7 如图①,$∠ MON=90°$,点$A$,$B$分别在$OM$,$ON$上运动(不与点$O$重合),连接$AB$.
(1)探究与发现:若$BC$是$∠ ABN$的平分线,$BC$的反向延长线与$∠ BAO$的平分线交于点$D$.
① 若$∠ BAO=70°$,则$∠ D=$
② $∠ D$的度数是否随点$A$,$B$的运动而发生变化?请说明理由.
(2)拓展延伸:如图②,若$∠ ABC=\frac{1}{3}∠ ABN$,$∠ BAD=\frac{1}{3}∠ BAO$,求$∠ D$的度数.
(3)在(1)的条件下,如果$∠ MON=α$,其余条件不变,随着点$A$,$B$的运动(如图③),那么$∠ D=$

(1)探究与发现:若$BC$是$∠ ABN$的平分线,$BC$的反向延长线与$∠ BAO$的平分线交于点$D$.
① 若$∠ BAO=70°$,则$∠ D=$
45°
.② $∠ D$的度数是否随点$A$,$B$的运动而发生变化?请说明理由.
(2)拓展延伸:如图②,若$∠ ABC=\frac{1}{3}∠ ABN$,$∠ BAD=\frac{1}{3}∠ BAO$,求$∠ D$的度数.
(3)在(1)的条件下,如果$∠ MON=α$,其余条件不变,随着点$A$,$B$的运动(如图③),那么$∠ D=$
$\frac{1}{2}α$
(用含$α$的式子表示).答案
7. (1) ① 45° ② 不发生变化 理由:$∵ AD$ 平分$∠BAO$,$BC$ 平分$∠ABN$,$∴ ∠BAD=\frac{1}{2}∠BAO$,$∠ABC=\frac{1}{2}∠ABN$.
$∵ ∠D+∠BAD=∠ABC$,$∴ ∠D=∠ABC-∠BAD=\frac{1}{2}∠ABN-\frac{1}{2}∠BAO=\frac{1}{2}(∠ABN-∠BAO)=\frac{1}{2}∠MON$.
$∵ ∠MON=90°$,$∴ ∠D=45°$. $∴ ∠D$ 的度数不发生变化.
(2) 由(1) ②,知$∠D=∠ABC-∠BAD$. $∵ ∠ABC=\frac{1}{3}∠ABN$,$∠BAD=\frac{1}{3}∠BAO$,$∴ ∠D=\frac{1}{3}∠ABN-\frac{1}{3}∠BAO=\frac{1}{3}(∠ABN-∠BAO)=\frac{1}{3}∠MON$. $∵ ∠MON=90°$,$∴ ∠D=30°$
(3) $\frac{1}{2}α$
$∵ ∠D+∠BAD=∠ABC$,$∴ ∠D=∠ABC-∠BAD=\frac{1}{2}∠ABN-\frac{1}{2}∠BAO=\frac{1}{2}(∠ABN-∠BAO)=\frac{1}{2}∠MON$.
$∵ ∠MON=90°$,$∴ ∠D=45°$. $∴ ∠D$ 的度数不发生变化.
(2) 由(1) ②,知$∠D=∠ABC-∠BAD$. $∵ ∠ABC=\frac{1}{3}∠ABN$,$∠BAD=\frac{1}{3}∠BAO$,$∴ ∠D=\frac{1}{3}∠ABN-\frac{1}{3}∠BAO=\frac{1}{3}(∠ABN-∠BAO)=\frac{1}{3}∠MON$. $∵ ∠MON=90°$,$∴ ∠D=30°$
(3) $\frac{1}{2}α$
解析
【分析】
解决本题的核心是利用三角形外角的性质建立角之间的等量关系,结合角平分线的定义推导所求角的大小:
1. 解(1)①时,先根据三角形外角性质求∠ABN的度数,再结合角平分线定义算出∠ABC和∠BAD的度数,最后利用△ABD的外角性质即可求出∠D;
2. 解(1)②时,将①中的特殊角度替换为一般角,通过角平分线定义表示出∠ABC和∠BAD,结合外角性质推导可得到∠D为∠MON的一半,因此度数不变;
3. 解(2)时,类比(1)②的推导思路,将角的比例从$\frac{1}{2}$替换为$\frac{1}{3}$,同理推导即可求出∠D;
4. 解(3)时,将(1)②中∠MON=90°替换为α,代入推导得到的关系式即可得到结果。
【解析】
(1) ① 已知∠MON=90°,∠BAO=70°,
∠ABN是△AOB的外角,因此$∠ ABN=∠ MON+∠ BAO=90°+70°=160°$,
∵AD平分∠BAO,BC平分∠ABN,
∴$∠ BAD=\frac{1}{2}∠ BAO=35°$,$∠ ABC=\frac{1}{2}∠ ABN=80°$,
在△ABD中,∠ABC是外角,因此$∠ ABC=∠ D+∠ BAD$,
∴$∠ D=∠ ABC-∠ BAD=80°-35°=45°$。
② ∠D的度数不发生变化,理由如下:
∵AD平分∠BAO,BC平分∠ABN,
∴$∠ BAD=\frac{1}{2}∠ BAO$,$∠ ABC=\frac{1}{2}∠ ABN$,
∵∠ABC是△ABD的外角,因此$∠ ABC=∠ D+∠ BAD$,
∴$∠ D=∠ ABC-∠ BAD=\frac{1}{2}∠ ABN-\frac{1}{2}∠ BAO=\frac{1}{2}(∠ ABN-∠ BAO)$,
又
∵∠ABN是△AOB的外角,因此$∠ ABN=∠ MON+∠ BAO$,即$∠ ABN-∠ BAO=∠ MON=90°$,
∴$∠ D=\frac{1}{2}×90°=45°$,因此∠D的度数不随A、B的运动发生变化。
(2) 由三角形外角性质可得$∠ ABC=∠ D+∠ BAD$,即$∠ D=∠ ABC-∠ BAD$,
∵$∠ ABC=\frac{1}{3}∠ ABN$,$∠ BAD=\frac{1}{3}∠ BAO$,
∴$∠ D=\frac{1}{3}∠ ABN-\frac{1}{3}∠ BAO=\frac{1}{3}(∠ ABN-∠ BAO)$,
同(1)可得$∠ ABN-∠ BAO=∠ MON=90°$,
∴$∠ D=\frac{1}{3}×90°=30°$。
(3) 类比(1)②的推导,$∠ D=\frac{1}{2}(∠ ABN-∠ BAO)=\frac{1}{2}∠ MON$,
∵$∠ MON=α$,
∴$∠ D=\frac{1}{2}α$。
【答案】
(1) ① $\boldsymbol{45°}$;② 不发生变化,理由见解析;
(2) $\boldsymbol{30°}$;
(3) $\boldsymbol{\frac{1}{2}α}$
【知识点】
三角形外角的性质;角平分线的定义;角度和差计算
【点评】
本题是三角形角度计算的典型题型,通过从特殊到一般的推导过程,考查对三角形外角性质和角平分线定义的灵活运用能力,解题时抓住外角传递的角的等量关系是突破口,有助于提升逻辑推导和归纳总结的能力。
【难度系数】
0.6
解决本题的核心是利用三角形外角的性质建立角之间的等量关系,结合角平分线的定义推导所求角的大小:
1. 解(1)①时,先根据三角形外角性质求∠ABN的度数,再结合角平分线定义算出∠ABC和∠BAD的度数,最后利用△ABD的外角性质即可求出∠D;
2. 解(1)②时,将①中的特殊角度替换为一般角,通过角平分线定义表示出∠ABC和∠BAD,结合外角性质推导可得到∠D为∠MON的一半,因此度数不变;
3. 解(2)时,类比(1)②的推导思路,将角的比例从$\frac{1}{2}$替换为$\frac{1}{3}$,同理推导即可求出∠D;
4. 解(3)时,将(1)②中∠MON=90°替换为α,代入推导得到的关系式即可得到结果。
【解析】
(1) ① 已知∠MON=90°,∠BAO=70°,
∠ABN是△AOB的外角,因此$∠ ABN=∠ MON+∠ BAO=90°+70°=160°$,
∵AD平分∠BAO,BC平分∠ABN,
∴$∠ BAD=\frac{1}{2}∠ BAO=35°$,$∠ ABC=\frac{1}{2}∠ ABN=80°$,
在△ABD中,∠ABC是外角,因此$∠ ABC=∠ D+∠ BAD$,
∴$∠ D=∠ ABC-∠ BAD=80°-35°=45°$。
② ∠D的度数不发生变化,理由如下:
∵AD平分∠BAO,BC平分∠ABN,
∴$∠ BAD=\frac{1}{2}∠ BAO$,$∠ ABC=\frac{1}{2}∠ ABN$,
∵∠ABC是△ABD的外角,因此$∠ ABC=∠ D+∠ BAD$,
∴$∠ D=∠ ABC-∠ BAD=\frac{1}{2}∠ ABN-\frac{1}{2}∠ BAO=\frac{1}{2}(∠ ABN-∠ BAO)$,
又
∵∠ABN是△AOB的外角,因此$∠ ABN=∠ MON+∠ BAO$,即$∠ ABN-∠ BAO=∠ MON=90°$,
∴$∠ D=\frac{1}{2}×90°=45°$,因此∠D的度数不随A、B的运动发生变化。
(2) 由三角形外角性质可得$∠ ABC=∠ D+∠ BAD$,即$∠ D=∠ ABC-∠ BAD$,
∵$∠ ABC=\frac{1}{3}∠ ABN$,$∠ BAD=\frac{1}{3}∠ BAO$,
∴$∠ D=\frac{1}{3}∠ ABN-\frac{1}{3}∠ BAO=\frac{1}{3}(∠ ABN-∠ BAO)$,
同(1)可得$∠ ABN-∠ BAO=∠ MON=90°$,
∴$∠ D=\frac{1}{3}×90°=30°$。
(3) 类比(1)②的推导,$∠ D=\frac{1}{2}(∠ ABN-∠ BAO)=\frac{1}{2}∠ MON$,
∵$∠ MON=α$,
∴$∠ D=\frac{1}{2}α$。
【答案】
(1) ① $\boldsymbol{45°}$;② 不发生变化,理由见解析;
(2) $\boldsymbol{30°}$;
(3) $\boldsymbol{\frac{1}{2}α}$
【知识点】
三角形外角的性质;角平分线的定义;角度和差计算
【点评】
本题是三角形角度计算的典型题型,通过从特殊到一般的推导过程,考查对三角形外角性质和角平分线定义的灵活运用能力,解题时抓住外角传递的角的等量关系是突破口,有助于提升逻辑推导和归纳总结的能力。
【难度系数】
0.6
8 如图,在$△ ABC$中,$∠ B=40°$,$∠ ACB=110°$,AE平分$∠ BAC$,$AD⊥ BC$,交BC的延长线于点D,则$∠ DAE$的度数为
35°
. 答案
8. 35°
解析
【分析】
要计算∠DAE的度数,可按以下思路推导:首先利用三角形内角和定理求出△ABC中∠BAC的度数;再根据角平分线的定义求出∠BAE的度数;然后结合AD是高,利用直角三角形两锐角互余的性质求出∠BAD的度数;最后通过∠BAD与∠BAE的差即可得到∠DAE的度数。
【解析】
在$△ ABC$中,根据三角形内角和为$180°$:
$∠ BAC=180°-∠ B-∠ ACB=180°-40°-110°=30°$
$\because AE$平分$∠ BAC$
$\therefore ∠ BAE=\frac{1}{2}∠ BAC=\frac{1}{2}×30°=15°$
$\because AD⊥ BC$,即$∠ D=90°$
$\therefore$在$\mathrm{Rt}△ ABD$中,$∠ BAD=90°-∠ B=90°-40°=50°$
$\therefore ∠ DAE=∠ BAD-∠ BAE=50°-15°=35°$
【答案】
$35°$
【知识点】
三角形内角和定理;角平分线的定义;直角三角形两锐角互余
【点评】
本题是三角形角度计算的常规题型,解题关键是理清各个角之间的数量关系,结合相关性质逐步推导即可,属于基础类的综合计算题。
【难度系数】
0.7
要计算∠DAE的度数,可按以下思路推导:首先利用三角形内角和定理求出△ABC中∠BAC的度数;再根据角平分线的定义求出∠BAE的度数;然后结合AD是高,利用直角三角形两锐角互余的性质求出∠BAD的度数;最后通过∠BAD与∠BAE的差即可得到∠DAE的度数。
【解析】
在$△ ABC$中,根据三角形内角和为$180°$:
$∠ BAC=180°-∠ B-∠ ACB=180°-40°-110°=30°$
$\because AE$平分$∠ BAC$
$\therefore ∠ BAE=\frac{1}{2}∠ BAC=\frac{1}{2}×30°=15°$
$\because AD⊥ BC$,即$∠ D=90°$
$\therefore$在$\mathrm{Rt}△ ABD$中,$∠ BAD=90°-∠ B=90°-40°=50°$
$\therefore ∠ DAE=∠ BAD-∠ BAE=50°-15°=35°$
【答案】
$35°$
【知识点】
三角形内角和定理;角平分线的定义;直角三角形两锐角互余
【点评】
本题是三角形角度计算的常规题型,解题关键是理清各个角之间的数量关系,结合相关性质逐步推导即可,属于基础类的综合计算题。
【难度系数】
0.7
9 如图①,在$△ ABC$中,$AD ⊥ BC$于点$D$,$AE$平分$∠ BAC$,$∠ B=70°$,$∠ C=34°$。
(1)求$∠ DAE$的度数。
(2)你能写出$∠ B$,$∠ C$,$∠ DAE$之间的数量关系吗?请证明你的结论。
(3)① 设$F$为$AE$上任意一点,当它在$AE$上滑动,$AD$变成$FD$,$∠ DAE$变成$∠ DFE$(如图②)时,(2)中的结论还成立吗?若成立,证明你的结论;若不成立,请说明理由。
② 当点$F$滑动到$AE$的延长线上,$AD$变成$FD$,$∠ DAE$变成$∠ DFE$(如图③)时,(2)中的结论还成立吗?若成立,证明你的结论;若不成立,请说明理由。

(1)求$∠ DAE$的度数。
(2)你能写出$∠ B$,$∠ C$,$∠ DAE$之间的数量关系吗?请证明你的结论。
(3)① 设$F$为$AE$上任意一点,当它在$AE$上滑动,$AD$变成$FD$,$∠ DAE$变成$∠ DFE$(如图②)时,(2)中的结论还成立吗?若成立,证明你的结论;若不成立,请说明理由。
② 当点$F$滑动到$AE$的延长线上,$AD$变成$FD$,$∠ DAE$变成$∠ DFE$(如图③)时,(2)中的结论还成立吗?若成立,证明你的结论;若不成立,请说明理由。
答案
9. (1) 在$△ABC$中,$∠BAC=180°-∠B-∠C=76°$. 又$∵ AE$平分$∠BAC$,$∴ ∠EAC=\frac{1}{2}∠BAC=38°$. 在$Rt△ACD$ 中,$∠DAC=90°-∠C=56°$,$∴ ∠DAE=∠DAC-∠EAC=18°$
(2) $∠DAE=\frac{1}{2}(∠B-∠C)$ $∵ ∠BAC=180°-∠B-∠C$,$AE$ 平分$∠BAC$,$∴ ∠BAE=\frac{1}{2}∠BAC=\frac{1}{2}(180°-∠B-∠C)=90°-\frac{1}{2}∠B-\frac{1}{2}∠C$. $∵$ 易得$∠BAD=90°-∠B$,
$∴ ∠DAE=∠BAE-∠BAD=90°-\frac{1}{2}∠B-\frac{1}{2}∠C-90°+∠B=\frac{1}{2}(∠B-∠C)$
(3) ① 成立 如图①,过点 $A$ 作 $AH⊥BC$ 于点 $H$. 由(2)得$∠HAE=\frac{1}{2}(∠B-∠C)$. $∵ FD⊥BC$,$∴ AH// FD$. $∴ ∠DFE=∠HAE$. $∴ ∠DFE=\frac{1}{2}(∠B-∠C)$
② 成立 如图②,过点 $A$ 作 $AH⊥BC$ 于点 $H$. 由(2)得$∠HAE=\frac{1}{2}(∠B-∠C)$. $∵ FD⊥BC$,$∴ AH// FD$.
$∴ ∠DFE=∠HAE$. $∴ ∠DFE=\frac{1}{2}(∠B-∠C)$
解析
【分析】
(1)求∠DAE的度数时,先利用三角形内角和求出△ABC的顶角∠BAC,再结合角平分线定义求出∠EAC,接着在直角△ADC中利用直角三角形两锐角互余求出∠DAC,最后用∠DAC减去∠EAC即可得到结果。
(2)推导∠B、∠C、∠DAE的数量关系,只需把(1)中的具体角度替换为∠B、∠C,复刻(1)的推导过程化简,就能得到通用关系式。
(3)①②问中存在FD⊥BC的条件,可过A作AH⊥BC于H,由AH、FD均垂直BC可得AH//FD,利用平行线的性质将∠DFE转化为∠HAE,再结合(2)的结论就能判断原关系是否成立。
【解析】
(1)在△ABC中,根据三角形内角和定理:
$∠ BAC = 180° - ∠ B - ∠ C = 180° - 70° - 34° = 76°$
∵AE平分$∠ BAC$,
∴$∠ EAC = \frac{1}{2}∠ BAC = \frac{1}{2} × 76° = 38°$
∵$AD ⊥ BC$,△ADC为直角三角形,
∴$∠ DAC = 90° - ∠ C = 90° - 34° = 56°$
∴$∠ DAE = ∠ DAC - ∠ EAC = 56° - 38° = 18°$
(2)数量关系:$\boldsymbol{∠ DAE=\frac{1}{2}(∠ B-∠ C)}$,证明如下:
在△ABC中,$∠ BAC = 180° - ∠ B - ∠ C$,
∵AE平分$∠ BAC$,
∴$∠ BAE = \frac{1}{2}∠ BAC = \frac{1}{2}(180°-∠ B-∠ C) = 90°-\frac{1}{2}∠ B-\frac{1}{2}∠ C$
∵$AD ⊥ BC$,△ABD为直角三角形,
∴$∠ BAD = 90° - ∠ B$
∴$∠ DAE = ∠ BAE - ∠ BAD = 90°-\frac{1}{2}∠ B-\frac{1}{2}∠ C - (90°-∠ B) = \frac{1}{2}(∠ B-∠ C)$
(3)①成立,证明如下:
如图①,过点A作$AH ⊥ BC$于点H,
由(2)的结论可得$∠ HAE = \frac{1}{2}(∠ B-∠ C)$
∵$FD ⊥ BC$,$AH ⊥ BC$,
∴$AH // FD$(垂直于同一条直线的两条直线平行)
∴$∠ DFE = ∠ HAE$(两直线平行,同位角相等)
∴$∠ DFE = \frac{1}{2}(∠ B-∠ C)$,即(2)中的结论仍成立。
②成立,证明如下:
如图②,过点A作$AH ⊥ BC$于点H,
由(2)的结论可得$∠ HAE = \frac{1}{2}(∠ B-∠ C)$
∵$FD ⊥ BC$,$AH ⊥ BC$,
∴$AH // FD$(垂直于同一条直线的两条直线平行)
∴$∠ DFE = ∠ HAE$(两直线平行,内错角相等)
∴$∠ DFE = \frac{1}{2}(∠ B-∠ C)$,即(2)中的结论仍成立。
【答案】
(1) $∠ DAE=18°$
(2) $∠ DAE=\frac{1}{2}(∠ B-∠ C)$,证明见解析
(3) ①成立,证明见解析;②成立,证明见解析

【知识点】
1. 三角形内角和定理
2. 角平分线的定义
3. 平行线的性质
【点评】
本题从特殊角度计算到一般规律推导,再拓展到动点情形下的角关系探究,层层递进,重点考查三角形中高、角平分线相关的角度计算,渗透了从特殊到一般、转化的数学思想,掌握构造平行线转化角的方法是解决拓展问题的关键。
【难度系数】
0.6
(1)求∠DAE的度数时,先利用三角形内角和求出△ABC的顶角∠BAC,再结合角平分线定义求出∠EAC,接着在直角△ADC中利用直角三角形两锐角互余求出∠DAC,最后用∠DAC减去∠EAC即可得到结果。
(2)推导∠B、∠C、∠DAE的数量关系,只需把(1)中的具体角度替换为∠B、∠C,复刻(1)的推导过程化简,就能得到通用关系式。
(3)①②问中存在FD⊥BC的条件,可过A作AH⊥BC于H,由AH、FD均垂直BC可得AH//FD,利用平行线的性质将∠DFE转化为∠HAE,再结合(2)的结论就能判断原关系是否成立。
【解析】
(1)在△ABC中,根据三角形内角和定理:
$∠ BAC = 180° - ∠ B - ∠ C = 180° - 70° - 34° = 76°$
∵AE平分$∠ BAC$,
∴$∠ EAC = \frac{1}{2}∠ BAC = \frac{1}{2} × 76° = 38°$
∵$AD ⊥ BC$,△ADC为直角三角形,
∴$∠ DAC = 90° - ∠ C = 90° - 34° = 56°$
∴$∠ DAE = ∠ DAC - ∠ EAC = 56° - 38° = 18°$
(2)数量关系:$\boldsymbol{∠ DAE=\frac{1}{2}(∠ B-∠ C)}$,证明如下:
在△ABC中,$∠ BAC = 180° - ∠ B - ∠ C$,
∵AE平分$∠ BAC$,
∴$∠ BAE = \frac{1}{2}∠ BAC = \frac{1}{2}(180°-∠ B-∠ C) = 90°-\frac{1}{2}∠ B-\frac{1}{2}∠ C$
∵$AD ⊥ BC$,△ABD为直角三角形,
∴$∠ BAD = 90° - ∠ B$
∴$∠ DAE = ∠ BAE - ∠ BAD = 90°-\frac{1}{2}∠ B-\frac{1}{2}∠ C - (90°-∠ B) = \frac{1}{2}(∠ B-∠ C)$
(3)①成立,证明如下:
如图①,过点A作$AH ⊥ BC$于点H,
由(2)的结论可得$∠ HAE = \frac{1}{2}(∠ B-∠ C)$
∵$FD ⊥ BC$,$AH ⊥ BC$,
∴$AH // FD$(垂直于同一条直线的两条直线平行)
∴$∠ DFE = ∠ HAE$(两直线平行,同位角相等)
∴$∠ DFE = \frac{1}{2}(∠ B-∠ C)$,即(2)中的结论仍成立。
②成立,证明如下:
如图②,过点A作$AH ⊥ BC$于点H,
由(2)的结论可得$∠ HAE = \frac{1}{2}(∠ B-∠ C)$
∵$FD ⊥ BC$,$AH ⊥ BC$,
∴$AH // FD$(垂直于同一条直线的两条直线平行)
∴$∠ DFE = ∠ HAE$(两直线平行,内错角相等)
∴$∠ DFE = \frac{1}{2}(∠ B-∠ C)$,即(2)中的结论仍成立。
【答案】
(1) $∠ DAE=18°$
(2) $∠ DAE=\frac{1}{2}(∠ B-∠ C)$,证明见解析
(3) ①成立,证明见解析;②成立,证明见解析
【知识点】
1. 三角形内角和定理
2. 角平分线的定义
3. 平行线的性质
【点评】
本题从特殊角度计算到一般规律推导,再拓展到动点情形下的角关系探究,层层递进,重点考查三角形中高、角平分线相关的角度计算,渗透了从特殊到一般、转化的数学思想,掌握构造平行线转化角的方法是解决拓展问题的关键。
【难度系数】
0.6
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