2. (2024春·天宁区期中)阅读下列材料并解答问题:
在一个三角形中,如果一个内角$\alpha$的度数是另一个内角度数的3倍,那么这样的三角形我们称为“优雅三角形”,其中$\alpha$称为“优雅角”。例如,一个三角形三个内角的度数分别是$30^{\circ}$,$90^{\circ}$,$60^{\circ}$,这个三角形就是“优雅三角形”,其中“优雅角”为$90^{\circ}$。反之,若一个三角形是“优雅三角形”,那么这个三角形的三个内角中一定有一个内角$\alpha$的度数是另一个内角度数的3倍。
(1)一个“优雅三角形”的一个内角为$120^{\circ}$,若“优雅角”为锐角,则这个“优雅角”的度数为______
45°
。
(2)如图①,已知$\angle MON= 60^{\circ}$,在射线$OM上取一点A$,过点$A作AB\perp OM交ON于点B$,以$A为端点画射线交线段OB于点C$(点$C不与点O$,$B$重合)。若$\triangle AOC$是“优雅三角形”,求$\angle ACB$的度数。
解:∵AB⊥OM,∴∠OAB=90°.
∵∠MON=60°,△AOC是“优雅三角形”,分两种情况:
①若∠MON=60°为“优雅角”,则另一角为20°,∠ACO=180°-60°-20°=100°,∴∠ACB=180°-100°=80°;
②若∠OAC和∠ACO中有“优雅角”,两角和为180°-60°=120°,则两角为30°和90°.
若∠ACO=90°,则∠ACB=90°;
若∠ACO=30°,点C与B重合(舍).
综上,∠ACB=80°或90°.
(3)如图②,在$\triangle ABC$中,点$D在边BC$上,$DE平分\angle ADB交AB于点E$,$F为线段AD$上一点,且$\angle AFE+\angle ADC= 180^{\circ}$,$\angle FED= \angle C$。若$\triangle ADC$是“优雅三角形”,求$\angle C$的度数。
解:∵∠AFE+∠ADC=180°,∠ADC+∠ADB=180°,∴∠AFE=∠ADB,∴EF//BC,∠FED=∠BDE.
∵∠FED=∠C,∴∠BDE=∠C.
∵DE平分∠ADB,∴∠ADB=2∠BDE=2∠C.
△ADC是“优雅三角形”,∠ADB=2∠C,∠ADC=180°-2∠C,分情况:
①∠C=3∠ADC:设∠ADC=x,则∠C=3x,2∠C=180°-x,即6x=180°-x,x=$\frac {180°}{7}$,∠C=$\frac {540°}{7}$;
②∠C=3∠DAC:设∠DAC=x,∠C=3x,∠ADC=180°-4x,2∠C=180°-∠ADC,即6x=4x,x=0(舍);
③∠ADC=3∠C:设∠C=x,∠ADC=3x,2x=180°-3x,x=36°;
④∠ADC=3∠DAC:设∠DAC=x,∠ADC=3x,∠C=180°-4x,2∠C=180°-∠ADC,即2(180°-4x)=180°-3x,x=36°,∠C=36°;
⑤∠DAC=3∠ADC:设∠ADC=x,∠DAC=3x,∠C=180°-4x,2∠C=180°-x,即2(180°-4x)=180°-x,x=$\frac {180°}{7}$,∠C=$\frac {540°}{7}$;
⑥∠DAC=3∠C:设∠C=x,∠DAC=3x,∠ADC=180°-4x,2x=4x,x=0(舍).
综上,∠C=36°或$\frac {540°}{7}$.