初中数学有趣的平行线专题辅导
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初中数学有趣的平行线
在《平行线》这一章的学习中,我们会碰到这道经典的例题:
例题 如图所示,已知AB ∥CD ,分别探索下列四个图形中∠P 与∠A 、∠C 的关系,并说明理由。
解析 图1中,∠P+∠A+∠C=360°;
图2中∠P=∠A+∠C 。
证明 如图3,过点P 作PF ∥AB ,
∴∠A+∠APF=180°。
又AB ∥CD ,PF ∥AB ,
∴PF ∥CD ,∴∠FPC+∠C=180°。
∴∠A+∠APC+∠C=∠A+∠APF+∠FPC+∠C=180°+180°=360°。
如图4,过点P 作PG ∥AB ,∴∠A=∠APG 。
又AB ∥CD ,PG ∥AB ,∴PG ∥CD ,∴∠GPC=∠C 。
∴∠APC=∠APG+∠GPC=∠A+∠C
即∠APC=∠A+∠C ,
我们把这个例题加以拓展引申,可以得到许多有趣的问题:
例1 (1)如图(1),AB ∥CD ,则∠B+∠E 1+∠D= ;
(2)如图(2),AB ∥CD ,则∠B+∠E 1+∠E 2+∠D= ;
(3)如图(3),AB ∥CD ,则∠B+∠E 1+∠E 2+∠E 3+∠D= ;
(4)按照上面的规律,如图(4),AB ∥CD ,则∠B+∠E 1+∠E 2+∠E 3+…+n E ∠ +D ∠= 。
解析 (1)由问题中的图1可过E 1作AB 的平行线,得∠B+∠E 1+∠D=360°;
(2)根据图3,再过E 2作AB 的平行线,得
∠B+∠E 1+∠E 2+∠D=360°+180°=540°;
(3)依次类推,得∠B+∠E1+∠E2+∠E3+∠D=540°+180°=720°;
(4)∠B+∠E1+∠E2+∠E3+…+∠E n+∠D=(n+1)·180。
例2(1)如图(1),AB∥CD,则∠E1与∠B、∠D的关系是;
(2)如图(2),AB∥CD,则∠E1+∠E2与∠B、∠D的关系是;
(3)如图(3),AB∥CD,则∠E1+∠E2+∠E3与∠B、∠D的关系是;
(4)按照上面的规律,如图(4),AB∥CD,则
∠E1+∠E2+∠E3+…+∠E n与∠B、∠D的关系是。
解析(1)由问题中的图4可证得
∠E1=∠B+∠D;
(2)根据图4,再过E2作AB的平行线,得
∠E1+∠E2=∠B+∠D+180°;
(3)依次类推,得
∠E1+∠E2+∠E3=∠B+∠D+360°;
(4)∠E1+∠E2+∠E3+…+∠E n=∠B+∠D+(n-1)·180°。
例3(1)如图(1),AB∥CD,BE1平分∠ABE,DE1平分∠CDE,∠BED=150°。那么∠E1= ;
(2)如图(2),AB∥CD,BE1平分∠ABE,DE1平分∠CDE,BE2平分∠ABE1,DE2平分∠CDE1,则∠E2= ;
(3)如图(3),AB∥CD,BE1平分∠ABE,DE1平分∠CDE,BE2平分∠ABE1,DE2平分∠CDE1,BE3平分∠ABE2,DE3平分∠CDE2,则∠E3= ;
(4)按照上面的规律,如图(4),AB∥CD,BE1平分∠ABE,DE1平分∠CDE,BE2平分∠ABE1,DE2平分∠CDE1,BE3平分∠ABE2,DE3平分∠CDE2,BE3平分∠ABE2,DE3平分∠CDE2…,则∠E n= 。
解析(1)由问题中的图2可得∠E=∠ABE+∠EDC,∠BED=150°,
∴∠ABE+∠EDC=150°;同理∠E 1=∠ABE 1+∠E 1DC==︒⨯=∠+∠1502
1)EDC ABE (21 .75︒
(2)∠E 2=︒⨯=∠+∠752
1)DC E ABE (2111 =37.5°。
(3)∠E 3=︒⨯=∠+∠5.372
1)DC E ABE (2122 =18.25°。
(4)∠E n =︒⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛15021n
。 例4 (1)如图(1),若AB ∥CD ,则∠B+∠C=∠E ,你能说明理由吗?
(2)反之,若∠B+∠D=∠E ,直线AB 与CD 有什么位置关系?请说明理由;
(3)若将点E 移至图(2)所示位置,此时∠B 、∠D 、∠E 之间有什么关系?请说明理由;
(4)若将点E 移至图(3)所示位置,情况又如何?
(5)在图(4)中,AB ∥CD ,∠E+∠G 与∠B+∠F+∠D 又有何关系?
解析 (1)由问题中的图4可证得
∠E=∠B+∠D 。
(2)当∠B+∠D=∠E 时,直线AB 与CD 平行。
证明如下:过点E 作EF ∥AB ,则∠B=∠BEF 。
又∠B+∠D=∠BED ,∴∠D=∠DEF ,
∴EF ∥CD ,∴AB ∥EF ∥CD 即AB ∥CD 。
(3)∠B+∠D+∠E=360°(过点E 作EF ∥AB ,方法同上)。
(4)∠B=∠D+∠E 。
(5)∠E+∠G=∠B+∠F+∠D 。