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专题05相交线与平行线模型、动态问题五大题型
考点归纳
考点01铅笔模型
考点02猪蹄模型
考点03抬头模型
考点04骨折模型
考点05动态问题
考点专练
考点01铅笔模型
1.如图,一环湖公路的AB段为东西方向,经过四次拐弯后,又变成了东西方向的FE段,则
∠B+∠C+∠D+∠E的度数是
B
E
2.如图,AD∥CE,∠ABC=100°,则∠2-∠1的度数是
A
D
2
C
E
3.如图①所示,四边形MNBD为一张长方形纸片.如图②所示,将长方形纸片剪两刀,剪出三个角
(∠BAE、∠AEC、∠ECD),则LBAE+∠AEC+∠ECD=
(度);
图①
图②
图③
图④
(1)如图③所示,将长方形纸片剪三刀,剪出四个角(∠BAE、∠AEF、∠EF、∠FCD),则
LBAE+∠AEF+∠EFC+∠FCD=
(度);
(2)如图④所示,将长方形纸片剪四刀,剪出五个角(∠BAE、∠AEF、∠EFG、∠FGC、∠GCD),
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则∠BAE+∠AEF+∠EFG+∠FGC+∠GCD=
(度);
(3)根据前面的探索规律,将本题按照上述剪法剪刀,剪出n+1个角,那么这n+1个角的和是
(度).
4.如图1,四边形MNBD为一张长方形纸片.
图1
图2
图3
图4
(1)如图2,将长方形纸片剪两刀,剪出三个角(∠BAE、∠AEC、∠ECD),则LBAE+LAEC+∠ECD=
(2)如图3,将长方形纸片剪三刀,剪出四个角(∠BAE、∠AEF、∠EFC、∠FCD),则
ZBAE ZAEF +ZEFC+Z FCD=
(3)如图4,将长方形纸片剪四刀,剪出五个角(∠BAE、∠AEF、∠EFG、∠FGC、∠GCD),则
LBAE+LAEF+∠EFG+LFGC+∠GCD=
(4)根据前面探索出的规律,将本题按照上述剪法剪刃,剪出(n+1)个角,那么这(”+)个角的和是
5.综合与实践课上,同学们以“一个含30°角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a,b,且a∥b,三角形ABC是直角三角形,∠BCA=90°,∠BAC=30°,∠ABC=60°,操作发
现:
C
人3
M
图1
图2
图3
(1)如图1,∠1=50°,求∠2的度数:
(2)如图2,创新小组的同学把直线a向上平移,并把∠2的位置改变,发现∠2-∠1=120°,请说明理由
(3)缜密小组在创新小组发现的结论的基础上,将图2中的图形继续变化得到图3,AC平分∠BAM,此时发
现∠1与∠2又存在新的数量关系,请写出∠1与∠2的数量关系并说明理由
6.问题情境:如图1,AB∥CD,∠PAB=130°,∠PCD=120°,求∠APC的度数.
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B
B
B
B
D
E
C
D
图1
图2
图3
图4
M
M
M
B
B
图5
备用图1
备用图2
思路点拨:
小明的思路是:如图2,过P作PE∥AB,通过平行线性质,可分别求出∠APE、∠CPE的度数,从而可求
出∠APC的度数;
小丽的思路是:如图3,连接AC,通过平行线性质以及三角形内角和的知识可求出∠APC的度数;
小芳的思路是:如图4,延长AP交DC的延长线于E,通过平行线性质以及三角形外角的相关知识可求出
∠APC的度数
问题解决:请从小明、小丽、小芳的思路中任选一种思路进行推理计算,你求得的∠APC的度数为°;
问题迁移:
(1)如图5,AD∥BC,点P在射线OM上运动,当点P在A、B两点之间运动时,∠ADP=∠Q,
LBCP=LB.∠CPD、∠a、∠B之间有何数量关系?请说明理由;
(2)在(1)的条件下,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∠CPD、∠a、∠B间的数量关系,
7.如图,ABIICD,定点E,F分别在直线AB,CD上,在平行线AB,CD之间有一个动点P,满足
0°<∠EPF<180°.
(1)试问:∠AEP,∠EPF,∠PFC满足怎样的数量关系?
解:由于点P是平行线AB,CD之间一动点,因此需对点P的位置进行分类讨论.如图1,当点P在EF的
左侧时,易得∠AEP,∠EPF,LPFC满足的数量关系为LAEP+∠PFC=∠EPF;如图2,当点P在EF的
右侧时,写出∠AEP,∠EPF,∠PFC满足的数量关系
(2)如图3,QE,QF分别平分∠PEB和∠PFD,且点P在EF左侧.
①若∠EPF=100°,则∠EQF的度数为一;
②猜想∠EPF与∠EQF的数量关系,并说明理由;
③如图4,若∠BEQ与∠DFQ的角平分线交于点g,∠BEQ,与∠DF2,的角平分线交于点Q,∠BEQ2与
∠DF2的角平分线交于点2,以此类推,则∠EPF与∠EQ2o2F满足怎样的数量关系?(直接写出结果)
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E
E
E
BA
B A
B
P
F
F
图1
图2
图3
E
B
·02020
D
图4
8.己知,MG∥NH,AD为MG,NH上的点,E是MG,NH之间的点
M
4
G
M
A
B
G
M
B
G
H
图1
图2
图3
(1)如图1,连AE,DE,探究LGAE,LAED,∠EDH(均指小于平角的角)间的数量关系,并说明理由
(2)B,C为射线AG,DH上的点,分别过点B,C作DE,AE的平行线交于F点,分别作LGBF,LHCF的
角平分线,交点为P,如图2
①若∠AED=120°,则求∠BPC的大小.
②将射线BG沿BF所在直线翻折交线段CP于Q点,如图3,若2∠CQB-∠BFC=135°,则判断BQ与NH的
位置关系,并说明理由
考点02猪蹄模型
9.图1是男子竞技体操项目双杠的静止动作,图2是其俯视示意图,已知,若AB与BC的夹角为105°,
∠1=55°,则∠2的度数为
a
图1
图2
10.如图,AB∥CD,点P位于两平行线之间且在点A、C的右侧,分别作∠BAB和∠DCP的平分线交于
点B,再分别作∠BAP和∠DCP的平分线交于点P,…设∠APC的度数是a,则∠APC的度数用a表示
为
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P
P
>P3…
D
11.如图,己知AB∥CD,BE平分∠ABC,DE平分LADC,LBAD=80°,LBCD=n°,则∠BED的度
数为
.(用含n的式子表示)
B A
D
12.如图,已知AB//CD,易得∠1+∠2+∠3=360°,∠1+∠2+∠3+∠4=540°,根据以上的规律求∠1+∠2+
∠3+..+∠n=
A
A
A
B
1
P02
02
003
Q03
4
D
D
D
13.如图1,为巡视夜间水面情况,在笔直的河岸两侧(PQ∥MN)各安置一探照灯A,B(A在B的左侧),
灯A发出的射线AC从AM开始以a度/秒的速度顺时针旋转至AN后立即回转,灯B发出的射线BD从BP开
始以1度/秒的速度顺时针旋转至BQ后立即回转,两灯同时转动,经过55秒,射线AC第一次经过点B,
此时LABD=55°,则a=
一,两灯继续转动,射线AC与射线BD交于点E(如图2),在射线BD到达
B9之前,当∠AEB=120°,∠M4C的度数为
B
C
D
D
M-
M
A
图1
图2
14.综合与实践
在学习平行线的性质的过程中,我们积累了一定的研究经验.请运用已有经验,对“平行线的拐点问题”进行
研究.
如图1,直线AB∥CD,点M,N分别在直线AB,CD上,点H是直线AB与CD外一点,连接HM,
HN
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M
2
图1
图2
图3
图4
(1)【问题初探】若∠HMB=60°,∠HND=50°,则∠MHN的度数为
(2)【问题拓展】①如图2,作MH1平分∠HMB,NH1平分∠HND,若设∠HMB=x°,∠HND=y,,求出
∠H的度数(用含x,y的式子表示).
②在①的条件下,如图3,若MH2平分∠HMB,NH2平分∠HWD,NH平分∠HMB,NH3平分∠H2WD,
可得∠H3依次平分下去,则∠H的度数是
(3)【问题应用】智慧组制作了一个如图4所示的“燕子镖”,经测量发现∠HAC=38°,∠HBC=22°,试探
究∠AHB与∠C之间有怎样的数量关系,并说明理由.
15.已知直线MB∥ND,A,C分别是MB,ND上的点,P是直线MB,ND之间的一点、连接AP,CP.
图1
图2
图3
备用图
(1)已知点P在直线AC的右侧,
①如图1,∠BAP,∠APC与∠DCP之间的数量关系为
②如图2,若AE平分∠BAP,CE平分LDCP,判断∠AEC与∠APC之间的数量关系,并说明理由:
(2)若点P在直线AC的左侧,AE平分∠BAP,CE平分LDCP.
①如图3,若∠MAP=40°,∠NCP=80°,求∠AEC的度数;
②试判断∠AEC与∠APC之间的数量关系与(1)②中的关系一致吗?若一致,请证明;若不一致,请直
接写出∠AEC与∠APC之间的数量关系.
16.2025年央视春节联欢晚会上,一群穿着花棉袄的人形机器人科技感爆棚.这个《秧B0T》节目中的机
器人名为H1,将传统文化与尖端技术融为一体,不仅展现了极高的艺术表现力,更体现了中国在机器人技
术领域的重大突破.
【提出问题】
图①是H1练习时的侧面示意图,上身AB与地面呈垂直状态,脚面DE呈水平状态,此时∠ABC=150°,
∠CDE=45°,则LBCD的度数是多少?
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QA
○A
M.-------B
E-
D
E
D
图①
图②
【思考过程】
依靠图中现有的线无法解决该问题,因此,需要添加辅助线构建新的图形
【问题解决】
解:如图②,过点B作BM∥DE,过点C作CN∥DE,则LABM=90°.
因为∠ABC=150°,∠ABM=90°,
所以∠MBC=60°.
因为BM∥DE,CN∥DE,
根据(1)一,
所以BM∥CN,
根据(2)一,
所以∠BCN=∠MBC=60°.
因为CN∥DE,
所以(3)_=∠CDE=45°,
所以LBCD=∠BCN+∠NCD=(4)_°.
【迁移应用】
如图③是一款手推车的平面示意图,CD∥EF.
(1)若∠C=20°,∠EGC=70°,则∠E=
o:
(2)请写出∠C,∠E,∠EGC之间的数量关系,并说明理由.
E
C N
\ED
H
一B
G
图③
图④
【拓展提高】
如图④,AB∥CD,直线EF交AB于点E,交CD于点F,点P是线段EF上的一点,PM⊥PN,MH平分
∠AMP,NH平分∠PNF,则∠MHN=
17.如图,AB∥CD,点E、F分别在直线AB、CD上,点O在直线AB、CD之间,∠EOF=100°.
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E
M
N
G
D
F
图1
图2
图3
(1)求∠BE0+∠DF0的值:
(2)如图2,直线MN交∠BEO、LCF0的角平分线分别于点M、N,求LEMN-LFNM的值:
(3)如图3,EG在∠AEO内,∠AEG=n∠OEG,FK在LDF0内,∠DFK=nLOFK,直线MN交FK、
EG分别于点M、N,若∠FMN-∠ENM=50°,则n的值是-
考点03抬头模型
18.【感知探究】如图①,己知,AB∥CD,点M在AB上,点N在CD上.求证:
∠MEN=∠BME+∠DNE.
【类比迁移】如图②,∠F、∠BMF、∠DNF的数量关系为-·(不需要证明)
【结论应用】如图③,己知AB∥DE,∠BAC=120°,∠D=80°,则∠ACD=-°.
一B
D C
人DB
N
图①
图②
图③
19.(1)如图(1)AB∥CD,猜想∠BPD与∠B、∠D的关系,说出理由.
(2)观察图(2),己知AB∥CD,猜想图中的∠BPD与LB、∠D的关系,并说明理由,
(3)观察图(3)和(4),已知AB∥CD,猜想图中的∠BPD与LB、LD的关系,不需要说明理由.
A
B
E
D
(1)
(3)
(4)
20.如图,己知AD⊥AB于点A,AE‖CD交BC于点E,且EF⊥AB于点F.
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E
D
A
F B
求证:∠C=∠1+∠2.
证明::AD⊥AB于点A,EF⊥AB于点F,(已知)
∴LDAB=∠EFB=90°.(垂直的定义)
∴ADEF,()
-=∠1()
:AECD,(已知)
:ZC=_
·(两直线平行,同位角相等)
:∠AEB=∠AEF+∠2,
.LC=∠1+∠2.(等量代换)
21.(1)已知:如图(a),直线DE∥AB.求证:LABC+∠CDE=∠BCD;
(2)如图(b),如果点C在AB与ED之外,其他条件不变,那么会有什么结果?你还能就本题作出什么
新的猜想?
B
A
C
E
D
(a)
(b)CA
22.己知AM/1CN,点B为平面内一点,AB⊥BC于B.
B
M
DEA
FM
M
B
图1
图2
图3
(1)如图1,点B在两条平行线外,则∠A与∠C之间的数量关系为一
(2)点B在两条平行线之间,过点B作BD⊥AM于点D
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①如图2,说明∠ABD=∠C成立的理由:
②如图3,BF平分∠DBC交DM于点F,BE平分∠ABD交DM于点E,若
∠FCB+∠NCF=180°,∠BFC=3∠DBE,求∠EBC的度数.
考点04骨折模型
23.如图,若AB1CD,则∠1+∠3-∠2的度数为
1
A
B
C
24.如图,AB∥DC,点E在直线AB,DC之间,连接DE,BE.
D
C
E
A
B
(1)写出∠ABE,∠BED,∠EDC之间的数量关系,并说明理由:
(2)若∠EDC=21°,∠BED=2LB,求∠B的度数;
25.(1)如图,AB/CD,CF平分∠DCE,若∠DCF=30°,∠E=20°,求∠ABE的度数;
D
(2)如图,AB∥CD,∠EBF=2∠ABF,CF平分∠DCE,若∠F的2倍与∠E的补角的和为190°,求∠ABE
的度数.
D
H
A
(3)如图,P为(2)中射线BE上一点,G是CD上任一点,PQ平分∠BPG,GN/PQ,GM平分∠DGP,
若∠B=30°,求∠MGN的度数.
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26.已知直线AM∥CN,点B为平面内一点,AB⊥BC,垂足为B
E A
B
-M
图①
图②
图⑧
(1)如图①,过点B作AM的平行线DE,若∠C=50°,则∠A的度数为
(2)如图②,过点B作BD⊥AM交直线AM于点D.求证:∠ABD=∠C;
(3)如图③,在(2)的条件下,点E,F在线段DM上,连接BE,BF,CF,BF平分∠DBC,BE平分
∠ABD,若LFCB+∠NCF=180°,LBFC=3LDBE,求LEBC的度数
27.已知直线AB∥CD,E为平面内一点,点P,Q分别在直线AB,CD上,连接PE,E2
B
图1
图2
图3
(1)如图1,若点E在直线AB,CD之间,试探究∠BPE,∠DQE,∠PEQ之间的数量关系,并说明理由.
(2)如图2,若点E在直线AB,CD之间,PF平分∠APE,QF平分∠CQE,当∠PEQ=100°时,求∠PFQ
的度数。
(3)如图3,若点E在直线AB的上方,QF平分∠CQE,PH平分∠APE,PH的反向延长线交QF于点F,
当∠PEQ=50°时,求∠PFQ的度数
28.如图1,MWPQ,点C、B分别在直线MN、PQ上,点A在直线MN、PQ之间.
(1)求证:∠CAB=∠MCA+∠PBA;
(2)如图2,CDIAB,点E在PQ上,∠ECN=∠CAB,求证:∠MCA=∠DCE;
(3)如图3,BF平分∠ABP,CG平分∠ACN,AFCG.若∠CAB=60°,求∠AFB的度数.
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M
B
图1
图2
图3
考点05动态问题
29.如图,已知AM∥BN,∠A=60°,点P是射线AM上一动点(与点A不重合),BC平分∠ABP,交
射线AM于点C;BD平分∠PBN,交射线AM于点D.
【问题发现】
(1)求∠CBD的度数;
【规律探究】
(2)当点P运动时,∠APB与∠ADB之间的数量关系是否随之发生变化?若不变化,请写出它们之间的
关系,并说明理由;若变化,请写出变化规律。
【规律运用】
(3)当点P运动到使∠ACB=∠ABD时,直接写出∠ACB的度数.
AC P
D M
30.已知如图1,线段AB∥CD,在AB、CD间取一点P(点P不在直线AC上),连接PA、PC,
BB
B
D
D
图1
图2
图3
图4
(1)请探索∠APC与∠A、∠C之间的关系,并说明理由.
(2)若点P在图2的位置时,请探索∠APC与∠A、∠C之间的关系,并说明理由,
(3)若点P的位置如图3和图4,请分别写出图3和图4中∠APC与∠A、∠C之间的关系.
31.综合与探究
【问题情境“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”,当发现题目的图形“不完整”时,要适当添加平行线将其补充完整.把非基本图形”转
化为“基本图形”,这体现了数学中的转化思想
【提出问题】有这样一个问题:如图①,己知直线a∥b,直线C分别与直线α,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上的一个动点(不与点E,F重合),设
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∠PAE=∠1,∠APB=∠2,∠PBF=∠3.当点P在线段EF上运动时,试探索∠1,∠2,∠3之间的数量关系
M
38 N
4
③
④
【解决问题】
(1)张睿的解题思路是:“过点P作PM∥a…”请你用直尺和铅笔在图①中作出这条辅助线,并帮助张睿
完成推理过程。
【类比探究】
当点P在线段EF外运动时,(1)中得到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
(2)如图②,当动点P在线段EF之外且在直线☑的上方运动(不与点E重合)时,∠L,∠2,∠3之间满足怎
样的数量关系?并说明理由:
(3)请用直尺、铅笔在图③中画出动点P在线段EF之外且在直线b的下方运动(不与点F重合)时的图
形,并仿照图①,图②,标出图③中的∠1,∠2,∠3,此时∠1,∠2,∠3之间满足怎样的数量关系?请直接写出
结论:
【应用拓展】
(4)如图④所示,AB∥CD,请直接写出图中∠1,∠2,∠3,∠4之间满足的数量关系:
32.【提出问题】睿睿在学习完平行线的基本模型一一猪蹄模型后,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:
E
A
2
人3
B
图1
图2
图3
图4
【分析问题】如图,已知直线a∥b,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∠PAE=∠1,∠APB=∠2,
LPBF=∠3
【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∠1,∠2,∠3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PM∥a”请你用直尺和铅笔在图1中作出这一辅
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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EF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EF之外且在直线a的上方运动(不与E点重合)时,∠1,∠2,∠3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EF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∠1,∠2,∠3,此时∠1,∠2,∠3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AB∥CD,请直接写出图4中∠1,∠2,∠3,∠4之间的数量关系,不必说明理
由
33.如图1,直线AB∥CD,直线EF与直线AB,CD分别交于点E,F,∠AEF的平分线交CD于点P.
E
B
A
E NB
C
F
图1
图2
(1)求证:∠FEP=∠FPE;
(2)点G是射线PF上一个动点(点G不与点P,F重合),∠FEG的平分线交直线CD于点H,过点H作
HN∥PE交直线AB于点N,
①当点G在线段PF上时,如图2,用等式表示LEHN和∠EGF之间的数量关系,并证明;
②当点G在线段PF的延长线上时,直接写出用等式表示的∠EHN和∠EGF之间的数量关系,
34.问题情境:如图1,AB∥CD,∠PAB=130°,∠PCD=120°,求∠APC度数.小明的思路是:过P作
PE∥AB,通过平行线性质来求∠PC.
大枢
玉衡
天权
开阳
瑶光
天玑
图2
图3
图4
(1)按小明的思路,易求得∠APC的度数为
度;
(2)问题迁移:①如图2,AB∥CD,点P在射线OM上运动,记LPAB=a,LPCD=B,当点P在B、D两
点之间运动时,请直接写出∠APC与α,B之间的数量关系;
②如果点P在B、D两点外侧运动时(点P与点O、B、D三点不重合),请直接写出∠APC与,B之间
的数量关系;
(3)问题解决:①图3为北斗七星的位置图,将其抽象成图4,其中北斗七星分别标为A、B、C、D、E、
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F、G,将A、B、C、D、E、F、A顺次连接,天文小组发现若AF恰好经过点G,且AF∥DE,
LB=∠BCD+5°,∠D=95°,那么∠B与∠CGF有什么关系?请说明
②连接AD,∠ADE与∠CGF满足时,BC∥AD.
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专题05 相交线与平行线模型、动态问题五大题型
考点01 铅笔模型
考点02 猪蹄模型
考点03 抬头模型
考点04 骨折模型
考点05 动态问题
考点01 铅笔模型
1.如图,一环湖公路的段为东西方向,经过四次拐弯后,又变成了东西方向的段,则的度数是______.
【答案】540°
【分析】分别过点C,D作AB的平行线CG,DH,进而利用同旁内角互补可得∠B+∠BCD+∠CDE+∠E的大小.
【详解】解:如图,根据题意可知:AB∥EF,
分别过点C,D作AB的平行线CG,DH,
所以AB∥CG∥DH∥EF,
则∠B+∠BCG=180°,∠GCD+∠HDC=180°,∠HDE+∠DEF=180°,
∴∠B+∠BCG+∠GCD+∠HDC+∠HDE+∠DEF=180°×3=540°,
∴∠B+∠BCD+∠CDE+∠E=540°.
故答案为:540°.
【点睛】考查了平行线的性质,解题的关键是作辅助线,利用平行线的性质计算角的大小.
2.如图,,,则的度数是_____.
【答案】
【分析】直接作出,再利用平行线的性质分析得出答案.
【详解】作,
∵,
∴,
∴,,,
∴,,
∴,
故答案为.
【点睛】本题考查了平行线的判定与性质,正确得出,是解题关键.
3.如图①所示,四边形为一张长方形纸片.如图②所示,将长方形纸片剪两刀,剪出三个角(、、),则_________(度);
(1)如图③所示,将长方形纸片剪三刀,剪出四个角(、、、),则_________(度);
(2)如图④所示,将长方形纸片剪四刀,剪出五个角(、、、、),则_________(度);
(3)根据前面的探索规律,将本题按照上述剪法剪刀,剪出个角,那么这个角的和是_________(度).
【答案】 360 540 720 180n
【分析】过点作,再根据两直线平行,同旁内角互补即可得到三个角的和等于的倍;
(1)分别过、分别作的平行线,根据两直线平行,同旁内角互补即可得到四个角的和等于的三倍;
(2)分别过、、分别作的平行线,根据两直线平行,同旁内角互补即可得到四个角的和等于的四倍;
(3)根据前三问个的剪法,剪刀,剪出个角,那么这个角的和是度.
【详解】过作(如图②).
∵原四边形是长方形,
∴,
又∵,
∴(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).
∵,
∴(两直线平行,同旁内角互补).
∴,
又∵,
∴;
()分别过、分别作的平行线,如图③所示,
用上面的方法可得;
()分别过、、分别作的平行线,如图④所示,
用上面的方法可得;
()由此可得一般规律:剪刀,剪出个角,那么这个角的和是度.
故答案为:;;;.
【点睛】本题主要考查了多边形的内角和,作平行线并利用两直线平行,同旁内角互补是解本题的关键,总结规律求解是本题的难点.
4.如图1,四边形为一张长方形纸片.
(1)如图2,将长方形纸片剪两刀,剪出三个角(、、),则__________°.
(2)如图3,将长方形纸片剪三刀,剪出四个角(、、、),则__________°.
(3)如图4,将长方形纸片剪四刀,剪出五个角(、、、、),则___________°.
(4)根据前面探索出的规律,将本题按照上述剪法剪刀,剪出个角,那么这个角的和是____________°.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】本题主要考查了多边形的内角和,作平行线并利用两直线平行,同旁内角互补是解本题的关键,总结规律求解是本题的难点.
(1)过点过作,再根据两直线平行,同旁内角互补即可得到三个角的和等于的倍;
(2)分别过、分别作的平行线,根据两直线平行,同旁内角互补即可得到四个角的和等于的三倍;
(3)分别过、、分别作的平行线,根据两直线平行,同旁内角互补即可得到四个角的和等于的四倍;
(4)根据前三问个的剪法,剪刀,剪出个角,那么这个角的和是度.
【详解】(1)解:过作(如图②).
原四边形是长方形,
,
又,
(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).
,
(两直线平行,同旁内角互补).
,
又,
,
故答案为:;
(2)分别过、分别作、,如图③所示,
原四边形是长方形,
,
又,
.
,,,
,
,,
,
故答案为:;
(3)分别过、、分别作、、,如图④所示,
原四边形是长方形,
,
又,,,
.
,,,,
,
,,,
,
故答案为:;
(4)由此可得一般规律:剪刀,剪出个角,那么这个角的和是度,
故答案为:.
5.综合与实践课上,同学们以“一个含角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,三角形是直角三角形,,,,操作发现:
(1)如图,,求的度数;
(2)如图,创新小组的同学把直线向上平移,并把的位置改变,发现,请说明理由.
(3)缜密小组在创新小组发现的结论的基础上,将图中的图形继续变化得到图,平分,此时发现与又存在新的数量关系,请写出与的数量关系并说明理由.
【答案】(1);
(2)见解析;
(3),见解析.
【分析】(1)先根据平角的性质求出的度数,再根平行线的性质求出的度数;
(2)先过点作,推出,再根据,,得到,推出,结合直角三角尺的度数推出,最后代入即可求解;
(3)先过点 作,根据平分结合直角三角尺的度数,推出,再根据,得出的度数,然后根据,推出,即可得到和的度数,最后根据,推出的度数,即可求出与的数量关系.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∵,
∴;
(2)解:理由如下:
过点作,如图所示:
则,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)解:,理由如下:
过点 作,如图所示:
∵平分
∴,,
又∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴.
6.问题情境:如图1,,,,求的度数.
思路点拨:
小明的思路是:如图2,过P作,通过平行线性质,可分别求出、的度数,从而可求出的度数;
小丽的思路是:如图3,连接,通过平行线性质以及三角形内角和的知识可求出的度数;
小芳的思路是:如图4,延长交的延长线于E,通过平行线性质以及三角形外角的相关知识可求出的度数.
问题解决:请从小明、小丽、小芳的思路中任选一种思路进行推理计算,你求得的的度数为 °;
问题迁移:
(1)如图5,,点P在射线上运动,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)在(1)的条件下,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、、间的数量关系.
【答案】110;(1),理由见解析;(2)或,理由见解析
【分析】小明的思路是:过P作,构造同旁内角,利用平行线性质,可得.
(1)过P作交于E,推出,根据平行线的性质得出,,即可得出答案;
(2)画出图形(分两种情况:①点P在的延长线上,②点P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:小明的思路:如图2,过P作,
∵,
∴,
∴,,
∴,
故答案为:110;
(1),理由如下:
如图5,过P作交于E,
∵,
∴,
∴,,
∴;
(2)当P在延长线时,;
理由:如图6,过P作交于E,
∵,
∴,
∴,,
∴;
当P在之间时,.
理由:如图7,过P作交于E,
∵,
∴,
∴,,
∴.
【点睛】本题考查了三角形的内角和定理,平行线的判定和性质,主要考查学生的推理能力,解决问题的关键是作辅助线构造内错角以及同旁内角.
7.如图,,定点,分别在直线,上,在平行线,之间有一个动点,满足.
(1)试问:,,满足怎样的数量关系?
解:由于点是平行线,之间一动点,因此需对点的位置进行分类讨论.如图1,当点在的左侧时,易得,,满足的数量关系为;如图2,当点在的右侧时,写出,,满足的数量关系_________.
(2)如图3,,分别平分和,且点在左侧.
①若,则的度数为______;
②猜想与的数量关系,并说明理由;
③如图4,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,以此类推,则与满足怎样的数量关系?(直接写出结果)
【答案】(1);(2)①130°;②,见解析;③∠EPF+22021∠EQ2020F=360°
【分析】(1)过点P作PHAB,利用平行线的性质即可求解;
(2)根据(1)的结论结合角平分线的定义,平角的定义,运用整体思想即可求解.
【详解】解:(1)如图2,当点P在EF的右侧时,过点P作PMAB,则PMCD,
∴∠AEP+∠EPM=180°,∠PFC+∠MPF=180°,
∴∠AEP+∠EPM+∠PFC+∠MPF=360°,
即:∠AEP+∠EPF+∠PFC=360°;
故答案为:∠AEP+∠EPF+∠PFC=360°;
(2)①由(1)得:∠DFQ+∠BEQ=∠EQF,∠PEA+∠PFC=∠EPF,
∵∠EPF=100°,
∴∠PEA+∠PFC=100°,
∵QE,QF分别平分∠PEB和∠PFD,
∴∠DFP=2∠DFQ,∠BEP=2∠BEQ,
∵∠PFC+∠DFP=180°,∠PEA+∠BEP=180°,
∴∠PFC+2∠DFQ=180°,∠PEA+2∠BEQ=180°,
∴∠PFC+2∠DFQ+∠PEA+2∠BEQ=360°,
∴100°+2∠DFQ+2∠BEQ=360°,
∴∠DFQ+∠BEQ=130°,
∴∠EQF=∠DFQ+∠BEQ=130°,
故答案为:130°;
②∠EPF+2∠EQF=360°,理由如下:
∵QE,QF分别平分∠PEB和∠PFD,
∴∠DFP=2∠DFQ,∠BEP=2∠BEQ,
∵∠PFC+∠DFP=180°,∠PEA+∠BEP=180°,
∴∠PFC+2∠DFQ=180°,∠PEA+2∠BEQ=180°,
∴∠PFC+2∠DFQ+∠PEA+2∠BEQ=360°,
∴∠PFC+∠PEA +2(∠DFQ +∠BEQ)=360°,
∵由(1)得:∠DFQ+∠BEQ=∠EQF,∠PEA+∠PFC=∠EPF,
∴∠EPF +2∠EQF=360°;
③∵Q1E,Q1F分别平分∠QEB和∠QFD,
∴∠DFP=2∠DFQ=22∠DFQ1,∠BEP=2∠BEQ=22∠BEQ1,
∵∠PFC+∠DFP=180°,∠PEA+∠BEP=180°,
∴∠PFC+22∠DFQ1=180°,∠PEA+22∠BEQ1=180°,
∴∠PFC+22∠DFQ1+∠PEA+22∠BEQ1=360°,
∴∠PFC+∠PEA +22(∠DFQ1 +∠BEQ1)=360°,
∵由(1)得:∠DFQ1+∠BEQ1=∠EQ1F,∠PEA+∠PFC=∠EPF,
∴∠EPF +22∠EQ1F=360°;
同理可得:∠EPF +23∠EQ2F=360°,∠EPF +24∠EQ3F=360°,……
∴∠EPF+22021∠EQ2020F=360°.
【点睛】本题主要考查了平行线的性质,平行公理及推论,角平分线的定义等知识点,作辅助线后能求出各个角的度数,利用整体思想解决第(2)问是解此题的关键.
8.已知,,为,上的点,是,之间的点.
(1)如图1,连,,探究(均指小于平角的角)间的数量关系,并说明理由.
(2)为射线,上的点,分别过点作,的平行线交于F点,分别作的角平分线,交点为,如图2.
①若,则求的大小.
②将射线沿所在直线翻折交线段于点,如图3,若,则判断与的位置关系,并说明理由.
【答案】(1),理由见解析
(2)①;②,理由见解析
【分析】(1)过点作,由平行线的性质,从而得到;
(2)①由(1)可得,再分别延长交于点,延长交于点,利用平行线的性质得到,因为分别平分,所以可以利用整体法得到,最后求得度数;
②利用(1)中结论,以及方程思想,设
,分别表示出,代入条件,解得,根据垂直的定义判定.
【详解】(1)解:,理由如下:
过点作,
即
(2)解:①延长交于点,延长交于点,
有(1)知,
分别平分
②由折叠性质得:
由题意得,,
设
.
即
【点睛】本题考查了角平分线的性质及平行线的性质和判定的综合应用,主要是对平行线拐点模型的应用,根据图形准确的找到角的和差关系是关键.
考点02猪蹄模型
9.图1是男子竞技体操项目双杠的静止动作,图2是其俯视示意图,已知,若与的夹角为,,则∠2的度数为______.
【答案】
【分析】本题考查了平行线的性质与判定,结合图形构造平行线是解题的关键;
过点作,利用平行线的性质与判定即可求解.
【详解】解:如图,过点作,
∵,,
∴,,
∴,
∵与的夹角为,,
∴,,
∴,
∴,
故答案为:.
10.如图,,点位于两平行线之间且在点、的右侧,分别作和的平分线交于点,再分别作和的平分线交于点设的度数是,则的度数用表示为___________.
【答案】
【分析】本题考查了图形的变化规律、角平分线定义、平行线性质,熟练掌握以上知识点是关键.过点作,利用平行线性质得到,进而得到,同理可得,…依此类推得到,即可解答.
【详解】解:如图,过点作,
∵,
∴,
∵,,
∵,
∴,
∴,
∵和的平分线交于点,
∴同理可得,
∴,
∵,
∴,
同理,,
……
依此类推,.
∴的度数用表示为.
故答案为:.
11.如图,已知,平分,平分,,,则的度数为___________.(用含n的式子表示)
【答案】
【分析】首先过点E作,由平行线的传递性得,再根据两直线平行,内错角相等,得出,,由角平分线的定义得出,,再由两直线平行,内错角相等得出 ,由即可得出答案.
【详解】解:如图,过点E作,则,
,
∴,,
又∵平分,平分,
∴,
,
∵,
∴ ,
,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查平行线的性质,角平分线的定义,解题关键是作出正确的辅助线,掌握平行线的性质和角平分线的定义.
12.如图,已知ABCD,易得∠1+∠2+∠3=360°,∠1+∠2+∠3+∠4 =540°,根据以上的规律求∠1+∠2+∠3+…+∠n =__________ °.
【答案】
【分析】过点P作平行于AB的直线,运用两次两条直线平行,同旁内角互补即可得到三个角的和;分别过点P,Q作AB的平行线,运用三次平行线的性质,即可得到四个角的和;同样作辅助线,运用(n-1)次平行线的性质,则n个角的和是.
【详解】解:(1)如图,过点P作一条直线PM平行于AB,
∵AB∥CD,AB∥PM
∵AB∥PM∥CD,
∴∠1+∠APM=180°,∠MPC+∠3=180°,
∴∠1+∠APC+∠3=360°;
(2)如图,过点P、Q作PM、QN平行于AB,
∵AB∥CD,
∵AB∥PM∥QN∥CD,
∴∠1+∠APM=180°,∠MPQ+∠PQN=180°,∠NQC+∠4=180°;
∴∠1+∠APQ+∠PQC+∠4=540°;
根据上述规律,显然作(n-2)条辅助线,运用(n-1)次两条直线平行,同旁内角互补.
即可得到∠1+∠2+∠3+…+∠n =180°(n-1).
故答案为:
【点睛】此题考查了平行线的性质.注意掌握辅助线的作法是解此题的关键.
13.如图1,为巡视夜间水面情况,在笔直的河岸两侧()各安置一探照灯A,B(A在B的左侧),灯A发出的射线从开始以a度/秒的速度顺时针旋转至后立即回转,灯B发出的射线从开始以1度/秒的速度顺时针旋转至后立即回转,两灯同时转动,经过55秒,射线第一次经过点B,此时,则________,两灯继续转动,射线与射线交于点E(如图2),在射线到达之前,当,的度数为________.
【答案】 2 或或
【分析】本题考查了一元一次方程的应用,平行线的性质,解题的关键是熟练掌握所学的知识,正确的分析题意,作出辅助线,运用分类讨论的思想进行解题.
①由平行线的性质,得到角之间的关系,然后列出方程,解方程即可;
②由题意,根据旋转的性质,平行线的性质,可对运动过程分成三种情况进行分析:一种情况为射线没到达时,;另两种情况为射线到达后,返回旋转的过程中,;分别求出答案即可.
【详解】解:①如图,射线第一次经过点B,
∵,
∴,
∴,
∴,
解得:;
故答案为:2.
②设射线的转动时间为t秒,
①当在到达之前时,如图,作,
由题意,,则,
,
,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴;
②当在到达之后返回途中时,如图,作,
由题意,,则,
,
,
∴,,
∵,
∴,
∴,
,
∴;
当在到达之后返回途中时,如图,作,
由题意,,
,
,
∴,,
∵,
∴,
解得:;
∴;
综合上述,的度数为:或或;
故答案为:或或.
14.综合与实践
在学习平行线的性质的过程中,我们积累了一定的研究经验.请运用已有经验,对“平行线的拐点问题”进行研究.
如图1,直线,点,分别在直线,上,点是直线与外一点, 连接,.
(1)【问题初探】若,, 则的度数为_____.
(2)【问题拓展】①如图2,作平分,平分,若设,,求出的度数(用含x,y的式子表示).
②在①的条件下,如图3,若平分,平分,平分,平分,可得……依次平分下去, 则的度数是______.
(3)【问题应用】智慧组制作了一个如图4所示的“燕子镖”,经测量发现,,试探究与之间有怎样的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3),理由见解析
【分析】(1)本题考查平行线拐点模型(M模型),拐点模型的解题特点是:遇到拐点画平行线.作,然后根据平行线的性质即可求解.
(2)①利用第一问的模型可求出,再利用角平分线性质即可求出.②利用模型继续求,…,观察可发现规律.
(3)本题主要考查的拐点模型的生活应用,利用模型(1),按照平行线性质即可求出.
【详解】(1)解:如图,作,
,
,
,
,
,
,
.
(2)①由(1)的模型可得,
,
平分,平分,
,,
,
设,,
.
②由①得,
,
同理,,
…
.
(3)作和,使,
由第(1)问模型可知,
,,
【点睛】本题目主要考查平行线拐点模型-M模型,牢记遇到拐点作平行线,利用平行线的性质即可解出.
15.已知直线,A,C分别是,上的点,P是直线,之间的一点、连接,.
(1)已知点P在直线的右侧.
①如图1,,与之间的数量关系为__________;
②如图2,若平分,平分,判断与之间的数量关系,并说明理由;
(2)若点P在直线的左侧,平分,平分.
①如图3,若,,求的度数;
②试判断与之间的数量关系与(1)②中的关系一致吗?若一致,请证明;若不一致,请直接写出与之间的数量关系.
【答案】(1)①;②
(2)①;②不一致,
【分析】本题考查了平行线的性质的综合应用,熟练掌握平行线的性质是解题的关键.
(1)①过点P作,先证明,再根据“两直线平行,内错角相等”,证得,,根据“等式的基本性质”,得到
,从而证得;
②过点P作,过点E作,先证,再根据“两直线平行,内错角相等”,证得,,从而证得
,根据“角平分线的定义”,证得
,最后结合①的结论,证得;
(2)①先由,求得,根据平分,求得;同理可求,由(1)②可知,,从而求得
;
②与之间的数量关系与(1)②中的关系不一致,,过点P作,过点E作,
先证,再证,根据“角平分线的定义”与“补角的定义”证得.
【详解】(1)解:①如图,过点P作,
∵,,
∴.
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
即;
②,理由如下:
如图,过点P作,过点E作,
∵,,
∴.
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
即.
∵平分,平分,
∴,,
∴,
∵由①可知,,
∴,
∵,
∴;
(2)解:①过点E作,
∵,
∴,
∵平分,,
∴,
∵,
∴,
∵平分,,
∴,
∴.
∵,,
∴.
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
即.
②与之间的数量关系与(1)②中的关系不一致,,证明如下:
如图,过点P作,过点E作,
∵,,
∴.
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
即;
∵,,
∴.
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
即;
∵平分,平分,
∴,,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴.
16.2025年央视春节联欢晚会上,一群穿着花棉袄的人形机器人科技感爆棚.这个《秧》节目中的机器人名为,将传统文化与尖端技术融为一体,不仅展现了极高的艺术表现力,更体现了中国在机器人技术领域的重大突破.
【提出问题】
图①是练习时的侧面示意图,上身与地面呈垂直状态,脚面呈水平状态,此时,,则的度数是多少?
【思考过程】
依靠图中现有的线无法解决该问题,因此,需要添加辅助线构建新的图形.
【问题解决】
解:如图②,过点作,过点作,则.
因为,,
所以.
因为,,
根据 (1) ,
所以,
根据 (2) ,
所以.
因为,
所以 (3) ,
所以 (4) .
【迁移应用】
如图③是一款手推车的平面示意图,.
(1)若,,则________;
(2)请写出,,之间的数量关系,并说明理由.
【拓展提高】
如图④,,直线交于点E,交于点F,点P是线段上的一点,,平分,平分,则________.
【答案】问题解决:(1)平行于同一条直线的两条直线平行;(2)两直线平行,内错角相等;(3);(4)105;迁移应用:(1)130;(2),理由见解析;拓展提高:
【分析】本题考查了垂直、平行线的性质、平行公理推论、角平分线的定义,熟练掌握平行线的性质是解题关键.
问题解决:先根据平行公理推论可得,再根据平行线的性质可得,,然后根据角的和差即可得;
迁移应用:(1)过点作,先根据平行线的性质可得,从而可得,再根据平行公理推论可得,然后根据平行线的性质求解即可得;
(2)过点作,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,最后根据即可得;
拓展提高:过点作,过点作,先求出,,再根据垂直的定义可得,根据角平分线的定义可得,然后求出,最后根据求解即可得.
【详解】解:问题解决:如图②,过点作,过点作,则.
因为,,
所以.
因为,,
根据平行于同一条直线的两条直线平行,
所以,
根据两直线平行,内错角相等,
所以.
因为,
所以,
所以.
故答案为:(1)平行于同一条直线的两条直线平行;(2)两直线平行,内错角相等;(3);(4)105.
迁移应用:(1)如图,过点作,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
故答案为:130.
(2),理由如下:
如图,过点作,
∴,
∵,,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴.
拓展提高:如图,过点作,过点作,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵平分,平分,
∴,,
∴,即,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴
,
故答案为:.
17.如图,,点E、F分别在直线、上,点O在直线、之间,.
(1)求的值:
(2)如图2,直线交、的角平分线分别于点M、N,求的值:
(3)如图3,在内,,在内,.直线交、分别于点M、N,若,则n的值是
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)过点O作,根据平行线的性质可得,,从而可得,再根据,可得,即可求解;
(2)过点M作,过点N作,由角平分线的定义可设,,由,求得,进而求解即可;
(3)设直线与交于点H,与交于点K,根据平行线的性质和三角形外角的性质可得,从而可得,再结合题意可得,即可得出关于n的方程,进而求解即可.
【详解】(1)解:过点O作,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴;
(2)解:过点M作,过点N作,
∵平分,平分,
设,,
∵,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∴,,,
∴
;
(3)解:如图,设直线与交于点H,与交于点K,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,即,
∵,在内,,
∴,,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
解得,.
【点睛】本题考查平行线的性质、角平分线的定义和性质、三角形外角的性质,灵活运用平行线的性质是解题的关键.
考点03抬头模型
18.【感知探究】如图①,已知,,点在上,点在上.求证:.
【类比迁移】如图②,、、的数量关系为 .(不需要证明)
【结论应用】如图③,已知,,,则 °.
【答案】【感知探究】证明见解析;【类比迁移】;【结论应用】20
【分析】本题主要考查平行线的判定和性质,作辅助线是解题的关键.
(1)过点作,根据平行线的性质可求解;
(2)如图②,过作,根据平行线的性质即可得到结论;
(3)如图③,过作,根据平行线的性质即可得到结论.
【详解】(1)证明:如图①,过点作,
则,
又∵,
∴,
,
,
即;
(2)解:.
证明:如图②,过作,
,
∵,
∴,
,
,
即:.
故答案为:;
(3)如图③,过作,
,
∵,
∴,
,
,
故答案为:20.
19.(1)如图(1),猜想与的关系,说出理由.
(2)观察图(2),已知,猜想图中的与的关系,并说明理由.
(3)观察图(3)和(4),已知,猜想图中的与的关系,不需要说明理由.
【答案】(1),理由见解析;(2),理由见解析;(3)图(3),图(4)
【分析】(1)过点P作,得到,由,,得到,得到,由此得到;
(2)过点P作,由,得到,从而得到结论;
(3)由,根据两直线平行,内错角相等与三角形外角的性质,即可求得与的关系.
【详解】(1)解:猜想.
理由:过点P作,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2).
理由:如图,过点P作,
∵,
∴,
∴,
∴;
(3)如图(3):.
理由:∵,
∴,
∵,
∴,
即;
如图(4):.
理由:∵,
∴,
∵,
∴,
即.
【点睛】此题考查了平行线的性质,平行公理的推论,三角形的外角的性质定理,熟记平行线的性质是解题的关键.
20.如图,已知于点A,AE∥CD交于点E,且于点F.
求证:.
证明:∵于点A,于点F,(已知)
∴.(垂直的定义)
∴AD∥EF,( )
∴__________( )
∵AE∥CD,(已知)
∴________.(两直线平行,同位角相等)
∵,
∴.(等量代换)
【答案】见解析
【分析】首先根据同位角相等,两直线平行, 再根两直线平行,内错角相等得到=.最后根据两直线平行,同位角相等得到,再进行等量代换即可.
【详解】证明:∵于点A,于点F,
∴.
∴, (同位角相等,两直线平行)
∴=.
(两直线平行,内错角相等)
∵,
∴.
∵,
∴.
【点睛】本题考查了平行线的判定和性质的综合应用,掌握相关知识是解题的关键.
21.(1)已知:如图(a),直线.求证:;
(2)如图(b),如果点C在AB与ED之外,其他条件不变,那么会有什么结果?你还能就本题作出什么新的猜想?
【答案】(1)见解析;(2)当点C在AB与ED之外时,,见解析
【分析】(1)由题意首先过点C作CF∥AB,由直线AB∥ED,可得AB∥CF∥DE,然后由两直线平行,内错角相等,即可证得∠ABC+∠CDE=∠BCD;
(2)根据题意首先由两直线平行,内错角相等,可得∠ABC=∠BFD,然后根据三角形外角的性质即可证得∠ABC-∠CDE=∠BCD.
【详解】解:(1)证明:过点C 作CF∥AB,
∵AB∥ED,
∴AB∥ED∥CF,
∴∠BCF=∠ABC,∠DCF=∠EDC,
∴∠ABC+∠CDE=∠BCD;
(2)结论:∠ABC-∠CDE=∠BCD,
证明:如图:
∵AB∥ED,
∴∠ABC=∠BFD,
在△DFC中,∠BFD=∠BCD+∠CDE,
∴∠ABC=∠BCD+∠CDE,
∴∠ABC-∠CDE=∠BCD.
若点C在直线AB与DE之间,猜想,
∵AB∥ED∥CF,
∴
∴.
【点睛】本题考查的是平行线的性质及三角形外角的性质,熟练掌握平行线的性质是解答本题的关键,注意掌握辅助线的作法.
22.已知,点为平面内一点,于.
(1)如图1,点在两条平行线外,则与之间的数量关系为______;
(2)点在两条平行线之间,过点作于点.
①如图2,说明成立的理由;
②如图3,平分交于点平分交于点.若,求的度数.
【答案】(1)∠A+∠C=90°;(2)①见解析;②105°
【分析】(1)根据平行线的性质以及直角三角形的性质进行证明即可;
(2)①过点B作BG∥DM,根据平行线找角的联系即可求解;②先过点B作BG∥DM,根据角平分线的定义,得出∠ABF=∠GBF,再设∠DBE=α,∠ABF=β,根据∠CBF+∠BFC+∠BCF=180°,可得2α+β+3α+3α+β=180°,根据AB⊥BC,可得β+β+2α=90°,最后解方程组即可得到∠ABE=15°,进而得出∠EBC=∠ABE+∠ABC=15°+90°=105°.
【详解】解:(1)如图1,AM与BC的交点记作点O,
∵AM∥CN,
∴∠C=∠AOB,
∵AB⊥BC,
∴∠A+∠AOB=90°,
∴∠A+∠C=90°;
(2)①如图2,过点B作BG∥DM,
∵BD⊥AM,
∴DB⊥BG,
∴∠DBG=90°,
∴∠ABD+∠ABG=90°,
∵AB⊥BC,
∴∠CBG+∠ABG=90°,
∴∠ABD=∠CBG,
∵AM∥CN,BG∥DM,
∴∠C=∠CBG,
∠ABD=∠C;
②如图3,过点B作BG∥DM,
∵BF平分∠DBC,BE平分∠ABD,
∴∠DBF=∠CBF,∠DBE=∠ABE,
由(2)知∠ABD=∠CBG,
∴∠ABF=∠GBF,
设∠DBE=α,∠ABF=β,
则∠ABE=α,∠ABD=2α=∠CBG,
∠GBF=∠AFB=β,
∠BFC=3∠DBE=3α,
∴∠AFC=3α+β,
∵∠AFC+∠NCF=180°,∠FCB+∠NCF=180°,
∴∠FCB=∠AFC=3α+β,
△BCF中,由∠CBF+∠BFC+∠BCF=180°得:
2α+β+3α+3α+β=180°,
∵AB⊥BC,
∴β+β+2α=90°,
∴α=15°,
∴∠ABE=15°,
∴∠EBC=∠ABE+∠ABC=15°+90°=105°.
【点睛】本题主要考查了平行线的性质的运用,解决问题的关键是作平行线构造内错角,运用等角的余角(补角)相等进行推导.余角和补角计算的应用,常常与等式的性质、等量代换相关联.解题时注意方程思想的运用.
考点04骨折模型
23.如图,若,则∠1+∠3-∠2的度数为______
【答案】180°
【分析】延长EA交CD于点F,则有∠2+∠EFC=∠3,然后根据可得∠1=∠EFD,最后根据领补角及等量代换可求解.
【详解】解:延长EA交CD于点F,如图所示:
,
∠1=∠EFD,
∠2+∠EFC=∠3,
,
,
;
故答案为180°.
【点睛】本题主要考查三角形外角的性质及平行线的性质,熟练掌握三角形外角的性质及平行线的性质是解题的关键.
24.如图,,点在直线,之间,连接,.
(1)写出,,之间的数量关系,并说明理由;
(2)若,,求的度数;
【答案】(1),证明见解析
(2)
【分析】(1)过点作,利用平行线的判定及性质即可得解;
(2)由(1)得,将代入即可得解.
本题主要考查了平行线的性质以及平行公理的推论,熟练掌握平行线的性质是解题的关键.
【详解】(1)解:,
理由如下:过点作,如图,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
,
∴;
(2)解:由()得,
∴,
∴,
解得.
25.(1)如图,AB//CD,CF平分∠DCE,若∠DCF=30°,∠E=20°,求∠ABE的度数;
(2)如图,AB//CD,∠EBF=2∠ABF,CF平分∠DCE,若∠F的2倍与∠E的补角的和为190°,求∠ABE的度数.
(3)如图,P为(2)中射线BE上一点,G是CD上任一点,PQ平分∠BPG,GN//PQ,GM平分∠DGP,若∠B=30°,求∠MGN的度数.
【答案】(1)∠ABE=40°;(2)∠ABE=30°;(3)∠MGN=15°.
【分析】(1)过E作EMAB,根据平行线的判定与性质和角平分线的定义解答即可;
(2)过E作EMAB,过F作FNAB,根据平行线的判定与性质,角平分线的定义以及解一元一次方程解答即可;
(3)过P作PLAB,根据平行线的判定与性质,三角形的内角和定理,三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和的性质,角平分线的定义解答即可.
【详解】解:(1)过E作EMAB,
∵ABCD,
∴CDEMAB,
∴∠ABE=∠BEM,∠DCE=∠CEM,
∵CF平分∠DCE,
∴∠DCE=2∠DCF,
∵∠DCF=30°,
∴∠DCE=60°,
∴∠CEM=60°,
又∵∠CEB=20°,
∴∠BEM=∠CEM﹣∠CEB=40°,
∴∠ABE=40°;
(2)过E作EMAB,过F作FNAB,
∵∠EBF=2∠ABF,
∴设∠ABF=x,∠EBF=2x,则∠ABE=3x,
∵CF平分∠DCE,
∴设∠DCF=∠ECF=y,则∠DCE=2y,
∵ABCD,
∴EMABCD,
∴∠DCE=∠CEM=2y,∠BEM=∠ABE=3x,
∴∠CEB=∠CEM﹣∠BEM=2y﹣3x,
同理∠CFB=y﹣x,
∵2∠CFB+(180°﹣∠CEB)=190°,
∴2(y﹣x)+180°﹣(2y﹣3x)=190°,
∴x=10°,
∴∠ABE=3x=30°;
(3)过P作PLAB,
∵GM平分∠DGP,
∴设∠DGM=∠PGM=y,则∠DGP=2y,
∵PQ平分∠BPG,
∴设∠BPQ=∠GPQ=x,则∠BPG=2x,
∵PQGN,
∴∠PGN=∠GPQ=x,
∵ABCD,
∴PLABCD,
∴∠GPL=∠DGP=2y,
∠BPL=∠ABP=30°,
∵∠BPL=∠GPL﹣∠BPG,
∴30°=2y﹣2x,
∴y﹣x=15°,
∵∠MGN=∠PGM﹣∠PGN=y﹣x,
∴∠MGN=15°.
【点睛】此题考查平行线的判定与性质,角平分线的定义,三角形的内角和定理,解题关键在于作辅助线和掌握判定定理.
26.已知直线,点为平面内一点,,垂足为.
(1)如图①,过点作的平行线,若,则的度数为________;
(2)如图②,过点作交直线于点.求证:;
(3)如图③,在(2)的条件下,点,在线段上,连接,,,平分,平分,若,,求的度数.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3).
【分析】本题考查平行线的性质与应用、角平分线的性质、方程思想等知识,学会添加辅助线,掌握相关知识是解题关键.
(1)根据平行线的性质及直角三角形的性质证明即可;
(2)过点B作,根据同角的余角相等得出,再根据平行线的性质得到,即可得到;
(3)过点B作,根据角平分线的定义得出,设,,可得,再根据,得到,据此计算得出.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)证明:如图2,过点B作,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,;
(3)解:如图3,过点B作,
∵平分,平分,
∴,,
由(2)知,
∴,设,,
则,,,
,
∴,
∵,,
∴,
中,由得
,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
27.已知直线,E为平面内一点,点P,Q分别在直线,上,连接,.
(1)如图1,若点E在直线,之间,试探究之间的数量关系,并说明理由.
(2)如图2,若点E在直线,之间,平分,平分,当时,求的度数.
(3)如图3,若点E在直线的上方,平分,平分,的反向延长线交于点F,当时,求的度数.
【答案】(1),理由见解析
(2)
(3)
【分析】本题考查了平行线的性质、平行公理推论、对顶角相等、角平分线等知识,熟练掌握平行线的性质是解题关键.
(1)过点作,先根据平行线的性质可得,再根据平行公理推论可得,根据平行线的性质可得,然后根据角的和差、等量代换即可得;
(2)过点作,先根据(1)的结论可得,再根据角平分线的定义可得,然后根据平行线的性质、平行公理推论可得,由此即可得;
(3)过点作,先参考(1)的方法可得,再根据角平分线的定义可得,,从而可得,,然后根据代入计算即可得.
【详解】(1)解:,理由如下:
如图1,过点作,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴.
(2)解:如图2,过点作,
由(1)可知,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵平分,平分,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴.
(3)解:如图3,过点作,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵平分,平分,
∴,,
∵,
∴,
,
∴,
由对顶角相等得:,
由(2)可知,
,
所以的度数为.
28.如图1,MN∥PQ,点C、B分别在直线MN、PQ上,点A在直线MN、PQ之间.
(1)求证:∠CAB=∠MCA+∠PBA;
(2)如图2,CD∥AB,点E在PQ上,∠ECN=∠CAB,求证:∠MCA=∠DCE;
(3)如图3,BF平分∠ABP,CG平分∠ACN,AF∥CG.若∠CAB=60°,求∠AFB的度数.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)120°.
【分析】(1)过点A作AD∥MN,根据两直线平行,内错角相等得到∠MCA=∠DAC,∠PBA=∠DAB,根据角的和差等量代换即可得解;
(2)由两直线平行,同旁内角互补得到∴、∠CAB+∠ACD=180°,由邻补角定义得到∠ECM+∠ECN=180°,再等量代换即可得解;
(3)由平行线的性质得到,∠FAB=120°﹣∠GCA,再由角平分线的定义及平行线的性质得到∠GCA﹣∠ABF=60°,最后根据三角形的内角和是180°即可求解.
【详解】解:(1)证明:如图1,过点A作AD∥MN,
∵MN∥PQ,AD∥MN,
∴AD∥MN∥PQ,
∴∠MCA=∠DAC,∠PBA=∠DAB,
∴∠CAB=∠DAC+∠DAB=∠MCA+∠PBA,
即:∠CAB=∠MCA+∠PBA;
(2)如图2,∵CD∥AB,
∴∠CAB+∠ACD=180°,
∵∠ECM+∠ECN=180°,
∵∠ECN=∠CAB
∴∠ECM=∠ACD,
即∠MCA+∠ACE=∠DCE+∠ACE,
∴∠MCA=∠DCE;
(3)∵AF∥CG,
∴∠GCA+∠FAC=180°,
∵∠CAB=60°
即∠GCA+∠CAB+∠FAB=180°,
∴∠FAB=180°﹣60°﹣∠GCA=120°﹣∠GCA,
由(1)可知,∠CAB=∠MCA+∠ABP,
∵BF平分∠ABP,CG平分∠ACN,
∴∠ACN=2∠GCA,∠ABP=2∠ABF,
又∵∠MCA=180°﹣∠ACN,
∴∠CAB=180°﹣2∠GCA+2∠ABF=60°,
∴∠GCA﹣∠ABF=60°,
∵∠AFB+∠ABF+∠FAB=180°,
∴∠AFB=180°﹣∠FAB﹣∠FBA
=180°﹣(120°﹣∠GCA)﹣∠ABF
=180°﹣120°+∠GCA﹣∠ABF
=120°.
【点睛】本题主要考查了平行线的性质,线段、角、相交线与平行线,准确的推导是解决本题的关键.
考点05动态问题
29.如图,已知,,点P是射线上一动点(与点A不重合),平分,交射线于点C;平分,交射线于点D.
【问题发现】
(1)求的度数;
【规律探究】
(2)当点P运动时,与之间的数量关系是否随之发生变化?若不变化,请写出它们之间的关系,并说明理由;若变化,请写出变化规律.
【规律运用】
(3)当点P运动到使时,直接写出的度数.
【答案】(1);(2)不变化,;(3)
【分析】本题考查了平行线的性质;
(1)根据,得知,再根据角平分线的定义知、,可得;
(2)由得、,根据平分知,从而可得;
(3)由得∠A,当时有,即,再根据()可得,,即可得,进而即可求解.
【详解】(1),
,
,
,
、分别平分和,
,,
;
(2)不变化,,
证明:,
,
,
又平分,
,
;
(3),
,
又,
,
,
由(1)可得,,,
(),
,
,
30.已知如图1,线段,在、间取一点(点不在直线上),连接、,
(1)请探索与、之间的关系,并说明理由.
(2)若点在图的位置时,请探索与、之间的关系,并说明理由.
(3)若点的位置如图和图,请分别写出图和图中与、之间的关系.
【答案】(1)
(2)
(3)图中:,图中:
【分析】本题考查了平行线的性质,解题的关键是熟练掌握过拐点作平行线.
(1)过点作,根据平行线的性质,即可求解;
(2)过点作,根据平行线的性质,即可求解;
(3)图3中,过点作,图4中,过点作作,分别利用平行线的性质,以及角的和差关系进行计算即可求解.
【详解】(1)解:如图:过点作,
,
,
,
,
,
,
(2)如图:过点作,
,
,
,
,
,
;
(3)解:图中:∠APC+∠A-∠C=180°,图中:∠APC-(∠A-∠C)=180°,
理由如下:过点作,
,
,
,
,
,
,
;
如图:过点作,
,
∵,
∴,
,
,
,
,
31.综合与探究
【问题情境】“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”,当发现题目的图形“不完整”时,要适当添加平行线将其补充完整.把“非基本图形”转化为“基本图形”,这体现了数学中的转化思想.
【提出问题】有这样一个问题:如图①,已知直线,直线分别与直线a,b相交于点E,F,点A,B分别在直线a,b上,且在直线的左侧,点是直线上的一个动点(不与点E,F重合),设.当点在线段上运动时,试探索之间的数量关系.
【解决问题】
(1)张睿的解题思路是:“过点作……”请你用直尺和铅笔在图①中作出这条辅助线,并帮助张睿完成推理过程.
【类比探究】
当点在线段外运动时,(1)中得到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.
(2)如图②,当动点在线段之外且在直线的上方运动(不与点重合)时,之间满足怎样的数量关系?并说明理由;
(3)请用直尺、铅笔在图③中画出动点在线段之外且在直线的下方运动(不与点重合)时的图形,并仿照图①,图②,标出图③中的,此时,之间满足怎样的数量关系?请直接写出结论:______.
【应用拓展】
(4)如图④所示,,请直接写出图中之间满足的数量关系:______.
【答案】(1)见解析;(2),理由见解析;(3),理由见解析;(4),理由见解析.
【分析】本题考查了平行线的性质,掌握平行线的性质是解题的关键.
(1)过点作,根据平行线的性质即可得出结论;
(2)过点作,根据平行线的性质即可得出结论;
(3)过点作,根据平行线的性质即可得出结论;
(4)过点作,过点作,根据平行线的性质即可得出结论;
【详解】解:(1)如图,过点作,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
(2),理由如下:
如图,过点作,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴;
(3)如图,过点作,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵
∴,
(4)如图,过点作,过点作,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
32.【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,
∴.
33.如图1,直线,直线与直线分别交于点,的平分线交于点.
(1)求证:;
(2)点是射线上一个动点(点不与点重合),的平分线交直线于点,过点作交直线于点,
①当点在线段上时,如图2,用等式表示和之间的数量关系,并证明;
②当点在线段的延长线上时,直接写出用等式表示的和之间的数量关系.
【答案】(1)证明见解析
(2)①②
【分析】(1)根据两直线平行,内错角相等以及角平分线的定义可得到结果;
(2)根据两直线平行内错角相等以及角平分线的定义,三角形的内角和为180度,以及角的和差关系可得到结果;
【详解】(1)证明;∵,
∴,
∵的平分线交于点P,
∴,
∴;
(2)解:①当点G在线段上时,如图所示:
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴
,
,
∴;
②当点G在线段的延长线上时,如图所示:
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴.
34.问题情境:如图1,,,,求度数.小明的思路是:过作,通过平行线性质来求.
(1)按小明的思路,易求得的度数为______度;
(2)问题迁移:①如图2,,点在射线上运动,记,,当点在、两点之间运动时,请直接写出与,之间的数量关系;
②如果点在、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;
(3)问题解决:①图3为北斗七星的位置图,将其抽象成图4,其中北斗七星分别标为、、、、、、,将、、、、、、顺次连接,天文小组发现若恰好经过点,且,,,那么与有什么关系?请说明
②连接,与满足______时,.
【答案】(1)
(2)①,理由见解析; ②当点在的延长线上时,;当点在线段上时,
(3)①;②
【分析】本题考查平行线的性质和判定及平行公理推论的应用,通过作辅助线构造平行线是解题的关键.
(1)过点作,通过平行线性质求即可;
(2)①过点作交于,推出,根据平行线的性质得出,,即可得出答案;
②分两种情况:当在的延长线上时;当点在线段上时,分别画出图形,根据平行线的性质得出,,即可得出答案;
(3)①根据(2)的结论得,即可得出结论;
②过点作交于点得出,进而根据平行线的性质,即可求解.
【详解】(1)解:过点作,
∵,,,
∴,
∴,
,
∴,
故答案为:;
(2).
理由:如图,过点作交于,
∵,,,
∴,
∴,,
∴;
②如图,当点在的延长线上时,,
过点作交于,
∵,,,
∴,
∴,,
∴;
如图,当点在线段上时,,
过点作交于,
∵,,,
∴,
∴,,
∴.
(3)①∵,,
由(2)得:,
∵
∴,
∴,
②如图所示,过点作交于点
当时,,
∴,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∴.
故答案为:.
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