20. 如果三角形的两个内角α与β满足$2α+β=90°$,那么我们称这样的三角形为“奇妙互余三角形”. 请解决以下问题:
(1)①若$△ ABC$是“奇妙互余三角形”,$∠ C>90°$,$∠ A=60°$,则$∠ B=$
②若$△ ABC$是“奇妙互余三角形”,$∠ C>90°$,$∠ A=40°$,则$∠ C=$
(2)如图,在$△ ABC$中,$∠ C=90°$,$∠ ABC=52°$,点P是射线CB上的一点,且$△ ABP$是“奇妙互余三角形”,请求出$∠ APC$的度数.

(1)①若$△ ABC$是“奇妙互余三角形”,$∠ C>90°$,$∠ A=60°$,则$∠ B=$
15°
;②若$△ ABC$是“奇妙互余三角形”,$∠ C>90°$,$∠ A=40°$,则$∠ C=$
115°或130°
.(2)如图,在$△ ABC$中,$∠ C=90°$,$∠ ABC=52°$,点P是射线CB上的一点,且$△ ABP$是“奇妙互余三角形”,请求出$∠ APC$的度数.
答案
20. 解(1)①$15°$ ②$115°$或 $130°$
(2)当 P 在线段 BC 上时,
当$2∠ PAB+∠ ABC=90°$时,
$∠ PAB=\dfrac{90°-52°}{2}=19°$.
$∠ APC=52°+19°=71°$.
当$∠ PAB+2∠ ABC=90°$时,无解.
当 P 在 CB 延长线上时,
因为$∠ ABC=52°$,
所以$∠ ABP=180°-52°=128°$.
当$2∠ APC+∠ BAP=90°$时,
因为$∠ APC+∠ BAP=∠ ABC$,
所以$∠ APC=90°-∠ ABC=38°$.
当$∠ APC+2∠ BAP=90°$时,
因为$∠ APC+∠ BAP=∠ ABC$,
所以$∠ BAP=90°-∠ ABC=38°$.
所以$∠ APC=52°-38°=14°$.
综上所述,$∠ APC$ 的度数为 $71°$ 或 $38°$或 $14°$.
21. 在△ABC中,AD平分∠BAC.
(1)如图①,P为线段AD上一点,过点P作PE⊥AD交线段BC的延长线于点E.
①若∠B=30°,∠ACB=80°,则∠E=
②猜想∠E与∠B,∠ACB之间的数量关系,并给出证明.
(2)如图②,P在线段AD的延长线上,过点P作PE⊥AD交直线BC于点E,请直接写出∠PED与∠B,∠C的数量关系.

图①

图②
(1)如图①,P为线段AD上一点,过点P作PE⊥AD交线段BC的延长线于点E.
①若∠B=30°,∠ACB=80°,则∠E=
25°
;②猜想∠E与∠B,∠ACB之间的数量关系,并给出证明.
(2)如图②,P在线段AD的延长线上,过点P作PE⊥AD交直线BC于点E,请直接写出∠PED与∠B,∠C的数量关系.
图①
图②
答案
21. 解(1)①$25°$
②$∠ E=\dfrac{1}{2}(∠ ACB-∠ B)$. 证明如下:
设$∠ B=x$,$∠ ACB=y$,
因为 AD 平分$∠ BAC$,
所以$∠ BAD=∠ CAD=\dfrac{1}{2}∠ BAC$.
因为$∠ B+∠ ACB+∠ BAC=180°$,
所以$∠ BAC=180°-x-y$.
所以$∠ BAD=\dfrac{1}{2}(180°-x-y)$.
所以$∠ PDE = ∠ B + ∠ BAD = x +\dfrac{1}{2}(180°-x-y)=90°+\dfrac{1}{2}(x-y)$.
因为$PE⊥ AD$,所以$∠ PDE+∠ E=90°$.
所以$∠ E = 90°-[90°+\dfrac{1}{2}(x-y)]=\dfrac{1}{2}(y-x)=\dfrac{1}{2}(∠ ACB-∠ B)$.
(2)$∠ PED=\dfrac{1}{2}(∠ C-∠ B)$
②$∠ E=\dfrac{1}{2}(∠ ACB-∠ B)$. 证明如下:
设$∠ B=x$,$∠ ACB=y$,
因为 AD 平分$∠ BAC$,
所以$∠ BAD=∠ CAD=\dfrac{1}{2}∠ BAC$.
因为$∠ B+∠ ACB+∠ BAC=180°$,
所以$∠ BAC=180°-x-y$.
所以$∠ BAD=\dfrac{1}{2}(180°-x-y)$.
所以$∠ PDE = ∠ B + ∠ BAD = x +\dfrac{1}{2}(180°-x-y)=90°+\dfrac{1}{2}(x-y)$.
因为$PE⊥ AD$,所以$∠ PDE+∠ E=90°$.
所以$∠ E = 90°-[90°+\dfrac{1}{2}(x-y)]=\dfrac{1}{2}(y-x)=\dfrac{1}{2}(∠ ACB-∠ B)$.
(2)$∠ PED=\dfrac{1}{2}(∠ C-∠ B)$
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