Question

已知將一副三角板（直角三角板OAB和直角三角板OCD，∠AOB=90°，∠COD=30°）如圖1擺放，點O、A、C在一條直線上．將直角三角板OCD繞點O逆時針方向轉動，變化擺放如圖位置
（1）如圖1，當點O、A、C在同一條直線上時，∠BOD的度數是______；如圖2，若要OB恰好平分∠COD，則∠AOC的度數是______．

（2）如圖3，當三角板OCD擺放在∠AOB內部時，作射線OM平分∠AOC，射線ON平分∠BOD，如果三角板OCD在∠AOB內繞點O任意轉動，∠MON的度數是否發(fā)生變化？如果不變，求其值；如果變化，說明理由．

（3）當三角板OCD從圖1的位置開始，繞點O逆時針方向旋轉一周，保持射線OM平分∠AOC、射線ON平分∠BOD（∠AOC≤180°，∠BOD≤180°），在旋轉過程中，（2）中的結論是否保持不變？如果保持不變，請說明理由；如果變化，請說明變化的情況和結果（即旋轉角度a在什么范圍內時∠MON的度數是多少）．

Answer 1

解：（1）∠BOD=90°-∠COD=90°-30°=60°，
∠AOC=90°-∠COD=90°-×30°=75°．

（2）不變，60°．
根據圖中所示∠MON=（∠AOB-∠COD）+∠COD=（90°-30°）+30°=60度．

（3）①當0°＜α＜180°時，
∠MON=（90°+∠BOC）+（30°+∠BOC）-∠BOC=60°
②α=180°時，即∠AOC為平角，
（1）點M在OB上，
∴∠MOD=∠BOC+∠COD=90°+30°=120°，
又∵ON平分∠BOD，
∴∠MON=120×=60度．
（2）點M在BO上，
∠MON=180°-60°=120度．
故∠MON=60°或120°
③180°＜α＜240°時，
2（30°+∠MOD）+90°+∠CON+（∠CON+30°）=360°，
解得：∠MOD+∠CON=90°，則
∠MON=90°+30°=120°
④240°＜α＜360°時，
∠MON=（30°-∠AOD）+（90°-∠AOD）+∠AOD=60度．
分析：利用三角板角的特征和角平分線的定義解答：
（1）由圖可得角之間的關系：∠BOD=90°-∠COD，∠AOC=90°-∠COD，據此解答；
（2）由圖可得角之間的關系：∠MON=（∠AOB-∠COD）+∠COD；
（3）可分以下情況考慮：①當0°＜α＜180°時；②α=180°時，兩種情況：點M在OB上和點M在BO上；③180°＜α＜240°時；④240°＜α＜360°時．
點評：此題很復雜，難點是找出變化過程中的不變量，需要結合圖形來計算，對同學們的作圖、分析、計算能力有較高要求．在計算分析的過程中注意動手操作，在旋轉的過程中得到不變的量．