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专题13 与角相关的旋转(翻折)问题 专项讲练
与角有关的旋转(翻折)问题属于人教版 七年级上期必考压轴题型,是尖子生必须要攻克的一块重
要内容,对考生的综合素养要求较高。绝大部分学生对角度旋转问题信心不足,原因就是很多角度旋转问
题需要自己画出图形,与分类讨论思想、数形结合思想等结合得很紧密,思考性强,难度大。本专题重点
研究与角有关的旋转问题(求值问题;定值问题;探究问题;分类讨论问题)和与角有关的翻折问题。
【与角相关的旋转问题】
【解题技巧】
1、角度旋转问题解题步骤:
①找——根据题意找到目标角度;
②表——表示出目标角度:
1)角度一边动另一边不动,角度变大:目标角=起始角+速度×时间;
2)角度一边动另一边不动,角度变小:目标角=起始角—速度×时间;
3)角度一边动另一边不动,角度先变小后变大:
变小:目标角=起始角—速度×时间;变大:目标角=速度×时间—起始角
③列——根据题意列方程求解。
注:①注意题中是否确定旋转方向,未确定时要分顺时针与逆时针分类讨论;②注意旋转角度取值范围。
常见的三角板旋转的问题:三角板有两种,一种是等腰直角三角板(90°、45°、45°),另一种是特殊角的直
角三角板(90°、60°、30°)。三角板的旋转中隐藏的条件就是上面所说的这几个特殊角的角度。
总之不管这个角如何旋转,它的角度大小是不变的,旋转的度数就是组成角的两条射线旋转的度数(角平
分线也旋转了同样的度数)。抓住这些等量关系是解题的关键,三角板只是把具体的度数隐藏了起来。
【重要题型】
题型1:求值问题
例1.(2022·江苏·七年级期中)已知∠AOB和∠COD均为锐角,∠AOB>∠COD,OP平分∠AOC,OQ
平分∠BOD,将∠COD绕着点O逆时针旋转,使∠BOC=α(0≤α<180°)
(1)若∠AOB=60°,∠COD=40°,①当α=0°时,如图1,则∠POQ= ;②当α=80°时,如图2,求
∠POQ的度数;③当α=130°时,如图3,请先补全图形,然后求出∠POQ的度数;
(2)若∠AOB=m°,∠COD=n°,m>n,则∠POQ= ,(请用含m、n的代数式表示).【答案】(1)①50°;②50°;③130°;(2) m°+ n°或180°- m°- n°
【分析】(1)根据角的和差和角平分线的定义即可得到结论;(2)根据角的和差和角平分线的定义即可
得到结论.
【详解】解:(1)①∵∠AOB=60°,∠COD=40°,OP平分∠AOC,OQ平分∠BOD,
∴∠BOP= ∠AOB=30°,∠BOQ= ∠COD=20°,∴∠POQ=50°,故答案为:50°;
②解:∵∠AOB=60°,∠BOC=α=80°,∴∠AOC=140°,
∵OP平分∠AOC,∴∠POC= ∠AOC=70°,
∵∠COD=40°,∠BOC=α=80°,且OQ平分∠BOD,同理可求∠DOQ=60°,
∴∠COQ=∠DOQ-∠DOC=20°,∴∠POQ=∠POC-∠COQ=70°-20°=50°;
③解:补全图形如图3所示,
∵∠AOB=60°,∠BOC=α=130°,∴∠AOC=360°-60°-130°=170°,
∵OP平分∠AOC,∴∠POC= ∠AOC=85°,
∵∠COD=40°,∠BOC=α=130°,且OQ平分∠BOD,同理可求∠DOQ=85°,
∴∠COQ=∠DOQ-∠DOC=85°-40°=45°,∴∠POQ=∠POC+∠COQ=85°+45°=130°;
(2)当∠AOB=m°,∠COD=n°时,如图2,∴∠AOC= m°+ °,∵OP平分∠AOC,∴∠POC= (m°+ °),
同理可求∠DOQ= (n°+ °),∴∠COQ=∠DOQ-∠DOC= (n°+ °)- n°= (-n°+ °),
∴∠POQ=∠POC-∠COQ= (m°+ °)- (-n°+ °) = m°+ n°,
当∠AOB=m°,∠COD=n°时,如图3,
∵∠AOB=m°,∠BOC=α,∴∠AOC=360°-m°- °,
∵OP平分∠AOC,∴∠POC= ∠AOC=180° (m°+ °),
∵∠COD=n°,∠BOC=α,且OQ平分∠BOD,同理可求∠DOQ= (n°+ °),
∴∠COQ=∠DOQ-∠DOC= (n°+ °)-n°= (-n°+ °),
∴∠POQ=∠POC+∠COQ=180° (m°+ °)+ (-n°+ °) =180°- m°- n°,
综上所述,若∠AOB=m°,∠COD=n°,则∠POQ= m°+ n°或180°- m°- n°.
故答案为: m°+ n°或180°- m°- n°.
【点睛】本题考查了角的计算,角平分线的定义,正确的识别图形是解题的关键.
变式1.(2022•高新区期末)已知∠AOB=90°,∠COD=60°,按如图1所示摆放,将OA、OC边重合在
直线MN上,OB、OD边在直线MN的两侧:(1)保持∠AOB不动,将∠COD绕点O旋转至如图2所示的位置,则
①∠AOC+∠BOD= ;②∠BOC﹣∠AOD= .
(2)若∠COD按每分钟5°的速度绕点O逆时针方向旋转,∠AOB按每分钟2°的速度也绕点O逆时针方向
旋转,OC旋转到射线ON上时都停止运动,设旋转t分钟,计算∠MOC﹣∠AOD(用t的代数式表示).
(3)保持∠AOB不动,将∠COD绕点O逆时针方向旋转n°(n≤360),若射线OE平分∠AOC,射线OF
平分∠BOD,求∠EOF的大小.
【解题思路】(1)①将∠AOC+∠BOD拆分、转化为∠COD+∠AOB即可得;②依据∠BOC=∠AOB﹣
∠AOC、∠AOD=∠COD﹣∠AOC,将原式拆分、转化为∠AOB﹣∠COD计算可得;
(2)设运动时间为t秒,0<t≤36,∠MOC=(5t)°,只需表示出∠AOD即可得出答案,而∠AOD在OD
与OA相遇前、后表达式不同,故需分OD与OA相遇前后即0<t≤20和20<t≤36两种情况求解;
(3)设OC绕点O逆时针旋转n°,则OD也绕点O逆时针旋转n°,再分①射线OE、OF在射线OB同侧,
在直线MN同侧;②射线OE、OF在射线OB异侧,在直线MN同侧;③射线OE、OF在射线OB异侧,在
直线MN异侧;④射线OE、OF在射线OB同侧,在直线MN异侧;四种情况分别求解.
【解答过程】解:(1)①∠AOC+∠BOD
=∠AOC+∠AOD+∠AOB
=∠COD+∠AOB
=60°+90°
=150°;
②∠BOC﹣∠AOD
=(∠AOB﹣∠AOC)﹣(∠COD﹣∠AOC)
=∠AOB﹣∠AOC﹣∠COD+∠AOC
=∠AOB﹣∠COD
=90°﹣60°
=30°;
故答案为:150°、30°;(2)设运动时间为t秒,0<t≤36,∠MOC=(5t)°,
①0<t≤20时,OD与OA相遇前,∠AOD=(60+2t﹣5t)°=(60﹣3t)°,
∴∠MOC﹣∠AOD=(8t﹣60)°;
②20<t≤36时,OD与OA相遇后,∠AOD=[5t﹣(60+2t)]°=(3t﹣60)°,
∴∠MOC﹣∠AOD=(2t+60)°;
(3)设OC绕点O逆时针旋转n°,则OD也绕点O逆时针旋转n°,
①0<n°≤150°时,如图4,
射线OE、OF在射线OB同侧,在直线MN同侧,
1 1 1 1
∵∠BOF= [90°﹣(n﹣60°)]= (150﹣n)°,∠BOE=(90− n)°= (180﹣n)°,
2 2 2 2
∴∠EOF=∠BOE﹣∠BOF=15°;
②150°<n°≤180°时,如图5,
射线OE、OF在射线OB异侧,在直线MN同侧,
1 1 1
∵∠BOF= (n−150)°,∠BOE=(90− n)°= (180﹣n)°,
2 2 2
∴∠EOF=∠BOE+∠BOF=15°;
③180°<n°≤330°时,如图6,射线OE、OF在射线OB异侧,在直线MN异侧,
1 1
∵∠DOF= (n−150)°,∠COE= (360−n)°,
2 2
∴∠EOF=∠DOF+∠COD+∠COE=165°;
④330°<n°≤360°时,如图7,
射线OE、OF在射线OB同侧,在直线MN异侧,
1 1 1
∵∠DOF= [360﹣(n﹣150)]°= (510﹣n)°,∠COE= (360−n)°,
2 2 2
∴∠EOF=∠DOF﹣∠COD﹣∠COE=15°;
综上,∠EOF=15°或165°.
变式2.(2022•浙江七年级期中)如图1, 为直线 上一点,过点 作射线 , ,将
一直角三角板( )的直角顶点放在点 处,一边 在射线 上,另一边 与 都在直
线 的上方.(注:本题旋转角度最多 .)(1)将图1中的三角板绕点 以每秒 的速度沿顺时针方向旋转.如图2,经过 秒后,
______度(用含 的式子表示),若 恰好平分 ,则 ______秒(直接写结果).
(2)在(1)问的基础上,若三角板在转动的同时,射线 也绕 点以每秒 的速度沿顺时针方向旋
转,如图3,经过 秒后, ______度(用含 的式子表示)若 平分 ,求 为多少秒?
(3)若(2)问的条件不变,那么经过秒 平分 ?(直接写结果)
【答案】(1) ,5;(2) , ;(3)经过 秒 平分
【解析】(1) ,∵ ,∴
∵ 平分 , ,∴ ,∴
∴ ,解得: 秒
(2) 度
∵ , 平分 ,∴
∴ ,∴ 解得: 秒
(3)如图:∵ ,
由题可设 为 , 为 ,∴
∵ , ,解得: 秒
答:经过 秒 平分 .
题型2:定值问题(角度不变问题)
例2.(2022·江苏南京·七年级期末)如图,两条直线AB,CD相交于点O,且∠AOC=∠AOD,射线OM
从OB开始绕O点逆时针方向旋转,速度为15°/s,射线ON同时从OD开始绕O点顺时针方向旋转,速度
为12°/s,运动时间为t秒(0<t<12,本题出现的角均小于平角)
(1)图中一定有 个直角;当t=2时,∠MON的度数为 ,∠BON的度数为 ;
(2)若OE平分∠COM,OF平分∠NOD,当∠EOF为直角时,请求出t的值;
(3)当射线OM在∠COB内部,且 是定值时,求t的取值范围,并求出这个定值.
【答案】(1)4;144°,114°;(2)t的值为10s;(3)当射线OM在∠COB内部,且 是定值时,t的取值范围为 <t<6,这个定值是3
【分析】(1)由直线AB,CD相交于点O,∠AOC=∠AOD即可得到共4个直角;当t=2时求得∠BOM=
30°,∠NON=24°,即可得到∠MON、∠BON的度数;
(2)用t分别表示出∠BOM=15t,∠NOD=12t,∠COM=15t﹣90°,根据OE平分∠COM,OF平分
∠NOD,分别求得∠COE、∠DOF,由∠EOF为直角即∠COE+∠DOF=90°,列出方程解答即可.
(3)先确定∠MON=180°时,∠BOM=90°时t的值,再分两种情况进行计算,得到0<t< 时
不是定值,当 <t<6时, =3是定值.
【详解】(1)如图所示,∵两条直线AB,CD相交于点O,∠AOC=∠AOD,
∴∠AOC=∠AOD=90°,∴∠BOC=∠BOD=90°,∴图中一定有4个直角;
当t=2时,∠BOM=30°,∠NON=24°,
∴∠MON=30°+90°+24°=144°,∠BON=90°+24°=114°;
故答案为:4;144°,114°;
(2)如图所示,∠BOM=15t,∠NOD=12t,∠COM=15t﹣90°,
∵OE平分∠COM,OF平分∠NOD,
∴∠COE= ∠COM= (15t﹣90°),∠DOF= ∠DON= ×12t,
∵当∠EOF为直角时,∠COE+∠DOF=90°,∴ (15t﹣90°)= ×12t,解得t=10,
∴当∠EOF为直角时,t的值为10s;
(3)当∠MON=180°时,∠BOM+∠BOD+∠DON=180°,
∴15t+90°+12t=180°,解得t= ,
当∠BOM=90°时,15t=90°,解得t=6,
①如图所示,当0<t< 时,
∠COM=90°﹣15t,∠BON=90°+12t,
∠MON=∠BOM+∠BOD+∠DON=15t+90°+12t,
∴ = ,(不是定值)
②如图所示,当 <t<6时,
∠COM=90°﹣15t,∠BON=90°+12t,
∠MON=360°﹣(∠BOM+∠BOD+∠DON)=360°﹣(15t+90°+12t)=270°﹣27t,
∴ = =3,(是定值)综上所述,当射线OM在∠COB内部,且 是定值时,
t的取值范围为 <t<6,这个定值是3.
【点睛】此题考察图形中的运动问题,(3)先确定∠MON=180°时,∠BOM=90°时t的值,再分两种情况
进行计算,得到0<t< 时 不是定值,当 <t<6时, =3是定值.
变式1.(2022•渝中区七年级期中)如图 1,∠AOB=40°,∠COD=60°,OM、ON分别为∠AOB和
∠BOD的角平分线.(1)若∠MON=70°,则∠BOC= °;(2)如图2,∠COD从第(1)问中的位
置出发,绕点O逆时针以每秒4°的速度旋转;当OC与OA重合时,∠COD立即反向绕点O顺时针以每秒
6°的速度旋转,直到OC与OA互为反向延长线时停止运动.整个运动过程中,∠COD的大小不变,OC旋
转后的对应射线记为OC′,OD旋转后的对应射线记为OD′,∠BOD′的角平分线记为ON′,∠AOD′的角平
分线记为OP.设运动时间为t秒.①当OC′平分∠BON′时,求出对应的t的值;②请问在整个运动过程中,
是否存在某个时间段使得|∠BOP﹣∠MON′|的值不变?若存在,请直接写出这个定值及其对应的t的取值范
围(包含运动的起止时间);若不存在,请说明理由.
【解题思路】(1)根据角平分线的定义结合图形根据已知条件求角的大小;
(2)①分类讨论顺时针、逆时针转两种情况,根据角平分线的定义用t表示出角的度数,列出等量关系式
求出t;②分类讨论顺时针、逆时针转两种情况,当C′在B下方时,当C′在B上方时,根据角平分线的定
义用t表示出角的度数,求在某个时间段使得|∠BOP﹣∠MON′|的值不变,求出这个定值及其对应的t的取
值范围.【解答过程】解:(1)∵OM为∠AOB的角平分线、∠AOB=40°,∴∠MOB=20°.
∵∠MON=70°,∴∠BON=∠MON﹣∠MOB=50°.
∵ON为∠BOD的角平分线,∴∠BON=∠DON=50°.
∴∠CON=∠COD﹣∠DON=10°∴∠BOC=∠DON﹣∠CON=40°.故答案为:40°.
(2)如图①:①逆时针旋转时:
当C′在B上方时,根据题意可知,∠BOC′=40°﹣4t,∠BOD′=∠BOD﹣4t=100°﹣4t.
1 1
∠BON′= ∠BOD′= (100°−4t)=50°﹣2t,
2 2
∵OC′平分∠BON′,
1 1
∴∠BOC′= ∠BON',即40°﹣4t= (50°﹣2t),解得:t=5(s).
2 2
当C′在B下方时,此时C′也在N′下方,此时不存在OC′平分∠BON′.
顺时针旋转时:如图②,
同理当C′在B下方时,此时C′也在N′下方,此时不存在OC′平分∠BON′.
当C′在B上方时,即OC′与OB重合,
由题意可求OC′与OB重合用的时间=∠AOC÷4+∠AOB÷6
=(∠AOB+∠BOC)÷4+∠AOB÷6
80
= (s).
3
80
∴OC′与OB重合之后,∠BOC′=6(t− )(s).
3
80
∴∠BOD′=∠BOC′+60°=6(t− )+60°=6t﹣100°.
3
1 1
∴∠BON′= ∠BOD'= (6t﹣100°)=3t﹣50°,
2 2
∵OC′平分∠BON′,
1
∴∠BOC′= ∠BON',
2
80 1
∴6(t− )= (3t﹣50°),
3 2
解得:t=30(s)
综上所述t的值为5或30.
②逆时针旋转时:当C′在B上方时,如图③
根据①可知,∠BOC′=40°﹣4t,∠BOD′=100°﹣4t,∠BON′=50°﹣2t.∴∠AOD′=∠AOB+∠BOD′=140°﹣4t,
1 1
∴∠AOP= ∠AOD'= ∠(140°−4t)=70°﹣2t,
2 2
∴∠BOP=∠AOP﹣∠AOB=30°﹣2t,
∵∠MON′=∠MOB+∠BON′=70°﹣2t,
∴|∠BOP﹣∠MON′|=|30°﹣2t﹣70°+2t|=40°,
此段时间0≤t≤10s;
如图④当C′在B下方时,设经过OB后运动时间为t,
2
同理可知,∠BOC′=4t,∠BOD′=60°﹣4t,
2 2
1
∴∠MON'= ∠BON'=30−2t ,
2 2
∴∠AOD′=∠AOB+∠BOD′=100°﹣4t,
2
1
∴∠AOP= ∠AOD'=50°−2t ,
2 2
∴∠BOP=∠AOP﹣∠AOB=10°﹣2t,
2
∵∠MON′=∠MOB+∠BON′=50°﹣2t,
2
∴|∠BOP﹣∠MON′|=|10°﹣2t﹣50°+2t|=40°.此时:10<t≤20;
2 2
顺时针旋转时:当C′在B下方时,如图⑤,
设经过OB后运动时间为t,
1
同理可知:∠BOC′=40°﹣6t,∠BOD′=20°+6t,
1 1
1
∴∠BON'= ∠BOD'=10°+3t ,
2 1
∴∠AOD′=60°+6t,∠AOP=30°+3t,
1 1
∴∠BOP=∠AOP﹣∠AOB=3t﹣10°,
1
∵∠MON′=∠MOB+∠BON′=30°﹣3t,
1
∴|∠BOP﹣∠MON′|=|3t﹣10°﹣30°﹣3t|=40°,
1 1
80
此时:20<t≤ ;
3
当C′在B上方时,如图⑥,
设经过OB后运动时间为t,
3
同理可知:,∠BOC′=60°+6t,∠BOD′=100°+6t,
3 3
1
∴∠BON′= ∠BON'=50°+3t,
2 3∴∠AOD′=140°+6t,∴∠AOP=70°+3t,
3 3
∴∠BOP=∠AOP﹣∠AOB=30°+3t,
3
∵∠MON′=∠MOB+∠BON′=70°+3t,
3
80
∴|∠BOP﹣∠MON′|=|30°+3t﹣70°﹣3t|=40°,此时: <t≤50.
3 3 3
综上所述:存在且定值为40°,0≤t≤50.
变式2.(2022•碑林区七年级开学)如图 1,点O为直线AB上一点,过点O作射线OC,使∠BOC=
120°,将一直角三角板的直角顶点放在点O处,一边OM在射线OB上,另一边ON在直线AB的下方.
(1)将图1中的三角板绕点O逆时针旋转至图2,使一边OM在∠BOC的内部,且恰好平分∠BOC,问:
直线ON是否平分∠AOC?请直接写出结论:直线ON 平分 (平分或不平分)∠AOC.
(2)将图1中的三角板绕点O按每秒6°的速度沿逆时针方向旋转一周,在旋转的过程中,第t秒时,直线
ON恰好平分锐角∠AOC,则t的值为 1 0 或 4 0 .(直接写出结果)
(3)将图1中的三角板绕点O顺时针旋转,请探究,当ON始终在∠AOC的内部时(如图3),∠AOM
与∠NOC的差是否发生变化?若不变,请求出这个差值;若变化,请举例说明.
【解题思路】(1)设ON的反向延长线为OD,由角平分线的性质和对顶角的性质可求得∠BON=∠AOD=∠COD=30°;
(2)由直线ON恰好平分锐角∠AOC可知旋转60°或240°时直线ON平分∠AOC,根据旋转速度可求得需
要的时间;
(3)由∠MON=90°,∠AOC=60°,可知∠AOM=90°﹣∠AON、∠NOC=60°﹣∠AON,最后求得两角
的差,从而可做出判断.
【解答过程】解:(1)直线ON平分∠AOC.
理由如下:设ON的反向延长线为OD,
∵OM平分∠BOC,∠BOC=120°,
1
∴∠MOC=∠MOB= ∠BOC=60°,
2
又∠MOD=∠MON=90°,
∴∠COD=90°﹣∠MOC=30°,
∵∠AOC=180°﹣∠BOC=60°,
1
∴∠COD= ∠AOC,∴OD平分∠AOC,
2
即直线ON平分∠AOC,故答案为:平分;
(2)∵∠BOC=120°,∴∠AOC=60°.
∴∠BON=∠COD=30°.
即旋转60°或240°时直线ON平分∠AOC.
由题意得,6t=60或240.
解得:t=10或40,故答案为:10或40;
(3)∠AOM﹣∠NOC的差不变.
∵∠MON=90°,∠AOC=60°,
∴∠AOM=90°﹣∠AON、∠NOC=60°﹣∠AON.
∴∠AOM﹣∠NOC=(90°﹣∠AON)﹣(60°﹣∠AON)=30°.
∴∠AOM与∠NOC的差不变,这个差值是30°.
题型3:探究类问题(判断角的数量之间的关系)
例3.(2022·四川·成都市七年级期末)如图所示:点 是直线 上一点,∠ 是直角, 平分∠
.(1)如图1,若∠ =40°,求∠ 的度数;
(2)如图1,若∠ = ,直接写出∠ 的度数(用含 的代数式表示);
(3)保持题目条件不变,将图1中的∠ 按顺时针方向旋转至图2所示的位置,探究∠ 和∠
的度数之间的关系,写出你的结论,并说明理由.
【答案】(1)20°;(2) ;(3) ,理由见解析
【分析】(1)首先求得∠BPC,∠BPD的度数,然后根据角平分线的定义求得∠BPE的度数,再根据
即可求解;
(2)解法与(1)相同,把(1)中的40°改成α即可;
(3)把∠APC的度数作为已知量,求得∠BPC的度数,然后根据角的平分线的定义求得∠BPE的度数,
再根据 即可解决.
【详解】(1)∵ , ,
∴ ,
,
又∵ 平分 ,
∴ ,
∴ .
(2)∵ , ,
∴ ,
,
又∵ 平分 ,
∴ ,
∴ .(3)结论: .理由如下:
设 ,则 ,
∵ ,
∴ ,
又∵ 平分 ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
【点睛】本题考查了角度的计算,正确理解角平分线的定义,理解角度之间的和差关系是关键.
变式1.(2022·广东七年级期中)如图(a),将两块直角三角尺的直角顶点C叠放在一起.
(1)若∠DCE=25°,∠ACB 等于多少;若∠ACB=130°,则∠DCE 等于多少;
(2)猜想∠ACB与∠DCE的大小有何特殊关系,并说明理由;
(3)如图(b),若是两个同样的三角尺60°锐角的顶点A重合在一起,则∠DAB与∠CAE的大小有何关
系,请说明理由;(4)已知∠AOB=α,∠COD=β(α、β都是锐角),如图(c),若把它们的顶点O重
合在一起,则∠AOD与∠BOC的大小有何关系,请说明理由.
【答案】(1)∠ACB=155°;∠DCE=50°;(2)∠ACB+∠DCE=180°,理由见解析;(3)
∠DAB+∠CAE=120°,理由见解析;(4)∠AOD+∠BOC=α+β,理由见解析.
【分析】(1)先求出∠BCD,再代入∠ACB=∠ACD+∠BCD求出即可;先求出∠BCD,再代入
∠DCE=∠BCE﹣∠BCD求出即可;(2)根据∠ACB=∠ACE+∠DCE+∠DCE求出即可;
(3)根据∠DAB=∠DAE+∠CAE+∠CAB求出即可;(4)根据∠AOD=∠AOC+∠COB+∠BOD求出即可.
【详解】解:(1)∵∠BCE=90°,∠DCE=25°,∴∠BCD=∠BCE﹣∠DCE=65°,
∵∠ACD=90°,∴∠ACB=∠ACD+∠BCD=90°+65°=155°;∵∠ACB=130°,∠ACD=90°,∴∠BCD=∠ACB﹣∠ACD=130°﹣90°=40°,
∵∠BCE=90°,∴∠DCE=∠BCE﹣∠BCD=90°﹣40°=50°,故答案为:155°,50°;
(2)∠ACB+∠DCE=180°,理由如下:∵∠ACB=∠ACE+∠DCE+∠DCE,
∴∠ACB+∠DCE=∠ACE+∠DCE+∠DCE+∠DCE=∠ACD+∠BCE=180°;
(3)∠DAB+∠CAE=120°,理由如下:∵∠DAB=∠DAE+∠CAE+∠CAB,
∴∠DAB+∠CAE=∠DAE+∠CAE+∠CAB+∠CAE=∠DAC+∠BAE=120°;
(4)∠AOD+∠BOC=α+β,理由如下:∵∠AOD=∠AOC+∠COB+∠BOD,
∴∠AOD+∠BOC=∠AOC+∠COB+∠BOD+∠BOC=∠AOB+∠COD=α+β.
【点睛】本题考查了角的运算,理解角的和差运算是解题的关键.
变式2.(2022•喀喇沁旗七年级期中)如图1,点O为直线AB上一点,过点O作射线OC,使∠BOC=
120°,将一直角三角板的直角顶点放在点O处,一边OM在射线OB上,另一边ON在直线AB的下方.
(1)将图1中的三角板绕点O逆时针旋转至图2,使点N在OC的反向延长线上,请直接写出图中∠MOB
的度数;(2)将图1中的三角板绕点O顺时针旋转至图3,使一边OM在∠BOC的内部,且恰好平分
∠BOC,求∠CON的度数;(3)将图1中的三角尺绕点O顺时针旋转至图4,使ON在∠AOC内部,请
探究∠AOM与∠NOC之间的数量关系,并说明理由.
【解题思路】(1)根据对顶角求出∠BON,代入∠BOM=∠MON﹣∠BON求出即可;
(2)求出∠BOC=120°,根据角平分线定义请求出∠COM=∠BOM=60°,代入∠CON=∠MON+∠COM
求出即可;
(3)用∠AOM和∠CON表示出∠AON,然后列出方程整理即可得解.
【解答过程】解:(1)如图2,∵∠AOC=60°,∴∠BON=∠AOC=60°,
∵∠MON=90°,∴∠BOM=∠MON﹣∠BON=30°,故答案为:30°;
(2)∵∠AOC=60°,∴∠BOC=180°﹣∠AOC=120°,
∵OM平分∠BOC,∴∠COM=∠BOM=60°,
∵∠MON=90°,∴∠CON=∠MON+∠COM=90°+60°=150°;
(3)∠AOM﹣∠NOC=30°,理由是:∵∠MON=90°,∠AOC=60°,
∴∠AON=90°﹣∠AOM,∠AON=60°﹣∠NOC,
∴90°﹣∠AOM=60°﹣∠NOC,∴∠AOM﹣∠NOC=30°,
故∠AOM与∠NOC之间的数量关系为:∠AOM﹣∠NOC=30°.
题型4:分类讨论问题
例4.(2022·成都市七中育才学校七年级月考)一副三角板(直角三角板 和直角三角板 )如图
1所示放置,两个顶点重合于点 , 与 重合,且 , , ,
.将三角板 绕着点 逆时针旋转一周,旋转过程中, 平分 , 平分
,( 和 均是指小于180°的角)探究 的度数.
(1)当三角板 绕点 旋转至如图2的位置时, 与 重合, ______°, ______°.
(2)三角板 绕点 旋转过程中, 的度数还有其他可能吗?如果有,请研究证明结论,若没有,
请说明理由.(3)类比拓展:当 的度数为 时,其他条件不变,在旋转过程中,请直
接写出 的度数.(用含 的式子来表示)
【答案】(1)150;75 (2)有,105° (3) 或
【分析】(1)利用两个角的和的定义,角的平分线的定义计算即可; (2)利用分类思想, 确定不同方式
计算即可;(3)利用特殊与一般的思想,分类将问题抽象即可.
【详解】(1)如图,由 与 重合,∵ , ,∴ .
又∵ 平分 , 平分 ,∴ , ,
∴ .故答案为:150°;75°;
(2)如图,∵ 平分 , 平分 ,
∴
+30° +30° +30° .
∴ ,∴ .
(3)如图,∵ 平分 , 平分 ,
∴ ,
,
∴ = +60°- = ;
如图,∵OE平分 , 平分 ,
∴ ,
∴
.
综上所述, 或 .
【点睛】本题考查了两个角的和,角的平分线,周角的定义,灵活运用分类思想,角的平分线定义,角的和,差定义计算是解题的关键.
变式1.(2022•广东七年级期末)如图(1),∠BOC和∠AOB都是锐角,射线OB在∠AOC内部,
, .(本题所涉及的角都是小于180°的角)
(1)如图(2),OM平分∠BOC,ON平分∠AOC,填空:
①当 , 时, ______, ______, ______;
② ______(用含有 或 的代数式表示).
(2)如图(3),P为∠AOB内任意一点,直线PQ过点O,点Q在∠AOB外部:
①当OM平分∠POB,ON平分∠POA,∠MON的度数为______;
②当OM平分∠QOB,ON平分∠QOA,∠MON的度数为______;
(∠MON的度数用含有 或 的代数式表示)
(3)如图(4),当 , 时,射线OP从OC处以5°/分的速度绕点O开始逆时针旋转一周,同
时射线OQ从OB处以相同的速度绕点O逆时针也旋转一周,OM平分∠POQ,ON平分∠POA,那么多少
分钟时,∠MON的度数是40°?
【答案】(1) ;(2) , ;(3) 分钟时,∠MON的度数是40°
【解析】(1)① OM平分∠BOC,ON平分∠AOC,
当 , 时, ,
,
② ,故答案为:
(2)① OM平分∠POB,ON平分∠POA,② OM平分∠QOB,ON平分∠QOA,
故答案为: ,
(3)根据题意
OM平分∠POQ,
如图,当 在 的外部时,
MON的度数是40°
ON平分∠POA, , ,则 旋转了
分,即 分钟时,∠MON的度数是40°
如图, 在 的内部时,
即
此情况不存在,综上所述, 分钟时,∠MON的度数是40°
变式2.(2022·成都市七年级阶段练习)定义:从一个角的顶点出发,在角的内部引两条射线,如果这两
条射线所成的角等于这个角的一半,那么这两条射线所成的角叫做这个角的内半角,如图1,若
,则 是 的内半角.
(1)如图1,已知 , , 是 的内半角,则 ________;
(2)如图2,已知 ,将 绕点 按顺时针方向旋转一个角度 得 ,当旋转的角度 为何值时, 是 的内半角;
(3)已知 ,把一块含有 角的三角板如图3叠放,将三角板绕顶点 以3度/秒的速度按顺时
针方向旋转(如图4),问:在旋转一周的过程中,射线 , , , 能否构成内半角?若能,
请求出旋转的时间;若不能,请说明理由.
【答案】(1) ;(2) ;(3)能, 或 或 或 .
【分析】(1)根据内半角的定义解答即可;
(2)根据内半角的定义解答即可;
(3)设按顺时针方向旋转一个角度 ,旋转的时间为 ,根据内半角的定义列方程即可得到结论.
【详解】(1)∵ 是 的内半角, ,∴ ,
∵ ,∴ ,故答案为: .
(2)∵ ,∴ ,
∵ 是 的内半角,∴ ,∴ ,
∴旋转的角度 为 时, 是 的内半角.
(3)设按顺时针方向旋转一个角度 ,旋转的时间为 ,
如图1,∵ 是 的内半角, ,
∴ ,∴ ,解得: ,∴ ;如图2,∵ 是 的内半角, ,
∴ ,∴ ,∴ ,∴ ;
如图3,∵ 是 的内半角, ,∴ ,
∴ ,∴ ,∴ ;
如图4,∵ 是 的内半角, ,
∴ ,
∴ ,解得: ,∴ ,
综上所述,当旋转的时间为 或 或 或 时,射线 , , , 能构成内半角.
【点睛】本题考查了与角的有关的计算,涉及到角的和差,准确识图理清图中各角度之间的关系是解题的
关键.【折叠(翻折)问题】
【解题技巧】
折叠前后对应角、对应边相等;出现角的比值或无角的具体度数却求度数常设x列方程。在旋转问题
中求解角度是初一数学的难点题型,需要熟悉并灵活运用角度求解的方法,本文就例题详细解析这类题型
的解题思路,希望能给初一学生的数学学习带来帮助。
解决本题的关键是根据题目给出的角度或角与角之间的关系,确定射线旋转的角度,再根据射线的旋
转速度,就可以求得射线旋转的时间,特别要注意在角的两边所处位置不明确的情况下,必须要考虑多解
的可能。
例1.(2022·山东东营·期末)如图,长方形纸片 ,点 、 分别在边 、 上,连接 .将
对折,点 落在直线 上的点 处,得折痕 ;将 对折,点 落在直线 上的点 处,
得折痕 .则 的度数为( )
A. B. C. D.不能确定
【答案】B
【分析】由翻折可得∠FEN=∠AEN,∠FEM=∠BEM,从而可得∠NEM= ∠AEB,进而求解.
【详解】解:由翻折可得∠FEN=∠AEN= ∠AEF,∠FEM=∠BEM= ∠BEF,
∴∠NEM=∠FEN+∠FEM= (∠AEF+∠BEF)= ×180°=90°.故选:B.
【点睛】本题考查角的计算,解题关键通过翻折得到角相等.
变式1.(2022·辽宁沈阳·七年级期末)将一张长方形纸片 按如图所示方式折叠,AE、AF为折痕,
点B、D折叠后的对应点分别为 、 ,若 ,则 的度数为( )A.40.5° B.41° C.41.5° D.42°
【答案】B
【分析】由长方形和折叠的性质结合题意可求出 .再根据
,即可求出答案.
【详解】由长方形的性质可知: .
∴ ,即
.
由折叠的性质可知 ,
∴ .
∵ ,
∴ .故选B.
【点睛】本题考查长方形的性质,折叠的性质.利用数形结合的思想找到角之间的关系是解题关键.
例2.(2022·辽宁西丰县·七年级期中)利用折纸可以作出角平分线.
(1)如图1,若∠AOB=58°,则∠BOC= .
(2)折叠长方形纸片,OC,OD均是折痕,折叠后,点A落在点A′,点B落在点B',连接OA'.
①如图2,当点B'在OA'上时,判断∠AOC与∠BOD的关系,并说明理由;
②如图3,当点B'在∠COA'的内部时,连接OB',若∠AOC=44°,∠BOD=61°,求∠A'OB'的度数.
【答案】(1)29°;(2)①∠AOC+∠BOD=90°,理由见解析;②30°
【分析】(1)由折叠得出∠AOC=∠BOC,即可得出结论;(2)①由折叠得出∠AOA'=2∠AOC,
∠BOB'=2∠BOD,再由点B'落在OA'上,得出∠AOA'+∠BOB'=180°,即可得出结论;
②同①的方法求出∠AOA'=88°,∠BOB'=122°,即可得出结论.【详解】解:(1)由折叠知,∠AOC=∠BOC= ∠AOB,
∵∠AOB=58°,∴∠BOC= ∠AOB= ×58°=29°,故答案为:29°;
(2)①∠AOC+∠BOD=90°,
理由:由折叠知,∠AOC=∠A'OC,∴∠AOA'=2∠AOC,
由折叠知,∠BOD=∠B'OD,∴∠BOB'=2∠BOD,
∵点B'落在OA',∴∠AOA'+∠BOB'=180°,∴2∠AOC+2∠BOD=180°,∴∠AOC+∠BOD=90°;
②由折叠知,∠AOA'=2∠AOC,∠BOB'=2∠BOD,
∵∠AOC=44°,∠BOD=61°,∴∠AOA'=2∠AOC=2×44°=88°,∠BOB'=2∠BOD=2×61°=122°,
∴∠A'OB'=∠AOA'+∠BOB'﹣180°=88°+122°﹣180°=30°,即∠A'OB'的度数为30°.
【点睛】此题主要考查了折叠的性质,平角的定义,角的和差的计算,从图形中找出角之间的关系是解本
题的关键.
变式2.(2022·湖南长沙·七年级月考)已知长方形纸片ABCD, E、F分别是AD、AB上的一点,点I在
射线BC上、连接EF,FI,将∠A沿EF所在的直线对折,点A落在点H处,∠B沿FI所在的直线对折,
点B落在点G处.(1)如图1,当HF与GF重合时,则∠EFI=_________°;
(2)如图2,当重叠角∠HFG=30°时,求∠EFI的度数;
(3)如图3,当∠GFI=α,∠EFH=β时,∠GFI绕点F进行逆时针旋转,且∠GFI总有一条边在∠EFH内,
PF是∠GFH的角平分线,QF是∠EFI的角平分线,旋转过程中求出∠PFQ的度数(用含α,β的式子表示).
【答案】(1) ;(2) ;(3) .
【分析】(1)根据折叠的性质可得∠HFE=∠AFE,∠IFG=∠IFB,再根据
∠HFE+∠AFE+∠IFG+∠IFB=180°,即可得到∠EFI=∠HFE+∠IFH=90°;(2)令 , ,推导出x与y的和即可求得答案;
(3)先求出∠GFH,∠GFP,∠QFI,根据 ,即可得到答案.
【详解】(1)由折叠的性质得∠HFE=∠AFE,∠IFG=∠IFB,
∵∠HFE+∠AFE+∠IFG+∠IFB=180°,∴∠EFI=∠HFE+∠IFH=90°;
(2)令 , ∵ 30°∴ 30°+x, 30+y,
∴ 180°,
即 90°,∴ 45°,∴ 75°;
(3) , ,
∴ 180°,∴ 90°,
又∵ ,
.
【点睛】本题主要考查了角平分线的性质,角的计算,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.课后专项训练
1.(2022·偃师市实验中学初一月考)如图,将长方形纸片ABCD的∠C沿着GF折叠(点F在BC上,不与
B,C重合),使点C落在长方形内部的点E处,若FH平分∠BFE,则∠GFH的度数是____.
【答案】90°
【分析】根据折叠求出∠CFG=∠EFG= ∠CFE,根据角平分线定义求出∠HFE= ∠BFE,即可求出
∠GFH=∠GFE+∠HFE= ∠CFB.
【解析】∵将长方形纸片ABCD的角C沿着GF折叠(点F在BC上,不与B,C重合),使点C落在长方
形内部点E处,∴∠CFG=∠EFG= ∠CFE,
∵FH平分∠BFE,∴∠HFE= ∠BFE,
∴∠GFH=∠GFE+∠HFE= (∠CFE+∠BFE)= ×180°=90°,故答案为:90°.
【点睛】本题考查了角的计算,折叠的性质,角平分线定义的应用,主要考查学生的推理和计算能力.
2.(2022·东平县实验中学初一期中)将一张长方形纸片按如图所示的方式折叠,BD、BE为折痕,若
∠CBD=66°,则∠ABE=_________.【答案】24°
【分析】根据翻折的性质可知,∠ABE=∠A′BE,∠DBC=∠DBC′,再根据平角的度数是180°,∠CBD
=66°,继而即可求出答案.
【解析】解:根据翻折的性质可知,∠ABE=∠A′BE,∠DBC=∠DBC′,
又∵∠ABE+∠A′BE+∠DBC+∠DBC′=180°,∴∠ABE+∠DBC=90°,
又∠CBD=66°,∴∠ABE=24°,故答案为:24°.
【点睛】题考查了角的计算,解题的关键是根据翻折变换的性质,得出三角形折叠以后的图形和原图形全
等,对应的角相等,得出∠ABE=∠A′BE,∠DBC=∠DBC′.
3.(2022·重庆七年级期中)如图,将一张长方形纸片ABCD沿对角线BD折叠后,点C落在点E处,连
接BE交AD于F,再将三角形DEF沿DF折叠后,点E落在点G处,若DG刚好平分∠ADB,那么∠ADB
的度数是( )
A.18° B.20° C.36° D.45°
解:由折叠可知,∠BDC=∠BDE,∠EDF=∠GDF,
∵DG平分∠ADB,
∴∠BDG=∠GDF,
∴∠EDF=∠BDG,
∴∠BDE=∠EDF+∠GDF+∠BDG=3∠GDF,
∴∠BDC=∠BDE=3∠GDF,
∠BDA=∠GDF+∠BDG=2∠GDF,
∵∠BDC+∠BDA=90°=3∠GDF+2∠GDF=5∠GDF,
∴∠GDF=18°,∴∠ADB=2∠GDF=2×18°=36°.
故选:C.
4.(2022·山西·初一期末)如图1,长方形纸片 ,点 分别在边 上,连接 ,将
对折,点 落在直线 上的点 处,的到折痕 ;将 对折,点 落在直线 上的点
处,得到折痕 .(1)求 的度数. (2)如图2,在(1)的基础上,将纸片展平,然后将
对折,点 落在直线 上的 处,得到折痕 ,猜想 和 的数量关系,并说明
理由.
图1 图2
【答案】(1) ;(2) ,理由见解析.
【分析】(1)由对折可得 , ,再由
代入即可得出结果;
(2)先根据折叠的性质推出 ,由(1)可得
,最后由 代入可得出结果.
【解析】解:(1)由对折可得 , ,
所以;
(2) .理由如下:由对折可得 .
又因为 ,所以 .
由(1)可得 .
所以 .
即 .
【点睛】本题考查角的计算,翻折变换,角平分线的定义,角的和差定义等知识,解题的关键是掌握基本
概念和性质,属于中考常考题型.
4.(2022·四川省金堂实验中学初一月考)如图,以直线 AB 上一点 O 为端点作射线 OC,使
∠BOC=70°,将一个直角三角形的直角顶点放在点 O 处.(注:∠DOE=90°)
(1)如图①,若直角三角板 DOE 的一边 OD 放在射线 OB 上,则∠COE= °;
(2)如图②,将直角三角板 DOE 绕点 O 逆时针方向转动到某个位置,若 OC 恰好平分∠BOE,求
∠COD 的度数;(3)如图③,将直角三角板 DOE 绕点 O 转动,如果 OD 始终在∠BOC 的内部, 试
猜想∠BOD 和∠COE 有怎样的数量关系?并说明理由.
【答案】(1)20;(2)20 º;(3)∠COE﹣∠BOD=20°.
分析:(1)根据图形得出∠COE=∠DOE-∠BOC,代入求出即可;(2)根据角平分线定义求出
∠EOB=2∠BOC=140°,代入∠BOD=∠BOE-∠DOE,求出∠BOD,代入∠COD=∠BOC-∠BOD求出即可;
(3)根据图形得出∠BOD+∠COD=∠BOC=70°,∠COE+∠COD=∠DOE=90°,相减即可求出答案.【解析】(1)如图①,∠COE=∠DOE﹣∠BOC=90°﹣70°=20°;
(2)如图②,∵OC平分∠EOB,∠BOC=70°,∴∠EOB=2∠BOC=140°,
∵∠DOE=90°,∴∠BOD=∠BOE﹣∠DOE=50°,
∵∠BOC=70°,∴∠COD=∠BOC﹣∠BOD=20°;
(3)∠COE﹣∠BOD=20°,
理由是:如图③,∵∠BOD+∠COD=∠BOC=70°,∠COE+∠COD=∠DOE=90°,
∴(∠COE+∠COD)﹣(∠BOD+∠COD)=∠COE+∠COD﹣∠BOD﹣∠COD
=∠COE﹣∠BOD=90°﹣70°=20°,即∠COE﹣∠BOD=20°.
点睛:本题考查了角的综合计算,能根据图形和已知条件求出各个角之间的关系是解此题的关键.
5.(2022·山东·济南市天桥区泺口实验学校七年级期中)将一副三角板中的两块直角三角尺的直角顶点C
按如图方式叠放在一起,其中∠A=60°,∠B=45°.
(1)如图1,若∠DCE=40°,则∠ACE= .∠ACB= .
(2)由(1)猜想∠ACB和∠DCE的数量关系,并证明你的结论:
(3)若固定△ACD,将△BCE绕点C旋转.
①如图2,当旋转至BE AC时,则∠ACE= .
②如图3,当旋转至BC AD时,则∠ACE= .
【答案】(1)50°,140°
(2)∠ACB+∠DCE=180°,证明见解析
(3)①45°;②30°
【分析】对于(1),根据直角定义求出∠ACE的度数,即可求出∠ACB的度数;
对于(2),将∠ACB+∠DCE转化为∠ACE+∠BCE+∠DCE,再求出答案;
对于(3)①,先根据两直线平行内错角相等得出答案;
对于②,先根据两直线平行,同旁内角互补,求出∠ACB的度数,进而得出答案.
(1)∵∠ACD=90°,∠DCE=40°,
∴∠ACE=50°.
∵∠BCE=90°,
∴∠ACB=∠ACE+∠BCE=50°+90°=140°.
故答案为:50°,140°;
(2)
∠ACB+∠DCE=180°.
理由如下:∠ACB+∠DCE=∠ACE+∠BCE+∠DCE=∠BCE+∠ACD=180°;
(3)
①∵ ,
∴∠ACE=∠E=45°.
故答案为:45°;
②∵ ,
∴∠A+∠ACB=180°.
∵∠A=60°,
∴∠ACB=120°.
∵∠BCE=90°,
∴∠ACE=∠ACB-∠BCE==120°-90°=30°.
故答案为:30°.
【点睛】本题主要考查了角的和差,平行线的性质等,灵活选择平行线的性质是解题的关键.
6.(2022·上海·七年级专题练习)(1)已知:如图1,P是直角三角板ABC斜边AB上的一个动点,
CD、CE分别是∠ACP和∠BCP的平分线.当点P在斜边AB上移动时,∠DCE= °;
(2)把直角三角板的直角顶点C放在直尺的一边MN上:
①点A和点B在直线MN的上方(如图2),此时∠ACM与∠BCN的数量关系是∠ACM+∠BCN=
;
②当把这把直角三角板绕顶点C旋转到点A在直线MN的下方、点B仍然在直线MN的上方时(如图
3),∠ACM与∠BCN的数量关系是 ;
③当把这把直角三角板绕顶点C旋转到点A和点B都在直线MN的下方时(如图4),∠ACM与∠BCN的
数量关系是 .【答案】(1)45;(2)①90°;②∠BCN﹣∠ACM=90°;③∠ACM+∠BCN=270°
【分析】(1)根据角平分线定义得出 , ,根据
,计算求解即可;
(2)①根据 ,计算求解即可;②由题意知 ,
,进而可得 ,计算求解即可;③由题意知,
, , ,对
计算求解即可.
【详解】(1)解:由题意知, , ,
∵ ,
∴ ,
故答案为:45.
(2)①解:由题意知, , ,
∴ ,
故答案为:90°.
②解:由题意知, , ,
∴ ,
∴ ,
故答案为: .
③解:由题意知, , , ,
∴ ,故答案为: .
【点睛】本题考查了角平分线定义,与三角板有关的角的和差计算.明确角之间的数量关系是解题的关键.
7.(2022·湖南株洲·七年级期末)点 为直线 上一点,过点 作射线 ,使 ,将一直角
三角板的直角顶点放在点 处.
(1)如图1,当三角板 的一边 与射线 重合时,则 ________;
(2)如图2,将三角板 绕点 逆时针旋转一定角度,此时 是 的平分线,求 和
的度数;(3)将三角板 绕点 逆时针旋转至图3所示的位置时, ,求 的度数.
【答案】(1)25°
(2)∠AOM=50°,∠CON=25°
(3) =70°
【分析】(1)根据∠MON和∠BOC的度数可以得到∠MON的度数;
(2)根据OC是∠MOB的角平分线,∠BOC=65°可以求得∠BOM的度数,由∠NOM=90°,可得∠BON
的度数,从而可得∠CON的度数;
(3)根据平角的定义求出∠NOC=5°,再根据角的和差即可得解.
(1)
解:∵∠MON=90°,∠BOC=65°,
∴∠MOC=∠MON−∠BOC=90°−65°=25°,
故答案为:25°;
(2)
∵∠BOC=65°,OC是∠MOB的角平分线,
∴∠MOB=2∠BOC=130°,
∴∠AOM=180°−∠MOB=180°−130°=50°,∠BON=∠MOB−∠MON=130°−90°=40°,
∠CON=∠COB−∠BON=65°−40°=25°,即∠AOM=50°,∠CON=25°;
(3)
∵∠AOM+∠MON+∠NOC+∠BOC=180°,∠BOC=65°,∠MON=90°,
∴∠AOM+∠MON=180°−65°−90°=25°,
∵∠AOM=4∠NOC,
∴∠NOC=5°,
∴∠NOB=∠NOC+∠BOC=70°.
【点睛】本题考查了余角和补角,角平分线的定义,三角板的知识,角的计算,熟记概念并准确识图理清
图中各角度之间的关系是解题的关键.
8.(2022·江苏盐城·七年级期末)【阅读理解】
如图1,一套三角板如图拼在一起,我们将三角板COD绕点O以每秒15°的速度顺时针旋转180°.
【解决问题】
(1)在旋转过程中,∠AOB、∠AOC、∠BOC之间有怎样的数量关系?
(2)当运动时间为9秒时,图中有角平分线吗?找出并说明理由.
(3)运动过程中,如图2,形成的三个角:∠AOB、∠AOC、∠BOC,当其中一个角的度数是另一个角的
两倍时,则称射线OC是∠AOB的“优线”.
①第(2)问中旋转后的射线OC是“优线”吗?为什么?
②在整个旋转过程中,若旋转时间记为t秒,当射线OC是“优线”时,请直接写出所有满足条件的t值.
【答案】(1)∠AOC+∠BOC=∠AOB或者∠AOC-∠BOC=∠AOB;(2)有,理由见解析;(3)①是,理
由见解析;②t=2,3,4,9,12
【分析】(1)根据题意画出图形可得结论;
(2)分别计算出角的度数可得结论;
(3)①根据“优线”的定义可判断;②根据题意全面考虑所有可能并分类讨论可得t的值.【详解】(1)如图,当OC在∠AOB内部时,∠AOC+∠BOC=∠AOB,
当OC在∠AOB外部时,∠AOC-∠BOC=∠AOB,
∴∠AOC+∠BOC=∠AOB或者∠AOC-∠BOC=∠AOB
(2)有,理由如下:
射线OD平分∠AOB,射线OB平分∠COD.
当运动时间为9秒时,∠AOC=15°×9=135°
则∠BOC=∠AOC-∠AOB=135°-90°=45°
因为∠COD=90°,
所以∠BOD=∠COD-∠BOC=90°-45°=45°
∠BOC=∠BOD=45°
所以射线OB平分∠COD
又因为∠BOD=45°= ∠AOB
所以射线OD平分∠AOB
(3)①是,理由如下:
第(2)问中∠AOB=90°,∠AOC=135°,∠BOC=45°
则∠AOB=2∠BOC
所以OC是∠AOB的“优线”.
②由题意得,∠AOB=90°,∠AOC=15t,
当∠BOC=2∠AOC时,∠AOC=30°,
∴15t=30,解得t=2;当∠AO=2∠AOC时,∠AOC=45°,
∴15t=45,解得t=3;
当∠AOC=2∠BOC时,∠AOC=60°,
∴15t=60,解得t=4;
当∠AOB=2∠BOC时,∠AOC=135°,
∴15t=135,解得t=9;
当∠AOC=2∠AOB时,∠AOC=180°,
∴15t=180,解得t=12.
综上,t=2,3,4,9,12.
【点睛】本题主要考查了三角尺中角度的计算,几何图形中角的计算,根据题意全面考虑所有可能以分类
讨论是解题的关键.
9.(2022·江苏连云港·七年级期末)【问题提出】
七年级上册《数学实验手册》中有“三角尺拼角”的问题.
(1)①填空:如图(1),用副三角板可以直接画出大于 小于 的角,它们是:
, , , , , , , ,______, , .
②如果用两副三角板能画出 吗?________.(填“能”或“不能”)
(2)【问题探究】如图(2),现有 、 角的两种模板, , ,请设计一种方案,
只用给出的模板和铅笔画出 角.
小明想出了一个方案,利用 角模板画出 角.动手操作:如图(3),M、O、N三点在一条直线上,
的顶点A与点O重合, 边与射线 重合,如图所示,将 绕点O逆时针旋转 ,得
,再将 绕点O逆时针旋转 ,得 ,…,如此连续操作52次.再利用两个平角等
于一个周角,可得 的角,即: .
请聪明的你设计一个方案,利用 角模板画出 角,并说明理由.(3)【问题拓展】现将【问题探究】中两种模板按照如图(4)所示放置,即M、O、N三点在一条直线上,
与 的顶点A、D都与点O重合, 、 边与射线 重合.动手操作:将 绕点O以每
秒 的速度逆时针方向旋转一周,同时 也绕点O以每秒 的速度逆时针方向旋转一周,当一方先
完成旋转一周时,另一方随之停止转动..设运动时间为t(秒).
①当t为何值时, ?
②请直接写出在旋转过程中, 与 的数量关系(数量关系中不能含t).
【答案】(1)①135°,②不能;
(2)见解析;
(3)① t为1或3时,∠COF=1°;②∠NOC﹣3∠COF=23°或∠NOC+3∠COF=23°.
【问题提出】①根据用一副三角板可以直接画出角的度数是15的倍数可解答;
②根据用两副三角板可以直接画出角的度数也是15的倍数可解答;
【问题探究】根据利用17°角画出1°角的过程可得解决方法;
【问题拓展】①用含t的代数式表示∠COF,再根据方程可得答案;
②用含t的代数式分别表示∠COF和∠NOC,再根据结果不能含t,整理即可得到结论.
(1)解:①用一副三角板可以直接画出大于0°小于180°的角,角的度数是15的倍数,
所以这些角是度数是15°,30°,45°,60°,75°,90°,105°,120°,135°,150°,165°.
故答案为:135°;
②用两副三角板可以直接画出大于0°小于180°的角,角的度数也是15的倍数,
而140°不是15的倍数,所以不能画出140°的角.
故答案为:不能;
(2)
解:如图,M、O、N三点在一条直线上,∠FDE的顶点D与点O重合,DE边与射线ON重合,如图所示,
将∠EDF绕点O逆时针旋转17°,如此连续旋转,操作19次,再利用两个平角等于一个周角,可得1°的角,
即:19°×19﹣180°×2=1°.
(3)
解:①由题意可得,∠NOC=17°+3t,∠NOF=19°+2t,
∴∠COF=|(17°+3t)﹣(19°+2t)|=|t﹣2°|,
∴|t﹣2°|=1°,
解得t=1或3,
答:当t为1或3时,∠COF=1°;
②在旋转过程中,∠NOC=17°+3t,∠COF=|t﹣2°|,
当∠COF=t﹣2°时,3∠COF=3t﹣6°,
∴∠NOC﹣3∠COF=17°+3t﹣3t+6°=23°;
当∠COF=2°﹣t时,3∠COF=6°﹣3t,
∴∠NOC+3∠COF=17°+3t+6°﹣3t=23°.
综上,∠NOC﹣3∠COF=23°或∠NOC+3∠COF=23°.
【点睛】本题考查角的计算,熟练掌握角的和差是解题关键.
10.(2022·安徽亳州·七年级期末)如图( )所示,将两块直角三角尺的直角顶点C叠放在一起.(1)若 ,则 ________°;若∠ACB=130°,则 _________°.
(2)如图(b)所示,若两个同样的三角板,将 锐角的顶点A叠放在一起,则 与 有何数量关
系,请说明理由.
(3)如图(c)所示,已知 , ( , 都是锐角).若把它们的顶点O叠放在一起,
则 与 有何数量关系,直接写出结论.
【答案】(1)155,50;
(2)∠DAB+∠CAE=120°,理由见解析;
(3)
【分析】(1) 先求出∠BCD,再代入∠ACB=∠ACD+∠BCD求出即可;
(2)根据∠DAB=∠DAE+∠EAB求出即可;
(3) 根据∠AOD=∠AOC+∠COB+∠BOD求出即可.
(1)
解∶ ∵∠BCE=90°,∠DCE=25°,
∴∠BCD=∠BCE-∠DCE=65°,
∵∠ACD=90° ,
∴∠ACB=∠ACD+∠BCD=90°+65°=155°;
∵∠ACB=130°,∠ACD=90° ,
∴∠BCD=∠ACB-∠ACD=130°-90°=40°,
∵∠BCE=90°,
∴∠DCE=∠BCE-∠BCD=90°-40°=50°,
故答案为∶155,50;
(2)
∠DAB+∠CAE=120°,理由如下∶∵∠DAC=∠EAB=60°,
∴∠DAE=∠DAC-∠EAC=60°-∠EAC,
∴∠DAB=∠DAE+∠EAB=60°-∠EAC+60°=120°-∠EAC,
∴∠DAB+∠CAE=120°;
(3)
解: ,理由如下,
∵
∴ ,
故答案为: .
【点睛】此题考查了几何图形中角度的计算,正确理解图形中角的位置关系,掌握三角板中各角的度数是
解题的关键.
11.(2022·福建泉州·七年级期末)如图, ,射线 以 的速度从 位置出发,射线
以 的速度从 位置出发,设两条射线同时绕点 逆时针旋转 .
(1)当 时,求 的度数;
(2)若 .
①当三条射线 、 、 构成的三个度数大于 的角中,有两个角相等,求此时 的值;
②在射线 , 转动过程中,射线 始终在 内部,且 平分 ,当 ,求
的值.
【答案】(1)
(2)① 或 ;②【分析】(1)根据题意求得OD与OA重合,∠AOC=20°,即可得到∠COD的度数;
(2)①分三种情况,列出方程,解方程即可得到答案;②先证明 运动至 外部.由
, ,可以得到 ,又因为
平分 ,则 ,从而求出 ,再求得
,即可求得答案.
(1)
解:依题意,当 时,射线 运动的度数为 ,
∵ ,
∴此时 与 重合,
射线 运动的度数为 ,
即 ,
∴当 时, .
(2)
①若 时,分下面三种情形讨论:
(i)如图1,
当 时, ,
∴ ,符合 .
(ii)如图2,当 时, ,
∴ ,符合 .
(iii)如图3,
当 时, ,
∴ ,不在 范围内,舍去.
综上所得 或 .
②如图4,∵ ,
∴ , ,
∴ 最大度数为 , 最大度数为 .
∵ ,
∴当 时, ,
∴ ,即 ,
∴ 运动至 外部.
此时, , ,
∴ ,
∵ 平分 ,
∴ ,
∴ ,
又 ,
∴ .
【点睛】此题主要考查了与角平分线有关的计算、图形的旋转、角之间计算、一元一次方程的应用等知识,
解题的关键是找到等量关系列方程.
12.(2022·安徽·定远县第一初级中学七年级期末)已知 , ,OM,ON分别是
和 的平分线.(1)如图1,如果OA,OC重合,且OD在 的内部,求 的度数;
(2)如图2,固定 ,将图1中的 绕点O顺时针旋转 ( ).
① 与旋转度数 有怎样的数量关系?说明理由;
②当n为多少时, 为直角?
(3)如果 的位置和大小不变, 的边OD的位置不变,改变 的大小;将图1中的OC绕着O
点顺时针旋转 ( ),如图3,请直接写出 与旋转度数 之间的数量关系:_____.
【答案】(1)25°
(2)①n°+25°,②n=65
(3)∠MON= m°+25°
【分析】(1)如图1,根据OM平分∠AOB,∠AOB=130°,求出∠AOM,再根据ON平分∠COD,
∠COD=80°,可出∠AON,进而求出∠MON=∠AOM﹣∠AON;
(2)①根据图形中角的和差关系可直接求出;②当∠MON=90°时,由于n°+25°=90°,所以n=65,
(3)根据图中角的和差关系可得:∠MON=∠COM﹣∠CON,即可得出答案.
(1)
如图1,∵OM平分∠AOB,∠AOB=130°,
∴∠AOM= ∠AOB= ×130°=65°,
∵ON平分∠COD,∠COD=80°,
∴∠AON= ∠COD= ×80°=40°,
∴∠MON=∠AOM﹣∠AON=65°﹣40°=25°,
(2)
①如图2中,∠MON=∠COM﹣∠NOC=65°+n°﹣40°=n°+25°,②当∠MON=90°时,n°+25°=90°,
∴n=65,
(3)
如图3中,∠MON=∠COM﹣∠CON=65°+m°﹣ (80°+m°)= m°+25°.
故答案是:∠MON= m°+25°.
【点睛】本题主要考查角平分线的定义和角的和差关系,解决本题的关键是要熟练掌握角平分线的定义,
并能结合图形分析角的和差关系.
13.(2022·湖北武汉·七年级期末)【学习概念】 如图1,在∠AOB的内部引一条射线OC,则图中共有3
个角,分别是∠AOB、∠AOC和∠BOC.若其中有一个角的度数是另一个角度数的两倍,则称射线OC是
∠AOB的“好好线”.
【理解运用】
(1)①如图2,若∠MPQ=∠NPQ,则射线PQ ∠MPN的“好好线”(填“是”或“不是”);
②若∠MPQ≠∠NPQ,∠MPQ=α,且射线PQ是∠MPN的“好好线”,请用含α的代数式表示∠MPN;
【拓展提升】
(2)如图3,若∠MPN=120°,射线PQ绕点P从PN位置开始,以每秒12°的速度逆时针旋转,旋转的时
间为t秒.当PQ与PN成110°时停止旋转.同时射线PM绕点P以每秒6°的速度顺时针旋转,并与PQ同
时停止. 当PQ、PM其中一条射线是另一条射线与射线PN的夹角的“好好线”时,则t=
秒.
【答案】(1)①是;②∠MPN= α,3α;(2)t= ,4,5秒.
【分析】(1)①根据新定义的理解,即可得到答案;
②根据题意,可分为两种情况:当∠MPQ=2∠QPN时;当∠QPN=2∠MPQ时;分别求出∠MPN即可;(2)根据题意,设运用的时间为t秒,则PM运用后有 , ,然后对PM和PQ
的运动情况进行分析,可分为四种情况进行分析,分别求出每一种情况的运动时间,即可得到答案.
【详解】解:(1)①如图,若∠MPQ=∠NPQ,
∴∠MPN=2∠NPQ=2∠MPQ,
∴射线PQ是∠MPN的“好好线”;
②∵射线PQ是∠MPN的“好好线”
又∵ ∠MPQ≠∠NPQ
∴此题有两种情况
Ⅰ.如图1,当∠MPQ=2∠QPN时
∵∠MPQ=α
∴∠QPN= α
∴∠MPN=∠MPQ+∠QPN= α;
Ⅱ.如图2,当∠QPN=2∠MPQ时∵∠MPQ=α
∴∠QPN=2α
∴∠MPN=∠MPQ+∠QPN=3α
综上所述:∠MPN= α或∠MPN=3α.
(2)根据题意,PM运动前∠MPN=120°,
设运用的时间为t秒,则PM运用后有
, ,
①当 时,如图:
∴ ,
解得: ;
②当 ,即 时,如图:
∴ ,
解得: ;
③当 ,如图:∴ ,
解得: ;
④当 ,如图:
∵ , ,
∴ ,
解得: ;
∵ 的最大值为: ,
∴ 不符合题意,舍去;
综合上述,t= ,4,5秒.
【点睛】本题考查了新定义的角度运算,角度的和差关系,以及一元一次方程的应用,解题的关键是熟练
掌握题意,正确掌握运动状态,运用分类讨论的思想进行分析.
14.(2022·江苏淮安·七年级期末)【阅读理解】
射线OC是∠AOB内部的一条射线,若∠AOC= ∠BOC,则称射线OC是射线OA在∠AOB内的一条
“友好线”.如图1,若∠AOB=75°,∠AOC=25°,则∠AOC= ∠BOC,所以射线OC是射线OA在
∠AOB内的一条“友好线”.
【解决问题】
(1)在图1中,若作∠BOC的平分线OD,则射线OD (填“是”或“不是”)射线OB在∠AOB内
的一条“友好线”;
(2)如图2,∠AOB的度数为n,射线OM是射线OB在∠AOB内的一条“友好线”,ON平分∠AOB,则
∠MON的度数为 (用含n的代数式表示);
(3)如图3,射线OB先从与射线OA重合的位置出发,绕点O以每秒1°的速度逆时针旋转;10秒后射线OC
也从与射线OA重合的位置出发,绕点O以每秒5°的速度逆时针旋转,当射线OC与射线OA的延长线重
合时,运动停止.问:当射线OC运动时间为多少秒时,射线OA,OB,OC中恰好有一条射线是余下两条
射线中某条射线在余下两条射线所组成的角内的一条“友好线”?
【答案】(1)是
(2) n
(3) 或 或 或 或 秒
【分析】(1)根据“友好线”定义即可作出判断;
(2)根据“友好线”定义即可求解;
(3)利用分类讨论思想,分别作出图形,分情况进行计算即可.
(1)
解:∵OB是∠BOC的平分线,∴∠BOD=∠COD,
∵∠COA= ∠BOC,
∴∠BOD= ∠AOD,
∴射线OD是射线OB在∠AOB内的一条“友好线”.
故答案为:是.
(2)
∵射线OM是射线OB在∠AOB内的一条“友好线”,∠AOB的度数为n,
∴∠BOM= ∠AOB= n,
∵ON平分∠AOB,
∴∠BON= ∠AOB= n,
∴∠MON=∠BON﹣∠BOM= n﹣ n= n.
故答案为: n.
(3)
设运动时间为x秒时,射线OA、OB、OC中恰好有一条射线是其余两条射线中某条射线的“友好线”.
当射线OC与射线OA的延长线重合时,运动停止
如图,当射线OC是射线OA在∠AOB内的一条“友好线”时,当 时,
根据题意可得 , ,则解得
如图,当射线OC是射线OB在∠AOB内的一条“友好线”时,当 时,
, ,
解得
即运动时间为 秒时,射线OC是射线OB的“友好线”.
③如图,当射线OB是射线OA在∠AOC内的一条“友好线”时,则∠AOB= ∠COB,
, ,
所以10+x= ,
解得x= (符合题意),
即运动时间为 秒时,射线OB是射线OA的“友好线”.
④如图,当射线OB是射线OC在∠AOC内的一条“友好线”时,则 ∠AOB=∠COB,, ,
解得
⑤如图, ,
当 时
解得:
当 时
解得:综上所述,当运动时间为 或 或 或 或 秒时,符合题意要求.
【点睛】本题考查了一元一次方程的应用,角的计算,解决本题的关键是利用分类讨论思想.
15.(2022·江苏无锡·七年级期末)类比角平分线的概念,如果一条射线把一个角分成1:2两部分,则称
这条射线为这个角的一条三等分线,
(1)如图,已知 , 是 的一条三等分线,.且 ,求 的度数;
(2)如图, , 是 的一条三等分线( ), 是 的角平分线,
是 的角平分线.若 以每秒5的速度绕点O逆时针旋转一周,旋转时间为t秒,当t为何值
时,射线 恰好是 的一条三等分线.
【答案】(1)
(2) 或
【分析】(1)根据角的三等分线的意义进行计算求解;
(2)根据角平分线的定义和角的三等分线的意义,分两种情况进行计算求解.
(1)
解: ,OC是 的一条三等分线,且 ,
;
(2)
解: ,OC是 的一条三等分线,且 ,, .
∵OE是 的角平分线,OF是∠AOB的角平分线,
∴ , ,
,
.
设旋转后的角为 ,旋转的时间为t秒,
如图2-1,当OB是 的一条三等分线,且 时,
,
,
,
解得 (秒);
如图2-2,当OB是 的一条三等分线,且 时,,
,
,
解得 (秒),
当 秒或 秒时,射线OB恰好是 的一条三等分线.
【点睛】本题考查了角平分线的定义,理解角平分线、角三等分线的意义是正确解答的前提.
16.(2022·扬州市七年级期末)如图1,点O为直线AB上一点,过O点作射线OC,使∠BOC=120°.将
一块直角三角板的直角顶点放在点O处,边OM与射线OB重合,另一边ON位于直线AB的下方.(1)
将图1的三角板绕点O逆时针旋转至图2,使边OM在∠BOC的内部,且恰好平分∠BOC,问:此时ON
所在直线是否平分∠AOC?请说明理由;
(2)将图1中的三角板绕点O以每秒6°的速度沿逆时针方向旋转一周,设旋转时间为t秒,在旋转的过程
中,ON所在直线或OM所在直线何时会恰好平分∠AOC?请求所有满足条件的t值;
(3)将图1中的三角板绕点O顺时针旋转至图3,使边ON在∠AOC的内部,试探索在旋转过程中,
∠AOM和∠CON的差是否会发生变化?若不变,请求出这个定值;若变化,请求出变化范围.【答案】(1)直线ON平分∠AOC,见解析;(2)10秒或40秒或25秒或55秒;(3)不变,30°
【分析】(1)直线ON平分∠AOC,设ON的反向延长线为OD,已知OM平分∠BOC,根据角平分线的
定义可得∠MOC=∠MOB,又由OM⊥ON,根据垂直的定义可得∠MOD=∠MON=90°,所以
∠COD=∠BON,再根据对顶角相等可得∠AOD=∠BON,即可∠COD=∠AOD,结论得证;
(2)分直线ON平分∠AOC时和当直线OM平分∠AOC时两种情况进行讨论求解即可;
(3)设∠AON=x°,则∠CON=60°-x°,∠AOM=90°-x°,即可得到∠AOM-∠CON=30°.
【详解】解:(1)直线ON平分∠AOC
理由:设ON的反向延长线为OD,∵OM平分∠BOC,∴∠MOC=∠MOB,
又∵OM⊥ON,∴∠MOD=∠MON=90°,∴∠COD=∠BON,
又∵∠AOD=∠BON,∴∠COD=∠AOD,
∴OD平分∠AOC,即直线ON平分∠AOC;
(2)①当直线ON平分∠AOC时,三角板旋转角度为60°或240°,
∵旋转速度为6°/秒,∴t=10秒或40秒;
②当直线OM平分∠AOC时,三角板旋转角度为150°或330°,∴t=25秒或55秒,
综上所述:t=10秒或40秒或25秒或55秒;
(3)设∠AON=x°,则∠CON=60°-x°,∠AOM=90°-x°,∴∠AOM-∠CON=30°,
∴∠AOM与∠CON差不会改变,为定值30°.
【点睛】本题考查了角平分线的定义及角的和差计算,解题的关键是认真审题并仔细观察图形,找到各个量之间的关系.
17.(2022·宿迁市初一期末)如图,以直线 AB 上一点 O 为端点作射线 OC,使∠BOC=70°,将一个
直角三角形的直角顶点放在点 O 处.(注:∠DOE=90°)
(1)如图①,若直角三角板 DOE 的一边 OD 放在射线 OB 上,则∠COE= °;
(2)如图②,将直角三角板 DOE 绕点 O 逆时针方向转动到某个位置,若 OC 恰好平分∠BOE,求
∠COD 的度数;(3)如图③,将直角三角板 DOE 绕点 O 转动,如果 OD 始终在∠BOC 的内部, 试
猜想∠BOD 和∠COE 有怎样的数量关系?并说明理由.
【答案】(1)20;(2)20 º;(3)∠COE﹣∠BOD=20°.
分析:(1)根据图形得出∠COE=∠DOE-∠BOC,代入求出即可;(2)根据角平分线定义求出
∠EOB=2∠BOC=140°,代入∠BOD=∠BOE-∠DOE,求出∠BOD,代入∠COD=∠BOC-∠BOD求出即可;
(3)根据图形得出∠BOD+∠COD=∠BOC=70°,∠COE+∠COD=∠DOE=90°,相减即可求出答案.
【解析】(1)如图①,∠COE=∠DOE﹣∠BOC=90°﹣70°=20°;
(2)如图②,∵OC平分∠EOB,∠BOC=70°,∴∠EOB=2∠BOC=140°,
∵∠DOE=90°,∴∠BOD=∠BOE﹣∠DOE=50°,
∵∠BOC=70°,∴∠COD=∠BOC﹣∠BOD=20°;
(3)∠COE﹣∠BOD=20°,
理由是:如图③,∵∠BOD+∠COD=∠BOC=70°,∠COE+∠COD=∠DOE=90°,
∴(∠COE+∠COD)﹣(∠BOD+∠COD)=∠COE+∠COD﹣∠BOD﹣∠COD
=∠COE﹣∠BOD=90°﹣70°=20°,即∠COE﹣∠BOD=20°.
点睛:本题考查了角的综合计算,能根据图形和已知条件求出各个角之间的关系是解此题的关键.