内容正文:
专题12 线段与角几何模型
常考题型·精准突破
题型1 线段中点模型
题型2 线段上动点问题
题型3 双角平分线模型
题型4 和差角模型(叠角模型)
题型5 互余、互补模型
题型6 直角内射线模型
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
◆题型1线段中点模型
1.如图,线段上有点M,C,B,N,且,,点M,N分别是,的中点,则的长度为( )
A.7 B. C.8 D.无法确定
2.如图,线段被点分成了的三部分,的中点和的中点之间的距离是,则_________.
3.如图,已知点为线段上一点,,,,分别是,的中点.
(1)求的长度;
(2)若点在直线上,且,求的长度.
则;
若点在点的右侧,如图所示:
则;
综上所述,的长度为或.
4.如图,已知点是线段上的点,.
(1)求的长;
(2)若点是的中点,求的长.
5.如图,点C为线段的中点,点E为线段上的点,点D为线段的中点.
(1)若,且,求的长;
(2)若线段,,求的长.
◆题型2 线段上动点问题
1.如图,线段,动点从出发,以的速度沿运动,为的中点,为的中点.以下说法正确的是( )
①运动后,;
②的值随着运动时间的改变而改变;
③的值不变;
④当时,运动时间为.
A.①② B.②③ C.②④ D.②③④
2.如图,数轴上线段,,线段向右运动,同时线段以相同的速度向左运动,点M,N分别是和的中点,当点B在线段上且未到达中点时,的长为______.
3.已知:如图,点M是线段上一定点,,C、D两点分别从M、B出发以、的速度沿直线向左运动,运动方向如箭头所示(C在线段上,D在线段上).
(1)若;当点 C、D运动了,此时 , .(直接填空)
(2)若,点C、D运动时是否存在?若存在,求出运动时间;若不存在,请说明理由.
(3)若点C、D运动时,总有,N是直线上一点,且,则 (直接填空).
4.新定义:点P是线段上一点,此时三条线段中,若有一条线段是另一条线段的两倍,则称点是线段的“二倍点”.
(1)若点是线段的中点,则点 线段的“二倍点”;(填“是”或“不是”);
(2)若,点从点出发,以每秒2个单位的速度向点运动,设点的运动时间为秒,求当为何值时,点是线段的“二倍点”;
(3)如图,点P是线段的“二倍点”,且,点M是延长线上一点,点C在线段上运动,当时,点C是否是线段的“二倍点”,请说明理由.
5.如图线段,动点从点出发,以个单位长度/秒的速度沿射线运动,点为线段的中点,点为线段的中点,设运动时间为.
(1)当点在射线上运动时,
①当时,线段的长度为________;
②线段的长度为________.
(2)当点在线段上运动时,下列个结论中:①为定值;②为定值.正确的结论是________,说明理由并求其值.
(3)若动点出发时,动点也同时从点出发,以个单位长度/秒沿射线运动.是否存在最小值?若存在,求出最小值;若不存在,请说明理由.
◆题型3 双角平分线模型
1.如图,是的平分线,是的平分线,度,则的度数是( )
A. B. C. D.
2.如图,射线平分,射线平分,则下列等式中成立的有______(填序号)
①;②;③;④.
3.如图,直线、相交于点,平分,平分,且,求的度数.
4.直线与相交于点分别是的角平分线.
(1)若,求和的度数;
(2)试问射线与之间有什么特殊的位置关系?为什么?
5.已知,,平分,平分.
(1)如图1,当射线与射线重合时,求的值;
(2)如图2,当从图1开始,绕点以每秒的速度顺时针旋转秒时(),在旋转过程中,的值是否会因的变化而变化?若无变化,请求出该定值;若发生变化,请说明理由;
(3)在(2)的条件下,当时,求的值.
◆题型4 和差角模型(叠角模型)
1.如图所示,,若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.如图,直线相交于点O,在的内部,当时,则与的度数和为( )
A. B. C. D.
3.如图,已知,,,且,那么________.
4.如图,射线将分割成三个角,若其中的一个角是其他两个角的和的2倍,我们称射线为的“美妙分割线”.已知为的“美妙分割线”,,则的度数为_______.
5.如图,点O在直线上,.
(1)若,求的度数;
(2)若,求的度数.
◆题型5 互余、互补模型
1.如图,,平分,与互余,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.如图,将一个三角板角的顶点与另一个三角板的直角顶点重合,,则的大小为( )
A. B. C. D.
3.如图,已知在的内部,与互余,平分,,则____.
4.如图所示,已知.
(1)若,则__________.
(2)若的余角比小,过点作射线,使得,则__________.
5.如图,点O在直线上,射线都在直线的上方,射线在直线的下方.,垂足为点O,在的内部,.
(1)求证:与互为余角;
(2)若,与互为余角,求的度数.
◆题型6 直角内射线模型
1.如图,点在直线上,射线平分,,那么下列式子不一定正确的是( )
A. B.
C. D.
2.如图,,,则的大小为( )
A. B. C. D.
3.如图,点在同一条直线上,,平分.若,则的度数是______.
4.如图所示,是直角,,平分,则的度数为____________.
5.已知图1图2中.
(1)如图1,若平分,求的度数;
(2)如图2,射线与重合,若射线以每秒的速度绕点逆时针旋转,同时射线以每秒的速度绕点顺时针旋转,当射线与重合时停止所有旋转.设旋转的时间为秒,请计算在旋转过程中一条射线平分另外两条射线所成夹角时的值.
综合攻坚·知能拔高
1.如图,点C是线段上一点,点分别是线段的中点.,,则线段的长为( )
A. B. C. D.
2.如图,平分,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
3.如图,是的角平分线,,,则的度数等于( )
A. B. C. D.
4.如图,射线的端点在直线上,,射线在的内部,与互余,则的度数为( )
A. B. C. D.
5.如图,线段,动点P从A出发,以的速度沿运动,M为的中点,N为的中点.以下说法正确的是( )
①运动后,;
②的值随着运动时间的改变而改变;
③的值不变;
④当时,运动时间为.
A.①② B.②③ C.①②③ D.②③④
6.、、、、五个车站在同一直线上,它们之间的距离如图所示(单位:).如果,为线段的中点,则的值为___________.
7.如图,是钝角,,,是内的三条射线,若,平分,平分,那么的度数是______.
8.如图,在内部引两条射线,.若,,,则的度数为______.
9.如图,与互补,是的平分线,,则的度数为________.
10.如图,已知线段,,半径,当点M在的上方,且时,点M绕着点O以每秒的速度在圆周上逆时针旋转一周后停止,同时点N从点B沿线段向点A运动,若点M、N两点能相遇,则点N的运动速度为_______.
11.如图,直线l上有两个定点A、B,一个动点P,点M、N分别为线段、的中点.
(1)若点P在线段上,且,,则线段________,________
(2)探究:当点P在直线l上运动,与有何数量关系.
张同学在探究时发现:点P与线段的位置关系也有不同情况,并且他猜想:.但张同学只做出以下一种情况的解答过程,请你帮他完成其它情况的解题过程,验证他的猜想是否正确.
解:①点P在之间,
因为:M是的中点,N是的中点,
所以:,,
所以:
12.如图1,已知线段,,线段在线段上运动,E,F分别是,的中点.
(1)若,则________cm.
(2)当线段在线段上运动时,试判断的长度是否发生变化.如果不变,请求出EF的长度;如果变化,请说明理由.
(3)我们发现,角的很多规律和线段一样.
①如图2,已知在的内部转动,,分别平分和.若,,求的度数.
②由此,请猜想,和之间的数量关系:________.
13.阅读材料:
如图,点C为线段上任意一点,,点E、F分别为线段的中点.试求线段的长.
解:∵点E、F分别为的中点,
∴,
∴,
∵,
∴;
问题解决:(依照上题思路解决下列问题)
已知:内有一条射线,,射线分别平分,求的度数.
14.如图是一直线,分别是的平分线.
(1)若,,求的度数.
(2)若,,求的度数.
15.设,,分别是、的角平分线,记.如果,互补,或者,互补,则称,是一对“分补角”.
(1)如图,,在内,.分别作,的角平分线,则______,,______一对“分补角”(填“是”或“不是”);
(2)如图2,若,,,是一对“分补角”,且在的外部,求β的值;
(3)如图3,.若和是一对“分补角”,且在内部,请直接写出的所有可能值.
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专题12 线段与角几何模型
常考题型·精准突破
题型1 线段中点模型
题型2 线段上动点问题
题型3 双角平分线模型
题型4 和差角模型(叠角模型)
题型5 互余、互补模型
题型6 直角内射线模型
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
◆题型1线段中点模型
1.如图,线段上有点M,C,B,N,且,,点M,N分别是,的中点,则的长度为( )
A.7 B. C.8 D.无法确定
【答案】C
【分析】根据点M,N分别是,的中点得到,,从而推出得到结果.
【详解】解:M,N分别是,的中点,
,,
,
,,
.
2.如图,线段被点分成了的三部分,的中点和的中点之间的距离是,则_________.
【答案】
【分析】设,,的长度分别为,,,根据线段中点的定义表示出,利用线段的和差关系表示出,结合已知条件列一元一次方程求出的值,最后计算的长度.
【详解】解:设,,的长度分别为,,,
点是的中点,点是的中点,
,,
,
,
,
,解得,
.
3.如图,已知点为线段上一点,,,,分别是,的中点.
(1)求的长度;
(2)若点在直线上,且,求的长度.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)由线段中点定义,表示出,数形结合表示出相关线段的和差关系代值计算即可;
(2)先数形结合,由线段的和差关系求出,按照题意,分点在点的左侧;点在点的右侧两种情况讨论求解.
【详解】(1)解:,点是的中点,
;
,,
,
∵点是的中点,
,
;
(2)解:,,
,
由(1)知,
,
,
若点在点的左侧,如图所示:
则;
若点在点的右侧,如图所示:
则;
综上所述,的长度为或.
4.如图,已知点是线段上的点,.
(1)求的长;
(2)若点是的中点,求的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据比例关系,由,求出,再根据,可得,计算即可;
(2)由(1)中结果先求出,再作差求出,根据中点的条件求出,最后作差即可求出.
【详解】(1)解:∵,
∴,
,
.
.
(2)解:,,
.
.
∵点E是的中点,
.
.
5.如图,点C为线段的中点,点E为线段上的点,点D为线段的中点.
(1)若,且,求的长;
(2)若线段,,求的长.
【答案】(1)2
(2)6
【分析】(1)已知,可得的长,因为点C为线段的中点,点D为线段的中点,可得的长,因为,可得的长;
(2)因为点C为线段的中点,可得的长,因为,求得的长,可得的长,因为点D为线段的中点,可得的长.
【详解】(1)解:,
,
∵点C为线段的中点,点D为线段的中点,
,
;
(2)解:,点C为线段的中点,
,
∵,
,
,
∵点D为线段的中点,
.
◆题型2 线段上动点问题
1.如图,线段,动点从出发,以的速度沿运动,为的中点,为的中点.以下说法正确的是( )
①运动后,;
②的值随着运动时间的改变而改变;
③的值不变;
④当时,运动时间为.
A.①② B.②③ C.②④ D.②③④
【答案】D
【分析】分别用代数式表示出的长,根据线段之间和差倍关系逐一判断即可.
【详解】解:运动后,,,
M为的中点,
,
,故①错误;
设运动t秒,则,,
M为的中点,N为的中点,
,
,
的值随着运动时间的改变而改变,故②正确;
,,
,
的值不变,故③正确;
,,
,
解得:,故④正确.
综上可知,说法正确的是②③④.
2.如图,数轴上线段,,线段向右运动,同时线段以相同的速度向左运动,点M,N分别是和的中点,当点B在线段上且未到达中点时,的长为______.
【答案】6
【分析】本题主要考查了数轴上两点之间的距离,线段中点的有关计算,解题的关键与难点在于正确的表示出数轴上的点所对应的数.先设初始时点表示的数为,则点表示的数为,点表示的数为,则点表示的数为,设线段和线段的运动速度为,运动时间为,再表示出运动后各点对应的数,最后根据点M,N分别是和的中点,表示出点M,N对应的数,即可解答.
【详解】解:设初始时点表示的数为,则点表示的数为,点表示的数为,则点表示的数为,
设线段和线段的运动速度为,运动时间为,
则运动后点表示的数为,则点表示的数为,点表示的数为,则点表示的数为.
点M,N分别是和的中点,
点M表示的数为,
点N表示的数为,
当点B在线段上且未到达中点时,
的长为.
故答案为:6.
3.已知:如图,点M是线段上一定点,,C、D两点分别从M、B出发以、的速度沿直线向左运动,运动方向如箭头所示(C在线段上,D在线段上).
(1)若;当点 C、D运动了,此时 , .(直接填空)
(2)若,点C、D运动时是否存在?若存在,求出运动时间;若不存在,请说明理由.
(3)若点C、D运动时,总有,N是直线上一点,且,则 (直接填空).
【答案】(1),;
(2)存在,;
(3)或
【分析】(1)利用路程速度时间,求出,,即可得解;
(2)设运动时间为,则,,进而表示出,,列方程求解即可;
(3)设运动时间为,则,,结合,求出,,再判断出点在点的右侧,分两种情况讨论:①当点在上时;②当点在的延长线上时,利用线段的和差分别求解即可.
【详解】(1)解:当点 C、D运动了,,,
,,
,
;
(2)解:存在,
设运动时间为,则,,
,,
,,
,
,
解得:,
即点C、D运动时存在,运动时间为;
(3)解:设运动时间为,则,,
,,
,
,
,
,
,,
,
,即,
点在点的右侧,
分两种情况讨论:
①当点在上时,,,
,
,
;
②当点在的延长线上时,,
,
,
;
综上可知,或.
4.新定义:点P是线段上一点,此时三条线段中,若有一条线段是另一条线段的两倍,则称点是线段的“二倍点”.
(1)若点是线段的中点,则点 线段的“二倍点”;(填“是”或“不是”);
(2)若,点从点出发,以每秒2个单位的速度向点运动,设点的运动时间为秒,求当为何值时,点是线段的“二倍点”;
(3)如图,点P是线段的“二倍点”,且,点M是延长线上一点,点C在线段上运动,当时,点C是否是线段的“二倍点”,请说明理由.
【答案】(1)是
(2)当为、或时,点是线段的“二倍点”
(3)
点是线段的“二倍点”,理由如下
∵ 点是线段的“二倍点”,且,
∴ ,
∴ ,
∴
∵ ,
∴ ,
∴
又∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ 点是线段的“二倍点”.
【分析】本题考查了线段的和差关系、动点问题以及新定义“二倍点”的应用,解题的关键是根据“二倍点”的定义分类讨论线段之间的倍数关系,结合线段长度的计算方法进行求解.
(1)根据中点定义及“二倍点”定义判断;
(2)用表示和的长度,分三种情况讨论与的倍数关系,列方程求解;
(3)先由“二倍点”及确定与的关系,再结合推导与的关系,判断点C是否为线段的“二倍点”.
【详解】(1)解:∵ 点是线段的中点,
∴ ,
满足“二倍点”定义,
故答案为:是.
(2)解:由题意得:,
① 当时:,
解得;
② 当时:,
解得;
③ 当时:,
解得;
④ 当时:,
解得;
答:当为、或时,点是线段的“二倍点”.
(3)略
5.如图线段,动点从点出发,以个单位长度/秒的速度沿射线运动,点为线段的中点,点为线段的中点,设运动时间为.
(1)当点在射线上运动时,
①当时,线段的长度为________;
②线段的长度为________.
(2)当点在线段上运动时,下列个结论中:①为定值;②为定值.正确的结论是________,说明理由并求其值.
(3)若动点出发时,动点也同时从点出发,以个单位长度/秒沿射线运动.是否存在最小值?若存在,求出最小值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)①;②
(2)
解:正确结论①,为定值,理由如下:
依题意,
点为中点,
为定值.
(3)存在,的最小值为
【分析】本题考查了数轴上的动点问题,涉及线段中点的性质、代数式表示线段长度以及绝对值函数的最值求解,熟练运用中点公式和绝对值的几何意义是解答本题的关键.
(1)①根据动点运动速度和时间求出线段长度,结合中点性质计算线段的长度;
②利用中点性质分别表示出和,再通过线段和差求出的长度;
(2)用含时间的代数式分别表示和,代入两个结论的表达式进行化简,判断是否为定值;
(3)建立数轴模型,用绝对值表示和,将目标表达式转化为绝对值函数,通过分段讨论或利用绝对值的几何意义,求出函数的最小值.
【详解】(1)解:①当时,,
,
;
②,
,
,
.
(2)略
(3)解:存在最小值.以点为原点,射线的方向为正方向,建立数轴;
点表示的数为,点表示的数为,点表示的数为,点表示的数为
点为中点
点表示的数为
,,
当时,;
当时,;
当时,,
综上所述,的最小值为.
◆题型3 双角平分线模型
1.如图,是的平分线,是的平分线,度,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由角平分线的定义得到,于是得到.
【详解】解:∵是的平分线,
∴,
∵是的平分线,
∴,
∴.
2.如图,射线平分,射线平分,则下列等式中成立的有______(填序号)
①;②;③;④.
【答案】①
【分析】利用角平分线的性质计算角之间的数量关系即可.
【详解】解:∵平分,平分,
∴,,
∵,
∴,
故①正确;
∵,
∴,
故②错误;
∵,
∴,
∴,
∴,
故③错误;
∵,,
∴,
故④错误;
综上所述,等式中成立的只有①.
3.如图,直线、相交于点,平分,平分,且,求的度数.
【答案】
【分析】首先根据平分,可得,再根据,计算出和的度数,然后计算出的度数,再根据角平分线的定义可得,最后根据求解即可.
【详解】解:∵平分,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
∵平分,
∴.
∴.
4.直线与相交于点分别是的角平分线.
(1)若,求和的度数;
(2)试问射线与之间有什么特殊的位置关系?为什么?
【答案】(1)
(2)射线与互相垂直,理由见解析
【分析】根据平角的定义,得到,利用等量代换与角平分线的性质进行求解即可.
【详解】(1)解:∵是平角,,
∴,
∵分别是的角平分线,
∴,
∴.
(2)解:射线与垂直,理由如下:
∵分别是的角平分线,
∴,
∵是平角,
∴,
即,
∴,
∴射线与互相垂直.
5.已知,,平分,平分.
(1)如图1,当射线与射线重合时,求的值;
(2)如图2,当从图1开始,绕点以每秒的速度顺时针旋转秒时(),在旋转过程中,的值是否会因的变化而变化?若无变化,请求出该定值;若发生变化,请说明理由;
(3)在(2)的条件下,当时,求的值.
【答案】(1)
(2)的值不变,
(3)5
【分析】(1)首先根据角平分线的定义求得,,然后求解即可;
(2)首先由题意可得,,,由角平分线的定义可得 , ,即可解答;
(3)根据题意可得 ,解方程即可得出答案.
【详解】(1)解:∵平分,平分,射线与射线重合,,,
∴ , ,
∴;
(2)解:的值不变,,
由题意,得,
∴,,
∴ , ,
∴ ;
(3)解:由(2)知, ,
,
解得,即的值为5.
◆题型4 和差角模型(叠角模型)
1.如图所示,,若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先求出,再结合,即可得出结果.
【详解】解:∵,,
∴,
∵,
∴.
2.如图,直线相交于点O,在的内部,当时,则与的度数和为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查的是几何图形中角度计算问题,解题的关键是熟练掌握角的和差计算.
先根据在的内部得,即可求解.
【详解】解:∵在的内部, ,
∴.
故选:B.
3.如图,已知,,,且,那么________.
【答案】
【分析】利用角的和差关系:,代入各个含x的角度,列一元一次方程求出x,再计算.
【详解】∵,,,且,
∴,
解得,
∴.
4.如图,射线将分割成三个角,若其中的一个角是其他两个角的和的2倍,我们称射线为的“美妙分割线”.已知为的“美妙分割线”,,则的度数为_______.
【答案】或
【分析】本题主要考查了新定义“美妙分割线”、几何图形中角度计算,一元一次方程的应用等知识,
设,则,然后结合“美妙分割线”的定义,分情况讨论,即可获得答案.
【详解】解:设,
∵,
∴,
∵为的“美妙分割线”,
∴当时,
,解得,
当时,
,解得,
当时,
∵,,
∴.
综上所述,的度数为或.
故答案为:或.
5.如图,点O在直线上,.
(1)若,求的度数;
(2)若,求的度数.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)首先得出,再根据可得答案;
(2)根据角的比例可得,再根据角的和差可得答案.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
◆题型5 互余、互补模型
1.如图,,平分,与互余,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了角平分线的有关计算,余角的有关计算,根据角平分线的定义得出,再根据余角的定义得出.
【详解】解:∵,平分,
∴,
∵与互余,
∴,
故选B.
2.如图,将一个三角板角的顶点与另一个三角板的直角顶点重合,,则的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了余角和补角,三角板中角度的计算,根据图形得出角之间的数量关系是解题的关键.
先求出的度数,再求出的度数即可.
【详解】解:如图,
由题意得,,,
,
,
,
故选:B.
3.如图,已知在的内部,与互余,平分,,则____.
【答案】
【分析】本题考查了余角的定义以及角平分线的定义,关键是根据角的和差关系与角平分线的定义列出方程求解.
【详解】解:设,
∵与互余,
∴.
∵平分,
∴.
∵,
∴,解得.
故答案为:.
4.如图所示,已知.
(1)若,则__________.
(2)若的余角比小,过点作射线,使得,则__________.
【答案】 /22度 或
【分析】本题考查几何图形中角度的计算,与余角有关的计算,准确的得到角的和差关系是解题的关键:
(1)根据角的数量关系,进行求解即可;
(2)分在的内部和外部,两种情况进行讨论求解即可.
【详解】解:(1)∵,,
∴;
故答案为:;
(2)∵的余角比小,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
当在的内部时,;
当在的外部时,;
故答案为:或.
5.如图,点O在直线上,射线都在直线的上方,射线在直线的下方.,垂足为点O,在的内部,.
(1)求证:与互为余角;
(2)若,与互为余角,求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)根据垂直的定义,平角的定义,得到,即可得证;
(2)根据余角的定义结合角的和差关系进行求解即可.
【详解】(1)证明:∵,
∴.
则.
∴与互为余角.
(2)解:∵,由(1)可得,.
∵与互为余角,,
∴.
∴.
◆题型6 直角内射线模型
1.如图,点在直线上,射线平分,,那么下列式子不一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】本题考查的是角的计算,角平分线的定义的有关知识,由题意得是解答本题的关键.
【分析】解:是平角的平分线,
,故B正确
,,
,
,.故C,D正确
则是错误的.
故选:A.
2.如图,,,则的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了角的计算,根据,即可求解.
【详解】解:∵,,
∴
故选:C.
3.如图,点在同一条直线上,,平分.若,则的度数是______.
【答案】/144度
【分析】本题考查了角平分线的定义,角的和差,由已知可得,即得,再根据角的和差关系即可求解,正确识图是解题的关键.
【详解】解:∵,,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
故答案为:.
4.如图所示,是直角,,平分,则的度数为____________.
【答案】
【分析】本题主要考查了角的计算,以及角平分线的定义,熟练掌握角平分线的定义是解答本题的关键.
先求出的度数,然后根据角平分线的定义即可求出的度数.
【详解】解:∵是直角,,
∴,
∵平分,
∴.
故答案为:.
5.已知图1图2中.
(1)如图1,若平分,求的度数;
(2)如图2,射线与重合,若射线以每秒的速度绕点逆时针旋转,同时射线以每秒的速度绕点顺时针旋转,当射线与重合时停止所有旋转.设旋转的时间为秒,请计算在旋转过程中一条射线平分另外两条射线所成夹角时的值.
【答案】(1);
(2),或
【分析】(1)根据垂直的定义得,由角平分线的定义得,再利用计算即可;
(2)先确定旋转的总时间为5秒,分三种情况讨论:①平分;②平分;③平分,分别根据角平分线的性质列出方程求解,舍去不符合条件的解.
【详解】(1)解:,
,
平分,,
,
.
(2)解:,射线以每秒的速度绕点逆时针旋转,当与重合时停止,
∴,当时,解得,
∴.
∵射线以每秒的速度绕点顺时针旋转,
∴.
设旋转时间为秒,分三种情况:
①当平分时,
,平分,
,
,
解得,符合.
②当平分时,,
平分,
,
,
解得,符合.
③当平分时,
平分,
,
,
解得,符合.
综上,的值为,或
综合攻坚·知能拔高
1.如图,点C是线段上一点,点分别是线段的中点.,,则线段的长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据已知线段的长度求出,,再利用中点得到,结合即可求解.
【详解】解:∵,,点是线段的中点,
∴,,
又∵点是线段的中点,
∴,
∴.
2.如图,平分,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了角平分线,角的计算.熟练掌握角平分线的定义,角的和差倍分关系,是解答本题的关键. 由角平分线的定义得,再根据,得,结合,即可得出的度数.
【详解】解:∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴
∴.
故选:A.
3.如图,是的角平分线,,,则的度数等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了角平分线的定义,先求出,进而求出,然后根据角平分线定义求出,最后根据角的和差求解即可.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
∵是的角平分线,
∴,
∴.
故选:A.
4.如图,射线的端点在直线上,,射线在的内部,与互余,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了余角和补角,角的和与差,先根据互为余角的定义得出,再根据射线的位置及补角的定义得,即可得出答案.
【详解】解:∵与互余,
,
∵射线在内部,
,
∴,
故选:D.
5.如图,线段,动点P从A出发,以的速度沿运动,M为的中点,N为的中点.以下说法正确的是( )
①运动后,;
②的值随着运动时间的改变而改变;
③的值不变;
④当时,运动时间为.
A.①② B.②③ C.①②③ D.②③④
【答案】D
【分析】本题考查两点间的距离,动点问题,线段的和差问题,根据题意,分别用代数式表示出的长,根据线段之间和差倍关系逐一判断即可.
【详解】解:运动后,,,
M为的中点,
,
,故①错误;
设运动t秒,则,,
M为的中点,N为的中点,
,
,
的值随着运动时间的改变而改变,故②正确;
,,
,
的值不变,故③正确;
,,
,
解得:,故④正确;
故选:D
6.、、、、五个车站在同一直线上,它们之间的距离如图所示(单位:).如果,为线段的中点,则的值为___________.
【答案】8
【分析】先用的长度减去的长度,整理即可得出D、E两站的距离,再根据列式并把代入即可求出.
【详解】解:,
∵D为线段的中点,
∴,即,
∴,
∵,
∴().
故答案为:8.
7.如图,是钝角,,,是内的三条射线,若,平分,平分,那么的度数是______.
【答案】
【分析】设,则,通过角平分线定义求出和,然后通过角度和差即可求解.
【详解】解:设,
∴,
∵平分,
∴,
∵平分,
∴,
∴.
8.如图,在内部引两条射线,.若,,,则的度数为______.
【答案】/度
【分析】此题考查了几何图形中角度的计算,根据已知可得,则,根据,即可求解.
【详解】解:∵,
∴
∴,
∴
∵
∴
∴
故答案为:.
9.如图,与互补,是的平分线,,则的度数为________.
【答案】
【分析】本题考查了角平分线的定义,一元一次方程的应用.
设的度数为,求得,根据,列方程,计算即可求解.
【详解】解:设的度数为,
∵与互补,
∴,
∵是的平分线,
∴,
∵,
∴
,解得,即的度数为,
故答案为:.
10.如图,已知线段,,半径,当点M在的上方,且时,点M绕着点O以每秒的速度在圆周上逆时针旋转一周后停止,同时点N从点B沿线段向点A运动,若点M、N两点能相遇,则点N的运动速度为_______.
【答案】或
【分析】本题主要考查了线段的和差计算,点M和点N相遇时,只会在线段上相遇,且有两个相遇点,点O左侧和点O右侧,据此讨论求解即可.
【详解】解:当点N与点M在点O左边相遇时,则点N的速度为,
当点N与点M在点O右边相遇时,则点N的速度为;
综上所述,点N的速度为或,
故答案为:或.
11.如图,直线l上有两个定点A、B,一个动点P,点M、N分别为线段、的中点.
(1)若点P在线段上,且,,则线段________,________
(2)探究:当点P在直线l上运动,与有何数量关系.
张同学在探究时发现:点P与线段的位置关系也有不同情况,并且他猜想:.但张同学只做出以下一种情况的解答过程,请你帮他完成其它情况的解题过程,验证他的猜想是否正确.
解:①点P在之间,
因为:M是的中点,N是的中点,
所以:,,
所以:
【答案】(1)5;
(2)解:猜想正确,
理由:①点P在之间,
因为:M是的中点,N是的中点,
所以:,,
所以:;
②点P在的左侧,
因为:M是的中点,N是的中点,
所以:,,
所以:;
③点P在的右侧,
因为:M是的中点,N是的中点,
所以:,,
所以:,
综上,.
【分析】(1)根据线段的和差关系求出,根据线段中点的定义求出、,由即可求解;
(2)由点M是中点,点N是中点,得,分三种情况讨论:①点P在之间,由即可求解;②当P在A左边,由即可求解;③当P在B右边;由即可求解.
【详解】(1)解:因为,,
所以,
因为M是的中点,N是的中点,
所以,,
所以,即;
(2)略
12.如图1,已知线段,,线段在线段上运动,E,F分别是,的中点.
(1)若,则________cm.
(2)当线段在线段上运动时,试判断的长度是否发生变化.如果不变,请求出EF的长度;如果变化,请说明理由.
(3)我们发现,角的很多规律和线段一样.
①如图2,已知在的内部转动,,分别平分和.若,,求的度数.
②由此,请猜想,和之间的数量关系:________.
【答案】(1)10
(2)不变,
(3)①;②
【分析】(1)欲求,需求.已知,需求.由,分别是,的中点,得,,那么,进而解决此题;
(2)与(1)同理解答即可;
(3)①欲求,需求.已知,需求.由,分别平分和,得,,进而解决此题;②与①同理解答即可.
【详解】(1)解:分别是,的中点,
,
又
.
(2)解:不变,
,分别是,的中点,
,,
,
,,,
,
.
(3)解:①分别平分和,
,
,
又,
,
,
,
②由①得:,
,
,
.
13.阅读材料:
如图,点C为线段上任意一点,,点E、F分别为线段的中点.试求线段的长.
解:∵点E、F分别为的中点,
∴,
∴,
∵,
∴;
问题解决:(依照上题思路解决下列问题)
已知:内有一条射线,,射线分别平分,求的度数.
【答案】
【分析】类比题干解题思路,利用角平分线的定义以及角度的和差计算即可.
【详解】解:∵射线分别平分,
∴.
∴,
∵,
∴.
14.如图是一直线,分别是的平分线.
(1)若,,求的度数.
(2)若,,求的度数.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据角平分线的定义直接计算角度即可;
(2)根据题意可得,再解出,进而求出即可.
【详解】(1)解:平分,
,
又,
,
同理.
又,
.
(2)解:分别是的平分线,
,,
,
,
,
,
,
又,
,
.
15.设,,分别是、的角平分线,记.如果,互补,或者,互补,则称,是一对“分补角”.
(1)如图,,在内,.分别作,的角平分线,则______,,______一对“分补角”(填“是”或“不是”);
(2)如图2,若,,,是一对“分补角”,且在的外部,求β的值;
(3)如图3,.若和是一对“分补角”,且在内部,请直接写出的所有可能值.
【答案】(1),不是
(2)
(3)或
【分析】()利用角平分线的定义可求出,再分别求出与即可判断,是否是“分补角”;
()根据角平分线和“分补角”的定义解答即可求解;
()根据角平分线和“分补角”的定义解答即可求解.
【详解】(1)解:如图,
∵平分,平分,
∴,,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∴,不是一对“分补角”;
(2)解:∵,平分,平分,
∴,,
∴,
∵,是一对“分补角”,
∴,即,
解得;
(3)解:∵平分,平分,且在内部,
∴,,
∴,
如图,当时,
则,
∴;
如图,当时,
则;
综上,的可能值为或.
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专题12线段与角几何模型
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◆题型1线段中点模型
1.C
2.9cm
3.
【详解】(1)解::AC=15cm,点D是AC的中点,
.DC(cm).
AC=15cm,CB=7cm,
.AB=AC+CB=15+7=22(cm),
点E是AB的中点,
4E=4B=1(em),
E=4-40=n-5m
(2)解::AC=15cm,CB=7cm,
.AB=AC+CB=22(cm).
由(1)知AD=5。
DB=AB-AD=2-15_29
22(cm),
.BF =6cm,
若点F在点B的左侧,如图所示:
D E CF
B则DF=DB-BF=29-6=
2
(cm:
2
若点F在点B的右侧,如图所示:
D E C
B
F则DF=DB+BF=29+
4
+6=
2
2(cm);
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17
41
综上所述,
DF的长度为2cm或2cm.
4.
【详解】(1)解:,AC:BC=5:4,
.BC三4AB=4×18=8
9
.BD=3CD.
∴.BC=BD+CD=3CD+CD=8
∴CD=2
(2)解:CD=2,BD=3CD.
..BD=6
.AD=AB-BD=18-6=12.
点E是AD的中点,
.DE=6
∴.CE=DE-CD=6-2=4
5.
【详解】(1)解:AE:BE=5:2,AB=14
.AE=10,BE=4
,点C为线段AB的中点,点D为线段AE的中点,
.AC=7,AD=5
..CD=AC-AD=2;
(2)解:“AB=16,点C为线段AB的中点,
∴.AC=BC=8,
CE=4,
∴.BE=BC-CE=4,
.AE =AB-BE=12,
,点D为线段AE的中点,
.AD=6
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◆题型2线段上动点问题
1.D
2.6
3.
【详解】(1)解:当点C、D运动了4s,CM=4×1=4(cm),BD=4×2=8(cm),
.AB=18cm,MB=10cm,
AC=AB-MB-CM=18-10-4=4(cm),
DM=MB-BD=10-8=2(cm):
(2)解:存在,
设运动时间为ts,则CM=1cm,BD=21cm,
.AB=18cm,MB=10cm,
.AC=AB-MB-CM=18-10-t=(8-t)cm,DM MB-BD=(10-20)cm,
AC=MD.
.8-t=10-2t,
解得:t=2,
即点C、D运动时存在AC=MD,运动时间为2s:
(3)解:设运动时间为ts,则CM=1cm,BD=21cm,
:AC=AM-CM=AM-t,MD=BM-BD=BM-2t.
MD=2AC.
∴.BM-2t=2(AM-t).
:BM=2AM,
.AB=AM+BM =18cm,
∴AM=6cm,BM=12cm,
AN-BN MN >0,
÷AN>BN,即AW>)B=9cm,
21
∴点N在点M的右侧,
分两种情况讨论:
①当点N在AB上时,BN=AB-AW,AM+MN=AN,
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∴.AN-(AB-AN)=2AN-AB=2(AM+MN)-AB=MN,
.MN=AB-2AM=18-2×6=6(cm),
:M61
AB183:
②当点N在AB的延长线上时,BN=AN-AB,
.AN-(AN-AB)=MN.
.AB=MN=18cm,
0
MN 1
综上可知,AB3或1
4
【详解】(1)解:,点P是线段AB的中点,
∴AB=2AP=2BP,
满足“二倍点”定义,
故答案为:是
(2)解:由题意得:AP=2t,BP=18-2t
①当AB=2AP时:18=2×21,
9
解得1=2:
②当AB=2BP时:18=2×(18-2),
解得1=2
③当AP=2BP时:2t=2×(I8-2).
解得t=6;
④当BP=2AP时:18-21=2×2t,
解得1=3:
答:当,为32或6时,点p是线段4B的“二倍点”.
3)
点C是线段BM的“二倍点”,理由如下
点P是线段AB的“二倍点”,且PB<AP,
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.AP=2PB,
∴AB=AP+PB=3PB,
∴.AM=AB+BM=3PB+BM
2PC=AM-BP
.2PC=3PB+BM-PB=2PB+BM,
.PC=PB+-BM
又,PC=PB+BC
:PB+BC=PB+BM,
:BC=1BM.
.BM=2BC,
.点C是线段BM的“二倍点”,
5.
【详解】(1)解:①当1=2时,A0=2×2=4,
M号0=2
.MB=AB-AM=12-2=10:
②BQ=AB-AQ=8,
0w=20=4,
M0=240=2,
∴.MN=MQ+QN=6
(2)
解:正确结论①,2MB-B0为定值12,理由如下:
依题意Ag=21.
:点M为A0中点,
:AM=M0-2A0=1
..MB=AB-AM=12-t
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BO=AB-A0=12-21
.2MB-B0=2(12-)-(12-)=12为定值.
(3)解:存在最小值.以点A为原点,射线AB的方向为正方向,建立数轴:
点A表示的数为0,点B表示的数为12,点Q表示的数为21,点P表示的数为12-1
:点M为AQ中点
∴.点M表示的数为l
∴P9=2t-((12-=3t-12,BM=1-12,
÷P0+BM=k-4+-12
当1<4时,3P0+BM=4-1+12-1=16-2>8:
当4s1s12时,号P0+BM=1-4+2-1=8,
当1>12时,3P2+BM=1-4+1-12=21-16>8,
综上所述,)P+BM的最小值为g
◆题型3双角平分线模型
1.B
2.①
3.
【详解】解:,OE平分∠BOD,
.∠I=∠DOE,
:∠I:∠2=1:4,∠1+∠DOE+∠AOD=180°,
·2I=∠D0E=,1
×180°=30°
1+1+4
∠B0C=∠2=180°-2×30°=120°
.∠C0E=∠C0B+∠1=120°+30°=150°,
.OF平分∠COE,
:∠B0r-号C05-2x150=75r.
.∠B0F=∠E0F-∠1=75°-30°=45°
6/15
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4
【详解】(1)解::∠AOB是平角,∠BOE=64°,
∴.∠A0E=180°-∠B0E=116°,
:OF,OD分别是∠AOE,∠BOE的角平分线,
:∠FOE=)∠A0E=58,∠DOE=)∠BOE=32,
2
.∠AOD=∠AOE+∠DOE=148o
(2)解:射线OD与OF垂直,理由如下:
:OF,0D分别是∠AOE,∠BOE的角平分线,
:∠AOF=∠FOE=)∠A0E,∠DOB=∠D0E=;∠BOE,
:∠AOB是平角,
.∠AOF+∠FOE+∠DOB+∠DOE=180°,
即2∠FOE+2∠DOE=180°,
∴.∠FOE+∠DOE=∠FOD=90°,
∴射线OD与OF互相垂直.
5.
【详解】(1)解::OM平分∠AOC,ON平分∠BOD,射线OB与射线OC重合,∠AOB=120°,
∠C0D=30°,
&A0M=3408120P=60,∠B0N=5<C0D=x30=15°,
.∠A0M-∠B0N=60°-15°=45°:
(2)解:∠AOM-∠BON的值不变,∠AOM-∠BON=45°,
由题意,得∠B0C=21°,
:.∠AOC=∠AOB+∠BOC=120°+2t°,∠B0D=∠COD+∠B0C=30°+21°,
∴∠40M=2×20+2P)=(60+)°,∠B0N=2×30°+2)=(15+少°,
:.∠A0M-∠B0N=(60+)°-(15+)°=45°:
(3)解:由(2)知∠BOC=2°,∠B0N=(15+°,
∠CON=∠B0N-∠BOC=(15+)°-2°=10°,
解得1=5,即t的值为5.
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◆题型4和差角模型(叠角模型)
1.B
2.B
3.48
4.7°或40°
5.
【详解】(1)解::∠COD=2LBOC,
∠B0c-400D-25.
:.∠BOD=∠B0C+∠COD=75°,
.∠A0D=180°-∠B0D=180°-75°=105°:
(2)解::∠COD=2∠BOC,
:∠BOC=∠BOD
F∠A0E=
∠DOA」
3
&2B0C+L40E=(∠B0D+∠D0A0-A0B=60,
.∠C0E=180°-(∠B0C+∠A0E)=180°-60°=120°
◆题型5互余、互补模型
1.B
2.B
3.70°
4.
【详解】解:(1),∠AOB:∠B0C=1:2,∠AOC=66°,
2408=写400=2,
故答案为:22°;
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(2):∠A0C的余角比∠B0C小30°,
.90°-∠A0C+30°=∠B0C,
∠AOB:∠BOC=1:2,
:∠B0c-40c.
3
÷.90°-∠40C+30°=2∠40C.
.∠A0C=72°,
,∠AOC=5LAOD
.∠A0D=14.4°,
当OD在∠AOC的内部时,∠COD=∠AOC-∠AOD=57.6°:
当OD在∠AOC的外部时,∠COD=∠AOC+∠AOD=86.4°;
故答案为:57.6°或86.4°
5.
【详解】(1)证明::C0⊥DO,
∠C0D=90°
则∠A0C+∠B0D=180°-90°=90°
.∠AOC与∠BOD互为余角.
(2)解::∠A0C=25°,由(1)可得,∠B0D=65°.
:∠C0E与∠B0F互为余角,∠C0E=35°,
.∠B0F=90°-35°=55°
∴∠D0F=∠BOD+∠B0F=65°+55°=120°
◆题型6直角内射线模型
1.A
2.C
3.144°
4.30°4148
5.
【详解】(1)解:OA⊥OB
.∠AOB=90°」
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:OC平分∠AOD,∠COD=60°,
∴.∠AOC=∠COD=60°
.∠B0C=∠AOB-∠AOC=90°-60°=30°
(2)解::∠AOB=90°,射线OB以每秒18°的速度绕点O逆时针旋转,当OB与OA重合时停止,
∴∠A0B=90°-181°,当90-181=0时,解得1=5,
0≤t≤5
,射线OC以每秒12°的速度绕点O顺时针旋转,
·∠B0C=18°+12°=301°.
设旋转时间为秒,分三种情况:
①当OB平分∠AOD时,
:∠AOD=∠AOB+∠BOD=90°+60°=150°,OB平分∠AOD,
∠40B=40D=75.
∴.90-18t=75
5
解得1=6,符合0≤1≤5
②当0C平分∠B0D时,∠COD=60°-12°,
:OC平分∠BOD,
∴.∠BOC=∠COD
∴.301=60-121,
10
解得1=7,符合0≤1≤5
③当OB平分∠AOC时,
OB平分∠AOC,
∴.∠AOB=∠BOC,
∴.90-18t=30t,
15
解得=8,符合0<1≤5
51015
综上,的值为6,7或8
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综合攻坚知能拔高
1.D
2.A
3.A
4.D
5.D
6.8
7.39.5°
8.60°
9.50°
10.4.75或1.3
11.
【详解】(1)解:因为AB=10,AP=6,
所以BP=AB-AP=4,
因为M是AP的中点,N是PB的中点,
所以M=AP=3.PW=PB=2,
2
所以MN=PM+PN=3+2=5即AM=AB,
(2)解:猜想正确,
理由:①点P在AB之间,
因为:M是AP的中点,N是PB的中点,
所以:MP=)AP,PN=PB,
2
所以:Aw=M+N-4P+PB-A+P围-4,
1
2
②点P在A的左侧,
PMAN
B
因为:M是AP的中点,N是PB的中点,
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所以:MP=)AP,PN=PB,
2
所以:MN=N-PM-PB-3An-PB-P=AB,
2
2
2
③点P在B的右侧,
MBN P
因为:M是AP的中点,N是PB的中点,
所以:MP=)AP,PN=)PB,
1
2
商:w=pM-w-号4P-PB-PA-P8)-34,
2
1
综上,MN=。AB
2
12.
【详解】(1)解:“E,F分别是AC,BD的中点,
.EC-4C.DF-D8
2
ECC(4C+DB)
又:AB=18cm,CD=2cm,
.AC+DB=AB-CD=18-2=16(cm)
C+DB)8em)
...EF=EC+DF+CD=8+2=10(cm)
(2)解:不变,
:E,F分别是AC,BD的中点,
.EC-AC.DF-DB.
2
.EC+DF-AC+D-(4C+DB).
21
21
.AB=18cm,CD=2cm,:.AC+DB=AB-CD=18-2=16(cm),
EC+DF-(C+DB)-8cm
...EF=EC+DF+CD=8+2=10(cm)
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(3)解:①OE,OF分别平分∠A0C和∠BOD,
∠BOC=∠4OC,∠D0F=∠DOB.
2
∠B0c+∠0r-40c+D0B=40c+0A.
又:∠A0B=140°,∠C0D=40°
∴.∠AOC+∠BOD=∠AOB-∠COD=100°,
∴.∠E0C+∠D0F=50°,
∴.∠EOF=∠EOC+∠DOF+∠COD=50°+40°=90°,
gl0得:∠B0C+∠D0F-40c+2D0B.
.∠AOC+∠DOB=∠AOB-∠COD,
∴.∠EOC+∠DOF=5(∠AOB-∠COD),
2
∴.∠EOF=∠EOC+∠DOF+∠COD
1
=(∠AOB-∠COD)+∠COD
E(∠A0B+∠COD):
13.
【详解】解::射线OM、ON分别平分∠AOB、∠BOC,
:∠BOM=∠AOB,∠BON=∠BOC
2
MoN=∠oM-∠0N-A08-B0c-(40B-∠BoC)-40c.
:∠A0C=70°,
1
∠M0N=号×70°=350
14
【详解】(1)解::OM平分∠AOC,
.∠AOM=5∠AOC,
2
又∠A0C=30°
:∠A0M=30×2
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同理∠BON=30°
又:∠AOM+∠MON+∠BON=180°,
∴.∠MON=180°-15°-30°=135°
(2)解:·OM、ON分别是∠AOC∠BOD的平分线,
.∠AOC=2∠COM,∠BOD=2∠DON,
.∠MON=∠COM+∠COD+∠DON=150°.
∴.2∠COM+2∠COD+2∠DOW=300°,
.∠AOC+2∠COD+∠DOB=300°,
∴.∠C0D+180°=300°,
.∠C0D=120°,
x∠c0M=<oD=lI0
.∠AOC=20°,
:.∠DOB=180°-∠AOC-∠COD=40°
D
B
15.
【详解】(1)解:如图,
E
B
C
---D
O
A
图1
:OD平分∠AOC,OE平分LCOB,
COP-AOC.ZCOE-COB.
:∠D0E=∠c0D+2∠C0E-(40c+∠C0B)-=A0B=6S,
,∠AOB=130°,∠A0C=50°,
.∠C0B=130°-50°=80°.
.∠A0C+∠D0E=50°+65°=115°,∠C0B+∠D0E=80°+65°=145°,
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.∠AOC,∠COB不是一对“分补角”:
(2)解:∠A0C=120°,0D平分∠A0C,OE平分C0B,
:4c0=40c=6c,2c0=4c08=.
2
:∠D0E=∠C0D+∠COE=60°+B.
2
∠AOC,∠COB是一对“分补角”,
÷∠C08+∠D0E=180·即B+60+B=180。
解得B=80°:
(3)解:OD平分∠AOC,OE平分∠COB,且OC在∠AOB内部,
COD-LAOC.ZCOE-ZCOB.
2D0E=∠CoD+C0E-=(240c+∠C0)-40n-80,
如图,当∠C0B+∠D0E=180°时,
E
D
B
A
则∠C0B=180°-80°=100°.
.∠A0C=∠A0B-∠COB=160°-100°=60°,
如图,当∠A0C+∠D0E=180°时,
D
B
则∠A0C=180°-80°=100°:
综上,∠A0C的可能值为60°或100°
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