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专题03 三角形中的倒角模型之“8”字模型、“A”字模型与三角板模型
近年来各地考试中常出现一些几何倒角模型,该模型主要涉及高线、角平分线及角度的计算(内角和
定理、外角定理等)。熟悉这些模型可以快速得到角的关系,求出所需的角。本专题“8”字模型、“A”字
模型与三角板模型进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
大家在掌握几何模型时,多数同学会注重模型结论,而忽视几何模型的证明思路及方法,导致本末倒
置。要知道数学题目的考察不是一成不变的,学数学更不能死记硬背,要在理解的基础之上再记忆,这样
才能做到对于所学知识的灵活运用,并且更多时候能够启发我们解决问题的关键就是基于已有知识、方法
的思路的适当延伸、拓展,所以学生在学习几何模型要能够做到的就是:①认识几何模型并能够从题目中
提炼识别几何模型;②记住结论,但更为关键的是记住证明思路及方法;③ 明白模型中常见的易错点,
因为多数题目考察的方面均源自于易错点。当然,以上三点均属于基础要求,因为题目的多变性,若想在
几何学习中突出,还需做到的是,在平时的学习过程中通过大题量的训练,深刻认识几何模型,认真理解
每一个题型,做到活学活用!
.........................................................................................................................................................................................1
模型1.“8”字模型.............................................................................................................................................1
模型2.“A”字模型............................................................................................................................................4
模型3.三角板拼接模型...................................................................................................................................5
....................................................................................................................................................8
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模型1.“8”字模型
“8”字模型通常是由两条相交直线和它们所夹的两条线段(或延长线)组成的,形状类似于数字“8”。
图1 图2
1)8字模型(基础型)
条件:如图1,AD、BC相交于点O,连接AB、CD;
结论:① ;② 。
证明:在∆ABO中,∠A+∠B+∠AOB=180°;在∆COD中,∠C+∠D+∠COD=180°;
∵∠AOB=∠COD ∴∠A+∠B=∠C+∠D;在∆ABO中,AB<AO+BO;在∆COD中,CD<CO+DO;
∴AB+CD<AO+BO+CO+DO=AD+BC;∴ 。
2)8字模型(加角平分线)
条件:如图2,线段AP平分∠BAD,线段CP平分∠BCD;
结论:2∠P=∠B+∠D
证明:∵线段AP平分∠BAD,线段CP平分∠BCD ∴∠BAP=∠PAD, ∠BCP=∠PCD
∵∠BCP+∠P=∠BAP+∠B ① ∠PAD+∠P=∠PCD+∠D ②
①+②得2∠P=∠B+∠D, 则 ,即2∠P=∠B+∠D
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例1.(2023·重庆·八年级期中)如图,AB和CD相交于点O,∠A=∠C,则下列结论中不能完全确定正
确的是( )
A.∠B=∠D B.∠1=∠A+∠D C.∠2>∠D D.∠C=∠D
例2.(2023春·山西临汾·七年级统考期末)如图,求 的度数.
例3.(2023·山东德州·八年级校考阶段练习)如图1,已知线段 相交于点O,连接 ,则我
们把形如这样的图形称为“8字型”.(1)求证: ;(2)如图2,若 和 的平
分线 和 相交于点P,且与 分别相交于点 .①若 ,求 的度数;
②若角平分线中角的关系改为“ ”,试探究 与 之间的数量
关系.
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例4.(2023春·广东深圳·七年级统考期末)定理:三角形任意两边之和大于第三边.
(1)如图1,线段 , 交于点 ,连接 , ,判断 与 的大小关系,并说明理由;
(2)如图2, 平分 , 为 上任意一点,在 , 上截取 ,连接 , .求证:
;
(3)如图3,在 中, , 为角平分线 上异于端点的一动点,求证: .
例5.(2023春·广东深圳·七年级部校考期中)探究题
(1)如图1的图形我们把它称为“8字形”,则 , , , 四个角的数量关系是______;
(2)如图2,若 , 的角平分线 , 交于点 ,则 与 , 的数量关系为
______;
(3)如图3, , 分别平分 , ,当 时,试求 的度数(提醒:解
决此问题可以直接利用上述结论);
(4)如图4,如果 , ,当 时,则 的度数为______.
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模型2.“A”字模型
如图,B、C分别是∠DAE两边上的点,连结BC,形状类似于英文字母A,故我们把它称为“A”字模型。
条件:如图,在∆ABC中,∠1、∠2分别为∠3、∠4的外角;
结论:①∠1+∠2=∠A+180° ;②∠3+∠4=∠D+∠E
证明:①∵∠1=∠A+∠ACB ∴∠1=∠A+180°-∠2 ∴∠1+∠2=∠A+180°。
②在∆ABC中,∠A+∠3+∠4=180°;在∆ADE中,∠A+∠D+∠E=180°∴∠3+∠4=∠D+∠E。
例1.(2023·广西北海·八年级统考期中)按如图中所给的条件, 的度数是( )
A. B. C. D.
例2.(23-24七年级下·福建泉州·期末)如图,在 中, ,若剪去 得到四边形 ,则
.
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例3.(23-24七年级下·河北石家庄·期末)如图1,直线 与 的边 , 分别相交于点 ,
(都不与点 重合).
(1)若 ,①求 的度数;②如图2,直线 与边 , 相交得到 和 ,直接写出
的度数.(2)如图3, , 分别平分 和 ,写出 和 的数量关系,并说明
理由;
(3)如图4,在四边形 中,点 , 分别是线段 、线段 上的点, , 分别平分
和 ,直接写出 与 , 的关系.
模型3.三角板拼接模型
由一副三角板拼凑出的几个图形我们称他们为三角板模型。
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图①中:∠A=30°,∠C=60°,图②中:∠A=∠C=45°,
当题中含三角板时,先根据度数或隐含条件判断三角形的形状,标注其中的特殊角度(90°、30°、45°、
60°),再根据题干解题。一副三角板可以拼接出的角度为三角板所含角度的和差,且均为15°的整数倍。
常见角度拼接(证明特别简单,故略过):
例1.(2023春·贵州遵义·八年级校联考期中)把一副直角三角尺按如图所示的方式摆放在一起,其中
, , , ,则 .
例2.(23-24七年级下·四川成都·期末)将一副直角三角板如图摆放,点A落在 边上, ,则
的度数为( )
A. B. C. D.
例3.(2023春·江苏无锡·七年级统考期末)有一副直角三角板 、 ,其中 ,
, .如图,将三角板 的顶点E放在 上,移动三角板 ,当点E从点A沿
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向点B移动的过程中,点E、C、D始终保持在一条直线上.下列结论:①当 时, ;
② 逐渐变小;③若直线 与直线 交于点M,则 为定值;④若 的一边与
的某一边平行,则符合条件的点E的位置有3个.正确的有 .(填序号)
例4.(23-24七年级下·贵州黔南·期末)如图1,将一副三角板放在直线 上,两个直角顶点重合在一
起,交直线 于点C,其中 , .
(1)如图2,将图1中的三角板 绕点C按逆时针方向旋转,在旋转过程中, 与 的数量关
系是___________;(2)将图1中的三角板 绕点C按逆时针方向旋转至图3所示的位置,此时 在
的内部, 与 相交于点P,当 时,求 的度数;(3)将图1中的三角板
绕点C按逆时针方向旋转,当 时, 的度数为___________.(直接写出结果即可)
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1.(2023·河北邯郸·统考一模)如图,已知在 中, ,若沿图中虚线剪去 ,则
的度数是( ).
A. B. C. D.
2.(2024·河南商丘·八年级统考阶段练习)如图所示,五条线段首尾相连形成的图形中 ,
, 则 等于( )
A. B. C. D.
3.(2023·江苏盐城·统考二模)一副三角板如图所示摆放,其中含 角的直角三角板的直角顶点在另一
个三角板的斜边上,若 ,则 的度数是( )
A. B. C. D.
4.(2023·广东江门·八年级校考期中)如下图, 的度数为( )
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A.540° B.500° C.460° D.420°
5.(2023·广东清远·八年级校考阶段练习)如图所示,∠A+∠B+∠C+∠D+∠E的结果为( )
A.90° B.360° C.180° D.无法确定
6.(2024·安徽·八年级校考期中)如图,若 ,则
.
7.(2023·四川绵阳·八年级统考期中)如图,已知 , .
8.(2023·上海七年级课时练习)小明将一副三角板中的两块直角三角尺的直角顶点C按如图所示的方式
叠放在一起,当 ,且点E在直线 的上方时,他发现若 ,则三角板
有一条边与斜边 平行.
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9.(2023·广东·八年级假期作业)如图,若 ,则
.
10.(2023·广东揭阳·八年级校考期末)探索归纳:
(1)如图1,已知 ABC为直角三角形,∠A=90°,若沿图中虚线剪去∠A,则∠1+∠2= °.
(2)如图2,已知△ABC中,∠A=40°,剪去∠A后成四边形,则∠1+∠2= °.
(3)如图2,根据△(1)与(2)的求解过程,请你归纳猜想∠1+∠2与∠A的关系是 .
11.(2024·重庆·八年级校考期中)如图,在 中, , , 是 边上一点,连
接 ,将 沿 翻折,使 点落在 边上的 点处,则 的度数为 度.
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12.(2024·湖北武汉·八年级校考阶段练习)如图所示,AB、CD相交于点O,∠A=48°,∠D=46°.
(1) 若BE平分∠ABD交CD于F,CE平分∠ACD交AB于G,求∠BEC的度数;
(2) 若直线BM平分∠ABD交CD于F,CM平分∠DCH交直线BF于M,求∠BMC的度数.
13.(2023·广东湛江·八年级统考期中)问题情景:如图①,有一块直角三角板 放置在 上(
点在 内),三角板 的两条直角边 、 恰好分别经过点 和点 .探究 与 是
否存在某种确定的数量关系.(1)特殊探究:若 ,则 _____度,
_____度, _____度;(2)类比探索:请探究 与 的关系;(3)类比延伸:如
图②,改变直角三角板 的位置,使 点在 外,三角板 的两条直角边 、 仍然分别经
过点 和点 ,(2)中的结论是否仍然成立?若不成立,请直接写出你的结论,并说明理由.
14.(2023春·河南洛阳·七年级统考期末)如图, 与 的角平分线交于点 .
(1)若 , ,求 的度数;(2)直接写出 , , 的数量关系;(3)若 与
的大小发生变化,(2)的结论是否仍然成立?若成立,说明理由,若不成立,写出成立的式子.
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15.(2023春·重庆黔江·七年级统考期末)如图 ,将三角板 与三角板 摆放在一起;如图 ,其
中 , , .固定三角板 ,将三角板 绕点 按顺时针方
向旋转,记旋转角 .
(1)在旋转过程中,当 为 度时, ;当 为 度时, .
(2)当 时,连接 ,利用图 探究 值的大小变化情况,并说明理由.
16.(2023·河南驻马店·八年级统考期中)将三角尺( , )放置在 上(点 在
内),如图①所示,三角尺的两边 、 恰好经过点 和点 ,我们来研究 与 是否
存在某种数量关系.(1)特例探究:若 ,则 ________度,
________度.
(2)类比探究: 、 、 的关系是 ___________________.
(3)变式探究:如图②所示,改变三角尺的位置,使点 在 外,三角尺的两边 、 仍恰好经过
点 和点 ,探究 、 、 的关系(只要求直接写出结论):____________________.
17.(2023春·江苏扬州·七年级校联考阶段练习)我们将内角互为对顶角的两个三角形称为“对顶三角
形”.例如,在图 中, △AOB的内角 与 的内角 互为对顶角,则 与
为“对顶三角形”,根据三角形内角和定理知“对顶三角形”有如下性质: .
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(1)如图1,在“对顶三角形” 与 中,若 ,则 ;
(2)如图2,在 中, 、 分别平分 和 ,若 , 比 大 ,求
的度数.(3)如图3, 、 是 的角平分线,且 和 的平分线 和 相交于
点 ,设 ,直接写出 的度数(用含 的式子表示 ).
18.(23-24七年级下·河南南阳·期末)在学习完三角形的内角、外角相关知识后,利用三角形的内角和同
学们很容易证明三角形的一个外角与它不相邻的两个内角的关系.于是,爱思考的小红在想,三角形的一
个内角与它不相邻的两个外角的和之间存在怎样的数量关系呢?
①尝试探究:如图1, 与 分别为 的两个外角,试探究 与 之间存在怎样的数量关系?
为什么?
解:数量关系: .
理由:∵ 与 分别为 的两个外角,
∴ .∴ .
∵三角形的内角和为 ,∴ .
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∴ .
小红顺利地完成了探究过程,并想考一考同学们,请同学们利用上述结论完成下面的问题.
②初步应用:(1)如图2,在 纸片中剪去 ,得到四边形 , ,则 ;
(2)如图3,在 中, 分别平分外角 ,则 与 有何数量关系? ;
(直接填答案);③拓展提升:(3)如图4,在四边形 中, 分别平分外角 ,
则 与 有何数量关系?为什么?(若需要利用上面的结论说明,可直接使用,不需说明理由)。
19.(2022春·山东烟台·七年级统考期中)折纸是我国一项古老的传统民间艺术,这项具有中国特色的传
统文化在几何中可以得到新的解读.已知在△ABC中,∠A=80°,请根据题意,探索不同情境中∠1+∠2
(或∠1-∠2)与∠A的数量关系.
(1)如图①,若沿图中虚线DE截去∠A,则∠1+∠2=_______.
(2)如图②,若沿图中虚线DE将∠A翻折,使点A落在BC上的点A’处,则∠1+∠2=_______.
(3)如图③,翻折后,点A落在点A’处,若∠1+∠2=80°,求∠B+∠C的度数
(4)如图④,△ABC纸片沿DE折叠,使点A落在点A’处,若∠1=80°,∠2=24°,求∠A的度数.
20.(2023春·江苏·七年级专题练习)【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=46°,∠ADC=26°,求∠P的
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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=36°,∠ADC=16°,请猜想∠P的度数,并说明理由.
【拓展延伸】(4) ①在图4中,若设∠C=α,∠B=β,∠CAP= ∠CAB,∠CDP= ∠CDB,试问∠P与
∠C、∠B之间的数量关系为: (用α、β表示∠P); ②在图5中,AP平分∠BAD,CP平分∠BCD的
外角∠BCE, 猜想∠P与∠B、∠D的关系,直接写出结论.
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