资源描述
人教版中学七年级数学下册期末解答题培优试卷含答案
一、解答题
1.(1)若一圆的面积与这个正方形的面积都是,设圆的周长为,正方形的周长为,则______.(填“=”或“<”或“>”号)
(2)如图,若正方形的面积为,李明同学想沿这块正方形边的方向裁出一块面积为的长方形纸片,使它的长和宽之比为3:2,他能裁出吗?请说明理由.
2.(1)如图,分别把两个边长为的小正方形沿一条对角线裁成个小三角形拼成一个大正方形,则大正方形的边长为_______;
(2)若一个圆的面积与一个正方形的面积都是,设圆的周长为,正方形的周长为,则_____(填“”或“”或“”号);
(3)如图,若正方形的面积为,李明同学想沿这块正方形边的方向裁出一块面积为的长方形纸片,使它的长和宽之比为,他能裁出吗?请说明理由?
3.学校要建一个面积是81平方米的草坪,草坪周围用铁栅栏围绕,现有两种方案:有人建议建成正方形,也有人建议建成圆形,如果从节省铁栅栏费用的角度考虑(栅栏周长越小,费用越少),你选择哪种方案?请说明理由.(π取3)
4.有一块面积为100cm2的正方形纸片.
(1)该正方形纸片的边长为 cm(直接写出结果);
(2)小丽想沿着该纸片边的方向裁剪出一块面积为90cm2的长方形纸片,使它的长宽之比为4:3.小丽能用这块纸片裁剪出符合要求的纸片吗?
5.某市在招商引资期间,把已倒闭的油泵厂出租给外地某投资商,该投资商为减少固定资产投资,将原来的400m2的正方形场地改建成300m2的长方形场地,且其长、宽的比为5:3.
(1)求原来正方形场地的周长;
(2)如果把原来的正方形场地的铁栅栏围墙全部利用,围成新场地的长方形围墙,那么这些铁栅栏是否够用?试利用所学知识说明理由.
二、解答题
6.已知,,.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,作的平分线交于点,点为上一点,连接,若的平分线交线段于点,连接,若,过点作交的延长线于点,且,求的度数.
7.如图1,点在直线上,点在直线上,点在,之间,且满足.
(1)证明:;
(2)如图2,若,,点在线段上,连接,且,试判断与的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,若(为大于等于的整数),点在线段上,连接,若,则______.
8.已知,定点,分别在直线,上,在平行线,之间有一动点.
(1)如图1所示时,试问,,满足怎样的数量关系?并说明理由.
(2)除了(1)的结论外,试问,,还可能满足怎样的数量关系?请画图并证明
(3)当满足,且,分别平分和,
①若,则__________°.
②猜想与的数量关系.(直接写出结论)
9.问题情境:
如图1,AB∥CD,∠PAB=130°,∠PCD=120°.求∠APC的度数.小明的思路是:过P作PE∥AB,通过平行线性质,可得∠APC=∠APE+∠CPE=50°+60°=110°.
问题解决:
(1)如图2,AB∥CD,直线l分别与AB、CD交于点M、N,点P在直线I上运动,当点P在线段MN上运动时(不与点M、N重合),∠PAB=α,∠PCD=β,判断∠APC、α、β之间的数量关系并说明理由;
(2)在(1)的条件下,如果点P在线段MN或NM的延长线上运动时.请直接写出∠APC、α、B之间的数量关系;
(3)如图3,AB∥CD,点P是AB、CD之间的一点(点P在点A、C右侧),连接PA、PC,∠BAP和∠DCP的平分线交于点Q.若∠APC=116°,请结合(2)中的规律,求∠AQC的度数.
10.已知AB∥CD,∠ABE与∠CDE的角分线相交于点F.
(1)如图1,若BM、DM分别是∠ABF和∠CDF的角平分线,且∠BED=100°,求∠M的度数;
(2)如图2,若∠ABM=∠ABF,∠CDM=∠CDF,∠BED=α°,求∠M的度数;
(3)若∠ABM=∠ABF,∠CDM=∠CDF,请直接写出∠M与∠BED之间的数量关系
三、解答题
11.综合与探究(问题情境)
王老师组织同学们开展了探究三角之间数量关系的数学活动.
(1)如图1,EF∥MN,点A、B分别为直线EF、MN上的一点,点P为平行线间一点,请直接写出∠PAF、∠PBN和∠APB之间的数量关系;
(问题迁移)
(2)如图2,射线OM与射线ON交于点O,直线m∥n,直线m分别交OM、ON于点A、D,直线n分别交OM、ON于点B、C,点P在射线OM上运动.
①当点P在A、B(不与A、B重合)两点之间运动时,设∠ADP=∠α,∠BCP=∠β.则∠CPD,∠α,∠β之间有何数量关系?请说明理由;
②若点P不在线段AB上运动时(点P与点A、B、O三点都不重合),请你画出满足条件的所有图形并直接写出∠CPD,∠α,∠β之间的数量关系.
12.如图,AB⊥AK,点A在直线MN上,AB、AK分别与直线EF交于点B、C,∠MAB+∠KCF=90°.
(1)求证:EF∥MN;
(2)如图2,∠NAB与∠ECK的角平分线交于点G,求∠G的度数;
(3)如图3,在∠MAB内作射线AQ,使∠MAQ=2∠QAB,以点C为端点作射线CP,交直线AQ于点T,当∠CTA=60°时,直接写出∠FCP与∠ACP的关系式.
13.已知射线射线CD,P为一动点,AE平分,CE平分,且AE与CE相交于点E.(注意:此题不允许使用三角形,四边形内角和进行解答)
(1)在图1中,当点P运动到线段AC上时,.直接写出的度数;
(2)当点P运动到图2的位置时,猜想与之间的关系,并加以说明;
(3)当点P运动到图3的位置时,(2)中的结论是否还成立?若成立,请说明理由:若不成立,请写出与之间的关系,并加以证明.
14.已知,交AC于点E,交AB于点F.
(1)如图1,若点D在边BC上,
①补全图形;
②求证:.
(2)点G是线段AC上的一点,连接FG,DG.
①若点G是线段AE的中点,请你在图2中补全图形,判断,,之间的数量关系,并证明;
②若点G是线段EC上的一点,请你直接写出,,之间的数量关系.
15.如图1,在平面直角坐标系中,,且满足,过作轴于
(1)求三角形的面积.
(2)发过作交轴于,且分别平分,如图2,若,求的度数.
(3)在轴上是否存在点,使得三角形和三角形的面积相等?若存在,求出点坐标;若不存在;请说明理由.
四、解答题
16.直线MN与直线PQ垂直相交于O,点A在射线OP上运动,点B 在射线OM上运动,A、B不与点O重合,如图1,已知AC、BC分别是∠BAP和∠ABM角的平分线,
(1)点A、B在运动的过程中,∠ACB的大小是否发生变化?若发生变化,请说明理由;若不发生变化,试求出∠ACB的大小.
(2)如图2,将△ABC沿直线AB折叠,若点C落在直线PQ上,则∠ABO=________,
如图3,将△ABC沿直线AB折叠,若点C落在直线MN上,则∠ABO=________
(3)如图4,延长BA至G,已知∠BAO、∠OAG的角平分线与∠BOQ的角平分线及其反向延长线交于E、F,则∠EAF= ;在△AEF中,如果有一个角是另一个角的倍,求∠ABO的度数.
17.如果三角形的两个内角与满足,那么我们称这样的三角形是“准互余三角形”.
(1)如图1,在中,,是的角平分线,求证:是“准互余三角形”;
(2)关于“准互余三角形”,有下列说法:
①在中,若,,,则是“准互余三角形”;
②若是“准互余三角形”,,,则;
③“准互余三角形”一定是钝角三角形.
其中正确的结论是___________(填写所有正确说法的序号);
(3)如图2,,为直线上两点,点在直线外,且.若是直线上一点,且是“准互余三角形”,请直接写出的度数.
18.如图1,已知AB∥CD,BE平分∠ABD,DE平分∠BDC.
(1)求证:∠BED=90°;
(2)如图2,延长BE交CD于点H,点F为线段EH上一动点,∠EDF=α,∠ABF的角平分线与∠CDF的角平分线DG交于点G,试用含α的式子表示∠BGD的大小;
(3)如图3,延长BE交CD于点H,点F为线段EH上一动点,∠EBM的角平分线与∠FDN的角平分线交于点G,探究∠BGD与∠BFD之间的数量关系,请直接写出结论: .
19.如图,直线,一副直角三角板中,.
(1)若如图1摆放,当平分时,证明:平分.
(2)若如图2摆放时,则
(3)若图2中固定,将沿着方向平移,边与直线相交于点,作和的角平分线相交于点(如图3),求的度数.
(4)若图2中的周长,现将固定,将沿着方向平移至点与重合,平移后的得到,点的对应点分别是,请直接写出四边形的周长.
(5)若图2中固定,(如图4)将绕点顺时针旋转,分钟转半圈,旋转至与直线首次重合的过程中,当线段与的一条边平行时,请直接写出旋转的时间.
20.互动学习课堂上某小组同学对一个课题展开了探究.
小亮:已知,如图三角形,点是三角形内一点,连接,,试探究与,,之间的关系.
小明:可以用三角形内角和定理去解决.
小丽:用外角的相关结论也能解决.
(1)请你在横线上补全小明的探究过程:
∵,(______)
∴,(等式性质)
∵,
∴,
∴.(______)
(2)请你按照小丽的思路完成探究过程;
(3)利用探究的结果,解决下列问题:
①如图①,在凹四边形中,,,求______;
②如图②,在凹四边形中,与的角平分线交于点,,,则______;
③如图③,,的十等分线相交于点、、、…、,若,,则的度数为______;
④如图④,,的角平分线交于点,则,与之间的数量关系是______;
⑤如图⑤,,的角平分线交于点,,,求的度数.
【参考答案】
一、解答题
1.(1)<;(2)不能,理由见解析
【分析】
(1)分别根据圆的面积和正方形的面积得出其半径或边长,再分别求得其周长,根据实数大小比较的方法,可得答案;
(2)设裁出的长方形的长为,宽为,由题意得关于
解析:(1)<;(2)不能,理由见解析
【分析】
(1)分别根据圆的面积和正方形的面积得出其半径或边长,再分别求得其周长,根据实数大小比较的方法,可得答案;
(2)设裁出的长方形的长为,宽为,由题意得关于的方程,解得的值,从而可得长方形的长和宽,将其与正方形的边长比较,可得答案.
【详解】
解:(1)圆的面积与正方形的面积都是,
圆的半径为,正方形的边长为,
,,
,
,
.
(2)不能裁出长和宽之比为的长方形,理由如下:
设裁出的长方形的长为,宽为,由题意得:
,
解得或(不合题意,舍去),
长为,宽为,
正方形的面积为,
正方形的边长为,
,
不能裁出长和宽之比为的长方形.
【点睛】
本题考查了算术平方根在正方形和圆的面积及周长计算中的简单应用,熟练掌握相关计算公式是解题的关键.
2.(1);(2);(3)不能裁剪出,详见解析
【分析】
(1)根据所拼成的大正方形的面积为2即可求得大正方形的边长;
(2)由圆和正方形的面积公式可分别求的圆的半径及正方形的边长,进而可求得圆和正方形
解析:(1);(2);(3)不能裁剪出,详见解析
【分析】
(1)根据所拼成的大正方形的面积为2即可求得大正方形的边长;
(2)由圆和正方形的面积公式可分别求的圆的半径及正方形的边长,进而可求得圆和正方形的周长,利用作商法比较这两数大小即可;
(3)利用方程思想求出长方形的长边,与正方形边长比较大小即可;
【详解】
解:(1)∵小正方形的边长为1cm,
∴小正方形的面积为1cm2,
∴两个小正方形的面积之和为2cm2,
即所拼成的大正方形的面积为2 cm2,
∴大正方形的边长为cm,
(2)∵,
∴,
∴,
设正方形的边长为a
∵,
∴,
∴,
∴
故答案为:<;
(3)解:不能裁剪出,理由如下:
∵长方形纸片的长和宽之比为,
∴设长方形纸片的长为,宽为,
则,
整理得:,
∴,
∵450>400,
∴,
∴,
∴长方形纸片的长大于正方形的边长,
∴不能裁出这样的长方形纸片.
【点睛】
本题通过圆和正方形的面积考查了对算术平方根的应用,主要是对学生无理数运算及比较大小进行了考查.
3.选择建成圆形草坪的方案,理由详见解析
【分析】
根据正方形的面积公式、算术平方根的概念求出正方形的边长,求出正方形的周长,根据圆的面积公式、算术平方根的概念求出圆的半径,求出圆的周长,比较大小得到答
解析:选择建成圆形草坪的方案,理由详见解析
【分析】
根据正方形的面积公式、算术平方根的概念求出正方形的边长,求出正方形的周长,根据圆的面积公式、算术平方根的概念求出圆的半径,求出圆的周长,比较大小得到答案.
【详解】
解:选择建成圆形草坪的方案,理由如下:
设建成正方形时的边长为x米,
由题意得:x2=81,
解得:x=±9,
∵x>0,
∴x=9,
∴正方形的周长为4×9=36,
设建成圆形时圆的半径为r米,
由题意得:πr2=81.
解得:,
∵r>0.
∴,
∴圆的周长=,
∵,
∴,
∴建成圆形草坪时所花的费用较少,
故选择建成圆形草坪的方案.
【点睛】
本题考查的是算术平方根的应用,掌握算术平方根概念是解题的关键.
4.(1)10;(2)小丽不能用这块纸片裁出符合要求的纸片.
【分析】
(1)根据算术平方根的定义直接得出;
(2)直接利用算术平方根的定义长方形纸片的长与宽,进而得出答案.
【详解】
解:(1)根据算
解析:(1)10;(2)小丽不能用这块纸片裁出符合要求的纸片.
【分析】
(1)根据算术平方根的定义直接得出;
(2)直接利用算术平方根的定义长方形纸片的长与宽,进而得出答案.
【详解】
解:(1)根据算术平方根定义可得,该正方形纸片的边长为10cm;
故答案为:10;
(2)∵长方形纸片的长宽之比为4:3,
∴设长方形纸片的长为4xcm,则宽为3xcm,
则4x•3x=90,
∴12x2=90,
∴x2=,
解得:x=或x=-(负值不符合题意,舍去),
∴长方形纸片的长为2cm,
∵5<<6,
∴10<2,
∴小丽不能用这块纸片裁出符合要求的纸片.
【点睛】
本题考查了算术平方根.解题的关键是掌握算术平方根的定义:一个正数的正的平方根叫这个数的算术平方根;0的算术平方根为0.也考查了估算无理数的大小.
5.(1)原来正方形场地的周长为80m;(2)这些铁栅栏够用.
【分析】
(1)正方形边长=面积的算术平方根,周长=边长×4,由此解答即可;
(2)长、宽的比为5:3,设这个长方形场地宽为3am,则长为
解析:(1)原来正方形场地的周长为80m;(2)这些铁栅栏够用.
【分析】
(1)正方形边长=面积的算术平方根,周长=边长×4,由此解答即可;
(2)长、宽的比为5:3,设这个长方形场地宽为3am,则长为5am,计算出长方形的长与宽可知长方形周长,同理可得正方形的周长,比较大小可知是否够用.
【详解】
解:(1)=20(m),4×20=80(m),
答:原来正方形场地的周长为80m;
(2)设这个长方形场地宽为3am,则长为5am.
由题意有:3a×5a=300,
解得:a=±,
∵3a表示长度,
∴a>0,
∴a=,
∴这个长方形场地的周长为 2(3a+5a)=16a=16(m),
∵80=16×5=16×>16,
∴这些铁栅栏够用.
【点睛】
本题考查了算术平方根的实际应用,解答本题的关键是明确题意,求出长方形和正方形的周长.
二、解答题
6.(1)见解析;(2)
【分析】
(1)根据平行线的性质得出,再根据等量代换可得,最后根据平行线的判定即可得证;
(2)过点E作,延长DC至Q,过点M作,根据平行线的性质及等量代换可得出,再根据平角的
解析:(1)见解析;(2)
【分析】
(1)根据平行线的性质得出,再根据等量代换可得,最后根据平行线的判定即可得证;
(2)过点E作,延长DC至Q,过点M作,根据平行线的性质及等量代换可得出,再根据平角的含义得出,然后根据平行线的性质及角平分线的定义可推出;设,根据角的和差可得出,结合已知条件可求得,最后根据垂线的含义及平行线的性质,即可得出答案.
【详解】
(1)证明:
;
(2)过点E作,延长DC至Q,过点M作
,,,
AF平分
FH平分
设
,
.
【点睛】
本题考查了平行线的判定及性质,角平分线的定义,能灵活根据平行线的性质和判定进行推理是解此题的关键.
7.(1)见解析;(2)见解析;(3)n-1
【分析】
(1)连接AB,根据已知证明∠MAB+∠SBA=180°,即可得证;
(2)作CF∥ST,设∠CBT=α,表示出∠CAN,∠ACF,∠BCF,根据
解析:(1)见解析;(2)见解析;(3)n-1
【分析】
(1)连接AB,根据已知证明∠MAB+∠SBA=180°,即可得证;
(2)作CF∥ST,设∠CBT=α,表示出∠CAN,∠ACF,∠BCF,根据AD∥BC,得到∠DAC=120°,求出∠CAE即可得到结论;
(3)作CF∥ST,设∠CBT=β,得到∠CBT=∠BCF=β,分别表示出∠CAN和∠CAE,即可得到比值.
【详解】
解:(1)如图,连接,
,
,
,
,
(2),
理由:作,则 如图,
设,则.
,,
,,
.
即.
(3)作,则 如图,设,则.
,
,
,
,
,
故答案为.
【点睛】
本题主要考查平行线的性质和判定,解题关键是角度的灵活转换,构建数量关系式.
8.(1)∠AEP+∠PFC=∠EPF;(2)∠AEP+∠EPF+∠PFC=360°;(3)①150°或30;②∠EPF+2∠EQF=360°或∠EPF=2∠EQF
【分析】
(1)由于点是平行线,之间
解析:(1)∠AEP+∠PFC=∠EPF;(2)∠AEP+∠EPF+∠PFC=360°;(3)①150°或30;②∠EPF+2∠EQF=360°或∠EPF=2∠EQF
【分析】
(1)由于点是平行线,之间有一动点,因此需要对点的位置进行分类讨论:如图1,当点在的左侧时,,,满足数量关系为:;
(2)当点在的右侧时,,,满足数量关系为:;
(3)①若当点在的左侧时,;当点在的右侧时,可求得;
②结合①可得,由,得出;可得,由,得出.
【详解】
解:(1)如图1,过点作,
,
,
,
,
,
;
(2)如图2,当点在的右侧时,,,满足数量关系为:;
过点作,
,
,
,
,
,
;
(3)①如图3,若当点在的左侧时,
,
,
,分别平分和,
,,
;
如图4,当点在的右侧时,
,
,
;
故答案为:或30;
②由①可知:,
;
,
.
综合以上可得与的数量关系为:或.
【点睛】
本题主要考查了平行线的性质,平行公理和及推论等知识点,作辅助线后能求出各个角的度数,是解此题的关键.
9.(1)∠APC=α+β,理由见解析;(2)∠APC=α-β或∠APC=β-α;(3)58°
【分析】
(1)过点P作PE∥AB,根据平行线的判定与性质即可求解;
(2)分点P在线段MN或NM的延长线
解析:(1)∠APC=α+β,理由见解析;(2)∠APC=α-β或∠APC=β-α;(3)58°
【分析】
(1)过点P作PE∥AB,根据平行线的判定与性质即可求解;
(2)分点P在线段MN或NM的延长线上运动两种情况,根据平行线的判定与性质及角的和差即可求解;
(3)过点P,Q分别作PE∥AB,QF∥AB,根据平行线的判定与性质及角的和差即可求解.
【详解】
解:(1)如图2,过点P作PE∥AB,
∵AB∥CD,
∴PE∥AB∥CD,
∴∠APE=α,∠CPE=β,
∴∠APC=∠APE+∠CPE=α+β.
(2)如图,在(1)的条件下,如果点P在线段MN的延长线上运动时,
∵AB∥CD,∠PAB=α,
∴∠1=∠PAB=α,
∵∠1=∠APC+∠PCD,∠PCD=β,
∴α=∠APC+β,
∴∠APC=α-β;
如图,在(1)的条件下,如果点P在线段NM的延长线上运动时,
∵AB∥CD,∠PCD=β,
∴∠2=∠PCD=β,
∵∠2=∠PAB+∠APC,∠PAB=α,
∴β=α+∠APC,
∴∠APC=β-α;
(3)如图3,过点P,Q分别作PE∥AB,QF∥AB,
∵AB∥CD,
∴AB∥QF∥PE∥CD,
∴∠BAP=∠APE,∠PCD=∠EPC,
∵∠APC=116°,
∴∠BAP+∠PCD=116°,
∵AQ平分∠BAP,CQ平分∠PCD,
∴∠BAQ=∠BAP,∠DCQ=∠PCD,
∴∠BAQ+∠DCQ=(∠BAP+∠PCD)=58°,
∵AB∥QF∥CD,
∴∠BAQ=∠AQF,∠DCQ=∠CQF,
∴∠AQF+∠CQF=∠BAQ+∠DCQ=58°,
∴∠AQC=58°.
【点睛】
此题考查了平行线的判定与性质,添加辅助线将两条平行线相关的角联系到一起是解题的关键.
10.(1)65°;(2);(3)2n∠M+∠BED=360°
【分析】
(1)首先作EG∥AB,FH∥AB,连结MF,利用平行线的性质可得∠ABE+∠CDE=260°,再利用角平分线的定义得到∠ABF+
解析:(1)65°;(2);(3)2n∠M+∠BED=360°
【分析】
(1)首先作EG∥AB,FH∥AB,连结MF,利用平行线的性质可得∠ABE+∠CDE=260°,再利用角平分线的定义得到∠ABF+∠CDF=130°,从而得到∠BFD的度数,再根据角平分线的定义和三角形外角的性质可求∠M的度数;
(2)先由已知得到∠ABE=6∠ABM,∠CDE=6∠CDM,由(1)得∠ABE+∠CDE=360°-∠BED,∠M=∠ABM+∠CDM,等量代换即可求解;
(3)由(2)的方法可得到2n∠M+∠BED=360°.
【详解】
解:(1)如图1,作,,连结,
,
,
,,,,
,
,
,
和的角平分线相交于,
,
,
、分别是和的角平分线,
,,
,
;
(2)如图1,,,
,,
与两个角的角平分线相交于点,
,,
,
,
,
;
(3)由(2)结论可得,,,
则.
【点睛】
本题主要考查了平行线的性质和四边形的内角和,关键在于掌握两直线平行同位角相等,内错角相等,同旁内角互补的性质.
三、解答题
11.(1)∠PAF+∠PBN+∠APB=360°;(2)①,见解析;②或
【分析】
(1)作PC∥EF,如图1,由PC∥EF,EF∥MN得到PC∥MN,根据平行线的性质得∠PAF+∠APC=180°,∠
解析:(1)∠PAF+∠PBN+∠APB=360°;(2)①,见解析;②或
【分析】
(1)作PC∥EF,如图1,由PC∥EF,EF∥MN得到PC∥MN,根据平行线的性质得∠PAF+∠APC=180°,∠PBN+∠CPB=180°,即有∠PAF+∠PBN+∠APB=360°;
(2)①过P作PE∥AD交ON于E,根据平行线的性质,可得到,,于是;
②分两种情况:当P在OB之间时;当P在OA的延长线上时,仿照①的方法即可解答.
【详解】
解:(1)∠PAF+∠PBN+∠APB=360°,理由如下:
作PC∥EF,如图1,
∵PC∥EF,EF∥MN,
∴PC∥MN,
∴∠PAF+∠APC=180°,∠PBN+∠CPB=180°,
∴∠PAF+∠APC+∠PBN+∠CPB=360°,
∴∠PAF+∠PBN+∠APB=360°;
(2)①,
理由如下:如答图,过P作PE∥AD交ON于E,
∵AD∥BC,
∴PE∥BC,
∴,,
∴
②当P在OB之间时,,理由如下:
如备用图1,过P作PE∥AD交ON于E,
∵AD∥BC,
∴PE∥BC,
∴,,
∴;
当P在OA的延长线上时,,理由如下:
如备用图2,过P作PE∥AD交ON于E,
∵AD∥BC,
∴PE∥BC,
∴,,
∴;
综上所述,∠CPD,∠α,∠β之间的数量关系是或.
【点睛】
本题考查了平行线的性质:两直线平行,同位角相等,内错角相等,同旁内角互补.难点是分类讨论作平行辅助线.
12.(1)见解析;(2)∠CGA=45°;(3)∠FCP=2∠ACP或∠FCP+2∠ACP=180°.
【分析】
(1)有垂直定义可得∠MAB+∠KCN=90°,然后根据同角的余角相等可得∠KAN=∠K
解析:(1)见解析;(2)∠CGA=45°;(3)∠FCP=2∠ACP或∠FCP+2∠ACP=180°.
【分析】
(1)有垂直定义可得∠MAB+∠KCN=90°,然后根据同角的余角相等可得∠KAN=∠KCF,从而判断两直线平行;
(2)设∠KAN=∠KCF=α,过点G作GH∥EF,结合角平分线的定义和平行线的判定及性质求解;
(3)分CP交射线AQ及射线AQ的反向延长线两种情况结合角的和差关系分类讨论求解.
【详解】
解:(1)∵AB⊥AK
∴∠BAC=90°
∴∠MAB+∠KAN=90°
∵∠MAB+∠KCF=90°
∴∠KAN=∠KCF
∴EF∥MN
(2)设∠KAN=∠KCF=α
则∠BAN=∠BAC+∠KAN=90°+α
∠KCB=180°-∠KCF=180°-α
∵AG平分∠NAB,CG平分∠ECK
∴∠GAN=∠BAN=45°+α,∠KCG=∠KCB=90°-α
∴∠FCG=∠KCG+∠KCF=90°+α
过点G作GH∥EF
∴∠HGC=∠FCG=90°+α
又∵MN∥EF
∴MN∥GH
∴∠HGA=∠GAN=45°+α
∴∠CGA=∠HGC-∠HGA=(90°+α)-(45°+α)=45°
(3)①当CP交射线AQ于点T
∵
∴
又∵
∴
由(1)可得:EF∥MN
∴
∵
∴
∵,
∴
∴
即∠FCP+2∠ACP=180°
②当CP交射线AQ的反向延长线于点T,延长BA交CP于点G
,由EF∥MN得
∴
又∵,,
∴
∵,
∴
∴
∴
由①可得
∴
∴
综上,∠FCP=2∠ACP或∠FCP+2∠ACP=180°.
【点睛】
本题考查平行线的判定和性质以及角的和差关系,准确理解题意,正确推理计算是解题关键.
13.(1);(2),证明见解析;(3),证明见解析.
【分析】
(1)过点作,先根据平行线的性质、平行公理推论可得,从而可得,再根据平行线的性质可得,然后根据角平分线的定义可得,最后根据角的和差即可得;
解析:(1);(2),证明见解析;(3),证明见解析.
【分析】
(1)过点作,先根据平行线的性质、平行公理推论可得,从而可得,再根据平行线的性质可得,然后根据角平分线的定义可得,最后根据角的和差即可得;
(2)过点作,过点作,先根据(1)可得,再根据(1)同样的方法可得,由此即可得出结论;
(3)过点作,过点作,先根据(1)可得,再根据平行线的性质、平行公理推论可得,然后根据角的和差、等量代换即可得出结论.
【详解】
解:(1)如图,过点作,
,
,
,
,
,
又,且点运动到线段上,
,
平分,平分,
,
;
(2)猜想,证明如下:
如图,过点作,过点作,
由(1)已得:,
同理可得:,
;
(3),证明如下:
如图,过点作,过点作,
由(1)已得:,
即,
,
,即,
,
,
,即,
,
,
,
,
即.
【点睛】
本题考查了平行线的性质、平行公理推论、角平分线的定义等知识点,熟练掌握平行线的性质是解题关键.
14.(1)①见解析;②;见解析(2)①∠AFG+∠EDG=∠DGF;②∠AFG-∠EDG=∠DGF
【分析】
(1)①根据题意画出图形;②依据DE∥AB,DF∥AC,可得∠EDF+∠AFD=180°,∠
解析:(1)①见解析;②;见解析(2)①∠AFG+∠EDG=∠DGF;②∠AFG-∠EDG=∠DGF
【分析】
(1)①根据题意画出图形;②依据DE∥AB,DF∥AC,可得∠EDF+∠AFD=180°,∠A+∠AFD=180°,进而得出∠EDF=∠A;
(2)①过G作GH∥AB,依据平行线的性质,即可得到∠AFG+∠EDG=∠FGH+∠DGH=∠DGF;②过G作GH∥AB,依据平行线的性质,即可得到∠AFG-∠EDG=∠FGH-∠DGH=∠DGF.
【详解】
解:(1)①如图,
②∵DE∥AB,DF∥AC,
∴∠EDF+∠AFD=180°,∠A+∠AFD=180°,
∴∠EDF=∠A;
(2)①∠AFG+∠EDG=∠DGF.
如图2所示,过G作GH∥AB,
∵AB∥DE,
∴GH∥DE,
∴∠AFG=∠FGH,∠EDG=∠DGH,
∴∠AFG+∠EDG=∠FGH+∠DGH=∠DGF;
②∠AFG-∠EDG=∠DGF.
如图所示,过G作GH∥AB,
∵AB∥DE,
∴GH∥DE,
∴∠AFG=∠FGH,∠EDG=∠DGH,
∴∠AFG-∠EDG=∠FGH-∠DGH=∠DGF.
【点睛】
本题考查了平行线的判定和性质:两直线平行,内错角相等.正确的作出辅助线是解题的关键.
15.(1)4;(2)45°;(3)P(0,-1)或(0,3)
【分析】
(1)根据非负数的性质得到a=−b,a−b+4=0,解得a=−2,b=2,则A(−2,0),B(2,0),C(2,2),即可计算出
解析:(1)4;(2)45°;(3)P(0,-1)或(0,3)
【分析】
(1)根据非负数的性质得到a=−b,a−b+4=0,解得a=−2,b=2,则A(−2,0),B(2,0),C(2,2),即可计算出三角形ABC的面积=4;
(2)由于CB∥y轴,BD∥AC,则∠CAB=∠ABD,即∠3+∠4+∠5+∠6=90°,过E作EF∥AC,则BD∥AC∥EF,然后利用角平分线的定义可得到∠3=∠4=∠1,∠5=∠6=∠2,所以∠AED=∠1+∠2=×90°=45°;
(3)先根据待定系数法确定直线AC的解析式为y=x+1,则G点坐标为(0,1),然后利用S△PAC=S△APG+S△CPG进行计算.
【详解】
解:(1)由题意知:a=−b,a−b+4=0,
解得:a=−2,b=2,
∴ A(−2,0),B(2,0),C(2,2),
∴S△ABC=;
(2)∵CB∥y轴,BD∥AC,
∴∠CAB=∠ABD,
∴∠3+∠4+∠5+∠6=90°,
过E作EF∥AC,
∵BD∥AC,
∴BD∥AC∥EF,
∵AE,DE分别平分∠CAB,∠ODB,
∴∠3=∠4=∠1,∠5=∠6=∠2,
∴∠AED=∠1+∠2=×90°=45°;
(3)存在.理由如下:
设P点坐标为(0,t),直线AC的解析式为y=kx+b,
把A(−2,0)、C(2,2)代入得:
,解得,
∴直线AC的解析式为y=x+1,
∴G点坐标为(0,1),
∴S△PAC=S△APG+S△CPG=|t−1|•2+|t−1|•2=4,解得t=3或−1,
∴P点坐标为(0,3)或(0,−1).
【点睛】
本题考查了绝对值、平方的非负性,平行线的判定与性质:内错角相等,两直线平行;同旁内角互补,两直线平行;两直线平行,内错角相等.
四、解答题
16.(1)∠AEB的大小不会发生变化,∠ACB=45°;(2)30°,60°;(3)60°或72°.
【分析】
(1)由直线MN与直线PQ垂直相交于O,得到∠AOB=90°,根据三角形的外角的性质得到∠
解析:(1)∠AEB的大小不会发生变化,∠ACB=45°;(2)30°,60°;(3)60°或72°.
【分析】
(1)由直线MN与直线PQ垂直相交于O,得到∠AOB=90°,根据三角形的外角的性质得到∠PAB+∠ABM=270°,根据角平分线的定义得到∠BAC=∠PAB,∠ABC=∠ABM,于是得到结论;
(2)由于将△ABC沿直线AB折叠,若点C落在直线PQ上,得到∠CAB=∠BAQ,由角平分线的定义得到∠PAC=∠CAB,即可得到结论;根据将△ABC沿直线AB折叠,若点C落在直线MN上,得到∠ABC=∠ABN,由于BC平分∠ABM,得到∠ABC=∠MBC,于是得到结论;
(3)由∠BAO与∠BOQ的角平分线相交于E可得出∠E与∠ABO的关系,由AE、AF分别是∠BAO和∠OAG的角平分线可知∠EAF=90°,在△AEF中,由一个角是另一个角的倍分情况进行分类讨论即可.
【详解】
解:(1)∠ACB的大小不变,
∵直线MN与直线PQ垂直相交于O,
∴∠AOB=90°,
∴∠OAB+∠OBA=90°,
∴∠PAB+∠ABM=270°,
∵AC、BC分别是∠BAP和∠ABM角的平分线,
∴∠BAC=∠PAB,∠ABC=∠ABM,
∴∠BAC+∠ABC=(∠PAB+∠ABM)=135°,
∴∠ACB=45°;
(2)∵将△ABC沿直线AB折叠,若点C落在直线PQ上,
∴∠CAB=∠BAQ,
∵AC平分∠PAB,
∴∠PAC=∠CAB,
∴∠PAC=∠CAB=∠BAO=60°,
∵∠AOB=90°,
∴∠ABO=30°,
∵将△ABC沿直线AB折叠,若点C落在直线MN上,
∴∠ABC=∠ABN,
∵BC平分∠ABM,
∴∠ABC=∠MBC,
∴∠MBC=∠ABC=∠ABN,
∴∠ABO=60°,
故答案为:30°,60°;
(3)∵AE、AF分别是∠BAO与∠GAO的平分线,
∴∠EAO=∠BAO,∠FAO=∠GAO,
∴∠E=∠EOQ﹣∠EAO=(∠BOQ﹣∠BAO)=∠ABO,
∵AE、AF分别是∠BAO和∠OAG的角平分线,
∴∠EAF=∠EAO+∠FAO=(∠BAO+∠GAO)=90°.
在△AEF中,∵∠BAO与∠BOQ的角平分线相交于E,
∴∠EAO= ∠BAO,∠EOQ=∠BOQ,
∴∠E=∠EOQ-∠EAO=(∠BOQ-∠BAO)=∠ABO,
∵有一个角是另一个角的倍,故有:
①∠EAF=∠F,∠E=30°,∠ABO=60°;
②∠F=∠E,∠E=36°,∠ABO=72°;
③∠EAF=∠E,∠E=60°,∠ABO=120°(舍去);
④∠E=∠F,∠E=54°,∠ABO=108°(舍去);
∴∠ABO为60°或72°.
【点睛】
本题主要考查的是角平分线的性质以及三角形内角和定理的应用.解决这个问题的关键就是要能根据角平分线的性质将外角的度数与三角形的内角联系起来,然后再根据内角和定理进行求解.另外需要分类讨论的时候一定要注意分类讨论的思想.
17.(1)见解析;(2)①③;(3)∠APB的度数是10°或20°或40°或110°
【分析】
(1)由和是的角平分线,证明即可;
(2)根据“准互余三角形”的定义逐个判断即可;
(3)根据“准互余三角
解析:(1)见解析;(2)①③;(3)∠APB的度数是1
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