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人教版七年级数学下册重难点专题提升精讲精练专题01平行线的判定与性质重难点题型专训(原卷版+解析)
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这是一份人教版七年级数学下册重难点专题提升精讲精练专题01平行线的判定与性质重难点题型专训(原卷版+解析),共95页。
题型一 平行公理的应用
题型二 “三线八角”判定直线平行
题型三 平行线判定的综合
题型四 平行线性质的综合
题型五 根据平行线的性质求角度
题型六 平行线的性质在生活中的实际应用
题型七 平行线的判定与性质综合(折叠问题)
题型八 平行线的判定与性质综合(旋转问题)
【经典例题一 平行公理的应用】
【例1】(2021春·湖北鄂州·七年级统考期中)对于同一平面内的三条直线a,b,c,给出下列5个论断:
①a∥b;②b∥c;③a∥c;④a⊥b;⑤a⊥c.
以其中两个论断作为题设,一个论断作为结论,组成一个你认为不正确的命题是( )
A.已知①②则③B.已知②⑤则④C.已知②④则③D.已知④⑤则②
【变式训练】
【变式1】(2022·全国·七年级专题练习)下列说法中是真命题正确的个数有( )个
(1)若ab,bd,则ad;(2)过一点有且只有一条直线与已知直线平行;(3)两条直线不相交就平行;(4)过一点有且只有一条直线与已知直线垂直.
A.1个B.2个C.3个D.4个
【变式2】(2020春·黑龙江牡丹江·七年级校考期中)给出下列说法:
(1)两条直线被第三条直线所截,同位角相等;
(2)平面内的一条直线和两条平行线中的一条相交,则它与另一条也相交;
(3)相等的两个角是对顶角;
(4)三条直线两两相交,有三个交点;
(5)若a⊥b,b⊥c,则a⊥c.
其中正确的有________个
【变式3】(2021春·七年级课时练习)探索与发现:
(1)若直线a1⊥a2,a2∥a3,则直线a1与a3的位置关系是__________,请说明理由.
(2)若直线a1⊥a2,a2∥a3,a3⊥a4,则直线a1与a4的位置关系是________.(直接填结论,不需要证明)
(3)现在有2 011条直线a1,a2,a3,…,a2 011,且有a1⊥a2,a2∥a3,a3⊥a4,a4∥a5…,请你探索直线a1与a2 011的位置关系.
【经典例题二 “三线八角”判定直线平行】
知识点:同位角、内错角和同旁内角
两条直线被第三条线所截,可得八个角,即“三线八角”,如图6所示。
(1)同位角:可以发现∠1与∠5都处于直线的同一侧,直线、的同一方,这样位置的一对角就是同位角。图中的同位角还有∠2与∠6,∠3与∠7,∠4与∠8。
(2)内错角:可以发现∠3与∠5都处于直线的两旁,直线、的两方,这样位置的一对角就是内错角。图中的内错角还有∠4与∠6。
(3)同旁内角:可以发现∠4与∠5都处于直线的同一侧,直线、的两方,这样位置的一对角就是同旁内角。图中的同旁内角还有∠3与∠6。
知识点:平行线判定
判定方法 (1):两条直线被第三条直线所截,如果同位角相等,那么这两条直线平行
简单说成: 同位角相等,两直线平行。
几何语言:
∵∠1=∠2
∴ AB∥CD(同位角相等,两直线平行)
判定方法 (2):两条直线被第三条直线所截,如果内错角相等,那么这两条直线平行.
简单说成:内错角相等,两直线平行。
∵∠2=∠3
∴ AB∥CD(内错角相等,两直线平行)
判定方法 (3):两条直线被第三条直线所截,如果同旁内角互补,那么这两条直线平行
简单说成: 同旁内角互补,两直线平行。
∵∠4+∠2=180°
∴ AB∥CD(同旁内角互补,两直线平行)
【例2】(2022春·湖北省直辖县级单位·七年级校考期中)将一副三角板按如图放置,则下列结论①;②如果,则有;③如果,则有;④如果,必有,其中正确的有( )
A.①②③B.①②④C.③④D.①②③④
【变式训练】
【变式1】(2022秋·全国·八年级专题练习)在铺设铁轨时,两条直轨必须是互相平行的,如图,已经知道是直角,那么再度量图中已标出的哪个角,不能判断两条直轨是否平行( )
A.B.C.D.
【变式2】(2022秋·八年级课时练习)将一块三角板ABC(∠BAC=90°,∠ABC=30°)按如图方式放置,使A,B两点分别落在直线m,n上,对于给出的五个条件:①∠1=25.5°,∠2=55°;②∠1+∠2=90°;③∠2=2∠1;④∠ACB=∠1+∠3;⑤∠ABC=∠2-∠1.能判断直线mn的有__.(填序号)
【变式3】(2022春·北京·七年级校考期中)数学课上,同学提出如下问题:如何证明“两直线平行,同位角相等”?老师说这个证明可以用反证法完成,思路及过程如下:
如图1,我们想要证明“如果直线,被直线所截,,那么”
如图2,
假设,过点作直线,使,
依据基本事实(1)___________,
可得.这样过点就有两条直线,都平行于直线,
这与基本事实(2)___________矛盾
说明的假设是不对的,于是有.
【经典例题三 平行线判定的结合】
【例3】(2021春·山东淄博·八年级校考期中)如图,,C点在EF上,,BC平分,且.下列结论:
①AC平分;②;③;④.其中结论正确的个数有( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
【变式训练】
【变式1】(2021春·山东青岛·七年级青岛经济技术开发区第四中学校考阶段练习)如图,在四边形中,点在上,连接,下列说法正确的是( ).
A.因为,所以 B.因为,所以
C.因为,所以 D.因为,所以
【变式2】(2022秋·全国·八年级专题练习)如图,a、b、c三根木棒钉在一起,,现将木棒a、b同时顺时针旋转一周,速度分别为18度/秒和3度/秒,两根木棒都停止时运动结束,则___________秒后木棒a,b平行.
【变式3】(2022秋·全国·八年级专题练习)(1)学习了平行线以后,香橙同学想出了过一点画一条直线的平行线的新方法,她是通过折纸做的,过程如(图1).
①请你仿照以上过程,在图2中画出一条直线b,使直线b经过点P,且,要求保留折纸痕迹,画出所用到的直线,指明结果.无需写画法:
②在(1)中的步骤(b)中,折纸实际上是在寻找过点P的直线a的 线.
(2)已知,如图3,,BE平分,CF平分.求证:(写出每步的依据).
【经典例题四 平行线性质的综合】
【例4】(2022春·浙江嘉兴·七年级校考期中)如图,AB//CD,∠1=∠ABF,CE平分∠DCF,设∠ABE=∠1,∠E=∠2,∠F=∠3,则∠1、∠2、∠3的数量关系是( )
A.∠1+2∠2+∠3=360°B.2∠2+∠3—∠1=360°
C.∠1+2∠2—∠3=90°D.3∠1+∠2+∠3=360°
【变式训练】
【变式1】(2022春·广西河池·七年级统考期末)如图,,点在的上方,连接,,是延长线上的一点,连接,已知,,则的度数为( )
A.B.C.D.
【变式2】(2022春·江西九江·七年级统考期末)为了提醒司机不要疲劳驾驶,高速公路上安装了如图1所示的激光灯,图2是激光位于初始位置时的平面示意图,其中,是直线上的两个发射点,,现激光绕点以每秒3度的速度逆时针旋转,同时激光绕点以每秒2度的速度顺时针旋转,设旋转时间为秒,当时,的值为________.
【变式3】(2022秋·吉林长春·七年级统考期末)(1)【问题】如图1,若,,.则______;
(2)【问题归纳】如图1,若,请猜想,,之间有何数量关系?请说明理由;
(3)【联想拓展】如图2,,点在的上方,问,,之间有何数量关系?直接写出结论.
【经典例题五 根据平行线的性质求角度】
【例5】(2022春·浙江杭州·七年级校考阶段练习)如图,,设,,正确的选项是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
【变式训练】
【变式1】(2022春·河北唐山·七年级统考期中)如图,已知,于点,,,则的度数是( )
A.B.C.D.
【变式2】(2022春·安徽安庆·七年级校考阶段练习)如图,,点E,F分别是AB,CD上的点,点M位于AB与CD之间且在EF的右侧.
(1)若,则______°;
(2)若,与的角平分线交于点N,则的度数为______.(用含n的式子表示)
【变式3】(2022春·黑龙江齐齐哈尔·七年级统考期中)综合与实践
(1)问题情境:图中,,,,求的度数.
小明的思路是:过作,通过平行线性质来求.按小明的思路,易求得的度数为______;(直接写出答案)
(2)问题迁移:图中,直线,为平面内一点,连接、.若,,试求的度数;
(3)问题拓展:图中,直线,则、、之间的数量关系为______.
【经典例题六 平行线的性质在生活中的实际应用】
【例6】(2022春·江苏南通·七年级校考阶段练习)一辆汽车在笔直的公路上行驶,两次拐弯后,仍在原来的方向上平行前进,那么两次拐弯的角度是( )
A.第一次右拐30°,第二次左拐150°
B.第一次左拐30°,第二次右拐30°
C.第一次左拐30°,第二次左拐150°
D.第一次右拐30°,第二次右拐30°
【变式训练】
【变式1】(2022春·江苏连云港·七年级校考阶段练习)如图,修建一条公路,从王村沿北偏东方向到李村,从李村沿北偏西方向到张村,从张村到杜村的公路平行从王村到李村的公路,则张杜两村公路与李张两村公路方向夹角的度数为( ).
A.B.C.D.
【变式2】(2022春·云南昆明·七年级统考期末)《七彩云南》少数民族传统艺术表演,是七彩云南欢乐世界的王牌演艺节目,它荟萃云南人文之美,深受观众喜爱.在展演中,舞台上的灯光由灯带上位于点和点的两盏激光灯控制.如图,光线与灯带的夹角,当光线与灯带的夹角______时,.
【变式3】(2022春·江苏常州·七年级统考期末)去年汛期期间,防汛指挥部在某重要河流的一段危险地带两岸各安置了一探照灯,便于夜间查看河水及两岸河堤的情况.如图1,灯A射线自AM顺时针旋转至AN便立即回转,灯B射线自BP顺时针旋转至BQ便立即回转,两灯不停交叉照射巡视.若灯A转动的速度是15度/秒,灯B转动的速度是5度/秒.假定这一带两岸河堤是平行的,即PQMN,且∠BAN=45°.
(1)若灯B射线先转动4秒,灯A射线才开始转动,在灯B射线到达BQ之前,A灯转动几秒,两灯的光束互相平行?
(2)如图2,两灯同时转动,在灯A射线到达AN之前.若灯A射出的光束与灯B射出的光束交于点C,过C作CD⊥AC交PQ于点D,则在转动过程中,∠BAC与∠BCD的数量关系是否发生变化?若不变,请直接写出其数量关系;若改变,请说明理由.
【经典例题七 平行线的判定与性质综合(折叠问题)】
【例7】(2022春·浙江杭州·七年级校考期中)一条两边沿互相平行的围巾按图所示折叠,已知∠DAB-∠ABC=8°,且DFCG,则∠DAB+2∠ABC=( )度.
A.130B.131C.132D.133
【变式训练】
【变式1】(2022春·黑龙江牡丹江·七年级校考期末)一张长方形纸条按如图所示折叠,EF是折痕,若∠EFB=35°,则:①∠GEF=35°;②∠EGB=70°;③∠AEG=110°;④=70°.以上结论正确的有( )
A.① ② ③ ④B.② ③ ④C.① ② ③D.① ②
【变式2】(2022春·福建福州·七年级校考期中)如图(1)纸片ABCD(ADBC),将CD按如图(2)所示沿着DE折叠至DC′,DC′与线段BC交于F,∠BFD=m,点E在线段BC上,若将AD按如图(3)所示沿着DO折叠至DA′,且A′在线段DC的延长线上,点O在线段BC上,则∠ODE=__________.(用含m的式子表示)
【变式3】(2022秋·贵州铜仁·九年级统考阶段练习)如图,将一张上、下两边平行(即ABCD)的纸带沿直线MN折叠,EF为折痕.
(1)试说明∠1=∠2;
(2)已知∠2=54°,求∠BEF的度数.
【经典例题八 平行线的判定与性质综合(旋转问题)】
【例8】(2022秋·八年级课时练习)如图,△OAB为等腰直角三角形(∠A=∠B=45°,∠AOB=90°),△OCD为等边三角形(∠C=∠D=∠COD=60°),满足OC>OA,△OCD绕点O从射线OC与射线OA重合的位置开始,逆时针旋转,旋转的角度为α(0°<α<360°),下列说法正确的是( )
A.当α=15°时,DC∥AB
B.当OC⊥AB时,α=45°
C.当边OB与边OD在同一直线上时,直线DC与直线AB相交形成的锐角为15°
D.整个旋转过程,共有10个位置使得△OAB与△OCD有一条边平行
【变式训练】
【变式1】(2022春·江苏宿迁·七年级校考阶段练习)为了亮化某景点,石家庄市在两条笔直且互相平行的景观道MN、QP上分别放置A、B两盏激光灯,如图所示.A灯发出的光束自AM逆时针旋转至AN便立即回转,B灯发出的光束自BP逆时针旋转至BQ便立即回转,两灯不间断照射,A灯每秒转动30°,B灯每秒转动10°,B灯先转动2秒,A灯才开始转动,当B灯光束第一次到达BQ之前,两灯的光束互相平行时A灯旋转的时间是( )
A.1或6秒B.8.5秒C.1或8.5秒D.2或6秒
【变式2】(2022春·江西南昌·七年级校考阶段练习)如图,直线EF上有两点A、C,分别引两条射线AB、CD.∠DCF=60°,∠EAB=70°,射线AB、CD分别绕A点,C点以1度/秒和3度/秒的速度同时顺时针转动,在射线CD转动一周的时间内,使得CD与AB平行所有满足条件的时间t=_____.
【变式3】(2022春·北京·七年级校考期中)“一带一路”让中国和世界联系更紧密,“中欧铁路”为了安全起见在某段铁路两旁安置了两座可旋转探照灯.如图所示,灯A射线从开始顺时针旋转至便立即回转,灯射线从开始顺时针旋转至便立即回转,两灯不停交叉照射巡视若灯A转动的速度是每秒,灯转动的速度是每秒.假定主道路是平行的,即,且.
(1)填空:______;
(2)若灯射线先转动秒,灯A射线才开始转动,在灯射线到达之前,A灯转动几秒,两灯的光束互相平行?
(3)若两灯同时开始转动,两灯射出的光束交于点,且,则在灯射线到达之前,转动的时间为______秒.
【培优检测】
1.下列说法中,正确的是( )
A.不相交的两条直线是平行线
B.过一点有且只有一条直线与已知直线平行
C.从直线外一点作这条直线的垂线段叫做点到这条直线的距离
D.在同一平面内,一条直线与两条平行线中的一条垂直,则与另一条也垂直.
2.在探究平行线的判定——基本事实:两条直线被第三条直线所截,如果同位角相等,那么这两条直线平行时,老师布置了这样的任务:
请同学们分组在学案上(如图),用直尺和三角尺画出过点P与直线AB平行的直线PQ;并思考直尺和三角尺在画图过程中所起的作用.
小菲和小明所在的小组是这样做的:他们选取直尺和含有45°角的三角尺,用平移三角尺的画图方法画出AB的平行线PQ,并将实际画图过程抽象出平面几何图形(如图).
以下是小菲和小明所在小组关于直尺和三角尺作用的讨论:
①在画平行线的过程中,三角尺由初始位置靠着直尺平移到终止位置,实际上就是先画∠BMD=45°,再过点P画∠BMD=45°
②由初始位置的三角尺和终止位置的三角尺各边所在直线构成一个“三线八角图”,其中QP为截线
③初始位置的三角尺和终止位置的三角尺在“三线八角图”中构成一组同位角
④在画图过程中,直尺可以由直线CD代替
⑤在“三线八角图”中,因为AB和CD是截线,所以,可以下结论“两条直线被第三条直线所截,如果同位角相等,那么这两条直线平行”
其中,正确的是( )
A.①②⑤B.①③④C.②④⑤D.③④⑤
3.如图,直线、与直线相交,给出下列条件:
①;②;③;④.能判断的是( ).
A.①②④B.①③④C.①②③④D.①③
4.将一副三角板顶点重合,三角板ABC绕点A顺时针转动的过程中,∠EAB度数符合下列条件时,三角尺不存在一组边平行的是(三角板边AB=AE)( )
A.∠EAB=30°B.∠EAB=45°C.∠EAB=60°D.∠EAB=75°
5.如图所示,下列推理正确的选项是 ( )
①若,则AB//CD
②若AD//BC,则 ∠A=∠,
③ 若AB//CD,则,
④若AB//CD,则∠A+∠4+∠1=180°
⑤若,则AD//BC
A.①②③B.①③④C.①③⑤D.①④⑤
6.如图,,,,,则的度数为( )
A.B.C.D.
7.如图,E在线段BA的延长线上,∠EAD=∠D,∠B=∠D,,连FH交AD于G,∠FGA的余角比∠DGH大16°,K为线段BC上一点,连CG,使∠CKG=∠CGK,在∠AGK内部有射线GM,GM平分∠FGC.则下列结论:①;②GK平分∠AGC;③;④∠MGK=16°.其中正确结论的个数有( )
A.4个B.3个C.2个D.1个
8.如图,已知长方形纸片ABCD,点E和点F分别在边AD和BC上,且∠EFC=37°,点H和点G分别是边AD和BC上的动点,现将点A,B,C,D分别沿EF,GH折叠至点N,M,P,K,若MNPK,则∠KHD的度数为( )
A.37°或143°B.74°或96°C.37°或105°D.74°或106°
9.如图,已知直线、被直线所截,,E是平面内任意一点(点E不在直线、、上),设,.下列各式:①,②,③,④,的度数可能是( )
A.②③B.①④C.①③④D.①②③④
10.为了亮化某景点,石家庄市在两条笔直且互相平行的景观道MN、QP上分别放置A、B两盏激光灯,如图所示.A灯发出的光束自AM逆时针旋转至AN便立即回转,B灯发出的光束自BP逆时针旋转至BQ便立即回转,两灯不间断照射,A灯每秒转动30°,B灯每秒转动10°,B灯先转动2秒,A灯才开始转动,当B灯光束第一次到达BQ之前,两灯的光束互相平行时A灯旋转的时间是( )
A.1或6秒B.8.5秒C.1或8.5秒D.2或6秒
11.观察如图所示的长方体.
(1)用符号表示下列两棱的位置关系:AB___A′B′,AA′_____AB,D′A′_____D′C′,AD______BC.
(2) A′B′与BC所在的直线是两条不相交的直线,它们_____平行线.(填“是”或“不是”)
12.如图,现给出下列条件:①,②,③,④,⑤.其中能够得到AB//CD的条件是_______.(只填序号)
13.如图所示,下列结论正确的有_____(把所有正确结论的序号都选上)
①若AB∥CD,则∠3=∠4;
②若∠1=∠BEG,则EF∥GH;
③若∠FGH+∠3=180°,则EF∥GH;
④若AB∥CD,∠4=62°,EG平分∠BEF,则∠1=59°.
14.如图,直线上有两点、,分别引两条射线、,与在直线异侧.若,射线、分别绕点,点以度秒和度秒的速度同时顺时针转动,设时间为秒,在射线转动一周的时间内,当时间的值为______时,与平行.
15.如图,直线分别与直线,相交于点,,且.点在直线,之间,连接,,射线是的平分线,在的延长线上取点,连接,若,,则的度数为___________.
16.已知,平分,,,则___________.
17.如图已知:ABCD,CDEF,AE平分∠BAC,AC⊥CE,有以下结论:①AB∥EF;②2∠1−∠4=90°;③2∠3−∠2=180°;④∠3+∠4=135°,其中,正确的结论有____.(填序号)
18.已知,点、分别为、上的点,点、、为、内部的点,连接、、、、、,于,,,平分,平分,则(小于平角)的度数为______.
19.已知:三角形ABC和三角形DEF位于直线MN的两侧中,直线MN经过点C,且,其中,,,点E、F均落在直线MN上.
(1)如图1,当点C与点E重合时,求证:;聪明的小丽过点C作,并利用这条辅助线解决了问题.请你根据小丽的思考,写出解决这一问题的过程.
(2)将三角形DEF沿着NM的方向平移,如图2,求证:;
(3)将三角形DEF沿着NM的方向平移,使得点E移动到点,画出平移后的三角形DEF,并回答问题,若,则________.(用含的代数式表示)
20.(1)学习了平行线以后,香橙同学想出了过一点画一条直线的平行线的新方法,她是通过折纸做的,过程如(图1).
①请你仿照以上过程,在图2中画出一条直线b,使直线b经过点P,且,要求保留折纸痕迹,画出所用到的直线,指明结果.无需写画法:
②在(1)中的步骤(b)中,折纸实际上是在寻找过点P的直线a的 线.
(2)已知,如图3,,BE平分,CF平分.求证:(写出每步的依据).
21.(1)如图1,已知,,,则求的度数;
(2)如图2,在(1)的条件下,平分,平分,则的度数为 ;
(3)如图2,已知,平分,平分.当点、在直线同侧时,直接写出与的数量关系: ;
(4)如图3,已知,平分,平分.当点、在直线异侧时,直接写出与的数量关系: .
22.(1)【阅读理解】如图①,和的边互相平行,边与交于点E.若,,求的度数.
老师在黑板上写出了部分求解过程,请你完成下面的求解过程.
解:如图②,过点E作,
∴(___________).
∵,
∴.
∵,
∴(___________)
∴___________.
∵,
∴.
∴___________.
(2)【问题迁移】如图③,D、E分别是的边、上的点,在直线的右侧作的平行线分别交边、于点F、G.点P是线段上一点,连接、,若,,求的度数.
(3)【拓展应用】如图④,D、E分别是的边、上的点,在直线的右侧作的平行线分别交边、于点F、G.点P是射线上一点,连接、,若,,直接写出与、之间的数量关系.
23.如图1,,直线外有一点,连接,.
(1)证明:;
(2)如图2,延长至点,连接,平分,平分,且与交于点,求与的数量关系;
(3)如图3,在2的条件下,,,连接,且,,求的度数.
24.请阅读小明同学在学习平行线这章知识点时的一段笔记,然后解决问题.
小明:老师说在解决有关平行线的问题时,如果无法直接得到角的关系,就需要借助辅助线来帮助解答,今天老师介绍了一个“美味”的模型“猪蹄模型”.即
已知:如图1,,E为AB、CD之间一点,连接AE,CE得到.
求证:
小明笔记上写出的证明过程如下:
证明:过点E作
∵
∵,
∴
∴
∴
∴
请你利用“猪蹄模型”得到的结论或解题方法,完成下面的两个问题.
(1)如图,若,,求;
(2)如图,, BE平分, CF平分,,求.
小贴士
反证法不是直接从命题的已知得出结论,而是假设命题的结论不成立,由此经过推理得出矛盾,由矛盾断定所作假设不正确,从而得到原命题成立.
在某些情形下,反证法是很有效的证明方法。
专题01 平行线的判定与性质重难点题型专训
【题型目录】
题型一 平行公理的应用
题型二 “三线八角”判定直线平行
题型三 平行线判定的综合
题型四 平行线性质的综合
题型五 根据平行线的性质求角度
题型六 平行线的性质在生活中的实际应用
题型七 平行线的判定与性质综合(折叠问题)
题型八 平行线的判定与性质综合(旋转问题)
【经典例题一 平行公理的应用】
【例1】(2021春·湖北鄂州·七年级统考期中)对于同一平面内的三条直线a,b,c,给出下列5个论断:
①a∥b;②b∥c;③a∥c;④a⊥b;⑤a⊥c.
以其中两个论断作为题设,一个论断作为结论,组成一个你认为不正确的命题是( )
A.已知①②则③B.已知②⑤则④C.已知②④则③D.已知④⑤则②
【答案】C
【分析】根据平行线的判定定理对每个命题仔细分析,判断其对错.
【详解】解:A.根据平行线的传递性,由①②可得到③,所以A为真命题;
B.根据平行线的性质和垂直的定义,由②⑤可得④,所以B为真命题;
C.根据平行线的性质和垂直的定义,由②④可得b⊥c,所以C为假命题;
D.根据平行线的判定,由④⑤可得②,所以D为真命题.
故选:C.
【点睛】本题考查了命题的叙述形式,利用了平行线的判定方法.
【变式训练】
【变式1】(2022·全国·七年级专题练习)下列说法中是真命题正确的个数有( )个
(1)若ab,bd,则ad;(2)过一点有且只有一条直线与已知直线平行;(3)两条直线不相交就平行;(4)过一点有且只有一条直线与已知直线垂直.
A.1个B.2个C.3个D.4个
【答案】A
【分析】根据平行线的定义与判定、垂线的性质、平行公理对各小题分析判断后即可得解.
【详解】(1)若ab,bd,则ad,故原说法正确;
(2)过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行,故原说法错误;
(3)在同一平面内,两条直线不相交就平行,故原说法错误;
(4)同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直,故原说法错误.
故选:A.
【点睛】此题主要考查了平行公理,平行线的性质定义,垂线的性质,关键是熟练掌握课本内容.
【变式2】(2020春·黑龙江牡丹江·七年级校考期中)给出下列说法:
(1)两条直线被第三条直线所截,同位角相等;
(2)平面内的一条直线和两条平行线中的一条相交,则它与另一条也相交;
(3)相等的两个角是对顶角;
(4)三条直线两两相交,有三个交点;
(5)若a⊥b,b⊥c,则a⊥c.
其中正确的有________个
【答案】1
【分析】根据各小题的描述情况,判断各小题的正误,即可得到答案.
【详解】解:(1)∵两条平行直线被第三条直线所截,同位角相等,故(1)不正确;
(2)∵平面内的一条直线和两条平行线中的一条相交,则它与另一条也相交,故(2)正确;
(3)∵对顶角相等,但相等的角不一定是对顶角,故(3)不正确;
(4)∵三条直线两两相交,也可能是交于同一个点,故(4)不正确;
(5)∵若ab,bc,则ac,故(5)不正确,
正确的只有(2)一个选项,
故答案为:1.
【点睛】本题主要考察了平面内直线的位置关系,平行公理的应用、直线相交交点个数问题,解题的关键在于画出题意所示的直线位置图,以此判断说法的正误.
【变式3】(2021春·七年级课时练习)探索与发现:
(1)若直线a1⊥a2,a2∥a3,则直线a1与a3的位置关系是__________,请说明理由.
(2)若直线a1⊥a2,a2∥a3,a3⊥a4,则直线a1与a4的位置关系是________.(直接填结论,不需要证明)
(3)现在有2 011条直线a1,a2,a3,…,a2 011,且有a1⊥a2,a2∥a3,a3⊥a4,a4∥a5…,请你探索直线a1与a2 011的位置关系.
【答案】(1)a1⊥a3,理由详见解析;(2)a1∥a4;(3)a1⊥a2 011.
【分析】(1)根据两直线平行,同位角相等得出相等的角,再根据垂直的定义解答;
(2)根据(1)中结论即可判定垂直;
(3)根据规律发现,与脚码是偶数的直线互相平行,与脚码是奇数的直线互相垂直,根据此规律即可判断.
【详解】(1)a1⊥a3.
理由如下:如图1,∵a1⊥a2,
∴∠1=90°,
∵a2∥a3,
∴∠2=∠1=90°,
∴a1⊥a3;
(2)同(1)的解法,如图2,直线a1与a4的位置关系是:a1∥a4;
(3)直线a1与a3的位置关系是:a1⊥a2⊥a3,
直线a1与a4的位置关系是:a1∥a4∥a5,
以四次为一个循环,⊥,⊥,∥,∥以此类推,a1∥a2009,a1⊥a2010,所以直线a1与a2011的位置关系是:a1⊥a2011.
【点睛】本题考查了平行公理的推导,作出图形更有利于规律的发现以及规律的推导.
【经典例题二 “三线八角”判定直线平行】
知识点:同位角、内错角和同旁内角
两条直线被第三条线所截,可得八个角,即“三线八角”,如图6所示。
(1)同位角:可以发现∠1与∠5都处于直线的同一侧,直线、的同一方,这样位置的一对角就是同位角。图中的同位角还有∠2与∠6,∠3与∠7,∠4与∠8。
(2)内错角:可以发现∠3与∠5都处于直线的两旁,直线、的两方,这样位置的一对角就是内错角。图中的内错角还有∠4与∠6。
(3)同旁内角:可以发现∠4与∠5都处于直线的同一侧,直线、的两方,这样位置的一对角就是同旁内角。图中的同旁内角还有∠3与∠6。
知识点:平行线判定
判定方法 (1):两条直线被第三条直线所截,如果同位角相等,那么这两条直线平行
简单说成: 同位角相等,两直线平行。
几何语言:
∵∠1=∠2
∴ AB∥CD(同位角相等,两直线平行)
判定方法 (2):两条直线被第三条直线所截,如果内错角相等,那么这两条直线平行.
简单说成:内错角相等,两直线平行。
∵∠2=∠3
∴ AB∥CD(内错角相等,两直线平行)
判定方法 (3):两条直线被第三条直线所截,如果同旁内角互补,那么这两条直线平行
简单说成: 同旁内角互补,两直线平行。
∵∠4+∠2=180°
∴ AB∥CD(同旁内角互补,两直线平行)
【例2】(2022春·湖北省直辖县级单位·七年级校考期中)将一副三角板按如图放置,则下列结论①;②如果,则有;③如果,则有;④如果,必有,其中正确的有( )
A.①②③B.①②④C.③④D.①②③④
【答案】D
【分析】根据∠1+∠2=∠3+∠2即可证得①;根据求出∠1与∠E的度数大小即可判断②;利用∠2求出∠3,与∠B的度数大小即可判断③;利用求出∠1,即可得到∠2的度数,即可判断④.
【详解】∵∠1+∠2=∠3+∠2=90,
∴∠1=∠3,故①正确;
∵,
∴
∠E=60,
∴∠1=∠E,
∴AC∥DE,故②正确;
∵,
∴,
∵,
∴∠3=∠B,
∴,故③正确;
∵,
∴∠CFE=∠C,
∵∠CFE+∠E=∠C+∠1,
∴∠1=∠E=,
∴∠2=90-∠1=,故④正确,
故选:D.
【点睛】此题考查互余角的性质,平行线的判定及性质,熟练运用解题是关键.
【变式训练】
【变式1】(2022秋·全国·八年级专题练习)在铺设铁轨时,两条直轨必须是互相平行的,如图,已经知道是直角,那么再度量图中已标出的哪个角,不能判断两条直轨是否平行( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】因为∠2是直角,只要找出与∠2互为同位角、内错角、同旁内角的其他角,根据平行线的判定定理判定即可得到正确答案.
【详解】因为∠2是直角,∠4和∠2是同位角,如果度量出,
根据“同位角相等,两直线平行”,就可以判断两条直轨平行,
∠5和∠2是内错角,如果度量出,
根据“内错角相等,两直线平行”,就可以判断两条直轨平行,
∠3和∠2是同旁内角,如果度量出,
根据“同旁内角互补,两直线平行”,就可以判断两条直轨平行,
所以答案为:A.
【点睛】本题考查两直线平行的判定定理,解决本题的关键是熟练的掌握平行线的判定定理.
【变式2】(2022秋·八年级课时练习)将一块三角板ABC(∠BAC=90°,∠ABC=30°)按如图方式放置,使A,B两点分别落在直线m,n上,对于给出的五个条件:①∠1=25.5°,∠2=55°;②∠1+∠2=90°;③∠2=2∠1;④∠ACB=∠1+∠3;⑤∠ABC=∠2-∠1.能判断直线mn的有__.(填序号)
【答案】①④⑤
【分析】根据平行线的判定方法和题目中各个小题中的条件,逐一判断是否可以得到m∥n,从而可以解答本题.
【详解】解:∵∠1=25.5°,∠2=55°,∠ABC=30°,
∴∠ABC+∠1=55.5°=55°=∠2,
∴mn,故①符合题意;
∵∠1+∠2=90°,∠ABC=30°,
∴∠1+∠ABC不一定等于∠2,
∴m和n不一定平行,故②不符合题意;
∵∠2=2∠1,∠ABC=30°,
∴∠1+∠ABC不一定等于∠2,
∴m和n不一定平行,故③不符合题意;
过点C作CEm,
∴∠3=∠4,
∵∠ACB=∠1+∠3,∠ACB=∠4+∠5,
∴∠1=∠5,
∴ECn,
∴mn,故④符合题意;
∵∠ABC=∠2-∠1,
∴∠2=∠ABC+∠1,
∴mn,故⑤符合题意;
故答案为:①④⑤.
【点睛】本题考查平行线的判定,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.
【变式3】(2022春·北京·七年级校考期中)数学课上,同学提出如下问题:如何证明“两直线平行,同位角相等”?老师说这个证明可以用反证法完成,思路及过程如下:
如图1,我们想要证明“如果直线,被直线所截,,那么”
如图2,
假设,过点作直线,使,
依据基本事实(1)___________,
可得.这样过点就有两条直线,都平行于直线,
这与基本事实(2)___________矛盾
说明的假设是不对的,于是有.
【答案】 同位角相等,两直线平行 过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行
【分析】根据平行线的判定定理和平行公理解答即可.
【详解】解:假设,过点作直线,使,
依据基本事实同位角相等,两直线平行,
可得.这样过点就有两条直线,都平行于直线,
这与基本事实过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行矛盾,
说明的假设是不对的,于是有.
故答案为:同位角相等,两直线平行;过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行
【点睛】本题考查的是反证法,熟记平行线的判定定理和平行公理是解题的关键.
【经典例题三 平行线判定的结合】
【例3】(2021春·山东淄博·八年级校考期中)如图,,C点在EF上,,BC平分,且.下列结论:
①AC平分;②;③;④.其中结论正确的个数有( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
【答案】D
【分析】根据平行线的性质及角度的计算,等腰三角形的性质即可进行一一求解判断.
【详解】根据, BC平分,且可得∠1+∠BCD=90°,∠BCD=∠DCF,
又∠DCF+∠ECD=180°,∴∠1=∠ECD,故AC平分,①正确;
∵AC平分,∴∠1=∠ECA,∵
∴∠1,∴,②正确;
∵EF∥AB,∴∠FCB=∠B,∴∠B=∠DCB,
∵∠1+∠DCB=90°,∴,③正确;
∵EF∥AB,∴∠ECA=∠CAD,∵∠1=∠ECA
∴∠1=∠CAD
∵∠CDB是△ACD的一个外角,∴∠CAD=∠1+∠CAD=2∠1,④正确;
故选D
【点睛】此题主要考查平行线的角度计算,解题的关键是根据图像的特点进行求解.
【变式训练】
【变式1】(2021春·山东青岛·七年级青岛经济技术开发区第四中学校考阶段练习)如图,在四边形中,点在上,连接,下列说法正确的是( ).
A.因为,所以
B.因为,所以
C.因为,所以
D.因为,所以
【答案】C
【分析】根据同位角相等,两直线平行;内错角相等,两直线平行;同旁内角互补,两直线平行.观察各个选项中角的数量关系(相等或互补)、位置关系是否符合上述三个定理,即可判断所给选项是否正确.
【详解】A. 因为和是同旁内角,所以根据不能得到,故A选项错误;
B. 因为和不是同位角也不是内错角,所以根据不能得到,故B选项错误;
C. 因为和是同旁内角,所以根据可以得到,故本选项正确;
D. 和虽然是同位角,但根据只可以得出,故本选项错误.
故本题选C.
【点睛】本题考查平行线的判定定理,在这里①判断两条直线是否平行,是根据角的数量关系(相等或互补)和位置关系去判定的,只有同时满足两种关系,才可根据定理判断平行;②完整的定理前面有一句两直线被第三条直线所截,找准截线和被截线很关键(例如D选项和是同位角,它们的被截线是AB和DE).
【变式2】(2022秋·全国·八年级专题练习)如图,a、b、c三根木棒钉在一起,,现将木棒a、b同时顺时针旋转一周,速度分别为18度/秒和3度/秒,两根木棒都停止时运动结束,则___________秒后木棒a,b平行.
【答案】2或14或50或110
【分析】设t秒后木棒a,b平行,分四种情况讨论:当秒时,当时,当时,当时,即可求解.
【详解】解:设t秒后木棒a,b平行,根据题意得:
当秒时,,
解得:t=2;
当时,,
解得:t=14;
当时,木棒a停止运动,
当时,,
解得:t=-10;(不合题意,舍去)
当时,或,
解得:t=50或t=110;
综上所述,2或14或50或110秒后木棒a,b平行.
故答案为:2或14或50或110
【点睛】本题主要考查了平行线的判定,一元一次方程的应用,明确题意,利用分类讨论思想解答是解题的关键.
【变式3】(2022秋·全国·八年级专题练习)(1)学习了平行线以后,香橙同学想出了过一点画一条直线的平行线的新方法,她是通过折纸做的,过程如(图1).
①请你仿照以上过程,在图2中画出一条直线b,使直线b经过点P,且,要求保留折纸痕迹,画出所用到的直线,指明结果.无需写画法:
②在(1)中的步骤(b)中,折纸实际上是在寻找过点P的直线a的 线.
(2)已知,如图3,,BE平分,CF平分.求证:(写出每步的依据).
【答案】(1)①见解析;②垂;(2)见解析
【分析】(1)①过点折纸,使痕迹垂直直线,然后过点折纸使痕迹与前面的痕迹垂直,从而得到直线;
②步骤(b)中,折纸实际上是在寻找过点的直线的垂线.
(2)先根据平行线的性质得到,再利用角平分线的定义得到,然后根据平行线的判定得到结论.
【详解】(1)解:①如图2所示:
②在(1)中的步骤(b)中,折纸实际上是在寻找过点的直线的垂线.
故答案为垂;
(2)证明:平分,平分(已知),
,(角平分线的定义),
(已知),
(两直线平行,内错角相等),
(等量代换),
(等式性质),
(内错角相等,两直线平行).
【点睛】本题考查了作图复杂作图:复杂作图是在五种基本作图的基础上进行作图,一般是结合了几何图形的性质和基本作图方法.解决此类题目的关键是熟悉基本几何图形的性质,结合几何图形的基本性质把复杂作图拆解成基本作图,逐步操作.也考查了平行线的性质与判定.
【经典例题四 平行线性质的综合】
【例4】(2022春·浙江嘉兴·七年级校考期中)如图,AB//CD,∠1=∠ABF,CE平分∠DCF,设∠ABE=∠1,∠E=∠2,∠F=∠3,则∠1、∠2、∠3的数量关系是( )
A.∠1+2∠2+∠3=360°B.2∠2+∠3—∠1=360°
C.∠1+2∠2—∠3=90°D.3∠1+∠2+∠3=360°
【答案】A
【分析】过点E作,过点F作,根据题意得,,根据平行线的性质得,,
可得,,,,即可得,
,则,,得,即可得,进行计算即可得.
【详解】解:如图所示,过点E作,过点F作,
∵,CE平分,,
∴,,
∵,
∴,,
∴,,
,,
∴,
,
即,,
∴,
∴
故选A.
【点睛】本题考查了平行线的性质,角平分线,解题的关键是理解题意并掌握这些知识点.
【变式训练】
【变式1】(2022春·广西河池·七年级统考期末)如图,,点在的上方,连接,,是延长线上的一点,连接,已知,,则的度数为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】根据平行线的性质,可以计算出∠GCF和∠GCB的度数,然后即可计算出∠BCF的度数.
【详解】解:过点C作GCAB,如图所示:
∵ABED,
∴ABEDGC,
∴∠GCB+∠ABC=180°,∠GCF+∠EFC=180°,
∵∠CFD=50°,∠ABC=130°,
∴∠GCF=130°,∠GCB=50°,
∴∠BCF=∠GCF−∠GCB=130°−50°=80°,
故选:B.
【点睛】本题考查平行线的判定与性质,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.
【变式2】(2022春·江西九江·七年级统考期末)为了提醒司机不要疲劳驾驶,高速公路上安装了如图1所示的激光灯,图2是激光位于初始位置时的平面示意图,其中,是直线上的两个发射点,,现激光绕点以每秒3度的速度逆时针旋转,同时激光绕点以每秒2度的速度顺时针旋转,设旋转时间为秒,当时,的值为________.
【答案】12
【分析】根据当时,,建立等式即可求解.
【详解】解:设旋转时间为秒后,,
由题意得:,
,
解得:,
故答案为:12.
【点睛】本题考查了一元一次方程,平行线的性质,解题的关键是根据时,得出.
【变式3】(2022秋·吉林长春·七年级统考期末)(1)【问题】如图1,若,,.则______;
(2)【问题归纳】如图1,若,请猜想,,之间有何数量关系?请说明理由;
(3)【联想拓展】如图2,,点在的上方,问,,之间有何数量关系?直接写出结论.
【答案】(1);(2),理由见解析;(3).
【分析】(1)过点作,根据平行线的性质可得,,进而可求解;
(2)借助(1)的思路即可证明;
(3)过点作,则,根据平行线的性质可得,即可得,结合可求解.
【详解】(1)如图1,过点作,
∵,,
∴.
∴
又∵,
∴,
∴;
故答案为:.
(2)猜想:,理由如下:
如图1,过点作,
∵,,
∴.
∴
又∵,
∴,
∴.
(3),
理由:如图2,过点作,则,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查平行线的性质,添加辅助线,灵活运用平行线的性质是解题的关键.
【经典例题五 根据平行线的性质求角度】
【例5】((2022春·浙江杭州·七年级校考阶段练习)如图,,设,,正确的选项是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
【答案】D
【分析】如图,利用平行线的判定和性质进行求解即可.
【详解】解:如图:的顶点分别为,延长交直线与点,
当,则,
∴,
∵,
∴,
∴,即:,解得:,
∴;
A、无法求出∠2的度数,选项错误,不符合题意;
B、无法求出∠3的度数,选项错误,不符合题意;
C、,,选项错误,不符合题意;
D、,选项正确,符合题意;
故选D.
【点睛】本题考查平行线的判定和性质,熟练掌握平行线的判定和性质是解题的关键.
【变式训练】
【变式1】(2022春·河北唐山·七年级统考期中)如图,已知,于点,,,则的度数是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】如图,过点H作,过点F作,根据平行线的性质定理进行解答即可.
【详解】解:如图,过点H作,过点F作,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵, , ,
∴, ,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
故选:C.
【点睛】本题考查了平行线的判定与性质,熟练掌握判定与性质定理,正确作出辅助线是解题的关键.
【变式2】(2022春·安徽安庆·七年级校考阶段练习)如图,,点E,F分别是AB,CD上的点,点M位于AB与CD之间且在EF的右侧.
(1)若,则______°;
(2)若,与的角平分线交于点N,则的度数为______.(用含n的式子表示)
【答案】 270
【分析】(1)过点M作MPAB,则ABCDMP,根据两直线平行,内错角相等可得答案;
(2)过点N作NQAB,则ABCDNQ,根据两直线平行内错角相等和角平分线的定义可得答案.
【详解】解:(1)过点M作MPAB,
∵ABCD,
∴ABCDMP,
∴∠1=∠MEB,∠2=∠MFD,
∵∠M=∠1+∠2=90°,
∴∠MEB+∠MFD=90°,
∵∠AEM+∠MEB+∠CFM+∠MFD=180°+180°=360°,
∴∠AEM+∠CFM=360°-90°=270°.
故答案为:270;
(2)过点N作NQAB,
∵ABCD,
∴ABCDNQ,
∴∠3=∠NEB,∠4=∠NFD,
∴∠NEB+∠NFD=∠3+∠4=∠ENF,
∵∠BEM与∠DFM的角平分找交于点N,
∵∠NEB=∠MEB,∠DFN=∠MFD,
∴∠3+∠4=∠BEN+∠DFN=(∠MEB+∠MFD),
由(1)得,∠MEB+∠MFD=∠EMF,
∴∠ENF=∠EMF=n°.
故答案为:n°.
【点睛】本题考查平行线的判定和性质,熟练掌握平行线的性质定理和角平分线的定义是解题关键.
【变式3】(2022春·黑龙江齐齐哈尔·七年级统考期中)综合与实践
(1)问题情境:图中,,,,求的度数.
小明的思路是:过作,通过平行线性质来求.按小明的思路,易求得的度数为______;(直接写出答案)
(2)问题迁移:图中,直线,为平面内一点,连接、.若,,试求的度数;
(3)问题拓展:图中,直线,则、、之间的数量关系为______.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】对于(1),作,通过平行线性质可得∠PAB+∠APE=180°,∠PCD+∠CPE=180°,再代入,,即可求;
对于(2),作,根据平行线的性质可得∠APE=∠A=50°,∠EPD=180°-150°=30°,即可求出的度数;
对于(3),作,则,根据平行线的性质可得∠CDP=∠DPE,∠FPA+∠PAB=180°,又∠FPA=∠DPF-∠APD,即可得出∠CDP+∠PAB-∠APD=180°.
(1)
如图,过作,
∵AB//CD,
∴,
∴∠PAB+∠APE=180°,∠PCD+∠CPE=180°.
∵∠PAB=130°,∠PCD=120°,
∴∠APE=50°,∠PCE=60°,
∴∠APC=∠APE+∠CPE=110°.
故答案为:;
(2)
过点作,
∵∠A=50°,
∴∠APE=∠A=50°,
∵,
∴,
∴∠CDP+∠EPD=180°.
∵∠D=150°,
∴∠EPD=180°-150°=30°,
∴∠APD=∠APE+∠EPD=50°+30°=80°;
(3)
∠CDP+∠PAB-∠APD=180°.
如图,过点作,则,
∴∠CDP=∠DPF,∠FPA+∠PAB=180°,
∵∠FPA=∠DPF-∠APD,
∴∠DPF-∠APD+∠PAB=180°,
∴∠CDP+∠PAB-∠APD=180°.
故答案为:∠CDP+∠PAB-∠APD=180°.
【点睛】本题考查了平行线的性质,掌握平行线的性质,正确作出辅助线是解题的关键.
【经典例题六 平行线的性质在生活中的实际应用】
【例6】(2022春·江苏南通·七年级校考阶段练习)一辆汽车在笔直的公路上行驶,两次拐弯后,仍在原来的方向上平行前进,那么两次拐弯的角度是( )
A.第一次右拐30°,第二次左拐150°
B.第一次左拐30°,第二次右拐30°
C.第一次左拐30°,第二次左拐150°
D.第一次右拐30°,第二次右拐30°
【答案】B
【分析】根据两条直线平行的性质:两条直线平行,同位角相等.再根据题意得:两次拐的方向不相同,但角度相等.
【详解】解:如图,第一次拐的角是∠1,第二次拐的角是∠2,由于平行前进,可以得到∠1=∠2.
故选:B.
【点睛】此题考查了平行线的判定与性质.注意要想两次拐弯后,仍在原来的方向上平行前进,则拐的方向应相反,角度应相等.
【变式训练】
【变式1】(2022春·江苏连云港·七年级校考阶段练习)如图,修建一条公路,从王村沿北偏东方向到李村,从李村沿北偏西方向到张村,从张村到杜村的公路平行从王村到李村的公路,则张杜两村公路与李张两村公路方向夹角的度数为( ).
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】根据平行线同位角相等和同旁内角互补的性质,即可完成求解.
【详解】
∵王村沿北偏东方向到李村
∴
∵从张村到杜村的公路平行从王村到李村的公路,且从李村沿北偏西方向到张村
∴
∴张杜两村公路与李张两村公路方向夹角的度数为
故选:B.
【点睛】本题考查了方位角、平行线的知识;解题的关键是熟练掌握平行线同位角相等和同旁内角互补的性质,从而完成求解.
【变式2】(2022春·云南昆明·七年级统考期末)《七彩云南》少数民族传统艺术表演,是七彩云南欢乐世界的王牌演艺节目,它荟萃云南人文之美,深受观众喜爱.在展演中,舞台上的灯光由灯带上位于点和点的两盏激光灯控制.如图,光线与灯带的夹角,当光线与灯带的夹角______时,.
【答案】140°或40°
【分析】当AB与在AC同侧时,CB′∥AB,同旁内角互补;当AB与CB"在AC异侧时,CB"∥AB,内错角相等.
【详解】解:如下图:
当AB与CB′在AC同侧时,
当CB′∥AB时,
∵∠CAB+∠ACB′=180°
∴∠ACB′=140°
当AB与CB"在AC异侧时,
当CB"∥AB时,
∠CAB=∠ACB"=40°
答案:140°或40°.
【点睛】本题考查了平行线的性质,解题的关键是掌握两直线平行,内错角相等,同旁内角互补及需要由分论讨论的思想求解.
【变式3】(2022春·江苏常州·七年级统考期末)去年汛期期间,防汛指挥部在某重要河流的一段危险地带两岸各安置了一探照灯,便于夜间查看河水及两岸河堤的情况.如图1,灯A射线自AM顺时针旋转至AN便立即回转,灯B射线自BP顺时针旋转至BQ便立即回转,两灯不停交叉照射巡视.若灯A转动的速度是15度/秒,灯B转动的速度是5度/秒.假定这一带两岸河堤是平行的,即PQMN,且∠BAN=45°.
(1)若灯B射线先转动4秒,灯A射线才开始转动,在灯B射线到达BQ之前,A灯转动几秒,两灯的光束互相平行?
(2)如图2,两灯同时转动,在灯A射线到达AN之前.若灯A射出的光束与灯B射出的光束交于点C,过C作CD⊥AC交PQ于点D,则在转动过程中,∠BAC与∠BCD的数量关系是否发生变化?若不变,请直接写出其数量关系;若改变,请说明理由.
【答案】(1)2秒或17秒
(2)不变,
【分析】(1)设A灯转动x秒时两灯的光束互相平行,分两种情况进行讨论:①在灯A射线转到AN之前;②在灯A射线转到AN之后.分别求得x的值即可.
(2)设灯A转动的时间为x秒,根据角的和差关系分别用含x的代数式表示出∠BAC和∠BCD,即可得到两角的数量关系.
(1)
设A灯转动x秒时两灯的光束互相平行,
①当0<x<12时,
15x=(x+4)×5,
解得x=2;
②12<x<24时,
180−15(x−12)=(4+x)×5,
解得x=17;
③24<x<32时,
15(x−24)=(4+x)×5,
解得x=38,
38>32,不符合题意,舍去.
综上所述,当A灯转动2秒或17秒时两灯的光束互相平行.
(2)
设灯A转动的时间为x秒,
则∠MAC=15x,∠PBC=5x.
∴∠CAN=180°−15x,
∴∠BAC=45°−(180°−15x)=15x−135°,
∵PQ∥MN,
∴∠BCA=∠PBC+∠CAN=180°−10x.
∵∠ACD=90°,
∴∠BCD=90°−∠BCA=10x−90°=10(x−9°),
∵∠BAC=15x−135°=15(x−9°),
∴∠BAC:∠BCD=3:2,
即2∠BAC=3∠BCD.
【点睛】本题考查了平行线的性质及角的和差关系,分类讨论是解题的关键.
【经典例题七 平行线的判定与性质综合(折叠问题)】
【例7】(2022春·浙江杭州·七年级校考期中)一条两边沿互相平行的围巾按图所示折叠,已知∠DAB-∠ABC=8°,且DFCG,则∠DAB+2∠ABC=( )度.
A.130B.131C.132D.133
【答案】B
【分析】将围巾展开,利用折叠的性质和平行线的性质推导即可.
【详解】解 :如图,将围巾展开,
则∠ADM =∠ADF,∠KCB=∠BCN,
设∠ABC = x,则∠DAB=x+8°,
∵CDAB,
∴∠ADM=∠DAB=∠ADF=x+8°,
∵DFCG,
∴∠FDC=∠KCG=2x,
∵∠FDC + ∠FDM = 180°,
即2x +2(x+ 8°) = 180°,
解得 x=41°,
∴∠DAB+2∠ABC=(x+ 8°)+2x= 131°.
故选:B.
【点睛】本题考查折叠的性质与平行线的性质,根据∠FDC + ∠FDM = 180°列方程是解题的关键.
【变式训练】
【变式1】(2022春·黑龙江牡丹江·七年级校考期末)一张长方形纸条按如图所示折叠,EF是折痕,若∠EFB=35°,则:①∠GEF=35°;②∠EGB=70°;③∠AEG=110°;④=70°.以上结论正确的有( )
A.① ② ③ ④B.② ③ ④C.① ② ③D.① ②
【答案】A
【分析】先根据平行线的性质可得的度数,根据折叠的性质可得,进而可得,即可判断① ③ ;再利用平行线的性质可得、的度数,即可判断② ;再根据折叠的性质可得的度数,进而可得的度数,即可判断④
【详解】解:∵ 四边形ABCD是长方形
∴
由折叠的性质可得
故 ① 正确
故 ③ 正确
故 ② 正确
又
由折叠的性质可得:
故 ④ 正确
故选:A
【点睛】本题主要考查平行线的性质和折叠的性质,解题关键是熟练掌握平行线的性质和折叠的性质.
【变式2】(2022春·福建福州·七年级校考期中)如图(1)纸片ABCD(ADBC),将CD按如图(2)所示沿着DE折叠至DC′,DC′与线段BC交于F,∠BFD=m,点E在线段BC上,若将AD按如图(3)所示沿着DO折叠至DA′,且A′在线段DC的延长线上,点O在线段BC上,则∠ODE=__________.(用含m的式子表示)
【答案】
【分析】设∠CDE=x,∠DCE=y,由图(1)折叠性质可得:∠C’DE=∠CDE=x,由平行线性质可得∠ADF=180°-m,则∠ADC=180°-m+2x,由图(2)折叠性质可得:∠ADO=∠CDO=,最后可得∠ODE的度数.
【详解】解:设∠CDE=x,∠DCE=y,
由图(1)折叠性质可得:∠C’DE=∠CDE=x,
∵∠BFD=m,ADBC,
∴∠BFD+∠ADF=180°,
∴∠ADF=180°-m,
∴∠ADC=180°-m+2x,
由图(2)折叠性质可得:∠ADO=∠CDO=,
∴∠ODE=∠CDO-∠CDE=.
故答案为:.
【点睛】本题考查了平行线的性质及角的有关计算,解决本题的关键是熟练掌握平行线的性质.
【变式3】(2022秋·贵州铜仁·九年级统考阶段练习)如图,将一张上、下两边平行(即ABCD)的纸带沿直线MN折叠,EF为折痕.
(1)试说明∠1=∠2;
(2)已知∠2=54°,求∠BEF的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连续两次利用定理“两直线平行,内错角相等”即可求证;
(2)先利用求出,再利用求出,最后利用关系式求解即可.
【详解】(1)解:证明:∵,
∴.
∵,
∴,
∴.
(2)∵,∠2=54°
∴.
根据折叠的性质知:,
∴.
又∵,即,
∴,
∴.
【点睛】本题考查平行的性质,折叠的性质,掌握平行的性质和折叠前后对应的角相等是解题的关键.
【经典例题八 平行线的判定与性质综合(旋转问题)】
【例8】(2022秋·八年级课时练习)如图,△OAB为等腰直角三角形(∠A=∠B=45°,∠AOB=90°),△OCD为等边三角形(∠C=∠D=∠COD=60°),满足OC>OA,△OCD绕点O从射线OC与射线OA重合的位置开始,逆时针旋转,旋转的角度为α(0°<α<360°),下列说法正确的是( )
A.当α=15°时,DC∥AB
B.当OC⊥AB时,α=45°
C.当边OB与边OD在同一直线上时,直线DC与直线AB相交形成的锐角为15°
D.整个旋转过程,共有10个位置使得△OAB与△OCD有一条边平行
【答案】A
【分析】设OC与AB交点为M,OD与AB交点为N,当α=15°时,可得∠OMN=α+∠A=60°,可证DC∥AB;当OC⊥AB时,α+∠A=90°,可得α=30°;当边OB与边OD在同一直线上时,应分两种情况,则直线DC与直线AB相交形成的锐角也有两种情况;整个旋转过程,因OC、OB、OD、OA都有交点,只有AB和CD存在平行,根据图形的对称性可判断有两个位置使得△OAB与△OCD有一条边平行.
【详解】解:设OC与AB交点为M,OD与AB交点为N,
当α=15°时,∠OMN=α+∠A=60°,
∴∠OMN=∠C,
∴DC∥AB,
故A正确;
当OC⊥AB时,α+∠A=90°或α﹣180°=90°﹣∠A,
∴α=45°或225°,
故B错误;
当边OB与边OD在同一直线上时,应分两种情况,
则直线DC与直线AB相交形成的锐角也有两种情况,
故C错误;
整个旋转过程,因OC、OB、OD、OA都有交点,只有AB和CD存在平行,
根据图形的对称性可判断有两个位置使得△OAB与△OCD有一条边平行,
故D错误;
故选A.
【点睛】本题主要考查了平行线的性质与判定,垂直的定义,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.
【变式训练】
【变式1】(2022春·江苏宿迁·七年级校考阶段练习)为了亮化某景点,石家庄市在两条笔直且互相平行的景观道MN、QP上分别放置A、B两盏激光灯,如图所示.A灯发出的光束自AM逆时针旋转至AN便立即回转,B灯发出的光束自BP逆时针旋转至BQ便立即回转,两灯不间断照射,A灯每秒转动30°,B灯每秒转动10°,B灯先转动2秒,A灯才开始转动,当B灯光束第一次到达BQ之前,两灯的光束互相平行时A灯旋转的时间是( )
A.1或6秒B.8.5秒C.1或8.5秒D.2或6秒
【答案】C
【分析】设灯旋转的时间为秒,求出的取值范围为,再分①,②和③三种情况,先分别求出和的度数,再根据平行线的性质可得,由此建立方程,解方程即可得.
【详解】解:设灯旋转的时间为秒,
灯光束第一次到达所需时间为秒,灯光束第一次到达所需时间为秒,
灯先转动2秒,灯才开始转动,
,即,
由题意,分以下三种情况:
①如图,当时,,
,
,
,
,即,
解得,符合题设;
②如图,当时,,
,
,
,
,即,
解得符合题设;
③如图,当时,,
,
同理可得:,即,
解得,不符题设,舍去;
综上,灯旋转的时间为1秒或秒,
故选:C.
【点睛】本题考查了平行线的性质、一元一次方程的几何应用等知识点,正确求出时间的取值范围,并据此分三种情况讨论是解题关键.
【变式2】(2022春·江西南昌·七年级校考阶段练习)如图,直线EF上有两点A、C,分别引两条射线AB、CD.∠DCF=60°,∠EAB=70°,射线AB、CD分别绕A点,C点以1度/秒和3度/秒的速度同时顺时针转动,在射线CD转动一周的时间内,使得CD与AB平行所有满足条件的时间t=_____.
【答案】5秒或95秒
【分析】分①AB与CD在EF的两侧,分别表示出∠ACD与∠BAC,然后根据内错角相等两直线平行,列式计算即可得解;②CD旋转到与AB都在EF的右侧,分别表示出∠DCF与∠BAC,然后根据同位角相等两直线平行,列式计算即可得解;③CD旋转到与AB都在EF的左侧,分别表示出∠DCF与∠BAC,然后根据同位角相等两直线平行,列式计算即可得解.
【详解】∵∠EAB=70°,∠DCF=60°,
∴∠BAC=110°,∠ACD=120°,
分三种情况:
如图①,AB与CD在EF的两侧时,∠ACD=120°−(3t)°,∠BAC=110°−t°,
要使,则∠ACD=∠BAC,
即120°−(3t)°=110°−t°,
解得t=5;
如图②CD旋转到与AB都在EF的右侧时,
∠DCF=360°−(3t)°−60°=300°−(3t)°,∠BAC=110°−t°,
要使,则∠DCF=∠BAC,
即300°−(3t)°=110°−t°,
解得t=95;
如图③CD旋转到与AB都在EF的左侧时,
∠DCF=(3t)°−(180°−60°+180°)=(3t)°−300°,∠BAC=t°−110°,
要使,则∠DCF=∠BAC,
即(3t)°−300°=t°−110°,
解得t=95,
此时∠BAC=t°−110°<0°,
∴此情况不存在.
综上所述,当时间t的值为5秒或95秒时,CD与AB平行.
故答案为:5秒或95秒.
【点睛】本题考查了平行线的判定,读懂题意并熟练掌握平行线的判定方法是解题的关键,要注意分情况讨论.
【变式3】(2022春·北京·七年级校考期中)“一带一路”让中国和世界联系更紧密,“中欧铁路”为了安全起见在某段铁路两旁安置了两座可旋转探照灯.如图所示,灯A射线从开始顺时针旋转至便立即回转,灯射线从开始顺时针旋转至便立即回转,两灯不停交叉照射巡视若灯A转动的速度是每秒,灯转动的速度是每秒.假定主道路是平行的,即,且.
(1)填空:______;
(2)若灯射线先转动秒,灯A射线才开始转动,在灯射线到达之前,A灯转动几秒,两灯的光束互相平行?
(3)若两灯同时开始转动,两灯射出的光束交于点,且,则在灯射线到达之前,转动的时间为______秒.
【答案】(1)60
(2)秒或秒
(3)或
【分析】(1)设,则,根据,可列出关于x的等式,解出x即可求解;
(2)设A灯转动秒,两灯的光束互相平行,分两种情况进行讨论:当时,根据,可得;当时,根据,可得 ;
(3)分类讨论当时和当时,画出图形,分别根据平行线的性质结合题意构建方程解决问题即可.
(1)
设,则,
∵,即,
∴,
∴.
故答案为:60;
(2)
设A灯转动秒,两灯的光束互相平行,
由题意可知,.
当时,如图,
,
.
,
,
.
,
解得 ;
当时,如图,
,
.
,
,
.
∵,
∴,
,
解得 .
综上所述,当30秒或110秒时,两灯的光束互相平行;
(3)
设灯A射线转动时间为秒,
当时,
过点作,
,
,
,,
,
,,
又,
∴,
解得:,
∴,此时与共线,不符合题意;
当时,同的图可得,
则,
解得:;
如图中,当时,
同可知.
因为此时,
,
解得:.
综上可知,t的值为100或140.
故答案为:100或140.
【点睛】本题主要考查平行线的性质,平行公理及推论,一元一次方程的应用.利用数形结合和分类讨论的思想是解题关键.
【培优检测】
1.下列说法中,正确的是( )
A.不相交的两条直线是平行线
B.过一点有且只有一条直线与已知直线平行
C.从直线外一点作这条直线的垂线段叫做点到这条直线的距离
D.在同一平面内,一条直线与两条平行线中的一条垂直,则与另一条也垂直.
【答案】D
【分析】运用平行线,垂线的定义,点到直线的距离及平行公理及推论判定即可.
【详解】A、不相交的两条直线是平行线,要在同一平面内的前提条件下,故A选项错误;
B、过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行,故B选项错误;
C、从直线外一点作这条直线的垂线段叫做点到这条直线的距离,应为垂线段的长度,故C选项错误;
D、在同一平面内,一条直线与两条平行线中的一条垂直,则与另一条也垂直,故D选项正确.
故选:D.
【点睛】本题主要考查了平行线,垂线的定义,点到直线的距离及平行公理及推论,解题的关键是熟记定义与性质.
2.在探究平行线的判定——基本事实:两条直线被第三条直线所截,如果同位角相等,那么这两条直线平行时,老师布置了这样的任务:
请同学们分组在学案上(如图),用直尺和三角尺画出过点P与直线AB平行的直线PQ;并思考直尺和三角尺在画图过程中所起的作用.
小菲和小明所在的小组是这样做的:他们选取直尺和含有45°角的三角尺,用平移三角尺的画图方法画出AB的平行线PQ,并将实际画图过程抽象出平面几何图形(如图).
以下是小菲和小明所在小组关于直尺和三角尺作用的讨论:
①在画平行线的过程中,三角尺由初始位置靠着直尺平移到终止位置,实际上就是先画∠BMD=45°,再过点P画∠BMD=45°
②由初始位置的三角尺和终止位置的三角尺各边所在直线构成一个“三线八角图”,其中QP为截线
③初始位置的三角尺和终止位置的三角尺在“三线八角图”中构成一组同位角
④在画图过程中,直尺可以由直线CD代替
⑤在“三线八角图”中,因为AB和CD是截线,所以,可以下结论“两条直线被第三条直线所截,如果同位角相等,那么这两条直线平行”
其中,正确的是( )
A.①②⑤B.①③④C.②④⑤D.③④⑤
【答案】B
【分析】这种画法就是画同位角∠DMB和∠DEP相等,从而判断PQ∥AB,从而根据平行线的判定定理对各小题进行判断.
【详解】在画平行线的过程中,三角尺由初始位置靠着直尺平移到终止位置,实际上就是先画∠BMD=45°,再过点P画∠BMD=45°,所以①正确;
由初始位置的三角尺和终止位置的三角尺各边所在直线构成一个“三线八角图”,其中CD为截线,所以②错误;
初始位置的三角尺和终止位置的三角尺在“三线八角图”中构成一组同位角,所以③正确;
在画图过程中,直尺可以由直线CD代替,所以④正确;
⑤在“三线八角图”中,因为AB和PQ是一组平行线,CD为截线,所以,可以下结论“两条直线被第三条直线所截,如果同位角相等,那么这两条直线平行”,所以⑤错误.
故选:B.
【点睛】本题考查了作图-复杂作图:复杂作图是在五种基本作图的基础上进行作图,一般是结合了几何图形的性质和基本作图方法.解决此类题目的关键是熟悉基本几何图形的性质,结合几何图形的基本性质把复杂作图拆解成基本作图,逐步操作.也考查了平行线的判定.
3.如图,直线、与直线相交,给出下列条件:
①;②;③;④.能判断的是( ).
A.①②④B.①③④C.①②③④D.①③
【答案】B
【分析】直接利用平行线的判定方法分别分析得出答案.
【详解】:①∵∠1=∠2,
∴a∥b,故此选项正确;
②∠3=∠5无法得出a∥b,故此选项错误;
③∵∠4+∠7=180°,
∴a∥b,故此选项正确;
④∵∠5+∠3=180°,
∴∠2+∠5=180°,
∴a∥b,故此选项正确;
综上所述,正确的有①③④.
故选B.
【点睛】此题考查平行线的判定,正确把握平行线的几种判定方法是解题关键.
4.将一副三角板顶点重合,三角板ABC绕点A顺时针转动的过程中,∠EAB度数符合下列条件时,三角尺不存在一组边平行的是(三角板边AB=AE)( )
A.∠EAB=30°B.∠EAB=45°C.∠EAB=60°D.∠EAB=75°
【答案】C
【分析】由旋转的性质和平行线的判定依次判断,可求解.
【详解】当∠EAB=30°时.
∵∠CAB=90°,∴∠CAE=60°=∠E,∴AC∥DE,故A不合题意;
当∠EAB=45°,∴∠BAD=45°=∠B,∴BC∥AD,故B不合题意;
当∠EAB=60°时,三角尺不存在一组边平行.
当∠EAB=75°时,如图,延长AB交DE于点M,
∴∠BAD=15°,
∴∠EMA=∠D+∠MAB=45°=∠ABC,∴BC∥DE.
故选C.
【点睛】本题考查了旋转的性质,平行线的判定,熟练运用旋转的性质是本题的关键.
5.如图所示,下列推理正确的选项是 ( )
①若,则AB//CD
②若AD//BC,则 ∠A=∠,
③ 若AB//CD,则,
④若AB//CD,则∠A+∠4+∠1=180°
⑤若,则AD//BC
A.①②③B.①③④C.①③⑤D.①④⑤
【答案】D
【分析】根据平行线的判定与性质进行判断.
【详解】①若∠1=∠2,则AB∥CD,依据:内错角相等,两直线平行,故正确;
②若AD∥BC,则∠A=∠3,故错误;
③若AB∥CD,则∠3=∠4,故错误;
④若AB//CD,则∠A+∠4+∠1=180°,依据:两直线平行,同旁内角互补,故正确;
⑤若,则AD//BC.依据:同旁内角互补,两直线平行,故正确;
所以正确的有①④⑤.
故选D.
【点睛】考查了平行线的判定与性质.平行线的判定是由角的数量关系判断两直线的位置关系.平行线的性质是由平行关系来寻找角的数量关系.
6.如图,,,,,则的度数为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】过点作一条直线,过点作一条直线,根据两直线平行,内错角相等可得,,然后计算,再根据两直线平行,同旁内角互补可得,最后根据计算即可得解.
【详解】过点作一条直线,过点作一条直线,
,
,
,,
,
,
.
故选.
【点睛】本题考查了平行线的性质,熟记性质是解题的关键,此类题目,难点在于拐点作平行线.
7.如图,E在线段BA的延长线上,∠EAD=∠D,∠B=∠D,,连FH交AD于G,∠FGA的余角比∠DGH大16°,K为线段BC上一点,连CG,使∠CKG=∠CGK,在∠AGK内部有射线GM,GM平分∠FGC.则下列结论:①;②GK平分∠AGC;③;④∠MGK=16°.其中正确结论的个数有( )
A.4个B.3个C.2个D.1个
【答案】C
【分析】根据平行线的判定定理得到,故①正确;由平行线的性质得到∠AGK=∠CKG,等量代换得到∠AGK=∠CGK,求得GK平分∠AGC;故②正确;根据平行线同旁内角互补得,再根据题目已知∠CKG=∠CGK,得,又根据,得,但根据现有条件无法证明GD=GC,故③错误;设∠AGM=α,∠MGK=β,得到∠AGK=α+β,根据角平分线的性质即可得到结论.
【详解】解:∵∠EAD=∠D,∠B=∠D,
∴∠EAD=∠B,
∴,故①正确;
∴∠AGK=∠CKG,
∵∠CKG=∠CGK,
∴∠AGK=∠CGK,
∴GK平分∠AGC;故②正确;
∵,
∴,
∵∠CKG=∠CGK,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
要使,就要使且,
∴就要GD=GC,
但题目没给出这个条件且利用现有条件也无法证明GD=GC,
∴故③错误;
设∠AGM=α,∠MGK=β,
∴∠AGK=α+β,
∵GK平分∠AGC,
∴∠CGK=∠AGK=α+β,
∵GM平分∠FGC,
∴∠FGM=∠CGM,
∴∠FGA+∠AGM=∠MGK+∠CGK,
∴37°+α=β+α+β,
∴β=18.5°,
∴∠MGK=18.5°,故④错误,
故选:C.
【点睛】本题考查了平行线的判定和性质,角平分线的性质,对顶角性质,正确的识别图形是解题的关键.
8.如图,已知长方形纸片ABCD,点E和点F分别在边AD和BC上,且∠EFC=37°,点H和点G分别是边AD和BC上的动点,现将点A,B,C,D分别沿EF,GH折叠至点N,M,P,K,若MNPK,则∠KHD的度数为( )
A.37°或143°B.74°或96°C.37°或105°D.74°或106°
【答案】D
【分析】分两种情况讨论,①当在上方时,延长、相交于点,根据,推出,得到,求出的度数,再根据即可求解;②当在下方时,延长、相交于点,根据,推出,得到,再根据即可求解.
【详解】解:①当在上方时,延长、相交于点,如图所示
∵
∴
∵
∴
∵
∴
∴
∴
∵,
∴
∵翻折
∴
∴
∴
∵
∴
②当在下方时,延长、相交于点,如图所示
∵
∴
∵
∴
∴
∴
∵,
∴
∵翻折
∴
∴
∴
∵
∴
故选D.
【点睛】本题考查了翻折、平行线的判定和性质、对顶角等知识点,分情况讨论,画出对应图形进行求解是解答本题的关键.
9.如图,已知直线、被直线所截,,E是平面内任意一点(点E不在直线、、上),设,.下列各式:①,②,③,④,的度数可能是( )
A.②③B.①④C.①③④D.①②③④
【答案】D
【分析】由题意根据点E有6种可能位置,分情况进行讨论,依据平行线的性质以及三角形外角性质进行计算求解即可.
【详解】解:(1)如图1,由AB∥CD,可得∠AOC=∠DCE1=β,
∵∠AOC=∠BAE1+∠AE1C,
∴∠AE1C=β-α.
(2)如图2,过E2作AB平行线,则由AB∥CD,可得∠1=∠BAE2=α,∠2=∠DCE2=β,
∴∠AE2C=α+β.
(3)如图3,由AB∥CD,可得∠BOE3=∠DCE3=β,
∵∠BAE3=∠BOE3+∠AE3C,
∴∠AE3C=α-β.
(4)如图4,由AB∥CD,可得∠BAE4+∠AE4C+∠DCE4=360°,
∴∠AE4C=360°-α-β.
(5)(6)当点E在CD的下方时,同理可得∠AEC=α-β或β-α.
综上所述,∠AEC的度数可能为β-α,α+β,α-β,360°-α-β,即①②③④.
故选:D.
【点睛】本题主要考查平行线的性质的运用,解题时注意两直线平行,同位角相等;两直线平行,内错角相等以及分类讨论.
10.为了亮化某景点,石家庄市在两条笔直且互相平行的景观道MN、QP上分别放置A、B两盏激光灯,如图所示.A灯发出的光束自AM逆时针旋转至AN便立即回转,B灯发出的光束自BP逆时针旋转至BQ便立即回转,两灯不间断照射,A灯每秒转动30°,B灯每秒转动10°,B灯先转动2秒,A灯才开始转动,当B灯光束第一次到达BQ之前,两灯的光束互相平行时A灯旋转的时间是( )
A.1或6秒B.8.5秒C.1或8.5秒D.2或6秒
【答案】C
【分析】设灯旋转的时间为秒,求出的取值范围为,再分①,②和③三种情况,先分别求出和的度数,再根据平行线的性质可得,由此建立方程,解方程即可得.
【详解】解:设灯旋转的时间为秒,
灯光束第一次到达所需时间为秒,灯光束第一次到达所需时间为秒,
灯先转动2秒,灯才开始转动,
,即,
由题意,分以下三种情况:
①如图,当时,,
,
,
,
,即,
解得,符合题设;
②如图,当时,,
,
,
,
,即,
解得符合题设;
③如图,当时,,
,
同理可得:,即,
解得,不符题设,舍去;
综上,灯旋转的时间为1秒或秒,
故选:C.
【点睛】本题考查了平行线的性质、一元一次方程的几何应用等知识点,正确求出时间的取值范围,并据此分三种情况讨论是解题关键.
11.观察如图所示的长方体.
(1)用符号表示下列两棱的位置关系:AB___A′B′,AA′_____AB,D′A′_____D′C′,AD______BC.
(2) A′B′与BC所在的直线是两条不相交的直线,它们_____平行线.(填“是”或“不是”)
【答案】 ∥ ⊥ ⊥ ∥ 不是
【分析】(1)根据长方体的性质进行填空;
(2)根据平行线的定义进行填空.
【详解】解:(1)如图,在矩形ABB1A1中,AB∥A′B′,AA′⊥AB;
在矩形A′B′C′D′中,D′A′⊥D′C′;
在矩形ABCD中,AD∥BC.
故答案分别是:∥,⊥,⊥,∥;
(2)根据图示知,直线A′B′与BC不在同一平面内,所以它们虽然没有交点,但是它们也不平行.
故答案为:不是.
【点睛】本题考查平行线的定义、垂直的定义.注意,在同一平面内,两条直线的位置关系有两种:平行和相交(重合除外).
12.如图,现给出下列条件:①,②,③,④,⑤.其中能够得到AB//CD的条件是_______.(只填序号)
【答案】①②⑤
【分析】根据平行线的判定定理对各小题进行逐一判断即可
【详解】解:①∵∠1=∠B,∴AB//CD,故本小题正确;
②∵∠2=∠5,∴AB//CD,故本小题正确;
③∵∠3=∠4,∴AD//BC,故本小题错误;
④∵∠1=∠D,∴AD//BC,故本小题错误;
⑤∵∠B+∠BCD=180°,∴AB//CD,故本小题正确.
故答案为①②⑤.
【点睛】本题考查的是平行线的判定,熟知同位角相等,两直线平行;内错角相等,两直线平行;同旁内角互补,两直线平行是解答此题的关键.
13.如图所示,下列结论正确的有_____(把所有正确结论的序号都选上)
①若AB∥CD,则∠3=∠4;
②若∠1=∠BEG,则EF∥GH;
③若∠FGH+∠3=180°,则EF∥GH;
④若AB∥CD,∠4=62°,EG平分∠BEF,则∠1=59°.
【答案】①③④
【分析】根据平行线的判定和性质解答即可.
【详解】解:①若AB∥CD,则∠3=∠4;正确;
②若∠1=∠BEG,则AB∥CD;错误;
③若∠FGH+∠3=180°,则EF∥GH;正确
④∵AB∥CD,∴∠3=∠4=62°,
∵∠BEF=180°-∠4=118°,
∵EG平分∠BEF,
∴∠2=59°,
∴∠1=180°-∠2-∠3=59°,正确;
故答案为①③④.
【点睛】本题考查平行线的判定和性质,角平分线的定义,三角形的内角和,熟练掌握平行线的定义是解题关键.
14.如图,直线上有两点、,分别引两条射线、,与在直线异侧.若,射线、分别绕点,点以度秒和度秒的速度同时顺时针转动,设时间为秒,在射线转动一周的时间内,当时间的值为______时,与平行.
【答案】2秒或38秒
【分析】分与在的两侧,分别表示出与,然后根据内错角相等两直线平行,列式计算即可得解;
旋转到与都在的右侧,分别表示出与,然后根据同位角相等两直线平行,列式计算即可得解;
旋转到与都在的左侧,分别表示出与,然后根据同位角相等两直线平行,列式计算即可得解.
【详解】解:存在.分三种情况:
如图,与在的两侧时,
,,
,,
要使,则,
即,
解得;
此时,
;
旋转到与都在的右侧时,
,,
,,
要使,则,
即,
解得,
此时,
;
旋转到与都在的左侧时,
,,
,,
要使,则,
即,
解得,
此时,
,
此情况不存在.
综上所述,当时间的值为秒或秒时,与平行.
故答案为:秒或秒.
【点睛】本题考查了平行线的判定,读懂题意并熟练掌握平行线的判定方法是解题的关键,要注意分情况讨论.
15.如图,直线分别与直线,相交于点,,且.点在直线,之间,连接,,射线是的平分线,在的延长线上取点,连接,若,,则的度数为___________.
【答案】##度
【分析】过分别作的平行线,,则,设,则,,设,分别表示出,,利用等式的性质得到,进而即可求解.
【详解】解:如图,过分别作的平行线,,则,
设,则,
∵射线是的平分线,
∴,
∵,
,,
设
∴,
∴①,
∵
∵②
∴由①②可得
∵
,
故答案为:
【点睛】本题考查了平行线的性质,角平分线的性质,掌握平行线的性质是解题的关键.
16.已知,平分,,,则___________.
【答案】##30度
【分析】作于,作于,则,设,则,,再根据角平分线的定义可得,设,则,然后根据平行线的性质可得,,,,从而可得,代入可求出的值,由此即可得.
【详解】解:如图,作于,作于,
则,
设,则,,
平分,
,
设,则,
,
,,
,
,,
,,
又,
,
解得,
则,
故答案为:.
【点睛】本题考查了平行公理推论、平行线的性质等知识点,通过作辅助线,构造平行线是解题关键.
17.如图已知:ABCD,CDEF,AE平分∠BAC,AC⊥CE,有以下结论:①AB∥EF;②2∠1−∠4=90°;③2∠3−∠2=180°;④∠3+∠4=135°,其中,正确的结论有____.(填序号)
【答案】①②③④
【分析】根据平行线的性质逐一分析判断即可.
【详解】解:∵ABCD,CDEF,
∴ABEF,故①正确;
∵AE平分∠BAC,
∴∠BAC=2∠1,
∵ABCD,
∴∠BAC+∠2=180°,
∴2∠1+∠2=180°(1),
∵AC⊥CE,
∴∠2+∠4=90°(2),
∴(1)-(2)得,2∠1-∠4=90°,故②正确;
∵ABEF,
∴∠BAE+∠3=180°,
∵AE平分∠BAC,
∴∠1=∠BAE,
∴∠1+∠3=180°,
∴2∠1+2∠3=360°(3),
∵2∠1+∠2=180°(1),
(3)-(1)得,2∠3-∠2=180°,故③正确;
∵CDEF,
∴∠CEF+∠4=180°,
∴∠3+∠AEC+∠4=180°,
∵AE⊥CE,
∴∠1+∠AEC=90°,
∴∠AEC=90°-∠1,
∴∠3+∠4-∠1=90°,
∵2∠1-∠4=90°,
∴∠1=45°+∠4,
∴∠3+∠4=135°,故④正确.
综上,正确的结论有:①②③④.
故答案为:①②③④.
【点睛】本题考查了平行线的判定和性质,熟练应用判定定理和性质定理是解题的关键,平行线的性质:两直线平行,同位角相等;两直线平行,同旁内角互补;两直线平行,内错角相等.平行线的判定是由角的数量关系判断两直线的位置关系.平行线的性质是由平行关系来寻找角的数量关系.应用平行线的判定和性质定理时,一定要弄清题设和结论,切莫混淆.
18.已知,点、分别为、上的点,点、、为、内部的点,连接、、、、、,于,,,平分,平分,则(小于平角)的度数为______.
【答案】
【分析】过点,做平行于,根据平行线的传递性及性质得,同理得出,令,则,,则,通过等量关系先计算出,再根据角平分线的性质及等量代换进行求解.
【详解】解:过点,做平行于,如下图:
,
,
则,
,
同理可得:,
令,则,
,则,
则,
,
,
,
平分,平分,
,
,
故答案是:.
【点睛】本题考查了平行线的性质、角平分线的性质,解题的关键是添加适当的辅助线,找到角之间的关系,利用等量代换的思想进行计算求解.
19.已知:三角形ABC和三角形DEF位于直线MN的两侧中,直线MN经过点C,且,其中,,,点E、F均落在直线MN上.
(1)如图1,当点C与点E重合时,求证:;聪明的小丽过点C作,并利用这条辅助线解决了问题.请你根据小丽的思考,写出解决这一问题的过程.
(2)将三角形DEF沿着NM的方向平移,如图2,求证:;
(3)将三角形DEF沿着NM的方向平移,使得点E移动到点,画出平移后的三角形DEF,并回答问题,若,则________.(用含的代数式表示)
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)见解析;.
【分析】(1)过点C作,得到,再根据,,得到,进而得到,最后证明;
(2)先证明,再证明,得到,问题得证;
(3)根据题意得到,根据(2)结论得到∠DEF=∠ECA=,进而得到,根据三角形内角和即可求解.
【详解】解:(1)过点C作,
,
,
,
,
,
,
,
,
;
(2)解:,,
又,
,
,
,
,
,
;
(3)如图三角形DEF即为所求作三角形.
∵,
∴,
由(2)得,DE∥AC,
∴∠DEF=∠ECA=,
∵,
∴∠ACB=,
∴ ,
∴∠A=180°-=.
故答案为为:.
【点睛】本题考查了平行线的判定,三角形的内角和等知识,综合性较强,熟练掌握相关知识,根据题意画出图形是解题关键.
20.(1)学习了平行线以后,香橙同学想出了过一点画一条直线的平行线的新方法,她是通过折纸做的,过程如(图1).
①请你仿照以上过程,在图2中画出一条直线b,使直线b经过点P,且,要求保留折纸痕迹,画出所用到的直线,指明结果.无需写画法:
②在(1)中的步骤(b)中,折纸实际上是在寻找过点P的直线a的 线.
(2)已知,如图3,,BE平分,CF平分.求证:(写出每步的依据).
【答案】(1)①见解析;②垂;(2)见解析
【分析】(1)①过点折纸,使痕迹垂直直线,然后过点折纸使痕迹与前面的痕迹垂直,从而得到直线;
②步骤(b)中,折纸实际上是在寻找过点的直线的垂线.
(2)先根据平行线的性质得到,再利用角平分线的定义得到,然后根据平行线的判定得到结论.
【详解】(1)解:①如图2所示:
②在(1)中的步骤(b)中,折纸实际上是在寻找过点的直线的垂线.
故答案为垂;
(2)证明:平分,平分(已知),
,(角平分线的定义),
(已知),
(两直线平行,内错角相等),
(等量代换),
(等式性质),
(内错角相等,两直线平行).
【点睛】本题考查了作图复杂作图:复杂作图是在五种基本作图的基础上进行作图,一般是结合了几何图形的性质和基本作图方法.解决此类题目的关键是熟悉基本几何图形的性质,结合几何图形的基本性质把复杂作图拆解成基本作图,逐步操作.也考查了平行线的性质与判定.
21.(1)如图1,已知,,,则求的度数;
(2)如图2,在(1)的条件下,平分,平分,则的度数为 ;
(3)如图2,已知,平分,平分.当点、在直线同侧时,直接写出与的数量关系: ;
(4)如图3,已知,平分,平分.当点、在直线异侧时,直接写出与的数量关系: .
【答案】(1);(2);(3);(4)
【分析】(1)如图1,根据平行公理和平行线的性质即可得出结论;
(2)如图2,延长交于点,则可得到,则,连接并延长到点,则可得,,可得到和的关系,从而求解;
(3)由(2)即可得出结论;
(4)如图3,过作于, 于,则,根据平行线的性质得到,,,,根据角平分线的定义得到,,等量代换即可得到结论.
【详解】解:(1)如图1,过作,
,
,
,
,
,,
;
(2)如图2,
延长交于点,则可得到,
则,
连接并延长到点,则可得,,
所以,
所以,
所以;
(3)由(2)可得:,
故答案为:;
(4)如图,
过作于,于,
则,
,,,,
平分,平分,
,,
,
即,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查平行线的性质、外角的性质及角平分线的定义,解题的关键是利用三角形的外角的性质找到和之间的关系.
22.(1)【阅读理解】如图①,和的边互相平行,边与交于点E.若,,求的度数.
老师在黑板上写出了部分求解过程,请你完成下面的求解过程.
解:如图②,过点E作,
∴(___________).
∵,
∴.
∵,
∴(___________)
∴___________.
∵,
∴.
∴___________.
(2)【问题迁移】如图③,D、E分别是的边、上的点,在直线的右侧作的平行线分别交边、于点F、G.点P是线段上一点,连接、,若,,求的度数.
(3)【拓展应用】如图④,D、E分别是的边、上的点,在直线的右侧作的平行线分别交边、于点F、G.点P是射线上一点,连接、,若,,直接写出与、之间的数量关系.
【答案】(1)两直线平行,同旁内角互补;如果两条直线都和第三条直线平行,那么这两条直线也互相平行;;;(2);(3)或
【分析】(1)如图②,过点E作,根据推理步骤逐步写出答案即可;
(2)如图,过点P作,先求出,再求,求得即可;
(3)当点P在线段上,过点P作,先证明,再证明,得;当点P在线段的延长线上时,与点在线段上的情况类似.
【详解】(1)如图②,过点E作.
∴(两直线平行,同旁内角互补).
∵,
∴.
∵,,
∴(如果两条直线都和第三条直线平行,那么这两条直线也互相平行).
∴.
∵,
∴.
∴.
故答案是:两直线平行,同旁内角互补;如果两条直线都和第三条直线平行,那么这两条直线也互相平行;∠DCE;.
(2)如图,过点P作,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
(3)当点P在线段上,过点P作,
∴,
∵,
∴,
∴
∴;
当点P在线段的延长线上时,
过点P作,
∴,
∵,
∴,
∴
∴;
综上所述:或.
【点睛】本题主要考查了平行线的性质与判定、角的和差运算等知识点;熟练掌握平行线的判定与性质、正确作出辅助线是解答本题的关键.
23.如图1,,直线外有一点,连接,.
(1)证明:;
(2)如图2,延长至点,连接,平分,平分,且与交于点,求与的数量关系;
(3)如图3,在2的条件下,,,连接,且,,求的度数.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【分析】(1)过点作,根据平行线性质即可得到角度关系,即可求证;
(2)过点作,过点作根据平行线性质得到角度关系即可得到答案;
(3)过点做,过点作,根据平行线性质得到角度关系即可得到答案.
【详解】(1)证明:过点作,
∵,,
∴
∴,,,
∴,
∴;
(2)解:∵平分,设,
又∵平分,设,
∴,,
过点作,
∵,
∴,
∴,,
∴,,
∴,
过点作,
∴,
∴,,
∴
∴;
(3)设,
过点做,
∵,,
∴,,
∴,
∵,
∴,
过点作,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
由(2)知,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查根据平行线的性质,解题的关键是作平行辅助线转换角度关系.
24.请阅读小明同学在学习平行线这章知识点时的一段笔记,然后解决问题.
小明:老师说在解决有关平行线的问题时,如果无法直接得到角的关系,就需要借助辅助线来帮助解答,今天老师介绍了一个“美味”的模型“猪蹄模型”.即
已知:如图1,,E为AB、CD之间一点,连接AE,CE得到.
求证:
小明笔记上写出的证明过程如下:
证明:过点E作
∵
∵,
∴
∴
∴
∴
请你利用“猪蹄模型”得到的结论或解题方法,完成下面的两个问题.
(1)如图,若,,求;
(2)如图,, BE平分, CF平分,,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)作,,如图,根据平行线的性质得,所以,,,然后利用等量代换计算;
(2)分别过G、H作AB的平行线MN和RS,根据平行线的性质和角平分线的性质可用和分别表示出和,从而可找到和的关系,结合条件可求得.
【详解】(1)作,,如图,且
∴
∴,,
∴,
∵,
∴;
(2)如图,分别过G、H作AB的平行线MN和RS,
∵平分,平分,
∴,,
∵
∴
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了平行线的性质和判定的应用,能运用平行线的性质和判定进行推理是解此题的关键,注意:①两直线平行,同位角相等,②两直线平行,内错角相等,③两直线平行,同旁内角互补,反之亦然.
小贴士
反证法不是直接从命题的已知得出结论,而是假设命题的结论不成立,由此经过推理得出矛盾,由矛盾断定所作假设不正确,从而得到原命题成立.
在某些情形下,反证法是很有效的证明方法。
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