12. 如图,有三个论断:① $∠ 1 = ∠ 2$;② $∠ B = ∠ C$;③ $∠ A = ∠ D$.
(1) 请你从中任选两个作为条件,另一个作为结论构成一个真命题,并加以说明.
已知: ______,结论: ______.
(2) 写出你在(1)中的说明过程中应用了哪些互逆命题的真命题.

(1) 请你从中任选两个作为条件,另一个作为结论构成一个真命题,并加以说明.
已知: ______,结论: ______.
(2) 写出你在(1)中的说明过程中应用了哪些互逆命题的真命题.
答案
(1)已知:∠1=∠2,∠B=∠C;结论:∠A=∠D;(2)同位角相等,两直线平行与两直线平行,同位角相等;内错角相等,两直线平行与两直线平行,内错角相等。
解析
(1)已知:∠1=∠2,∠B=∠C;结论:∠A=∠D。说明:∵∠1=∠2,∠1=∠CGD(对顶角相等),∴∠2=∠CGD,∴CE//BF(同位角相等,两直线平行),∴∠C=∠BFD(两直线平行,同位角相等)。又∵∠B=∠C,∴∠B=∠BFD,∴AB//CD(内错角相等,两直线平行),∴∠A=∠D(两直线平行,内错角相等)。(2)应用的互逆命题:①同位角相等,两直线平行与两直线平行,同位角相等;②内错角相等,两直线平行与两直线平行,内错角相等。
13. 如图,在$△ ABC$中,$AD$是高,$∠ DAC=10°$,$AE$是$∠ BAC$的外角的平分线,$BF$平分$∠ ABC$交$AE$于点$F$.若$∠ ABC=46°$,求$∠ AFB$的度数.

答案
40°
解析
1. 因为AD是高,所以∠ADC=90°,在Rt△ADC中,∠C=90°−∠DAC=90°−10°=80°。
2. 根据三角形内角和定理,在△ABC中,∠BAC=180°−∠ABC−∠C=180°−46°−80°=54°。
3. ∠BAC的外角∠CAM=180°−∠BAC=180°−54°=126°,因为AE是∠BAC外角的平分线,所以∠CAE=1/2∠CAM=1/2×126°=63°。
4. 因为BF平分∠ABC,所以∠ABF=1/2∠ABC=1/2×46°=23°。
5. 在△ABF中,∠BAF=∠BAC+∠CAE=54°+63°=117°,再由三角形内角和为180°,得∠AFB=180°−∠BAF−∠ABF=180°−117°−23°=40°。
2. 根据三角形内角和定理,在△ABC中,∠BAC=180°−∠ABC−∠C=180°−46°−80°=54°。
3. ∠BAC的外角∠CAM=180°−∠BAC=180°−54°=126°,因为AE是∠BAC外角的平分线,所以∠CAE=1/2∠CAM=1/2×126°=63°。
4. 因为BF平分∠ABC,所以∠ABF=1/2∠ABC=1/2×46°=23°。
5. 在△ABF中,∠BAF=∠BAC+∠CAE=54°+63°=117°,再由三角形内角和为180°,得∠AFB=180°−∠BAF−∠ABF=180°−117°−23°=40°。
14.【发现】两个已知正整数之和与这两个正整数之差的平方和一定是偶数,且该偶数的一半也可以表示为两个正整数的平方和.
【验证】请你举例验证上述【发现】中的结论.
【探究】设【发现】中的两个已知正整数为$m,n$,请论证【发现】中的结论正确.
【验证】请你举例验证上述【发现】中的结论.
【探究】设【发现】中的两个已知正整数为$m,n$,请论证【发现】中的结论正确.
答案
验证举例符合结论,探究论证可得结论正确。
解析
验证:选取正整数1和2,计算得:$(1+2)^2 + (2-1)^2 = 9 + 1 = 10$,10是偶数,其一半为5,且$5 = 1^2 + 2^2$,符合结论;再选取正整数2和3,计算得:$(2+3)^2 + (3-2)^2 = 25 + 1 = 26$,26是偶数,其一半为13,且$13 = 2^2 + 3^2$,符合结论。
探究:设两个正整数为$m$、$n$,计算$(m+n)^2 + (m-n)^2$,根据完全平方公式展开:$= m^2 + 2mn + n^2 + m^2 - 2mn + n^2 = 2m^2 + 2n^2 = 2(m^2 + n^2)$。因为$m$、$n$是正整数,所以$2(m^2 + n^2)$是2的倍数,故一定是偶数;该偶数的一半为$m^2 + n^2$,$m$、$n$是正整数,所以$m^2 + n^2$是两个正整数的平方和,因此结论正确。
探究:设两个正整数为$m$、$n$,计算$(m+n)^2 + (m-n)^2$,根据完全平方公式展开:$= m^2 + 2mn + n^2 + m^2 - 2mn + n^2 = 2m^2 + 2n^2 = 2(m^2 + n^2)$。因为$m$、$n$是正整数,所以$2(m^2 + n^2)$是2的倍数,故一定是偶数;该偶数的一半为$m^2 + n^2$,$m$、$n$是正整数,所以$m^2 + n^2$是两个正整数的平方和,因此结论正确。
15. 如图,在六边形$ABCDEF$中,$AF// CD$,
$∠A=140°,∠C=165°.$
(1) 求$∠B$的度数;
(2) 当$∠D=$时,$AB// DE$.

$∠A=140°,∠C=165°.$
(1) 求$∠B$的度数;
(2) 当$∠D=$时,$AB// DE$.
答案
(1) $∠ B = 55°$;
(2) $115°$
(2) $115°$
解析
(1) 六边形的内角和为 $(6-2) × 180° = 720°$。
过点 $B$ 作 $BG // AF$,因为 $AF // CD$,所以 $BG // CD$。
根据平行线的同旁内角互补,得:
$∠ A + ∠ ABG = 180°$,$∠ C + ∠ CBG = 180°$,
两式相加得:$∠ A + (∠ ABG + ∠ CBG) + ∠ C = 360°$,
即 $∠ A + ∠ B + ∠ C = 360°$。
代入 $∠ A = 140°$,$∠ C = 165°$,得:
$∠ B = 360° - 140° - 165° = 55°$。
(2) 当 $AB // DE$ 时,过点 $E$ 作 $EH // AB$,因为 $AB // DE$,所以 $EH // DE$,结合 $AF // CD$,利用平行线性质和六边形内角和推导:
$∠ A + ∠ B + ∠ C + ∠ D + ∠ E + ∠ F = 720°$,
由 $AF // CD$ 得 $∠ F + ∠ C = 180°$,故 $∠ F = 15°$;
由 $AB // DE$ 得 $∠ A + ∠ E = 180°$,故 $∠ E = 40°$;
代入得:$∠ D = 720° - 140° - 55° - 165° - 40° - 15° = 115°$。
过点 $B$ 作 $BG // AF$,因为 $AF // CD$,所以 $BG // CD$。
根据平行线的同旁内角互补,得:
$∠ A + ∠ ABG = 180°$,$∠ C + ∠ CBG = 180°$,
两式相加得:$∠ A + (∠ ABG + ∠ CBG) + ∠ C = 360°$,
即 $∠ A + ∠ B + ∠ C = 360°$。
代入 $∠ A = 140°$,$∠ C = 165°$,得:
$∠ B = 360° - 140° - 165° = 55°$。
(2) 当 $AB // DE$ 时,过点 $E$ 作 $EH // AB$,因为 $AB // DE$,所以 $EH // DE$,结合 $AF // CD$,利用平行线性质和六边形内角和推导:
$∠ A + ∠ B + ∠ C + ∠ D + ∠ E + ∠ F = 720°$,
由 $AF // CD$ 得 $∠ F + ∠ C = 180°$,故 $∠ F = 15°$;
由 $AB // DE$ 得 $∠ A + ∠ E = 180°$,故 $∠ E = 40°$;
代入得:$∠ D = 720° - 140° - 55° - 165° - 40° - 15° = 115°$。
16. 如图1,在$△ ABC$中,$∠ CBM$和$∠ BCN$是$△ ABC$的外角,$∠ CBM$,$∠ BCN$的平分线$BD$,$CD$交于点$D$.
(1)若$∠ A=62°$,求$∠ BDC$的度数;
(2)过点$D$作$DE ⊥ BD$,垂足为$D$,过点$B$作$BF // DE$交$DC$的延长线于点$F$(如图2),求证:$BF$是$∠ ABC$的平分线.

(1)若$∠ A=62°$,求$∠ BDC$的度数;
(2)过点$D$作$DE ⊥ BD$,垂足为$D$,过点$B$作$BF // DE$交$DC$的延长线于点$F$(如图2),求证:$BF$是$∠ ABC$的平分线.
答案
(1)$∠ BDC$的度数为$59°$;(2)BF是$∠ ABC$的平分线,证明成立。
解析
(1)根据三角形外角性质,$∠ CBM = 180° - ∠ ABC$,$∠ BCN = 180° - ∠ ACB$。因为BD、CD分别平分$∠ CBM$、$∠ BCN$,所以$∠ DBC = \frac{1}{2}∠ CBM$,$∠ DCB = \frac{1}{2}∠ BCN$。则$∠ DBC + ∠ DCB = \frac{1}{2}(∠ CBM + ∠ BCN) = \frac{1}{2}[(180° - ∠ ABC) + (180° - ∠ ACB)] = \frac{1}{2}[360° - (∠ ABC + ∠ ACB)]$。在$△ ABC$中,$∠ ABC + ∠ ACB = 180° - ∠ A$,代入得$∠ DBC + ∠ DCB = \frac{1}{2}(180° + ∠ A) = 90° + \frac{1}{2}∠ A$。在$△ BDC$中,$∠ BDC = 180° - (∠ DBC + ∠ DCB) = 180° - (90° + \frac{1}{2}∠ A) = 90° - \frac{1}{2}∠ A$。当$∠ A = 62°$时,$∠ BDC = 90° - \frac{1}{2} × 62° = 59°$。(2)因为$DE ⊥ BD$,$BF // DE$,所以$BF ⊥ BD$,即$∠ DBF = 90°$,故$∠ FBC + ∠ DBC = 90°$。又因为BD平分$∠ CBM$,所以$∠ DBC = \frac{1}{2}∠ CBM$,而$∠ CBM$是$△ ABC$的外角,$∠ CBM = 180° - ∠ ABC$,因此$∠ DBC = \frac{1}{2}(180° - ∠ ABC) = 90° - \frac{1}{2}∠ ABC$。将$∠ DBC$代入$∠ FBC + ∠ DBC = 90°$,得$∠ FBC + 90° - \frac{1}{2}∠ ABC = 90°$,化简得$∠ FBC = \frac{1}{2}∠ ABC$,所以BF是$∠ ABC$的平分线。
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