内容正文:
第05讲 平行线中的基本模型专项训练
题型一 平行线基本模型之猪蹄模型
题型二 平行线基本模型之铅笔模型
题型三 平行线基本模型之锯齿模型
题型四 平行线基本模型之“骨折”模型
题型五 平行线基本模型综合应用
【核心考点一 平行线基本模型之猪蹄模型】
1.(24-25七年级下·广东佛山·期中)几何模型在解题中有着重要作用,例如美味的“猪蹄模型”.
(1)导入:如图1,已知,如果,,则 ;
(2)发现:如图2,直线,请判断与,之间的数量关系,并说明理由;
(3)运用:如图3,已知,P在射线上运动(点P与点A、B、O三点不重合),,,请用含、的代数式表示,并说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)或或
【分析】(1)首先根据平行线的性质求出,,然后求和即可;
(2)过点P作,根据平行线的性质得到,,即可得到与,之间的数量关系;
(3)根据题意分点P在线段上,点P在线段上和点P在射线上三种情况讨论,求出,,然后根据角的和差求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,,
∴,
故答案为:;
(2)解:如图所示,过点P作,
∵,
∴,,
∴;
(3)解:如图所示,当点P在线段上时,作交于点Q,
∵
∴,,
∴;
如图所示,当点P在线段上时,作交于点Q,
∵,
∴,,
∴;
如图所示,当点P在射线上时,作交于点Q,
∵,
∴,,
∴;
综上所述,或或.
【点睛】本题主要考查平行线的性质,添加辅助线,灵活运用平行线的性质是解题的关键.
2.(24-25七年级下·新疆哈密·期中)【引入】在解决有关平行线的问题时,如果无法直接得到角的关系,就需要借助辅助线来帮助解答,如图是一个“美味”的模型—“猪蹄模型”.如图1所示,,点在直线与之间,连接、,嘉琪想到了过点作,证明:.
【思考】(1)当点在如图2所示的位置时,其他条件不变.写出,,三者之间的数量关系并说明理由.
【应用】(2)如图3,延长线段交直线于点,已知,,求的度数.
【提升】(3)点、、在直线与之间,连接、、和,其他条件不变,如图4.若,则______.(直接写出答案)
【答案】(1),理由见解析(2)(3)
【分析】本题考查了平行线的判定与性质、角的和差等知识点,熟练掌握平行线的判定与性质是解题关键.
(1)过点作,得到,
【详解】解:(1),理由如下:
如图,过点作,
,
,
,
,
,
即;
(2)由(1)可知:,
,
,
;
(3)如图,过点作,则,
由(1)的结论得:,
,
,
,
,
,
.
3.(24-25七年级上·四川宜宾·期末)几何模型在解题中有着重要作用,例如美味的“猪蹄模型”.
(1)导入:如图①,已知,如果,,那么 ;
(2)发现:如图②,已知,请判断与,之间的数量关系,并说明理由;
(3)运用:(i)如图③,已知,,点、分别在、上,,如果 ,那么 ;
如图④,已知,点、分别在、上, 、分别平分和. 如果,那么 ;
如图⑤,已知,点、分别在、上, 、分别平分和,且. 如果,那么 .(用含的代数式表示)
【答案】(1)
(2),理由见解析
(3)(i); (ii); (iii)
【分析】(1)根据平行线的性质得出,进而根据,即可求解;
(2)过点作,根据(1)的方法即可求解;
(3)()由(2)可得, ,得出,根据,即可求解;
()由“猪蹄模型”,可得,,根据角平分线的性质得出,继而根据,即可求解;
()如图所示,延长交于点,设,,根据平行线的性质得出,,根据,即可得出结论.
【详解】(1)解:如图1,
∵
∴
∵,,
∴
∴
故答案为:.
(2),
如图所示,过点作,
,
,
,
,
,
;
(3)解:()由(2)可得, ,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
故答案为:.
()解:如图所示,∵
由“猪蹄模型”,可得,;
∵、分别平分和
∴
∴
∴,
∴,
故答案为:.
()解:如图所示,延长交于点,
设,
∵、分别平分和,
∴,
∵
∴,
∵
∴,
∴
∴
.
【点睛】本题考查了平行线的性质与判定求角度,掌握平行线的性质是解题的关键.
4.(24-25七年级下·北京朝阳·期中)请阅读小明同学在学习平行线这章知识点时的一段笔记,然后解决问题.
小明:老师说在解决有关平行线的问题时,如果无法直接得到角的关系,就需要借助辅助线来帮助解答,今天老师介绍了一个“美味”的模型—“猪蹄模型”.
已知:如图,, 为 , 之间一点,连接 , 得到 .
求证:.
小明笔记上写出的证明过程如下:
证明:过点 作,
,
,,
,
.
,
( )
(1)请你补全推理过程.
(2)利用上面“猪蹄模型”得到的结论或解题方法,完成下面的问题.
如图,若,,求 是多少?
【答案】(1),EF//CD,等量代换;(2).
【分析】(1)根据平行线的性质,两直线平行内错角相等可得,根据平行线的性质可得EF//CD,再根据平行线的性质可得,由等量代换可得;
(2)由EM∥AB,FN∥EM,FN∥CD分别得∠1=∠B,∠2=∠3,∠4+∠C=180°,由角的和差计算∠B+∠C+∠F的度数为240°.
【详解】(1)解: 过点E作EF//AB,
(两直线平行,内错角相等),
AB//CD,EF//AB,
EF//CD(如果有两条直线都与第三条直线平行,那么这两条直线这互相平行).
.
,
(等量代换).
故答案为:,EF//CD,等量代换.
(2)过点E、F分别作EM∥AB,FN∥AB,如图2所示:
∵EM∥AB,
∴∠1=∠B,
又∵FN∥AB,
∴FN∥EM,
∴∠2=∠3,
又∵AB∥CD,
∴FN∥CD,
∴∠4+∠C=180°,
又∵∠BEF=∠1+∠2,∠EFC=∠3+∠4,∠BEF=60° ,
∴∠B+∠EFC+∠C=∠1+∠3+∠4+∠C =(∠1+∠2)+(∠4+∠C) =60°+180° =240°;
【点睛】本题综合考查了平行线的判定与性质,平行公理推论,角平分线的定义,等量代换等相关知识,解决本题的关键是要掌握平行线的判定与性质,难点作辅助线构建平行线.
5.(24-25七年级下·山东德州·期中)请阅读小明同学在学习平行线这章知识点时的一段笔记,然后解决问题.
小明:老师说在解决有关平行线的问题时,如果无法直接得到角的关系,就需要借助辅助线来帮助解答,今天老师介绍了一个“美味”的模型一“猪蹄模型”.即
已知:如图1,,为、之间一点,连接,得到.
求证:,
小明笔记上写出的证明过程如下:
证明:过点作,
∴,
∵,,
∴
∴,
∵,
∴,
请你利用“猪蹄模型”得到的结论或解题方法,完成下面的两个问题.
(1)如图2,若,,求的度数;
(2)灵活应用:如图3,一条河流的两岸当小船行驶到河中点时,与两岸码头B、D所形成的夹角为(即),当小船行驶到河中点时,恰好满足,,请你直接写出此时点与码头B、D所形成的夹角=_________.
【答案】(1)240°
(2)32°
【分析】(1)过E点作,过F点作,易得,,,则有∠B=∠BEN,∠NEF=∠EFM,∠C+∠CFM=180°,根据∠BEN+∠NEF=∠BEF,∠EFM+∠CFM=∠EFC,∠BEF=60°,即有∠B+∠EFC+∠C=(∠B+∠EFM)+(∠CFM+∠C)=∠BEF+180°=240°;
(2)根据题目的证明方法可得∠F=∠ABF+∠CDF,∠E=∠ABE+∠CDE,由∠ABF=∠EBF,∠EDF=∠CDF,可得∠ABF=∠ABE,∠CDF=∠CDE,即有∠F=∠ABF+∠CDF=(∠ABE+∠CDE)=,问题得解.
【详解】(1)过E点作,过F点作,如图,
∵,,,
∴,,,
∴∠B=∠BEN,∠NEF=∠EFM,∠C+∠CFM=180°,
∵∠BEN+∠NEF=∠BEF,∠EFM+∠CFM=∠EFC,∠BEF=60°,
∴∠B+∠EFC+∠C=(∠B+∠EFM)+(∠CFM+∠C)=∠BEF+180°=240°,
故答案为:240°;
(2)根据题目中“猪蹄模型”的证明方法,同理可以证明:∠F=∠ABF+∠CDF,∠E=∠ABE+∠CDE,
∵∠E=64°,
∴∠ABE+∠CDE=64°,
∵∠ABF=∠EBF,∠EDF=∠CDF,
∴∠ABF=∠ABE,∠CDF=∠CDE,
∵∠F=∠ABF+∠CDF,
∴∠F=∠ABF+∠CDF=(∠ABE+∠CDE)=,
故答案为:32°.
【点睛】本题主要考查了平行线的性质,掌握两直线平行,内错角相等,同旁内角互补是解答本题的关键.
6.(24-25七年级下·湖南永州·期末)在放学回家的路上,小亮同学发现地面上有一块矩形的玻璃片碎成了两块(形如图1),为防止碎玻璃伤害行人,他小心地捡起碎玻璃准备放入路边的垃圾分类收集点时,爱思考的小亮同学又发现这碎玻璃与数学课上学习过的“猪蹄模型”很相似,于是尝试用“猪蹄模型”的研究方法去探究其中角之间的关系.
(1)在图2中,证明.
(2)针对此问题,小亮同学进行了深入探究,感受到数学探究的乐趣,现在重现小亮的探究过程,并请你解决以下问题.
【探究1】小亮同学在“猪蹄模型”的基础上画出了图3,发现图3中、、、也存在着某种数量关系,请你写出这四个角之间的数量关系,并写出证明过程.
【探究2】小亮同学进一步探究,画出了图4,请问这五个角之间是否存在某种数量关系,如果有,请写出数量关系并予以证明;如果没有,请说明理由.
【探究3】小亮同学突发奇想:“若是摔碎的玻璃上有个角(如图5),那么这些角之间有什么数量关系呢?”请你做出一个猜想,直接写出你猜想的这个角的数量关系,并说一说为什么可以这样猜想.
【答案】(1)见解析
(2)探究1:,见解析;探究2:,见解析;探究3:当n为奇数时,;当n为偶数时,,见解析
【分析】此题考查了平行线的性质和判定,解题的关键是掌握平行线的性质和判定.
(1)过点B作的平行线,由平行线得到,,然后结合证明即可;
(2)探究1:过点F作的平行线,由平行线得到,,然后结合证明即可;
探究2:过点J作的平行线,由平行线得到,,然后结合证明即可;
探究3:①当n为奇数时,由,是找到规律求解即可;②当n为偶数时,同①即可得.
【详解】(1)证明:过点B作的平行线,如图2
则由题意知
∴,
∵
∴;
(2)探究1:、、、数量关系为:.
理由如下:过点F作的平行线,如图3
则由题意知
∴,
∵
∴;
探究2:、、、、数量关系为
理由如下:过点J作的平行线,如图4
则由题意知
∴,
∵
∴;
探究3:①当n为奇数时,.
理由:由(1)知:当时,;
当时,;....,
由此,可猜想当n为奇数时.
②当n为偶数时,
理由:由(2)知:当时,;
当时,;....,
由此,可猜想当n为偶数时.
7.(24-25七年级上·河南南阳·期末)请阅读小明同学在学习平行线这章知识点时的一段笔记,然后解决问题.
小明∶老师说在解决有关平行线的问题时,如果无法直接得到角的关系,就需要借助辅助线来帮助解答,今天老师介绍了一个“美味”的模型“猪蹄模型”.即
已知:如图,,E为之间一点,连接得到.
求证:
小明笔记上写出的证明过程如下:
证明:过点E作
则
∵,
∴
∴
∴
∴
请你利用“猪蹄模型”得到的结论或解题方法,完成下面的两个问题.
(1)如图,若,,求;
(2)如图,,若,求的度数.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)如图所示,过点E作,过点F作, 则,由平行线的性质得到,进而推出,由此即可得到答案;
(2)如图所示,过点P作,则,由平行线的性质得到,,推出,再由即可得到.
【详解】(1)解:如图所示,过点E作,过点F作,
∵,
∴,
∴,
∴
∵,
∴;
(2)解:如图所示,过点P作,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∵,
∵
∴.
【点睛】本题主要考查了平行线的性质,正确作出辅助线是解题的关键.
【核心考点二 平行线基本模型之铅笔模型】
8.(24-25七年级下·黑龙江牡丹江·期末)(1)如图①所示,,,,则和有怎样的位置关系?请对你的结论进行证明.
(2)如果图①中仍是,但,,则等于多少度? (直接写出结果)
(3)如图②,,当时,要使和保持和图①一样的位置关系,则的度数应是多少?并结合所给的条件进行证明.
【答案】(1)和垂直,见解析;(2);(3),见解析
【分析】本题考查的是平行线的判定与性质,平行公理的应用,垂直的含义.
(1)过点C作,证明,进一步利用平行线的性质求解即可.
(2)过点C作,证明,进一步利用平行线的性质求解即可.
(3)过点C作,证明,进一步利用平行线的性质求解即可.
【详解】解:(1).理由如下:
过点C作,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∴.
(2),理由如下:如图,
过点C作,
∵,
∴,
∴,,
∴,
(3)当时,.理由如下:
过点C作,
∵,
∴,
∴,,
∵,,
∴,,
∴,
∴.
9.(24-25七年级下·辽宁葫芦岛·期中)【问题初探】
(1)数学活动课上,李老师给出如下问题:如图①,,点E在之间且点E在点A右侧,求证:;
【类比分析】
(2)李老师将图①进行了变换并提出了下面问题请你解答:如图②,,点E在之间且点E在点A左侧,猜想之间的数量关系,并证明;
【学以致用】
(3)如图③是超市的购物车,图④是其侧面示意图,已知,通过测量得知,求的度数.
【答案】()证明见解析;();()
【分析】本题考查了平行线的性质探究角度之间的关系,正确作出辅助线是解题的关键.
()如图,过点作,可得,,即得,进而即可求证;
()如图,过点作,可得,,即得,进而即可求证;
()如图,过点作,过点作,可得,,即得,即得到,又由平行公理的推论得,即可得,进而即可求解;
【详解】()证明:如图,过点作,则,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴;
()如图,过点作,则,
∵,
∴,
∴,
∴,
即;
()如图,过点作,过点作,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
10.(24-25七年级下·北京·期中)如图1,,在、内有一条折线.
(1)求证:;
(2)在图2中,画的平分线与的平分线,两条角平分线交于点,请你补全图形,试探索与之间的关系,并证明你的结论;
(3)在(2)的条件下,已知和均为钝角,点在直线、之间,且满足,,(其中为常数且),直接写出与的数量关系.
【答案】(1)见解析
(2)图见解析,,证明见解析
(3)
【分析】本题考查了平行线的性质的应用,熟练掌握平行线的性质是解答此题的关键.
(1)首先过点P作,然后根据,,可得,,据此判断出即可;
(2)首先由(1)可得,;然后根据的平分线与的平分线相交于点Q,推得,即可判断出.
(3)首先由(1)可得,;然后根据,,进一步即可判断出.
【详解】(1)证明:如图1,过点作,
∵,
∴,
∴,,
又∵,
∴;
(2)解:如图2,平分,平分,交点为,
由(1)可得:,,
∵的平分线与的平分线相交于点,
∴
,
∴;
(3)解:如图,由(2)可得:,,
∵,,
∴
,
∴;
11.(24-25七年级上·四川乐山·期末)如图,,点,分别在直线,上,在平行线、之间有一动点,满足.
(1)①如图1,、、的数量关系为 ;
②如图,、、的数量关系为 .
(2)如图3,,分别平分和,且点在左侧.
①若,则 .
②猜想与的数量关系,并说明理由.
③如图,若与的角平分线交于点,与的角平分线交于点,与的角平分线交于点,此次类推,则与的数量关系是 .
【答案】(1)①;②
(2)①;②,见解析;③
【分析】本题考查了平行线的判定与性质,角平分线.明确角度之间的数量关系是解题的关键.
(1)①过点作,根据平行线的性质即可解决问题;
②过点作,则,得,,然后求解作答即可;
(2)①由(1)可知,,则,作,则,,,根据,计算求解即可;
②由①的结论,整理作答即可;
③由②可知,,同理可得,,,由角平分线可推导一般性规律为,由,可得,然后求解作答即可.
【详解】(1)解:①如图1,过点作,
所以,
因为,
所以,
所以,
所以,
故答案为:;
②如图,过点作,则,
,,
,
,
;
故答案为:;
(2)①由(1)可知,,
,
,分别平分和,
,,
,
如图,作,则,
,,
,
故答案为:;
②,理由如下:
由①可知,,
整理得,,
;
③由②可知,,
同理可得,,,,
由角平分线可知,,,,
,,,
,,,
可推导一般性规律为,
,
,
当时,,
,即.
故答案为:.
12.(24-25七年级上·河南南阳·期末)问题情境:如图1,,求的度数.
(1)小机灵同学看过图形后立即口答出:,请你补全他的推理依据.
如图2,过点作,
,( ① )
.( ② )
,
.
.
问题迁移:
(2)如图3,,当点在线段上运动时,,求与之间有何数量关系?请说明理由;
(3)在(2)的条件下,如果点在射线上,且在、两点外侧运动时(点与点、三点不重合),请直接写出与之间的数量关系.
【答案】(1)平行于同一条直线的两条直线互相平行;两直线平行,同旁内角互补(2),理由见解析(3)或,理由见解析
【分析】本题考查了平行线的性质与判定,掌握平行线的性质与判定并且作出平行的辅助线是解答本题的关键.
(1)根据平行线的判定与性质填写即可;
(2)过作交于,推出,根据平行线的性质得出,,代入,即可得出答案;
(3)画出图形(分两种情况:点在的延长线上,点在的延长线上),根据平行线的性质得出,,即可得出答案.
【详解】解:(1)如图2,过点作,
,
,
(平行于同一条直线的两条直线互相平行)
,.
(两直线平行,同旁内角互补)
,,
,.
.
(2),理由:过点作交于点,
,
,
,,
;
(3)或,
当点在延长线上时,过点作交延长线于点,
,
,
,,
;
当点在延长线上时,过点作交于点,
,
,
,,
,
综上,或.
13.(24-25七年级下·河北唐山·期中)(1)【感知】如图1,,点在直线与之间,试说明.下面给出了这道题的解题过程,请将解题过程中的解题依据补充完整.
证明:如图1,过点作,
,(___________①___________)
(已知),(辅助线作法),
,(②)
___________③___________,(___________④___________)
,
;
(2)【探究】当点在如图2的位置时,其他条件不变,则___________度;
(3)【应用】如图3,延长线段交直线于点,已知,,直接写出的度数.
【答案】(1)①两直线平行,内错角相等;②平行于同一直线的两条直线平行;③;④两直线平行,内错角相等;(2)360;(3)
【分析】(1)过点E作,由平行线的性质得出,证出,由平行线的性质得出,即可得出结论;
(2)过点E作,则,由平行线的性质得出,即可得出结论;
(3)过点E作,则,由平行线的性质得出,即可得出答案.
【详解】(1)证明:如图1,过点E作,
∴,(两直线平行,内错角相等)
∵(已知),(辅助线作法),
∴,(平行于同一直线的两条直线平行)
∴,(两直线平行,内错角相等)
∵,
∴;(等量代换)
(2)证明:过点E作,如图2所示:
∵,
∴,
∴,
∴;
(3)解:过点E作,如图
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了平行线的性质和判定,正确作出辅助线和熟练运用平行线的性质是解题的关键.
14.(24-25七年级下·山西吕梁·月考)综合与实践:
【图形感知】:
如图,,点在直线上,点在直线上,点为,之间一点
(1)如图,,该基本图形称为“铅笔头型”(实线部分),它有一个常用数学结论:,它可以通过如下方法证明,请你帮忙完成该结论的推理过程.
证明:如图,过点作,
∵,(已知),
∴__________(平行于同一条直线的两条直线平行),
∴,(__________)
∴(等式性质),
∴,
(2)如图,,该基本图形称为“型”(实线部分),仿照上面的结论推理,,之间的关系;
【综论应用】:
直接利用上述结论进行证明;
(3)如图,直线,点,在直线上,点,在直线上,直线,分别平分,,且交于点,与相交于点.猜想并证明与的数量关系.
【答案】();两直线平行,同旁内角互补;(),理由见解析;(),理由见解析.
【分析】()根据平行公理求出,根据“两直线平行,同旁内角互补”求出 ,,再根据角的和差求解即可;
()根据平行公理求出,根据“两直线平行, 内错角相等”求出,,再根据角的和差求解即可;
()结合()结论及角平分线定义求解即可;
本题考查了平行线的判定与性质,平行公理和角平分线的定义,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】()如图,过点作,
∵,(已知),
∴(平行于同一条直线的两条直线平行),
∴,(两直线平行,同旁内角互补)
∴(等式性质),
∴,
故答案为:;两直线平行,同旁内角互补;
()如图,
过点作,
∵,
∴,
∴,,
∴,
即;
(),理由如下:
由()得,,,
∵平分,平分,
∴,,
∴.
【核心考点三 平行线基本模型之锯齿模型】
15.(2024七年级·山东·模拟预测)如图所示,,试说明之间的数量关系.
【答案】
【分析】本题考查了平行线的性质、平行公理推论,熟练掌握平行线的性质是解题关键.过点作,过点作,根据平行线的性质、平行公理推论可得,,再根据平行线的性质可得,则可得,同理可得,两个等式相加即可得出结论.
【详解】解:如图,过点作,过点作,
∴,,
∴,
∴,
同理可得:,
∴,
∴,
在题干图中,即为.
16.(24-25七年级下·湖北宜昌·期末)如图,已知,,,,平分,平分,的反向延长线交于点G.
(1)若,则_______;
(2)请探索与之间满足的数量关系?说明理由;
(3)求的度数.
【答案】(1)
(2),理由见解析
(3)
【分析】本题考查了平行线的性质,角平分线的定义,三角形外角和的性质,需熟练掌握平行线的性质,由平行线的性质求解角度,解决本题的关键是得到这一关系.
(1)通过辅助线构造平行线,根据平行线的性质,由“两直线平行,同旁内角互补”,可求解,再结合,即可得,再由“两直线平行,内错角相等”,可得,,由此可求解的度数;
(2)通过辅助线构造平行线,根据平行线的性质,由“两直线平行,同旁内角互补”,可求解,再由“两直线平行,内错角相等”,可得,,由此可得与的数量关系;
(3)延长交于点R,延长交于点Q,根据平行线的性质可得,根据三角形外角的性质可得,再根据平行线的性质和角平分线的定义即可求解.
【详解】(1)解:过点E作,过点F作,如图,
∵,
∴,
∵,且,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
故答案为:;
(2)解:,理由如下:
过点E作,过点F作,如图,
∵,
∴,
∵,且,
∴,
∵,
∴,
∵,且,
∴,
∵,
,
又∵,
∴,
即;
(3)解:延长交于点R,延长交于点Q,如图,
∵,
∴
∵,
∴,
∵,
∴,
∵平分,平分,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
17.(24-25七年级下·湖北武汉·期中)【问题探究】如图①,已知,我们发现,我们怎么证明这个结论呢?
张山同学:如图②,过点E作,把分成与的和,然后分别证明,.
李思同学:如图③,过点B作,则,再证明.
【问题解答】
(1)请按张山同学的思路,写出证明过程;
(2)请按李思同学的思路,写出证明过程;
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查平行线的性质,平行公理的推论,熟练掌握平行线的性质是解题的关键.
(1)过点E作,利用平行线的性质得,利用平行公理的推论,得,从而得出,即可得出结论;
(2)过点B作,交延长线于K,根据平行线的性质得,,再由得出从而得到,即可得出结论.
【详解】(1)证明:如图②,过点E作,
,
,
,
,
,
∴,
即.
(2)证明:如图③,过点B作,交延长线于K,
∵,
∴,,
,
,
,
∴,
即.
18.(24-25七年级下·浙江衢州·期中)如图(1)所示,是一根木尺折断后的情形,你可能注意过,木尺折断后的断口一般是参差不齐的,那么你可深入考虑一下其中所包含的一类数学问题,我们不妨取名叫“木尺断口问题”.
(1)如图(2)所示,已知,请问成立吗?并说明理由;
(2)如图(3)所示,已知,请问又有何关系?并说明理由;
(3)如图(4)所示,已知.若,则 .
【答案】(1)成立,理由见解析
(2),理由见解析
(3)
【分析】本题考查了平行线的性质,平行公理,正确作出辅助线是解题的关键;
(1)过E作,根据平行公理可证,再利用平行线的性质可得结论;
(2)过E作,根据平行公理可证,再利用平行线的性质可得结论;
(3)分别过E,F,G作的平行线,根据平行公理可证,再利用平行线的性质可得,即可得解.
【详解】(1)解:成立,理由如下:
如图,过E作,
,
,
,
.
(2)解:,理由如下:
如图,过E作,
,
,
,
.
(3)解:如图,分别过E,F,G作的平行线,
,
,
,
,
,
故答案为:.
19.(24-25七年级下·四川南充·月考)小明遇到了一些问题,请你帮他解决一下
(1)如图①,已知,则成立吗?请说明理由;
(2)如图②,已知点B在点A的左侧,,平分,平分,若,,求的度数;
(3)如图③,点B在点A的右侧,点C在点D的右侧,若,,,平分,平分,请你求出的度数(用含m,n的式子表示).
【答案】(1)成立,理由见解析
(2)
(3)
【分析】本题考查了平行线的性质、角平分线的定义,解题的关键是过拐点构造平行线.
(1)过点作,利用平行线的性质和角的和差关系即可得出结论;
(2)利用平行线的性质以及角平分线的定义得到,,同理(1)中的方法可得,即可求解;
(3)过点作,利用平行线的性质、角平分线的定义、角的和差关系即可求解.
【详解】(1)解:成立,理由如下:
如图,过点作,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴;
(2)解:∵平分,
∴,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
同理(1)中的方法可得,,
∴;
(3)解:如图,过点作,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴.
20.(24-25七年级下·湖南长沙·期末)如图,平面上有两条直线,,,是平面上这两条直线间的一点.
【问题探究】(1)如图,若,,求的度数.
解:过点作,
( )
又
( )
,
,,
【问题解决】(2)若,,请根据(1)的解题思路,求图2中的度数.
【方法总结】(3)如图,若, , ,则的度数为 .(用含,,的式子表示)
【答案】(1)两直线平行,内错角相等;平行于同一直线的两直线平行;;;(2);(3)
【分析】本题考查了平行线的判定和性质,熟练掌握平行线的性质是解题的关键.
(1)根据平行线的判定和性质,补齐各步骤的结论和推理依据即可;
(2)根据题意,结合图形,可得,,可得到结果;
(3)仿照(1)的运算,可得,,即可得到,结合已知条件,可得到结果.
【详解】解:(1)过点作,
(两直线平行,内错角相等),
又,
(平行于同一直线的两直线平行),
,
,,,
,
故答案为:两直线平行, 内错角相等;平行于同一直线的两直线平行;;;
(2)如图2,过点作,
,
,
又,
,
,
,
,
;
(3)如图3,过点作,
由(1)可知,,
即,
,
,
,
,
即,
,,,
,
,
故答案为:.
21.(24-25七年级下·山东德州·月考)(1)问题解决:如图1,已知,是直线,内部一点,连接,,若,,求的度数;
嘉琪想到了如图2所示的方法,请你完成嘉淇的解答过程;
(2)问题迁移:请你参考嘉琪的解题思路,完成下面的问题:
如图3,,射线与直线,分别交于点,,射线与直线,分别交于点,,点在射线上运动,设,.
①当点在,两点之间运动时(不与,重合),求,和之间满足的数量关系;
②当点在,两点外侧运动时(不与点重合),直接写出,和之间满足的数量关系.
【答案】(1)100°(2)①;②当点在上时,;,当点在上时,
【分析】本题主要考查了平行线的性质与判定的运用,解决问题的关键是掌握:两直线平行,内错角相等,并利用角的和差关系进行推算.
(1)过点作,依据平行线的性质,即可得到的度数;
(2)①过作,依据平行线的性质,即可得出,和之间满足的数量关系.
②分两种情况讨论:过作,易得当点在上时,;当点在上时,.
【详解】解:(1)如图2,过点作,
,
,
,
,
;
(2)①如图3,过作,
,
,
,,
,即;
②如图4,当点在上时,过作,
,
,
,,
;
即;
如图5,当点在上时,过作,
,
,
,,
,
即.
【核心考点四 平行线基本模型之“骨折”模型】
22.(24-25七年级下·西藏昌都·期末)完成下面的证明:
已知:如图,,求证:,
证明:过点作.
∵(已知),
∴____________( ).
∵(已知),
∴ ( ).
∵____________( ).
∴,
∴( )
【答案】;两直线平行,内错角相等;;平行于同一条直线的两条直线互相平行;;两直线平行,同旁内角互补;等量代换.
【分析】解题思路为利用平行线的性质,通过作辅助线 ,结合平行公理及平行线的内错角相等、同旁内角互补等性质,逐步推导得出结论.本题主要考查了平行线的性质与平行公理,熟练掌握平行线的内错角相等、同旁内角互补及平行公理是解题的关键.
【详解】解:过点作.
(已知),
(两直线平行,内错角相等).
,(已知),
(平行于同一条直线的两条直线互相平行).
(两直线平行,同旁内角互补).
,,
(等量代换),
故答案为:;两直线平行,内错角相等;;平行于同一条直线的两条直线互相平行;;两直线平行,同旁内角互补;等量代换.
23.(24-25七年级下·贵州黔东南·月考)如图①,蜿蜒曲折的盘山公路仿佛一条长龙,在郁郁葱葱的山间起舞.数学活动课上,老师把盘山公路抽象成图所示的样子.
(1)如图,,,,求的度数;
(2)聪明的小明在图的基础上,将图变为图,其中,,,,求的度数.
【答案】(1);
(2).
【分析】本题考查了平行线的性质,平行公理推论,掌握知识点的应用是解题的关键.
()过点作,则有,又因为,所以,则,然后通过角度和差即可求解;
()过点作,过点作,所以,所以,,,然后通过角度和差即可求解.
【详解】(1)解:如图,过点作,
因为,
所以,
又因为,
所以,
又因为,
所以,
所以;
(2)解:如图,过点作,过点作,
因为,
所以,
所以,,,
因为,,
所以,,
因为,
所以,
所以,
所以.
24.(24-25七年级下·全国·期中)已知:在如下四个图形中,,
(1)图(1)中与的关系满足:,请说明理由.
(2)分别探讨其余的三个图形中,与的关系,请你从所得三个关系中任意选取一个说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查平行线的性质.熟练掌握平行线的性质并能灵活运用是解决此题的关键.
(1)过点作 ,根据平行线的性质进行说理即可;
(2)过点作的平行线 ,利用平行线的性质说理即可.
【详解】(1)解:过点作 ,
∵,
∴,
,,
两式相加得∶ ,
即;
(2)解:如图(2),过点作,
∵,
∴,
∴,,
∵,
即 ;
如图(3),过点作,设交点为,
,
,
,
,,
,
即;
如图(4),过点作,
,
∴,
,
,
即.
25.(24-25七年级下·广东·期末)综合探究
(1)【课题学习】平行线的“等角转化”功能.
如图①,已知点A是外一点,连接.求的度数.
解:过点A作,则______,,
又∵.∴ ;
(2)【方法运用】如图②所示,已知,交于点E,,求的度数.
(3)【拓展探究】如图③所示,已知,分别平分和,且所在直线交于点F,过F作,若,求的度数.
【答案】(1),
(2)
(3)
【分析】本题主要考查了平行线的判定和性质,有关角平分线的计算,熟练掌握平行线的判定和性质,利用转化思想解答是解题的关键.
(1)过点A作,如图①,根据平行线的性质得到,,然后利用平角的定义得到;
(2)过点E作,如图②,利用平行线的性质得到,则,,然后把两式相加可得;
(3)过E点作,根据平行线的性质得到,根据角平分线的定义得到,,设,,结合平行线的性质得到,利用代入求解即可.
【详解】(1)解:过点A作,
∴,,
又∵,
∴;
故答案为:,;
(2)解:过点E作,如图,
∵,
∴,
∴,,
∴
∴.
(3)解:过E点作,如图,
∵,
∴,
∵平分,平分,
∴,,
设,,
∵,,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,,
∵
.
26.(24-25七年级下·安徽蚌埠·期末)【课题学习】平行线的“等角转化”.
如图1,已知点A是外一点,连接,.求的度数.
解:过点A作, ∴_____,______,
又∵°
∴______.
【问题解决】(1)阅读并补全上述推理过程.
【解题反思】从上面的推理过程中,我们发现平行线具有“等角转化”的功能,将,, “凑”在一起,得出角之间的关系,使问题得以解决.
【方法运用】(2)如图2,已知,、交于点E,,求的度数.
(3)如图3,若,点P在,外部,请直接写出,,之间的关系.
【答案】(1);;;;;(2);(3)
【分析】本题考查了平行线的性质,平行公理的推论,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键;(1)过点A作,,从而利用平行线的性质可得,,根据平角定义可得,然后利用等量代换可得,即可解答;
(2)过点E作,从而利用平行线的性质可得,再利用平行于同一条直线的两条直线平行可得,然后利用平行线的性质可得,从而利用角的和差关系进行计算,即可解答;
(3)过点P作,从而利用平行线的性质可得,再利用平行于同一条直线的两条直线平行可得,然后利用平行线的性质可得,从而利用角的和差关系进行计算,即可解答.
【详解】解:(1)过点A作,
∴,,
又∵,
∴,
故答案为:;;;;;
(2)过点E作,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(3),
理由:过点P作,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
27.(24-25七年级下·山西吕梁·期中)综合与探究
【问题感知】
(1)如图1,已知,,若,求的度数.
【问题解决】
(2)如图2,若,试说明:.
【拓展延伸】
(3)如图3,已知,,,若,,求的度数.
【答案】(1);(2)见解析;(3)
【分析】本题主要考查了平行的性质、平行线的判定、角的和差运算、解一元一次方程等知识点,灵活运用相关知识成为解题的关键.
(1)根据平行线的性质可得,结合已知条件可得;再根据平行四边形的性质可得,将代入计算即可;
(2)如图,过点C作,过点D作.易得,再根据平行线的性质可得、、,易得,进而证明结论;
(3)设,,易得、,则、.进而得到、,再进行变形求解即可解答.
【详解】解:(1)∵,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴.
∴,
∴.
(2)如图,过点C作,过点D作.
∵,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴.
(3)设,,
∵,,
∴,,
∴,.
由(2)易得,,
∴,,
由,得,
由,得.
28.(24-25七年级下·贵州黔东南·期末)2025年央视春节联欢晚会上,一群身着东北花棉袄的宇树科技机器人和表演者们一同跳起了秧歌,传统与未来在节目中共舞,科技之光也照亮了文化传承之路,更是向世界展示了中国“智造”的强悍实力.为了便于观察和研究,将机器人的形态进行线条化的表示.
(1)如图1,若只观察机器人的腿部,记地面为直线n,过机器人大腿根部作地面的平行线m,记机器人大腿与直线m的夹角为,机器人小腿与直线n夹角为,机器人大腿与小腿夹角为.为了探究,,三者数量关系,我们可以过机器人大腿、小腿连接点作一条平行于直线m与直线n的直线l,接着利用“两直线平行,内错角相等”的性质,就可以得出,,三者数量关系为______;
(2)如图2,若忽视机器人的手臂,让机器人上半身垂直于地面(即所在直线),若,,求的度数;
(3)如图3,当机器人在训练时可以让手臂与地面呈平行状态,脚面与地面持平,当,时,试探究和的数量关系,并说明理由.
【答案】(1);
(2)
(3),理由见解析
【分析】本题考查了平行线的性质,平行公理的推论.
(1)根据“两直线平行,内错角相等”作答即可;
(2)过点作,过点作,由题意可知,根据平行线的性质求解即可;
(3)过点作,过点作,则,根据平行线的性质求解即可.
【详解】(1)解:作一条平行于直线m与直线n的直线l,接着利用“两直线平行,内错角相等”的性质,就可以得出,,三者数量关系为,
故答案为:;
(2)解:如图2,过点作,过点作,
依题意得,
,
,
,
,,
,,
.
(3)解:,理由如下:
如图3,过点作,过点作,
依题意得,
,,,
,,
,,
.
【核心考点五 平行线基本模型综合应用】
29.(24-25七年级下·吉林松原·期中)图①为一幅动漫截图,图②是从图①中抽象出的“青蛙模型”,已知,.
(1)__________度,与的位置关系是___________;
(2)求的度数.
【答案】(1)118,平行
(2)
【分析】本题考查平行线的性质,平行公理的推论,解题的关键是熟练掌握平行线的判定和性质.
(1)根据平行线的性质和平行公理的推论,作答即可;
(2)根据平行线的性质,进行求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴;;
故答案为:118;平行;
(2)解:∵,,
∴,
由(1)知:,
∴.
30.(24-25七年级下·全国·课后作业)推理能力【模型发现】某校七年级数学兴趣小组的同学在活动中发现:如图①所示的几何图形很像小猪的猪蹄,于是大家就把这个图形形象地称为“猪蹄模型”.“猪蹄模型”中蕴含着角的数量关系.
【结论】(1)如图1,,M是、之间的一点,连接,.试说明:;
【运用】(2)如图2,,M,N是、之间的两点,且.请你利用(1)中“猪蹄模型”的结论,求出、、三者之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)见解析;(2),理由见解析
【分析】本题考查了平行线的判定和性质,利用“猪蹄模型”是解题关键.
(1)如图,过作.得,故,,因此.
(2)过点N作的平行线,设,则,由“猪蹄模型”可表示,再借助平行线的性质计算即可.
【详解】(1)证明:如图,过作.
,
,
,,
.
(2)解:、、三者之间的数量关系:.
理由如下:
如图:过点N作的平行线.
∵,
∴由“猪蹄模型”知,
设,则,
∴ ,
,
∵,
∴,
∴
∴
即:.
∴、、三者之间的数量关系:.
31.(24-25七年级下·甘肃庆阳·期末)(1)【感知发现】学习平行线时,兴趣小组发现了很多有趣的模型图.如图1,当时,可以得到结论:.请你写出证明过程.
(2)【综合实践】利用这个“模型结论”,我们可以解决很多问题.如图2,已知直线,点C在直线b上,在三角形中,,兴趣小组的同学们发现,请说明理由.
(3)【探究运用】如图3,,F是上一点,平分,平分,试探究与之间的数量关系,并证明你的结论.
【答案】(1)见解析;(2)理由见解析;(3),证明见解析
【分析】本题考查了平行线的判定和性质及角平分线的定义,熟练掌握平行线的性质是解题的关键.
(1)过E点作,可得,根据平行线的性质得出,即可得到结果;
(2)如图,结合(1)的结论得到,由,结合已知条件,得到结果;
(3)由模型(1)可得,结合角平分线的定义,可得到结果.
【详解】(1)证明:过E点作,
,
,
,
,
即;
(2)如图2,,理由如下:
由(1)模型图知,,
,
,
,
,
即;
(3)如图3,,理由如下:
由(1)模型图得,,
平分,平分,
,,
,
,
,
,
,
即.
32.(24-25七年级下·贵州遵义·月考)如图所示的是一个潜望镜模型示意图,,代表镜子摆放的位置,并且与平行,光线经过镜子反射时,满足,.证明离开潜望镜的光线平行于进入潜望镜的光线.
请补全下述证明过程:
∵,
∴______.
∵,,
∴______.
∵,______.
∴______.
∴(本空填依据:______).
【答案】;;;;内错角相等,两直线平行
【分析】根据平行线的判定和性质,结合已知证明即可.
本题考查了平行线的判定和性质,熟练掌握判定和性质是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴.
∵,,
∴.
∵,.
∴.
∴(内错角相等,两直线平行).
故答案为:;;;;内错角相等,两直线平行.
33.(24-25七年级下·北京西城·期中)在学习“相交线与平行线”一章时,课本第21页中有一道关于潜望镜的拓广探索问题,老师倡议班上同学分组开展相关的实践活动.小明所在组上网查阅资料,制作了相关PPT介绍给同学(图1、图2);小宁所在组制作了如图所示的潜望镜模型并且观察成功(图3).大家结合实践活动更好地理解了潜望镜的工作原理.
(1)图4中,代表镜子摆放的位置,动手制作模型时,应该保证与平行,入射光线与反射光线满足,这样离开潜望镜的光线就与进入潜望镜的光线平行,即.请完成对此结论的以下填空及后续证明过程(后续证明无需标注理由)
(已知),
(____________________________).
(已知),
(_________________).
(2)若,则________°.
(3)在之后的实践活动总结中,老师进一步布置了一个任务:利用图5中的原理可以制作一个新的装置进行观察,那么在图5中方框位置观察到的物体“影像”的示意图为________.
A. B. C. D.
【答案】(1)3,两直线平行,内错角相等,等量代换
(2)
(3)C
【分析】(1)根据两直线平行,内错角相等,结合等量代换思想解答即可.
(2)根据,,得到,于是得,再根据已知,计算即可.
(3)由题意可知每反射一次,相应的图形旋转,一共要经过三次反射,故起始图形应逆时针旋转或顺时针旋转后得到的图形为,选择即可.
【详解】(1)解:(已知),
(两直线平行,内错角相等).
(已知),
(等量代换).
故答案为:3,两直线平行,内错角相等,等量代换.
(2)解:∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴.
故答案为:45.
(3)
解:由题意可知每反射一次,相应的图形旋转,一共要经过三次反射,故起始图形应逆时针旋转或顺时针旋转后得到的图形为,
故选:C.
【点睛】本题考查了平行线的性质,旋转,与物理的跨学科综合,等量代换思想,熟练掌握平行线的性质,平面镜成像特点是解题的关键.
34.(24-25七年级上·山东青岛·期中)【提出问题】睿睿在学习完平行线的基本模型——猪蹄模型后,想继续研究相关模型的特点,于是他组织数学兴趣小组进行了以下探究:
【分析问题】如图,已知直线,直线c分别与直线a,b相交于点E,F,点A,B分别在直线a,b上,且在直线c的左侧,点P是直线c上一动点(不与点E,F重合),设,,.
【解决问题】(1)问题一:如图1,当点P在线段EF上运动时,试探索,,之间数量的关系,并给出证明.睿睿回忆猪蹄模型的证明方法:“过点P作……”请你用直尺和铅笔在图1中作出这一辅助线,并帮助睿睿完成证明;
【类比探究】(2)问题二:当点P在线段外运动时,(1)中的结论是否还成立呢?兴趣小组的同学们认为要分两种情况进行讨论,请你结合图形帮助他们探究这三个角的数量关系.
①如图2,当动点P在线段之外且在直线a的上方运动(不与E点重合)时,,,满足什么数量关系?请给出证明;
②请用直尺、铅笔,在图3中画出动点P在线段之外且在直线b的下方运动(不与F点重合)时的图形,并仿照图1,图2,标出图3中的,,,此时,,之间有何数量关系,请直接写出结论,不必说明理由.
【应用拓展】
(3)问题三:如图4所示,请直接写出图4中,,,之间的数量关系,不必说明理由.
【答案】(1),见解析, (2)①不成立,新的结论为 ②不成立,结论为: (3)
【分析】此题考查了平行线的性质,熟练掌握平行线的性质是解本题的关键.
过点作利用两直线平行内错角相等得到,根据 得到,再利用两直线平行内错角相等,根据,等量代换即可得证;
①过点作,同理得到,根据,等量代换即可得证;
②过点作,同理得到,根据,等量代换即可得证;
()过点作,点作,得到,,,然后根据等量代换即可.
【详解】(1),理由如下:
过点作,
,
,
,
,
,
;
(2)①不成立,新的结论为 理由为:
过作,
,
,
,
,
,
;
②不成立,如图③所示, 结论为:;
过作,
,
,
,
,
,
;
(3),
过点作,点作,
又∵,
∴,
∴,,,
即,
∴.
35.(24-25七年级下·山西晋中·期中)【阅读理解】
“两条平行线被第三条直线所截”是平行线中的一个重要的“基本图形”.与平行线有关的角都存在着这个“基本图形”中,当发现题目的图形“不完整”时要添加适当的辅助线将其补充完整.将“非基本图形”转化为“基本图形”这体现了转化思想.
【建立模型】
(1)如图①已知,点E在直线之间,则___________.
(2)如图②已知,点E在直线之间,请写出与之间的关系,并说明理由.
【解决问题】
(3)奥运会过后掀起一股滑雪的热潮,很多同学纷纷来到滑雪场,想亲身感受一下奥运健儿在赛场上风驰电掣的感觉,但是第一次走进滑雪场的你,学会正确的滑雪姿势是最重要的,正确的滑雪姿势是上身挺直略前倾,与小腿平行,使脚的根部处于微微受力的状态,如图所示,,如果人的小腿与地面的夹角,求出身体与水平线的夹角的度数.
【答案】(1);(2);见解析;(3)
【分析】本题主要考查了平行线的性质,理解题意,熟练掌握运用平行线的性质是解题的关键.
(1)过点作,得,从而得,,进而求角度即可得解;
(2)过点作,利用平行线的性质即可解答
(3)延长交直线于点,利用平行线的性质得出,再由两直线平行,内错角相等即可得出结果.
【详解】解:(1)如图,过点作,
,,
,
,,
,
,,
,
故答案为:;
(2),理由如下:
如图②,过作直线,
,
,
,
;
(3)解:如图,延长交直线于点,
,
,
,
.
学科网(北京)股份有限公司
$
第05讲 平行线中的基本模型专项训练
题型一 平行线基本模型之猪蹄模型
题型二 平行线基本模型之铅笔模型
题型三 平行线基本模型之锯齿模型
题型四 平行线基本模型之“骨折”模型
题型五 平行线基本模型综合应用
【核心考点一 平行线基本模型之猪蹄模型】
1.(24-25七年级下·广东佛山·期中)几何模型在解题中有着重要作用,例如美味的“猪蹄模型”.
(1)导入:如图1,已知,如果,,则 ;
(2)发现:如图2,直线,请判断与,之间的数量关系,并说明理由;
(3)运用:如图3,已知,P在射线上运动(点P与点A、B、O三点不重合),,,请用含、的代数式表示,并说明理由.
2.(24-25七年级下·新疆哈密·期中)【引入】在解决有关平行线的问题时,如果无法直接得到角的关系,就需要借助辅助线来帮助解答,如图是一个“美味”的模型—“猪蹄模型”.如图1所示,,点在直线与之间,连接、,嘉琪想到了过点作,证明:.
【思考】(1)当点在如图2所示的位置时,其他条件不变.写出,,三者之间的数量关系并说明理由.
【应用】(2)如图3,延长线段交直线于点,已知,,求的度数.
【提升】(3)点、、在直线与之间,连接、、和,其他条件不变,如图4.若,则______.(直接写出答案)
3.(24-25七年级上·四川宜宾·期末)几何模型在解题中有着重要作用,例如美味的“猪蹄模型”.
(1)导入:如图①,已知,如果,,那么 ;
(2)发现:如图②,已知,请判断与,之间的数量关系,并说明理由;
(3)运用:(i)如图③,已知,,点、分别在、上,,如果 ,那么 ;
如图④,已知,点、分别在、上, 、分别平分和. 如果,那么 ;
如图⑤,已知,点、分别在、上, 、分别平分和,且. 如果,那么 .(用含的代数式表示)
4.(24-25七年级下·北京朝阳·期中)请阅读小明同学在学习平行线这章知识点时的一段笔记,然后解决问题.
小明:老师说在解决有关平行线的问题时,如果无法直接得到角的关系,就需要借助辅助线来帮助解答,今天老师介绍了一个“美味”的模型—“猪蹄模型”.
已知:如图,, 为 , 之间一点,连接 , 得到 .
求证:.
小明笔记上写出的证明过程如下:
证明:过点 作,
,
,,
,
.
,
( )
(1)请你补全推理过程.
(2)利用上面“猪蹄模型”得到的结论或解题方法,完成下面的问题.
如图,若,,求 是多少?
5.(24-25七年级下·山东德州·期中)请阅读小明同学在学习平行线这章知识点时的一段笔记,然后解决问题.
小明:老师说在解决有关平行线的问题时,如果无法直接得到角的关系,就需要借助辅助线来帮助解答,今天老师介绍了一个“美味”的模型一“猪蹄模型”.即
已知:如图1,,为、之间一点,连接,得到.
求证:,
小明笔记上写出的证明过程如下:
证明:过点作,
∴,
∵,,
∴
∴,
∵,
∴,
请你利用“猪蹄模型”得到的结论或解题方法,完成下面的两个问题.
(1)如图2,若,,求的度数;
(2)灵活应用:如图3,一条河流的两岸当小船行驶到河中点时,与两岸码头B、D所形成的夹角为(即),当小船行驶到河中点时,恰好满足,,请你直接写出此时点与码头B、D所形成的夹角=_________.
6.(24-25七年级下·湖南永州·期末)在放学回家的路上,小亮同学发现地面上有一块矩形的玻璃片碎成了两块(形如图1),为防止碎玻璃伤害行人,他小心地捡起碎玻璃准备放入路边的垃圾分类收集点时,爱思考的小亮同学又发现这碎玻璃与数学课上学习过的“猪蹄模型”很相似,于是尝试用“猪蹄模型”的研究方法去探究其中角之间的关系.
(1)在图2中,证明.
(2)针对此问题,小亮同学进行了深入探究,感受到数学探究的乐趣,现在重现小亮的探究过程,并请你解决以下问题.
【探究1】小亮同学在“猪蹄模型”的基础上画出了图3,发现图3中、、、也存在着某种数量关系,请你写出这四个角之间的数量关系,并写出证明过程.
【探究2】小亮同学进一步探究,画出了图4,请问这五个角之间是否存在某种数量关系,如果有,请写出数量关系并予以证明;如果没有,请说明理由.
【探究3】小亮同学突发奇想:“若是摔碎的玻璃上有个角(如图5),那么这些角之间有什么数量关系呢?”请你做出一个猜想,直接写出你猜想的这个角的数量关系,并说一说为什么可以这样猜想.
7.(24-25七年级上·河南南阳·期末)请阅读小明同学在学习平行线这章知识点时的一段笔记,然后解决问题.
小明∶老师说在解决有关平行线的问题时,如果无法直接得到角的关系,就需要借助辅助线来帮助解答,今天老师介绍了一个“美味”的模型“猪蹄模型”.即
已知:如图,,E为之间一点,连接得到.
求证:
小明笔记上写出的证明过程如下:
证明:过点E作
则
∵,
∴
∴
∴
∴
请你利用“猪蹄模型”得到的结论或解题方法,完成下面的两个问题.
(1)如图,若,,求;
(2)如图,,若,求的度数.
【核心考点二 平行线基本模型之铅笔模型】
8.(24-25七年级下·黑龙江牡丹江·期末)(1)如图①所示,,,,则和有怎样的位置关系?请对你的结论进行证明.
(2)如果图①中仍是,但,,则等于多少度? (直接写出结果)
(3)如图②,,当时,要使和保持和图①一样的位置关系,则的度数应是多少?并结合所给的条件进行证明.
9.(24-25七年级下·辽宁葫芦岛·期中)【问题初探】
(1)数学活动课上,李老师给出如下问题:如图①,,点E在之间且点E在点A右侧,求证:;
【类比分析】
(2)李老师将图①进行了变换并提出了下面问题请你解答:如图②,,点E在之间且点E在点A左侧,猜想之间的数量关系,并证明;
【学以致用】
(3)如图③是超市的购物车,图④是其侧面示意图,已知,通过测量得知,求的度数.
10.(24-25七年级下·北京·期中)如图1,,在、内有一条折线.
(1)求证:;
(2)在图2中,画的平分线与的平分线,两条角平分线交于点,请你补全图形,试探索与之间的关系,并证明你的结论;
(3)在(2)的条件下,已知和均为钝角,点在直线、之间,且满足,,(其中为常数且),直接写出与的数量关系.
11.(24-25七年级上·四川乐山·期末)如图,,点,分别在直线,上,在平行线、之间有一动点,满足.
(1)①如图1,、、的数量关系为 ;
②如图,、、的数量关系为 .
(2)如图3,,分别平分和,且点在左侧.
①若,则 .
②猜想与的数量关系,并说明理由.
③如图,若与的角平分线交于点,与的角平分线交于点,与的角平分线交于点,此次类推,则与的数量关系是 .
12.(24-25七年级上·河南南阳·期末)问题情境:如图1,,求的度数.
(1)小机灵同学看过图形后立即口答出:,请你补全他的推理依据.
如图2,过点作,
,( ① )
.( ② )
,
.
.
问题迁移:
(2)如图3,,当点在线段上运动时,,求与之间有何数量关系?请说明理由;
(3)在(2)的条件下,如果点在射线上,且在、两点外侧运动时(点与点、三点不重合),请直接写出与之间的数量关系.
13.(24-25七年级下·河北唐山·期中)(1)【感知】如图1,,点在直线与之间,试说明.下面给出了这道题的解题过程,请将解题过程中的解题依据补充完整.
证明:如图1,过点作,
,(___________①___________)
(已知),(辅助线作法),
,(②)
___________③___________,(___________④___________)
,
;
(2)【探究】当点在如图2的位置时,其他条件不变,则___________度;
(3)【应用】如图3,延长线段交直线于点,已知,,直接写出的度数.
14.(24-25七年级下·山西吕梁·月考)综合与实践:
【图形感知】:
如图,,点在直线上,点在直线上,点为,之间一点
(1)如图,,该基本图形称为“铅笔头型”(实线部分),它有一个常用数学结论:,它可以通过如下方法证明,请你帮忙完成该结论的推理过程.
证明:如图,过点作,
∵,(已知),
∴__________(平行于同一条直线的两条直线平行),
∴,(__________)
∴(等式性质),
∴,
(2)如图,,该基本图形称为“型”(实线部分),仿照上面的结论推理,,之间的关系;
【综论应用】:
直接利用上述结论进行证明;
(3)如图,直线,点,在直线上,点,在直线上,直线,分别平分,,且交于点,与相交于点.猜想并证明与的数量关系.
【核心考点三 平行线基本模型之锯齿模型】
15.(2024七年级·山东·模拟预测)如图所示,,试说明之间的数量关系.
16.(24-25七年级下·湖北宜昌·期末)如图,已知,,,,平分,平分,的反向延长线交于点G.
(1)若,则_______;
(2)请探索与之间满足的数量关系?说明理由;
(3)求的度数.
17.(24-25七年级下·湖北武汉·期中)【问题探究】如图①,已知,我们发现,我们怎么证明这个结论呢?
张山同学:如图②,过点E作,把分成与的和,然后分别证明,.
李思同学:如图③,过点B作,则,再证明.
【问题解答】
(1)请按张山同学的思路,写出证明过程;
(2)请按李思同学的思路,写出证明过程;
18.(24-25七年级下·浙江衢州·期中)如图(1)所示,是一根木尺折断后的情形,你可能注意过,木尺折断后的断口一般是参差不齐的,那么你可深入考虑一下其中所包含的一类数学问题,我们不妨取名叫“木尺断口问题”.
(1)如图(2)所示,已知,请问成立吗?并说明理由;
(2)如图(3)所示,已知,请问又有何关系?并说明理由;
(3)如图(4)所示,已知.若,则 .
19.(24-25七年级下·四川南充·月考)小明遇到了一些问题,请你帮他解决一下
(1)如图①,已知,则成立吗?请说明理由;
(2)如图②,已知点B在点A的左侧,,平分,平分,若,,求的度数;
(3)如图③,点B在点A的右侧,点C在点D的右侧,若,,,平分,平分,请你求出的度数(用含m,n的式子表示).
20.(24-25七年级下·湖南长沙·期末)如图,平面上有两条直线,,,是平面上这两条直线间的一点.
【问题探究】(1)如图,若,,求的度数.
解:过点作,
( )
又
( )
,
,,
【问题解决】(2)若,,请根据(1)的解题思路,求图2中的度数.
【方法总结】(3)如图,若, , ,则的度数为 .(用含,,的式子表示)
21.(24-25七年级下·山东德州·月考)(1)问题解决:如图1,已知,是直线,内部一点,连接,,若,,求的度数;
嘉琪想到了如图2所示的方法,请你完成嘉淇的解答过程;
(2)问题迁移:请你参考嘉琪的解题思路,完成下面的问题:
如图3,,射线与直线,分别交于点,,射线与直线,分别交于点,,点在射线上运动,设,.
①当点在,两点之间运动时(不与,重合),求,和之间满足的数量关系;
②当点在,两点外侧运动时(不与点重合),直接写出,和之间满足的数量关系.
【核心考点四 平行线基本模型之“骨折”模型】
22.(24-25七年级下·西藏昌都·期末)完成下面的证明:
已知:如图,,求证:,
证明:过点作.
∵(已知),
∴____________( ).
∵(已知),
∴ ( ).
∵____________( ).
∴,
∴( )
23.(24-25七年级下·贵州黔东南·月考)如图①,蜿蜒曲折的盘山公路仿佛一条长龙,在郁郁葱葱的山间起舞.数学活动课上,老师把盘山公路抽象成图所示的样子.
(1)如图,,,,求的度数;
(2)聪明的小明在图的基础上,将图变为图,其中,,,,求的度数.
24.(24-25七年级下·全国·期中)已知:在如下四个图形中,,
(1)图(1)中与的关系满足:,请说明理由.
(2)分别探讨其余的三个图形中,与的关系,请你从所得三个关系中任意选取一个说明理由.
25.(24-25七年级下·广东·期末)综合探究
(1)【课题学习】平行线的“等角转化”功能.
如图①,已知点A是外一点,连接.求的度数.
解:过点A作,则______,,
又∵.∴ ;
(2)【方法运用】如图②所示,已知,交于点E,,求的度数.
(3)【拓展探究】如图③所示,已知,分别平分和,且所在直线交于点F,过F作,若,求的度数.
26.(24-25七年级下·安徽蚌埠·期末)【课题学习】平行线的“等角转化”.
如图1,已知点A是外一点,连接,.求的度数.
解:过点A作, ∴_____,______,
又∵°
∴______.
【问题解决】(1)阅读并补全上述推理过程.
【解题反思】从上面的推理过程中,我们发现平行线具有“等角转化”的功能,将,, “凑”在一起,得出角之间的关系,使问题得以解决.
【方法运用】(2)如图2,已知,、交于点E,,求的度数.
(3)如图3,若,点P在,外部,请直接写出,,之间的关系.
27.(24-25七年级下·山西吕梁·期中)综合与探究
【问题感知】
(1)如图1,已知,,若,求的度数.
【问题解决】
(2)如图2,若,试说明:.
【拓展延伸】
(3)
如图3,已知,,,若,,求的度数.
28.(24-25七年级下·贵州黔东南·期末)2025年央视春节联欢晚会上,一群身着东北花棉袄的宇树科技机器人和表演者们一同跳起了秧歌,传统与未来在节目中共舞,科技之光也照亮了文化传承之路,更是向世界展示了中国“智造”的强悍实力.为了便于观察和研究,将机器人的形态进行线条化的表示.
(1)如图1,若只观察机器人的腿部,记地面为直线n,过机器人大腿根部作地面的平行线m,记机器人大腿与直线m的夹角为,机器人小腿与直线n夹角为,机器人大腿与小腿夹角为.为了探究,,三者数量关系,我们可以过机器人大腿、小腿连接点作一条平行于直线m与直线n的直线l,接着利用“两直线平行,内错角相等”的性质,就可以得出,,三者数量关系为______;
(2)如图2,若忽视机器人的手臂,让机器人上半身垂直于地面(即所在直线),若,,求的度数;
(3)如图3,当机器人在训练时可以让手臂与地面呈平行状态,脚面与地面持平,当,时,试探究和的数量关系,并说明理由.
【核心考点五 平行线基本模型综合应用】
29.(24-25七年级下·吉林松原·期中)图①为一幅动漫截图,图②是从图①中抽象出的“青蛙模型”,已知,.
(1)__________度,与的位置关系是___________;
(2)求的度数.
30.(24-25七年级下·全国·课后作业)推理能力【模型发现】某校七年级数学兴趣小组的同学在活动中发现:如图①所示的几何图形很像小猪的猪蹄,于是大家就把这个图形形象地称为“猪蹄模型”.“猪蹄模型”中蕴含着角的数量关系.
【结论】(1)如图1,,M是、之间的一点,连接,.试说明:;
【运用】(2)如图2,,M,N是、之间的两点,且.请你利用(1)中“猪蹄模型”的结论,求出、、三者之间的数量关系,并说明理由.
31.(24-25七年级下·甘肃庆阳·期末)(1)【感知发现】学习平行线时,兴趣小组发现了很多有趣的模型图.如图1,当时,可以得到结论:.请你写出证明过程.
(2)【综合实践】利用这个“模型结论”,我们可以解决很多问题.如图2,已知直线,点C在直线b上,在三角形中,,兴趣小组的同学们发现,请说明理由.
(3)【探究运用】如图3,,F是上一点,平分,平分,试探究与之间的数量关系,并证明你的结论.
32.(24-25七年级下·贵州遵义·月考)如图所示的是一个潜望镜模型示意图,,代表镜子摆放的位置,并且与平行,光线经过镜子反射时,满足,.证明离开潜望镜的光线平行于进入潜望镜的光线.
请补全下述证明过程:
∵,
∴______.
∵,,
∴______.
∵,______.
∴______.
∴(本空填依据:______).
33.(24-25七年级下·北京西城·期中)在学习“相交线与平行线”一章时,课本第21页中有一道关于潜望镜的拓广探索问题,老师倡议班上同学分组开展相关的实践活动.小明所在组上网查阅资料,制作了相关PPT介绍给同学(图1、图2);小宁所在组制作了如图所示的潜望镜模型并且观察成功(图3).大家结合实践活动更好地理解了潜望镜的工作原理.
(1)图4中,代表镜子摆放的位置,动手制作模型时,应该保证与平行,入射光线与反射光线满足,这样离开潜望镜的光线就与进入潜望镜的光线平行,即.请完成对此结论的以下填空及后续证明过程(后续证明无需标注理由)
(已知),
(____________________________).
(已知),
(_________________).
(2)若,则________°.
(3)在之后的实践活动总结中,老师进一步布置了一个任务:利用图5中的原理可以制作一个新的装置进行观察,那么在图5中方框位置观察到的物体“影像”的示意图为________.
A. B. C. D.
34.(24-25七年级上·山东青岛·期中)【提出问题】睿睿在学习完平行线的基本模型——猪蹄模型后,想继续研究相关模型的特点,于是他组织数学兴趣小组进行了以下探究:
【分析问题】如图,已知直线,直线c分别与直线a,b相交于点E,F,点A,B分别在直线a,b上,且在直线c的左侧,点P是直线c上一动点(不与点E,F重合),设,,.
【解决问题】(1)问题一:如图1,当点P在线段EF上运动时,试探索,,之间数量的关系,并给出证明.睿睿回忆猪蹄模型的证明方法:“过点P作……”请你用直尺和铅笔在图1中作出这一辅助线,并帮助睿睿完成证明;
【类比探究】(2)问题二:当点P在线段外运动时,(1)中的结论是否还成立呢?兴趣小组的同学们认为要分两种情况进行讨论,请你结合图形帮助他们探究这三个角的数量关系.
①如图2,当动点P在线段之外且在直线a的上方运动(不与E点重合)时,,,满足什么数量关系?请给出证明;
②请用直尺、铅笔,在图3中画出动点P在线段之外且在直线b的下方运动(不与F点重合)时的图形,并仿照图1,图2,标出图3中的,,,此时,,之间有何数量关系,请直接写出结论,不必说明理由.
【应用拓展】
(4)
问题三:如图4所示,请直接写出图4中,,,之间的数量关系,不必说明理由.
35.(24-25七年级下·山西晋中·期中)【阅读理解】
“两条平行线被第三条直线所截”是平行线中的一个重要的“基本图形”.与平行线有关的角都存在着这个“基本图形”中,当发现题目的图形“不完整”时要添加适当的辅助线将其补充完整.将“非基本图形”转化为“基本图形”这体现了转化思想.
【建立模型】
(1)如图①已知,点E在直线之间,则___________.
(2)如图②已知,点E在直线之间,请写出与之间的关系,并说明理由.
【解决问题】
(3)奥运会过后掀起一股滑雪的热潮,很多同学纷纷来到滑雪场,想亲身感受一下奥运健儿在赛场上风驰电掣的感觉,但是第一次走进滑雪场的你,学会正确的滑雪姿势是最重要的,正确的滑雪姿势是上身挺直略前倾,与小腿平行,使脚的根部处于微微受力的状态,如图所示,,如果人的小腿与地面的夹角,求出身体与水平线的夹角的度数.
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