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第 06 讲 解题技巧专题:三角形中的倒角模型之双角平分线
和高线模型
目录
【模型一 三角形中的倒角模型之双内角角平分线模型】....................................................................................1
【模型二 三角形中的倒角模型之一内角一外角双角平分线模型】.....................................................................3
【模型三 三角形中的倒角模型之双外角角平分线模型】....................................................................................8
【模型四 三角形中的倒角模型之高线与角平分线分线模型】...........................................................................12
【过关检测】............................................................................................................................................................15
【模型一 三角形中的倒角模型之双内角角平分线模型】
1)两内角平分线的夹角模型
图1 图2 图3
条件:如图1,在△ABC中,∠ABC和∠ACB的平分线BP,CP交于点P;结论: 。
证明:∵∠ABC和∠ACB的平分线BP,CP交于点P,∴ , 。
∴∠P=180°-(∠PBC+∠PCB)=180°- (∠ABC+∠ACB)=180°- (180°-∠A)=90°+ ∠A。
2)凸多边形双内角平分线的夹角模型1
条件:如图2,BP、CP平分∠ABC、∠DCB,两条角平分线相交于点P;结论:2∠P=∠A+∠D。
证明:∵BP、CP平分∠ABC、∠DCB,∴ , 。
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学科网(北京)股份有限公司∴ ∠ P=180°- ( ∠ PBC+∠ PCB ) =180°- ( ∠ ABC+∠ DCB ) =180°- ( 360°-∠ A-∠ D ) =
(∠A+∠D)。即:2∠P=∠A+∠D。
3)凸多边形双内角平分线的夹角模型2
条件:如图3,CP、DP平分∠BCD、∠CDE,两条角平分线相交于点P;结论:
。
证明:∵CP、DP平分∠BCD、∠CDE,∴ , 。
∴ ∠ P=180°- ( ∠ PCD+∠ PDC ) =180°- ( ∠ BCD+∠ CDE ) =180°- ( 540°-∠ A-∠ D-∠ E )
=∠A+∠D+∠E-90°。即:2∠P=∠A+∠D+∠E-180°。
例1.如图,在 中,点 是 内一点,且点 到 三边的距离相等,若 ,则
.
【答案】
【分析】由条件可知 平分 和 ,利用三角形内角和可求得 .
【详解】解:∵点P到 三边的距离相等,
∴ 平分 , 平分 ,
∴ ,
故答案为: .
【点睛】本题考查角平分线的性质与判定,掌握角平分线的交点到三角形三边的距离相等是解题的关键.
例2.模型认识:我们学过三角形的内角和等于 ,又知道角平分线可以把一个角分成大小相等的两部
分,接下来我们就利用上述知识进行下面的探究活动.
如图①,在 中, 、 分别是 和 的角平分线.
解决问题:(1)若 , ,则 ______;(直接写出答案)
(2)若 ,求出 的度数;
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学科网(北京)股份有限公司拓展延伸:(3)如图②,在四边形 中, 、 分别是 和 的角平分线,直接写出
与 的数量关系.
【答案】(1) (2) (3)
【分析】(1)根据角平分线的定义和三角形内角和定理可得∠BPC的度数;
(2)根据角平分线的定义和三角形内角和定理可得∠BPC的度数;
(3)根据角平分线的定义和四边形内角和定理可得∠BPC与∠A+∠D的数量关系.
【详解】(1)解:∵BP、CP分别是∠ABC和∠ACB的角平分线,∠ABC=40°,∠ACB=80°,
∴∠PBC= ∠ABC= ×40°=20°,∠PCB= ∠ACB= ×80°=40°.
∴∠BPC=180°-∠PBC-∠PCB=180°-20°-40°=120°; 故答案为:120°;
(2)∵BP、CP分别是∠ABC和∠ACB的角平分线,
∴∠PBC= ∠ABC,∠PCB= ∠ACB.
∴∠BPC=180°-∠PBC-∠PCB=180°- (180°-∠BAC)=90°+ ∠BAC,
∵∠BAC=100°, ∴∠BPC=90°+ ∠BAC=90°+ ×100°=140°;
(3)∵BP、CP分别是∠ABC和∠DCB的角平分线, ∴∠PBC= ∠ABC,∠PCB= ∠DCB.
∴∠BPC=180°-∠PBC-∠PCB=180°- (360°-∠A-∠D)= (∠A+∠D).
【点睛】本题考查了角平分线的定义,三角形的内角和定理,多边形的内角和公式,此类题目根据同一个
解答思路求解是解题的关键.
【模型二 三角形中的倒角模型之一内角一外角双角平分线模型】
图1 图2
1)一个内角一个外角平分线的夹角模型
条件:如图1,在△ABC中,BP平分∠ABC,CP平分∠ACB的外角,两条角平分线相交于点P;结论:
.
证明:∵BP、CP平分∠ABC、∠ACD,∴ , 。
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学科网(北京)股份有限公司∴∠P=∠PCD-∠PBC= (∠ACD-∠ABC)= ∠A。
2)一个内角一个外角平分线的夹角模型(累计平分线)
条件:如图2, ,∠ABC、∠ACD的平分线相交于点 , 的平分线相交于点 ,
, 的平分线相交于点 ……以此类推;结论: 的度数是 .
证明:∵BP、CP 平分∠ABC、∠ACD,∴ , 。
1 1
∴∠P=∠PCD-∠PBC= (∠ACD-∠ABC)= ∠A= 。同理:∠P= ∠P= ,∠P=
1 1 1 2 1 n
例1.问题情境:如图1,点D是△ABC外的一点,点E在BC边的延长线上,BD平分∠ABC,CD平分
∠ACE.试探究∠D与∠A的数量关系.
(1)特例探究:如图2,若△ABC是等边三角形,其余条件不变,则∠D= ;
如图3,若△ABC是等腰三角形,顶角∠A=100°,其余条件不变,则∠D= ;这两个图中,与∠A
度数的比是 ;(2)猜想证明:如图1,△ABC为一般三角形,在(1)中获得的∠D与∠A的关系是
否还成立?若成立,利用图1证明你的结论;若不成立,说明理由.
【答案】(1)30°;50°;1:2(2)成立,见解析
【分析】(1)根据三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角的和用 和 表示出 ,再根
据角平分线的定义得到 , ,然后整理即可.
(2)根据三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角的和用 和 表示出 ,再根据角平分
线的定义得到 , ,然后整理即可.
【详解】(1)解:如图2, 是等边三角形, , ,
平分 , 平分 . , ,
, ;
如图3, 是等腰三角形, , , ,
平分 , 平分 . , ,
, ;故答案为 , , ;
(2)解:成立,如图1,在 中, ,
在 中, , (1)
平分 , 平分 , , ,
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学科网(北京)股份有限公司又 , , (2)
由(1) (2), , .
【点睛】本题考查等边三角形的性质、等腰三角形的性质、利用三角形的外角性质和角平分线的定义解答
是关键.
例2.(24-25八年级上·江西南昌·阶段练习)特例感知
(1)如图1, 是 的平分线, 是 外角的角平分线.
①若 ,则 ________;
②判断 与 的数量关系,并说明理由.
类比迁移
(2)如图2, 是 的外角, 的平分线与 的平分线交于点 , 的平分线
与 的平分线交于点 , , 的平分线与 的平分线交于点 ( 为正整数).设
,则 ________.
拓展应用
(3)如图3,在 中, 是 的外角, 的三等分线与 的三等分线交于点 .若
, ,请直接写出 的度数.(用含 、 的式子表示)
【答案】(1)① ; ;(2) ;(3) 或 或 或
【知识点】与角平分线有关的三角形内角和问题、三角形的外角的定义及性质
【分析】本题考查了三角形外角的性质和三角形内角和定理;
(1)根据角平分线的定义得出 , ,根据三角形的外角的性质可得
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学科网(北京)股份有限公司, ,进而得出 ;
(2)根据三角形的外角性质可得 , ,根据角平分线的定义可得
, ,整理得到 ,同理可得 ,从而判断出后一个
角是前一个角的 ,然后表示出 即可得答案.
(3)分情况讨论,根据三角形的外角等于和它不相邻的两个内角和,列式计算即可;
【详解】解:∵ 平分 ,
∴ ,
∵ 平分
∴
∵
∴
又∵
∴
当 时,
故答案为: .
② ,
理由如下,
∵ 平分 ,
∴ ,
∵ 平分
∴
∵
∴
又∵
∴
(2) 是 的外角, 是 的外角,
, ,
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学科网(北京)股份有限公司的平分线与 的平分线交于点 ,
, ,
,
同理可得 ,
,
,
同理: ,
.
故答案为:
(3)如图所示,
∵ ,
∴
∵ 的三等分线与 的三等分线交于点
∴
∴ ;
∵
∴ ;
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学科网(北京)股份有限公司∵
∴ ;
∵
∴ ;
综上所述, 或 或 或
【模型三 三角形中的倒角模型之双外角角平分线模型】
C
D
B A E
图1 图2 图3
1)两外角平分线的夹角模型
条件:如图1,在△ABC中,BO,CO是△ABC的外角平分线;结论: .
证明:∵BO、CO平分∠CBE、∠BCF,∴ , 。
∴∠O=180°-(∠OBC+∠OCB)=180°- (∠EBC+∠BCF)=180°- (∠A+∠ACB+∠ABC+∠A)
=180°- (180°+∠A)=90°+ ∠A。
2)旁心模型 旁心:三角形的一条内角平分线与其他两个角的外角平分线交于一点
条件:如图2,BD平分∠ABC,CD平分∠ACB的外角,两条角平分线相交于点 D;结论:AD平分
∠CAD。
证明:如图3,过点D作DM⊥BA、DN⊥AC、DH⊥BC,
∵BD平分∠ABC,CD平分∠ACB的外角,
∴DH=DM,DH=DN,∴DM=DN,∴AD平分∠CAD。,
例1.(23-24八年级上·全国·课后作业)如图,在 中, 分别是 的平分线,
分别是 的角平分线.
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学科网(北京)股份有限公司(1)若 ,则 ________ , ________ ;
(2)当 变化时, 的值是否变化?请说明理由.
【答案】(1) ,
(2)不变,见解析
【知识点】与角平分线有关的三角形内角和问题、利用邻补角互补求角度
【分析】本题考查了角平分线,三角形内角和定理,邻补角等知识.熟练掌握角平分线,三角形内角和定
理,邻补角是解题的关键.
(1)由题意得, ,则 ,
, ,
, ;
(2)同理(1), ,则 ,
, ,则 ,
,由 ,作答即可.
【详解】(1)解:∵ 分别是 的平分线, 分别是 的角平分
线,∴ , , ,
,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
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学科网(北京)股份有限公司∴ ,
∴ ,
故答案为: , ;
(2)解:当 变化时, 的值不变,理由如下;
同理(1),
, , ,
,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴当 变化时, 的值不变.
例2.(24-25八年级上·山西大同·阶段练习)如图①,在 中, 与 的平分线相交于点 .
(1)若 ,则 的度数是 ;
(2)如图②,作 的外角 , 的角平分线交于点 ,试探索 , 之间的数量关系.
(3)如图③,延长线段 交于点 ,试探索 , 之间的数量关系.
【答案】(1)
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学科网(北京)股份有限公司(2)
(3)
【知识点】与角平分线有关的三角形内角和问题、三角形的外角的定义及性质、角平分线的有关计算
【分析】本题考查了与角平分线有关的三角形的角的计算,三角形的内角和定理,外角定理等知识.
(1)先求出 ,进而求出 ,即可求出 ;
(2)先求出 ,进而求出 ,即可求出
;
(3)延长 至点 ,利用外角平分线和内角平分线性质即可证明 .
【详解】(1)解:∵ ,
∴ ,
∵ 与 的平分线相交于点 ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
故答案为: ;
(2)解: , ,
,
点 是 和 的角平分线的交点,
, ,
,
;
(3)解:如图③,延长 至点 ,
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学科网(北京)股份有限公司, 为 的外角 的角平分线,
是 的外角 的角平分线,
,
平分 ,
,
,
,
即 ,
,
即 .
【模型四 三角形中的倒角模型之高线与角平分线分线模型】
1)条件:如图1,在 中, , 分别是 的高和角平分线,结论: .
2)条件:如图2,F为 的角平分线AE的延长线上的一点, 于D,结论:
.
图1 图2
1)证明:∵ 平分 ,∴ ,
∵ ,∴ ,
∴ ;
12 / 36
学科网(北京)股份有限公司2)证明:如图,过 作 于 ,由(2)可知: ,
, , , , , ,
, .
例1.(23-24七年级下·河北邢台·阶段练习)在 中, , , 是 的角平分
线.
(1)如图1,若 是 的高,则 的度数为 .
(2)如图2,若 是 的角平分线,G是 延长线上一点,过点G作 于点H,则 的
度数为 .
【答案】 /10度 /30度
【知识点】三角形的外角的定义及性质、与角平分线有关的三角形内角和问题
【分析】此题主要考查了三角形的内角和定理和外角的性质,角平分线的定义,高线的定义,求出
是解本题的关键.
(1)首先根据三角形内角和定理得到 ,然后由角平分线概念得到
,然后由三角形外角的性质得到 ,进而求解即可;
(2)首先由角平分线的概念得到 ,然后由三角形外角的性质得到
,然后利用三角形内角和定理求解即可.
【详解】解:∵在 中, , ,
∴ ,
∵ 是 的角平分线,
∴ ,
∴ ,
∵ 是 的高,
∴
∴ ;
(2)∵ 是 的角平分线
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学科网(北京)股份有限公司∴
∴
∴
∵
∴
∴ .
故答案为: ; .
例2.已知:在 中, , 平分 交 于点 .
(1)如图①, 于点 ,若 ,求 的度数;
(2)如图①, 于点 ,若 ,求 的度数(用含 的式子表示);
(3)如图②,在 中, 于点 , 是 上的任意一点(不与点 , 重合),过点 作
于点 ,且 ,请你运用(2)中的结论求出 的度数;
(4)在(3)的条件下,若点 在 的延长线上(如图③),其他条件不变,则 的度数会发生改变吗?
说明理由.
【答案】(1) (2) (3) (4) 的度数不会发生改变,理由见解析
【分析】(1)首先根据三角形内角和定理可得 ,再结合角平分线的定义可知
,然后由“直角三角形两锐角互余”可得 ,
进而可得 ,即可获得答案;(2)结合(1)可得结论;
(3)结合 ,易得 ,再证明 ,由“两直线平行,同位角相等”
可得 ,即可获得答案;
(4)证明 ,由“两直线平行,内错角相等”可得 ,即可获得答案.
【详解】(1)解:∵在 中, ,∴ ,
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学科网(北京)股份有限公司∵ 平分 ,∴ ,
∵ ,∴ ,∴ ,
∴ ,
当 时, ;
(2)由(1)可知, ,∴当 时,∴ ;
(3)∵ ,而 ,∴ ,
∵ , ,∴ ,∴ ;
(4) 的度数大小不发生改变.理由如下:
∵ , ,∴ ,∴ .
【点睛】本题主要考查了三角形内角和定理、直角三角形两锐角互余、平行线的性质、角平分线的定义、
垂直的定义等知识,熟练掌握相关知识并灵活运用是解题关键.
【过关检测】
一、单选题
1.(24-25八年级上·山东济宁·阶段练习)如图, 是 的角平分线, 相交于点D,
, ,则 的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】三角形的外角的定义及性质、与角平分线有关的三角形内角和问题
【分析】本题主要考查了三角形内角和定理,三角形外角的性质,角平分线的定义,先由三角形内角和定
理求出 ,再由角平分线的定义得到 ,据此根
据三角形内角和定理可得答案.
【详解】解:∵ , ,
∴ ,
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学科网(北京)股份有限公司∵ 是 的角平分线,
∴ ,
∴ ,
故选:B.
2.(23-24八年级上·河南商丘·阶段练习)如图,在 中, 是角平分线, ,垂足为D,点
D在点E的左侧, , ,则 的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】与角平分线有关的三角形内角和问题、直角三角形的两个锐角互余、三角形内角和定理的应用
【分析】本题考查了三角形内角和定理,角平分线的定义,直角三角形的两锐角互余,熟练掌握三角形内
角和定理是解题的关键.利用三角形内角和定理可得 ,结合 是角平分线,可得
,再利用直角三角形的两锐角互余,可求得 ,由此可求
的度数.
【详解】解: , ,
,
是角平分线,
,
又 ,
,
.
故选:A.
3.(24-25八年级上·广东广州·期中)如图, 于点O,点E,F分别是射线 上的动点(不
与点O重合),延长 至点G, 的角平分线及其反向延长线分别交 的角平分线于
点M,N.若 中有一个角是另一个角的4倍,则 为( ).
16 / 36
学科网(北京)股份有限公司A. 或 B. 或 C. 或 D. 或
【答案】A
【知识点】角平分线的有关计算、直角三角形的两个锐角互余
【分析】本题考查角平分线的定义、直角三角形的性质、三角形内角和定理及外角性质等知识,解题的关
键是灵活运用所学知识解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题.先根据角平分线和平角的定义可得:
,分4种情况讨论,①当 时,②当 时,③当 时,④当
时,根据三角形内角和及外角的性质可得结论.
【详解】解: 平分 平分 ,
,
,
;
①当 时
,
平分 ,
,
,
,
;
②当 时,
,
,
此种情况不成立;
③当 时,
设 ,
,
,
,
17 / 36
学科网(北京)股份有限公司,
;
④当 时,
设 ,
,
,
此种情况不成立;
综上所述, 的度数为 或 ;
故选:A.
4.(24-25八年级上·内蒙古鄂尔多斯·阶段练习)如图,在 中, , 分别平分 , ,
且交于点 , 为外角 的平分线, 的延长线交 于点 ,则以下结论:① ;②
;③ ;④点 在 的角平分线上;⑤ 一定成立的有
( )个.
A.1 B.2 C.3 D.多于3
【答案】C
【知识点】与角平分线有关的三角形内角和问题、三角形的外角的定义及性质
【分析】根据角平分线的性质以及三角形外角性质,即可得到 ,再结合平角概念得
,则运用三角形外角性质得 ,因为 , 分
别平分 , ,且三角形的三条角平分线会交于一点,所以点 在 的角平分线上;结合
三角形外角性质以及角平分线的性质得 .本题考查角平分线的性质以及三角形外角
性质知识点,本题运用了数形结合的数学思维.解题关键在于对角平分线的性质以及三角形外角性质知识
点熟练掌握.
【详解】解: 为外角 的角平分线, 平分 ,
, ,
又 是 的外角,
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学科网(北京)股份有限公司,
故①正确;
, 分别平分 , ,
∴ ,
则 ,
∴ ,
故②是正确的.
连接 ,如图所示:
, 分别平分 , ,且三角形的三条角平分线会交于一
点,
∴点 在 的角平分线上,
故④是正确的.
∵题干提供的信息都是角的条件,
且 三点共线,无法通过等角对等角得出 ,
故③ 是错误的.
∵ ,
平分 ,
∴
平分 ,
∴
∴
故⑤是错误的.
故选:C.
二、填空题
5.(24-25八年级上·陕西宝鸡·期末)如图,点O是 内一点, , 、 分别是 和
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学科网(北京)股份有限公司的角平分线,则 等于 .
【答案】
【知识点】与角平分线有关的三角形内角和问题
【分析】本题考查了三角形的内角和定理和角平分线定义的应用,根据三角形内角和定理求出
,根据角平分线求出 , 求出 ,
根据三角形的内角和定理求出即可.
【详解】解:∵ ,
∴ ,
∵ 、 分别是 和 的角平分线,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
故答案为: .
6.(24-25八年级上·全国·单元测试)如图,在 中, 分别是 与 的角
平分线,点D在 的延长线上,则 .
【答案】 /18度
【知识点】角平分线的有关计算、三角形的外角的定义及性质
【分析】本题考查三角形外角的性质及角平分线的定义,根据点D在 的延长线上,得到
,由角平分线的定义可得 ,根据三角形外角的性质
即可求 的度数.
【详解】解:点D在 的延长线上,
是 的一个外角,
,
20 / 36
学科网(北京)股份有限公司分别是 与 的角平分线,
,
,
,
故答案为: .
7.(22-23八年级上·湖北荆门·单元测试)如图,已知 的角平分线与 的外角平分线交
于点D, 的外角角平分线与 的外角角平分线交于点E,则 .
【答案】 /90度
【知识点】与角平分线有关的三角形内角和问题、三角形的外角的定义及性质
【分析】该题主要考查了 角形内角和定理,三角形角平分线以及三角形外角的性质,解题的关键是
理解题意.
根据角平分线得出 ,根据三角形外角的性质即可得
,再根据内角和定理得出 ,即可求解.
【详解】解:∵ 的角平分线与 的外角平分线交于点D, 的外角角平分线与 的外
角角平分线交于点E,
∴ ,
∴ ,
∴
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∴
故答案为: .
21 / 36
学科网(北京)股份有限公司8.(24-25八年级上·甘肃定西·期中)如图, 和 分别是△ 的内角平分线和外角平分线, 是
的角平分线, 是 的角平分线, 是 的角平分线, 是 的角平分线.
若 ,则 为 .
【答案】
【知识点】三角形的外角的定义及性质、与角平分线有关的三角形内角和问题
【分析】本题考查了三角形的内角和定理,三角形外角的性质,角平分线的定义等,找出 , ,
与 的规律是解题的关键.
根据角平分线的定义可得 , ,再根据三角形外角的性质可得
,化简可得 ,进一步找出其中的规律,即可求出 的度数.
【详解】解:∵ 和 分别是 的内角平分线和外角平分线,
, ,
又 , ,
,
,
同理可得: ,
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学科网(北京)股份有限公司,
则 ,
∵ ,
,
,
故答案为: .
三、解答题
9.(24-25八年级上·天津西青·期中)如图1,在 中, 是 的角平分线;
(1)填写下面的表格.
的度数
的度数
(2)试猜想 与 之间存在一个怎样的数量关系,并证明你的猜想;
【答案】(1)见解析
(2) ,证明见解析
【知识点】与角平分线有关的三角形内角和问题
【分析】本题考查与角平分线有关的三角形内角和问题:
(1)根据三角形的内角和定理,角平分线的定义,得到 ,逐一进行计算即可;
(2)根据三角形的内角和定理,角平分线的定义,进行求解即可.
【详解】(1)解:∵ 是 的角平分线,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
23 / 36
学科网(北京)股份有限公司∴ ,
∴ 时, ;
时, ;
时, ;
填表如下:
的度数
的度
数
(2) ,证明如下:
∵ 是 的角平分线,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ .
10.(24-25八年级上·重庆铜梁·期中)在 中, 是边 上的高.
(1)如图1,若 是边 上的中线, ,求 的长.
(2)如图2,若 是 的角平分线, 时,求 的度数.
【答案】(1)
(2)
【知识点】与三角形的高有关的计算问题、与角平分线有关的三角形内角和问题、根据三角形中线求长度
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学科网(北京)股份有限公司【分析】本题考查三角形的三线,三角形的面积公式,三角形的内角和定理:
(1)三角形的面积求出 的长,中线求出 的长,线段的和差关系求出 的长即可;
(2)三角形的内角和定理求出 的度数, 的度数,角平分线求出 的度数,利用角的和
差关系即可求出 的度数.
【详解】(1)解:∵ 是边 上的高,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ 是边 上的中线,
∴ ,
∴ ;
(2)∵ ,
∴ ,
∵ 是 的角平分线,
∴ ,
∵ 是边 上的高,
∴ ,
∴ .
11.(24-25八年级上·全国·期中)如图①,凹四边形 形似圆规,这样的四边形称为“规形”.
(1)如图①,在规形 中,若 ,求 的度数;
(2)如图②,在规形 中, 和 的角平分线 交于点E,且 ,试探究
之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)
(2) ,理由见解析
【知识点】三角形的外角的定义及性质、三角形角平分线的定义
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学科网(北京)股份有限公司【分析】本题考查了外角的性质,角平分线.明确角度之间的数量关系是解题的关键.
(1)如图1,延长 交 于 ,则 ,根据 ,计算求解即
可;
(2)如图2,延长 交 于 ,记 的夹角为 ,由 分别是 和 的角平
分线,可得 , ,即 , ,由题意知,
, ,则 ,进而可
得 .
【详解】(1)解:如图1,延长 交 于 ,
∴ ,
∴ ,
∴ 的度数为 ;
(2)解: ,理由如下;
如图2,延长 交 于 ,记 的夹角为 ,
∵ 分别是 和 的角平分线,
∴ , ,即 , ,
由题意知, , ,
∴ ,即 .
12.(23-24八年级上·福建龙岩·期中)新定义:在 中,若存在最大内角是最小内角度数的n倍(n
为大于1的正整数),则称 为“n倍角三角形”. 例如,在 中,若∠ ,则
,因为 最大, 最小,且 ,所以 为“3倍角三角形”.
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学科网(北京)股份有限公司(1)在 中,若 ,则△DEF为“_______倍角三角形”.
(2)如图,在 中, 的角平分线相交于点D,若 为“3倍角三角形”,
请求出 的度数.
【答案】(1)2
(2)
【知识点】与角平分线有关的三角形内角和问题、三角形内角和定理的应用
【分析】(1)本题主要考查了三角形内角和定理以及“n倍角三角形”,根据三角形内角和定理求出 ,
再根据n倍角三角形的定义判断即可;灵活利用三角形内角和定理是解题的关键;
(2)本题主要考查了角平分线的定义、三角形内角和定理及“n倍角三角形”,根据角平分线的定义、三
角形内角和定理求出 ,再根据n倍角三角形的定义分情况讨论即可.掌握分类讨论思想是解题的关
键.
【详解】(1)解:在 中, ,则 ,
∴ ,
∴ 为“2倍角三角形” .
故答案为:2.
(2)解:∵ ,
∴ ,
∵ 的角平分线相交于点D,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ 为“3倍角三角形”,
∴ 或 ,
当 时, ,
当 时, ,则 .
综上所述, 的度数为 .
13.(23-24七年级下·河北石家庄·期中)如图①,在 中, 与 的平分线相交于点 .
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学科网(北京)股份有限公司(1)如果 ,求 的度数;
(2)如图②,作 外角 的角平分线交于点 ,试探索 之间的数量关系.
(3)如图③,延长线段 、 交点 中,存在一个内角等于另一个内角的2倍,直接写出 的度
数.
【答案】(1)
(2)
(3) 或 或
【知识点】与角平分线有关的三角形内角和问题、三角形的外角的定义及性质
【分析】(1)运用三角形的内角和定理及角平分线的定义,首先求出 ,进而求出 即
可解决问题;
(2)根据三角形的外角性质分别表示出 与 ,再根据角平分线的性质可求得 ,
最后根据三角形内角和定理即可求解;
(3)在 中,由于 ,求出 , ,所以如果 中,存在一个内
角等于另一个内角的2倍,那么分四种情况进行讨论:① ;② ;③
;④ ;分别列出方程,求解即可.
【详解】(1)解: .
,
∵点P是 和 的平分线的交点,
;
(2)∵外角 , 的角平分线交于点Q,
,
,
28 / 36
学科网(北京)股份有限公司,
,
;
(3)延长 至F,
为 的外角 的角平分线,
是 的外角 的平分线,
,
平分 ,
,
,
,
即 ,
又 ,
,即 ;
,
,
.
如果 中,存在一个内角等于另一个内角的2倍,那么分四种情况:
① ,则 , ;
② ,则 , , ;
③ ,则 ,解得 ;
④ ,则 ,解得 .
综上所述, 的度数是 或 或 .
【点睛】本题是三角形综合题,考查了三角形内角和定理、外角的性质,角平分线定义等知识;灵活运用
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学科网(北京)股份有限公司三角形的内角和定理、外角的性质进行分类讨论是解题的关键.
14.(23-24七年级下·江苏淮安·期中)【结论发现】
小明在完成教材第43页第21题后发现:三角形的一个内角平分线与另一内角的外角平分线的夹角的度数
是三角形第三内角度数的一半.
【结论应用】
(1)如图1,在 中, ,点E是 的内角 平分线与外角 平分线的交点,
则 的度数为 °;
(2)如图2,在 中, ,延长 至点E,延长 至点D,已知 、 的角平分
线与 的角平分线及其反向延长线交于P、F,求 的度数;
【拓展延伸】
(3)如图3,四边形 的内角 与外角 的平分线形成如图所示形状.
①已知 , ,求 的度数;
②直接写出 与 的数量关系.
【答案】(1)20;(2) ;(3)① ;②
【知识点】与角平分线有关的三角形内角和问题、三角形的外角的定义及性质
【分析】(1)设 ,由角平分线定义得 , ,
,由三角形外角定理得 , ,则
,据此得 ,因此当 时可得 的度数;
(2)先求出 ,进而得 ,再由(1)可知 ,据此可得 的度数;
(3)①延长 , 交于 ,延长 , 交于 ,先求出 ,
,再根据 , 得 ,则 ,由此可得
的度数;
②由①可知 , , ,则
,据此可得 与 的数量关系.
【详解】解:(1)设 ,
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学科网(北京)股份有限公司平分 , 平分 ,
, , ,
, ,
整理得: ,
当 时, ,
故答案为:20.
(2) 和 是邻补角,
,
平分 , 平分 ,
, ,
,
即 ,
,
由(1)可知 ,
;
(3)①延长 , 交于 ,延长 , 交于 ,如下图所示:
, ,
即 ,
同理: ,
, ,
,
由(1)可知: ,
;
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学科网(北京)股份有限公司②由①可知: , , ,
,
.
【点睛】此题主要考查了角平分线定义,邻补角定义,三角形的内角和定理,三角形的外角定理,准确识
图,理解角平分线定义,邻补角定义,熟练掌握三角形的内角和定理,三角形的外角定理是解决问题的关
键.
15.(23-24七年级下·湖南衡阳·期中)在我们华师版义务教育教科书数学七下第82页曾经研究过三角形角
平分线的夹角问题.明明在研究完上面的问题后,对这类问题进行了深入的研究,他的研究过程如下:
【问题改编】
(1)如图1,在 中, 、 的角平分线交于点P,若 .则 ________;
【问题推广】
(2)如图2,在 中, 的角平分线与 的外角 的角平分线交于点P,过点B作
于点H,若 ,求 的度数;
(3)如图3,在 中, 、 分别平分 、 ,M、N、Q分别在 、 、 的延
长线上, 、 分别平分 、 , 、 分别平分 、 .若 ,则 的
度数为________(结果用含n的代数式表示);
【拓展提升】
(4)在四边形 中, ,点F在直线 上运动(点F不与E,D两点重合),连接 , ,
、 的角平分线交于点Q,若 , ,直接写出 和α,β之间的数量关系.
【答案】(1) ,
(2) ,
(3) ,
(4)F在E左侧 ;F在 中间 ;F在D右侧 .
【知识点】角平分线的有关计算、三角形内角和定理的应用、根据平行线的性质求角的度数、三角形的外
角的定义及性质
【分析】(1)根据三角形内角和定理和角平分线的定义求解即可;
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学科网(北京)股份有限公司(2)先由角平分线的定义得到 , ,再由三角形外角的性质得到
,根据三角形内角和定理推出 ,再由垂线的定义得到
,则 .
(3)先由角平分线的定义得到 , , , ,
, ,再由三角形内角和
,根据
,得到 ,由
此得解.
(4)分点F在点E左侧,点F在D、E之间,点F在点D右侧三种情况讨论求解即可.
【详解】(1) ,
,
平分 , 平分 ,
, ,
,即
.
(2) 平分 , 平分 ,
, ,
, ,
,
,
,
,
,
,
,即 ,
.
(3)如图3所示,
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学科网(北京)股份有限公司、 分别平分 、 ,
, ,
、 分别平分 、 ,
, ,
、 分别平分 、 ,
, ,
, , ,
,
,
又 , , ,
即 ,
,
又 , ,
,
,
.
(4)当点 在点 左侧时,如图4-1所示,
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学科网(北京)股份有限公司,
,
平分 , 平分 ,
, ,
,
;
当F在D、E之间时,如图4-2所示:
同理可得
, ,
,
,
当点F在D点右侧时,如图4-3所示:
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学科网(北京)股份有限公司同理可得
, ,
,
,
综上所述,F在E左侧 ;F在 中间 ;F在D右侧 .
【点睛】本题主要考查了三角形内角和定理,角平分线的定义,三角形外角的性质,平行线的性质,垂线
的定义,熟知相关知识,找到角与角之间的等量关系是解题的关键.
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