内容正文:
13.3.2 三角形的外角
一、学习目标
1、理解三角形外角的定义,能在复杂图形中准确识别外角,分清相邻内角、不相邻内角;
2、熟记三角形外角的两条性质,会规范书写对应的几何符号语言;
3、掌握三角形外角和等于 360° 的结论,熟练利用外角性质计算角度;
4、能够结合角平分线、平行线,综合运用外角定理解决几何计算题与简单证明题。
5、通过邻补角、内角和推导外角性质,学会在图形中拆分外角模型;掌握 “外角代换法”,简化角度计算,培养识图能力。
6、区分外角中 “相邻” 和 “不相邻” 的内角,规避概念误区;规范几何推理步骤,学会利用外角比较角的大小,建立模型化解题思维。
二、学习重难点
重点:三角形外角的性质(外角等于不相邻两内角之和);利用外角进行角度计算;外角和 360° 的应用
难点:在组合图形中找准外角;区分相邻内角与不相邻内角;外角定理与角平分线的综合题型推理
三、学法指导
1、牢记外角三要素:顶点在三角形顶点、一边为三角形的边、另一边是边长的延长线;
2、做题先标注:哪个角是外角,谁和它相邻,哪两个角不相邻;
3、几何书写必须写明:“某某角是三角形的外角” 这个依据;
4、遇到 “飞镖型、八字型” 图形,优先使用外角性质解题。
第一部分:课前自主预习
(一)旧知回顾
1、互为邻补角的两个角之和等于180°;
2、三角形内角和定理:三角形三个内角的和等于180°。
(二)新知自学填空
知识点 1:三角形外角的定义
三角形的一边与另一边的延长线所组成的角,叫做三角形的外角。
外角满足三个条件:
① 顶点是三角形的顶点;
② 一条边是三角形本身的边;
③ 另一条边是三角形边的延长线。
补充规律:
1、三角形每一个顶点可以作出 2 个外角,互为对顶角,角度相等;
2、一个三角形一共有 6 个外角;我们选取每个顶点各一个,这三个外角的总和是 360°;
3、外角和它挨着的那个内角互为邻补角:∠ACD + ∠ACB = 180°。
知识点 2:三角形外角的两条核心性质(内角和定理的推论,可以直接当定理使用)
性质 1(计算常用):三角形的一个外角,等于与它不相邻的两个内角的和。
标准几何语言:
∵ ∠ACD 是△ABC 的外角
∴ ∠ACD = ∠A + ∠B
性质 2(比较大小用):三角形的一个外角,大于任意一个和它不相邻的内角。
几何语言:∠ACD>∠A,∠ACD>∠B
知识点 3:三角形外角和定理
三角形所有外角(每个顶点取一个)相加,外角和恒等于 360°,跟三角形的形状大小无关。
第二部分:课堂合作探究
探究活动 1:概念辨析(判断对错,并写明理由)
1、只要在三角形外面的角,就是三角形的外角。( )
理由:
2、三角形的一个外角,等于任意两个内角相加。( )
理由:
3、三角形的外角和是 180°。( )
理由:
4、三角形的外角一定大于三角形里面任意一个内角。( )
理由:
探究活动 2:性质推导证明(课本标准证法)
已知:∠ACD 是△ABC 的外角
求证:∠ACD = ∠A + ∠B
证明:
∵ ∠ACB + ∠ACD = 180°(邻补角的定义)
又∵ ∠A + ∠B + ∠ACB = 180°(三角形内角和定理)
∴ ∠ACD = ∠A + ∠B(同角的补角相等)
探究活动 3:例题精讲
例题 1:在△ABC 中,∠A=40°,∠B=55°,求外角∠ACD 的度数。
规范解题格式:
解:∵ ∠ACD 是△ABC 的外角
∴ ∠ACD=∠A+∠B=40°+55°=95°
例题 2:△ABC 中,CE 平分外角∠ACD,∠B=30°,∠BAC=80°,求∠E 的度数。
解题思路:连续两次使用外角性质,结合角平分线等量代换。
小组总结解题口诀
外角认准延长边,不邻两角加起来;
邻角互补一百八,外角总和三六零;
复杂图形找外角,简化计算最方便。
第三部分:课堂小结、易错点归纳
本节课知识框架
外角的定义(三要素)→ 外角与邻角互补 → 两大性质(求和、比较大小)→ 三角形外角和 360° → 综合计算与证明
高频易错点(牢记)
1、做题经常漏掉 “不相邻” 三个字,错误地把相邻内角算进去;
2、随便把三角形外侧的角当成外角,忽略 “一边延长线” 这个必要条件;
3、书写几何过程,不说明这个角是某个三角形的外角,缺少推理依据;
4、混淆概念:内角和固定 180°,外角和固定 360°,不能记反。
课后作业布置
1、教材课后习题,严格书写几何步骤;
2、自行画出三角形,标出内角、相邻外角、不相邻的两个内角;
3、整理内角和、外角的所有推论,梳理笔记;
4、预习本章小结,梳理整章三角形的知识点。
同步作业
一.选择题
1.将一副三角板按题5图所示的位置摆放在直尺上,则∠1的度数为( )
A.60° B.75° C.70° D.105°
2.如图,将一张三角形纸片ABC的一角折叠,使点A落在△ABC外的A'处,折痕为DE.如果∠A=α,∠CEA′=β,∠BDA'=γ,那么下列式子中正确的是( )
A.γ=2α+β B.γ=α+2β
C.γ=α+β D.γ=180°﹣α﹣β
3.如图,CE是△ABC的外角∠ACD的平分线,若∠B=35°,∠ACE=60°,则∠A=( )
A.35° B.95° C.85° D.75°
4.如图,∠ABD,∠ACD的角平分线交于点P,若∠A=50°,∠D=10°,则∠P的度数为( )
A.15° B.20° C.25° D.30°
5.如图在△ABC中,BO,CO分别平分∠ABC,∠ACB,交于O,CE为外角∠ACD的平分线,BO的延长线交CE于点E,记∠BAC=∠1,∠BEC=∠2,则以下结论①∠1=2∠2,②∠BOC=3∠2,③∠BOC=90°+∠1,④∠BOC=90°+∠2正确的是( )
A.①②③ B.①③④ C.①④ D.①②④
6.小明把一副含45°,30°的直角三角板如图摆放,其中∠C=∠F=90°,∠A=45°,∠D=30°,则∠α+∠β等于( )
A.180° B.210° C.360° D.270°
7.如图,直线AB∥CD,∠A=70°,∠C=40°,则∠E等于( )
A.30° B.40° C.60° D.70°
8.在△ABC中,∠A=50°,∠B=30°,点D在AB边上,连接CD,若△ACD为直角三角形,则∠BCD的度数为( )
A.60° B.10° C.45° D.10°或60°
9.如图,已知∠A=60°,∠B=40°,∠C=30°,则∠D+∠E等于( )
A.30° B.40° C.50° D.60°
10.将一副三角板按如图所示的位置摆放在直尺上,则∠1的度数为( )
A.60° B.65° C.75° D.85°
二.填空题
1.如图,∠ACD为△ABC的一个外角,点E,F分别在边AC,BC上,若∠1+∠2=220°,则∠ACD等于 °.
2.如图,∠ACD是△ABC的外角,若∠A=∠B,∠ACD=60°,则∠A= °.
3.如图,BP是△ABC中∠ABC的平分线,CP是∠ACB的外角的平分线,如果∠ABP=20°,∠ACP=50°,则∠P= °.
4.如图,在△ABC中,∠ABC=∠ACB,AD、BD、CD分别平分△ABC的外角∠EAC,内角∠ABC,外角∠ACF,以下结论:
①AD∥BC;
②∠ACB=∠ADB;
③∠ADC+∠ABD=90°;
④,其中正确的结论有 .
5.如图,∠A+∠B+∠C+∠D+∠E的度数为 度.
三.解答题
1.已知:在△ABC中,点D在边AC上,∠ABD=∠C.
(1)如图1,∠BAC的平分线与BC,BD分别交于点E,F.求证:∠BFE=∠BEF;
(2)如图2,∠GAC为△ABC的一个外角,∠GAC的平分线与直线BD交于点H.判断∠HBC与∠H的数量关系,并说明理由.
2.如图,CE是△ABC的外角∠ACD的平分线,且CE交BA的延长线于点E.
(1)若∠ACD=140°,∠B=40°,求∠E的大小;
(2)求证:∠BAC=∠B+2∠E.
3.如图①,在△ABC中,∠ABC与∠ACB的平分线相交于点P.
(1)如果∠A=80°,求∠BPC的度数;
(2)如图②,作△ABC外角∠MBC,∠NCB的角平分线交于点Q,试探索∠Q、∠A之间的数量关系.
(3)如图③,延长线段BP、QC交于点E,△BQE中,存在一个内角等于另一个内角的2倍,求∠A的度数.
4.平面内的两条直线有相交和平行两种位置关系.
(1)如图a,若AB∥CD,点P在AB、CD外部,则有∠B=∠BOD,又因∠BOD是△POD的外角,故∠BOD=∠BPD+∠D,得∠BPD=∠B﹣∠D.将点P移到AB、CD内部,如图b,以上结论是否成立?若成立,说明理由;若不成立,则∠BPD、∠B、∠D之间有何数量关系?请证明你的结论;
(2)在图b中,将直线AB绕点B逆时针方向旋转一定角度交直线CD于点Q,如图c,则∠BPD、∠B、∠D、∠BQD之间有何数量关系?(不需证明)
(3)根据(2)的结论求图d中∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F的度数.
参考答案与试题解析
一.选择题
1.【解答】解:∵∠2=45°,∠3=60°,
∴∠4=180°﹣∠2﹣∠3=75°,
∵直尺的对边平行,
∴∠1=∠4=75°.
故选:B.
2.【解答】解:由折叠得:∠A=∠A',
∵∠BDA'=∠A+∠AFD,∠AFD=∠A'+∠CEA',
∵∠A=α,∠CEA′=β,∠BDA'=γ,
∴∠BDA'=γ=α+α+β=2α+β,
故选:A.
3.【解答】解:∵CE是△ABC的外角∠ACD的平分线,∠ACE=60°,
∴∠ACD=2∠ACE=120°,
∵∠ACD=∠B+∠A,
∴∠A=∠ACD﹣∠B=120°﹣35°=85°,
故选:C.
4.【解答】解:延长DC,与AB交于点E.
∵∠ACD是△ACE的外角,∠A=50°,
∴∠ACD=∠A+∠AEC=50°+∠AEC.
∵∠AEC是△BDE的外角,
∴∠AEC=∠ABD+∠D=∠ABD+10°,
∴∠ACD=50°+∠AEC=50°+∠ABD+10°,
整理得∠ACD﹣∠ABD=60°.
设AC与BP相交于O,则∠AOB=∠POC,
∴∠P∠ACD=∠A∠ABD,
即∠P=50°(∠ACD﹣∠ABD)=20°.
故选:B.
5.【解答】解:∵CE为外角∠ACD的平分线,BE平分∠ABC,
∴∠DCE∠ACD,∠DBE∠ABC,
又∵∠DCE是△BCE的外角,
∴∠2=∠DCE﹣∠DBE,
(∠ACD﹣∠ABC)
∠1,故①正确;
∵BO,CO分别平分∠ABC,∠ACB,
∴∠OBCABC,∠OCB∠ACB,
∴∠BOC=180°﹣(∠OBC+∠OCB)
=180°(∠ABC+∠ACB)
=180°(180°﹣∠1)
=90°∠1,故②、③错误;
∵OC平分∠ACB,CE平分∠ACD,
∴∠ACO∠ACB,∠ACEACD,
∴∠OCE(∠ACB+∠ACD)180°=90°,
∵∠BOC是△COE的外角,
∴∠BOC=∠OCE+∠2=90°+∠2,故④正确;
故选:C.
6.【解答】解:∠α=∠1+∠D,
∠β=∠4+∠F,
∴∠α+∠β=∠1+∠D+∠4+∠F
=∠2+∠D+∠3+∠F
=∠2+∠3+30°+90°
=210°,
故选:B.
7.【解答】解:如图,∵AB∥CD,∠A=70°,
∴∠1=∠A=70°,
∵∠1=∠C+∠E,∠C=40°,
∴∠E=∠1﹣∠C=70°﹣40°=30°.
故选:A.
8.【解答】解:分两种情况:
①如图1,当∠ADC=90°时,
∵∠B=30°,
∴∠BCD=90°﹣30°=60°;
②如图2,当∠ACD=90°时,
∵∠A=50°,∠B=30°,
∴∠ACB=180°﹣30°﹣50°=100°,
∴∠BCD=100°﹣90°=10°,
综上,∠BCD的度数为60°或10°,
故选:D.
9.【解答】解:连接BC,如图所示,
∵∠A=60°,∠ABE=40°,∠ACD=30°,
∴∠1+∠2=180°﹣∠A﹣∠ABE﹣∠ACD=180°﹣60°﹣40°﹣30°=50°,
∵∠D+∠E=∠1+∠2,
∴∠D+∠E=50°,
故选:C.
10.【解答】解:如图:
∵∠BCA=60°,∠DCE=45°,
∴∠2=180°﹣60°﹣45°=75°,
∵HF∥BC,
∴∠1=∠2=75°,
故选:C.
二.填空题
1.【解答】解:∵在△ABC中,点E,F分别在边AC,BC上,
∴∠A+∠1+∠2+∠B=360°,
∵∠1+∠2=220°,
∴∠A+∠B=360°﹣(∠1+∠2)=360°﹣220°=140°,
∵∠ACD为△ABC的一个外角,
∴∠ACD=∠A+∠B=140°,
故答案为:140.
2.【解答】解:∵∠A+∠B=∠ACD=60°,∠A=∠B,
∴∠A∠ACD=30°.
故答案为:30.
3.【解答】解:∵BP是△ABC中∠ABC的平分线,CP是∠ACB的外角的平分线,
∴∠ABP=∠CBP=20°,∠ACP=∠MCP=50°,
∵∠PCM是△BCP的外角,
∴∠P=∠PCM﹣∠CBP=50°﹣20°=30°,
故答案为:30°.
4.【解答】解:①∵AD平分∠EAC,
∴∠EAC=2∠EAD,
∵∠ABC=∠ACB,
∴∠EAD=∠ABC,
∴AD∥BC,
故①正确;
②∵AD∥BC,
∴∠ADB=∠DBC,
∵BD平分∠ABC,∠ABC=∠ACB,
∴∠ABC=∠ACB=2∠DBC,
∴∠ACB=2∠ADB,
故②错误;
③在△ADC中,∠ADC+∠CAD+∠ACD=180°,
∵CD平分△ABC的外角∠ACF,
∴∠ACD=∠DCF,
∵AD∥BC,
∴∠ADC=∠DCF,∠ADB=∠DBC,∠CAD=∠ACB
∴∠ACD=∠ADC,∠CAD=∠ACB=∠ABC=2∠ABD,
∴∠ADC+∠CAD+∠ACD=∠ADC+2∠ABD+∠ADC=2∠ADC+2∠ABD=180°,
∴∠ADC+∠ABD=90°,
故③正确;
④∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠DBC,
∵AD∥BC,
∴∠ADB=∠DBC,∠DCF=∠ADC,
∵∠ADC+∠ABD=90°,
∴∠DCF=90°∠ABC=∠DBC+∠BDC,
∴∠BDC=90°﹣2∠DBC,
∴∠ADB=∠DBC=45°∠BDC,
故④正确;
故答案为:①③④.
5.【解答】解:如图连接CE,
根据三角形的外角性质得∠1=∠A+∠B=∠2+∠3,
在△DCE中有,∠D+∠2+∠DCB+∠3+∠AED=180°,
∴∠D+∠A+∠DCB+∠B+∠AED=180°.
三.解答题
1.【解答】(1)证明:∵∠BFE是△ABF的外角,
∴∠BFE=∠ABF+∠BAF,
∵∠BEF是△AEC的外角,
∴∠BEF=∠C+∠CAE,
∵AE平分∠BAC,
∴∠BAF=∠CAE,
又∵∠ABF=∠ABD,且∠ABD=∠C,
∴∠ABF=∠C,
∴∠BFE=∠C+∠CAE,
∴∠BFE=∠BEF;
(2)解:∠HBC=2∠H,理由如下:
∵∠GAC是△ABC的外角,
∴∠GAC=∠ABC+∠C,
∵AH平分∠GAC,
∴∠GAB∠GAC(∠ABC+∠C),
∵∠GAB是△ABH的外角,
∴∠GAB=∠H+∠ABH,
∴∠H=∠GAB﹣∠ABH,
∵∠ABH=∠ABD=∠C,
∴∠H(∠ABC+∠C)﹣∠C(∠ABC﹣∠C),
∵∠HBC=∠ABC﹣∠ABD=∠ABC﹣∠C,
∴∠H∠HBC,
即∠HBC=2∠H.
2.【解答】(1)解:∵CE平分∠ACD,∠ACD=140°,
∴,
又∵∠B=40°,∠ECD=∠B+∠E,
∴∠E=∠ECD﹣∠B=70°﹣40°=30°;
(2)证明:∵CE平分∠ACD,
∴∠ACE=∠DCE.
∵∠DCE=∠B+∠E,
∴∠ACE=∠B+∠E.
∵∠BAC=∠ACE+∠E,
∴∠BAC=∠B+∠E+∠E=∠B+2∠E.
3.【解答】(1)解:∵∠A=80°.
∴∠ABC+∠ACB=100°,
∵点P是∠ABC和∠ACB的平分线的交点,
∴∠P=180°(∠ABC+∠ACB)=180°100°=130°,
(2)∵外角∠MBC,∠NCB的角平分线交于点Q,
∴∠QBC+∠QCB(∠MBC+∠NCB)
(360°﹣∠ABC﹣∠ACB)
(180°+∠A)
=90°∠A
∴∠Q=180°﹣(90°∠A)=90°∠A;
(3)延长BC至F,
∵CQ为△ABC的外角∠NCB的角平分线,
∴CE是△ABC的外角∠ACF的平分线,
∴∠ACF=2∠ECF,
∵BE平分∠ABC,
∴∠ABC=2∠EBC,
∵∠ECF=∠EBC+∠E,
∴2∠ECF=2∠EBC+2∠E,
即∠ACF=∠ABC+2∠E,
又∵∠ACF=∠ABC+∠A,
∴∠A=2∠E,即∠E∠A;
∵∠EBQ=∠EBC+∠CBQ
∠ABC∠MBC
(∠ABC+∠A+∠ACB)=90°.
如果△BQE中,存在一个内角等于另一个内角的2倍,那么分四种情况:
①∠EBQ=2∠E=90°,则∠E=45°,∠A=2∠E=90°;
②∠EBQ=2∠Q=90°,则∠Q=45°,∠E=45°,∠A=2∠E=90°;
③∠Q=2∠E,则90°∠A=∠A,解得∠A=60°;
④∠E=2∠Q,则∠A=2(90°∠A),解得∠A=120°.
综上所述,∠A的度数是90°或60°或120°.
4.【解答】解:(1)不成立.结论是∠BPD=∠B+∠D
延长BP交CD于点E,
∵AB∥CD
∴∠B=∠BED
又∵∠BPD=∠BED+∠D,
∴∠BPD=∠B+∠D.
(2)结论:∠BPD=∠BQD+∠B+∠D.
(3)连接EG并延长,
根据三角形的外角性质,∠AGB=∠A+∠B+∠E,
又∵∠AGB=∠CGF,
在四边形CDFG中,∠CGF+∠C+∠D+∠F=360°,
∴∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F=360°.
学科网(北京)股份有限公司
$