关于角度的计算,最基本的是求三角形和四边形的角。下列的几个公式,是解题时所常用的:
(1)在△ABC中,∠A+∠B+∠C=180°=2rt
(2)若∠1、∠2、∠3是△的三个外角,则∠1+∠2+∠3=360°=4rt。
(3)若△ABC的∠C是90°,则∠A+∠B=90°=1rt。
(4)等腰△ABC的顶角A是n°,则底角∠B=∠C= ½(180°-n°)。
(5)等腰△ABC的底角∠B=∠C=m°,则顶角∠A=180°-2m°。
(6)△ABC的AB=BC=CA,则∠A=∠B=∠C=60°=⅔ rt。
(7)△ABC的∠C=90°,AB=2BC,则∠A=30°=⅓ rt,∠B=60°=⅔ rt。
(8)在四边形ABCD中,∠A+∠B+∠C+∠D=360°=4rt。
其他像三角形的外角定理,平行线间的等角或补角定理,平行四边形或等腰梯形中的等角定理,圆的内接四边形中的补角定理等,在解角度的计算题时也常常用到。
〔范例2〕设 在四边形ABCD中,已知∠B=70°,∠C=90°,AB=DB=10,CD=5。
求∠A。
〔思考〕因∠A是等腰三角形的底角,所以要求∠A,必须先求顶角ABD,又因∠ABC已知是70°,若能求得∠DBC,则∠ABD就很容易计算了,∠DBC是rt△BCD的一个锐角,而这一个rt△的斜边是短直角边的二倍,所以∠DBC一定是30°。
解 因BD=10,CD=5,所以BD=2CD,由直角三角形的定理,得∠DBC=30°。
又因∠ABC=70°,所以∠ABD=70°-30°=40°。
但AB=BD,所以∠A=½(180°-40°)=70°。
注意 上举的“思考”是寻求解法的过程,虽然是一步必经的手续,但不必正式写出。在思考中,对各步计算应注意根据确实可靠的定理,在写解法时则可斟酌情形,所根据的简易定理可不必一一注明。
〔范例3〕设 在△ABC中,AB=BC,CD平分∠C,∠ADC=5/3rt。
求∠B。
〔思考〕所求的∠B在△DBC内,已知的∠ADC是△DBC的外角,所以∠ADC=∠B+∠BCD。但∠B又是等腰△ABC的顶角,∠BCD是底角的一半,可用∠B表出,所以可利用方程式求∠B。又∠A是底角,∠ACD是底角的一半,∠ADC同它们是△ACD的三内角,所以又可先求∠A,从而算出∠B。
解法一 设∠B=xrt,则∠C=½(2-x)rt,∠B+∠BCD=∠ADC,从三角形的外角定理,知道∠BCD=¼(2-x)rt,故得方程式
x+¼(2-x)=5/3
解得x=14/9,即∠B是
解法二 设∠A=xrt,则∠C=xrt,∠ACD=½xrt,因∠A+∠ACD+∠ADC=2rt,,故得方程式
x+½x+(5/3)=2
解得x=2/9,即∠A=(2/9)rt
〔范例4〕设在△ABC中,BC边上一点D和A联结,而AC=BC,AB=AD=DC。
求∠C。
〔思考〕因△ABC、ABD、ACD都是等腰三角形,∠C=∠1,所以由三角形的外角定理,知∠2=∠C+∠1=2∠C。又因∠A=∠B=∠2,所以∠A=∠B=2∠C。但∠A+∠B+∠C=180°,于是∠C的度数就不难求得了。
解 ∵AD=DC,
∴C=∠1,∠2=∠C+∠1=2∠C。
又 ∵CA=CB,AB=AD,
∴A=∠P,∠B=∠2。
代入前式,得∠A=2∠C,∠B=2∠C。
而∠A+∠B+∠C=180°,
代入,得2∠C+2∠C+∠C=180°
∴5∠C=180°,∠C=36°。
〔范例5〕设 在圆的内接四边形ABCD中,∠A:∠B:∠C=1:2:3
求 ∠A、∠B、∠C、∠D。
〔思考〕因圆的内接四边形对角相补,故∠A+∠C=∠B+∠D。若∠A=x°,则∠B、∠C、∠D的度数都可用x表出。由四边形四内角和等于360°的定理,可求得x的值。
解 设∠A=x°,则∠B=2x°,∠C=3x°,因∠A+∠C=∠B+∠D,以前式代入,得x°+3x°=2x°+∠D,故∠D=x°+3x°-2x°=2x°。由四边形的内角定理,得方程式
x+2x+3x+2x=360。
解得x=45,即∠A=45°。于是可得∠B=2×45°=90°,∠C=3×45°=135°,∠D=2×45°=90°。
(1)在四边形ABCD中,AB=5,CD=DA=AC=10,∠B=90°。求∠BAD和∠BCD。
(2)D是△ABC的BC边上一点,AD=BD,AB=AC=CD,求∠BAC。
(3)三角形的一角是⅔ rt,求另二角的平分线所夹的锐角。
(4)△ABC的两个高AD、CB相交于M,已知∠A=¼rt,∠C=(5/6)rt,求∠AMC。
(5)等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角是(1/5)rt,求等腰三角形的各角,试就等腰三角形的角是锐角和钝角两种情形分别计算。
(6)三角形二角的比是5:7,第三角比第(4/19)rt一角大,求第三角。
提示 设三角是xrt,则第一角是x-(4/19)rt,第二角是
(7)在菱形ABCD中,作AE⊥BC,AF⊥CD,如果E、F各是BC、CD的中点,求菱形的各角。
(8)在等腰梯形ABCD中,上底AD等于二腰,对角线BD垂直于腰CD,求等腰梯形的各角。
提示 注意等腰三角形、等腰梯形、平行线间的等角。
(9)在矩形ABCD中,AE⊥BD,∠DAE:∠BAE=3:1,求∠EAC。
提示 用配分比例法,分90°成3:1的二份,可得小角BAE的度数,再研究∠OAD、∠ODA、∠BAE间的关系。
(10)四边形顺次诸角的比是(α)2:4:5:3,(b)5:7:8:9,这四边形能不能作一外接圆?
(11)四边形ABCD的二对角线相交于O,∠B=116°,∠D=64°,∠CAB=35°,∠CAD=52°,求∠AOB。
提示 这四边形可作一外接圆,利用同弧所对的圆周角相等。