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人教版七年级数学下册同步精讲精练专题:与相交线有关的角度计算(原卷版+解析)
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这是一份人教版七年级数学下册同步精讲精练专题:与相交线有关的角度计算(原卷版+解析),共53页。试卷主要包含了直接利用相交线的性质求角度,利用垂线的性质求角度,通过计算说明两角的数量关系,通过计算说明两直线垂直,与相交线有关的角度计算综合题等内容,欢迎下载使用。
题型一 直接利用相交线的性质求角度
【例题1】(2022秋•合川区校级期末)如图,直线AB,CD,EF相交于点O,OG平分∠BOC,∠DOF=90°.
(1)写出∠AOE的余角和补角;
(2)若∠BOF=30°,求∠AOE和∠COG的度数.
【变式1-1】(2022秋•江北区校级期末)如图,直线AB,CD相交于点O,OA平分∠EOC,若∠EOD=88°,求∠BOD的度数.
【变式1-2】(2022秋•天河区校级期末)如图,直线AB与CD相交于点O,OE是∠BOC的平分线,如果∠BOC:∠DOF:∠AOC=1:2:4.求∠BOE和∠DOF的度数.
【变式1-3】(2022秋•清水县校级期末)如图,直线AB与CD相交于点O,∠COE=80°,
∠COF:∠AOC=2:3,射线OE平分∠BOF,求∠BOD的度数.
【变式1-4】(2022春•华阴市期末)如图,直线AB与CD相交于点O,OE是∠BOC的平分线,如果∠BOC:∠DOF:∠AOC=1:3:5.求∠EOF的度数.
【变式1-5】(2022秋•永兴县期末)如图,直线AB和直线CD相交于点O,OB平分∠EOD.
(1)若∠EOC=110°,求∠BOD的度数;
(2)若∠DOE:∠EOC=2:3,求∠AOC的度数.
【变式1-6】(2022秋•夏邑县期末)如图,直线AB、CD相交于点O,OE平分∠BOD,OF平分∠COE,∠AOD=2∠BOD.
(1)求∠DOE的度数;
(2)求∠BOF的度数.
【变式1-7】(2022秋•江夏区校级期末)如图,直线AB、CD相交于点O,OA平分∠EOC.
(1)若∠BOD=38°,求∠EOD的度数;
(2)若∠EOC=45∠EOD,求∠BOD的度数.
【变式1-8】(2022秋•荣昌区期末)如图,直线AB与CD相交于点O,OC平分∠AOM,且∠AOM=90°,射线ON在∠BOM内部.
(1)求∠AOD的度数;
(2)若∠BOC=5∠NOB,求∠MON的度数.
题型二 利用垂线的性质求角度
【例题2】(2022秋•兴化市校级期末)如图,直线AB与CD相交于点O,OE⊥AB,OF⊥CD.
(1)图中与∠COE互余的角是 ;(把符合条件的角都写出来)
(2)如果∠AOC=27∠EOF,求∠EOF的度数.
【变式2-1】(2022春•惠州期末)如图所示,直线AB,CD相交于点O,射线OE、OF在∠AOD内,且OD平分∠BOE,OF⊥CD,已知∠AOC:∠AOD=1:5,求∠EOF的度数.
【变式2-2】(2022秋•绿园区期末)如图:已知直线AB、CD相交于点O,EO⊥CD.
(1)若∠AOC=34°,求∠BOE的度数;
(2)若∠BOD:∠BOC=1:4,求∠AOE的度数.
【变式2-3】(2022秋•南关区校级期末)如图,OB⊥OD,OC平分∠AOD,∠BOC=40°,求∠AOB的大小.
【变式2-4】(2022春•长垣市期末)如图,直线AB与CD相交于点O,OE平分∠AOD.
(1)如果∠AOC=60°,求∠DOE的度数;
(2)如图,作OF⊥OE,试说明OF平分∠BOD.
【变式2-5】(2022春•道外区期末)如图,直线AB、CD相交于点O,OE平分∠AOC.
(1)若∠DOE=130°,求∠BOC的度数;
(2)过点O作OF⊥OE,请直接写出和∠BOF互补的角.
【变式2-6】(2021秋•玄武区期末)如图,直线AB、CD相交于点O,OE⊥CD,垂足为O,OM平分∠BOE,∠AOC=50°.
(1)求∠DOM的度数;
(2)在∠AOM的内部画射线ON,使得∠MON=45°,那么ON是∠AOD的平分线吗?请说明理由.
【变式2-7】(2022春•蚌埠期末)已知,OM平分∠AOC,ON平分∠BOC.
(1)如图1,若OA⊥OB,∠BOC=60°,求∠MON的度数;
(2)如图2,若∠AOB=80°,∠MON:∠AOC=2:7,求∠AON的度数.
题型三 通过计算说明两角的数量关系
【例题3】(2022春•渭城区期中)将下面的解答过程补充完整:
已知:如图,直线AB,CD相交于点O,OE平分∠AOF,∠COE=90°.试说明:∠FOB=2∠AOC.
解:因为OE平分∠AOF,
所以∠AOE=∠EOF.( )
因为∠COE=90°,
所以∠AOC+∠AOE=90°.
因为直线AB,CD相交于点O,
所以∠EOD=180°﹣∠COE=90°,
所以∠EOF+∠FOD=90°.
所以∠AOC= ( ).
因为直线AB,CD相交于点O,
所以 ( ),
所以∠FOB=∠FOD+∠BOD=2∠AOC.
【变式3-1】(2021秋•莲都区期末)如图,直线AE与CD相交于点B,BF⊥AE.
(1)若∠DBE=60°,求∠FBD的度数;
(2)猜想∠CBE与∠DBF的数量关系,并说明理由.
【变式3-2】如图,直线AB与CD相交于O.OF是∠BOD的平分线,OE⊥OF.
(1)若∠BOE比∠DOF大38°,求∠DOF和∠AOC的度数;
(2)试问∠COE与∠BOE之间有怎样的大小关系?请说明理由.
(3)∠BOE的余角是 ,∠BOE的补角是 .
【变式3-3】直线AB、CD相交于点O,OE平分∠BOD,OF⊥CD,垂足为O.
(1)若∠EOF=54°,求∠AOC的度数;
(2)①在∠AOD的内部作射线OG⊥OE;
②试探索∠AOG与∠EOF之间有怎样的关系?并说明理由.
【变式3-4】(2022春•香坊区期末)如图,直线AB、CD相交于点O,∠BOM=∠DON=90°.
(1)如图1,若∠COM=35°,求∠BON的度数;
(2)如图1,请直接写出图中所有互余的角;
(3)如图2,若射线OE在∠MOB的内部,且12∠MON﹣∠BOE=45°,请比较∠MOE与∠DOE的大小并说明理由.
【变式3-5】已知:如图,直线AB,CD相交于点O,EO⊥CD,垂足为O,OF平分∠BOD,对∠EOF=12∠BOC说明理由.
题型四 通过计算说明两直线垂直
【例题4】(2022春•南昌期中)如图,直线AB、CD相交于点O,OD平分∠BOE,OF平分∠AOE.
(1)判断OF与OD的位置关系,并证明;
(2)若∠AOC=30°,求∠EOF的度数.
【变式4-1】(2022秋•拱墅区期末)如图,直线AB、CD相交于点O,OM⊥AB.
(1)若∠1=∠2,证明:ON⊥CD;
(2)若∠1=13∠BOC,求∠BOD的度数.
【变式4-2】(2022春•墨玉县期末)如图,直线AB.CD相交于点O.∠AOC=28°.OE平分∠AOD,OF平分∠BOD.
(1)求∠BOF的度数:
(2)判断射线OE与OF之间的位置关系.并说明理由.
【变式4-3】(2022春•香洲区期末)如图,直线AB与CD相交于点O,OF、OD分别是∠AOE、∠BOE的平分线.
(1)若∠DOE=28°,求∠AOD的度数;
(2)请写出射线OD与OF之间有什么特殊的位置关系,并说明理由.
【变式4-4】如图,直线AB与CD相交于点O,∠AOD=20°,∠DOF:∠FOB=1:7,射线OE平分∠BOF.
(1)求∠EOB的度数;
(2)射线OE与直线CD有什么位置关系?请说明理由.
【变式4-5】(2022春•沂水县期中)直线AB,CD相交于点O.OE,OF,OG分别是∠AOC,∠BOD,∠AOD的平分线.
(1)画出这个图形.
(2)射线OE,OF在同一条直线上吗?为什么?
(3)OE与OG有什么位置关系?说明理由.
题型五 与相交线有关的角度计算综合题
【例题5】(2022秋•渠县期末)若直线AB和直线ED相交于点O,OC为∠BOE内部的射线,OE平分∠AOC,OF平分∠BOC.
(1)若∠BOD=58°,求∠AOF和∠EOF的度数?
(2)若∠BOD是任意角α(0°<α<90°),求∠EOF的度数?
(3)请猜想,∠EOF度数会改变吗?若改变,请说明理由;若不改变,则∠EOF度数是多少?
【变式5-1】(2022春•大足区期末)如图,直线AB和CD交于点O,射线OE平分∠AOD,∠BOD=46°.
(1)求∠COE的度数;
(2)若射线OF⊥AB于点O,请补全图形,并求∠EOF的度数.
【变式5-2】(2022春•潜山市月考)如图,直线AB,CD相交于点O,OB平分∠DOE,
(1)如图1,若∠COE=110°,求∠BOD的度数
(2)如图2,若∠BOE:∠COE=1:3,求∠AOC的度数;
(3)在(2)的条件下,画OF⊥CD,请直接写出∠EOF的度数.
【变式5-3】(2022春•麒麟区期末)直线AB,CD相交于点O,OF⊥CD于点O,作射线OE,且OC在∠AOE的内部.
(1)①当OE、OF在如图1所示位置时,若∠BOD=20°,∠BOE=130°,求∠EOF的度数;
②当OE、OF在如图2所示位置时,若OF平分∠BOE,证明OC平分∠AOE.
(2)若∠AOF=2∠COE,请直接写出∠BOE与∠AOC之间的数量关系.
【变式5-4】(2021秋•鄞州区期末)如图,直线AB,CD相交于点O,OE平分∠BOC.
【基础尝试】
(1)如图1,若∠AOC=40°,求∠DOE的度数;
【画图探究】
(2)作射线OF⊥OC,设∠AOC=x°,请你利用图2画出图形,探究∠AOC与∠EOF之间的关系,结果用含x的代数式表示∠EOF.
【拓展运用】
(3)在第(2)题中,∠EOF可能和∠DOE互补吗?请你作出判断并说明理由.
【变式5-5】(2021秋•罗湖区期末)如图①,直线AB与直线CD相交于点O,∠COE=90°,过点O作射线OF.
(1)若射线OF平分∠AOC且∠BOF=130°,求∠BOE的度数;
(2)若将图①中的直线CD绕点O逆时针旋转至图②,∠COE=90°,当射线OE平分∠BOF时,射线OC是否平分∠AOF,请说明理由;
(3)若∠BOE=20°,∠BOF=130°,将图①中的直线CD绕点O按每秒5°的速度逆时针旋转α度(0°<α<180°),∠COE始终保持为90°,设旋转的时间为t秒,当∠AOC+∠EOF=90°时,求t的值.
【变式5-6】如图,直线CD与EF相交于点O,∠COE=60°,将一直角三角尺AOB的直角顶点与O重合,OA平分∠COE.
(1)求∠BOD的度数;
(2)将三角尺AOB以每秒3°的速度绕点O顺时针旋转,同时直线EF也以每秒9°的速度绕点O顺时针旋转,设运动时间为t秒(0≤t≤40).
①当t为何值时,直线EF平分∠AOB;
②若直线EF平分∠BOD,直接写出t的值.
七年级下册数学《第五章 相交线与平行线》
专题 与相交线有关的角度计算
题型一 直接利用相交线的性质求角度
【例题1】(2022秋•合川区校级期末)如图,直线AB,CD,EF相交于点O,OG平分∠BOC,∠DOF=90°.
(1)写出∠AOE的余角和补角;
(2)若∠BOF=30°,求∠AOE和∠COG的度数.
【分析】(1)如果两个角的和等于90°(直角),就说这两个角互为余角.如果两个角的和等于180°(平角),就说这两个角互为补角,由此即可判断;
(2)由对顶角的性质可得∠AOE的度数,由角平分线的定义可求∠COG.
【解答】解:(1)∠AOE的余角是∠AOC,∠BOD;补角是∠AOF,∠EOB;
(2)∠AOE=∠BOF=30°;
∵∠DOF=90°,
∴∠COF=90°,
∵∠BOC=∠BOF+∠COF,
∴∠BOC=90°+30°=120°,
∵OG平分∠BOC,
∴∠COG=12∠BOC=60°.
【点评】本题考查角的计算,余角,补角的概念,关键是掌握余角,补角的定义,角平分线的定义,对顶角的性质.
【变式1-1】(2022秋•江北区校级期末)如图,直线AB,CD相交于点O,OA平分∠EOC,若∠EOD=88°,求∠BOD的度数.
【分析】根据∠EOD=88°,求出∠EOC,根据角平分线定义得到∠AOC=12∠EOC=12×82°=41°,然后根据对顶角相等即可得解.
【解答】解:∵∠EOD=88°,
∴∠EOC=180°﹣88°=92°,
∵OA平分∠EOC,∠EOC=92°,
∴∠AOC=12∠EOC=12×92°=46°,
∴∠BOD=∠AOC=46°.
【点评】本题考查了角平分线的定义和对顶角的性质,解决本题的关键是熟记对顶角相等.
【变式1-2】(2022秋•天河区校级期末)如图,直线AB与CD相交于点O,OE是∠BOC的平分线,如果∠BOC:∠DOF:∠AOC=1:2:4.求∠BOE和∠DOF的度数.
【分析】设∠BOC=x°,则∠DOF=2x°,∠AOC=4x°,由邻补角的性质,求出x的值,再根据角平分线,计算出∠COE的度数,计算即可.
【解答】解:设∠BOC=x°,则∠DOF=2x°,∠AOC=4x°,由题意得:
x+4x=180,
解得:x=36,
∴∠BOC=36°,∠DOF=72°,∠AOC=144°,
∵OE是∠BOC的平分线,
∴∠BOE=∠COE=12∠BOC=12×36°=18°.
【点评】此题主要考查了补角、垂直、以及角的计算,关键是理清图中角之间的和差关系.
【变式1-3】(2022秋•清水县校级期末)如图,直线AB与CD相交于点O,∠COE=80°,∠COF:∠AOC=2:3,射线OE平分∠BOF,求∠BOD的度数.
【分析】根据角平分线的定义以及对顶角、平角的定义,列方程求解即可.
【解答】解:∵射线OE平分∠BOF,
∴∠BOE=∠FOE=12∠BOF,
由于∠COF:∠AOC=2:3,可设∠COF=2α,则∠AOC=3α,
又∵∠COE=80°,
∴∠BOE=∠FOE=12∠BOF=80°﹣2α,
∵∠AOF+∠BOF=180°,
∴5α+2(80°﹣2α)=180°,
解得α=20°,
∴∠BOD=∠AOC=3α=60°,
答:∠BOD的度数为60°.
【点评】本题考查角平分线,邻补角以及对顶角,理解对顶角相等,邻补角以及角平分线的定义是正确解答的前提.
【变式1-4】(2022春•华阴市期末)如图,直线AB与CD相交于点O,OE是∠BOC的平分线,如果∠BOC:∠DOF:∠AOC=1:3:5.求∠EOF的度数.
【分析】根据角的比例关系以及邻补角的定义可求出∠BOC,∠AOC,再根据角平分线的定义求出∠BOE,∠COE,求出∠DOF即可求出答案.
【解答】解:∵∠BOC:∠AOC=1:5.∠BOC+∠AOC=180°,
∴∠BOC=180°×11+5=30°,∠AOC==180°×51+5=150°,
∵OE是∠BOC的平分线,
∴∠BOE=∠COE=12∠BOC=15°,
∵∠BOC:∠DOF=1:3,∠BOC=30°,
∴∠DOF=90°,
∴∠EOF=90°﹣15°=75°,
答:∠EOF的度数为75°.
【点评】本题考查邻补角、对顶角以及角平分线,理解角平分线的定义以及邻补角、对顶角的性质是正确解答的前提.
【变式1-5】(2022秋•永兴县期末)如图,直线AB和直线CD相交于点O,OB平分∠EOD.
(1)若∠EOC=110°,求∠BOD的度数;
(2)若∠DOE:∠EOC=2:3,求∠AOC的度数.
【分析】(1)根据平角的定义以及角平分线的意义进行计算即可;
(2)根据邻补角的定义求出∠DOE,再根据角平分线的定义求出∠BOD的大小,再由对顶角相等得出答案.
【解答】解:(1)∵直线AB和直线CD相交于点O,∠EOC=110°,
∴∠DOE=180°﹣∠EOC=70°,
又∵OB平分∠EOD.
∴∠BOD=∠BOE=12∠DOE=35°;
(2)∵∠DOE:∠EOC=2:3,∠DOE+∠EOC=180°,
∴∠DOE=180°×25=72°,∠EOC=180°×35=108°,
又∵OB平分∠EOD.
∴∠BOD=∠BOE=12∠DOE=36°,
∴∠AOC=∠BOD=36°.
【点评】本题考查对顶角、邻补角以及角平分线,理解对顶角、邻补角的定义是正确计算的前提.
【变式1-6】(2022秋•夏邑县期末)如图,直线AB、CD相交于点O,OE平分∠BOD,OF平分∠COE,∠AOD=2∠BOD.
(1)求∠DOE的度数;
(2)求∠BOF的度数.
【分析】(1)根据邻补角的和等于180°求出∠BOD的度数,然后根据角平分线的定义解答;
(2)先求出∠COE的度数,再根据角平分线的定义求出∠EOF,然后根据角的和差关系即可得解.
【解答】解:(1)∵∠AOD=2∠BOD,∠AOD+∠BOD=180°,
∴∠BOD=13×180°=60°,
∵OE平分∠BOD,
∴∠DOE=∠BOE=12∠BOD=12×60°=30°;
(2)∠COE=∠COD﹣∠DOE=180°﹣30°=150°,
∵OF平分∠COE,
∴∠EOF=12∠COE=12×150°=75°,
∴∠BOF=∠EOF+∠BOE=75°﹣30°=45°.
【点评】本题考查了对顶角相等的性质,角平分线的定义,比较简单,准确识图并熟记性质与概念是解题的关键.
【变式1-7】(2022秋•江夏区校级期末)如图,直线AB、CD相交于点O,OA平分∠EOC.
(1)若∠BOD=38°,求∠EOD的度数;
(2)若∠EOC=45∠EOD,求∠BOD的度数.
【分析】(1)根据对顶角相等求出∠AOC,再根据角平分线的定义计算即可;
(2)根据题意求出∠EOC=80°,再根据角平分线的定义、对顶角相等计算即可.
【解答】解:(1)∵∠BOD=38°,
∴∠AOC=∠BOD=38°,
∵OA平分∠EOC,
∴∠AOE=∠AOC=38°,
∴∠EOD=180°﹣38°×2=104°;
(2)∵∠EOC+∠EOD=180°,∠EOC=45∠EOD,
∴∠EOC=80°,
∵OA平分∠EOC,
∴∠AOC=12∠EOC=40°,
∴∠BOD=∠AOC=40°.
【点评】本题考查的是对顶角、邻补角、角平分线的定义,掌握对顶角相等是解题的关键.
【变式1-8】(2022秋•荣昌区期末)如图,直线AB与CD相交于点O,OC平分∠AOM,且∠AOM=90°,射线ON在∠BOM内部.
(1)求∠AOD的度数;
(2)若∠BOC=5∠NOB,求∠MON的度数.
【分析】(1)根据角平分线的定义求出∠AOC=45°,然后根据邻补角的定义求解即可;
(2)由∠BOC=5∠NOB可求解∠NOB=27°,结合∠BOM=90°,利用角的和差可求解∠MON的度数.
【解答】解(1)∵∠AOM=90°,OC平分∠AOM,
∴∠AOC=12∠AOM=12×90°=45°,
∵∠AOC+∠AOD=180°,
∴∠AOD=180°﹣∠AOC=180°﹣45°=135°,
即∠AOD的度数为135°;
(2)∵∠BOC=∠AOD=135°,∠BOC=5∠NOB,
∴∠NOB=27°,
∵∠AOM=90°,
∴∠BOM=90°,
∴∠MON=∠BOM﹣∠NOB=90°﹣27°=63°.
【点评】本题考查了对顶角、邻补角,角平分线的定义,此类题目熟记概念并准确识图是解题的关键.
题型二 利用垂线的性质求角度
【例题2】(2022秋•兴化市校级期末)如图,直线AB与CD相交于点O,OE⊥AB,OF⊥CD.
(1)图中与∠COE互余的角是 ;(把符合条件的角都写出来)
(2)如果∠AOC=27∠EOF,求∠EOF的度数.
【分析】(1)若两角之和为90°,则称这两个角“互为余角”,简称“互余”.据此进行求解;
(2)根据∠AOC+∠EOF=180°进行求解.
【解答】解:(1)∵∠AOC+∠COE=90°,∠AOC=∠BOD,
∴与∠COE互余的角是∠AOC和∠BOD.
故答案为:∠AOC和∠BOD;
(2)∵∠EOF+∠AOC=∠AOE+∠AOF+∠AOC=∠AOE+∠COF=180°,∠AOC=27∠EOF,
∴∠EOF+27∠EOF=180°,
∴∠EOF=140°.
【点评】本题考查了垂直的定义和余角的知识,注意结合图形进行求解.
【变式2-1】(2022春•惠州期末)如图所示,直线AB,CD相交于点O,射线OE、OF在∠AOD内,且OD平分∠BOE,OF⊥CD,已知∠AOC:∠AOD=1:5,求∠EOF的度数.
【分析】由∠AOC:∠AOD=1:5结合邻补角互补、对顶角相等,可求出∠BOD的度数,根据OD平分∠BOE,可求出∠EOD,根据垂直的定义求出∠DOF=90°,则∠EOF可求.
【解答】解:∵∠AOC:∠AOD=1:5,∠AOC=∠BOD,
∴∠BOD:∠AOD=1:5.
∵∠AOD+∠BOD=180°,
∴∠BOD=30°,
∵OD平分∠BOE,
∴∠BOD=∠EOD=30°,
∵OF⊥CD,
∴∠DOF=90°,
∴∠EOF=60°.
【点评】本题考查了对顶角、邻补角,熟记概念并灵活运用是解题的关键,邻补角、对顶角成对出现,在相交直线中,一个角的邻补角有两个.邻补角、对顶角都是相对与两个角而言,是指的两个角的一种位置关系.它们都是在两直线相交的前提下形成的.
【变式2-2】(2022秋•绿园区期末)如图:已知直线AB、CD相交于点O,EO⊥CD.
(1)若∠AOC=34°,求∠BOE的度数;
(2)若∠BOD:∠BOC=1:4,求∠AOE的度数.
【分析】(1)根据垂直定义可得∠EOC=90°,然后利用平角定义进行计算即可解答;
(2)根据平角定义和已知易得∠BOD=36°,从而利用对顶角相等可得∠AOC=∠BOD=36°,然后再利用角的和差关系进行计算即可解答.
【解答】解:(1)∵EO⊥CD,
∴∠EOC=90°,
∵∠AOC=34°,
∴∠BOE=180°﹣∠AOC﹣∠COE=56°,
∴∠BOE的度数为56°;
(2)∵∠BOD:∠BOC=1:4,∠BOD+∠BOC=180°,
∴∠BOD=180°×11+4=36°,
∴∠AOC=∠BOD=36°,
∵∠COE=90°,
∴∠AOE=∠AOC+∠COE=126°,
∴∠AOE的度数为126°,
【点评】本题考查了垂线,对顶角、邻补角,根据题目的已知条件并结合图形进行分析是解题的关键.
【变式2-3】(2022秋•南关区校级期末)如图,OB⊥OD,OC平分∠AOD,∠BOC=40°,求∠AOB的大小.
【分析】根据垂直的定义及角的和差关系求出∠COD=55°,再根据角平分线的定义求出∠AOB即可.
【解答】解:∵OB⊥OD,
∴∠BOD=90°,
又∵∠BOC=40°,
∴∠COD=90°﹣40°=50°,
∵OC平分∠AOD,
∴∠AOD=2∠COD=100°,
∴∠AOB=∠AOD﹣∠BOD
=100°﹣90°
=10°,
即∠AOB=10°.
【点评】本题考查角平分线的定义,垂线,理解互相垂直、角平分线的定义是正确解答的前提.
【变式2-4】(2022春•长垣市期末)如图,直线AB与CD相交于点O,OE平分∠AOD.
(1)如果∠AOC=60°,求∠DOE的度数;
(2)如图,作OF⊥OE,试说明OF平分∠BOD.
【分析】(1)根据平角的定义,角平分线的定义进行计算即可;
(2)根据垂直的定义,平角以及角平分线的定义即可得出结论.
【解答】解:(1)∵∠AOC+∠AOD=180°,∠AOC=60°,
∴∠AOD=180°﹣60°=120°,
∵OE平分∠AOD,
∴∠DOE=∠AOE=12∠AOD=60°,
答:∠DOE的度数为60°;
(2)∵OF⊥OE,
∴∠EOF=90°,即∠DOE+∠DOF=90°,
∵∠AOE+∠EOF+∠FOB=180°,
∴∠AOE+∠FOB=180°﹣90°=90°,
又∵OE平分∠AOD,
∴∠DOE=∠AOE,
∴∠DOF=∠BOF,
即OF平分∠BOD.
【点评】本题考查对顶角,邻补角,角平分线,理解对顶角、邻补角以及角平分线的定义是正确解答的前提.
【变式2-5】(2022春•道外区期末)如图,直线AB、CD相交于点O,OE平分∠AOC.
(1)若∠DOE=130°,求∠BOC的度数;
(2)过点O作OF⊥OE,请直接写出和∠BOF互补的角.
【分析】(1)根据邻补角的定义先求出∠EOC,然后求出求出∠AOC,再根据邻补角的定义求出∠BOC即可;
(2)因为OF⊥OE,所以∠FOC+∠EOC=90°,则∠BOF+∠AOF=90°,而∠AOF=∠EOC,所以∠BOF=∠FOC,根据补角的定义写出∠BOF的补角即可.
【解答】解:(1)∵∠DOE=130°,
∴∠EOC=50°,
∵OE平分∠AOC,
∴∠AOC=2∠EOC=2×50°=100°,
∴∠BOC=180°﹣100°=80°;
(2)∵OF⊥OE,
∴∠FOC+∠EOC=90°,
∴∠BOF+∠AOF=90°,
∵∠AOF=∠EOC,
∴∠BOF=∠FOC,
∴与∠BOF互补的角是∠AOF和∠DOF.
【点评】本题考查角平分线的定义,对顶角,邻补角,理解邻补角、补角余角以及角平分线的定义是正确解答的前提.
【变式2-6】(2021秋•玄武区期末)如图,直线AB、CD相交于点O,OE⊥CD,垂足为O,OM平分∠BOE,∠AOC=50°.
(1)求∠DOM的度数;
(2)在∠AOM的内部画射线ON,使得∠MON=45°,那么ON是∠AOD的平分线吗?请说明理由.
【分析】(1)根据∠AOC与∠BOD是对顶角,∠BOE=∠BOD+∠DOE,OM平分∠BOE,解答即可;
(2)根据角平分线的定义求出∠AOD的度数即可.
【解答】解:(1)∵∠AOC与∠BOD是对顶角,
∴∠BOD=∠AOC=50°,
∵OE⊥CD,
∴∠DOE=90°,
∴∠BOE=∠BOD+∠DOE=90°+50°=140°,
∵OM平分∠BOE,
OM平分∠BOE,
∴∠BOM=12×140°=70°,
∴∠DOM=∠BOM﹣∠BOD=70°﹣50°=20°;
(2)ON平分∠AOD,
∵∠DOM=20°,∠MON=45°,
∴∠DON=∠DOM+∠MON=45°+20°=65°,
∵∠AOC=50°,
∴∠AOD=180°﹣∠AOC=180°﹣50°=130°,
∴∠DON=12∠AOD,
∴ON平分∠AOD.
【点评】本题考查的是对顶角、邻补角的概念和性质、角平分线的定义,掌握对顶角相等、邻补角之和等于180°是解题的关键.
【变式2-7】(2022春•蚌埠期末)已知,OM平分∠AOC,ON平分∠BOC.
(1)如图1,若OA⊥OB,∠BOC=60°,求∠MON的度数;
(2)如图2,若∠AOB=80°,∠MON:∠AOC=2:7,求∠AON的度数.
【分析】(1)根据角平分线的意义,得到∠COM=12∠AOC,∠CON=12∠BOC,再根据角度的和或差求出答案;
(2)先求出∠MON,再根据∠MON:∠AOC=2:7,求出∠AOC,再根据角平分线的意义得出∠AOM,进而求出答案.
【解答】解:(1)∵OA⊥OB,
∴∠AOB=90°,
∵∠AOC=∠AOB+∠BOC,∠BOC=60°,
∴∠AOC=90°+60°=150°,
∵OM平分∠AOC,
∴∠COM=12∠AOC=75°,
∵ON平分∠BOC,
∴∠CON=12∠BOC=12×60°=30°,
∴∠MON=∠COM﹣∠CON=75°﹣30°=45°;
(2)∵∠COM=12∠AOC,∠CON=12∠BOC,
∴∠MON=12(∠AOC﹣∠BOC)=12∠AOB=40°,
∵∠MON:∠AOC=2:7,
∴∠AOC=140°,
∵OM平分∠AOC,
∴∠AOM=12∠AOC=70°,
∴∠AON=∠AOM+∠MON=70°+40°=110°
【点评】考查角平分线的意义,理清图形中各个角之间的关系是正确解答的关键.
题型三 通过计算说明两角的数量关系
【例题3】(2022春•渭城区期中)将下面的解答过程补充完整:
已知:如图,直线AB,CD相交于点O,OE平分∠AOF,∠COE=90°.试说明:∠FOB=2∠AOC.
解:因为OE平分∠AOF,
所以∠AOE=∠EOF.( )
因为∠COE=90°,
所以∠AOC+∠AOE=90°.
因为直线AB,CD相交于点O,
所以∠EOD=180°﹣∠COE=90°,
所以∠EOF+∠FOD=90°.
所以∠AOC= ( ).
因为直线AB,CD相交于点O,
所以 ( ),
所以∠FOB=∠FOD+∠BOD=2∠AOC.
【分析】根据角平分线的定义、对顶角相等、角平分线的定义解答即可.
【解答】解:因为OE平分∠AOF,
所以∠AOE=∠EOF.(角平分线的定义)
因为∠COE=90°,
所以∠AOC+∠AOE=90°.
因为直线AB,CD相交于点O,
所以∠EOD=180°﹣∠COE=90°,
所以∠EOF+∠FOD=90°.
所以∠AOC=∠FOD(等角的余角相等).
因为直线AB,CD相交于点O,
所以∠AOC=∠BOD(对顶角相等),
所以∠FOB=∠FOD+∠BOD=2∠AOC.
【点评】本题考查的是对顶角、邻补角、角平分线的定义,掌握对顶角相等、角平分线的定义是解题的关键.
【变式3-1】(2021秋•莲都区期末)如图,直线AE与CD相交于点B,BF⊥AE.
(1)若∠DBE=60°,求∠FBD的度数;
(2)猜想∠CBE与∠DBF的数量关系,并说明理由.
【分析】(1)由BF⊥AE得∠EBF=90°,即可计算;
(2)由∠CBE=∠ABD,∠ABF=90°,即可解决问题.
【解答】(1)解:∵BF⊥AE,
∴∠EBF=∠ABF=90°,
∵∠FBD=∠EBF﹣∠DBE,
∴∠FBD=90°﹣60°=30°;
(2)∠CBE﹣∠DBF=90°.
证明:∵∠ABD﹣∠FBD=∠ABF,
∴∠ABD﹣∠FBD=90°,
∵∠CBE=∠ABD,
∴∠CBE﹣∠DBF=90°.
【点评】本题考查角度的计算,关键是掌握垂直的定义,对顶角相等.
【变式3-2】如图,直线AB与CD相交于O.OF是∠BOD的平分线,OE⊥OF.
(1)若∠BOE比∠DOF大38°,求∠DOF和∠AOC的度数;
(2)试问∠COE与∠BOE之间有怎样的大小关系?请说明理由.
(3)∠BOE的余角是 ,∠BOE的补角是 .
【分析】(1)设∠BOF=α,根据角平分线的定义得出∠DOF=∠BOF=α,得出方程38°+α+α=90°,求出方程的解即可;
(2)求出∠COE=180°﹣∠DOE=90°﹣∠DOF,根据垂直求出∠BOE=90°﹣∠BOF,即可得出答案;
(3)根据余角和补角定义求出即可.
【解答】解:(1)设∠BOF=α,
∵OF是∠BOD的平分线,
∴∠DOF=∠BOF=α,
∵∠BOE比∠DOF大38°,
∴∠BOE=38°+∠DOF=38°+α,
∵OE⊥OF,
∴∠EOF=90°,
∴38°+α+α=90°,
解得:α=26°,
∴∠DOF=26°,∠AOC=∠BOD=∠DOF+∠BOF=26°+26°=52°;
(2)∠COE=∠BOE,
理由是:∵∠COE=180°﹣∠DOE=180°﹣(90°+∠DOF)=90°﹣∠DOF,
∵OF是∠BOD的平分线,
∴∠DOF=∠BOF,
∴∠COE=90°﹣∠BOF,
∵OE⊥OF,
∴∠EOF=90°,
∴∠BOE=90°﹣∠BOF,
∴∠COE=∠BOE;
(3)∠BOE的余角是∠BOF和∠DOF,∠BOE的补角是∠AOE和∠DOE,
故答案为:∠BOF和∠DOF,∠AOE和∠DOE.
【点评】本题考查了余角、补角,对顶角、邻补角,角平分线定义等知识点,能正确运用知识点进行推理是解此题的关键.
【变式3-3】直线AB、CD相交于点O,OE平分∠BOD,OF⊥CD,垂足为O.
(1)若∠EOF=54°,求∠AOC的度数;
(2)①在∠AOD的内部作射线OG⊥OE;
②试探索∠AOG与∠EOF之间有怎样的关系?并说明理由.
【分析】(1)依据OF⊥CD,∠EOF=54°,可得∠DOE=90°﹣54°=36°,再根据OE平分∠BOD,即可得出∠BOD=2∠DOE=72°,依据对顶角相等得到∠AOC=72°;
(2)依据OE平分∠BOD,可得∠BOE=∠DOE,再根据OF⊥CD,OG⊥OE,即可得到∠EOF+∠DOE=90°,∠AOG+∠BOE=90°,依据等角的余角相等,可得∠EOF=∠AOG.
【解答】解:(1)∵OF⊥CD,∠EOF=54°,
∴∠DOE=90°﹣54°=36°,
又∵OE平分∠BOD,
∴∠BOD=2∠DOE=72°,
∴∠AOC=72°;
(2)①如图所示:
②∠AOG=∠EOF;
理由:∵OE平分∠BOD,
∴∠BOE=∠DOE,
∵OF⊥CD,OG⊥OE,
∴∠EOF+∠DOE=90°,∠AOG+∠BOE=90°,
∴∠EOF=∠AOG.
【点评】本题主要考查了垂线,角平分线的定义以及余角的综合运用,当两条直线相交所成的四个角中,有一个角是直角时,就说这两条直线互相垂直,其中一条直线叫做另一条直线的垂线,解决问题的关键是掌握:等角的余角相等.
【变式3-4】(2022春•香坊区期末)如图,直线AB、CD相交于点O,∠BOM=∠DON=90°.
(1)如图1,若∠COM=35°,求∠BON的度数;
(2)如图1,请直接写出图中所有互余的角;
(3)如图2,若射线OE在∠MOB的内部,且12∠MON﹣∠BOE=45°,请比较∠MOE与∠DOE的大小并说明理由.
【分析】(1)先求出∠AOC,根据对顶角相等求出∠BOD,已知∠DON=90°,可求得∠BON的度数;
(2)根据互余的定义判断即可,互余的两个角和为90度;
(3)可设∠MOC=x,则∠AON=x,∠AOC=∠BOD=90°﹣x,根据已知可得∠BOE=12x,进而得出∠MOE和∠DOE的大小.
【解答】解:(1)∵BOM=90°,
∴∠AOM=90°,
∵∠COM=35°,
∴∠AOC=55°,
∴∠BOD=55°,
∵∠DON=90°,
∴∠BON=∠BOD+∠DON=55°+90°=145°;
(2)∵∠AOC+∠COM=90°,
∴∠AOC与∠COM互余,
∵∠AOC+∠AON=90°,
∴∠AOC与∠AON互余,
∵∠BOD=∠AOC,
∴∠BOD与∠COM互余,∠BOD与∠AON互余;
(3)∠MOE=∠DOE,
∵∠BOM=∠DON=90°,
∴∠MOC=∠AON,
设∠MOC=x,则∠AON=x,∠AOC=∠BOD=90°﹣x,
∵12∠MON﹣∠BOE=45°,
∴12(90°+x)﹣∠BOE=45°,
∴∠BOE=12x,
∴∠MOE=90°−12x,
∠DOE=∠BOE+∠BOE=90°﹣x+12x=90°−12x,
∴∠MOE=∠DOE.
【点评】本题考查了对顶角和邻补角,解题的关键是根据概念会判断并灵活运用,邻补角、对顶角成对出现,在相交直线中,一个角的邻补角有两个.邻补角、对顶角都是相对与两个角而言,是指的两个角的一种位置关系.它们都是在两直线相交的前提下形成的.
【变式3-5】已知:如图,直线AB,CD相交于点O,EO⊥CD,垂足为O,OF平分∠BOD,对∠EOF=12∠BOC说明理由.
【分析】根据对顶角的性质得到∠AOC=∠BOD,由角平分线的定义得到∠BOF=12∠BOD,等量代换得到∠BOF=12∠AOC,由垂直的定义得到∠COE=90°,等量代换得到∠BOE=∠BOC﹣90°,于是得到结论.
【解答】解:∵∠AOC=∠BOD(对顶角相等),
∠BOF=12∠BOD(平分线的定义),
∴∠BOF=12∠AOC(等量代换)
∵∠AOC=180°﹣∠BOC(平角的定义),
∴∠BOF=90°−12∠BOC.
∵EO⊥CD(已知),
∴∠COE=90°(垂直的定义)
∵∠BOE+∠COE=∠BOC(两角和的定义),
∴∠BOE=∠BOC﹣∠COE.
∴∠BOE=∠BOC﹣90°(等量代换)
∵∠EOF=∠BOE+∠BOF(两角和的定义)
∴∠EOF=(∠BOC﹣90°)+(90°−12∠BOC)(等量代换)
∴∠EOF=12∠BOC.
【点评】本题考查了对顶角、邻补角、垂线以及角平分线的定义;弄清各个角之间的关系是解题的关键.
题型四 通过计算说明两直线垂直
【例题4】(2022春•南昌期中)如图,直线AB、CD相交于点O,OD平分∠BOE,OF平分∠AOE.
(1)判断OF与OD的位置关系,并证明;
(2)若∠AOC=30°,求∠EOF的度数.
【分析】(1)根据角平分线的定义得到∠EOF=12∠AOE,∠EOD=12∠BOE,根据邻补角的概念计算,证明结论;
(2)根据对顶角相等、余角的概念计算即可.
【解答】解:(1)OF⊥OD,
理由如下:∵OD平分∠BOE,OF平分∠AOE,
∴∠EOF=12∠AOE,∠EOD=12∠BOE,
∵∠AOE+∠BOE=180°,
∴∠EOF+∠EOD=90°,
∴OF⊥OD;
(2)∵∠AOC=30°,
∴∠BOD=∠AOC=30°,
∴∠EOD=∠BOD=30°,
∴∠EOF=90°﹣∠EOD=60°.
【点评】本题考查的是对顶角、角平分线的定义、邻补角的性质,掌握角平分线的定义是解题的关键.
【变式4-1】(2022秋•拱墅区期末)如图,直线AB、CD相交于点O,OM⊥AB.
(1)若∠1=∠2,证明:ON⊥CD;
(2)若∠1=13∠BOC,求∠BOD的度数.
【分析】(1)利用垂直的定义得出∠2+∠AOC=90°,进而得出答案;
(2)根据题意得出∠1的度数,即可得出∠BOD的度数.
【解答】证明:(1)∵OM⊥AB,
∴∠AOM=∠BOM=90°,
∴∠1+∠AOC=90°,
∵∠1=∠2,
∴∠2+∠AOC=90°,
即∠CON=90°,
∴ON⊥CD;
(2)∵∠1=13∠BOC,
∴∠BOM=2∠1=90°,
解得:∠1=45°,
∴∠BOD=90°﹣45°=45°
【点评】此题主要考查了垂直的定义以及邻补角、对顶角等知识,正确把握垂直的定义是解题关键.
【变式4-2】(2022春•墨玉县期末)如图,直线AB.CD相交于点O.∠AOC=28°.OE平分∠AOD,OF平分∠BOD.
(1)求∠BOF的度数:
(2)判断射线OE与OF之间的位置关系.并说明理由.
【分析】(1)根据对顶角相等和角平分线即可求出答案;
(2)求出求出∠EOF的度数,根据垂直定义求出即可.
【解答】解:(1)∵∠BOD=∠AOC,∠AOC=28°,
∴∠BOD=28°,
∵OF平分∠BOD,
∴∠BOF=12∠BOD=12×28°=14°;
(2)垂直,理由如下:
∵∠AOC=28°,
∴∠AOD=180°﹣∠AOC=180°﹣28°=152°,
∵OE平分∠AOD,OF平分∠BOD,
∴∠EOD=12∠AOD=12×152°=76°,
∠DOF=12∠BOD=12×28°=14°,
∴∠EOF=∠EOD+∠DOF=76°+14°=90°,
∴OE⊥OF.
【点评】此题考查了对顶角及邻补角的定义,熟记对顶角及邻补角的性质是解题的关键.
【变式4-3】(2022春•香洲区期末)如图,直线AB与CD相交于点O,OF、OD分别是∠AOE、∠BOE的平分线.
(1)若∠DOE=28°,求∠AOD的度数;
(2)请写出射线OD与OF之间有什么特殊的位置关系,并说明理由.
【分析】(1)根据角平分线的定义以及平角的定义进行计算即可;
(2)根据角平分线的定义、平角的定义以及图形中角的和差关系进行计算即可.
【解答】解:(1)∵OD分别是∠BOE的平分线.
∴∠BOD=∠DOE=12∠BOE=28°,
∴∠AOD=180°﹣∠BOD=180°﹣28°=152°;
(2)OD⊥OF,理由如下:
∵OF、OD分别是∠AOE、∠BOE的平分线.
∴∠AOF=∠EOF=12∠AOE,∠BOD=∠DOE=12∠BOE,
∴∠DOF=∠EOF+∠DOE
=12(∠AOE+∠BOE)
=12×180°
=90°,
即OD⊥OF.
【点评】本题考查角平分线,对顶角、邻补角,掌握角平分线的定义以及邻补角是正确解答的前提.
【变式4-4】如图,直线AB与CD相交于点O,∠AOD=20°,∠DOF:∠FOB=1:7,射线OE平分∠BOF.
(1)求∠EOB的度数;
(2)射线OE与直线CD有什么位置关系?请说明理由.
【分析】(1)根据∠AOD=20°和∠DOF:∠FOB=1:7,求出∠BOF等于140°,所以∠EOB等于70°;
(2)利用(1)中所求,进而得出∠EOC等于90°得出答案即可.
【解答】解:(1)∵OE平分∠BOF,
∴∠BOE=EOF,
∵∠DOF:∠FOB=1:7,∠AOD=20°,
∴∠DOF=18∠BOD=18×(180°﹣20°)=20°,
∴∠BOF=140°,
∴∠BOE=12∠BOE=12∠BOF=12×140°=70°;
(2)由(1)得:∠EOC=∠BOC+∠EOB=70°+20°=90°,
则射线OE与直线CD垂直.
【点评】此题主要考查了对顶角、邻补角以及角平分线的性质,主要利用对顶角相等,邻补角的定义和角平分线的定义求解.
【变式4-5】(2022春•沂水县期中)直线AB,CD相交于点O.OE,OF,OG分别是∠AOC,∠BOD,∠AOD的平分线.
(1)画出这个图形.
(2)射线OE,OF在同一条直线上吗?为什么?
(3)OE与OG有什么位置关系?说明理由.
【分析】(1)画出这个图形即可;
(2)根据角平分线定义即可判断射线OE,OF在同一条直线上;
(3)由OG平分∠AOD,得∠AOG=∠DOG,再由∠AOE=∠DOF,∠AOE+∠DOF+∠AOD=180°,得∠AOE+∠AOG=90°,进而即可判断OE与OG的位置关系.
【解答】解:(1)如图所示,
(2)射线OE、射线OF在同一条直线上.理由如下:
∵直线AB、CD相交于点O,
∴∠AOC=∠BOD,∠AOC+∠AOD=180°,
∵OE、OF分别是∠AOC、∠BOD的平分线,
∴∠AOE=12∠AOC,∠DOF=12∠BOD,
∴∠AOE=∠DOF,
∴∠AOE+∠DOF=∠AOC,
∴∠AOE+∠DOF+∠AOD=180°,
∴射线OE、射线OF在同一条直线上;
(3)OE⊥OG.理由如下:
∵OG平分∠AOD,
∴∠AOG=∠DOG,
∵∠AOE=∠DOF,∠AOE+∠DOF+∠AOD=180°,
∴∠AOE+∠AOG=90°,
∴OG⊥OE.
【点评】本题考查了作图﹣基本作图、直线、射线、线段、角平分线的定义、对顶角、邻补角,解决本题的关键是根据语句准确画图.
题型五 与相交线有关的角度计算综合题
【例题5】(2022秋•渠县期末)若直线AB和直线ED相交于点O,OC为∠BOE内部的射线,OE平分∠AOC,OF平分∠BOC.
(1)若∠BOD=58°,求∠AOF和∠EOF的度数?
(2)若∠BOD是任意角α(0°<α<90°),求∠EOF的度数?
(3)请猜想,∠EOF度数会改变吗?若改变,请说明理由;若不改变,则∠EOF度数是多少?
【分析】(1)由对顶角的性质,得到∠AOE=58°,再由角平分线的定义即可求解;
(2)由角平分线的定义,对顶角的性质得到,∠COE=α,∠COF=90°﹣α,从而求出∠EOF的度数;
(3)由角平分线的定义推出∠EOF=12∠AOB,即可得到答案.
【解答】解:(1)∵OE平分∠AOC,OF平分∠BOC,
∴∠COE=12∠AOC,∠COF=12∠BOC,
∴∠COE+∠COF=12(∠AOC+∠BOC),
∴∠EOF=12∠AOB=12×180°=90°,
∵∠AOE=∠BOD=58°,
∴∠AOF=∠AOF+∠EOF=58°+90°=148°,
(2)∵OE平分∠AOC,
∴∠AOC=2∠AOE,
∵∠AOE=∠BOD=α,
∴∠AOC=2α,
∴∠BOC=180°﹣2α,
∵OF平分∠BOC,
∴∠COF=12∠BOC=90°﹣α,
∴∠EOF=∠EOC+∠COF=α+90°﹣α=90°;
(3)∠EOF的度数不变,
∵OE平分∠AOC,OF平分∠BOC,
∴∠COE=12∠AOC,∠COF=12∠BOC,
∴∠COE+∠COF=12(∠AOC+∠BOC),
∴∠EOF=12∠AOB=12×180°=90°,
【点评】本题考查角的计算,关键是掌握角平分线的定义.
【变式5-1】(2022春•大足区期末)如图,直线AB和CD交于点O,射线OE平分∠AOD,∠BOD=46°.
(1)求∠COE的度数;
(2)若射线OF⊥AB于点O,请补全图形,并求∠EOF的度数.
【分析】(1)由角平分线定义,对顶角,邻补角的概念,可求.
(2)分两种情况,由垂直的定义可求解,
【解答】解:(1)∵OE平分∠AOD,
∴∠AOE=12∠AOD,
∵∠BOD=46°,
∴∠AOD=134°,∠AOC=46°,
∴∠AOE=67°,
∵∠COE=∠AOC+∠AOE,
∴∠COE=46°+67°=113°;
(2)①当OF在AB上方时,
∵OF⊥AB,
∴∠AOF=90°,
∴∠EOF=∠AOF﹣∠AOE=23°.
②当OF在AB下方时,
∵OF⊥AB,
∴∠AOF=90°,
∴∠EOF=∠AOF+∠AOE=157°.
【点评】本题考查角平分线定义,对顶角,邻补角的概念,关键是熟练掌握有关的概念.
【变式5-2】(2022春•潜山市月考)如图,直线AB,CD相交于点O,OB平分∠DOE,
(1)如图1,若∠COE=110°,求∠BOD的度数
(2)如图2,若∠BOE:∠COE=1:3,求∠AOC的度数;
(3)在(2)的条件下,画OF⊥CD,请直接写出∠EOF的度数.
【分析】(1)根据角平分线的定义以及平角的意义进行计算即可;
(2)根据角平分线以及∠BOE:∠COE=1:3,利用按比例分配进行计算即可;
(3)分两种情况进行解答即可.
【解答】解:(1)∵∠COE+∠DOE=180°,∠COE=110°,
∴∠DOE=180°﹣110°=70°,
又∵OB平分∠DOE,
∴∠BOD=∠BOE=12∠DOE=35°;
(2)∵OB平分∠DOE,
∴∠BOD=∠BOE=12∠DOE,
∵∠BOE:∠COE=1:3,
∴∠BOD=180°×11+1+3=36°,
∴∠AOC=∠BOD=36°;
(3)由(2)得∠DOE=72°,
当OF在直线CD的上方时,有∠EOF=∠FOD+∠DOE=90°+72°=162°,
当OF在直线CD的下方时,有∠EOF=∠FOD﹣∠DOE=90°﹣72°=18°,
因此∠EOF的度数为18°或162°.
【点评】本题考查角平分线,邻补角、对顶角,理解角平分线的定义,邻补角以及对顶角的意义是正确解答的前提.
【变式5-3】(2022春•麒麟区期末)直线AB,CD相交于点O,OF⊥CD于点O,作射线OE,且OC在∠AOE的内部.
(1)①当OE、OF在如图1所示位置时,若∠BOD=20°,∠BOE=130°,求∠EOF的度数;
②当OE、OF在如图2所示位置时,若OF平分∠BOE,证明OC平分∠AOE.
(2)若∠AOF=2∠COE,请直接写出∠BOE与∠AOC之间的数量关系.
【分析】(1)①先利用角度的和差关系求得∠COE,再根据∠EOF=90°﹣∠COE,可得∠EOF的度数;
②先根据角平分线定义∠EOF=∠FOB,再结合余角定义可得结论;
(2)需要分类讨论,当点E,F在直线AB的同侧时,当点E,F在直线AB的异侧;再分别表示∠AOC、∠BOE,再消去α即可.
【解答】(1)①解:∵OF⊥CD于点O,
∴∠DOF=90°,
∵∠BOD=20°,
∴∠BOF=90°﹣20°=70°,
∵∠BOE=130°,
∴∠EOF=∠BOE﹣∠BOF=130°﹣70°=60°;
∴∠EOF的度数为60°;
②证明:∵OF平分∠BOE,
∴∠EOF=∠FOB=12∠EOB,
∵OF⊥CD,
∴∠COF=90°,
∴∠COE+∠EOF=∠AOC+∠BOF=90°,
∴∠COE=∠AOC,即OC平分∠AOE;
(2)解:3∠AOC+2∠BOE=270°或∠AOC+2∠BOE=270°,
理由如下:
当点E,F在直线AB的同侧时,如图,
记∠COE=α,则∠AOF=2∠COE=2α,
∵OF⊥CD,
∴∠COF=90°,
∴∠EOF=90°﹣α,∠AOC=∠AOF﹣∠COF=2α﹣90°①,
∴∠BOE=180°﹣∠AOC﹣∠COE=180°﹣(2α﹣90°)﹣α=270°﹣3α②,
①×3+②×2得,3∠AOC+2∠BOE=270°;
当点E和点F在直线AB的异侧时,如图,
记∠COE=α,则∠AOF=2∠COE=2α,
∵OF⊥CD,
∴∠COF=90°,
∴∠AOC=∠COF﹣∠AOF=90°﹣2α①,
∴∠BOE=180°﹣∠AOC﹣∠COE=180°﹣(90°﹣2α)﹣α=90°+α②,
①+2×②得,∠AOC+2∠BOE=270°.
综上可知,3∠AOC+2∠BOE=270°或∠AOC+2∠BOE=270°.
【点评】本题考查了对顶角,角平分线定义,角的有关定义的应用,主要考查学生的计算能力,并注意数形结合.
【变式5-4】(2021秋•鄞州区期末)如图,直线AB,CD相交于点O,OE平分∠BOC.
【基础尝试】
(1)如图1,若∠AOC=40°,求∠DOE的度数;
【画图探究】
(2)作射线OF⊥OC,设∠AOC=x°,请你利用图2画出图形,探究∠AOC与∠EOF之间的关系,结果用含x的代数式表示∠EOF.
【拓展运用】
(3)在第(2)题中,∠EOF可能和∠DOE互补吗?请你作出判断并说明理由.
【分析】(1)由补角的定义可求解∠BOC的度数,结合角平分线的定义可求∠COE的度数,再利用平角的定义可求解;
(2)可分两种情况:当OF在∠BOC内部时,当OF在∠AOD内部时,利用平角的定义及角平分线的定义分别求解即可;
(3)在AB⊥CD,且OF与OB重合的时候,∠EOF可以和∠DOE互补.
【解答】解:(1)∵∠AOC+∠BOC=180°,∠AOC=40°,
∴∠BOC=180°﹣40°=140°,
∵OE平分∠BOC,
∴∠COE=12∠BOC=70°,
∵∠DOE+∠COE=180°,
∴∠DOE=180°﹣70°=110°;
(2)∠EOF=12∠AOC或∠EOF=180°−12∠AOC.
当OF在∠BOC内部时,如图,
∵∠AOC+∠BOC=180°,∠AOC=x°,
∴∠BOC=(180﹣x)°,
∵OE平分∠BOC,
∴∠COE=12∠BOC=(90−12x)°,
∵OF⊥OC,
∴∠COF=90°,
∴∠EOF=90°﹣∠COE=90°﹣(90−12x)°=12x°,
即∠EOF=12∠AOC;
当OF在∠AOD内部时,如图,
∵∠AOC+∠BOC=180°,∠AOC=x°,
∴∠BOC=(180﹣x)°,
∵OE平分∠BOC,
∴∠COE=12∠BOC=(90−12x)°,
∵OF⊥OC,
∴∠COF=90°,
∴∠EOF=90°+∠COE=90°+(90−12x)°=(180−12x)°,
即∠EOF=180°−12x=180°−12∠AOC.
综上所述:∠EOF=12∠AOC或∠EOF=180°−12∠AOC;
(3)∠EOF可能和∠DOE互补.
当AB⊥CD,且OF与OB重合时,∠BOC=∠BOD=90°,
∵OE平分∠BOC,
∴∠BOE=12BOC=45°,
即∠EOF=45°,
∴∠DOE=∠BOD+∠BOE=90°+45°=135°,
∴∠EOF+∠DOE=180°,
即∠EOF和∠DOE互补.
【点评】本题主要考查垂线,角平分线的定义,余角和补角,角的计算,分类讨论是解题的关键.
【变式5-5】(2021秋•罗湖区期末)如图①,直线AB与直线CD相交于点O,∠COE=90°,过点O作射线OF.
(1)若射线OF平分∠AOC且∠BOF=130°,求∠BOE的度数;
(2)若将图①中的直线CD绕点O逆时针旋转至图②,∠COE=90°,当射线OE平分∠BOF时,射线OC是否平分∠AOF,请说明理由;
(3)若∠BOE=20°,∠BOF=130°,将图①中的直线CD绕点O按每秒5°的速度逆时针旋转α度(0°<α<180°),∠COE始终保持为90°,设旋转的时间为t秒,当∠AOC+∠EOF=90°时,求t的值.
【分析】(1)根据角平分线的定义以及余角和补角进行角的和、差运算即可;
(2)根据∠COE=∠COF+∠FOE=90°,则∠AOC+∠EOB=90°,再根据当射线OE平分∠BOF,得出结论;
(3)现根据题意求出∠AOC=110°,然后分0<t≤22,22<t≤30和30<t<36三种情况讨论即可.
【解答】解:(1)∵∠BOF=130°,
∴∠AOF=50°
∵射线OF平分∠AOC,
∴∠AOF=∠FOC=50°,
∴∠COB=80°,
∵∠COE=∠COB+∠BOE=90°,
∴∠BOE=90°﹣80°=10°;
(2)射线OC平分∠AOF,理由如下:
∵∠COE=∠COF+∠FOE=90°,
∴∠AOC+∠EOB=90°,
∴∠COF+∠FOE=∠AOC+∠EOB,
∵OE平分∠FOB,
∴∠FOE=∠EOB,
∴∠AOC=∠COF,
即射线OC平分∠AOF;
(3)∵∠BOE=20°且∠BOF=130°,
∴∠EOF=150°,
又∵∠COE=90°,
∴∠BOC=70°,
∴∠AOC=110°,
①当0<t≤22时,
∵直线CD绕点O按每秒5°的速度逆时针旋转,
∴∠AOC=110°﹣5t,∠EOF=150°﹣5t,
∵∠AOC+∠EOF=90°,
∴110﹣5t+150﹣5t=90,
解得t=17,
②当22<t≤30时,
∵直线CD绕点O按每秒5°的速度逆时针旋转,
∴∠AOC=5t﹣110°,∠EOF=150°﹣5t,
∵∠AOC+∠EOF=90°,
∴5t﹣110+150﹣5t=90,
40=90,
此时无解,
③当30<t<36时,
∵直线CD绕点O按每秒5°的速度逆时针旋转,
∴∠AOC=5t﹣110°,∠EOF=5t﹣150°,
∵∠AOC+∠EOF=90°,
∴5t﹣110+5t﹣150=90,
解得t=35,
综上所述,当∠AOC+∠EOF=90°时,t=17或t=35.
【点评】本题考查一元一次方程的应用以及角平分线的定义、余角补角的定义,解决本题的关键是掌根据题中的等量关系列出方程.
【变式5-6】如图,直线CD与EF相交于点O,∠COE=60°,将一直角三角尺AOB的直角顶点与O重合,OA平分∠COE.
(1)求∠BOD的度数;
(2)将三角尺AOB以每秒3°的速度绕点O顺时针旋转,同时直线EF也以每秒9°的速度绕点O顺时针旋转,设运动时间为t秒(0≤t≤40).
①当t为何值时,直线EF平分∠AOB;
②若直线EF平分∠BOD,直接写出t的值.
【分析】(1)依据∠COE=60°,OA平分∠COE,可得∠AOC=30°,再根据∠AOB=90°,即可得到∠BOD=180°﹣30°﹣90°=60°;
(2)①分两种情况进行讨论:当OE平分∠AOB时,∠AOE=45°;当OF平分∠AOB时,∠AOF=45°;分别依据角的和差关系进行计算即可得到t的值;
②分两种情况进行讨论:当OE平分∠BOD时,∠BOE=12∠BOD;当OF平分∠BOD时,∠DOF=12∠BOD;分别依据角的和差关系进行计算即可得出t的值.
【解答】解:(1)∵∠COE=60°,OA平分∠COE,
∴∠AOC=30°,
又∵∠AOB=90°,
∴∠BOD=180°﹣30°﹣90°=60°;
(2)①分两种情况:
①当OE平分∠AOB时,∠AOE=45°,
即9°t+30°﹣3°t=45°,
解得t=2.5;
②当OF平分∠AOB时,∠AOF=45°,
即9°t﹣150°﹣3°t=45°,
解得t=32.5;
综上所述,当t=2.5s或32.5s时,直线EF平分∠AOB;
②t的值为12s或36s.
分两种情况:
①当OE平分∠BOD时,∠BOE=12∠BOD,
即9°t﹣60°﹣3°t=12(60°﹣3°t),
解得t=12;
②当OF平分∠BOD时,∠DOF=12∠BOD,
即9°t﹣300°=12(3°t﹣60°),
解得t=36;
综上所述,若直线EF平分∠BOD,t的值为12s或36s.
【点评】本题主要考查了角平分线的定义,旋转的速度,角度,时间的关系,应用方程的思想是解决问题的关键,还需要通过计算进行初步估计位置,掌握分类思想,注意不能漏解.
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