初中数学华师大版七年级下册2 三角形的外角和与外角和课时训练
展开TOC \ "1-3" \t "正文,1" \h
TOC \ "1-1" \h \u \l "_Tc7550" 【题型1 运用三角形内角和定理直接求角的度数】 PAGEREF _Tc7550 \h 1
\l "_Tc2836" 【题型2 三角形内角和定理与角平分线、高线综合】 PAGEREF _Tc2836 \h 3
\l "_Tc26832" 【题型3 三角形内角和定理与平行线的性质综合】 PAGEREF _Tc26832 \h 7
\l "_Tc12177" 【题型4 三角形内角和定理与折叠性质综合】 PAGEREF _Tc12177 \h 10
\l "_Tc286" 【题型5 三角形内角和定理与新定义问题综合】 PAGEREF _Tc286 \h 14
\l "_Tc2555" 【题型6 运用三角形内角和定理探究角的数量关系】 PAGEREF _Tc2555 \h 18
\l "_Tc27146" 【题型7 判断直角三角形】 PAGEREF _Tc27146 \h 24
\l "_Tc16473" 【题型8 运用直角三角形两锐角互余的性质倒角】 PAGEREF _Tc16473 \h 28
【知识点1 三角形的内角及内角和定理】
三角形内角的概念:三角形内角是三角形三边的夹角.每个三角形都有三个内角,且每个内角均大于0°且
小于180°.三角形内角和定理:三角形内角和是180°.
【题型1 运用三角形内角和定理直接求角的度数】
【例1】(2021秋•涡阳县期末)在△ABC中,已知∠B=∠A+10°,∠C=∠B+25°,求∠A的度数.
【分析】将第一个等式代入第二等式用∠A表示出∠C,再根据三角形的内角和等于180°列方程求出∠A,然后求解即可.
【解答】解:∵∠B=∠A+10°,∠C=∠B+25°,
∴∠C=∠A+10°+25°=∠A+35°,
由三角形内角和定理得,∠A+∠B+∠C=180°,
所以,∠A+∠A+10°+∠A+35°=180°,
解得∠A=45°.
【变式1-1】(2022春•武侯区校级期中)如图,点E、D分别在AB、AC上.若∠B=30°,∠C=50°,则∠1+∠2= °.
【分析】根据三角形的内角和定理列式整理可得∠1+∠2=∠B+∠C,从而可求解.
【解答】解:∵∠1+∠2+∠A=180°,∠B+∠C+∠A=180°,
∴∠1+∠2=∠B+∠C,
∵∠B=30°,∠C=50°,
∴∠1+∠2=∠B+∠C=30°+50°=80°.
故答案为:80°.
【变式1-2】(2022•哈尔滨)在△ABC中,AD为边BC上的高,∠ABC=30°,∠CAD=20°,则∠BAC是 度.
【分析】分两种情况:△ABC为锐角三角形或钝角三角形,然后利用三角形内角和定理即可作答.
【解答】解:当△ABC为锐角三角形时,如图,
∠BAD=180°﹣∠B﹣∠ADB=180°﹣30°﹣90°=60°,
∠BAC=∠BAD+∠CAD=60°+20°=80°;
当△ABC为钝角三角形时,如图,
∠BAD=180°﹣∠B﹣∠ADB=180°﹣30°﹣90°=60°,
∠BAC=∠BAD﹣∠CAD=60°﹣20°=40°.
综上所述,∠BAC=80°或40°.
故答案为:80或40.
【变式1-3】(2022•南京模拟)已知BD、CE是△ABC的高,直线BD、CE相交所成的角中有一个角为45°,则∠BAC等于 .
【分析】根据三角形的内角和定理.分∠BAC与这个45°的角在一个四边形内,及∠BAC与这个45°的角不在一个四边形内两种情况讨论.
【解答】解:若∠BAC与这个45°的角在一个四边形BCDE内,
因为BD、CE是△ABC的高,设BD的延长线交CE的延长线于O.
∴∠AEC=∠ADB=90°,
∵∠O=45°,
∴∠DAE=180°﹣45°=135°
∴∠BAC=∠DAE=135°;
若∠BAC与这个45°的角不在一个四边形BCDE内,
因为BD、CE是△ABC的高,
如图:∠BAC=180°﹣(180°﹣45°)=45°,
所以∠BAC等于45度.
若∠ACB是钝角,∠A是锐角,
易知∠ABD=40°,∠A=45°
综上所述,∠A的值为45°或135°.
故答案为:45°或135°.
【题型2 三角形内角和定理与角平分线、高线综合】
【例2】(2022春•西湖区校级月考)如图,在△ABC中,∠BAC=60°,∠BCE=40°,AD平分∠BAC,CE⊥AB于点E,则∠ADB的度数为( )
A.100°B.90°C.80°D.50°
【分析】根据三角形内角和定理以及角平分线的定义求出∠B与∠BAD的度数即可求解.
【解答】解:∵CE⊥AB,
∴∠BEC=90°,
∵∠BCE=40°,
∴∠B=50°,
∵∠BAC=60°,AD平分∠BAC,
∴∠BAD=12∠BAC=30°,
∴∠ADB=180°﹣∠B﹣∠BAD
=180°﹣50°﹣30°
=100°.
故选:A.
【变式2-1】(2021秋•靖西市期末)△ABC中,∠C=50°,∠B=30°,AE平分∠BAC,点F为AE上一点,FD⊥BC于点D,则∠EFD的度数为( )
A.5B.10C.12D.20
【分析】根据三角形的内角和为180°即可得出结论.
【解答】解:∵∠C=50°,∠B=30°,
∴∠BAC=180°﹣∠C﹣∠A=180°﹣50°﹣30°=100°,
∵AE是∠BAC的平分线,
∴∠BAE=50°,
∴∠FED=50°+30°=80°,
又∵DF⊥BC,
∴∠FED+∠EFD=90°,
∴∠EFD=90°﹣80°=10°,
故选:B.
【变式2-2】(2022春•鼓楼区校级期末)如图,在△ABC中,AD是高,AE是角平分线.
(1)若∠B=32°,∠C=60°,求∠DAE的度数;
(2)若∠C﹣∠B=18°,求∠DAE的度数.
【分析】(1)根据三角形内角和定理求出∠BAC,根据角平分线的定义求出∠EAC,根据垂直求出∠ADC=90°,根据直角三角形两锐角互余求出∠DAC,再求出答案即可;
(2)求出∠C=18°+∠B,根据三角形内角和定理求出∠BAC,根据角平分线的定义求出∠EAC,根据垂直求出∠ADC=90°,根据直角三角形两锐角互余求出∠DAC,再求出答案即可.
【解答】解:(1)∵∠B=32°,∠C=60°,
∴∠BAC=180°﹣∠B﹣∠C=88°,
∵AE是角平分线,
∴∠EAC=12∠BAC=44°,
∵AD是高,
∴∠AC=90°,
∵∠C=60°,
∴∠DAC=90°﹣∠C=30°,
∴∠DAE=∠EAC﹣∠DAC=44°﹣30°=14°;
(2)∵∠C﹣∠B=18°,
∴∠C=18°+∠B,
∴∠BAC=180°﹣∠B﹣∠C=180°﹣∠B﹣(18°+∠B)=162°﹣2∠B,
∵AE是角平分线,
∴∠EAC=12∠BAC=81°﹣∠B,
∵AD是高,
∴∠AC=90°,
∵∠C=18°+∠B,
∴∠DAC=90°﹣∠C=90°﹣(18°+∠B)=72°﹣∠B,
∴∠DAE=∠EAC﹣∠DAC=(81°﹣∠B)﹣(72°﹣∠B)=9°.
【变式2-3】(2022春•锡山区期中)已知:如图,△ABC中,AD⊥BC于点D,BE是∠ABC的平分线,若∠DAC=30°,∠BAC=80°.
(1)求∠EBC的度数;
(2)求∠AOB的度数.
【分析】(1)由直角三角形的性质可求解∠C=60°,利用三角形的内角和定理可求解∠ABC=40°,再根据角平分线的定义可求解;
(2)由∠BAD=∠BAC﹣∠DAC可求解∠BAD=50°,由角平分线的定义可求解∠ABO=∠EBC=20°,由三角形的内角和定理可求解.
【解答】解:(1)∵AD⊥BC,
∴∠ADC=90°,
∴△ADC是直角三角形,
∵∠DAC=30°,
∴∠C=90°﹣∠DAC=60°,
∵∠BAC=80°,
∴∠ABC=180°﹣∠BAC﹣∠C=40°,
∵BE是△ABC的平分线,
∴∠EBC=12∠ABC=20°;
(2)∵∠BAC=80°,∠DAC=30°,
∴∠BAD=∠BAC﹣∠DAC=50°,
由(1)可知∠EBC=20°,
∵BE是∠ABC的平分线,
∴∠ABO=∠EBC=20°,
在△AOB中,∠AOB=180°﹣∠BAO﹣∠ABO=110°.
【题型3 三角形内角和定理与平行线的性质综合】
【例3】(2022•高唐县二模)将一副直角三角尺按如图所示的方式摆放在一起,其中∠B=∠F=90°,∠A=45°,∠E=60°,点C在边DF上,AC,BC分别交DE于点G,H.若BC∥EF,则∠AGD的度数为( )
A.30°B.45°C.60°D.75°
【分析】在△ABC中,利用三角形内角和定理可求出∠ACB(即∠HCG)的度数,由BC∥EF,利用“两直线平行,同位角相等”可得出∠GHC的度数,在△HCG中,利用三角形内角和定理可求出∠HGC的度数,再结合对顶角相等可得出∠AGD的度数.
【解答】解:∵∠B=90°,∠A=45°,
∴∠ACB=180°﹣∠B﹣∠A=180°﹣90°﹣45°=45°,即∠HCG=45°.
∵BC∥EF,
∴∠GHC=∠E=60°,
∴∠HGC=180°﹣∠GHC﹣∠HCG=180°﹣60°﹣45°=75°,
∴∠AGD=∠HGC=75°.
故选:D.
【变式3-1】(2022春•兴宁区校级期末)如图,在△ABG中,D为AG上一点,AB∥DC,点E是边AB上一点,连接ED,∠EBD=∠EDB,DF平分∠EDG,若∠GDC=72°,则∠BDF的度数为( )
A.50°B.40°C.45°D.36°
【分析】根据平行线的性质可得∠EBD=∠BDC,根据角平分线的定义可得∠EDB=∠BDC,设∠EDB=∠BDC=x°,表示出∠GDE,根据角平分线的性质可得∠EDF,再根据∠BDF=∠EDF﹣∠BDE,求解即可.
【解答】解:∵AB∥DC,
∴∠EBD=∠BDC,
∵∠EBD=∠EDB,
∴∠EDB=∠BDC,
设∠EDB=∠BDC=x°,
∵∠GDC=72°,
∴∠GDE=2x°+72°,
∵DF平分∠EDG,
∴∠EDF=12∠EDG=x°+36°,
∴∠BDF=∠EDF﹣∠BDE=x°+36°﹣x°=36°,
故选:D.
【变式3-2】(2022春•泌阳县期末)如图,在△ABC中,AO平分∠BAC,BO⊥AO,O为垂足,OD∥AC,若∠ABO=40°,试求∠BOD的大小.(提示:延长AO交BC于点E)
【分析】延长AO交BC于点E,根据垂直的定义得到∠AOB=∠BOE=90°,根据三角形内角和得出∠BAO=50°,根据角平分线的定义得到∠EAC=50°,根据平行线的性质得到∠EOD=50°,根据角的和差即可得解.
【解答】解:延长AO交BC于点E,
∵BO⊥AO,
∴∠AOB=∠BOE=90°,
∵∠ABO=40°,
∴∠BAO=180°﹣∠ABO﹣∠AOB=50°,
∵AO平分∠BAC,
∴∠EAC=∠BAO=50°,
∵OD∥AC,
∴∠EOD=∠EAC=50°,
∴∠BOD=∠BOE+∠EOD=140°.
【变式3-3】(2022春•铜梁区校级期中)如图,AD是△ABE的角平分线,过点B作BC⊥AB交AD的延长线于点C,点F在AB上,连接EF交AD于点G.
(1)若2∠1+∠EAB=180°,求证:EF∥BC;
(2)若∠C=72°,∠AEB=78°,求∠CBE的度数.
【分析】(1)先根据垂直等于得到∠ABC=90°,则∠C+∠BAC=90°,再证明2∠C+∠EAB=180°,加上2∠1+∠EAB=180°,则∠1=∠C,然后根据平行线的判定方法得到结论;
(2)先根据三角形内角和定理可计算出计算出∠BAC=18°,则∠EAD=18°,根据三角形内角和定理得到∠EAD+∠AED=∠C+∠CBE,即18°+78°=72°+∠CBE,从而可求出∠CBE的度数.
【解答】(1)证明:∵BC⊥AB,
∴∠ABC=90°,
∴∠C+∠BAC=90°,
∵AD是△ABE的角平分线,
∴∠BAC=12∠EAB,
∴∠C+12∠EAB=90°,
即2∠C+∠EAB=180°,
∵2∠1+∠EAB=180°,
∴∠1=∠C,
∴EF∥BC;
(2)解:∵∠ABC=90°,∠C=72°,
∴∠BAC=18°,
∴∠EAD=∠BAC=18°,
∵∠ADE=∠BDC,
∴∠EAD+∠AED=∠C+∠CBE,
即18°+78°=72°+∠CBE,
∴∠CBE=24°.
【题型4 三角形内角和定理与折叠性质综合】
【例4】(2022春•锦江区校级期中)如图甲所示三角形纸片ABC中,∠B=∠C,将纸片沿过点B的直线折叠,使点C落到AB边上的E点处,折痕为BD(如图乙).再将纸片沿过点E的直线折叠,点A恰好与点D重合,折痕为EF(如图丙),则∠ABC的大小为 °.
【分析】设∠A=x,根据翻折不变性可知∠A=∠EDA=x,∠C=∠BED=∠A+∠EDA=2x,利用三角形内角和定理构建方程即可解决问题.
【解答】解:设∠A=x,根据翻折不变性可知∠A=∠EDA=x,∠C=∠DEB=∠A+∠EDA=2x,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠C=2x,
∵∠A+∠ABC+∠C=180°,
∴5x=180°,
∴x=36°,
∴∠ABC=72°.
故答案为:72.
【变式4-2】(2021春•丹阳市期中)如图,△ABC中,AD⊥BC于点D,BE⊥AC于点E,AD与BE交于点O,将△ABC沿MN折叠,使点C与点O重合,若∠AOB=135°,则∠1+∠2 = °.
【分析】根据折叠的性质得到对应角相等,推出∠1+∠2=2∠MON,根据垂直的定义得到∠ODN=∠OEM=90°,利用平角的定义得到∠BOD+∠DON+∠MON+∠EOM=180°,即可求出结果.
【解答】解:由折叠性质可知,∠OMN=∠CMN,∠ONM=∠CNM,∠MON=∠MCN,
∴∠1=180°﹣2∠CMN,∠2=180°﹣2∠CNM,
∴∠1+∠2=2(180°﹣∠CMN﹣∠CNM)=2∠MCN=2∠MON,
∵∠AOB=135°,
∴∠BOD=45°,
∵AD⊥BC,BE⊥AC,
∴∠ODN=∠OEM=90°,
∴∠DON=90°﹣∠2,∠EOM=90°﹣∠1,
∵∠BOD+∠DON+∠MON+∠EOM=180°,
即45°+90°﹣∠2+90°﹣∠1+12(∠1+∠2)=180°,
∴12(∠1+∠2)=45°,
∴∠1+∠2=90°,
故答案为:90.
【变式4-3】(2022春•铁西区期末)有一张三角形纸片ABC,已知∠B=30°,∠C=50°,点D在边AB上,请在边BC上找一点E,将纸片沿直线DE折叠,点B落在点F处,若EF与三角形纸片ABC的边AC平行,则∠BED的度数为 .
【分析】分两种情况:①当点F在AB的上方时,②当点F在BC的下方时,根据折叠性质、平行线的性质即可解决问题.
【解答】解:①当点F在AB的上方时,如图:
∵AC∥EF,∠C=50°,
∴∠BEF=∠C=50°,
∴∠BED=∠FED=12∠BEF=12×50°=25°;
②当点F在BC的下方时,如图:
∵AC∥EF,∠C=50°,
∴∠CEF=∠C=50°,
∵∠F=∠B=30°,
∴∠BGD=50°+30°=80°,
∴∠BDG=180°﹣80°﹣30°=70°,
∴∠BDE=12∠BDG=12×70°=35°,∴∠BED=115°;
综上所述,∠BED的度数为25°或115°.
故答案为:25°或115°.
【变式4-4】(2022•巴彦县二模)在△ABC中,∠A=110°,点D在△ABC内,将射线BA沿直线BD翻折,将射线CA沿直线CD翻折,两射线交于点E,若∠BEC=150°,则∠BDC的度数为 .
【分析】当点E在△ABC外时,根据四边形的内角和求出∠ABE+∠ACE,再由折叠性质求得∠ABD+∠ACD,由三角形内角和求得∠ABC+∠ACB,便可求得∠CBD+∠BCD,最后由三角形内角和求得∠BDC;当点E在△ABC内时,根据三角形内角和求出结果便可.
【解答】解:当点E在△ABC外时,如图,
∵∠A=110°,∠BEC=150°,
∴∠ABE+∠ACE=360°﹣110°﹣150°=100°,
由折叠性质知,∠ABD=∠EBD=12∠ABE,∠ACD=∠ECD=12∠ACE,
∴∠ABD+∠ACD=12×100°=50°,
∵∠ABC+∠ACB=180°﹣∠A=70°,
∴∠CBD+∠BCD=70°﹣50°=20°,
∴∠BDC=180°﹣20°=160°,
当点E在△ABC内时,如图,
∵∠A=110°,∠BEC=150°,
∴∠ABC+∠ACB=180°﹣110°=70°,
∠EBC+∠ECB=180°﹣150°=30°,
∴∠ABE+∠ACE==70°﹣30°=40°,
由折叠性质知,∠DBE=12∠ABE,∠DCE=12∠ACE,
∴∠DBE+∠DCE=12(∠ABE+∠ACE)=20°,
∴∠DBC+∠DCB=∠DBE+∠DCE+∠EBC+∠ECB=50°,
∴∠BDC=180°﹣(∠DBC+∠DCB)130°,
故答案为:160°或130°.
【题型5 三角形内角和定理与新定义问题综合】
【例5】(2021秋•山亭区期末)定义:当三角形中一个内角α是另一个内角的两倍时,我们称此三角形为“倍角三角形”,其中α称为“倍角”,如果一个“倍角三角形”的一个内角为99°,那么倍角α的度数是 .
【分析】根据三角形内角和定理以及分类讨论的思想解决本题.
【解答】解:设这个“倍角”三角形的三个内角分别为α、β、γ,其中α=2β,则可能出现以下几种情况:
①当α=99°时,则β=49.5°;
②当β=99°时,则α=198°,该种情况不存在;
③当γ=99°时,则α+β+γ=2β+β+99°=180°,故β=27°,α=54°.
综上:α=99°或54°.
故答案为:99°或54°.
【变式5-1】(2022春•大丰区校级月考)当三角形中一个内角â是另外一个内角á的12时,我们称此三角形为“友好三角形”,á为友好角.如果一个“友好三角形”中有一个内角为36°,那么这个“友好三角形”的“友好角á”的度数为 .
【分析】利用“友好三角形”的定义讨论:当三角形的另一个内角为72°时,可确定“友好角á”的度数为72°;当三角形的另一个内角为18°时,可确定“友好角á”的度数为36°;当三角形的另两个内角为x,2x时,利用三角形内角和求出x=48°,所以2x=96°,从而得到“友好角á”的度数.
【解答】解:∵一个“友好三角形”中有一个内角为36°,
∴当三角形的另一个内角为72°时,这个“友好三角形”的“友好角á”的度数为72°;
当三角形的另一个内角为18°时,这个“友好三角形”的“友好角á”的度数为36°;
当三角形的另两个内角为x,2x时,则x+2x+36°=180°,解得x=48°,2x=96°,这个“友好三角形”的“友好角á”的度数为96°;
综上所述,这个“友好三角形”的“友好角á”的度数为36°或72°或96°.
故答案为:36°或72°或96°.
【变式5-2】(2022春•安溪县期末)新定义:在△ABC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△ABC为“n倍角三角形”.例如,在△ABC中,若∠A=90°,∠B=60°,则∠C=30°,因为∠A最大,∠C最小,且∠A=3∠C,所以△ABC为“3倍角三角形”.
(1)在△DEF中,若∠E=40°,∠F=60°,则△DEF为“ 倍角三角形”.
(2)如图,在△ABC中,∠C=36°,∠BAC、∠ABC的角平分线相交于点D,若△ABD为“6倍角三角形”,请求出∠ABD的度数.
【分析】(1)根据三角形内角和定理求出∠D,根据n倍角三角形的定义判断;
(2)根据角平分线的定义、三角形内角和定理求出∠ADB,n倍角三角形的定义分情况讨论计算,得到答案.
【解答】解:(1)在△DEF中,∠E=40°,∠F=60°,
则∠D=180°﹣∠E﹣∠F=80°,
∴∠D=2∠E,
∴△DEF为“2倍角三角形”,
故答案为:2;
(2)∵∠C=36°,
∴∠BAC+∠ABC=180°﹣36°=144°,
∵∠BAC、∠ABC的角平分线相交于点D,
∴∠DAB=12∠BAC,∠DBA=12∠ABC,
∴∠DAB+∠DBA=12×144°=72°,
∴∠ADB=180°﹣72°=108°,
∵△ABD为“6倍角三角形”,
∴∠ADB=6∠ABD或∠ADB=6∠BAD,
当∠ADB=6∠ABD时,∠ABD=18°,
当∠ADB=6∠BAD时,∠BAD=18°,则∠ABD=180°﹣108°﹣18°=54°,
综上所述,∠ABD的度数为18°或54°.
【变式5-3】(2021秋•福田区校级期末)我们定义:
【概念理解】在一个三角形中,如果一个角的度数是另一个角度数的4倍,那么这样的三角形我们称之为“完美三角形”.如:三个内角分别为130°、40°、10°的三角形是“完美三角形”.
【简单应用】如图1,∠MON=72°,在射线OM上找一点A,过点A作AB⊥OM交ON于点B,以A为端点作射线AD,交线段OB于点C(点C不与C、B重合点)
(1)∠ABO= °,△AOB (填“是”或“不是”)“完美三角形”;
(2)若∠ACB=90°,求证:△AOC是“完美三角形”;
【应用拓展】
如图2,点D在△ABC的边AB上,连接DC,作∠ADC的平分线交AC于点E,在DC上取一点F,使∠EFC+∠BDC=180°,∠DEF=∠B,若△BCD是“完美三角形”,求∠B的度数.
【概念理解】在一个三角形中,如果一个角的度数是另一个角度数的4倍,那么这样的三角形我们称之为“完美三角形”.如:三个内角分别为130°、40°、10°的三角形是“完美三角形”.
【简单应用】如图1,∠MON=72°,在射线OM上找一点A,过点A作AB⊥OM交ON于点B,以A为端点作射线AD,交线段OB于点C(点C不与C、B重合点)
(1)∠ABO= 18 °,△AOB 是 (填“是”或“不是”)“完美三角形”;
(2)若∠ACB=90°,求证:△AOC是“完美三角形”;
【应用拓展】
如图2,点D在△ABC的边AB上,连接DC,作∠ADC的平分线交AC于点E,在DC上取一点F,使∠EFC+∠BDC=180°,∠DEF=∠B,若△BCD是“完美三角形”,求∠B的度数.
【分析】(1)根据垂直的定义、三角形内角和定理求出∠ABO的度数,根据“完美三角形”的概念判断;
(2)根据“完美三角形”的概念证明即可;
应用拓展:根据比较的性质得到∠EFC=∠ADC,根据平行线的性质得到∠DEF=∠ADE,推出DE∥BC,得到∠CDE=∠BCD,根据角平分线的定义得到∠ADE=∠CDE,求得∠B=∠BCD,根据“完美三角形”的定义求解即可.
【解答】解:(1)∵AB⊥OM,
∴∠OAB=90°,
∴∠ABO=90°﹣∠MON=90°﹣72°=18°,
∵∠MON=4∠ABO,
∴△AOB为“完美三角形”,
故答案为:18;是;
(2)证明:∵∠MON=72°,∠ACB=90°,
∠ACB=∠OAC+∠MON,
∴∠OAC=90°﹣72°=18°,
∵∠AOB=72°=4×18°=4∠OAC,
∴△AOC是“完美三角形”;
应用拓展:
∵∠EFC+∠BDC=180°,∠ADC+∠BDC=180°,
∴∠EFC=∠ADC,
∴AD∥EF,
∴∠DEF=∠ADE,
∵∠DEF=∠B,
∴∠B=∠ADE,
∴DE∥BC,
∴∠CDE=∠BCD,
∵DE平分∠ADC,
∴∠ADE=∠CDE,
∴∠B=∠BCD,
∵△BCD是“完美三角形”,
∴∠BDC=4∠B,或∠B=4∠BDC,
∵∠BDC+∠BCD+∠B=180°,
∴∠B=30°或∠B=80°.
【题型6 运用三角形内角和定理探究角的数量关系】
【例6】(2021秋•青田县期末)如图,直线l∥线段BC,点A是直线l上一动点.在△ABC中,AD是△ABC的高线,AE是∠BAC的角平分线.
(1)如图1,若∠ABC=65°,∠BAC=80°,求∠DAE的度数;
(2)当点A在直线l上运动时,探究∠BAD,∠DAE,∠BAE之间的数量关系,并画出对应图形进行说明.
【分析】(1)根据角平分线的定义得∠BAE=12∠BAC=40°.而∠BAD=90°﹣∠ABD=25°,利用角的和差关系可得答案;
(2)根据高在形内和形外进行分类,再根据AB,AC,AD为位置进行讨论.
【解答】解:(1)∵AE是∠BAC的角平分线,
∴∠BAE=12∠BAC=40°.
∵AD是△ABC的高线,
∴∠BDA=90°,
∴∠BAD=90°﹣∠ABD=25°,
∴∠DAE=∠BAE﹣∠BAD=40°﹣25°=15°;
(2)如图1,∠BAD+∠BAE=∠DAE;
如图2,∠BAD+∠DAE=∠BAE;
如图3,∠BAE+∠DAE=∠BAD;
如图4,∠BAE+∠DAE=∠BAD.
【变式6-1】(2022春•顺德区期中)如图,在△ABC中,BO,CO是△ABC的内角平分线且BO,CO相交于点O.
(1)若∠ACB=80°,∠ABC=40°,求∠BOC的度数;
(2)若∠A=60°,求∠BOC的度数;
(3)请你直接写出∠A与∠BOC满足的数量关系式,不需要说明理由.
【分析】(1)由角平分线的定义可得∠CBO=40°,∠BCO=20°,由三角形的内角和定理即可求解;
(2)由三角形的内角和定理可得∠ABC+∠ACB=120°,再由角平分线的定义得∠CBO=12∠ABC,∠BCO=12∠ACB,从而可求得∠CBO+∠BCO=60°,即可求∠BOC的度数;
(3)仿照(2)的过程进行求解即可.
【解答】解:(1)∵BO平分∠ABC,CO平分∠ACB,∠ACB=80°,∠ABC=40°,
∴∠CBO=12∠ABC=20°,∠BCO=12∠ACB=40°,
∴∠BOC=180°﹣∠CBO﹣∠BCO=120°;
(2)∵∠A=60°,
∴∠ABC+∠ACB=180°﹣∠A=120°,
∵BO平分∠ABC,CO平分∠ACB,
∴∠CBO=12∠ABC,∠BCO=12∠ACB,
∴∠CBO+∠BCO=12(∠ABC+∠ACB)=60°,
∴∠BOC=180°﹣(∠CBO+∠BCO)=120°;
(3)由题意得:∠ABC+∠ACB=180°﹣∠A,
∵BO平分∠ABC,CO平分∠ACB,
∴∠CBO=12∠ABC,∠BCO=12∠ACB,
∴∠CBO+∠BCO=12(∠ABC+∠ACB)=90°−12∠A,
∴∠BOC=180°﹣(∠CBO+∠BCO)=90°+12∠A,
即∠BOC=90°+12∠A.
【变式6-2】(2022春•海门市期末)已知:△ABC,点D,E分别在边AC,AB上,连接BD,CE,BD与CE交于点O,∠BOC﹣∠BAC=54°.
(1)如图1,当BD,CE都是△ABC的角平分线时,求∠BOC的度数;
(2)如图2,当BD,CE都是△ABC的高时,求∠BOC的度数;
(3)如图3,当∠ABD=2∠ACE时,探究∠BEO与∠CDO的数量关系,并说明理由.
【分析】(1)根据角平分线的定义以及三角形内角和定理进行计算即可;
(2)根据高的定义,三角形内角和定理以及图形中角之间的和差关系进行计算即可;
(3)利用三角形内角和定理,四边形的内角和以及角之间的和差关系进行计算即可.
【解答】解:(1)∵BD,CE都是△ABC的角平分线,
∴∠DBC=∠ABD=12∠ABC,∠ECB=∠ACE=12∠ACB,
∴∠DBC+∠ECB=12(∠ABC+∠ACB)
=12(180°﹣∠BAC)
=90°−12∠BAC,
∴∠BOC=180°﹣(∠DBC+∠ECB)
=180°﹣(90°−12∠BAC)
=90°+12∠BAC,
又∵∠BOC﹣∠BAC=54°,即90°+12∠BAC﹣∠BAC=54°,
∴∠BAC=72°,
∴∠BOC=90°+12∠BAC
=90°+36°
=126°;
(2)∵BD,CE都是△ABC的高,
∴∠ADB=∠AEC=90°,
∵∠A+∠ADB+∠DOE+∠AEC=360°,
∴∠A+90°+∠DOE+90°=360°,
∴∠A=180°﹣∠DOE,
∵∠DOE=∠BOC,
∴∠A=180°﹣∠BOC,
∵∠BOC﹣∠A=54°,
∴∠BOC﹣(180°﹣∠BOC)=54°,
∴∠BOC=117°.
(3)∠ODC﹣∠BEO=18°,理由如下:
∵∠BEO=∠A+∠ACE,
∴∠BOC=∠BEO+∠ABD=∠A+∠ACE+∠ABD,
∴∠BOC﹣∠A=∠ACE+∠ABD.
∵∠BOC﹣∠A=54°,
∴∠ABD=2∠ACE,
∴54°=∠ACE+2∠ACE,
∴∠ACE=18°,
∴∠ABD=2×18°=36°,
∵∠BOC=∠ODC+∠DCO=∠BEO+∠ABD,
∴∠BEO+36°=∠ODC+18°,
∴∠ODC﹣∠BEO=18°.
【变式6-3】(2022春•辉县市期末)小明在学习中遇到这样一个问题:
如图1,在△ABC中,∠C>∠B,AE平分∠BAC,AD⊥BC于D.
猜想∠B、∠C、∠EAD的数量关系.
(1)小明阅读题目后,没有发现数量关系与解题思路,于是尝试代入∠B、∠C的值求∠EAD值,得到下面几组对应值:
上表中a= ,于是得到∠B、∠C、∠EAD的数量关系为 .
(2)小明继续探究,在线段AE上任取一点P,过点P作PD⊥BC于点D,请尝试写出∠B、∠C、∠EPD之间的数量关系,并说明理由.
(3)小明突发奇想,交换B、C两个字母位置,如图2,过EA的延长线是一点F作FD⊥BC交CB的延长线于D,当∠ABC=80°,∠C=24°时,∠F度数为 °.
【分析】(1)求出∠BAE和∠BAD的大小即可得到∠EAD的值,再通过找规律的形式得出三者的关系,
(2)分别用∠B和∠C表示出∠BAE和∠BAD,再由∠EAD=∠BAE和﹣BAD即可得出答案,
(3)分析同(2).
【解答】解:(1)∵∠B=30°,∠C=70°,
∴Rt△ABD中,∠BAD=180°﹣∠B﹣∠BDA=180°﹣30°﹣90°=60°,
∵AE平分∠BAC,
∴∠BAE=12∠BAC=12(180°﹣∠B﹣∠C)=12(180°﹣30°﹣70°)=40°,
∴∠EAD=∠BAD﹣∠BAE=60°﹣40°=20°,
∴a=20,
故答案为:20;2∠EAD=∠C﹣∠B.
(2)如图,过点A作AF⊥BC于F,
∵PD⊥BC,AF⊥BC,
∴PD∥AF,
∴∠EPD=∠EAF,
∵△ABC内角和为180°,
∴∠BAC=180°﹣∠B﹣∠C,
∵AE平分∠BAC,
∴∠BAE=12∠BAC=90°−∠B+∠C2,
同时∠BAF=90°﹣∠B,
∴可得出∠EAF=∠BAF﹣∠BAE=∠C−∠B2=∠EPD,
综上所述,∠EPD=∠C−∠B2;
(3)同理(2),依旧可得∠EFD=∠C−∠B2=28°,
故答案为:28.
【知识点2 直角三角形的判定】
直角三角形的判定:有两个角互余的三角形是直角三角形.
【题型7 判断直角三角形】
【例7】(2021春•历下区期中)在下列条件:①∠A+∠B=∠C,②∠A:∠B:∠C=5:3:2,③∠A=90°﹣∠B,④∠A=2∠B=3∠C中,能确定△ABC是直角三角形的条件有( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
【分析】根据直角三角形的判定对各个条件进行分析,即可得到答案.
【解答】解:①∵∠A+∠B=∠C,
∴2∠C=180°,
∴∠C=90°,
∴△ABC是直角三角形;
②∵∠A:∠B:∠C=5:3:2,
设∠A=5x,则∠B=3x,∠C=2x,
∴5x+2x+3x=180°,
解得:x=18°,
∴∠A=18°×5=90°,
∴△ABC是直角三角形;
③∵∠A=90°﹣∠B,
∴∠A+∠B=90°,
∴∠C=180°﹣90°=90°,
∴△ABC是直角三角形;
④∵3∠C=2∠B=∠A,
∴∠A+∠B+∠C=12∠A+13∠A+∠A=180°,
∴∠A=(108011)°,
∴△ABC为钝角三角形.
∴能确定△ABC是直角三角形的有①②③共3个,
故选:C.
【变式7-1】(2022秋•旌阳区校级月考)在下列条件中(1)∠A+∠B=∠C;(2)∠A:∠B:∠C=1:2:3;(3)∠A=∠B=12∠C;(4)∠A=12∠B=13∠C中,能确定△ABC为直角三角形的条件有( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
【分析】(1)根据三角形内角和定理列式计算,根据直角三角形的概念判定即可.
【解答】解:(1)∵∠A+∠B=∠C,∠A+∠B+∠C=180°,
∴2∠C=180°,
解得:∠C=90°,
∴△ABC是直角三角形;
(2)设∠A=x,则∠B=2x,∠C=3x,
由三角形内角和定理得:x+2x+3x=180°,
解得:x=30°,
∴∠C=30°×3=90°,
∴△ABC是直角三角形;
(3)∵∠A=∠B=12∠C,∠A+∠B+∠C=180°
∴12∠C+12∠C+∠C=180°,
解得:∠C=90°,
∴△ABC是直角三角形;
(4)∵∠A=12∠B=13∠C,
∴∠C=3∠A,∠B=2∠A,
∴∠A+∠B+∠C=3∠A+2∠A+∠A=180°,
解得:∠A=30°,
∴∠C=3∠A=90°,
∴△ABC为直角三角形.
所以能确定△ABC是直角三角形的有共4个,
故选:D.
【变式7-2】(2021秋•谢家集区期中)如图,在△ABC中,∠B=30°,∠C=62°,AE平分∠BAC.
(1)求∠BAE;
(2)若AD⊥BC于点D,∠ADF=74°,证明:△ADF是直角三角形.
【分析】(1)在△ABC中,∠B=30°,∠C=62°,根据三角形内角和定理,可求得∠BAC的度数,由AE平分∠BAC,根据角平分线的定义,可求得∠BAE的度数;
(2)由AD⊥BC,根据直角三角形的性质,可求得∠BAD的度数,继而求得∠DAE的度数,则可求得∠ADF的度数.
【解答】(1)解:∵∠B=30°,∠C=62°,
∴∠BAC=180°﹣∠B﹣∠C=180°﹣30°﹣62°=88°,
∵AE平分∠BAC,
∴∠BAE=12∠BAC=12×88°=44°;
(2)证明:∵AD⊥BC;
∴∠BAD=90°﹣∠B=90°﹣30°=60°,
∴∠EAD=∠BAD﹣∠BAE=60°﹣44°=16°,
∵∠ADF=74°,
∴∠ADF+∠EAD=74°+16°=90°,
∴∠AFD=90°,
∴△ADF是直角三角形.
【变式7-3】(2022春•崇川区期末)定义:如果三角形的两个内角α与β满足α+2β=100°,那么我们称这样的三角形为“奇妙三角形”.
(1)如图1,△ABC中,∠ACB=80°,BD平分∠ABC.
求证:△ABD为“奇妙三角形”
(2)若△ABC为“奇妙三角形”,且∠C=80°.求证:△ABC是直角三角形;
(3)如图2,△ABC中,BD平分∠ABC,若△ABD为“奇妙三角形”,且∠A=40°,直接写出∠C的度数.
【分析】(1)根据“奇妙三角形”的定义,在△ABD中,∠A+2∠ABD=100°,即证明△ABD为“奇妙三角形”.
(2)由三角形的内角和知,A+∠B=100°,由△ABC为“奇妙三角形”得出∠C+2∠B=100°或∠C+2∠A=100°两种情况,计算得∠B=90°或∠A=90°,从而证明△ABC是直角三角形.
(3)由三角形的内角和知,∠ADB+∠ABD=140,由△ABC为“奇妙三角形得出∠A+2∠ABD=100°或2∠A+∠ABD=100°两种情况,求得∠C=80°或100°.
【解答】(1)证明:∵BD平分∠ABC,
∴∠ABC=2∠ABD.
在△ABC中,∵∠ACB=80°,
∴∠A+∠ABC=180°﹣∠ACB=180°﹣80°=100°,
即∠A+2∠ABD=100°,
∴△ABD为“奇妙三角形”.
(2)证明:在△ABC中,∵∠C=80°,∴∠A+∠B=100°,
∵△ABC为“奇妙三角形”,∴∠C+2∠B=100°或∠C+2∠A=100°,
∴∠B=10°或∠A=10°,
当∠B=10°时,∠A=90°,△ABC是直角三角形.
当∠A=10°时,∠B=90°,△ABC是直角三角形.
由此证得,△ABC是直角三角形.
(3)解:∵BD平分∠ABC,
∴∠ABC=2∠ABD,
∵△ABD为“奇妙三角形”,
∴∠A+2∠ABD=100°或2∠A+∠ABD=100°,
①当∠A+2∠ABD=100°时,∠ABD=(100°﹣40°)÷2=30°,
∴∠ABC=2∠ABD=60°,
∴∠C=80°;
②当2∠A+∠ABD=100°时,∠ABD=100°﹣2∠A=20°,
∴∠ABC=2∠ABD=40°,
∴∠C=100°;
综上得出:∠C的度数为80°或100°.
【知识点3 直角三角形的性质】
直角三角形的性质:直角三角形两个内角互余.
【题型8 运用直角三角形两锐角互余的性质倒角】
【例8】(2022秋•宁晋县期中)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AC≠AB,AD是斜边BC上的高,DE⊥AC,DF⊥AB,垂足分别为E、F,则图中与∠C(∠C除外)相等的角的个数是( )
A.3个B.4个C.5个D.6个
【分析】由“直角三角形的两锐角互余”,结合题目条件,得∠C=∠BDF=∠BAD=∠ADE.
【解答】解:如图,∵AD是斜边BC上的高,DE⊥AC,DF⊥AB,
∴∠C+∠B=90°,∠BDF+∠B=90°,∠BAD+∠B=90°,
∴∠C=∠BDF=∠BAD,
∵∠DAC+∠C=90°,∠DAC+∠ADE=90°,
∴∠C=∠ADE,
∴图中与∠C(除之C外)相等的角的个数是3,
故选:A.
【变式8-1】(2022•碑林区校级模拟)如图,已知Rt△ABC和Rt△DEF,∠BAC=∠EDF=90°,点F、A、D、C共线,AB、EF相交于点M,且EF⊥BC,则图中与∠E相等的角有( )个.
A.5B.4C.3D.2
【分析】利用平行线的性质与判定可得∠E=∠BME=∠AMF,根据同角的余角相等可得∠E=∠C,即可求解.
【解答】解:∵∠BAC=∠EDF=90°,
∴∠BAC+∠EDF=180°,
∴AB∥DE,∠E+∠F=90°,
∴∠E=∠BME=∠AMF,
∵EF⊥BC,
∴∠C+∠F=90°,
∴∠E=∠C,
故与∠E相等的角有3个,
故选:C.
【变式8-2】(2022春•邓州市期末)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=36°,求∠AEF的度数;
(2)试说明:∠AEF=∠AFE.
【分析】(1)根据同角的余角相等得到∠ABD=∠CAD=36°,根据角平分线的性质求出∠ABE,根据直角三角形的性质计算即可;
(2)根据角平分线的性质、直角三角形的性质证明结论.
【解答】(1)解:∵AD⊥BC,
∴∠ABD+∠BAD=90°,
∵∠BAC=90°,
∴∠BAD+∠CAD=90°,
∴∠ABD=∠CAD=36°,
∵BE平分∠ABC,
∴∠ABE=12∠ABC=18°,
∴∠AEF=90°﹣∠ABE=72°;
(2)证明:∵BE平分∠ABC,
∴∠ABE=∠CBE,
∵∠ABE+∠AEF=90°,∠CBE+∠BFD=90°,
∴∠AEF=∠BFD,
∵∠AFE=∠BFD,
∴∠AEF=∠AFE.
【变式8-3】(2022春•米东区期末)如图1,∠BAC=∠ACD=90°,∠ABC=∠ADC,CE⊥AD,且BE平分∠ABC.
(1)求证:∠ACE=∠ABC;
(2)求证:∠ECD+∠EBC=∠BEC;
(3)求证:∠CEF=∠CFE.
【分析】(1)根据条件易求∠ACE=∠D,进而可证明结论;
(2)通过判定AD∥BC可得∠BEC+∠EBC=90°,根据直角三角形的性质结合角平分线的定义可得2∠EBC+∠ECD=90°,进而可证明结论;
(3)由对顶角的定义结合角平分线的定义可证明结论.
【解答】证明:(1)∵CE⊥AD,∠ACD=90°,
∵∠ACE+∠ECD=∠D+∠ECD=90°,
∴∠ACE=∠D.
∵∠D=∠ABC,
∴∠ACE=∠ABC;
(2)∵∠BAC=∠ACD=90°,∠ABC=∠ADC,
∴∠ACB=∠DAC,
∴AD∥BC,
∵CE⊥AD,
∴CE⊥BC,
∴∠BEC+∠EBC=90°,
∵∠D+∠ECD=90°,∠D=∠ABC,
∴∠ABC+∠ECD=90°,
∵BE平分∠ABC,
∴∠ABC=2∠EBC
∴2∠EBC+∠ECD=90°,
∴2∠EBC+∠ECD=∠BEC+∠EBC,
即∠EBC+∠ECD=∠BEC;
(3)∵∠ABF+∠AFB=90°,∠AFB=∠CFE,
∴∠ABF+∠CFE=90°,
∵∠CBE+∠CEF=90°,∠ABF=∠CAE,
∴∠CEF=CFE.∠B/度
10
30
30
20
20
∠C/度
70
70
60
60
80
∠EAD/度
30
a
15
20
30
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