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难点特训(一)和平行线有关的压轴大题
1.如图,已知,BE平分∠ABD,DE平分∠BDC,且∠EBD+∠EDB=90°.
(1)求证:AB CD;
(2)射线BF、DF分别在∠ABE、∠CDE内部,且∠BFD=30°.当∠ABE=3∠ABF,试探究
的值;画出图形,并说明理由.
(3)H是直线CD上一动点(不与点D重合),BI平分∠HBD,试探究∠EBI与∠BHD的数量关系,
画出图形,并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)∠BHD=2∠EBI或∠BHD=180°−2∠EBI
【分析】(1)根据角平分线的定义可得∠ABD=2∠EBD,∠BDC=2∠BDE,然后求出∠ABD+
∠BDC=180°,再根据同旁内角互补,两直线平行证明;
(2)作EP AB,FQ AB,根据平行线的判定和性质解答即可;
(3)根据角平分线的定义可得∠ABD=2∠EBD,∠HBD=2∠IBD,然后分点H在点D的左边和
右边两种情况,表示出∠ABH和∠EBI,从而得解.
【详解】(1)证明:∵BE平分∠ABD,DE平分∠BDC,
∴∠ABD=2∠EBD,∠CDB=2∠EDB,
又∵∠EBD+∠EDB=90°,
∴∠ABD+∠CBD=2×90°=180°,
∴AB CD;
(2)作EP AB,FQ AB,如图,又∵AB CD,
∴AB CD EP,AB CD FQ,
∴∠BED=∠ABE+∠CDE=90°,
∴∠BFD=∠ABF+∠CDF
∴∠BFD= ∠ABE+∠CDF=30°= ∠BED,
∴ =
(3)∵BE平分∠ABD,
∴∠ABD=2∠EBD,
∵BI平分∠HBD,
∴∠HBD=2∠IBD,
如图1,点H在点D的左边时,∠ABH=∠ABD−∠HBD,
∠EBI=∠EBD−∠IBD,
∴∠ABH=2∠EBI,
∵AB CD,
∴∠BHD=∠ABH,
∴∠BHD=2∠EBI,
如图2,点H在点D的右边时,∠ABH=∠ABD+∠HBD,∠EBI=∠EBD+∠IBD,
∴∠ABH=2∠EBI,
∵AB CD,
∴∠BHD=180°−∠ABH,
∴∠BHD=180°−2∠EBI,
综上所述,∠BHD=2∠EBI或∠BHD=180°−2∠EBI.
【点睛】本题考查了平行线的性质,角平分线的定义,熟记性质是解题的关键,难点在于(3)分
情况讨论并理清图中各角度之间的关系.
2.在平面直角坐标系中,D(0,﹣3),M(4,﹣3),直角三角形ABC的边与x轴分别相交于
O、G两点,与直线DM分别交于E、F点,∠ACB=90°.
(1)将直角三角形如图1位置摆放,如果∠AOG=46°,则∠CEF= ;
(2)将直角三角形ABC如图2位置摆放,N为AC上一点,
①若∠NEC+∠CEF=180°,请直接写出∠NEF与∠AOG之间的等量关系: ;
②若∠NED+∠CEF=180°,请判断∠NEF与∠AOG之间的等量关系,并说明理由.
(3)将直角三角形ABC如图3位置摆放,若∠GOC=140°,延长AC交DM于点Q,点P是射线GF
上一动点,探究∠POQ,∠OPQ与∠PQF的数量关系,请直接写出结论(题中的所有角都大于0°
小于180°): .
【答案】(1)136°
(2)①∠NEF=2∠AOG;②∠AOG+∠NEF=90°;理由见解析
(3)∠OPQ=140°﹣∠POQ+∠PQF或140°﹣∠POQ=∠OPQ+∠PQF
【分析】(1)作 轴,可得 轴,由平行线性质可得∠AOG=∠1,∠2+∠CEF
=180°,进而可求∠CEF的大小;(2)①过点C作 轴,可得 轴,则∠AOG=∠ACQ,∠ECQ=∠CEK,结合
已知条件与邻补角的定义可得∠NEC=∠CEK,根据∠ACQ+∠ECQ=90°,可得∠ECQ=∠CEK
=∠NEC=90°−∠AOG,结合∠CEK+∠NEC+∠NEF=180°,可得出答案;
②由 轴,可得∠AOG=∠ACQ,∠ECQ=∠CEK,结合已知条件与邻补角的定义可
得∠NED=∠CEK,最后由∠ACQ+∠ECQ=90°,可得出答案;
(3)分两种情况讨论:当点P在GF上时,过点P作 ,可得 ,由平行
线性质可得∠GOP=∠OPN,∠PQF=∠NPQ,可得∠OPQ=∠GOP+∠PQF,进而可得∠OPQ=
140°﹣∠POQ+∠PQF;当点P在线段GF的延长线上时,过点P作 ,可得
,由平行线性质可得∠GOP=∠OPN,∠PQF=∠NPQ,又∠OPN=
∠OPQ+∠QPN,可得∠GOP=∠OPQ+∠PQF,进而可得140°﹣∠POQ=∠OPQ+∠PQF.
【详解】(1)解:如图1,作 轴,
∵D(0,﹣3),M(4,﹣3),
∴ 轴,
∴ 轴,
∴∠AOG=∠1,∠2+∠CEF=180°,
∴∠2=180°﹣∠CEF,
∵∠1+∠2=90°,
∴∠AOG+180°﹣∠CEF=90°,
∵∠AOG=46°,
∴∠CEF=136°.
故答案为136°.
(2)解:①过点C作 轴,如图2所示:∴ 轴,
∴∠AOG=∠ACQ,∠ECQ=∠CEK,
∵∠NEC+∠CEF=180°,∠CEK+∠CEF=180°,
∴∠NEC=∠CEK,
∵∠ACQ+∠ECQ=90°,
∴∠ECQ=∠CEK=∠NEC=90°−∠ACQ=90°−∠AOG,
∵∠CEK+∠NEC+∠NEF=180°,
∴2(90°−∠AOG)+∠NEF=180°,
整理得∠NEF=2∠AOG.
故答案为:∠NEF=2∠AOG.
②∠NEF+∠AOG=90°.
理由如下:
∵ 轴,
∴∠AOG=∠ACQ,∠ECQ=∠CEK,
∵∠NED+∠CEF=180°,∠CEK+∠CEF=180°,
∴∠NED=∠CEK,
∵∠ACQ+∠ECQ=90°,
∴∠AOG+∠NEF=90°.
(3)解:如图3,当点P在GF上时,过点P作 ,∴ ,
∴∠GOP=∠OPN,∠PQF=∠NPQ,
∴∠OPQ=∠GOP+∠PQF,
∴∠OPQ=140°﹣∠POQ+∠PQF;
如图4,当点P在线段GF的延长线上时,过点P作 ,
∴ ,
∴∠GOP=∠OPN,∠PQF=∠NPQ,
∵∠OPN=∠OPQ+∠QPN,
∴∠GOP=∠OPQ+∠PQF,
∴140°﹣∠POQ=∠OPQ+∠PQF;
综上分析可知,∠OPQ=140°﹣∠POQ+∠PQF或140°﹣∠POQ=∠OPQ+∠PQF.
故答案为:∠OPQ=140°﹣∠POQ+∠PQF或140°﹣∠POQ=∠OPQ+∠PQF.
【点睛】本题主要考查了平行线的性质和判定,互余和互补,熟练掌握平行线的性质、余角和补
角的等量代换,是解题的关键.
3.已知直线l l,直线l 交l 于点C,交l 于点D,P是直线CD上一点.
1 2 3 1 2(1)如图1,当点P在线段CD上时,请你探究∠1,∠2,∠3之间的关系,并说明理由;
(2)如图2,当点P在线段DC的延长线上时,∠1,∠2,∠3之间的关系是否仍然成立?若成立,
请证明;若不成立,请找出它们之间的关系,并说明理由;
(3)如图3,当点P在线段CD的延长线上时,请直接写出结论.
【答案】(1)∠3=∠1+∠2,理由见解析
(2)∠2=∠1+∠3,理由见解析
(3)∠1=∠2+∠3,理由见解析
【分析】(1)过点P作PE∥l1,根据平行线的性质得出∠1=∠APE,∠2=∠BPE,结合图形求解即
可;
(2)过点P作PE∥l,根据平行线的性质得出∠1=∠APE,∠2=∠BPE,结合图形求解即可;
1
(3)方法同(1)(2)类似,进行求解即可
【详解】(1)解:如图所示,过点P作PE∥l
1
∵l∥l
1 2
∴PE∥l∥l
1 2
∴∠1=∠APE,∠2=∠BPE,
∵∠APB=∠APE+∠BPE,
∴∠APB=∠1+∠2,
即∠3=∠1+∠2,(2)如图所示,过点P作PE∥l
1
∵l∥l
1 2
∴PE∥l∥l
1 2
∴∠1=∠APE,∠2=∠BPE,
∵∠APB+∠APE=∠BPE,
∴∠BPE=∠1+∠3,
即∠2=∠1+∠3,
(3)过点P作PE∥l
1
∵l∥l
1 2
∴PE∥l∥l
1 2
∴∠1=∠BPE,∠2=∠APE,
∵∠EPB=∠APE+∠BPA,
∴∠BPE=∠2+∠3,
即∠1=∠2+∠3.【点睛】题目主要考查平行线的判定和性质,理解题意,作出辅助线,熟练掌握运用平行线的性
质是解题关键.
4.如图1,已知a∥b,点A、B在直线a上,点C、D在直线b上,且AD⊥BC于E.
(1)求证:∠ABC+∠ADC=90°;
(2)如图2,BF平分∠ABC交AD于点F,DG平分∠ADC交BC于点G,求∠AFB+∠CGD的度数;
(3)如图3,P为线段AB上一点,I为线段BC上一点,连接PI,N为∠IPB的角平分线上一点,且
∠NCD= ∠BCN,则∠CIP、∠IPN、∠CNP之间的数量关系是______.
【答案】(1)见解析;(2)225°;(3)3∠CNP=∠CIP+∠IPN或3∠IPN=∠CIP+∠CNP.
【分析】(1)如图1中,过E作EF∥a,利用平行线的性质即可解决问题;
(2)如图2中,作FM∥a,GN∥b,设∠ABF=∠EBF=x,∠ADG=∠CDG=y,可得x+y=45°,证明
∠AFB=180°-(2y+x),∠CGD=180°-(2x+y),推出∠AFB+∠CGD=360°-(3x+3y)即可解决问题;
(3)分两种情形:①当点N在∠DCB内部时,②当点N′在直线CD的下方时,分别画出图形求解即可.
【详解】(1)证明:如图1中,过E作EF∥a.∵a∥b,
∴a∥b∥EF,
∵AD⊥BC,
∴∠BED=90°,
∵EF∥a,
∴∠ABE=∠BEF,
∵EF∥b,
∴∠ADC=∠DEF,
∴∠ABC+∠ADC=∠BED=90°.
(2)解:如图2中,作FM∥a,GN∥b,
设∠ABF=∠EBF=x,∠ADG=∠CDG=y,
由(1)知:2x+2y=90°,x+y=45°,
∵FM∥a∥b,
∴∠BFD=2y+x,
∴∠AFB=180°-(2y+x),
同理:∠CGD=180°-(2x+y),
∴∠AFB+∠CGD=360°-(3x+3y),
=360°-3×45°=225°.
(3)解:如图,设PN交CD于E.
当点N在∠DCB内部时,∵∠CIP=∠PBC+∠IPB,
∴∠CIP+∠IPN=∠PBC+∠BPN+2∠IPE,
∵PN平分∠EPB,∴∠EPB=∠EPI,
∵AB∥CD,
∴∠NPE=∠CEN,∠ABC=∠BCE,
∵∠NCE= ∠BCN,
∴∠CIP+∠IPN=3∠PEC+3∠NCE=3(∠NCE+∠NEC)=3∠CNP.
当点N′在直线CD的下方时,同理可知:∠CIP+∠CNP=3∠IPN,
综上所述:3∠CNP=∠CIP+∠IPN或3∠IPN=∠CIP+∠CNP.
【点睛】本题考查平行线的性质,对顶角相等等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中
考常考题型.
5.如图,点E、F、分别在直线AB,CD上,P为AB,CD之间一点,连接PE,过点P作PG//
EF,交CD于点G,∠CGP=∠BEF.
(1)如图1,求证:AB//CD;
(2)如图2,EF平分∠PEB,H为线段GF上一点,连接PH.
①若∠FHP+∠PEF=200°,求∠HPG的度数:
②如图3,HQ平分∠CHP,交PG于点Q.若∠HPE=α,直接写出∠HQP的度数为(结果用含α
的式子表示).
【答案】(1)见解析;
(2)①∠HPG=20°;②∠HQP=
【分析】(1)证明∠CFE=∠BEF,根据平行线的判定可得结论;
(2)①设∠PEF=x,可得∠CGP=∠CFE=x,然后根据平行线的性质、三角形外角性质、角平
分线的定义求出∠FHP+∠PEF=180°−x+∠HPG+x=180°+∠HPG,即可得出答案;
②延长PQ交CD于点G,则∠GFE=∠BEF=∠PEF,根据平行线的性质可得∠EPQ+∠PEF=
180°,∠PGF+∠GFE=180°,然后根据三角形外角的性质、角平分线的定义得到∠HQP=∠EPQ
+∠PHQ=∠HPE+∠HPQ+∠PHQ,等量代换求出2∠HQP=∠HPE+180°即可解决问题.(1)
证明:∵PG EF,
∴∠CGP=∠CFE,
∵∠CGP=∠BEF,
∴∠CFE=∠BEF,
∴AB CD;
(2)
解:①∵EF平分∠PEB,
∴∠PEF=∠BEF,
设∠PEF=x,则∠BEF=x,
由(1)知∠CGP=∠CFE=∠BEF,
∴∠CGP=∠CFE=x,
∴∠HGP=180°−∠CGP=180°−x,
∵∠FHP=∠HGP+∠HPG=180°−x+∠HPG,
∴∠FHP+∠PEF=180°−x+∠HPG+x=180°+∠HPG,
∵∠FHP+∠PEF=200°,
∴∠HPG=200°−180°=20°;
②依题意,延长PQ交CD于点G,如图所示,则∠GFE=∠BEF=∠PEF,
∵PG EF,
∴∠EPQ+∠PEF=180°,∠PGF+∠GFE=180°,
由(2)知∠GFE=∠PEF,
∴∠PGF=∠EPQ,
∵∠HQP=∠PGF+∠CHQ,
∴∠HQP=∠EPQ+∠CHQ,
∵HQ平分∠CHP,
∴∠CHQ=∠PHQ,
∴∠HQP=∠EPQ+∠PHQ=∠HPE+∠HPQ+∠PHQ,
∵∠HPQ+∠PHQ=180°−∠HQP,∴∠HQP=∠HPE+180°−∠HQP,
∴2∠HQP=∠HPE+180°,
∵∠HPE=α,
∴2∠HQP=α+180°,
∴∠HQP= .
【点睛】此题考查了平行线的判定与性质,三角形外角的性质,角平分线定义等知识,灵活运用
平行线的判定定理与性质定理是解题的关键.
6.已知: .
(1)如图1,求证: ;
(2)如图2,点F在 、 之间, 平分 交 于点G,若
,求 的大小;
(3)如图3,点P、Q分别在 、 上,点M在 下方,点N在两平行线之间.
,请探究 之间的关系.
【答案】(1)证明见解析;
(2)60°;
(3)5∠MPN+3∠M-∠N=360°;
【分析】(1)过点E作EF∥AB,由AB∥CD可得EF∥CD,根据两直线平行内错角相等,再计算角
的和即可证明;
(2)过点F作FM∥AG,由EH∥AG可得EH∥FM,根据平行线的性质和角平分线的定义由∠E依
次求得∠EFM,∠MFA,∠FAG,∠BAG,∠AGC即可解答;
(3)过点N作NE∥AB,过点M作MF∥AB,由AB∥CD可得NE∥CD,MF∥CD,由∠APM=3∠APN
可得∠MPN=2∠APN,根据平行线的性质依次求得∠PNE,∠QNE,∠NQD,∠FMQ,再由
∠APM+∠PMF=180°化简求值即可;(1)
证明:如图,过点E作EF∥AB,
∵AB∥EF,
∴∠A=∠AEF,
∵EF∥AB,AB∥CD,
∴EF∥CD,
∴∠CEF=∠C,
∴∠AEF=∠CEF+∠AEC=∠C+∠AEC,
∴∠A=∠C+∠AEC;
(2)
解:如图,过点F作FM∥AG,
∵EH∥AG,FM∥AG,
∴EH∥FM,
∴∠EFM=∠E=30°,
∵∠EFA=5∠E=150°,
∴∠MFA=∠EFA-∠EFM=120°,
∵AG∥FM,
∴∠FAG=180°-∠MFA=60°,
∵AG平分∠BAF,
∴∠BAG=∠FAG=60°,
∵AB∥CD,
∴∠AGC=∠BAG=60°,
∵AG∥EH,
∴∠EHG=∠AGC=60°;(3)
解:如图,过点N作NE∥AB,过点M作MF∥AB,
∠APM=3∠APN,则∠MPN=2∠APN,
AB∥NE,则∠PNE=∠APN= ∠MPN,
∴∠QNE=∠PNQ-∠PNE=∠PNQ- ∠MPN,
NE∥AB,AB∥CD,则NE∥CD,
∴∠NQD=180°-∠QNE=180°-∠PNQ+ ∠MPN,
∠NQD=3∠MQD,则∠MQD= (180°-∠PNQ+ ∠MPN)=60°- ∠PNQ+ ∠MPN,
MF∥AB,AB∥CD,则MF∥CD,
∴∠FMQ=∠MQD=60°- ∠PNQ+ ∠MPN,
∴∠PMF=∠FMQ+∠PMQ=60°- ∠PNQ+ ∠MPN+∠PMQ,
∵AB∥MF,
∴∠APM+∠PMF=180°,
∴∠APN+∠MPN+∠PMF=180°,
∴ ∠MPN+∠MPN+60°- ∠PNQ+ ∠MPN+∠PMQ=180°,
∴ ∠MPN+∠PMQ- ∠PNQ=120°,
∴5∠MPN+3∠PMQ-∠PNQ=360°;
【点睛】本题考查了平行线的判定和性质,角平分线的定义,角的和差计算等知识;正确作出辅
助线是解题关键.
7.如图1,直线 分别交直线 、 于点E、F(点F在点E左侧),动点M、N不在 ,
, 上.若 平分 ,连 .(1)求证: ;
(2)如图2所示,点M、N停在图2位置,且 ,求 度数;
(3)如图3,点M在 左侧,点N在 下方运动,请直接写出 、 、 三个角之间存
在的数量关系______________________.(M、F、N三点不共线)
【答案】(1)见解析
(2)
(3) 或
【分析】(1)只需要证明 ,即可证明 ;
(2)如图所示,过点M作 ,过点N作 ,设 ,则 ,
,依据平行线的性质进行证明求解即可;
(3)分点M在CD上方和点M在CD下方两种情况求解即可.
(1)
证明:∵ 与 相交,
∴ ,
又∵ ,
∴ ,
∴ ;
(2)
解:如图所示,过点M作 ,过点N作 ,设 ,则 ,
,
∵ ,
∴ ,
∴ , , , ,∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
又∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ;
(3)
解:如图2所示, 由(1)可知 ,∠AEF=2∠AEM,
∴ ;
如图3所示,过点M作 ,过点N作 ,
同理可证∠EMG=∠AEM,∠NMG=∠MNT, ,∴ ,
∴
∴ ,
∴ ;
综上所述, 或 .
【点睛】本题主要考查了平行线的性质与判定,角平分线的定义,正确作出辅助线,利用分类讨
论的思想求解是解题的关键.
8.已知:AB∥CD.
(1)如图1,求证:∠A=∠E+∠C;
(2)如图2,点F在AB、CD之间,∠BAF=5∠E,AG平分∠BAF交CD于点G,若EH∥AG,∠E
=30°,求∠EHG的大小;
(3)如图3,点P、Q分别在AB、CD上,点M在CD下方,点N在两平行线之间.∠APM=
3∠APN,∠NQD=3∠MQD,请探究∠M、∠N、∠MPN之间的关系.
【答案】(1)见解析
(2)75°(3)
【分析】(1)作EF∥AB.利用平行线的性质即可证明;
(2)由AG平分∠BAF交CD于点G,以及平行线的性质可得 ,根据平行线
的性质可得 ;
(3)过点 作 ,过点 作 ,设 , ∠MQD ,根据平行线的性
质,分别表示出 , , ,进而根据加减消元
法即可求得 .
(1)
证明:如图,作EF∥AB.
∵AB∥CD,
,∠A=∠AEF,
∴∠C=∠CEF,
,
,
(2)
∠BAF=5∠E,∠E=30°,
AG平分∠BAF交CD于点G,
,
,
,
EH∥AG,,
,
,
(3)
如图,过点 作 ,过点 作 ,设 ,
∠APM=3∠APN, ,
,
,
,
,
设∠MQD ,
∠NQD=3∠MQD,
,
,
,
,
,
,
即 ,
①,
,
,
②,
①×3-②得: ,
,
.
【点睛】本题考查了几何图形中角度的计算,平行线的性质与判定探究角之间的关系,角平分线
的意义,掌握平行线的性质与判定是解题的关键.
9.已知,直线AB∥CD,点E、F分别在直线AB、CD上,点P是直线AB与CD外一点,连接
PE、PF.(1)如图1,若∠AEP=45°,∠DFP=105°,求∠EPF的度数:
(2)如图2,过点E作∠AEP的角平分线EM交FP的延长线于点M,∠DFP的角平分线FN交EM
的反向延长线于点N,若∠M与3∠N互补,试探索直线EP与直线FN的位置关系,并说明理由;
(3)若点P在直线AB的上方且不在直线EF上,作∠DFP的角平分线FN交∠AEP的角平分线EM
所在直线于点N,请直接写出∠EPF与∠ENF的数量关系.
【答案】(1)
(2) ,理由见解析
(3) 或
【分析】(1)延长EP交CD于点G,根据平行线的性质,得 ,再根据补角和三角形外角
的性质计算,即可得到答案;
(2)延长EP交CD于点G, 交AB于点Q,根据角平分线的性质,设 ,
,根据平行线和三角形外角性质,得 ,根据三角形
外角和三角形内角和的性质,得 ;再根据平行线的性质分析,即可完成证明;
(3)根据题意,分P在直线EF左侧和右侧两种情况分析;设 ,
,根据角平分线、平行线和三角形外角的性质,得 ,再根据
三角形内角和的性质计算,即可得到答案.
(1)
如图,延长EP交CD于点G
∵AB∥CD,∠AEP=45°,∴
∵∠DFP=105°
∴
∴ ;
(2)
如图,延长EP交CD于点G, 交AB于点Q
根据题意,得 ,
设 ,
∴
∵AB∥CD
∴ , ,即
∴
∵
∴ ,即
∵
∴
∴
将 代入到
得:
∴
∴ ;
(3)
当点P在直线EF左侧时, 交AB于点Q,如图,根据题意,得: ,
设 ,
∴
∵AB∥CD
∴
∴
∵ ,
∴
将 代入到 ,得:
∴ ;
当点P在直线EF右侧时, 交AB于点Q, 和 相交于点K,如图,
根据题意,得: ,
设 ,
∴ ,
∵AB∥CD
∴ ,∴
∵
∴
∴
将 代入到 ,得:
∴ .
【点睛】本题考查了角平分线、三角形、平行线的知识;解题的关键是熟练掌握三角形内角和、
三角形外角、平行线的性质,从而完成求解.
10.已知:直线AB∥CD,M,N分别在直线AB,CD上,H为平面内一点,连HM,HN.
(1)如图1,延长HN至G,∠BMH和∠GND的角平分线相交于点E.
①若∠BME=25°,∠END=75°,则∠H的度数为_______;
②探究∠MEN与∠MHN的数量关系,并给予证明;
(2)如图2,∠BMH和∠HND的角平分线相交于点E.作MP平分∠AMH,NQ∥MP交ME的延长线
于点Q,若∠H=150°,求∠ENQ的度数.
【答案】(1)①20°;② ,理由见解析
(2)15°
【分析】(1)①设MH与CD的交点为O,如图,根据平行线的性质和角平分线的性质求得
、和 的度数,再根据三角形外角的性质求解即可;②过点E,作EP//AB,可得
,类似求得 与 、 的关系,即可求解;
(2)分别过点H、E作HI//AB,EF//AB,如图,根据平行线的性质求得 ,
根据∠H=150°,求得 ,再根据平行线的性质求得 ,利用三角形外角的性质,即可求解.
(1)
①∵ 平分 , 平分
∴ ,
∴ ,
∵
∴
∴ ;
② ,理由如下:
过点E,作EP//AB,如下图:
∵ 平分 , 平分
∴ , ,
∴ ,
∵
∴
∴ , ,
∴ ,
∴ ,即
可得:
(2)
分别过点H、E作HI//AB,EF//AB,如图,
∵ 平分 , 平分 , 平分∴ , , ,
∴
∵
∴
∴ , , , ,
∴ ,
,
∴
∴ ,
∵
∴
∴ ,
∴ .
【点睛】此题考查了平行线的性质,角平分线的性质以及三角形外角的性质,解题的关键是熟练
掌握相关基本性质,根据题意构造出辅助线.
11.如图,直线 ,点A为直线a上的动点,点B为直线a、b之间的定点,点C为直线上的
定点.(1)当点A运动到图1所示位置时,容易发现 之间的数量关系为 ;
(2)如图2,当 时,作等边 , 平分 ,交直线a于点M, 平分 ,
交直线b于点N,将 绕点B转动,且 始终在 的内部时, 的值是否发
生变化?若不变,求其值,若变化,说明理由;
(3)点F为直线a上一点,使得 , 的平分线交直线a于点G,当点A在直线a
上运动时(A,B,C三点不共线),探究并直接写出 与 之间的数量关系.(本问中
的角均为小于180°的角)
【答案】(1)∠ABC=∠DAB+∠BCE;
(2)不变化, ;
(3)∠ECB=2∠FBG或 ,理由见解析.
【分析】(1)过点B作 ,根据两直线平行、内错角相等解答;
(2)根据角平分线的定义得到 ,结合图形计算,得到答案;
(3)分点F在点A的右侧时和点F在点A的左侧时两种情况求解.
【详解】(1)解:作BH∥a,如图1:
则 ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
故答案为: ;
(2) 的值不变化,理由如下:
如图2:∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,即 ,
由(1)得 ,
∴ ;
(3)当点F在点A的右侧时,如图3:
,理由如下:
∵ ,
由(1)知 ,
∵ 的平分线交直线a于点G,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,即 .
当点F在点A的左侧时,如图4,
,理由如下:
∵ 的平分线交直线a于点G,
∴ .
∵ , ,
∴ .
由(1)知 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
综上可知, 与 之间的数量关系为: 或 .
【点睛】本题考查的是平行线的性质、三角形的外角性质、角平分线的定义等知识,掌握平行线
的性质定理、三角形的外角的性质是解题的关键.
12.如图1, ,直线 与 、 分别交于点A、D,点B在直线 上,过点B作
,垂足为点G.
(1) __________;
(2)若点C在线段 上(不与A、D、G重合),连接 , 和 的平分线交于点H,
请在图2中补全图形,猜想并证明 与 的数量关系__________;(3)若直线 的位置如图3所示,点C在线段 上(不与A、D、G重合),连接 ,
和 的平分线交于点H,请直接写出 与 的数量关系__________.
【答案】(1)
(2)2∠AHB-∠CBG=90°或2∠AHB+∠CBG=90°
(3)2∠AHB+∠CBG=270°或2∠AHB-∠CBG=270°
【分析】(1)先证明 从而可得答案;
(2)分两种情况讨论:当点C在AG上时,依据平行线的性质以及三角形外角性质,2∠AHB-
∠CBG=90°;当点C在DG上时,依据平行线的性质以及三角形外角性质,2∠AHB+∠CBG=90°;
(3)分两种情况讨论:当点C在AG上时,依据平行线的性质以及三角形外角性质,
2∠AHB+∠CBG=270°;当C在DG上时,依据平行线的性质以及三角形外角性质,2∠AHB-
∠CBG=270°.
(1)
解:
故答案为: .
(2)
2∠AHB-∠CBG=90°或2∠AHB+∠CBG=90°,
证明: ①如图,当点C在AG上时,
∵ , ∴∠MAC=∠BDC,
∵∠ACB是△BCD的外角,
∴∠ACB=∠BDC+∠DBC=∠MAC+∠DBC,∵AH平分∠MAC,BH平分∠DBC,
∴∠MAC=2∠MAH,∠DBC=2∠DBH,
∴∠ACB=2(∠MAH+∠DBH),
同理可得,∠AHB=∠MAH+∠DBH,
∴∠ACB=2(∠MAH+∠DBH)=2∠AHB,
又∵∠ACB是△BCG的外角,
∴∠ACB=∠CBG+90°,
∴2∠AHB=∠CBG+90°,即2∠AHB-∠CBG=90°;
②如图,当点C在DG上时,
同理可得,∠ACB=2∠AHB,
又∵Rt△BCG中,∠ACB=90°-∠CBG,
∴2∠AHB=90°-∠CBG,即2∠AHB+∠CBG=90°;
(3)
2∠AHB+∠CBG=270°;2∠AHB-∠CBG=270°.
①如图,当点C在AG上时,由 ,可得:
∠ACB=360°-∠MAC-∠PBC=360°-2(∠MAH+∠PBH),
又同理可得:∠AHB=∠MAH+∠PBH,
∴∠ACB=360°-2∠AHB,又∵∠ACB是△BCG的外角,
∴∠ACB=90°+∠CBG,
∴360°-2∠AHB=90°+∠CBG, 即2∠AHB+∠CBG=270°;
②如图,当C在DG上时,
同理可得,∠ACB=360°-2(∠MAH+∠PBH), ∠AHB=∠MAH+∠PBH,
∴∠ACB=360°-2∠AHB,
又∵Rt△BCG中,∠ACB=90°-∠CBG,
∴360°-2∠AHB=90°-∠CBG,
∴2∠AHB-∠CBG=270°.
【点睛】本题考查了平行线的性质,角平分线的定义的运用,三角形的外角的性质的运用,准确
识图并理清图中各角度之间的关系是解题的关键,难点在于利用三角形外角性质进行计算.
13.(1)探究:如图1,AB CD EF,试说明 .
(2)应用:如图2,AB CD,点 在 、 之间, 与 交于点 , 与 交于点 .
若 , ,则 的大小是多少?
(3)拓展:如图3,直线 在直线 、 之间,且AB CD EF,点 、 分别在直线 、
上,点 是直线 上的一个动点,且不在直线 上,连接 、 .若 ,则
度(请直接写出答案).
【答案】(1)见解析;(2)60°;(3)70或290
【分析】(1)由 可得, , ,则
;
(2)利用(1)中的结论可知, ,则可得 的度数为 ,由对顶角相等可得 ;
(3)结合(1)中的结论可得,注意需要讨论 是钝角或 是锐角时两种情况.
【详解】解:(1)如图1, ,
, ,
,
.
(2)由(1)中探究可知, ,
,且 ,
,
;
(3)如图,当 为钝角时,
由(1)中结论可知, ,
;
当 为锐角时,如图,
由(1)中结论可知, ,
即 ,
综上, 或 .
故答案为:70或290.
【点睛】本题主要考查平行线的性质与判定,难度适中,观察图形,推出角之间的和差关系是解
题关键.
14.如图,以直角三角形AOC的直角顶点O为原点,以OC、OA所在直线为x轴和y轴建立平面直角坐标系点A(0,a),C(b,0)满足 .D为线段AC的中点.在平面直角
坐标系中以任意两点P(x ,y)、Q(x,y)为端点的线段中点坐标为 , .
1 1 2 2
(1)则A点的坐标为 ;点C的坐标为 .D点的坐标为 .
(2)已知坐标轴上有两动点P、Q同时出发,P点从C点出发沿x轴负方向以1个单位长度每秒
的速度匀速移动,Q点从O点出发以2个单位长度每秒的速度沿y轴正方向移动,点 Q 到 达 A
点 整 个 运 动 随 之 结 束 . 设 运 动 时 间 为 t (t>0)秒.问:是否存在这样的t,使
S ODP=S ODQ,若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由.
△ △
(3)点F是线段AC上一点,满足∠FOC=∠FCO,点G是第二象限中一点,使得∠AOG=
∠AOF.点E是线段OA上一动点,连CE交OF于点H,当点E在线段OA上运动的过程中,
的值是否会发生变化?若不变,请求出它的值,若变化请说明理由.
【答案】(1)(0,4),(2,0),(1,2);(2)1,理由见解析;(3)2,理由见解析
【分析】(1)根据绝对值和算术平方根的非负性,求得a,b的值,再利用中点坐标公式即可得
出答案;
(2)先得出CP=t,OP=2﹣t,OQ=2t,AQ=4﹣2t,再根据S ODP=S ODQ,列出关于t的方
△ △
程,求得t的值即可;
(3)过H点作AC的平行线,交x轴于P,先判定OG∥AC,再根据角的和差关系以及平行线的性
质,得出∠PHO=∠GOF=∠1+∠2,∠OHC=∠OHP+∠PHC=∠GOF+∠4=∠1+∠2+∠4,最后代
入 进行计算即可.
【详解】解:(1)∵ .
∴a﹣2b=0,b﹣2=0,解得a=4,b=2,
∴A(0,4),C(2,0);
∴x= =1,y= =2,
∴D(1,2).
故答案为(0,4),(2,0),(1,2).
(2)如图1中,
由条件可知:P点从C点运动到O点时间为2秒,Q点从O点运动到A点时间为2秒,
∴0<t≤2时,点Q在线段AO上,
即 CP=t,OP=2﹣t,OQ=2t,AQ=4﹣2t,
∴S DOP= OP•yD= (2﹣t)×2=2﹣t,S DOQ= OQ•xD= ×2t×1=t,
△ △
∵S ODP=S ODQ,
△ △
∴2﹣t=t,
∴t=1;
(3) 的值不变,其值为2.理由如下:如图2中,
∵∠2+∠3=90°,
又∵∠1=∠2,∠3=∠FCO,
∴∠GOC+∠ACO=180°,
∴OG∥AC,
∴∠1=∠CAO,
∴∠OEC=∠CAO+∠4=∠1+∠4,
如图,过H点作AC的平行线,交x轴于P,则∠4=∠PHC,PH∥OG,
∴∠PHO=∠GOF=∠1+∠2,
∴∠OHC=∠OHP+∠PHC=∠GOF+∠4=∠1+∠2+∠4,∴ = ,
= ,
=2.
【点睛】本题考查三角形综合题、非负数的性质、三角形的面积、平行线的性质等知识,解题的
关键是学会添加常用辅助线,学会用转化的思想思考问题.