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淘宝:学思创想
专题02 三角形中的倒角模型-飞镖模型、风筝模型、角内翻模型
近年来各地中考中常出现一些几何倒角模型,该模型主要涉及高线、角平分线及角度的计算(内角和
定理、外角定理等)。熟悉这些模型可以快速得到角的关系,求出所需的角。本专题就飞镖型、风筝模型
进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
模型1、“飞镖”模型(“燕尾”模型)
图1 图2 图3
条件:如图1,凹四边形ABCD; 结论:①
;②
。
条件:如图2,线段BO 平分∠ABC,线段OD 平分∠ADC; 结论:∠O=
(∠A+∠C)。
条件:如图3,线段AO 平分∠DAB,线段CO 平分∠BCD; 结论:∠O=
(∠D-∠B)。
飞镖模型结论的常用证明方法:
例1.(2023·重庆·八年级专题练习)请阅读下列材料,并完成相应的任务:
有趣的“飞镖图”:如图,这种形似飞镖的四边形,可以形象地称它为“飞镖图”.当我们仔细观察后发
现,它实际上就是凹四边形.那么它具有哪些性质呢?又将怎样应用呢?下面我们进行认识与探究:凹四
边形通俗地说,就是一个角“凹”进去的四边形,其性质有:凹四边形中最大内角外面的角等于其余三个
内角之和.
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(即如图 1,∠ADB=∠A+∠B+∠C )理由如下:
方法一:如图 2,连接 AB,则在△ABC 中,∠C+∠CAB+∠CBA=180°,即∠1+ 2+ 3+ 4+
∠
∠
∠
∠C=180°,又∵
在△ABD 中,∠1+ 2+
∠
∠ADB=180°,∴∠ADB= 3+ 4+
∠
∠
∠C, 即∠ADB=∠CAD+∠CBD+∠C.
方法二:如图 3,连接 CD 并延长至 F,∵∠1 和∠3 分别是△ACD 和△BCD 的一个外角,. . . . . .
大家在探究的过程中,还发现有很多方法可以证明这一结论,你有自己的方法吗?
任务:(1)填空:“方法一”主要依据的一个数学定理是
;
(2)探索:根据“方法二”中辅助线的添加方式,写出该证明过程的剩余部分;
(3)应用:如图 4,AE 是∠CAD 的平分线,BF 是∠CBD 的平分线,AE 与 BF 交于 G, 若
∠ADB=150°,∠AGB=110°,请你直接写出∠C 的大小.
例2.(2023·广东河源·八年级校考期末)(1)模型探究:如图1 所示的“镖形”图中,请探究
与
、
、
的数量关系并给出证明;(2)模型应用:如图2,
平分
,
平分
,
,
,请直接写出
的度数.
例3.(2022 秋·广西八年级期中)如图,
,
的角平分线交于点
,若
,
,
则
的度数( )
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A.
B.
C.
D.
例4.(2023·广东·八年级期中)如图,在三角形ABC 中,
,为三角形内任意一点,连结
AP,并延长交BC 于点D. 求证:(1)
;(2)
.
例5.(2023·福建三明·八年级统考期末)如图1 所示的图形,像我们常见的符号——箭号.我们不妨把这
样图形叫做“箭头四角形”.
探究:(1)观察“箭头四角形”,试探究
与
、
、
之间的关系,并说明理由;
应用:(2)请你直接利用以上结论,解决以下两个问题:
①如图2,把一块三角尺
放置在
上,使三角尺的两条直角边
、
恰好经过点
、
,若
,则
;②如图3,
、
的2 等分线(即角平分线)
、
相交于点
,若
,
,求
的度数;
拓展:(3)如图4,
,
分别是
、
的2020 等分线(
),它们的
交点从上到下依次为
、
、
、…、
.已知
,
,则
度.
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模型2、风筝模型(鹰爪模型)或角内翻模型
图1 图2
1)风筝(鹰爪)模型:结论:∠A+∠O= 1+ 2
∠
∠;
2)风筝(鹰爪)模型(变形):结论:∠A+∠O=∠2-∠1。
例1.(2023·四川达州·八年级期末)如图,
,
,
分别是四边形
的外角,判定下列大小关
系:①
;②
;③
;④
.
其中正确的是 .(填序号)
例2.(2023 春·河南南阳·八年级统考期末)请阅读下列材料,并完成相应任务.
在数学探究课上,老师出了这样一个题:如图1,锐角
内部有一点D,在其两边
和
上各取任
意一点E,F,连接
.求证:
.
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小丽的证法
小红的证法
证明:
如图2,连接
并延长至点M,
,
( 依据 )
,
又∵
,
,
∴
.
证明:
∵
,
(量角器测量所得),
∴
,
(计算所得).
∴
(等量代
换).
任务:(1)小丽证明过程中的“依据”是指数学定理:________________________;
(2)下列说法正确的是____________.
A.小丽的证法用严谨的推理证明了该定理
B.小丽的证法还需要改变
的大小,再进行证明,该定理的证明才完整
C.小红的证法用特殊到一般的方法证明了该定理
D.小红的证法只要将点D 在
的内部任意移动100 次,重新测量进行验证,就能证明该定理
(3)如图,若点D 在锐角
外部,
与
相交于点G,其余条件不变,原题中结论还成立吗?若成
立,请说明理由;若不成立,请探索
之间的关系.
例3.(2022 秋·山东青岛·八年级统考期末)三角形内角和定理告诉我们:三角形三个内角的和等于
如何证明这个定理呢?我们知道,平角是
,要证明这个定理就是把三角形的三个内角转移到一个平角
中去,请根据如下条件,证明定理.
(1)【定理证明】
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已知:
如图①,求证:
.
(2)【定理推论】如图②,在
中,有
,点D 是
延长线上一点,由平角的定
义可得
,所以
_______,从而得到三角形内角和定理的推论:三角形的外角
等于与它不相邻的两个内角的和.
【初步运用】如图③,点D、E 分别是
的边
延长线上一点.
(3)若
,
,则
_______.(4)若
,则
_______.
【拓展延伸】如图④,点D、E 分别是四边形
的边
延长线上一点.
(5)若
,
,则
_________.
(6)分别作
和
的平分线
,如图⑤,若
,则
和
的关系为
__________.
(7)分别作
和
的平分线,交于点O,如图⑥,求出
,
和
的数量关系,说明理由.
模型3、角内翻模型
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图1 图2
条件:如图1 ,将三角形纸片ABC 沿EF 边折叠,当点C 落在四边形ABFE 内部时,结论:
2∠C=∠1+∠2;
条件:如图2,将三角形纸片ABC 沿EF 边折叠,当点C 落在四边形ABFE 外部时,结论:2∠C=∠2-∠1。
例1.(2023 春·江苏镇江·七年级校考阶段练习)如图,
中,
,将
沿
翻折后,点
A 落在
边上的点
处,如果
,那么
的度数为 .
例2.(2022 秋·辽宁抚顺·八年级统考期末)如图,在
中,
,将
沿直线m 翻折,点B
落在点D 的位置,则
的度数是( )
A.
B.
C.
D.
例3.(2023 春·重庆黔江·七年级统考期末)如图1,
中,
,
,
.点
是
边上的定点,点
在
边上运动,沿
折叠
,折叠后点
落在点
处.下面我们来研究折叠
后的
有一边与原三角形
的一边平行时
的值.
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(1)首先我们来研究边
.因为
和
的
、
相交,所以只有一种可能的情况(如图2),
,此时
.
(2)其次,我们来研究边
.因为点
在
上,所以
可能与
的边
、
边分别平行.
当
时(如下图),则
.
当
时(如下图),则
.
(3)最后,我们来研究边
.因为点
在
上,所以
可能与
的边
、
边分别平行.
当
时,
.当
时,
.
例4.(2023·湖北武汉·八年级校考阶段练习)(1)如图,将
沿
折叠,使点 A 落在
的内
部的点 M 处,当
,
时,求
的度数;
(2)如图,将
沿
折叠,使点 A 落在
的外部的点 M 处.求图中
,
,
之间的数量关系;(3)如图 ,将
、
一起沿
折叠,使点 A、点B 的对应点 M、N 分别
落在射线
的左右两侧,
,
,
、
的数量关系 . (直接写结果,不需要过程)
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课后专项训练
1.(2023·四川绵阳·八年级校考期中)如图,
中,
,将
沿
折叠,使得点B 落在
边上的点F 处,若
且
,则
的度数为( )
A.30°
B.40°
C.50°
D.60°
2.(2023·河南安阳·八年级校考期中)如图,把△ABC 纸片沿DE 折叠,当点A 落在四边形BCED 的外部
时,则∠A 与∠1 和∠2 之间有一种数量关系始终保持不变,请试着找一找这个规律,你发现的规律是(
)
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A.2∠A=∠1
2
∠
﹣
B.3∠A=2(∠1
2
﹣∠) C.3∠A=2 1
2
∠
∠
﹣
D.∠A=∠1
2
﹣∠
3.(2023 秋·重庆开州·八年级统考期末)如图,将
沿
翻折交
于点
,又将
沿
翻折,
点
落在
上的
处,其中
,
,则原三角形中
的度数为( )
A.
B.
C.
D.
4.(2023·广东八年级课时练习)如图,在
中,
,将
沿直线m 翻折,点B 落在点D
的位置,则
.
5.(2023·河南平顶山·八年级统考期末)如图,点A、B、C、D、E 在同一平面内,连接
,若
,则
.
6.(2023 秋·浙江·八年级专题练习)如图,在
中,
是
边上的高,点E,F 分别是
,
边上的点,连接
,将
沿着
翻折,使点A 与
边上的点G 重合,若
,
,则
的度数为 .
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7.(2023 春·江苏镇江·七年级校考阶段练习)如图,
中,
,将
沿
翻折后,点A
落在
边上的点
处,如果
,那么
的度数为 .
8.(2023·湖南永州·八年级统考期中)如图,若
≌
,且
,
,则
.
9.(2023 春·四川·七年级统考期末)在四边形
中,
,
.
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(1)如图1,若
,则
__________度;
(2)如图2,作
的平分线
交
与点E,若
,求
的度数;
(3)如图3,作
和
的平分线交于点E,求
的度数.
10.(2023·浙江杭州·八年级专题练习)(2018 十三中开学考)已知,在
中,∠A=60°,
(1)如图①,∠ABC 和∠ACB 的角平分线交于点O,则∠BOC=
;
(2)如图②,∠ABC 和∠ACB 的三等分线分别对应交于点O1,O2,则
;
(3)如图③,∠ABC 和∠ACB 的n 等分线分别对应交于点O1,O2,…,
(内部有
个点),则
;
(4)如图③,∠ABC 和∠ACB 的n 等分线分别对应交于点O1,O2,…,
,若
,求n 的值.
11.(2023·北京·一模)在课外活动中,我们要研究一种凹四边形——燕尾四边形的性质.
定义1:把四边形的某些边向两方延长,其他各边有不在延长所得直线的同一旁,这样的四边形叫做凹四
边形(如图1).
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(1)根据凹四边形的定义,下列四边形是凹四边形的是(填写序号)
;
①
②
③
定义2:两组邻边分别相等的凹四边形叫做燕尾四边形(如图2).
特别地,有三边相等的凹四边形不属于燕尾四边形.
小洁根据学习平行四边形、菱形、矩形、正方形的经验,对燕尾四边形的性质进行了探究.
下面是小洁的探究过程,请补充完整:(2)通过观察、测量、折叠等操作活动,写出两条对燕尾四边形
性质的猜想,并选取其中的一条猜想加以证明;(3)如图2,在燕尾四边形ABCD 中,AB=AD=6,
BC=DC=4,∠BCD=120°,求燕尾四边形ABCD 的面积(直接写出结果).
12.(2023·重庆·八年级专题练习)如图①所示是一个飞镖图案,连接AB,BC,我们把四边形ABCD 叫做
“飞镖模型”.
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(1)求证:
;(2)如图②所示是一个变形的飞镖图案,CE 与BF 交于
点D,若
,求
的度数.
13.(2023·四川达州·中考模拟)箭头四角形,模型规律:如图1,延长CO 交AB 于点D,则
.因为凹四边形ABOC 形似箭头,其四角具有“
”
这个规律,所以我们把这个模型叫做“箭头四角形”.模型应用:
(1)直接应用:①如图2,
.②如图3,
的2 等分
线(即角平分线)
交于点F,已知
,则
③如图4,
分别为
的2019 等分线
.它们的交点从上到下依
次为
.已知
,则
度
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14.(2022 秋·浙江·八年级期末)如图(1)
是一个三角形的纸片,点D、E 分别是
边上的两
点,
研究(1):如果沿直线
折叠,写出
与
的关系,并说明理由.
研究(2):如果折成图2 的形状,猜想
和
的关系,并说明理由.
研究(3):如果折成图3 的形状,猜想
和
的关系,并说明理由.
15.(2022 秋·河北唐山·八年级校考阶段练习)已知,在四边形ABCD 中,
.
(1)求证:
.
(2)如图1,若DE 平分
,BF 平分
的外角,写出DE 与BF 的位置关系,并证明.
(3)如图2,若BF、DE 分别平分
,
的外角,写出BF 与DE 的位置关系,并证明.
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16.(2023 春·江苏淮安·九年级校考阶段练习)我们知道:光线反射时,反射光线、入射光线分别在法线
两侧,反射角等于入射角.如图1,
为一镜面,
为入射光线,入射点为点O,
为法线(过入射点
O 且垂直于镜面
的直线),
为反射光线,此时反射角
等于入射角
,由此可知
等
于
.
(1)两平面镜
、
相交于点O,一束光线从点A 出发,经过平面镜两次反射后,恰好经过点B.
①如图2,当
为多少度时,光线
?请说明理由.
②如图3,若两条光线
、
所在的直线相交于点E,延长
发现
和
分别为
一个内角
和一个外角的平分线,则
与
之间满足的等量关系是_______.(直接写出结果)
(2)三个平面镜
、
、
相交于点M、N,一束光线从点A 出发,经过平面镜三次反射后,恰好经
过点E,请直接写出
、
、
与
之间满足的等量关系.
17.(2023·江西新余·八年级统考阶段练习)已知,P 为第四象限一动点,Q 为x 轴负半轴上一动点,R 在
下方且为y 轴负半轴上一动点.
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(1)如图①,若
,
,
,求
;(2)如图②,若
、
分别平分
,
P、Q、R 在运动过程中,
是否存在确定的数量关系?若存在,请证明你的结论;若不存在.请
说明理由;(3)如图③,若将R 点改为y 轴正半轴上一动点,且在P、Q 及(2)中的条件不变的前提下,
又有何数量关系?
18.(2023·山东·八年级假期作业)模型规律:如图1,延长
交
于点D,则
.因为凹四边形
形似箭头,其四角具有“
”这个规律,所以我们把这个模型叫做“箭头四角形”.
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模型应用:(1)直接应用:①如图2,
,则
__________ ;
②如图3,
__________ ;
(2)拓展应用:①如图4,
、
的2 等分线(即角平分线)
、
交于点
,已知
,
,则
__________ ;
②如图5,
、
分别为
、
的10 等分线
.它们的交点从上到下依次为
、
、
、…、
.已知
,
,则
__________ ;
③如图6,
、
的角平分线
、
交于点D,已知
,则
__________ ;
④如图7,
、
的角平分线
、
交于点D,则
、
、
之间的数量关系为
__________.
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19.(2023 春·山东·七年级校联考期中)实验探究:(1)动手操作:
①如图1,将一块直角三角板
放置在直角三角板
上,使三角板
的两条直角边DE、
分别
经过点
、
,且
,已知
,则
;
②如图2,若直角三角板
不动,改变等腰直角三角板
的位置,使三角板
的两条直角边
、
仍然分别经过点
、
,那么
;
(2)猜想证明:如图3,
与
、
、
之间存在着什么关系,并说明理由;
(3)灵活应用:请你直接利用以上结论,解决下列问题:①如图4,
平分
,
平分
,
若
,
,求
度数.②如图5,
,
的
等分线相交于点
,若
,
,则
的度数为 .
20.(2023·广东清远·七年级统考期末)(1)如图①,在四边形
中,
,
,
.直接写出
与
,
,
之间的关系.
(2)根据图②中的条件,利用(1)中你得出的结论计算
的度数.
(3)如图③,在
中,设
,
和
的平分线
,
交于点O,过B 作
的平行
线
交
的延长线于点
,试用含
的代数式表示
的度数.
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21.(2023·安徽淮北·八年级统考期末)如图,在
中,
,直线
分别交
的边
、
和
的延长线于点D、E、F.(1)若
,则
.(2)
、
、
有什么数
量关系?请说明理由.
22.(2023·江苏·八年级专题练习)Rt△ABC 中,∠C=90°,点D,E 分别是边AC,BC 上的点,点P 是一
动点,令∠PDA=∠1,∠PEB=∠2,∠DPE=∠α.
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(1)若点P 在线段AB 上,如图1 所示,且∠α=50°,则∠1+ 2
∠= °;
(2)若点P 在边AB 上运动,如图2 所示,则∠α、∠1、∠2 之间的关系为 ;
(3)如图3,若点P 在斜边BA 的延长线上运动(CE<CD),请写出∠α、∠1、∠2 之间的关系式,并说明理由.
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