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专题 02 《三角形》压轴题真题分类-高分必刷题(解析版)
专题简介:本份资料包含《三角形》这一章中求角度的的四种类型的常考压轴题,所选题目源自各名校
期
中、期末试题中的典型考题,具体包含的题型有:与内角外角平分线有关的压轴题、与 8字模型有关的
压轴题、与燕尾模型有关的压轴题、与动角有关的压轴题。适合于培训机构的老师给学生作复习培训时
使用或者学生考前刷题时使用。
题型一:与内角外角平分线有关的压轴题
1.(上海)(1)在锐角 中, 边上的高所在直线和 边上的高所在直线的交点为 ,
,求 的度数.
(2)如图, 和 分别平分 和 ,当点 在直线 上时,且B、P、D三点共线,
,则 _________.
(3)在(2)的基础上,当点 在直线 外时,如下图: , ,求 的度数.
【详解】(1)如图 边上的高所在直线和 边上的高所在直线的交点为
∴ ,又∵ ,∴ ,∵在四边形 中,内角和为
∴ .
(2)∵ 和 分别平分 和 ,∴ ,
又∵ ,∴ ,∴ ∴ =20°.(3)法一:如图:连接AC
∵ , ,∴ ,
∴ ,又∵ 和 分别平分 和 ,∴ ,∴
, ∴ .
2.∠MOQ=90°,点A,B分别在射线OM、OQ上运动(不与点O重合).
(1)如图1,AI平分∠BAO,BI平分∠ABO,若∠BAO=40°,求∠AIB的度数.
(2)如图2,AI平分∠BAO,BC平分∠ABM,BC的反向延长线交AI于点D.
①若∠BAO=40°,则∠ADB= °;
②点A、B在运动的过程中,∠ADB是否发生变化,若不变,试求∠ADB的度数;若变化,请说明变化
规律.
【详解】(1)∵MN⊥PQ,∴∠AOB=90°,∵∠BAO=40°,∴∠ABO=90°﹣∠OAB=50°,∵AI平分
∠BAO,BI平分∠ABO,∴∠IBA= ∠ABO=25°,∠IAB= ∠OAB=20°,∴∠AIB=180°﹣
(∠IBA+∠IAB)=135°.
(2)①∵∠MBA=∠AOB+∠BAO=90°+40°=130°,∵AI平分∠BAO,BC平分∠ABM,∴∠CBA=
∠MBA=65°,∠BAI= ∠BAO=20°,∵∠CBA=∠D+∠BAD,∴∠D=45°,故答案为:45.②不变,理由:∵∠D=∠CBA﹣∠BAD= ∠MBA﹣ ∠BAO= (∠MBA﹣∠BAO)= ∠AOB= ×90°=
45°,∴点A、B在运动的过程中,∠ADB=45°.
3.(江苏)直线 与直线 垂直相交于点O,点A在直线 上运动,点B在直线 上运动.
(1)如图1,已知 分别是 和 角的平分线,点 在运动的过程中, 的大小是
否会发生变化?若发生变化,请说明变化的情况;若不发生变化,试求出 的大小.
(2)如图2,已知 不平行 分别是 和 的角平分线,又 分别是
和 的角平分线,点 在运动的过程中, 的大小是否会发生变化?若发生变化,请
说明理由;若不发生变化,试求出 的度数.
(3)如图3,延长 至G,已知 的角平分线与 的角平分线及反向延长线相交于
,在 中,如果有一个角是另一个角的3倍,则 的度数为____(直接写答案)
【详解】解:(1)∠AEB的大小不变,∵直线MN与直线PQ垂直相交于O,∴∠AOB=90°,
∴∠OAB+∠OBA=90°,∵AE、BE分别是∠BAO和∠ABO角的平分线,∴∠BAE= ∠OAB,∠ABE=
∠ABO,∴∠BAE+∠ABE= (∠OAB+∠ABO)=45°,∴∠AEB=135°;
(2)∠CED的大小不变.延长AD、BC交于点F.∵直线MN与直线PQ垂直相交于O,∴∠AOB=90°,
∴∠OAB+∠OBA=90°,∴∠PAB+∠MBA=270°,∵AD、BC分别是∠BAP和∠ABM的角平分线,
∴∠BAD= ∠BAP,∠ABC= ∠ABM,∴∠BAD+∠ABC= (∠PAB+∠ABM)=135°,∴∠F=45°,
∴∠FDC+∠FCD=135°,∴∠CDA+∠DCB=225°,∵DE、CE分别是∠ADC和∠BCD的角平分线,
∴∠CDE+∠DCE=112.5°,∴∠CED =67.5°;(3)∵∠BAO与∠BOQ的角平分线相交于E,∴∠EAO= ∠BAO,∠EOQ= ∠BOQ,
∴∠E=∠EOQ-∠EAO= (∠BOQ-∠BAO)= ∠ABO,∵AE、AF分别是∠BAO和∠OAG的角平分线,
∴∠EAF=90°.在△AEF中,∵有一个角是另一个角的3倍,故有:
①∠EAF=3∠E,∠E=30°,∠ABO=60°;②∠EAF=3∠F,∠E=60°,∠ABO=120°(舍弃);
③∠F=3∠E,∠E=22.5°,∠ABO=45°;④∠E=3∠F,∠E=67.5°,∠ABO=135°(舍弃).
∴∠ABO为60°或45°.
4.已知△ABC在平面直角坐标系内,满足:点A在y轴正半轴上移动,点B在x轴负半轴上移动,点C
为y轴右侧一动点.
(1)若点A(0,a)和点B(b,0)坐标恰好满足:(a﹣2)2+|a+b+1|=0,直接写出a、b的值.
(2)如图①,当点C在第四象限时,若AM、AO将∠BAC三等分,BM、BO将∠ABC三等分,在
A、B、C的运动过程中,试求出∠C和∠M的大小.
探究:
(1)如图②,当点C在第四象限时,若AM平分∠CAO,BM平分∠CBO,在A、B、C的运动过程
中,∠C和∠M是否存在确定的数量关系?若存在,请证明你的结论;若不存在,请说明理由.
(2)如图③,当点C在第一象限时,且在(1)中的条件不变的前提下,∠C和∠M又有何数量关系?
证明你的结论.
【解答】解:(1)∵(a﹣2)2+|a+b+1|=0,又∵(a﹣2)2≥0,|a+b+1|≥0,
∴ 解得 .
(2)如图①中,
∵∠OAB+∠OBA=90°,MA平分∠BAO,MB平分∠ABO,∴∠MAB+∠MBA= ∠BAO+ ∠ABO=×90°=45°,∴∠M=180°﹣(∠MAB+∠MBA)=135°.∵AM、AO将∠BAC三等分,BM、BO将
∠ABC三等分,∴∠CAB+∠CBA=3(∠MAB+∠MBA)=135°,∴∠C=180°﹣(∠CAB+∠CBA)=
45°.
探究:(1)如图②中,结论:2∠M﹣∠C=90°.
理由:∵AM平分∠CAO,BM平分∠CBO,∴可以假设∠CAM=∠MAO=x,∠CBM=∠MBO=y,
∵∠AOB=∠M+∠MAO+∠MBO,∠AOB=∠C+∠CAO+∠CBO,∴90°=x+y+∠M①,90°=
2x+2y+∠C②,∴①×2﹣②可得:2∠M﹣∠C=90°.
(2)如图③中,结论:2∠M﹣∠C=90°.
理由:∵AM平分∠CAO,BM平分∠CBO,∴可以假设∠CAM=∠MAO=x,∠CBM=∠MBO=y,
∵∠AOB+∠OBM=∠M+∠MAO,∠AOB+∠OBC=∠C+∠CAO,∴90°+y=x+∠M①,
90°+2y=2x+∠C②,∴①×2﹣②可得:2∠M﹣∠C=90°.
题型二:与8字模型有关的压轴题
5.(江苏)图1,线段AB、CD相交于点O,连接AD、CB,我们把形如图1的图形称之为“8字形”.
如图2,在图1的条件下,∠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.试解答下列问题:
(1)在图1中,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: 个;
(3)图2中,当∠D=50度,∠B=40度时,求∠P的度数.
(4)图2中∠D和∠B为任意角时,其他条件不变,试问∠P与∠D、∠B之间存在着怎样的数量关系.(直接写出结果,不必证明).
【详解】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,
(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=50度,∠B=40度,∴2∠P=50°+40°,∴∠P=45°;
(4)关系:2∠P=∠D+∠B.∠D+∠1=∠P+∠3①,∠B+∠4=∠P+∠2②,
①+②得:∠D+∠1+∠4+∠B=∠P+∠3+∠2+∠P,∵∠DAB和∠DCB的平分线AP和CP相交于点P,
∴∠1=∠2,∠3=∠4,∴2∠P=∠D+∠B.
6.(四川)(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.
(2)(可直接使用问题(1)中的结论)如图2,BP、DP分别平分∠ABC、∠ADC;
①若∠A=36°,∠C=28°,求∠P的度数;
②∠A和∠C为任意角时,其他条件不变,猜想∠P与∠A、∠C之间数量关系,并给出证明.
(3)在图3中,点E为CD延长线上一点,BQ、DP分别是∠ABC、∠ADE的四等分线,且∠CBQ=
∠ABC,∠EDP= ∠ADE,QB的延长线与DP交于点P,请直接写出∠P与∠A、∠C的关系,无需证明.
【详解】解:(1)∵∠A+∠B+∠AOB=180°,∠C+∠D+∠COD=180°,∠AOB=∠COD,
∴∠A+∠B=∠C+∠D;
(2)①设∠ABP=∠CBP=x,∠ADP=∠CDP=y,则有x+∠A=y+∠P,x+∠P=y+∠C,
∴∠P−∠A=∠C−∠P,∴∠P= (∠A+∠C)= (28°+36°)=32°;
②设∠ABP=∠CBP=x,∠ADP=∠CDP=y,则有x+∠A=y+∠P,x+∠P=y+∠C,
∴∠P−∠A=∠C−∠P,∴∠P= (∠A+∠C);
(3)延长AB交PD于点M,
∵∠CBQ= ∠ABC,∠EDP= ∠ADE,∴设∠CBQ=x,∠EDP=y,则∠ABC=4x,∠ADE=4y,
由(1)可知:∠A+4x=∠C+180°-4y ①,∵∠AMP=∠A+∠ADP=∠A+3y,∠AMD=∠P+∠MBP=∠P+3x,
∴∠A+3y+∠P+3x=180°②,∴联立①②得:∠A+3∠C+4∠P=180°.
7.(江苏)已知:线段AD、BC相交于点O,连接AB、CD.
(1)如图1的图形我们把它称为“8字形”,则∠A、∠B、∠C、∠D之间的数量关系为
;
(2)如图2,AP、CP分别平分∠BAD、∠BCD.若∠B=36°,∠D=44°,则∠P的度数= °;(3)如图3,∠BAD和∠BCD的三等分线AP和CP相交于点P, , ,试探究
∠B、∠D、∠P三者之间存在的数量关系,并说明理由.
(4)如图4,CP、AG分别平分∠BCE、∠FAD,AG反向延长线交CP于点P,请猜想∠P、∠B、∠D之间
的数量关系,直接写出结论,不需要说明理由.
【解答】解:(1)∵∠A+∠B+∠AOB=180°,∠C+∠D+∠DOC=180°,而∠AOB=∠DOC,
∴∠A+∠B=∠D+∠C;
故答案为:∠A+∠B=∠D+∠C
(2)∵∠DAB和∠BCD的平分线AP和CP相交于点P,∴∠1=∠2,∠3=∠4,∵∠1+∠B=∠3+∠P,
∠2+∠P=∠4+∠D,∴∠B-∠P=∠P-∠D,即∠P= (∠D+∠B).∵∠B=36°,∠D=44°,∴∠P=40°;
故答案为:40°
(3)2∠B+∠D=3∠P,理由如下:∵ , ∴∠BAD=3∠2,∠BCD=3∠4,
∴∠1=2∠2,∠3=2∠4,由(1)中结论得:∠1+∠B=∠3+∠P①,∠4+∠D=∠2+∠P②,
①+② 2,得:∠B+2∠D=3∠P.
(4)2∠×P=∠B+∠D.理由:∵CP、AG分别平分∠BCE、∠FAD,∴∠ECP=∠PCB,∠FAG=∠GAD,
∵∠PAB=∠FAG,∴∠GAD=∠PAB,∵∠P+∠PAB=∠B+∠PCB,∴∠P+∠GAD=∠B+∠PCB,
∵∠P+∠PAD=∠D+∠PCD,∴∠P+(180°-∠GAD)=∠D+(180°-∠ECP),∴2∠P=∠B+∠D.
6.如图①,已知线段AB,CD相交于点O,连接AC,BD,我们把形如图①的图形称之为“8字形”.
如图②,∠CAB和∠BDC的平分线AP和DP相交于点P,并且与CD,AB分别相交于M,N.试解答下
列问题:
(1)在图①中,写出一个关于∠A、∠B、∠C、∠D的关系的等式 .
(2)在图②中,若∠B=96°,∠C=100°,求∠P的度数;
(3)在图②中,若设∠C=α,∠B=β,∠CAP= ∠CAB,∠CDP= ∠CDB,试问∠P与∠C,∠B之间
存在着怎样的数量关系(用α,β表示∠P),并说明理由;
(4)如图③,则∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F的度数为 .【解答】解:(1)解:结论:∠A+∠C=∠B+∠D.理由:如图中,
∠A+∠C+∠AOC =∠B+∠D+∠DOB=180°,∵∠AOC=∠DOB,∴∠A+∠C=∠B+∠D.
故答案为:∠A+∠C=∠B+∠D;
(2)解:∵∠CAB和∠BDC的平分线AP和DP相交于点P,∴∠CAP=∠BAP,∠BDP=∠CDP,
∵∠CAP+∠C=∠CDP+∠P,∠BAP+∠P=∠BDP+∠B,∴∠C-∠P=∠P-∠B,即∠P= (∠C+∠B),
∵∠C=100°,∠B=96°,∴∠P= (100°+96°)=98°;
(3)解:结论:∠P= (β+2α).理由:∵∠CAP= ∠CAB,∠CDP= ∠CDB,∴∠BAP= ∠BAC,
∠BDP= ∠BDC,∵∠CAP+∠C=∠CDP+∠P,∠BAP+∠P=∠BDP+∠B,
∴∠C-∠P= ∠BDC- ∠BAC,∠P-∠B= ∠BDC- ∠BAC,∴2(∠C-∠P)=∠P-∠B,
∴∠P= (∠B+2∠C),∵∠C=α,∠B=β, ∴∠P= (β+2α);
(4)解:∵∠B+∠A=∠1,∠C+∠D=∠2,
∴∠A+∠B+∠C+∠D=∠1+∠2,∵∠1+∠2+∠F+∠E=360°,∴∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F=360°.8.(江苏)如图1的图形我们把它称为“8字形”,显然有 ;
阅读下面的内容,并解决后面的问题:
(1)如图2,AP、CP分别平分 、 ,若 , ,求 的度数;
(2)①在图3中,直线AP平分 的外角 ,CP平分 的外角 ,猜想 与 、
的关系,并说明理由.
②在图4中,直线AP平分 的外角 ,CP平分 的外角 ,猜想 与 、 的
关系,直接写出结论,无需说明理由.
③在图5中,AP平分 ,CP平分 的外角 ,猜想 与 、 的关系,直接写出结论,
无需说明理由.
【解答】解:(1)∵AP、CP分别平分∠BAD、∠BCD,∴∠1=∠2,∠3=∠4,∴∠2+∠3=∠1+∠4,
由(1)的结论得:∠P+∠3=∠1+∠ABC①,∠P+∠2=∠4+∠ADC②,①+②,得
2∠P+∠2+∠3=∠1+∠4+∠ABC+∠ADC,∴2∠P=∠ABC+∠ADC,
∴∠P= (∠ABC+∠ADC)= (36°+16°)=26°.
(2) ,理由如下:
①∵AP平分∠BAD的外角∠FAD,CP平分∠BCD的外角∠BCE,∴∠1=∠2,∠3=∠4.
由(1)的结论得:∠PAD+∠P=∠PCD+∠D③,∠PAB+∠P=∠4+∠B④,∵∠PAB=∠1,∠1=∠2,∴∠PAB=∠2,∴∠PAD=∠PAB+∠BAD=∠2+180°-2∠2=180°-∠2,
∴∠2+∠P=∠3+∠B⑤,③+⑤得∠2+∠P+∠PAD+∠P=∠3+∠B+∠PCD+∠D,
∴∠2+∠P+180°-∠2+∠P=∠3+∠B+180°-∠3+∠D,即2∠P+180°=∠B+∠D+180°,∴ .
② ,理由如下:
如图4,∵AP平分∠BAD的外角∠FAD,CP平分∠BCD的外角∠BCE,∴∠1=∠2,∠3=∠4,
∠BAD=180°﹣2∠1,∠BCD=180°﹣2∠3,由题干可知:∠BAD+∠B=∠BCD+∠D,∴(180°﹣2∠1)+∠B=
(180°﹣2∠3)+∠D,在四边形APCB中,∠BAP+∠P+∠3+∠B=360°,即(180°﹣
∠2)+∠P+∠3+∠B=360°,⑥
在四边形APCD中,∠2+∠P+∠PCD+∠D=360°,即∠2+∠P+(180°﹣∠3)+∠D=360°,⑦
⑥+⑦得:2∠P+∠B+∠D+∠2﹣∠2+∠3﹣∠3=360°,∴2∠P+∠B+∠D=360°,∴ ;
③ ,理由如下:如图5,∵AP平分∠BAD,CP平分∠BCD的外角∠BCE,
∴∠1=∠2,∠3=∠4,由题干结论得:∠BAD+∠B=∠BCD+∠D,即2∠2+∠B=(180°﹣2∠3)+∠D⑧,
∠2+∠P=∠PCD+∠D,即∠2+∠P=(180°﹣∠3)+∠D⑨,⑨×2﹣⑧得:2∠P﹣∠B=180°+∠D,
∴ .题型三:与燕尾模型有关的压轴题
9.利用“模型”解决几何综合问题往往会取得事半功倍的效果.
几何模型:如图(1),我们称它为“A”型图案,易证明:∠EDF=∠A+∠B+∠C.
运用以上模型结论解决问题:
(1)如图(2),“五角星”形,求∠A+∠A+∠A+∠A+∠A=?
1 2 3 4 5
分析:图中AADA 是“A”型图,于是∠ADA=∠A+∠A+∠A,所以∠A+∠A+∠A+∠A+∠A= ;
1 3 4 2 5 1 3 4 1 2 3 4 5
(2)如图(3),“七角星”形,求∠A+∠A+∠A+∠A+∠A+∠A+∠A 的度数.
1 2 3 4 5 6 7
【详解】解:(1)如图(4),
由三角形外角的性质可得,∠1=∠A+∠A,∵∠ADA=∠1+∠A,∴∠ADA=∠A+∠A+∠A,
1 4 2 5 3 2 5 1 4 3
∵∠ADA+∠A+∠A=180°,∴∠A+∠A+∠A+∠A+∠A=180°,故答案为:180°;
2 5 2 5 1 2 3 4 5
(2)如图(5),
由(1)得,∠1=∠A+∠A+∠A,∠2=∠A+∠A+∠A,∵∠1+∠2+∠A=180°,
1 4 5 2 3 6 7
∴∠A+∠A+∠A+∠A+∠A+∠A+∠A=180°.
1 2 3 4 5 6 710.(山西晋中)请阅读下列材料,并完成相应的任务:
有趣的“飞镖图”
如图,这种形似飞镖的四边形,可以形象地称它为“飞镖图”.当我们仔细观察后发现,它实际上就是
凹四边形.那么它具有哪些性质呢?又将怎样应用呢?下面我们进行认识与探究:凹四边形通俗地说,
就是一个角“凹”进去的四边形,其性质有:凹四边形中最大内角外面的角等于其余三个内角之和.
(即如图 1,∠ADB=∠A+∠B+∠C )理由如下:
方法一:如图 2,连接 AB,则在 ABC 中,∠C+∠CAB+∠CBA=180°,即∠1+∠2+∠3+∠4+∠C=180°,又
∵在 ABD 中,∠1+∠2+∠ADB=1△80°,∴∠ADB=∠3+∠4+∠C, 即∠ADB=∠CAD+∠CBD+∠C.
方法△二:如图 3,连接 CD 并延长至 F,∵∠1 和∠3 分别是 ACD 和 BCD 的一个外角,. . . . . .
大家在探究的过程中,还发现有很多方法可以证明这一结论,你△有自己的△方法吗?
任务:
(1)填空:“方法一”主要依据的一个数学定理是 ;
(2)探索:根据“方法二”中辅助线的添加方式,写出该证明过程的剩余部分;
(3)应用:如图 4,AE 是∠CAD 的平分线,BF 是∠CBD 的平分线,AE 与 BF 交于 G, 若
∠ADB=150°,∠AGB=110°,请你直接写出∠C 的大小.
【详解】解:(1)解:三角形内角和定理(或三角形的内角和等于 180°)
(2)证明:连接 CD 并延长至 F,
∵∠1 和∠2 分别是△ACD 和△BCD 的一个外角,∴∠1=∠2+∠A,∠3=∠4+∠B,
∴∠1+∠3=∠2+∠A+∠4+∠B,即∠ADB=∠A+∠B+∠ACB ;
(3)解:由(2)得:∠ADB=∠CAD+∠CBD+∠C,∠AGB=∠CAE+∠CBF+∠C,∵∠ADB=150°,
∠AGB=110°,
∴∠CAD+∠CBD+∠C=150°,∠CAE+∠CBF+∠C=110°,∴∠CAE+∠CBF=110°-∠ C,∠CAD+∠CBD=150°-∠C,∵AE 是∠CAD 的平分线,BF 是∠CBD 的平分线,
∴∠CAD =2∠CAE,∠CBD=2∠CBF,∴∠CAD+∠CBD=2(∠CAE+∠CBF),∴150°-∠C=2(110°-∠
C),
解得:∠C=70°.
11.(江苏)模型规律:如图1,延长 交 于点D,则 .因为凹四
边形 形似箭头,其四角具有“ ”这个规律,所以我们把这个模型叫做“箭
头四角形”.
模型应用
(1)直接应用:
①如图2, ,则 __________ ;
②如图3, __________ ;
(2)拓展应用:
①如图4, 、 的2等分线(即角平分线) 、 交于点 ,已知 ,,则 __________ ;
②如图5, 、 分别为 、 的10等分线 .它们的交点从上到下依次为
、 、 、…、 .已知 , ,则 __________ ;
③如图6, 、 的角平分线 、 交于点D,已知 ,则
__________ ;
④如图7, 、 的角平分线 、 交于点D,则 、 、 之同的数量关系为
__________.
【详解】解:(1)①∠BOC=∠A+∠B+∠C=60°+20°+30°=110°;
②∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F=∠BOC+∠DOE=2×130°=260°;
(2)①∠BOC=∠BOC-∠OBO -∠OCO =∠BOC- (∠ABO+∠ACO)=∠BOC- (∠BOC-∠A)
1 1 1
=∠BOC- (120°-50°)=120°-35°=85°;
②∠BOC=∠BOC- (∠BOC-∠A)=120°- (120°-50°)=120°-21°=99°;
7
③∠ADB=180°-(∠ABD+∠BAD)=180°- (∠BOC-∠C)=180°- (120°-44°)=142°;
④∠BOD= ∠BOC=∠B+∠D+ ∠BAC,∠BOC=∠B+∠C+∠BAC,联立得:∠B-∠C+2∠D=0.
12.(福建)如图1所示的图形,像我们常见的符号——箭号.我们不妨把这样图形叫做“箭头四角
形”.探究:
(1)观察“箭头四角形”,试探究 与 、 、 之间的关系,并说明理由;
应用:
(2)请你直接利用以上结论,解决以下两个问题:
①如图2,把一块三角尺 放置在 上,使三角尺的两条直角边 、 恰好经过点 、 ,若
,则 ;
②如图3, 、 的2等分线(即角平分线) 、 相交于点 ,若 ,
,求 的度数;
拓展:
(3)如图4, , 分别是 、 的2020等分线( ),它们的交点从
上到下依次为 、 、 、…、 .已知 , ,则 度.
【详解】(1)如图,连接AD并延长至点E
∵ 又∵
∴
(2)①由(1)可知 ,∵ , ,∴
;
②由(1)可知 ,∵ , ,
∴ , 平分 ,CF平分 ,,
(3)由(1)可知 ,∵ , ,
∴ ,∵ , 分别是 、 的2020等分线(
),∴ ,
∴ 。
题型四:与动角有关的压轴题
13.(江苏泰州)直线AB、CD相交于点O,∠AOC=α,点F在直线AB上且在点O的右侧,点E在直
线CD上(点E与点O不重合),连接EF,直线EM、FN交于点G.
(1)如图1,若点E在射线OC上,α=60°,EM、FN分别平分∠CEF和∠AFE,求∠EGF的度数;
(2)如图2,点E在射线OC上,∠MEF=m∠CEF,∠NFE=(1﹣2m)∠AFE,若∠EGF的度数与
∠AFE的度数无关,求m的值及∠EGF的度数(用含有α的代数式表示);
(3)如图3,若将(2)中的“点E在射线OC上”改为“点E在射线OD上”,其他条件不变,直接写
出∠EGF的度数(用含有a的代数式表示)
【详解】(1)∵EM、FN分别平分∠CEF和∠AFE,∴∠MEF= ∠CEF,∠EFG= ∠AFE,
∵∠EGF=∠MEF﹣∠EFG,∴∠EGF= ∠CEF﹣ ∠AFE= (∠CEF﹣∠AFE)= ∠COF,
而∠AOC=α=60°,∴∠COF=180°﹣60°=120°,∴∠EGF=60°;
(2)∵∠CEF﹣∠AFE=∠COF=180°﹣α,∴∠CEF=180°﹣α+∠AFE,∵∠MEF=m∠CEF,
∴∠MEF=m(180°﹣α+∠AFE),∵∠EGF=∠MEF﹣∠NFE,
∴∠EGF=m(180°﹣α+∠AFE)﹣(1﹣2m)∠AFE=m(180°﹣α)+(3m﹣1)∠AFE,∵∠EGF的度数与∠AFE的度数无关,∴3m﹣1=0,即m= ,∴∠EGF= (180°﹣α)=60°﹣ α;
(3)∵∠BOC=∠CEF+∠AFE=180°﹣α,∴∠CEF=180°﹣α﹣∠AFE,∴∠MEF=m∠CEF=m(180°﹣
α﹣∠AFE),而∠NFE=(1﹣2m)∠AFE,
∴∠EGF=180°﹣∠MEF﹣∠NFE=180°﹣m(180°﹣α﹣∠AFE)﹣(1﹣2m)∠AFE=180°﹣m(180°﹣α)
+(3m﹣1)∠AFE,∵∠EGF的度数与∠AFE的度数无关,∴3m﹣1=0,即m= ,
∴∠EGF=180°﹣ (180°﹣α)=120°+ α.14.如图1,含 角的直角三角板 与含 角的直角三角板的斜边在同一直线上,D为
的中点,将直角三角板 绕点D按逆时针方向旋转 ,在旋转过程中:
(1)如图2,当 ________ 时, ;当 ______ 时, ;
(2)如图③,当直角三角板 的边 、 分别交 、 的延长线于点M、N时;
① 与 度数的和是否变化?若不变,求出 与 度数的和;若变化,请说明理由;
②若使得 ,求出 、 的度数,并直接写出此时 的度数;
③若使得 ,求 的度数范围.
【详解】解:(1) , 当 时, ,而 ,
,解得 ;当 时, ,此时 ,
,解得 ;
(2)① 与 度数的和不变.连接 ,如图3,在 中, ,
,在 中, ,
即 , ;
②根据题意得 ,解得 ; ,即 ,
;
③ , , , , ,
即 , , ,解得 , 的度数范围为 .15.(河南郑州)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,O是AB边上的中点,三角板OMN的直角顶点与O
重台,∠MON=90°,直角三角形板MON绕点O旋转使边OM交AC于点D,边ON交BC于点E(D、E
不与A、B重合),连接DE.
(1)如图①,当CA=CB=4时,
①请直接写出DE的取值范围:
②判断△DOE的形状并说明理由;
③判断四边形ODCB的面积在旋转的过程中是否变化,若不变,求出该四边形的面积;若变化,请说明
变化的范围;
(2)如图②,判断并说明线段AD,DE和BE的数量关系.
解:①∵CA=CB=4,∴ ,当OD⊥AC时,DE有最小值,∵∠A=45°, ,
∴ ,∴ ,∴ ,∵O是AB边上的中点,
∴ ,∴OD=AD=2,∴ ,∴OD=CD=2,∵ ,
∴此时∠OEC=∠OEB=90°,∵∠B=45°,∴∠BOE=90°-45°=45°,∴OE=BE,∵OB= ,
∴OE=BE=2,∴CE=CB-BE=2,∴ ,∵D、E不与A、B重合,
∴DE的取值范围是 ;
②△ODE是等腰直角三角形,理由:连接OC,在等腰Rt△ABC中,∵O是AB的中点,∴OC⊥AB,OC平分∠ACB,∴∠OCE=45°,OC=OA=OB,
∠COA=90°,∵∠DOE=90°,∴∠AOD=∠COE,∵在△AOD与△COE中 ,
∴△AOD≌△COE(ASA),∴OD=OE,∴△ODE是等腰直角三角形;
③在旋转过程中,四边形ODCE的面积不发生变化,∵△AOD≌△COE,∴ ,
∵AC=BC=4,∴ ,∴AO=OC= AB= ,∴
,
(2)解:延长DO至F,使OF=OD,连接BF,EF,
∵O为AB的中点,∴OA=OB,∵∠AOD=∠BOF,∴△AOD≌△BOF(SAS),∴AD=BF,∠A=
∠OBF,
∵∠A+∠ABC=90°,∴∠CBF=90°,∴BE2+BF2=EF2,∵OE⊥OD,OD=OF,∴DE=EF,
∴BE2+BF2=DE2,∴BE2+AD2=DE2.
16.(辽宁大连)已知: ABC,点M是平面上一点,射线BM与直线AC交于点D,射线CM与直线AB交
于点E.过点A作AF∥CE△,AF与BC所在的直线交于点F.(1)如图1,当BD⊥AC,CE⊥AB时,写出∠BAD的一个余角,并证明∠ABD=∠CAF;
(2)若∠BAC=80°,∠BMC=120°.
①如图2,当点M在 ABC内部时,用等式表示∠ABD与∠CAF之间的数量关系,并加以证明;
②如图3,当点M在△ABC外部时,依题意补全图形,并直接写出用等式表示的∠ABD与∠CAF之间的数
量关系. △
【详解】(1)∵BD⊥AC,CE⊥AB,∴∠ABD+∠BAC= 90° , ∠ACE+∠BAC= 90° ,
∴∠ABD=∠ACE,又∵AF∥CE,∴∠ACE=∠CAF,∴∠ABD=∠CAF.
(2)①∠ABD+∠CAF=40°,理由为:∵∠BMC是△MDC的外角,∴∠BMC=∠MDC+∠MCD,
∵∠MDC是△ABD的外角,∴∠MDC=∠BAC+∠ABD,∵AF∥CE,∴∠MCD=∠CAF,
∴∠BMC=∠BAC+∠ABD+∠CAF,∵∠BAC=80°,∠BMC=120°,∴120°=80°+∠ABD+∠CAF,
∴∠ABD+∠CAF=40°.
②补全图形见下图,∠CAF-∠ABD= 40°
∵∠BEC是△AEC的外角,∴∠BEC=∠BAC+∠ACE,∵∠BEC是△BME的外角,
∴∠BEC=∠BME+∠ABD,∴∠BAC+∠ACE=∠BME+∠ABD,∵AF∥CE,∴∠ACE=∠CAF,
∴∠BAC+∠CAF=∠BMC+∠ABD,∵∠BAC=80°,∠BMC=120°,∴80°+∠CAF=120°+∠ABD,
∴∠CAF-∠ABD= 40°