资源描述
北师大版七年级下册数学 期末试卷(提升篇)(Word版 含解析)
一、解答题
1.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.
2.已知:如图(1)直线AB、CD被直线MN所截,∠1=∠2.
(1)求证:AB//CD;
(2)如图(2),点E在AB,CD之间的直线MN上,P、Q分别在直线AB、CD上,连接PE、EQ,PF平分∠BPE,QF平分∠EQD,则∠PEQ和∠PFQ之间有什么数量关系,请直接写出你的结论;
(3)如图(3),在(2)的条件下,过P点作PH//EQ交CD于点H,连接PQ,若PQ平分∠EPH,∠QPF:∠EQF=1:5,求∠PHQ的度数.
3.如图,,直线与、分别交于点、,点在直线上,过点作,垂足为点.
(1)如图1,求证:;
(2)若点在线段上(不与、、重合),连接,和的平分线交于点请在图2中补全图形,猜想并证明与的数量关系;
4.已知:直线AB∥CD,M,N分别在直线AB,CD上,H为平面内一点,连HM,HN.
(1)如图1,延长HN至G,∠BMH和∠GND的角平分线相交于点E.求证:2∠MEN﹣∠MHN=180°;
(2)如图2,∠BMH和∠HND的角平分线相交于点E.
①请直接写出∠MEN与∠MHN的数量关系: ;
②作MP平分∠AMH,NQ∥MP交ME的延长线于点Q,若∠H=140°,求∠ENQ的度数.(可直接运用①中的结论)
5.已知:如图,直线AB//CD,直线EF交AB,CD于P,Q两点,点M,点N分别是直线CD,EF上一点(不与P,Q重合),连接PM,MN.
(1)点M,N分别在射线QC,QF上(不与点Q重合),当∠APM+∠QMN=90°时,
①试判断PM与MN的位置关系,并说明理由;
②若PA平分∠EPM,∠MNQ=20°,求∠EPB的度数.(提示:过N点作AB的平行线)
(2)点M,N分别在直线CD,EF上时,请你在备用图中画出满足PM⊥MN条件的图形,并直接写出此时∠APM与∠QMN的关系.(注:此题说理时不能使用没有学过的定理)
二、解答题
6.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).
7.(感知)如图①,,求的度数.小明想到了以下方法:
解:如图①,过点作,
(两直线平行,内错角相等)
(已知),
(平行于同一条直线的两直线平行),
(两直线平行,同旁内角互补).
(已知),
(等式的性质).
(等式的性质).
即(等量代换).
(探究)如图②,,,求的度数.
(应用)如图③所示,在(探究)的条件下,的平分线和的平分线交于点,则的度数是_______________.
8.已知:和同一平面内的点.
(1)如图1,点在边上,过作交于,交于.根据题意,在图1中补全图形,请写出与的数量关系,并说明理由;
(2)如图2,点在的延长线上,,.请判断与的位置关系,并说明理由.
(3)如图3,点是外部的一个动点.过作交直线于,交直线于,直接写出与的数量关系,并在图3中补全图形.
9.如图,两个形状,大小完全相同的含有30°、60°的三角板如图放置,PA、PB与直线MN重合,且三角板PAC,三角板PBD均可以绕点P逆时针旋转.
(1)①如图1,∠DPC= 度.
②我们规定,如果两个三角形只要有一组边平行,我们就称这两个三角形为“孪生三角形”,如图1,三角板BPD不动,三角板PAC从图示位置开始每秒10°逆时针旋转一周(0°旋转360°),问旋转时间t为多少时,这两个三角形是“孪生三角形”.
(2)如图3,若三角板PAC的边PA从PN处开始绕点P逆时针旋转,转速3°/秒,同时三角板PBD的边PB从PM处开始绕点P逆时针旋转,转速2°/秒,在两个三角板旋转过程中,(PC转到与PM重合时,两三角板都停止转动).设两个三角板旋转时间为t秒,以下两个结论:①为定值;②∠BPN+∠CPD为定值,请选择你认为对的结论加以证明.
10.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.
三、解答题
11.如图,直线,、是、上的两点,直线与、分别交于点、,点是直线上的一个动点(不与点、重合),连接、.
(1)当点与点、在一直线上时,,,则_____.
(2)若点与点、不在一直线上,试探索、、之间的关系,并证明你的结论.
12.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)
13.问题情境:如图1,AB∥CD,∠PAB=130°,∠PCD=120°.求∠APC度数.
小明的思路是:如图2,过P作PE∥AB,通过平行线性质,可得∠APC=50°+60°=110°.
问题迁移:
(1)如图3,AD∥BC,点P在射线OM上运动,当点P在A、B两点之间运动时,∠ADP=∠α,∠BCP=∠β.∠CPD、∠α、∠β之间有何数量关系?请说明理由;
(2)在(1)的条件下,如果点P在A、B两点外侧运动时(点P与点A、B、O三点不重合),请你直接写出∠CPD、∠α、∠β间的数量关系.
14.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 .
15.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: .
【参考答案】
一、解答题
1.(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.
2.(1)见解析;(2)∠PEQ+2∠PFQ=360°;(3)30°
【分析】
(1)首先证明∠1=∠3,易证得AB//CD;
(2)如图2中,∠PEQ+2∠PFQ=360°.作EH//AB.理由平行线
解析:(1)见解析;(2)∠PEQ+2∠PFQ=360°;(3)30°
【分析】
(1)首先证明∠1=∠3,易证得AB//CD;
(2)如图2中,∠PEQ+2∠PFQ=360°.作EH//AB.理由平行线的性质即可证明;
(3)如图3中,设∠QPF=y,∠PHQ=x.∠EPQ=z,则∠EQF=∠FQH=5y,想办法构建方程即可解决问题;
【详解】
(1)如图1中,
∵∠2=∠3,∠1=∠2,
∴∠1=∠3,
∴AB//CD.
(2)结论:如图2中,∠PEQ+2∠PFQ=360°.
理由:作EH//AB.
∵AB//CD,EH//AB,
∴EH//CD,
∴∠1=∠2,∠3=∠4,
∴∠2+∠3=∠1+∠4,
∴∠PEQ=∠1+∠4,
同法可证:∠PFQ=∠BPF+∠FQD,
∵∠BPE=2∠BPF,∠EQD=2∠FQD,∠1+∠BPE=180°,∠4+∠EQD=180°,
∴∠1+∠4+∠EQD+∠BPE=2×180°,
即∠PEQ+2(∠FQD+∠BPF)=360°,
∴∠PEQ+2∠PFQ=360°.
(3)如图3中,设∠QPF=y,∠PHQ=x.∠EPQ=z,则∠EQF=∠FQH=5y,
∵EQ//PH,
∴∠EQC=∠PHQ=x,
∴x+10y=180°,
∵AB//CD,
∴∠BPH=∠PHQ=x,
∵PF平分∠BPE,
∴∠EPQ+∠FPQ=∠FPH+∠BPH,
∴∠FPH=y+z﹣x,
∵PQ平分∠EPH,
∴Z=y+y+z﹣x,
∴x=2y,
∴12y=180°,
∴y=15°,
∴x=30°,
∴∠PHQ=30°.
【点睛】
本题考查了平行线的判定与性质,角平分线的定义等知识.(2)中能正确作出辅助线是解题的关键;(3)中能熟练掌握相关性质,找到角度之间的关系是解题的关键.
3.(1)证明见解析;(2)补图见解析;当点在上时,;当点在上时,.
【分析】
(1)过点作,根据平行线的性质即可求解;
(2)分两种情况:当点在上,当点在上,再过点作即可求解.
【详解】
(1)证明:
解析:(1)证明见解析;(2)补图见解析;当点在上时,;当点在上时,.
【分析】
(1)过点作,根据平行线的性质即可求解;
(2)分两种情况:当点在上,当点在上,再过点作即可求解.
【详解】
(1)证明:如图,过点作,
∴,
∵,
∴.
∴.
∵,
∴,
∴.
(2)补全图形如图2、图3,
猜想:或.
证明:过点作.
∴.
∵,
∴
∴,
∴.
∵平分,
∴.
如图3,当点在上时,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
即.
如图2,当点在上时,
∵平分,
∴.
∴.
即.
【点睛】
本题考查了平行线的基本性质、角平分线的基本性质及角的运算,解题的关键是准确作出平行线,找出角与角之间的数量关系.
4.(1)见解析;(2)①2∠MEN+∠MHN=360°;②20°
【分析】
(1)过点E作EP∥AB交MH于点Q,利用平行线的性质、角平分线性质、邻补角和为180°,角与角之间的基本运算、等量代换等即
解析:(1)见解析;(2)①2∠MEN+∠MHN=360°;②20°
【分析】
(1)过点E作EP∥AB交MH于点Q,利用平行线的性质、角平分线性质、邻补角和为180°,角与角之间的基本运算、等量代换等即可得证.
(2)①过点H作GI∥AB,利用(1)中结论2∠MEN﹣∠MHN=180°,利用平行线的性质、角平分线性质、邻补角和为180°,角与角之间的基本运算、等量代换等得出∠AMH+∠HNC=360°﹣(∠BMH+∠HND),进而用等量代换得出2∠MEN+∠MHN=360°.
②过点H作HT∥MP,由①的结论得2∠MEN+∠MHN=360°,∠H=140°,∠MEN=110°.利用平行线性质得∠ENQ+∠ENH+∠NHT=180°,由角平分线性质及邻补角可得∠ENQ+∠ENH+140°﹣(180°﹣∠BMH)=180°.继续使用等量代换可得∠ENQ度数.
【详解】
解:(1)证明:过点E作EP∥AB交MH于点Q.如答图1
∵EP∥AB且ME平分∠BMH,
∴∠MEQ=∠BME=∠BMH.
∵EP∥AB,AB∥CD,
∴EP∥CD,又NE平分∠GND,
∴∠QEN=∠DNE=∠GND.(两直线平行,内错角相等)
∴∠MEN=∠MEQ+∠QEN=∠BMH+∠GND=(∠BMH+∠GND).
∴2∠MEN=∠BMH+∠GND.
∵∠GND+∠DNH=180°,∠DNH+∠MHN=∠MON=∠BMH.
∴∠DHN=∠BMH﹣∠MHN.
∴∠GND+∠BMH﹣∠MHN=180°,
即2∠MEN﹣∠MHN=180°.
(2)①:过点H作GI∥AB.如答图2
由(1)可得∠MEN=(∠BMH+∠HND),
由图可知∠MHN=∠MHI+∠NHI,
∵GI∥AB,
∴∠AMH=∠MHI=180°﹣∠BMH,
∵GI∥AB,AB∥CD,
∴GI∥CD.
∴∠HNC=∠NHI=180°﹣∠HND.
∴∠AMH+∠HNC=180°﹣∠BMH+180°﹣∠HND=360°﹣(∠BMH+∠HND).
又∵∠AMH+∠HNC=∠MHI+∠NHI=∠MHN,
∴∠BMH+∠HND=360°﹣∠MHN.
即2∠MEN+∠MHN=360°.
故答案为:2∠MEN+∠MHN=360°.
②:由①的结论得2∠MEN+∠MHN=360°,
∵∠H=∠MHN=140°,
∴2∠MEN=360°﹣140°=220°.
∴∠MEN=110°.
过点H作HT∥MP.如答图2
∵MP∥NQ,
∴HT∥NQ.
∴∠ENQ+∠ENH+∠NHT=180°(两直线平行,同旁内角互补).
∵MP平分∠AMH,
∴∠PMH=∠AMH=(180°﹣∠BMH).
∵∠NHT=∠MHN﹣∠MHT=140°﹣∠PMH.
∴∠ENQ+∠ENH+140°﹣(180°﹣∠BMH)=180°.
∵∠ENH=∠HND.
∴∠ENQ+∠HND+140°﹣90°+∠BMH=180°.
∴∠ENQ+(HND+∠BMH)=130°.
∴∠ENQ+∠MEN=130°.
∴∠ENQ=130°﹣110°=20°.
【点睛】
本题考查了平行线的性质,角平分线的性质,邻补角,等量代换,角之间的数量关系运算,辅助线的作法,正确作出辅助线是解题的关键,本题综合性较强.
5.(1)①PM⊥MN,理由见解析;②∠EPB的度数为125°;(2)∠APM +∠QMN=90°或∠APM -∠QMN=90°.
【分析】
(1)①利用平行线的性质得到∠APM=∠PMQ,再根据已知条
解析:(1)①PM⊥MN,理由见解析;②∠EPB的度数为125°;(2)∠APM +∠QMN=90°或∠APM -∠QMN=90°.
【分析】
(1)①利用平行线的性质得到∠APM=∠PMQ,再根据已知条件可得到PM⊥MN;
②过点N作NH∥CD,利用角平分线的定义以及平行线的性质求得∠MNH=35°,即可求解;
(2)分三种情况讨论,利用平行线的性质即可解决.
【详解】
解:(1)①PM⊥MN,理由见解析:
∵AB//CD,
∴∠APM=∠PMQ,
∵∠APM+∠QMN=90°,
∴∠PMQ +∠QMN=90°,
∴PM⊥MN;
②过点N作NH∥CD,
∵AB//CD,
∴AB// NH∥CD,
∴∠QMN=∠MNH,∠EPA=∠ENH,
∵PA平分∠EPM,
∴∠EPA=∠ MPA,
∵∠APM+∠QMN=90°,
∴∠EPA +∠MNH=90°,即∠ENH +∠MNH=90°,
∴∠MNQ +∠MNH +∠MNH=90°,
∵∠MNQ=20°,
∴∠MNH=35°,
∴∠EPA=∠ENH=∠MNQ +∠MNH=55°,
∴∠EPB=180°-55°=125°,
∴∠EPB的度数为125°;
(2)当点M,N分别在射线QC,QF上时,如图:
∵PM⊥MN,AB//CD,
∴∠PMQ +∠QMN=90°,∠APM=∠PMQ,
∴∠APM +∠QMN=90°;
当点M,N分别在射线QC,线段PQ上时,如图:
∵PM⊥MN,AB//CD,
∴∠PMN=90°,∠APM=∠PMQ,
∴∠PMQ -∠QMN=90°,
∴∠APM -∠QMN=90°;
当点M,N分别在射线QD,QF上时,如图:
∵PM⊥MN,AB//CD,
∴∠PMQ +∠QMN=90°,∠APM+∠PMQ=180°,
∴∠APM+90°-∠QMN=180°,
∴∠APM -∠QMN=90°;
综上,∠APM +∠QMN=90°或∠APM -∠QMN=90°.
【点睛】
本题主要考查了平行线的判定与性质,熟练掌握两直线平行,内错角相等;两直线平行,同旁内角互补;两直线平行,同位角相等等知识是解题的关键.
二、解答题
6.(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.
7.[探究] 70°;[应用] 35
【分析】
[探究]如图②,根据AB∥CD,∠AEP=50°,∠PFC=120°,即可求∠EPF的度数.
[应用]如图③所示,在[探究]的条件下,根据∠PEA的平分线
解析:[探究] 70°;[应用] 35
【分析】
[探究]如图②,根据AB∥CD,∠AEP=50°,∠PFC=120°,即可求∠EPF的度数.
[应用]如图③所示,在[探究]的条件下,根据∠PEA的平分线和∠PFC的平分线交于点G,可得∠G的度数.
【详解】
解:[探究]如图②,过点P作PM∥AB,
∴∠MPE=∠AEP=50°(两直线平行,内错角相等)
∵AB∥CD(已知),
∴PM∥CD(平行于同一条直线的两直线平行),
∴∠PFC=∠MPF=120°(两直线平行,内错角相等).
∴∠EPF=∠MPF-MPE=120°50°=70°(等式的性质).
答:∠EPF的度数为70°;
[应用]如图③所示,
∵EG是∠PEA的平分线,PG是∠PFC的平分线,
∴∠AEG=∠AEP=25°,∠GCF=∠PFC=60°,
过点G作GM∥AB,
∴∠MGE=∠AEG=25°(两直线平行,内错角相等)
∵AB∥CD(已知),
∴GM∥CD(平行于同一条直线的两直线平行),
∴∠GFC=∠MGF=60°(两直线平行,内错角相等).
∴∠G=∠MGF-MGE=60°-25°=35°.
答:∠G的度数是35°.
故答案为:35.
【点睛】
本题考查了平行线的判定与性质、平行公理及推论,解决本题的关键是掌握平行线的判定与性质.
8.(1)图见解析,,理由见解析;(2),理由见解析;(3)图见解析,或.
【分析】
(1)根据平行线的画法补全图形即可得,根据平行线的性质可得,由此即可得;
(2)如图(见解析),先根据平行线的性质可
解析:(1)图见解析,,理由见解析;(2),理由见解析;(3)图见解析,或.
【分析】
(1)根据平行线的画法补全图形即可得,根据平行线的性质可得,由此即可得;
(2)如图(见解析),先根据平行线的性质可得,再根据等量代换可得,然后根据平行线的判定即可得;
(3)先根据点D的位置画出如图(见解析)的两种情况,再分别利用平行线的性质、对顶角相等即可得.
【详解】
(1)由题意,补全图形如下:
,理由如下:
,
,
,
,
;
(2),理由如下:
如图,延长BA交DF于点O,
,
,
,
,
;
(3)由题意,有以下两种情况:
①如图3-1,,理由如下:
,
,
,
,
,
由对顶角相等得:,
;
②如图3-2,,理由如下:
,
,
,
,
.
【点睛】
本题考查了平行线的判定与性质等知识点,较难的是题(3),正确分两种情况讨论是解题关键.
9.(1)①90;②t为或或或或或或;(2)①正确,②错误,证明见解析.
【分析】
(1)①由平角的定义,结合已知条件可得:从而可得答案;②当时,有两种情况,画出符合题意的图形,利用平行线的性质与角的和
解析:(1)①90;②t为或或或或或或;(2)①正确,②错误,证明见解析.
【分析】
(1)①由平角的定义,结合已知条件可得:从而可得答案;②当时,有两种情况,画出符合题意的图形,利用平行线的性质与角的和差求解旋转角,可得旋转时间;当时,有两种情况,画出符合题意的图形,利用平行线的性质与角的和差关系求解旋转角,可得旋转时间;当时,有两种情况,画出符合题意的图形,利用平行线的性质与角的和差关系求解旋转角,可得旋转时间;当时,画出符合题意的图形,利用平行线的性质与角的和差关系求解旋转角,可得旋转时间;当时的旋转时间与相同;
(2)分两种情况讨论:当在上方时,当在下方时,①分别用含的代数式表示,从而可得的值;②分别用含的代数式表示,得到是一个含的代数式,从而可得答案.
【详解】
解:(1)①∵∠DPC=180°﹣∠CPA﹣∠DPB,∠CPA=60°,∠DPB=30°,
∴∠DPC=180﹣30﹣60=90°,
故答案为90;
②如图1﹣1,当BD∥PC时,
∵PC∥BD,∠DBP=90°,
∴∠CPN=∠DBP=90°,
∵∠CPA=60°,
∴∠APN=30°,
∵转速为10°/秒,
∴旋转时间为3秒;
如图1﹣2,当PC∥BD时,
∵∠PBD=90°,
∴∠CPB=∠DBP=90°,
∵∠CPA=60°,
∴∠APM=30°,
∵三角板PAC绕点P逆时针旋转的角度为180°+30°=210°,
∵转速为10°/秒,
∴旋转时间为21秒,
如图1﹣3,当PA∥BD时,即点D与点C重合,此时∠ACP=∠BPD=30°,则AC∥BP,
∵PA∥BD,
∴∠DBP=∠APN=90°,
∴三角板PAC绕点P逆时针旋转的角度为90°,
∵转速为10°/秒,
∴旋转时间为9秒,
如图1﹣4,当PA∥BD时,
∵∠DPB=∠ACP=30°,
∴AC∥BP,
∵PA∥BD,
∴∠DBP=∠BPA=90°,
∴三角板PAC绕点P逆时针旋转的角度为90°+180°=270°,
∵转速为10°/秒,
∴旋转时间为27秒,
如图1﹣5,当AC∥DP时,
∵AC∥DP,
∴∠C=∠DPC=30°,
∴∠APN=180°﹣30°﹣30°﹣60°=60°,
∴三角板PAC绕点P逆时针旋转的角度为60°,
∵转速为10°/秒,
∴旋转时间为6秒,
如图1﹣6,当时,
∴三角板PAC绕点P逆时针旋转的角度为
∵转速为10°/秒,
∴旋转时间为秒,
如图1﹣7,当AC∥BD时,
∵AC∥BD,
∴∠DBP=∠BAC=90°,
∴点A在MN上,
∴三角板PAC绕点P逆时针旋转的角度为180°,
∵转速为10°/秒,
∴旋转时间为18秒,
当时,如图1-3,1-4,旋转时间分别为:,
综上所述:当t为或或或或或或时,这两个三角形是“孪生三角形”;
(2)如图,当在上方时,
①正确,
理由如下:设运动时间为t秒,则∠BPM=2t,
∴∠BPN=180°﹣2t,∠DPM=30°﹣2t,∠APN=3t.
∴∠CPD=180°﹣∠DPM﹣∠CPA﹣∠APN=90°﹣t,
∴
②∠BPN+∠CPD=180°﹣2t+90°﹣t=270°﹣3t,可以看出∠BPN+∠CPD随着时间在变化,不为定值,结论错误.
当在下方时,如图,
①正确,
理由如下:设运动时间为t秒,则∠BPM=2t,
∴∠BPN=180°﹣2t,∠DPM= ∠APN=3t.
∴∠CPD=
∴
②∠BPN+∠CPD=180°﹣2t+90°﹣t=270°﹣3t,可以看出∠BPN+∠CPD随着时间在变化,不为定值,结论错误.
综上:①正确,②错误.
【点睛】
本题考查的是角的和差倍分关系,平行线的性质与判定,角的动态定义(旋转角)的理解,掌握分类讨论的思想是解题的关键.
10.(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.
三、解答题
11.(1)120°;(2)∠EPF =∠AEP+∠CFP或∠AEP=∠EPF+∠CFP,证明见详解.
【分析】
(1)根据题意,当点与点、在一直线上时,作出图形,由AB∥CD,∠FHP=60°,可以推出
解析:(1)120°;(2)∠EPF =∠AEP+∠CFP或∠AEP=∠EPF+∠CFP,证明见详解.
【分析】
(1)根据题意,当点与点、在一直线上时,作出图形,由AB∥CD,∠FHP=60°,可以推出=60°,计算∠PFD即可;
(2)根据点P是动点,分三种情况讨论:①当点P在AB与CD之间时;②当点P在AB上方时;③当点P在CD下方时,分别求出∠AEP、∠EPF、∠CFP之间的关系即可.
【详解】
(1)当点与点、在一直线上时,作图如下,
∵AB∥CD,∠FHP=60°,,
∴=∠FHP=60°,
∴∠EFD=180°-∠GEP=180°-60°=120°,
∴∠PFD=120°,
故答案为:120°;
(2)满足关系式为∠EPF =∠AEP+∠CFP或∠AEP=∠EPF+∠CFP.
证明:根据点P是动点,分三种情况讨论:
①当点P在AB与CD之间时,
过点P作PQ∥AB,如下图,
∵AB∥CD,
∴PQ∥AB∥CD,
∴∠AEP=∠EPQ,∠CFP=∠FPQ,
∴∠EPF=∠EPQ+∠FPQ=∠AEP+∠CFP,
即∠EPF =∠AEP+∠CFP;
②当点P在AB上方时,如下图所示,
∵∠AEP=∠EPF+∠EQP,
∵AB∥CD,
∴∠CFP=∠EQP,
∴∠AEP=∠EPF+∠CFP;
③当点P在CD下方时,
∵AB∥CD,
∴∠AEP=∠EQF,
∴∠EQF=∠EPF+∠CFP,
∴∠AEP=∠EPF+∠CFP,
综上所述,∠AEP、∠EPF、∠CFP之间满足的关系式为:∠EPF =∠AEP+∠CFP或∠AEP=∠EPF+∠CFP,
故答案为:∠EPF =∠AEP+∠CFP或∠AEP=∠EPF+∠CFP.
【点睛】
本题考查了平行线的性质,外角的性质,掌握平行线的性质是解题的关键,注意分情况讨论问题.
12.(1)证明见解析;(2)900° ,180°(n-1);(3)(180n-180-2m)°
【详解】
【模型】
(1)证明:过点E作EF∥CD,
∵AB∥CD,
∴EF∥AB,
∴∠1+∠MEF
解析:(1)证明见解析;(2)900° ,180°(n-1);(3)(180n-180-2m)°
【详解】
【模型】
(1)证明:过点E作EF∥CD,
∵AB∥CD,
∴EF∥AB,
∴∠1+∠MEF=180°,
同理∠2+∠NEF=180°
∴∠1+∠2+∠MEN=360°
【应用】
(2)分别过E点,F点,G点,H点作L1,L2,L3,L4平行于AB,利用(1)的方法可得∠1+∠2+∠3+∠4+∠5+∠6=180×5=900°;
由上面的解题方法可得:∠1+∠2+∠3+∠4+∠5+∠6+…+∠n=180°(n-1),
故答案是:900° , 180°(n-1);
(3)过点O作SR∥AB,
∵AB∥CD,
∴SR∥CD,
∴∠AM1O=∠M1OR
同理∠C MnO=∠MnOR
∴∠A M1O+∠CMnO=∠M1OR+∠MnOR,
∴∠A M1O+∠CMnO=∠M1OMn=m°,
∵M1O平分∠AM1M2,
∴∠AM1M2=2∠A M1O,
同理∠CMnMn-1=2∠CMnO,
∴∠AM1M2+∠CMnMn-1=2∠AM1O+2∠CMnO=2∠M1OMn=2m°,
又∵∠A M1M2+∠2+∠3+∠4+∠5+∠6+……+∠n-1+∠CMnMn-1=180°(n-1),
∴∠2+∠3+∠4+∠5+∠6+…+∠n-1=(180n-180-2m)°
点睛:本题考查了平行线的性质,角平分线的定义,解决此类题目,过拐点作平行线是解题的关键,准确识图理清图中各角度之间的关系也很重要.
13.(1),理由见解析;
(2)当点P在B、O两点之间时,;
当点P在射线AM上时,.
【分析】
(1)过P作PE∥AD交CD于E,推出AD∥PE∥BC,根据平行线的性质得出∠α=∠DPE,∠β=∠C
解析:(1),理由见解析;
(2)当点P在B、O两点之间时,;
当点P在射线AM上时,.
【分析】
(1)过P作PE∥AD交CD于E,推出AD∥PE∥BC,根据平行线的性质得出∠α=∠DPE,∠β=∠CPE,即可得出答案;
(2)分两种情况:①点P在A、M两点之间,②点P在B、O两点之间,分别画出图形,根据平行线的性质得出∠α=∠DPE,∠β=∠CPE,即可得出结论.
【详解】
解:(1)∠CPD=∠α+∠β,理由如下:
如图,过P作PE∥AD交CD于E.
∵AD∥BC,
∴AD∥PE∥BC,
∴∠α=∠DPE,∠β=∠CPE,
∴∠CPD=∠DPE+∠CPE=∠α+∠β.
(2)当点P在A、M两点之间时,∠CPD=∠β-∠α.
理由:如图,过P作PE∥AD交CD于E.
∵AD∥BC,
∴AD∥PE∥BC,
∴∠α=∠DPE,∠β=∠CPE,
∴∠CPD=∠CPE-∠DPE=∠β-∠α;
当点P在B、O两点之间时,∠CPD=∠α-∠β.
理由:如图,过P作PE∥AD交CD于E.
∵AD∥BC,
∴AD∥PE∥BC,
∴∠α=∠DPE,∠β=∠CPE,
∴∠CPD=∠DPE-∠CPE=∠α-∠β.
【点睛】
本题考查了平行线的性质的运用,主要考核了学生的推理能力,解决问题的关键是作平行线构造内错角,利用平行线的性质进行推导.解题时注意:问题(2)也可以运用三角形外角性质来解决.
14.(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
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