内容正文:
期末复习:利用平行线的判定与性质探究角度关系复习讲义
期末复习:利用平行线的判定与性质探究角度关系复习讲义
知识点解析
一、基础定理
1. 平行线判定(由角推线平行)
1. 同位角相等 两直线平行
1. 内错角相等 两直线平行
1. 同旁内角互补 两直线平行
补充:垂直于同一直线的两条直线互相平行
2. 平行线性质(由线平行推角相等/互补)
已知
1. 同位角相等
2. 内错角相等
3. 同旁内角和为
二、通用解题思路
1. 找截线:锁定被第三条直线所截的两条目标直线;
1. 定角类型:分辨同位角、内错角、同旁内角;
1. 推理分两类:
· 给角度大小 证平行(判定) 再导出其他角关系(性质)
· 已知平行 直接用性质得角相等/互补
1. 复杂折线模型:过拐点作已知直线的平行线,拆分多组同位、内错角。
例题分析
例1.(25-26七年级下·内蒙古乌兰察布·期中)【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,得出角之间的数量关系,使问题得以解决.
【拓广延伸】
(2)如图②,已知,交于点M,,请探索和之间的数量关系;
(3)如图③,若,点P不在与之间,请直接写出,,之间的数量关系.
例2.(25-26七年级下·广东江门·期中)长江汛期即将来临,防汛指挥部在一危险地带两岸各安置了一个探照灯(探照灯的光束可近似看成一条射线),便于夜间查看江水及两岸河堤的情况.如图1,灯射出的射线自顺时针旋转至便立即回转,灯射出的射线自顺时针旋转至便立即回转,两灯不停交叉照射巡视.若灯转动的速度是每秒3度,灯转动的速度是每秒1度,假定主道路是平行的,即,且.
(1)填空:___________;
(2)若灯射线先转动20秒,灯射线才开始转动,在灯射线到达之前,灯转动几秒,两灯的光束互相平行?
(3)如图2,两灯同时转动,在灯射线到达之前.若射出的光束与射出的光束交于点,过作交于点,则在转动过程中,与的数量关系是否发生变化?若不变,请求出其数量关系;若改变,请求出其取值范围.
例3.(25-26七年级下·陕西咸阳·期中)已知直线,直线分别交于点E,F.
(1)【问题提出】如图①,点T在直线之间,连接.若,,,探究直线与的位置关系.
小明在组内经过合作交流,得到解题方法:如图②,过点T作,由平行线的性质,得,再求得的度数即可判断.则直线与的位置关系是 ;
(2)【问题迁移】如图③,,平分交于点G,平分交于点H,平分分别交于点Q,T,若,求的度数;
(3)【问题拓展】如图④,,平分交于点G,平分交于点H,点Q在直线上,平分交于点R,探究和之间存在的数量关系.
例4.(25-26七年级下·辽宁葫芦岛·期中)在综合与实践课上,同学们以“一个含60°的直角三角尺和两条平行线”为背景开展数学活动.
(1)如图1,两直线m,n和直角三角形,其中,,,若,则的度数为_______;
【实践探究】
(2)如图2,创新小组的同学把直线m向上平移,并把的位置改变,发现是一个定值,这个定值是__________.
为了说明理由,同学们根据“过拐点作平行线”的思路,很快想到辅助线的作法,如图3,过B作,请你完成后面的过程.
【拓展延伸】
(3)如图4,,点E在上,平分,,设,请直接用含的代数式表示.
变式训练
变式1.(25-26七年级下·山东济南·期中)【问题情境】:在综合实践课上,老师组织班上的同学开展了探究两角之间数量关系的数学活动,如图1,已知直线,点E、G分别为直线、上的点,点F是平面内任意一点,连接、.
【探索发现】:
(1)如图1,若,写出与的数量关系:______;
【深入探究】:
(2)如图2点P、Q分别是直线上的点,且,直线,交于点K,“智胜小组”探究与之间的数量关系.请写出它们的关系,并说明理由;
(3)如图3,在(2)的探究基础上,,“科创小组”探究与之间的数量关系.请直接写出它们的关系.
变式2.(25-26七年级下·湖北荆门·期中)如图1,,直线交于点,交于点.
(1)求证:;
(2)如图1,点,在,之间,且在的左侧,若,求∠的度数;
(3)如图2,点在,之间,点在上,直线平分交的延长线于点,若,求证:平分.
变式3.(25-26七年级下·河北保定·期中)如图,直线与线段、直线交于点B、E,,点F为直线上一点(不与点B,E重合),连接,过点F作射线,交于点G(G与D不重合).
(1)若点F在线段上,且为钝角.
①补全图;②若,求的度数.
(2)若点F在线段的延长线上,直接写出与的数量关系.
变式4.(25-26七年级下·重庆·期中)如图,在直角三角尺中,,点E在直线上,过点F作直线,使.
(1)如图1,若,求的度数;
(2)如图2,若的角平分线与的角平分线交于点K,求的度数;
(3)如图3,作的平分线交于点M,点P是角平分线上位于直线下方的动点,点H是射线上的动点(不与点M重合),请直接写出与之间的数量关系.
实战演练
1.(25-26七年级下·江西九江·期中)在一次综合与实践课上,李老师让同学们以“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.
【初步体验】
(1)如图①,三角尺的角的顶点在上.,则的度数为_____;
【基础巩固】
(2)如图②,彬彬把三角尺的两个锐角的顶点,分别放在和上,请你探索与之间的数量关系,并说明理由;
【强化应用】
(3)如图③,强强把三角尺的直角顶点放在上,角的顶点放在上.若,,请写出与的数量关系(用含的式子表示),并说明理由.
2.(25-26七年级下·吉林松原·期中)在一次数学综合实践活动课上,同学们进行了如下探究活动:在直角三角尺中,,顶点在直线上.
【初步感知】
(1)如图①,直线交直角三角尺的边于点,若,,则直线与的位置关系是___________;
【问题探究】
(2)如图②,若,点B,D为直线和直线上任意一点,探究、与的数量关系.并说明理由.
(3)如图③,利用(2)所得的结论,过直角三角尺的顶点作,平分平分,则= °;
【拓展延伸】
(4)如图④,将直角三角尺绕顶点转动,过点作,在转动过程中,当点F在直线CD的上方时,直接写出与之间存在的数量关系.
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知识点解析
一、基础定理
1. 平行线判定(由角推线平行)
1. 同位角相等 两直线平行
1. 内错角相等 两直线平行
1. 同旁内角互补 两直线平行
补充:垂直于同一直线的两条直线互相平行
2. 平行线性质(由线平行推角相等/互补)
已知
1. 同位角相等
2. 内错角相等
3. 同旁内角和为
二、通用解题思路
1. 找截线:锁定被第三条直线所截的两条目标直线;
1. 定角类型:分辨同位角、内错角、同旁内角;
1. 推理分两类:
· 给角度大小 证平行(判定) 再导出其他角关系(性质)
· 已知平行 直接用性质得角相等/互补
1. 复杂折线模型:过拐点作已知直线的平行线,拆分多组同位、内错角。
例题分析
例1.(25-26七年级下·内蒙古乌兰察布·期中)【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,得出角之间的数量关系,使问题得以解决.
【拓广延伸】
(2)如图②,已知,交于点M,,请探索和之间的数量关系;
(3)如图③,若,点P不在与之间,请直接写出,,之间的数量关系.
【答案】(1);;
(2)
(3)
【分析】(1)过点A作,从而利用平行线的性质可得,,再根据平角定义可得,然后利用等量代换可得,即可解答;
(2)过点M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】(1)解:过点A作,
∴,,
又∵,
∴;
(2)解:和之间的数量关系为,理由:
过点M作,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(3)解:,
理由:过点P作,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
例2.(25-26七年级下·广东江门·期中)长江汛期即将来临,防汛指挥部在一危险地带两岸各安置了一个探照灯(探照灯的光束可近似看成一条射线),便于夜间查看江水及两岸河堤的情况.如图1,灯射出的射线自顺时针旋转至便立即回转,灯射出的射线自顺时针旋转至便立即回转,两灯不停交叉照射巡视.若灯转动的速度是每秒3度,灯转动的速度是每秒1度,假定主道路是平行的,即,且.
(1)填空:___________;
(2)若灯射线先转动20秒,灯射线才开始转动,在灯射线到达之前,灯转动几秒,两灯的光束互相平行?
(3)如图2,两灯同时转动,在灯射线到达之前.若射出的光束与射出的光束交于点,过作交于点,则在转动过程中,与的数量关系是否发生变化?若不变,请求出其数量关系;若改变,请求出其取值范围.
【答案】(1)
(2)灯转动秒或秒时,两灯的光束互相平行
(3)与的数量关系不发生变化,其数量关系为:.
【分析】本题主要考查平行线的性质,角的和差关系,平角的定义的运用,解决问题的关键是运用分类讨论思想进行求解,解题时注意利用角的和差关系.(1)根据平角的定义和题目已知条件,得出,即可得解;(2)设灯转动秒,两灯的光束互相平行,分三种情况进行讨论:①在灯射线转到之前,时,②在灯射线转到之后,时,③当时,分别求得的值即可;(3)设灯射线转动时间为秒,得出,,可得与的数量关系.
【详解】(1)解:∵,
∴,
又∵,
∴,即,
∴.
(2)解:设灯转动秒,两灯的光束互相平行,
①在灯射线转到之前,,如图3,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∵灯转动的速度是,灯转动的速度是,
∴,
解得;;
②在灯射线转到之后,又从转到时,,如图4,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∵灯转动的速度是,灯转动的速度是,
∴,
解得;;
③同理,当,,
解得;(不合题意),
综上所述,当秒或秒时,两灯的光束互相平行;
(3)解:与的数量关系不发生变化.理由如下:
设灯转动时间为秒,如图5,
∵,
∴,
又∵,过点作,
∴,
∴,,
∴,
而,
∴,
∴,
∴.
例3.(25-26七年级下·陕西咸阳·期中)已知直线,直线分别交于点E,F.
(1)【问题提出】如图①,点T在直线之间,连接.若,,,探究直线与的位置关系.
小明在组内经过合作交流,得到解题方法:如图②,过点T作,由平行线的性质,得,再求得的度数即可判断.则直线与的位置关系是 ;
(2)【问题迁移】如图③,,平分交于点G,平分交于点H,平分分别交于点Q,T,若,求的度数;
(3)【问题拓展】如图④,,平分交于点G,平分交于点H,点Q在直线上,平分交于点R,探究和之间存在的数量关系.
【答案】(1)
(2)
(3)和之间存在的数量关系为 或
【分析】(1)过点作,利用平行线的性质,内错角相等,求出,利用内错角相等得到,从而得到最终答案;
(2)过点T作,利用平行线与角平分线的性质得到对应角相等,再进行等量代换进行求解;
(3)因为点在直线上,所以先对点的位置进行分类,再过点作平行于的辅助线,然后利用平行线和角平分线的性质得到对应角相等,最后通过等量代换进行求解.
【详解】(1)解:,理由如下:
如图所示,过点作,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
(2)解:如图③,过点T作,则,
∴,,
∵,平分,
∴,
∵,
∴,,
∵平分,平分,
∴,,
∴,
∴.
(3)解:设, .
∵,
∴,,
∵平分,平分,
∴,;
①如图④-1,当点Q在线段EF上时,过点R作,过点Q作.
∴,
∴,,,
,
∴,,
∴,
∴.
②如图④-2,当点Q在的延长线上时,过点R作,过点Q作.
∴,
∴,,,
,
∴,,
∴;
③如图④-3,当点Q在EF的延长线上时,过点R作,过点Q作.
∴,
∴,,
,,
∴,
,
∴,
∴,
综上所述,和之间存在的数量关系为 或.
例4.(25-26七年级下·辽宁葫芦岛·期中)在综合与实践课上,同学们以“一个含60°的直角三角尺和两条平行线”为背景开展数学活动.
(1)如图1,两直线m,n和直角三角形,其中,,,若,则的度数为_______;
【实践探究】
(2)如图2,创新小组的同学把直线m向上平移,并把的位置改变,发现是一个定值,这个定值是__________.
为了说明理由,同学们根据“过拐点作平行线”的思路,很快想到辅助线的作法,如图3,过B作,请你完成后面的过程.
【拓展延伸】
(3)如图4,,点E在上,平分,,设,请直接用含的代数式表示.
【答案】(1)
(2),过程见解析
(3)
【分析】(1)根据平角的定义和平行线的性质求解即可;
(2)根据“过拐点作平行线”的思路,作,即可得到,再利用平行线的性质和角的和差即可求解;
(3) 过点作, 延长,设,根据平行线的性质进行求解即可.
【详解】(1)解:如图,
,
,
∵,
,
;
(2)解:,理由如下,如图,过作,
∵,
∴,
则,
,
,
即,
;
(3)解:如图, 过点作, 延长,
设,
,
∴,
,,
∵平分,,
∴,
∴,
同理:.
变式训练
变式1.(25-26七年级下·山东济南·期中)【问题情境】:在综合实践课上,老师组织班上的同学开展了探究两角之间数量关系的数学活动,如图1,已知直线,点E、G分别为直线、上的点,点F是平面内任意一点,连接、.
【探索发现】:
(1)如图1,若,写出与的数量关系:______;
【深入探究】:
(2)如图2点P、Q分别是直线上的点,且,直线,交于点K,“智胜小组”探究与之间的数量关系.请写出它们的关系,并说明理由;
(3)如图3,在(2)的探究基础上,,“科创小组”探究与之间的数量关系.请直接写出它们的关系.
【答案】(1)
(2)与之间的数量关系为,理由见解析
(3)
【分析】(1)过点F作平行于的直线,利用平行线的内错角相等,将和转化为同一个角的两部分.
(2)利用推出,再利用平行线的性质即可求证.
(3)过点M作,设,利用平行线的性质即可求证.
【详解】(1)解:过点F作,
,
,
,,
.
(2)解:设,
与是对顶角,
,
,
,
,
又,
,
,
.
(3)∵,
∴设,
过点M作,
,
,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴.
变式2.(25-26七年级下·湖北荆门·期中)如图1,,直线交于点,交于点.
(1)求证:;
(2)如图1,点,在,之间,且在的左侧,若,求∠的度数;
(3)如图2,点在,之间,点在上,直线平分交的延长线于点,若,求证:平分.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)见解析
【分析】(1)根据两直线平行,同位角相等,可得,再由对顶角相等,可得,这样即可证明;
(2)过点分别作的平行线,由可得再根据可计算出,然后再根据两直线平行,内错角相等,即可求出;
(3)过点作的平行线,过点作作的平行线,首先利用平行线的内错角相等,将转化为,并将转化为,从而得出与、的关系,接着利用得到与、的关系。最后结合题目给出的条件以及角平分线的定义,通过代数运算和等量代换,最终推导出,从而证明平分.
【详解】(1)证明:,
,
,
;
(2)解:如图,过点分别作的平行线,
,
,,
,
,
,
,
,
,
,
;
(3)证明:过点作的平行线,过点作的平行线,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
设,
平分,
,
,
,
,
,
平分.
变式3.(25-26七年级下·河北保定·期中)如图,直线与线段、直线交于点B、E,,点F为直线上一点(不与点B,E重合),连接,过点F作射线,交于点G(G与D不重合).
(1)若点F在线段上,且为钝角.
①补全图;②若,求的度数.
(2)若点F在线段的延长线上,直接写出与的数量关系.
【答案】(1)①见详解;②
(2)
【分析】(1)①依题意补全图形即可.
②作,由平行线的性质得,由垂直的定义得,进而求出,再证,根据平行线的性质可得答案.
(2)作,同(1)利用平行线的判定和性质求解.
【详解】(1)解:①补全图形如下:
②作,
,
,
,
,
,
,,
,
,
;
(2)解:.
如图,作,
,
,
,
,
,
,,
,
,
;
即.
变式4.(25-26七年级下·重庆·期中)如图,在直角三角尺中,,点E在直线上,过点F作直线,使.
(1)如图1,若,求的度数;
(2)如图2,若的角平分线与的角平分线交于点K,求的度数;
(3)如图3,作的平分线交于点M,点P是角平分线上位于直线下方的动点,点H是射线上的动点(不与点M重合),请直接写出与之间的数量关系.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)作,如图,根据平行线的判定和性质证明,即可得出答案;
(2)同(1)题的方法可得,再结合角平分线的定义和(1)题的结论即可得解;
(3)分两种情况,作,利用平行线的判定和性质解答即可.
【详解】(1)解:作,如图,
则,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)解:同(1)的方法可得,
∵的角平分线与的角平分线交于点K,
∴,
∵
∴;
(3)解:∵,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
当点H在线段上时,如图,作,
∴,,
∵,
∴
∴;
当点H在射线上时,如图,作,
∴,,
∵,
∴
∴;
综上,或.
实战演练
1.(25-26七年级下·江西九江·期中)在一次综合与实践课上,李老师让同学们以“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.
【初步体验】
(1)如图①,三角尺的角的顶点在上.,则的度数为_____;
【基础巩固】
(2)如图②,彬彬把三角尺的两个锐角的顶点,分别放在和上,请你探索与之间的数量关系,并说明理由;
【强化应用】
(3)如图③,强强把三角尺的直角顶点放在上,角的顶点放在上.若,,请写出与的数量关系(用含的式子表示),并说明理由.
【答案】(1)40
(2),见解析
(3),见解析
【分析】本题考查了平行线的性质和判定,有关三角板的角度计算.
(1)由平行线的性质求得,根据平角的性质列式计算即可求解;
(2)过点作,利用平行线的性质即可求解;
(3)由平行线的性质结合平角的性质,列式计算即可求解.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∵,,
∴;
(2)解:,理由如下:
如图,过点作,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴;
(3)解:,理由如下:
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴.
2.(25-26七年级下·吉林松原·期中)在一次数学综合实践活动课上,同学们进行了如下探究活动:在直角三角尺中,,顶点在直线上.
【初步感知】
(1)如图①,直线交直角三角尺的边于点,若,,则直线与的位置关系是___________;
【问题探究】
(2)如图②,若,点B,D为直线和直线上任意一点,探究、与的数量关系.并说明理由.
(3)如图③,利用(2)所得的结论,过直角三角尺的顶点作,平分平分,则= °;
【拓展延伸】
(4)如图④,将直角三角尺绕顶点转动,过点作,在转动过程中,当点F在直线CD的上方时,直接写出与之间存在的数量关系.
【答案】(1)
(2),理由见解析
(3)45
(4)
【分析】(1)根据对顶角相等得到,再由同旁内角互补证明直线平行即可;
(2)如图:过作,则,由平行线的性质可得,再根据线段的和差以及等量代换即可解答;
(3)利用(2)的结论可得,再根据角平分线的定义得到,再利用(2)的结论可得即可解答;
(4)设.如图,过点F作.易得可得,再利用角的和差以及等量代换即可解答.
【详解】(1)解:,证明如下:
,
,
∴.
(2)解:,理由如下:
如图:过作,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
(3)解:由(2)的结论可得:,
∵平分平分,
∴,
∴,
利用(2)的结论可得:.
(4)解:设.
如图,过点F作.
∵,
∴.
.
.
,
.
,
∴与之间存在的数量关系.
2
学科网(北京)股份有限公司
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