八年级数学上册 三角形的外角 解答题 专项练习(含详解)

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八年级数学上册 三角形的外角 解答题 专项练习(含详解)

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八年级数学上册三角形的外角解答题专项练习
1.∠ACD是△ABC的外角,BE平分∠ABC,CE平分∠ACD,且BE、CE交于点E.
(1)若∠A=58°,求:∠E的度数.
(2)猜想∠A与∠E的关系,并说明理由.
2.如图,∠CBF,∠ACG是△ABC的外角,∠ACG的平分线所在的直线分别与∠ABC,∠CBF的平分线BD,BE交于点D,E.
(1)求∠DBE的度数.
(2)若∠A=70°,求∠D的度数.
3.【探究】如图①,在△ABC中,∠ABC的平分线与∠ACB的平分线相交于点P.
(1)若∠ABC=80°,∠ACB=50°.则∠A=   度,∠P=   度.
(2)∠A与∠P的数量关系为   ,并说明理由.
【应用】如图②,在△ABC中,∠ABC的平分线与∠ACB的平分线相交于点P.∠ABC的外角平分线与∠ACB的外角平分线相交于点Q.直接写出∠A与∠Q的数量关系为   .
4.综合与探究:
【情境引入】
(1)如图1,BD,CD分别是△ABC的内角∠ABC,∠ACB的平分线,说明∠D=90°+∠A的理由.
【深入探究】
(2)①如图2,BD,CD分别是△ABC的两个外角∠EBC,∠FCB的平分线,∠D与∠A之间的等量关系是    ;
②如图3,BD,CD分别是△ABC的一个内角∠ABC和一个外角∠ACE的平分线,BD,CD交于点D,探究∠D与∠A之间的等量关系,并说明理由.
【拓展应用】
(3)请用以上结论解决下列问题:如图4,在△ABC中,BD,CD分别平分∠ABC,∠ACB,M,N,Q分别在DB,DC,BC的延长线上,BE,CE分别平分∠MBC,∠BCN,BF,CF分别平分∠EBC,∠ECQ.若∠A=80°,则∠F的度数是    .
5.如图①,在△ABC中,∠ABC与∠ACB的平分线相交于点P.
(1)如果∠A=80°,求∠BPC的度数;
(2)如图②,作△ABC外角∠MBC、∠NCB的平分线交于点Q,试探索∠Q、∠A之间的数量关系.
(3)如图③,延长线段BP、QC交于点E,△BQE中,存在一个内角等于另一个内角的3倍,请直接写出∠A的度数.
6.如图,点A、B分别在射线OM、ON上运动(不与点O重合).
(1)如图1,若∠MON=90°,∠OBA、∠OAB的平分线交于点C,则∠ACB=   °;
(2)如图2,若∠MON=n°,∠OBA、∠OAB的平分线交于点C,求∠ACB的度数;
(3)如图2,若∠MON=n°,△AOB的外角∠ABN、∠BAM的平分线交于点D,求∠ACB与∠ADB之间的数量关系,并求出∠ADB的度数;
(4)如图3,若∠MON=80°,BC是∠ABN的平分线,BC的反向延长线与∠OAB的平分线交于点E.试问:随着点A、B的运动,∠E的大小会变吗?如果不会,求∠E的度数;如果会,请说明理由.
7.【概念认识】如图①,在∠ABC中,若∠ABD=∠DBE=∠EBC,则BD,BE叫做∠ABC的“三分线”.其中,BD是“邻AB三分线”,BE是“邻BC三分线”.
【问题解决】
(1)如图②,在△ABC中,∠A=70°,∠B=44°,若∠C的三分线CD交AB于点D,求∠BDC的度数;
(2)如图③,在△ABC中,BP,CP分别是∠ABC邻BC三分线和∠ACB邻BC三分线,若∠A=63°,求∠BPC的度数.
8.(概念认识)
如图①,在∠ABC中,若∠ABD=∠DBE=∠EBC,则BD,BE叫做∠ABC的“三分线”.其中,BD是“邻AB三分线”,BE是“邻BC三分线”.
(问题解决)
(1)如图②,在△ABC中,∠A=80°,∠B=45°,若∠B的三分线BD交AC于点D,求∠BDC的度数.
(2)如图③,在△ABC中,BP、CP分别是∠ABC邻BC三分线和∠ACB邻BC三分线,且∠BPC=140°,求∠A的度数.
9.如图1,直线m与直线n垂直相交于O,点A在直线m上运动,点B在直线n上运动,AC、BC分别是∠BAO和∠ABO的角平分线.
(1)∠ACB=   ;
(2)如图2,若BD是△AOB的外角∠OBE的角平分线,BD与AC相交于点D,点A、B在运动的过程中,∠ADB的大小是否会发生变化?若发生变化,请说明理由;若不发生变化,试求出其值;
(3)如图3,过C作直线与AB交于F,且满足∠AGO﹣∠BCF=45°,求证:CF∥OB.
10.数学概念
百度百科这样定义凹四边形:把四边形的某些边向两方延长,其他各边有不在延长所得直线的同一旁,这样的四边形叫做凹四边形.
如图①,在四边形ABCD中,画出DC所在直线MN,边BC、AD分别在直线MN的两旁,则四边形ABCD就是凹四边形.
性质初探
(1)在图①所示的凹四边形ABCD中,求证:∠BCD=∠A+∠B+∠D.
深入研究
(2)如图②,在凹四边形ABCD中,AB与CD所在直线垂直,AD与BC所在直线垂直,∠B、∠D的角平分线相交于点E.
①求证:∠A+∠BCD=180°;
②随着∠A的变化,∠BED的大小会发生变化吗?如果有变化,请探索∠BED与∠A的数量关系;如果没有变化,请求出∠BED的度数.
11.已知,点A、B分别在∠MON的两边OM、ON上,点C是射线OP上的一点,连接AC、BC,,(0°<x<180°,0°<y<180°);AF平分∠MAC,BE平分∠NBC.
(1)如图1,若x=y=75°,
①求的度数;
②判断AF、BE的位置关系,并说明理由.
(2)如图2,当点C在射线OP上运动时,若直线AF、BE相交于点G,请用含有x、y的代数式表示∠AGB(直接写结果).
12.已知点A在射线CE上,∠BDA=∠C.
(1)如图1,若AC∥BD,求证:AD∥BC;
(2)如图2,若BD⊥BC,请证明∠DAE+2∠C=90°;
(3)如图3,在(2)的条件下,∠BAC=∠BAD,过点D作DF∥BC交射线CE于点F,当∠DFE=8∠DAE时,求∠BAD的度数.(直接写出结果)
13.如图,已知△ABC中,AD是△ABC外角∠EAC的平分线且交BC的延长线于点D,比较∠ACB与∠B的大小,并说出理由.
14.如图,AD是△ABC的外角平分线,交BC的延长线于D点,若∠B=30°,∠DAE=55°,求∠ACD的度数.
15.如图,△ABC的外角∠ACD的平分线CP与内角∠ABC的平分线BP交于点P.
(1)若∠ACD=150°,∠BAC=80°,求∠BPC的度数;
(2)若∠BPC=α,求∠PAC;(用含α的式子表示)
(3)探索∠ABC与∠APC的等量关系.
16.已知:如图,在△ABC中,∠1是它的一个外角,E为边AC上一点,延长BC到D,连接DE.求证:∠1>∠2.
17.如图①,在△ABC中,AD为BC边上的高,AE为∠BAC的平分线,已知∠B=20°,∠C=50°.
(1)求∠EAD的度数;
(2)你发现∠EAD与∠B,∠C之间有何关系?
(3)若将“题中的条件∠B=20°”改为“∠ABC=100°”,如图②,其他条件不变,则∠EAD与∠ABC,∠C之间又有何关系?请说明理由;
(4)若将“题目中的条件∠B=20°,∠C=50°”改为“∠EAD=35°,∠BAC=50°”,其它条件不变,求∠ABC,∠C的度数.
18.如图1和图2,在三角形纸片ABC中,点D,E分别在边AC,AB上,沿DE折叠,点A落在点A'的位置.
(1)如图1,当点A′落在CD边上时,∠DAE与∠1之间的数量关系为    (只填序号),并说明理由;
①∠DAE=∠1
②∠DAE=2∠1
③∠1=2∠DAE
(2)如图2,当点A落在△ABC内部时,直接写出∠DAE与∠1,∠2之间的数量关系.
19.探究:中华人民共和国国旗上的五角星的每个角均相等,小明为了计算每个角的度数,画出了如图①的五角星,每个角均相等,并写出了如下不完整的计算过程,请你将过程补充完整.
解:∵∠AFG=∠C+∠E,∠AGF=∠B+∠D.
∴∠AFG+∠AGF=∠C+∠E+∠B+∠D.
∵∠A+∠AFG+∠AGF=   °,
∴∠A+∠B+∠C+∠D+∠E=   °,
∴∠A=∠B=∠C=∠D=∠E=   °.
拓展:如图②,小明改变了这个五角星的五个角的度数,使它们均不相等,请你帮助小明求∠A、∠B、∠C、∠D、∠E的和.
应用:如图③.小明将图②中的点A落在BE上,点C落在BD上,若∠B=∠D=36°,则∠CAD+∠ACE+∠E=   °.
20.小明在学习过程中,对教材中的一个有趣问题做如下探究:
【习题回顾】已知:如图1,在△ABC中,∠ACB=90°,AE是角平分线,CD是高,AE、CD相交于点F.求证:∠CFE=∠CEF;
【变式思考】如图2,在△ABC中,∠ACB=90°,CD是AB边上的高,若△ABC的外角∠BAG的平分线交CD的延长线于点F,其反向延长线与BC边的延长线交于点E,则∠CFE与∠CEF还相等吗?说明理由;
【探究延伸】如图3,在△ABC中,在AB上存在一点D,使得∠ACD=∠B,角平分线AE交CD于点F.△ABC的外角∠BAG的平分线所在直线MN与BC的延长线交于点M.试判断∠M与∠CFE的数量关系,并说明理由.
21.如图,在△ABC中,分别作其内角∠ACB与外角∠DAC的角平分线,且两条角平分线所在的直线交于点E
(1)填空:①如图1,若∠B=60°,则∠E=   ;
②如图2,若∠B=90°,则∠E=   ;
(2)如图3,若∠B=α,求∠E的度数;
(3)如图4,仿照(2)中的方法,在(2)的条件下分别作∠EAB与∠ECB的角平分线,且两条角平分线交于点G,求∠G的度数.
参考答案
1.∠ACD是△ABC的外角,BE平分∠ABC,CE平分∠ACD,且BE、CE交于点E.
(1)若∠A=58°,求:∠E的度数.
(2)猜想∠A与∠E的关系,并说明理由.
解:(1)∵∠ACD是△ABC的外角,
∴∠ACD=∠A+∠ABC,
∴∠A=∠ACD﹣∠ABC,
∵BE平分∠ABC,CE平分∠ACD,
∴∠2=∠ABC,∠4=∠ACD,
∴∠E=∠4﹣∠2=(∠ACD﹣∠ABC)=∠A=×58°=29°;
(2)∠A与∠E的关系是:∠E=∠A,
理由如下:∵∠ACD是△ABC的外角,
∴∠ACD=∠A+∠ABC,
∴∠A=∠ACD﹣∠ABC,
∵BE平分∠ABC,CE平分∠ACD,
∴∠2=∠ABC,∠4=∠ACD,
∴∠E=∠4﹣∠2=(∠ACD﹣∠ABC)=∠A.
2.如图,∠CBF,∠ACG是△ABC的外角,∠ACG的平分线所在的直线分别与∠ABC,∠CBF的平分线BD,BE交于点D,E.
(1)求∠DBE的度数.
(2)若∠A=70°,求∠D的度数.
解:(1)∵BD,BE分别为∠ABC,∠CBF的平分线,
∴∠DBG=∠ABC,∠EBG=∠CBF,
∴∠DBE=∠DBG+∠EBG=×(∠ABC+∠CBF)=90°;
(2)∵∠ACG是△ABC的外角,
∴∠ACG﹣∠ABC=∠A=70°,
∵BD,CD分别为∠ABC,∠ACG的平分线,
∴∠DBG=∠ABC,∠DCG=∠ACG,
∴∠D=∠DCG﹣∠DBG=×(∠ACG﹣∠ABC)=35°.
3.【探究】如图①,在△ABC中,∠ABC的平分线与∠ACB的平分线相交于点P.
(1)若∠ABC=80°,∠ACB=50°.则∠A= 50 度,∠P= 115 度.
(2)∠A与∠P的数量关系为 ∠P﹣∠A=90° ,并说明理由.
【应用】如图②,在△ABC中,∠ABC的平分线与∠ACB的平分线相交于点P.∠ABC的外角平分线与∠ACB的外角平分线相交于点Q.直接写出∠A与∠Q的数量关系为 ∠Q=90°﹣∠A .
【探究】
解:(1)∵∠ABC=80°,∠ACB=50°,
∴∠A=1880°﹣80°﹣50°=50°,
∵∠ABC的平分线与∠ACB的平分线相交于点P,
∴∠CBP=∠ABC,∠BCP=∠ACB,
∴∠BCP+∠CBP=(∠ABC+∠ACB)=×130°=65°,
∴∠P=180°﹣65°=115°,
故答案为:50,115;
(2)∠P﹣∠A=90°.理由如下:
∵BP、CP分别平分∠ABC、∠ACB,
∴∠PBC=∠ABC,∠PCB=∠ACB,
∵∠A+∠ABC+∠ACB=180°∠P+∠PBC+∠PCB=180°,
∴∠P+(∠ABC+∠ACB)=180°,
∴∠P+(180°﹣∠A)=180°,
∴∠P﹣∠A=90°;
故答案为:∠P﹣∠A=90°;
【应用】
解:∠Q=90°﹣∠A.理由如下:
∵∠ABC的外角平分线与∠ACB的外角平分线相交于点Q,
∴∠CBQ=(180°﹣∠ABC)=90°﹣∠ABC,
∠BCQ=(180°﹣∠ACB)=90°﹣∠ACB,
∴△BCQ中,∠Q=180°﹣(∠CBQ+∠BCQ)=180°﹣(90°﹣∠ABC+90°﹣∠ACB)=(∠ABC+∠ACB),
又∵∠ABC+∠ACB=180°﹣∠A,
∴∠Q=(180°﹣∠A)=90°﹣∠A;
故答案为:∠Q=90°﹣∠A.
4.综合与探究:
【情境引入】
(1)如图1,BD,CD分别是△ABC的内角∠ABC,∠ACB的平分线,说明∠D=90°+∠A的理由.
【深入探究】
(2)①如图2,BD,CD分别是△ABC的两个外角∠EBC,∠FCB的平分线,∠D与∠A之间的等量关系是  ∠D=90°﹣∠A ;
②如图3,BD,CD分别是△ABC的一个内角∠ABC和一个外角∠ACE的平分线,BD,CD交于点D,探究∠D与∠A之间的等量关系,并说明理由.
【拓展应用】
(3)请用以上结论解决下列问题:如图4,在△ABC中,BD,CD分别平分∠ABC,∠ACB,M,N,Q分别在DB,DC,BC的延长线上,BE,CE分别平分∠MBC,∠BCN,BF,CF分别平分∠EBC,∠ECQ.若∠A=80°,则∠F的度数是  12.5° .
解:(1)∵BD、CD分别是∠ABC、∠ACB的平分线,
∴∠1=∠ABC,∠2=∠ACB,
∴∠1+∠2=(∠ABC+∠ACB),
∵∠A+∠ABC+∠ACB=180°,∠1+∠2+∠D=180°,
∴∠D=180°﹣∠1﹣∠2=180°﹣(∠ABC+∠ACB),
∴∠D=90°+∠A;
(2)①∠D与∠A之间的等量关系是:∠D=90°﹣∠A,理由如下:
∵BD、CD分别是△ABC的两个外角∠EBC、∠FCB的平分线,
∴∠EBD=∠DBC,∠BCD=∠DCF,
∵∠DBC+∠DCB+∠D=180°,∠A+∠ABC+∠ACB=180°,∠ABC=180°﹣2∠DBC,∠ACB=180°﹣2∠DCB,
∴∠A+180°﹣2∠DBC+180°﹣2∠DCB=180°,∠DBC+∠DCB=180°﹣∠D,
∴∠A﹣2(∠DBC+∠DCB)=﹣180°,
∴∠A﹣2(180°﹣∠D)=﹣180°,
∴∠A+2∠D=180°,
∴∠D=90°﹣∠A,
故答案为:∠D=90°﹣∠A;
②∠D与∠A之间的等量关系是:∠D=∠A,理由如下:
∵BD、CD分别是△ABC的一个内角∠ABC和一个外角∠ACE的平分线,
∵∠DCE=∠DBC+∠D,∠A+2∠DBC=2∠DCE,
∴∠A+2∠DBC=2∠DBC+2∠D,
∴∠A=2∠D,
∴∠D=∠A;
(3)由(1)知:∠D=90°+∠A,
∵∠A=80°,
∴∠D=130°,
∴∠DBC+∠DCB=50°,
∴∠MBC+∠NCB=360°﹣50°=310°,
∵BE、CE分别平分∠MBC、∠BCN,
∴∠CBE+∠BCE=(∠MBC+∠NCB)=155°,
∴∠E=180°﹣155°=25°.
由(2)②知:∠F=∠E,
∴∠F=∠E=12.5°,
故答案为:12.5°.
5.如图①,在△ABC中,∠ABC与∠ACB的平分线相交于点P.
(1)如果∠A=80°,求∠BPC的度数;
(2)如图②,作△ABC外角∠MBC、∠NCB的平分线交于点Q,试探索∠Q、∠A之间的数量关系.
(3)如图③,延长线段BP、QC交于点E,△BQE中,存在一个内角等于另一个内角的3倍,请直接写出∠A的度数.
(1)解:∵∠A=80°.
∴∠ABC+∠ACB=100°,
∵点P是∠ABC和∠ACB的平分线的交点,
∴∠P=180°﹣(∠ABC+∠ACB)=180°﹣×100°=130°,
(2)∵外角∠MBC,∠NCB的角平分线交于点Q,
∴∠QBC+∠QCB=(∠MBC+∠NCB)
=(360°﹣∠ABC﹣∠ACB)
=(180°+∠A)
=90°+∠A
∴∠Q=180°﹣(90°+∠A)=90°﹣∠A;
(3)延长BC至F,
∵CQ为△ABC的外角∠NCB的角平分线,
∴CE是△ABC的外角∠ACF的平分线,
∴∠ACF=2∠ECF,
∵BE平分∠ABC,
∴∠ABC=2∠EBC,
∵∠ECF=∠EBC+∠E,
∴2∠ECF=2∠EBC+2∠E,
即∠ACF=∠ABC+2∠E,
又∵∠ACF=∠ABC+∠A,
∴∠A=2∠E,即∠E=∠A;
∵∠EBQ=∠EBC+∠CBQ
=∠ABC+∠MBC
=(∠ABC+∠A+∠ACB)=90°.
如果△BQE中,存在一个内角等于另一个内角的3倍,那么分四种情况:
①∠EBQ=3∠E=90°,则∠E=30°,∠A=2∠E=60°;
②∠EBQ=3∠Q=90°,则∠Q=30°,∠E=60°,∠A=2∠E=120°;
③∠Q=3∠E,则∠E=22.5°,解得∠A=45°;
④∠E=3∠Q,则∠E=67.5°,解得∠A=135°.
综上所述,∠A的度数是60°或120°或45°或135°.
6.如图,点A、B分别在射线OM、ON上运动(不与点O重合).
(1)如图1,若∠MON=90°,∠OBA、∠OAB的平分线交于点C,则∠ACB= 135 °;
(2)如图2,若∠MON=n°,∠OBA、∠OAB的平分线交于点C,求∠ACB的度数;
(3)如图2,若∠MON=n°,△AOB的外角∠ABN、∠BAM的平分线交于点D,求∠ACB与∠ADB之间的数量关系,并求出∠ADB的度数;
(4)如图3,若∠MON=80°,BC是∠ABN的平分线,BC的反向延长线与∠OAB的平分线交于点E.试问:随着点A、B的运动,∠E的大小会变吗?如果不会,求∠E的度数;如果会,请说明理由.
解:(1)∵∠MON=90°,
∴∠OBA+∠OAB=90°,
∵∠OBA、∠OAB的平分线交于点C,
∴∠ABC+∠BAC=×90°=45°,
∴∠ACB=180°﹣45°=135°;
故答案为:135;
(2)在△AOB中,∠OBA+∠OAB=180°﹣∠AOB=180°﹣n°,
∵∠OBA、∠OAB的平分线交于点C,
∴∠ABC+∠BAC=(∠OBA+∠OAB)=(180°﹣n°),
即∠ABC+∠BAC=90°﹣n°,
∴∠ACB=180°﹣(∠ABC+∠BAC)=180°﹣(90°﹣n°)=90°+n°;
(3)∵BC、BD分别是∠OBA和∠NBA的角平分线,
∴∠ABC=∠OBA,∠ABD=∠NBA,
∠ABC+∠ABD=∠OBA+∠NBA,∠ABC+∠ABD=(∠OBA+∠NBA)=90°,
即∠CBD=90°,
同理:∠CAD=90°,
∵四边形内角和等于360°,
∴∠ACB+∠ADB=360°﹣90°﹣90°=180°,
由(1)知:∠ACB=90°+n°,
∴∠ADB=180°﹣(90°+n°)=90°﹣n°,
∴∠ACB+∠ADB=180°,∠ADB=90°﹣n°;
(4)∠E的度数不变,∠E=40°;理由如下:
∵∠NBA=∠AOB+∠OAB,
∴∠OAB=∠NBA﹣∠AOB,
∵AE、BC分别是∠OAB和∠NBA的角平分线,
∴∠BAE=∠OAB,∠CBA=∠NBA,
∠CBA=∠E+∠BAE,即∠NBA=∠E+∠OAB,
∠NBA=∠E+(∠NBA﹣80°),
∠NBA=∠E+∠NBA﹣40°,
∴∠E=40°.
7.【概念认识】如图①,在∠ABC中,若∠ABD=∠DBE=∠EBC,则BD,BE叫做∠ABC的“三分线”.其中,BD是“邻AB三分线”,BE是“邻BC三分线”.
【问题解决】
(1)如图②,在△ABC中,∠A=70°,∠B=44°,若∠C的三分线CD交AB于点D,求∠BDC的度数;
(2)如图③,在△ABC中,BP,CP分别是∠ABC邻BC三分线和∠ACB邻BC三分线,若∠A=63°,求∠BPC的度数.
解:(1)∵∠A=70°,∠B=44°,
∴∠ACB=66°,
①当CD是“邻AC三分线”时,∠ACD=∠ACB=22°,
∠BDC=∠ACD+∠A=22°+70°=92°;
②当CD是“邻BC三分线”时,∠ACD=∠ACB=44°,
∠BDC=∠ACD+∠A=44°+70°=114°;
综上所述,∠BDC的度数92°或114°;
(2)∵BP,CP分别是∠ABC邻BC三分线和∠ACB邻BC三分线,
∴∠PBC=∠ABC,∠PCB=∠ACB,
∵∠A=63°,
∴∠ABC+∠ACB=180°﹣∠A=117°,
∴∠PBC+∠PCB=(∠ABC+∠ACB)=39°,
∴∠BPC=180°﹣(∠PBC+∠PCB)=141°.
8.(概念认识)
如图①,在∠ABC中,若∠ABD=∠DBE=∠EBC,则BD,BE叫做∠ABC的“三分线”.其中,BD是“邻AB三分线”,BE是“邻BC三分线”.
(问题解决)
(1)如图②,在△ABC中,∠A=80°,∠B=45°,若∠B的三分线BD交AC于点D,求∠BDC的度数.
(2)如图③,在△ABC中,BP、CP分别是∠ABC邻BC三分线和∠ACB邻BC三分线,且∠BPC=140°,求∠A的度数.
解:(1)当BD是“邻AB三分线”时,∠ABD=∠ABC=15°,
则∠BDC=∠ABD+∠A=15°+80°=95°,
当BD′是“邻BC三分线”时,∠ABD′=∠ABC=30°,
则∠BD′C=∠ABD′+∠A=30°+80°=110°,
综上所述,∠BDC的度数为95°或110°;
(2)在△BPC中,∠BPC=140°,
则∠PBC+∠PCB=180°﹣140°=40°,
∵BP、CP分别是∠ABC邻BC三分线和∠ACB邻BC三分线,
∴∠ABC+∠ACB=3(∠PBC+∠PCB)=120°,
∴∠A=180°﹣(∠ABC+∠ACB)=60°.
9.如图1,直线m与直线n垂直相交于O,点A在直线m上运动,点B在直线n上运动,AC、BC分别是∠BAO和∠ABO的角平分线.
(1)∠ACB= 135° ;
(2)如图2,若BD是△AOB的外角∠OBE的角平分线,BD与AC相交于点D,点A、B在运动的过程中,∠ADB的大小是否会发生变化?若发生变化,请说明理由;若不发生变化,试求出其值;
(3)如图3,过C作直线与AB交于F,且满足∠AGO﹣∠BCF=45°,求证:CF∥OB.
(1)解:∵∠AOB=90°,
∴∠BAO+∠ABO=90°,
∵AC、BC分别是∠BAO和∠ABO的角平分线,
∴∠CAB=∠BAO,∠CBA=∠ABO,
∴∠CAB+∠CBA=(∠BAO+∠ABO)=45°,
∴∠ACB=180°﹣45°=135°,
故答案为:135°;
(2)解:∠ADB的大小不发生变化,
∵∠OBE是△AOB的外角,
∴∠OBE=∠OAB+∠AOB,
∵∠AOB=90°,
∴∠OBE﹣∠OAB=90°,
∵BD平分∠OBE,
∴∠EBD=∠OBE,
∵∠EBD是△ADB的外角,
∴∠EBD=∠BAG+∠ADB,
∴∠ADB=∠EBD﹣∠BAG=∠OBE﹣∠OAB=45°;
(3)证明:∵∠ACB=135°,∠ACB+∠BCG=180°,
∴∠BCG=180°﹣∠ACB=180°﹣135°=45°,
∵∠AGO是△BCG的外角,
∴∠AGO=∠BCG+∠CBG=45°+∠CBG,
∵∠AGO﹣∠BCF=45°,
∴45°+∠CBG﹣∠BCF=45°,
∴∠CBG=∠BCF,
∴CF∥OB.
10.数学概念
百度百科这样定义凹四边形:把四边形的某些边向两方延长,其他各边有不在延长所得直线的同一旁,这样的四边形叫做凹四边形.
如图①,在四边形ABCD中,画出DC所在直线MN,边BC、AD分别在直线MN的两旁,则四边形ABCD就是凹四边形.
性质初探
(1)在图①所示的凹四边形ABCD中,求证:∠BCD=∠A+∠B+∠D.
深入研究
(2)如图②,在凹四边形ABCD中,AB与CD所在直线垂直,AD与BC所在直线垂直,∠B、∠D的角平分线相交于点E.
①求证:∠A+∠BCD=180°;
②随着∠A的变化,∠BED的大小会发生变化吗?如果有变化,请探索∠BED与∠A的数量关系;如果没有变化,请求出∠BED的度数.
(1)证明:如图①,延长DC交AB于点E,
∵∠BEC是△AED的一个外角,
∴∠A+∠D=∠BEC,
同理,∠B+∠BEC=∠BCD,
∴BCD=∠A+∠B+∠D.
(2)①证明:如图②,延长BC、DC分别交AD、BC于点F、G,
由题意可知,∠AFC=∠AGC=90°,
∵在四边形AFCG中,∠AFC+∠AGC+∠A+∠FCG=360°,
∴∠A+∠FCG=180°,
∵∠FCG=∠BCD,
∴∠A+∠BCD=180°;
②解:由(1)可知,在凹四边形ABED中,
∠A+∠ABE+∠ADE=∠BED①,
同理,在凹四边形EBCD中,
∠BED+∠EBC+∠EDC=∠BCD②,
∵BE平分∠ABC,
∴∠ABE=∠EBC,
同理,∠ADE=∠EDC,
①﹣②得∠A+∠BCD=2∠BED,
由(2)①可知,在凹四边形ABCD中,∠A+∠BCD=180°,
∴2∠BED=180°,
∴∠BED=90°.
11.已知,点A、B分别在∠MON的两边OM、ON上,点C是射线OP上的一点,连接AC、BC,,(0°<x<180°,0°<y<180°);AF平分∠MAC,BE平分∠NBC.
(1)如图1,若x=y=75°,
①求的度数;
②判断AF、BE的位置关系,并说明理由.
(2)如图2,当点C在射线OP上运动时,若直线AF、BE相交于点G,请用含有x、y的代数式表示∠AGB(直接写结果).
解:(1)①∵∠MAC=∠AOC+∠ACO,∠NBC=∠BCO+∠BOC,
=∠AOC+∠BOC=75°,=∠ACO+∠BCO=75°,
∴∠MAC+∠NBC=∠AOC+∠ACO+∠BCO+∠BOC=150°;
②如图1中,连接AB.
∵AF平分∠MAC,BE平分∠NBC.
∴∠FAC=∠MAC,∠EBC=∠NBC,
∵∠MAC+∠NBC=150°,
∴∠FAC+∠EBC=75°,
∵∠CAB+∠CBA=180°﹣∠ACB=105°,
∴∠FAB+∠NBA=∠FAC+∠CAB+∠CBA+∠CBE=180°,
∴AF∥BE.
(2)由题意可以假设∠MAF=∠FAC=α,∠NBE=∠CBE=β.
如图2﹣1,则有∠MON=∠AGB+GAO+∠GBO,
∵∠MAF=∠FAC=α,∠NBE=∠CBE=β,2α+2β=∠MON+∠ACB=x+y,
∴α+β=x+y,
∴∠AGB=∠MON﹣(GAO+∠GBO)=x﹣(x+y)=x﹣y.
如图2﹣2中,
∵∠AGB=360°﹣∠MON﹣∠OAG﹣∠OBG,
∴∠AGB=360°﹣x﹣(180°﹣α+180°﹣β)=α+β﹣x,
∵∠ACB=∠AGB+∠CAG+∠CBG,
∴y=α+β+∠AGB,
∴∠AGB=y﹣∠AGB﹣x,
∴∠AGB=y﹣x.
如图2﹣3中,
∵∠AGB=360°﹣y﹣α﹣β,∠AGB=360°﹣x﹣(180°﹣α)﹣(180°﹣β),
两式相加可得2∠AGB=360°﹣x﹣y,
∴∠BGD=180°﹣x﹣y,
综上所述,∠AGD=x﹣y或y﹣x或180°﹣x﹣y.
12.已知点A在射线CE上,∠BDA=∠C.
(1)如图1,若AC∥BD,求证:AD∥BC;
(2)如图2,若BD⊥BC,请证明∠DAE+2∠C=90°;
(3)如图3,在(2)的条件下,∠BAC=∠BAD,过点D作DF∥BC交射线CE于点F,当∠DFE=8∠DAE时,求∠BAD的度数.(直接写出结果)
(1)证明:∵AC∥BD,
∴∠DAE=∠BDA,
∵∠BDA=∠C,
∴∠DAE=∠C,
∴AD∥BC;
(2)证明:如图2,设CE与BD相交于点G,∠BGA=∠BDA+DAE,
∵BD⊥BC,
∴∠BGA+∠C=90°,
∴∠BDA+∠DAE+∠C=90°,
∵∠BDA=∠C,
∴∠DAE+2∠C=90°;
(3)如图3,设∠DAE=α,则∠DFE=8α,
∵∠DFE+∠AFD=180°,
∴∠AFD=180°﹣8α,
∵DF∥BC,
∴∠C=∠AFD=180°﹣8α,
又∵2∠C+∠DAE=90°,
∴2(180°﹣8α)+α=90°,
∴α=18°,
∴∠C=180°﹣8α=36°=∠ADB,
又∵∠C=∠BDA,∠BAC=∠BAD,
∴∠ABC=∠ABD=∠CBD=45°,
△ABD中,∠BAD=180°﹣45°﹣36°=99°.
答:∠BAD的度数是99°.
13.如图,已知△ABC中,AD是△ABC外角∠EAC的平分线且交BC的延长线于点D,比较∠ACB与∠B的大小,并说出理由.
解:∠ACB>∠B,
证明:∵∠ACB>∠1,∠1=∠2,
∴∠ACB>∠2,又∠2>∠B,
∴∠ACB>∠B.
14.如图,AD是△ABC的外角平分线,交BC的延长线于D点,若∠B=30°,∠DAE=55°,求∠ACD的度数.
解:∵∠DAE=55°,AD平分∠CAE,
∴∠CAE=110°,
∵∠CAE是△ABC的外角,∠B=30°,
∴∠ACB=110°﹣30°=80°,
∴∠ACD=180°﹣80°=100°.
15.如图,△ABC的外角∠ACD的平分线CP与内角∠ABC的平分线BP交于点P.
(1)若∠ACD=150°,∠BAC=80°,求∠BPC的度数;
(2)若∠BPC=α,求∠PAC;(用含α的式子表示)
(3)探索∠ABC与∠APC的等量关系.
解:(1)∵CP平分∠ACD,BP平分∠ABC,
∴∠PCD=∠ACD,∠PBC=∠ABC,
∵∠PCD是△BCP的外角,∠ACD是△ABC的外角,
∴∠BPC=∠PCD﹣∠PBC=∠ACD﹣∠ABC=(∠ACD﹣∠ABC)=∠BAC=40°;
(2)如图,过P作PF⊥AB于F,PM⊥AC于M,PN⊥BC于N,
∵CP平分∠ACD,BP平分∠ABC,
∴PN=PM=PF,
∴AP平分∠CAF,
由(1)可得,∠BPC=∠BAC,
∴∠BAC=2∠BPC=2α,
∴∠CAF=180°﹣2α,
∴∠CAP=∠CAF=90°﹣α;
(3)如图,∵CP平分∠ACD,∠PNC=∠PMC=90°,
∴∠NPC=∠MPC,
同理可得,∠FPA=∠MPA,
∴∠FPN=2∠APC,
又∵四边形BNPF中,∠ABC+∠FPN=360°﹣2×90°=180°,
∴∠ABC+2∠APC=180°.
16.已知:如图,在△ABC中,∠1是它的一个外角,E为边AC上一点,延长BC到D,连接DE.求证:∠1>∠2.
证明:∵∠1是△ABC的一个外角,
∴∠1>∠3,
∵∠3是△DEC的一个外角,
∴∠3>∠2,
∴∠1>∠2.
17.如图①,在△ABC中,AD为BC边上的高,AE为∠BAC的平分线,已知∠B=20°,∠C=50°.
(1)求∠EAD的度数;
(2)你发现∠EAD与∠B,∠C之间有何关系?
(3)若将“题中的条件∠B=20°”改为“∠ABC=100°”,如图②,其他条件不变,则∠EAD与∠ABC,∠C之间又有何关系?请说明理由;
(4)若将“题目中的条件∠B=20°,∠C=50°”改为“∠EAD=35°,∠BAC=50°”,其它条件不变,求∠ABC,∠C的度数.
解:(1)∵∠B=20°,∠C=50°,
∴∠BAC=180﹣∠B﹣∠C=110°.
又∵AE为∠BAC的平分线,
∴∠EAC=∠BAC=55°.
∵AD为BC边上的高,
∴∠ADC=90°,∠DAC=90°﹣∠C=40°,
∴∠EAD=∠EAC﹣∠DAC=15°.
(2)由图知,∠DAE=∠BAE﹣∠CAD=∠BAC﹣∠CAD
=(180°﹣∠B﹣∠C)﹣(90°﹣∠C)
=90°﹣∠B﹣∠C﹣90°+∠C
=(∠C﹣∠B).
(3)∠EAD=(∠ABC﹣∠C).
理由如下:由三角形内角和知∠BAC=180°﹣∠ABC﹣∠C,
∵AE为∠BAC的平分线,
∴∠BAE=∠BAC=(180°﹣∠ABC﹣∠C).
∵AD为BC边上的高,
∴∠ADC=90°=∠DAB+∠ABD.
又∵∠ABD=180°﹣∠ABC,
∴∠DAB=90°﹣(180°﹣∠ABC)=∠ABC﹣90°,
∴∠EAD=∠DAB+∠BAE=∠ABC﹣90°+(180°﹣∠ABC﹣∠C)=(∠ABC﹣∠C).
(4)由(1)(2)(3)可知:
①当∠ABC<∠C时,
解得
②当∠ABC>∠C时,解得
综上所述,∠C=100°,∠ABC=30°;或∠C=30°,∠ABC=100°.
18.如图1和图2,在三角形纸片ABC中,点D,E分别在边AC,AB上,沿DE折叠,点A落在点A'的位置.
(1)如图1,当点A′落在CD边上时,∠DAE与∠1之间的数量关系为  ③ (只填序号),并说明理由;
①∠DAE=∠1
②∠DAE=2∠1
③∠1=2∠DAE
(2)如图2,当点A落在△ABC内部时,直接写出∠DAE与∠1,∠2之间的数量关系.
解:(1)由题意得:∠DAE=∠DA′E.
∵∠1=∠EAD+∠EA′D=2∠DAE.
故答案为:③.
(2)∠1+∠2=2∠DAE,理由如下:
如图2,连接AA′.
由题意知:∠EAD=∠EA′D.
∵∠1=∠A′AE+∠AA′E,∠2=∠A′AD+∠AA′D,
∴∠1+∠2=∠EAA′+∠A′AD+∠EA′A+∠AA′D=∠EAD+∠EA′D=2∠EAD.
19.探究:中华人民共和国国旗上的五角星的每个角均相等,小明为了计算每个角的度数,画出了如图①的五角星,每个角均相等,并写出了如下不完整的计算过程,请你将过程补充完整.
解:∵∠AFG=∠C+∠E,∠AGF=∠B+∠D.
∴∠AFG+∠AGF=∠C+∠E+∠B+∠D.
∵∠A+∠AFG+∠AGF= 180 °,
∴∠A+∠B+∠C+∠D+∠E= 180 °,
∴∠A=∠B=∠C=∠D=∠E= 36 °.
拓展:如图②,小明改变了这个五角星的五个角的度数,使它们均不相等,请你帮助小明求∠A、∠B、∠C、∠D、∠E的和.
应用:如图③.小明将图②中的点A落在BE上,点C落在BD上,若∠B=∠D=36°,则∠CAD+∠ACE+∠E= 108 °.
解:探究:∵∠AFG=∠C+∠E,∠AGF=∠B+∠D.
∴∠AFG+∠AGF=∠C+∠E+∠B+∠D.
∵∠A+∠AFG+∠AGF=180°,
∴∠A+∠B+∠C+∠D+∠E=180°,
∴∠A=∠B=∠C=∠D=∠E=36°;
拓展:∵∠AFG=∠C+∠E,∠AGF=∠B+∠D.
∴∠AFG+∠AGF=∠C+∠E+∠B+∠D.
∵∠A+∠AFG+∠AGF=180°,
∴∠A+∠B+∠C+∠D+∠E=180°;
应用:∠CAD+∠ACE+∠E=180°﹣∠EAD=180°﹣∠B﹣∠D=108°.
20.小明在学习过程中,对教材中的一个有趣问题做如下探究:
【习题回顾】已知:如图1,在△ABC中,∠ACB=90°,AE是角平分线,CD是高,AE、CD相交于点F.求证:∠CFE=∠CEF;
【变式思考】如图2,在△ABC中,∠ACB=90°,CD是AB边上的高,若△ABC的外角∠BAG的平分线交CD的延长线于点F,其反向延长线与BC边的延长线交于点E,则∠CFE与∠CEF还相等吗?说明理由;
【探究延伸】如图3,在△ABC中,在AB上存在一点D,使得∠ACD=∠B,角平分线AE交CD于点F.△ABC的外角∠BAG的平分线所在直线MN与BC的延长线交于点M.试判断∠M与∠CFE的数量关系,并说明理由.
【习题回顾】证明:∵∠ACB=90°,CD是高,
∴∠B+∠CAB=90°,∠ACD+∠CAB=90°,
∴∠B=∠ACD,
∵AE是角平分线,
∴∠CAF=∠DAF,
∵∠CFE=∠CAF+∠ACD∠CEF=∠DAF+∠B,
∴∠CEF=∠CFE;
【变式思考】∠CEF=∠CFE
证明:∵AF为∠BAG的角平分线,
∴∠GAF=∠DAF,
∵CD为AB边上的高,
∴∠ADC=90°,
∴∠ADF=∠ACE=90°,又∵∠CAE=∠GAF,
∴∠CEF=∠CFE;
【探究延伸】∠M+∠CFE=90°,
证明:∵C、A、G三点共线 AE、AN为角平分线,
∴∠EAN=90°,又∵∠GAN=∠CAM,
∴∠M+∠CEF=90°,
∵∠CEF=∠EAB+∠B,∠CFE=∠EAC+∠ACD,∠ACD=∠B,
∴∠CEF=∠CFE,
∴∠M+∠CFE=90°.
21.如图,在△ABC中,分别作其内角∠ACB与外角∠DAC的角平分线,且两条角平分线所在的直线交于点E
(1)填空:①如图1,若∠B=60°,则∠E= 30° ;
②如图2,若∠B=90°,则∠E= 45° ;
(2)如图3,若∠B=α,求∠E的度数;
(3)如图4,仿照(2)中的方法,在(2)的条件下分别作∠EAB与∠ECB的角平分线,且两条角平分线交于点G,求∠G的度数.
解:(1)①∠DAC﹣∠ACB=∠B=60°,
∵EA平分∠DAC,EC平分∠ACB,
∴∠FAC=∠DAC,∠ACE=∠ACB,
∴∠E=∠FAC﹣∠ACE=∠B=30°;
②∠DAC﹣∠ACB=∠B=90°,
∵EA平分∠DAC,EC平分∠ACB,
∴∠FAC=∠DAC,∠ACE=∠ACB,
∴∠E=∠FAC﹣∠ACE=∠B=45°;
(2)∠DAC﹣∠ACB=∠B=α,
∵EA平分∠DAC,EC平分∠ACB,
∴∠FAC=∠DAC,∠ACE=∠ACB,
∴∠E=∠FAC﹣∠ACE=∠B=α;
(3)∵AG,CG分别是∠EAB与∠ECB的角平分线,
∴∠G=∠HAC﹣∠ACG=∠FAC﹣∠ACE=(∠FAC﹣∠ACE)=×∠B=α.

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