文档内容
专题 01 平行线中的拐点问题的五种模型
目录
题型一:猪蹄模型(M型)与锯齿模型..................................................................................................................1
题型二:铅笔头模型..................................................................................................................................................9
题型三:牛角模型....................................................................................................................................................18
题型四:羊角模型....................................................................................................................................................24
题型五:蛇形模型(“5”字模型)......................................................................................................................26
题型一:猪蹄模型(M型)与锯齿模型
例1.(2025七年级下·全国·专题练习)【模型发现】数学兴趣小组的同学在活动中发现:图①中的几何图
形,很像小猪的猪蹄,于是将这个图形称为“猪蹄模型”,“猪蹄模型”中蕴含着角的数量关系.
(1)如图①, ,M是 之间的一点,连接 ,若 ,求 的度数;
【灵活运用】
(2)如图②, 是 之间的两点,当 时,请找出 和
之间的数量关系,并说明理由;
【拓展延伸】
(3)如图③, 均是 之间的点,如果 ,直接写出
的度数.
【答案】(1)100°;(2) ,理由见解析;(3)
【知识点】根据平行线的性质探究角的关系、根据平行线的性质求角的度数、平行公理推论的应用
【分析】本题考查了平行线的性质和判定,构造辅助线掌握“猪蹄模型”是解本题的关键.
(1)过点M作 ,证明 ,则 ,进而得 ,
由此可得∠B+∠D的度数;
(2)过点M作 ,则 ,证明 ,由(1)得 ,则,进而得 ,再根据 ,
即可得出 和 之间的数量关系;
(3)过点G作 ,依题意得 ,证明 ,由
(1)得 ,则 ,由此可得 的度数.
【详解】解:(1)过点M作 ,如图①所示:
,
,
,
,
,
;
(2) 和 之间的数量关系是: ,理由如下:
过点M作 ,如图②所示,
,
,
,
由(1)得: ,
,
,
,
,
又 ,
,
;
(3) ,理由如下:过点G作 ,如图③所示:
,
,
,
,
,
由(1)得: ,
,
,
.
【变式1-1】(1)如图①,如果 ,求证: .
(2)如图②, ,根据上面的推理方法,直接写出 ___________.
(3)如图③, ,若 ,则 ___________(用x、
y、z表示).
【答案】(1)见解析;(2) ;(3)
【分析】(1)过P作 ,利用平行线的判定与性质证明即可;
(2)过点P作 ,过点Q作 ,根据平行线的性质即可求解;
(3)过点P作 ,过点Q作 ,根据平行线的性质求解即可.
【详解】(1)证明:过P作 ,如图,
∴ ,
∵ (已知),
∴ ,
∴ ,∵ ,
∴ ;
(2)如图,过点P作 ,过点Q作 ,
∵ , , ,
∴ ,
∴ , , ,
∴ ,
故答案为: ;
(3)过点P作 ,过点Q作 ,
∵ , , ,
∴ ,
∴ , , ,
∴ ,
即 ,
∴ ,
故答案为: .
【变式1-2】已知直线 ,直线 与直线 、 分别相交于C、D两点.
(1)如图 ,有一动点P在线段 之间运动(不与C、D两点重合),问在点P的运动过程中,
又怎样的数量关系?试说明理由.
(2)如图b,当动点P线段 之外运动(不与C、D两点重合),问上述结论是否成立?若不成立,试写出
新的结论并说明理由.【答案】(1) ,理由见解析
(2)不成立, ,理由见解析
【知识点】平行公理推论的应用、根据平行线的性质探究角的关系
【分析】本题考查了平行线的判定与性质,正确添加辅助线是解题的关键.
(1)过点 作 ,则 ,则 , ,再根据角度和差计算求解即可;
(2)同(1)即可求解.
【详解】(1)解: ,理由如下,
过点 作 ,
,
,
, ,
,
.
(2)解:上述结论不成立.新结论: ,理由如下:
过点 作 .
,
∴
,
,
,即 .
【变式1-3】(24-25七年级下·河北邢台·阶段练习)【知识探究】在一次数学课上,李老师让同学们独立
完成练习.(1)如图-1,直线 ,则 ___________.
A. B. C. D.
【类比探究】在同学们都正确解答后,李老师对这道题进行了如下改编.
(2)将图-1中的点 沿 的方向平移到点 的位置,如图-2所示,请写出 和 之间
的数量关系,并说明理由;
【拓展应用】
(3)将图-1平移,使它的点 与图-2的点 重合(如图-3所示),当 , 恰好分别平分
时, 与 之间有怎样的数量关系?请你直接写出结果;
(4)如图-4,已知 , , , ,试判断 与 是否平行,并说
明理由.
【答案】(1)C;(2) ,理由见解析;(3) ;(4)
.理由见解析
【分析】本题主要考查了平行线的判定和性质,解题时注意:两直线平行,内错角相等;两直线平行,同
旁内角互补;平行于同一直线的两直线平行.
(1)利用平行线的性质,即可得到 , ,进而得出 ;
(2)过D作 ,利用平行线的性质,即可得到 , ,进而得出
;
(3)利用(1)(2)中的结论,即可得到 与 之间的数量关系;
(4)过C作 ,过D作 ,利用平行线的判定和性质即可证明 .
【详解】解:(1)∵ ,
∴ , ,
即 ,
故选:C.
(2) ,
如图,过D作 ,∵ ,
∴ ,
∴ , ,
∴ ;
(3) ,
理由:由(1)可得, ,
由(2)可得, ,
又∵ , 分别平分 , ,
∴ , ,
∴ ,
即 ,
∴ ;
(4) .理由如下,
如图,过C作 ,过D作 ,
∵ , ,
∴ , ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
【变式1-4】(24-25七年级上·全国·课后作业)如图,直线 ,点P为平面内一点(不在两条直线
上).(1)如图①,若点P在直线 与 之间,且 , ,求 的度数;
(2)如图②,若点P在直线 上方,且 , .
①求 的度数;
②如图③, 的平分线和 的平分线交于点G,求 的度数.
【答案】(1)
(2)① ;②
【知识点】根据平行线的性质求角的度数
【分析】本题考查了平行线的性质,熟练掌握平行线的性质是解题的关键.
(1)过点P作 ,根据平行线的性质,分别求出 和 的度数,即得答案;
(2)①过点P作 ,根据平行线的性质,分别求出 和 的度数,即可求得答案;
②过点G作 ,根据平行线的性质,分别求出 和 的度数,即可求得答案.
【详解】(1)解:过点P作 ,
,
,
,
,
,
,
;
(2)解:①过点P作 ,
,
,
,
,
;②过点G作 ,
是 的平分线, 是 的平分线,
, ,
,
,
,
,
,
.
题型二:铅笔头模型
例2.(2025七年级下·全国·专题练习)如图, , =( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】根据平行线的性质求角的度数
【分析】本题主要考查了平行线的性质,解决本题的关键是作辅助线构造两组互补的同旁内角.过 点作
直线 ,根据平行线的性质可得 , ,然后再计算
即可.
【详解】解,如下图所示,过C点作直线 ,
,
,
, ,
,即 .
故选:B.
【变式2-1】如图①是一盏可以伸缩的台灯,它的优点是可以变化伸缩,找到合适的照明角度.图②是这
盏台灯的示意图.已知台灯水平放置,当灯头 与支架 平行时可达到最佳照明角度,此时支架 与
水平线 的夹角 ,两支架 和 的夹角 .
(1)求此时支架 与底座 的夹角 的度数;
(2)求此时灯头 与水平线 的夹角 的度数.
【答案】(1)
(2)
【知识点】平行线的性质在生活中的应用
【分析】此题考查了平行线的性质,熟记平行线的性质定理是解题的关键.
(1)过点 作 ,根据平行线的性质求解即可;
(2)根据平行线的性质及角的和差求解即可.
【详解】(1)解:如图,过点 作 ,
,
,
,
,
,
,
,
;
(2) ,
,
,,
,
.
【变式2-2】(1)如图1, ,求 的度数.
解:过点E作 .
(已作),
( ).
又 (已知),
_______ _______(平行关系的传递性),
(两直线平行,同旁内角互补),
(等式性质),
即 _______;
(2)根据上述解题及作辅助线的方法,在图2中, ,则 _______;
(3)根据(1)和(2)的规律,图3中 ,猜想: _______;
(4)如图4, ,在B,D两点的同一侧有 共n个折点,则
的度数为_______(用含n的代数式表示).
【答案】(1)见解析;(2) ;(3) ;(4)
【知识点】根据平行线判定与性质求角度、平行公理推论的应用
【分析】本题考查平行线的判定和性质,平行公理的推论,图形类规律探索,熟练掌握“两直线平行,同
旁内角互补”和“如果两条直线都与第三条直线平行,那么这两条直线也互相平行”是解题关键.
(1)根据平行公理的推论可得 ,再根据根据平行线的性质可得 、
,即可求得 ;
(2)过点C作 ,过点D作 ,根据平行公理的推论可得 ,再根据
根据平行线的性质可得 , , ,即可求得
;
(3)由(1)和(2)总结规律即可求解;
(4)根据所得规律可直接求解.
【详解】(1)解:过点E作 .
(已作),(两直线平行,同旁内角互补).
又 (已知),
(平行关系的传递性),
(两直线平行,同旁内角互补),
(等式性质),
即 ;
(2)如图,过点C作 ,过点D作 ,
∴ ,
∴ , , ,
∴ ,
∴ ;
(3)解:由(1)可知在A,C两点的同一侧有1个折点,其 ;
由(2)可知在B,E两点的同一侧有2个折点,其 ;
因为B,F两点的同一侧有3个折点,
所以 ;
(4)由(3)可知 .
【变式2-3】(24-25七年级下·江苏扬州·月考)问题情境:如图1, , ,
,求 度数.
小明的思路是:过P作 ,通过平行线性质来求 .
(1)按小明的思路,易求得 的度数为 度;(直接写出答案)
(2)问题迁移:如图2, ,点P在射线 上运动,记 , ,当点P在B、D两点
之间运动时,问 与 , 之间有何数量关系?请说明理由;
(3)在(2)的条件下,如果点P在B、D两点外侧运动时(点P与点O、B、D三点不重合),请直接写出与 , 之间的数量关系.
【答案】(1)110
(2) ,理由见解析
(3)当P在 延长线上时, ; 当P在 延长线上时,
【分析】本题主要考查了平行线的性质和判定的应用,主要考查学生的推理能力,题目是一道比较典型的
题目,解题时注意分类思想的运用.
(1)利用平行线的性质,同旁内角互补,求出 度数,利用 ,进行求
解即可;
(2)过点 作 ,易得 ,得到 ,进而得到 ;
(3)分P在 延长线上,和P在 延长线上,两种情况进行讨论即可.
【详解】(1)解:∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
∴ .
(2)解: ,理由如下:
过点 作 ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
(3)解:如图所示,当P在 延长线上时,
过点 作 ,∵ ,
∴ ,
∴ ,
,
如图所示,当P在 延长线上时,
同理可得: , ,
.
【变式2-4】(25-26八年级上·全国·单元测试)如图, ,点 是直线 上一点,点 是平行线
、 之间一点,连接 、 .
【问题提出】
(1)如图1,过点 作 ,若 , ,求 的度数;
【问题初探】
(2)如图2, 平分 , 平分 , 与 相交于点 ,若 ,求 的度数;
【衍生拓展】
(3)如图3, 平分 , 平分 , 与 相交于点 , 平分 ,过点 作
,请探究 与 之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(1) ;(2) ;(3) ,理由见解析
【分析】本题考查了平行线的性质,角平分线的定义,明确角度之间的数量关系是解题的关键.(1)过点 作 ,由平行线的性质得出 , ,根据
,计算求解即可;
(2)根据(1)中的结论先得到: , ,再由角平分线的定义即
可得出结论;
(3)作 的角平分线 交 于点 ,由邻补角的角平分线互相垂直得到 ,由根据两
直线平行,同旁内角互补得到 与 的关系,再由(2)题的结论即可得出 与 的数量关
系即可.
【详解】(1)解: ,
,
,
,
,
, ,
,
的度数为 ;
(2)解:由(1)得: ,
同理: ,
平分 , 平分 ,
, ,
,
;
,
;
(3)解: ,理由如下,
∵ 平分 ,
,
平分 ,
,
,即 ,
,即 ,
,
,即 ,,
由(2)得: ,
.
【变式2-5】(24-25八年级下·辽宁铁岭·阶段练习)如图, ,点 、 分别在直线 、 上,
点 在直线 、 之间, .
(1)如图1,点 在直线 、 之间,连接 , ,求证: ;
(2)如图2,直线 交 、 的角平分线分别于点 、 ,求 的值(用含 的
代数式表示);
(3)如图3, , , .直线 交 、 分别于点 、
,若 , ,则 的值是______.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
【分析】本题主要考查平行线的性质,角平分线的定义,灵活运用平行线的性质是解题的关键.
(1)过 作 ,过 作 ,易得 ,利用平行线的性质可求解;
(2)由角平分线的定义可设 , ,延长 交 于点G,过点M
作 交 于点H,又由(1)可得, ,则 ,进
而求解;
(3)设 , ,则 , ,
分别过点M,N作 , ,则 ,由 得 ,再由
(1)的结论得 ,计算可求解n值.
【详解】(1)解:过 作 ,过 作 ,又∵ ,
∴ ,
则 , , , ,
∴ , ,
∴ ,
即 ;
(2)解:如图2,
∵ 平分 , 平分 ,
∴设 , ,
延长 交 于点G,过点M作 交 于点H,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
过点M作 ,
则 , ,
∴ ,
又由(1)可得, ,
∴ ,
∴ ,
即 ;
(3)解:如图3,设 , ,则 , ,
分别过点M,N作 , ,则 ,∴ ,
∴ ,
即 ,
∴ ,
又由(1)知 ,
得到 ,
∴ .
题型三:牛角模型
例3.如图,已知 , , ,则 的度数为 °.
【答案】40
【知识点】根据平行线判定与性质求角度
【分析】本题考查平行线的判定及性质,正确添加辅助线是解题的关键.
过点C作 ,则 ,由 , ,得到 ,从而
,进而根据角的和差即可解答.
【详解】解:过点C作 ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,∴ .
故答案为:40
【变式3-1】(24-25七年级上·河南新乡·期末)如图, ,在 的两边上分别过点 和点
向同方向作射线 和 ,且 .
(1)若 ,则 的度数为 .
(2)若 和 的平分线所在的直线交于点 ( 与 不重合),则 的度数为 .
【答案】 或
【知识点】角平分线的有关计算、根据平行线判定与性质求角度
【分析】本题考查平行线的性质,角平分线的定义,掌握平行线的性质是解决问题的关键.
(1)过点 作 ,而 ,可得 ,证明 ,
,再进一步解答即可;
(2)分两种情况当 为锐角时,过点 作 ,过点 作 ,利用平行线的性质可得
, ,再结合角平分线即可求得;当 为钝角时,
, ,再根据角平分线及平行线性质得
.
【详解】解:(1)过点 作 ,而 ,
∴ ,
∴ , ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ;
故答案为:
(2)①当 为锐角时,如图所示:过点 作 ,过点 作 ,
,
,
, ,
, ,
,即 ,
, ,
, ,
,即 ,
又 点 为 和 的角平分线所在的直线的交点,
, ,
,
②当 为钝角时,如图所示:
过点 作 ,过点 作 ,
,
,
, ,
, ,
,
,
,
, ,
, ,又 点 为 和 的角平分线所在的直线的交点,
, ,
,
综上所述 或
故答案案为: 或 .
【变式3-2】(24-25七年级下·陕西咸阳·期末)如图,直线 分别交 于点 ,垂足为
,已知 .
(1) 和 平行吗?为什么?
(2)点 是平面内一点,连接 ,求 的度数.
【答案】(1) ,理由见解析;
(2) .
【分析】(1)通过垂直定义和已知角的关系,推导出同位角相等,从而判断 与 是否平行.
(2)过点 作平行线,利用平行线的性质,将角进行转化,求出 的度数.
本题主要考查了平行线的判定与性质,熟练掌握平行线的判定定理和性质定理是解题的关键.
【详解】(1)解: ,理由如下:
∵ ,
∴ ,
∴ .
又∵ ,
∴ ,
∴ .
(2)解:过点 作 ,∵ ,
∴ .
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ .
∵ ,
∴ ,
∴ .
【变式3-3】直线 ,P 为直线 上方一点,连接 .
(1)如图1,若 ,求 的度数;
(2)如图1,设 ,求 的度数(用含α、β的式子表示);
(3)如图2,N为 内部一点, ,连接 ,若 ,求 的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】平行公理推论的应用、根据平行线判定与性质求角度
【分析】本题考查了平行线的性质以及角平分线的定义.注意掌握辅助线的作法,数形结合思想的应用.
(1)过点P向右 ,则 ,得出 ,进而求出结论;
(2)过点P向右 ,则 ,得出 ,进而求出结论;
(3)过点P向左作 ,过N向左作 ,则 ,设
,则 ,得出,进而求出结论.
【详解】(1)解:过点P向右 ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ;
(2)过点P向右 ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ;
(3)过点P向左作 ,过N向左作 ,
∵ ,
∴ ,
与(2)同理,得 ,依题意,设 ,
则 .
∴ ,
∴ .
题型四:羊角模型
例4.(24-25七年级上·黑龙江绥化·期中)已知,如图, , , ,则
等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】根据平行线判定与性质求角度
【分析】本题考查平行线的判定和性质,过点 作 ,进而得到 ,根据平行线的性质求出
的度数,再利用角的和差关系计算即可.
【详解】解:过点 作 ,则: ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ;
故选D.
【变式4-1】(24-25七年级下·全国·单元测试)如图,已知 ,E,F是直线 上方两点,连接
, , , ,已知 平分 ,且 .若 , ,求 的
度数为( )A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】根据平行线判定与性质求角度
【分析】本题主要考查了平行线的性质与判定,角平分线的定义,过 作 ,过 作 ,
由 ,可得 ,由 ,可得 , ,
由 可得 , ,最后根据 求解即可.
【详解】解:如图,过 作 ,过 作 ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ 平分 ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,∴ ,
∴ ,
故选:C.
题型五:蛇形模型(“5”字模型)
例5.(2025七年级下·全国·专题练习)如图, , , ,则 的度数为
( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】两直线平行内错角相等、两直线平行同旁内角互补
【分析】本题主要考查了平行线的性质,熟练掌握平行线的性质是解题的关键.
由平行线的性质推出 ,得到 ,即可求出 的度数.
【详解】解: ,
,
,
,
,
故选:D.
【变式5-1】(24-25七年级下·全国·期末) 一条公路修到湖边时,需拐弯绕道而
过,第一次拐弯 的度数为 .第二次拐弯 的度数为 ,到了点P后需要继续拐弯,拐弯后与第一
次拐弯之前的道路平行,则 .
【答案】
【知识点】根据平行线判定与性质求角度
【分析】本题考查平行线的判定和性质,当题目中的已知条件和已有的图形不能解决问题时,往往考虑添
加辅助线,将不相关,分散的条件进行转移与转化,构造出一些基本的几何图形,搭建已知和未知之间的
桥梁.本题可以过点 作 后借助平行线的知识进行解答.
【详解】解:过点 作 .由题可知 ,,
, .
.
故答案为: .
【变式5-2】(24-25七年级下·贵州黔东南·阶段练习)如图①,蜿蜒曲折的盘山公路仿佛一条长龙,在郁
郁葱葱的山间起舞.数学活动课上,老师把盘山公路抽象成图 所示的样子.
(1)如图 , , , ,求 的度数;
(2)聪明的小明在图 的基础上,将图 变为图 ,其中 , , ,
,求 的度数.
【答案】(1) ;
(2) .
【分析】本题考查了平行线的性质,平行公理推论,掌握知识点的应用是解题的关键.
( )过点 作 ,则有 ,又因为 ,所以 ,则 ,
然后通过角度和差即可求解;
( )过点 作 ,过点 作 ,所以 ,所以 ,
, ,然后通过角度和差即可求解.
【详解】(1)解:如图 ,过点 作 ,
因为 ,所以 ,
又因为 ,
所以 ,
又因为 ,
所以 ,
所以 ;
(2)解:如图 ,过点 作 ,过点 作 ,
因为 ,
所以 ,
所以 , , ,
因为 , ,
所以 , ,
因为 ,
所以 ,
所以 ,
所以 .
【变式5-3】(24-25八年级上·湖北黄冈·开学考试)如图, .
(1)如图1,请探索 , , 三个角之间的数量关系,并说明理由;
(2)已知 .
①如图2,若 ,求 的度数;
②如图3,若 和 的平分线交于点 ,请直接写出 与 的数量关系.
【答案】(1) .理由见解析
(2)① ;②
【知识点】根据平行线判定与性质证明、根据平行线的性质求角的度数、根据平行线的性质探究角的关系【分析】(1)过点 作 ,结合 ,利用平行线的性质,结合角的和的意义计算即可.
(2)①过点 作 ,结合 ,得到 ,利用平行线的性质,结合(1)的结论
变形计算即可.
②过 作 ,而 ,则 ,利用平行线的性质解答即可.
本题考查了利用平行线探究角的之间关系,熟练掌握平行线的判定和性质是解题的关键.
【详解】(1)解: , , 三个角之间的数量关系是: .
理由如下:
过点 作 ,
,
,
, ,
,
即: .
(2)解:①过点 作 ,
,
,
,
,
由(1)得: ,
,
,
即: ,
, ,
.
②解: 与 的数量关系是: .
理由如下:
为 的平分线, 为 的平分线,
, ,过 作 ,而 ,
,
则
设 ,
则 ,
故 ,
故 .
【变式5-4】(24-25七年级下·广东·期末)综合探究
(1)【课题学习】平行线的“等角转化”功能.
如图①,已知点A是 外一点,连接 .求 的度数.
解:过点A作 ,则 ______, ,
又∵ .∴ ;
(2)【方法运用】如图②所示,已知 , 交于点E, ,求 的度数.
(3)【拓展探究】如图③所示,已知 , 分别平分 和 ,且 所在直线
交于点F,过F作 ,若 ,求 的度数.
【答案】(1) ,
(2)
(3)
【分析】本题主要考查了平行线的判定和性质,有关角平分线的计算,熟练掌握平行线的判定和性质,利
用转化思想解答是解题的关键.
(1)过点A作 ,如图①,根据平行线的性质得到 , ,然后利用平角的定
义得到 ;
(2)过点E作 ,如图②,利用平行线的性质得到 ,则 , ,
然后把两式相加可得 ;(3)过E点作 ,根据平行线的性质得到 ,根据角平分线的定义得到
, ,设 , ,结合平行线的性质得
到 ,利用 代入求解即可.
【详解】(1)解:过点A作 ,
∴ , ,
又∵ ,
∴ ;
故答案为: , ;
(2)解:过点E作 ,如图,
∵ ,
∴ ,
∴ , ,
∴
∴ .
(3)解:过E点作 ,如图,
∵ ,
∴ ,
∵ 平分 , 平分 ,
∴ , ,
设 , ,
∵ , ,
∴ , ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ , ,∵
.