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人教版七年级数学下册期末解答题压轴题试卷及答案
一、解答题
1.如图,用两个面积为的小正方形拼成一个大的正方形.
(1)则大正方形的边长是 ;
(2)若沿着大正方形边的方向裁出一个长方形,能否使裁出的长方形纸片的长宽之比为,且面积为?
2.教材中的探究:如图,把两个边长为1的小正方形沿对角线剪开,用所得到的4个直角三角形拼成一个面积为2的大正方形.由此,得到了一种能在数轴上画出无理数对应点的方法(数轴的单位长度为1).
(1)阅读理解:图1中大正方形的边长为________,图2中点A表示的数为________;
(2)迁移应用:
请你参照上面的方法,把5个小正方形按图3位置摆放,并将其进行裁剪,拼成一个大正方形.
①请在图3中画出裁剪线,并在图3中画出所拼得的大正方形的示意图.
②利用①中的成果,在图4的数轴上分别标出表示数-0.5以及 的点,并比较它们的大小.
3.动手试一试,如图1,纸上有10个边长为1的小正方形组成的图形纸.我们可以按图2的虚线将它剪开后,重新拼成一个大正方形.
(1)基础巩固:拼成的大正方形的面积为______,边长为______;
(2)知识运用:如图3所示,将图2水平放置在数轴上,使得顶点B与数轴上的重合.以点B为圆心,边为半径画圆弧,交数轴于点E,则点E表示的数是______;
(3)变式拓展:
①如图4,给定的方格纸(每个小正方形边长为1),你能从中剪出一个面积为13的正方形吗?若能,请在图中画出示意图;
②请你利用①中图形在数轴上用直尺和圆规表示面积为13的正方形边长所表示的数.
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.如图,直线AB∥直线CD,线段EF∥CD,连接BF、CF.
(1)求证:∠ABF+∠DCF=∠BFC;
(2)连接BE、CE、BC,若BE平分∠ABC,BE⊥CE,求证:CE平分∠BCD;
(3)在(2)的条件下,G为EF上一点,连接BG,若∠BFC=∠BCF,∠FBG=2∠ECF,∠CBG=70°,求∠FBE的度数.
7.已知直线AB//CD,点P、Q分别在AB、CD上,如图所示,射线PB按逆时针方向以每秒12°的速度旋转至PA便立即回转,并不断往返旋转;射线QC按逆时针方向每秒3°旋转至QD停止,此时射线PB也停止旋转.
(1)若射线PB、QC同时开始旋转,当旋转时间10秒时,PB'与QC'的位置关系为 ;
(2)若射线QC先转15秒,射线PB才开始转动,当射线PB旋转的时间为多少秒时,PB′//QC′.
8.如图,∠EBF=50°,点C是∠EBF的边BF上一点.动点A从点B出发在∠EBF的边BE上,沿BE方向运动,在动点A运动的过程中,始终有过点A的射线AD∥BC.
(1)在动点A运动的过程中, (填“是”或“否”)存在某一时刻,使得AD平分∠EAC?
(2)假设存在AD平分∠EAC,在此情形下,你能猜想∠B和∠ACB之间有何数量关系?并请说明理由;
(3)当AC⊥BC时,直接写出∠BAC的度数和此时AD与AC之间的位置关系.
9.综合与实践
背景阅读:在同一平面内,两条不重合的直线的位置关系有相交、平行,若两条不重合的直线只有一个公共点,我们就说这两条直线相交,若两条直线不相交,我们就说这两条直线互相平行两条直线的位置关系的性质和判定是几何的重要知识,是初中阶段几何合情推理的基础.
已知:AM∥CN,点B为平面内一点,AB⊥BC于B.
问题解决:(1)如图1,直接写出∠A和∠C之间的数量关系;
(2)如图2,过点B作BD⊥AM于点D,求证:∠ABD=∠C;
(3)如图3,在(2)问的条件下,点E、F在DM上,连接BE、BF、CF,BF平分∠DBC,BE平分∠ABD,若∠FCB+∠NCF=180°,∠BFC=3∠DBE,则∠EBC= .
10.点A,C,E在直线l上,点B不在直线l上,把线段AB沿直线l向右平移得到线段CD.
(1)如图1,若点E在线段AC上,求证:B+D=BED;
(2)若点E不在线段AC上,试猜想并证明B,D,BED之间的等量关系;
(3)在(1)的条件下,如图2所示,过点B作PB//ED,在直线BP,ED之间有点M,使得ABE=EBM,CDE=EDM,同时点F使得ABE=nEBF,CDE=nEDF,其中n≥1,设BMD=m,利用(1)中的结论求BFD的度数(用含m,n的代数式表示).
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.(1)光线从空气中射入水中会产生折射现象,同时光线从水中射入空气中也会产生折射现象,如图1,光线a从空气中射入水中,再从水中射入空气中,形成光线b,根据光学知识有,请判断光线a与光线b是否平行,并说明理由.
(2)光线照射到镜面会产生反射现象,由光学知识,入射光线与镜面的夹角与反射光线与镜面的夹角相等,如图2有一口井,已知入射光线与水平线的夹角为,问如何放置平面镜,可使反射光线b正好垂直照射到井底?(即求与水平线的夹角)
(3)如图3,直线上有两点A、C,分别引两条射线、.,,射线、分别绕A点,C点以1度/秒和3度/秒的速度同时顺时针转动,设时间为t,在射线转动一周的时间内,是否存在某时刻,使得与平行?若存在,求出所有满足条件的时间t.
13.已知:如图1,,点,分别为,上一点.
(1)在,之间有一点(点不在线段上),连接,,探究,,之间有怎样的数量关系,请补全图形,并在图形下面写出相应的数量关系,选其中一个进行证明.
(2)如图2,在,之两点,,连接,,,请选择一个图形写出,,,存在的数量关系(不需证明).
14.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.
15.如图1,,在、内有一条折线.
(1)求证:;
(2)在图2中,画的平分线与的平分线,两条角平分线交于点,请你补全图形,试探索与之间的关系,并证明你的结论;
(3)在(2)的条件下,已知和均为钝角,点在直线、之间,且满足,,(其中为常数且),直接写出与的数量关系.
四、解答题
16.在△ABC中,∠BAC=90°,点D是BC上一点,将△ABD沿AD翻折后得到△AED,边AE交BC于点F.
(1)如图①,当AE⊥BC时,写出图中所有与∠B相等的角: ;所有与∠C相等的角: .
(2)若∠C-∠B=50°,∠BAD=x°(0<x≤45) .
① 求∠B的度数;
②是否存在这样的x的值,使得△DEF中有两个角相等.若存在,并求x的值;若不存在,请说明理由.
17.如图,在中,是高,是角平分线,,.
()求、和的度数.
()若图形发生了变化,已知的两个角度数改为:当,,则__________.
当,时,则__________.
当,时,则__________.
当,时,则__________.
()若和的度数改为用字母和来表示,你能找到与和之间的关系吗?请直接写出你发现的结论.
18.在中,射线平分交于点,点在边上运动(不与点重合),过点作交于点.
(1)如图1,点在线段上运动时,平分.
①若,,则_____;若,则_____;
②试探究与之间的数量关系?请说明理由;
(2)点在线段上运动时,的角平分线所在直线与射线交于点.试探究与之间的数量关系,并说明理由.
19.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)
20.已知在中,,点在上,边在上,在中,边在直线上,;
(1)如图1,求的度数;
(2)如图2,将沿射线的方向平移,当点在上时,求度数;
(3)将在直线上平移,当以为顶点的三角形是直角三角形时,直接写出度数.
【参考答案】
一、解答题
1.(1);(2)无法裁出这样的长方形.
【分析】
(1)先计算两个小正方形的面积之和,在根据算术平方根的定义,即可求解;
(2)设长方形长为cm,宽为cm,根据题意列出方程,解方程比较4x与20的大小
解析:(1);(2)无法裁出这样的长方形.
【分析】
(1)先计算两个小正方形的面积之和,在根据算术平方根的定义,即可求解;
(2)设长方形长为cm,宽为cm,根据题意列出方程,解方程比较4x与20的大小即可.
【详解】
解:(1)由题意得,大正方形的面积为200+200=400cm2,
∴边长为: ;
根据题意设长方形长为 cm,宽为 cm,
由题:
则
长为
无法裁出这样的长方形.
【点睛】
本题考查了算术平方根,根据题意列出算式(方程)是解决此题的关键.
2.(1);(2)①见解析;②见解析,
【分析】
(1)设正方形边长为a,根据正方形面积公式,结合平方根的运算求出a值,则知结果;
(2) ① 根据面积相等,利用割补法裁剪后拼得如图所示的正方形;
②
解析:(1);(2)①见解析;②见解析,
【分析】
(1)设正方形边长为a,根据正方形面积公式,结合平方根的运算求出a值,则知结果;
(2) ① 根据面积相等,利用割补法裁剪后拼得如图所示的正方形;
②由题(1)的原理得出大正方形的边长为,然后在数轴上以-3为圆心,以大正方形的边长为半径画弧交数轴的右方与一点M,再把N点表示出来,即可比较它们的大小.
【详解】
解:设正方形边长为a,
∵a2=2,
∴a=,
故答案为:,;
(2)解:①裁剪后拼得的大正方形如图所示:
②设拼成的大正方形的边长为b,
∴b2=5,
∴b=±,
在数轴上以-3为圆心,以大正方形的边长为半径画弧交数轴的右方与一点M,则M表示的数为-3+,看图可知,表示-0.5的N点在M点的右方,
∴比较大小:.
【点睛】
本题主要考查平方根与算术平方根的应用及实数的大小比较,熟练掌握平方根与算术平方根的意义及实数的大小比较是解题的关键.
3.(1)10,;(2);(3)见解析;(4)见解析
【分析】
(1)易得10个小正方形的面积的和,那么就得到了大正方形的面积,求得面积的算术平方根即可为大正方形的边长;
(2)根据大正方形的边长结合实
解析:(1)10,;(2);(3)见解析;(4)见解析
【分析】
(1)易得10个小正方形的面积的和,那么就得到了大正方形的面积,求得面积的算术平方根即可为大正方形的边长;
(2)根据大正方形的边长结合实数与数轴的关系可得结果;
(3)以2×3的长方形的对角线为边长即可画出图形;
(4)得到①中正方形的边长,再利用实数与数轴的关系可画出图形.
【详解】
解:(1)∵图1中有10个小正方形,
∴面积为10,边长AD为;
(2)∵BC=,点B表示的数为-1,
∴BE=,
∴点E表示的数为;
(3)①如图所示:
②∵正方形面积为13,
∴边长为,
如图,点E表示面积为13的正方形边长.
【点睛】
本题考查了图形的剪拼,正方形的面积,算术平方根,实数与数轴,巧妙地根据网格的特点画出正方形是解此题的关键.
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)证明见解析;(2)证明见解析;(3)∠FBE=35°.
【分析】
(1)根据平行线的性质得出∠ABF=∠BFE,∠DCF=∠EFC,进而解答即可;
(2)由(1)的结论和垂直的定义解答即可;
解析:(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)∠FBE=35°.
【分析】
(1)根据平行线的性质得出∠ABF=∠BFE,∠DCF=∠EFC,进而解答即可;
(2)由(1)的结论和垂直的定义解答即可;
(3)由(1)的结论和三角形的角的关系解答即可.
【详解】
证明:(1)∵AB∥CD,EF∥CD,
∴AB∥EF,
∴∠ABF=∠BFE,
∵EF∥CD,
∴∠DCF=∠EFC,
∴∠BFC=∠BFE+∠EFC=∠ABF+∠DCF;
(2)∵BE⊥EC,
∴∠BEC=90°,
∴∠EBC+∠BCE=90°,
由(1)可得:∠BFC=∠ABE+∠ECD=90°,
∴∠ABE+∠ECD=∠EBC+∠BCE,
∵BE平分∠ABC,
∴∠ABE=∠EBC,
∴∠ECD=∠BCE,
∴CE平分∠BCD;
(3)设∠BCE=β,∠ECF=γ,
∵CE平分∠BCD,
∴∠DCE=∠BCE=β,
∴∠DCF=∠DCE﹣∠ECF=β﹣γ,
∴∠EFC=β﹣γ,
∵∠BFC=∠BCF,
∴∠BFC=∠BCE+∠ECF=γ+β,
∴∠ABF=∠BFE=2γ,
∵∠FBG=2∠ECF,
∴∠FBG=2γ,
∴∠ABE+∠DCE=∠BEC=90°,
∴∠ABE=90°﹣β,
∴∠GBE=∠ABE﹣∠ABF﹣∠FBG=90°﹣β﹣2γ﹣2γ,
∵BE平分∠ABC,
∴∠CBE=∠ABE=90°﹣β,
∴∠CBG=∠CBE+∠GBE,
∴70°=90°﹣β+90°﹣β﹣2γ﹣2γ,
整理得:2γ+β=55°,
∴∠FBE=∠FBG+∠GBE=2γ+90°﹣β﹣2γ﹣2γ=90°﹣(2γ+β)=35°.
【点睛】
本题主要考查平行线的性质,解决本题的关键是根据平行线的性质解答.
7.(1)PB′⊥QC′;(2)当射线PB旋转的时间为5秒或25秒或45秒时,PB′∥QC′
【分析】
(1)求出旋转10秒时,∠BPB′和∠CQC′的度数,设PB′与QC′交于O,过O作OE∥AB,根
解析:(1)PB′⊥QC′;(2)当射线PB旋转的时间为5秒或25秒或45秒时,PB′∥QC′
【分析】
(1)求出旋转10秒时,∠BPB′和∠CQC′的度数,设PB′与QC′交于O,过O作OE∥AB,根据平行线的性质求得∠POE和∠QOE的度数,进而得结论;
(2)分三种情况:①当0<t≤15时,②当15<t≤30时,③当30<t<45时,根据平行线的性质,得出角的关系,列出t的方程便可求得旋转时间.
【详解】
解:(1)如图1,当旋转时间30秒时,由已知得∠BPB′=10°×12=120°,∠CQC′=3°×10=30°,
过O作OE∥AB,
∵AB∥CD,
∴AB∥OE∥CD,
∴∠POE=180°﹣∠BPB′=60°,∠QOE=∠CQC′=30°,
∴∠POQ=90°,
∴PB′⊥QC′,
故答案为:PB′⊥QC′;
(2)①当0<t≤15时,如图,则∠BPB′=12t°,∠CQC′=45°+3t°,
∵AB∥CD,PB′∥QC′,
∴∠BPB′=∠PEC=∠CQC′,
即12t=45+3t,
解得,t=5;
②当15<t≤30时,如图,则∠APB′=12t﹣180°,∠CQC'=3t+45°,
∵AB∥CD,PB′∥QC′,
∴∠BPB′=∠BEQ=∠CQC′,
即12t﹣180=45+3t,
解得,t=25;
③当30<t≤45时,如图,则∠BPB′=12t﹣360°,∠CQC′=3t+45°,
∵AB∥CD,PB′∥QC′,
∴∠BPB′=∠BEQ=∠CQC′,
即12t﹣360=45+3t,
解得,t=45;
综上,当射线PB旋转的时间为5秒或25秒或45秒时,PB′∥QC′.
【点睛】
本题主要考查了平行线的性质,第(1)题关键是作平行线,第(2)题关键是分情况讨论,运用方程思想解决几何问题.
8.(1)是;(2)∠B=∠ACB,证明见解析;(3)∠BAC=40°,AC⊥AD.
【分析】
(1)要使AD平分∠EAC,则要求∠EAD=∠CAD,由平行线的性质可得∠B=∠EAD,∠ACB=∠CAD
解析:(1)是;(2)∠B=∠ACB,证明见解析;(3)∠BAC=40°,AC⊥AD.
【分析】
(1)要使AD平分∠EAC,则要求∠EAD=∠CAD,由平行线的性质可得∠B=∠EAD,∠ACB=∠CAD,则当∠ACB=∠B时,有AD平分∠EAC;
(2)根据角平分线可得∠EAD=∠CAD,由平行线的性质可得∠B=∠EAD,∠ACB=∠CAD,则有∠ACB=∠B;
(3)由AC⊥BC,有∠ACB=90°,则可求∠BAC=40°,由平行线的性质可得AC⊥AD.
【详解】
解:(1)是,理由如下:
要使AD平分∠EAC,
则要求∠EAD=∠CAD,
由平行线的性质可得∠B=∠EAD,∠ACB=∠CAD,
则当∠ACB=∠B时,有AD平分∠EAC;
故答案为:是;
(2)∠B=∠ACB,理由如下:
∵AD平分∠EAC,
∴∠EAD=∠CAD,
∵AD∥BC,
∴∠B=∠EAD,∠ACB=∠CAD,
∴∠B=∠ACB.
(3)∵AC⊥BC,
∴∠ACB=90°,
∵∠EBF=50°,
∴∠BAC=40°,
∵AD∥BC,
∴AD⊥AC.
【点睛】
此题考查了角平分线和平行线的性质,熟练掌握角平分线和平行线的有关性质是解题的关键.
9.(1);(2)见解析;(3)105°
【分析】
(1)通过平行线性质和直角三角形内角关系即可求解.
(2)过点B作BG∥DM,根据平行线找角的联系即可求解.
(3)利用(2)的结论,结合角平分线性质
解析:(1);(2)见解析;(3)105°
【分析】
(1)通过平行线性质和直角三角形内角关系即可求解.
(2)过点B作BG∥DM,根据平行线找角的联系即可求解.
(3)利用(2)的结论,结合角平分线性质即可求解.
【详解】
解:(1)如图1,设AM与BC交于点O,∵AM∥CN,
∴∠C=∠AOB,
∵AB⊥BC,
∴∠ABC=90°,
∴∠A+∠AOB=90°,
∠A+∠C=90°,
故答案为:∠A+∠C=90°;
(2)证明: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,
∴∠C=∠CBG,
∴∠ABD=∠C;
(3)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°.
故答案为:105°.
【点睛】
本题考查平行线性质,画辅助线,找到角的和差倍分关系是求解本题的关键.
10.(1)见解析;(2)当点E在CA的延长线上时,∠BED=∠D-∠B;当点E在AC的延长线上时,∠BED=∠BET-∠DET=∠B-∠D;(3)
【分析】
(1)如图1中,过点E作ET∥AB.利用平行
解析:(1)见解析;(2)当点E在CA的延长线上时,∠BED=∠D-∠B;当点E在AC的延长线上时,∠BED=∠BET-∠DET=∠B-∠D;(3)
【分析】
(1)如图1中,过点E作ET∥AB.利用平行线的性质解决问题.
(2)分两种情形:如图2-1中,当点E在CA的延长线上时,如图2-2中,当点E在AC的延长线上时,构造平行线,利用平行线的性质求解即可.
(3)利用(1)中结论,可得∠BMD=∠ABM+∠CDM,∠BFD=∠ABF+∠CDF,由此解决问题即可.
【详解】
解:(1)证明:如图1中,过点E作ET∥AB.由平移可得AB∥CD,
∵AB∥ET,AB∥CD,
∴ET∥CD∥AB,
∴∠B=∠BET,∠TED=∠D,
∴∠BED=∠BET+∠DET=∠B+∠D.
(2)如图2-1中,当点E在CA的延长线上时,过点E作ET∥AB.
∵AB∥ET,AB∥CD,
∴ET∥CD∥AB,
∴∠B=∠BET,∠TED=∠D,
∴∠BED=∠DET-∠BET=∠D-∠B.
如图2-2中,当点E在AC的延长线上时,过点E作ET∥AB.
∵AB∥ET,AB∥CD,
∴ET∥CD∥AB,
∴∠B=∠BET,∠TED=∠D,
∴∠BED=∠BET-∠DET=∠B-∠D.
(3)如图,设∠ABE=∠EBM=x,∠CDE=∠EDM=y,
∵AB∥CD,
∴∠BMD=∠ABM+∠CDM,
∴m=2x+2y,
∴x+y=m,
∵∠BFD=∠ABF+∠CDF,∠ABE=n∠EBF,∠CDE=n∠EDF,
∴∠BFD===.
【点睛】
本题属于几何变换综合题,考查了平行线的性质,角平分线的定义等知识,解题的关键是学会条件常用辅助线,构造平行线解决问题,属于中考常考题型.
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)平行,理由见解析;(2)65°;(3)5秒或95秒
【分析】
(1)根据等角的补角相等求出∠3与∠4的补角相等,再根据内错角相等,两直线平行即可判定a∥b;
(2)根据入射光线与镜面的夹角与反
解析:(1)平行,理由见解析;(2)65°;(3)5秒或95秒
【分析】
(1)根据等角的补角相等求出∠3与∠4的补角相等,再根据内错角相等,两直线平行即可判定a∥b;
(2)根据入射光线与镜面的夹角与反射光线与镜面的夹角相等可得∠1=∠2,然后根据平角等于180°求出∠1的度数,再加上40°即可得解;
(3)分①AB与CD在EF的两侧,分别表示出∠ACD与∠BAC,然后根据两直线平行,内错角相等列式计算即可得解;②CD旋转到与AB都在EF的右侧,分别表示出∠DCF与∠BAC,然后根据两直线平行,同位角相等列式计算即可得解;③CD旋转到与AB都在EF的左侧,分别表示出∠DCF与∠BAC,然后根据两直线平行,同位角相等列式计算即可得解.
【详解】
解:(1)平行.理由如下:
如图1,∵∠3=∠4,
∴∠5=∠6,
∵∠1=∠2,
∴∠1+∠5=∠2+∠6,
∴a∥b(内错角相等,两直线平行);
(2)如图2:
∵入射光线与镜面的夹角与反射光线与镜面的夹角相等,
∴∠1=∠2,
∵入射光线a与水平线OC的夹角为40°,b垂直照射到井底,
∴∠1+∠2=180°-40°-90°=50°,
∴∠1=×50°=25°,
∴MN与水平线的夹角为:25°+40°=65°,
即MN与水平线的夹角为65°,可使反射光线b正好垂直照射到井底;
(3)存在.
如图①,AB与CD在EF的两侧时,
∵∠BAF=105°,∠DCF=65°,
∴∠ACD=180°-65°-3t°=115°-3t°,
∠BAC=105°-t°,
要使AB∥CD,
则∠ACD=∠BAC,
即115-3t=105-t,
解得t=5;
如图②,CD旋转到与AB都在EF的右侧时,
∵∠BAF=105°,∠DCF=65°,
∴∠DCF=360°-3t°-65°=295°-3t°,
∠BAC=105°-t°,
要使AB∥CD,
则∠DCF=∠BAC,
即295-3t=105-t,
解得t=95;
如图③,CD旋转到与AB都在EF的左侧时,
∵∠BAF=105°,∠DCF=65°,
∴∠DCF=3t°-(180°-65°+180°)=3t°-295°,
∠BAC=t°-105°,
要使AB∥CD,
则∠DCF=∠BAC,
即3t-295=t-105,
解得t=95,
此时t>105,
∴此情况不存在.
综上所述,t为5秒或95秒时,CD与AB平行.
【点睛】
本题考查了平行线的判定与性质,光学原理,读懂题意并熟练掌握平行线的判定方法与性质是解题的关键,(3)要注意分情况讨论.
13.(1)见解析;(2)见解析
【分析】
(1)过点M作MP∥AB.根据平行线的性质即可得到结论;
(2)根据平行线的性质即可得到结论.
【详解】
解:(1)∠EMF=∠AEM+∠MFC.∠AEM+∠E
解析:(1)见解析;(2)见解析
【分析】
(1)过点M作MP∥AB.根据平行线的性质即可得到结论;
(2)根据平行线的性质即可得到结论.
【详解】
解:(1)∠EMF=∠AEM+∠MFC.∠AEM+∠EMF+∠MFC=360°.
证明:过点M作MP∥AB.
∵AB∥CD,
∴MP∥CD.
∴∠4=∠3.
∵MP∥AB,
∴∠1=∠2.
∵∠EMF=∠2+∠3,
∴∠EMF=∠1+∠4.
∴∠EMF=∠AEM+∠MFC;
证明:过点M作MQ∥AB.
∵AB∥CD,
∴MQ∥CD.
∴∠CFM+∠1=180°;
∵MQ∥AB,
∴∠AEM+∠2=180°.
∴∠CFM+∠1+∠AEM+∠2=360°.
∵∠EMF=∠1+∠2,
∴∠AEM+∠EMF+∠MFC=360°;
(2)如图2第一个图:∠EMN+∠MNF-∠AEM-∠NFC=180°;
过点M作MP∥AB,过点N作NQ∥AB,
∴∠AEM=∠1,∠CFN=∠4,MP∥NQ,
∴∠2+∠3=180°,
∵∠EMN=∠1+∠2,∠MNF=∠3+∠4,
∴∠EMN+∠MNF=∠1+∠2+∠3+∠4,∠AEM+∠CFN=∠1+∠4,
∴∠EMN+∠MNF-∠AEM-∠NFC
=∠1+∠2+∠3+∠4-∠1-∠4
=∠2+∠3
=180°;
如图2第二个图:∠EMN-∠MNF+∠AEM+∠NFC=180°.
过点M作MP∥AB,过点N作NQ∥AB,
∴∠AEM+∠1=180°,∠CFN=∠4,MP∥NQ,
∴∠2=∠3,
∵∠EMN=∠1+∠2,∠MNF=∠3+∠4,
∴∠EMN-∠MNF=∠1+∠2-∠3-∠4,∠AEM+∠CFN=180°-∠1+∠4,
∴∠EMN-∠MNF+∠AEM+∠NFC
=∠1+∠2-∠3-∠4+180°-∠1+∠4
=180°.
【点睛】
本题考查了平行线的性质,熟练掌握平行线的性质是解题的关键.
14.(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.
15.(1)见解析;(2);见解析;(3)
【分析】
(1)过点作,根据平行线性质可得;
(2)由(1)结论可得:,,再根据角平分线性质可得;
(3)由(2)结论可得:.
【详解】
(1)证明:如图1,过
解析:(1)见解析;(2);见解析;(3)
【分析】
(1)过点作,根据平行线性质可得;
(2)由(1)结论可得:,,再根据角平分线性质可得;
(3)由(2)结论可得:.
【详解】
(1)证明:如图1,过点作,
∵,
∴,
∴,,
又∵,
∴;
(2)如图2,
由(1)可得:,,
∵的平分线与的平分线相交于点,
∴
,
∴;
(3)由(2)可得:,,
∵,,
∴
,
∴;
【点睛】
考核知识点:平行线性质和判定的综合运用.熟练运用平行线性质和判定是关键.
四、解答题
16.(1)∠E、∠CAF;∠CDE、∠BAF; (2)①20°;②30
【分析】
(1)由翻折的性质和平行线的性质即可得与∠B相等的角;由等角代换即可得与∠C相等的角;
(2)①由三角形内角和定理可得,
解析:(1)∠E、∠CAF;∠CDE、∠BAF; (2)①20°;②30
【分析】
(1)由翻折的性质
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