11. (2025·合肥期末)定義:從一個角的頂點出發(fā),在角的內(nèi)部引兩條射線,如果這兩條射線所成的角與這個角互余,那么這兩條射線所成的角叫作這個角的內(nèi)余角,若射線$OC$,$OD在∠AOB$的內(nèi)部,且$∠COD+∠AOB= 90^{\circ }$,則$∠COD是∠AOB$的內(nèi)余角.
根據(jù)以上信息,解決下面的問題:
(1)如圖①,$∠AOB= 70^{\circ },∠AOC= 20^{\circ }$,若$∠COD是∠AOB$的內(nèi)余角,則$∠BOD= $______
30°
;
(2)如圖②,已知$∠AOB= 50^{\circ }$,將$OA繞點O沿順時針方向旋轉(zhuǎn)一個角度α(0^{\circ }<α<60^{\circ })得到OC$,同時將$OB繞點O沿順時針方向旋轉(zhuǎn)一個角度\frac {1}{3}α得到OD$.若$∠COB是∠AOD$的內(nèi)余角,求$α$的值;
解:已知$∠AOB = 50^{\circ}$,$OA$繞點$O$沿順時針方向旋轉(zhuǎn)一個角度$α(0^{\circ}<α<60^{\circ})$得到$OC$,$OB$繞點$O$沿順時針方向旋轉(zhuǎn)一個角度$\frac{1}{3}α$得到$OD$,所以$∠AOC = α$,$∠BOD=\frac{1}{3}α$,所以$∠BOC = ∠AOB - α = 50^{\circ}-α$,$∠AOD = ∠AOB + ∠BOD = 50^{\circ}+\frac{1}{3}α$。因為$∠COB$是$∠AOD$的內(nèi)余角,所以$∠COB + ∠AOD = 90^{\circ}$,所以$50^{\circ}-α + 50^{\circ}+\frac{1}{3}α = 90^{\circ}$,解得$α = 15^{\circ}$,所以$α$的值為$15^{\circ}$。
(3)把一塊含有$30^{\circ }角的三角板COD$按圖③方式放置,使$OC邊與OA$邊重合,$OD邊與OB$邊重合,如圖④,將三角板$COD繞頂點O$以6度/秒的速度按順時針方向旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)時間為$t$秒,在旋轉(zhuǎn)一周的時間內(nèi),當射線$OA$,$OB$,$OC$,$OD$構成內(nèi)余角時,請求出$t$的值.
解:根據(jù)題意可得$∠AOB = 30^{\circ}$,三角板$COD$繞頂點$O$以$6$度/秒的速度按順時針方向旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)時間為$t$秒。
①當$OC$在$∠AOB$內(nèi)部時,$∠AOC = (6t)^{\circ}$,$∠BOD = (6t)^{\circ}$,所以$∠BOC = ∠AOB - ∠AOC = 30^{\circ}-(6t)^{\circ}$,$∠AOD = ∠AOB + ∠BOD = 30^{\circ}+(6t)^{\circ}$,當$∠COB$是$∠AOD$的內(nèi)余角時,$∠COB + ∠AOD = 90^{\circ}$,即$30^{\circ}-(6t)^{\circ}+30^{\circ}+(6t)^{\circ}=90^{\circ}$,無解;
②當$OC$在射線$OB$下方時,$∠BOC = (6t)^{\circ}-30^{\circ}$,$∠AOD = (6t)^{\circ}+30^{\circ}$,當$∠BOC$是$∠AOD$的內(nèi)余角時,$∠BOC + ∠AOD = 90^{\circ}$,即$(6t)^{\circ}-30^{\circ}+(6t)^{\circ}+30^{\circ}=90^{\circ}$,解得$t = 7.5$;
③當$OD$在$OA$上方時,$∠AOD = 360^{\circ}-(6t)^{\circ}-30^{\circ}=330^{\circ}-(6t)^{\circ}$,$∠BOC = 330^{\circ}-(6t)^{\circ}+60^{\circ}=390^{\circ}-(6t)^{\circ}$,當$∠AOD$是$∠BOC$的內(nèi)余角時,$∠AOD + ∠BOC = 90^{\circ}$,即$330^{\circ}-(6t)^{\circ}+390^{\circ}-(6t)^{\circ}=90^{\circ}$,解得$t = 52.5$;
④當$OD$在$∠AOB$內(nèi)部時,$∠AOC = 360^{\circ}-(6t)^{\circ}$,$∠BOD = 360^{\circ}-(6t)^{\circ}$,$∠AOD = (6t)^{\circ}-330^{\circ}$,$∠BOC = 390^{\circ}-(6t)^{\circ}$,當$∠AOD$是$∠BOC$的內(nèi)余角時,$∠AOD + ∠COB = 90^{\circ}$,即$(6t)^{\circ}-330^{\circ}+390^{\circ}-(6t)^{\circ}=90^{\circ}$,無解。
綜上所述,當射線$OA$,$OB$,$OC$,$OD$構成內(nèi)余角時,$t$的值為$7.5$或$52.5$。