专题18 与角相关的三大计算类问题压轴复习(原卷版+解析)
展开专题18 与角相关的三大计算类问题压轴复习
类型一 “钟面角”相关
【知识点睛】
v 钟表的表面特点:钟表的表面都是一个圆形,共有12个大格,每个大格间有5个小格.圆形的表面恰好对应着一个周角360°,每一大格=30°角,每一小格=6°角.表面一般有时针、分针、秒针三根指针.
v 钟表时针、分针、秒针的转动情况:
时针:每小时转1大格,每12分钟转1小格,每12个小时转1个圆周;
分针:每5分钟转一大格,每1分钟转1小格,每小时转1个圆周;
秒针:每5秒钟转1大格,每1秒钟转1小格,每1 分钟转一个圆周.
v 时针、分针、秒针的转速:
时针的转速为:30°/小时或0.5°/分钟;
分针的转速为:6°/分钟或0.1°/秒钟;
秒针的转速为:6°/秒.
【类题训练】
一、 时针/分针间的夹角问题
1.时钟显示为2:00时,时针与分针所夹的角是( )
A.30° B.45° C.60° D.75°
【分析】根据时针与分针相距的份数乘以每份的度数,可得答案.
【解答】解:2:00时,时针与分针所夹角度是30°×2=60°,
故选:C.
2.上午8:30时,时针和分针所夹锐角的度数是( )
A.75° B.80° C.70° D.67.5°
【分析】首先根据题意画出草图,再根据钟表表盘的特征:钟面上每一格30°,进行解答.
【解答】解:如图:
8点30分,时针和分针中间相差2.5个大格.
∵钟表12个数字,每相邻两个数字之间的夹角为30°,
∴上午8:30时,时针和分针所夹锐角的度数是2.5×30°=75°.
故选:A.
3.下列说法中正确的是( )
A.3时30分,时针与分针的夹角是90°
B.6时30分,时针与分针重合
C.8时45分,时针与分针的夹角是30°
D.9时整,时针与分针的夹角是90°
【分析】根据时钟上一大格是30°,时针一分钟转0.5°,进行计算逐一判断即可.
【解答】解:A、3时30分,时针与分针的夹角是75°,故A不符合题意;
B、6时30分,时针与分针不重合,故B不符合题意;
C、8时45分,时针与分针的夹角是7.5°,故C不符合题意;
D、9时整,时针与分针的夹角是90°,故D符合题意;
故选:D.
二、 从某一时刻到另一时刻的角度问题
1.时钟上的时针匀速旋转一周是12小时,从5时到6时,时针转动的度数为 30° .
【分析】时钟上的时针匀速旋转一小时的度数为30°,据此解答即可.
【解答】解:∵时钟上的时针匀速旋转一周的度数为360°,时钟上的时针匀速旋转一周需要12小时,
∴时钟上的时针匀速旋转一小时的度数为:360÷12=30°,
∴从5时到6时,时针转动的度数为30°.
故答案为:30°.
2.从8:12分到8:35分,时钟的分针转过的角度是 138° .
【分析】根据钟面角的特征得出分钟每转动“1分钟”所转过的角度,再计算从8:12分到8:35分,时钟的分针转过的角度即可.
【解答】解:由钟面角的特征可知,分针每转动“1分钟”,转过的角度为360°÷60=6°,
所以从8:12分到8:35分,时钟的分针转过的角度是6°×(35﹣12)=138°,
故答案为:138°.
3.同一天中,从9:30到10:05,分针转了几度?时针转了几度?
【分析】根据时钟上分针1分钟转6°,时针1分钟转0.5°,进行计算即可解答.
【解答】解:由题意得:
6°×35=210°,0.5°×35=17.5°,
∴同一天中,从9:30到10:05,分针转了210度,时针转了17.5度.
4.知识的迁移与应用
问题一:甲、乙两车分别从相距180km的 A、B两地出发,甲车速度为36km/h,乙车速度为24km/h,两车同时出发,同向 而行(乙车在前甲车在后), 5或25 后两车相距120km?
问题二:将线段弯曲后可视作钟表的一部分,如图,在一个圆形时钟的表面上,OA表示时针,OB表示分针(O为两针的旋转中心).下午3点时,OA与OB成直角.
(1)3:40时,时针与分针所成的角度 130° ;
(2)分针每分钟转过的角度为 6° ,时针每分钟转过的角度为 0.5° ;
(3)在下午3点至4点之间,从下午3点开始,经过多少分钟,时针与分针成60°角?
【分析】问题一:分两种情况解答:①乙车在前甲车在后,②甲车在前乙车在后;列出方程求解即可;
问题二:(1)根据钟面的特点,平均分成12份,可得每份30°,根据时针与分针相距的份数乘以每份的度数,可得答案.
(2)钟表上的刻度是把一个圆平均分成了12等份,每一份是30°,分针每分钟转过的角是分,即×30°=6°;时钟的时针每小时转过的角是一份,即30°,可得时针每分钟转过的角度为0.5°;
(3)分①当分针在时针上方时②当分针在时针下方时两种情况列出方程解答即可.
【解答】解:问题一:设xh后两车相距120km,
若相遇前,则36x﹣24x=180﹣120,
解得x=5,
若相遇后,则36x﹣24x=180+120,
解得x=25.
故两车同时出发,同向而行(乙车在前甲车在后),5或25后两车相距120km;
(1)30°×(5﹣)=130°.
故3:40时,时针与分针所成的角度130°;
(2)分针每分钟转过的角度为6°,时针每分钟转过的角度为0.5°;
(3)设在下午3点至4点之间,从下午3点开始,经过x分钟,时针与分针成60° 角.
①当分针在时针上方时,
由题意得:(3+)×30﹣6x=60,
解得:x=;
②当分针在时针下方时,
由题意得:6x﹣(3+)×30=60
解得:x=.
答:在下午3点至4点之间,从下午3点开始,经过或分钟,时针与分针成60° 角.
故答案是:5或25;130°;6°;0.5°.
三、 由角度求对应时刻时间
1.钟面角是指时钟的时针与分针所成的角.如图,在钟面上,点O为钟面的圆心,图中的圆我们称之为钟面圆.为便于研究,我们规定:钟面圆的半径OA表示时针,半径OB表示分针,它们所成的钟面角为∠AOB;本题中所提到的角都不小于0°,且不大于180°;本题中所指的时刻都介于0点整到12点整之间.
(1)时针每分钟转动的角度为 °,分针每分钟转动的角度为 °;
(2)8点整,钟面角∠AOB= °,钟面角与此相等的整点还有: 点;
(3)如图,设半径OC指向12点方向,在图中画出6点15分时半径OA、OB的大概位置,并求出此时∠AOB的度数.
【分析】(1)根据时针旋转一周12小时,可得时针旋转的速度,根据分针旋转一周60分钟,可得分针旋转的速度;
(2)根据时针与分针相距的份数乘每份的度数,可得答案;
(3)根据时针旋转的角度减去分针旋转的角度,可得答案.
【解答】解:(1)时针每分钟转动的角度为0.5°,分针每分钟转动的角度为6°;
故答案为:0.5,6;
(2)0.5×60×4=120°,4点时0.5×60×4=120°,
故答案为:120,4;
(3) 如图,∠AOB=6×30+15×0.5﹣15×6=97.5°.
2.钟面角是指时钟的时针与分针所成的角,时针每走1分钟对应0.5°的角,分针每走1分钟对度6°的角.
(1)如图1,时钟所表示的时间为2点30分,则钟面角为 °;
(2)若某个时刻的钟面角为60°,请写出一个相应的时刻: ;
(3)如图2,时钟所表示的时间为3点,此时钟角为90°,在4点前,经过多少分钟,钟角为35°?
【分析】(1)钟表12个数字,每相邻两个数字之间的夹角为30°,钟表上2点30分,时针指向2和3的中间,分针指向6,两者之间相隔3.5个数字;
(2)找到时针和分针相隔2个数字的时刻即可;
(3)分两种情况,根据钟面角为35°讨论求解.
【解答】解:(1)3×30°+15°=105°.
故钟面上2点30分时,钟面角为105°.
(2)2:00或10:00(答案不唯一)
(3)设经过x分钟,钟面角为35°,得:
6x+35=90+0.5x或者6x=90+0.5x+35
解得:x=10或x=.
故在4点前,经过10或分钟,钟面角为35°.
故答案为:105;2:00或10:00(答案不唯一).
3.钟面上的数学
基本概念
钟面角是指时钟的时针与分针所成的角.如图1,∠AOB即为某一时刻的钟面角,通常0°≤∠AOB≤180°.
简单认识
时针和分针在绕点O一直沿着顺时针方向旋转,时针每小时转动的角度是30°,分针每小时转动一周,角度为360°.由此可知:
(1)时针每分钟转动 °,分针每分钟转动 °;
初步研究
(2)已知某一时刻的钟面角的度数为α,在空格中写出一个与之对应的时刻:
①当α=90°时, ;
②当α=180°时, ;
(3)如图2,钟面显示的时间是8点O4分,此时钟面角∠AOB= °;
深入思考
A类:(4)在某一天的下午2点到3点之间(不包括2点整和3点整).
①时针恰好与分针重叠,则这一时刻是 ;
②时针恰好与分针垂直,求此时对应的时刻.
B类:(4)在某一天的下午2点到3点之间(不包括2点整和3点整)
①若钟面角为30°,求此时对应的时刻;
②记钟面上刻度为3的点为C,当钟面角的两条边OA、OB所在射线与射线OC中恰有一条是另两条射线所成角的角平分线时,请直接写出此时对应的时刻.
【分析】(1)根据1小时=60分解答即可;
(2)钟表12个数字,每相邻两个数字之间的夹角为30°,找到时针和分针相隔3个数字的时刻和相隔6个数字的时刻即可;
(3)钟表12个数字,每相邻两个数字之间有5格,钟表上8点04分,时针转了(60×8+4)格,分针指向4,根据时针和分针的速度即可求解;
A类:(4)①设此时对应的时刻是2点x分,根据时针和分针转动的角度相同即可求解;
②设此时对应的时刻是2点y分,根据时针和分针转动的角度相差90°即可求解;
B类:(4)①设此时对应的时刻是2点m分,根据时针和分针转动的角度相差30°即可求解;
②令时针所在直线为OA,分针所在直线为OB,分两种情况求解即可.
【解答】解:(1)∵时针每小时转动的角度是30°,分针每小时转动一周,角度为360°.
∴时针每分钟转动30°÷60=0.5°,分针每分钟转动360°÷60=6°,
故答案为:0.5;6;
(2)①某个时刻的钟面角α为90°,可为3:00,②某个时刻的钟面角α为180°,可为6:00,
故答案为:①3:00;②6:00;
(3)钟表12个数字,每相邻两个数字之间有5格,钟表上8点04分,时针转了(60×8+4)格,分针指向4,
则时针转动的角度是(60×8+4)×0.5°=242°,分针转动的角度是6°×4=24°,
此时钟面角∠AOB=242°﹣24°=218°,
∵0°≤∠AOB≤180°,
∴∠AOB=360°﹣218°=142°,
故答案为:142°;
A类:(4)①设此时对应的时刻是2点x分,
60+0.5x=6x,解得:x=,
∴这一时刻是2点分,
故答案为:2点分;
②设此时对应的时刻是2点y分,
6x﹣60﹣0.5x=90或6x﹣60﹣0.5x=270,
解得:x=或x=60,
∵x=60时为3点整,不合题意,舍去,
∴此时对应的时刻是2点分;
B类:(4)①根据时针和分针转动的角度相差30°得:
60+0.5m﹣6m=30或6m﹣60﹣0.5m=30,
解得:m=或m=,
∴此时对应的时刻是2点分或2点分;
②令时针所在直线为OA,分针所在直线为OB,设此时对应的时刻是2点m分,
OA为OC和OB角平分线时:
=90﹣60﹣0.5m,
解得:m=6;
OC为OA和OB角平分线时:
90﹣60﹣0.5m=6m﹣90,
解得:m=;
OA为时针,OB为分针,OB平分∠AOC时:
∠BOC=90﹣6m,
∠AOC=30﹣0.5m,
∵OB平分∠AOC,
∴∠AOC=2∠BOC,
∴30﹣0.5m=2(90﹣6m),
解得:m=,
答:当钟面角的两条边OA、OB所在射线与射线OC中恰有一条是另两条射线所成角的角平分线时,此时对应的时刻在2点6分和2点分,2点分.
类型二 与角有关的折叠问题
【知识点睛】
v 有折叠必有角度相等→折叠所形成的角与原角相等→折痕所在直线为角平分线;
v 成一条直线的几个角组成平角——即和为180°;
v 正方形、长方形的一个角均为90°;
【类题训练】
1.如图,把一长方形纸片ABCD的一角沿AE折叠,点D的对应点D'落在∠BAC内部.若∠CAE=2∠BAD',且∠CAD'=15°,则∠DAE的度数为( )
A.12° B.24° C.39° D.45°
【分析】由折叠性质得∠DAE=∠EAD′,由长方形的性质得∠DAE+∠EAD′+∠BAD′=90°,根据角的和差倍分关系得∠BAD′=12°,最后根据∠DAE=∠EAD′=∠CAE+∠CAD′可得答案.
【解答】解:∵长方形纸片ABCD的一角沿AE折叠,
∴∠DAE=∠EAD′,
∵ABCD是长方形,
∴DA⊥AB,
∴∠DAE+∠EAD′+∠BAD′=90°,即2∠EAD′+∠BAD′=90°,
∴2(∠CAE+∠CAD′)+∠BAD′=90°,
∵∠CAE=2∠BAD′,∠CAD′=15°,
∴2(2∠BAD′+15°)+∠BAD′=90°,
∴30°+5∠BAD′=90°,
∴∠BAD′=12°,
∴∠DAE=∠EAD′=∠CAE+∠CAD′
=2∠BAD′+∠CAD′
=2×12°+15°
=39°,
∴∠DAE=39°.
故选:C.
2.如图,长方形ABCD沿直线EF、EG折叠后,点A和点D分别落在直线l上的点A′和点D′处,若∠1=30°,则∠2的度数为( )
A.30° B.60° C.50° D.55°
【分析】根据折叠的性质和平角的定义,先求出∠1+∠4的度数,再确定∠2的度数.
【解答】解:由折叠的性质知:∠1=∠3=∠AED′,∠2=∠4=∠DED′,
∵∠AED′+∠DED′=180°,
∴∠1+∠4=90°.
即∠1+∠2=90°.
当∠1=30°时,
∠2=60°.
故选:B.
3.如图,将一张长方形纸片ABCD沿对角线BD折叠后,点C落在点E处,连接BE交AD于F,再将三角形DEF沿DF折叠后,点E落在点G处,若DG刚好平分∠ADB,那么∠ADB的度数是( )
A.18° B.20° C.36° D.45°
【分析】根据折叠的性质可得∠BDC=∠BDE,∠EDF=∠GDF,由角平分线的定义可得∠BDA=∠GDF+∠BDG=2∠GDF,然后根据矩形的性质及角的运算可得答案.
【解答】解:由折叠可知,∠BDC=∠BDE,∠EDF=∠GDF,
∵DG平分∠ADB,
∴∠BDG=∠GDF,
∴∠EDF=∠BDG,
∴∠BDE=∠EDF+∠GDF+∠BDG=3∠GDF,
∴∠BDC=∠BDE=3∠GDF,
∠BDA=∠GDF+∠BDG=2∠GDF,
∵∠BDC+∠BDA=90°=3∠GDF+2∠GDF=5∠GDF,
∴∠GDF=18°,
∴∠ADB=2∠GDF=2×18°=36°.
故选:C.
4.如图,将长方形纸片翻折,若∠1=52°,则∠2的度数为 .
【分析】根据翻折的性质得到∠1+∠2=∠AMN,根据平行线的性质得到∠2=∠MNC,∠AMN+∠MNC=180°,据此即可得解.
【解答】解:
根据翻折的性质得到,∠1+∠2=∠AMN,
∵AB∥CD,
∴∠2=∠MNC,∠AMN+∠MNC=180°,
∴∠AMN+∠MNC=∠1+∠2+∠2=180°,
∵∠1=52°,
∴2∠2=128°,
∴∠2=64°,
故答案为:64°.
5.如图,把一张长方形纸条ABCD沿EF折叠,若∠AED′=68°,则∠AEF= .
【分析】设∠DEF=x,根据折叠的性质得到∠D′EF=∠DEF=x,利用平角的定义列方程即可得到结论.
【解答】解:设∠DEF=x,
∵把一张长方形纸条ABCD沿EF折叠,
∴∠D′EF=∠DEF=x,
∵∠AED′=68°,∠AED′+∠D′EF+DEF=180°,
∴x+x+68°=180°,
∴x=56°,
∴∠DEF=∠D′EF=56°,
∴∠AEF=∠AED′+∠D′EF=124°,
故答案为:124°.
6.如图,将书页的一角斜折过去,使角的顶点A落在A′处,BC为折痕,BD平分∠A′BE.
(1)求∠CBD的度数.
(2)若∠A′BE=120°,求∠CBA的度数.
【分析】(1)由翻折的性质可知∠ABC=∠A'BC,所以,再根据角平分线的定义可得,然后根据角的和差关系解答即可;
(2)由∠A′BE=120°,再根据∠ABC=∠A'BC解答即可.
【解答】解:(1)由翻折的性质可知∠ABC=∠A'BC,
所以,
又因为BD平分∠A'BE,
所以,
因为∠A'BA+∠A'BE=180°,
所以∠CBD===90°;
(2)∠ABA′=180°﹣∠A′BE=60°,
因为∠ABC=∠A'BC,
所以∠CBA=30°.
类型三 与角有关的旋转问题
【知识点睛】
v 图形的旋转也就是其中线段/射线的旋转,审题中先考虑“旋转三要素”——旋转中心、旋转方向、旋转角度;
v 旋转角度=射线转动的速度×转动的时间;故常引入字母,用代数式表示角度;
v 根据角度间的数量关系,多用方程思想解决动角问题;
v 常见的角度间的数量关系表述:∠A=∠B,∠A=2∠B,∠A与∠B互余(或互补)等
v 角的边的位置不确定时,需要分类讨论
【类题训练】
1.如图,已知∠AOB=120°,OC是∠AOB内的一条射线,且∠AOC:∠BOC=1:2.
(1)求∠AOC,∠BOC的度数;
(2)作射线OM平分∠AOC,在∠BOC内作射线ON,使得∠CON:∠BON=1:3,求∠MON的度数;
(3)过点O作射线OD,若2∠AOD=3∠BOD,求∠COD的度数.
【分析】(1)根据∠AOC:∠BOC=1:2,即可求解;
(2)先求出∠COM,再求出∠CON,相加即可求解;
(3)分OD在∠AOB内部和外部两种情况分类讨论即可求解.
【解答】解:(1)∵∠AOC:∠BOC=1:2,∠AOB=120°,
∴∠AOC=∠AOB=×120°=40°,
∠BOC=∠AOB=×120°=80°;
(2)∵OM平分∠AOC,
∴∠COM=∠AOC=×40°=20°,
∵∠CON:∠BON=1:3,
∴∠CON=∠BOC=×80°=20°,
∴∠MON=∠COM+∠CON=20°+20°=40°;
(3)如图,当OD在∠AOB内部时,
设∠BOD=x°,
∵2∠AOD=3∠BOD,
∴∠AOD=x°,
∵∠AOB=120°,
∴x+x=120,
解得:x=48,
∴∠BOD=48°,
∴∠COD=∠BOC﹣∠BOD=80°﹣48°=32°,
如图,当OD在∠AOB外部时,
设∠BOD=y°,
∵2∠AOD=3∠BOD,
∴∠AOD=y°,
∵∠AOB=120°,
∴y+y+120°=360°
解得:y=96°,
∴∠COD=∠BOD+∠BOC
=96°+80°
=176°,
综上所述,∠COD的度数为32°或176°.
2.已知∠AOB与∠COD互补,射线OE平分∠COD,设∠AOC=α,∠BOD=β.
(1)如图1,∠COD在∠AOB的内部,
①当∠COD=45°时,求α+β的值.
②当α=3β时,求∠BOE的度数.
(2)如图2,∠COD在∠AOB的外部,∠BOE=45°,求α与β满足的等量关系.
【分析】(1)①根据补角的定义以及角的和差关系解答即可;②结合①的结论求出3β,再根据角的和差关系解答即可;
(2)根据角平分线的定义以及补角的定义求解即可.
【解答】解:(1)①∵∠AOB与∠COD互补,
∴∠AOB+∠COD=180°,
∵∠COD=45°,
∴∠AOB=135°,
∵∠AOC+∠BOD+∠COD=135°,
∴α+β+45°=135°,
∴α+β=90°;
②设∠DOE=∠x,
∵∠AOB与∠COD互补,且∠α=3∠β,
∴4∠β+4∠x=180°,
即∠β+∠x=45°,
∴∠BOE=∠BOD+∠DOE=∠β+∠x=45°;
(2)∵∠BOE=45°,
∴∠DOE=∠BOD﹣∠BOE=β﹣45°,
∵射线OE平分∠COD,
∴∠COD=2∠DOE=2β﹣90°,
∵∠AOB与∠COD互补,
∴∠AOB+∠COD=180°,
∴∠AOB=180°﹣∠COD=270°﹣2β,
∵∠BOC=∠BOD﹣∠COD=β﹣(2β﹣90°)=90°﹣β,
∴∠AOC=∠AOB+∠BOC=270°﹣2β+90°﹣β=360°﹣3β,
∴α=360°﹣3β,
∴α+3β=360°.
3.如图,将一副三角板的30°角和45°角的顶点重合,∠AOB=45°,∠COD=30°,OM,ON分别是∠AOC,∠BOD的平分线.
(1)如图1,当OB与OC重合时,∠MON的度数为 37.5° ;
(2)当∠COD绕点O旋转至如图2所示的位置时,∠BOC=10°,求∠MON的度数;
(3)当∠COD绕点O旋转至如图3所示的位置时,∠BOC=n°,求∠MON的度数.
【分析】(1)由角平分线的定义得∠BON=∠BOD,∠COM=∠AOC,于是得到∠MON=(∠BOD+∠AOC);
(2)由角平分线的定义得∠BON=∠BOD,∠COM=∠AOC,再求出∠BOD,∠AOC即可得出答案;
(3)由角平分线的定义得∠BON=∠BOD,∠COM=∠AOC,再应用角的和差可以推出∠MON=(∠BOA+∠DOC),即可求解.
【解答】解:(1)∵OM,ON分别是∠AOC,∠BOD的平分线,
∴∠BON=∠BOD,∠COM=∠AOC,
∴∠BON+∠COM=(∠BOD+∠AOC)=×(45°+30°)=37.5°,
∴∠MON=37.5°.
故答案为:37.5°.
(2)∵OM,ON分别是∠AOC,∠BOD的平分线,
∴∠BON=∠BOD,∠COM=∠AOC,
∵∠BOD=∠DOC﹣∠BOC=30°﹣10°=20°,
∠AOC=∠AOB﹣∠BOC=45°﹣10°=35°,
∴∠BON=×20°=10°,∠COM=×35°=17.5°,
∴∠MON=∠BON+∠COM+∠BOC=10°+17.5°+10°=37.5°;
(3)∵OM,ON分别是∠AOC,∠BOD的平分线,
∴∠BON=∠BOD,∠COM=∠AOC,
∴∠BON+∠COM=(∠BOD+∠AOC),
∴∠BON+∠COM﹣∠BOC=(∠DOC+∠BOC+AOB+∠BOC)﹣∠BOC,
∴∠MON=(∠DOC+∠AOB+2∠BOC)﹣∠BOC,
∴∠MON=(∠DOC+∠AOB)=×(30°+45°)=37.5°.
4.将一副三角板叠放在一起,使直角顶点重合于点O.
(1)如图1,若∠AOD=35°,求∠BOC的度数.
(2)若三角板AOB保持不动,将三角板COD的边OD与边OA重合,然后将其绕点O旋转.试猜想在旋转过程中,∠AOC与∠BOD有何数量关系?请说明理由.
【分析】(1)由于是两直角三角形板重叠,根据∠AOD的度数可得∠BOD,再根据∠DOC=90°可得∠BOC;
(2)当分两种情况:∠AOB与∠DOC有重叠部分时和当∠AOB与∠DOC没有重叠部分时.
【解答】解:(1)若∠AOD=35°,
∵∠AOB=∠COD=90°,
∴∠BOD=90°﹣35°=55°,
∴∠BOC=90°﹣∠BOD=90°﹣55°=35°;
(2)∠AOC与∠BOD互补.
当∠AOB与∠DOC有重叠部分时,
∵∠AOB=∠COD=90°,
∴∠AOD+∠BOD+∠BOD+∠BOC=180°.
∵∠AOD+∠BOD+∠BOC=∠AOC,
∴∠AOC+∠BOD=180°,
当∠AOB与∠DOC没有重叠部分时,
∠AOB+∠COD+∠AOC+∠BOD=360°,
又∵∠AOC=∠BOD=90°,
∴∠AOB+∠DOC=180°.
5.如图,点O为直线AB上一点,过点O作射线OC,使得∠AOC=120°,将一个有一个角为30°直角三角板的直角顶点放在点O处,使边ON在射线OA上,另一边OM在直线AB的下方,将图中的三角板绕点O按顺时针方向旋转180°.
(1)三角板旋转的过程中,当ON⊥AB时,三角板旋转的角度为 90° ;
(2)当ON所在的射线恰好平分∠BOC时,三角板旋转的角度为 150° ;
(3)在旋转的过程中,∠AOM与∠CON的数量关系为 当0°<α≤90°时,∠CON﹣∠AOM=30°,
当90°<α≤120°时,∠AOM+∠CON=30°,
当120°<α≤180°时,∠AOM﹣∠CON=30° ;(请写出所有可能情况)
(4)若三角板绕点O按每秒钟20°的速度顺时针旋转,同时射线OC绕点O按每秒钟5°的速度沿顺时针方向,向终边OB运动,当ON与射线OB重合时,同时停止运动,直接写出三角板的直角边所在射线恰好平分∠AOC时,三角板运动时间为 t=s或t=s .
【分析】(1)根据旋转的性质知,旋转角∠MON=90°;
(2)根据角平分线的定义求解即可;
(3)根据旋转角的大小画出图形,分别计算即可.
【解答】解:(1)依题意知,旋转角是∠MON,且∠MON=90°.
故答案为:90;
(2)当ON所在的射线恰好平分∠BOC时,三角板旋转的角度为150°.
故答案为:150°;
(3)设旋转角是α,
当0°≤α≤90°时,如图,
∵∠AON=90°﹣α,∠CON=120°﹣α,
∴∠CON﹣∠AOM=30°;
当90°<α≤120°时,如图,
∵∠AOM=α﹣90°,∠COM=120°﹣α
∴∠AOM+∠CON=30°;
当120°<α≤180°时,
∵∠AOM=α﹣90°,∠CON=α﹣120°,
∴∠AOM﹣∠CON=30°;
综上,当0°<α≤90°时,∠CON﹣∠AOM=30°,
当90°<α≤120°时,∠AOM+∠CON=30°,
当120°<α≤180°时,∠AOM﹣∠CON=30°.
(4)设三角板运动的时间为t,
∴∠AOC=120+5t,
∵OD平分∠AOC时,
∴∠AOD=,∠AON=20t,
∴当ON平分∠AOC时,60=20t,解得t=s,
当OM平分∠AOC时,90t=20t,解得t=s.
6.已知:如图1,点A、O、B依次在直线MN上,现将射线OA绕点O沿顺时针方向以每秒2°的速度旋转,同时射线OB绕点O沿逆时针方向以每秒4°的速度旋转,如图2,设旋转时间为t(0秒≤t≤45秒).
(1)则∠MOA= ,∠NOB= .(用含t的代数式表示)
(2)在运动过程中,当∠AOB达到60°时,求t的值.
(3)在旋转过程中是否存在这样的t,使得射线OB是由射线OM、射线OA、射线ON中的其中两条组成的角(指大于0°而不超过180°的角)的平分线?如果存在,直接写出t的值;如果不存在,请说明理由.
【分析】(1)∠AOM的度数等于OA旋转速度乘以旋转时间,∠NOB的度数等于OA旋转速度乘以旋转时间;
(2)当∠AOB第二次达到60°时,射线OB在OA的左侧,根据∠AOM+∠BON﹣∠MON=60°列方程求解可得;
(3)射线OB是由射线OM、射线OA、射线ON中的其中两条组成的角的平分线有三种情况:
①OB两次平分∠AOM时,根据∠AOM=∠BOM,列方程求解,
②OB两次平分∠MON时,根据∠BOM=∠MON,列方程求解,
③OB平分∠AON时,根据∠BON=∠AON,列方程求解.
【解答】解:(1)∠MOA=2t,∠NOB=4t;
故答案为:2t,4t;
(2)如图,
根据题意知:∠AOM=2t,∠BON=4t,
当∠AOB第一次达到60°时,∠AOM+∠BON+60°=180°
即2t+4t+60°=180°,
∴t=20秒,
故t=20秒时,∠AOB第一次达到60°;
当∠AOB第二次达到60°时,∠AOM+∠BON﹣∠MON=60°,
即2t+4t﹣180=60,解得:t=40,
故t=40秒时,∠AOB第二次达到60°;
(3)射线OB是由射线OM、射线OA、射线ON中的其中两条组成的角的平分线有以下三种情况:
①OB平分∠AOM时,∵∠AOM=∠BOM,
∴t=180﹣4t,
解得:t=36;
②OB平分∠MON时,∵∠BOM=∠MON,即∠BOM=90°,
∴4t=90,或4t﹣180=90,
解得:t=22.5,或t=67.5(舍);
③OB平分∠AON时,∵∠BON=∠AON,
∴4t=(180﹣2t),
解得:t=18;
综上,当t的值分别为18、22.5、36秒时,射线OB是由射线OM、射线OA、射线ON中的其中两条组成的角的平分线.
7.【阅读理解】
射线OC是∠AOB内部的一条射线,若∠COA=∠AOB,则我们称射线OC是射线OA的“友好线”.例如,如图1,∠AOB=60°,∠AOC=∠COD=∠BOD=20°,则∠AOC=∠AOB,称射线OC是射线OA的友好线;同时,由于∠BOD=∠AOB,称射线OD是射线OB的友好线.
【知识运用】
(1)如图2,∠AOB=120°,射线OM是射线OA的友好线,则∠AOM= 40 °;
(2)如图3,∠AOB=180°,射线OC与射线OA重合,并绕点O以每秒2°的速度逆时针旋转,射线OD与射线OB重合,并绕点O以每秒3°的速度顺时针旋转,当射线OD与射线OA重合时,运动停止;
①是否存在某个时刻t(秒),使得∠COD的度数是40°,若存在,求出t的值,若不存在,请说明理由;
②当t为多少秒时,射线OC、OD、OA中恰好有一条射线是另一条射线的友好线.(直接写出答案)
【分析】(1)根据新定义直接可得答案;
(2)①分两种情况:在OC、OD相遇前,180°﹣3t°﹣2t°=40°,在OC、OD相遇后,3t°+2t°﹣180°=40°,即可解得答案;
②分4种情况:相遇之前,(Ⅰ)OC是OA的友好线时,∠AOC=∠AOD,即2t°=(180°﹣3t°),(Ⅱ)OC是OD的友好线时,∠DOC=∠AOD,即180°﹣3t°﹣2t°=(180°﹣3t°),相遇之后:(Ⅲ)OD是OC的友好线∠COD=∠AOC,即3t°+2t°﹣180°=×2t°,(Ⅳ)OD是OA的友好线,∠AOD=∠AOC,即180°﹣3t°=×2t°,分别解方程即可.
【解答】解:(1)∵射线OM是射线OA的友好线,
∴∠AOM=∠AOB=40°,
故答案为:40;
(2)射线OD与射线OA重合时,t=60(秒),
①存在某个时刻t(秒),使得∠COD的度数是40°,有两种情况:
在OC、OD相遇前,180°﹣3t°﹣2t°=40°,
∴t=28;
在OC、OD相遇后,3t°+2t°﹣180°=40°,
∴t=44,
综上所述,当t为28秒或44秒时,∠COD的度数是40°;
②相遇之前,
(Ⅰ)如图:
OC是OA的友好线时,
∠AOC=∠AOD,即2t°=(180°﹣3t°),
∴t=20;
(Ⅱ)如图:
OC是OD的友好线时,
∠DOC=∠AOD,即180°﹣3t°﹣2t°=(180°﹣3t°),
∴t=30;
相遇之后:
(Ⅲ)
OD是OC的友好线,
∠COD=∠AOC,即3t°+2t°﹣180°=×2t°,
∴t=,
(Ⅳ)
OD是OA的友好线,
∠AOD=∠AOC,即180°﹣3t°=×2t°,
∴t=,
综上所述,当t为20秒或30秒或秒或秒时,射线OC、OD、OA中恰好有一条射线是另一条射线的友好线.
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