练习
(2015-2016江岸区七上期末)如图,线段OA绕点O逆时针旋转一周,满足∠EOF始终在∠AOB的内部且∠EOF=58°,线段OM、ON分别为∠AOE和∠BOF的平分线,在旋转过程中,∠MON的最大值是________.
AMEFNOB
【答案】119° 总结归纳
角度与线段的题本质上是相同的,只是线段是对一维直线的研究,角度是对二维平面的研究,二者联系紧密.不难看出,线段和角度的题型很大程度上是类似的,分类讨论的情况也类似,因此,对于角的旋转问题,可以类比线段动点问题的解法.
若不涉及旋转速度,则题目主要考查角的分类讨论和设元导角,如本讲例4例5,以及上一讲的“四象限讨论法”也可以看作射线在旋转;
若涉及旋转速度,则可类比“数轴动点问题”的解法,如本讲例6例7,只不过旋转的射线带来的是角度大小的变化,不再是线段长度的变化。同学们可以对比、体会线段动点与角的旋转之间的异同.
题型二 涉及速度的角的旋转
例6(2014-2015汉阳区七上期末)如图1,O为直线AB上一点,过O作射线OC,∠AOC=30°,将一直角三角板(∠M=30°)的直角顶点放在点O处,一边ON在射线OA上,另一边OM与OC都在直线AB的上方.
(1)将图1中的三角板绕点O以每秒3°的速度沿顺时针方向旋转一周. ①如图2,经过t秒后,OM恰好平分∠BOC,求此时t的值; ②此时ON是否平分∠AOC?请说明理由.
(2)在(1)的条件下,若在三角板开始转动的同时,射线OC也绕O点以每秒6°的速度沿顺时针方向旋转一周,如图3,那么经过多长时间OC平分∠MON?请说明理由;
(3)在(2)的条件下,从旋转开始经过多长时间OC平分∠MOB?请画图并说明理由.
MMCCCNA图1OBA图2OBAN图3OBM
【答案】
(1)①∵∠AON+∠BOM=90°,∠COM=∠MOB,
∵∠AOC=30°,∴∠BOC=2∠COM=150°,∴∠COM=75°,∴∠CON=15°,
∴∠AON=∠AOC-∠CON=30°-15°=15°, 解得:t=15°÷3°=5秒;
②是,理由如下:∵∠CON=15°,∠AON=15°,∴ON平分∠AOC;
(2)15秒时OC平分∠MON,理由如下:∵∠AON+∠BOM=90°,∠CON=∠COM, ∵∠MON=90°,∴∠CON=∠COM=45°,
∵三角板绕点O以每秒3°的速度,射线OC也绕O点以每秒6°的速度旋转, 设∠AON为3t,∠AOC为30°+6t,∵∠AOC-∠AON=45°, 可得:6t-3t=15°,解得:t=5秒; (3)OC平分∠MOB
∵∠AON+∠BOM=90°,∠BOC=∠COM,
∵三角板绕点O以每秒3°的速度,射线OC也绕O点以每秒6°的速度旋转,
1
设∠AON为3t,∠AOC为30°+6t,∴∠COM为(90°-3t),∵∠BOM+∠AON=90°,
21
可得:180°-(30°+6t)=(90°-3t),解得:t=23.3秒;
2
例7(2012-2013青山区七上期末)如图1,已知∠AOC=m°,∠BOC=n°且m、n满足等式|3m-420|+(2n-40)2=0,射线OP从OB处绕点O以4度/秒的速度逆时针旋转(到OA停止). (1)试求∠AOB的度数;
(2)如图1,当射线OP从OB处绕点O开始逆时针旋转,同时射线OQ从OA处以1度/秒的速度绕点O顺时针旋转,当他们旋转多少秒时,使得∠POQ=10°?
(3)如图2,若射线OD为∠AOC的平分线,当射线OP从OB处绕点O开始逆时针旋转,同时射线OT从射线OD处以x度/秒的速度绕点O顺时针旋转,使得这两条射线重合于射线OE处(OE在∠∠COE4
DOC的内部)时,且=.试求x.
∠DOE+∠BOC5
DAO图1CABO图2ECB
【答案】(1)160°;(2)30秒或34秒;(3)2
(1)∵|3m-420|+(2n-40)2=0,∴3m-420=0且2n-40=0, ∴m=140,n=20,∴∠AOC=140°,∠BOC=20°, ∴∠AOB=∠AOC-∠BOC=160°;
(2)设他们旋转x秒时,使得∠POQ=10°.则∠AOQ=x°,∠BOP=4x°. ①当射线OP与射线OQ相遇前有:∠AOQ+∠BOP+∠POQ=∠AOB=160°, 即:x+4x+10=160,解得:x=30;
②当射线OP与射线OQ相遇后有:∠AOQ+∠BOP-∠POQ=∠AOB=160°, 即:x+4x-10=160,解得:x=34.
答:当他们旋转30秒或34秒时,使得∠POQ=10°;
(3)设t秒后这两条射线重合于射线OE处,则∠BOE=4t°. 1
∵OD为∠AOC的平分线,∴∠COD=∠AOC=70°,
2
∴∠BOD=∠COD+∠BOC=70°+20°=90°.∵∠COE:(∠DOE+∠BOC)=4:5, 4
∴∠COE=×90°=40°,∠DOE=30°,∠BOE=20°+40°=60°
9
即:4t=60,∴t=15,∴∠DOE=15x°,即:15x=30,解得 x=2. 挑战压轴题
(2015-2016江岸区七上期末)已知:如图1,∠AOB和∠COD共顶点O,OB和OD重台,OM为∠AOD的平分线,ON为∠BOC的平分线,∠AOB=α,∠COD=β. ⑴如图2,若α=90°,β=30°,则∠MON=______;
(2)如图3,若∠COD绕O逆时针旋转,且∠BOD=γ,求∠MON;
(3)如图4,若α=2β,∠COD绕O逆时针旋转,转速为3°/秒,∠AOB绕O同时逆时针旋转,转速为1°/秒,(转到OC与OA共线时停止运动),且OE平分∠BOD,以下两个结论:①值:②∠AOD-∠COE为定值.请选择正确的结论,并说明理由.
CNB(D)MO图1AO图2CNB(D)MCDNMBCA图4DEB∠COE
为定
∠AOD
AO图3AO
【答案】
11
⑴∵OM是∠AOD的平分线,ON是∠BOC的平分线,∴∠MON=α+β=60°,
221111
⑵设∠BOD=γ,∴∠MOD=∠AOD=(α+γ), ∠BON=∠COB=(β+γ),
2222111
∴∠MON=∠MOD+∠BON-∠BOD=(α+γ)+(β+γ)-γ=(α+β).
222∠COE1
⑶①为定值.
2∠AOD
1
设运动时间为t秒,则∠DOB=3t-t=2t,∠DOE=∠DOB=t.
2
∴∠COE=β+t, ∠AOD=α+2t,
又∵α=2β,∴∠AOD=2β+2t=2(β+t)
第12讲 线角综合压轴
A基础巩固
1.(2016-2017青山区七上期末压轴题改编)如图,点B在线段AC上,且AB=a,BC=b,已知a、b满足(b-2)2+|ab-10|=0.
(1)则AB=_______,BC=________;
(2)直线AC上有一动点D在A点右侧运动,点E、点F分别为CD、AD中点,当点D运动时,线段EF的长度是否发生变化,若变化,请说明理由,若不变,请求出其值;
(3)若点A、B、C均在直线AC上运动,其中点C以每秒1个单位长度的速度向左运动,同时点A和点B分别以每秒3个单位长度和每秒2个单位长度的速度向右运动.请问:是否存在一个常数m使得mAB-2BC不随运动时间t的改变而改变.若存在,请求出m和这个不变化的值;若不存在,请说明理由.