摘要:
**基本信息**
聚焦三角形7类核心模型,通过“模型推导-典例示范-变式拓展”系统构建角度关系解题体系,强化推理意识与几何直观。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|角高模型|1典例+3变式|∠DAE=1/2(∠B-∠C)|由三角形内角和及高线、角平分线性质推导|
|两内角平分线夹角|1典例+3变式|∠BGC=90°+1/2∠A|结合角平分线定义与内角和定理证明|
|内外角平分线夹角|1典例+3变式|∠P=1/2∠A|利用外角性质及角平分线定义推导|
|两外角平分线夹角|1典例+3变式|∠BOC=90°-1/2∠A|通过外角和内角和定理综合证明|
|飞镖模型|1典例+3变式|∠BDC=∠A+∠B+∠C|作辅助线转化为三角形外角关系|
|8字模型|1典例+3变式|∠A+∠B=∠C+∠D|利用对顶角及三角形内角和建立等式|
|折角模型|1典例+3变式|∠1+∠2=2∠A|依据翻折性质及平角定义推导|
内容正文:
专题10 与三角形有关的模型
(题型突破·举一反三)
▌题型01 角高模型
【典例1】
【解答】解:①在△ABC中,∵∠ABC=40°,∠C=60°,
∴∠BAC=180°﹣∠B﹣∠C=80°.
∵AE是的角平分线,
∴∠EAC∠BAC=40°.
∵AD是△ABC的高,
∴∠ADC=90°
∴在△ADC中,∠DAC=180°﹣∠ADC﹣∠C=180°﹣90°﹣60°=30°
∴∠DAE=∠EAC﹣∠DAC=40°﹣30°=10°.
②∵BF是∠ABC的平分线,∠ABC=40°,
∴∠FBC∠ABC=20°,
又∵∠C=60°,
∴∠AFO=80°,
∴∠AOF=180°﹣80°﹣40°=60°,
∴∠BOE=∠AOF=60°.
【变式1-1】
【解答】解:(1)∵在△ABC中,∠B=70°,∠C=30°,
∴∠BAC=180°﹣∠B﹣∠C=180°﹣70°﹣30°=80°,
∵AE是△ABC的角平分线,
∴,
在△AEC中,由三角形内角和定理得:∠AEC=180°﹣∠C﹣∠CAE=110°,
∵AD是△ABC的高,
∴∠ADC=90°,
在Rt△ADC中,∠DAC=90°﹣∠C=60°,
∴∠DAE=∠DAC﹣∠CAE=20°;
(2)在△ABC中,由三角形内角和定理得:∠BAC=180°﹣∠B﹣∠C=180°﹣α﹣β,
∵AE是△ABC的角平分线,
∴,
在△AEC中,由三角形内角和定理得:,
∵AD是△ABC的高,
∴∠ADC=90°,
在Rt△ADC中,∠DAC=90°﹣∠C=90°﹣β,
∴.
【变式1-2】
【解答】解:(1)∵∠B=30°,∠C=64°,
∴∠BAC=180°﹣30°﹣64°=86°,
∵AE平分∠BAC,
∴∠EAC∠BAC86°=43°,
∵AD⊥BC,
∴∠ADC=90°,
∴∠DAC=180°﹣90°﹣64°=26°,
∴∠DAE=∠EAC﹣∠DAC=43°﹣26°=17°,
故答案为:17°.
(2)∵AD⊥BC,
∴∠CAD=90°﹣∠C,
∵AE平分∠BAC,
∴∠CAE∠BAC(180°﹣∠B﹣∠C),
∴∠DAE=∠CAE﹣∠CAD(180°﹣∠B﹣∠C)﹣(90°﹣∠C)(∠C﹣∠B),
∵∠C﹣∠B=50°,
∴∠DAE50°=25°.
(3)∵AD⊥BC,
∴∠CAD=90°﹣∠C,
∵AE平分∠BAC,
∴∠CAE∠BAC(180°﹣∠B﹣∠C),
∴∠DAE=∠CAE﹣∠CAD(180°﹣∠B﹣∠C)﹣(90°﹣∠C)(∠C﹣∠B),
故答案为:∠DAE(∠C﹣∠B).
【变式1-3】
【解答】解:(1)∵∠B=35°,∠C=65°,
∴∠BAC=180°﹣35°﹣65°=80°.
∵AE平分∠BAC,
∴∠CAE∠BAC=40°.
∵AD⊥BC,
∴∠CAD=90°﹣∠C=25°,
∴∠DAE=∠CAE﹣∠CAD=40°﹣25°=15°.
故答案为:15°;
(2)∵∠BAC+∠B+∠C=180°,
∴∠BAC=180°﹣∠B﹣∠C.
∵AE平分∠BAC,
∴∠CAE∠BAC=90°∠B∠C,
∴∠AEC=180°﹣∠CAE﹣∠C=180°﹣(90°∠B∠C)﹣∠C=90°∠B∠C.
∵PG⊥BC,
∴∠EPG=90°﹣∠AEC=90°﹣(90°∠B∠C)∠C∠B.
故答案为:∠EPG∠C∠B;
(3)由上述过程可知,∠EAD∠ACB∠B.
∵∠CAD=90°﹣∠ACB且∠EAD=∠CAD,
∴∠ACB∠B=90°﹣∠ACB,
则∠ACB∠B+60°.
∵CP平分∠ACM,
∴∠PCG∠ACM(180°﹣∠ACB)=90°∠ACB.
∵PG⊥BC,
∴∠CPG=90°﹣∠PCG∠ACB.
又∵EP平分∠AEC,
∴∠PEC∠AEC.
∵∠EAC=∠ACM﹣∠AEC,∠CPE=∠PCG﹣∠PEC,
∴∠CPE(∠ACM﹣∠AEC)∠EAC.
∵∠EAC∠BAC=90°∠B∠ACB,
∴∠CPE=45°∠B∠ACB.
∵∠CPG(∠B+∠CPE),
∴∠ACB(∠B+45°∠B∠ACB),
∴∠B+60°)[∠B+45°∠B(∠B+60°)],
解得∠B=36°,
∴∠B的度数为36°.
▌题型02 两内角平分线的夹角
【典例1】
【解答】解:(1)∵CD是△ABC的中线,
∴AD=BD,
∵△DBC的周长为25cm,
∴△BCD的周长=BC+BD+CD=25cm,
∴BC+AD+CD=25cm,
∵BC﹣AC=5cm,
∴AC=BC﹣5cm,
∴△ADC的周长=AC+AD+CD
=BC﹣5+AD+CD
=25﹣5
=20cm,
则△ADC的周长为20cm;
(2)∵CD⊥AB,
∴∠BDC=90°(垂直的定义),
∵BE是△ABC的角平分线,∠ABC=60°,
∴,
∴∠BOC=∠BDC+∠ABE=90°+30°=120°,
则∠BOC的度数为120°.
【变式1-1】
【解答】解:(1)∵△BCD的周长为:BC+CD+BD,
△ACD的周长为:AC+CD+AD,
∴△BCD与△ACD的周长差为:BC﹣AC+BD﹣AD,
∵CD是△ABC的中线,
∴AD=BD,
又∵BC=3,AC=2,
∴BC﹣AC+BD﹣AD=3﹣2=1,
即△BCD与△ACD的周长差为:1.
故答案为:1.
(2)∵BE是∠ABC的平分线,∠ABC=62°,
∴∠ABE∠ABC62°=31°,
∵CD是△ABC的高,
∴∠CDB=90°,
∴∠BOC=∠CDB+∠ABE=90°+31°=121°;
(3)在△ABC中,∠A=78°,
∴∠ABC+∠ACB=180°﹣∠A=102°,
∵BE是∠ABC的平分线,CD是∠ACB平分线,
∴∠OBC∠ABC,∠OCB∠ACB,
∴∠OBC+∠OCB(∠ABC+∠ACB)102°=51°,
∴∠BOC=180°﹣(∠OBC+∠OCB)=180°﹣51°=129°.
【变式1-2】
【解答】解:(1)在△ABC中,BE平分∠ABC,CE平分∠ACB.
∵∠ABC+∠ACB+∠A=180°,∠A=80°,
∴∠ABC+∠ACB=100°,
∵BE、CE分别平分∠ABC和∠ACB,
∴,,
∴∠BEC=180°﹣(∠EBC+∠ECB)
=130°,
故答案为:130°;
(2),理由如下,
∵∠ABC+∠ACB+∠A=180°,∠A=n°,
∴∠ABC+∠ACB=180°﹣n°,
∵BE、CE分别平分∠ABC和∠ACB,
∴,,
∴∠BEC=180°﹣(∠EBC+∠ECB)
;
(3)在△ABC中,BD,BE三等分∠ABC,CD,CE三等分∠ACB,
由三角形的内角和定理得∠ABC+∠ACB=180°﹣n°,
∵BD,BE三等分∠ABC,CD,CE三等分∠ACB,
∴,,
∴,
∴.
故答案为:.
【变式1-3】
【解答】解:(1)∠A=55°,
∴∠ABC+∠ACB=180°﹣∠A=180°﹣55°=125°,
∵BO平分∠ABC,CO平分∠ACB,
∴(角平分线的定义),
∴,
∴∠BOC=180°﹣(∠OBC+∠OCB)=180°﹣62.5°=117.5°,
则∠BOC的度数为117.5°,
故答案为:117.5;
(2)∵∠A=60°,
∴∠ABC+∠ACB=180°﹣60°=120°,
∵BO,CO分别是∠ABC,∠ACB的三等分线,
∴,
∴,
∴∠BOC=180°﹣(∠OBC+∠OCB)=180°﹣40°=140°.
(3)∵∠ABC+∠ACB=180°﹣∠A,BO,CO分别是∠ABC,∠ACB的n等分线,
∴,,
∴
∴∠BOC=180°﹣(∠OBC+∠OCB)
.
▌题型03 一个内角和一个外角平分线的夹角
【典例1】
【解答】解:(1)∵BE平分∠ABC,CE平分∠ACD,
∴∠ABC=2∠CBE,∠ACD=2∠DCE,
由三角形的外角性质得,∠ACD=∠A+∠ABC,∠DCE=∠E+∠CBE,
∴∠A+∠ABC=2(∠E+∠CBE),
∴∠A=2∠E,
∵∠A=40°,
∴∠E=20°;
(2)∠A=2∠E.
理由如下:∵BE平分∠ABC,CE平分∠ACD,
∴∠ABC=2∠CBE,∠ACD=2∠DCE,
由三角形的外角性质得,∠ACD=∠A+∠ABC,∠DCE=∠E+∠CBE,
∴∠A+∠ABC=2(∠E+∠CBE),
∴∠A=2∠E.
【变式1-1】
【解答】解:如图,∵∠D+∠C=220°,∠DAB+∠ABC+∠C+∠D=360°,
∴∠DAB+∠ABC=140°.
又∵∠DAB的角平分线与∠ABC的外角平分线相交于点P,
∴∠PAB+∠ABP∠DAB+∠ABC(180°﹣∠ABC)=90°(∠DAB+∠ABC)=160°,
∴∠P=180°﹣(∠PAB+∠ABP)=20°.
【变式1-2】
【解答】解:(1)∵∠ABC=60°,BD,BE是∠ABC的“三分线”,
∴,
∴∠ABE=∠ABD+∠DBE=20°+20°=40°,
故答案为:40;
(2)∵∠B的邻AB三等分线与∠C的邻AC三等分线交于点P,∠B=60°,∠C=72°,
∴,,
∴∠BCP=72°﹣24°=48°,∠CBP=60°﹣20°=40°,
∴∠BPC=180°﹣∠CBP﹣∠BCP=92°,
故答案为:92;
(3)∵∠BPC=145°,
∴∠PBC+∠PCB=180°﹣145°=35°,
∵BP、CP分别是∠ABC邻BC三等分线和∠ACB邻BC三等分线,
∴,,
∴,
∴∠ABC+∠ACB=3×35°=105°,
∴∠A=180°﹣(∠ABC+∠ACB)=180°﹣105°=75°;
(4)∵∠ACD为△ABC的外角,∠A=x°,∠ABC=y°,
∴∠ACD=∠A+∠ABC=x°+y°,
∵BP是“邻BC三等分线”,
∴,
当CP是“邻AC三等分线”时,
∴,
∴,
∴;
当CP是“邻CD三等分线”时,
∴,
∴;
综上:∠BPC的度数是或.
【变式1-3】
【解答】解:(1)∵∠BOD=60°,
∴∠OEF+∠OFE=180°﹣∠BOD=120°,
由题意可得:,,
∴,
∴∠EPF=180°﹣(PEF+∠PFE)=120°;
(2)∵∠OFE=180°﹣∠BOD﹣∠OEF,
又∵∠DFE=180°﹣∠OFE,
∴∠DFE=∠BOD+∠OEF=α+∠OEF,
∵FG平分∠DFE,
∴,
∴,
∵EP平分∠OEF,
∴,
∴,
∴.
(3)∠OEF的角平分线与∠AOF的角平分线相交于点P,∠AOF的角平分线所在的直线与∠OEG的角平分线相交于点Q,
设∠OFE=β,
同理(2)可得,,
∵EP平分∠OEF,EQ平分∠OEG,
∴,,
∵∠OEF+∠OEG=180°,
∴,即∠PEQ=90°,
∴,
①当∠PEQ=2∠P时,
∴,解得β=90°;
②当∠Q=2∠P时,
∴,解得β=60°;
综上所述,∠OFE的度数为60°或90°.
▌题型04 两外角平分线的夹角
【典例1】
【解答】解:(1),
理由如下:∵BO和CO分别是∠ABC与∠ACB的角平分线,
∴,,
∴,
又∵∠ABC+∠ACB=180°﹣∠A,
∴,
∴∠BOC=180°﹣(∠1+∠2);
(2),
理由如下:∵BO和CO分别是∠ABC与外角∠ACD的角平分线,
∴,,
又∵∠ACD是△ABC的一外角,
∴∠ACD=∠A+∠ABC,
∴,
∵∠2是△BOC的一外角,
∴;
(3)结论:.
根据三角形的外角性质,得∠DBC=∠A+∠ACB,∠BCE=∠A+∠ABC,
∵O是外角∠DBC与外角∠ECB的平分线BO和CO的交点,
∴,,
∴,
∵∠A+∠ACB+∠ABC=180°,
∴,
∴在△OBC中,,
故答案为:.
【变式1-1】
【解答】解:(1)∵BP平分∠ABC,CP平分∠ACB,且∠ABC=80°,∠ACB=50°,
∴∠ABP=∠CBP∠ABC=40°,∠ACP=∠BCP∠ACB=25°,
∵在△BPC中,∠BPC+∠CBP+∠BCP=180°,
∴∠BPC=180°﹣∠CBP﹣∠BCP=180°﹣40°﹣25°=115°,
∴∠BPC的度数是115°.
(2)∵∠CBE和∠BCF是△ABC的外角,
∴∠ABC+∠CBE=180°,∠BCF+∠ACB=180°,
∴∠ABC+∠CBE+∠BCF+∠ACB=360°,
∴∠ABC+∠ACB=360°﹣(∠CBE+∠BCF),
∵BD平分∠CBE,CD平分∠BCF,
∴∠CBE=2∠CBD,∠BCF=2∠BCD,
∴∠CBE+∠BCF=2(∠CBD+∠BCD),
∵∠BDC=40°,
∴∠CBD+∠BCD=180°﹣∠BDC=140°,
∴∠CBE+∠BCF=2×140°=280°,
∴∠ABC+∠ACB=360°﹣280°=80°,
∴∠A=180°﹣(∠ABC+∠ACB)=100°,
∴∠A的度数是100°.
【变式1-2】
【解答】解:(1)∵BP、CP分别为∠ABC,∠ACB的平分线,
∴∠ABC=2∠PBC,∠ACB=2∠PCB.
∵∠A=180°﹣(∠ABC+∠ACB),
∴∠A=180°﹣2(∠PBC+∠PCB),
∴∠A=180°﹣2(180°﹣∠BPC),
∴∠A=﹣180°+2∠BPC,
∴2∠BPC=180°+∠A,
∴∠BPC=90°∠A=90°60°=120°,
故答案为:120°;
(2)∵BP是∠ABC的角平分线,
∴∠PBC∠ABC.
又∵CP是∠ACD的平分线,
∴∠PCD∠ACD,
∵∠ACD=∠A+∠ABC,∠PCD=∠BPC+∠PBC,
∴∠BPC∠A;
(3)90°∠A.
证明:∵BP、CP分别是∠ABC与∠ACB的外角平分线,
∴∠CBP∠CBD,∠BCP∠BCE,
∴∠CBP+∠BCP
∠CBD∠BCE
(∠CBD+∠BCE)
(∠A+∠ACB+∠A+∠ABC)
(180°+∠A),
∴∠BPC=180°﹣(∠CBP+∠BCP)
=180°(180°+∠A)
=90°∠A.
【变式1-3】
【解答】解:(1)∵∠A=62°,
∴∠ABC+∠ACB=180°﹣∠A=118°,
∵∠ABC与∠ACB的平分线交于点P,
∴∠PBC∠ABC,∠PCB∠ACB,
∴∠PBC+∠PCB(∠ABC+∠ACB)=59°,
∴∠BPC=180°﹣(∠PBC+∠PCB)=121°,
故答案为:121°.
(2)∵∠ABD=∠A+∠ACB,且∠A=58°,
∴∠ABD﹣∠ACB=∠A=58°,
∵△ABC的内角∠ACB的平分线与△ABC的外角∠ABD的平分线交于点E,
∴∠BCE∠ACB,∠DBE∠ABD,
∵∠DBE=∠BEC+∠BCE,
∴∠BEC=∠DBE﹣∠BCE(∠ABD﹣∠ACB)=29°,
∴∠BEC的度数为29°.
(3)∵∠CBM、∠BCN为△ABC的外角,∠CBM、∠BCN的平分线交于点Q,
∴∠QBC∠CBM(180°﹣∠ABC),∠QCB∠BCN(180°﹣∠ACB),
∴∠QBC+∠QCB(180°﹣∠ABC)(180°﹣∠ACB)=180°(∠ABC+∠ACB),
∴∠BQC=180°﹣(∠QBC+∠QCB)=180°﹣[180°(∠ABC+∠ACB)](∠ABC+∠ACB),
∵∠ABC+∠ACB=180°﹣∠A,且∠A=α,
∴∠BQC(180°﹣∠A)=90°α,
故答案为:90°α.
(4)∵点E在BC的延长线上,
∴∠BCQ+∠ECQ=180°,
∵CP平分∠BCQ,CR平分∠ECQ,
∴∠PCQ∠BCQ,∠RCQ∠ECQ,
∴∠PCR=∠PCQ+∠RCQ(∠BCQ+∠ECQ)=90°,
∴∠CPR=90°﹣∠R,
∵点R在BP的延长线上,
∴∠BPC+∠CPR=180°,
∴∠BPC+90°﹣∠R=180°,
∴∠BPC﹣∠R=90°,
故答案为:∠BPC﹣∠R=90°.
▌题型05 规形图(飞镖模型)
【典例1】
【解答】(1)∠BDC=∠BAC+∠B+∠C,理由是:
过点A、D作射线AF,
∵∠FDC=∠DAC+∠C,∠BDF=∠B+∠BAD,
∴∠FDC+∠BDF=∠DAC+∠BAD+∠C+∠B,
即∠BDC=∠BAC+∠B+∠C;
(2)∵∠BXC=90°,
由(1)知:∠A+∠ABX+∠ACX=∠BXC=90°,
∵∠A=36°,
∴∠ABX+∠ACX=54°;
②∵∠A=40°,∠DBE=130°,
∴∠ADB+∠AEB=130°﹣40°=90°,
∵DC平分∠ADB,EC平分∠AEB,
∴,
∴,
∴∠DCE=∠A+∠ADC+∠AEC=40°+45°=85°.
【变式1-1】
【解答】解:(1)如图,连接AP并延长至点F,
根据外角的性质,可得
∠BPF=∠BAP+∠B,∠CPF=∠C+∠CAP,
又∵∠BPC=∠BPF+∠CPF,∠BAC=∠BAP+∠CAP,
∴∠BPC=∠A+∠B+∠C;
(2)①结论:∠BPC=90°∠A.
理由:∵BP平分∠ABC,CP平分∠ACB,
∴∠PBC∠ABC,∠PCB∠ACB,
∴∠BPC=180°(∠ABC+∠ACB)=180°(180°﹣∠A)=90°∠A;
迁移运用:设∠BCP=∠PCO=x,∠BOP=∠COP=y,
∵∠P=100°,
∴x+y=80°,
∴2x+2y=160°,
∴∠OBC=180°﹣160°=20°,
∵BO平分∠ABC,
∴∠ABC=40°,
∵∠A=80°,
∴∠ACB=180°﹣40°﹣80°=60°;
故答案为:∠BPC=90°∠A,60°;
②∵BP平分∠ABD,CP平分∠ACD,
∴∠PBD=∠ABP,∠PCD=∠ACP,
四边形BPDC中,∠P∠ABD∠ACD+360°﹣∠D=360°,
∴∠ABD∠ACD=∠D﹣∠P,
在四边形ABPC中,∠A∠ABD∠ACD+360°﹣∠P=360°,
∴∠A+∠D﹣∠P﹣∠P=0,
∴2∠BPC=∠BDC+∠A.
故答案为:2∠BPC=∠BDC+∠A.
【变式1-2】
【解答】解:(1)三角形的内角和等于 180°,
故答案为:三角形的内角和等于 180°;
(2)∵∠3=∠B+∠1,∠4=∠2+∠C,
∴∠3+∠4=∠B+∠1+∠2+∠C,
∵∠3+∠4=∠BDC,∠1+∠2=∠BAC,
∴∠BDC=∠BAC+∠B+∠C;
(3)如图,延长BE交AC于点F,
∵∠A+∠B=∠2,∠D+∠E=∠1,∠1+∠2+∠C=180°,
∴∠A+∠B+∠C+∠D+∠E=∠2+∠C+∠1=180°,
故答案为:180°;
(4)延长EF,交CD于点G,如图:
∵∠ACB=180°﹣50°﹣60°=70°,
∴∠ECD=∠ACB=70°.
∵∠EFD=110°,
∴∠DFG=70°,
∴∠EGF=∠D+∠DFG=90°,
∴∠E=180°﹣90°﹣70°=20°.
而图中∠E=30°,
∴∠E应减少10°.
故答案为:减少,10.
【变式1-3】
【解答】解:(1)∠BDC=∠ABD+40°+∠C,
理由:延长BD交AC于点M,
∵∠BDC是△DCM的外角,
∴∠BDC=∠DMC+∠C;
∵∠BMC是△ABM的外角,
∴∠DMC=∠ABD+∠A;
∴∠BDC=∠DMC+∠C=∠ABD+40°+∠C;
(2)∵∠A+∠ABD+∠BDC+∠C=360°,
∴∠DBA+∠BDC+∠DCA=360°﹣40°=320°,
故答案为:∠BDC+∠DBA+∠DCA=320°;
(3)设∠CAG=2α,
∵AG⊥CD,
∴∠AGC=∠AGD=90°,
∴∠ACG=90﹣2α,
设线段AG与BD交于点P,∠D=16°,
∴∠APB=∠DPG=90°﹣16°=74°,
∴∠BAP=∠BAC+∠CAG=40°+2α;
在△ABP中,∠BAP+∠ABP+∠APB=180°,
∴∠ABP=180°﹣(40°+2α)﹣74°=66°﹣2α,
∵BE平分∠ABD,
∴,
∵∠FCE=45°∠CAG=45°﹣α,
∴∠ACE=180﹣∠FCE﹣∠ACG=180°﹣(45°﹣α)﹣(90﹣2α)=45°+3α,
∴∠BEC=∠A+∠ABE+∠ACE=40°+33°﹣α+45°+3α=118°.
▌题型06 “8”字模型(X型图)
【典例1】
【解答】解:(1)∵∠A+∠B+∠AOB=180°,∠C+∠D+∠COD=180°,∠AOB=∠COD,
∴∠A+∠B=∠C+∠D;
(2)AP、CP分别平分∠BAD、∠BCD,若∠ABC=35°,∠ADC=15°,
根据(1)可知,∠OAB+∠OBA=∠OCD+∠ODC,
∵∠ABC=∠OBA=35°,∠ADC=∠ODC=15°,
∴∠OAB+35°=∠OCD+15°,
∴∠OCD﹣∠OAB=20°,
∵AP、CP分别平分∠BAD、∠BCD,
∴,
∴∠OCD﹣∠OAB=2∠4﹣2∠1=20°,即∠3﹣∠1=10°,
∵∠1+∠P=∠4+∠D,
∴∠P=∠4﹣∠1+∠D=10°+15°=25°;
(3)直线AP平分∠BAD的外角∠FAD,CP平分∠BCD的外角∠BCE,若∠ABC=35°,∠ADC=29°,
如图所示,作∠BAD,∠BCD的角平分线交于点M,AM,CP交于点N,在PA延长线上取一点K,则AK平分∠FAD,
由(1)的计算得到∠OAB+∠OBA=∠OCD+∠ODC,即∠OAB+35°=∠OCD+29°,
∴∠OCD﹣∠OAB=6°,
∴,
∵∠BAD+∠FAD=180°,AK平分∠FAD,AM平分∠BAD,
∴,即MA⊥PK,
∴∠MAP=90°,
同理,∠MCP=90°,
∴∠NAP=∠NCP=90°,
∵∠NAP+∠NPA=∠NCM+∠NMC,
∴∠P=∠M=32°.
【解答】解:设AP与BC交于K,
∵在△ACK与△BPK中,∠AKC=∠PKB(对顶角相等),
∴∠P+∠3=∠1+∠C,即∠P=∠1﹣∠3+∠C,①
设AD与BP交于F,
同理有∠P=∠4﹣∠2+∠D,②
∵∠1=∠2,∠3=∠4,
∴①+②得,2∠P=∠C+∠D=32°+28°=60°,
∴∠P=30°.
【变式1-2】
【解答】解:(1)证明:在图1中,有∠A+∠C=180°﹣∠AOC,∠B+∠D=180°﹣∠BOD,
∵∠AOC=∠BOD,
∴∠A+∠C=∠B+∠D;
(2)解:①3;4;
故答案为:3,4;
②以M为交点”8字型“中,有∠P+∠CDP=∠C+∠CAP,
以N为交点”8字型“中,有∠P+∠BAP=∠B+∠BDP
∴2∠P+∠BAP+∠CDP=∠B+∠C+∠CAP+∠BDP,
∵AP、DP分别平分∠CAB和∠BDC,
∴∠BAP=∠CAP,∠CDP=∠BDP,
∴2∠P=∠B+∠C,
∵∠B=100°,∠C=120°,
∴∠P(∠B+∠C)(100°+120°)=110°;
③3∠P=∠B+2∠C,其理由是:
∵∠CAB=3∠CAP,∠CDB=3∠CDP,
∴∠BAP∠CAB,∠BDP∠CDB,
以M为交点”8字型“中,有∠P+∠CDP=∠C+∠CAP,
以N为交点”8字型“中,有∠P+∠BAP=∠B+∠BDP
∴∠C﹣∠P=∠CDP﹣∠CAP(∠CDB﹣∠CAB),
∠P﹣∠B=∠BDP﹣∠BAP(∠CDB﹣∠CAB).
∴2(∠C﹣∠P)=∠P﹣∠B.
∴3∠P=∠B+2∠C.
【变式1-3】
【解答】解:(1)∵∠A+∠D+∠AOD=∠C+∠B+∠BOC=180°,∠AOD=∠BOC,
∴∠A+∠D=∠C+∠B;
故答案为:∠A+∠D=∠C+∠B;
(2)①线段AB、CD相交于点O,形成“8字形”;
②线段AN、CM相交于点O,形成“8字形”;
③线段AB、CP相交于点N,形成“8字形”;
④线段AB、CM相交于点O,形成“8字形”;
⑤线段AP、CD相交于点M,形成“8字形”;
⑥线段AN、CD相交于点O,形成“8字形”;
故“8字形”共有6个;
故答案为:6;
(3)∠DAP+∠D=∠P+∠DCP,①
∠PCB+∠B=∠PAB+∠P,②
∵∠DAB和∠BCD的平分线AP和CP相交于点P,
∴∠DAP=∠PAB,∠DCP=∠PCB,
①+②得:
∠DAP+∠D+∠PCB+∠B=∠P+∠DCP+∠PAB+∠P,
即2∠P=∠D+∠B,
又∵∠D=40度,∠B=36度,
∴2∠P=40°+36°,
∴∠P=38°;
故答案为38°.
▌题型07 折角模型
【典例1】
【解答】(1)解:∵AF=7,CD=3,
∴AD+CF=AF﹣CD=4,
∵AD=CF=平移距离,
∴AD=CF=2,
故答案为:2;
(2)证明:方法一:由折叠知:∠ADE=∠A′DE,∠AED=∠A′ED,
∴∠A′DE(180°﹣∠1),∠A′ED(180°﹣∠2),
在△DEA′中,∠DA′E+∠A′DE+∠A′ED=180°;
∴∠DA′E(180°﹣∠1)(180°﹣∠2)=180°,
∴∠DA′E∠1∠2,
∴∠1+∠2=2∠DA′E.
方法二:连接AA′.
由折叠知:∠DAE=∠DA′E
∵∠1,∠2分别是△A′AD和△A′AE的外角,
∴∠1=∠DA′A+∠DAA′,∠2=∠EA′A+∠EAA′,
∴∠1+∠2
=∠DA′A+∠DAA′+∠EA′A+∠EAA′
=(∠DA′A+∠EA′A)+(∠DAA′+∠EAA′)
=∠DA′E+∠DAE
=2∠DA′E,
(3)解:不成立,正确结论是∠1﹣∠2=2∠DA′E.
证明如下:
方法一:由折叠知:∠ADE=∠A′DE,∠AED=∠A′ED,
∴∠A′DE(180°﹣∠1),∠A′ED(180°+∠2),
在△DEA′中,∠DA′E+∠A′DE+∠A′ED=180°;
∴∠DA′E(180°﹣∠1)(180°+∠2)=180°,
∴∠DA′E∠1∠2,
∴∠1﹣∠2=2∠DA′E.
方法二:连接AA′.
由折叠知:∠DAE=∠DA′E,
∵∠1,∠2分别是△A′AD和△A′AE的外角,
∴∠1=∠DA′A+∠DAA′,∠2=∠EA′A+∠EAA′,
∴∠1﹣∠2=∠DA′A+∠DAA′﹣(∠EA′A+∠EAA′)
=(∠DA′A﹣∠EA′A)+(∠DAA′﹣∠EAA′)
=∠DA′E+∠DAE
=2∠DA′E.
【变式1-1】
【解答】解:(1)∠BDA′与∠A的数量关系是∠BDA′=2∠A;
故答案为:∠BDA′=2∠A;
(2)∠BDA′+∠CEA′=2∠A,
理由:在四边形ADA′E中,∠A+∠DA′E+∠ADA′+∠A′EA=360°,
∴∠A+∠DA′E=360°﹣∠ADA′﹣∠A′EA,
∵∠BDA′+∠ADA′=180°,∠CEA′+∠A′EA=180°,
∴∠BDA′+∠CEA′=360°﹣∠ADA′﹣∠A′EA,
∴∠BDA′+∠CEA′=∠A+∠DA′E,
∵△A′DE是由△ADE沿直线DE折叠而得,
∴∠A=∠DA′E,
∴∠BDA′+∠CEA′=2∠A;
故答案为:∠BDA′+∠CEA′=2∠A;
(3)∠BDA′﹣∠CEA′=2∠A.
理由:DA′交AC于点F,
∵∠BDA′=∠A+∠DFA,∠DFA=∠A′+∠CEA′,
∴∠BDA′=∠A+∠A′+∠CEA′,
∴∠BDA′﹣∠CEA′=∠A+∠A′,
∵△A′DE是由△ADE沿直线DE折叠而得,
∴∠A=∠DA′E,
∴∠BDA′﹣∠CEA′=2∠A.
【变式1-2】
【解答】解:(1)∵∠BEC'=42°,∠ADC'=20°,
∴∠CEC'=180°﹣∠BEC'=138°,
∠CDC'=180°﹣∠ADC'=160°.
由折叠得∠DEC=∠DEC'138°=69°,∠CDE=∠C′DE160°=80°,
∴∠C=180°﹣∠DEC﹣∠CDE=180°﹣69°﹣80°=31°;
(2)∵∠BEC′=70°,∠ADC'=20°,
∴∠CEC′=180°﹣70°=110°,
∴∠CED55°,∠CDE100°,
∴∠C=180°﹣55°﹣100°=25°.
【变式1-3】
【解答】解:(1)当点C'落在AC上时,如图1所示:
由折叠的性质可知:∠C=∠2,
由三角形的外角定理得:∠1=∠C+∠2=2∠2;
故答案为:∠1=2∠2.
(2)当C'点落在CA和CB之间时,连接CC',如图2所示:
则∠1、∠2、∠3之间的关系是:∠1+∠3=2∠2,理由如下:
由三角形的外角定理得:∠1=∠DCC'+∠DC'C,∠3=∠ECC'+∠EC'C,
∴∠1+∠3=∠DCC'+∠DC'C+∠ECC'+∠EC'C,
即∠1+∠3=∠DCE+∠DC'E,
由折叠的性质可知:∠DCE+∠DC'E=∠2,
∴∠1+∠3=2∠2;
(3)当C'落在CB,CA的同旁时,设C'D与AC交于点H,如图3所示:
则∠1、∠2、∠3之间的关系是:∠1=2∠2+∠3,理由如下:
∵∠EHD是△C'HE的一个外角,
∴∠EHD=∠2+∠3,
∵∠1是△CHD的一个外角,
∴∠1=∠C+∠EHD,
即∠1=∠C+∠2+∠3,
由折叠的性质可知:∠C=∠2,
∴∠1=2∠2+∠3
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专题10 与三角形有关的模型
(题型突破·举一反三)
题型01 角高模型
题型02 两内角平分线的夹角模型
题型03 一个内角和一个外角平分线的夹角模型
题型04 两外角平分线的夹角模型
题型05 规形图(飞镖模型)
题型06 “8”字模型(X型图)
题型07 折角模型
▌题型01 角高模型
如图,AE是△ABC的角平分线,AD⊥BC于点D,则。
【典例1】已知:如图,△ABC中,AD、AE分别是△ABC的高和角平分线,BF是∠ABC的平分线,BF与AE交于O,若∠ABC=40°,∠C=60°,求∠DAE、∠BOE的度数.
【变式1-1】(2026春•南岸区期末)如图,AD,AE分别是△ABC的高和角平分线.
(1)若∠B=70°,∠C=30°,求∠AEC和∠DAE的度数;
(2)若∠B=α,∠C=β,且α>β,直接写出∠AEC和∠DAE的度数(用含α,β的代数式表示).
【变式1-2】(2026春•深圳期中)如图,在△ABC中,∠C>∠B,AD⊥BC,AE平分∠BAC.
(1)若∠B=30°,∠C=64°,则∠DAE= ;
(2)计算:若∠C﹣∠B=50°,求∠DAE的度数;
(3)猜想:∠DAE、∠B、∠C的关系 .
【变式1-3】(2026春•龙岗区期中)已知在△ABC中,AE平分∠BAC,∠C>∠B.
【特例探究】(1)如图(a),AD⊥BC,垂足为D,若∠B=35°,∠C=65°,则∠DAE的度数为 ;
【一般推导】(2)如图(b),点P在线段AE上,过点P作PG⊥BC,垂足为G.请写出∠EPG与∠B,∠C之间的数量关系: ;
【拓展应用】(3)如图(c),在△ABC中,AD⊥BC,垂足为D,EP,CP分别平分∠AEC和∠ACM,过点P作PG⊥BC交BC延长线于点G.若∠EAD=∠CAD,∠CPG(∠B+∠CPE),求∠B的度数.
▌题型02 两内角平分线的夹角
如图,在△ABC中,∠ABC,∠ACB的平分线BE, CF相交于点G,求∠BGC与∠A之间的关系
证明:∵∠ABC和∠ACB的平分线BE,CF相交于点G,
∴∠GBC=∠ABC,∠GCB=∠ACB,
∴∠GBC+∠GCB=(∠ABC+∠ACB),
在△BCG中,∠BGC=180°-(∠GBC+∠GCB)=180°-(∠ABC+∠ACB);
即:∠BGC=180°-(∠ABC+∠ACB);
在△ABC中,∠ABC+∠ACB=180°-∠A,
所以,∠BGC=180°-(∠ABC+∠ACB)=180°-(180°-∠A)=90°+∠A,
即:∠BGC=90°+∠A.
【典例1】(2025•丽水一模)如图,在△ABC中,BE是∠ABC的平分线,点D在AB上(不与点A,B重合),连接CD交BE于点O.
(1)若CD是AB边上的中线,BC﹣AC=5cm,△DBC的周长为25cm,求△ADC的周长;
(2)若CD⊥AB于点D,∠ABC=60°,求∠BOC的度数.
【变式1-1】如图,在△ABC中,BE是角平分线,点D在边AB上(不与点A,B重合),CD与BE交于点O.
(1)若CD是中线,BC=3,AC=2,则△BCD与△ACD的周长差为 ;
(2)若CD是高,∠ABC=62°,求∠BOC的度数;
(3)若CD是角平分线,∠A=78°,求∠BOC的度数.
【变式1-2】(2026春•南关区校级月考)【问题】如图1,在△ABC中,BE平分∠ABC,CE平分∠ACB.若∠A=80°,则∠BEC= ;
【探究】如图1,在△ABC中,BE平分∠ABC,CE平分∠ACB.试猜想∠BEC和∠A有怎样的关系,并说明理由;
【应用】如图2,在△ABC中,BD,BE三等分∠ABC,CD,CE三等分∠ACB,若∠A=n°,则∠BEC= .
【变式1-3】(2026春•高新区期中)探究不同情境,回答下面问题:
(1)如图1,∠A=55°,BO平分∠ABC,CO平分∠ACB,则∠BOC= 度.
(2)如图2,∠A=60°,BO,CO分别是∠ABC,∠ACB的三等分线(即,),求∠BOC的度数.
(3)在△ABC中,BO,CO分别是∠ABC,∠ACB的n等分线(即,),试说明∠BOC与∠A的关系.
▌题型03 一个内角和一个外角平分线的夹角
如图,在△ABC中,BP平分∠ABC,CP平分∠ACB的外角,BP与CP相交于点p,求∠P与∠A之间的关系
解:∵BP平分∠ABC,CP平分∠ACB的外角,
∴∠PBC=∠ABC,∠PCD=∠ACD.
∵∠ACD是△ABC的外角,∠PCD是△BPC的外角,
∴∠ACD=∠ABC+∠A,∠PCD=∠PBC+∠P,
∴∠ACP=∠ABC+∠A,
∴∠ABC+∠A=∠PBC+∠P,
即∠P=∠A.
【典例1】如图所示,∠ACD是△ABC的外角,∠A=40°,BE平分∠ABC,CE平分∠ACD,且BE、CE交于点E.
(1)求∠E的度数.
(2)请猜想∠A与∠E之间的数量关系,不用说明理由.
【变式1-1】(2025秋•广元期中)如图,在四边形ABCD中,∠DAB的角平分线与∠ABC的外角平分线相交于点P,且∠D+∠C=220°,求∠P的度数.
【变式1-2】(2026春•朝阳区校级期中)概念认识:如图①,在∠ABC中,若∠ABD=∠DBE=∠EBC,则BD,BE叫做∠ABC的“三分线”.其中,BD是“邻AB三等分线”,BE是“邻BC三等分线”.
【问题解决】
(1)如图①,∠ABC=60°,BD,BE是∠ABC的“三等分线”,则∠ABE= °;
(2)如图②,在△ABC中,∠B=60°,∠C=72°,若∠B的邻AB三等分线与∠C的邻AC三等分线交于点P,则∠BPC= °;
(3)如图③,在△ABC中,BP、CP分别是∠ABC邻BC三等分线和∠ACB邻BC三等分线,且∠BPC=145°,求∠A的度数.
(4)【延伸推广】在△ABC中,∠ACD是△ABC的外角,∠B的邻BC三等分线与∠ACD的三等分线交于点P.若∠A=x°,∠B=y°,直接写出∠BPC的度数.(用含x,y的代数式表示)
【变式1-3】(2026春•北碚区月考)已知直线AB与CD相交于点O,点E,F分别在射线OB和OD上.
(1)如图1,∠BOD=60°,EP平分∠OEF,FP平分∠OFE,求∠EPF的度数;
(2)如图2,EP平分∠OEF,FG平分∠DFE,FG的反向延长线交EP于点P,若∠BOD=α°,求∠P的度数(请写出完整的推理过程);
(3)如图3,点G在FE的延长线上,∠OEF的角平分线与∠AOF的角平分线相交于点P,∠AOF的角平分线所在的直线与∠OEG的角平分线相交于点Q,若△PEQ的某一个内角是∠P的2倍;请直接写出∠OFE的度数.
▌题型04 两外角平分线的夹角
如图,在△ABC中,△ABC的外角平分线BO, CO相交于点O,求∠O与∠A之间的关系
解:∵BO、CO分别是△ABC的外角∠DBC、∠ECB的角平分线,
∴∠DBC=2∠1=∠ACB+∠A,∠ECB=2∠2=∠ABC+∠A,
∴2∠1+2∠2=2∠A+∠ABC+∠ACB=∠A+180°,
又∵∠1+∠2+∠BOC=180°,
∴2∠BOC=180°-∠A,
即∠BOC=90°-∠A.
【典例1】认真阅读下面关于三角形内外角平分线所夹角的探究片段,完成所提出的问题.
(1)探究1:如图1,在△ABC中,O是∠ABC与∠ACB的平分线BO和CO的交点,试分析∠BOC与∠A有怎样的关系?请说明理由.
(2)探究2:如图2中,O是∠ABC与外角∠ACD的平分线BO和CO的交点,试分析∠BOC与∠A有怎样的关系?请说明理由.
(3)探究3:如图3中,O是外角∠DBC与外角∠ECB的平分线BO和CO的交点,则∠BOC与∠A又有怎样的关系?(只写结论,不需证明)结论: .
【变式1-1】(2026春•北京期末)为提升长治市某小区居民的休闲体验,物业计划在小区内的三角形休闲广场△ABC上进行景观升级.设计师借鉴古建筑中对称、规整的布局理念,计划通过广场内角与外角平分线形成的夹角,规划景观灯带的走向与布局.请你帮助设计师完成以下计算,为灯带施工提供数据支持.
(1)如图1,在△ABC中,∠ABC=80°,∠ACB=50°,BP平分∠ABC,CP平分∠ACB,两条角平分线交于点P,求∠BPC的度数;
(2)如图2,在△ABC中,∠ABC和∠ACB的外角平分线相交于点D,若∠BDC=40°,求∠A的度数.
【变式1-2】在△ABC中,
(1)如图①所示,如果∠A=60°,∠ABC和么ACB的平分线相交于点P,那么∠BPC= ;
(2)如图②所示,∠ABC和∠ACD的平分线相交于点P,试说明∠BPC∠A;
(3)如图③所示,∠CBD和∠BCE的平分线相交于点P,猜想∠BPC与∠A的关系并证明你的猜想.
【变式1-3】(2026春•朝阳区校级期中)某校七年级数学兴趣小组对“三角形内角或外角平分线的夹角与第三个内角的量关系”进行了探究:
(1)如图1,在△ABC中,∠ABC与∠ACB的平分线交于点P,∠A=62°,则∠BPC= ;
(2)如图2,△ABC的内角∠ACB的平分线与△ABC的外角∠ABD的平分线交于点E,其中∠A=58°,求∠BEC的度数;
(3)如图3,∠CBM、∠BCN为△ABC的外角,∠CBM、∠BCN的平分线交于点Q,其中∠A=α.求∠BQC= (用α表示);
(4)如图4,△ABC外角∠CBM、∠BCN的平分线交于点Q,∠CBQ、∠BCQ的平分线交于点P,则延长BC至点E,∠ECQ的平分线与BP的延长线相交于点R,则∠R与∠BPC的数量关系为 .
▌题型05 规形图(飞镖模型)
如图,探究∠BDC与∠A、∠B、∠C之间的关系
解:过点A、D作射线AF,
∵∠FDC=∠DAC+∠C,∠BDF=∠B+∠BAD,
∴∠FDC+∠BDF=∠DAC+∠BAD+∠C+∠B,
即∠BDC=∠BAC+∠B+∠C
【典例1】(2026春•青浦区校级期中)如图1所示的图形,像我们常见的学习用品——圆规.我们把这样的图形叫做“规形图”.
(1)观察“规形图”,试探究∠BDC与∠A、∠B、∠C之间的关系,并说明理由;
(2)请你直接利用以上结论,解决问题:
①如图2,小叶把一块三角尺XYZ放置在△ABC上,使三角尺的两条直角边XY、XZ恰好经过点B、C,若∠A=36°,直接写出∠ABX+∠ACX的结果;
②如图3,DC平分∠ADB,EC平分∠AEB,若∠A=40°,∠DBE=130°,求∠DCE的度数.
【变式1-1】(2026春•洛宁县期末)探究与发现:
如图1所示的图形,像我们常见的学习用品﹣圆规.我们不妨把这种图形叫做“规形图”,那么在这一个简单的图形中,到底隐藏了哪些数学知识呢?请解决以下问题:
(1)观察“规形图”,试探究∠BPC与∠A、∠B、∠C之间的关系,并说明理由;
(2)请你直接利用以上结论,解决以下问题:
①如图2:已知△ABC,BP平分∠ABC,CP平分∠ACB,直接写出∠BPC与∠A之间存在的等量关系为: .
迁移运用:如图3:在△ABC中,∠A=80°,点O是∠ABC,∠ACB角平分线的交点,点P是∠BOC,∠OCB角平分线的交点,若∠OPC=100°,则∠ACB的度数 .
②如图4:若D点是△ABC内任意一点,BP平分∠ABD,CP平分∠ACD.直接写出∠BDC、∠BPC、∠A之间存在的等量关系为 .
【变式1-2】(2025春•长春期末)【问题呈现】如图①,四边形ABCD形似“飞镖”,我们形象地称它为“飞镖图”.它实际上是凹四边形,通过探究发现:凹四边形中最大内角外面的角等于其余三个内角之和,即∠BDC=∠A+∠B+∠C.
【探究推理】方法一:如图②,连结BC.
∵在△ABC中,∠A+∠ABC+∠ACB=180°,
∴∠A+∠1+∠2+∠3+∠4=180°.
又∵在△BDC中,∠2+∠4+∠BDC=180°,
∴∠2+∠4=180°﹣∠BDC,
∴∠A+∠1+∠3+180°﹣∠BDC=180°,
∴∠BDC=∠A+∠1+∠3.
即∠BDC=∠A+∠ABD+∠ACD.
方法二:如图③,连结AD并延长至F.
∵∠3与∠4分别为△ABD和△ACD的外角,
…
(1)“方法一”主要依据的数学定理是 ;
(2)根据“方法二”中辅助线的添加方式,写出余下的推理过程.
【迁移应用】(3)如图④,∠A+∠B+∠C+∠D+∠E= ;
(4)如图⑤是可调躺椅示意图(数据如图),AE与BD的交点为C,且∠CAB、∠CBA、∠D的大小保持不变.为了舒适,需调整∠E的大小,使∠EFD=110°,则图中∠E应 (填“增加”或“减少”)的大小为 度.
【变式1-3】(2025春•香坊区期末)如图,在平面内有∠BAC=40°,点D在平面上,连接BD、CD.
(1)如图1,试判断∠BDC与∠DBA、∠DCA之间的等量关系,并说明理由.
(2)如图2,直接写出∠BDC与∠DBA、∠DCA之间的等量关系 .
(3)如图3,当点D在AC右侧时,∠D=16°,点E在∠ABD内部,BE平分∠ABD,延长DC至F,过A作AG⊥CD于G,∠FCE=45°∠CAG,求∠BEC的度数.
▌题型06 “8”字模型(X型图)
如图,AD,BC相交于点O,连接AB,CD.求证:∠A+∠B=∠C+∠D.
证明:∵∠A+∠B+∠AOB=180°,∠C+∠D+∠COD=180°(三角形内角和定理),
∴∠A+∠B=180°﹣∠AOB,∠C+∠D=180°﹣∠COD,
∵∠AOB=∠COD,
∴∠A+∠B=∠C+∠D(等量代换)
【典例1】(2025秋•四平月考)【问题背景】
(1)如图①的图形我们把它称为“8字形”,请说明∠A+∠B=∠C+∠D;
【简单应用】
(2)如图②,AP、CP分别平分∠BAD、∠BCD,若∠ABC=35°,∠ADC=15°,求∠P的度数;
【问题探究】
(3)如图③,直线AP平分∠BAD的外角∠FAD,CP平分∠BCD的外角∠BCE,若∠ABC=35°,∠ADC=29°,请直接写出∠P的度数.
【变式1-1】(2025秋•荣昌区校级期中)如图所示,已知∠1=∠2,∠3=∠4,∠C=32°,∠D=28°,求∠P的度数.
【变式1-2】(2025春•张店区期中)如图1,已知线段AB、CD相交于点O,连接AC、BD,则我们把形如这样的图形称为“8字型”.
(1)求证:∠A+∠C=∠B+∠D;
(2)如图2,若∠CAB和∠BDC的平分线AP和DP相交于点P,与CD、AB分别相交于点M、N.
①以线段AC为边的“8字型”有 个,以点O为交点的“8字型”有 个;
②若∠B=100°,∠C=120°,求∠P的度数;
③若角平分线中角的关系改为“∠CAB=3∠CAP,∠CDB=3∠CDP”,试探究∠P与∠B、∠C之间存在的数量关系,并证明理由.
【变式1-3】试解答下列问题:
(1)在图1我们称之为“8字形”,请直接写出∠A、∠B、∠C、∠D之间的数量关系: ;
(2)仔细观察,在图2中“8字形”的个数是 个;
(3)在图2中,若∠D=40°,∠B=36°,∠DAB和∠BCD的平分线AP和CP相交于点P,并且与CD、AB分别相交于M、N.试求∠P的度数是 .
▌题型07 折角模型
如图,D、E是△ABC边AB、AC上的点,将△ADE沿DE翻折至△FDE,若点F在△ABC内部,证明:∠1+∠2=2∠A.
证明:由翻折性质得:∠ADE=∠FDE,∠AED=∠FED,
∴∠ADF=2∠ADE,∠AEF=2∠AED,
∴∠ADF+∠AEF=2(∠ADE+∠AED),
∵,
∴∠ADF+∠AEF=2(180°-∠A)=360°-2∠A,
又∵∠ADF=180°-∠1,∠AEF=180°-∠2,
∴∠ADF+∠AEF=360°-(∠1+∠2),
∴360°-(∠1+∠2)=360°-2∠A,
即∠1+∠2=2∠A
【典例1】阅读材料,并回答下列问题:
如图1,以AB为轴,把△ABC翻折180°,可以变换到△ABD的位置;
如图2,把△ABC沿射线AC平移,可以变换到△DEF的位置.
像这样,其中的一个三角形是另一个三角形经翻折、平移等方法变换成的,这种只改变位置,不改变形状大小的图形变换,叫三角形的全等变换.班里几个学习小组针对三角形的全等变换进行了探究和讨论.
(1)如图2,前进小组把△ABC沿射线AC平移到△DEF,若AF=7,DC=3,则平移的距离为 ;
(2)如图3,圆梦小组展开了探索活动,把△ABC纸片沿DE折叠,使点A落在四边形BCED的内部点A′的位置,且得出一个结论:∠1+∠2=2∠DA′E.请你对这个结论给出证明;
(3)如图4,奋进小组则提出,如果把△ABC纸片沿DE折叠,使点A落在四边形BCED的外部点A′的位置,那么此时(2)中的结论:∠1+∠2=2∠DA′E还仍然成立吗?若成立,请给出证明;若不成立,写出正确结论并证明.
【变式1-1】如图1,一张三角形ABC纸片,点D,E分别是△ABC边上两点.
研究(1):如果沿直线DE折叠,使点A落在CE上的点A'处,则∠BDA'与∠A的数量关系是 ;
研究(1):如果折成图2的形状,猜想∠BDA',∠CEA'和∠A的数量关系是 ;
研究(3):如果折成图3的形状,猜想∠BDA',∠CEA'和∠A的数量关系是什么,并说明理由.
【变式1-2】阅读与思考
有趣的翻折
在学习了三角形内角和后,李老师给大家出了一道有趣的翻折的题目.
如图1,将△ABC中的∠C向△ABC内部折叠落在∠C′处,若∠BEC'=42°,∠ADC'=20°,求∠C的度数.
下面是琳琳同学的解答过程:
∵∠BEC'=42°,∠ADC'=20°,
∴∠CEC'=180°﹣∠BEC'=138°,
∠CDC'=180°﹣∠ADC'=160°.
由折叠得∠DEC=∠DEC'138°=69°,
…
任务:(1)请仔细阅读上面的部分解答过程,并将剩下的解答过程补充完整.
(2)如图2,将△ABC中的∠C向△ABC外部折叠落在∠C'处,若∠BEC′=70°,∠ADC′=20°,求∠C的度数.
【变式1-3】将△ABC的∠C折起,翻折后角的顶点位置记作C'.
(1)当C'落在AC上时(如图1),可得∠1与∠2的关系为 ;
(2)当C'点落在CA和CB之间(如图2)时,探究∠1、∠2、∠3之间的关系,并说明理由;
(3)当C'落在CB,CA的同旁(如图3)时,直接写出∠1、∠2、∠3之间的关系.
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专题10 与三角形有关的模型
(题型突破·举一反三)
题型01 角高模型
题型02 两内角平分线的夹角模型
题型03 一个内角和一个外角平分线的夹角模型
题型04 两外角平分线的夹角模型
题型05 规形图(飞镖模型)
题型06 “8”字模型(X型图)
题型07 折角模型
▌题型01 角高模型
如图,AE是△ABC的角平分线,AD⊥BC于点D,则。
【典例1】已知:如图,△ABC中,AD、AE分别是△ABC的高和角平分线,BF是∠ABC的平分线,BF与AE交于O,若∠ABC=40°,∠C=60°,求∠DAE、∠BOE的度数.
【分析】先根据三角形的内角和定理得到∠BAC的度数,再利用角平分线的性质可求出∠DAC∠BAC,而∠EAC=90°﹣∠C,然后利用∠DAE=∠DAC﹣∠EAC进行计算即可.由三角形外角的性质求得∠AFO=80°,利用三角形内角和定理得到∠AOF=50°,所以对顶角相等:∠BOE=∠AOF=50°.
【解答】解:①在△ABC中,∵∠ABC=40°,∠C=60°,
∴∠BAC=180°﹣∠B﹣∠C=80°.
∵AE是的角平分线,
∴∠EAC∠BAC=40°.
∵AD是△ABC的高,
∴∠ADC=90°
∴在△ADC中,∠DAC=180°﹣∠ADC﹣∠C=180°﹣90°﹣60°=30°
∴∠DAE=∠EAC﹣∠DAC=40°﹣30°=10°.
②∵BF是∠ABC的平分线,∠ABC=40°,
∴∠FBC∠ABC=20°,
又∵∠C=60°,
∴∠AFO=80°,
∴∠AOF=180°﹣80°﹣40°=60°,
∴∠BOE=∠AOF=60°.
【变式1-1】(2026春•南岸区期末)如图,AD,AE分别是△ABC的高和角平分线.
(1)若∠B=70°,∠C=30°,求∠AEC和∠DAE的度数;
(2)若∠B=α,∠C=β,且α>β,直接写出∠AEC和∠DAE的度数(用含α,β的代数式表示).
【分析】(1)先利用三角形内角和求出∠BAC,结合角平分线定义得到∠CAE,再用内角和算出∠AEC;根据高线得到直角,利用直角三角形两锐角互余求出∠DAC,最后作差得到∠DAE;
(2)先用三角形内角和表示出∠BAC,结合角平分线得到∠CAE,代入内角和公式化简求出∠AEC;再由高线推出∠DAC,通过角度相减化简得到∠DAE的代数式.
【解答】解:(1)∵在△ABC中,∠B=70°,∠C=30°,
∴∠BAC=180°﹣∠B﹣∠C=180°﹣70°﹣30°=80°,
∵AE是△ABC的角平分线,
∴,
在△AEC中,由三角形内角和定理得:∠AEC=180°﹣∠C﹣∠CAE=110°,
∵AD是△ABC的高,
∴∠ADC=90°,
在Rt△ADC中,∠DAC=90°﹣∠C=60°,
∴∠DAE=∠DAC﹣∠CAE=20°;
(2)在△ABC中,由三角形内角和定理得:∠BAC=180°﹣∠B﹣∠C=180°﹣α﹣β,
∵AE是△ABC的角平分线,
∴,
在△AEC中,由三角形内角和定理得:,
∵AD是△ABC的高,
∴∠ADC=90°,
在Rt△ADC中,∠DAC=90°﹣∠C=90°﹣β,
∴.
【变式1-2】(2026春•深圳期中)如图,在△ABC中,∠C>∠B,AD⊥BC,AE平分∠BAC.
(1)若∠B=30°,∠C=64°,则∠DAE= 17° ;
(2)计算:若∠C﹣∠B=50°,求∠DAE的度数;
(3)猜想:∠DAE、∠B、∠C的关系 ∠DAE(∠C﹣∠B) .
【分析】(1)先求得∠BAC的度数,然后求得∠CAE和∠CAD的度数,最后求得∠DAE的度数;
(2)先用含有∠B和∠C的式子表示∠BAC,然后表示出∠CAE和∠CAD,最后求得∠DAE的度数;
(3)利用(2)中过程求得∠DAE、∠B和∠C的关系.
【解答】解:(1)∵∠B=30°,∠C=64°,
∴∠BAC=180°﹣30°﹣64°=86°,
∵AE平分∠BAC,
∴∠EAC∠BAC86°=43°,
∵AD⊥BC,
∴∠ADC=90°,
∴∠DAC=180°﹣90°﹣64°=26°,
∴∠DAE=∠EAC﹣∠DAC=43°﹣26°=17°,
故答案为:17°.
(2)∵AD⊥BC,
∴∠CAD=90°﹣∠C,
∵AE平分∠BAC,
∴∠CAE∠BAC(180°﹣∠B﹣∠C),
∴∠DAE=∠CAE﹣∠CAD(180°﹣∠B﹣∠C)﹣(90°﹣∠C)(∠C﹣∠B),
∵∠C﹣∠B=50°,
∴∠DAE50°=25°.
(3)∵AD⊥BC,
∴∠CAD=90°﹣∠C,
∵AE平分∠BAC,
∴∠CAE∠BAC(180°﹣∠B﹣∠C),
∴∠DAE=∠CAE﹣∠CAD(180°﹣∠B﹣∠C)﹣(90°﹣∠C)(∠C﹣∠B),
故答案为:∠DAE(∠C﹣∠B).
【变式1-3】(2026春•龙岗区期中)已知在△ABC中,AE平分∠BAC,∠C>∠B.
【特例探究】(1)如图(a),AD⊥BC,垂足为D,若∠B=35°,∠C=65°,则∠DAE的度数为 15° ;
【一般推导】(2)如图(b),点P在线段AE上,过点P作PG⊥BC,垂足为G.请写出∠EPG与∠B,∠C之间的数量关系: ∠EPG∠C∠B ;
【拓展应用】(3)如图(c),在△ABC中,AD⊥BC,垂足为D,EP,CP分别平分∠AEC和∠ACM,过点P作PG⊥BC交BC延长线于点G.若∠EAD=∠CAD,∠CPG(∠B+∠CPE),求∠B的度数.
【分析】(1)根据三角形的内角和定理及外角的性质进行计算即可;
(2)根据三角形的内角和定理及外角的性质进行计算即可;
(3)根据三角形的内角和定理及外角的性质进行计算即可.
【解答】解:(1)∵∠B=35°,∠C=65°,
∴∠BAC=180°﹣35°﹣65°=80°.
∵AE平分∠BAC,
∴∠CAE∠BAC=40°.
∵AD⊥BC,
∴∠CAD=90°﹣∠C=25°,
∴∠DAE=∠CAE﹣∠CAD=40°﹣25°=15°.
故答案为:15°;
(2)∵∠BAC+∠B+∠C=180°,
∴∠BAC=180°﹣∠B﹣∠C.
∵AE平分∠BAC,
∴∠CAE∠BAC=90°∠B∠C,
∴∠AEC=180°﹣∠CAE﹣∠C=180°﹣(90°∠B∠C)﹣∠C=90°∠B∠C.
∵PG⊥BC,
∴∠EPG=90°﹣∠AEC=90°﹣(90°∠B∠C)∠C∠B.
故答案为:∠EPG∠C∠B;
(3)由上述过程可知,∠EAD∠ACB∠B.
∵∠CAD=90°﹣∠ACB且∠EAD=∠CAD,
∴∠ACB∠B=90°﹣∠ACB,
则∠ACB∠B+60°.
∵CP平分∠ACM,
∴∠PCG∠ACM(180°﹣∠ACB)=90°∠ACB.
∵PG⊥BC,
∴∠CPG=90°﹣∠PCG∠ACB.
又∵EP平分∠AEC,
∴∠PEC∠AEC.
∵∠EAC=∠ACM﹣∠AEC,∠CPE=∠PCG﹣∠PEC,
∴∠CPE(∠ACM﹣∠AEC)∠EAC.
∵∠EAC∠BAC=90°∠B∠ACB,
∴∠CPE=45°∠B∠ACB.
∵∠CPG(∠B+∠CPE),
∴∠ACB(∠B+45°∠B∠ACB),
∴∠B+60°)[∠B+45°∠B(∠B+60°)],
解得∠B=36°,
∴∠B的度数为36°.
▌题型02 两内角平分线的夹角
如图,在△ABC中,∠ABC,∠ACB的平分线BE, CF相交于点G,求∠BGC与∠A之间的关系
证明:∵∠ABC和∠ACB的平分线BE,CF相交于点G,
∴∠GBC=∠ABC,∠GCB=∠ACB,
∴∠GBC+∠GCB=(∠ABC+∠ACB),
在△BCG中,∠BGC=180°-(∠GBC+∠GCB)=180°-(∠ABC+∠ACB);
即:∠BGC=180°-(∠ABC+∠ACB);
在△ABC中,∠ABC+∠ACB=180°-∠A,
所以,∠BGC=180°-(∠ABC+∠ACB)=180°-(180°-∠A)=90°+∠A,
即:∠BGC=90°+∠A.
【典例1】(2025•丽水一模)如图,在△ABC中,BE是∠ABC的平分线,点D在AB上(不与点A,B重合),连接CD交BE于点O.
(1)若CD是AB边上的中线,BC﹣AC=5cm,△DBC的周长为25cm,求△ADC的周长;
(2)若CD⊥AB于点D,∠ABC=60°,求∠BOC的度数.
【分析】(1)由三角形中线的概念可得AD=BD,由△DBC的周长为25cm得BC+AD+CD=25cm,再根据三角形的周长公式进行计算,即可得出答案;
(2)由三角形的高的概念可得∠BDC=90°,由三角形角平分线的定义可得,由三角形外角的性质可得∠BOC=∠BDC+∠ABE,于是得解.
【解答】解:(1)∵CD是△ABC的中线,
∴AD=BD,
∵△DBC的周长为25cm,
∴△BCD的周长=BC+BD+CD=25cm,
∴BC+AD+CD=25cm,
∵BC﹣AC=5cm,
∴AC=BC﹣5cm,
∴△ADC的周长=AC+AD+CD
=BC﹣5+AD+CD
=25﹣5
=20cm,
则△ADC的周长为20cm;
(2)∵CD⊥AB,
∴∠BDC=90°(垂直的定义),
∵BE是△ABC的角平分线,∠ABC=60°,
∴,
∴∠BOC=∠BDC+∠ABE=90°+30°=120°,
则∠BOC的度数为120°.
【变式1-1】如图,在△ABC中,BE是角平分线,点D在边AB上(不与点A,B重合),CD与BE交于点O.
(1)若CD是中线,BC=3,AC=2,则△BCD与△ACD的周长差为 1 ;
(2)若CD是高,∠ABC=62°,求∠BOC的度数;
(3)若CD是角平分线,∠A=78°,求∠BOC的度数.
【分析】(1)根据△BCD的周长为:BC+CD+BD,△ACD的周长为:AC+CD+AD,可得△BCD与△ACD的周长差为:BC﹣AC+BD﹣AD,再根据中线定义得AD=BD,以及BC=3,AC=2即可得出答案;
(2)根据BE是∠ABC的平分线得∠ABE=31°,再根据CD是△ABC的高得∠CDB=90°,再由三角形外角性质得∠BOC=∠CDB+∠ABE,据此即可得出答案;
(3)根据∠A=78°得∠ABC+∠ACB=180°﹣∠A=102°,再根据角平分线定义得∠OBC+∠OCB(∠ABC+∠ACB)=51°,然后再由三角形内角和定理即可得出∠BOC的度数.
【解答】解:(1)∵△BCD的周长为:BC+CD+BD,
△ACD的周长为:AC+CD+AD,
∴△BCD与△ACD的周长差为:BC﹣AC+BD﹣AD,
∵CD是△ABC的中线,
∴AD=BD,
又∵BC=3,AC=2,
∴BC﹣AC+BD﹣AD=3﹣2=1,
即△BCD与△ACD的周长差为:1.
故答案为:1.
(2)∵BE是∠ABC的平分线,∠ABC=62°,
∴∠ABE∠ABC62°=31°,
∵CD是△ABC的高,
∴∠CDB=90°,
∴∠BOC=∠CDB+∠ABE=90°+31°=121°;
(3)在△ABC中,∠A=78°,
∴∠ABC+∠ACB=180°﹣∠A=102°,
∵BE是∠ABC的平分线,CD是∠ACB平分线,
∴∠OBC∠ABC,∠OCB∠ACB,
∴∠OBC+∠OCB(∠ABC+∠ACB)102°=51°,
∴∠BOC=180°﹣(∠OBC+∠OCB)=180°﹣51°=129°.
【变式1-2】(2026春•南关区校级月考)【问题】如图1,在△ABC中,BE平分∠ABC,CE平分∠ACB.若∠A=80°,则∠BEC= 130° ;
【探究】如图1,在△ABC中,BE平分∠ABC,CE平分∠ACB.试猜想∠BEC和∠A有怎样的关系,并说明理由;
【应用】如图2,在△ABC中,BD,BE三等分∠ABC,CD,CE三等分∠ACB,若∠A=n°,则∠BEC= .
【分析】(1)根据角平分线定义和三角形的内角和解答即可;
(2)根据角平分线定义和三角形的内角和解答即可;
(3)根据三角形的内角和定理得∠ABC+∠ACB=180°﹣n°,再由BD,BE三等分∠ABC,CD,CE三等分∠ACB,得到,,于是,再根据三角形的内角和定理得到∠BEC的大小.
【解答】解:(1)在△ABC中,BE平分∠ABC,CE平分∠ACB.
∵∠ABC+∠ACB+∠A=180°,∠A=80°,
∴∠ABC+∠ACB=100°,
∵BE、CE分别平分∠ABC和∠ACB,
∴,,
∴∠BEC=180°﹣(∠EBC+∠ECB)
=130°,
故答案为:130°;
(2),理由如下,
∵∠ABC+∠ACB+∠A=180°,∠A=n°,
∴∠ABC+∠ACB=180°﹣n°,
∵BE、CE分别平分∠ABC和∠ACB,
∴,,
∴∠BEC=180°﹣(∠EBC+∠ECB)
;
(3)在△ABC中,BD,BE三等分∠ABC,CD,CE三等分∠ACB,
由三角形的内角和定理得∠ABC+∠ACB=180°﹣n°,
∵BD,BE三等分∠ABC,CD,CE三等分∠ACB,
∴,,
∴,
∴.
故答案为:.
【变式1-3】(2026春•高新区期中)探究不同情境,回答下面问题:
(1)如图1,∠A=55°,BO平分∠ABC,CO平分∠ACB,则∠BOC= 117.5 度.
(2)如图2,∠A=60°,BO,CO分别是∠ABC,∠ACB的三等分线(即,),求∠BOC的度数.
(3)在△ABC中,BO,CO分别是∠ABC,∠ACB的n等分线(即,),试说明∠BOC与∠A的关系.
【分析】(1)先根据三角形内角和定理求出∠ABC+∠ACB,根据平分线求出∠OBC+∠OCB,根据三角形的内角和定理得出∠BOC=180°﹣(∠OBC+∠OCB),代入求出即可;
(2)先根据三角形内角和定理求出∠ABC+∠ACB,根据三等分线求出∠OBC+∠OCB,根据三角形的内角和定理得出∠BOC=180°﹣(∠OBC+∠OCB),代入求出即可;
(3)先根据三角形内角和定理求出∠ABC+∠ACB,根据n等分线求出∠OBC+∠OCB,根据三角形的内角和定理得出∠BOC=180°﹣(∠OBC+∠OCB),代入求出即可.
【解答】解:(1)∠A=55°,
∴∠ABC+∠ACB=180°﹣∠A=180°﹣55°=125°,
∵BO平分∠ABC,CO平分∠ACB,
∴(角平分线的定义),
∴,
∴∠BOC=180°﹣(∠OBC+∠OCB)=180°﹣62.5°=117.5°,
则∠BOC的度数为117.5°,
故答案为:117.5;
(2)∵∠A=60°,
∴∠ABC+∠ACB=180°﹣60°=120°,
∵BO,CO分别是∠ABC,∠ACB的三等分线,
∴,
∴,
∴∠BOC=180°﹣(∠OBC+∠OCB)=180°﹣40°=140°.
(3)∵∠ABC+∠ACB=180°﹣∠A,BO,CO分别是∠ABC,∠ACB的n等分线,
∴,,
∴
∴∠BOC=180°﹣(∠OBC+∠OCB)
.
▌题型03 一个内角和一个外角平分线的夹角
如图,在△ABC中,BP平分∠ABC,CP平分∠ACB的外角,BP与CP相交于点p,求∠P与∠A之间的关系
解:∵BP平分∠ABC,CP平分∠ACB的外角,
∴∠PBC=∠ABC,∠PCD=∠ACD.
∵∠ACD是△ABC的外角,∠PCD是△BPC的外角,
∴∠ACD=∠ABC+∠A,∠PCD=∠PBC+∠P,
∴∠ACP=∠ABC+∠A,
∴∠ABC+∠A=∠PBC+∠P,
即∠P=∠A.
【典例1】如图所示,∠ACD是△ABC的外角,∠A=40°,BE平分∠ABC,CE平分∠ACD,且BE、CE交于点E.
(1)求∠E的度数.
(2)请猜想∠A与∠E之间的数量关系,不用说明理由.
【分析】(1)根据角平分线的定义可得∠ABC=2∠CBE,∠ACD=2∠DCE,根据三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和可得∠ACD=∠A+∠ABC,∠DCE=∠E+∠CBE,然后整理即可得到∠A=2∠E,再求解即可;
(2)根据(1)的求解解答.
【解答】解:(1)∵BE平分∠ABC,CE平分∠ACD,
∴∠ABC=2∠CBE,∠ACD=2∠DCE,
由三角形的外角性质得,∠ACD=∠A+∠ABC,∠DCE=∠E+∠CBE,
∴∠A+∠ABC=2(∠E+∠CBE),
∴∠A=2∠E,
∵∠A=40°,
∴∠E=20°;
(2)∠A=2∠E.
理由如下:∵BE平分∠ABC,CE平分∠ACD,
∴∠ABC=2∠CBE,∠ACD=2∠DCE,
由三角形的外角性质得,∠ACD=∠A+∠ABC,∠DCE=∠E+∠CBE,
∴∠A+∠ABC=2(∠E+∠CBE),
∴∠A=2∠E.
【变式1-1】(2025秋•广元期中)如图,在四边形ABCD中,∠DAB的角平分线与∠ABC的外角平分线相交于点P,且∠D+∠C=220°,求∠P的度数.
【分析】利用四边形内角和是360°可以求得∠DAB+∠ABC=140°.然后由角平分线的性质,邻补角的定义求得∠PAB+∠ABP∠DAB+∠ABC(180°﹣∠ABC)=90°(∠DAB+∠ABC)=160°,所以根据△ABP的内角和定理求得∠P的度数即可.
【解答】解:如图,∵∠D+∠C=220°,∠DAB+∠ABC+∠C+∠D=360°,
∴∠DAB+∠ABC=140°.
又∵∠DAB的角平分线与∠ABC的外角平分线相交于点P,
∴∠PAB+∠ABP∠DAB+∠ABC(180°﹣∠ABC)=90°(∠DAB+∠ABC)=160°,
∴∠P=180°﹣(∠PAB+∠ABP)=20°.
【变式1-2】(2026春•朝阳区校级期中)概念认识:如图①,在∠ABC中,若∠ABD=∠DBE=∠EBC,则BD,BE叫做∠ABC的“三分线”.其中,BD是“邻AB三等分线”,BE是“邻BC三等分线”.
【问题解决】
(1)如图①,∠ABC=60°,BD,BE是∠ABC的“三等分线”,则∠ABE= 40 °;
(2)如图②,在△ABC中,∠B=60°,∠C=72°,若∠B的邻AB三等分线与∠C的邻AC三等分线交于点P,则∠BPC= 92 °;
(3)如图③,在△ABC中,BP、CP分别是∠ABC邻BC三等分线和∠ACB邻BC三等分线,且∠BPC=145°,求∠A的度数.
(4)【延伸推广】在△ABC中,∠ACD是△ABC的外角,∠B的邻BC三等分线与∠ACD的三等分线交于点P.若∠A=x°,∠B=y°,直接写出∠BPC的度数.(用含x,y的代数式表示)
【分析】(1)BD是“邻AB三分线”时,BE是“邻BC三分线”时,根据三分线定义求出结果即可;
(2)根据“三分线”定义求出,,在根据三角形内角和定理求出∠BPC=180°﹣∠CBP﹣∠BCP=92°;
(3)求出∠PBC+∠PCB=35°,根据BP、CP分别是∠ABC邻BC三分线和∠ACB邻BC三分线求出,,求出∠ABC+∠ACB=105°,再求出∠A即可;
(4)分两种情况:当CP是“邻AC三等分线”时,当CP是“邻CD三等分线”时,分别根据三角形外角的性质,进行求解即可.
【解答】解:(1)∵∠ABC=60°,BD,BE是∠ABC的“三分线”,
∴,
∴∠ABE=∠ABD+∠DBE=20°+20°=40°,
故答案为:40;
(2)∵∠B的邻AB三等分线与∠C的邻AC三等分线交于点P,∠B=60°,∠C=72°,
∴,,
∴∠BCP=72°﹣24°=48°,∠CBP=60°﹣20°=40°,
∴∠BPC=180°﹣∠CBP﹣∠BCP=92°,
故答案为:92;
(3)∵∠BPC=145°,
∴∠PBC+∠PCB=180°﹣145°=35°,
∵BP、CP分别是∠ABC邻BC三等分线和∠ACB邻BC三等分线,
∴,,
∴,
∴∠ABC+∠ACB=3×35°=105°,
∴∠A=180°﹣(∠ABC+∠ACB)=180°﹣105°=75°;
(4)∵∠ACD为△ABC的外角,∠A=x°,∠ABC=y°,
∴∠ACD=∠A+∠ABC=x°+y°,
∵BP是“邻BC三等分线”,
∴,
当CP是“邻AC三等分线”时,
∴,
∴,
∴;
当CP是“邻CD三等分线”时,
∴,
∴;
综上:∠BPC的度数是或.
【变式1-3】(2026春•北碚区月考)已知直线AB与CD相交于点O,点E,F分别在射线OB和OD上.
(1)如图1,∠BOD=60°,EP平分∠OEF,FP平分∠OFE,求∠EPF的度数;
(2)如图2,EP平分∠OEF,FG平分∠DFE,FG的反向延长线交EP于点P,若∠BOD=α°,求∠P的度数(请写出完整的推理过程);
(3)如图3,点G在FE的延长线上,∠OEF的角平分线与∠AOF的角平分线相交于点P,∠AOF的角平分线所在的直线与∠OEG的角平分线相交于点Q,若△PEQ的某一个内角是∠P的2倍;请直接写出∠OFE的度数.
【分析】(1)利用三角形的内角和定理计算出∠OEF+∠OFE的值,根据角平分线的定义计算出∠PEF+∠PFE,进而得到∠EPF;
(2)先表示出∠DFE,结合角平分线和平角表示出∠PFE和∠PEF,再根据三角形的内角和定理计算出∠P;
(3)设∠OFE=β,同理(2)可知,,容易计算出∠PEQ=90°,则,分为∠PEQ=2∠P和∠Q=2∠P两类讨论,列方程求解即可.
【解答】解:(1)∵∠BOD=60°,
∴∠OEF+∠OFE=180°﹣∠BOD=120°,
由题意可得:,,
∴,
∴∠EPF=180°﹣(PEF+∠PFE)=120°;
(2)∵∠OFE=180°﹣∠BOD﹣∠OEF,
又∵∠DFE=180°﹣∠OFE,
∴∠DFE=∠BOD+∠OEF=α+∠OEF,
∵FG平分∠DFE,
∴,
∴,
∵EP平分∠OEF,
∴,
∴,
∴.
(3)∠OEF的角平分线与∠AOF的角平分线相交于点P,∠AOF的角平分线所在的直线与∠OEG的角平分线相交于点Q,
设∠OFE=β,
同理(2)可得,,
∵EP平分∠OEF,EQ平分∠OEG,
∴,,
∵∠OEF+∠OEG=180°,
∴,即∠PEQ=90°,
∴,
①当∠PEQ=2∠P时,
∴,解得β=90°;
②当∠Q=2∠P时,
∴,解得β=60°;
综上所述,∠OFE的度数为60°或90°.
▌题型04 两外角平分线的夹角
如图,在△ABC中,△ABC的外角平分线BO, CO相交于点O,求∠O与∠A之间的关系
解:∵BO、CO分别是△ABC的外角∠DBC、∠ECB的角平分线,
∴∠DBC=2∠1=∠ACB+∠A,∠ECB=2∠2=∠ABC+∠A,
∴2∠1+2∠2=2∠A+∠ABC+∠ACB=∠A+180°,
又∵∠1+∠2+∠BOC=180°,
∴2∠BOC=180°-∠A,
即∠BOC=90°-∠A.
【典例1】认真阅读下面关于三角形内外角平分线所夹角的探究片段,完成所提出的问题.
(1)探究1:如图1,在△ABC中,O是∠ABC与∠ACB的平分线BO和CO的交点,试分析∠BOC与∠A有怎样的关系?请说明理由.
(2)探究2:如图2中,O是∠ABC与外角∠ACD的平分线BO和CO的交点,试分析∠BOC与∠A有怎样的关系?请说明理由.
(3)探究3:如图3中,O是外角∠DBC与外角∠ECB的平分线BO和CO的交点,则∠BOC与∠A又有怎样的关系?(只写结论,不需证明)结论: .
【分析】(1)首先根据角平分线的定义,可得,,再根据三角形内角和定理,即可求解;
(2)先由角平分线得出,,再由三角形的外角的性质得出,,再根据三角形外角的性质,即可得出结论;
(3)首先根据三角形的外角性质,得∠DBC=∠A+∠ACB,∠BCE=∠A+∠ABC,再根据角平分线的定义,可得,,再根据三角形内角和定理,即可求解.
【解答】解:(1),
理由如下:∵BO和CO分别是∠ABC与∠ACB的角平分线,
∴,,
∴,
又∵∠ABC+∠ACB=180°﹣∠A,
∴,
∴∠BOC=180°﹣(∠1+∠2);
(2),
理由如下:∵BO和CO分别是∠ABC与外角∠ACD的角平分线,
∴,,
又∵∠ACD是△ABC的一外角,
∴∠ACD=∠A+∠ABC,
∴,
∵∠2是△BOC的一外角,
∴;
(3)结论:.
根据三角形的外角性质,得∠DBC=∠A+∠ACB,∠BCE=∠A+∠ABC,
∵O是外角∠DBC与外角∠ECB的平分线BO和CO的交点,
∴,,
∴,
∵∠A+∠ACB+∠ABC=180°,
∴,
∴在△OBC中,,
故答案为:.
【变式1-1】(2026春•北京期末)为提升长治市某小区居民的休闲体验,物业计划在小区内的三角形休闲广场△ABC上进行景观升级.设计师借鉴古建筑中对称、规整的布局理念,计划通过广场内角与外角平分线形成的夹角,规划景观灯带的走向与布局.请你帮助设计师完成以下计算,为灯带施工提供数据支持.
(1)如图1,在△ABC中,∠ABC=80°,∠ACB=50°,BP平分∠ABC,CP平分∠ACB,两条角平分线交于点P,求∠BPC的度数;
(2)如图2,在△ABC中,∠ABC和∠ACB的外角平分线相交于点D,若∠BDC=40°,求∠A的度数.
【分析】(1)由BP平分∠ABC,CP平分∠ACB,且∠ABC=80°,∠ACB=50°,得∠CBP∠ABC=40°,∠BCP∠ACB=25°,则∠BPC=180°﹣∠CBP﹣∠BCP=115°.
(2)由∠CBE和∠BCF是△ABC的外角,得∠ABC+∠ACB=360°﹣(∠CBE+∠BCF),由BD平分∠CBE,CD平分∠BCF,得∠CBE=2∠CBD,∠BCF=2∠BCD,则∠CBE+∠BCF=2(∠CBD+∠BCD),由∠BDC=40°,求得∠CBD+∠BCD=180°﹣∠BDC=140°,则∠CBE+∠BCF=280°,所以∠ABC+∠ACB=80°,求得∠A=100°.
【解答】解:(1)∵BP平分∠ABC,CP平分∠ACB,且∠ABC=80°,∠ACB=50°,
∴∠ABP=∠CBP∠ABC=40°,∠ACP=∠BCP∠ACB=25°,
∵在△BPC中,∠BPC+∠CBP+∠BCP=180°,
∴∠BPC=180°﹣∠CBP﹣∠BCP=180°﹣40°﹣25°=115°,
∴∠BPC的度数是115°.
(2)∵∠CBE和∠BCF是△ABC的外角,
∴∠ABC+∠CBE=180°,∠BCF+∠ACB=180°,
∴∠ABC+∠CBE+∠BCF+∠ACB=360°,
∴∠ABC+∠ACB=360°﹣(∠CBE+∠BCF),
∵BD平分∠CBE,CD平分∠BCF,
∴∠CBE=2∠CBD,∠BCF=2∠BCD,
∴∠CBE+∠BCF=2(∠CBD+∠BCD),
∵∠BDC=40°,
∴∠CBD+∠BCD=180°﹣∠BDC=140°,
∴∠CBE+∠BCF=2×140°=280°,
∴∠ABC+∠ACB=360°﹣280°=80°,
∴∠A=180°﹣(∠ABC+∠ACB)=100°,
∴∠A的度数是100°.
【变式1-2】在△ABC中,
(1)如图①所示,如果∠A=60°,∠ABC和么ACB的平分线相交于点P,那么∠BPC= 120° ;
(2)如图②所示,∠ABC和∠ACD的平分线相交于点P,试说明∠BPC∠A;
(3)如图③所示,∠CBD和∠BCE的平分线相交于点P,猜想∠BPC与∠A的关系并证明你的猜想.
【分析】(1)根据角平分线的定义可得∠ABC=2∠PBC,∠ACB=2∠PCB,再利用三角形的内角和定理计算可求解;
(2)根据角平分线的定义可得∠PBC∠ABC,∠PCD∠ACD,再利用三角形外角的性质进行证明;
(3)根据角平分线的定义及三角形的内角和定理及其推论进行证明.
【解答】解:(1)∵BP、CP分别为∠ABC,∠ACB的平分线,
∴∠ABC=2∠PBC,∠ACB=2∠PCB.
∵∠A=180°﹣(∠ABC+∠ACB),
∴∠A=180°﹣2(∠PBC+∠PCB),
∴∠A=180°﹣2(180°﹣∠BPC),
∴∠A=﹣180°+2∠BPC,
∴2∠BPC=180°+∠A,
∴∠BPC=90°∠A=90°60°=120°,
故答案为:120°;
(2)∵BP是∠ABC的角平分线,
∴∠PBC∠ABC.
又∵CP是∠ACD的平分线,
∴∠PCD∠ACD,
∵∠ACD=∠A+∠ABC,∠PCD=∠BPC+∠PBC,
∴∠BPC∠A;
(3)90°∠A.
证明:∵BP、CP分别是∠ABC与∠ACB的外角平分线,
∴∠CBP∠CBD,∠BCP∠BCE,
∴∠CBP+∠BCP
∠CBD∠BCE
(∠CBD+∠BCE)
(∠A+∠ACB+∠A+∠ABC)
(180°+∠A),
∴∠BPC=180°﹣(∠CBP+∠BCP)
=180°(180°+∠A)
=90°∠A.
【变式1-3】(2026春•朝阳区校级期中)某校七年级数学兴趣小组对“三角形内角或外角平分线的夹角与第三个内角的量关系”进行了探究:
(1)如图1,在△ABC中,∠ABC与∠ACB的平分线交于点P,∠A=62°,则∠BPC= 121° ;
(2)如图2,△ABC的内角∠ACB的平分线与△ABC的外角∠ABD的平分线交于点E,其中∠A=58°,求∠BEC的度数;
(3)如图3,∠CBM、∠BCN为△ABC的外角,∠CBM、∠BCN的平分线交于点Q,其中∠A=α.求∠BQC= 90°α (用α表示);
(4)如图4,△ABC外角∠CBM、∠BCN的平分线交于点Q,∠CBQ、∠BCQ的平分线交于点P,则延长BC至点E,∠ECQ的平分线与BP的延长线相交于点R,则∠R与∠BPC的数量关系为 ∠BPC﹣∠R=90° .
【分析】(1)由∠A=62°,求得∠ABC+∠ACB=118°,因为∠PBC∠ABC,∠PCB∠ACB,所以∠PBC+∠PCB(∠ABC+∠ACB)=59°,则∠BPC=180°﹣(∠PBC+∠PCB)=121°,于是得到问题的答案.
(2)由∠A=58°,得∠ABD﹣∠ACB=∠A=58°,因为∠BCE∠ACB,∠DBE∠ABD,所以∠BEC=∠DBE﹣∠BCE(∠ABD﹣∠ACB)=29°.
(3)由∠QBC∠CBM(180°﹣∠ABC),∠QCB∠BCN(180°﹣∠ACB),得∠QBC+∠QCB=180°(∠ABC+∠ACB),则∠BQC=180°﹣(∠QBC+∠QCB)(∠ABC+∠ACB),而∠ABC+∠ACB=180°﹣∠A,且∠A=α,所以∠BQC=90°α,于是得到问题的答案.
(4)因为点E在BC的延长线上,所以∠BCQ+∠ECQ=180°,由∠PCQ∠BCQ,∠RCQ∠ECQ,得∠PCR=∠PCQ+∠RCQ(∠BCQ+∠ECQ)=90°,所以∠CPR=90°﹣∠R,由∠BPC+90°﹣∠R=180°,得∠BPC﹣∠R=90°,于是得到问题的答案.
【解答】解:(1)∵∠A=62°,
∴∠ABC+∠ACB=180°﹣∠A=118°,
∵∠ABC与∠ACB的平分线交于点P,
∴∠PBC∠ABC,∠PCB∠ACB,
∴∠PBC+∠PCB(∠ABC+∠ACB)=59°,
∴∠BPC=180°﹣(∠PBC+∠PCB)=121°,
故答案为:121°.
(2)∵∠ABD=∠A+∠ACB,且∠A=58°,
∴∠ABD﹣∠ACB=∠A=58°,
∵△ABC的内角∠ACB的平分线与△ABC的外角∠ABD的平分线交于点E,
∴∠BCE∠ACB,∠DBE∠ABD,
∵∠DBE=∠BEC+∠BCE,
∴∠BEC=∠DBE﹣∠BCE(∠ABD﹣∠ACB)=29°,
∴∠BEC的度数为29°.
(3)∵∠CBM、∠BCN为△ABC的外角,∠CBM、∠BCN的平分线交于点Q,
∴∠QBC∠CBM(180°﹣∠ABC),∠QCB∠BCN(180°﹣∠ACB),
∴∠QBC+∠QCB(180°﹣∠ABC)(180°﹣∠ACB)=180°(∠ABC+∠ACB),
∴∠BQC=180°﹣(∠QBC+∠QCB)=180°﹣[180°(∠ABC+∠ACB)](∠ABC+∠ACB),
∵∠ABC+∠ACB=180°﹣∠A,且∠A=α,
∴∠BQC(180°﹣∠A)=90°α,
故答案为:90°α.
(4)∵点E在BC的延长线上,
∴∠BCQ+∠ECQ=180°,
∵CP平分∠BCQ,CR平分∠ECQ,
∴∠PCQ∠BCQ,∠RCQ∠ECQ,
∴∠PCR=∠PCQ+∠RCQ(∠BCQ+∠ECQ)=90°,
∴∠CPR=90°﹣∠R,
∵点R在BP的延长线上,
∴∠BPC+∠CPR=180°,
∴∠BPC+90°﹣∠R=180°,
∴∠BPC﹣∠R=90°,
故答案为:∠BPC﹣∠R=90°.
▌题型05 规形图(飞镖模型)
如图,探究∠BDC与∠A、∠B、∠C之间的关系
解:过点A、D作射线AF,
∵∠FDC=∠DAC+∠C,∠BDF=∠B+∠BAD,
∴∠FDC+∠BDF=∠DAC+∠BAD+∠C+∠B,
即∠BDC=∠BAC+∠B+∠C
【典例1】(2026春•青浦区校级期中)如图1所示的图形,像我们常见的学习用品——圆规.我们把这样的图形叫做“规形图”.
(1)观察“规形图”,试探究∠BDC与∠A、∠B、∠C之间的关系,并说明理由;
(2)请你直接利用以上结论,解决问题:
①如图2,小叶把一块三角尺XYZ放置在△ABC上,使三角尺的两条直角边XY、XZ恰好经过点B、C,若∠A=36°,直接写出∠ABX+∠ACX的结果;
②如图3,DC平分∠ADB,EC平分∠AEB,若∠A=40°,∠DBE=130°,求∠DCE的度数.
【分析】(1)作射线AF,根据三角形的外角的性质可得结论:∠BDC=∠BAC+∠B+∠C;
(2)①先根据三角尺可知:∠X=90°,根据(1)的结论可得:∠A+∠ABX+∠ACX=∠BXC=90°,从而得结论;
②先根据(1)的结论可得:∠ADB+∠AEB的度数,由角平分线可得:,从而得结论.
【解答】(1)∠BDC=∠BAC+∠B+∠C,理由是:
过点A、D作射线AF,
∵∠FDC=∠DAC+∠C,∠BDF=∠B+∠BAD,
∴∠FDC+∠BDF=∠DAC+∠BAD+∠C+∠B,
即∠BDC=∠BAC+∠B+∠C;
(2)∵∠BXC=90°,
由(1)知:∠A+∠ABX+∠ACX=∠BXC=90°,
∵∠A=36°,
∴∠ABX+∠ACX=54°;
②∵∠A=40°,∠DBE=130°,
∴∠ADB+∠AEB=130°﹣40°=90°,
∵DC平分∠ADB,EC平分∠AEB,
∴,
∴,
∴∠DCE=∠A+∠ADC+∠AEC=40°+45°=85°.
【变式1-1】(2026春•洛宁县期末)探究与发现:
如图1所示的图形,像我们常见的学习用品﹣圆规.我们不妨把这种图形叫做“规形图”,那么在这一个简单的图形中,到底隐藏了哪些数学知识呢?请解决以下问题:
(1)观察“规形图”,试探究∠BPC与∠A、∠B、∠C之间的关系,并说明理由;
(2)请你直接利用以上结论,解决以下问题:
①如图2:已知△ABC,BP平分∠ABC,CP平分∠ACB,直接写出∠BPC与∠A之间存在的等量关系为: ∠BPC=90°∠A .
迁移运用:如图3:在△ABC中,∠A=80°,点O是∠ABC,∠ACB角平分线的交点,点P是∠BOC,∠OCB角平分线的交点,若∠OPC=100°,则∠ACB的度数 60° .
②如图4:若D点是△ABC内任意一点,BP平分∠ABD,CP平分∠ACD.直接写出∠BDC、∠BPC、∠A之间存在的等量关系为 2∠BPC=∠BDC+∠A .
【分析】(1)首先连接AP并延长至点F,然后根据外角的性质,即可判断出∠BPC=∠A+∠B+∠C;
(2)①利用角平分线的定义,三角形的内角和定理证明即可;
迁移运用:设∠BCP=∠PCO=x,∠BOP=∠COP=y,由∠P=100°,推出x+y=80°,推出2x+2y=160°,推出∠OBC=180°﹣160°=20°,可得∠ABC=40°,由此即可解决问题;
②根据角平分线的定义和四边形的内角和即可得到结论.
【解答】解:(1)如图,连接AP并延长至点F,
根据外角的性质,可得
∠BPF=∠BAP+∠B,∠CPF=∠C+∠CAP,
又∵∠BPC=∠BPF+∠CPF,∠BAC=∠BAP+∠CAP,
∴∠BPC=∠A+∠B+∠C;
(2)①结论:∠BPC=90°∠A.
理由:∵BP平分∠ABC,CP平分∠ACB,
∴∠PBC∠ABC,∠PCB∠ACB,
∴∠BPC=180°(∠ABC+∠ACB)=180°(180°﹣∠A)=90°∠A;
迁移运用:设∠BCP=∠PCO=x,∠BOP=∠COP=y,
∵∠P=100°,
∴x+y=80°,
∴2x+2y=160°,
∴∠OBC=180°﹣160°=20°,
∵BO平分∠ABC,
∴∠ABC=40°,
∵∠A=80°,
∴∠ACB=180°﹣40°﹣80°=60°;
故答案为:∠BPC=90°∠A,60°;
②∵BP平分∠ABD,CP平分∠ACD,
∴∠PBD=∠ABP,∠PCD=∠ACP,
四边形BPDC中,∠P∠ABD∠ACD+360°﹣∠D=360°,
∴∠ABD∠ACD=∠D﹣∠P,
在四边形ABPC中,∠A∠ABD∠ACD+360°﹣∠P=360°,
∴∠A+∠D﹣∠P﹣∠P=0,
∴2∠BPC=∠BDC+∠A.
故答案为:2∠BPC=∠BDC+∠A.
【变式1-2】(2025春•长春期末)【问题呈现】如图①,四边形ABCD形似“飞镖”,我们形象地称它为“飞镖图”.它实际上是凹四边形,通过探究发现:凹四边形中最大内角外面的角等于其余三个内角之和,即∠BDC=∠A+∠B+∠C.
【探究推理】方法一:如图②,连结BC.
∵在△ABC中,∠A+∠ABC+∠ACB=180°,
∴∠A+∠1+∠2+∠3+∠4=180°.
又∵在△BDC中,∠2+∠4+∠BDC=180°,
∴∠2+∠4=180°﹣∠BDC,
∴∠A+∠1+∠3+180°﹣∠BDC=180°,
∴∠BDC=∠A+∠1+∠3.
即∠BDC=∠A+∠ABD+∠ACD.
方法二:如图③,连结AD并延长至F.
∵∠3与∠4分别为△ABD和△ACD的外角,
…
(1)“方法一”主要依据的数学定理是 三角形的内角和等于180° ;
(2)根据“方法二”中辅助线的添加方式,写出余下的推理过程.
【迁移应用】(3)如图④,∠A+∠B+∠C+∠D+∠E= 180° ;
(4)如图⑤是可调躺椅示意图(数据如图),AE与BD的交点为C,且∠CAB、∠CBA、∠D的大小保持不变.为了舒适,需调整∠E的大小,使∠EFD=110°,则图中∠E应 减少 (填“增加”或“减少”)的大小为 10 度.
【分析】(1)根据三角形内角和定理,即可得出结论;
(2)根据三角形的外角的性质,即可得出结论;
(3)根据三角形的外角性质,可以得到∠A+∠B=∠2,∠D+∠E=∠1,再结合三角形的内角和定理,可以得到∠1+∠2+∠C=180°,即可得到答案;
(4)延长EF,交CD于点G,依据三角形的内角和定理可求∠ACB,根据对顶角相等可得∠DCE,再由三角形内角和定理的推论得到∠DGF的度数;利用∠EFD=110°,和三角形的外角的性质可得∠D的度数,从而得出结论.
【解答】解:(1)三角形的内角和等于 180°,
故答案为:三角形的内角和等于 180°;
(2)∵∠3=∠B+∠1,∠4=∠2+∠C,
∴∠3+∠4=∠B+∠1+∠2+∠C,
∵∠3+∠4=∠BDC,∠1+∠2=∠BAC,
∴∠BDC=∠BAC+∠B+∠C;
(3)如图,延长BE交AC于点F,
∵∠A+∠B=∠2,∠D+∠E=∠1,∠1+∠2+∠C=180°,
∴∠A+∠B+∠C+∠D+∠E=∠2+∠C+∠1=180°,
故答案为:180°;
(4)延长EF,交CD于点G,如图:
∵∠ACB=180°﹣50°﹣60°=70°,
∴∠ECD=∠ACB=70°.
∵∠EFD=110°,
∴∠DFG=70°,
∴∠EGF=∠D+∠DFG=90°,
∴∠E=180°﹣90°﹣70°=20°.
而图中∠E=30°,
∴∠E应减少10°.
故答案为:减少,10.
【变式1-3】(2025春•香坊区期末)如图,在平面内有∠BAC=40°,点D在平面上,连接BD、CD.
(1)如图1,试判断∠BDC与∠DBA、∠DCA之间的等量关系,并说明理由.
(2)如图2,直接写出∠BDC与∠DBA、∠DCA之间的等量关系 ∠BDC+∠DBA+∠DCA=320° .
(3)如图3,当点D在AC右侧时,∠D=16°,点E在∠ABD内部,BE平分∠ABD,延长DC至F,过A作AG⊥CD于G,∠FCE=45°∠CAG,求∠BEC的度数.
【分析】(1)延长BD交AC于点M,根据三角形外角的性质即可得到结论;
(2)根据四边形的内角和定理即可得到结论;
(3)根据三角形内角和定理和角平分线的定义即可得到结论.
【解答】解:(1)∠BDC=∠ABD+40°+∠C,
理由:延长BD交AC于点M,
∵∠BDC是△DCM的外角,
∴∠BDC=∠DMC+∠C;
∵∠BMC是△ABM的外角,
∴∠DMC=∠ABD+∠A;
∴∠BDC=∠DMC+∠C=∠ABD+40°+∠C;
(2)∵∠A+∠ABD+∠BDC+∠C=360°,
∴∠DBA+∠BDC+∠DCA=360°﹣40°=320°,
故答案为:∠BDC+∠DBA+∠DCA=320°;
(3)设∠CAG=2α,
∵AG⊥CD,
∴∠AGC=∠AGD=90°,
∴∠ACG=90﹣2α,
设线段AG与BD交于点P,∠D=16°,
∴∠APB=∠DPG=90°﹣16°=74°,
∴∠BAP=∠BAC+∠CAG=40°+2α;
在△ABP中,∠BAP+∠ABP+∠APB=180°,
∴∠ABP=180°﹣(40°+2α)﹣74°=66°﹣2α,
∵BE平分∠ABD,
∴,
∵∠FCE=45°∠CAG=45°﹣α,
∴∠ACE=180﹣∠FCE﹣∠ACG=180°﹣(45°﹣α)﹣(90﹣2α)=45°+3α,
∴∠BEC=∠A+∠ABE+∠ACE=40°+33°﹣α+45°+3α=118°.
▌题型06 “8”字模型(X型图)
如图,AD,BC相交于点O,连接AB,CD.求证:∠A+∠B=∠C+∠D.
证明:∵∠A+∠B+∠AOB=180°,∠C+∠D+∠COD=180°(三角形内角和定理),
∴∠A+∠B=180°﹣∠AOB,∠C+∠D=180°﹣∠COD,
∵∠AOB=∠COD,
∴∠A+∠B=∠C+∠D(等量代换)
【典例1】(2025秋•四平月考)【问题背景】
(1)如图①的图形我们把它称为“8字形”,请说明∠A+∠B=∠C+∠D;
【简单应用】
(2)如图②,AP、CP分别平分∠BAD、∠BCD,若∠ABC=35°,∠ADC=15°,求∠P的度数;
【问题探究】
(3)如图③,直线AP平分∠BAD的外角∠FAD,CP平分∠BCD的外角∠BCE,若∠ABC=35°,∠ADC=29°,请直接写出∠P的度数.
【分析】(1)根据三角形内角和定理求解即可;
(2)结合(1)的结论得到∠OCD﹣∠OAB=20°,由角平分线的定义得到∠4﹣∠1=10°,再根据(1)的结论列式求解即可;
(3)如图所示,作∠BAD,∠BCD的角平分线交于点M,AM,CP交于点N,在PA延长线上取一点K,则AK平分∠FAD,结合(1),(2)的计算即可求解.
【解答】解:(1)∵∠A+∠B+∠AOB=180°,∠C+∠D+∠COD=180°,∠AOB=∠COD,
∴∠A+∠B=∠C+∠D;
(2)AP、CP分别平分∠BAD、∠BCD,若∠ABC=35°,∠ADC=15°,
根据(1)可知,∠OAB+∠OBA=∠OCD+∠ODC,
∵∠ABC=∠OBA=35°,∠ADC=∠ODC=15°,
∴∠OAB+35°=∠OCD+15°,
∴∠OCD﹣∠OAB=20°,
∵AP、CP分别平分∠BAD、∠BCD,
∴,
∴∠OCD﹣∠OAB=2∠4﹣2∠1=20°,即∠3﹣∠1=10°,
∵∠1+∠P=∠4+∠D,
∴∠P=∠4﹣∠1+∠D=10°+15°=25°;
(3)直线AP平分∠BAD的外角∠FAD,CP平分∠BCD的外角∠BCE,若∠ABC=35°,∠ADC=29°,
如图所示,作∠BAD,∠BCD的角平分线交于点M,AM,CP交于点N,在PA延长线上取一点K,则AK平分∠FAD,
由(1)的计算得到∠OAB+∠OBA=∠OCD+∠ODC,即∠OAB+35°=∠OCD+29°,
∴∠OCD﹣∠OAB=6°,
∴,
∵∠BAD+∠FAD=180°,AK平分∠FAD,AM平分∠BAD,
∴,即MA⊥PK,
∴∠MAP=90°,
同理,∠MCP=90°,
∴∠NAP=∠NCP=90°,
∵∠NAP+∠NPA=∠NCM+∠NMC,
∴∠P=∠M=32°.
【变式1-1】(2025秋•荣昌区校级期中)如图所示,已知∠1=∠2,∠3=∠4,∠C=32°,∠D=28°,求∠P的度数.
【分析】利用“三角形的外角等于与它不相邻的两个内角和”列式子求解即可.
【解答】解:设AP与BC交于K,
∵在△ACK与△BPK中,∠AKC=∠PKB(对顶角相等),
∴∠P+∠3=∠1+∠C,即∠P=∠1﹣∠3+∠C,①
设AD与BP交于F,
同理有∠P=∠4﹣∠2+∠D,②
∵∠1=∠2,∠3=∠4,
∴①+②得,2∠P=∠C+∠D=32°+28°=60°,
∴∠P=30°.
【变式1-2】(2025春•张店区期中)如图1,已知线段AB、CD相交于点O,连接AC、BD,则我们把形如这样的图形称为“8字型”.
(1)求证:∠A+∠C=∠B+∠D;
(2)如图2,若∠CAB和∠BDC的平分线AP和DP相交于点P,与CD、AB分别相交于点M、N.
①以线段AC为边的“8字型”有 3 个,以点O为交点的“8字型”有 4 个;
②若∠B=100°,∠C=120°,求∠P的度数;
③若角平分线中角的关系改为“∠CAB=3∠CAP,∠CDB=3∠CDP”,试探究∠P与∠B、∠C之间存在的数量关系,并证明理由.
【分析】(1)根据三角形的内角和即可得到结论;
(2)①以线段AC为边的”8字型“有3个,以点O为交点的”8字型“有4个;
②根据角平分线的定义得到∠CAP=∠BAP,∠BDP=∠CDP,再由”8字型“得到∠CAP+∠C=∠CDP+∠P,∠BAP+∠P=∠BDP+∠B,两等式相减得到∠C﹣∠P=∠P﹣∠B,即∠P(∠C+∠B),最后把∠C=120°,∠B=100°代入计算即可;
③与②的证明方法一样得到3∠P=∠B+2∠C.
【解答】解:(1)证明:在图1中,有∠A+∠C=180°﹣∠AOC,∠B+∠D=180°﹣∠BOD,
∵∠AOC=∠BOD,
∴∠A+∠C=∠B+∠D;
(2)解:①3;4;
故答案为:3,4;
②以M为交点”8字型“中,有∠P+∠CDP=∠C+∠CAP,
以N为交点”8字型“中,有∠P+∠BAP=∠B+∠BDP
∴2∠P+∠BAP+∠CDP=∠B+∠C+∠CAP+∠BDP,
∵AP、DP分别平分∠CAB和∠BDC,
∴∠BAP=∠CAP,∠CDP=∠BDP,
∴2∠P=∠B+∠C,
∵∠B=100°,∠C=120°,
∴∠P(∠B+∠C)(100°+120°)=110°;
③3∠P=∠B+2∠C,其理由是:
∵∠CAB=3∠CAP,∠CDB=3∠CDP,
∴∠BAP∠CAB,∠BDP∠CDB,
以M为交点”8字型“中,有∠P+∠CDP=∠C+∠CAP,
以N为交点”8字型“中,有∠P+∠BAP=∠B+∠BDP
∴∠C﹣∠P=∠CDP﹣∠CAP(∠CDB﹣∠CAB),
∠P﹣∠B=∠BDP﹣∠BAP(∠CDB﹣∠CAB).
∴2(∠C﹣∠P)=∠P﹣∠B.
∴3∠P=∠B+2∠C.
【变式1-3】试解答下列问题:
(1)在图1我们称之为“8字形”,请直接写出∠A、∠B、∠C、∠D之间的数量关系: ∠A+∠D=∠C+∠B ;
(2)仔细观察,在图2中“8字形”的个数是 6 个;
(3)在图2中,若∠D=40°,∠B=36°,∠DAB和∠BCD的平分线AP和CP相交于点P,并且与CD、AB分别相交于M、N.试求∠P的度数是 38° .
【分析】(1)根据三角形内角和定理即可得出∠A+∠D=∠C+∠B;
(2)根据“8字形”的定义,仔细观察图形即可得出“8字形”共有6个;
(3)先根据“8字形”中的角的规律,可得∠DAP+∠D=∠P+∠DCP①,∠PCB+∠B=∠PAB+∠P②,再根据角平分线的定义,得出∠DAP=∠PAB,∠DCP=∠PCB,将①+②,可得2∠P=∠D+∠B,进而求出∠P的度数;
【解答】解:(1)∵∠A+∠D+∠AOD=∠C+∠B+∠BOC=180°,∠AOD=∠BOC,
∴∠A+∠D=∠C+∠B;
故答案为:∠A+∠D=∠C+∠B;
(2)①线段AB、CD相交于点O,形成“8字形”;
②线段AN、CM相交于点O,形成“8字形”;
③线段AB、CP相交于点N,形成“8字形”;
④线段AB、CM相交于点O,形成“8字形”;
⑤线段AP、CD相交于点M,形成“8字形”;
⑥线段AN、CD相交于点O,形成“8字形”;
故“8字形”共有6个;
故答案为:6;
(3)∠DAP+∠D=∠P+∠DCP,①
∠PCB+∠B=∠PAB+∠P,②
∵∠DAB和∠BCD的平分线AP和CP相交于点P,
∴∠DAP=∠PAB,∠DCP=∠PCB,
①+②得:
∠DAP+∠D+∠PCB+∠B=∠P+∠DCP+∠PAB+∠P,
即2∠P=∠D+∠B,
又∵∠D=40度,∠B=36度,
∴2∠P=40°+36°,
∴∠P=38°;
故答案为38°.
▌题型07 折角模型
如图,D、E是△ABC边AB、AC上的点,将△ADE沿DE翻折至△FDE,若点F在△ABC内部,证明:∠1+∠2=2∠A.
证明:由翻折性质得:∠ADE=∠FDE,∠AED=∠FED,
∴∠ADF=2∠ADE,∠AEF=2∠AED,
∴∠ADF+∠AEF=2(∠ADE+∠AED),
∵,
∴∠ADF+∠AEF=2(180°-∠A)=360°-2∠A,
又∵∠ADF=180°-∠1,∠AEF=180°-∠2,
∴∠ADF+∠AEF=360°-(∠1+∠2),
∴360°-(∠1+∠2)=360°-2∠A,
即∠1+∠2=2∠A
【典例1】阅读材料,并回答下列问题:
如图1,以AB为轴,把△ABC翻折180°,可以变换到△ABD的位置;
如图2,把△ABC沿射线AC平移,可以变换到△DEF的位置.
像这样,其中的一个三角形是另一个三角形经翻折、平移等方法变换成的,这种只改变位置,不改变形状大小的图形变换,叫三角形的全等变换.班里几个学习小组针对三角形的全等变换进行了探究和讨论.
(1)如图2,前进小组把△ABC沿射线AC平移到△DEF,若AF=7,DC=3,则平移的距离为 2 ;
(2)如图3,圆梦小组展开了探索活动,把△ABC纸片沿DE折叠,使点A落在四边形BCED的内部点A′的位置,且得出一个结论:∠1+∠2=2∠DA′E.请你对这个结论给出证明;
(3)如图4,奋进小组则提出,如果把△ABC纸片沿DE折叠,使点A落在四边形BCED的外部点A′的位置,那么此时(2)中的结论:∠1+∠2=2∠DA′E还仍然成立吗?若成立,请给出证明;若不成立,写出正确结论并证明.
【分析】(1)依据题意可知AD=CF=平移距离,进而容易得解;
(2)由题意易得∠A′DE(180°﹣∠1),∠A′ED(180°﹣∠2),进而利用三角形内角和推导即可;
(3)参考(2)思路求证即可.
【解答】(1)解:∵AF=7,CD=3,
∴AD+CF=AF﹣CD=4,
∵AD=CF=平移距离,
∴AD=CF=2,
故答案为:2;
(2)证明:方法一:由折叠知:∠ADE=∠A′DE,∠AED=∠A′ED,
∴∠A′DE(180°﹣∠1),∠A′ED(180°﹣∠2),
在△DEA′中,∠DA′E+∠A′DE+∠A′ED=180°;
∴∠DA′E(180°﹣∠1)(180°﹣∠2)=180°,
∴∠DA′E∠1∠2,
∴∠1+∠2=2∠DA′E.
方法二:连接AA′.
由折叠知:∠DAE=∠DA′E
∵∠1,∠2分别是△A′AD和△A′AE的外角,
∴∠1=∠DA′A+∠DAA′,∠2=∠EA′A+∠EAA′,
∴∠1+∠2
=∠DA′A+∠DAA′+∠EA′A+∠EAA′
=(∠DA′A+∠EA′A)+(∠DAA′+∠EAA′)
=∠DA′E+∠DAE
=2∠DA′E,
(3)解:不成立,正确结论是∠1﹣∠2=2∠DA′E.
证明如下:
方法一:由折叠知:∠ADE=∠A′DE,∠AED=∠A′ED,
∴∠A′DE(180°﹣∠1),∠A′ED(180°+∠2),
在△DEA′中,∠DA′E+∠A′DE+∠A′ED=180°;
∴∠DA′E(180°﹣∠1)(180°+∠2)=180°,
∴∠DA′E∠1∠2,
∴∠1﹣∠2=2∠DA′E.
方法二:连接AA′.
由折叠知:∠DAE=∠DA′E,
∵∠1,∠2分别是△A′AD和△A′AE的外角,
∴∠1=∠DA′A+∠DAA′,∠2=∠EA′A+∠EAA′,
∴∠1﹣∠2=∠DA′A+∠DAA′﹣(∠EA′A+∠EAA′)
=(∠DA′A﹣∠EA′A)+(∠DAA′﹣∠EAA′)
=∠DA′E+∠DAE
=2∠DA′E.
【变式1-1】如图1,一张三角形ABC纸片,点D,E分别是△ABC边上两点.
研究(1):如果沿直线DE折叠,使点A落在CE上的点A'处,则∠BDA'与∠A的数量关系是 ∠BDA′=2∠A ;
研究(1):如果折成图2的形状,猜想∠BDA',∠CEA'和∠A的数量关系是 ∠BDA′+∠CEA′=2∠A ;
研究(3):如果折成图3的形状,猜想∠BDA',∠CEA'和∠A的数量关系是什么,并说明理由.
【分析】研究(1):翻折问题要在图形是找着相等的量.图1中DE为折痕,有∠A=∠DA′A,再利用外角的性质可得结论∠BDA′=2∠A;
研究(2):图2中∠A与∠DA′E是相等的,再结合四边形的内角和及互补角的性质可得结论∠BDA′+∠CEA′=2∠A;
研究(3):图3中由于折叠∠A与∠DA′E是相等的,再两次运用三角形外角的性质可得结论.
【解答】解:(1)∠BDA′与∠A的数量关系是∠BDA′=2∠A;
故答案为:∠BDA′=2∠A;
(2)∠BDA′+∠CEA′=2∠A,
理由:在四边形ADA′E中,∠A+∠DA′E+∠ADA′+∠A′EA=360°,
∴∠A+∠DA′E=360°﹣∠ADA′﹣∠A′EA,
∵∠BDA′+∠ADA′=180°,∠CEA′+∠A′EA=180°,
∴∠BDA′+∠CEA′=360°﹣∠ADA′﹣∠A′EA,
∴∠BDA′+∠CEA′=∠A+∠DA′E,
∵△A′DE是由△ADE沿直线DE折叠而得,
∴∠A=∠DA′E,
∴∠BDA′+∠CEA′=2∠A;
故答案为:∠BDA′+∠CEA′=2∠A;
(3)∠BDA′﹣∠CEA′=2∠A.
理由:DA′交AC于点F,
∵∠BDA′=∠A+∠DFA,∠DFA=∠A′+∠CEA′,
∴∠BDA′=∠A+∠A′+∠CEA′,
∴∠BDA′﹣∠CEA′=∠A+∠A′,
∵△A′DE是由△ADE沿直线DE折叠而得,
∴∠A=∠DA′E,
∴∠BDA′﹣∠CEA′=2∠A.
【变式1-2】阅读与思考
有趣的翻折
在学习了三角形内角和后,李老师给大家出了一道有趣的翻折的题目.
如图1,将△ABC中的∠C向△ABC内部折叠落在∠C′处,若∠BEC'=42°,∠ADC'=20°,求∠C的度数.
下面是琳琳同学的解答过程:
∵∠BEC'=42°,∠ADC'=20°,
∴∠CEC'=180°﹣∠BEC'=138°,
∠CDC'=180°﹣∠ADC'=160°.
由折叠得∠DEC=∠DEC'138°=69°,
…
任务:(1)请仔细阅读上面的部分解答过程,并将剩下的解答过程补充完整.
(2)如图2,将△ABC中的∠C向△ABC外部折叠落在∠C'处,若∠BEC′=70°,∠ADC′=20°,求∠C的度数.
【分析】(1)先根据补角的定义得出∠CEC′及∠CDC′的度数,根据翻折变换的性质得出∠DEC和∠CDE的度数,再由三角形内角和定理即可得出结论;
(2)根据题意得出∠CEC′及∠CDE的度数,再由翻折变换的性质得出∠CED的度数,由三角形内角和定理即可得出结论.
【解答】解:(1)∵∠BEC'=42°,∠ADC'=20°,
∴∠CEC'=180°﹣∠BEC'=138°,
∠CDC'=180°﹣∠ADC'=160°.
由折叠得∠DEC=∠DEC'138°=69°,∠CDE=∠C′DE160°=80°,
∴∠C=180°﹣∠DEC﹣∠CDE=180°﹣69°﹣80°=31°;
(2)∵∠BEC′=70°,∠ADC'=20°,
∴∠CEC′=180°﹣70°=110°,
∴∠CED55°,∠CDE100°,
∴∠C=180°﹣55°﹣100°=25°.
【变式1-3】将△ABC的∠C折起,翻折后角的顶点位置记作C'.
(1)当C'落在AC上时(如图1),可得∠1与∠2的关系为 ∠1=2∠2 ;
(2)当C'点落在CA和CB之间(如图2)时,探究∠1、∠2、∠3之间的关系,并说明理由;
(3)当C'落在CB,CA的同旁(如图3)时,直接写出∠1、∠2、∠3之间的关系.
【分析】(1)当点C'落在AC上时,由折叠的性质可知:∠C=∠2,再由三角形的外角定理得∠1=∠C+∠2=2∠2,由此可得∠1与∠2的关系;
(2)当C'点落在CA和CB之间时,连接CC',由三角形的外角定理得:∠1=∠DCC'+∠DC'C,∠3=∠ECC'+∠EC'C,即∠1+∠3=∠DCE+∠DC'E,再由折叠的性质可知:∠DCE+∠DC'E=∠2,由此可得∠1与∠2的关系;
(3)当C'落在CB,CA的同旁时,设C'D与AC交于点H,由三角形的外角定理得∠EHD=∠2+∠3,∠1=∠C+∠EHD,进而得∠1=∠C+∠2+∠3,再由折叠的性质可知:∠C=∠2,由此可得∠1与∠2的关系.
【解答】解:(1)当点C'落在AC上时,如图1所示:
由折叠的性质可知:∠C=∠2,
由三角形的外角定理得:∠1=∠C+∠2=2∠2;
故答案为:∠1=2∠2.
(2)当C'点落在CA和CB之间时,连接CC',如图2所示:
则∠1、∠2、∠3之间的关系是:∠1+∠3=2∠2,理由如下:
由三角形的外角定理得:∠1=∠DCC'+∠DC'C,∠3=∠ECC'+∠EC'C,
∴∠1+∠3=∠DCC'+∠DC'C+∠ECC'+∠EC'C,
即∠1+∠3=∠DCE+∠DC'E,
由折叠的性质可知:∠DCE+∠DC'E=∠2,
∴∠1+∠3=2∠2;
(3)当C'落在CB,CA的同旁时,设C'D与AC交于点H,如图3所示:
则∠1、∠2、∠3之间的关系是:∠1=2∠2+∠3,理由如下:
∵∠EHD是△C'HE的一个外角,
∴∠EHD=∠2+∠3,
∵∠1是△CHD的一个外角,
∴∠1=∠C+∠EHD,
即∠1=∠C+∠2+∠3,
由折叠的性质可知:∠C=∠2,
∴∠1=2∠2+∠3
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