资源描述
一、解答题
1.在平面直角坐标系中,,满足.
(1)直接写出、的值: ; ;
(2)如图1,若点满足的面积等于6,求的值;
(3)设线段交轴于C,动点E从点C出发,在轴上以每秒1个单位长度的速度向下运动,动点F从点出发,在轴上以每秒2个单位长度的速度向右运动,若它们同时出发,运动时间为秒,问为何值时,有?请求出的值.
解析:(1),2;(2)或;(3)或2
【分析】
(1)由,求出和的值即可;
(2)过点作直线轴,延长交于,设出点坐标,根据面积关系求出点坐标,再求出的长度,即可求出值;
(3)先根据求出点坐标,再根据面积关系求出值即可.
【详解】
解:(1),
,,
,,
故答案为,2;
(2)如图1,过作直线垂直于轴,延长交直线于点,设的坐标为,
过作交直线于点,连接,,
,
,
解得,
,
,
又点满足的面积等于6,
,
解得或;
(3)如图2,延长交轴于,过作轴于,过作轴于,
,
,
解得,
,
,
,
解得,
,
,,
由题知,当秒时,,
,
,
,,
,
,
解得或2.
【点睛】
本题是三角形综合题,考查三角形的面积,熟练掌握直角坐标系的知识,三角形的面积,梯形面积等知识是解题的关键.
2.在平面直角坐标系xOy中,对于给定的两点P,Q,若存在点M,使得△MPQ的面积等于1,即S△MPQ=1,则称点M为线段PQ的“单位面积点”,解答下列问题:
如图,在平面直角坐标系xOy中,点P的坐标为(1,0).
(1)在点A(1,2),B(﹣1,1),C(﹣1,﹣2),D(2,﹣4)中,线段OP的“单位面积点”是 ;
(2)已知点E(0,3),F(0,4),将线段OP沿y轴向上平移t(t>0)个单位长度,使得线段EF上存在线段OP的“单位面积点”,直接写出t的取值范围 .
(3)已知点Q(1,﹣2),H(0,﹣1),点M,N是线段PQ的两个“单位面积点”,点M在HQ的延长线上,若S△HMN≥S△PQN,求出点N纵坐标的取值范围.
解析:(1),;(2)或;(3)见解析
【分析】
(1)分别根据三角形的面积计算△OPA,△DPB,△DPC,△OPD的面积即可;
(2)分线段OP在线段EF下方和线段OP在线段EF上方分别求解;
(3)画出图形,根据S△PQN=1,得到S△HMN≥,分当xN=0时,当xN=2时,分别结合S△HMN≥,得到不等式,求出N点纵坐标的范围.
【详解】
解:(1)S△OPA=,则点A是线段OP的“单位面积点”,
S△OPB=,则点B不是线段OP的“单位面积点”,
S△OPC=,则点C是线段OP的“单位面积点”,
S△OPD=,则点D不是线段OP的“单位面积点”,
(2)设点G是线段OP的“单位面积点”,则S△OPG=1,
∵点E的坐标为(0,3),点F的坐标为(0,4),且点G在线段EF上,
∴点G的横坐标为0,
∵S△OPG=1,线段OP为y轴向上平移t(t>0)个单位长度,
当为单位面积点时,
当为单位面积点时,
综上所述:1≤t≤2或5≤t≤6;
(3)∵M,N是线段PQ的两个单位面积点,
∴S△PQM=1,S△PQN=1,
∵P(1,0),Q(1,-2),
∴PQ=2,
∴M,N的横坐标为0或2,
∵点M在HQ的延长线上,
∴点M的横坐标为xM=2,
∵S△HMN≥S△PQN,
∴S△HMN≥,
当xN=0时,S△HMN=,
则,
∴或;
当xN=2时,S△HMN=,
则,
∴或.
【点睛】
本题主要考查三角形的面积公式,并且能够理解单位面积点的定义,解题关键是找到单位面积点的轨迹进行求解.
3.如图1,在平面直角坐标系中,点O是坐标原点,边长为2的正方形ABCD(点D与点O重合)和边长为4的正方形EFGH的边CO和GH都在x轴上,且点H坐标为(7,0).正方形ABCD以3个单位长度/秒的速度沿着x轴向右运动,记正方形ABCD和正方形EFGH重叠部分的面积为S,假设运动时间为t秒,且t<4.
(1)点F的坐标为 ;
(2)如图2,正方形ABCD向右运动的同时,动点P在线段FE上,以1个单位长度/秒的速度从F到E运动.连接AP,AE.
①求t为何值时,AP所在直线垂直于x轴;
②求t为何值时,S=S△APE.
解析:(1)(3,4);(2)①t=时,AP所在直线垂直于x轴;②当t为或时,S=S△APE.
【分析】
(1)根据直角坐标系得出点F的坐标即可;
(2)①根据AP所在直线垂直于x轴,得出关于t的方程,解答即可;
②分和两种情况,利用面积公式列出方程即可求解.
【详解】
(1)由直角坐标系可得:F坐标为:(3,4);
故答案为:(3,4);
(2)①要使AP所在直线垂直于x轴.如图1,
只需要Px=Ax,
则 t+3=3t,
解得:,
所以即时,AP所在直线垂直于x轴;
②由题意知,
OH=7,所以当时,点D与点H重合,所以要分以下两种情况讨论:
情况一:当时,
GD=3t﹣3,PF=t,PE=4﹣t,
∵S=S△APE,
∴BC×GD=,
即:2×(3t﹣3)=,
解得:;
情况二:当时,如图2,
HD=3t﹣7,PF=t,PE=4﹣t,
∵S=S△APE,
∴BC×CH=,
即:2×[2﹣(3t﹣7)]=,
解得:,
综上所述,当t为或时,S=S△APE.
【点睛】
本题考查了平面直角坐标系中点的移动,一元一次方程的应用等问题,理解题意,分类讨论是解题关键.
4.如图,在下面直角坐标系中,已知,,三点,其中,,满足关系式.
(1)求,,的值;
(2)如果在第二象限内有一点,请用含的式子表示四边形的面积;
(3)在(2)的条件下,是否存在点,使四边形的面积与三角形的面积相等?若存在,求出点的坐标,若不存在,请说明理由.
解析:(1)a=2,b=3,c=4;(2)S四边形ABOP= 3-m;(3)存在,P(-3,).
【分析】
(1)根据非负数的性质,即可解答;
(2)四边形ABOP的面积=△APO的面积+△AOB的面积,即可解答;
(3)存在,根据面积相等求出m的值,即可解答.
【详解】
解:(1)由已知可得:
a-2=0,b-3=0,c-4=0,
解得:a=2,b=3,c=4;
(2)∵a=2,b=3,c=4,
∴A(0,2),B(3,0),C(3,4),
∴OA=2,OB=3,
∵S△ABO=×2×3=3,
S△APO=×2×(-m)=-m,
∴S四边形ABOP=S△ABO+S△APO=3+(-m)=3-m
(3)存在,
∵S△ABC=×4×3=6,
若S四边形ABOP=S△ABC=3-m=6,则m=-3,
∴存在点P(-3,)使S四边形ABOP=S△ABC.
【点睛】
本题考查了坐标与图形性质,解决本题的关键是根据非负数的性质求出a,b,c.
5.如图1,在平面直角坐标系中,,且满足,过作轴于.
(1)求的面积.
(2)若过作交轴于,且分别平分,如图2,求的度数.
(3)在轴上存在点使得和的面积相等,请直接写出点坐标.
解析:(1)4;(2);(2)或.
【分析】
(1)根据非负数的性质易得,,然后根据三角形面积公式计算;
(2)过作,根据平行线性质得,且,,所以;然后把 代入计算即可;
(3)分类讨论:设,当在轴正半轴上时,过作轴,轴,轴,利用可得到关于的方程,再解方程求出;
当在轴负半轴上时,运用同样方法可计算出.
【详解】
解:(1),
,,
,,
,,,
的面积;
(2)解:轴,,
,
又∵,
∴,
过作,如图①,
,
,
,
,分别平分,,即:,,
;
(3)或.
解:①当在轴正半轴上时,如图②,
设,
过作轴,轴,轴,
,
,解得,
②当在轴负半轴上时,如图③
,解得,
综上所述:或.
【点睛】
本题考查了平行线的判定与性质:两直线平行,内错角相等.也考查了非负数的性质、坐标与图形性质以及三角形面积公式.构造矩形求三角形面积是解题关键.
6.如图,在平面直角坐标系中,已知,将线段平移至,点在轴正半轴上,,且.连接,,,.
(1)写出点的坐标为 ;点的坐标为 ;
(2)当的面积是的面积的3倍时,求点的坐标;
(3)设,,,判断、、之间的数量关系,并说明理由.
解析:(1),;(2)点D的坐标为或;(3)之间的数量关系,或,理由见解析.
【分析】
(1)由二次根式成立的条件可得a和b的值,由平移的性质确定BC∥OA,且BC=OA,可得结论;
(2)分点D在线段OA和在OA延长线两种情况进行计算;
(3)分点D在线段OA上时,α+β=θ和在OA延长线α-β=θ两种情况进行计算;
【详解】
解:(1)∵,
∴a=2,b=3,
∴点C的坐标为(2,3),
∵A(4,0),
∴OA=BC=4,
由平移得:BC∥x轴,
∴B(6,3),
故答案为:,;
(2)设点D的坐标为
∵△ODC的面积是△ABD的面积的3倍
∴
∴
①如图1,当点D在线段OA上时,
由,得
解得
∴点D的坐标为
②如图2,当点D在OA得延长线上时,
由,得
解得
∴点D的坐标为
综上,点D的坐标为或.
(3)①如图1,当点D在线段OA上时,
过点D作DE∥AB,与CB交于点E
.由平移知OC∥AB,∴DE∥OC
∴
又
∴.
②如图2,当点D在OA得延长线上时,
过点D作DE∥AB,与CB得延长线交于点E
由平移知OC∥AB,∴DE∥OC
∴
又
∴.
综上,之间的数量关系,或.
【点睛】
此题考查四边形和三角形的综合题,点的坐标和三角形面积的计算方法,平移得性质,平行线的性质和判定,解题的关键是分点D在线段OA上,和OA延长线上两种情况.
7.如图,在平面直角坐标系中,已知△ABC,点A的坐标是(4,0),点B的坐标是(2,3),点C在x轴的负半轴上,且AC=6.
(1)直接写出点C的坐标.
(2)在y轴上是否存在点P,使得S△POB=S△ABC若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)把点C往上平移3个单位得到点H,作射线CH,连接BH,点M在射线CH上运动(不与点C、H重合).试探究∠HBM,∠BMA,∠MAC之间的数量关系,并证明你的结论.
解析:(1)C(-2,0);(2)点P坐标为(0,6)或(0,-6);(3)∠BMA=∠MAC±∠HBM,证明见解析.
【分析】
(1)由点A坐标可得OA=4,再根据C点x轴负半轴上,AC=6即可求得答案;
(2)先求出S△ABC=9,S△BOP=OP,再根据S△POB=S△ABC,可得OP=6,即可写出点P的坐标;
(3)先得到点H的坐标,再结合点B的坐标可得到BH//AC,然后根据点M在射线CH上,分点M在线段CH上与不在线段CH上两种情况分别进行讨论即可得.
【详解】
(1)∵A(4,0),
∴OA=4,
∵C点x轴负半轴上,AC=6,
∴OC=AC-OA=2,
∴C(-2,0);
(2)∵B(2,3),
∴S△ABC=×6×3=9,S△BOP=OP×2=OP,
又∵S△POB=S△ABC,
∴OP=×9=6,
∴点P坐标为(0,6)或(0,-6);
(3)∠BMA=∠MAC±∠HBM,证明如下:
∵把点C往上平移3个单位得到点H,C(-2,0),
∴H(-2,3),
又∵B(2,3),
∴BH//AC;
如图1,当点M在线段HC上时,过点M作MN//AC,
∴∠MAC=∠AMN,MN//HB,
∴∠HBM=∠BMN,
∵∠BMA=∠BMN+∠AMN,
∴∠BMA=∠HBM+∠MAC;
如图2,当点M在射线CH上但不在线段HC上时,过点M作MN//AC,
∴∠MAC=∠AMN,MN//HB,
∴∠HBM=∠BMN,
∵∠BMA=∠AMN-∠BMN,
∴∠BMA=∠MAC-∠HBM;
综上,∠BMA=∠MAC±∠HBM.
【点睛】
本题考查了点的坐标,三角形的面积,点的平移,平行线的判定与性质等知识,综合性较强,正确进行分类并准确画出图形是解题的关键.
8.已知直线AB//CD,点P、Q分别在AB、CD上,如图所示,射线PB按逆时针方向以每秒12°的速度旋转至PA便立即回转,并不断往返旋转;射线QC按逆时针方向每秒3°旋转至QD停止,此时射线PB也停止旋转.
(1)若射线PB、QC同时开始旋转,当旋转时间10秒时,PB'与QC'的位置关系为 ;
(2)若射线QC先转15秒,射线PB才开始转动,当射线PB旋转的时间为多少秒时,PB′//QC′.
解析:(1)PB′⊥QC′;(2)当射线PB旋转的时间为5秒或25秒或45秒时,PB′∥QC′
【分析】
(1)求出旋转10秒时,∠BPB′和∠CQC′的度数,设PB′与QC′交于O,过O作OE∥AB,根据平行线的性质求得∠POE和∠QOE的度数,进而得结论;
(2)分三种情况:①当0<t≤15时,②当15<t≤30时,③当30<t<45时,根据平行线的性质,得出角的关系,列出t的方程便可求得旋转时间.
【详解】
解:(1)如图1,当旋转时间30秒时,由已知得∠BPB′=10°×12=120°,∠CQC′=3°×10=30°,
过O作OE∥AB,
∵AB∥CD,
∴AB∥OE∥CD,
∴∠POE=180°﹣∠BPB′=60°,∠QOE=∠CQC′=30°,
∴∠POQ=90°,
∴PB′⊥QC′,
故答案为:PB′⊥QC′;
(2)①当0<t≤15时,如图,则∠BPB′=12t°,∠CQC′=45°+3t°,
∵AB∥CD,PB′∥QC′,
∴∠BPB′=∠PEC=∠CQC′,
即12t=45+3t,
解得,t=5;
②当15<t≤30时,如图,则∠APB′=12t﹣180°,∠CQC'=3t+45°,
∵AB∥CD,PB′∥QC′,
∴∠BPB′=∠BEQ=∠CQC′,
即12t﹣180=45+3t,
解得,t=25;
③当30<t≤45时,如图,则∠BPB′=12t﹣360°,∠CQC′=3t+45°,
∵AB∥CD,PB′∥QC′,
∴∠BPB′=∠BEQ=∠CQC′,
即12t﹣360=45+3t,
解得,t=45;
综上,当射线PB旋转的时间为5秒或25秒或45秒时,PB′∥QC′.
【点睛】
本题主要考查了平行线的性质,第(1)题关键是作平行线,第(2)题关键是分情况讨论,运用方程思想解决几何问题.
9.已知,AB∥CD,点E为射线FG上一点.
(1)如图1,若∠EAF=25°,∠EDG=45°,则∠AED= .
(2)如图2,当点E在FG延长线上时,此时CD与AE交于点H,则∠AED、∠EAF、∠EDG之间满足怎样的关系,请说明你的结论;
(3)如图3,当点E在FG延长线上时,DP平分∠EDC,∠AED=32°,∠P=30°,求∠EKD的度数.
解析:(1)70°;(2),证明见解析;(3)122°
【分析】
(1)过作,根据平行线的性质得到,,即可求得;
(2)过过作,根据平行线的性质得到,,即;
(3)设,则,通过三角形内角和得到,由角平分线定义及得到,求出的值再通过三角形内角和求.
【详解】
解:(1)过作,
,
,
,,
,
故答案为:;
(2).
理由如下:
过作,
,
,
,,
,,
;
(3),
设,则,
,,
又,,
,
平分,
,
,
,
即,解得,
,
.
【点睛】
本题主要考查了平行线的性质和判定,正确做出辅助线是解决问题的关键.
10.阅读下面材料:
小亮同学遇到这样一个问题:
已知:如图甲,ABCD,E为AB,CD之间一点,连接BE,DE,得到∠BED.
求证:∠BED=∠B+∠D.
(1)小亮写出了该问题的证明,请你帮他把证明过程补充完整.
证明:过点E作EFAB,
则有∠BEF= .
∵ABCD,
∴ ,
∴∠FED= .
∴∠BED=∠BEF+∠FED=∠B+∠D.
(2)请你参考小亮思考问题的方法,解决问题:如图乙,
已知:直线ab,点A,B在直线a上,点C,D在直线b上,连接AD,BC,BE平分∠ABC,DE平分∠ADC,且BE,DE所在的直线交于点E.
①如图1,当点B在点A的左侧时,若∠ABC=60°,∠ADC=70°,求∠BED的度数;
②如图2,当点B在点A的右侧时,设∠ABC=α,∠ADC=β,请你求出∠BED的度数(用含有α,β的式子表示).
解析:(1)∠B,EF,CD,∠D;(2)①65°;②180°﹣
【分析】
(1)根据平行线的判定定理与性质定理解答即可;
(2)①如图1,过点E作EF∥AB,当点B在点A的左侧时,根据∠ABC=60°,∠ADC=70°,参考小亮思考问题的方法即可求∠BED的度数;
②如图2,过点E作EF∥AB,当点B在点A的右侧时,∠ABC=α,∠ADC=β,参考小亮思考问题的方法即可求出∠BED的度数.
【详解】
解:(1)过点E作EF∥AB,
则有∠BEF=∠B,
∵AB∥CD,
∴EF∥CD,
∴∠FED=∠D,
∴∠BED=∠BEF+∠FED=∠B+∠D;
故答案为:∠B;EF;CD;∠D;
(2)①如图1,过点E作EF∥AB,有∠BEF=∠EBA.
∵AB∥CD,
∴EF∥CD.
∴∠FED=∠EDC.
∴∠BEF+∠FED=∠EBA+∠EDC.
即∠BED=∠EBA+∠EDC,
∵BE平分∠ABC,DE平分∠ADC,
∴∠EBA=∠ABC=30°,∠EDC=∠ADC=35°,
∴∠BED=∠EBA+∠EDC=65°.
答:∠BED的度数为65°;
②如图2,过点E作EF∥AB,有∠BEF+∠EBA=180°.
∴∠BEF=180°﹣∠EBA,
∵AB∥CD,
∴EF∥CD.
∴∠FED=∠EDC.
∴∠BEF+∠FED=180°﹣∠EBA+∠EDC.
即∠BED=180°﹣∠EBA+∠EDC,
∵BE平分∠ABC,DE平分∠ADC,
∴∠EBA=∠ABC=,∠EDC=∠ADC=,
∴∠BED=180°﹣∠EBA+∠EDC=180°﹣.
答:∠BED的度数为180°﹣.
【点睛】
本题考查了平行线的判定与性质,解决本题的关键是熟练掌握平行线的判定与性质.
11.汛期即将来临,防汛指挥部在某水域一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,灯射出的光束自顺时针旋转至便立即回转,灯射出的光束自顺时针旋转至便立即回转,两灯不停交叉照射巡视.若灯射出的光束转动的速度是/秒,灯射出的光束转动的速度是/秒,且、满足.假定这一带水域两岸河堤是平行的,即,且.
(1)求、的值;
(2)如图2,两灯同时转动,在灯射出的光束到达之前,若两灯射出的光束交于点,过作交于点,若,求的度数;
(3)若灯射线先转动30秒,灯射出的光束才开始转动,在灯射出的光束到达之前,灯转动几秒,两灯的光束互相平行?
解析:(1),;(2)30°;(3)15秒或82.5秒
【分析】
(1)解出式子即可;
(2)根据,用含t的式子表示出,根据(2)中给出的条件得出方程式 ,求出 t的值,进而求出的度数;
(3)根据灯B的要求,t<150,在这个时间段内A可以转3次,分情况讨论.
【详解】
解:(1).
又,.
,;
(2)设灯转动时间为秒,
如图,作,而
,,
,
,
,
,
(3)设灯转动秒,两灯的光束互相平行.
依题意得
①当时,
两河岸平行,所以
两光线平行,所以
所以,
即:,
解得;
②当时,
两光束平行,所以
两河岸平行,所以
所以,,
解得;
③当时,图大概如①所示
,
解得(不合题意)
综上所述,当秒或82.5秒时,两灯的光束互相平行.
【点睛】
这道题考察的是平行线的性质和一元一次方程的应用.根据平行线的性质找到对应角列出方程是解题的关键.
12.已知:AB∥CD,截线MN分别交AB、CD于点M、N.
(1)如图①,点B在线段MN上,设∠EBM=α°,∠DNM=β°,且满足+(β﹣60)2=0,求∠BEM的度数;
(2)如图②,在(1)的条件下,射线DF平分∠CDE,且交线段BE的延长线于点F;请写出∠DEF与∠CDF之间的数量关系,并说明理由;
(3)如图③,当点P在射线NT上运动时,∠DCP与∠BMT的平分线交于点Q,则∠Q与∠CPM的比值为 (直接写出答案).
解析:(1)30°;(2)∠DEF+2∠CDF=150°,理由见解析;(3)
【分析】
(1)由非负性可求α,β的值,由平行线的性质和外角性质可求解;
(2)过点E作直线EH∥AB,由角平分线的性质和平行线的性质可求∠DEF=180°﹣30°﹣2x°=150°﹣2x°,由角的数量可求解;
(3)由平行线的性质和外角性质可求∠PMB=2∠Q+∠PCD,∠CPM=2∠Q,即可求解.
【详解】
解:(1)∵+(β﹣60)2=0,
∴α=30,β=60,
∵AB∥CD,
∴∠AMN=∠MND=60°,
∵∠AMN=∠B+∠BEM=60°,
∴∠BEM=60°﹣30°=30°;
(2)∠DEF+2∠CDF=150°.
理由如下:过点E作直线EH∥AB,
∵DF平分∠CDE,
∴设∠CDF=∠EDF=x°;
∵EH∥AB,
∴∠DEH=∠EDC=2x°,
∴∠DEF=180°﹣30°﹣2x°=150°﹣2x°;
∴∠DEF=150°﹣2∠CDF,
即∠DEF+2∠CDF=150°;
(3)如图3,设MQ与CD交于点E,
∵MQ平分∠BMT,QC平分∠DCP,
∴∠BMT=2∠PMQ,∠DCP=2∠DCQ,
∵AB∥CD,
∴∠BME=∠MEC,∠BMP=∠PND,
∵∠MEC=∠Q+∠DCQ,
∴2∠MEC=2∠Q+2∠DCQ,
∴∠PMB=2∠Q+∠PCD,
∵∠PND=∠PCD+∠CPM=∠PMB,
∴∠CPM=2∠Q,
∴∠Q与∠CPM的比值为,
故答案为:.
【点睛】
本题主要考查了平行线的性质、角平分线的性质,准确计算是解题的关键.
13.已知,点在与之间.
(1)图1中,试说明:;
(2)图2中,的平分线与的平分线相交于点,请利用(1)的结论说明:.
(3)图3中,的平分线与的平分线相交于点,请直接写出与之间的数量关系.
解析:(1)说明过程请看解答;(2)说明过程请看解答;(3)∠BED=360°-2∠BFD.
【分析】
(1)图1中,过点E作EG∥AB,则∠BEG=∠ABE,根据AB∥CD,EG∥AB,所以CD∥EG,所以∠DEG=∠CDE,进而可得∠BED=∠ABE+∠CDE;
(2)图2中,根据∠ABE的平分线与∠CDE的平分线相交于点F,结合(1)的结论即可说明:∠BED=2∠BFD;
(3)图3中,根据∠ABE的平分线与∠CDE的平分线相交于点F,过点E作EG∥AB,则∠BEG+∠ABE=180°,因为AB∥CD,EG∥AB,所以CD∥EG,所以∠DEG+∠CDE=180°,再结合(1)的结论即可说明∠BED与∠BFD之间的数量关系.
【详解】
解:(1)如图1中,过点E作EG∥AB,
则∠BEG=∠ABE,
因为AB∥CD,EG∥AB,
所以CD∥EG,
所以∠DEG=∠CDE,
所以∠BEG+∠DEG=∠ABE+∠CDE,
即∠BED=∠ABE+∠CDE;
(2)图2中,因为BF平分∠ABE,
所以∠ABE=2∠ABF,
因为DF平分∠CDE,
所以∠CDE=2∠CDF,
所以∠ABE+∠CDE=2∠ABF+2∠CDF=2(∠ABF+∠CDF),
由(1)得:因为AB∥CD,
所以∠BED=∠ABE+∠CDE,
∠BFD=∠ABF+∠CDF,
所以∠BED=2∠BFD.
(3)∠BED=360°-2∠BFD.
图3中,过点E作EG∥AB,
则∠BEG+∠ABE=180°,
因为AB∥CD,EG∥AB,
所以CD∥EG,
所以∠DEG+∠CDE=180°,
所以∠BEG+∠DEG=360°-(∠ABE+∠CDE),
即∠BED=360°-(∠ABE+∠CDE),
因为BF平分∠ABE,
所以∠ABE=2∠ABF,
因为DF平分∠CDE,
所以∠CDE=2∠CDF,
∠BED=360°-2(∠ABF+∠CDF),
由(1)得:因为AB∥CD,
所以∠BFD=∠ABF+∠CDF,
所以∠BED=360°-2∠BFD.
【点睛】
本题考查了平行线的性质,解决本题的关键是掌握平行线的性质.
14.(1)(问题)如图1,若,,.求的度数;
(2)(问题迁移)如图2,,点在的上方,问,,之间有何数量关系?请说明理由;
(3)(联想拓展)如图3所示,在(2)的条件下,已知,的平分线和的平分线交于点,用含有的式子表示的度数.
解析:(1)90°;(2)∠PFC=∠PEA+∠P;(3)∠G=α
【分析】
(1)根据平行线的性质与判定可求解;
(2)过P点作PN∥AB,则PN∥CD,可得∠FPN=∠PEA+∠FPE,进而可得∠PFC=∠PEA+∠FPE,即可求解;
(3)令AB与PF交点为O,连接EF,根据三角形的内角和定理可得∠GEF+∠GFE=∠PEA+∠PFC+∠OEF+∠OFE,由(2)得∠PEA=∠PFC-α,由∠OFE+∠OEF=180°-∠FOE=180°-∠PFC可求解.
【详解】
解:(1)如图1,过点P作PM∥AB,
∴∠1=∠AEP.
又∠AEP=40°,
∴∠1=40°.
∵AB∥CD,
∴PM∥CD,
∴∠2+∠PFD=180°.
∵∠PFD=130°,
∴∠2=180°-130°=50°.
∴∠1+∠2=40°+50°=90°.
即∠EPF=90°.
(2)∠PFC=∠PEA+∠P.
理由:过P点作PN∥AB,则PN∥CD,
∴∠PEA=∠NPE,
∵∠FPN=∠NPE+∠FPE,
∴∠FPN=∠PEA+∠FPE,
∵PN∥CD,
∴∠FPN=∠PFC,
∴∠PFC=∠PEA+∠FPE,即∠PFC=∠PEA+∠P;
(3)令AB与PF交点为O,连接EF,如图3.
在△GFE中,∠G=180°-(∠GFE+∠GEF),
∵∠GEF=∠PEA+∠OEF,∠GFE=∠PFC+∠OFE,
∴∠GEF+∠GFE=∠PEA+∠PFC+∠OEF+∠OFE,
∵由(2)知∠PFC=∠PEA+∠P,
∴∠PEA=∠PFC-α,
∵∠OFE+∠OEF=180°-∠FOE=180°-∠PFC,
∴∠GEF+∠GFE=(∠PFC−α)+∠PFC+180°−∠PFC=180°−α,
∴∠G=180°−(∠GEF+∠GFE)=180°−180°+α=α.
【点睛】
本题主要考查平行线的性质与判定,灵活运用平行线的性质与判定是解题的关键.
15.如图1,已AB∥CD,∠C=∠A.
(1)求证:AD∥BC;
(2)如图2,若点E是在平行线AB,CD内,AD右侧的任意一点,探究∠BAE,∠CDE,∠E之间的数量关系,并证明.
(3)如图3,若∠C=90°,且点E在线段BC上,DF平分∠EDC,射线DF在∠EDC的内部,且交BC于点M,交AE延长线于点F,∠AED+∠AEC=180°,
①直接写出∠AED与∠FDC的数量关系: .
②点P在射线DA上,且满足∠DEP=2∠F,∠DEA﹣∠PEA=∠DEB,补全图形后,求∠EPD的度数
解析:(1)见解析;(2)∠BAE+∠CDE=∠AED,证明见解析;(3)①∠AED-∠FDC=45°,理由见解析;②50°
【分析】
(1)根据平行线的性质及判定可得结论;
(2)过点E作EF∥AB,根据平行线的性质得AB∥CD∥EF,然后由两直线平行内错角相等可得结论;
(3)①根据∠AED+∠AEC=180°,∠AED+∠DEC+∠AEB=180°,DF平分∠EDC,可得出2∠AED+(90°-2∠FDC)=180°,即可导出角的关系;
②先根据∠AED=∠F+∠FDE,∠AED-∠FDC=45°得出∠DEP=2∠F=90°,再根据∠DEA-∠PEA=∠DEB,求出∠AED=50°,即可得出∠EPD的度数.
【详解】
解:(1)证明:AB∥CD,
∴∠A+∠D=180°,
∵∠C=∠A,
∴∠C+∠D=180°,
∴AD∥BC;
(2)∠BAE+∠CDE=∠AED,理由如下:
如图2,过点E作EF∥AB,
∵AB∥CD
∴AB∥CD∥EF
∴∠BAE=∠AEF,∠CDE=∠DEF
即∠FEA+∠FED=∠CDE+∠BAE
∴∠BAE+∠CDE=∠AED;
(3)①∠AED-∠FDC=45°;
∵∠AED+∠AEC=180°,∠AED+∠DEC+∠AEB=180°,
∴∠AEC=∠DEC+∠AEB,
∴∠AED=∠AEB,
∵DF平分∠EDC
∠DEC=2∠FDC
∴∠DEC=90°-2∠FDC,
∴2∠AED+(90°-2∠FDC)=180°,
∴∠AED-∠FDC=45°,
故答案为:∠AED-∠FDC=45°;
②如图3,
∵∠AED=∠F+∠FDE,∠AED-∠FDC=45°,
∴∠F=45°,
∴∠DEP=2∠F=90°,
∵∠DEA-∠PEA=∠DEB=∠DEA,
∴∠PEA=∠AED,
∴∠DEP=∠PEA+∠AED=∠AED=90°,
∴∠AED=70°,
∵∠AED+∠AEC=180°,
∴∠DEC+2∠AED=180°,
∴∠DEC=40°,
∵AD∥BC,
∴∠ADE=∠DEC=40°,
在△PDE中,∠EPD=180°-∠DEP-∠AED=50°,
即∠EPD=50°.
【点睛】
本题主要考查平行线的判定和性质,熟练掌握平行线的判定和性质,角平分线的性质等知识点是解题的关键.
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