文档内容
第 05 讲 解题技巧专题:作辅助线解决平行线中的拐点问题
目录
【考点一 猪蹄模型(M型)与锯齿模型】............................................................................................................1
【考点二 铅笔头模型】..........................................................................................................................................11
【考点三 牛角模型】..............................................................................................................................................19
【考点四 羊角模型】..............................................................................................................................................25
【考点五 蛇形模型(“5”字模型)】................................................................................................................35
【考点一 猪蹄模型(M型)与锯齿模型】
【模型解读】
图1 图2 图3
如图1,①已知:AM∥BN,结论:∠APB=∠A+∠B;②已知:∠APB=∠A+∠B,结论:AM∥BN.
如图2,已知:AM∥BN,结论:∠P+∠P=∠A+∠B+∠P
1 3 2.
如图3,已知:AM∥BN,结论:∠P+∠P+...+∠P =∠A+∠B+∠P+...+∠P
1 3 2n+1 2 2n.
【模型证明】
(1)∠APB=∠A+∠B这个结论正确,理由如下:如图1,过点P作PQ∥AM,
∵PQ∥AM,AM∥BN,∴PQ∥AM∥BN,∴∠A=∠APQ,∠B=∠BPQ,
∴∠A+∠B=∠APQ+∠BPQ=∠APB,即:∠APB=∠A+∠B.
(2)根据(1)中结论可得,∠A+∠B+∠P =∠P +∠P ,
2 1 3
故答案为:∠A+∠B+∠P =∠P +∠P ,
2 1 3
(3)由(2)的规律得,∠A+∠B+∠P +…+P =∠P +∠P +∠P +…+∠P
2 2n 1 3 5 2n+1
故答案为:∠A+∠B+∠P +…+P =∠P +∠P +∠P +…+∠P
2 2n 1 3 5 2n+1
例题:(23-24七年级上·吉林长春·期末)(1)问题发现:如图①,直线 ,连接 ,可以发
现 .
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学科网(北京)股份有限公司请把下面的证明过程补充完整:
证明:过点E作 ,
(已知), (辅助线的作法),
(________________________________________).
.(_______________________________).
,
(同理).
___________.
即 .
(2)拓展探究:如果点E运动到图②所示的位置,其他条件不变,说明: .
(3)解决问题:如图③, 是 与 之间的点,直接写出 , , , ,
之间的数量关系______________________.
巩固训练
1.(23-24七年级上·全国·单元测试)如图, , , ,
,求 .
2.(23-24七年级下·全国·期末)探究:如图①, ,试问 、 、 有什么关系.下面
给出了这道题的解题过程,请你完成下列填空:
解:如图①,过点C作 ,
∴ ( ).
又∵ , ,
∴ ( ),
∴ ( ),
∴ ,
即 ;
应用:如图②,直线 , ,垂足为O, 与 相交于点E,若 ,求 的度数;
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学科网(北京)股份有限公司拓展:如图③, , 于点C, , ,则 .
3.(23-24七年级下·黑龙江鹤岗·期末)如图1,已知 ,求证: ;小明想到
了以下方法,请帮助他完成证明过程:
证明:
(1)如图1,过点 作 ,则 ___________.( )
,
__________( )
____________( )
又 ,
.
(2)如图2, ,请写出 的和并说明理由;
(3)如图3, ,请直接写出图3中 的和.
4.(2024七年级上·全国·专题练习)(1)如图①, ,试问 与 的关系是什么?并说明
理由;
(2)如图②, ,试问 与 的关系是什么?请直接写出结论;
(3)如图③, ,试问 与 的关系是什么?请直接写出结论.
5.(24-25七年级上·山东青岛·期中)【提出问题】睿睿在学习完平行线的基本模型——猪蹄模型后,想
继续研究相关模型的特点,于是他组织数学兴趣小组进行了以下探究:
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学科网(北京)股份有限公司【分析问题】如图,已知直线 ,直线c分别与直线a,b相交于点E,F,点A,B分别在直线a,b上,
且在直线c的左侧,点P是直线c上一动点(不与点E,F重合),设 , ,
.
【解决问题】(1)问题一:如图1,当点P在线段EF上运动时,试探索 , , 之间数量的关系,
并给出证明.睿睿回忆猪蹄模型的证明方法:“过点P作 ……”请你用直尺和铅笔在图1中作出
这一辅助线,并帮助睿睿完成证明;
【类比探究】(2)问题二:当点P在线段 外运动时,(1)中的结论是否还成立呢?兴趣小组的同学
们认为要分两种情况进行讨论,请你结合图形帮助他们探究这三个角的数量关系.
①如图2,当动点P在线段 之外且在直线a的上方运动(不与E点重合)时, , , 满足什么
数量关系?请给出证明;
②请用直尺、铅笔,在图3中画出动点P在线段 之外且在直线b的下方运动(不与F点重合)时的图
形,并仿照图1,图2,标出图3中的 , , ,此时 , , 之间有何数量关系,请直接写出
结论,不必说明理由.
【应用拓展】
(3)问题三:如图4所示 ,请直接写出图4中 , , , 之间的数量关系,不必说明
理由.
【考点二 铅笔头模型】
【模型解读】
图1 图2 图3
如图1,①已知:AM∥BN,结论:∠1+∠2+∠3=360°;②已知:∠1+∠2+∠3=360°,结论:AM∥BN.
如图2,已知:AM∥BN,结论:∠1+∠2+∠3+∠4=540°
如图3,已知:AM∥BN,结论:∠1+∠2+…+∠n=(n-1)180°.
【模型证明】在图1中,过P作AM的平行线PQ,
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学科网(北京)股份有限公司∵AM∥BN,∴PQ∥BN,∴∠1+∠APQ=180°,∠3+∠BPQ=180°,∴∠1+∠2+∠3=360°;
在图2中,过P 作AM的平行线PC,过点P 作AM的平行线PD,
1 1 2 2
∵AM∥BN,∴AM∥PC∥PD∥BN,
1 2
∴∠1+∠APC=180°,∠PPC+∠PPD=180°,∠BPD+∠4=180°,∴∠1+∠2+∠3+∠4=540°;
1 2 1 1 2 2
在图3中,过各角的顶点依次作AB的平行线,
根据两直线平行,同旁内角互补以及上述规律可得:∠1+∠2+∠3+…+∠n=(n﹣1)180°.
例题:(2024七年级下·全国·专题练习)如图1,四边形 为一张长方形纸片.
(1)如图2,将长方形纸片剪两刀,剪出三个角( 、 、 ),则
__________°.
(2)如图3,将长方形纸片剪三刀,剪出四个角( 、 、 、 ),则
__________°.
(3)如图4,将长方形纸片剪四刀,剪出五个角( 、 、 、 、 ),则
___________°.
(4)根据前面探索出的规律,将本题按照上述剪法剪 刀,剪出 个角,那么这 个角的和是
____________°.
巩固训练
1.(23-24七年级下·江苏宿迁·阶段练习)(1)如图①, ,则 ________;
如图②, ,则 ________,请你说明理由;
(2)如图③, ,则 ________;
(3)利用上述结论解决问题:如图④, , 和 的平分线相交于点F, ,
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学科网(北京)股份有限公司求 的度数.
2.(22-23七年级下·广东江门·阶段练习)(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).
3.(23-24七年级下·山东青岛·单元测试)已知:(1) ,P为平行线内一点,请猜测 、 、
的关系并说明理由.
(2)若内部有两个点 , ,那么 , 和 , 又有怎样的数量关系(直接写出结果)
(3)内部有n个点呢,你找到了怎样的规律?(直接写出结果)
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学科网(北京)股份有限公司(4)若内部有n个点的位置这样变化,你找到了怎样的规律?(直接写出结果)
【考点三 牛角模型】
【模型解读】
E
1 2
A
B
3
D
C
图1 图2
如图1,已知AB∥CD,结论:∠1=∠2+∠3
如图2,已知AB∥CD,结论:∠1+∠3-∠2=180°
【模型证明】在图1中,过E作AB的平行线EF,∴∠1+∠FEB=180°
图1 图2
∵AB∥CD,∴EF∥CD,∴∠3+∠FED=180°,即:∠3+∠2+∠FEB=180°,∴∠1=∠2+∠3.
在图2中,过E作AB的平行线EF,∴∠1+∠FEB=180°
∵AB∥CD,∴EF∥CD,∴∠3=∠FEC,即:∠3-∠2=∠FEB,∴∠1+∠3-∠2=180°.
注意;牛角模型的证明也可添加其他辅助线,如:延长AB交DE于点F,或延长EB交CD于点F等。
例题:(23-24七年级下·全国·单元测试)如图,已知 , , ,则
的度数为 °.
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学科网(北京)股份有限公司巩固训练
1.(23-24七年级下·全国·期末)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.
2.(23-24七年级下·河南商丘·期末)【阅读理解】
我们经常过某个点作已知直线的平行线,以便利用平行线的性质来解决问题.
例如:如图1, ,点 , 分别在直线 , 上,点 在直线 , 之间.设
, ,求证: .
证明:如图2,过点 作 ,∴ .
∵ , ,∴ ,
∴ ,
∴ .
【类比应用】
(1)如图3, , , ,求 的度数.
(2)如图4, ,点 在直线 上,点 在直线 的上方,连接 , .设 ,
,则 , 与 之间有何数量关系?请说明理由.
【拓展应用】
(3)如图5, ,点 在直线 上,点 在直线 的上方,连接 , . 的平分线与
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学科网(北京)股份有限公司的平分线所在的直线交于点 ,请直接写出 的度数.(不要求写过程)
【考点四 羊角模型】
【模型解读】
图1 图2
如图1,已知:AB∥DE,结论: .
如图2,已知:AB∥DE,结论: .
【模型证明】在图1中,过C作AB的平行线CF,∴∠ =∠FCB
图1 图2
∵AB∥DE,∴CF∥DE,∴∠ =∠FCD,∵∠ =∠FCD-∠FCB,∴∠ =∠ -∠ .
在图2中,过C作AB的平行线CF,∴∠ =∠FCB
∵AB∥DE,∴CF∥DE,∴∠ +∠FCD=180°,∵∠FCD=∠ +∠FCB,∴∠ +∠ +∠ -∠=180°.
例题:(2024七年级上·全国·专题练习)如图 , ,猜想 与 、 的关系,并说明理
由.
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学科网(北京)股份有限公司(1)填空:
解:猜想 .理由:过点 作 ,如图 所示,所以
(①___________).因为 , ,所以 (如果两条直线都和第三条直线平行,那么
②___________),所以 (③___________),所以
④___________,即 ;
(2)依照上面的解题方法,观察图 ,已知 ,猜想图中的 与 、 的关系,并说明理由;
(3)观察图 和图 ,已知 ,猜想图中的 与 、 的关系,不需要说明理由.
巩固训练
1.(24-25七年级上·全国·课后作业)如图,已知 , , ,求 的度数.
2.(22-23七年级下·广东揭阳·期中)如图1,小明和小亮在研究一个数学问题:
(1)已知: , 和 都不经过点P,直接写出 与 的关系 ;
(2)在图2中, ,若 ,则 的度数为 ;
(3)在图3中, ,若 ,则 的度数为 ;
(4)在图4中, ,探索 与 的数量关系,并说明理由.
3.(23-24七年级下·辽宁大连·期末)已知
(1)如图1,求证:
(2)如图2, 的平分线 的反向延长线交 的平分线 于 ,若 , ,求
的度数
(3)如图3,若 平分 , 平分 , 的反向延长线和 的反向延长线交于点 ,且
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学科网(北京)股份有限公司,求 的度数
4.(23-24七年级下·山东菏泽·期末)已知:在图 图 中, ,点 ,点 ,点 与 ,
在同一平面内.
(1)探究与表达请直接写出:
图 中 , , 的数量关系;
图 中 , , 的数量关系;
图 中 , , 的数量关系:
图 中 , , 的数量关系;
图 中 , , 的数量关系;
图 中 , , , , 的数量关系;
(2)推导与应用如图 ,将长方形纸片沿 折叠,已知 ,求 的度数.
【考点五 蛇形模型(“5”字模型)】
【模型解读】
如图,AB∥CD,结论:∠1+∠3-∠2=180°.
图1 图2
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学科网(北京)股份有限公司如图1,已知:AB∥DE,结论: .
如图2,已知:AB∥DE,结论: .
【模型证明】在图1中,过C作AB的平行线CF,∴∠ =∠FCB.
∵AB∥DE,∴CF∥DE,∴∠ +∠FCD=180°,∵∠ =∠FCD+∠FCB,∴∠ +∠ =∠ +180°
在图2中,过C作AB的平行线CF,∴∠ +∠FCB=180°,
∵AB∥DE,∴CF∥DE,∴∠ =∠FCD,∵∠ =∠FCD+∠FCB,∴∠ +∠ =∠ +180°
例题:(2024七年级上·全国·专题练习)生活情境·山路 “公路村村通”的政策让公路修到了山里,蜿蜒
的盘山公路连接了山里与外面的世界,数学活动课上,老师把山路抽象成图2的样子,并提出了一个问题:
在图2中, , , , ,求 的度数.
巩固训练
1.(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.
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学科网(北京)股份有限公司