17. 将一副直角三角尺按如图摆放,AB//CD,∠GEF=60°,∠MNP=45°.下列四个结论:①∠EFN=150°;②GE//MP;③∠AEG=∠PMN;④∠BEF=75°.其中正确的是(填序号).

答案
解:
由题意可知,直角三角尺GEF中,∠G=90°,∠GEF=60°,故∠EFG=30°;直角三角尺MNP中,∠MPN=90°,∠MNP=45°,故∠PMN=45°。
1. 验证①:
在△PFN中,∠FPN=90°,∠PNF=45°,因此∠PFN=180°-90°-45°=45°,可得∠EFN=∠EFG+∠PFN=30°+45°=75°≠150°,故①错误。
2. 验证②:
因为∠G=90°,∠MPN=90°,所以GE⊥GF,MP⊥GF,根据垂直于同一直线的两条直线互相平行,可得GE//MP,故②正确。
3. 验证④:
因为AB//CD,所以∠BEF + ∠EFD=180°,又∠EFD=180°-∠EFN=180°-75°=105°,因此∠BEF=180°-105°=75°,故④正确。
4. 验证③:
由平角定义得∠AEG + ∠GEF + ∠BEF=180°,代入∠GEF=60°,∠BEF=75°,得∠AEG=180°-60°-75°=45°,又∠PMN=45°,因此∠AEG=∠PMN,故③正确。
综上,正确的是$\boldsymbol{②③④}$。
由题意可知,直角三角尺GEF中,∠G=90°,∠GEF=60°,故∠EFG=30°;直角三角尺MNP中,∠MPN=90°,∠MNP=45°,故∠PMN=45°。
1. 验证①:
在△PFN中,∠FPN=90°,∠PNF=45°,因此∠PFN=180°-90°-45°=45°,可得∠EFN=∠EFG+∠PFN=30°+45°=75°≠150°,故①错误。
2. 验证②:
因为∠G=90°,∠MPN=90°,所以GE⊥GF,MP⊥GF,根据垂直于同一直线的两条直线互相平行,可得GE//MP,故②正确。
3. 验证④:
因为AB//CD,所以∠BEF + ∠EFD=180°,又∠EFD=180°-∠EFN=180°-75°=105°,因此∠BEF=180°-105°=75°,故④正确。
4. 验证③:
由平角定义得∠AEG + ∠GEF + ∠BEF=180°,代入∠GEF=60°,∠BEF=75°,得∠AEG=180°-60°-75°=45°,又∠PMN=45°,因此∠AEG=∠PMN,故③正确。
综上,正确的是$\boldsymbol{②③④}$。
解析
【分析】
解题时首先明确两块直角三角尺的各个内角度数,再对4个结论逐一验证:①计算∠EFN的度数,需先求出∠EFG和∠PFN的度数再相加判断;②判断GE与MP是否平行,可看两条直线是否都垂直于同一条直线;③验证两角是否相等,分别计算∠AEG和∠PMN的度数比较即可;④求∠BEF的度数,结合AB//CD的同旁内角互补关系计算判断。
【解析】
由题意可知:直角三角尺GEF中,∠G=90°,∠GEF=60°,因此∠EFG=180°-90°-60°=30°;直角三角尺MNP中,∠MPN=90°,∠MNP=45°,因此∠PMN=180°-90°-45°=45°。
1. 验证结论①:
在△PFN中,∠FPN=∠MPN=90°,∠PNF=∠MNP=45°,根据三角形内角和为180°,可得∠PFN=180°-90°-45°=45°,因此∠EFN=∠EFG+∠PFN=30°+45°=75°≠150°,故①错误。
2. 验证结论②:
因为∠G=90°,所以GE⊥GF;又∠MPN=90°,所以MP⊥GF。根据“垂直于同一条直线的两条直线互相平行”,可得GE//MP,故②正确。
3. 验证结论④:
因为AB//CD,所以∠BEF与∠EFD互为同旁内角,和为180°。已知∠EFN=75°,则∠EFD=180°-∠EFN=180°-75°=105°,因此∠BEF=180°-∠EFD=180°-105°=75°,故④正确。
4. 验证结论③:
由平角的定义可知,∠AEG+∠GEF+∠BEF=180°,代入∠GEF=60°,∠BEF=75°,可得∠AEG=180°-60°-75°=45°,又已知∠PMN=45°,因此∠AEG=∠PMN,故③正确。
【答案】
②③④
【知识点】
平行线的性质;平行线的判定;三角形内角和
【点评】
本题结合直角三角板的特征考查平行线的判定与性质,解题的关键是准确把握三角板的固定角度,结合平行线的相关性质、三角形内角和定理计算各角的度数,是几何基础类的常考题型。
【难度系数】
0.7
解题时首先明确两块直角三角尺的各个内角度数,再对4个结论逐一验证:①计算∠EFN的度数,需先求出∠EFG和∠PFN的度数再相加判断;②判断GE与MP是否平行,可看两条直线是否都垂直于同一条直线;③验证两角是否相等,分别计算∠AEG和∠PMN的度数比较即可;④求∠BEF的度数,结合AB//CD的同旁内角互补关系计算判断。
【解析】
由题意可知:直角三角尺GEF中,∠G=90°,∠GEF=60°,因此∠EFG=180°-90°-60°=30°;直角三角尺MNP中,∠MPN=90°,∠MNP=45°,因此∠PMN=180°-90°-45°=45°。
1. 验证结论①:
在△PFN中,∠FPN=∠MPN=90°,∠PNF=∠MNP=45°,根据三角形内角和为180°,可得∠PFN=180°-90°-45°=45°,因此∠EFN=∠EFG+∠PFN=30°+45°=75°≠150°,故①错误。
2. 验证结论②:
因为∠G=90°,所以GE⊥GF;又∠MPN=90°,所以MP⊥GF。根据“垂直于同一条直线的两条直线互相平行”,可得GE//MP,故②正确。
3. 验证结论④:
因为AB//CD,所以∠BEF与∠EFD互为同旁内角,和为180°。已知∠EFN=75°,则∠EFD=180°-∠EFN=180°-75°=105°,因此∠BEF=180°-∠EFD=180°-105°=75°,故④正确。
4. 验证结论③:
由平角的定义可知,∠AEG+∠GEF+∠BEF=180°,代入∠GEF=60°,∠BEF=75°,可得∠AEG=180°-60°-75°=45°,又已知∠PMN=45°,因此∠AEG=∠PMN,故③正确。
【答案】
②③④
【知识点】
平行线的性质;平行线的判定;三角形内角和
【点评】
本题结合直角三角板的特征考查平行线的判定与性质,解题的关键是准确把握三角板的固定角度,结合平行线的相关性质、三角形内角和定理计算各角的度数,是几何基础类的常考题型。
【难度系数】
0.7
18.如图,将一张长方形纸片沿EF折叠后,点D,C分别落在点D',C'位置,ED'的延长线与BC相交于点G,∠EFG=60°,则∠1=.

答案
$\boldsymbol{120°}$
解析
【分析】
首先根据长方形对边平行的性质,可得AD与BC平行,利用平行线内错角相等可求出∠DEF的度数;再结合折叠前后对应角相等的性质,得到∠D'EF=∠DEF,进而求出∠DEG的度数;最后再次利用平行线的性质,即可求出∠1的度数。
【解析】
解:
∵ 四边形ABCD是长方形,
∴ AD//BC,
∴ ∠DEF = ∠EFG = 60°(两直线平行,内错角相等),
由折叠的性质可得:∠D'EF = ∠DEF = 60°,
∴ ∠DEG = ∠DEF + ∠D'EF = 60° + 60° = 120°,
又
∵ AD//BC,
∴ ∠1 = ∠DEG = 120°(两直线平行,同位角相等)。
【答案】
$\boldsymbol{120°}$
【知识点】
平行线的性质,折叠的性质,长方形的性质
【点评】
本题是角度计算的常考题型,将折叠变换与平行线的性质结合考查,解题的关键是抓住折叠前后对应角相等,结合平行线的角度关系逐步推导。
【难度系数】
0.7
首先根据长方形对边平行的性质,可得AD与BC平行,利用平行线内错角相等可求出∠DEF的度数;再结合折叠前后对应角相等的性质,得到∠D'EF=∠DEF,进而求出∠DEG的度数;最后再次利用平行线的性质,即可求出∠1的度数。
【解析】
解:
∵ 四边形ABCD是长方形,
∴ AD//BC,
∴ ∠DEF = ∠EFG = 60°(两直线平行,内错角相等),
由折叠的性质可得:∠D'EF = ∠DEF = 60°,
∴ ∠DEG = ∠DEF + ∠D'EF = 60° + 60° = 120°,
又
∵ AD//BC,
∴ ∠1 = ∠DEG = 120°(两直线平行,同位角相等)。
【答案】
$\boldsymbol{120°}$
【知识点】
平行线的性质,折叠的性质,长方形的性质
【点评】
本题是角度计算的常考题型,将折叠变换与平行线的性质结合考查,解题的关键是抓住折叠前后对应角相等,结合平行线的角度关系逐步推导。
【难度系数】
0.7
19.如图,$AB⊥ BC$,垂足为$B$,$DC⊥ BC$,垂足为$C$,连接$AD$,$DE$平分$∠ ADC$交$BC$于点$E$,点$F$为$CD$延长线上一点,连接$AF$,$∠ BAF=∠ EDF$.下列结论:①$∠ BAD+∠ ADC=180°$;②$AF// DE$;③$∠ DAF=∠ F$.其中正确的有________(填序号).

答案
$\boldsymbol{①②③}$
解析
【分析】
首先观察图形,已知AB和CD都垂直于BC,可先根据“同旁内角互补,两直线平行”判断AB//CD,再依次分析三个结论:①AB和CD平行时,∠BAD和∠ADC是同旁内角,结合平行线性质即可判断;②要证AF//DE,可通过推导AF、DE被AD所截的内错角相等来证明,结合已知∠BAF=∠EDF和平行线的性质即可推导角的等量关系;③在AF//DE的基础上,结合角平分线的性质和平行线的性质,就能推导∠DAF和∠F的关系。
【解析】
1. 证明结论①:
∵$AB⊥BC$,$DC⊥BC$,
∴$∠B=∠C=90°$,即$∠B+∠C=180°$,
∴$AB//CD$(同旁内角互补,两直线平行),
∴$∠BAD+∠ADC=180°$(两直线平行,同旁内角互补),故①正确。
2. 证明结论②:
∵$∠ADC+∠ADF=180°$(平角的定义),且已证$∠BAD+∠ADC=180°$,
∴$∠BAD=∠ADF$(同角的补角相等),
又
∵$∠BAD=∠BAF+∠DAF$,$∠ADF=∠EDF+∠ADE$,且已知$∠BAF=∠EDF$,
∴$∠DAF=∠ADE$(等式的性质),
∴$AF//DE$(内错角相等,两直线平行),故②正确。
3. 证明结论③:
∵DE平分$∠ADC$,
∴$∠ADE=∠EDC$(角平分线的定义),
∵已证$AF//DE$,
∴$∠DAF=∠ADE$(两直线平行,内错角相等),$∠EDC=∠F$(两直线平行,同位角相等),
∴$∠DAF=∠F$(等量代换),故③正确。
【答案】
$\boldsymbol{①②③}$
【知识点】
平行线的判定与性质;角平分线的定义;平角的定义
【点评】
本题是基础的几何推理题,核心考查平行线判定和性质的综合应用,解题的关键是先通过垂直关系得到平行线,再结合已知条件逐步推导角的等量关系,需要熟练掌握平行线的相关定理。
【难度系数】
0.7
首先观察图形,已知AB和CD都垂直于BC,可先根据“同旁内角互补,两直线平行”判断AB//CD,再依次分析三个结论:①AB和CD平行时,∠BAD和∠ADC是同旁内角,结合平行线性质即可判断;②要证AF//DE,可通过推导AF、DE被AD所截的内错角相等来证明,结合已知∠BAF=∠EDF和平行线的性质即可推导角的等量关系;③在AF//DE的基础上,结合角平分线的性质和平行线的性质,就能推导∠DAF和∠F的关系。
【解析】
1. 证明结论①:
∵$AB⊥BC$,$DC⊥BC$,
∴$∠B=∠C=90°$,即$∠B+∠C=180°$,
∴$AB//CD$(同旁内角互补,两直线平行),
∴$∠BAD+∠ADC=180°$(两直线平行,同旁内角互补),故①正确。
2. 证明结论②:
∵$∠ADC+∠ADF=180°$(平角的定义),且已证$∠BAD+∠ADC=180°$,
∴$∠BAD=∠ADF$(同角的补角相等),
又
∵$∠BAD=∠BAF+∠DAF$,$∠ADF=∠EDF+∠ADE$,且已知$∠BAF=∠EDF$,
∴$∠DAF=∠ADE$(等式的性质),
∴$AF//DE$(内错角相等,两直线平行),故②正确。
3. 证明结论③:
∵DE平分$∠ADC$,
∴$∠ADE=∠EDC$(角平分线的定义),
∵已证$AF//DE$,
∴$∠DAF=∠ADE$(两直线平行,内错角相等),$∠EDC=∠F$(两直线平行,同位角相等),
∴$∠DAF=∠F$(等量代换),故③正确。
【答案】
$\boldsymbol{①②③}$
【知识点】
平行线的判定与性质;角平分线的定义;平角的定义
【点评】
本题是基础的几何推理题,核心考查平行线判定和性质的综合应用,解题的关键是先通过垂直关系得到平行线,再结合已知条件逐步推导角的等量关系,需要熟练掌握平行线的相关定理。
【难度系数】
0.7
20. 将一副三角尺中的两个直角顶点 C 叠放在一起(如图①),其中∠A=30°,∠B=60°,∠D=∠E=45°.
(1)猜想∠BCD 与∠ACE 的数量关系,并说明理由;
(2)若∠BCD=3∠ACE,求∠BCD 的度数;
(3)若按住三角尺 ABC 不动,绕顶点 C 转动三角尺 DCE,试探究∠BCD 等于多少度时 CE//AB,并简要说明理由.

(1)猜想∠BCD 与∠ACE 的数量关系,并说明理由;
(2)若∠BCD=3∠ACE,求∠BCD 的度数;
(3)若按住三角尺 ABC 不动,绕顶点 C 转动三角尺 DCE,试探究∠BCD 等于多少度时 CE//AB,并简要说明理由.
答案
解:(1) 猜想:$∠ BCD + ∠ ACE = 180°$,理由如下:
$\because ∠ ACB = 90°$,$∠ DCE = 90°$,
$\therefore ∠ BCD = ∠ ACB + ∠ ACD = 90° + ∠ ACD$,
$\therefore ∠ BCD + ∠ ACE = 90° + ∠ ACD + ∠ ACE = 90° + ∠ DCE = 90° + 90° = 180°$。
(2) 设$∠ ACE = x$,则$∠ BCD = 3x$,
由(1)得$∠ BCD + ∠ ACE = 180°$,
$\therefore 3x + x = 180°$,
解得$x = 45°$,
$\therefore ∠ BCD = 3 × 45° = 135°$。
(3) 分两种情况:
① 当$∠ BCD = 150°$时,$CE // AB$。
理由:$\because ∠ BCD = 150°$,$∠ ACB = 90°$,
$\therefore ∠ ACD = ∠ BCD - ∠ ACB = 60°$,
又$\because ∠ DCE = 90°$,
$\therefore ∠ ACE = ∠ DCE - ∠ ACD = 30°$,
$\therefore ∠ ACE = ∠ A = 30°$,
$\therefore CE // AB$(内错角相等,两直线平行)。
② 当$∠ BCD = 30°$时,$CE // AB$。
理由:$\because ∠ BCD = 30°$,$∠ DCE = 90°$,
$\therefore ∠ BCE = ∠ DCE - ∠ BCD = 60°$,
$\therefore ∠ BCE = ∠ B = 60°$,
$\therefore CE // AB$(内错角相等,两直线平行)。
综上,当$∠ BCD$等于$150°$或$30°$时,$CE // AB$。
$\because ∠ ACB = 90°$,$∠ DCE = 90°$,
$\therefore ∠ BCD = ∠ ACB + ∠ ACD = 90° + ∠ ACD$,
$\therefore ∠ BCD + ∠ ACE = 90° + ∠ ACD + ∠ ACE = 90° + ∠ DCE = 90° + 90° = 180°$。
(2) 设$∠ ACE = x$,则$∠ BCD = 3x$,
由(1)得$∠ BCD + ∠ ACE = 180°$,
$\therefore 3x + x = 180°$,
解得$x = 45°$,
$\therefore ∠ BCD = 3 × 45° = 135°$。
(3) 分两种情况:
① 当$∠ BCD = 150°$时,$CE // AB$。
理由:$\because ∠ BCD = 150°$,$∠ ACB = 90°$,
$\therefore ∠ ACD = ∠ BCD - ∠ ACB = 60°$,
又$\because ∠ DCE = 90°$,
$\therefore ∠ ACE = ∠ DCE - ∠ ACD = 30°$,
$\therefore ∠ ACE = ∠ A = 30°$,
$\therefore CE // AB$(内错角相等,两直线平行)。
② 当$∠ BCD = 30°$时,$CE // AB$。
理由:$\because ∠ BCD = 30°$,$∠ DCE = 90°$,
$\therefore ∠ BCE = ∠ DCE - ∠ BCD = 60°$,
$\therefore ∠ BCE = ∠ B = 60°$,
$\therefore CE // AB$(内错角相等,两直线平行)。
综上,当$∠ BCD$等于$150°$或$30°$时,$CE // AB$。
解析
【分析】
(1)探究∠BCD和∠ACE的数量关系时,先利用三角尺的直角特征,明确∠ACB和∠DCE均为90°,将∠BCD拆分为∠ACB与∠ACD的和,再结合∠ACE与∠ACD的和为∠DCE,代入即可推导两角的数量关系。
(2)已知∠BCD与∠ACE的倍数关系,结合第(1)问得出的两角和为180°的结论,设未知数列一元一次方程即可求解。
(3)探究CE//AB时∠BCD的度数,需依据平行线的判定定理分类讨论:一是CE在AC右侧时,内错角∠A=∠ACE可判定平行;二是CE在BC下方时,内错角∠B=∠BCE可判定平行,分别推导两种情况对应的∠BCD度数即可。
【解析】
(1) 猜想:$∠ BCD + ∠ ACE = 180°$,理由如下:
$\because ∠ ACB = 90°$,$∠ DCE = 90°$,
$\therefore ∠ BCD = ∠ ACB + ∠ ACD = 90° + ∠ ACD$,
$\therefore ∠ BCD + ∠ ACE = 90° + ∠ ACD + ∠ ACE = 90° + ∠ DCE = 90° + 90° = 180°$。
(2) 设$∠ ACE = x$,则$∠ BCD = 3x$,
由(1)得$∠ BCD + ∠ ACE = 180°$,
$\therefore 3x + x = 180°$,
解得$x = 45°$,
$\therefore ∠ BCD = 3 × 45° = 135°$。
(3) 分两种情况:
① 当$∠ BCD = 150°$时,$CE // AB$。
理由:$\because ∠ BCD = 150°$,$∠ ACB = 90°$,
$\therefore ∠ ACD = ∠ BCD - ∠ ACB = 60°$,
又$\because ∠ DCE = 90°$,
$\therefore ∠ ACE = ∠ DCE - ∠ ACD = 30°$,
$\therefore ∠ ACE = ∠ A = 30°$,
$\therefore CE // AB$(内错角相等,两直线平行)。
② 当$∠ BCD = 30°$时,$CE // AB$。
理由:$\because ∠ BCD = 30°$,$∠ DCE = 90°$,
$\therefore ∠ BCE = ∠ DCE - ∠ BCD = 60°$,
$\therefore ∠ BCE = ∠ B = 60°$,
$\therefore CE // AB$(内错角相等,两直线平行)。
综上,当$∠ BCD$等于$150°$或$30°$时,$CE // AB$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{∠BCD + ∠ACE = 180°}$
(2) $\boldsymbol{135°}$
(3) $\boldsymbol{150°}$或$\boldsymbol{30°}$
【知识点】
角的和差计算、平行线的判定、分类讨论思想
【点评】
本题以三角板叠放为背景,考查角的数量关系推导与平行线判定的应用,解题时要充分利用三角板的固定角度,注意转动三角板时存在两种符合平行要求的位置,避免漏解。
【难度系数】
0.7
(1)探究∠BCD和∠ACE的数量关系时,先利用三角尺的直角特征,明确∠ACB和∠DCE均为90°,将∠BCD拆分为∠ACB与∠ACD的和,再结合∠ACE与∠ACD的和为∠DCE,代入即可推导两角的数量关系。
(2)已知∠BCD与∠ACE的倍数关系,结合第(1)问得出的两角和为180°的结论,设未知数列一元一次方程即可求解。
(3)探究CE//AB时∠BCD的度数,需依据平行线的判定定理分类讨论:一是CE在AC右侧时,内错角∠A=∠ACE可判定平行;二是CE在BC下方时,内错角∠B=∠BCE可判定平行,分别推导两种情况对应的∠BCD度数即可。
【解析】
(1) 猜想:$∠ BCD + ∠ ACE = 180°$,理由如下:
$\because ∠ ACB = 90°$,$∠ DCE = 90°$,
$\therefore ∠ BCD = ∠ ACB + ∠ ACD = 90° + ∠ ACD$,
$\therefore ∠ BCD + ∠ ACE = 90° + ∠ ACD + ∠ ACE = 90° + ∠ DCE = 90° + 90° = 180°$。
(2) 设$∠ ACE = x$,则$∠ BCD = 3x$,
由(1)得$∠ BCD + ∠ ACE = 180°$,
$\therefore 3x + x = 180°$,
解得$x = 45°$,
$\therefore ∠ BCD = 3 × 45° = 135°$。
(3) 分两种情况:
① 当$∠ BCD = 150°$时,$CE // AB$。
理由:$\because ∠ BCD = 150°$,$∠ ACB = 90°$,
$\therefore ∠ ACD = ∠ BCD - ∠ ACB = 60°$,
又$\because ∠ DCE = 90°$,
$\therefore ∠ ACE = ∠ DCE - ∠ ACD = 30°$,
$\therefore ∠ ACE = ∠ A = 30°$,
$\therefore CE // AB$(内错角相等,两直线平行)。
② 当$∠ BCD = 30°$时,$CE // AB$。
理由:$\because ∠ BCD = 30°$,$∠ DCE = 90°$,
$\therefore ∠ BCE = ∠ DCE - ∠ BCD = 60°$,
$\therefore ∠ BCE = ∠ B = 60°$,
$\therefore CE // AB$(内错角相等,两直线平行)。
综上,当$∠ BCD$等于$150°$或$30°$时,$CE // AB$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{∠BCD + ∠ACE = 180°}$
(2) $\boldsymbol{135°}$
(3) $\boldsymbol{150°}$或$\boldsymbol{30°}$
【知识点】
角的和差计算、平行线的判定、分类讨论思想
【点评】
本题以三角板叠放为背景,考查角的数量关系推导与平行线判定的应用,解题时要充分利用三角板的固定角度,注意转动三角板时存在两种符合平行要求的位置,避免漏解。
【难度系数】
0.7
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