22. 如图,已知直线AB//CD.
(1)在图①中,点E在直线AB上,点F在直线CD上,点G在AB,CD之间,若∠1=30°,∠3=75°,则∠2=
(2)如图②,若FN平分∠CFG,延长GE交FN于点M,EM平分∠AEN,当∠N + $\frac{1}{2}$∠FGE =54°时,求∠AEN的度数;
(3)如图③,FM平分∠CFG,EN平分∠AEG,且直线MF,NE相交于点H,试猜想∠G与∠H的数量关系,并说明理由.

(1)在图①中,点E在直线AB上,点F在直线CD上,点G在AB,CD之间,若∠1=30°,∠3=75°,则∠2=
45°
;(2)如图②,若FN平分∠CFG,延长GE交FN于点M,EM平分∠AEN,当∠N + $\frac{1}{2}$∠FGE =54°时,求∠AEN的度数;
(3)如图③,FM平分∠CFG,EN平分∠AEG,且直线MF,NE相交于点H,试猜想∠G与∠H的数量关系,并说明理由.
答案
22. 解:(1)$45°$
(2)$\because FN$平分$∠ CFG$,$EM$平分$∠ AEN$,
$\therefore$可设$∠ AEM = ∠ NEM = α$,$∠ CFN = ∠ GFN = β$,
如图①,过点G作$GP// CD$,过点N作$NQ// AB$,
$\because AB// CD$,
$\therefore NQ// AB// CD// PG$,
$\therefore ∠ QNF = ∠ CFN = β$,$∠ QNE = ∠ AEN = 2α$,$∠ PGE = ∠ AEM = α$,$∠ PGF = ∠ DFG = 180° - 2β$,
$\therefore ∠ FNE = ∠ QNF - ∠ QNE = β - 2α$,$∠ FGE = ∠ PGE + ∠ PGF = α + 180° - 2β$,
又$\because ∠ FNE + \frac{1}{2}∠ FGE = 54°$,
$\therefore β - 2α + \frac{1}{2}(α + 180° - 2β) = 54°$,
$\therefore α = 24°$,
$\therefore ∠ AEN = 2α = 48°$.
(3)猜想:$∠ G = 2∠ H$. 理由:
$\because FM$平分$∠ CFG$,$EN$平分$∠ AEG$,
$\therefore$可设$∠ AEN = ∠ NEG = α$,$∠ CFM = ∠ GFM = β$,
如图②,过点H作$HP// CD$,过点G作$GQ// AB$,
$\because AB// CD$,
$\therefore GQ// AB// CD// PH$,
$\therefore ∠ QGE = ∠ AEG = 2α$,$∠ QGF = ∠ CFG = 2β$,$∠ PHM = ∠ CFM = β$,$∠ PHN = ∠ AEN = α$,
$\therefore ∠ EGF = ∠ QGE - ∠ QGF = 2α - 2β$,$∠ EHF = ∠ PHN - ∠ PHM = α - β$,
$\therefore ∠ EGF = 2∠ EHF$.
解析
【分析】
(1) 本题属于平行线间的折线角度计算问题,过点G作AB的平行线,根据平行线传递性可知该线也平行于CD,利用两直线平行内错角相等的性质可得∠3=∠1+∠2,代入已知角度即可求出∠2。
(2) 遇到角平分线可通过设参数简化计算,先设角平分线分出的两个等角分别为α和β,再分别过点N、G作AB的平行线,利用平行线内错角相等的性质,将∠N和∠FGE都用含α、β的式子表示,代入题中给出的角度等式消去β,即可求出α,进而得到∠AEN的度数。
(3) 沿用设参数的方法,设角平分线分出的等角为α和β,分别过点H、G作AB的平行线,通过平行线性质将∠G和∠H都用α、β表示,即可推导出二者的数量关系。
【解析】
(1) 过点G作$GH// AB$,$\because AB// CD$,$\therefore GH// AB// CD$,由平行线内错角相等可得:$∠ 1=∠ EGH$,$∠ 2=∠ FGH$,$\because ∠ 3=∠ EGH+∠ FGH=∠ 1+∠ 2$,$\therefore ∠ 2=∠ 3-∠ 1=75°-30°=45°$。
(2) $\because FN$平分$∠ CFG$,$EM$平分$∠ AEN$,$\therefore$可设$∠ AEM = ∠ NEM = α$,$∠ CFN = ∠ GFN = β$,过点G作$GP// CD$,过点N作$NQ// AB$,$\because AB// CD$,$\therefore NQ// AB// CD// PG$,由平行线性质得:$∠ QNF = ∠ CFN = β$,$∠ QNE = ∠ AEN = 2α$,$∠ PGE = ∠ AEM = α$,$∠ PGF = ∠ DFG = 180° - 2β$,$\therefore ∠ FNE = ∠ QNF - ∠ QNE = β - 2α$,$∠ FGE = ∠ PGE + ∠ PGF = α + 180° - 2β$,又$\because ∠ FNE + \frac{1}{2}∠ FGE = 54°$,代入得:$β - 2α + \frac{1}{2}(α + 180° - 2β) = 54°$,化简得:$-1.5α +90°=54°$,解得$α = 24°$,$\therefore ∠ AEN = 2α = 48°$。
(3) 猜想:$∠ G = 2∠ H$,理由如下:$\because FM$平分$∠ CFG$,$EN$平分$∠ AEG$,$\therefore$可设$∠ AEN = ∠ NEG = α$,$∠ CFM = ∠ GFM = β$,过点H作$HP// CD$,过点G作$GQ// AB$,$\because AB// CD$,$\therefore GQ// AB// CD// PH$,由平行线性质得:$∠ QGE = ∠ AEG = 2α$,$∠ QGF = ∠ CFG = 2β$,$∠ PHM = ∠ CFM = β$,$∠ PHN = ∠ AEN = α$,$\therefore ∠ EGF = ∠ QGE - ∠ QGF = 2α - 2β$,$∠ EHF = ∠ PHN - ∠ PHM = α - β$,$\therefore ∠ EGF = 2∠ EHF$,即$∠ G=2∠ H$。
【答案】
(1)$45°$;(2)$∠ AEN=48°$;(3)$∠ G=2∠ H$

【知识点】
1.平行线的性质;2.角平分线的定义;3.角度和差计算
【点评】
本题是平行线与角平分线的综合题型,核心考察平行线间折线问题的辅助线构造方法,通过设参数表示角度的技巧可大幅简化计算,是平行线章节的经典拓展题,掌握辅助线的构造思路是解决这类问题的关键。
【难度系数】
0.6
(1) 本题属于平行线间的折线角度计算问题,过点G作AB的平行线,根据平行线传递性可知该线也平行于CD,利用两直线平行内错角相等的性质可得∠3=∠1+∠2,代入已知角度即可求出∠2。
(2) 遇到角平分线可通过设参数简化计算,先设角平分线分出的两个等角分别为α和β,再分别过点N、G作AB的平行线,利用平行线内错角相等的性质,将∠N和∠FGE都用含α、β的式子表示,代入题中给出的角度等式消去β,即可求出α,进而得到∠AEN的度数。
(3) 沿用设参数的方法,设角平分线分出的等角为α和β,分别过点H、G作AB的平行线,通过平行线性质将∠G和∠H都用α、β表示,即可推导出二者的数量关系。
【解析】
(1) 过点G作$GH// AB$,$\because AB// CD$,$\therefore GH// AB// CD$,由平行线内错角相等可得:$∠ 1=∠ EGH$,$∠ 2=∠ FGH$,$\because ∠ 3=∠ EGH+∠ FGH=∠ 1+∠ 2$,$\therefore ∠ 2=∠ 3-∠ 1=75°-30°=45°$。
(2) $\because FN$平分$∠ CFG$,$EM$平分$∠ AEN$,$\therefore$可设$∠ AEM = ∠ NEM = α$,$∠ CFN = ∠ GFN = β$,过点G作$GP// CD$,过点N作$NQ// AB$,$\because AB// CD$,$\therefore NQ// AB// CD// PG$,由平行线性质得:$∠ QNF = ∠ CFN = β$,$∠ QNE = ∠ AEN = 2α$,$∠ PGE = ∠ AEM = α$,$∠ PGF = ∠ DFG = 180° - 2β$,$\therefore ∠ FNE = ∠ QNF - ∠ QNE = β - 2α$,$∠ FGE = ∠ PGE + ∠ PGF = α + 180° - 2β$,又$\because ∠ FNE + \frac{1}{2}∠ FGE = 54°$,代入得:$β - 2α + \frac{1}{2}(α + 180° - 2β) = 54°$,化简得:$-1.5α +90°=54°$,解得$α = 24°$,$\therefore ∠ AEN = 2α = 48°$。
(3) 猜想:$∠ G = 2∠ H$,理由如下:$\because FM$平分$∠ CFG$,$EN$平分$∠ AEG$,$\therefore$可设$∠ AEN = ∠ NEG = α$,$∠ CFM = ∠ GFM = β$,过点H作$HP// CD$,过点G作$GQ// AB$,$\because AB// CD$,$\therefore GQ// AB// CD// PH$,由平行线性质得:$∠ QGE = ∠ AEG = 2α$,$∠ QGF = ∠ CFG = 2β$,$∠ PHM = ∠ CFM = β$,$∠ PHN = ∠ AEN = α$,$\therefore ∠ EGF = ∠ QGE - ∠ QGF = 2α - 2β$,$∠ EHF = ∠ PHN - ∠ PHM = α - β$,$\therefore ∠ EGF = 2∠ EHF$,即$∠ G=2∠ H$。
【答案】
(1)$45°$;(2)$∠ AEN=48°$;(3)$∠ G=2∠ H$
【知识点】
1.平行线的性质;2.角平分线的定义;3.角度和差计算
【点评】
本题是平行线与角平分线的综合题型,核心考察平行线间折线问题的辅助线构造方法,通过设参数表示角度的技巧可大幅简化计算,是平行线章节的经典拓展题,掌握辅助线的构造思路是解决这类问题的关键。
【难度系数】
0.6
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