内容正文:
专题2.5 相交线与平行线常考几何模型专训
(6大题型+15道拓展培优题)
题型一 与余角、补角有关的计算
题型二 与垂线有关的计算
题型三 直线平行的条件
题型四 平行线的性质
题型五 根据平行线性质求角的关系及角的度数
题型六 根据平行线的判定和性质证明
【经典例题一 与余角、补角有关的计算】
【例1】(24-25七年级下·甘肃临夏·期中)如图,直线与相交于点O,于O,平分,,求,的度数.
1.(25-26七年级下·陕西榆林·月考)如图,和都是直角.
(1)如果,那么的度数为 °.
(2)找出图中相等的角.如果,它们还会相等吗?
(3)若的度数越来越小,则的度数将如何变化?
2.(25-26七年级下·北京·期末)设,,若满足或,则称和互为“半余角”.
(1)已知是的角平分线,且和互为“半余角”,则______度;
(2)如图1,若,,且和互为“半余角”,求的度数;
(3)如图2,,是一条射线,作和的角分线,若和互为“半余角”,直接写出的所有可能值.
3.(25-26七年级下·河北唐山·期末)已知如图1,,是的平分线.
(1)的度数为_____.
(2)如图2,已知,将与重合,且在内部,作射线平分.求的度数.
(3)将图2中的绕点顺时针旋转得到图3,旋转过程中始终平分.
①通过推理说明与旋转角度之间有怎样的数量关系?
②当与互补时,的值为_____(直接写结果).
【经典例题二 与垂线有关的计算】
【例2】(2025七年级下·全国·专题练习)小明在做手工时,将一个三角尺的直角顶点放在一条笔直的纸带上,按图1位置摆放,画射线平分.
(1)若,则_________,_______.
(2)由(1)中结论,小明认为,请判断小明的说法是否正确,并说明理由.
(3)将三角尺绕点旋转至如图2的位置,作,其他条件不变,试说明平分.
1.(24-25七年级下·河北石家庄·期末)一副直角三角板按如图1所示的方式放置在直线l上,已知AB=160,BC=80,点P以每秒2个单位长度的速度沿A→B→C的路线运动;同时,三角板ADE(含45°)绕点A顺时针旋转,速度为每秒3°,当点P运动至点C时,全部停止运动,设运动时间为t秒.图2是运动过程中某时刻的图形.
(1)当点P到达点B时,△ADE转动了 °.
(2)当0<t<60时,若∠FAE与∠B互为余角,则t= .
(3)在运动过程中,当t= 时,使得AE、AD、AB三条射线中,其中一条是另外两条射线夹角(小于180°)的角平分线.
(4)当△ACP的面积大于△ABC面积的一半,且△ADE的边所在直线与直线AB的夹角为90度时,直接写出:所有满足条件的t的取值之和为 .
2.(24-25七年级下·辽宁抚顺·期中)如图,欣欣的弹力球掉到了床下,他借助平面镜反射的原理找到了弹力球的位置.其中是入射光线,是反射光线,法线垂足是点O.射线与水平线的夹角,根据光的反射原理可知:,求的度数.
3.(24-25七年级下·福建莆田·期中)如图,直线, 相交于点O,为内部一条射线,且.
(1)若,求的度数.
(2)若,平分,则 是的平分线吗?请说明理由.
(3)若,则是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.
【经典例题三 直线平行的条件】
【例3】(24-25七年级下·湖北武汉·期末)如图,直线与被直线所截,分别交于点P、O,且分别平分和,.
(1)求证:;
(2)若,求的度数.
1.(23-24七年级下·广东佛山·月考)已知直线,被直线所截.
(1)如图①,平分,平分(平分的是一对同位角),则与满足________时,;
(2)如图②,平分,平分(平分的是一对内错角),则与满足________时,;
(3)【拓展设问】如图③,平分,平分(平分的是一对同旁内角),则与满足什么条件时,?为什么?
2.(24-25七年级下·全国·课后作业)如图,AB与CD相交于点O,OA平分,.判断CB与EO的位置关系,并说明理由.
3.(2025七年级下·全国·专题练习)如图,O是直线上的点,在同一直线上,且分别是和的平分线,,垂足为D.
(1)试判断与的位置关系,并说明理由;
(2)若,与是否平行?请说明理由.
【经典例题四 平行线的性质】
【例4】(24-25七年级下·河南周口·期中)如图所示的图形是由和长方形拼成的,在中,,,点A在长方形的边上,与相交于点,与相交于点.
(1)如图1,当时, ; .
(2)如图2,当与不垂直时,猜想与的数量关系,并说明理由.
1.(24-25七年级下·河南许昌·期末)如图,,的平分线交于点G.
(1)试说明:;
(2)如图,线段上有一点P,满足,过点A作交于点H.
①若,试判断与的位置关系,并说明理由;
②在①的条件下,在射线上取一点M,使得,直线交直线于点Q,求的值.
2.(24-25七年级下·全国·单元测试)如图1,已知,点为平面内一点,于点,于点.
(1)求证:;
(2)如图2,平分,平分,分别交直线于点,连接,若,,求的度数.
3.(24-25七年级下·浙江杭州·期末)如图,直线分别交直线于点G,H,射线分别在和的内部,且.
(1)若和互补.
①求的度数;
②当,且时,求的度数;
(2)设,.若,求m,n满足的等量关系.
【经典例题五 根据平行线性质求角的关系及角的度数】
【例5】(25-26七年级下·陕西西安·月考)在综合与实践课上,老师让同学们以“两条平行线、和一块含角的直角三角尺(,,)的不同方式摆放”为主题,开展数学探究活动.
(1)【操作发现】如图1,三角尺的角的顶点G在上,,则度数为______°;
(2)【探索证明】如图2,小智把三角尺的两个锐角顶点E,G分别放在和上,,试说明:;
(3)【结论应用】如图3,小蕙把三角尺的直角顶点F放在上,角的顶点E在上.若,,请直接写出与的数量关系:______(用含,的式子表示).
1.(25-26七年级下·四川成都·月考)如图,已知,,分别是直线,上一点,点在直线,之间.
(1)如图1,探究,,之间的数量关系(有证明过程)
(2)如图2,延长交于点,连接,恰有,若,的平分线与直线交于点,且,求的度数.
(3)把一副标准三角板如图放置,三角板顶点和顶点重合,且、、、位于同一直线上,将三角板,三角板分别以每秒,每秒绕点和点顺时针旋转,三角板运动20秒后立即以原速返回,设运动时间为,当时求出值.
2.(2026七年级下·江苏·专题练习)直线,一副三角尺,中,,,,
(1)若如图1摆放,当平分时,求证:平分;
(2)如图2,的边在直线上,的顶点D恰好落在直线上,且边与边在同一直线上.
①求的度数;
②将固定,沿着方向平移,使边与直线相交于点G,作和的平分线,,两线相交于点H(图3),直接写出的度数.
3.(25-26七年级下·甘肃天水·期末)【问题背景】
已知,点P为平面内一点,连接、.
【问题再现】
(1)如图1,当点P在平行线、之间时,平分,平分,过点作.若,,求的度数;
【问题推广】
(2)如图2,当点P在的上方时,若,,和的角平分线交于点,过点作.求的度数;(用含、的代数式表示)
【拓展提升】
(3)如图3,当点P在的上方时,点M、F分别在、的延长线上,点H为和的交点,平分,的反向延长线与的角平分线交于点E,过点E作.试说明.
【经典例题六 根据平行线的判定和性质证明】
【例6】(25-26七年级下·山西太原·期末)综合与实践
问题情境:如图,已知直线,将直角三角板(其中,)的顶点,分别放在直线上,点在直线左侧,且在之间.
初步探究:(1)请用等式表示和之间的数量关系,并说明理由;
深入探究:(2)如图,在()的基础上,分别作和的平分线,两线交于点,则的度数为___________.
1.(24-25七年级下·湖北武汉·期中)如图,已知,直线交,于,.
(1)如图1,点在直线与直线之间,证明:;
(2)如图2,点在直线上,位于点右侧,点在直线上,且在直线上方,点在直线与直线之间,,,若,求.
(3)如图3,,点在直线上(在点左侧),点在直线与直线之间,与的角平分线交于点,请直接写出与的数量关系.
2.(24-25七年级下·浙江湖州·期末)如图,、和被所截,已知,平分交于点G.
(1)如图1,,,,试判断与的位置关并说明理由;
(2)如图2,已知.
①若,,求的度数;
②试探索、与之间的数量关系.
3.(24-25七年级下·全国·期末)如图,某段铁路两旁安置了,两盏可旋转探照灯.已知,,为上两点,连接, ,平分交于点,为上一点,连接.
(1)__________;
(2)如图,为上一点,连接.当,时,试说明:;
(3)探照灯,射出的光线在铁路所在平面旋转,探照灯射出的光线从出发以每秒 的速度逆时针转动,探照灯射出的光线从出发以每秒 的速度逆时针转动,转至射线后立即以相同速度回转,若它们同时开始转动,设转动时间为秒,当回到出发时的位置时同时停止转动,则在转动过程中,当与互相平行或垂直时,请直接写出此时的值.
1.(24-25七年级下·全国·课后作业)(1)观察图中的各个角,寻找对顶角(不含平角):
①图①中共有________对对顶角;
②图②中共有________对对顶角;
③图③中共有________对对顶角;
④探究①~③各题中直线条数与对顶角对数之间的关系,若有n条直线相交于一点,则可形成________________对对顶角.
(2)若n条直线两两相交于不同的点时,可形成________________对对顶角.
(3)请你将上述两种情形归纳一下.
2.(24-25七年级下·河南洛阳·期末)阅读下面材料
小聪遇到这样一个问题:如图1,∠AOB=α,请画一个∠AOC,使∠AOC与∠BOC互补.
小聪是这样思考的:首先通过分析明确射线OC在∠AOB的外部,画出示意图,如图2所示:然后通过构造平角找到∠AOC的补角∠COD.
如图3所示:进而分析要使∠AOC与∠BOC互补,则需∠BOC=∠COD.
因此,小聪找到了解决问题的方法:反向延长射线OA得到射线OD,利用量角器画出∠BOD的平分线OC,这样就得到了∠BOC与∠AOC互补.
(1)根据小聪的画法可知,如图3,点O在直线AD上,射线OC平分∠BOD.请说明∠AOC与∠BOC互补的理由;
(2)参考小聪的画法,请在图4中画出一个∠AOH,使∠AOH与∠BOH互余(保留画图痕迹);
(3)已知∠EPQ和∠FPQ互余,射线PM平分∠EPQ,射线PN平分∠FPQ,若∠EPQ=β(45°<β<90°),直接写出锐角∠MPN的度数是 .
3.(25-26七年级下·浙江温州·月考)如图①,某校七年级数学学习小组在课后综合实践活动中,把一个直角三角尺的直角顶点放在两条直线的交点处,且,并使两条直角边落在直线上,将三角形绕着点顺时针旋转.
(1)如图②,若,则 , ;
(2)若射线是的平分线,且.
①若三角形旋转到图③的位置,的度数为多少(用含的式子表示)?
②三角形在旋转过程中,若,直接写出此时的值.
4.(24-25七年级下·全国·单元测试)如图,O,D两点在直线上,在的同侧作直角三角形和射线,使.
(1)分别求的余角和补角的度数;
(2)将绕点O按每秒的速度逆时针方向旋转.
①在旋转一周的过程中,第几秒时,直线恰好平分,则此时直线是否平分?请说明理由
②在旋转一周的过程中,满足在的内部,请探究此时与之间的数量关系,请说明理由.
5.(24-25七年级下·广东茂名·月考)如图,直线AF、DE,射线平分∠ABD交DE于点C.
(1)若∠DBF=54°,求∠2的度数;
(2)若.请说明:AB//CD.
6.(24-25七年级下·福建三明·期中)为了安全起见,在某条河流的两岸各安置了一应旋转探照灯.如图1所示,灯A的光线从开始顺时针旋转至便立即回转,灯的光线从开始顺时针旋转至便立即回转,两灯不停交叉照射巡视.若灯A转动的速度是每秒3度,灯转动的速度是每秒2度.假定这段河流的两岸是平行的,即,且.
(1)求的度数;
(2)如果灯的光线先转动5秒,灯A的光线才开始转动,那么在灯的光线到达之前,灯A转动几秒时,两灯的光束互相平行?
(3)如图2,两灯同时转动,在灯A的光线到达之前,若两灯射出的光束交于点,过作,交于点,则在转动过程中,探究与的数量关系是否发生变化?若不变,请用等式表示出它们之间的数量关系;若改变,请说明理由.
7.(25-26七年级下·海南海口·期末)综合与探究
如图,,点P,Q为直线,上两定点,.
(1)如图1,当N点在左侧时,,,满足数量关系为 ;
(2)若平分,平分,.
①如图2,点N在左侧时,求的角度;
②如图3,点N在右侧,求的角度;
(3)如图4,平分,平分,,点N在右侧,若与的角平分线交于点,与的角平分线交于点;依次类推,则 .(直接写出结果)
8.(25-26七年级下·福建泉州·期末)【实验探究】在平面内,平行线的性质与角平分线的结合会产生丰富的角度关系.现有实验器材:直尺(用于画平行线)、量角器、铅笔、白纸.
如图,直线的角平分线交于点.
探究(1)初步观察与推理
用量角器测量和的度数,你发现这两个角相等吗?请说明理由.
探究(2)角度倍数关系的计算
若测量得,请结合平行线的性质,求出的度数.
探究(3)动点角度的分析
点为射线上一点,连接.若测,且,求的度数.
9.(25-26七年级下·浙江金华·月考)已知,点、分别在直线、上,点在、之间,连接、,.
(1)如图1,若,直接写出的度数;
(2)如图2,点是上方一点,连接、,与交于点,,,,求的度数;结果可用含的式子表示
(3)如图,点是下方一点,连接、,若的延长线是的三等分线,平分交于点,,求的度数.
10.(24-25七年级下·全国·课后作业)下图所示的是一种躺椅的简化结构示意图,扶手AB与底座CD都平行于地面,靠背DM与前支架OE平行,前支架OE与后支架OF分别与CD交于点G,D,AB与DM交于点N.当,时,人躺着最舒服.求此时扶手AB与前支架OE的夹角和扶手AB与靠背DM的夹角的度数.
11.(23-24七年级下·辽宁沈阳·月考)为保证安全,某两段铁路,两旁安置了两座可旋转探照灯,,探照灯的光线可看作射线.如图,灯的光线从射线开始,绕点顺时针旋转至射线上便立即回转,灯的光线从射线开始,绕点顺时针旋转至射线便立即回转,两灯不停交叉照射巡视.已知,连接.
(1)若,求的度数;
(2)若灯的光线先转动,每秒转动,秒后灯的光线才开始转动,每秒转动,在灯的光线第一次到达之前,灯的光线转动________秒时,两灯的光线互相平行.
12.(25-26七年级下·福建莆田·月考)在数学活动课上,同学们以“一个60°的直角三角尺和两条平行线”为背景开展数学活动.如图,已知两直线,,且和直角三角形,,.
(1)在图1中,,求的度数;
(2)如图2,在探究过程中组同学把图1中的直线向上平移,始终保持与线段(不含端点)有交点且.并把的位置改变,请探究此时与间的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,组同学改变三角尺的位置,将直角三角尺的一边放在直线上,另一边在直线的下方.过点作射线,使,将图3中三角尺绕点以每秒10°的速度沿逆时针方向旋转一周,设旋转时间为秒.当时,在旋转的过程中与始终满足关系(,为常数),求的值.
13.(25-26七年级下·广东茂名·期末)如图,在三角形中,点D、F在边上,点E在边上,点G在边上,与的延长线交于点H,,.
(1)求证:;
(2)若,且,求的度数.
14.(24-25七年级下·湖南长沙·期末)如图,,定点,分别在直线,上,平行线,之间有一动点.
(1)如图1,试问,,满足怎样的数量关系?请直接写出结论;
(2)如图2,试问,,满足怎样的数量关系?并说明理由;
(3)若,和的角平分线交于点,请直接写出的度数.
15.(24-25七年级下·浙江湖州·期末)如图,直线MN//PQ,将一副三角板中的两块直角三角板如图1放置,∠ACB=∠EDF=90°,∠ABC=∠BAC=45°,∠DFE=30°,∠DEF=60°,此时点A与点E重合.
(1)对于图1,固定△ABC的位置不变,将△DEF绕点E按顺时针方向进行旋转,旋转至DE与BC首次平行,如图2所示,求此时∠FAC的度数.
(2)对于图1,固定△ABC的位置不变,将△DEF沿AC方向平移至点F正好落在直线MN上,再将△DEF绕点F按顺时针方向进行旋转,如图3所示.
①若边EF与边BC交于点G,试判断∠BGF﹣∠EFN的值是否为定值,若是定值,则求出该定值,若不是定值,请说明理由;
②对于图3,固定△ABC的位置不变,将△DEF绕点F顺时针方向以每秒10°的速度进行旋转,当EF与直线MN首次重合时停止运动当经过t秒时,线段DE与△ABC的一条边平行,求满足条件的t的值.
学科网(北京)股份有限公司
$
专题2.5 相交线与平行线常考几何模型专训
(6大题型+15道拓展培优题)
题型一 与余角、补角有关的计算
题型二 与垂线有关的计算
题型三 直线平行的条件
题型四 平行线的性质
题型五 根据平行线性质求角的关系及角的度数
题型六 根据平行线的判定和性质证明
【经典例题一 与余角、补角有关的计算】
【例1】(24-25七年级下·甘肃临夏·期中)如图,直线与相交于点O,于O,平分,,求,的度数.
【答案】,
【分析】利用垂直定义和余角性质求得,再利用对顶角相等可求得;再利用角平分线的定义可得,进而可求解.
【详解】解:∵,,
∴,则,
∴;
∵平分,
∴,
∴.
1.(25-26七年级下·陕西榆林·月考)如图,和都是直角.
(1)如果,那么的度数为 °.
(2)找出图中相等的角.如果,它们还会相等吗?
(3)若的度数越来越小,则的度数将如何变化?
【答案】(1)151;
(2)相等的角有,;当时,它们仍然相等;
(3)的度数会越来越大.
【分析】(1)利用直角的度数减去的度数求出的度数,再将与直角的度数相加,通过角的和差求出的度数;
(2)先根据直角的定义直接得到与相等,再利用角的和差得出和均为的余角,结合同角的余角相等的性质,判断即使的度数改变,这些角仍保持相等;
(3)先通过角的和差推导出与的数量关系式,再根据该关系式分析当度数越来越小时,的度数变化情况.
【详解】(1)解:∵和都是直角,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:相等的角有,,
∵,
∴,
∴,
即使,和仍然是的余角,
根据同角的余角相等,它们仍然相等,和始终是直角,也仍然相等;
(3)解:由,
可知当的度数越来越小时,的度数会越来越大.
2.(25-26七年级下·北京·期末)设,,若满足或,则称和互为“半余角”.
(1)已知是的角平分线,且和互为“半余角”,则______度;
(2)如图1,若,,且和互为“半余角”,求的度数;
(3)如图2,,是一条射线,作和的角分线,若和互为“半余角”,直接写出的所有可能值.
【答案】(1)120
(2)或
(3)的值为或或
【分析】(1)由角平分线得,代入“半余角”两种情况,均解得,故;
(2)代入验证“半余角”,仅有解,再分在内、外,得或;
(3)设,,由平分,平分,得,,分当点D在直线上面,时,,当点D在直线上面,时,,当点D在直线下面,时,,当点D在直线下面,时,,根据与互为“半余角”,有当时,当时,解答.
【详解】(1)解:已知平分,
∴,且
根据“半余角”定义,有两种情况:
当,
代入,
得,
解得,
则;
当,
代入,
得,
解得,
则
(2)解:已知,,
分两种“半余角”情况讨论:
当时:
则,
解得,舍去;
当时:
则,
解得.
再根据的位置分两种子情况:
若在内部,
则;
若在外部,
则.
∴综上的度数为或.
(3)解:设,,
∵平分,平分,
∴,,
当点D在直线上面,时,,
由,
得,
∴,
∴,
∵与互为“半余角”,
∴当时,
则,
解得,
则;
当时,
∴,
解得,
∴;
当点D在直线上面,时,,
,
当时,
则,
结合,
解得,
则,舍去.
当时,
∴,
解得,
∴,舍去;
当点D在直线下面,时,,
,
,
当时,
则,
则,
当时,
∴,
解得,舍去;
当点D在直线下面,时,,
,
,
当时,
则,
则,舍去,
当时,
∴,
解得,舍去;
综上:的值为:或或.
3.(25-26七年级下·河北唐山·期末)已知如图1,,是的平分线.
(1)的度数为_____.
(2)如图2,已知,将与重合,且在内部,作射线平分.求的度数.
(3)将图2中的绕点顺时针旋转得到图3,旋转过程中始终平分.
①通过推理说明与旋转角度之间有怎样的数量关系?
②当与互补时,的值为_____(直接写结果).
【答案】(1)
(2)
(3)①;②
【分析】本题主要考查了几何图形中角的计算,角平分线定义,补角定义,一元一次方程的应用,解题的关键是熟练掌握相关的定义.
(1)根据角平分线定义,进行求解即可;
(2)根据角平分线定义得出,根据,求出结果即可;
(3)①根据旋转和角平分线定义得出,,再根据角度间的关系求出即可;
②根据补角定义列出关于n的方程,解方程即可.
【详解】(1)解:∵,是的平分线,
∴;
(2)解:平分,,
,
,
;
(3)解:①
,
,
;
②∵,,
又∵与互补,
∴,
解得:.
【经典例题二 与垂线有关的计算】
【例2】(2025七年级下·全国·专题练习)小明在做手工时,将一个三角尺的直角顶点放在一条笔直的纸带上,按图1位置摆放,画射线平分.
(1)若,则_________,_______.
(2)由(1)中结论,小明认为,请判断小明的说法是否正确,并说明理由.
(3)将三角尺绕点旋转至如图2的位置,作,其他条件不变,试说明平分.
【答案】(1)70;35
(2)正确;理由见解析
(3)见解析
【分析】本题主要考查角平分线的定义、垂线的定义及角的和差关系,熟练掌握角平分线的定义、垂线的定义及角的和差关系是解题的关键;
(1)由题意易得,然后根据平角的定义及角平分线的定义可进行求解;
(2)由题意易得,,则有,然后问题可求解;
(3)由题意易得,则有,然后问题可求解.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∴;
故答案为70;35;
(2)解:正确.理由如下:由题意知:
,,
平分,
,
.
.
(3)解:∵射线平分,
,
,
,
,
,
平分.
1.(24-25七年级下·河北石家庄·期末)一副直角三角板按如图1所示的方式放置在直线l上,已知AB=160,BC=80,点P以每秒2个单位长度的速度沿A→B→C的路线运动;同时,三角板ADE(含45°)绕点A顺时针旋转,速度为每秒3°,当点P运动至点C时,全部停止运动,设运动时间为t秒.图2是运动过程中某时刻的图形.
(1)当点P到达点B时,△ADE转动了 °.
(2)当0<t<60时,若∠FAE与∠B互为余角,则t= .
(3)在运动过程中,当t= 时,使得AE、AD、AB三条射线中,其中一条是另外两条射线夹角(小于180°)的角平分线.
(4)当△ACP的面积大于△ABC面积的一半,且△ADE的边所在直线与直线AB的夹角为90度时,直接写出:所有满足条件的t的取值之和为 .
【答案】(1)240
(2)10
(3)20或42.5或65
(4)195
【分析】(1)根据点P的运动可求出运动时间,再根据路程=速度×时间可求解;
(2)若∠FAE与∠B互余,则∠FAE=30°,由此可直接得出时间;
(3)分三种情况分类讨论,画出图形列出方程求解即可;
(4)由于三角形有三条边,分三种情况讨论,分别求出t的值,再求和即可.
【详解】(1)解:当点P到达点B时,所用时间t=160÷2=80(s),
此时∠FAE=3°×80=240°,
故答案为:240;
(2)解:当0<t<60时,点P在AB上,
由题意可知∠BAC=30°,∠B=60°,
若∠FAE与∠B互为余角,则∠FAE=30°,
∴t=30°÷3°=10(s),
故答案为:10;
(3)解:根据题意可知,∠EAD=45°,
若AE、AD、AB三条射线中,其中一条是另外两条射线夹角(小于180°)的角平分线,需要分三种情况:
①当射线AD是∠BAE的平分线时,如图1,
此时∠EAD=∠BAD=45°,
∴∠EAF=180°-∠BAC-∠EAD-∠BAD=60°,
此时t=60°÷3°=20(s);
②当射线AB是∠DAE的平分线时,如图2,
此时∠EAB=∠DAB=22.5°,
∴∠EAF=180°-∠BAC-∠BAE=137.5°,
∴t=137.5°÷3°=42.5(s);
③当射线AE是∠BAD的平分线时,如图3,
此时∠DAE=∠BAE=45°,
∴∠EAC=∠BAE-∠BAC=15°,
∴t=(180°+15°)÷3°=65(s),
故答案为:20或42.5或65.
(4)解:当△ACP的面积大于△ABC面积的一半时,点P在与AC平行的△ABC的中位线上方即可,此时t的取值范围为:160÷2÷2<t<(160+80÷2)÷2,
即40<t<100,
∴120°<∠FAE<300°,
根据题意可知,若△ADE的边所在直线与直线AB的夹角为90度,需要分以下三种情况:
①边DE⊥AB时,如图4,
此时∠EAF=150°,
∴t=150°÷3°=50(s);
②边AD⊥AB时,如图5,
此时,射线AE旋转的角度为:150°+90°-45°=195°,
∴t=195°÷3°=65(s);
③边AE⊥AB时,如图6,
此时,旋转角度为:150°+90°=240°,
∴t=240°÷3°=80(s),
∴50+65+80=195(s),
故答案为:195.
【点睛】本题角度的计算,包括垂直的定义,角平分线的定义等,涉及考查几何直观能力,分类讨论的数学思想,进行正确的分类及对t的限制是解题关键.
2.(24-25七年级下·辽宁抚顺·期中)如图,欣欣的弹力球掉到了床下,他借助平面镜反射的原理找到了弹力球的位置.其中是入射光线,是反射光线,法线垂足是点O.射线与水平线的夹角,根据光的反射原理可知:,求的度数.
【答案】
【分析】本题考查了求一个角的余角与补角、垂直、对顶角相等,熟练掌握求一个角的余角与补角的方法是解题关键.先求出,根据垂直的定义可得,结合,从而可得,即可求解,
【详解】解:,
,
,
,
,且,
.
3.(24-25七年级下·福建莆田·期中)如图,直线, 相交于点O,为内部一条射线,且.
(1)若,求的度数.
(2)若,平分,则 是的平分线吗?请说明理由.
(3)若,则是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)是,理由见解析
(3)定值,
【分析】(1)根据对顶角可知,然后根据比例关系即可求解;
(2)结合(1)的结论,求出,然后再求即可判断;
(3)设未知数,列方程,根据等量关系即可求解.
本题考查了角度的和差倍分关系,角平分线的定义,关键是掌握对顶角相等,角平分线的意义,用代数式表示角的和差倍分关系是解题关键.
【详解】(1)解:,,
,
∵,
;
故答案为:.
(2)解:由(1)知当,,
,
∵平分,
,
,
是的平分线.
(3)解:设,则,
∵,
,
,
,
,
.
故答案为:定值,
【经典例题三 直线平行的条件】
【例3】(24-25七年级下·湖北武汉·期末)如图,直线与被直线所截,分别交于点P、O,且分别平分和,.
(1)求证:;
(2)若,求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了平行线的判定、对顶角的性质、同角的余角相等、角平分线的定义等知识点,根据题目的已知条件并结合图形进行分析是解题的关键.
(1)先利用角平分线的定义可得,从而利用平角定义可得,然后利用同角的余角相等可得,再利用平行线的判定即可得到结论;
(2)设,则,根据,求出,得到,由即可解答.
【详解】(1)证明:,分别平分和,
,,
,
,
,
,
,
;
(2)解:设,则,
,
,
解得,
,
.
1.(23-24七年级下·广东佛山·月考)已知直线,被直线所截.
(1)如图①,平分,平分(平分的是一对同位角),则与满足________时,;
(2)如图②,平分,平分(平分的是一对内错角),则与满足________时,;
(3)【拓展设问】如图③,平分,平分(平分的是一对同旁内角),则与满足什么条件时,?为什么?
【答案】(1)
(2)
(3) 见解析
【分析】(1)根据角平分线定义得出,,,当时,求出,根据平行线的判定推出即可;
(2)根据角平分线定义得出,,,当时,求出,根据平行线的判定推出即可;
(3)根据角平分线定义得出,,,当时,求出,根据平行线的判定推出即可.
【详解】(1)解:.
与满足时,,
理由如下:
平分,平分,
,,
,
,
;
(2)解:.
与满足时,,
理由如下:
平分,平分,
,,
,
,
.
(3)解:与满足时,.
理由如下:
平分,平分,
,.
,
,
.
【点睛】本题考查了平行线的判定,角平分线定义的应用,解题的关键是掌握平行线的判定定理:①同位角相等,两直线平行;②内错角相等,两直线平行;③同旁内角互补,两直线平行.
2.(24-25七年级下·全国·课后作业)如图,AB与CD相交于点O,OA平分,.判断CB与EO的位置关系,并说明理由.
【答案】.理由见解析
【分析】本题考查了角平分线的定义,平行线的判定,熟知同位角相等,两直线平行是解题的关键.
由角平分线的定义得,结合对顶角的性质可证,从而可得.
【详解】解:.
理由:平分,
.
,
.
又,
,
.
3.(2025七年级下·全国·专题练习)如图,O是直线上的点,在同一直线上,且分别是和的平分线,,垂足为D.
(1)试判断与的位置关系,并说明理由;
(2)若,与是否平行?请说明理由.
【答案】(1),理由见解析
(2),理由见解析
【分析】本题考查了平行线的判定、角平分线的定义、垂直等知识,熟练掌握平行线的判定是解题关键.
(1)根据角平分线的定义可得,从而可得,由此即可得;
(2)先根据角的和差可得,从而可得,再根据平行线的判定即可得.
【详解】(1)解:,理由如下:
∵分别是和的平分线,
∴.
∵,
∴,即,
∴.
(2)解:,理由如下:
由(1)已得:,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
【经典例题四 平行线的性质】
【例4】(24-25七年级下·河南周口·期中)如图所示的图形是由和长方形拼成的,在中,,,点A在长方形的边上,与相交于点,与相交于点.
(1)如图1,当时, ; .
(2)如图2,当与不垂直时,猜想与的数量关系,并说明理由.
【答案】(1);;
(2),理由见解析
【分析】(1)过点作,根据垂线的性质,得到,进而得到,,然后利用平行线的性质,求出的度数即可;
(2)过点作,得到,进而得到,再利用平行线和对顶角的性质,得到,即可得出与的数量关系.
【详解】(1)解:如图,过点作,
,
,
,
,,
,,
长方形,
,
,
故答案为:;;
;
(2)解:,理由如下:
如图,过点作,
,
,,,,
,
长方形,
,
,
,
,
.
.
【点睛】本题考查了平行线的判定和性质,垂线的定义,对顶角,余角,解题关键是掌握两直线平行,同位角相等,内错角相等,同旁内角互补.
1.(24-25七年级下·河南许昌·期末)如图,,的平分线交于点G.
(1)试说明:;
(2)如图,线段上有一点P,满足,过点A作交于点H.
①若,试判断与的位置关系,并说明理由;
②在①的条件下,在射线上取一点M,使得,直线交直线于点Q,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)①,理由见解析;②或
【分析】本题考查平行线的判定与性质,角平分线的定义,几何图形中角度的计算,熟练掌握以上知识点,作出合适的辅助线是解题的关键.
(1)根据平行线的性质几何角平分线的定义即可说明结论;
(2)①,则,,,根据平行线的性质可得,再根据角平分线的定义得到,由(1)可知,最后根据,推出,进而得到,即可得到结论;②由①得,求出,过点M作,则,然后分当点M在线段上时,当点M在线段的延长线上时,分情况分别求得即可得到结论.
【详解】(1)解:,
,
又平分,
,
.
(2)解:①,理由如下:
设,
,,
,,,
,
,
,
又平分,
,
由(1)可知,,
,
,
,
,
.
②同①设,则,
,
过点M作,则,
当点M在线段上时,如图所示,
,
,
,
,
,
,
;
当点M在线段的延长线上时,如图所示,
,
,
,
,
,
,
综上所述,的值为或.
2.(24-25七年级下·全国·单元测试)如图1,已知,点为平面内一点,于点,于点.
(1)求证:;
(2)如图2,平分,平分,分别交直线于点,连接,若,,求的度数.
【答案】(1)见解析;
(2).
【分析】(1)根据平行线的性质可得角相等,再利用余角的性质即可到结论;
(2)根据平行线的性质,角平分线的定义,邻角互补,余角的性质即可求得的度数.
【详解】(1)证明:延长,交于点,如图:
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(2)解:延长,交于点,延长到点,如图,
设,
∵
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了余角的性质,平行线的性质,角平分线的定义,邻角互补等相关知识点,熟练掌握余角的性质,角平分线的定义是解题的关键.
3.(24-25七年级下·浙江杭州·期末)如图,直线分别交直线于点G,H,射线分别在和的内部,且.
(1)若和互补.
①求的度数;
②当,且时,求的度数;
(2)设,.若,求m,n满足的等量关系.
【答案】(1)①;②
(2)
【分析】(1)①根据和互补,,即可求解;②先求出,由平行线的性质可得,再结合①中结论可得的度数;
(2)设,可得,,再结合即可求解.
【详解】(1)解:①和互补,
.
,
,
;
②由①得,
,
,
又,
,
.
,
,
;
(2)解:,
.
设,
,,
,
,
又,
,
,
,
即m,n满足的等量关系为.
【点睛】本题考查平行线的性质,角的和差关系,互补角的关系等,解题的关键是掌握平行线的性质.
【经典例题五 根据平行线性质求角的关系及角的度数】
【例5】(25-26七年级下·陕西西安·月考)在综合与实践课上,老师让同学们以“两条平行线、和一块含角的直角三角尺(,,)的不同方式摆放”为主题,开展数学探究活动.
(1)【操作发现】如图1,三角尺的角的顶点G在上,,则度数为______°;
(2)【探索证明】如图2,小智把三角尺的两个锐角顶点E,G分别放在和上,,试说明:;
(3)【结论应用】如图3,小蕙把三角尺的直角顶点F放在上,角的顶点E在上.若,,请直接写出与的数量关系:______(用含,的式子表示).
【答案】(1)70
(2)见解析
(3)
【分析】(1)根据平行线的性质得到,根据角的和差得到,即可求解;
(2)过点作,则,因此;
(3)根据角的和差得到,根据平行线的性质得到,由即可求解.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵,
∴.
(2)解:如图,过点作,
,
,
,,
.
(3)解:∵,,
∴,
,
,
∵,,,
∴,
∴.
1.(25-26七年级下·四川成都·月考)如图,已知,,分别是直线,上一点,点在直线,之间.
(1)如图1,探究,,之间的数量关系(有证明过程)
(2)如图2,延长交于点,连接,恰有,若,的平分线与直线交于点,且,求的度数.
(3)把一副标准三角板如图放置,三角板顶点和顶点重合,且、、、位于同一直线上,将三角板,三角板分别以每秒,每秒绕点和点顺时针旋转,三角板运动20秒后立即以原速返回,设运动时间为,当时求出值.
【答案】(1),理由见解析
(2)
(3)或或
【分析】(1)过点作直线,利用平行线的性质求解;
(2)设,则可得,列方程求得,根据平行线的性质可得,再利用平行线的性质求得即可;
(3)分类讨论,画出图形,利用平行线的性质,逐一列方程求解即可.
【详解】(1)解:,证明如下:
如图,过点作直线,
,
,
,
.
,
;
(2)解:设,
则,
,
,
(对顶角相等),
,
解得,
,
,
,
,
如图,过点作,
,
,
,
,
,
的平分线与直线交于点,
,
,
,
(3)解:如图,过点作,过点作,过点作,
当时,延长交于点,
根据题意可得,,
,
,
,
,
,
可得,
解得;
当时,延长交于点,
此时,,
,
,
,
,
,
可得,
解得;
当时,延长交于点,
此时,,
,
,
,
,
,
,
可得,
解得;
综上,当时,或或.
2.(2026七年级下·江苏·专题练习)直线,一副三角尺,中,,,,
(1)若如图1摆放,当平分时,求证:平分;
(2)如图2,的边在直线上,的顶点D恰好落在直线上,且边与边在同一直线上.
①求的度数;
②将固定,沿着方向平移,使边与直线相交于点G,作和的平分线,,两线相交于点H(图3),直接写出的度数.
【答案】(1)见解析
(2)①;②
【分析】(1)运用角平分线定义及平行线性质即可证得结论;
(2)②如图,过E作,运用平行线判定与性质即可得出答案;②如图,分别过点F、H作,,运用平行线判定与性质和角平分线定义即可得出答案.
【详解】(1)证明:在中,,,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴平分;
(2)解:①如图,过E作,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴;
②如图,分别过点F,H作,,
∴,,
∵,,,
∴,
∴,,
∵和的角平分线,,两线相交于点H,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
,
∴,
∴.
3.(25-26七年级下·甘肃天水·期末)【问题背景】
已知,点P为平面内一点,连接、.
【问题再现】
(1)如图1,当点P在平行线、之间时,平分,平分,过点作.若,,求的度数;
【问题推广】
(2)如图2,当点P在的上方时,若,,和的角平分线交于点,过点作.求的度数;(用含、的代数式表示)
【拓展提升】
(3)如图3,当点P在的上方时,点M、F分别在、的延长线上,点H为和的交点,平分,的反向延长线与的角平分线交于点E,过点E作.试说明.
【答案】(1);(2)(3)见解析
【分析】本题考查了平行线性质与判定,角平分线的定义,角的和差,掌握相关知识点是解题的关键.
(1)根据平行线的判定可知,利用平行线的性质可证,,再根据角之间的位置关系可得;
(2)先推导出,得到,,继而证明,,则,即可解答.
(3)先推导出,,得到, 继而推导出,,代入计算即可解答.
【详解】解:(1)如图1,
,,
∴,
,,
平分,平分,
,,
,,
,,
,,
;
(2)如下图所示,
,,
∴,
,,
和分别是和的角平分线,
,,
,,
.
(3)如图
,,
,,
,,
,(2小题的结论)
平分,平分,
,,
即.
【经典例题六 根据平行线的判定和性质证明】
【例6】(25-26七年级下·山西太原·期末)综合与实践
问题情境:如图,已知直线,将直角三角板(其中,)的顶点,分别放在直线上,点在直线左侧,且在之间.
初步探究:(1)请用等式表示和之间的数量关系,并说明理由;
深入探究:(2)如图,在()的基础上,分别作和的平分线,两线交于点,则的度数为___________.
【答案】(),理由见解析;().
【分析】本题考查了平行线的判定与性质,角平分线定义,平行公理推论,掌握知识点的应用是解题的关键.
()过作,则有,所以,,然后通过角度和差即可求解;
()过作,则有,所以,,则有,又平分,平分,则,,根据平行线的性质可得,从而得,则,从而求解.
【详解】解:(),理由,
如图,过作,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴;
()如图,过作,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∵平分,平分,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
1.(24-25七年级下·湖北武汉·期中)如图,已知,直线交,于,.
(1)如图1,点在直线与直线之间,证明:;
(2)如图2,点在直线上,位于点右侧,点在直线上,且在直线上方,点在直线与直线之间,,,若,求.
(3)如图3,,点在直线上(在点左侧),点在直线与直线之间,与的角平分线交于点,请直接写出与的数量关系.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)或或
【分析】本题考查了平行线的性质求角度,角平分线的定义,熟练掌握平行线的性质是解题的关键;
(1)过点作,进而得出,则,即可得证;
(2)过点作,设,,根据平行线的性质可得,,根据可得,由(1)可得,根据已知即可得出,进而即可求解;
(3)根据平行线的性质可得,,设,根据角平分线的定义可得,分三种情况讨论,结合(1)的结论,即可求解.
【详解】(1)证明:如图所示,过点作
∴
∵
∴
∴
∴
(2)解:如图所示,过点作,
设,
∵
∴
设
∵,
∴,
∴,
∴
∵
∴
由(1)可得
∵
∴
∴
∴
(3)解:∵,
∴,
设
∵与的角平分线交于点,
设
如图所示,
∵
由(1)可得,
∴
;
如图所示,
由(1)可得,
∴
如图所示,
由(1)可得,
∴
综上所述,或或
2.(24-25七年级下·浙江湖州·期末)如图,、和被所截,已知,平分交于点G.
(1)如图1,,,,试判断与的位置关并说明理由;
(2)如图2,已知.
①若,,求的度数;
②试探索、与之间的数量关系.
【答案】(1),理由见解析;
(2)①;②.
【分析】(1)由可得,则可得,进而可得,.由角平分线的定义可得,进而可得,由可得.
(2)①由可得,则可得,.由角平分线的定义可得,则可得,由,,可得,,则可得.
②由可得,则可得,由角平分线的定义可得,进而可得,由,可得.
【详解】(1)解:,理由如下:
,
,
,
,
,
,
,
平分,
,
,
又,
,
.
(2)①解:,
,
,
,
,
平分,
,
,
,,
,
,
.
②证明:,
,
,
平分,
,
,
,,
,
,
.
【点睛】本题主要考查了平行线的判定和性质,角平分线的定义,以及角的和差的计算.熟练掌握以上知识及数形结合的思想是解题的关键.
3.(24-25七年级下·全国·期末)如图,某段铁路两旁安置了,两盏可旋转探照灯.已知,,为上两点,连接, ,平分交于点,为上一点,连接.
(1)__________;
(2)如图,为上一点,连接.当,时,试说明:;
(3)探照灯,射出的光线在铁路所在平面旋转,探照灯射出的光线从出发以每秒 的速度逆时针转动,探照灯射出的光线从出发以每秒 的速度逆时针转动,转至射线后立即以相同速度回转,若它们同时开始转动,设转动时间为秒,当回到出发时的位置时同时停止转动,则在转动过程中,当与互相平行或垂直时,请直接写出此时的值.
【答案】(1);
(2)证明见解析;
(3)或或或或.
【分析】()利用平行线的性质和角平分线的性质解答即可;
()由可得,再利用平行线的性质可得,即可求证;
()分五种情况画图,列出关于的式子即可解答即可求解;
本题考查了平行线的性质和判定,角平分线的性质,一元一次方程的应用,运用分类讨论思想解答是解题的关键.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴;
(3)解:,当时,则,如图,
∵,
∴,
∴,
由题意得,,,
∴,
∴;
当时,则,如图,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
若转射线后回旋,
当时,则,如图,
∵,
.
,
.
.
当时,则,如图,
由题意得,, ,
∴,
∴
∴;
当时,,如图,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
综上,的值为或或或或.
1.(24-25七年级下·全国·课后作业)(1)观察图中的各个角,寻找对顶角(不含平角):
①图①中共有________对对顶角;
②图②中共有________对对顶角;
③图③中共有________对对顶角;
④探究①~③各题中直线条数与对顶角对数之间的关系,若有n条直线相交于一点,则可形成________________对对顶角.
(2)若n条直线两两相交于不同的点时,可形成________________对对顶角.
(3)请你将上述两种情形归纳一下.
【答案】(1)①2 ②6 ③12 ④(2)(3)归纳结论:n条直线相交于一点或两两相交于不同的点时,共形成对对顶角.
【分析】(1)根据对顶角定义,认真观察图①②③,求出答案即可,根据①②③对顶角的个数进行探究即可;
(2)依据规律可以推测出若有条直线相交于一点,则可形成对对顶角;
(3)根据(1)(2)得到的结论,进行归纳即可.
【详解】解:(1)①图①中对顶角是与,与,共有对对顶角.
②图②中对顶角是与,与,与,与,与,与,共有对对顶角.
③图③中有条直线相交于点,共有对对顶角.
④根据以上总结,2条直线相交于一点,对顶角有(对);
条直线相交于一点,对顶角有(对);
条直线相交于一点,对顶角有(对).
以此类推,条直线相交于一点,可形成的对顶角对数为
.
故答案为:①;②;③;④.
(2)若条直线两两相交于不同的点,则有(个)交点,有对对顶角;
条直线两两相交于不同的点,有(个)交点,有对对顶角;
……;
条直线两两相交于不同的点,有(个)交点,共有对对顶角.
故答案为:.
(3)归纳结论:条直线相交于一点或两两相交于不同的点时,共形成对对顶角.
【点睛】本题考查了对顶角的定义,熟记概念并准确识图,按照一定的顺序计算对顶角的对数是解题的关键.
2.(24-25七年级下·河南洛阳·期末)阅读下面材料
小聪遇到这样一个问题:如图1,∠AOB=α,请画一个∠AOC,使∠AOC与∠BOC互补.
小聪是这样思考的:首先通过分析明确射线OC在∠AOB的外部,画出示意图,如图2所示:然后通过构造平角找到∠AOC的补角∠COD.
如图3所示:进而分析要使∠AOC与∠BOC互补,则需∠BOC=∠COD.
因此,小聪找到了解决问题的方法:反向延长射线OA得到射线OD,利用量角器画出∠BOD的平分线OC,这样就得到了∠BOC与∠AOC互补.
(1)根据小聪的画法可知,如图3,点O在直线AD上,射线OC平分∠BOD.请说明∠AOC与∠BOC互补的理由;
(2)参考小聪的画法,请在图4中画出一个∠AOH,使∠AOH与∠BOH互余(保留画图痕迹);
(3)已知∠EPQ和∠FPQ互余,射线PM平分∠EPQ,射线PN平分∠FPQ,若∠EPQ=β(45°<β<90°),直接写出锐角∠MPN的度数是 .
【答案】(1)理由见解析
(2)见解析
(3)45°或|β﹣45°|
【分析】(1)根据角平分线的定义可得∠BOC=∠COD,根据等角的补角相等即可求得答案;
(2)先通过分析明确射线在的外部,作(或)的垂线,再利用量角器画出(或)的平分线即可得;
【详解】(1)如图3中,∵OC平分∠BOD,
∴∠BOC=∠COD,
∵∠AOC+∠COD=180°,
∴∠AOC+∠BOC=180°,
即∠AOC与∠BOC互补;
(2)与互余,
,
,
射线在的外部,
先作(或)的垂线,再利用量角器画出(或)的平分线,如图所示:
或
(3)如图,
∵PM平分∠EPQ,PN平分∠FPQ,
∴∠MPQ=∠EPQ,∠NPQ=∠FPQ,
∵∠MPN=∠MPQ+∠NPQ
=∠EPQ+∠FPQ
=∠EPF,
∵∠EPQ和∠FPQ互余,
∴∠EPQ+∠FPQ=90°,
即∠EPF=90°,
∴∠MPN=45°;
如图:
∵PM平分∠EPQ,PN平分∠FPQ,
∴∠MPQ=∠EPQ,∠NPQ=∠FPQ,
∵∠MPN=|∠MPQ﹣∠NPQ|=|∠EPQ﹣∠FPQ|,
∵∠EPQ和∠FPQ互余,∠EPQ=β,
∴∠FPQ=90°﹣β,
∴∠MPN=|β﹣∠(90°﹣β)|=|β﹣45°|,
故答案为:45°或|β﹣45°|.
【点睛】本题考查了画垂线和角平分线、与角平分线有关的计算,较难的是题(3),正确分两种情况讨论是解题关键.
3.(25-26七年级下·浙江温州·月考)如图①,某校七年级数学学习小组在课后综合实践活动中,把一个直角三角尺的直角顶点放在两条直线的交点处,且,并使两条直角边落在直线上,将三角形绕着点顺时针旋转.
(1)如图②,若,则 , ;
(2)若射线是的平分线,且.
①若三角形旋转到图③的位置,的度数为多少(用含的式子表示)?
②三角形在旋转过程中,若,直接写出此时的值.
【答案】(1);
(2)①;②或
【分析】本题主要考查了相交线、垂直的定义、角的运算和角平分线以及角的和差关系.
(1)根据角的和差关系和垂直的性质求解;
(2)①利用角平分线的定义和角的和差运算即可求解;
②分两种情况:当旋转到左侧时,当旋转到右侧时,分别画出图形,利用角平分线的定义、角的和差以及方程思想求解即可.
【详解】(1),
,
,
,
,,
,
故答案为;;
(2)①,,
,
射线是的平分线,
,
,
,
,
故答案为.
②当旋转到左侧时,如图:
是的平分线,
,
,
,
,
,
,
;.
当旋转到右侧时,如图:
设,则,
,
是的平分线,
,
,
,
解得,
,
,
综上,的值为或.
4.(24-25七年级下·全国·单元测试)如图,O,D两点在直线上,在的同侧作直角三角形和射线,使.
(1)分别求的余角和补角的度数;
(2)将绕点O按每秒的速度逆时针方向旋转.
①在旋转一周的过程中,第几秒时,直线恰好平分,则此时直线是否平分?请说明理由
②在旋转一周的过程中,满足在的内部,请探究此时与之间的数量关系,请说明理由.
【答案】(1)的余角和补角分别为
(2)①第15秒或51秒时直线恰好平分,此时直线平分,理由见详解;
②或,理由见详解
【分析】(1)根据余角和补角的定义可以解答;
(2)①求出和旋转角,得,即可得出答案;
②根据旋转过程中旋转角相等得:,由角的和与差列等式:,代入可得结论.
【详解】(1)解:,
的余角的度数是,补角的度数是;
(2)解:①有两种情况:
如图1,当在的下方时,
恰好平分,,
,
未旋转之前,,则未旋转之前,
旋转角,(秒,即在旋转一周的过程中,第15秒时,直线恰好平分,
,
,
∴,
平分;
当在的上方时,过点O作的垂线,
此时,
∴,
∴旋转角:,(秒,即在旋转一周的过程中,第51秒时,直线恰好平分,
∵,
∴,
而,
∴,
∴直线平分;
综上,在旋转一周的过程中,第15秒或51秒时,直线恰好平分,则此时直线平分;
②有两种情况:
当在的下方时,有,理由是:
如图2,在的内部,
,
,
,
,
.
当在的上方时,有,理由是:
如图3,在的内部,
,
.
【点睛】本题考查了角平分线定义和角的计算,涉及垂直的定义,邻补角,对顶角等知识点,能根据图形和已知求出各个角的度数是解此题的关键.
5.(24-25七年级下·广东茂名·月考)如图,直线AF、DE,射线平分∠ABD交DE于点C.
(1)若∠DBF=54°,求∠2的度数;
(2)若.请说明:AB//CD.
【答案】(1)∠2=63°
(2)见解析
【分析】(1)根据∠DBF=54°,∠ABD+∠DBF=180°,得到∠ABD=126°,根据平分得到∠2=×126°=63°;
(2)根据平分,得到,根据,得到 ,推出.
【详解】(1)(1)∵∠DBF=54°,∠ABD+∠DBF=180°
∴∠ABD=126°
∵平分
∴∠2=×126°=63°;
(2)(2)∵平分
∴
∵
且
∴
∴.
【点睛】本题考查了邻补角性质,角平分线性质,对顶角性质,平行线的判定定理,熟练掌握邻补角的和等于180°,角平分线把一个角分成两个相等的角,对顶角相等,同旁内角互补两直线平行,是解决此题的关键.
6.(24-25七年级下·福建三明·期中)为了安全起见,在某条河流的两岸各安置了一应旋转探照灯.如图1所示,灯A的光线从开始顺时针旋转至便立即回转,灯的光线从开始顺时针旋转至便立即回转,两灯不停交叉照射巡视.若灯A转动的速度是每秒3度,灯转动的速度是每秒2度.假定这段河流的两岸是平行的,即,且.
(1)求的度数;
(2)如果灯的光线先转动5秒,灯A的光线才开始转动,那么在灯的光线到达之前,灯A转动几秒时,两灯的光束互相平行?
(3)如图2,两灯同时转动,在灯A的光线到达之前,若两灯射出的光束交于点,过作,交于点,则在转动过程中,探究与的数量关系是否发生变化?若不变,请用等式表示出它们之间的数量关系;若改变,请说明理由.
【答案】(1)
(2)秒或秒
(3)和关系不会变化,
【分析】(1)根据,,即可得到的度数,再根据求得;
(2)设A灯转动t秒,两灯的光束互相平行,根据和两种情况展开 讨论,当根据平行直线的性质得到;当得到,分别建立方程,解方程即可得到答案;
(3)设灯A射线转动时间为t秒,得到,从而得到,根据推算出,最后推算出.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴;
(2)解:设A灯转动t秒,两灯的光束互相平行,
当时,灯光A转值C处,灯光B转值D处,如图1,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
解得;
当时,如图2,
∵,
∴,
∵,
∴
∴,
∴,
解得,
综上所述,当秒或秒时,两灯的光束互相平行;
(3)解:和关系不会变化.
理由:设灯A射线转动时间为t秒,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
即,
∴和关系不会变化.
【点睛】本题主要考查了平行线的性质以及角的关系的运用,解决问题的关键是运用分类思想进行求解,解题时注意:两直线平行,内错角相等;两直线平行,同旁内角互补.
7.(25-26七年级下·海南海口·期末)综合与探究
如图,,点P,Q为直线,上两定点,.
(1)如图1,当N点在左侧时,,,满足数量关系为 ;
(2)若平分,平分,.
①如图2,点N在左侧时,求的角度;
②如图3,点N在右侧,求的角度;
(3)如图4,平分,平分,,点N在右侧,若与的角平分线交于点,与的角平分线交于点;依次类推,则 .(直接写出结果)
【答案】(1)
(2)①;②;
(3)
【分析】(1)根据平行线的性质与判定即可求解;
(2)①根据(1)的结论,结合角平分线的定义可得;②点在右侧时,过点作,则,可得;
(3)根据(2)的结论,分别写出前几个角的度数,找到规律即可求解.
【详解】(1)解:如图,过点作,
,
,
,
,
,
,
故答案为:;
(2)解:①当点在左侧时,由(1)可得,,
平分,平分,
,,
,
;
②如图,点在右侧时,过点作,则,
,,
,
,
,
平分,平分,
,,
;
(3)解:依题意由(2)②可知,,,
,
由(2)①可知,
;
同理可得,
……,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查了平行线的性质与判定,角平分线的定义,数形结合是解题的关键.
8.(25-26七年级下·福建泉州·期末)【实验探究】在平面内,平行线的性质与角平分线的结合会产生丰富的角度关系.现有实验器材:直尺(用于画平行线)、量角器、铅笔、白纸.
如图,直线的角平分线交于点.
探究(1)初步观察与推理
用量角器测量和的度数,你发现这两个角相等吗?请说明理由.
探究(2)角度倍数关系的计算
若测量得,请结合平行线的性质,求出的度数.
探究(3)动点角度的分析
点为射线上一点,连接.若测,且,求的度数.
【答案】(1)与相等,理由见解析;(2);(3)或
【分析】此题主要考查了平行线的性质,准确识图,熟练掌握平行线的性质,角的计算是解决问题的关键,分类讨论是解决问题的难点,也是易错点.
(1)根据角平分线得,再根据得,由此可得出结论;
(2)设,则,由(1)可知,根据得,然后根据得,由此解出即可得出的度数;
(3)设,则,分两种情况讨论如下:①当点Q在线段上时,证明, ,根据得,则,再根据平行线的性质得,由此解出即可得出的度数;②当点Q在线段的延长线上时,过点Q作交于R,证明,,则,进而得,由此解出即可得出的度数;综上所述即可得出答案.
【详解】(1)解:与相等,理由如下:
∵是的平分线,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:设,
∴,
由(1)可知:,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
即,
解得:,
∴;
(3)解:设,
∵,
∴,
∵点Q为射线上一点,
∴有以下两种情况:
①当点Q在线段上时,如图1所示:
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵是的平分线,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
即,
解得:,
即;
②当点Q在线段的延长线上时,
过点Q作交于R,如图2所示:
∵,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵是的平分线,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
即,
解得:,
∴,
综上所述:的度数为或.
9.(25-26七年级下·浙江金华·月考)已知,点、分别在直线、上,点在、之间,连接、,.
(1)如图1,若,直接写出的度数;
(2)如图2,点是上方一点,连接、,与交于点,,,,求的度数;结果可用含的式子表示
(3)如图,点是下方一点,连接、,若的延长线是的三等分线,平分交于点,,求的度数.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】1)过点作,得到,根据平行线的性质和角的和差关系进行求解即可;
(2)过点作,则:,根据平行线的性质和角的和差关系进行求解即可;
(3)过点作,得到,利用平行线的性质结合角的和差和数量关系,分2种情况讨论求解即可.
【详解】(1)解:过点作,
∵,
∴,
∴,,
∴;
∵,
∴;
(2)解:过点作,
∵,
∴,
∴,
由(1)知:,
∵,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
∴,
∴;
(3)解:过点作,
∵,
∴,
∴,,
∵平分,
∴,
∵是的三等分线,分两种情况:
①当时,如图所示:
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
又由(1)知:,
∴,
∴,
∴;
②当时,如图所示:
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴;
综上:或.
10.(24-25七年级下·全国·课后作业)下图所示的是一种躺椅的简化结构示意图,扶手AB与底座CD都平行于地面,靠背DM与前支架OE平行,前支架OE与后支架OF分别与CD交于点G,D,AB与DM交于点N.当,时,人躺着最舒服.求此时扶手AB与前支架OE的夹角和扶手AB与靠背DM的夹角的度数.
【答案】60°,
【分析】本题主要考查了平行线的性质的运用,解题时注意:两直线平行,内错角相等;两直线平行,同位角相等.
由平行线的性质推出,由平角定义求出,由平行线的性质推出,由平角定义得到的度数.
【详解】解:由题意可知,,.
,
.
,
.
,
,
.
11.(23-24七年级下·辽宁沈阳·月考)为保证安全,某两段铁路,两旁安置了两座可旋转探照灯,,探照灯的光线可看作射线.如图,灯的光线从射线开始,绕点顺时针旋转至射线上便立即回转,灯的光线从射线开始,绕点顺时针旋转至射线便立即回转,两灯不停交叉照射巡视.已知,连接.
(1)若,求的度数;
(2)若灯的光线先转动,每秒转动,秒后灯的光线才开始转动,每秒转动,在灯的光线第一次到达之前,灯的光线转动________秒时,两灯的光线互相平行.
【答案】(1);
(2)或.
【分析】()由可得,,由可得,代入即可求解;
()分三种情况:当与相遇前,两灯的光线;当与相遇后, 为灯到达前的光线,灯未到达,两灯的光线;当与相遇后,为灯到达后的光线,灯未到达,两灯的光线;列出方程解答即可求解;
本题考查了补角性质、平行线的性质,一元一次方程的应用,运用分类讨论思想解答是解题的关键.
【详解】(1)解:∵,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)解:当与相遇前,设灯的光线转动秒,两灯的光线,如图,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,解得:;
当与相遇后,灯的光线转动秒,为灯到达前的光线,灯未到达,两灯的光线,如图,
同理可得:,
∴,解得,不合题意,舍去;
当与相遇后,灯的光线转动秒时,为灯到达后的光线,灯未到达,两灯的光线,如图,
同理可得:,
∴,
解得;
综上,或时,两灯的光线互相平行,
故答案为:或.
12.(25-26七年级下·福建莆田·月考)在数学活动课上,同学们以“一个60°的直角三角尺和两条平行线”为背景开展数学活动.如图,已知两直线,,且和直角三角形,,.
(1)在图1中,,求的度数;
(2)如图2,在探究过程中组同学把图1中的直线向上平移,始终保持与线段(不含端点)有交点且.并把的位置改变,请探究此时与间的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,组同学改变三角尺的位置,将直角三角尺的一边放在直线上,另一边在直线的下方.过点作射线,使,将图3中三角尺绕点以每秒10°的速度沿逆时针方向旋转一周,设旋转时间为秒.当时,在旋转的过程中与始终满足关系(,为常数),求的值.
【答案】(1)
(2),理由见解析
(3).
【分析】(1)先利用平角的意义求得,再利用平行线的性质求得的度数;
(2)先利用平行线的性质得出,再根据两角的和得出,再证明,根据平行线的性质可得出,从而可得,再结合,得出;
(3)先说明当时,在内部,再求得,从而可得,再根据,又,可得出,整理得:,根据等式与的大小无关,求得,再求得,从而可得出
【详解】(1)解:如图1,
∵,,,
∴
∵,
∴;
(2)解:,理由如下,
如图2,过点作,
∴,
∴,
∴
∵,,
∴,
∴,
∴
∵,
∴,
∴;
(3)解:如图:
∵,,
∴,
当时,旋转了,此时与重合,
当时,旋转了,此时与重合,
∴当时,在内部,
∵,
∴,
∵,
又∵,
∴,
整理得:,
∵等式与的大小无关,
∴,
∴,
∴,
∴.
13.(25-26七年级下·广东茂名·期末)如图,在三角形中,点D、F在边上,点E在边上,点G在边上,与的延长线交于点H,,.
(1)求证:;
(2)若,且,求的度数.
【答案】(1)证明见详解
(2)
【分析】本题主要考查平行线的性质与判定,根据平行线得到角度关系是解题的关键.
(1)首先根据得到,再根据进行角度转化计算即可得到,进而证明;
(2)首先根据得到,进行角度转化得到进而得到,再结合即可求出的度数.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∵,
∴,
由(1)得:,
∴
∴,
∵,
∴,
∴.
14.(24-25七年级下·湖南长沙·期末)如图,,定点,分别在直线,上,平行线,之间有一动点.
(1)如图1,试问,,满足怎样的数量关系?请直接写出结论;
(2)如图2,试问,,满足怎样的数量关系?并说明理由;
(3)若,和的角平分线交于点,请直接写出的度数.
【答案】(1)
(2),理由见解析
(3)或
【分析】本题考查了平行线的性质、平行公理推论、角平分线的定义等知识点,通过作辅助线,构造平行线是解题关键.
(1)过点P作,先根据平行线的性质可得,再根据平行公理推论可得,然后根据平行线的性质可得,最后根据角的和差即可得出结论.
(2)当点P在的右侧时,画出图形,过P点作,先根据平行线的性质可得,再根据平行公理推论可得,然后根据平行线的性质可得,最后根据角的和差即可得出结论.
(3)分两种情况讨论,①如图,当P在的左侧时,如图,当P在的右侧时,再结合(1)(2)的结论进一步求解即可.
【详解】(1)解:.理由如下:
如图,过点P作,
则.
∵,
∴.
∴.
∴.
(2)解:当点P在的右侧时,.理由:
如图,过P点作.
则.
∵,
∴.
∴.
∴.
(3)解:①如图,当P在的左侧时,
∵平分,平分,
,
.
由(1)可知,.
∴
.
由(2)可知,.
.
解得.
如图,当P在的右侧时,
∵平分,平分,
,
.
由(1)可知,.
∴
.
由(2)可知,,
.
解得.
综上:为或.
15.(24-25七年级下·浙江湖州·期末)如图,直线MN//PQ,将一副三角板中的两块直角三角板如图1放置,∠ACB=∠EDF=90°,∠ABC=∠BAC=45°,∠DFE=30°,∠DEF=60°,此时点A与点E重合.
(1)对于图1,固定△ABC的位置不变,将△DEF绕点E按顺时针方向进行旋转,旋转至DE与BC首次平行,如图2所示,求此时∠FAC的度数.
(2)对于图1,固定△ABC的位置不变,将△DEF沿AC方向平移至点F正好落在直线MN上,再将△DEF绕点F按顺时针方向进行旋转,如图3所示.
①若边EF与边BC交于点G,试判断∠BGF﹣∠EFN的值是否为定值,若是定值,则求出该定值,若不是定值,请说明理由;
②对于图3,固定△ABC的位置不变,将△DEF绕点F顺时针方向以每秒10°的速度进行旋转,当EF与直线MN首次重合时停止运动当经过t秒时,线段DE与△ABC的一条边平行,求满足条件的t的值.
【答案】(1)30°
(2)①45°;②3,7.5,12
【分析】(1)根据 DEBC 得出:∠CED=∠BCA,再根据∠FAD=60°即可算出∠FAC 的度数;
(2) ①过点G做直线HLMN, 由MNPQ得出HLPQ, 从而得∠HGF=∠EFN,∠BGH=∠ABC,故 ∠BGF=∠HGF+∠BGH=∠EFN+∠ABC,即 ∠BGF-∠EFN=∠ABC故得出答案.
②根据题意知,该题分三种情况:DEBC或DEAB或DEAC,逐一建立方程解答即可.
【详解】(1)解:∵DEBC
∴∠CED=∠BCA=90°
∴∠FAC=∠CED-∠FAD=90°-60°=30°
(2)解:①过点G做直线HLMN,则HLPQ.
∴∠HGF=∠EFN,∠BGH=∠ABC,
∴∠BGF=∠HGF+∠BGH=∠EFN+∠ABC
∴∠BGF-∠EFN=∠ABC=45°
②共分三种情况:
情况1:DEBC时,10t=30,t=3
情况2:DEAB时,10t=75,t=7.5
情况3:DEAC时,10t=120,t=12
∴t=3,7.5,12
【点睛】本题考查了平行线性质的综合应用,熟练进行分类讨论是本题的解题关键.
学科网(北京)股份有限公司
$