内容正文:
专题02平行线中的拐点模型 猪蹄模型和锯齿模型
平行线拐点之猪蹄模型
模型概述
已知AB∥CD, 点P在AB, CD之间
已知点P在AB, CD之间, 且∠BPC=|
∠B+∠C
图示
模型结论
∠BPC=∠B+∠C大角等于小角和.
AB∥CD
证明
如图, 过点P作直线PQ∥AB.
∴∠1=∠B,
∵ AB ∥CD, ∴PQ∥CD, ∴∠2=∠C,
∴∠1+∠2=∠B+∠C,
又∵∠BPC=∠1+∠2, ∴∠BPC=∠B+∠C
如图, 过点P作直线PQ∥AB.
∴∠1=∠B,
∵∠BPC=∠1+∠2,且∠BPC=∠B+∠C,
∴∠2=∠C, ∴PQ∥CD,
∴AB∥CD
名师点拨
将猪蹄模型中的两条平行线延长,如图所示,可以得到铅笔头模型,两个模型之间具有相互依存的关系.
模型拓展
模型概述
已知AB∥CD,点P在AB,CD之间,
若BQ平分∠ABP, CQ平分∠DCP
已知AB∥CD, 点P在AB, CD之间, 若
∠ABQ= ∠ABP,∠DCQ= ∠DCP
图示
模型结论
∠Q= ∠P
∠Q= ∠P
平行线拐点之锯齿模型
模型概述
AB∥CD
图示
【模型特点】左右交替拐,即交替出现开口向左和开口向右的角.
模型结论
∠E₁+∠E₂+…+∠Eₙ=∠B+∠F₁+∠F₂+…+∠F+∠D
开口向右的所有角的度数之和等于开口向左的所有角的度数之和,简记为“左角之和=右角之和”.
思路探寻
当n=2时,如图所示,过点F₁作AB的平行线l₁,
可将锯齿模型分成上、下两个猪蹄模型,
在上猪蹄模型中, ∠B+∠1=∠E₁,
在下猪蹄模型中,∠D+∠2=∠E₂,
将两式相加,得 ∠B+∠1+∠D+∠2=∠B+∠E₁F₁E₂+∠D=∠E₁+∠E₂,
同理可得上述结论
1.如图,直线,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了平行线的性质、三角形外角的定义及性质,由平行线的性质可得,再由三角形外角的定义及性质可得,,计算即可得解,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
【详解】解:∵,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
∴,
故选:A.
2.将一块直角三角板按如图所示的方式放置在平行线a,b之间.若,则的度数为_________.
【答案】
【分析】本题考查了平行线的性质,作,推出,得到,据此即可求解;
【详解】解:作,如图所示:
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
故答案为:
3.如图,,,则,和的数量关系是___________.
【答案】
【分析】本题主要考查了平行线的判定和性质,熟练掌握平行线的判定和性质是解题的关键.
分别过点C,D作,可得,根据平行线的性质可得,从而得到,,由,即可求解.
【详解】解:如图,分别过点C,D作,
∵,
∴,
∴,
∴,
,
由①-②得:,
∵,
∴.
故答案为:.
4.如图,,,,则________°.
【答案】25
【分析】本题主要考查了平行线的性质与判定,过的顶点作,则,由平行线的性质得到,,进而得到,再结合已知条件即可求出答案.
【详解】解:如图,过点A作,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
又∵,
∴,
故答案为:.
1.如图,∠B+∠C=180°,∠A=50°,∠D=40°,则∠AED的度数为( )
A.70° B.80° C.90° D.100°
【答案】C
【分析】过点E作,根据平行线的性质“两直线平行,内错角相等”可推导,再根据∠B+∠C=180°,借助平行线的判定“同旁内角互补,两直线平行”可判断,故有,可知,然后由计算∠AED的度数即可.
【详解】解:如下图,过点E作,
则,
∵∠B+∠C=180°,
∴,
∴,
∴,
∴.
故选:C.
【点睛】本题主要考查了平行线的判定与性质,正确添加辅助线是解题的关键.
2.如图,一块直角三角尺的一个顶点落在直尺的一边上,若∠2=25°,则∠1的度数为___.
【答案】65°
【分析】过直角顶点作直尺长边的平行线,根据平行线的性质和直角三角形的性质,可以得到∠1的度数,本题得以解决.
【详解】解:过直角顶点作直尺长边的平行线,如右图所示,
则∠2=∠3,∠1=∠4,
∵∠2=25°,
∴∠3=25°,
∵∠3+∠4=90°,
∴∠4=65°,
∴∠1=65°,
故答案为:65°.
【点睛】本题考查平行线的性质,解答本题的关键是明确题意,利用平行线的性质解答.
3.已知,与的角平分线相交于点F.
(1)如图①,若分别是和的角平分线,且,求的度数;
(2)如图②,若,求的度数;
(3)若,请直接写出与之间的数量关系.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题主要考查了平行线的性质和角平分线的计算,关键在于掌握两直线平行同位角相等,内错角相等,同旁内角互补的性质.
(1)首先作,,,利用平行线的性质可得,再利用角平分线的定义得到,从而得到的度数,再根据角平分线的定义可求的度数;
(2)先由已知得到,,由(1)得,,等量代换即可求解;
(3)由(2)的方法可得到.
【详解】(1)解:作,,,如图所示.
,
,
,
,
.
,
.
和的角平分线相交于点F,
,
.
分别是和的角平分线,
,,
,
.
(2),,
,.
与两个角的角平分线相交于点F,
,,
.
,
,
.
(3).
由(2)结论可得,
,
则.
4.已知直线, A是l1上的一点,B是l2上的一点,直线l3和直线l1,l2交于C和D,直线上有一点P.
(1)如果P点在C,D之间运动时,问有怎样的数量关系?请说明理由.
(2)若点P在C,D两点的外侧运动时(P点与C,D不重合),试探索之间的关系又是如何?(请直接写出答案,不需要证明)
【答案】(1),理由见解析
(2)当点在直线上方时,;当点在直线下方时,
【分析】本题考查了平行线的判定与性质.熟练掌握平行线的判定与性质是解题的关键.
(1)如图1,作,则,由,可得,则,;
(2)由题意知,分点在点上方,在点下方两种情况求解;①当点在点上方,如图2,作, 过程同(1);②当点在点下方,如图3,作,过程同①.
【详解】(1)解:,理由如下;
如图1,作,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即;
(2)解:由题意知,分点在点上方,在点下方两种情况求解;
①当点在点上方,如图2,作,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即;
②当点在点下方,如图3,作,
同理①,∴,,
∴,即;
综上所述,或.
5.如图,已知直线,和分别交于点A、B、C、D,点P 在直线或上且不与点A、B、C、D重合,记.
(1)若点P在图(1)位置时,求证:;
(2)若点P在图(2)位置时,写出之间的关系并给予证明.
【答案】(1)见解析
(2),证明见解析
【分析】本题考查了平行线的性质与平行公理;
(1)过点P作,则,从而有,根据即可求证;
(2)过点P作,则,,由即可得之间的关系.
【详解】(1)证明:如图,过点P作,
∵,
∴,
∴;
∵,
∴;
(2)解:;
证明如下:
如图,过点P作,
∵,
∴,
∴,
∴;
∵,
∴.
+
6.(1)如图1,,,,直接写出的度数.
(2)如图2,,点为直线间的一点,平分,平分,写出与之间的关系并说明理由.
(3)如图3,与相交于点,点为内一点,平分,平分,若,,直接写出的度数.
【答案】(1);(2),理由见解析;(3)
【分析】(1)过点作,可得,,根据即可求解;
(2)过点作,可求出,过点作,可求出,由此即可求解;
(3)延长交于点,可得,,平分,平分,可得,由此即可求解.
【详解】解:(1)如图,过点作,
∵,
∴,
∴,,
∵,,
∴,,
∴.
(2),理由如下:
过点作,
∵,
∴,
∴,,
∵平分,平分,
∴,,
∴,
同理,过点作,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,即.
(3)如图,延长交于点,
∴,
,
∵平分,平分,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查平行线的性质,理解平行线的性质,三角形外角的性质是解题的关键.
7.阅读下面内容,并解答问题.
已知:如图1, ,直线分别交,于点,.的平分线与的平分线交于点.
(1)求证:;
(2)填空,并从下列①、②两题中任选一题说明理由.我选择 题.
①在图1的基础上,分别作的平分线与的平分线交于点,得到图2,则的度数为 .
②如图3,,直线分别交,于点,.点在直线,之间,且在直线右侧,的平分线与的平分线交于点,则与满足的数量关系为 .
【答案】(1)见解析
(2)①;②结论:
【分析】(1)利用平行线的性质解决问题即可;
(2)①利用基本结论求解即可;
②利用基本结论,,求解即可.
【详解】(1)证明:如图,过作,
,
,
,
,
,
平分,平分,
,,
,
,
;
(2)解:①如图2中,由题意,,
平分,平分,
,
,
故答案为:;
②结论:.
理由:如图3中,由题意,,,
平分,平分,
,,
,
故答案为:.
【点睛】本题考查平行线的性质和判定,角平分线的定义,垂直的定义,解题的关键是熟练掌握相关的性质.
8.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1,,E为AB、CD之间一点,连接AE,CE得到.
求证:
小明笔记上写出的证明过程如下:
证明:过点E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,若,,求;
(2)如图,, BE平分, CF平分,,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)作,,如图,根据平行线的性质得,所以,,,然后利用等量代换计算;
(2)分别过G、H作AB的平行线MN和RS,根据平行线的性质和角平分线的性质可用和分别表示出和,从而可找到和的关系,结合条件可求得.
【详解】(1)作,,如图,且
∴
∴,,
∴,
∵,
∴;
(2)如图,分别过G、H作AB的平行线MN和RS,
∵平分,平分,
∴,,
∵
∴
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了平行线的性质和判定的应用,能运用平行线的性质和判定进行推理是解此题的关键,注意:①两直线平行,同位角相等,②两直线平行,内错角相等,③两直线平行,同旁内角互补,反之亦然.
9.已知直线AB//CD,EF是截线,点M在直线AB、CD之间.
(1)如图1,连接GM,HM.求证:∠M=∠AGM+∠CHM;
(2)如图2,在∠GHC的角平分线上取两点M、Q,使得∠AGM=∠HGQ.试判断∠M与∠GQH之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)证明见详解
(2);理由见详解
【分析】(1)过点作,由,可知.由此可知:,,故;
(2)由(1)可知.再由,∠AGM=∠HGQ,可知 :,利用三角形内角和是180°,可得.
【详解】(1)
解:如图:过点作,
∴,
∴,,
∵,
∴.
(2)解:,理由如下:
如图:过点作,
由(1)知,
∵平分,
∴,
∵∠AGM=∠HGQ,
∴,
∵,
∴.
【点睛】本题考查了利用平行线的性质求角之间的数量关系,正确的作出辅助线是解决本题的关键,同时这也是比较常见的几何模型“猪蹄模型”的应用.
10.如图1,已知AB∥CD,∠B=30°,∠D=120°;
(1)若∠E=60°,则∠F= ;
(2)请探索∠E与∠F之间满足的数量关系?说明理由;
(3)如图2,已知EP平分∠BEF,FG平分∠EFD,反向延长FG交EP于点P,求∠P的度数.
【答案】(1)
(2),理由见解析
(3)
【分析】(1)如图1,分别过点,作,,根据平行线的性质得到,,,代入数据即可得到结论;
(2)如图1,根据平行线的性质得到,,由,,得到,根据平行线的性质得到,于是得到结论;
(3)如图2,过点作,设,则,根据角平分线的定义得到,,根据平行线的性质得到,,于是得到结论.
【详解】(1)解:如图1,分别过点,作,,
,
,,
又,,
,
,
又,
,
,,
;
故答案为:;
(2)解:如图1,分别过点,作,,
,
,,
又,,
,
,
又,
,
,,
,
;
(3)解:如图2,过点作,
由(2)知,,
设,则,
平分,平分,
,,
,
,,
,
.
【点睛】本题考查了平行线的性质,角平分线的定义,熟练掌握平行线的性质定理是解题的关键.
11.问题情境:如图1,已知∥,.求的度数.
经过思考,小敏的思路是:如图2,过P作PE∥AB,根据平行线有关性质,可得.
问题迁移:如图3,AD∥BC,点P在射线OM上运动, ,.
(1)当点P在A、B两点之间运动时, 、、之间有何数量关系?请说明理由.
(2)如果点P在A、B两点外侧运动时(点P与点A、B、O三点不重合),请你直接写出、、之间的数量关系.
(3)问题拓展:如图4,∥,是一条折线段,依据此图所含信息,把你所发现的结论,用简洁的数学式子表达为 .
【答案】(1)∠CPD=∠α+∠β,理由见解析
(2)∠CPD=∠β-∠α或∠CPD=∠α-∠β
(3)∠A1+∠A2+…+∠An=∠B1+∠B2+…+
【分析】(1)过P作PE∥AD,根据平行线的判定可得PE∥AD∥BC,再根据平行线的性质即可求解;
(2)过P作PE∥AD,根据平行线的判定可得PE∥AD∥BC,再根据平行线的性质即可求解;
(3)问题拓展:分别过A2,A3…,An-1作直线∥A1M,过B1,B2,…,Bn-1作直线∥A1M,根据平行线的判定和性质即可求解.
【详解】(1)∠CPD=∠α+∠β,理由如下:
如图,过P作PE∥AD交CD于E,
∵AD∥BC,
∴AD∥PE∥BC,
∴∠α=∠DPE,∠β=∠CPE,
∴∠CPD=∠DPE+∠CPE=∠α+∠β;
(2)当P在BA延长线时,∠CPD=∠β-∠α;理由:
如图,过P作PE∥AD交CD于E,
∵AD∥BC,
∴AD∥PE∥BC,
∴∠α=∠DPE,∠β=∠CPE,
∴∠CPD=∠CPE-∠DPE=∠β-∠α;
当P在BO之间时,∠CPD=∠α-∠β.理由:
如图,过P作PE∥AD交CD于E,
∵AD∥BC,
∴AD∥PE∥BC,
∴∠α=∠DPE,∠β=∠CPE,
∴∠CPD=∠DPE-∠CPE=∠α-∠β.
(3)问题拓展:分别过A2,A3…,An-1作直线∥A1M,过B1,B2,…,Bn-1作直线∥A1M,
由平行线的性质和角的和差关系得∠A1+∠A2+…+∠An=∠B1+∠B2+…+.
故答案为:∠A1+∠A2+…+∠An=∠B1+∠B2+…+.
【点睛】本题主要考查了平行线的判定和性质的应用,主要考查学生的推理能力,第(2)问在解题时注意分类思想的运用.
12.如图1,AB//CD,E是AB,CD之间的一点.
(1)判定∠BAE,∠CDE与∠AED之间的数量关系,并证明你的结论;
(2)如图2,若∠BAE,∠CDE的角平分线交于点F,直接写出∠AFD与∠AED之间的数量关系;
(3)将图2中的射线DC沿DE翻折交AF于点G得图3,若∠AGD的余角等于2∠E的补角,求∠BAE的大小.
【答案】(1);
(2);
(3)
【分析】(1)作EF∥AB,如图1,则EF∥CD,利用平行线的性质得∠1=∠EAE,∠2=∠CDE,从而得到∠BAE+∠CDE=∠AED
(2)如图2,由(1)的结论得∠AFD=∠BAE,∠CDF=∠CDE,则∠AFD=(∠BAE+∠CDE),加上(1)的结论得到∠AFD=∠AED;
(3)由(1)的结论得∠AGD=∠BAF+∠CDG,利用折叠性质得∠CDG=4∠CDF,再利用等量代换得到∠AGD=2∠AED-∠BAE,加上90°-∠AGD=180°-2∠AED,从而计算出∠BAE的度数.
【详解】(1)∠BAE+∠CDE=∠AED
理由如下:
作EF∥AB,如图1
∵AB∥CD
∴EF∥CD
∴∠1=∠BAE,∠2=∠CDE
∴∠BAE+∠CDE=∠AED
(2)如图2,由(1)的结论得
∠AFD=∠BAF+∠CDF
∵∠BAE、∠CDE的两条平分线交于点F
∴∠BAF=∠BAE,∠CDF=∠CDE
∴∠AFE=(∠BAE+∠CDE)
∵∠BAE+∠CDE=∠AED
∴∠AFD=∠AED
(3)由(1)的结论得∠AGD=∠BAF+∠CDG
而射线DC沿DE翻折交AF于点G
∴∠CDG=4∠CDF
∴∠AGD=∠BAF+4∠CDF=∠BAE+2∠CDE=∠BAE+2(∠AED-∠BAE)=2∠AED-∠BAE
∵90°-∠AGD=180°-2∠AED
∴90°-2∠AED+∠BAE=180°-2∠AED
∴∠BAE=60°
【点睛】本题考查了平行线性质:两直线平行,同位角相等;两直线平行,同旁内角互补;两直线平行,内错角相等.
13.如图,AB//CD,定点E,F分别在直线AB,CD上,在平行线AB,CD之间有一动点P,且满足0°<∠EPF<180°,QE,QF分别平分∠PEB和∠PFD.在探究∠EPF与∠EQF之间的数量关系时,我们需要对点P的位置进行分类讨论:
(1)如图1,当P点在EF的右侧时,若∠EPF=110°,则∠EQF= ;猜想∠EPF与∠EQF的数量关系,请直接写出结果;
(2)如图2,当P点在EF的左侧时,探究∠EPF与∠EQF的数量关系,请说明理由;
(3)若∠BEQ与∠DFQ的角平分线交于点Q1,∠BEQ1与∠DFQ1的角平分线交于点Q2,∠BEQ2与∠DFQ2的角平分线交于点Q3;…以此类推,则∠EPF与∠EQ2021F满足怎样的数量关系?
【答案】(1)55°;∠EPF=2∠EQF;(2)2∠EQF+∠EPF=360°,理由见解析;(3)∠EPF+22022•∠EQ2021F=360°或∠EPF=22022∠EQ2021F
【分析】(1)过P作PM//AB,过Q作QN//AB,根据平行线的性质和角平分线的定义便可解决问题;
(2)如图2,过P作PM//AB,过Q作QN//AB,根据平行线的性质和角平分线的定义便可2∠EQF+∠EPF=360°;
(3)分两种情况讨论,根据(1)中的解题方法得∠Q1= (∠BEP+∠DFP),∠Q2=(∠BEP+∠DFP),∠(α+β)…由此得出规律∠Qn=()n(∠BEP+∠DFP),再由(2)的结论2∠EQF+∠EPF=360°,∠BEP+∠DFP=∠EQF,便可计算出∠EPF+2n+1•∠EQnF的结果,从而得出结论.
【详解】解:(1)过P作PM//AB,过Q作QN//AB,
∵AB//CD,
∴AB//CD//PM,AB//CD//QN,
∴∠BEP=∠MPE,∠DFP=∠MPF,∠BEQ=∠NQE,∠DFQ=∠FQN,
∴∠BEP+∠DFP=∠MPE+∠MPF=∠EPF=110°,∠BEQ+∠DFQ=∠NQE+∠NQF=∠EQF,
∵QE,QF分别平分∠PEB和∠PFD,
∴∠BEQ+∠DFQ=(∠BEP+∠DFP)=×110°=55°;
猜想:∠EPF与∠EQF的数量关系为∠EPF=2∠EQF.理由如下:
∵AB//CD,
∴AB//CD//PM,AB//CD//QN,
∴∠BEP=∠MPE,∠DFP=∠MPF,∠BEQ=∠NQE,∠DFQ=∠FQN,
∴∠BEP+∠DFP=∠MPE+∠MPF=∠EPF,∠BEQ+∠DFQ=∠NQE+∠NQF=∠EQF,
∵QE,QF分别平分∠PEB和∠PFD,
∴2(∠BEQ+∠DFQ)=∠BEP+∠DFP=∠EPF,
即∠EPF=2∠EQF;
故答案为:55°;
(2)2∠EQF+∠EPF=360°.理由如下:
如图2,过P作PM//AB,过Q作QN//AB,
∵AB//CD,
∴AB//CD//PM,AB//CD//QN,
∴∠BEP+∠MPE=180°,∠DFP+∠MPF=180°,∠BEQ=∠NQE,∠DFQ=∠FQN,
∴∠BEP+∠DFP+∠MPE+∠MPF=360°,即∠BEP+∠DFP+∠EPF=360°,∠EQF∠BEQ+∠DFQ=∠NQE+∠NQF=∠EQF,
∵QE,QF分别平分∠PEB和∠PFD,
∴∠BEQ+∠DFQ=(∠BEP+∠DFP)=∠EQF,即∠BEP+∠DFP=2∠EQF,
∴2∠EQF+∠EPF=360°;
(3)当点P在EF的左侧,
根据(1)的方法可得∠Q1=(∠BEP+∠DFP)=∠EQF,
∠Q2=(∠BEP+∠DFP)=∠EQF,
…
则∠Qn=()n(∠BEP+∠DFP)=()n∠EQF,
∵2∠EQF+∠EPF=360°,∠BEP+∠DFP=2∠EQF,
∴∠EPF+2n+1•∠EQnF=360°.
当点P在EF的右侧,同理可求∠EPF=2n+1∠EQnF.
综上,∠EPF+22022•∠EQ2021F=360°或∠EPF=22022∠EQ2021F.
【点睛】本题主要考查了平行线的性质,角平分线的定义,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.
14.已知AB//CD.
(1)如图1,E为AB,CD之间一点,连接BE,DE,得到∠BED.求证:∠BED=∠B+∠D;
(2)如图,连接AD,BC,BF平分∠ABC,DF平分∠ADC,且BF,DF所在的直线交于点F.
①如图2,当点B在点A的左侧时,若∠ABC=50°,∠ADC=60°,求∠BFD的度数.
②如图3,当点B在点A的右侧时,设∠ABC=α,∠ADC=β,请你求出∠BFD的度数.(用含有α,β的式子表示)
【答案】(1)见解析;(2)55°;(3)
【分析】(1)根据平行线的判定定理与性质定理解答即可;
(2)①如图2,过点作,当点在点的左侧时,根据,,根据平行线的性质及角平分线的定义即可求的度数;
②如图3,过点作,当点在点的右侧时,,,根据平行线的性质及角平分线的定义即可求出的度数.
【详解】解:(1)如图1,过点作,
则有,
,
,
,
;
(2)①如图2,过点作,
有.
,
.
.
.
即,
平分,平分,
,,
.
答:的度数为;
②如图3,过点作,
有.
,
,
.
.
.
即,
平分,平分,
,,
.
答:的度数为.
【点睛】本题考查了平行线的判定与性质,解决本题的关键是熟练掌握平行线的判定与性质.
15.如图,,点在直线上,点在直线和之间,,平分.
(1)求的度数(用含的式子表示);
(2)过点作交的延长线于点,作的平分线交于点,请在备用图中补全图形,猜想与的位置关系,并证明;
(3)将(2)中的“作的平分线交于点”改为“作射线将分为两个部分,交于点”,其余条件不变,连接,若恰好平分,请直接写出__________(用含的式子表示).
【答案】(1);(2)画图见解析,,证明见解析;(3)或
【分析】(1)根据平行线的传递性推出,再利用平行线的性质进行求解;
(2)猜测,根据平分,推导出,再根据、平分,通过等量代换求解;
(3)分两种情况进行讨论,即当与,充分利用平行线的性质、角平分线的性质、等量代换的思想进行求解.
【详解】(1)过点作,
,
,
,
.
(2)根据题意,补全图形如下:
猜测,
由(1)可知:,
平分,
,
,
,
,
又平分,
,
,
.
(3)①如图1,
,
由(2)可知:,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
又平分,
,
;
②如图2,
,(同①);
若,
则有,
又,
,
,
,
综上所述:或,
故答案是:或.
【点睛】本题考查了平行线的性质、角平分线、三角形内角和定理、垂直等相关知识点,解题的关键是掌握相关知识点,作出适当的辅助线,通过分类讨论及等量代换进行求解.
16.已知,AB∥CD.点M在AB上,点N在CD上.
(1)如图1中,∠BME、∠E、∠END的数量关系为: ;(不需要证明)
如图2中,∠BMF、∠F、∠FND的数量关系为: ;(不需要证明)
(2)如图3中,NE平分∠FND,MB平分∠FME,且2∠E+∠F=180°,求∠FME的度数;
(3)如图4中,∠BME=60°,EF平分∠MEN,NP平分∠END,且EQ∥NP,则∠FEQ的大小是否发生变化,若变化,请说明理由,若不变化,求出∠FEQ的度数.
【答案】(1)∠BME=∠MEN﹣∠END;∠BMF=∠MFN+∠FND;(2)120°;(3)不变,30°
【分析】(1)过E作EH∥AB,易得EH∥AB∥CD,根据平行线的性质可求解;过F作FH∥AB,易得FH∥AB∥CD,根据平行线的性质可求解;
(2)根据(1)的结论及角平分线的定义可得2(∠BME+∠END)+∠BMF-∠FND=180°,可求解∠BMF=60°,进而可求解;
(3)根据平行线的性质及角平分线的定义可推知∠FEQ=∠BME,进而可求解.
【详解】解:(1)过E作EH∥AB,如图1,
∴∠BME=∠MEH,
∵AB∥CD,
∴HE∥CD,
∴∠END=∠HEN,
∴∠MEN=∠MEH+∠HEN=∠BME+∠END,
即∠BME=∠MEN﹣∠END.
如图2,过F作FH∥AB,
∴∠BMF=∠MFK,
∵AB∥CD,
∴FH∥CD,
∴∠FND=∠KFN,
∴∠MFN=∠MFK﹣∠KFN=∠BMF﹣∠FND,
即:∠BMF=∠MFN+∠FND.
故答案为∠BME=∠MEN﹣∠END;∠BMF=∠MFN+∠FND.
(2)由(1)得∠BME=∠MEN﹣∠END;∠BMF=∠MFN+∠FND.
∵NE平分∠FND,MB平分∠FME,
∴∠FME=∠BME+∠BMF,∠FND=∠FNE+∠END,
∵2∠MEN+∠MFN=180°,
∴2(∠BME+∠END)+∠BMF﹣∠FND=180°,
∴2∠BME+2∠END+∠BMF﹣∠FND=180°,
即2∠BMF+∠FND+∠BMF﹣∠FND=180°,
解得∠BMF=60°,
∴∠FME=2∠BMF=120°;
(3)∠FEQ的大小没发生变化,∠FEQ=30°.
由(1)知:∠MEN=∠BME+∠END,
∵EF平分∠MEN,NP平分∠END,
∴∠FEN=∠MEN=(∠BME+∠END),∠ENP=∠END,
∵EQ∥NP,
∴∠NEQ=∠ENP,
∴∠FEQ=∠FEN﹣∠NEQ=(∠BME+∠END)﹣∠END=∠BME,
∵∠BME=60°,
∴∠FEQ=×60°=30°.
【点睛】本题主要考查平行线的性质及角平分线的定义,作平行线的辅助线是解题的关键.
17.综合与探究
【问题情境】
王老师组织同学们开展了探究三角之间数量关系的数学活动
(1)如图1,,点、分别为直线、上的一点,点为平行线间一点,请直接写出、和之间的数量关系;
【问题迁移】
(2)如图2,射线与射线交于点,直线,直线分别交、于点、,直线分别交、于点、,点在射线上运动,
①当点在、(不与、重合)两点之间运动时,设,.则,,之间有何数量关系?请说明理由.
②若点不在线段上运动时(点与点、、三点都不重合),请你画出满足条件的所有图形并直接写出,,之间的数量关系.
【答案】(1);(2)①,理由见解析;②图见解析,或
【分析】(1)作PQ∥EF,由平行线的性质,即可得到答案;
(2)①过作交于,由平行线的性质,得到,,即可得到答案;
②根据题意,可对点P进行分类讨论:当点在延长线时;当在之间时;与①同理,利用平行线的性质,即可求出答案.
【详解】解:(1)作PQ∥EF,如图:
∵,
∴,
∴,,
∵
∴;
(2)①;
理由如下:如图,
过作交于,
∵,
∴,
∴,,
∴;
②当点在延长线时,如备用图1:
∵PE∥AD∥BC,
∴∠EPC=,∠EPD=,
∴;
当在之间时,如备用图2:
∵PE∥AD∥BC,
∴∠EPD=,∠CPE=,
∴.
【点睛】本题考查了平行线的性质,解题的关键是熟练掌握两直线平行同旁内角互补,两直线平行内错角相等,从而得到角的关系.
18.如图1,点、分别在直线、上,,.
(1)求证:;(提示:可延长交于点进行证明)
(2)如图2,平分,平分,若,求与之间的数量关系;
(3)在(2)的条件下,如图3,平分,点在射线上,,若,直接写出的度数.
【答案】(1)见解析;(2),见解析;(3)或.
【分析】(1)根据平行线的判定与性质求证即可;
(2)根据三角形的内角和为180°和平角定义得到,结合平行线的性质得到,再根据角平分线的定义证得,结合已知即可得出结论;
(3)分当在直线下方和当在直线上方两种情况,根据平行线性质、三角形外角性质、角平分线定义求解即可.
【详解】解:(1)如图1,延长交于点,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)延长交于点,交于点,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵平分,平分,
∴,,
∴,
∵,,
∴;
(3)当在直线下方时,如图,设射线交于,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
即,
解得:.
当在直线上方时,如图,同理可证得,
则有,
解得:.
综上,故答案为或.
【点睛】本题考查平行线的判定与性质、角平分线的定义、三角形的外角性质、三角形的内角和定理、平角定义、角度的运算,熟练掌握相关知识的联系与运用是解答的关键.
试卷第1页,共3页
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专题02平行线中的拐点模型 猪蹄模型和锯齿模型
平行线拐点之猪蹄模型
模型概述
已知AB∥CD, 点P在AB, CD之间
已知点P在AB, CD之间, 且∠BPC=|
∠B+∠C
图示
模型结论
∠BPC=∠B+∠C大角等于小角和.
AB∥CD
证明
如图, 过点P作直线PQ∥AB.
∴∠1=∠B,
∵ AB ∥CD, ∴PQ∥CD, ∴∠2=∠C,
∴∠1+∠2=∠B+∠C,
又∵∠BPC=∠1+∠2, ∴∠BPC=∠B+∠C
如图, 过点P作直线PQ∥AB.
∴∠1=∠B,
∵∠BPC=∠1+∠2,且∠BPC=∠B+∠C,
∴∠2=∠C, ∴PQ∥CD,
∴AB∥CD
名师点拨
将猪蹄模型中的两条平行线延长,如图所示,可以得到铅笔头模型,两个模型之间具有相互依存的关系.
模型拓展
模型概述
已知AB∥CD,点P在AB,CD之间,
若BQ平分∠ABP, CQ平分∠DCP
已知AB∥CD, 点P在AB, CD之间, 若
∠ABQ= ∠ABP,∠DCQ= ∠DCP
图示
模型结论
∠Q= ∠P
∠Q= ∠P
平行线拐点之锯齿模型
模型概述
AB∥CD
图示
【模型特点】左右交替拐,即交替出现开口向左和开口向右的角.
模型结论
∠E₁+∠E₂+…+∠Eₙ=∠B+∠F₁+∠F₂+…+∠F+∠D
开口向右的所有角的度数之和等于开口向左的所有角的度数之和,简记为“左角之和=右角之和”.
思路探寻
当n=2时,如图所示,过点F₁作AB的平行线l₁,
可将锯齿模型分成上、下两个猪蹄模型,
在上猪蹄模型中, ∠B+∠1=∠E₁,
在下猪蹄模型中,∠D+∠2=∠E₂,
将两式相加,得 ∠B+∠1+∠D+∠2=∠B+∠E₁F₁E₂+∠D=∠E₁+∠E₂,
同理可得上述结论
1.如图,直线,,,则( )
A. B. C. D.
2.将一块直角三角板按如图所示的方式放置在平行线a,b之间.若,则的度数为_________.
3.如图,,,则,和的数量关系是___________.
4.如图,,,,则________°.
1.如图,∠B+∠C=180°,∠A=50°,∠D=40°,则∠AED的度数为( )
A.70° B.80° C.90° D.100°
2.如图,一块直角三角尺的一个顶点落在直尺的一边上,若∠2=25°,则∠1的度数为___.
3.已知,与的角平分线相交于点F.
(1)如图①,若分别是和的角平分线,且,求的度数;
(2)如图②,若,求的度数;
(3)若,请直接写出与之间的数量关系.
4.已知直线, A是l1上的一点,B是l2上的一点,直线l3和直线l1,l2交于C和D,直线上有一点P.
(1)如果P点在C,D之间运动时,问有怎样的数量关系?请说明理由.
(2)若点P在C,D两点的外侧运动时(P点与C,D不重合),试探索之间的关系又是如何?(请直接写出答案,不需要证明)
5.如图,已知直线,和分别交于点A、B、C、D,点P 在直线或上且不与点A、B、C、D重合,记.
(1)若点P在图(1)位置时,求证:;
(2)若点P在图(2)位置时,写出之间的关系并给予证明.
6.(1)如图1,,,,直接写出的度数.
(2)如图2,,点为直线间的一点,平分,平分,写出与之间的关系并说明理由.
(3)如图3,与相交于点,点为内一点,平分,平分,若,,直接写出的度数.
7.阅读下面内容,并解答问题.
已知:如图1, ,直线分别交,于点,.的平分线与的平分线交于点.
(1)求证:;
(2)填空,并从下列①、②两题中任选一题说明理由.我选择 题.
①在图1的基础上,分别作的平分线与的平分线交于点,得到图2,则的度数为 .
②如图3,,直线分别交,于点,.点在直线,之间,且在直线右侧,的平分线与的平分线交于点,则与满足的数量关系为 .
8.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1,,E为AB、CD之间一点,连接AE,CE得到.
求证:
小明笔记上写出的证明过程如下:
证明:过点E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,若,,求;
(2)如图,, BE平分, CF平分,,求.
9.已知直线AB//CD,EF是截线,点M在直线AB、CD之间.
(1)如图1,连接GM,HM.求证:∠M=∠AGM+∠CHM;
(2)如图2,在∠GHC的角平分线上取两点M、Q,使得∠AGM=∠HGQ.试判断∠M与∠GQH之间的数量关系,并说明理由.
10.如图1,已知AB∥CD,∠B=30°,∠D=120°;
(1)若∠E=60°,则∠F= ;
(2)请探索∠E与∠F之间满足的数量关系?说明理由;
(3)如图2,已知EP平分∠BEF,FG平分∠EFD,反向延长FG交EP于点P,求∠P的度数.
11.问题情境:如图1,已知∥,.求的度数.
经过思考,小敏的思路是:如图2,过P作PE∥AB,根据平行线有关性质,可得.
问题迁移:如图3,AD∥BC,点P在射线OM上运动, ,.
(1)当点P在A、B两点之间运动时, 、、之间有何数量关系?请说明理由.
(2)如果点P在A、B两点外侧运动时(点P与点A、B、O三点不重合),请你直接写出、、之间的数量关系.
(3)问题拓展:如图4,∥,是一条折线段,依据此图所含信息,把你所发现的结论,用简洁的数学式子表达为 .
12.如图1,AB//CD,E是AB,CD之间的一点.
(1)判定∠BAE,∠CDE与∠AED之间的数量关系,并证明你的结论;
(2)如图2,若∠BAE,∠CDE的角平分线交于点F,直接写出∠AFD与∠AED之间的数量关系;
(3)将图2中的射线DC沿DE翻折交AF于点G得图3,若∠AGD的余角等于2∠E的补角,求∠BAE的大小.
13.如图,AB//CD,定点E,F分别在直线AB,CD上,在平行线AB,CD之间有一动点P,且满足0°<∠EPF<180°,QE,QF分别平分∠PEB和∠PFD.在探究∠EPF与∠EQF之间的数量关系时,我们需要对点P的位置进行分类讨论:
(1)如图1,当P点在EF的右侧时,若∠EPF=110°,则∠EQF= ;猜想∠EPF与∠EQF的数量关系,请直接写出结果;
(2)如图2,当P点在EF的左侧时,探究∠EPF与∠EQF的数量关系,请说明理由;
(3)若∠BEQ与∠DFQ的角平分线交于点Q1,∠BEQ1与∠DFQ1的角平分线交于点Q2,∠BEQ2与∠DFQ2的角平分线交于点Q3;…以此类推,则∠EPF与∠EQ2021F满足怎样的数量关系?
14.已知AB//CD.
(1)如图1,E为AB,CD之间一点,连接BE,DE,得到∠BED.求证:∠BED=∠B+∠D;
(2)如图,连接AD,BC,BF平分∠ABC,DF平分∠ADC,且BF,DF所在的直线交于点F.
①如图2,当点B在点A的左侧时,若∠ABC=50°,∠ADC=60°,求∠BFD的度数.
②如图3,当点B在点A的右侧时,设∠ABC=α,∠ADC=β,请你求出∠BFD的度数.(用含有α,β的式子表示)
15.如图,,点在直线上,点在直线和之间,,平分.
(1)求的度数(用含的式子表示);
(2)过点作交的延长线于点,作的平分线交于点,请在备用图中补全图形,猜想与的位置关系,并证明;
(3)将(2)中的“作的平分线交于点”改为“作射线将分为两个部分,交于点”,其余条件不变,连接,若恰好平分,请直接写出__________(用含的式子表示).
16.已知,AB∥CD.点M在AB上,点N在CD上.
(1)如图1中,∠BME、∠E、∠END的数量关系为: ;(不需要证明)
如图2中,∠BMF、∠F、∠FND的数量关系为: ;(不需要证明)
(2)如图3中,NE平分∠FND,MB平分∠FME,且2∠E+∠F=180°,求∠FME的度数;
(3)如图4中,∠BME=60°,EF平分∠MEN,NP平分∠END,且EQ∥NP,则∠FEQ的大小是否发生变化,若变化,请说明理由,若不变化,求出∠FEQ的度数.
17.综合与探究
【问题情境】
王老师组织同学们开展了探究三角之间数量关系的数学活动
(1)如图1,,点、分别为直线、上的一点,点为平行线间一点,请直接写出、和之间的数量关系;
【问题迁移】
(2)如图2,射线与射线交于点,直线,直线分别交、于点、,直线分别交、于点、,点在射线上运动,
①当点在、(不与、重合)两点之间运动时,设,.则,,之间有何数量关系?请说明理由.
②若点不在线段上运动时(点与点、、三点都不重合),请你画出满足条件的所有图形并直接写出,,之间的数量关系.
18.如图1,点、分别在直线、上,,.
(1)求证:;(提示:可延长交于点进行证明)
(2)如图2,平分,平分,若,求与之间的数量关系;
(3)在(2)的条件下,如图3,平分,点在射线上,,若,直接写出的度数.
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