26. 亲爱的同学们,学习数学要求我们用数学的眼光观察现实世界.一副三角尺为我们观察世界提供了一个小小的“窗口”,学完平行线的性质,可探究三角尺不同位置摆放涉及的数学问题.如图1所示的是一副三角尺,$∠ C=∠ F=90°$,$∠ A=∠ B=45°$,$∠ D=30°$,$∠ E=60°$.

(1)将两个三角尺按如图2所示的方式摆放,使点A与点F重合,点E在AC上,AB与DE相交于点G,求$∠ BGD$的度数;
(2)如图3,将三角尺ABC的直角顶点放在直线MN上,使$AB// MN$,三角尺DEF的顶点E在直线MN上,DF与AB相交于点P,则$∠ DEM$与$∠ DPB$有怎样的数量关系?请说明理由;
(3)如图4,将三角尺DEF固定不动,改变三角尺ABC的摆放位置,但始终保持两个三角尺的顶点C,F重合.当点A在直线EC的下方时,探究这两个三角尺一组边互相平行的情况,并直接写出$∠ ACE$所有可能的度数.
(1)将两个三角尺按如图2所示的方式摆放,使点A与点F重合,点E在AC上,AB与DE相交于点G,求$∠ BGD$的度数;
(2)如图3,将三角尺ABC的直角顶点放在直线MN上,使$AB// MN$,三角尺DEF的顶点E在直线MN上,DF与AB相交于点P,则$∠ DEM$与$∠ DPB$有怎样的数量关系?请说明理由;
(3)如图4,将三角尺DEF固定不动,改变三角尺ABC的摆放位置,但始终保持两个三角尺的顶点C,F重合.当点A在直线EC的下方时,探究这两个三角尺一组边互相平行的情况,并直接写出$∠ ACE$所有可能的度数.
答案
解:
(1) 由题意得:∠DAE=90°,∠D=30°,∠BAC=45°,
∴∠BAD = ∠DAE - ∠BAC = 90° - 45° = 45°,
∵∠BGD是△AGD的外角,
∴∠BGD = ∠D + ∠BAD = 30° + 45° = 75°。
(2) $∠ DEM - ∠ DPB = 30°$,理由如下:
过点P作$PG// MN$,
∵$AB// MN$,
∴$PG// MN// AB$,
∴$∠ DEM = ∠ EPG$,$∠ DPB = ∠ DPG$,
又∵$∠ EPG = ∠ DPG + ∠ D$,且$∠ D=30°$,
∴$∠ DEM = ∠ DPB + 30°$,
即$∠ DEM - ∠ DPB = 30°$。
(3) $∠ ACE$所有可能的度数为$30°$,$45°$,$75°$,$120°$,$165°$。
(1) 由题意得:∠DAE=90°,∠D=30°,∠BAC=45°,
∴∠BAD = ∠DAE - ∠BAC = 90° - 45° = 45°,
∵∠BGD是△AGD的外角,
∴∠BGD = ∠D + ∠BAD = 30° + 45° = 75°。
(2) $∠ DEM - ∠ DPB = 30°$,理由如下:
过点P作$PG// MN$,
∵$AB// MN$,
∴$PG// MN// AB$,
∴$∠ DEM = ∠ EPG$,$∠ DPB = ∠ DPG$,
又∵$∠ EPG = ∠ DPG + ∠ D$,且$∠ D=30°$,
∴$∠ DEM = ∠ DPB + 30°$,
即$∠ DEM - ∠ DPB = 30°$。
(3) $∠ ACE$所有可能的度数为$30°$,$45°$,$75°$,$120°$,$165°$。
解析
【分析】
(1) 先根据三角尺的内角特征得到∠DAE、∠D、∠BAC的度数,计算出∠BAD的大小,再利用三角形外角的性质:三角形的外角等于与它不相邻的两个内角之和,即可求出∠BGD的度数。
(2) 过点P作PG平行于MN,结合AB平行于MN,利用平行线的传递性可得PG平行于MN也平行于AB,再根据平行线内错角相等的性质,将∠DEM和∠DPB转化为与∠D相关的角,即可推导出两者的数量关系。
(3) 分类讨论两个三角尺不同边互相平行的所有情况,结合平行线的性质分别计算对应∠ACE的度数,排除不符合“点A在直线EC下方”的情况,即可得到所有符合要求的结果。
【解析】
(1) 由题意得:∠DAE=90°,∠D=30°,∠BAC=45°,
∴∠BAD = ∠DAE - ∠BAC = 90° - 45° = 45°,
∵∠BGD是△AGD的外角,
∴∠BGD = ∠D + ∠BAD = 30° + 45° = 75°。
(2) $∠ DEM - ∠ DPB = 30°$,理由如下:
过点P作$PG// MN$,
∵$AB// MN$,
∴$PG// MN// AB$,
∴$∠ DEM = ∠ EPG$,$∠ DPB = ∠ DPG$,
又
∵$∠ EPG = ∠ DPG + ∠ D$,且$∠ D=30°$,
∴$∠ DEM = ∠ DPB + 30°$,
即$∠ DEM - ∠ DPB = 30°$。
(3) 分类讨论两三角尺边平行的情况,结合平行线性质计算,满足点A在直线EC下方的情况有5种,对应∠ACE分别为30°、45°、75°、120°、165°。
【答案】
(1) $\boldsymbol{∠BGD=75°}$
(2) $\boldsymbol{∠DEM - ∠DPB=30°}$
(3) $\boldsymbol{∠ACE}$的可能度数为$\boldsymbol{30°,45°,75°,120°,165°}$
【知识点】
三角形外角性质、平行线的性质、分类讨论思想
【点评】
本题以常见的三角尺摆放为载体,综合考查了三角形外角、平行线的性质等核心知识点,前两问难度较低,第三问需要全面梳理两组边平行的所有可能性,注意不要漏解。
【难度系数】
0.6
(1) 先根据三角尺的内角特征得到∠DAE、∠D、∠BAC的度数,计算出∠BAD的大小,再利用三角形外角的性质:三角形的外角等于与它不相邻的两个内角之和,即可求出∠BGD的度数。
(2) 过点P作PG平行于MN,结合AB平行于MN,利用平行线的传递性可得PG平行于MN也平行于AB,再根据平行线内错角相等的性质,将∠DEM和∠DPB转化为与∠D相关的角,即可推导出两者的数量关系。
(3) 分类讨论两个三角尺不同边互相平行的所有情况,结合平行线的性质分别计算对应∠ACE的度数,排除不符合“点A在直线EC下方”的情况,即可得到所有符合要求的结果。
【解析】
(1) 由题意得:∠DAE=90°,∠D=30°,∠BAC=45°,
∴∠BAD = ∠DAE - ∠BAC = 90° - 45° = 45°,
∵∠BGD是△AGD的外角,
∴∠BGD = ∠D + ∠BAD = 30° + 45° = 75°。
(2) $∠ DEM - ∠ DPB = 30°$,理由如下:
过点P作$PG// MN$,
∵$AB// MN$,
∴$PG// MN// AB$,
∴$∠ DEM = ∠ EPG$,$∠ DPB = ∠ DPG$,
又
∵$∠ EPG = ∠ DPG + ∠ D$,且$∠ D=30°$,
∴$∠ DEM = ∠ DPB + 30°$,
即$∠ DEM - ∠ DPB = 30°$。
(3) 分类讨论两三角尺边平行的情况,结合平行线性质计算,满足点A在直线EC下方的情况有5种,对应∠ACE分别为30°、45°、75°、120°、165°。
【答案】
(1) $\boldsymbol{∠BGD=75°}$
(2) $\boldsymbol{∠DEM - ∠DPB=30°}$
(3) $\boldsymbol{∠ACE}$的可能度数为$\boldsymbol{30°,45°,75°,120°,165°}$
【知识点】
三角形外角性质、平行线的性质、分类讨论思想
【点评】
本题以常见的三角尺摆放为载体,综合考查了三角形外角、平行线的性质等核心知识点,前两问难度较低,第三问需要全面梳理两组边平行的所有可能性,注意不要漏解。
【难度系数】
0.6
登录