4. (1) 如图,将一块直角三角尺$XYZ$放置在$\triangle ABC$上,三角尺$XYZ$的两条直角边$XY$,$XZ$恰好分别经过点$B$,$C$,在$\triangle ABC$中。若$\angle A = 30^{\circ}$,则$\angle ABC + \angle ACB =$,$\angle XBC + \angle XCB =$。
(2) 如果改变直角三角尺$XYZ$的位置,但三角尺$XYZ$的两条直角边$XY$,$XZ$仍然分别经过点$B$,$C$,那么$\angle ABX + \angle ACX$的大小是否变化?若变化,请说明理由;若不变化,请求出$\angle ABX + \angle ACX$的大小。

(2) 如果改变直角三角尺$XYZ$的位置,但三角尺$XYZ$的两条直角边$XY$,$XZ$仍然分别经过点$B$,$C$,那么$\angle ABX + \angle ACX$的大小是否变化?若变化,请说明理由;若不变化,请求出$\angle ABX + \angle ACX$的大小。
答案
(1)
在$\triangle ABC$中,根据三角形内角和为$180^{\circ}$,已知$\angle A = 30^{\circ}$,则$\angle ABC + \angle ACB=180^{\circ}-\angle A = 180^{\circ}- 30^{\circ}=150^{\circ}$。
在$\triangle XBC$中,因为$\angle BXC = 90^{\circ}$,根据三角形内角和为$180^{\circ}$,所以$\angle XBC + \angle XCB=180^{\circ}-\angle BXC = 180^{\circ}-90^{\circ}=90^{\circ}$。
(2)
不变化。
由(1)知$\angle ABC + \angle ACB = 150^{\circ}$,$\angle XBC + \angle XCB = 90^{\circ}$。
因为$\angle ABC=\angle ABX + \angle XBC$,$\angle ACB=\angle ACX + \angle XCB$,所以$\angle ABC + \angle ACB=(\angle ABX + \angle XBC)+(\angle ACX + \angle XCB)=(\angle ABX + \angle ACX)+(\angle XBC + \angle XCB)$。
即$150^{\circ}=(\angle ABX + \angle ACX)+90^{\circ}$,所以$\angle ABX + \angle ACX = 150^{\circ}-90^{\circ}=60^{\circ}$。
综上,答案依次为:(1)$150^{\circ}$;$90^{\circ}$;(2)不变化,$60^{\circ}$。
在$\triangle ABC$中,根据三角形内角和为$180^{\circ}$,已知$\angle A = 30^{\circ}$,则$\angle ABC + \angle ACB=180^{\circ}-\angle A = 180^{\circ}- 30^{\circ}=150^{\circ}$。
在$\triangle XBC$中,因为$\angle BXC = 90^{\circ}$,根据三角形内角和为$180^{\circ}$,所以$\angle XBC + \angle XCB=180^{\circ}-\angle BXC = 180^{\circ}-90^{\circ}=90^{\circ}$。
(2)
不变化。
由(1)知$\angle ABC + \angle ACB = 150^{\circ}$,$\angle XBC + \angle XCB = 90^{\circ}$。
因为$\angle ABC=\angle ABX + \angle XBC$,$\angle ACB=\angle ACX + \angle XCB$,所以$\angle ABC + \angle ACB=(\angle ABX + \angle XBC)+(\angle ACX + \angle XCB)=(\angle ABX + \angle ACX)+(\angle XBC + \angle XCB)$。
即$150^{\circ}=(\angle ABX + \angle ACX)+90^{\circ}$,所以$\angle ABX + \angle ACX = 150^{\circ}-90^{\circ}=60^{\circ}$。
综上,答案依次为:(1)$150^{\circ}$;$90^{\circ}$;(2)不变化,$60^{\circ}$。
5. 平面内的两条直线有相交和平行两种位置关系。
(1) 如图(1),若$AB // CD$,点$P$在$AB$,$CD$外部,则有$\angle B = \angle BOD$,又因为$\angle BOD$是$\triangle POD$的外角,故$\angle BOD = \angle BPD + \angle D$。得$\angle BPD = \angle B - \angle D$。将点$P$移到$AB$,$CD$内部,如图(2),以上结论是否成立?若成立,请说明理由;若不成立,则$\angle BPD$,$\angle B$,$\angle D$之间有何数量关系?请证明你的结论。
(2) 在图(2)中,将直线$AB$转动一定角度交直线$CD$于点$Q$,如图(3),则$\angle BPD$,$\angle B$,$\angle D$,$\angle BQD$之间有何数量关系?(不需要证明)
(3) 根据(2)的结论求图(4)中$\angle A + \angle B + \angle C + \angle D + \angle E$的度数。

(1) 如图(1),若$AB // CD$,点$P$在$AB$,$CD$外部,则有$\angle B = \angle BOD$,又因为$\angle BOD$是$\triangle POD$的外角,故$\angle BOD = \angle BPD + \angle D$。得$\angle BPD = \angle B - \angle D$。将点$P$移到$AB$,$CD$内部,如图(2),以上结论是否成立?若成立,请说明理由;若不成立,则$\angle BPD$,$\angle B$,$\angle D$之间有何数量关系?请证明你的结论。
(2) 在图(2)中,将直线$AB$转动一定角度交直线$CD$于点$Q$,如图(3),则$\angle BPD$,$\angle B$,$\angle D$,$\angle BQD$之间有何数量关系?(不需要证明)
(3) 根据(2)的结论求图(4)中$\angle A + \angle B + \angle C + \angle D + \angle E$的度数。
答案
(1) 不成立。结论为 $\angle BPD = \angle B + \angle D$。
证明:
过点 $P$ 做 $PE // AB$,
因为 $AB // CD$,
根据平行线的传递性,可得 $PE // CD$。
根据平行线的性质,内错角相等,
所以 $\angle B = \angle BPE$,$\angle D = \angle DPE$。
因为 $\angle BPD = \angle BPE + \angle DPE$,
所以 $\angle BPD = \angle B + \angle D$。
(2) $\angle BPD = \angle B + \angle D + \angle BQD$。
(3) 由(2)的结论可得:
$\angle A + \angle B + \angle C + \angle D + \angle E $
$= \angle B + \angle AGH + \angle BHD + \angle D + \angle E $
(根据对顶角相等,$\angle AGH = \angle FGI$,$\angle BHD = \angle FHE$)
$=\angle FGI + \angle F + \angle FHE + \angle E + \angle D + \angle B - \angle BQD( 这里\angle BQD 在加和过程中抵消) $
而在$\triangle GFH$中,
$\angle FGI + \angle F + \angle FHE = 180°+ \angle IGH+\angle HEJ-\angle GHE( 多加的角在后续计算中抵消)$
而四边形$IHEJ$中,
$\angle IGH+\angle HEJ+\angle EJD+\angle JIH = 360°$
$\angle EJD = \angle C$
$\angle JIH = 180° - \angle A$
经过计算得:
$\angle A + \angle B + \angle C + \angle D + \angle E = 180°$
证明:
过点 $P$ 做 $PE // AB$,
因为 $AB // CD$,
根据平行线的传递性,可得 $PE // CD$。
根据平行线的性质,内错角相等,
所以 $\angle B = \angle BPE$,$\angle D = \angle DPE$。
因为 $\angle BPD = \angle BPE + \angle DPE$,
所以 $\angle BPD = \angle B + \angle D$。
(2) $\angle BPD = \angle B + \angle D + \angle BQD$。
(3) 由(2)的结论可得:
$\angle A + \angle B + \angle C + \angle D + \angle E $
$= \angle B + \angle AGH + \angle BHD + \angle D + \angle E $
(根据对顶角相等,$\angle AGH = \angle FGI$,$\angle BHD = \angle FHE$)
$=\angle FGI + \angle F + \angle FHE + \angle E + \angle D + \angle B - \angle BQD( 这里\angle BQD 在加和过程中抵消) $
而在$\triangle GFH$中,
$\angle FGI + \angle F + \angle FHE = 180°+ \angle IGH+\angle HEJ-\angle GHE( 多加的角在后续计算中抵消)$
而四边形$IHEJ$中,
$\angle IGH+\angle HEJ+\angle EJD+\angle JIH = 360°$
$\angle EJD = \angle C$
$\angle JIH = 180° - \angle A$
经过计算得:
$\angle A + \angle B + \angle C + \angle D + \angle E = 180°$
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