2026年优佳学案暑假活动七年级综合人教版第11页答案
三、能力提升
21. 问题情境:如图,$AB// CD$,定点$E$,$F$分别在直线$AB$,$CD$上,在平行线$AB$,$CD$之间有一个动点$P$,满足$0°<∠ EPF<180°$.求$∠ AEP$,$∠ EPF$,$∠ PFC$满足的数量关系.
思路点拨:由于$P$是平行线$AB$,$CD$之间一动点,因此需对点$P$的位置进行分类讨论,过点$P$作$AB$的平行线,通过平行线的性质推出$∠ AEP$,$∠ EPF$,$∠ PFC$的数量关系.
(1)问题解答:如图1,当点$P$在点$E$,$F$的左侧时,写出$∠ AEP$,$∠ EPF$,$∠ PFC$满足的数量关系:$\underline{\hspace{5cm}}$;如图2,当点$P$在点$E$,$F$的右侧时,写出$∠ AEP$,$∠ EPF$,$∠ PFC$满足的数量关系:$\underline{\hspace{5cm}}$.
(2)问题迁移:如图3,若$QE$,$QF$分别平分$∠ PEB$和$∠ PFD$,且点$P$在点$E$,$F$的左侧.
① 若$∠ EPF=80°$,则$∠ EQF$的度数为$\underline{\hspace{2cm}}$.
② 猜想$∠ EPF$与$∠ EQF$的数量关系,并说明理由.
(3)问题拓展:在(2)条件下,如图4,若$∠ BEQ$与$∠ DFQ$的平分线相交于点$Q_1$,$∠ BEQ_1$与$∠ DFQ_1$的平分线相交于点$Q_2$,$∠ BEQ_2$与$∠ DFQ_2$的平分线相交于点$Q_3$,$···$,以此类推,直接写出$∠ EPF$与$∠ EQ_{2\,024}F$满足的数量关系.

答案

解:
(1)
过点P作$PG// AB$,
$\because AB// CD$,
$\therefore PG// CD$,
$\therefore ∠ AEP=∠ EPG$,$∠ PFC=∠ FPG$,
$\therefore ∠ EPF=∠ EPG+∠ FPG=∠ AEP+∠ PFC$;
当点P在点E,F的右侧时,过点P作$PG// AB$,
$\because AB// CD$,
$\therefore PG// CD$,
$\therefore ∠ AEP+∠ EPG=180°$,$∠ PFC+∠ FPG=180°$,
$\therefore ∠ AEP+∠ EPF+∠ PFC=360°$。
故答案依次为:$\boldsymbol{∠ EPF=∠ AEP+∠ PFC}$;$\boldsymbol{∠ AEP+∠ EPF+∠ PFC=360°}$。
(2)①
$\because ∠ EPF=80°$,点P在E、F左侧,
$\therefore ∠ AEP+∠ PFC=80°$,
$\because ∠ AEP+∠ PEB=180°$,$∠ PFC+∠ PFD=180°$,
$\therefore ∠ PEB+∠ PFD=360°-(∠ AEP+∠ PFC)=280°$,
$\because QE$平分$∠ PEB$,$QF$平分$∠ PFD$,
$\therefore ∠ BEQ+∠ DFQ=\frac{1}{2}(∠ PEB+∠ PFD)=140°$,
过点Q作$QM// AB$,同理可得$∠ EQF=∠ BEQ+∠ DFQ=140°$。
故答案为:$\boldsymbol{140°}$。
② 猜想:$\boldsymbol{∠ EPF + 2∠ EQF=360°}$,理由如下:
$\because QE$平分$∠ PEB$,$QF$平分$∠ PFD$,
$\therefore ∠ PEB=2∠ BEQ$,$∠ PFD=2∠ DFQ$。
过点Q作$QM// AB$,
$\because AB// CD$,
$\therefore QM// CD$,
$\therefore ∠ EQM=∠ BEQ$,$∠ FQM=∠ DFQ$,
$\therefore ∠ EQF=∠ EQM+∠ FQM=∠ BEQ+∠ DFQ$,
$\therefore 2∠ EQF=2∠ BEQ+2∠ DFQ=∠ PEB+∠ PFD$。
又$\because ∠ AEP+∠ PEB=180°$,$∠ PFC+∠ PFD=180°$,
$\therefore ∠ AEP+∠ PFC+∠ PEB+∠ PFD=360°$,
由(1)知$∠ EPF=∠ AEP+∠ PFC$,代入得:
$∠ EPF + 2∠ EQF=360°$。
(3)
由角平分线的递推规律可得:
$\boldsymbol{∠ EPF + 2^{2024}·∠ EQ_{2024}F=360°}$。