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专题 11.2 与三角形有关角的几何综合
【典例1】【问题背景】
(1)如图1的图形我们把它称为“8字形”,请说理证明∠A+∠B=∠C+∠D.
【简单应用】(可直接使用问题(1)中的结论)
(2)如图2,AP、CP分别平分∠BAD、∠BCD,
①若∠ABC=28°,∠ADC=20°,求∠P的度数;
②∠D和∠B为任意角时,其他条件不变,试直接写出∠P与∠D、∠B之间数量关系.
【问题探究】
(3)如图3,直线BP平分∠ABC的邻补角∠FBC,DP平分∠ADC的邻补角∠ADE,
①若∠A=30°,∠C=18°,则∠P的度数为___________;
②∠A和∠C为任意角时,其他条件不变,试直接写出∠P与∠A、∠C之间数量关系.
【拓展延伸】
1 1
(4)在图4中,若设∠C=x,∠B= y,∠CAP= ∠CAB,∠CDP= ∠CDB,试问∠P与∠C、
4 4
∠B之间的数量关系为___________;(用x、y的代数式表示∠P)
(5)在图5中,直线BP平分∠ABC,DP平分∠ADC的外角∠ADE,猜想∠P与∠C、∠A的关系,
直接写出结论___________.【思路点拨】
(1)利用三角形内角和定理解决问题即可;
(2)①设∠BAP=∠PAD=x,∠BCP=∠PCD=y,利用(1)中结论,构建方程组即可解决问题;
②由①的结论即可得到数量关系;
(3)①如图3中,设∠CBJ=∠JBF=x,∠ADP=∠PDE=y.利用(1)中结论,构建方程组即可解决问题;
②与(3)中①相同;
(4)如图4中,设∠CAP=α,∠CDP=β,则∠PAB=3α,∠PDB=3β,利用(1)中结论,构建方程组即可
解决问题;
(5)如图5中,延长AB交PD于J,设∠PBJ=x,∠ADP=∠PDE=y.利用(1)中结论,构建共线时即可
解决问题.
【解题过程】
(1)解:如图1中,
∵∠A+∠B+∠AOB=180°,∠C+∠D+∠COD=180°,∠AOB=∠COD,
∴∠A+∠B=∠C+∠D;
(2)解:①如图2中,
设∠BAP=∠PAD=x,∠BCP=∠PCD= y,
{x+∠B= y+∠P)
则有 ,
x+∠P= y+∠D
∴∠B−∠P=∠P−∠D,
∴2∠P=∠B+∠D,1 1
∴∠P= (∠B+∠D)= (28°+20°)=24°;
2 2
②由①得:2∠P=∠B+∠D;
(3)解:①如图3中,设∠CBJ=∠JBF=x,∠ADP=∠PDE= y,
{ ∠P+x=∠A+ y )
则有,
∠A+180°−2x=∠C+180°−2y
∴2∠P=∠A+∠C,
1
∴∠P= ×(30°+18°)=24°;
2
故答案为:24° ;
②设∠CBJ=∠JBF=x,∠ADP=∠PDE= y
{ ∠P+x=∠A+ y )
则有 ,
∠A+180−2x=∠C+180−2y
∴2∠P=∠A+∠C;
(4)解:如图4中,设∠CAP=α,∠CDP=β,则∠PAB=3α,∠PDB=3β,
{ ∠P+β=∠C+α )
则有 ,
∠P+3α=∠B+3β
∴4∠P=3∠C+∠B ,
1
∴∠P= (3x+ y),
4
1
故答案为∠P= (3x+ y);
4
(5)解:如图5中,延长AB交PD于J,设∠PBJ=x,∠ADP=∠PDE= y则有∠A+2x=∠C+180°−2y,
1
∴x+ y=90°+ (∠C−∠A),
2
∵∠P+x+∠A+ y=180°,
∴x+ y=180°−∠P−∠A,
1 1
∴∠P=90°− ∠C− ∠A;
2 2
1 1
故答案为∠P=90°− ∠C− ∠A.
2 2
1.(2023春·全国·七年级专题练习)探究:
1
(1)如图1,在△ABC中,BP平分∠ABC,CP平分∠ACB.求证:∠P=90°+ ∠A.
2
(2)如图2,在△ABC中,BP平分∠ABC,CP平分外角∠ACE.猜想∠P和∠A有何数量关系,并证明
你的结论.
(3)如图3,BP平分∠CBF,CP平分∠BCE.猜想∠P和∠A有何数量关系,请直接写出结论.2.(2023秋·浙江·八年级专题练习)如图(1)△ABC是一个三角形的纸片,点D、E分别是△ABC边上
的两点,
研究(1):如果沿直线DE折叠,写出∠BDA′与∠A的关系,并说明理由.
研究(2):如果折成图2的形状,猜想∠BDA′、∠CEA′和∠A的关系,并说明理由.
研究(3):如果折成图3的形状,猜想∠BDA′、∠CEA′和∠A的关系,并说明理由.
3.(2023春·全国·七年级专题练习)如图,在△ABC中,∠ABC与∠ACB的角平分线交于O点.
(1)若∠A=40°,则∠BOC= °;
(2)若∠A=n°,则∠BOC= °;
(3)若∠A=n°,∠ABC与∠ACB的角平分线交于O点,∠ABO的平分线与∠ACO的平分线交于点
O ,⋯⋯,∠O BD的平分线与∠O CE的平分线交于点O ,则∠O = °.
1 2016 2016 2017 20174.(2023春·七年级课时练习)阅读材料:
如图1,AB、CD交于点O,我们把△AOD和△BOC叫做对顶三角形.
结论:若△AOD和△BOC是对顶三角形,则∠A+∠D=∠B+∠C.
结论应用举例:
如图2:求五角星的五个内角之和,即∠A+∠B+∠ACE+∠ADB+∠E的度数.
解:连接CD,由对顶三角形的性质得:∠B+∠E=∠1+∠2,
在△ACD中,∵∠A+∠ACD+∠ADC=180°,
即∠A+∠3+∠1+∠2+∠4=180°,
∴∠A+∠ACE+∠B+∠E+ADB=180°
即五角星的五个内角之和为180°.
解决问题:
(1)如图①,∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F= ;
(2)如图②,∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F+∠G= ;
(3)如图③,∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F+∠G+∠H= ;
(4)如图④,∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F+∠G+∠H+∠M+∠N= ;
请你从图③或图④中任选一个,写出你的计算过程.5.(2023春·全国·七年级专题练习)(1)在锐角ΔABC中,AC边上的高所在直线和AB边上的高所在直
线的交点为P,∠BPC=110°,求∠A的度数.
(2)如图,AF和CE分别平分∠BAD和∠BCD,当点D在直线AC上时,且B、P、D三点共线,
∠APC=100°,则∠B=_________.
(3)在(2)的基础上,当点D在直线AC外时,如下图:∠ADC=130°,∠APC=100°,求∠B的度
数.6.(2023春·七年级单元测试)【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)阅读下面的内容,并解决后面的问题:如图2,AP、CP分别平分∠BAD,∠BCD,若∠ABC=36°,
∠ADC=16°,求∠P的度数;
解:∵AP、CP分别平分∠BAD,∠BCD
∴∠1=∠2,∠3=∠4
{∠P+∠3=∠1+∠B)
由(1)的结论得:
∠P+∠2=∠4+∠D
①+②,得2∠P+∠2+∠3=∠1+∠4+∠B+∠D
1
∴∠P = (∠B+∠D)=26°.
2
①【问题探究】
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.
②【拓展延伸】
1 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
3 3
系为: (用α、β表示∠P),并说明理由.7.(2023春·江苏·七年级专题练习)如图1,在△ABC中,BD平分∠ABC,CD平分∠ACB.
(1)若∠A=60°,则∠BDC的度数为_________;
(2)若∠A=α,直线MN经过点D.
①如图2,若MN∥AB,求∠NDC−∠MDB的度数(用含α的代数式表示);
②如图3,若MN绕点D旋转,分别交线段BC,AC于点M,N,试问旋转过程中∠NDC−∠MDB的度数
是否会发生改变?若不变,求出∠NDC−∠MDB的度数(用含α的代数式表示),若改变,请说明理
由;
③如图4,继续旋转直线MN,与线段AC交于点N,与CB的延长线交于点M,请直接写出∠NDC与
∠MDB的关系(用含α的代数式表示).8.(2023春·八年级课时练习)如图,在△ABC中,AB=AC,D为射线CB上一点,过点D作
DE⊥AC于点E.
(1)如图①,当点D在线段BC上时,请直接写出∠BAC与∠EDC的数量关系;
(2)如图②,当点D在CB的延长线上时,DE⊥AC交CA的延长线于点E,探究∠BAC与∠EDC的数
量关系,并说明理由;
(3)在(2)的条件下,若点F为线段BC上一点,过点F作FG⊥AC于点G,连接AF,且
∠AFG=∠CFG,∠BAF=∠BFA,延长ED,AB交于点K,求∠EKA的度数.9.(2023·全国·九年级专题练习)如图,在△ABC中,点D、E是边BC上两点,点F是边AB上一点,将
△ADC沿AD折叠得到△ADG,DG交AB于点H;将△EFB沿EF折叠得到△EFH.
(1)如图1,当点G与点H重合时,请说明∠BAC=∠EHD;
(2)当点G落在△ABC外,且HE ∥ AD,∠GAB:∠CAD=1:3
①如图2,请说明∠EHD=4∠GAB;
②如图3,若 ,将△EFH绕点H顺时针方向旋转一个角度 ,则在这个旋转过程
∠B=30° α (0<α<180∘)
中,当△EFH的其中一边与△AHG的某一边平行时,直接写出旋转角α的度数10.(2023秋·广东湛江·八年级统考期末)(1)如图1,线段OA的一个端点O在直线l上,且与直线l所
成的锐角为50°,以OA为一边画等腰三角形,并且使另一个顶点P在直线l上,这样的等腰三角形能画
个.
(2)如图1,如果OA与直线l所成的锐角为60°,以OA为一边画等腰三角形,并使另一个顶点P在直线l
上,这样的等腰三角形能画 个.
想一想:如图2,△ABC中,∠A=20°,∠B=50° ,过顶点C作一条直线,分割出一个等腰三角形这
样的直线最多可以画 条.
算一算:如图3,在△ABC中,∠BAC=10°,若存在过点C的一条直线,能把该三角形分成两个等腰三
角形,试求∠B的度数.11.(2023秋·福建南平·八年级校考阶段练习)规定:如果一个三角形的三个角分别等于另一个三角形的
三个角,那么称这两个三角形互为“等角三角形”.
从三角形(不是等腰三角形)一个顶点引出一条射线与对边相交,顶点与交点之间的线段把这个三角形分
割成两个小三角形,如果分得的两个小三角形中一个为等腰三角形,另一个与原三角形是“等角三角
形”,我们把这条线段叫做这个三角形的“等角分割线”.
(1)如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,请写出图中两对“等角三角形”;
(2)如图2,在△ABC中,CD为∠ACB的平分线,∠A=40°,∠B=60°.求证:CD为△ABC的
“等角分割线”;
(3)在△ABC中,若∠A=50°,CD是△ABC的“等角分割线”,请求出所有可能的∠ACB的度数.12.(2023秋·山东青岛·八年级校考期末)探究题
(1)如图1的图形我们把它称为“8字形”,则∠A,∠B,∠C,∠D四个角的数量关系是______;
(2)如图2,若∠BCD,∠ADE的角平分线CP,DP交于点P,则∠P与∠A,∠B的数量关系为
∠P=______;
(3)如图3,CM,DN分别平分∠BCD,∠ADE,当∠A+∠B=70°时,试求∠M+∠N的度数(提
醒:解决此问题可以直接利用上述结论);
1 1
(4)如图4,如果∠MCD= ∠BCD,∠NDE= ∠ADE,当∠A+∠B=n°时,则∠M+∠N的度
4 4
数为______.13.(2023秋·山东青岛·八年级青岛超银中学校考期末)△ABC中,∠C=70°,点D,E分别是△ABC
边AC,BC上的点,点P是一动点,令∠PDA=∠1,∠PEB=∠2,∠DPE=∠α.
初探:
(1)如图1,若点P在线段AB上,且∠α=60°,则∠1+∠2=______°;
(2)如图2,若点P在线段AB上运动,则∠1,∠2,∠α之间的关系为______;
(3)如图3,若点P在线段AB的延长线上运动,则∠1,∠2,∠α之间的关系为______.
再探:
(4)如图4,若点P运动到△ABC的内部,写出此时∠1,∠2,∠α之间的关系______;说明理由.
(5)若点P运动到△ABC的外部,写出此时∠1,∠2,∠α之间的关系______.14.(2023春·江苏·七年级专题练习)如图,在△ABC中,AD是高,AE是角平分线,∠B=20°,
∠C=60°.
(1)求∠CAD、∠AEC和∠EAD的度数.
(2)若图形发生了变化,已知的两个角度数改为:当∠B=30°,∠C=60°,则∠EAD=__________°.
当∠B=50°,∠C=60°时,则∠EAD=__________°.
当∠B=60°,∠C=60°时,则∠EAD=__________°.
当∠B=70°,∠C=60°时,则∠EAD=__________°.
(3)若∠B和∠C的度数改为用字母α和β来表示,你能找到∠EAD与α和β之间的关系吗?请直接写出
你发现的结论.15.(2023春·八年级课时练习)在△ABC中AD⊥BC于点D.
(1)如图1,若∠BAC的角平分线交BC于点E,∠B=35°,∠EAD=5°,求∠C的度数;
(2)如图2,点M、N分别在线段AB、AC上,将△ABC折叠,点B落在点F处,点C落在点E处,折痕
分别为DM和DN,点E、F均在直线AD上,若∠B+∠C=60°,试猜想∠AMF与∠ANE之间的数量
关系,并简要说明理由;
(3)在(2)小题的条件下,将△DMF绕点D逆时针旋转一个角度a(0°∠B,AE平分∠BAC,AD⊥BC于D,猜想∠B、∠C、∠EAD的数量关
系.
(1)小明阅读题目后,没有发现数量关系与解题思路.于是尝试代入∠B、∠C的值求∠EAD值,得到
下面几组对应值:
∠B/度 10 30 30 20 20
∠C/度 70 70 60 60 80
∠EAD/度 30 a 15 20 30
上表中a=____,于是得到∠EAD与∠B、∠C的数量关系为____.
【变式应用】
(2)小明继续研究,在图2中,∠B=35°,∠C=75°,其他条件不变,若把“AD⊥BC于D”改为“F
是线段AE上一点,FD⊥BC于D”,求∠DFE的度数,并写出∠DFE与∠B、∠C的数量关系:
【思维发散】
(3)小明突发奇想,交换B、C两个字母位置,在图3中,若把(2)中的“点F在线段 AB上”改为
“点F是EA延长线上一点”,其余条件不变,当∠ABC=88°,∠C=24°时,∠F度数为____°.【能力提升】
(4)在图4中,若点F在AE 的延长线上,FD⊥BC于D,∠B=x,∠C= y,其余条件不变,从别作
出∠CAE 和∠EDF的角平分线,交于点P,试用 x、y表示∠P=____.