资源描述
上海中远实验学校七年级下册数学期末试卷(培优篇)(Word版 含解析)
一、解答题
1.如图①,将一张长方形纸片沿对折,使落在的位置;
(1)若的度数为,试求的度数(用含的代数式表示);
(2)如图②,再将纸片沿对折,使得落在的位置.
①若,的度数为,试求的度数(用含的代数式表示);
②若,的度数比的度数大,试计算的度数.
2.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.
3.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.
4.如图,直线,点是、之间(不在直线,上)的一个动点.
(1)如图1,若与都是锐角,请写出与,之间的数量关系并说明理由;
(2)把直角三角形如图2摆放,直角顶点在两条平行线之间,与交于点, 与交于点,与交于点,点在线段上,连接,有,求的值;
(3)如图3,若点是下方一点,平分, 平分,已知,求的度数.
5.如图,已知直线射线CD,.P是射线EB上一动点,过点P作PQEC交射线CD于点Q,连接CP.作,交直线AB于点F,CG平分.
(1)若点P,F,G都在点E的右侧,求的度数;
(2)若点P,F,G都在点E的右侧,,求的度数;
(3)在点P的运动过程中,是否存在这样的情形,使?若存在,求出的度数;若不存在,请说明理由.
二、解答题
6.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.
7.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.
8.已知点A,B,O在一条直线上,以点O为端点在直线AB的同一侧作射线,,使.
(1)如图①,若平分,求的度数;
(2)如图②,将绕点O按逆时针方向转动到某个位置时,使得所在射线把分成两个角.
①若,求的度数;
②若(n为正整数),直接用含n的代数式表示.
9.已知两条直线l1,l2,l1∥l2,点A,B在直线l1上,点A在点B的左边,点C,D在直线l2上,且满足.
(1)如图①,求证:AD∥BC;
(2)点M,N在线段CD上,点M在点N的左边且满足,且AN平分∠CAD;
(Ⅰ)如图②,当时,求∠DAM的度数;
(Ⅱ)如图③,当时,求∠ACD的度数.
10.综合与探究
综合与实践课上,同学们以“一个含角的直角三角尺和两条平行线”为背景开展数学活动,如图,已知两直线,,且,三角形是直角三角形,,,
操作发现:
(1)如图1.,求的度数;
(2)如图2.创新小组的同学把直线向上平移,并把的位置改变,发现,请说明理由.
实践探究:
(3)填密小组在创新小组发现的结论的基础上,将图2中的图形继续变化得到图3,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.
三、解答题
11.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.
12.如图1,已知线段AB、CD相交于点O,连接AC、BD,我们把形如图1的图形称之为“8字形”.如图2,∠CAB和∠BDC的平分线AP和DP相交于点P,并且与CD、AB分别相交于M、N.试解答下列问题:
(1)仔细观察,在图2中有 个以线段AC为边的“8字形”;
(2)在图2中,若∠B=96°,∠C=100°,求∠P的度数;
(3)在图2中,若设∠C=α,∠B=β,∠CAP=∠CAB,∠CDP=∠CDB,试问∠P与∠C、∠B之间存在着怎样的数量关系(用α、β表示∠P),并说明理由;
(4)如图3,则∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F的度数为 .
13.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.
14.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.
15.已知ABCD,点E是平面内一点,∠CDE的角平分线与∠ABE的角平分线交于点F.
(1)若点E的位置如图1所示.
①若∠ABE=60°,∠CDE=80°,则∠F= °;
②探究∠F与∠BED的数量关系并证明你的结论;
(2)若点E的位置如图2所示,∠F与∠BED满足的数量关系式是 .
(3)若点E的位置如图3所示,∠CDE 为锐角,且,设∠F=α,则α的取值范围为 .
【参考答案】
一、解答题
1.(1) ;(2)① ;②
【分析】
(1)由平行线的性质得到,由折叠的性质可知,∠2=∠BFE,再根据平角的定义求解即可;
(2) ①由(1)知,,根据平行线的性质得到 ,再由折叠的性质及平角的定义
解析:(1) ;(2)① ;②
【分析】
(1)由平行线的性质得到,由折叠的性质可知,∠2=∠BFE,再根据平角的定义求解即可;
(2) ①由(1)知,,根据平行线的性质得到 ,再由折叠的性质及平角的定义求解即可;
②由(1)知,∠BFE = ,由可知:,再根据条件和折叠的性质得到,即可求解.
【详解】
解:(1)如图,由题意可知,
∴,
∵,
∴,
,
由折叠可知.
(2)①由题(1)可知 ,
∵,
,
再由折叠可知:
,
;
②由可知:,
由(1)知,
,
又的度数比的度数大,
,
,
,
.
【点睛】
此题考查了平行线的性质,属于综合题,有一定难度,熟记“两直线平行,同位角相等”、“两直线平行,内错角相等”及折叠的性质是解题的关键.
2.(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.
3.(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.
4.(1)见解析;(2);(3)75°
【分析】
(1)根据平行线的性质、余角和补角的性质即可求解.
(2)根据平行线的性质、对顶角的性质和平角的定义解答即可.
(3)根据平行线的性质和角平分线的定义以
解析:(1)见解析;(2);(3)75°
【分析】
(1)根据平行线的性质、余角和补角的性质即可求解.
(2)根据平行线的性质、对顶角的性质和平角的定义解答即可.
(3)根据平行线的性质和角平分线的定义以及三角形内角和解答即可.
【详解】
解:(1)∠C=∠1+∠2,
证明:过C作l∥MN,如下图所示,
∵l∥MN,
∴∠4=∠2(两直线平行,内错角相等),
∵l∥MN,PQ∥MN,
∴l∥PQ,
∴∠3=∠1(两直线平行,内错角相等),
∴∠3+∠4=∠1+∠2,
∴∠C=∠1+∠2;
(2)∵∠BDF=∠GDF,
∵∠BDF=∠PDC,
∴∠GDF=∠PDC,
∵∠PDC+∠CDG+∠GDF=180°,
∴∠CDG+2∠PDC=180°,
∴∠PDC=90°-∠CDG,
由(1)可得,∠PDC+∠CEM=∠C=90°,
∴∠AEN=∠CEM,
∴,
(3)设BD交MN于J.
∵BC平分∠PBD,AM平分∠CAD,∠PBC=25°,
∴∠PBD=2∠PBC=50°,∠CAM=∠MAD,
∵PQ∥MN,
∴∠BJA=∠PBD=50°,
∴∠ADB=∠AJB-∠JAD=50°-∠JAD=50°-∠CAM,
由(1)可得,∠ACB=∠PBC+∠CAM,
∴∠ACB+∠ADB=∠PBC+∠CAM+50°-∠CAM=25°+50°=75°.
【点睛】
本题考查了平行线的性质、余角和补角的性质,解题的关键是根据平行找出角度之间的关系.
5.(1)40°;(2)65°;(3)存在,56°或20°
【分析】
(1)依据平行线的性质以及角平分线的定义,即可得到∠PCG的度数;
(2)依据平行线的性质以及角平分线的定义,即可得到∠ECG=∠G
解析:(1)40°;(2)65°;(3)存在,56°或20°
【分析】
(1)依据平行线的性质以及角平分线的定义,即可得到∠PCG的度数;
(2)依据平行线的性质以及角平分线的定义,即可得到∠ECG=∠GCF=25°,再根据PQ∥CE,即可得出∠CPQ=∠ECP=65°;
(3)设∠EGC=4x,∠EFC=3x,则∠GCF=4x-3x=x,分两种情况讨论:①当点G、F在点E的右侧时,②当点G、F在点E的左侧时,依据等量关系列方程求解即可.
【详解】
解:(1)∵∠CEB=100°,AB∥CD,
∴∠ECQ=80°,
∵∠PCF=∠PCQ,CG平分∠ECF,
∴∠PCG=∠PCF+∠FCG=∠QCF+∠FCE=∠ECQ=40°;
(2)∵AB∥CD
∴∠QCG=∠EGC,∠QCG+∠ECG=∠ECQ=80°,
∴∠EGC+∠ECG=80°,
又∵∠EGC-∠ECG=30°,
∴∠EGC=55°,∠ECG=25°,
∴∠ECG=∠GCF=25°,∠PCF=∠PCQ=(80°-50°)=15°,
∵PQ∥CE,
∴∠CPQ=∠ECP=65°;
(3)设∠EGC=4x,∠EFC=3x,则∠GCF=∠FCD=4x-3x=x,
①当点G、F在点E的右侧时,
则∠ECG=x,∠PCF=∠PCD=x,
∵∠ECD=80°,
∴x+x+x+x=80°,
解得x=16°,
∴∠CPQ=∠ECP=x+x+x=56°;
②当点G、F在点E的左侧时,
则∠ECG=∠GCF=x,
∵∠CGF=180°-4x,∠GCQ=80°+x,
∴180°-4x=80°+x,
解得x=20°,
∴∠FCQ=∠ECF+∠ECQ=40°+80°=120°,
∴∠PCQ=∠FCQ=60°,
∴∠CPQ=∠ECP=80°-60°=20°.
【点睛】
本题主要考查了平行线的性质,解题时注意:两直线平行,同旁内角互补;两直线平行,内错角相等.
二、解答题
6.(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.
7.(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.
8.(1);(2)①;②.
【分析】
(1)依据角平分线的定义可求得,再依据角的和差依次可求得和,根据邻补角的性质可求得结论;
(2)①根据角相等和角的和差可得∠EOC=∠BOD,再根据比例关系可得,最
解析:(1);(2)①;②.
【分析】
(1)依据角平分线的定义可求得,再依据角的和差依次可求得和,根据邻补角的性质可求得结论;
(2)①根据角相等和角的和差可得∠EOC=∠BOD,再根据比例关系可得,最后依据角的和差和邻补角的性质可求得结论;
②根据角相等和角的和差可得∠EOC=∠BOD,再根据比例关系可得,最后依据角的和差和邻补角的性质可求得结论.
【详解】
解:(1)∵平分,,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)①∵,
∴∠EOC+∠COD=∠BOD+∠COD,
∴∠EOC=∠BOD,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴;
②∵,
∴∠EOC+∠COD=∠BOD+∠COD,
∴∠EOC=∠BOD,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】
本题考查邻补角的计算,角的和差,角平分线的有关计算.能正确识图,利用角的和差求得相应角的度数是解题关键.
9.(1)证明见解析;(2)(Ⅰ);(Ⅱ).
【分析】
(1)先根据平行线的性质可得,再根据角的和差可得,然后根据平行线的判定即可得证;
(2)(Ⅰ)先根据平行线的性质可得,从而可得,再根据角的和差可得
解析:(1)证明见解析;(2)(Ⅰ);(Ⅱ).
【分析】
(1)先根据平行线的性质可得,再根据角的和差可得,然后根据平行线的判定即可得证;
(2)(Ⅰ)先根据平行线的性质可得,从而可得,再根据角的和差可得,然后根据即可得;
(Ⅱ)设,从而可得,先根据角平分线的定义可得,再根据角的和差可得,然后根据建立方程可求出x的值,从而可得的度数,最后根据平行线的性质即可得.
【详解】
(1),
,
又,
,
;
(2)(Ⅰ),
,
,
,
由(1)已得:,
,
;
(Ⅱ)设,则,
平分,
,
,
,
,
由(1)已得:,
,即,
解得,
,
又,
.
【点睛】
本题考查了平行线的判定与性质、角的和差、角平分线的定义、一元一次方程的几何应用等知识点,熟练掌握平行线的判定与性质是解题关键.
10.(1);(2)理由见解析;(3),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=∠
解析:(1);(2)理由见解析;(3),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)如图1 ,,
,
,
;
图1
(2)理由如下:如图2. 过点作,
图2
,
,
,
,
,
,
;
(3),
图3
理由如下:如图3,过点作,
平分,
,
,
又,
,
,
,
,
又 ,
,
.
【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.
三、解答题
11.(1)30°,70°,20°;(2)15°,5°,0°,5°;(3)当时,;当时,.
【分析】
(1)先利用三角形内角和定理求出的度数,再根据角平分线和高的性质分别得出和的度数,进而可求和的度数;
解析:(1)30°,70°,20°;(2)15°,5°,0°,5°;(3)当时,;当时,.
【分析】
(1)先利用三角形内角和定理求出的度数,再根据角平分线和高的性质分别得出和的度数,进而可求和的度数;
(2)先利用三角形内角和定理求出的度数,再根据角平分线和高的性质分别得出和的度数,则前三问利用即可得出答案,第4问利用即可得出答案;
(3)按照(2)的方法,将相应的数换成字母即可得出答案.
【详解】
(1)∵,,
∴ .
∵平分,
∴.
∵是高,
,
,
,
.
(2)当,时,
∵,,
∴.
∵平分,
∴.
∵是高,
,
,
;
当,时,
∵,,
∴ .
∵平分,
∴.
∵是高,
,
,
;
当,时,
∵,,
∴.
∵平分,
∴.
∵是高,
,
,
;
当,时,
∵,,
∴.
∵平分,
∴.
∵是高,
,
,
.
(3)当 时,即时,
∵,,
∴ .
∵平分,
∴.
∵是高,
,
,
;
当 时,即时,
∵,,
∴ .
∵平分,
∴.
∵是高,
,
,
;
综上所述,当时,;当时,.
【点睛】
本题主要考查三角形内角和定理和三角形的角平分线,高,掌握三角形内角和定理和直角三角形两锐角互余是解题的关键.
12.(1)3;(2)98°;(3)∠P=(β+2α),理由见解析;(4)360°.
【分析】
(1)以M为交点的“8字形”有1个,以O为交点的“8字形”有2个;
(2)根据角平分线的定义得到∠CAP=∠
解析:(1)3;(2)98°;(3)∠P=(β+2α),理由见解析;(4)360°.
【分析】
(1)以M为交点的“8字形”有1个,以O为交点的“8字形”有2个;
(2)根据角平分线的定义得到∠CAP=∠BAP,∠BDP=∠CDP,再根据三角形内角和定理得到∠CAP+∠C=∠CDP+∠P,∠BAP+∠P=∠BDP+∠B,两等式相减得到∠C﹣∠P=∠P﹣∠B,即∠P=(∠C+∠B),然后把∠C=100°,∠B=96°代入计算即可;
(3)与(2)的证明方法一样得到∠P=(2∠C+∠B).
(4)根据三角形内角与外角的关系可得∠B+∠A=∠1,∠C+∠D=∠2,再根据四边形内角和为360°可得答案.
【详解】
解:(1)在图2中有3个以线段AC为边的“8字形”,
故答案为3;
(2)∵∠CAB和∠BDC的平分线AP和DP相交于点P,
∴∠CAP=∠BAP,∠BDP=∠CDP,
∵∠CAP+∠C=∠CDP+∠P,∠BAP+∠P=∠BDP+∠B,
∴∠C﹣∠P=∠P﹣∠B,
即∠P=(∠C+∠B),
∵∠C=100°,∠B=96°
∴∠P=(100°+96°)=98°;
(3)∠P=(β+2α);
理由:∵∠CAP=∠CAB,∠CDP=∠CDB,
∴∠BAP=∠BAC,∠BDP=∠BDC,
∵∠CAP+∠C=∠CDP+∠P,∠BAP+∠P=∠BDP+∠B,
∴∠C﹣∠P=∠BDC﹣∠BAC,∠P﹣∠B=∠BDC﹣∠BAC,
∴2(∠C﹣∠P)=∠P﹣∠B,
∴∠P=(∠B+2∠C),
∵∠C=α,∠B=β,
∴∠P=(β+2α);
(4)∵∠B+∠A=∠1,∠C+∠D=∠2,
∴∠A+∠B+∠C+∠D=∠1+∠2,
∵∠1+∠2+∠F+∠E=360°,
∴∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F=360°.
故答案为360°.
13.(1)见详解;(2)15°;(3)67.5°;(4)45cm;(5)10s或30s或40s
【分析】
(1)运用角平分线定义及平行线性质即可证得结论;
(2)如图2,过点E作EK∥MN,利用平行线性
解析:(1)见详解;(2)15°;(3)67.5°;(4)45cm;(5)10s或30s或40s
【分析】
(1)运用角平分线定义及平行线性质即可证得结论;
(2)如图2,过点E作EK∥MN,利用平行线性质即可求得答案;
(3)如图3,分别过点F、H作FL∥MN,HR∥PQ,运用平行线性质和角平分线定义即可得出答案;
(4)根据平移性质可得D′A=DF,DD′=EE′=AF=5cm,再结合DE+EF+DF=35cm,可得出答案;
(5)设旋转时间为t秒,由题意旋转速度为1分钟转半圈,即每秒转3°,分三种情况:①当BC∥DE时,②当BC∥EF时,③当BC∥DF时,分别求出旋转角度后,列方程求解即可.
【详解】
(1)如图1,在△DEF中,∠EDF=90°,∠DFE=30°,∠DEF=60°,
∵ED平分∠PEF,
∴∠PEF=2∠PED=2∠DEF=2×60°=120°,
∵PQ∥MN,
∴∠MFE=180°−∠PEF=180°−120°=60°,
∴∠MFD=∠MFE−∠DFE=60°−30°=30°,
∴∠MFD=∠DFE,
∴FD平分∠EFM;
(2)如图2,过点E作EK∥MN,
∵∠BAC=45°,
∴∠KEA=∠BAC=45°,
∵PQ∥MN,EK∥MN,
∴PQ∥EK,
∴∠PDE=∠DEK=∠DEF−∠KEA,
又∵∠DEF=60°.
∴∠PDE=60°−45°=15°,
故答案为:15°;
(3)如图3,分别过点F、H作FL∥MN,HR∥PQ,
∴∠LFA=∠BAC=45°,∠RHG=∠QGH,
∵FL∥MN,HR∥PQ,PQ∥MN,
∴FL∥PQ∥HR,
∴∠QGF+∠GFL=180°,∠RHF=∠HFL=∠HFA−∠LFA,
∵∠FGQ和∠GFA的角平分线GH、FH相交于点H,
∴∠QGH=∠FGQ,∠HFA=∠GFA,
∵∠DFE=30°,
∴∠GFA=180°−∠DFE=150°,
∴∠HFA=∠GFA=75°,
∴∠RHF=∠HFL=∠HFA−∠LFA=75°−45°=30°,
∴∠GFL=∠GFA−∠LFA=150°−45°=105°,
∴∠RHG=∠QGH=∠FGQ=(180°−105°)=37.5°,
∴∠GHF=∠RHG+∠RHF=37.5°+30°=67.5°;
(4)如图4,∵将△DEF沿着CA方向平移至点F与A重合,平移后的得到△D′E′A,
∴D′A=DF,DD′=EE′=AF=5cm,
∵DE+EF+DF=35cm,
∴DE+EF+D′A+AF+DD′=35+10=45(cm),
即四边形DEAD′的周长为45cm;
(5)设旋转时间为t秒,由题意旋转速度为1分钟转半圈,即每秒转3°,
分三种情况:
BC∥DE时,如图5,此时AC∥DF,
∴∠CAE=∠DFE=30°,
∴3t=30,
解得:t=10;
BC∥EF时,如图6,
∵BC∥EF,
∴∠BAE=∠B=45°,
∴∠BAM=∠BAE+∠EAM=45°+45°=90°,
∴3t=90,
解得:t=30;
BC∥DF时,如图7,延长BC交MN于K,延长DF交MN于R,
∵∠DRM=∠EAM+∠DFE=45°+30°=75°,
∴∠BKA=∠DRM=75°,
∵∠ACK=180°−∠ACB=90°,
∴∠CAK=90°−∠BKA=15°,
∴∠CAE=180°−∠EAM−∠CAK=180°−45°−15°=120°,
∴3t=120,
解得:t=40,
综上所述,△ABC绕点A顺时针旋转的时间为10s或30s或40s时,线段BC与△DEF的一条边平行.
【点睛】
本题主要考查了平行线性质及判定,角平分线定义,平移的性质等,添加辅助线,利用平行线性质是解题关键.
14.(1)三角形内角和180°;等量代换;(2)见解析;(3)①;②;③;④;⑤
【分析】
(1)根据三角形的内角和定理即可判断,根据等量代换的概念即可判断;
(2)想要利用外角的性质求解,就需要构造外
解析:(1)三角形内角和180°;等量代换;(2)见解析;(3)①;②;③;④;⑤
【分析】
(1)根据三角形的内角和定理即可判断,根据等量代换的概念即可判断;
(2)想要利用外角的性质求解,就需要构造外角,因此延长交于,然后根据外角的性质确定,,即可判断与,,之间的关系;
(3)①连接BC,然后根据(1)中结论,代入已知条件即可求解;
②连接BC,然后根据(1)中结论,求得的和,进而得到的和,然后根据角平分线求得的和,进而求得,然后利用三角形内角和定理,即可求解;
③连接BC,首先求得,然后根据十等分线和三角形内角和的性质得到,然后得到的和,最后根据(1)中结论即可求解;
④设与的交点为点,首先利用根据外角的性质将用两种形式表示出来,然后得到,然后根据角平分线的性质,移项整理即可判断;
⑤根据(1)问结论,得到的和,然后根据角平分线的性质得到的和,然后利用三角形内角和性质即可求解.
【详解】
(1)∵,(三角形内角和180°)
∴,(等式性质)
∵,
∴,
∴.(等量代换)
故答案为:三角形内角和180°;等量代换.
(2)如图,延长交于,
由三角形外角性质可知,
,,
∴.
(3)①如图①所示,连接BC,
,
根据(1)中结论,得,
∴,
∴;
②如图②所示,连接BC,
,
根据(1)中结论,得,
∴,
∵与的角平分线交于点,
∴,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴;
③如图③所示,连接BC,
,
根据(1)中结论,得,
∵,,
∴,
∵与的十等分线交于点,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
④如图④所示,设与的交点为点,
∵平分,平分,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
∴,
即;
⑤∵,的角平分线交于点,
∴,
∴.
【点睛】
本题考查了三角形内角和定量,外角的性质,以及辅助线的做法,重点是观察题干中的解题思路,然后注意角平分线的性质,逐渐推到即可求解.
15.(1)①70;②∠F=∠BED,证明见解析;(2)2∠F+∠BED=360°;(3)
【分析】
(1)①过F作FG//AB,利用平行线的判定和性质定理得到∠DFB=∠DFG+∠BFG=∠CDF+∠A
解析:(1)①70;②∠F=∠BED,证明见解析;(2)2∠F+∠BED=360°;(3)
【分析】
(1)①过F作FG//AB,利用平行线的判定和性质定理得到∠DFB=∠DFG+∠BFG=∠CDF+∠ABF,利用角平分线的定义得到∠ABE+∠CDE=2∠ABF+2∠CDF=2(∠ABF+∠CDF),求得∠ABF+∠CDF=70,即可求解;
②分别过E、F作EN//AB,FM//AB,利用平行线的判定和性质得到∠BED=∠ABE+∠CD
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