17. 探究问题:已知$∠ ABC$,画一个角$∠ DEF$,使$DE// AB$,$EF// BC$,且$DE$交$BC$于点$P$. $∠ ABC$与$∠ DEF$有怎样的数量关系?
(1)我们发现$∠ ABC$与$∠ DEF$有两种位置关系:如图①与图②所示.
i. 图①中$∠ ABC$与$∠ DEF$数量关系为
ii. 请选择其中一幅图证明结论.
(2)根据i所得的结论,解决以下问题:若两个角的两边互相平行,且一个角比另一个角的2倍少$30°$,请直接写出这两个角的度数.

(1)我们发现$∠ ABC$与$∠ DEF$有两种位置关系:如图①与图②所示.
i. 图①中$∠ ABC$与$∠ DEF$数量关系为
∠ABC与∠DEF互补
;图②中$∠ ABC$与$∠ DEF$数量关系为∠ABC = ∠DEF
;因此得出一个真命题(用文字叙述):如果一个角的两边分别平行于另一个角的两边,那么这两个角相等或互补
;ii. 请选择其中一幅图证明结论.
(2)根据i所得的结论,解决以下问题:若两个角的两边互相平行,且一个角比另一个角的2倍少$30°$,请直接写出这两个角的度数.
答案
17. (1)ⅰ. $ ∠ ABC $与$ ∠ DEF $互补
$ ∠ ABC = ∠ DEF $ 如果一个角的两边分别平行于另一个角的两边,那么这两个角相等或互补
ⅱ. 题图①中,$ DE// AB $,$ EF// BC $,
$\therefore ∠ ABC = ∠ BPE $,$ ∠ DEF + ∠ BPE = 180° $.
$\therefore ∠ ABC + ∠ DEF = 180° $.
$\therefore ∠ ABC $与$ ∠ DEF $互补.
(2)$ 30° $,$ 30° $或$ 70° $,$ 110° $.
$ ∠ ABC = ∠ DEF $ 如果一个角的两边分别平行于另一个角的两边,那么这两个角相等或互补
ⅱ. 题图①中,$ DE// AB $,$ EF// BC $,
$\therefore ∠ ABC = ∠ BPE $,$ ∠ DEF + ∠ BPE = 180° $.
$\therefore ∠ ABC + ∠ DEF = 180° $.
$\therefore ∠ ABC $与$ ∠ DEF $互补.
(2)$ 30° $,$ 30° $或$ 70° $,$ 110° $.
解析
【分析】
解决本题分两步:第一步探究两角的数量关系,利用平行线的性质,找到中间角作为桥梁,分别建立∠ABC、∠DEF和中间角的关系,即可推导两者的数量关系,再总结出通用结论;第二步应用结论解题,因为两边平行的两个角要么相等要么互补,所以分两种情况列一元一次方程求解,注意不要漏解。
【解析】
(1)i. 结合图形和平行线性质推导:
图①中∠ABC与∠DEF互补,即$\boldsymbol{∠ABC + ∠DEF = 180°}$;
图②中$\boldsymbol{∠ABC = ∠DEF}$;
总结真命题:如果一个角的两边分别平行于另一个角的两边,那么这两个角相等或互补。
ii. 选择图①证明:
∵ $DE//AB$(已知),
∴ $∠ABC = ∠BPE$(两直线平行,同位角相等),
∵ $EF//BC$(已知),
∴ $∠DEF + ∠BPE = 180°$(两直线平行,同旁内角互补),
∴ $∠ABC + ∠DEF = 180°$(等量代换),即∠ABC与∠DEF互补。
(若选择图②证明:
∵ $DE//AB$(已知),
∴ $∠ABC = ∠DPC$(两直线平行,同位角相等),
∵ $EF//BC$(已知),
∴ $∠DEF = ∠DPC$(两直线平行,同位角相等),
∴ $∠ABC = ∠DEF$(等量代换)。)
(2)设其中一个角的度数为$x$,则另一个角的度数为$2x-30°$,根据上述结论分两种情况:
① 两角相等时:
$x = 2x - 30°$,
解得$x=30°$,另一个角为$2×30°-30°=30°$;
② 两角互补时:
$x + (2x - 30°) = 180°$,
$3x = 210°$,
解得$x=70°$,另一个角为$2×70°-30°=110°$。
【答案】
(1)i. $∠ABC + ∠DEF = 180°$(或互补);$∠ABC = ∠DEF$;如果一个角的两边分别平行于另一个角的两边,那么这两个角相等或互补
ii. 证明见上述解析(任选一幅图即可)
(2)$30°$,$30°$或$70°$,$110°$
【知识点】
平行线的性质;分类讨论思想;一元一次方程的应用
【点评】
本题属于几何探究类题型,先通过观察推导得出通用结论,再应用结论解决计算问题,重点考察对平行线性质的掌握程度,以及分类讨论的数学思维,解题时注意不要遗漏两角互补的情况。
【难度系数】
0.7
解决本题分两步:第一步探究两角的数量关系,利用平行线的性质,找到中间角作为桥梁,分别建立∠ABC、∠DEF和中间角的关系,即可推导两者的数量关系,再总结出通用结论;第二步应用结论解题,因为两边平行的两个角要么相等要么互补,所以分两种情况列一元一次方程求解,注意不要漏解。
【解析】
(1)i. 结合图形和平行线性质推导:
图①中∠ABC与∠DEF互补,即$\boldsymbol{∠ABC + ∠DEF = 180°}$;
图②中$\boldsymbol{∠ABC = ∠DEF}$;
总结真命题:如果一个角的两边分别平行于另一个角的两边,那么这两个角相等或互补。
ii. 选择图①证明:
∵ $DE//AB$(已知),
∴ $∠ABC = ∠BPE$(两直线平行,同位角相等),
∵ $EF//BC$(已知),
∴ $∠DEF + ∠BPE = 180°$(两直线平行,同旁内角互补),
∴ $∠ABC + ∠DEF = 180°$(等量代换),即∠ABC与∠DEF互补。
(若选择图②证明:
∵ $DE//AB$(已知),
∴ $∠ABC = ∠DPC$(两直线平行,同位角相等),
∵ $EF//BC$(已知),
∴ $∠DEF = ∠DPC$(两直线平行,同位角相等),
∴ $∠ABC = ∠DEF$(等量代换)。)
(2)设其中一个角的度数为$x$,则另一个角的度数为$2x-30°$,根据上述结论分两种情况:
① 两角相等时:
$x = 2x - 30°$,
解得$x=30°$,另一个角为$2×30°-30°=30°$;
② 两角互补时:
$x + (2x - 30°) = 180°$,
$3x = 210°$,
解得$x=70°$,另一个角为$2×70°-30°=110°$。
【答案】
(1)i. $∠ABC + ∠DEF = 180°$(或互补);$∠ABC = ∠DEF$;如果一个角的两边分别平行于另一个角的两边,那么这两个角相等或互补
ii. 证明见上述解析(任选一幅图即可)
(2)$30°$,$30°$或$70°$,$110°$
【知识点】
平行线的性质;分类讨论思想;一元一次方程的应用
【点评】
本题属于几何探究类题型,先通过观察推导得出通用结论,再应用结论解决计算问题,重点考察对平行线性质的掌握程度,以及分类讨论的数学思维,解题时注意不要遗漏两角互补的情况。
【难度系数】
0.7
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