七年级数学下册考点精练专题12 8字型中的角平分线综合问题
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这是一份七年级数学下册考点精练专题12 8字型中的角平分线综合问题,共34页。
专题12 8字型中的角平分线综合问题
【例题讲解】
图1,线段AB、CD相交于点O,连接AD、CB,我们把形如图1的图形称之为“8字形”.如图2,在图1的条件下,∠DAB和∠BCD的平分线AP和CP相交于点P,并且与CD、AB分别相交于M、N.试解答下列问题:
(1)在图1中,请直接写出∠A、∠B、∠C、∠D之间的数量关系: ;
(2)仔细观察,在图2中“8字形”的个数: 个;
(3)图2中,当∠D=50度,∠B=40度时,求∠P的度数.
(4)图2中∠D和∠B为任意角时,其他条件不变,试问∠P与∠D、∠B之间存在着怎样的数量关系.(直接写出结果,不必证明).
解:(1)∵∠A+∠D+∠AOD=∠C+∠B+∠BOC=180°,∠AOD=∠BOC,∴∠A+∠D=∠C+∠B,
(2)①线段AB、CD相交于点O,形成“8字形”;②线段AN、CM相交于点O,形成“8字形”;③线段AB、CP相交于点N,形成“8字形”;④线段AB、CM相交于点O,形成“8字形”;⑤线段AP、CD相交于点M,形成“8字形”;⑥线段AN、CD相交于点O,形成“8字形”;故“8字形”共有6个,故答案为:6;
(3)∠DAP+∠D=∠P+∠DCP,①∠PCB+∠B=∠PAB+∠P,②
∵∠DAB和∠BCD的平分线AP和CP相交于点P,∴∠DAP=∠PAB,∠DCP=∠PCB,
①+②得:∠DAP+∠D+∠PCB+∠B=∠P+∠DCP+∠PAB+∠P,
即2∠P=∠D+∠B,又∵∠D=50度,∠B=40度,∴2∠P=50°+40°,∴∠P=45°;
(4)关系:2∠P=∠D+∠B.∠D+∠1=∠P+∠3①∠B+∠4=∠P+∠2② ①+②得:∠D+∠1+∠4+∠B=∠P+∠3+∠2+∠P,
∵∠DAB和∠DCB的平分线AP和CP相交于点P,∴∠1=∠2,∠3=∠4 ∴2∠P=∠D+∠B.
【综合演练】
1.(类比探究)如图1,线段AD,CB相交于点O,连接AB,DC,我们把形如图1的图形称之为“X型”.如图2,在图1的条件下,∠DAB和∠BCD的平分线AE和CE相交于点E,并且与CB,AD分别相交于F,G,试解答下列问题:
(1)在图1中,请直接写出∠A,∠B,∠C,∠D之间的数量关系:____________;
(2)在图2中,共有______个“X型”;
(3)在图2中,若∠D=40°,∠B=30°,则∠AEC=_______;
(4)在图2中,若∠D=α,∠B=β,则∠AEC=__________.
2.如图1,已知线段、相交于点O,连接、,我们把形如图1的图形称之为“8字形”.试解答下列问题:
(1)在图1中,请直接写出、、、之间的数量关系:________________;
(2)如图2,在图1的条件下,和的平分线和相交于点P,并且与、分别相交于M、N.请直接利用(1)中的结论,完成下列各题:
①仔细观察,在图2中“8字形”的个数:___________个;
②若,试求的度数;
③若和为任意角,其他条件不变,试问与、之间是否存在一定的数量关系?若存在,请写出推理过程;若不存在,请说明理由;
④若和∠为任意角,,试问与、之间是否存在一定的数量关系?若存在,请直接写出结论;若不存在,请说明理由.
3.在学习并掌握了平行线的性质和判定的内容后,数学老师安排了自主探究内容——利用平行线有关知识探究并证明:三角形的内角和等于180°.小颖通过探究发现:可以将三角形的三个内角之和转化为一个平角来解决,也就是可以过三角形的一个顶点作其对边的平行线来证明.请将下面(1)中的证明补充完整:
(1)已知:如图1,三角形ABC,求证:,证明:过点A作.
(2)如图2,线段AB、CD相交于点O,连接AD、CB,我们把形如图2这样的图形称之为“8字形”.请利用小颖探究的结论直接写出、、、之间的数量关系:______;
(3)在图2的条件下,和的平分线AP和CP相交于点P,并且与CD、AB分别相交于M、N,得到图3,请判断与、之间存在的数量关系,并说明理由.
4.如图1的图形我们把它称为“8字形”,显然有;
阅读下面的内容,并解决后面的问题:
(1)如图2,AP、CP分别平分、,若,,求的度数;
(2)①在图3中,直线AP平分的外角,CP平分的外角,猜想与、的关系,并说明理由.
②在图4中,直线AP平分的外角,CP平分的外角,猜想与、的关系,直接写出结论,无需说明理由.
③在图5中,AP平分,CP平分的外角,猜想与、的关系,直接写出结论,无需说明理由.
5.“转化”是数学中的一种重要思想,即把陌生的问题转化成熟悉的问题,把复杂的问题转化成简单的问题,把抽象的问题转化为具体的问题.
已知:如图1,线段AB、CD相交于点O,连接AD、CB,我们把形如图1的图形称之为“8字形”,试解答下列问题:
问题一:在图1中,请直接写出∠A、∠B、∠C、∠D之间的数量关系 ;
问题二:在图2中,若∠D=40°,∠B=36°,∠DAB和∠BCD的平分线AP和CP相交于点P,并且与CD、AB分别相交于M、N,试求∠P的度数;
问题三:在图3中,已知AP、CP分别平分∠BAM、∠BCD,请问∠P与∠B、∠D之间存在着怎样的数量关系?并说明理由.
问题四:在图4中,已知AP的反向延长线平分∠EAB,CP平分∠DCF,请直接写出∠P与∠B、∠D之间的数量关系 .
6.已知:如图1,线段AB、CD相交于点O,连接AD、CB,如图2,在图1的条件下,和的平分线AP和CP相交于点P,并且与CD、AB分别相交于M、N.试解答下列问题:
(1)在图1中,请直接写出、、、之间的数量关系: ;
(2)在图2中,若,,试求∠P的度数;(写出解答过程)
(3)如果图2中和为任意角,其他条件不变,试写出∠P与、之间数量关系.(直接写出结论)
7.【问题背景】
(1)如图1的图形我们把它称为“8字形”,请说明;
【简单应用】
(2)阅读下面的内容,并解决后面的问题:如图2,AP、CP分别平分∠BAD,∠BCD,若∠ABC=36°,∠ADC=16°,求∠P的度数;
解:∵AP、CP分别平分∠BAD,∠BCD
∴∠1=∠2,∠3=∠4
由(1)的结论得:
①+②,得2∠P+∠2+∠3=∠1+∠4+∠B+∠D
∴∠P =(∠B+∠D)=26°.
①【问题探究】
如图3,直线AP平分∠BAD的外角∠FAD,CP平分∠BCD的外角∠BCE,若∠ABC=36°,∠ADC=16°,请猜想的度数,并说明理由.
②【拓展延伸】
在图4中,若设∠C=α,∠B=β,∠CAP=∠CAB,∠CDP=∠CDB,试问∠P与∠C、∠B之间的数量关系为: (用α、β表示∠P),并说明理由.
8.【问题背景】
(1)如图1的图形我们把它称为“8字形”,请说明∠A+∠B=∠C+∠D;
【简单应用】
(2)如图2, AP、CP分别平分∠BAD. ∠BCD,若∠ABC=46°,∠ADC=26°,求∠P的度数;
【问题探究】
(3)如图3,直线AP平分∠BAD的外角∠FAD,CP平分∠BCD的外角∠BCE,若∠ABC=36°,∠ADC=16°,请猜想∠P的度数,并说明理由.
【拓展延伸】
(4) ①在图4中,若设∠C=α,∠B=β,∠CAP=∠CAB,∠CDP=∠CDB,试问∠P与∠C、∠B之间的数量关系为: (用α、β表示∠P);
②在图5中,AP平分∠BAD,CP平分∠BCD的外角∠BCE, 猜想∠P与∠B、∠D的关系,直接写出结论.
9.【问题背景】
(1)如图1的图形我们把它称为“8字形”,请说理证明.
【简单应用】(可直接使用问题(1)中的结论)
(2)如图2,、分别平分、,
①若,,求的度数;
②和为任意角时,其他条件不变,试直接写出与、之间数量关系.
【问题探究】
(3)如图3,直线平分的外角,平分的邻补角,
①若,,则的度数为______;
②和为任意角时,其他条件不变,试直接写出与、之间数量关系.
【拓展延伸】
(4)在图4中,若设,,,,试问与、之间的数量关系为______.(用、的代数式表示)
(5)在图5中,直线平分,平分的外角,猜想与、的关系,直接写出结论______.
10.【问题背景】
(1)如图1的图形我们把它称为“8字形”,请说明;
【简单应用】
(2)阅读下面的内容,并解决后面的问题:如图2, AP、CP分别平分∠BAD.∠BCD,若∠ABC=36°,∠ADC=16°,求∠P的度数;
解:∵AP、CP分别平分∠BAD.∠BCD
∴∠1=∠2,∠3=∠4
由(1)的结论得:
①+②,得2∠P+∠2+∠3=∠1+∠4+∠B+∠D
∴∠P =(∠B+∠D)=26°.
【问题探究】如图3,直线AP平分∠BAD的外角∠FAD,CP平分∠BCD的外角∠BCE,若∠ABC=36°,∠ADC=16°,请猜想的度数,并说明理由.
【拓展延伸】
① 在图4中,若设∠C=α,∠B=β,∠CAP=∠CAB,∠CDP=∠CDB,试问∠P与∠C、∠B之间的数量关系为:________________(用α、β表示∠P),
②在图5中,AP平分∠BAD,CP平分∠BCD的外角∠BCE,猜想∠P与∠B、∠D的关系,直接写出结论______________________
11.图1,线段AB、CD相交于点O,连接AD、CB,我们把形如图1的图形称之为“8字形”.如图2,在图1的条件下,∠DAB和∠BCD的平分线AP和CP相交于点P,并且与CD、AB分别相交于M、N.试解答下列问题:
(1)在图1中,请直接写出∠A、∠B、∠C、∠D之间的数量关系: ;
(2)仔细观察,在图2中“8字形”的个数: 个;
(3)图2中,当∠D=50度,∠B=40度时,求∠P的度数.
(4)图2中∠D和∠B为任意角时,其他条件不变,试问∠P与∠D、∠B之间存在着怎样的数量关系.(直接写出结果,不必证明).
专题12 8字型中的角平分线综合问题
【例题讲解】
图1,线段AB、CD相交于点O,连接AD、CB,我们把形如图1的图形称之为“8字形”.如图2,在图1的条件下,∠DAB和∠BCD的平分线AP和CP相交于点P,并且与CD、AB分别相交于M、N.试解答下列问题:
(1)在图1中,请直接写出∠A、∠B、∠C、∠D之间的数量关系: ;
(2)仔细观察,在图2中“8字形”的个数: 个;
(3)图2中,当∠D=50度,∠B=40度时,求∠P的度数.
(4)图2中∠D和∠B为任意角时,其他条件不变,试问∠P与∠D、∠B之间存在着怎样的数量关系.(直接写出结果,不必证明).
解:(1)∵∠A+∠D+∠AOD=∠C+∠B+∠BOC=180°,∠AOD=∠BOC,∴∠A+∠D=∠C+∠B,
(2)①线段AB、CD相交于点O,形成“8字形”;②线段AN、CM相交于点O,形成“8字形”;③线段AB、CP相交于点N,形成“8字形”;④线段AB、CM相交于点O,形成“8字形”;⑤线段AP、CD相交于点M,形成“8字形”;⑥线段AN、CD相交于点O,形成“8字形”;故“8字形”共有6个,故答案为:6;
(3)∠DAP+∠D=∠P+∠DCP,①∠PCB+∠B=∠PAB+∠P,②
∵∠DAB和∠BCD的平分线AP和CP相交于点P,∴∠DAP=∠PAB,∠DCP=∠PCB,
①+②得:∠DAP+∠D+∠PCB+∠B=∠P+∠DCP+∠PAB+∠P,
即2∠P=∠D+∠B,又∵∠D=50度,∠B=40度,∴2∠P=50°+40°,∴∠P=45°;
(4)关系:2∠P=∠D+∠B.∠D+∠1=∠P+∠3①∠B+∠4=∠P+∠2②
①+②得:∠D+∠1+∠4+∠B=∠P+∠3+∠2+∠P,
∵∠DAB和∠DCB的平分线AP和CP相交于点P,∴∠1=∠2,∠3=∠4 ∴2∠P=∠D+∠B.
【综合演练】
1.(类比探究)如图1,线段AD,CB相交于点O,连接AB,DC,我们把形如图1的图形称之为“X型”.如图2,在图1的条件下,∠DAB和∠BCD的平分线AE和CE相交于点E,并且与CB,AD分别相交于F,G,试解答下列问题:
(1)在图1中,请直接写出∠A,∠B,∠C,∠D之间的数量关系:____________;
(2)在图2中,共有______个“X型”;
(3)在图2中,若∠D=40°,∠B=30°,则∠AEC=_______;
(4)在图2中,若∠D=α,∠B=β,则∠AEC=__________.
【答案】(1)∠A+∠D=∠C+∠B;(2)6;(3)35°;(4)α+β.
【分析】(1)根据三角形内角和定理即可得出∠A+∠B=∠C+∠D;
(2)根据“X型”的定义,仔细观察图形即可得出“X型”共有6个;
(3)先根据“X型”中的角的规律,可得∠BAE+∠B=∠E+∠ECB①,∠ECD+∠D=∠EAD+∠E②,再根据角平分线的定义,得出∠BAE=∠EAD,∠BCE=∠ECD,将①+②,可得2∠E=∠D+∠B,进而求出∠E的度数;
(4)同(3),根据“X型”中的角的规律及角平分线的定义,即可得出2∠AEC=α+β.
【详解】(1)∵∠A+∠B+∠AOB=∠C+∠D+∠DOC=180°,∠AOB=∠DOC,
∴∠A+∠B=∠C+∠D;
故答案为:∠A+∠D=∠C+∠B;
(2)①线段AD、CB相交于点O,形成“X型”;
②线段AG、CF相交于点O,形成“X型”;
③线段AD、CE相交于点G,形成“X型”;
④线段AD、CF相交于点O,形成“X型”;
⑤线段AE、CB相交于点F,形成“X型”;
⑥线段AG、CB相交于点O,形成“X型”;
故“X型”共有6个;
故答案为:6.
(3)∠BAE+∠B=∠E+∠ECB,①
∠ECD+∠D=∠EAD+∠E,②
∵∠DAB和∠BCD的平分线AE和CE相交于点E,
∴∠DAE=∠EAB,∠DCE=∠ECB,
①+②得:
∠BAE+∠B +∠ECD+∠D =∠E+∠ECB +∠EAD+∠E,
即2∠E=∠D+∠B,
又∵∠D=40°,∠B=30°,
∴2∠E=40°+30°=70°,
∴∠AEC=35°;
故答案为:35°;
(4)由(3)知:2∠E=∠D+∠B.
∵∠D=α,∠B=β,
∴2∠E=α+β.
故答案为:α+β.
【点睛】本题主要考查了三角形内角和定理,角平分线的定义及阅读理解与知识的迁移能力.(1)中根据三角形内角和定理得出“X型”中的角的规律;(2)是考查学生的观察理解能力,需从复杂的图形中辨认出“X型”;(3)(4)直接运用“X型”中的角的规律解题.
2.如图1,已知线段、相交于点O,连接、,我们把形如图1的图形称之为“8字形”.试解答下列问题:
(1)在图1中,请直接写出、、、之间的数量关系:________________;
(2)如图2,在图1的条件下,和的平分线和相交于点P,并且与、分别相交于M、N.请直接利用(1)中的结论,完成下列各题:
①仔细观察,在图2中“8字形”的个数:___________个;
②若,试求的度数;
③若和为任意角,其他条件不变,试问与、之间是否存在一定的数量关系?若存在,请写出推理过程;若不存在,请说明理由;
④若和∠为任意角,,试问与、之间是否存在一定的数量关系?若存在,请直接写出结论;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)①6②③存在(理由见解析)④存在,
【分析】(1)根据三角形内角和定理以及对顶角相等可得出结论.
(2)①分别找到以交点M、O、N为顶点的能构成“8字形”的三角形,避免漏数.
②利用“8字形”的数量关系并结合角平分线的定义,可求出的度数.
③和②同理
④利用“8字形”的数量关系并结合“,”即可得出结论.
(1)
解:在中,
在中,
(对顶角相等)
(2)
①解:以M为交点的有1个,即为和
以O为交点的有4个,即为和,和,和,和
②解:AP平分,CP平分
由(1)中的结论得:
整理得:
③解:理由如下:
AP平分,CP平分
由(1)中的结论得:
整理得:
④解:理由如下:
由(1)中的结论得:
整理得:
【点睛】本题考查了三角形内角和定理、角平分线的定义,熟练利用“8字形”模型是解决本题的关键.
3.在学习并掌握了平行线的性质和判定的内容后,数学老师安排了自主探究内容——利用平行线有关知识探究并证明:三角形的内角和等于180°.小颖通过探究发现:可以将三角形的三个内角之和转化为一个平角来解决,也就是可以过三角形的一个顶点作其对边的平行线来证明.请将下面(1)中的证明补充完整:
(1)已知:如图1,三角形ABC,求证:,证明:过点A作.
(2)如图2,线段AB、CD相交于点O,连接AD、CB,我们把形如图2这样的图形称之为“8字形”.请利用小颖探究的结论直接写出、、、之间的数量关系:______;
(3)在图2的条件下,和的平分线AP和CP相交于点P,并且与CD、AB分别相交于M、N,得到图3,请判断与、之间存在的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)
(3),理由见解析
【分析】(1)过点A作,即可得出,,即可得出:,根据平角的定义和等量代换即可得出:;
(2)根据三角形内角和定理以及对顶角相等可得出结论;
(3)将和相加,即可得出:,再根据平分线的性质即可得出结论.
(1)
证明:过点A作,
∴,(两直线平行,内错角相等),
∴(等量代换),
∵E、A、F三点共线(已知),
∴(平角定义).
∴(等量代换).
(2)
在中,,
在中,,
(对顶角相等),
∴.
故答案为:.
(3)
数量关系:.
理由:如图3,由(2),得:
①,
②,
①+②,得:
.
∵和的平分线AP和CP相交于点P,
∴,.
∴.
【点睛】本题考查了三角形内角和定理、角平分线的定义,熟练利用“8字形”模型是解决本题的关键.
4.如图1的图形我们把它称为“8字形”,显然有;
阅读下面的内容,并解决后面的问题:
(1)如图2,AP、CP分别平分、,若,,求的度数;
(2)①在图3中,直线AP平分的外角,CP平分的外角,猜想与、的关系,并说明理由.
②在图4中,直线AP平分的外角,CP平分的外角,猜想与、的关系,直接写出结论,无需说明理由.
③在图5中,AP平分,CP平分的外角,猜想与、的关系,直接写出结论,无需说明理由.
【答案】(1)
(2)①,理由见解析;
②;
③
【分析】(1)根据角平分线的定义可得∠1=∠2,∠3=∠4,再根据题干的结论列出∠P+∠3=∠1+∠ABC,∠P+∠2=∠4+∠ADC,相加得到2∠P+∠2+∠3=∠1+∠4+∠ABC+∠ADC,继而得到2∠P=∠ABC+∠ADC,代入数据得∠P的值;
(2)①按解析图标记好∠1,∠2,∠3,∠4,根据角平分线的定义可得∠1=∠2,∠3=∠4,再根据题干的结论列出∠PAD+∠P=∠PCD+∠D,∠PAB+∠P=∠4+∠B,分别用∠2,∠3表示出∠PAD和∠PCD,再整理即可得解;
②按解析图标记好∠1,∠2,∠3,∠4,根据角平分线的定义可得∠1=∠2,∠3=∠4,再根据题干的结论列出∠BAP+∠P+∠4+∠B=360°,∠2+∠P+∠PCD+∠D=360°,分别用∠2,∠3表示出∠BAP和∠PCD,再整理即可得解;
③按解析图标记好∠1,∠2,∠3,∠4,根据角平分线的定义可得∠1=∠2,∠3=∠4,再根据题干的结论列出∠BAD+∠B=∠BCD+∠D,∠2+∠P=∠PCD+∠D,分别用∠2,∠3表示出∠BAD、∠BCD和∠PCD,再整理即可得解;
(1)
解:∵AP、CP分别平分∠BAD、∠BCD,
∴∠1=∠2,∠3=∠4,
∴∠2+∠3=∠1+∠4,
由(1)的结论得:∠P+∠3=∠1+∠ABC①,∠P+∠2=∠4+∠ADC②,
①+②,得2∠P+∠2+∠3=∠1+∠4+∠ABC+∠ADC,
∴2∠P=∠ABC+∠ADC,
∴∠P=(∠ABC+∠ADC)=(36°+16°)=26°.
(2)
,理由如下:
①∵AP平分∠BAD的外角∠FAD,CP平分∠BCD的外角∠BCE,
∴∠1=∠2,∠3=∠4.
由(1)的结论得:∠PAD+∠P=∠PCD+∠D③,∠PAB+∠P=∠4+∠B④,
∵∠PAB=∠1,∠1=∠2,
∴∠PAB=∠2,
∴∠PAD=∠PAB+∠BAD=∠2+180°-2∠2=180°-∠2,
∴∠2+∠P=∠3+∠B⑤,
③+⑤得∠2+∠P+∠PAD+∠P=∠3+∠B+∠PCD+∠D,
∴∠2+∠P+180°-∠2+∠P=∠3+∠B+180°-∠3+∠D
即2∠P+180°=∠B+∠D+180°,
∴.
②,理由如下:
如图4,∵AP平分∠BAD的外角∠FAD,CP平分∠BCD的外角∠BCE,
∴∠1=∠2,∠3=∠4,∠BAD=180°﹣2∠1,∠BCD=180°﹣2∠3,
由题干可知:∠BAD+∠B=∠BCD+∠D,
∴(180°﹣2∠1)+∠B=(180°﹣2∠3)+∠D,
在四边形APCB中,∠BAP+∠P+∠3+∠B=360°,
即(180°﹣∠2)+∠P+∠3+∠B=360°,⑥
在四边形APCD中,∠2+∠P+∠PCD+∠D=360°,
即∠2+∠P+(180°﹣∠3)+∠D=360°,⑦
⑥+⑦得:2∠P+∠B+∠D+∠2﹣∠2+∠3﹣∠3=360°
∴2∠P+∠B+∠D=360°,
∴;
③,理由如下:
如图5,∵AP平分∠BAD,CP平分∠BCD的外角∠BCE,
∴∠1=∠2,∠3=∠4,
由题干结论得:∠BAD+∠B=∠BCD+∠D,即2∠2+∠B=(180°﹣2∠3)+∠D⑧,
∠2+∠P=∠PCD+∠D,即∠2+∠P=(180°﹣∠3)+∠D⑨,
⑨×2﹣⑧得:2∠P﹣∠B=180°+∠D,
∴.
【点睛】本题考查了三角形的内角和定理,角平分线的定义,准确识图并运用好“8”字形的结论,然后列出两个等式是解题的关键,用阿拉伯数字加弧线表示角更形象直观.
5.“转化”是数学中的一种重要思想,即把陌生的问题转化成熟悉的问题,把复杂的问题转化成简单的问题,把抽象的问题转化为具体的问题.
已知:如图1,线段AB、CD相交于点O,连接AD、CB,我们把形如图1的图形称之为“8字形”,试解答下列问题:
问题一:在图1中,请直接写出∠A、∠B、∠C、∠D之间的数量关系 ;
问题二:在图2中,若∠D=40°,∠B=36°,∠DAB和∠BCD的平分线AP和CP相交于点P,并且与CD、AB分别相交于M、N,试求∠P的度数;
问题三:在图3中,已知AP、CP分别平分∠BAM、∠BCD,请问∠P与∠B、∠D之间存在着怎样的数量关系?并说明理由.
问题四:在图4中,已知AP的反向延长线平分∠EAB,CP平分∠DCF,请直接写出∠P与∠B、∠D之间的数量关系 .
【答案】(1) (2)38°(3) (4)
【详解】分析:(1)利用三角形的内角和定理表示出∠AOD与∠BOC,再根据对顶角相等可得∠AOD=∠BOC,然后整理即可得解;
(2)根据(1)的关系式求出∠OCB﹣∠OAD,再根据角平分线的定义求出∠DAM﹣∠PCM,然后利用“8字形”的关系式列式整理即可得解;
(3)根据“8字形”数量关系有:∠P+∠PCN=∠D+∠DAN=∠D+180°-∠MAN①,∠B+2∠PCN=∠D+180°-2∠MAN②,由①和②即可得到结论;
(4)根据“8字形”数量关系有:∠P+∠PAN=∠B+∠BCN,∠D+∠DAN=∠B+∠BCO,即∠P+180°-∠GAN=∠B+180°-∠FCN①,∠D+180°-2∠GAN =∠B+180°-2∠FCN②,由①②可得结论.
详解:(1)在△AOD中,∠AOD=180°﹣∠A﹣∠D.在△BOC中,∠BOC=180°﹣∠B﹣∠C.
∵∠AOD=∠BOC(对顶角相等),∴180°﹣∠A﹣∠D=180°﹣∠B﹣∠C,∴∠A+∠D=∠B+∠C;
(2)∵∠D=40°,∠B=36°,∴∠OAD+40°=∠OCB+36°,∴∠OCB﹣∠OAD=4°.
∵AP、CP分别是∠DAB和∠BCD的角平分线,∴∠DAM=∠OAD,∠PCM=∠OCB.
又∵∠DAM+∠D=∠PCM+∠P,∴∠P=∠DAM+∠D﹣∠PCM=(∠OAD﹣∠OCB)+∠D=×(﹣4°)+40°=38°;
(3)根据“8字形”数量关系有:∠P+∠PCN=∠D+∠DAN=∠D+180°-∠MAN①,∠B+∠BCN=∠D+∠DAO=∠D+180°-∠MAB,∴∠B+2∠PCN=∠D+180°-2∠MAN②,由①和②得:∠D+∠B=2∠P-180°;
(4)根据“8字形”数量关系有:∠P+∠PAN=∠B+∠BCN,∠D+∠DAN=∠B+∠BCO,
∴∠P+180°-∠GAN=∠B+180°-∠FCN①,∠D+180°-∠EAN=∠B+180°-∠FCO,∴∠D+180°-2∠GAN =∠B+180°-2∠FCN②
由①②得:2∠P-∠B=∠D.
点睛:本题考查了三角形内角和定理,角平分线的定义,邻补角定义,对顶角相等的性质,整体思想的利用是解题的关键.
6.已知:如图1,线段AB、CD相交于点O,连接AD、CB,如图2,在图1的条件下,和的平分线AP和CP相交于点P,并且与CD、AB分别相交于M、N.试解答下列问题:
(1)在图1中,请直接写出、、、之间的数量关系: ;
(2)在图2中,若,,试求∠P的度数;(写出解答过程)
(3)如果图2中和为任意角,其他条件不变,试写出∠P与、之间数量关系.(直接写出结论)
【答案】(1);(2)45°;(3)
【分析】(1)根据三角形的内角和等于180°,易得∠A+∠ D=∠B+∠C;
(2 )仔细观察图2,不难看出它有两个图1构成ADMCP, APNCB.由此,得到两个关系式∠2+∠D=∠3+ ∠P,∠1+∠P=∠ 4+∠B,再由角平分线的性质得∠1=∠2 ,∠3=∠4,两式相减,即可得结论.
(3)与(2)相同.
【详解】(1)证明:在中,
在中,
∵
∴
故答案为:
(2)解:如图2,
∵AP、CP分别平分 、
∴,
由(1)的结论得:
①+②,得:
∴
(3)解:如图2,
∵AP、CP分别平分 、
∴,
由(1)的结论得:
①+②,得:
∴
【点睛】本题主要考查了三角形内角和定理、角平分线性质、等量代换;难点在于灵活运用各等量关系.
7.【问题背景】
(1)如图1的图形我们把它称为“8字形”,请说明;
【简单应用】
(2)阅读下面的内容,并解决后面的问题:如图2,AP、CP分别平分∠BAD,∠BCD,若∠ABC=36°,∠ADC=16°,求∠P的度数;
解:∵AP、CP分别平分∠BAD,∠BCD
∴∠1=∠2,∠3=∠4
由(1)的结论得:
①+②,得2∠P+∠2+∠3=∠1+∠4+∠B+∠D
∴∠P =(∠B+∠D)=26°.
①【问题探究】
如图3,直线AP平分∠BAD的外角∠FAD,CP平分∠BCD的外角∠BCE,若∠ABC=36°,∠ADC=16°,请猜想的度数,并说明理由.
②【拓展延伸】
在图4中,若设∠C=α,∠B=β,∠CAP=∠CAB,∠CDP=∠CDB,试问∠P与∠C、∠B之间的数量关系为: (用α、β表示∠P),并说明理由.
【答案】(1)见解析;(2)①26°,理由见解析;②∠P=α+β,理由见解析
【分析】(1)根据三角形内角和定理即可证明.
(2)【问题探究】由AP平分∠BAD的外角∠FAD,CP平分∠BCD的外角∠BCE,推出∠1=∠2,∠3=∠4,推出∠PAD=180°-∠2,∠PCD=180°-∠3,由∠P+(180°-∠1)=∠ADC+(180°-∠3),∠P+∠1=∠ABC+∠4,推出2∠P=∠ABC+∠ADC,即可解决问题.
【拓展延伸】由(1)的结论易求∠P+∠PDC=∠C+∠CAP,∠P+∠PAB=∠B+∠BDP,再将已知条件代入化简即可求解∠P.
【详解】(1)证明:∵∠A+∠B+∠AEB=180°,
∠C+∠D+∠CED=180°,
∴∠A+∠B+∠AEB=∠C+∠D+∠CED,
∵∠AEB=∠CED,
∴∠A+∠B=∠C+∠D;
(2)①解∶如图3,
∵AP平分∠FAD,CP平分∠BCE
∴∠1=∠2,∠3=∠4,
∵∠PAD=180°-∠2,∠PCD=180°-∠3,
∴由(1)可得:∠P+180°-∠2=∠D+180°-∠3,
∠P+∠PAB=∠B+∠4,
又∠1=∠PAB,
∴∠P+∠1=∠B+∠4,
又∠P+180°-∠2=∠D+180°-∠3,
∴2∠P+∠1+180°-∠2=∠B+∠4+∠D+180°-∠3,
又∠1=∠2,∠3=∠4,
∴2∠P=∠B+∠D
∴∠P =(∠B+∠D)=26°
②解:∠P=α+β.
理由:∵∠CAP=∠CAB,∠CDP=∠CDB,
∴∠BAP=∠CAB,∠BDP=∠CDB,
由(1)可得:∠P+∠PDC=∠C+∠CAP,∠P+∠PAB=∠B+∠BDP,
∴∠P+∠CDB =∠C+∠CAB,①
∠P+∠CAB=∠B+∠CDB,②
①×2+②,得2∠P+∠CDB+∠P+∠CAB=2∠C+∠CAB+∠B+∠CDB,
∴3∠P=2∠C+∠B
∴∠P==α+β.
【点睛】本题考查三角形内角和,三角形的外角的性质、多边形的内角和等知识,解题的关键是学会用方程组的思想思考问题,属于中考常考题型.
8.【问题背景】
(1)如图1的图形我们把它称为“8字形”,请说明∠A+∠B=∠C+∠D;
【简单应用】
(2)如图2, AP、CP分别平分∠BAD. ∠BCD,若∠ABC=46°,∠ADC=26°,求∠P的度数;
【问题探究】
(3)如图3,直线AP平分∠BAD的外角∠FAD,CP平分∠BCD的外角∠BCE,若∠ABC=36°,∠ADC=16°,请猜想∠P的度数,并说明理由.
【拓展延伸】
(4) ①在图4中,若设∠C=α,∠B=β,∠CAP=∠CAB,∠CDP=∠CDB,试问∠P与∠C、∠B之间的数量关系为: (用α、β表示∠P);
②在图5中,AP平分∠BAD,CP平分∠BCD的外角∠BCE, 猜想∠P与∠B、∠D的关系,直接写出结论.
【答案】(1)见解析;(2)36°;(3)26°,理由见解析;(4)①∠P=②∠P=
【分析】(1)根据三角形内角和定理即可证明;
(2)直接利用(1)中的结论两次,两式相加,然后根据角平分线的性质求解即可;
(3)由AP平分∠BAD的外角∠FAD,CP平分∠BCD的外角∠BCE,推出∠1=∠2,∠3=∠4,推出∠PAD=180°﹣∠2,∠PCD=180°﹣∠3,由∠P+(180°﹣∠1)=∠D+(180°﹣∠3),∠P+∠1=∠B+∠4,推出2∠P=∠B+∠D,即可解决问题.
(4)①同法利用(1)种的结论列出方程即可解决问题.
②同法利用(1)种的结论列出方程即可解决问题.
【详解】(1)在△AEB中,∠A+∠B+∠AEB=180°.
在△CED中,∠C+∠D+∠CED=180°.
∵∠AEB=∠CED,
∴∠A+∠B=∠C+∠D;
(2)由(1)得:∠1+∠B=∠3+∠P,∠4+∠D=∠2+∠P,
∴∠1+∠B+∠4+∠D =∠3+∠P+∠2+∠P.
∵∠1=∠2,∠3=∠4,
∴2∠P=∠B+∠D=46°+26°=72°,
∴∠P=36°.
(3)∠P=26°,理由是:如图3:
∵AP平分∠BAD的外角∠FAD,CP平分∠BCD的外角∠BCE,
∴∠1=∠2,∠3=∠4,
∴∠PAD=180°﹣∠2,∠PCD=180°﹣∠3.
∵∠PAB=∠1,∠P+∠PAB =∠B+∠4,
∴∠P+∠1=∠B+∠4.
∵∠P+(180°﹣∠2)=∠D+(180°﹣∠3),
∴2∠P=∠B+∠D,
∴∠P=(∠B+∠D)=×(36°+16°)=26°.
(4)①设∠CAP=m,∠CDP=n,则∠CAB=3m,,∠CDB=3n,
∴∠PAB=2m,∠PDB=2n.
∵∠C+∠CAP=∠P+∠PDC,∠P+∠PAB=∠B+∠PDB,
∵∠C=α,∠B=β,
∴α+m=∠P+n,∠P+2m=β+2n,
∴α-∠P = n-m,∠P-β=2n-2m=2(n-m),
∴2α+β=3∠P
∴∠P=.
故答案为:∠P=.
②设∠BAP=x,∠PCE=y,则∠PAO=x,∠PCB=y.
∵∠PAO+∠P=∠PCD+∠D,∠B+∠BAO=∠OCD+∠D,
∴x+∠P=180°-y+∠D,∠B+2x=180°-2y+∠D,
∴∠P=.
故答案为:∠P=.
【点睛】本题考查了三角形内角和,三角形的外角的性质、多边形的内角和等知识,解题的关键是学会用方程的思想思考几何问题,属于中考常考题型.
9.【问题背景】
(1)如图1的图形我们把它称为“8字形”,请说理证明.
【简单应用】(可直接使用问题(1)中的结论)
(2)如图2,、分别平分、,
①若,,求的度数;
②和为任意角时,其他条件不变,试直接写出与、之间数量关系.
【问题探究】
(3)如图3,直线平分的外角,平分的邻补角,
①若,,则的度数为______;
②和为任意角时,其他条件不变,试直接写出与、之间数量关系.
【拓展延伸】
(4)在图4中,若设,,,,试问与、之间的数量关系为______.(用、的代数式表示)
(5)在图5中,直线平分,平分的外角,猜想与、的关系,直接写出结论______.
【答案】(1)见解析;(2)①24°;②∠P=(∠B+∠D);(3)①24°;②2∠P=∠A+∠C;(4)∠P=(3x+y);(5)∠P=90°-∠C-∠A
【分析】(1)利用三角形内角和定理解决问题即可.
(2)设∠BAP=∠PAD=x,∠BCP=∠PCD=y,利用(1)中结论,构建方程组即可解决问题.
(3)如图3中,设∠CBJ=∠JBF=x,∠ADP=∠PDE=y.利用(1)中结论,构建方程组即可解决问题.
(4)如图4中,设∠CAP=α,∠CDP=β,则∠PAB=3αPDB=3β,利用(1)中结论,构建方程组即可解决问题.
(5)如图5中,延长AB交PD于J,设∠PBJ=x,∠ADP=∠PDE=y.利用(1)中结论,构建共线时即可解决问题.
【详解】解:(1)如图1中,
,,,
;
(2)①如图2中,
设,,
则有,
,
;
②设,,
则有,
,
;
(3)①如图3中,设,.
则有,
,
;
故答案为:;
②设,.
则有,
;
(4)如图4中,设,,则,,
则有,
,
,
故答案为.
(5)如图5中,延长交于,设,.
则有,
,
,
.
故答案为.
【点睛】本题属于三角形综合题,考查了三角形内角和定理,“8字型”四个角之间的关系等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程组解决问题,属于中考常考题型.
10.【问题背景】
(1)如图1的图形我们把它称为“8字形”,请说明;
【简单应用】
(2)阅读下面的内容,并解决后面的问题:如图2, AP、CP分别平分∠BAD.∠BCD,若∠ABC=36°,∠ADC=16°,求∠P的度数;
解:∵AP、CP分别平分∠BAD.∠BCD
∴∠1=∠2,∠3=∠4
由(1)的结论得:
①+②,得2∠P+∠2+∠3=∠1+∠4+∠B+∠D
∴∠P =(∠B+∠D)=26°.
【问题探究】如图3,直线AP平分∠BAD的外角∠FAD,CP平分∠BCD的外角∠BCE,若∠ABC=36°,∠ADC=16°,请猜想的度数,并说明理由.
【拓展延伸】
① 在图4中,若设∠C=α,∠B=β,∠CAP=∠CAB,∠CDP=∠CDB,试问∠P与∠C、∠B之间的数量关系为:________________(用α、β表示∠P),
②在图5中,AP平分∠BAD,CP平分∠BCD的外角∠BCE,猜想∠P与∠B、∠D的关系,直接写出结论______________________
【答案】【问题背景 】(1)理由见解析;【问题探究 】∠P=26°;【拓展延伸 】∠P=α+β;
【详解】【问题背景 】(1)在△AEB中,∠A+∠B+∠AOB=180°,
在△CED中,∠C+∠D+∠COD=180°,
∵∠AOB=∠COD,
∴∠A+∠B=∠C+∠D;
【问题探究 】如图3,∵AP平分∠BAD的外角∠FAD,CP平分∠BCD的外角∠BCE,
∴∠1=∠2,∠3=∠4,
∴∠PAD=180°﹣∠2,∠PCD=180°﹣∠3,
∵∠P+(180°﹣∠1)=∠D+(180°﹣∠3),
∠P+∠1=∠B+∠4,
∴2∠P=∠B+∠D,
∴∠P=(∠B+∠D)=×(36°+16°)=26°;
【拓展延伸 】
由图可知,
又∵∠CAP=∠CAB,∠CDP=∠CDB
∴∠BAP=2∠CAP,∠BDP=2∠CDP,
∴,
∴,即∠P=α+β
如图5,
∵AP平分∠BAD,CP平分∠BCD的外角∠BCE,
∴∠1=∠2,∠3=∠4,
∵(∠1+∠2)+∠B=(180°-2∠3)+∠D,
∠2+∠P=(180°-∠3)+∠D,
∴2∠P=180°+∠D+∠B,
.
【点睛】本题考查了三角形的内角和定理,角平分线的定义,准确识图并运用好“8字形”的结论,然后列出两个等式是解题的关键,用阿拉伯数字加弧线表示角更形象直观.
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