资源描述
人教版七年级数学下册期末解答题试题(及答案)
一、解答题
1.(1)小丽计划在母亲节那天送份礼物妈妈,特设计一个表面积为12dm2的正方体纸盒,则这个正方体的棱长是 .
(2)为了增加小区的绿化面积,幸福公园准备修建一个面积121πm2的草坪,草坪周围用篱笆围绕.现从对称美的角度考虑有甲,乙两种方案,甲方案:建成正方形;乙方案:建成圆形的.如果从节省篱笆费用的角度考虑,你会选择哪种方案?请说明理由;
(3)在(2)的方案中,审批时发现修如此大的草坪,目的是亲近自然,若按上方案就没达到目的,因此建议用如图的设计方案:正方形里修三条小路,三条小路的宽度是一样,这样草坪的实际面积就减少了21πm2,请你根据此方案求出各小路的宽度(π取整数).
2.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)
3.如图,这是由8个同样大小的立方体组成的魔方,体积为64.
(1)求出这个魔方的棱长;
(2)图中阴影部分是一个正方形ABCD,求出阴影部分的边长.
4.观察下图,每个小正方形的边长均为1,
(1)图中阴影部分的面积是多少?边长是多少?
(2)估计边长的值在哪两个整数之间.
5.如图,在3×3的方格中,有一阴影正方形,设每一个小方格的边长为1个单位.请解决下面的问题.
(1)阴影正方形的面积是________?(可利用割补法求面积)
(2)阴影正方形的边长是________?
(3)阴影正方形的边长介于哪两个整数之间?请说明理由.
二、解答题
6.已知:ABCD.点E在CD上,点F,H在AB上,点G在AB,CD之间,连接FG,EH,GE,∠GFB=∠CEH.
(1)如图1,求证:GFEH;
(2)如图2,若∠GEH=α,FM平分∠AFG,EM平分∠GEC,试问∠M与α之间有怎样的数量关系(用含α的式子表示∠M)?请写出你的猜想,并加以证明.
7.综合与实践课上,同学们以“一个直角三角形和两条平行线”为背景开展数学活动,如图,已知两直线,且是直角三角形,,操作发现:
(1)如图1.若,求的度数;
(2)如图2,若的度数不确定,同学们把直线向上平移,并把的位置改变,发现,请说明理由.
(3)如图3,若∠A=30°,平分,此时发现与又存在新的数量关系,请写出与的数量关系并说明理由.
8.如图1,MN∥PQ,点C、B分别在直线MN、PQ上,点A在直线MN、PQ之间.
(1)求证:∠CAB=∠MCA+∠PBA;
(2)如图2,CD∥AB,点E在PQ上,∠ECN=∠CAB,求证:∠MCA=∠DCE;
(3)如图3,BF平分∠ABP,CG平分∠ACN,AF∥CG.若∠CAB=60°,求∠AFB的度数.
9.已知AB∥CD,线段EF分别与AB,CD相交于点E,F.
(1)请在横线上填上合适的内容,完成下面的解答:
如图1,当点P在线段EF上时,已知∠A=35°,∠C=62°,求∠APC的度数;
解:过点P作直线PH∥AB,
所以∠A=∠APH,依据是 ;
因为AB∥CD,PH∥AB,
所以PH∥CD,依据是 ;
所以∠C=( ),
所以∠APC=( )+( )=∠A+∠C=97°.
(2)当点P,Q在线段EF上移动时(不包括E,F两点):
①如图2,∠APQ+∠PQC=∠A+∠C+180°成立吗?请说明理由;
②如图3,∠APM=2∠MPQ,∠CQM=2∠MQP,∠M+∠MPQ+∠PQM=180°,请直接写出∠M,∠A与∠C的数量关系.
10.如图,已知,是的平分线.
(1)若平分,求的度数;
(2)若在的内部,且于,求证:平分;
(3)在(2)的条件下,过点作,分别交、于点、,绕着点旋转,但与、始终有交点,问:的值是否发生变化?若不变,求其值;若变化,求其变化范围.
三、解答题
11.已知,点为平面内一点,于.
(1)如图1,点在两条平行线外,则与之间的数量关系为______;
(2)点在两条平行线之间,过点作于点.
①如图2,说明成立的理由;
②如图3,平分交于点平分交于点.若,求的度数.
12.如图1,E点在上,..
(1)求证:
(2)如图2,平分,与的平分线交于H点,若比大,求的度数.
(3)保持(2)中所求的的度数不变,如图3,平分平分,作,则的度数是否改变?若不变,请直接写出答案;若改变,请说明理由.
13.如图1,点O在上,,射线交于点C,已知m,n满足:.
(1)试说明//的理由;
(2)如图2,平分,平分,直线、交于点E,则______;
(3)若将绕点O逆时针旋转,其余条件都不变,在旋转过程中,的度数是否发生变化?请说明你的结论.
14.如图1所示:点E为BC上一点,∠A=∠D,AB∥CD
(1)直接写出∠ACB与∠BED的数量关系;
(2)如图2,AB∥CD,BG平分∠ABE,BG的反向延长线与∠EDF的平分线交于H点,若∠DEB比∠GHD大60°,求∠DEB 的度数;
(3)保持(2)中所求的∠DEB的度数不变,如图3,BM平分∠EBK,DN平分∠CDE,作BP∥DN,则∠PBM的度数是否改变?若不发生变化,请求它的度数,若发生改变,请说明理由.(本题中的角均为大于0°且小于180°的角).
15.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.
四、解答题
16.如图①,将一副直角三角板放在同一条直线AB上,其中∠ONM=30°,∠OCD=45°.
(1)将图①中的三角板OMN沿BA的方向平移至图②的位置,MN与CD相交于点E,求∠CEN的度数;
(2)将图①中的三角板OMN绕点O按逆时针方向旋转,使∠BON=30°,如图③,MN与CD相交于点E,求∠CEN的度数;
(3)将图①中的三角板OMN绕点O按每秒30°的速度按逆时针方向旋转一周,在旋转的过程中,在第____________秒时,直线MN恰好与直线CD垂直.(直接写出结果)
17.己知:如图①,直线直线,垂足为,点在射线上,点在射线上(、不与点重合),点在射线上且,过点作直线.点在点的左边且
(1)直接写出的面积 ;
(2)如图②,若,作的平分线交于,交于,试说明;
(3)如图③,若,点在射线上运动,的平分线交的延长线于点,在点运动过程中的值是否变化?若不变,求出其值;若变化,求出变化范围.
18.模型与应用.
(模型)
(1)如图①,已知AB∥CD,求证∠1+∠MEN+∠2=360°.
(应用)
(2)如图②,已知AB∥CD,则∠1+∠2+∠3+∠4+∠5+∠6的度数为 .
如图③,已知AB∥CD,则∠1+∠2+∠3+∠4+∠5+∠6+…+∠n的度数为 .
(3)如图④,已知AB∥CD,∠AM1M2的角平分线M1 O与∠CMnMn-1的角平分线MnO交于点O,若∠M1OMn=m°.
在(2)的基础上,求∠2+∠3+∠4+∠5+∠6+……+∠n-1的度数.(用含m、n的代数式表示)
19.如图,△ABC和△ADE有公共顶点A,∠ACB=∠AED=90°,∠BAC=45°,∠DAE=30°.
(1)若DE//AB,则∠EAC= ;
(2)如图1,过AC上一点O作OG⊥AC,分别交AB、AD、AE于点G、H、F.
①若AO=2,S△AGH=4,S△AHF=1,求线段OF的长;
②如图2,∠AFO的平分线和∠AOF的平分线交于点M,∠FHD的平分线和∠OGB的平分线交于点N,∠N+∠M的度数是否发生变化?若不变,求出其度数;若改变,请说明理由.
20.已知,如图1,直线l2⊥l1,垂足为A,点B在A点下方,点C在射线AM上,点B、C不与点A重合,点D在直线11上,点A的右侧,过D作l3⊥l1,点E在直线l3上,点D的下方.
(1)l2与l3的位置关系是 ;
(2)如图1,若CE平分∠BCD,且∠BCD=70°,则∠CED= °,∠ADC= °;
(3)如图2,若CD⊥BD于D,作∠BCD的角平分线,交BD于F,交AD于G.试说明:∠DGF=∠DFG;
(4)如图3,若∠DBE=∠DEB,点C在射线AM上运动,∠BDC的角平分线交EB的延长线于点N,在点C的运动过程中,探索∠N:∠BCD的值是否变化,若变化,请说明理由;若不变化,请直接写出比值.
【参考答案】
一、解答题
1.(1)dm;(2)从节省篱笆费用的角度考虑,选择乙方案建成圆形;(3)根据此方案求出小路的宽度为
【分析】
(1)先求得正方体的一个面的面积,然后依据算术平方根的定义求解即可;
(2)根据正方形的周
解析:(1)dm;(2)从节省篱笆费用的角度考虑,选择乙方案建成圆形;(3)根据此方案求出小路的宽度为
【分析】
(1)先求得正方体的一个面的面积,然后依据算术平方根的定义求解即可;
(2)根据正方形的周长公式以及圆形的周长公式即可求出答案;
(3)根据图形的平移求解.
【详解】
解:(1)∵正方体有6个面且每个面都相等,
∴正方体的一个面的面积=2 dm2.
∴正方形的棱长=dm;
故答案为: dm ;
(2)甲方案:设正方形的边长为xm,则x2 =121
∴x =11
∴正方形的周长为:4x=44m
乙方案: 设圆的半径rm为,则r2==121
∴r =11
∴圆的周长为:2= 22m
∴ 442222(2-
∵ 4>
∴ 2
∴
∴正方形的周长比圆的周长大
故从节省篱笆费用的角度考虑,选择乙方案建成圆形;
(3)依题意可进行如图所示的平移,设小路的宽度为ym ,则
(11 –y)2=12121
∴11 –y =10
∴ y=
∵ 取整数
∴ y =
答:根据此方案求出小路的宽度为;
【点睛】
本题主要考查的是算术平方根的定义,熟练掌握正方形的性质以及平移的性质是解题的关键;
2.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.
3.(1)棱长为4;(2)边长为:(或)
【分析】
(1)由立方体的体积为棱长的立方可以得到答案;(2)用勾股定理直接计算得到答案.
【详解】
解:(1)设正方体的棱长为,则,所以,即正方体的棱长为4.
解析:(1)棱长为4;(2)边长为:(或)
【分析】
(1)由立方体的体积为棱长的立方可以得到答案;(2)用勾股定理直接计算得到答案.
【详解】
解:(1)设正方体的棱长为,则,所以,即正方体的棱长为4.
(2)因为正方体的棱长为4,所以AB=.
【点睛】
本题考查的是立方根与算术平方根的理解与计算,由实际的情境去理解问题本身就是求一个数的立方根与算术平方根是关键.
4.(1)图中阴影部分的面积17,边长是;(2)边长的值在4与5之间
【分析】
(1)由图形可以得到阴影正方形的面积等于原来大正方形的面积减去周围四个直角三角形的面积,由正方形的面积等于边长乘以边长,可
解析:(1)图中阴影部分的面积17,边长是;(2)边长的值在4与5之间
【分析】
(1)由图形可以得到阴影正方形的面积等于原来大正方形的面积减去周围四个直角三角形的面积,由正方形的面积等于边长乘以边长,可以得到阴影正方形的边长;
(2)根据,可以估算出边长的值在哪两个整数之间.
【详解】
(1)由图可知,图中阴影正方形的面积是:5×5−=17
则阴影正方形的边长为:
答:图中阴影部分的面积17,边长是
(2)∵
所以4<<5
∴边长的值在4与5之间;
【点睛】
本题主要考查了无理数的估算及算术平方根的定义,解题主要利用了勾股定理和正方形的面积求解,有一定的综合性,解题关键是无理数的估算.
5.(1)5;(2);(3)2与3两个整数之间,见解析
【分析】
(1)通过割补法即可求出阴影正方形的面积;
(2)根据实数的性质即可求解;
(3)根据实数的估算即可求解.
【详解】
(1)阴影正方形的
解析:(1)5;(2);(3)2与3两个整数之间,见解析
【分析】
(1)通过割补法即可求出阴影正方形的面积;
(2)根据实数的性质即可求解;
(3)根据实数的估算即可求解.
【详解】
(1)阴影正方形的面积是3×3-4×=5
故答案为:5;
(2)设阴影正方形的边长为x,则x2=5
∴x=(-舍去)
故答案为:;
(3)∵
∴
∴阴影正方形的边长介于2与3两个整数之间.
【点睛】
本题考查了无理数的估算能力和不规则图形的面积的求解方法:割补法.通过观察可知阴影部分的面积是5个小正方形的面积和.会利用估算的方法比较无理数的大小.
二、解答题
6.(1)见解析;(2),证明见解析.
【分析】
(1)由平行线的性质得到,等量代换得出,即可根据“同位角相等,两直线平行”得解;
(2)过点作,过点作,根据平行线的性质及角平分线的定义求解即可.
【详
解析:(1)见解析;(2),证明见解析.
【分析】
(1)由平行线的性质得到,等量代换得出,即可根据“同位角相等,两直线平行”得解;
(2)过点作,过点作,根据平行线的性质及角平分线的定义求解即可.
【详解】
(1)证明:,
,
,
,
;
(2)解:,理由如下:
如图2,过点作,过点作,
,
,
,,
,
同理,,
平分,平分,
,,
,
由(1)知,,
,
,
,
,
.
【点睛】
此题考查了平行线的判定与性质,熟记平行线的判定与性质及作出合理的辅助线是解题的关键.
7.(1)42°;(2)见解析;(3)∠1=∠2,理由见解析
【分析】
(1)由平角定义求出∠3=42°,再由平行线的性质即可得出答案;
(2)过点B作BD∥a.由平行线的性质得∠2+∠ABD=180°
解析:(1)42°;(2)见解析;(3)∠1=∠2,理由见解析
【分析】
(1)由平角定义求出∠3=42°,再由平行线的性质即可得出答案;
(2)过点B作BD∥a.由平行线的性质得∠2+∠ABD=180°,∠1=∠DBC,则∠ABD=∠ABC-∠DBC=60°-∠1,进而得出结论;
(3)过点C 作CP∥a,由角平分线定义得∠CAM=∠BAC=30°,∠BAM=2∠BAC=60°,由平行线的性质得∠1=∠BAM=60°,∠PCA=∠CAM=30°,∠2=∠BCP=60°,即可得出结论.
【详解】
解:(1)∵∠1=48°,∠BCA=90°,
∴∠3=180°-∠BCA-∠1=180°-90°-48°=42°,
∵a∥b,
∴∠2=∠3=42°;
(2)理由如下:
过点B作BD∥a.如图2所示:
则∠2+∠ABD=180°,
∵a∥b,
∴b∥BD,
∴∠1=∠DBC,
∴∠ABD=∠ABC-∠DBC=60°-∠1,
∴∠2+60°-∠1=180°,
∴∠2-∠1=120°;
(3)∠1=∠2,理由如下:
过点C 作CP∥a,如图3所示:
∵AC平分∠BAM
∴∠CAM=∠BAC=30°,∠BAM=2∠BAC=60°,
又∵a∥b,
∴CP∥b,∠1=∠BAM=60°,
∴∠PCA=∠CAM=30°,
∴∠BCP=∠BCA-∠PCA=90°-30°=60°,
又∵CP∥a,
∴∠2=∠BCP=60°,
∴∠1=∠2.
【点睛】
本题是三角形综合题目,考查了平移的性质、直角三角形的性质、平行线的判定与性质、角平分线定义、平角的定义等知识;本题综合性强,熟练掌握平移的性质和平行线的性质是解题的关键.
8.(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)120°.
【分析】
(1)过点A作AD∥MN,根据两直线平行,内错角相等得到∠MCA=∠DAC,∠PBA=∠DAB,根据角的和差等量代换即可得解;
(2)
解析:(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)120°.
【分析】
(1)过点A作AD∥MN,根据两直线平行,内错角相等得到∠MCA=∠DAC,∠PBA=∠DAB,根据角的和差等量代换即可得解;
(2)由两直线平行,同旁内角互补得到∴、∠CAB+∠ACD=180°,由邻补角定义得到∠ECM+∠ECN=180°,再等量代换即可得解;
(3)由平行线的性质得到,∠FAB=120°﹣∠GCA,再由角平分线的定义及平行线的性质得到∠GCA﹣∠ABF=60°,最后根据三角形的内角和是180°即可求解.
【详解】
解:(1)证明:如图1,过点A作AD∥MN,
∵MN∥PQ,AD∥MN,
∴AD∥MN∥PQ,
∴∠MCA=∠DAC,∠PBA=∠DAB,
∴∠CAB=∠DAC+∠DAB=∠MCA+∠PBA,
即:∠CAB=∠MCA+∠PBA;
(2)如图2,∵CD∥AB,
∴∠CAB+∠ACD=180°,
∵∠ECM+∠ECN=180°,
∵∠ECN=∠CAB
∴∠ECM=∠ACD,
即∠MCA+∠ACE=∠DCE+∠ACE,
∴∠MCA=∠DCE;
(3)∵AF∥CG,
∴∠GCA+∠FAC=180°,
∵∠CAB=60°
即∠GCA+∠CAB+∠FAB=180°,
∴∠FAB=180°﹣60°﹣∠GCA=120°﹣∠GCA,
由(1)可知,∠CAB=∠MCA+∠ABP,
∵BF平分∠ABP,CG平分∠ACN,
∴∠ACN=2∠GCA,∠ABP=2∠ABF,
又∵∠MCA=180°﹣∠ACN,
∴∠CAB=180°﹣2∠GCA+2∠ABF=60°,
∴∠GCA﹣∠ABF=60°,
∵∠AFB+∠ABF+∠FAB=180°,
∴∠AFB=180°﹣∠FAB﹣∠FBA
=180°﹣(120°﹣∠GCA)﹣∠ABF
=180°﹣120°+∠GCA﹣∠ABF
=120°.
【点睛】
本题主要考查了平行线的性质,线段、角、相交线与平行线,准确的推导是解决本题的关键.
9.(1)两直线平行,内错角相等;平行于同一条直线的两条直线平行;∠CPH;∠APH,∠CPH;(2)①∠APQ+∠PQC=∠A+∠C+180°成立,理由见解答过程;②3∠PMQ+∠A+∠C=360°.
解析:(1)两直线平行,内错角相等;平行于同一条直线的两条直线平行;∠CPH;∠APH,∠CPH;(2)①∠APQ+∠PQC=∠A+∠C+180°成立,理由见解答过程;②3∠PMQ+∠A+∠C=360°.
【分析】
(1)根据平行线的判定与性质即可完成填空;
(2)结合(1)的辅助线方法即可完成证明;
(3)结合(1)(2)的方法,根据∠APM=2∠MPQ,∠CQM=2∠MQP,∠PMQ+∠MPQ+∠PQM=180°,即可证明∠PMQ,∠A与∠C的数量关系.
【详解】
解:过点P作直线PH∥AB,
所以∠A=∠APH,依据是两直线平行,内错角相等;
因为AB∥CD,PH∥AB,
所以PH∥CD,依据是平行于同一条直线的两条直线平行;
所以∠C=(∠CPH),
所以∠APC=(∠APH)+(∠CPH)=∠A+∠C=97°.
故答案为:两直线平行,内错角相等;平行于同一条直线的两条直线平行;∠CPH;∠APH,∠CPH;
(2)①如图2,∠APQ+∠PQC=∠A+∠C+180°成立,理由如下:
过点P作直线PH∥AB,QG∥AB,
∵AB∥CD,
∴AB∥CD∥PH∥QG,
∴∠A=∠APH,∠C=∠CQG,∠HPQ+∠GQP=180°,
∴∠APQ+∠PQC=∠APH+∠HPQ+∠GQP+∠CQG=∠A+∠C+180°.
∴∠APQ+∠PQC=∠A+∠C+180°成立;
②如图3,
过点P作直线PH∥AB,QG∥AB,MN∥AB,
∵AB∥CD,
∴AB∥CD∥PH∥QG∥MN,
∴∠A=∠APH,∠C=∠CQG,∠HPQ+∠GQP=180°,∠HPM=∠PMN,∠GQM=∠QMN,
∴∠PMQ=∠HPM+∠GQM,
∵∠APM=2∠MPQ,∠CQM=2∠MQP,∠PMQ+∠MPQ+∠PQM=180°,
∴∠APM+∠CQM=∠A+∠C+∠PMQ=2∠MPQ+2∠MQP=2(180°﹣∠PMQ),
∴3∠PMQ+∠A+∠C=360°.
【点睛】
考核知识点:平行线的判定和性质.熟练运用平行线性质和判定,添加适当辅助线是关键.
10.(1)90°;(2)见解析;(3)不变,180°
【分析】
(1)根据邻补角的定义及角平分线的定义即可得解;
(2)根据垂直的定义及邻补角的定义、角平分线的定义即可得解;
(3),过,分别作,,根据
解析:(1)90°;(2)见解析;(3)不变,180°
【分析】
(1)根据邻补角的定义及角平分线的定义即可得解;
(2)根据垂直的定义及邻补角的定义、角平分线的定义即可得解;
(3),过,分别作,,根据平行线的性质及平角的定义即可得解.
【详解】
解(1),分别平分和,
,,
,
;
(2),
,即,
,
是的平分线,
,
,
又,
,
又在的内部,
平分;
(3)如图,不发生变化,,过,分别作,,
则有,
,,,,
,,
,
,,
,
,
不变.
【点睛】
此题考查了平行线的性质,熟记平行线的性质及作出合理的辅助线是解题的关键.
三、解答题
11.(1)∠A+∠C=90°;(2)①见解析;②105°
【分析】
(1)根据平行线的性质以及直角三角形的性质进行证明即可;
(2)①过点B作BG∥DM,根据平行线找角的联系即可求解;②先过点B作BG∥
解析:(1)∠A+∠C=90°;(2)①见解析;②105°
【分析】
(1)根据平行线的性质以及直角三角形的性质进行证明即可;
(2)①过点B作BG∥DM,根据平行线找角的联系即可求解;②先过点B作BG∥DM,根据角平分线的定义,得出∠ABF=∠GBF,再设∠DBE=α,∠ABF=β,根据∠CBF+∠BFC+∠BCF=180°,可得2α+β+3α+3α+β=180°,根据AB⊥BC,可得β+β+2α=90°,最后解方程组即可得到∠ABE=15°,进而得出∠EBC=∠ABE+∠ABC=15°+90°=105°.
【详解】
解:(1)如图1,AM与BC的交点记作点O,
∵AM∥CN,
∴∠C=∠AOB,
∵AB⊥BC,
∴∠A+∠AOB=90°,
∴∠A+∠C=90°;
(2)①如图2,过点B作BG∥DM,
∵BD⊥AM,
∴DB⊥BG,
∴∠DBG=90°,
∴∠ABD+∠ABG=90°,
∵AB⊥BC,
∴∠CBG+∠ABG=90°,
∴∠ABD=∠CBG,
∵AM∥CN,BG∥DM,
∴∠C=∠CBG,
∠ABD=∠C;
②如图3,过点B作BG∥DM,
∵BF平分∠DBC,BE平分∠ABD,
∴∠DBF=∠CBF,∠DBE=∠ABE,
由(2)知∠ABD=∠CBG,
∴∠ABF=∠GBF,
设∠DBE=α,∠ABF=β,
则∠ABE=α,∠ABD=2α=∠CBG,
∠GBF=∠AFB=β,
∠BFC=3∠DBE=3α,
∴∠AFC=3α+β,
∵∠AFC+∠NCF=180°,∠FCB+∠NCF=180°,
∴∠FCB=∠AFC=3α+β,
△BCF中,由∠CBF+∠BFC+∠BCF=180°得:
2α+β+3α+3α+β=180°,
∵AB⊥BC,
∴β+β+2α=90°,
∴α=15°,
∴∠ABE=15°,
∴∠EBC=∠ABE+∠ABC=15°+90°=105°.
【点睛】
本题主要考查了平行线的性质的运用,解决问题的关键是作平行线构造内错角,运用等角的余角(补角)相等进行推导.余角和补角计算的应用,常常与等式的性质、等量代换相关联.解题时注意方程思想的运用.
12.(1)见解析;(2)100°;(3)不变,40°
【分析】
(1)如图1,延长交于点,根据,,可得,所以,可得,又,进而可得结论;
(2)如图2,作,,根据,可得,根据平行线的性质得角之间的关系,再
解析:(1)见解析;(2)100°;(3)不变,40°
【分析】
(1)如图1,延长交于点,根据,,可得,所以,可得,又,进而可得结论;
(2)如图2,作,,根据,可得,根据平行线的性质得角之间的关系,再根据比大,列出等式即可求的度数;
(3)如图3,过点作,设直线和直线相交于点,根据平行线的性质和角平分线定义可求的度数.
【详解】
解:(1)证明:如图1,延长交于点,
,,
,
,
,
,
,
;
(2)如图2,作,,
,
,
,,
平分,
,
,
,
,
,
,
平分,
,
,
,
,
设,
,
比大,
,
解得
的度数为;
(3)的度数不变,理由如下:
如图3,过点作,设直线和直线相交于点,
平分,平分,
,
,
,,
,
,
,
,
由(2)可知:,
,
,
,
,
,
.
【点睛】
本题考查了平行线的判定与性质,解决本题的关键是掌握平行线的判定与性质.
13.(1)见解析;(2)45;(3)不变,见解析;
【分析】
(1)由可求得m及n,从而可求得∠MOC=∠OCQ,则可得结论;
(2)易得∠AON的度数,由两条角平分线,可得∠DON,∠OCF的度数,也
解析:(1)见解析;(2)45;(3)不变,见解析;
【分析】
(1)由可求得m及n,从而可求得∠MOC=∠OCQ,则可得结论;
(2)易得∠AON的度数,由两条角平分线,可得∠DON,∠OCF的度数,也易得∠COE的度数,由三角形外角的性质即可求得∠OEF的度数;
(3)不变,分三种情况讨论即可.
【详解】
(1)∵,,且
∴,
∴m=20,n=70
∴∠MOC=90゜-∠AOM=70゜
∴∠MOC=∠OCQ=70゜
∴MN∥PQ
(2)∵∠AON=180゜-∠AOM=160゜
又∵平分,平分
∴,
∵
∴
∴∠OEF=∠OCF+∠COE=35゜+10゜=45゜
故答案为:45.
(3)不变,理由如下:
如图,当0゜<α<20゜时,
∵CF平分∠OCQ
∴∠OCF=∠QCF
设∠OCF=∠QCF=x
则∠OCQ=2x
∵MN∥PQ
∴∠MOC=∠OCQ=2x
∵∠AON=360゜-90゜—(180゜-2x)=90゜+2x,OD平分∠AON
∴∠DON=45゜+x
∵∠MOE=∠DON=45゜+x
∴∠COE=∠MOE-∠MOC=45゜+x-2x=45゜-x
∴∠OEF=∠COE+∠OCF=45゜-x+x=45゜
当α=20゜时,OD与OB共线,则∠OCQ=90゜,由CF平分∠OCQ知,∠OEF=45゜
当20゜<α<90゜时,如图
∵CF平分∠OCQ
∴∠OCF=∠QCF
设∠OCF=∠QCF=x
则∠OCQ=2x
∵MN∥PQ
∴∠NOC=180゜-∠OCQ=180゜-2x
∵∠AON=90゜+(180゜-2x)=270゜-2x,OD平分∠AON
∴∠AOE=135゜-x
∴∠COE=90゜-∠AOE=90゜-(135゜-x)=x-45゜
∴∠OEF=∠OCF-∠COE=x-(x-45゜)=45゜
综上所述,∠EOF的度数不变.
【点睛】
本题主要考查了角平分线的定义,平行线的判定与性质,角的和差关系,注意分类讨论,引入适当的量便于运算简便.
14.(1) ;(2) ;(3)不发生变化,理由见解析
【分析】
(1)如图1,延长DE交AB于点F,根据平行线的性质推出;
(2)如图2,过点E作ES∥AB,过点H作HT∥AB,根据AB∥CD,AB∥E
解析:(1) ;(2) ;(3)不发生变化,理由见解析
【分析】
(1)如图1,延长DE交AB于点F,根据平行线的性质推出;
(2)如图2,过点E作ES∥AB,过点H作HT∥AB,根据AB∥CD,AB∥ES推出,再根据AB∥TH,AB∥CD推出,最后根据比大得出的度数;
(3)如图3,过点E作EQ∥DN,根据得出的度数,根据条件再逐步求出的度数.
【详解】
(1)如答图1所示,延长DE交AB于点F.
AB∥CD,所以,
又因为,所以,所以AC∥DF,所以.
因为,所以.
(2)如答图2所示,过点E作ES∥AB,过点H作HT∥AB.
设,,
因为AB∥CD,AB∥ES,所以,,
所以,
因为AB∥TH,AB∥CD,所以,,所以,
因为比大,所以,所以,所以,所以
(3)不发生变化
如答图3所示,过点E作EQ∥DN.
设,,
由(2)易知,所以,所以,
所以,
所以.
【点睛】
本题考查了平行线的性质,求角的度数,正确作出相关的辅助线,根据条件逐步求出角度的度数是解题的关键.
15.(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.
四、解答题
16.(1)105°;(2)135°;(3)5.5或11.5.
【分析】
(1)在△CEN中,用三角形内角和定理即可求出;
(2)由∠BON=30°,∠N=30°可得MN∥CB,再根据两直线平行,同旁内角
解析:(1)105°;(2)135°;(3)5.5或11.5.
【分析】
(1)在△CEN中,用三角形内角和定理即可求出;
(2)由∠BON=30°,∠N=30°可得MN∥CB,再根据两直线平行,同旁内角互补即可求出∠CEN的度数.
(3)画出图形,求出在MN⊥CD时的旋转角,再除以30°即得结果.
【详解】
解:(1)在△CEN中,∠CEN=180°-∠ECN-∠CNE=180°-45°-30°=105°;
(2)∵∠BON=30°,∠N=30°,
∴∠BON=∠N,
∴MN∥CB.
∴∠OCD+∠CEN=180°,
∵∠OCD=45°
∴∠CEN=180°-45°=135°;
(3)如图,MN⊥CD时,旋转角为360°-90°-45°-60°=165°,或360°-(60°-45°)=345°,所以在第165°÷30°=5.5或345°÷30°=11.5秒时,直线MN恰好与直线CD垂直.
【点睛】
本题以学生熟悉的三角板为载体,考查了三角形的内角和、平行线的判定和性质、垂直的定义和旋转的性质,前两小题难度不大,难点是第(3)小题,解题的关键是画出适合题意的几何图形,弄清求旋转角的思路和方法,本题的第一种情况是将旋转角∠DOM放在四边形DOMF中,用四边形内角和求解,第二种情况是用周角减去∠DOM的度数.
17.(1)3; (2)见解析; (3)见解析
【详解】
分析:(1)因为△BCD的高为OC,所以S△BCD=CD•OC,(2)利用∠CFE+∠CBF=90°,∠OBE+∠OEB=90°,求出∠CEF=∠
解析:(1)3; (2)见解析; (3)见解析
【详解】
分析:(1)因为△BCD的高为OC,所以S△BCD=CD•OC,(2)利用∠CFE+∠CBF=90°,∠OBE+∠OEB=90°,求出∠CEF=∠CFE.
(3)由∠ABC+∠ACB=2∠DAC,∠H+∠HCA=∠DAC,∠ACB=2∠HCA,求出∠ABC=2∠H,即可得答案.
详解:(1)S△BCD=CD•OC=×3×2=3.
(2)如图②,∵AC⊥BC,∴∠BCF=90°,∴∠CFE+∠CBF=90°.∵直线MN⊥直线PQ,∴∠BOC=∠OBE+∠OEB=90°.∵BF是∠CBA的平分线,∴∠CBF=∠OBE.∵∠CEF=∠OBE,∴∠CFE+∠CBF=∠CEF+∠OBE,∴∠CEF=∠CFE.
(3)如图③,∵直线l∥PQ,∴∠ADC=∠PAD.
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