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专题03 三角形的内角与外角
(题型突破·举一反三)
题型01 三角形内角和定理的证明
题型02 运用三角形内角和定理求角的角度
题型03 直角三角形的性质
题型04 直角三角形的判定
题型05 利用三角形外角的性质计算与证明
题型06 三角形折叠中的角度问题
题型07 三角板放置中的角度计算
题型08 三角形与角平分线、高线综合运用
题型09 三角形中的新定义问题
题型10 双角角平分线模型的角度探究
题型11 不规则图形内角和问题探究
▌题型01 三角形内角和定理的证明
三角形内角和定理的证明:证明方法,不唯一,但其思路都是设法将三角形的三个内角移到一起,组合成一
个平角.在转化中借助平行线.
【典例1】如图,已知△𝐴𝐵𝐶,下列作辅助线的方法不能证明三角形的内角和为180°的是( )
A.
B.
C.
D.
【变式1-1】课堂上,为了证明“三角形的内角和是180°”,四名同学给出了如图所示四种作辅助线的方法.
①过点C 作𝐸𝐹∥𝐴𝐵
②延长𝐴𝐶到点F,
过点C 作𝐶𝐸∥𝐴𝐵
③过𝐴𝐵上一点D
作𝐷𝐸∥𝐵𝐶,𝐷𝐹∥𝐴𝐶
④过点C 作
𝐶𝐷⊥𝐴𝐵于点D
回答下列问题:
(1)能证明“三角形内角和是180°”的方法是__________(请填写序号);
(2)在(1)的方法中,请任选其中一种方法进行证明.
【变式1-2】在学习三角形的内角时,老师引导同学们根据拼合过程得到启发,如图1,过△𝐴𝐵𝐶的顶点A
作直线l平行于△𝐴𝐵𝐶的边𝐵𝐶,由平行线的性质与平角的定义就能证明“三角形的内角和等于180°”这个结论.
(1)如果将“顶点A”这个特殊的位置换成“边𝐴𝐵上的任意一点P”,过点P 分别作△𝐴𝐵𝐶另外两边的平行线,那
么由平行线的性质与平角的定义也能证明“三角形的内角和等于180°”这个结论.请你先作出辅助线,再完成
这个证明过程.
已知,如图2,在△𝐴𝐵𝐶中,点P 是边𝐴𝐵上的任意一点.求证:∠𝐴+ ∠𝐵+ ∠𝐶= 180°.
(2)如图3,是A,B,C 三岛的平面图,C 岛在A 岛的北偏东50°方向,B 岛在A 岛的北偏东80°方向,C 岛在B
岛的北偏西40°方向.从B 岛看A,C 两岛的视角∠𝐴𝐵𝐶是多少度?从C 岛看A,B 两岛的视角∠𝐴𝐶𝐵呢?
▌题型02 运用三角形内角和定理求角的度数
1.定理表述
三角形内角和定理:三角形的三个内角的和等于180°。
几何语言:在△𝐴𝐵𝐶中,∠A+∠B+∠C=180°。
【典例2】如图,𝐴𝐵∥𝐶𝐷,∠𝐴= 130°,∠𝐶𝐸𝐷= 80°,则∠𝐷的度数为( )
A.70°
B.65°
C.60°
D.50°
【变式2-1】将一个含30°角的直角三角板和一把等宽的直尺按如图所示的位置摆放,其中∠𝐶= 30°,若
∠𝐴𝐷𝐸= 50°,则∠𝐹𝐵𝐶的度数是( )
A.10°
B.15°
C.20°
D.25°
【变式2-2】如图,𝐴𝑃∥𝐵𝐶,∠𝐴𝐵𝐶的平分线交𝐴𝐶于点O,交𝐴𝑃于点P,且∠𝐵𝐴𝐶= 80°,∠𝐶= 30°,求∠𝑃的
度数.
【变式2-3】如图,已知直线𝐴𝐵∥𝐶𝐷,直线𝐸𝐹分别交𝐴𝐵,𝐶𝐷于点𝐸,𝐹,𝐹𝐺平分∠𝐸𝐹𝐷交𝐴𝐵于点𝐺,𝐸𝑀平分
∠𝐺𝐸𝐹交𝐹𝐺于点𝑀,过点𝐺作𝑁𝐺⊥𝐺𝐹,𝐺为垂足,交直线𝐸𝐹于点𝑁.
(1)若∠𝐸𝐺𝐹= 27°,求∠𝐴𝐸𝐹的度数.
(2)求证:∠𝐴𝐺𝑁= ∠𝑁.
▌题型03 直角三角形的性质
直角三角形的定义: 有一个角为90°的三角形,叫作直角三角形.为了书写的方便,直角三角形可
以与符号“Rt△”来表示.所以,直角三角形ABC 可以记作 Rt△ABC
直角三角形的性质:直角三角形的两个锐角互余
几何语言:
∵在Rt△ABC 中,∠C=90°,
∴∠A+∠B=90°(直角三角形两锐角互余)。
【典例3】一个直角三角形,两个锐角度数的比是1:2,这个三角形最小的内角是( )
A.10°
B.30°
C.45°
D.60°
【变式3-1】如图,在△𝐴𝐵𝐶中,∠𝐴= 90°,点D 在𝐴𝐶边上,𝐷𝐸∥𝐵𝐶,若∠𝐴𝐷𝐸= 155°,求∠𝐵的度数.
【变式3-2】如图,在△𝐴𝐵𝐶中,∠𝐵𝐴𝐶= 90°,𝐴𝐷⊥𝐵𝐶于点D,𝐵𝐸平分∠𝐴𝐵𝐶,𝐴𝐷、𝐵𝐸相交于点F.
(1)若∠𝐶𝐴𝐷= 40°,求∠𝐴𝐸𝐹的度数;
(2)求证:∠𝐴𝐸𝐹= ∠𝐴𝐹𝐸.
【变式3-3】如图,𝐴𝐵∥𝑀𝑁,点𝐶为𝑀𝑁上一点,且𝐵𝐶⊥𝑀𝑁,点𝑃为直线𝑀𝑁上一动点,∠𝐴𝐵𝑃的角平分线𝐵𝐷
交𝐴𝐶于点𝐷.
(1)若∠𝐴𝐵𝐷= ∠𝐴𝐷𝐵,求证:𝐴𝐶∥𝐵𝑃;
(2)设∠𝐶𝐵𝑃的角平分线𝐵𝐸交𝑀𝑁于点𝐸.
①若点𝑃在射线𝐶𝑁上运动的过程中,∠𝐷𝐵𝐸的大小是否发生变化?如果不变,求∠𝐷𝐵𝐸的度数,如果变化,
请说明理由;
②若∠𝐵𝑃𝐶= 68°,求∠𝐷𝐵𝐶的度数.
▌题型04 直角三角形的判定
直角三角形的判定:两个角互余的三角形是直角三角形
几何语言:
∵在△𝐴𝐵𝐶中,∠𝐴+ ∠𝐵= 90°,
∴△𝐴𝐵𝐶是直角三角形
【典例4】具备下列条件的△𝐴𝐵𝐶中,不是直角三角形的是( )
A.∠𝐴+ ∠𝐵= ∠𝐶
B.∠𝐴= 2∠𝐵= 3∠𝐶
C.∠𝐴−∠𝐵= ∠𝐶
D.∠𝐴= ∠𝐵+ 30° = ∠𝐶+ 60°
【变式4-1】如图,在△𝐴𝐵𝐶中,𝐴𝐷是𝐵𝐶边上的高,E 是𝐴𝐵边上一点,𝐶𝐸交𝐴𝐷于点M,且
∠𝐷𝐶𝑀= ∠𝑀𝐴𝐸.求证:△𝐴𝐸𝑀是直角三角形.
【变式4-2】已知:如图,𝐵𝐹平分∠𝐴𝐵𝐷,𝐷𝐸平分∠𝐵𝐷𝐶交𝐵𝐹于点𝐸,𝐵𝐹交𝐶𝐷于点𝐹,∠1 = ∠3.
(1)请说明𝐴𝐵∥𝐶𝐷的理由;
(2)若∠2 = 25°,求∠3的度数;
(3)若∠𝐴𝐵𝐷= 140°,求证:∆𝐵𝐸𝐷为直角三角形.
【变式4-3】如图,在△𝐴𝐵𝐶中,D 为𝐴𝐵上一点,∠𝐴= ∠2,∠1 = ∠𝐵.
(1)判断△𝐴𝐵𝐶的形状;
(2)判断𝐶𝐷是否与𝐴𝐵垂直.
▌题型05 利用三角形外角的性质计算与证明
三角形外角的定义:三角形的一边与另一边的延长线组成的角,叫作三角形的外角.三角形共有六个外角,
其中有公共顶点的两个相等,因此共有三对.
三角形外角的性质
①三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角的和.(∠ACD =∠A +∠B)
②三角形的一个外角大于和它不相邻的任何一个内角.(∠ACD >∠A;∠ACD >∠B.)
③三角形的外角和为360°(∠BAE +∠CBF +∠ACD =360°)
(三角形的外角和定义:三个顶点处各取一个外角的和)
【典例5】如图,小江同学作了一个帆船形状的几何图形,已知𝐵𝐶∥𝐸𝐹,∠𝐴= 20°,∠𝐴𝐷𝐸= 70°.则∠𝐶的
度数为( )
A.30°
B.45°
C.50°
D.55°
【变式5-1】如图,在△𝐴𝐵𝐶中,𝐴𝐸是∠𝐵𝐴𝐶的平分线,F 是𝐴𝐸延长线上一点,且𝐹𝐷⊥𝐵𝐶于点D,
∠𝐵= 28°,∠𝐹= 18°,则∠𝐵𝐴𝐶= ( )
A.88°
B.85°
C.65°
D.72°
【变式5-2】如图,已知:在直角△𝐴𝐵𝐶中,∠𝐶= 90°,𝐵𝐷平分∠𝐴𝐵𝐶且交𝐴𝐶于𝐷.
(1)若∠𝐵𝐴𝐶= 40°,求∠𝐵𝐷𝐶的度数;
(2)若𝐴𝐸平分∠𝐵𝐴𝐶且交𝐵𝐷于𝐸,求∠𝐴𝐸𝐷的度数.
【变式5-3】已知线段𝐴𝐵与𝐶𝐷相交于点𝑂,连接𝐴𝐷,𝐵𝐶.
(1)如图1,若∠𝐴+ ∠𝐷= 85°,则∠𝐵𝑂𝐶的度数为__________,∠𝐵+ ∠𝐶的度数为__________;
(2)如图2.若∠𝐸𝐴𝑂= ∠𝐶,∠𝐸𝐴𝐷= ∠𝐷,求证:∠𝐵= 2∠𝐷;
(3)如图3,若∠𝐷𝐴𝑃= ∠𝐵𝐴𝑃,∠𝐷𝐶𝑃= ∠𝐵𝐶𝑃,∠𝐵+ ∠𝐷= 90°,求∠𝑃的度数.
▌题型06 三角形折叠中的角度问题
三角形中的折叠问题得到的是折痕相当于角平分线,折叠前后角的大小关系不变,再结合三角形的内角和定
理、直角三角形性质、三角形外角性质解决问题.
【典例6】如图,将直角三角形纸片𝐴𝐵𝐶的直角𝐶沿𝐸𝐹折叠,点𝐶落到纸片内部的点𝐶′处.如果∠𝐹𝐸𝐶′
= 40°,那么∠𝐵𝐹𝐶′等于多少度?
【变式6-1】如图,将△𝐴𝐵𝐶纸片沿𝐷𝐸折叠,使点A 落在四边形𝐵𝐶𝐸𝐷外点𝐴1的位置,若∠1 + ∠2 = 240°,
则∠𝐴= ( )
A.25°
B.20°
C.30°
D.35°
【变式6-2】如图,在三角形纸片𝐴𝐵𝐶中,𝐴𝐵= 𝐴𝐶,∠𝐵= 20°,点𝐷是边𝐵𝐶上的动点,将三角形纸片沿𝐴𝐷对
折,使点𝐵落在点𝐵′处,当𝐵′𝐷⊥𝐵𝐶时,∠𝐵𝐴𝐷的度数为___________.
【变式6-3】如图,点𝐷,𝐸,𝐹分别在三角形𝐴𝐵𝐶的边𝐵𝐶,𝐴𝐵,𝐴𝐶上,且𝐷𝐸∥𝐴𝐶,𝐷𝐹∥𝐴𝐵.将三角形𝐴𝐵𝐶沿𝐷𝐸
翻折,使得点𝐵落在点𝐵′处,沿𝐷𝐹翻折,使得点C 落在点𝐶′处.若∠𝐵′𝐷𝐶′ = 30°,求∠𝐴的度数.
▌题型07 三角板放置中的角度问题
利用三角板中的特殊角的度数和三角形内角和定理、直角三角形性质、三角形外角性质解决求角度的问题.
【典例7】小华将一副三角板(∠𝐶= ∠𝐷= 90°,∠𝐵= 30°,∠𝐸= 45°)按如图所示的方式摆放,其中𝐴𝐵∥
𝐸𝐹,则∠1的度数为( )
A.45°
B.60°
C.75°
D.105°
【变式7-1】将一副直角三角板如图放置,使两直角重合,则∠1的度数是( )
A.105°
B.135∘
C.150°
D.165°
【变式7-2】一副直角三角板如图摆放,其中∠𝐵𝐴𝐶= ∠𝐴𝐷𝐸= 90°,∠𝐵= 45°,∠𝐸= 30°,若点𝐶是𝐷𝐸上一
点,且𝐵𝐶∥𝐴𝐷,则∠𝐶𝐴𝐸的大小为( )
A.15°
B.18°
C.20°
D.25°
【变式7-3】已知∠𝐴𝐶𝐵= ∠𝐸= 90°,∠𝐵= 30°,∠𝐷= 45°.
(1)如图①,当∠𝐵𝐶𝐷= 15°时,请判断𝐴𝐵与𝐶𝐸之间的位置关系,并说明理由;
(2)如图②,若𝐶𝐸⊥𝐴𝐵,求∠𝐵𝐶𝐷的度数.
▌题型08 三角形与角平分线、高线综合运用
解题关键:利用三角形的内角和定理、直角三角形性质、三角形外角性质、角平分线的定义和高线定义综合
解决问题,熟记性质并准确识图是解题的关键
【典例8】如图,在△𝐴𝐵𝐶中,𝐴𝐷⊥𝐵𝐶,𝐴𝐸平分∠𝐵𝐴𝐶,若∠1 = 35°,∠2 = 22°,则∠𝐵= ________.
【变式8-1】如图,在△𝐴𝐵𝐶中,𝐴𝐷是𝐵𝐶边上的高,且∠𝐴𝐶𝐵= ∠𝐵𝐴𝐷,𝐴𝐸平分∠𝐶𝐴𝐷,交𝐵𝐶于点𝐸,过点𝐸
作𝐸𝐹∥𝐴𝐶,分别交𝐴𝐵、𝐴𝐷于点𝐹、𝐺,则下列结论正确的是________.
①∠𝐵𝐴𝐶= 90°;②∠𝐴𝐸𝐹= ∠𝐸𝐴𝐷;③∠𝐵𝐴𝐸= ∠𝐵𝐸𝐴;④∠𝐴𝐸𝐹= 30°.
【变式8-2】如图,在△𝐴𝐵𝐶中,𝐶𝐷平分∠𝐴𝐶𝐵,𝐴𝐸⊥𝐶𝐷,垂足为F,交𝐵𝐶于点E,若∠𝐵𝐴𝐸= 33°,
∠𝐵= 37°,求∠𝐸𝐴𝐶的度数.
【变式8-3】已知在△𝐴𝐵𝐶中,𝐴𝐸平分∠𝐵𝐴𝐶,∠𝐶> ∠𝐵.
【特例探究】
(1)如图(a),𝐴𝐷⊥𝐵𝐶,垂足为𝐷,若∠𝐵= 35°,∠𝐶= 65°,则∠𝐷𝐴𝐸的度数为________;
【一般推导】
(2)如图(b),点𝑃在线段𝐴𝐸上,过点𝑃作𝑃𝐺⊥𝐵𝐶,垂足为𝐺.请写出∠𝐸𝑃𝐺与∠𝐵,∠𝐶之间的数量关系:__________.
【拓展应用】
(3)如图(c),在△𝐴𝐵𝐶中,𝐴𝐷⊥𝐵𝐶,垂足为𝐷,𝐸𝑃,𝐶𝑃分别平分∠𝐴𝐸𝐶和∠𝐴𝐶𝑀,过点𝑃作𝑃𝐺⊥𝐵𝐶交𝐵𝐶
延长线于点𝐺.若∠𝐸𝐴𝐷= ∠𝐶𝐴𝐷,∠𝐶𝑃𝐺= 2
3(∠𝐵+ ∠𝐶𝑃𝐸),求∠𝐵的度数.
▌题型09 三角形中的新定义问题
理解新定义问题中题意,根据题意结合三角形内角和定理、直角三角形的性质和三角形外角性质解决问题
【典例9】如图,在Rt △𝐴𝐵𝐶中,∠𝐶= 90°,过点𝐴的直线交𝐵𝐶于点𝐷,若∠𝐶𝐴𝐷= ∠𝐵,我们称𝐴𝐷是Rt △𝐴𝐵𝐶
的形似线,其中∠𝐵𝐴𝐷= 𝑚∠𝐶𝐴𝐷,那么我们称𝐴𝐷是Rt △𝐴𝐵𝐶的𝑚倍形似线.已知直线𝐴𝐷是Rt △𝐴𝐵𝐶的2倍
形似线,则∠𝐵= ______度.
【变式9-1】1.(25-26 八年级上·福建龙岩·阶段检测)定义:如果三角形的两个内角𝛼与𝛽满足
2𝛼+ 𝛽= 90°,那么我们称这样的三角形为“奇妙互余三角形”.若△𝐴𝐵𝐶是“奇妙互余三角形”,∠𝐶> 90°,
∠𝐴= 40°,求∠𝐶的度数.
【变式9-2】定义:如果一个三角形的两个内角𝛼与𝛽满足:𝛼+ 2𝛽= 90°.那么我们称这样的三角形为“准互
余三角形”.
(1)若△𝐴𝐵𝐶是“准互余三角形”,∠𝐶> 90°,∠𝐵= 60°,则∠𝐴的度数为__________;
(2)如图,△𝐴𝐵𝐶是直角三角形,∠𝐴𝐶𝐵= 90°.
①若𝐴𝐷是∠𝐵𝐴𝐶的平分线,则△𝐴𝐵𝐷是“准互余三角形”吗?并说明理由;
②若点𝐸是边𝐵𝐶上一点,△𝐴𝐵𝐸是“准互余三角形”,∠𝐵= 24°,求∠𝐸𝐴𝐶的度数.
【变式9-3】定义:在一个三角形中,如果有一个角是另一个角的2 倍,我们称这两个角互为“友爱角”,这
个三角形叫作“友爱三角形”,例如:在△𝐴𝐵𝐶中,如果∠𝐴= 40°,∠𝐵= 80°,那么∠𝐴与∠𝐵互为“友爱
角”,△𝐴𝐵𝐶为“友爱三角形”.
(1)如图1,△𝐴𝐵𝐶是“友爱三角形”,且∠𝐴与∠𝐵互为“友爱角”(∠𝐵> ∠𝐴),∠𝐴𝐶𝐵= 90°
①则∠𝐴= _________,∠𝐵= __________.
②将△𝐴𝐵𝐶沿过点𝐶的直线翻折,使得点𝐵落在𝐴𝐵边上的点𝐵′处,折痕为𝐶𝐷(𝐷在𝐴𝐵上).判断△𝐴𝐶𝐷是
否为“友爱三角形”,并说明理由.
(2)如图2,在△𝐴𝐵𝐶中,∠𝐵> ∠𝐴,∠𝐵= 72°,𝐷是边𝐴𝐵上一点(不与𝐴、𝐵重合),连接𝐶𝐷.将△𝐶𝐷𝐵沿
𝐶𝐷翻折得到△𝐶𝐷𝐵′,𝐵′落在𝐴𝐶边上,若△𝐴𝐷𝐵′是“友爱三角形”,求∠𝐴𝐶𝐷的度数.
▌题型10 双角角平分线模型的角度探究
【典例10】如图.在△𝐴𝐵𝐶中,𝐵𝑂平分∠𝐴𝐵𝐶,𝐶𝑂平分∠𝐴𝐶𝐵,若∠𝐴= 70°,则∠𝐵𝑂𝐶的度数为________.
【变式10-1】如图,在平面直角坐标系中,𝐴、𝐵分别为𝑥轴、𝑦轴正半轴上两动点,∠𝐵𝐴𝑂的平分线和与∠𝑂𝐵𝐴
相邻的外角的平分线所在直线交于点𝐶,则∠𝐶的度数随𝐴、𝐵运动的变化情况正确的是( )
A.点𝐵不动,在点𝐴向右运动的过程中,∠𝐶的度数逐渐减小
B.点𝐴不动,在点𝐵向上运动的过程中,∠𝐶的度数逐渐减小
C.在点𝐴向左运动,点𝐵向下运动的过程中,∠𝐶的度数逐渐增大
D.在点𝐴、𝐵运动的过程中,∠𝐶的度数不变
【变式10-2】如图,∠𝐴𝐵𝐶= ∠𝐴𝐶𝐵,𝐴𝐷、𝐵𝐷、𝐶𝐷分别平分△𝐴𝐵𝐶的外角∠𝐸𝐴𝐶、内角∠𝐴𝐵𝐶、外角
∠𝐴𝐶𝐹.以下结论:①𝐴𝐷∥𝐵𝐶;②∠𝐷𝐴𝐶= 2∠𝐴𝐷𝐵;③∠𝐴𝐷𝐶= 90°−∠𝐴𝐵𝐷;④𝐵𝐷平分∠𝐴𝐷𝐶.其中正确
的结论有_____________
【变式10-3】在△𝐴𝐵𝐶中,∠𝐴𝐵𝐶与∠𝐴𝐶𝐵的角平分线𝐵𝑃与𝐶𝑃相交于点P.
(1)如图1,若∠𝐴𝐵𝐶= 80°,∠𝐴𝐶𝐵= 50°,求∠𝑃的度数;
(2)如图2,延长𝐴𝐵至M,延长𝐴𝐶至N,∠𝑀𝐵𝐶与∠𝑁𝐶𝐵的角平分线相交于点Q,若∠𝐴= 𝛼(0° < 𝛼< 180°).
①用含𝛼的代数式表示∠𝑃的大小为__________°;
②用含𝛼的代数式表示∠𝑄的大小为__________°;
(3)如图3,在(2)的条件下,延长𝐵𝑃、𝑄𝐶交于点R.在△𝐵𝑄𝑅中,除∠𝑅𝐵𝑄外,若一个内角是另一个内角
的3 倍,直接写出∠𝐴的大小.
▌题型11 不规则图形内角和问题探究
利用三角形外角性质将角转化,最后利用三角形内角和解决问题
【典例11】如图,∠𝐵𝑂𝐹= 100°,则∠𝐴+ ∠𝐵+ ∠𝐶+ ∠𝐷+ ∠𝐸+ ∠𝐹= __________.
【变式11-1】如图,已知∠𝐵𝑂𝐹= 120°,则∠𝐴+ ∠𝐵+ ∠𝐶+ ∠𝐷+ ∠𝐸+ ∠𝐹为______°.
【变式11-2】探究:中华人民共和国国旗上的五角星的每个角均相等,小明为了计算每个角的度数,画出了
如图①的五角星,每个角均相等,并写出了如下不完整的计算过程,请你将过程补充完整.
(1)解:∵∠𝐴𝐹𝐺= ∠𝐶+ ∠𝐸,∠𝐴𝐺𝐹= ∠𝐵+ ∠𝐷.
∴ ∠𝐴𝐹𝐺+ ∠𝐴𝐺𝐹= ∠𝐶+ ∠𝐸+ ∠𝐵+ ∠𝐷.
∵ ∠𝐴+ ∠𝐴𝐹𝐺+ ∠𝐴𝐺𝐹= ________°,
∴∠𝐴+ ∠𝐵+ ∠𝐶+ ∠𝐷+ ∠𝐸= ________°,
∴∠𝐴= ∠𝐵= ∠𝐶= ∠𝐷= ∠𝐸= ________°.
(2)拓展:如图②,小明改变了这个五角星的五个角的度数,使它们均不相等,请你帮助小明求∠𝐴,∠𝐵,
∠𝐶,∠𝐷,∠𝐸的和.
(3)应用:如图③.小明将图②中的点𝐴落在𝐵𝐸上,点𝐶落在𝐵𝐷上,若∠𝐵= ∠𝐷= 36∘,则
∠𝐶𝐴𝐷+ ∠𝐴𝐶𝐸+ ∠𝐸= ________°.