【題目】直線MN與直線PQ垂直相交于O,點A在直線PQ上運動,點B在直線MN上運動.
(1)如圖1,已知AE、BE分別是∠BAO和∠ABO角的平分線,點A、B在運動的過程中,∠AEB的大小是否會發(fā)生變化?若發(fā)生變化,請說明變化的情況;若不發(fā)生變化,試求出∠AEB的大。
(2)如圖2,已知AB不平行CD,AD、BC分別是∠BAP和∠ABM的角平分線,又DE、CE分別是∠ADC和∠BCD的角平分線,點A、B在運動的過程中,∠CED的大小是否會發(fā)生變化?若發(fā)生變化,請說明理由;若不發(fā)生變化,試求出其值.
(3)如圖3,延長BA至G,已知∠BAO、∠OAG的角平分線與∠BOQ的角平分線及延長線相交于E、F,在△AEF中,如果有一個角是另一個角的3倍,試求∠ABO的度數(shù).
【答案】(1)∠AEB=135°;(2)∠E=67.5°;(3)∠ABO為60°或45°.
【解析】試題分析:(1)根據(jù)直線MN與直線PQ垂直相交于O可知∠AOB=90°,再由AE、BE分別是∠BAO和∠ABO角的平分線得出∠BAE=∠OAB,∠ABE=∠ABO,由三角形內(nèi)角和定理即可得出結(jié)論;
(2)延長AD、BC交于點F,根據(jù)直線MN與直線PQ垂直相交于O可得出∠AOB=90°,進(jìn)而得出∠OAB+∠OBA=90°,故∠PAB+∠MBA=270°,再由AD、BC分別是∠BAP和∠ABM的角平分線,可知∠BAD=∠BAP,∠ABC=∠ABM,由三角形內(nèi)角和定理可知∠F=45°,再根據(jù)DE、CE分別是∠ADC和∠BCD的角平分線可知∠CDE+∠DCE=112.5°,進(jìn)而得出結(jié)論;
(3))由∠BAO與∠BOQ的角平分線相交于E可知∠EAO=∠BAO,∠EOQ=∠BOQ,進(jìn)而得出∠E的度數(shù),由AE、AF分別是∠BAO和∠OAG的角平分線可知∠EAF=90°,在△AEF中,由一個角是另一個角的3倍分四種情況進(jìn)行分類討論.
解:(1)∠AEB的大小不變,
∵直線MN與直線PQ垂直相交于O,
∴∠AOB=90°,
∴∠OAB+∠OBA=90°,
∵AE、BE分別是∠BAO和∠ABO角的平分線,
∴∠BAE=∠OAB,∠ABE=∠ABO,
∴∠BAE+∠ABE=(∠OAB+∠ABO)=45°,
∴∠AEB=135°;
(2)∠CED的大小不變.
延長AD、BC交于點F.
∵直線MN與直線PQ垂直相交于O,
∴∠AOB=90°,
∴∠OAB+∠OBA=90°,
∴∠PAB+∠MBA=270°,
∵AD、BC分別是∠BAP和∠ABM的角平分線,
∴∠BAD=∠BAP,∠ABC=∠ABM,
∴∠BAD+∠ABC=(∠PAB+∠ABM)=135°,
∴∠F=45°,
∴∠FDC+∠FCD=135°,
∴∠CDA+∠DCB=225°,
∵DE、CE分別是∠ADC和∠BCD的角平分線,
∴∠CDE+∠DCE=112.5°,
∴∠E=67.5°;
(3)∵∠BAO與∠BOQ的角平分線相交于E,
∴∠EAO=∠BAO,∠EOQ=∠BOQ,
∴∠E=∠EOQ﹣∠EAO=(∠BOQ﹣∠BAO)=∠ABO,
∵AE、AF分別是∠BAO和∠OAG的角平分線,
∴∠EAF=90°.
在△AEF中,
∵有一個角是另一個角的3倍,故有:
①∠EAF=3∠E,∠E=30°,∠ABO=60°;
②∠EAF=3∠F,∠E=60°,∠ABO=120°;
③∠F=3∠E,∠E=22.5°,∠ABO=45°;
④∠E=3∠F,∠E=67.5°,∠ABO=135°.
∴∠ABO為60°或45°.
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(3)探究:當(dāng)P運動到什么位置時,△OPA的面積為,并說明理由.
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