内容正文:
第四章 三角形
重难点01 三角形中的十类倒角模型
目 录
01 深挖重难·固根基 1
02 分层锤炼·验成效 28
固·重难考点
拓·创新能力
重难点一 三角形中的十类倒角模型
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。
题型01 平行线中的拐点模型
1)猪蹄模型(M型与锯齿型)
图1 图2 图3
模型1):如图1,①已知:AM∥BN,结论:∠APB=∠A+∠B;
②已知:∠APB=∠A+∠B,结论:AM∥BN;
模型2):如图2,已知:AM∥BN,结论:∠P1+∠P3=∠A+∠B+∠P2;
模型3):如图3,已知:AM∥BN,结论:∠P1+∠P3+...+∠P2n+1=∠A+∠B+∠P2+...+∠P2n.。
2)铅笔头模型
图1 图2 图3
模型1):如图1,①已知:AM∥BN,结论:∠1+∠2+∠3=360°;
②已知:∠1+∠2+∠3=360°,结论:AM∥BN.
模型2):如图2,已知:AM∥BN,结论:∠1+∠2+∠3+∠4=540°
模型3):如图3,已知:AM∥BN,结论:∠1+∠2+…+∠n=(n-1)180°.
3)牛角模型:
如图1,已知AB∥CD,结论:∠1=∠2+∠3 ;如图2,已知AB∥CD,结论:∠1+∠3-∠2=180°
图1 图2
4)羊角模型:如图1,已知:AB∥DE,结论:;如图2,已知:AB∥DE,结论:。
图1 图2
5)蛇形模型(“5”字模型)
如图1,已知:AB∥DE,结论:. 如图2,已知:AB∥DE,结论:.
图1 图2
【典例】(2025·四川甘孜州·中考真题)如图,一束平行于主光轴的光线经过凹透镜后,其折射光线的反向延长线交于主光轴的焦点F.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:如图,根据题意可得,∴,
∵,∴;故选:A.
【变式】1.(2025·江苏扬州·中考真题)如图,平行于主光轴的光线和经过凸透镜折射后,折射光线,交于主光轴上一点,若,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:∵,∴,
∵,,∴,
∴;故选C
【变式】2.(2025·陕西·模拟预测)如图,,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:如图,延长交于点,∵,,∴,
∵,∴,故选:B.
【变式】3.(2025·山东淄博·中考真题)已知:如图,,,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:设和交于点F,
∵,∴,∴,故选:D.
【变式】4.(2025·山西·模拟预测)电影《哪吒之魔童闹海》是亚洲首部票房过百亿的影片,从如图①所示的哪吒动作抽象出如图②的示意图,已知,,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:如图所示,过点E作,
∵,∴,∴,∴,
如图所示,过点F作,∴,
∵,∴,∴,
∴,故选:A.
【变式】5.(2025·四川达州·二模)如图,两直线,平行,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:分别过E点,F点,G点,H点作,如图所示,
∵,∴,
∴,,,
∴
,.故选:D.
题型02 “8”字模型
图1 图2
1)8字模型(基础型)
条件:如图1,AD、BC相交于点O,连接AB、CD;结论:①;②。
2)8字模型(加角平分线)
条件:如图2,线段AP平分∠BAD,线段CP平分∠BCD;结论:2∠P=∠B+∠D
【典例】(2025·湖北武汉·校考一模)古希腊七贤之一,著名哲学家泰勒斯(,公元前6世纪)最早从拼图实践中发现了“三角形内角和等于”,但这种发现完全是经验性的,泰勒斯并没有给出严格的证明.之后欧几里得利用辅助平行线和延长线,通过一组同位角和内错角证明了该定理.请同学们帮助欧几里得将证明过程补充完整.
(1)已知:如图,在中,求证:.
证明:延长线段至点F,并过点C作.
(已作),_________(两直线平行,内错角相等),
_________(两直线平行,同位角相等),
__________________(平角的定义),(等量代换).
【实践运用】(2)如图,线段相交于点O,连接,试证明:.
【拓展提升】(3)如图,,则的度数为_________.
(4)如图,若和的平分线和相交于点P.若,则的度数为____.
【答案】(1),,;(2)见详解;(3);(4)
【详解】(1)证明:延长线段至点F,并过点C作.
(已作),(两直线平行,内错角相等),(两直线平行,同位角相等),
(平角的定义),(等量代换).
故答案为:,,.
(2)证明:在中,,
在中,,,.
(3)解:如图:则,
,,故答案为:.
(4)解:如图,连接并延长,∵和分别平分和,∴,
根据(2)可得,即,∴.
根据图象可得:,,
∴.故答案:.
【变式】1.(2025·河南商丘·校考一模)如图所示,五条线段首尾相连形成的图形中,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:如图,,,,,,
,,,.
【变式】2.(2024·河北石家庄·一模)将两张三角形纸片 和按如图1位置放置,点D、C分别在的延长线上, 记; 沿虚线将剪掉一部分得到图2的, 记, 则正确的是( )
A. B. C. D.无法比较α与β的大小
【答案】B
【详解】解:由题意知,,,
∴,即,故选:B.
题型03 A字模型
条件:如图,在∆ABC中,∠1、∠2分别为∠3、∠4的外角;
结论:①∠1+∠2=∠A+180° ;②∠3+∠4=∠D+∠E
【典例】(2025·浙江宁波·三模)一张三角形纸片如图所示,已知,若沿着虚线剪掉阴影部分纸片,记,则下列选项正确的是( )
A. B. C. D.无法比较和的大小
【答案】A
【详解】解:∵,,∴,即,故选:.
【变式】1.(2025·甘肃·一模)有一张直角三角形纸片,记作,其中,按如图方式剪去它的一个角(虚线部分),在剩下的四边形中,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:∵,∴,∴,故选:A.
【变式】2.(2025·安徽芜湖·三模)如图,D,E两点分别在的两边,上,连接,已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:∵,,∴,
∵,∴,故选:C.
题型04 燕尾(飞镖)型
飞镖模型:条件:如图1,凹四边形ABCD; 结论:①;②。
图1 图2 图3
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)。
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)。
【典例】(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:.
【变式】1.(2021·江苏扬州·中考真题)如图,点A、B、C、D、E在同一平面内,连接、、、、,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:连接BD,∵∠BCD=100°,∴∠CBD+∠CDB=180°-100°=80°,
∴∠A+∠ABC+∠E+∠CDE=360°-∠CBD-∠CDB=360°-80°=280°,故选D.
【变式】2.(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,
,,,
,,
,,.
题型05 风筝模型
图1 图2
鹰爪模型:如图1,结论:∠A+∠O=∠1+∠2; 鹰爪模型(变形):如图2,结论:∠A+∠O=∠2-∠1。
【典例】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:.
【变式】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】
【详解】解:连接,∵是的一个外角,是的一个外角,
∴,∵,
∴,
∴.故答案为:.
【变式】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:.
题型06 翻角模型
图1 图2
角内翻模型 条件:如图1,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;
角外翻模型 条件:如图2,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。
【典例】(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.
【变式】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,∴,∴,
∴选:D.
【变式】2.(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.
题型07 高分线模型
高分线模型
1)条件:如图1,在中,,分别是的高和角平分线,结论:.
2)条件:如图2,F为的角平分线AE的延长线上的一点,于D,结论:.
图1 图2
【典例】(2024·江苏宿迁·中考真题)如图,在中,,是高,以点A为圆心,长为半径画弧,交于点E,再分别以B、E为圆心,大于的长为半径画弧,两弧在的内部交于点F,作射线,则 .
【答案】
【详解】解:因为,所以,
根据题意得:平分,所以,
因为为高,所以,所以,
所以,故答案为:.
【变式】1.(2025·南京·二模)如图,在中,是高,是角平分线,若,,则
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:∵,,,∴,
∵是角平分线,∴,
∵是高,∴,∴,∴,∴,
∴,故选:A.
【变式】2.已知:在中,,平分交于点.
(1)如图①,于点,若,求的度数;
(2)如图①,于点,若,求的度数(用含的式子表示);
(3)如图②,在中,于点,是上的任意一点(不与点,重合),过点作于点,且,请你运用(2)中的结论求出的度数;(4)在(3)的条件下,若点在的延长线上(如图③),其他条件不变,则的度数会发生改变吗?说明理由.
【答案】(1)(2)(3)(4)的度数不会发生改变,理由见解析
【详解】(1)解:∵在中,,∴,
∵平分,∴,
∵,∴,∴,
∴,
当时,;
(2)由(1)可知,,∴当时,∴;
(3)∵,而,∴,
∵,,∴,∴;
(4)的度数大小不发生改变.理由如下:
∵,,∴,∴.
题型08 双(三)垂直模型
1)双垂直模型
条件:如图所示,在△ABC中,BD,CE是两条高,
结论:①∠ABD=∠ACE ;②∠A=∠BOE=∠COD;③(等面积)。
2)子母型双垂直模型(射影模型)
条件:在Rt中,∠ACB=90°,CD是的高线,
结论:①∠B=∠ACD;②∠A=∠BCD;③(等面积)。
【典例】(2025·河南驻马店·三模)如图,在中,,于点.
(1)请用无刻度的直尺和圆规作的平分线;(保留作图痕迹,不写作法)
(2)若(1)中所作的角平分线交于,求证:.
(3)探究AB、BC、AC、BD之间的数量关系,请完成相关证明。
【答案】(1)见解析 (2)见解析
【详解】(1)解:如图,
(2)证明:如图 ∵,∴,
∵,∴,,∴,
∵平分,∴,∴,
∴,∴,∴.
(3)∵∠ACB=90°,CD是高线,
∴,∴。
【变式】1.(2025·陕西·统考一模)如图,在中,分别是边上的高,并且交于点P,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:∵是边上的高,∴,∵,∴,
∵是边上的高,∴,∴,故选:A.
【变式】2.(2025·四川成都·中考真题)如图,在中,,,.以点A为圆心,以长为半径作弧;再以点C为圆心,以长为半径作弧,两弧在上方交于点D,连接,则的长为 .
【答案】
【详解】解:连接,,设与相交于O,
根据作图过程,得,,∴垂直平分,则,,
∵在中,,,,∴,
由得,∴,故答案为:.
题型09 双角平分线模型(三类)
1)两内角平分线的夹角模型
条件:如图1,在△ABC中,∠ABC和∠ACB的平分线BP,CP交于点P;结论:。
图1 图2 图3
2)一个内角一个外角平分线的夹角模型
条件:如图1,在△ABC中,BP平分∠ABC,CP平分∠ACB的外角,两条角平分线相交于点P;
结论:.
3)两外角平分线的夹角模型
条件:如图1,在△ABC中,BO,CO是△ABC的外角平分线;结论:.
【典例】(2025·陕西榆林·模拟预测)(1)问题解决:如图,中,、分别是和的平分线,为、交点,若,求的度数;(写出求解过程)
(2)拓展与探究:①如图1,中,、分别是和的平分线,为、交点,则与的关系是______;(请直接写出你的结论)
②如图2,、分别是和的两个外角和的平分线,为、交点,则与的关系是______;(请直接写出你的结论)
③如图3,、分别是的一个内角和一个外角的平分线,为、交点,则与的关系是______.(请直接写出你的结论)
【答案】(1);(2)①,理由见解析;②理由见解析;③,理由见解析
【详解】解(1)∵,∴,
∵、分别是和的平分线,∴,
∴,∴;
(2)①,理由如下:∵,∴,
∵、分别是和的平分线,∴,
∴,
∴,故答案为:;
②,理由如下:
∵,∴,
∵分别是两个外角和的平分线,
∴,∴,
∴,故答案为:;
③,理由如下:∵、分别是的一个内角和一个外角的平分线,
∴,
又∵是的一外角,∴,∴,
∵是的一外角,∴,
故答案为:.
【变式】1.(2025·陕西西安·二模)三角形的一个外角是100°,则与它不相邻的两内角平分线夹角(钝角)是 .
【答案】130°
【详解】解:∵∠ACQ是△ABC的外角,且∠ACQ=100°,∴∠BAC+∠ABC=100°,
∵AD平分∠BAC,BD平分∠ABC,∴∠1∠BAC,∠3∠ABC,
∴∠1+∠3(∠BAC+∠ABC)=50°,∴∠D=180°﹣(∠1+∠3)=130°.故答案为:130°.
【变式】2.(2025·辽宁丹东·二模)如图,在中,为的外角,以点为圆心,任意长为半径作弧,分别交于点,分别以点为圆心,大于长为半径作弧,两弧交于点,作射线,以点为圆心,任意长为半径作弧,分别交于点,分别以点为圆心,大于长为半径作弧,两弧交于点,作射线交射线于点,则的度数为 .
【答案】/度
【详解】解:∵,∴,
由作图方法可知,分别平分,∴,
∴,故答案为:.
【变式】3.(2025·广东东莞·模拟预测)如图,在中,,,点,分别在,的延长线上,平分,平分,连接,若,则的长度为( )
A.4 B.3 C.5 D.
【答案】B
【详解】解:∵在中,,,∴.
..平分,平分,
,.
∵,.
,.故选: .
题型10 三角板模型
【典例】(2025·江苏·中考真题)综合与实践:小明同学用一副三角板进行自主探究.如图,中,,中,.
【观察感知】(1)如图①,将这副三角板的直角顶点和两条直角边分别重合,交于点F,求的度数和线段的长.(结果保留根号)
【探索发现】(2)在图①的基础上,保持不动,把绕点C按逆时针方向旋转一定的角度,使得点A落在边上(如图②).①求线段的长;(结果保留根号)②判断与的位置关系,并说明理由.
【答案】(1),;(2)①;②,理由见解析
【详解】解:(1)∵中,,∴,
∵中,,∴,
∴;
在中,,
在中,,∴.
(2)①如图,过点作,垂足为,
中,,
.
中,.
∴,.
②,理由如下:
∵在中,,∴,
又∵,∴,∴.
【变式】1.(2025·浙江·模拟预测)一副三角板叠在一起如图放置.最小锐角的顶点恰好放在等腰直角三角板的斜边上,与,分别交于点,.把绕点旋转到一定位置,使得,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:根据题意得到,,
当时,,
∴,
∴在中,,
∴,故选:C .
【变式】2.(2025·浙江丽水·二模)如图,和都是直角三角形,,,,点在上.若,则的度数为( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:∵,,∴,
∵,,∴,∴;故选D.
1.(四川广安·中考真题)如图,在五边形ABCDE中,若去掉一个30°的角后得到一个六边形BCDEMN,则∠l+∠2的度数为( )
A.210° B.110° C.150° D.100°
【答案】A
【详解】解:∵∠A=30°,∴∠AMN+∠ANM=180°-∠A=150°
∵∠1+∠AMN=180°,∠2+∠ANM=180°
∴∠1+∠2=180°+180°-(∠AMN+∠ANM)=210°故选A.
2.(2025·河南信阳·三模)将一副直角三角板按如图所示方式摆放,其中含角的直角三角板的斜边与含角的直角三角板的一直角边贴合,含角的直角三角板的另一条直角边过含角的直角三角板的直角顶点,那么的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:如图所示,由题意可知,
,,,故选: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.
【答案】A
【详解】解:∵,,∴,
∵,∴.故选:A.
4.(2025·贵州铜仁·模拟预测)如图,在中,,,点为上一点,于点,根据尺规作图的痕迹,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:∵在中,,,∴,
∵尺规作图的痕迹,∴平分,∴,
∵,∴,∴,故选:D.
5.(2025·四川广元·校考一模)珠江流域某江段江水流向经过B、C、D三点,拐弯后与原来方向相同,如图,若,则等于( )
A.50° B.40° C.30° D.20°
【答案】D
【详解】解:过点C作,∴,
∵∴;
∵,∴;
由题意,∴,∴.故选:D
6.(2025·山西临汾·三模)如图,仿生机器狗平稳站立时,,,,此时的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:过E作,∵,∴,
∴,∴,
∴,∵,∴.故选:A.
7.(2024·云南·模拟预测)如图,在中,,是高,若,,则 。
【答案】
【详解】解:∵,,∴,
∵,∴,∴,
∵,∴,∴,∴,故答案为:.
8.如图,,相交于点O,,分别平分和.若,,则 .
【答案】/60度
【详解】因为,分别平分和,
所以设,,则,,
,两式相加得,.故答案为.
9.(2025·四川甘孜州·中考真题)如图,四边形是菱形,对角线相交于点O,,,于点H,的长为 .
【答案】
【详解】解:四边形是菱形,,,
,由题意得:,∴DH= 故答案为:.
10.(2024·四川达州·中考真题)如图,在中,,分别是内角、外角的三等分线,且,,在中,,分别是内角,外角的三等分线.且,,…,以此规律作下去.若.则 度.
【答案】
【详解】解:如图:∵,,
∴设,,则,,
由三角形的外角的性质得:,,∴,
如图:同理可求:,∴,……,
∴,即,故答案为:.
11.(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,
∵,∵,∵,∴,∴,∴.
1.(2025·湖北武汉·三模)已知是一条折线段,且,为平行线间的一点.
(1)如图1,若,求的度数;
(2)如图2,作的平分线交直线于点F,若,,求证:;
(3)如图3,作的平分线交直线于点F,射线交直线于点M,且为射线上一动点,连接的平分线交直线于点Q.设,请直接写出与的数量关系.
【答案】(1)(2)见解析(3)或
【详解】(1)解:如图,过点作的平行线,
,
,,,,
,;
(2)解:,,是的平分线,,
,,,;
(3)解:当点在点左边时,如图,,平分,,
平分,,,,
平分,,
,即;
当点在点右边时,如图,,
平分,,,
,即,综上,或.
2.(2025·陕西西安·模拟预测)已知,是平面内任意一点.
(1)如图1,若,,,为角平分线.①________度;
②将条件“,”改为“”,求的度数(用含的式子表示);
(2)如图2,若点位于的外部且在的内部,连接,,用,,表示;
(3)如图3,若,,平分交于点,为射线上一点(不与点,重合).①当为钝角三角形时,请直接写出度数的取值范围;②当时,将绕点逆时针旋转,旋转过程中当与的一边平行时,请直接写出旋转的度数.
【答案】(1)①;②(2)
(3)①或;②或
【详解】(1)解:①∵,,,为角平分线.
∴,,
∴,故答案为:;
②∵在中,,∴,
∵,为角平分线.∴,,
∴,
∴,∴的度数为;
(2)∵,,在四边形中,,
∴,
即;
(3)①∵在中,,,
∴,
∵平分,∴,
当时,则,∵为钝角三角形,
当时,则,∴,∴;
当时,则,
∵为钝角三角形,当时,则;
综上所述,为钝角三角形时,度数的取值范围为或;
②∵,,∴,∴,
设绕点逆时针旋转后得到,其中点是点的对应点,点是点的对应点,
∴,,,+
若,如图,∴,
∴,此时旋转的度数为;
若,如图,∴,
∴,此时旋转的度数为;
若,如图,延长交于点,
∴,∴,
∴,
∴,此时旋转的度数为;
综上所述,旋转过程中当与的一边平行时,旋转的度数为或.
3.(2025·山东青岛·校考一模)【阅读理解】三角形内角和定理告诉我们:如图①,三角形三个内角的和等于.如图②,在中,有,点D是延长线上一点.由平角的定义可得,所以.从而得到三角形内角和定理的推论:三角形的外角等于与它不相邻的两个内角的和.
【初步应用】如图③,点D,E分别是的边延长线上一点,(1)若,则______;(2)若,则______;(3)若,则______.
【拓展延伸】如图④,点D,E分别是的边延长线上一点,
(4)若,分别作和的平分线交于点O,则______;
(5)若,分别作和的三等分线交于点O,且,,则______;
(6)若,分别作和的n等分线交于点O,且,,则______.
【答案】(1);(2);(3);(4)60;(5)100;(6).
【详解】(1)由三角形外角的性质可得出.故答案为:;
(2)∵,,∴.
∵,,∴.故答案为:;
(3)由(2)同理可得.
∵,,∴ 故答案为:;
(4)∵和的平分线交于点O,∴,,
∴.
由(2)可知,∴,
∴.故答案为:;
(5)∵,,∴.
由(2)可知,∴,
∴.故答案为:100;
(6)∵,,∴.
由(3)可知,∴,
∴.故答案为:.
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第四章 三角形
重难点01 三角形中的十类倒角模型
目 录
01 深挖重难·固根基 1
02 分层锤炼·验成效 28
固·重难考点
拓·创新能力
重难点一 三角形中的十类倒角模型
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。
题型01 平行线中的拐点模型
1)猪蹄模型(M型与锯齿型)
图1 图2 图3
模型1):如图1,①已知:AM∥BN,结论:∠APB=∠A+∠B;
②已知:∠APB=∠A+∠B,结论:AM∥BN;
模型2):如图2,已知:AM∥BN,结论:∠P1+∠P3=∠A+∠B+∠P2;
模型3):如图3,已知:AM∥BN,结论:∠P1+∠P3+...+∠P2n+1=∠A+∠B+∠P2+...+∠P2n.。
2)铅笔头模型
图1 图2 图3
模型1):如图1,①已知:AM∥BN,结论:∠1+∠2+∠3=360°;
②已知:∠1+∠2+∠3=360°,结论:AM∥BN.
模型2):如图2,已知:AM∥BN,结论:∠1+∠2+∠3+∠4=540°
模型3):如图3,已知:AM∥BN,结论:∠1+∠2+…+∠n=(n-1)180°.
3)牛角模型:
如图1,已知AB∥CD,结论:∠1=∠2+∠3 ;如图2,已知AB∥CD,结论:∠1+∠3-∠2=180°
图1 图2
4)羊角模型:如图1,已知:AB∥DE,结论:;如图2,已知:AB∥DE,结论:。
图1 图2
5)蛇形模型(“5”字模型)
如图1,已知:AB∥DE,结论:. 如图2,已知:AB∥DE,结论:.
图1 图2
【典例】(2025·四川甘孜州·中考真题)如图,一束平行于主光轴的光线经过凹透镜后,其折射光线的反向延长线交于主光轴的焦点F.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式】1.(2025·江苏扬州·中考真题)如图,平行于主光轴的光线和经过凸透镜折射后,折射光线,交于主光轴上一点,若,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【变式】2.(2025·陕西·模拟预测)如图,,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式】3.(2025·山东淄博·中考真题)已知:如图,,,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【变式】4.(2025·山西·模拟预测)电影《哪吒之魔童闹海》是亚洲首部票房过百亿的影片,从如图①所示的哪吒动作抽象出如图②的示意图,已知,,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式】5.(2025·四川达州·二模)如图,两直线,平行,则( )
A. B. C. D.
题型02 “8”字模型
图1 图2
1)8字模型(基础型)
条件:如图1,AD、BC相交于点O,连接AB、CD;结论:①;②。
2)8字模型(加角平分线)
条件:如图2,线段AP平分∠BAD,线段CP平分∠BCD;结论:2∠P=∠B+∠D
【典例】(2025·湖北武汉·校考一模)古希腊七贤之一,著名哲学家泰勒斯(,公元前6世纪)最早从拼图实践中发现了“三角形内角和等于”,但这种发现完全是经验性的,泰勒斯并没有给出严格的证明.之后欧几里得利用辅助平行线和延长线,通过一组同位角和内错角证明了该定理.请同学们帮助欧几里得将证明过程补充完整.
(1)已知:如图,在中,求证:.
证明:延长线段至点F,并过点C作.
(已作),_________(两直线平行,内错角相等),
_________(两直线平行,同位角相等),
__________________(平角的定义),(等量代换).
【实践运用】(2)如图,线段相交于点O,连接,试证明:.
【拓展提升】(3)如图,,则的度数为_________.
(4)如图,若和的平分线和相交于点P.若,则的度数为____.
【变式】1.(2025·河南商丘·校考一模)如图所示,五条线段首尾相连形成的图形中,,则等于( )
A. B. C. D.
【变式】2.(2024·河北石家庄·一模)将两张三角形纸片 和按如图1位置放置,点D、C分别在的延长线上, 记; 沿虚线将剪掉一部分得到图2的, 记, 则正确的是( )
A. B. C. D.无法比较α与β的大小
题型03 A字模型
条件:如图,在∆ABC中,∠1、∠2分别为∠3、∠4的外角;
结论:①∠1+∠2=∠A+180° ;②∠3+∠4=∠D+∠E
【典例】(2025·浙江宁波·三模)一张三角形纸片如图所示,已知,若沿着虚线剪掉阴影部分纸片,记,则下列选项正确的是( )
A. B. C. D.无法比较和的大小
【变式】1.(2025·甘肃·一模)有一张直角三角形纸片,记作,其中,按如图方式剪去它的一个角(虚线部分),在剩下的四边形中,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式】2.(2025·安徽芜湖·三模)如图,D,E两点分别在的两边,上,连接,已知,则( )
A. B. C. D.
题型04 燕尾(飞镖)型
飞镖模型:条件:如图1,凹四边形ABCD; 结论:①;②。
图1 图2 图3
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)。
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)。
【典例】(2025·浙江·模拟预测)如图,,,,则 .
【变式】1.(2021·江苏扬州·中考真题)如图,点A、B、C、D、E在同一平面内,连接、、、、,若,则( )
A. B. C. D.
【变式】2.(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:.
题型05 风筝模型
图1 图2
鹰爪模型:如图1,结论:∠A+∠O=∠1+∠2; 鹰爪模型(变形):如图2,结论:∠A+∠O=∠2-∠1。
【典例】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______.
【变式】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 .
【变式】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 .
题型06 翻角模型
图1 图2
角内翻模型 条件:如图1,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;
角外翻模型 条件:如图2,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。
【典例】(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.
【变式】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.
【变式】2.(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.
题型07 高分线模型
高分线模型
1)条件:如图1,在中,,分别是的高和角平分线,结论:.
2)条件:如图2,F为的角平分线AE的延长线上的一点,于D,结论:.
图1 图2
【典例】(2024·江苏宿迁·中考真题)如图,在中,,是高,以点A为圆心,长为半径画弧,交于点E,再分别以B、E为圆心,大于的长为半径画弧,两弧在的内部交于点F,作射线,则 .
【变式】1.(2025·南京·二模)如图,在中,是高,是角平分线,若,,则
A. B. C. D.
【变式】2.已知:在中,,平分交于点.
(1)如图①,于点,若,求的度数;
(2)如图①,于点,若,求的度数(用含的式子表示);
(3)如图②,在中,于点,是上的任意一点(不与点,重合),过点作于点,且,请你运用(2)中的结论求出的度数;(4)在(3)的条件下,若点在的延长线上(如图③),其他条件不变,则的度数会发生改变吗?说明理由.
题型08 双(三)垂直模型
1)双垂直模型
条件:如图所示,在△ABC中,BD,CE是两条高,
结论:①∠ABD=∠ACE ;②∠A=∠BOE=∠COD;③(等面积)。
2)子母型双垂直模型(射影模型)
条件:在Rt中,∠ACB=90°,CD是的高线,
结论:①∠B=∠ACD;②∠A=∠BCD;③(等面积)。
【典例】(2025·河南驻马店·三模)如图,在中,,于点.
(1)请用无刻度的直尺和圆规作的平分线;(保留作图痕迹,不写作法)
(2)若(1)中所作的角平分线交于,求证:.
(3)探究AB、BC、AC、BD之间的数量关系,请完成相关证明。
【变式】1.(2025·陕西·统考一模)如图,在中,分别是边上的高,并且交于点P,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式】2.(2025·四川成都·中考真题)如图,在中,,,.以点A为圆心,以长为半径作弧;再以点C为圆心,以长为半径作弧,两弧在上方交于点D,连接,则的长为 .
题型09 双角平分线模型(三类)
1)两内角平分线的夹角模型
条件:如图1,在△ABC中,∠ABC和∠ACB的平分线BP,CP交于点P;结论:。
图1 图2 图3
2)一个内角一个外角平分线的夹角模型
条件:如图1,在△ABC中,BP平分∠ABC,CP平分∠ACB的外角,两条角平分线相交于点P;
结论:.
3)两外角平分线的夹角模型
条件:如图1,在△ABC中,BO,CO是△ABC的外角平分线;结论:.
【典例】(2025·陕西榆林·模拟预测)(1)问题解决:如图,中,、分别是和的平分线,为、交点,若,求的度数;(写出求解过程)
(2)拓展与探究:①如图1,中,、分别是和的平分线,为、交点,则与的关系是______;(请直接写出你的结论)
②如图2,、分别是和的两个外角和的平分线,为、交点,则与的关系是______;(请直接写出你的结论)
③如图3,、分别是的一个内角和一个外角的平分线,为、交点,则与的关系是______.(请直接写出你的结论)
【变式】1.(2025·陕西西安·二模)三角形的一个外角是100°,则与它不相邻的两内角平分线夹角(钝角)是 .
【变式】2.(2025·辽宁丹东·二模)如图,在中,为的外角,以点为圆心,任意长为半径作弧,分别交于点,分别以点为圆心,大于长为半径作弧,两弧交于点,作射线,以点为圆心,任意长为半径作弧,分别交于点,分别以点为圆心,大于长为半径作弧,两弧交于点,作射线交射线于点,则的度数为 .
【变式】3.(2025·广东东莞·模拟预测)如图,在中,,,点,分别在,的延长线上,平分,平分,连接,若,则的长度为( )
A.4 B.3 C.5 D.
题型10 三角板模型
【典例】(2025·江苏·中考真题)综合与实践:小明同学用一副三角板进行自主探究.如图,中,,中,.
【观察感知】(1)如图①,将这副三角板的直角顶点和两条直角边分别重合,交于点F,求的度数和线段的长.(结果保留根号)
【探索发现】(2)在图①的基础上,保持不动,把绕点C按逆时针方向旋转一定的角度,使得点A落在边上(如图②).①求线段的长;(结果保留根号)②判断与的位置关系,并说明理由.
【变式】1.(2025·浙江·模拟预测)一副三角板叠在一起如图放置.最小锐角的顶点恰好放在等腰直角三角板的斜边上,与,分别交于点,.把绕点旋转到一定位置,使得,则的度数是( )
A. B. C. D.
【变式】2.(2025·浙江丽水·二模)如图,和都是直角三角形,,,,点在上.若,则的度数为( ).
A. B. C. D.
1.(四川广安·中考真题)如图,在五边形ABCDE中,若去掉一个30°的角后得到一个六边形BCDEMN,则∠l+∠2的度数为( )
A.210° B.110° C.150° D.100°
2.(2025·河南信阳·三模)将一副直角三角板按如图所示方式摆放,其中含角的直角三角板的斜边与含角的直角三角板的一直角边贴合,含角的直角三角板的另一条直角边过含角的直角三角板的直角顶点,那么的度数是( )
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·贵州铜仁·模拟预测)如图,在中,,,点为上一点,于点,根据尺规作图的痕迹,则的度数为( )
A. B. C. D.
5.(2025·四川广元·校考一模)珠江流域某江段江水流向经过B、C、D三点,拐弯后与原来方向相同,如图,若,则等于( )
A.50° B.40° C.30° D.20°
6.(2025·山西临汾·三模)如图,仿生机器狗平稳站立时,,,,此时的度数为( )
A. B. C. D.
7.(2024·云南·模拟预测)如图,在中,,是高,若,,则 。
8.如图,,相交于点O,,分别平分和.若,,则 .
9.(2025·四川甘孜州·中考真题)如图,四边形是菱形,对角线相交于点O,,,于点H,的长为 .
10.(2024·四川达州·中考真题)如图,在中,,分别是内角、外角的三等分线,且,,在中,,分别是内角,外角的三等分线.且,,…,以此规律作下去.若.则 度.
11.(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.
1.(2025·湖北武汉·三模)已知是一条折线段,且,为平行线间的一点.
(1)如图1,若,求的度数;
(2)如图2,作的平分线交直线于点F,若,,求证:;
(3)如图3,作的平分线交直线于点F,射线交直线于点M,且为射线上一动点,连接的平分线交直线于点Q.设,请直接写出与的数量关系.
2.(2025·陕西西安·模拟预测)已知,是平面内任意一点.
(1)如图1,若,,,为角平分线.①________度;
②将条件“,”改为“”,求的度数(用含的式子表示);
(2)如图2,若点位于的外部且在的内部,连接,,用,,表示;
(3)如图3,若,,平分交于点,为射线上一点(不与点,重合).①当为钝角三角形时,请直接写出度数的取值范围;②当时,将绕点逆时针旋转,旋转过程中当与的一边平行时,请直接写出旋转的度数.
3.(2025·山东青岛·校考一模)【阅读理解】三角形内角和定理告诉我们:如图①,三角形三个内角的和等于.如图②,在中,有,点D是延长线上一点.由平角的定义可得,所以.从而得到三角形内角和定理的推论:三角形的外角等于与它不相邻的两个内角的和.
【初步应用】如图③,点D,E分别是的边延长线上一点,(1)若,则______;(2)若,则______;(3)若,则______.
【拓展延伸】如图④,点D,E分别是的边延长线上一点,
(4)若,分别作和的平分线交于点O,则______;
(5)若,分别作和的三等分线交于点O,且,,则______;
(6)若,分别作和的n等分线交于点O,且,,则______.
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