,直接写出α与β之间的数量关系.
【答案】(1)否
(2)图见解析,,理由见解析
(3)或或
【分析】本题考查了平行线的性质与判定.
(1)根据角的定义即可解答;
(2)根据平行线的性质求得,计算得到,利用平行线的判定定理即可证明;
(3)分四种情况讨论,画出图形,利用平行线的性质列式求解即可.
【详解】(1)解:∵点P位于点Q的左侧,
∴点P与点Q不共点,
∴和没有公共顶点,
∴和不可能为对顶角,
故答案为:否;
(2)解:补全图形,如图,
,理由如下:
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(3)解:分以下四种情况:
当点A在点B左侧,点C在点D左侧,如图,
∵,
∴,
∴,
整理得;
当点A在点B左侧,点C在点D右侧,如图,
∵,
∴,
∴,
整理得;
当点A在点B右侧,点C在点D左侧,如图,
∵,
∴,
∴,
整理得;
当点A在点B右侧,点C在点D右侧,如图,
∵,
∴,
∴,
整理得;
综上,α与β之间的数量关系为或或.
【练习3】平移是一种重要的几何图形变换,在数学学习和实际应用中具有重要作用,它不仅帮助我们理解图形的运动变化规律,还在建筑、工程、设计等领域有广泛的应用,某班数学兴趣小组在学习平移的课程中,将直角三角形放在两条平行线间,运用平移的变化规律,计算角度的大小,如图,,张华将一个含角的直角三角尺按如图1所示的方式放置,点M,N分别在直线,上,,,.
(1)①如图1,直接写出______°;
②如图1,若,求的大小;
(2)如图2所示,李明将一个含,角的直角三角形的顶点G与点M重合,点E落在直线上,顶点G固定不动,将点E在直线上向左平移,同时始终保持直角三角形形状不变,即,,保持不变,直角三角尺固定不动,且,当点E运动到点N重合时停止(如图3所示),问在运动过程中,三角形的一边与三角尺的一边平行时,请直接写出的大小(用的代数式表示);
(3)王芳将直角三角形从图3位置沿两条平行线平移,始终保持,分别作和的角平分线和,交直线于点R,交直线于点Q,和交于点H,求的大小.(要求:在备用图中画出图形,写出过程)
【答案】(1)①;②
(2)或或
(3)或
【分析】(1)①过点P作,根据平行线的性质求出,,根据,求出结果即可;
②根据①可得:,根据,列出方程,解方程即可;
(2)分三种情况讨论:当时,当时,当时,分别画出图形,求出结果即可;
(3)分两种情况讨论:向右移动时,向左移动时,分别画出图形,求出结果即可.
【详解】(1)解:①过点P作,如图所示:
∵,
∴,
∴,,
∴;
②根据①可得:,
∵,
∴,
∵,
∴,
解得:;
(2)解:当时,如图所示:
则,
根据解析(1)可知:,
∴;
当时,如图所示:
则,
∵,
∴,
∴,
∴,
根据解析(1)可得:,
∴,
∴;
当时,如图所示:
则,
∴,
根据解析(1)可知:,
∴;
综上分析可知:或或.
(3)解:向右移动时,如图所示:
∵、分别平分,,
∴,,
∵,
∴,
根据解析(1)可知:
;
向左移动时,如图所示:
∵、分别平分,,
∴,,
∵,
∴,
根据解析(1)可知:
;
综上分析可知:或.
【点睛】本题主要考查了平行线的性质,平行公理的应用,角平分线的定义,一元一次方程的应用,解题的关键是熟练掌握平行线的性质,注意分类讨论.
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$2025-2026学年度北师大数学八年级上册期末专项复习讲义
专题15平行线中的动点问题(4大基本题型)
专题概览
题型1:动点定值问题
题型2:动点存在性问题
题型3:动点数量关系探究
题型4:动点角度计算问题
核心知识点总结
一、基础铺垫:平行线的性质与判定
1.平行线的性质与判定是解决动点问题的底层逻辑,动点运动过程中,需通过平行线的性质推导角
度、距离的关系,或通过判定定理验证平行关系。
2.核心性质:两直线平行,同位角相等;内错角相等;同旁内角互补。(如:若ABCD,则∠PAB
=∠PCD(同位角)、∠APC=∠PCD(内错角)、∠PAB十∠PBA=I80°(同旁内角))
3.核心判定:同位角相等/内错角相等/同旁内角互补,两直线平行。
4.应用场景:动点在平行线间运动时,通过作辅助线(如过动点作平行线),将大角分解为平行线
间的角,利用性质推导角度关系。
二、核心思想:动中求静与分类讨论
1.动点问题的关键是“动中求静”—在动点的动态变化中,找到不变的量(如角度和、距离差)
或规律;同时,需根据动点的位置范围(如线段上、延长线上)进行分类讨论,避免漏解
2.动中求静:如动点P在AD、BC间运动时,∠CPD与∠u(∠ADP)、∠B(∠BCP)的和始终为
定值(如180°),需通过平行线性质证明这一规律。
3.分类讨论:动点位置不同,角度/距离关系不同。例如:
(I)当P在A、B之间时,∠CPD=∠a+∠B;
(2)当P在A左侧时,∠CPD=∠B-∠a;
(3)当P在B右侧时,∠CPD=∠a-∠B。
三、解题技巧:辅助线与方程思想
1.辅助线法:动点问题中,作平行线是最常用的辅助线方法,通过构造“平行线间的角”,将未知
角转化为已知角。
2.方程思想:当问题涉及角度和、距离差时,可通过设未知数,利用平行线性质列方程求解。
题型归纳
【题型1】动点定值问题
题型描述:动点在平行线间或周边运动时,某一线段长度、角度或面积保持恒定(与动点位置无关)。
核心思路:通过平行线性质(同位角相等、内错角相等、同旁内角互补)或几何定理(三角形内角
和、全等/相似),证明该量为定值。
解题步骤:
1.设变量:设动点运动的时间为t,或运动轨迹上的坐标为(x,y)。
2.
表关系:用变量表示相关线段长度或角度。
3.
用定理:结合平行线性质或几何定理(如三角形外角等于不相邻两内角和),推导该量与变量的
关系。
4.证定值:若推导结果显示该量与变量无关(如系数为0),则为定值。
【题型2】动点存在性问题
题型描述:判断是否存在某一时刻,使得动点满足特定条件(如构成等腰三角形、平行四边形、全
等三角形等)。
核心思路:假设存在,通过几何条件(如边相等、角相等、平行四边形对边平行且相等)建立方程,
求解方程若有正实数解,则存在;否则不存在。
解题步骤:
1.假设存在:设动点运动时间为t,假设此时满足条件。
2.列条件:根据条件列出几何关系。
3.建方程:用t表示相关线段长度,代入几何关系得方程。
4.
解方程:求解方程,若>0且符合运动范围(如t<3),则存在;否则不存在。
【题型3】动点数量关系探究
题型描述:探究动点在不同位置时,线段长度、角度或面积之间的数量关系。
核心思路:通过平行线性质(如内错角相等)或代数方法(如设变量、列方程),推导数量关系。
解题步骤:
1.分情况:根据动点位置分类,避免漏解。
2.
表变量:用1表示相关线段长度。
3.找关系:结合平行线性质或几何定理(如三角形内角和),推导数量关系。
4.
验范围:验证关系是否符合动点的运动范围(如>0且仁B)。
【题型4】动点角度计算问题
题型描述:计算动点运动时,某一线段与平行线形成的角度(如∠APB、∠CPD等)。
核心思路:通过平行线性质(如内错角相等、同旁内角互补)或角的和差关系(如三角形外角等于
不相邻两内角和),推导角度。
解题步骤:
1.画辅助线:过动点作平行线的平行线(如过P作PEAB),构造内错角或同位角。
2.
用性质:利用平行线性质(如ABPE,则∠APE=∠PAB)表示角度。
3.
算和差:通过角的和差关系(如∠APB=∠APE+∠CPE)计算目标角度。
4.验范围:验证角度是否符合动点的运动范围(如0°<0<180°)。
配套练习
【题型1】动点定值问题
【典例1】三角板ABC与三角板DEF如图1所示摆放,其中∠ABC=30°,∠DFE=45°,MN∥PQ,
点A,C在直线MN上,点E,F在直线PQ上.固定三角板ABC,将三角板DEF向右平移.
M
M
M
PE
图1
图2
(I)如图2,当点B落在线段DF上时,求∠ABD的度数;
(2)在三角板DEF平移过程中,连接BD,记∠ABD为a,∠BDF为B.
①如图1,当点D在直线BC左侧时,α-B的值是否为定值,若是定值,请求出这个值;若不是定值,
请说明理由.
②如图3,继续向右平移三角板DEF,当点B在直线DE左侧时,第①题中结论是否仍成立?请说明理
由
【练习1】如图,已知AM∥BN,∠A=60°,P是射线AM上一动点(不与点A重合),BC,BD分别平
分∠ABP和∠PBN,交射线AM于点C,D.
B
(1)求∠CBD的度数.
(2)当点P运动时,∠APB与∠ADB的度数比是否随之发生变化?若不变,请求出这个比;若变化,请
找出变化规律。
(3)当点P运动到使∠ACB=∠ABD的位置时,求∠ABC的度数.
【练习2】如图,点E在CA延长线上,DE,AB交于F,且∠BDE=∠AEF,∠B=LC,LEFA比
∠FDC的余角小10°,P为线段DC上一动点,Q为线段PC上一点,且满足∠FQP=∠QFP,FM为
∠EFP的平分线,则下列结论:①AB∥CD;②FQ平分∠AFP;③∠B+∠E=140°;④∠E=∠B;⑤
∠QFM的度数为定值,其中正确结论的是
(填序号)
PD
【练习3】在平面直角坐标系中,四边形OABC的顶点A、C分别在x轴和y轴上,顶点B在第一象限,
OA∥CB.
D
图1
图2
图3
(1)如图1,若点A(6,0),B(4,3),点M是y轴上一点,且SBcM=6,求点M的坐标:
(2)如图2,点P是x轴上点A左边的一点,连接PB,∠PBC和∠PAB的角平分线交于点D,求证:
∠ABP+2∠ADB=180°;
(3)如图3,点P是x轴上点A左边的一点,点Q是射线BC上一点,连接PB、PQ,∠ABP和∠BOP的
平分线相交于点E,求
∠BAP+∠BP巴的值.
∠BEQ
【题型2】动点存在性问题
【典例1】如图①,在平面直角坐标系中,Aa,0),C(b,2),且满足(a+2)2+√b-2=0,过点C作
CB⊥x轴于点B.
B
B
B
D
图①
图②
备用图
(1)求A,B,C三点的坐标;
(2)如图②,若过点B作BD∥AC交y轴于点D,且AE,DE分别平分∠CAB,∠ODB.求∠AED的度数:
(3)在y轴上是否存在点P,使得三角形ACP和三角形ABC的面积相等?若存在,求出P点的坐标;若
不存在,请说明理由.
【练习1】如图1,在平面直角坐标系x0y中,点A的坐标为8,0),点B在y轴正半轴上,且OB=304
4
,连接AB,点Q4,3是线段AB上一点,连接O0.
G
(图1)
(图2)
(图3)
(1)求点B的坐标;
(2)如图2,点M从点A出发以每秒2个单位长度匀速向点0移动,同时点N从点O出发以每秒1个单
位长度沿y轴正方向匀速移动,设运动时间为t秒,当点M到达O点时,M,N同时停止运动.在运动
过程中,是否存在t,使△AMQ面积是△BNQ面积的2倍?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明
理由:
(3)如图3,若∠QOA=∠QAO,点P是第二象限内一点,y轴平分LP00,点G是线段OB上一动点,
连接AG交OQ于点H,在点G运动过程中,探究∠POB,∠OHA,∠BAG之间的数量关系,并证明你
的结论。
【练习2】我们曾经探索了“三角形的内角和是180°”,小莹在研究完上面的问题后,对这个图形进行了
深入的研究,她的研究过程如下:
图1
图2
图3
【图形再现】(1)请补充下述证明过程.
己知:ABC(图1),
求证:∠BAC+LB+LC=180°,
证明:如图1,延长BA到点D,
过点A作BC的平行线AE
:∠DAE=∠B()·
·∠CAE=
=180°.
【图形探究】(2)如图2,在ABC中,∠BAC的角平分线AD与∠ACB的角平分线CP交于点P,过
点A作AE∥BC,M在射线AE上,且LACM=LAMC,MC的延长线与AP的延长线交于点D.
①∠1与∠2是否互余,请说明理由;
②探究∠ABC与∠D的数量关系.
【图形思考】(3)如图3,在ABC中,∠BAC=90°,∠ACB=30°,过点A作EF∥BC,直线MN与
EF相交于A点右侧的点P,∠APN=120°,ABC绕着点A以每秒18°的速度沿顺时针方向旋转一周停
止运动,同时,MW绕着点P以每秒12°的速度沿顺时针方向旋转,当与EF重合时MN以原速返回,当
ABC停止运动时,MN也随之停止运动.设ABC运动的时间为t秒,在旋转过程中,是否存在
MN∥BC,若存在,请直接写出此时t的值;若不存在,请说明理由
【练习3】在平面内,对于∠M和∠N,给出如下定义:若存在一个常数t>0),使得
∠M+tLN=180°,则称∠N是∠M的“t系数补角”.例如,∠M=100°,∠N=40°,有
∠M+2∠N=180°,则∠N是∠M的“2系数补角”.
B
D
图1
备用图
【概念理解】
(1)若∠M=60°,在∠1=60°,∠2=40°,∠3=30°中,∠M的“3系数补角”是
【初步认识】
(2)如图1,在平面内,AB∥CD,点H为直线AB上异于A,B的点,点G为平面内一点,过点G的
直线交AB于点E,交CD于点F,连接GH,LDFG=I00°,若∠AHG是LFGH的3系数补角”,求
∠FGH的大小;
【问题解决】
(3)如图2,在平面内,AB∥CD,点E,F分别为直线AB,CD上的点,连接EF,若G为直线
AB与CD之间的一动点(点G不在直线AB,CD,EF上),LEFG与LFEG两个角的平分线交于点
M,若∠AEG∠AEG=m°,∠CFG=n°,∠N是∠EMF的“2系数补角”,求∠N的大小(用含m和的
代数式表示)·
【题型3】动点数量关系探究
【典例1】【问题背景】如图1,已知直线EF与直线AB交于点E,与直线CD交于点F,EM平分
∠AEF交直线CD于点M,且∠FEM=∠FME.
A
B
NB
E
B
CM
F
D
CM FHG
D
CM
D
图1
图2
备用图
(I)请判断直线AB与CD的位置关系,并说明理由;
(2)【拓展迁移】点G是射线MD上的一个动点(不与点M、F重合),EH平分∠FEG交直线CD于点
H,过点H作HN∥EM交直线AB于点N,设LEHN=a,∠EGF=B.
①如图2,当点G在点F的右侧,且=50°时,求B的值;
②当点G在运动过程中,直接写出α与B之间的数量关系.
【练习I】如图,直线AC∥BD,连接AB,直线AC、BD及线段AB把平面分成①、②、③、④四个
部分,规定:线上各点不属于任何部分.当动点P落在某个部分时,连接PA,PB,构成∠PAC,
∠APB,∠PBD三个角.(提示:有公共端点的两条重合的射线所组成的角是0角)
③A
③A
③A
②
P①
①
②
①
②
D
B④
B
④
B④
D
图1
图2
图3
(I)当动点P落在第①部分时,∠APB、∠PAC、∠PBD之间满足怎样的数量关系?并加以证明:
(2)当动点P落在第②部分时,第一问的结论还成立吗?若不成立,请求出∠APB、∠PAC、∠PBD之间
又满足怎样的数量关系?并加以证明:
(3)当动点P落在第③部分时,∠PAC,∠APB,∠PBD之间又满足怎样的关系,直接写出最后的结论,
【练习2】如图1,直线EF与直线AB,CD分别交于点E、F,EM平分∠AEF交CD于点M,且
∠FEM=∠FME.
B
CM F
HG
图1
图2
(1)求证:AB∥CD;
(2)如图2,点G是射线MD上一动点(不与点M、F重合),EH平分∠FEG交CD于点H,HN⊥EM于
点N,设LEHN=a,LEGF=B.
①当点G在点F的右侧时,若B=70°,求a的大小:
②点G在整个运动过程中,直接写出和B之间的数量关系
【练习3】己知BE平分∠ABD,DE平分∠BDC,且∠BED=∠ABE+LEDC,
备用图
备用图
备用图
(I)如图1,求证:AB∥CD;
(2)如图2,若∠ABE=3∠ABF,且∠BFD=30°,求证:∠FDE=2LCDF;
(3)若H是直线CD上一动点(不与D重合),BI平分∠HBD交ED所在直线于点I,请在下图中画出
图形,并直接写出对应的∠BID与∠BHD的数量关系,
【题型4】动点角度计算问题
【典例1】一副三角尺按如图所示(共顶点A)的方式叠放在一起.若固定三角尺ABC,三角尺ADE绕
点A旋转一周,则当∠BAD的度数为
时,DE∥AB.
B
D
【练习1】如图1,已知两条直线AB,CD被直线EF所截,分别交于点E,点F,EM平分∠AEF交
CD于点M,且∠FEM=∠FME.
A
-B
CM
F
H GD
图1
图2
(I)判断直线AB与直线CD是否平行,并说明理由:
(2)如图2,点G是射线MD上一动点(不与点M,F重合),EH平分∠FEG交CD于点H,过点H作
HN⊥EM于点N,设∠EHN=a,∠EGF=B.
①当点G在点F的右侧时,若α=35°,求B的度数;
②当点G在运动过程中,和B之间有怎样的数量关系?请写出你的猜想,并加以证明。
【练习2】如图1,直线MW上点P位于点Q的左侧,点A,B位于MN的上方,点C,D位于MN的下
方,在点A,B,C,D位置变化的过程中始终保持∠CPD=∠AQB=45°.
N M-
图1
图2
备用图
(I)∠AQB和LCPD是否可能为对顶角
(填“是”或“否”);
(2)若点A在点B左侧,点C在点D左侧,当PC∥BQ时,请在图2中补全图形,试判断AQ与PD的
位置关系,并说明理由:
(3)若点A在点B左侧,当PC∥AQ时,若设∠DPQ=a,∠BQN=B,直接写出a与B之间的数量关系.
【练习3】平移是一种重要的几何图形变换,在数学学习和实际应用中具有重要作用,它不仅帮助我们
理解图形的运动变化规律,还在建筑、工程、设计等领域有广泛的应用,某班数学兴趣小组在学习平移
的课程中,将直角三角形放在两条平行线间,运用平移的变化规律,计算角度的大小,如图,AB∥CD
,张华将一个含45°角的直角三角尺PMW按如图1所示的方式放置,点M,N分别在直线AB,CD上,
∠MPN=90°,∠PMN=∠PNM=45°,∠PNC=
d
M(G)
M(G)
4
-K
N()
图1
图2
图3
备用图
(1)①如图1,直接写出∠PMA+∠PNC=
②如图1,若2∠PMA+∠MND=135°,求a的大小:
(2)如图2所示,李明将一个含30°,60°角的直角三角形EFG的顶点G与点M重合,点E落在直线CD
上,顶点G固定不动,将点E在直线CD上向左平移,同时始终保持直角三角形EFG形状不变,即30
,60°,90°保持不变,直角三角尺PMN固定不动,且45°<a<75°,当点E运动到点N重合时停止(如
图3所示),问在运动过程中,三角形EFG的一边与三角尺PMN的一边平行时,请直接写出∠BGF的
大小(用a的代数式表示);