喬勇 譚雪飛
求角的取值范圍問題是目前各級各類考試中出現(xiàn)的一種新題型,雖然比其他求范圍問題的難度要大一些,但只要把握其特點,即只要抓住角的一條邊或兩條邊來思考和解答問題,一樣能化難為易,快速解答,下面舉例說明其解法.
例1 已知∠AOB=50°,OE平分∠AOD,OF平分∠BOD.
(1)如圖1,OD在∠AOB的內(nèi)部,∠AOD=36°,∠BOD=14°時,求∠EOF的度數(shù);
(2)如圖2,OD在∠AOB的外部,請在圖中先補全圖形,再求∠EOF的度數(shù);
(3)如圖3,∠AOC=90°,射線OE,OF能否同時在∠BOC的內(nèi)部?若不能,請說明理由;若能,請說明理由,并求∠BOD的取值范圍.
解 (1)如圖1,已知
∠AOD=36°,∠BOD=14°,
因為射線OE平分∠AOD,
所以∠EOD=12∠AOD=12×36°=18°,
因為OF平分∠DOB
所以∠DOF=12∠DOB=12×13°=7°,
所以∠EOF=∠EOD+∠DOF
=18°+7°=25°.
(2)在圖2中畫出射線OE,OF,變?yōu)閳D4,圖4
因為射線OE平分∠AOD,
所以∠EOD=12∠AOD,
因為OF平分∠DOB,
所以∠DOF=12∠DOB,
因為∠AOB=50°,
所以∠EOF=∠EOD-∠DOF
=12∠AOD-12∠DOB
=12(∠AOD-∠DOB)
=12∠AOB
=12×50°
=25°.
(3)射線OE,OF能同時存在于∠BOC的內(nèi)部.
理由:由(1)和(2)結(jié)論猜想得∠EOF=25°,容易證明:不論OD是在∠AOB的內(nèi)部還是外部,∠EOF=25°=定值.
因為∠BOC=∠AOC-∠AOB=90°-50°=40°,
又因為25°<40°,
所以∠EOF<∠BOC,
所以射線OE,OF能夠同時在∠BOC的內(nèi)部,
當OE與OB重合時,在圖3中補全圖形變?yōu)閳D5,
所以∠BOD=∠AOB=50°,
當OF與OC重合時,在圖3圖6
中補全圖形變?yōu)閳D6,
因為∠EOF=25°,
所以 ∠BOE
=40°-25°=15°,
因為∠AOB=50°,
所以∠AOE=∠AOB+∠BOE
=50°+15°
=65°,
所以∠DOE=65°,
所以∠BOD=∠DOE+∠BOE
=65°+15°
=80°,
所以∠BOD的取值范圍為
50°<∠BOD<80°.
注 從以上解答過程可以看出,我們先從∠EOF靠近OB的這條邊考慮∠BOD的最小值,再從∠EOF靠近OC的這條邊考慮∠BOD的最大值,進而得到∠BOD的取值范圍.
例2 如圖7,已知O為直線AB上一點,射線OD,OC,OE位于直線AB上方,OD在OE的左側(cè),∠AOC=120°,∠DOE=80°,點F在射線OB上.
(1)若射線OF繞點O逆時針旋轉(zhuǎn)n°(0 (2)若射線OF繞點O順時針旋轉(zhuǎn)n°(0 解 (1)∠FOE和∠EOC的數(shù)量關系為 ∠EOF=2∠EOC, ①當∠DOE在∠AOC內(nèi)部時,如圖8, 令∠AOD=x°,則 ∠DOF=2x°, 所以∠EOF=80°-2x° =2(40°-x°), ∠EOC=120°-(x°+2x°+80°-2x°) =40°-x°,圖9 所以∠EOF=2∠EOC. ②當∠DOE的兩邊在射線OC的兩側(cè)時,如圖9, 令∠AOD=x°,則 ∠DOF=2x°, ∠DOC=120°—x°, ∠EOF=2x°-80°=2(x°-40°), ∠EOC=80°-(120°-x°)=x°-40°, 所以∠EOF=2∠EOC, 綜上可證∠EOF=2∠EOC. 0 (2)①當∠DOE在∠AOC內(nèi)部時,如圖10. 令∠AOD=x°,則 ∠AOF=2x°, ∠EOC=120°-x°-80° =40°-x°, ∠EOH=12(40°-x°). 所以∠HOF=12(40°-x°)+80°+x°+2x° =120°, 解得x=8, 則∠BOF=180°-2x°=180°-16°=164°. 1 ②當∠DOE的兩邊在射線OC的兩側(cè)時,如圖11. 令∠AOD=x°,則 ∠AOF=2x°, ∠COD=120-x°, ∠EOC=80°-(120°-x°) =x°-40°, ∠EOH=12( x°-40°), ∠EOB=100°-x°, ∠BOF=180°-2x°, 所以∠HOF=12(x°-40°)+100°-x°+180-2x° =120°, 解得x=56, 則∠BOF=180°-2x°=180°-112°=68°. 綜上所得:∠BOF的取值為68°或164°. 注 本題第(2)小題的第①種情況,是依據(jù)∠DOE的兩條邊都在∠AOC內(nèi)部而求值的,而第②種情況則是依據(jù)∠DOE的一條邊在∠AOC內(nèi)部、另一條邊在∠AOC外面求得答案的.可見,依據(jù)角的邊的位置分情況討論是解決角的范圍問題主要依據(jù)和主要方法.讀者不妨在今后的解題中試一試.