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专题02 《相交线与平行线》解答题、证明题重点题型分类
专题简介:本份资料专攻《相交线与平行线》中“利用平行线的性质求角”、“利用平行
线的判定及性质证明平行”、“利用平行线的判定及性质证明角相等”、“平行线中构造
平行线”解答题、证明题重点题型;适用于老师给学生作复习培训时使用或者考前刷题时
使用。
考点1:利用平行线的性质求角
方法点拨:题目中出现两直线平行的条件时,应立即想到平行线的三个性质,
要注意分析图形特征,明确角与角的位置关系从而明确角与角之间的数量关系
是相等还是互补。平行线还通常会和角平分线、垂线等知识结合,求角的度数
时需要根据已知条件综合利用角平分线、垂线的定义以及对顶角、领补角互补
等性质求解!
1.如图,已知:DE//BC,CD是∠ACB的平分线,∠B=80°,∠A=50°,求:∠EDC与
∠BDC的度数.
【答案】∠BDC=75°,∠EDC =25°
【分析】先根据三角形内角和定理求出∠ACB =50°,再由角平分线的定义求出
,则由三角形内角和定理可求出∠BDC=180°-∠B-
∠BCD=75°,再由平行线的性质即可得到∠EDC=∠BCD=25°.
【详解】解:∵∠A=50°,∠B=80°,
∴∠ACB=180°-∠A-∠B=50°,
∵CD平分∠ACB,
∴ ,
∴∠BDC=180°-∠B-∠BCD=75°,
∵DE∥BC,
∴∠EDC=∠BCD=25°.
【点睛】本题主要考查了三角形内角和定理,角平分线的定义,平行线的性质,解题的关
键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.
2.两个直角三角板如图摆放,其中∠BAC=∠EDF=90°,∠E=45°,∠C=30°,AB与
DF交于点M,BC EF,求∠BMD的度数.【答案】75°
【分析】首先根据直角三角形两锐角互余可算出∠F和∠B的度数,再由“两直线平行,
内错角相等”,可求出∠MDB的度数,在△BMD中,利用三角形内角和可求出∠BMD的
度数.
【详解】解:如图,
在△ABC和△DEF中,∠BAC=∠EDF=90°,∠E=45°,∠C=30°,
∴∠B=90°−∠C=60°,
∠F=90°−∠E=45°,
∵BC EF,
∴∠MDB=∠F=45°,
在△BMD中,∠BMD=180°−∠B−∠MDB=75°.
【点睛】本题主要考查三角形内角和,平行线的性质等内容,根据图形,结合定理求出每
个角的度数是解题关键.
3.如图所示,AB//CD,G为AB上方一点,E、F分别为AB、CD上两点,
∠AEG=4∠GEB,∠CFG=2∠GFD,∠GEB和∠GFD的角平分线交于点H,求∠G+∠H的
值.
【答案】∠G+∠H=36°.
【分析】先设 , ,由题意可得 , ,由
, ,从而求出 ;根据题意得 ,
, 从而得到 的值.
【详解】解:设 , ,
由题意可得, , ,
由 , ,解得 , ;
由靴子图AEGFC知, ,即
由靴子图AEHFC知, ,即
即 , ,【点睛】本题考查平行线的性质,解题的关键是设 , ,由题意得到
的关系式,正确将 表示成 的形式.
4.如图所示,AB//CD,点E为两条平行线外部一点,F为两条平行线内部一点,G、H分
别为AB、CD上两点,GB平分∠EGF,HF平分∠EHD,且2∠F与∠E互补,求∠EGF的
大小.
【答案】∠EGF=120°.
【分析】过点F作FM∥AB,设AB于EH的交点为N,先设 ,则
,由题意及平行线的性质得 ,
,得到 , ,由于 与 互补,得到
,最终问题可求解
【详解】解:过点F作FM∥AB,设AB于EH的交点为N,如图所示:
设 ,
∵GB平分∠EGF,HF平分∠EHD,
∴ ,
∵AB//CD,
∴FM∥AB∥CD,
∴ ,
∴ , ,
即 , ,
∵ 与 互补,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
【点睛】本题考查平行线的性质及三角形外角的性质,解题的关键是设,且由题意得到x,y的关系.
5.如图,CD AB,点O在直线AB上,OE平分∠BOD,OF⊥OE,∠D=110°,求∠DOF
的度数.
【答案】
【分析】根据平行线的性质求得 ,根据角平分线和垂直求解即可.
【详解】解:∵
∴
∵OE平分∠BOD
∴
又∵OF⊥OE
∴
∴
故答案为:
【点睛】此题考查了平行线、角平分线以及垂直的性质,解题的关键是掌握并利用它们的
性质进行求解.
6.小明同学遇到这样一个问题:
如图①,已知:AB∥CD,E为AB、CD之间一点,连接BE,ED,得到∠BED.
求证:∠BED=∠B+∠D.
小亮帮助小明给出了该问的证明.
证明:
过点E作EF∥AB
则有∠BEF=∠B
∵AB∥CD
∴EF∥CD
∴∠FED=∠D
∴∠BED=∠BEF+∠FED=∠B+∠D
请你参考小亮的思考问题的方法,解决问题:
(1)直线l∥l,直线EF和直线l、l 分别交于C、D两点,点A、B分别在直线l、l 上,
1 2 1 2 1 2
猜想:如图②,若点P在线段CD上,∠PAC=15°,∠PBD=40°,求∠APB的度数.
(2)拓展:如图③,若点P在直线EF上,连接PA、PB(BD<AC),直接写出∠PAC、
∠APB、∠PBD之间的数量关系.【答案】(1)55°;(2)当P在线段CD上时,∠APB=∠PAC +∠PBD;当P在DC延长
线上时,∠APB=∠PBD-∠PAC;当P在CD延长线上时,∠APB=∠PAC-∠PBD;
【分析】(1)过点P作PG∥l,可得∠APG=∠PAC=15°,由l∥l,可得PG∥l,则
1 1 2 2
∠BPG=∠PBD=40°,即可得到∠APB=∠APG+∠BPG=55°;
(2)分当P在线段CD上时;当P在DC延长线上时;当P在CD延长线上时,三种情况
讨论求解即可.
【详解】解:(1)如图所示,过点P作PG∥l,
1
∴∠APG=∠PAC=15°,
∵l∥l ,
1 2
∴PG∥l,
2
∴∠BPG=∠PBD=40°,
∴∠APB=∠APG+∠BPG=55°;
(2)由(1)可得当P在线段CD上时,∠APB=∠PAC +∠PBD;
如图1所示,当P在DC延长线上时,过点P作PG∥l,
1
∴∠APG=∠PAC,
∵l∥l ,
1 2
∴PG∥l,
2
∴∠BPG=∠PBD=40°,
∴∠APB=∠BPG-∠APG=∠PBD-∠PAC;如图2所示,当P在CD延长线上时,过点P作PG∥l,
1
∴∠APG=∠PAC,
∵l∥l ,
1 2
∴PG∥l,
2
∴∠BPG=∠PBD=40°,
∴∠APB=∠APG-∠BPG=∠PAC-∠PBD;
∴综上所述,当P在线段CD上时,∠APB=∠PAC +∠PBD;当P在DC延长线上时,
∠APB=∠PBD-∠PAC;当P在CD延长线上时,∠APB=∠PAC-∠PBD.
【点睛】本题主要考查了平行线的性质,平行公理的应用,解题的关键在于能够熟练掌握
平行线的性质.
考点2:利用平行线的判定及性质证明平行
方法点拨:“由角定线”,也就是根据某些角的相等或互补关系来判断两直线
平行,解此类题目必须要掌握好平行线的判定方法。
1.如图,已知a∥b,∠3=∠4,那么直线c与直线d平行吗?请说明理由.
【答案】直线c与直线d平行,理由见解析
【分析】根据平行线的性质得出∠2=∠4,进而得出∠3=∠2,再根据平行线的判定证明
即可.
【详解】解:直线c与直线d平行,
证明:∵a∥b,
∴∠2=∠3,
∵∠3=∠4,
∴∠4=∠2,∴c∥d.
【点睛】本题考查了平行线的性质与判定,解题关键是熟练运用平行线的性质与判定进行
推理证明.
2.根据下列证明过程填空,请在括号里面填写对应的推理的理由.
如图,已知∠1+∠2=180°,且∠1=∠D,求证:BC∥DE.
证明:∵∠1+∠2=180°(已知)
又∵∠1=∠3________.
∴∠2+∠3=180°(等量代换)
∴AB∥________.
∴∠4=∠1________.
又∵∠1=∠D(已知)
∴∠D=________(等量代换)
∴BC∥DE(________).
【答案】对顶角相等;CD;两直线平行同位角相等;∠4;内错角相等两直线平行
【分析】根据已知条件及对顶角相等的性质可得: ,依据平行线的判定定理:
同旁内角互补,两直线平行可得: ;由平行线的性质可得: ,根据等量
代换可得: ,由内错角相等,两直线平行即可证明.
【详解】证明:∵ (已知)
又∵ (对顶角相等).
∴ (等量代换)
∴ ,
∴ (两直线平行,同位角相等).
又∵ (已知)
∴ (等量代换)
∴ (内错角相等,两直线平行).
故答案为:对顶角相等;CD;两直线平行,同位角相等;∠4;内错角相等,两直线平行.
【点睛】题目主要考查平行线的判定定理和性质,理解题意,熟练掌握运用平行线的性质
定理是解题关键.
3.已知:如图, ∥ , ∥ , , , 是直线a,b,c被直线d截出的同位角.
求证: ∥ .【答案】证明见解析.
【分析】根据 ,两直线平行,同位角相等 ,同理. .根据等量代换可
得 .根据平行线判定定理同位角相等,两直线平行可得 即可.
【详解】证明:∵ (已知),
∴ (两直线平行,同位角相等).
∵ (已知),
∴ (两直线平行,同位角相等).
∴ (等量代换).
∴ (同位角相等,两直线平行).
【点睛】本题考查平行线性质定理与判定定理的综合应用,掌握平行线性质定理与判定定
理是解题关键.
4.完成下面的说理过程:如图,在四边形 中,E、F分别是 ,延长线上的
点,连接 ,分别交 , 于点G、H.已知 , ,对 和
说明理由.
理由:∵ (已知),
( ),
∴ (等量代换).
∴ ( ).
∵ ( ).
∵ (已知),
∴. ( ).
∴ ( ).【答案】对顶角相等;同位角相等,两直线平行;两直线平行,同位角相等;等量代换;
内错角相等,两直线平行.
【分析】先根据同位角相等,两直线平行,判定AD∥BC,进而得到∠ADE=∠C,再根据内
错角相等,两直线平行,即可得到AB∥CD.
【详解】证明:∵∠1=∠2(已知)
∠1=∠AGH(对顶角相等)
∴∠2=∠AGH(等量代换)
∴AD∥BC(同位角相等,两直线平行)
∴∠ADE=∠C(两直线平行,同位角相等)
∵∠A=∠C(已知)
∴∠ADE=∠A
∴AB∥CD(内错角相等,两直线平行).
【点睛】本题考查了平行线的判定与性质,解题时注意:平行线的判定是由角的数量关系
判断两直线的位置关系;平行线的性质是由平行关系来寻找角的数量关系.
5.完成下列证明过程,并在括号内填上依据.
如图,点E在AB上,点F在CD上,∠1=∠2,∠B=∠C,求证AB∥CD.
证明:∵∠1=∠2(已知),∠1=∠4
∴∠2= (等量代换),
∴ ∥BF( ),
∴∠3=∠ ( ).
又∵∠B=∠C(已知),
∴∠3=∠B
∴AB∥CD( ).
【答案】∠4;CE;同位角相等,两直线平行;C;两直线平行,同位角相等;内错角相等,
两直线平行
【分析】根据平行线的判定和性质解答.
【详解】解∵∠1=∠2(已知),∠1=∠4(对顶角相等),
∴∠2=∠4(等量代换),
∴CE∥BF(同位角相等,两直线平行),
∴∠3=∠C (两直线平行,同位角相等).
又∵∠B=∠C(已知),
∴∠3=∠B(等量代换),∴AB∥CD(内错角相等,两直线平行).
故答案为:对顶角相等;CE∥BF;同位角相等,两直线平行;两直线平行,同位角相等;
内错角相等,两直线平行.
【点睛】此题考查平行线的判定和性质,关键是根据平行线的判定和性质解答.
6.如图,点 , 分别在 , 上, ,垂足为点 .已知 ,
.
(1)求证: ;
(2)若 , , ,求点 到直线 的距离.
【答案】(1)证明过程见解析;(2)
【分析】(1)应用平行线的判定与性质进行求解即可得出答案;
(2)设点 到直线 的距离为 ,根据等面积法可得 ,代入计算
即可得出 的值,即可得出答案.
【详解】(1)证明:因为 (已知),
所以 (同位角相等,两直线平行),
因为 (已知),
所以 (垂直的性质),
所以 (垂直的定义),
又因为 (平角的定义).
即 ,
又因为 ,
所以 (同角的余角相等),
所以 (内错角相等,两直线平行);
(2)解:因为 (已证),且 , , .
设点 到直线 的距离为 .
所以 ,
所以 ,即 ,
所以点 到直线 的距离为 .
【点睛】本题主要考查了平行线的判定与性质及点到直线的距离,解题的关键是熟练应用
平行线的判定与性质和点到直线的距离计算方法进行计算.
考点3:利用平行线的判定及性质证明角相等
方法点拨:判断两个角相等或互补及与之有关的一些角的运算问题。“由线定
角”,即运用平行线的性质来推出两个角相等或互补。
1.填写推理理由: 如图,CD∥EF,∠1=∠2,求证:∠3=∠ACB.
证明:∵CD∥EF,
∴∠DCB=∠2
∵∠1=∠2,∴∠DCB=∠1.
∴GD∥CB .
∴∠3=∠ACB .
【答案】两直线平行,同位角相等;等量代换;内错角相等,两直线平行;两直线平行,
同位角相等.
【分析】根据两直线平行,同位角相等可以求出∠DCB=∠2,等量代换得出∠DCB=∠1,
再根据内错角相等,两直线平行得出GD∥CB,最后根据两直线平行,同位角相等,所以
∠3=∠ACB.
【详解】证明:∵CD∥EF,
∴∠DCB=∠2(两直线平行,同位角相等),
∵∠1=∠2,
∴∠DCB=∠1(等量代换).
∴GD∥CB(内错角相等,两直线平行).
∴∠3=∠ACB(两直线平行,同位角相等).
故答案为:两直线平行,同位角相等;等量代换;内错角相等,两直线平行;两直线平行,
同位角相等.
【点睛】本题考查了平行线的判定与性质,熟练掌握平行线的判定方法和性质,并准确识图是解题的关键.
2.如图,在下列解答中,填写适当的理由或数学式:
(1)∵∠A=∠CEF,( 已知 )
∴________∥________; (________)
(2)∵∠B+∠BDE=180°,( 已知 )
∴________∥________;(________)
(3)∵DE∥BC,( 已知 )
∴∠AED=∠________; (________)
(4)∵AB∥EF,( 已知 )
∴∠ADE=∠________.(________)
【答案】(1)AB;EF;同位角相等,两直线平行;(2)DE;BC;同旁内角互补,两直
线平行;(3)C;两直线平行,同位角相等;(4)DEF;两直线平行,内错角相等
【分析】(1)根据平行线的判定定理:同位角相等,两直线平行,即可得;
(2)根据平行线的判定定理:同旁内角互补,两直线平行,即可得;
(3)根据平行线的性质:两直线平行,同位角相等,即可得;
(4)根据平行线的性质:两直线平行,内错角相等,即可得.
【详解】解:(1)∵ ,(已知)
∴ ,(同位角相等,两直线平行);
(2)∵ ,(已知)
∴ ,(同旁内角互补,两直线平行);
(3)∵ ,(已知)
∴ ,(两直线平行,同位角相等)
(4)∵ ,(已知)
∴ (两直线平行,内错角相等).
故答案为:(1)AB;EF;同位角相等,两直线平行;(2)DE;BC;同旁内角互补,两
直线平行;(3)C;两直线平行,同位角相等;(4)DEF;两直线平行,内错角相等.
【点睛】题目主要考查平行线的判定定理和性质,熟练掌握理解平行线的性质定理并结合
图形是解题关键.
3.请把以下证明过程补充完整,并在下面的括号内填上推理理由:
已知:如图,∠1=∠2,∠A=∠D.
求证:∠B=∠C.证明:∵∠1=∠2,(已知)
又:∵∠1=∠3,( )
∴∠2=____________(等量代换)
(同位角相等,两直线平行)
∴∠A=∠BFD( )
∵∠A=∠D(已知)
∴∠D=_____________(等量代换)
∴____________∥CD( )
∴∠B=∠C( )
【答案】对顶角相等;∠3;两直线平行,同位角相等;∠BFD;AB;内错角相等,两直
线平行;两直线平行,内错角相等
【分析】根据对顶角相等,平行线的性质与判定定理填空即可.
【详解】证明:∵∠1=∠2,(已知)
又:∵∠1=∠3,(对顶角相等)
∴∠2=∠3(等量代换)
(同位角相等,两直线平行)
∴∠A=∠BFD(两直线平行,同位角相等)
∵∠A=∠D(已知)
∴∠D=∠BFD(等量代换)
∴AB∥CD(内错角相等,两直线平行)
∴∠B=∠C(两直线平行,内错角相等).
【点睛】本题考查了平行线的性质与判定,掌握平行线的性质与判定是解题的关键.
4.完成下面的证明.
如图,已知AD⊥BC,EF⊥BC,∠1=∠2,求证:∠BAC+∠AGD=180°.
证明:∵AD⊥BC,EF⊥BC(已知),
∴∠EFB=90°,∠ADB=90°( ),
∴∠EFB=∠ADB(等量代换),
∴EF AD( ),
∴∠1=∠BAD( ),
又∵∠1=∠2(已知),
∴∠2=∠ (等量代换),∴DG BA(内错角相等,两直线平行),
∴∠BAC+∠AGD=180°( ).
【答案】垂直的定义;同位角相等,两直线平行;两直线平行,同位角相等;BAD;两直
线平行,同旁内角互补
【分析】先由垂直的定义得出两个90°的同位角,根据同位角相等判定两直线平行,根据
两直线平行,同位角相等得到 ,再根据等量代换得出 ,根据内错角
相等,两直线平行,最后根据两直线平行,同旁内角互补即可判定.
【详解】解:∵AD⊥BC,EF⊥BC(已知),
∴∠EFB=90°,∠ADB=90°(垂直的定义),
∴∠EFB=∠ADB(等量代换),
∴EF AD(同位角相等,两直线平行),
∴∠1=∠BAD(两直线平行,同位角相等),
又∵∠1=∠2(已知),
∴∠2=∠BAD(等量代换),
∴DG BA(内错角相等,两直线平行),
∴∠BAC+∠AGD=180°(两直线平行,同旁内角互补).
故答案为:垂直的定义;同位角相等,两直线平行;两直线平行,同位角相等;BAD;两
直线平行,同旁内角互补
【点睛】本题考查的是平行线的性质及判定,熟练掌握平行线的性质定理和判定定理是关
键.
5.如图,∠AGB=∠EHF,∠C=∠D.
(1)求证:BD∥CE;
(2)求证:∠A=∠F.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.
【分析】(1)由∠AGB=∠1,∠AGB=∠EHF,可得∠1=∠EHF,则BD∥CE;(2)由BD∥CE,可得∠D=∠2,则∠2=∠C,推出AC∥DF,则∠A=∠F.
【详解】证明:(1)∵∠AGB=∠1,∠AGB=∠EHF,
∴∠1=∠EHF,
∴BD∥CE;
(2)∵BD∥CE,
∴∠D=∠2,
∵∠D=∠C,
∴∠2=∠C,
∴AC∥DF,
∴∠A=∠F.
【点睛】本题主要考查了平行线的性质与判定,对顶角相等,熟练掌握平行线的性质与判
定条件是解题的关键.
6.如图所示,AD⊥BC,EF⊥BC,∠3=∠C,则∠1和∠2什么关系?并说明理由.
【答案】相等,理由见解析
【分析】根据题目已知得出 ,由平行线的性质可得 ,由 可证明
,故可得 ,等量代换即可得出答案.
【详解】 .理由如下:
, ,
,
(同位角相等,两直线平行),
(两直线平行,同位角相等),
,
(同位角相等,两直线平行),
(两直线平行,内错角相等),
(等量代换).【点睛】本题考查平行线的判定与性质,掌握平行线的判定与性质是解题的关键.
考点4:平行线中构造平行线
方法点拨:平行线的构造主要解决的是 平行线间的折线问题。而构造的方法大
致有三种:过拐点做已知直线的平行线、做延长线、做封闭图形。最基本的两
种图形,是铅笔模型和猪蹄模型。
1.如图1,CE平分∠ACD,AE平分∠BAC,∠EAC+∠ACE=90°,
(1)请判断AB与CD的位置关系并说明理由;
(2)如图2,当∠E=90°且AB与CD的位置关系保持不变,移动直角顶点E,使
∠MCE=∠ECD,当直角顶点E点移动时,问∠BAE与∠MCD是否存在确定的数量关系?
并说明理由;
(3)如图3,P为线段AC上一定点,点Q为直线CD上一动点且AB与CD的位置关系保
持不变,当点Q在射线CD上运动时(点C除外)∠CPQ+∠CQP与∠BAC有何数量关系?
猜想结论并说明理由.
【答案】(1)平行,理由见解析;(2)∠BAE+ ∠MCD=90°,理由见解析;(3)
∠BAC=∠PQC+∠QPC,理由见解析.
【分析】(1)先根据CE平分∠ACD,AE平分∠BAC可得∠BAC=2∠EAC,
∠ACD=2∠ACE,再由∠EAC+∠ACE=90°可知∠BAC+∠ACD=180,根据平行线的判定定理
即可得出结论;
(2)如图,过E作EF∥AB,由AB//CD可得EF∥AB∥CD,根据平行线的性质可得
∠BAE=∠AEF,∠FEC=∠DCE,可得∠BAE+∠ECD=90°,再由∠MCE=∠ECD即可得出结
论;
(3)如图,过点C作CM//PQ,可得∠PQC=∠MCN,∠QPC=∠PCM,根据AB∥CD可知
∠BAC+∠ACD=180°,根据∠PCQ+∠PCM+∠MCN=180°,可得
∠QPC+∠PQC+∠PCQ=180°,即可得出∠BAC=∠PQC+∠QPC.
【详解】(1)∵CE平分∠ACD,AE平分∠BAC,
∴∠BAC=2∠EAC,∠ACD=2∠ACE,
∵∠EAC+∠ACE=90°,
∴∠BAC+∠ACD=180°,
∴AB∥CD(2)∠BAE+ ∠MCD=90°;理由如下:
如图,过E作EF∥AB,
∵AB∥CD,
∴EF∥AB∥CD,
∴∠BAE=∠AEF,∠FEC=∠DCE,
∵∠AEC=∠AEF+∠FEC=90°,
∴∠BAE+∠ECD=90°,
∵∠MCE=∠ECD= ∠MCD,
∴∠BAE+ ∠MCD=90°.
(3)如图,过点C作CM//PQ,
∴∠PQC=∠MCN,∠QPC=∠PCM,
∵AB∥CD,
∴∠BAC+∠ACD=180°,
∵∠PCQ+∠PCM+∠MCN=180°,
∴∠QPC+∠PQC+∠PCQ=180°,
∴∠BAC=∠PQC+∠QPC.
【点睛】本题考查平行线的判定与性质及角平分线的定义,两直线平行,同位角相等;两
直线平行,内错角相等;两直线平行,同旁内角互补;熟练掌握平行线的性质是解题关键.
2.直线 ,直线 分别交 、 于点 、 , 平分 .(1) 如图1,若 平分 ,则 与 的位置关系是 .
(2) 如图2,若 平分 ,则 与 有怎样的位置关系?请说明理由.
(3) 如图3,若 平分 ,则 与 有怎样的位置关系?请说明理由.
【答案】(1) ;(2) ,理由见解析;(3) ,理由见解析
【分析】(1)根据两直线平行,同位角相等可得 ,根据角平分线的意义可
得 ,进而可得 ,即可判断 ;
(2)根据两直线平行,内错角相等,角平分线的意义可得 ,即可判断
;
(3)设 交于点 ,过点 作 根据两直线平行,同旁内角互补,角平分线
的意义,可得 ,进而可得 ,进而判断 .
【详解】(1)如题图1,
平分 , 平分 .
;
(2)如题图2,
平分 , 平分 .
;
(3)如图,设 交于点 ,过点 作,
平分 , 平分 .
;
【点睛】本题考查了平行线的性质与判定,角平分线的意义,掌握平行线的性质与判定是
解题的关键.
3.已知:AB CD.点E在CD上,点F,H在AB上,点G在AB,CD之间,连接FG,
EH,GE,∠GFB=∠CEH.
(1)如图1,求证:GF EH;
(2)如图2,若∠GEH=α,FM平分∠AFG,EM平分∠GEC,试问∠M与α之间有怎样
的数量关系(用含α的式子表示∠M)?请写出你的猜想,并加以证明.
【答案】(1)见解析;(2) ,证明见解析.
【分析】(1)由平行线的性质得到 ,等量代换得出 ,即可根据
“同位角相等,两直线平行”得解;
(2)过点 作 ,过点 作 ,根据平行线的性质及角平分线的定义求解即可.
【详解】(1)证明: ,
,
,
,
;
(2)解: ,理由如下:
如图2,过点 作 ,过点 作 ,
,
,
, ,
,
同理, ,
平分 , 平分 ,
, ,
,
由(1)知, ,
,
,
,
,
.
【点睛】此题考查了平行线的判定与性质,熟记平行线的判定与性质及作出合理的辅助线
是解题的关键.
4.已知AB∥CD,点是AB,CD之间的一点.
(1)如图1,试探索∠AEC,∠BAE,∠DCE之间的数量关系;
以下是小明同学的探索过程,请你结合图形仔细阅读,并完成填空(理由或数学式):
解:过点E作PE∥AB(过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行).
∵AB∥CD(已知),∴PE∥CD( ),
∴∠BAE=∠1,∠DCE=∠2( ),
∴∠BAE+∠DCE= + (等式的性质).
即∠AEC,∠BAE,∠DCE之间的数量关系是 .
(2)如图2,点F是AB,CD之间的一点,AF平分∠BAE,CF平分∠DCE.
①若∠AEC=74°,求∠AFC的大小;
②若CG⊥AF,垂足为点G,CE平分∠DCG,∠AEC+∠AFC=126°,求∠BAE的大小.
【答案】(1)平行于同一条直线的两条直线平行,两直线平行,内错角相等,∠1,∠2,
∠AEC=∠BAE+∠DCE;(2)①37°;②52°
【分析】(1)结合图形利用平行线的性质填空即可;
(2)①过F作FG∥AB,由(1)得:∠AEC=∠BAE+∠DCE,根据AB∥CD,FG∥AB,
CD∥FG,得出∠AFC=∠AFG+∠GFC=∠BAF+∠DCF,根据AF平分∠BAE,CF平分
∠DCE,可得∠BAF= ∠BAE,∠DCF= ∠DCE,根据角的和差∠AFC=
∠BAF+∠DCF= ∠AEC即可;
②由①得:∠AEC=2∠AFC,可求∠AFC=42°,∠AEC=82°,根据CG⊥AF,求出
∠GCF=90-∠AFC=48°,根据角平分线计算得出∠GCF=3∠DCF,求出∠DCF=16°即可.
【详解】解:(1)平行于同一条直线的两条直线平行,
两直线平行,内错角相等,
∠1,∠2,
∠AEC=∠BAE+∠DCE,
故答案为:平行于同一条直线的两条直线平行,两直线平行,内错角相等,∠1,∠2,
∠AEC=∠BAE+∠DCE,
(2)①过F作FG∥AB,
由(1)得:∠AEC=∠BAE+∠DCE,
∵AB∥CD,FG∥AB,
∴CD∥FG,
∴∠BAF=∠AFG,∠DCF=∠GFC,
∴∠AFC=∠AFG+∠GFC=∠BAF+∠DCF,
∵AF平分∠BAE,CF平分∠DCE,∴∠BAF= ∠BAE,∠DCF= ∠DCE,
∴∠AFC=∠BAF+∠DCF,
= ∠BAE+ ∠DCE,
= (∠BAE+∠DCE),
= ∠AEC,
= ×74°,
=37°;
②由①得:∠AEC=2∠AFC,
∵∠AEC+∠AFC=126°,
∴2∠AFC+∠AFC=126°
∴3∠AFC=126°,
∴∠AFC=42°,∠AEC=84°,
∵CG⊥AF,
∴∠CGF=90°,
∴∠GCF=90-∠AFC=48°,
∵CE平分∠DCG,
∴∠GCE=∠ECD,
∵CF平分∠DCE,
∴∠DCE=2∠DCF=2∠ECF,
∴∠GCF=3∠DCF,
∴∠DCF=16°,
∴∠DCE=32°,
∴∠BAE=∠AEC﹣∠DCE=52°.【点睛】本题考查平行线性质,角平分线有关的计算,垂直定义,角的和差倍分,简单一
元一次方程,掌握平行线性质,角平分线有关的计算,垂直定义,角的和差倍分,简单一
元一次方程是解题关键.
5.在数学综合实践活动课上,老师让同学们以“两条平行直线 , 和一块含45°的直
角三角板 ( )”为背景,开展数学探究活动.如图,将三角板的顶点 放
置在直线 上.
(1)如图①,在 边上任取一点 (不同于点 , ),过点 作 ,且
,求 的度数;
(2)如图②,过点 作 ,请探索并说明 与 之间的数量关系;
(3)将三角板绕顶点 旋转,过点 作 ,并保持点 在直线 的上方.在旋转
过程中,探索 与 之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(1) ;(2) ;(3)①当点 在直线 的上方时,
;②当点 在直线 与直线 之间时, ;③当
点 在直线 的下方时, .
【分析】(1)根据平行线的性质可知 ,依据 ,可求
出 的度数;
(2)过点 作 ,得到 ,通过平行线的性质把 和 转化到
上即可;
(3)分三种情形:①如图 中,当点 在直线 的上方时,②当点 在直线 与直
线 之间时, .③当点 在直线 的下方时,分别利用平行线的
性质解决问题即可.
【详解】解:(1)如图1中,
,,
, ,
,
解得 .
(2) ,理由如下:
如图,过点 作 ,
,
,
, ,
,
,
;
(3)①如图 中,当点 在直线 的上方时,过点 作 .
, ,
,
, ,
,
.
②当点 在直线 与直线 之间时, ,
如下图:,
,
,
;
③当点 在直线 的下方时,过点 作 .
, ,
,
, ,
,
.
综上所述,①当点 在直线 的上方时, .②当点 在直线 与直
线 之间时, .③当点 在直线 的下方时, .
【点睛】本题属于几何变换综合题,考查了平行线的性质,特殊三角形的性质等知识,解
题的关键是学会添加常用辅助线,构造平行线解决问题,需要用分类讨论的思想思考问题.
6.已知AB CD,点E、F分别在AB、CD上,点G为平面内一点,连接EG、FG.
(1)如图1,当点G在AB、CD之间时,请直接写出∠AEG、∠CFG与∠G之间的数量关
系 ;
(2)如图2,当点G在AB上方时,且∠EGF=90°,求证:∠BEG –∠DFG=90°;
(3)如图3,在(2)的条件下,过点E作直线HK交直线CD于K,使∠HEG与∠GEB互
补,∠EKD的平分交与直线GE交于点L,请你判断FG与KL的位置关系,并证明.【答案】(1)∠G=∠AEG+∠CFG;(2)90°;(3)FG KL,见解析
【分析】(1)过点G作,GH∥AB,则由平行线的性质可得∠AEG=∠EGH,
∠CFG=∠FGH,即可推出∠EGF=∠AEG+∠CFG;
(2)过点E作MN∥GF交CD于N,则∠GFN=∠MND,∠G=∠GEM=90º,再由
AB∥CD,得到∠MND=∠MEB,即可得到∠BEG-∠DFG=∠BEG-∠MEB=∠GEM=
90º;
(3)先证明∠AEG=∠HEG,从而得到∠BEL=∠KEL= ∠BEK,再由角平分线的定义
和平行线的性质即可得到∠ELK=90º,从而可以利用同旁内角互补,两直线平行得证.
【详解】解:(1)∠EGF=∠AEG+∠CFG,理由如下:
如图所示,过点G作,GH∥AB,
∵AB∥CD,
∴AB∥CD∥GH,
∴∠AEG=∠EGH,∠CFG=∠FGH,
∴∠AEG+∠CFG=∠EGH+∠FGH=∠EGF,
∴∠EGF=∠AEG+∠CFG;
(2)过点E作MN∥GF交CD于N,则∠GFN=∠MND,∠G=∠GEM=90º,
∵AB∥CD,
∴∠MND=∠MEB,
∴∠BEG-∠DFG=∠BEG-∠MEB=∠GEM=90º;(3) FG∥KL.理由如下:
∵∠HEG+∠GEB=180º ,∠AEG+∠GEB=180º,
∴∠AEG=∠HEG,
∵∠BEL=∠AEG,∠HEG=∠KEL,
∴∠BEL=∠KEL= ∠BEK,
∵KL平分∠EKD,
∴∠EKL= ∠EKD,
∵AB∥CD,
∴∠BEK+∠EKD=180º,
∴∠KEL+∠EKL= (∠BEK+∠EKD)=90º,
∴∠ELK=90º,
∵∠G=90º,
∴FG∥KL.
【点睛】本题主要考查了平行线的性质与判定,对顶角的性质,角平分线的定义,解题的
关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.
7.问题情境:如图1,AB∥CD,∠PAB=130°,∠PCD=120°.求∠APC度数.小明的思路
是:如图2,过点P作PE∥AB,通过平行线性质,可得∠APC=50°+60°=110°.
问题迁移:
(1)如图3.AD∥BC,点P在射线OM上运动,当点P在A、B两点之间运动时,
∠ADP=∠α,∠BCP=∠β.猜想∠CPD、∠α、∠β之间有何数量关系?请说明理由:
(2)在(1)的条件下,如果点P在A、B两点外侧运动时(点P与点A、B、O三点不重
合),请写出∠CPD、∠a、∠β之间的数量关系,选择其中一种情况画图并证明.【答案】(1)∠CPD=∠α+∠β,证明见解析;(2)当P在A左侧时,∠β=∠α+∠CPD;当
P在B、O之间时,∠α=∠β+∠CPD;证明见解析.
【分析】(1)先作辅助线,利用平行线的性质得到三个角的关系;
(2)分P在A的左边和P在B、O之间两种情况作图,利用平行线性质和三角形外角定理
得出三个角的关系.
【详解】解:(1)如图3:∠CPD=∠α+∠β,理由如下:
过P作PE∥AD,交CD于E,
∵AD∥BC,
∴PE∥BC,
∴∠α=∠DPE,∠β=∠CPE,
∴∠CPD=∠DPE+∠CPE=∠α+∠β;
(2)如图,当P在A左侧时,∠β=∠α+∠CPD.
∵AD∥BC,
∴∠β=∠COD,
∵∠COD是△POD的外角,
∴∠COD=∠CPD+∠ADP,
∴∠β=∠α+∠CPD;
如图,当P在B、O之间时,∠α=∠β+∠CPD.∵AD∥BC,
∴∠α=∠BEP,
∵∠BEP是△PEC的外角,
∴∠BEP=∠PCB+∠CPD,
∴∠α=∠β+∠CPD.
【点睛】本题考查平行线性质,作辅助线,利用三角形的外角性质是求解本题的关键.