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B
$105°$
$115°$
$50°$
解:
(1) $\because ∠ B=30°,$$∠ BAC=130°,$
$\therefore ∠ ACD=∠ B+∠ BAC=160°。$
$\because CE$平分$∠ ACD,$
$\therefore ∠ ECD=\frac{1}{2}∠ ACD=80°,$
$\therefore ∠ E=∠ ECD-∠ B=50°。$
(2) 证明:$\because CE$平分$∠ ACD,$
$\therefore ∠ ECD=∠ ECA。$
$\because ∠ ECD=∠ B+∠ E,$$∠ BAC=∠ ECA+∠ E,$
$\therefore ∠ BAC=∠ B+∠ E+∠ E=∠ B+2∠ E。$
解:如图,连接$BC。$
$\because ∠ A=60°,$$∠ ABE=40°,$$∠ ACD=30°,$
$\therefore ∠ 1+∠ 2=180°-∠ A-∠ ABE-∠ ACD=180°-60°-40°-30°=50°。$
$\because$ 易得$∠ D+∠ E=∠ 1+∠ 2,$
$\therefore ∠ D+∠ E=50°。$

【分析】本题需结合角平分线定义、三角形外角性质、平行线的判定与性质,逐个推导每个结论的正确性:先利用AD平分外角∠EAC及∠ABC=∠ACB,推导AD与BC的平行关系;再结合平行线和BD平分∠ABC,分析∠ACB与∠ADB的数量关系;接着在△ADC中利用内角和推导∠ADC与∠ABD的关系;再判断BD是否平分∠ADC;最后通过外角性质推导∠BDC与∠BAC的关系,从而确定正确结论的数量。
【解析】
1. 验证结论①:
∵ AD平分∠EAC,
∴ ∠EAC=2∠EAD。
根据三角形外角性质,∠EAC=∠ABC+∠ACB,又∠ABC=∠ACB,故∠EAC=2∠ABC,得∠EAD=∠ABC,由同位角相等,两直线平行,得AD//BC,因此①正确。
2. 验证结论②:
由AD//BC,得∠ADB=∠DBC(内错角相等)。
∵ BD平分∠ABC,
∴ ∠ABC=2∠DBC,结合∠ABC=∠ACB,得∠ACB=2∠DBC=2∠ADB,因此②正确。
3. 验证结论③:
在△ADC中,∠ADC+∠CAD+∠ACD=180°。
∵ CD平分∠ACF,
∴ ∠ACD=∠DCF;又AD//BC,得∠ADC=∠DCF,∠CAD=∠ACB。
结合∠ACB=∠ABC=2∠ABD,代入内角和公式:
∠ADC + 2∠ABD + ∠ADC =180° → 2∠ADC +2∠ABD=180° → ∠ADC+∠ABD=90° → ∠ADC=90°−∠ABD,因此③正确。
4. 验证结论④:
∵ BD平分∠ABC,
∴ ∠ABD=∠DBC=½∠ABC。
由AD//BC得∠ADB=∠DBC=½∠ABC;又∠ADC=90°−∠ABD=90°−½∠ABC,
则∠CDB=∠ADC−∠ADB=90°−∠ABC,仅当∠ABC=60°时∠ADB=∠CDB,并非恒成立,故BD不平分∠ADC,④错误。
5. 验证结论⑤:
根据三角形外角性质,∠ACF=∠BAC+∠ABC,且∠ACF=2∠DCF;又∠DCF=∠DBC+∠BDC,∠ABC=2∠DBC,代入得:
2(∠DBC+∠BDC)=∠BAC+2∠DBC → ∠BAC=2∠BDC → ∠BDC=½∠BAC,因此⑤正确。
综上,正确结论共4个。
【答案】B
【知识点】三角形外角性质,角平分线定义,平行线的判定与性质
【点评】本题综合考查三角形相关角的性质,需熟练运用几何定理逐步推导,对逻辑推理能力要求较高,是中等难度的几何综合题。
【难度系数】0.5
【分析】要计算∠1的度数,需先明确一副三角尺的角度特征:其中一个是等腰直角三角尺,两个锐角均为45°;另一个是直角三角尺,两个锐角分别为30°和60°。观察图形可知,∠1是三角形的外角,根据三角形外角的性质(三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角之和),只需找到该外角对应的两个不相邻内角,即可计算出∠1的度数。
【解析】解:由三角尺的角度可知,等腰直角三角尺的锐角为45°,含60°的直角三角尺的锐角为60°。根据三角形外角的性质,∠1 = 45° + 60° = 105°。
【答案】105°
【知识点】三角形外角性质、三角尺角度计算
【点评】本题结合三角尺考查三角形外角性质的应用,属于基础几何题,难度较低,关键是准确识别三角尺的角度并运用外角定理求解。
【难度系数】0.5
【分析】要计算∠EFD,需先利用邻补角的性质求出∠EDF的度数,再结合三角形内角和定理,在△DEF中计算∠EFD。
【解析】
1. 根据邻补角的定义,∠BDF与∠EDF互补,即∠BDF + ∠EDF = 180°。已知∠BDF=140°,因此∠EDF = 180° - 140° = 40°。
2. 在△DEF中,依据三角形内角和为180°,可得∠E + ∠EDF + ∠EFD = 180°。将∠E=25°、∠EDF=40°代入,计算得:
∠EFD = 180° - 25° - 40° = 115°。
【答案】115°
【知识点】三角形内角和、邻补角性质
【点评】本题结合邻补角和三角形内角和定理求解角度,属于基础几何题,关键是理清角之间的关系,难度适中。
【难度系数】0.6
【分析】
要计算∠F的度数,需利用直角三角形的性质和三角形外角的性质逐步推导:先在直角△ABC中求出∠ACB,再根据“三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角之和”,依次求出∠ADC、∠CED,最终求出∠F。
【解析】
1. 在Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠A=10°,根据直角三角形两锐角互余:
∠ACB = 90° - ∠A = 90° - 10° = 80°。
2. 已知∠ACB=∠DCE,故∠DCE=80°。在△ADC中,∠DCE是外角,由三角形外角性质:
∠DCE = ∠A + ∠ADC → ∠ADC = ∠DCE - ∠A = 80° - 10° = 70°。
3. 已知∠ADC=∠EDF,故∠EDF=70°。在△ADE中,∠CED是外角,同理:
∠CED = ∠EDF - ∠A = 70° - 10° = 60°。
4. 已知∠CED=∠FEG,故∠FEG=60°。在△AFG中,∠FEG是外角,因此:
∠F = ∠FEG - ∠A = 60° - 10° = 50°。
【答案】
50°
【知识点】
三角形外角性质,直角三角形性质
【点评】
本题核心是利用三角形外角的性质逐步推导角度,解题思路清晰,只需掌握外角定理即可按步骤计算,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
【分析】
第(1)问:要计算∠E的度数,需先利用三角形外角的性质求出△ABC的外角∠ACD,再根据角平分线的定义得到∠ECD的度数,最后利用△EBC的外角性质(∠ECD是△EBC的外角,等于∠B+∠E),即可求出∠E。
第(2)问:要证明∠BAC=∠B+2∠E,需结合角平分线的性质(CE平分∠ACD,故∠ECD=∠ECA),再利用三角形外角的性质,分别表示出∠ECD和∠BAC,通过等量代换推导得出结论。
【解析】
(1)根据三角形外角的性质:三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角之和,可得:
$∠ ACD = ∠ B + ∠ BAC = 30° + 130° = 160°$。
因为CE是$∠ ACD$的平分线,根据角平分线的定义,角平分线将角分为两个相等的部分,所以:
$∠ ECD = \frac{1}{2}∠ ACD = \frac{1}{2} × 160° = 80°$。
在$△ EBC$中,$∠ ECD$是外角,再次利用三角形外角的性质,可得:
$∠ ECD = ∠ B + ∠ E$,
因此$∠ E = ∠ ECD - ∠ B = 80° - 30° = 50°$。
(2)证明:
因为CE平分$∠ ACD$,根据角平分线的定义,所以$∠ ECD = ∠ ECA$。
在$△ EBC$中,$∠ ECD$是外角,由三角形外角的性质得:$∠ ECD = ∠ B + ∠ E$。
在$△ EAC$中,$∠ BAC$是外角,由三角形外角的性质得:$∠ BAC = ∠ ECA + ∠ E$。
将$∠ ECA$替换为$∠ ECD$,再把$∠ ECD$替换为$∠ B + ∠ E$,可得:
$∠ BAC = (∠ B + ∠ E) + ∠ E = ∠ B + 2∠ E$,即得证。
【答案】
(1)$∠ E$的度数为$50°$;
(2)$∠ BAC=∠ B+2∠ E$,证明成立。
【知识点】
三角形外角性质,角平分线的定义,角度计算
【点评】
本题是三角形外角性质与角平分线定义的综合应用,重点考查学生对几何角度关系的推导能力,属于基础几何题型,需熟练掌握三角形外角定理的应用。
【难度系数】
0.5
【分析】
要求∠D+∠E的度数,直接求解较困难,可通过添加辅助线连接BC,利用三角形内角和定理及对顶角相等的性质,将∠D、∠E转化为与△ABC相关的角,进而计算出结果。
【解析】
解:连接BC。
在△ABC中,根据三角形内角和为180°,可得:
∠1 + ∠2 = 180° - ∠A - ∠B - ∠C
代入已知∠A=60°,∠B=40°,∠C=30°,得:
∠1 + ∠2 = 180° - 60° - 40° - 30° = 50°
在△DOB和△EOC中,∠DOB与∠EOC是对顶角,故∠DOB=∠EOC。
根据三角形内角和为180°,有:
∠D + ∠E + ∠DOB = 180°,∠1 + ∠2 + ∠EOC = 180°
因此∠D + ∠E = ∠1 + ∠2 = 50°
【答案】
50°
【知识点】
三角形内角和定理,对顶角相等
【点评】
本题通过添加辅助线将分散的角转化,考查三角形内角和定理的应用,体现了转化思想,是几何解题中常用的技巧。
【难度系数】
0.5