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广州市华附奥校初一数学压轴题专题
一、七年级上册数学压轴题
1.如图,已知∠AOB=120°,射线OP从OA位置出发,以每秒2°的速度顺时针向射线OB旋转;与此同时,射线OQ以每秒6°的速度,从OB位置出发逆时针向射线OA旋转,到达射线OA后又以同样的速度顺时针返回,当射线OQ返回并与射线OP重合时,两条射线同时停止运动. 设旋转时间为t秒.
(1)当t=2时,求∠POQ的度数;
(2)当∠POQ=40°时,求t的值;
(3)在旋转过程中,是否存在t的值,使得∠POQ=∠AOQ?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
答案:(1)∠POQ =104°;(2)当∠POQ=40°时,t的值为10或20;(3)存在,t=12或或,使得∠POQ=∠AOQ.
【分析】
当OQ,OP第一次相遇时,t=15;当OQ刚到达OA时,t=
解析:(1)∠POQ =104°;(2)当∠POQ=40°时,t的值为10或20;(3)存在,t=12或或,使得∠POQ=∠AOQ.
【分析】
当OQ,OP第一次相遇时,t=15;当OQ刚到达OA时,t=20;当OQ,OP第二次相遇时,t=30;
(1)当t=2时,得到∠AOP=2t=4°,∠BOQ=6t=12°,利用∠POQ =∠AOB-∠AOP-∠BOQ求出结果即可;
(2)分三种情况:当0≤t≤15时,当15<t≤20时,当20<t≤30时,分别列出等量关系式求解即可;
(3)分三种情况:当0≤t≤15时,当15<t≤20时,当20<t≤30时,分别列出等量关系式求解即可.
【详解】
解:当OQ,OP第一次相遇时,2t+6t=120,t=15;
当OQ刚到达OA时,6t=120,t=20;
当OQ,OP第二次相遇时,2t6t=120+2t,t=30;
(1)当t=2时,∠AOP=2t=4°,∠BOQ=6t=12°,
∴∠POQ =∠AOB-∠AOP-∠BOQ=120°-4°-12°=104°.
(2)当0≤t≤15时,2t +40+6t=120, t=10;
当15<t≤20时,2t +6t=120+40, t=20;
当20<t≤30时,2t =6t-120+40, t=20(舍去);
答:当∠POQ=40°时,t的值为10或20.
(3)当0≤t≤15时,120-8t=(120-6t),120-8t=60-3t,t=12;
当15<t≤20时,2t –(120-6t)=(120 -6t),t=.
当20<t≤30时,2t –(6t -120)=(6t -120),t=.
答:存在t=12或或,使得∠POQ=∠AOQ.
【分析】
本题考查了角的和差关系及列方程解实际问题,解决本题的关键是分好类,列出关于时间的方程.
2.数轴上点A对应的数为a,点B对应的数为b,且多项式的二次项系数为a,常数项为b.
(1)线段AB的长= ;
(2)如图,点P,Q分别从点A,B同时出发沿数轴向右运动,点P的速度是每秒2个单位长度,点Q的速度是每秒4个单位长度,当BQ=2BP时,点P对应的数是多少?
(3)在(2)的条件下,点M从原点与点P,Q同时出发沿数轴向右运动,速度是每秒x个单位长度(),若在运动过程中,2MP-MQ的值与运动的时间t无关,求x的值.
答案:(1)36;(2)6;(3)
【分析】
(1)根据多项式求出a,b的值,然后计算即可;
(2)设运动时间为ts,根据题意列出方程,解方程即可,然后即可求出点P所对应的数;
(3)首先根据题意得出2M
解析:(1)36;(2)6;(3)
【分析】
(1)根据多项式求出a,b的值,然后计算即可;
(2)设运动时间为ts,根据题意列出方程,解方程即可,然后即可求出点P所对应的数;
(3)首先根据题意得出2MP−MQ,然后根据2MP-MQ的值与运动的时间t无关求解即可.
【详解】
(1)∵多项式的二次项系数为a,常数项为b,
,
;
(2)设运动的时间为ts,由BQ=2BP得:
4t=2(36−2t),
解得:t=9,
因此,点P所表示的数为:2×9−12=6,
答:点P所对应的数是6.
(3)由题意得:点P所表示的数为(−12+2t),点M所表示的数为xt,点Q所表示的数为(24+4t),
∴2MP−MQ=2[xt−(−12+2t)]−(24+4t−xt)=3xt−8t=(3x−8)t,
∵结果与t无关,
∴3x−8=0,
解得:x=.
【点睛】
本题主要考查数轴与一元一次方程的结合,数形结合是解题的关键.
3.已知多项式,次数是b,4a与b互为相反数,在数轴上,点A表示a,点B表示数b.
(1)a= ,b= ;
(2)若小蚂蚁甲从点A处以3个单位长度/秒的速度向左运动,同时小蚂蚁乙从点B处以4个单位长度/秒的速度也向左运动,丙同学观察两只小蚂蚁运动,在它们刚开始运动时,在原点O处放置一颗饭粒,乙在碰到饭粒后立即背着饭粒以原来的速度向相反的方向运动,设运动的时间为t秒,求甲、乙两只小蚂蚁到原点的距离相等时所对应的时间t.(写出解答过程)
(3)若小蚂蚁甲和乙约好分别从A,B两点,分别沿数轴甲向左,乙向右以相同的速度爬行,经过一段时间原路返回,刚好在16s时一起重新回到原出发点A和B,设小蚂蚁们出发t(s)时的速度为v(mm/s),v与t之间的关系如下图,(其中s表示时间单位秒,mm表示路程单位毫米)
t(s)
0<t≤2
2<t≤5
5<t≤16
v(mm/s)
10
16
8
①当t为1时,小蚂蚁甲与乙之间的距离是 .
②当2<t≤5时,小蚂蚁甲与乙之间的距离是 .(用含有t的代数式表示)
答案:(1)-2,8;(2)秒或10秒;(3)①30mm;②32t-14
【分析】
(1)根据多项式的次数的定义可得b值,再由相反数的定义可得a值;
(2)分两种情况讨论:①甲乙两小蚂蚁均向左运动,即0≤
解析:(1)-2,8;(2)秒或10秒;(3)①30mm;②32t-14
【分析】
(1)根据多项式的次数的定义可得b值,再由相反数的定义可得a值;
(2)分两种情况讨论:①甲乙两小蚂蚁均向左运动,即0≤t≤2时,此时OA=2+3t,OB=8-4t;②甲向左运动,乙向右运动,即t>2时,此时OA=2+3t,OB=4t-8;
(3)①令t=1,根据题意列出算式计算即可;
②先得出小蚂蚁甲和乙爬行的路程及各自爬行的返程的路程,则可求得小蚂蚁甲与乙之间的距离.
【详解】
解:(1)∵多项式4x6y2-3x2y-x-7,次数是b,
∴b=8;
∵4a与b互为相反数,
∴4a+8=0,
∴a=-2.
故答案为:-2,8;
(2)分两种情况讨论:
①甲乙两小蚂蚁均向左运动,即0≤t≤2时,此时OA=2+3t,OB=8-4t;
∵OA=OB,
∴2+3t=8-4t,
解得:t=;
②甲向左运动,乙向右运动,即t>2时,此时OA=2+3t,OB=4t-8;
∵OA=OB,
∴2+3t=4t-8,
解得:t=10;
∴甲、乙两只小蚂蚁到原点的距离相等时所对应的时间t为秒或10秒;
(3)①当t为1时,
小蚂蚁甲与乙之间的距离是:8+10×1-(-2-10×1)=30mm;
②∵小蚂蚁甲和乙同时出发以相同的速度爬行,
∴小蚂蚁甲和乙爬行的路程是相同的,各自爬行的总路程都等于:
10×2+16×3+8×11=156(mm),
∵原路返回,刚好在16s时一起重新回到原出发点A和B,
∴小蚂蚁甲和乙返程的路程都等于78mm,
∴甲乙之间的距离为:8-(-2)+10×2×2+16×(t-2)×2=32t-14.
故答案为:32t-14.
【点睛】
本题考查了一元一次方程在数轴上两点之间的距离问题中的应用,具有方程思想并会分类讨论是解题的关键.
4.在数轴上,点A代表的数是-12,点B代表的数是2,AB表示点A与点B之间的距离.
(1)①若点P为数轴上点A与点B之间的一个点,且AP=6,则BP=_____;
②若点P为数轴上一点,且BP=2,则AP=_____;
(2)若C点为数轴上一点,且点C到点A点的距离与点C到点B的距离的和是20,求C点表示的数;
(3)若点M从点A出发,点N从点B出发,且M、N同时向数轴负方向运动,M点的运动速度是每秒6个单位长度,N点的运动速度是每秒8个单位长度,当MN=2时求运动时间t的值.
答案:(1)①8;②16;(2)-15或5;(3)6或8
【分析】
(1)①根据题目要求,P在数轴上点A与B之间,所以根据BP=AB-AP进行求解
②需要考虑两种情况,即P在数轴上点A与B之间时和当P不在
解析:(1)①8;②16;(2)-15或5;(3)6或8
【分析】
(1)①根据题目要求,P在数轴上点A与B之间,所以根据BP=AB-AP进行求解
②需要考虑两种情况,即P在数轴上点A与B之间时和当P不在数轴上点A与B之间时.当P在数轴上点A与B之间时,AP=AB-BP.当P不在数轴上点A与B之间时,此时有两种情况,一种是超越A点,在A点左侧,此时BP>14,不符合题目要求.另一种情况是P在B点右侧,此时根据AP=AB+BP作答.
(2)根据前面分析,C不可能在AB之间,所以,C要么在A左侧,要么在B右侧.根据这两种情况分别进行讨论计算.
(3)分点M在点N的左侧和点M在点N的右侧,两种情况分别列出方程求解.
【详解】
解:(1)①∵AB总距离是2-(-12)=14,P在数轴上点A与B之间,
∴BP=AB-AP=14-6=8,
故答案为:8.
②P在数轴上点A与B之间时,AP=AB-BP=14-2=12;
当P不在数轴上点A与B之间时,因为AB=14,所以P只能在B右侧,此时BP=2,AP=AB+BP=14+2=16,
故答案为:16.
(2)假设C为x,
当C在A左侧时,AC=-12-x,BC=2-x,AC+BC=20,
则-12-x+2-x=20,解得x=-15,
当C在B右侧时,AC=x-(-12),BC=x-2,AC+BC=20,
则x-(-12)+x-2=20,解得x=5,
∴点C表示的数为-15或5;
(3)当M在点N左侧时,
2-8t-(-12-6t)=2,
解得:t=6;
当M在点N右侧时,
-12-6t-(2-8t)=2,
解得:t=8,
∴MN=2时,t的值为6或8.
【点睛】
本题考查了动点问题,一元一次方程的应用.在充分理解题目要求的基础上,可借助数轴用数形结合的方法求解.在解答过程中,注意动点问题的多解可能,并针对每一种可能进行讨论分析.
5.已知:a是最大的负整数,且a、b满足|c-7|+(2a+b)2=0,请回答问题:
(1)请直接写出a、b、c的值:a =_____,b =_____,c =_____;
(2)数a、b、c所对应的点分别为A、B、C,已知数轴上两点间的距离为这两点所表示的数的差的绝对值(或用这两点所表示的数中较大的数减去较小的数),若点B与点C之间的距离表示为BC,点A与点B之间的距离表示为AB,试计算此时BC-AB的值;
(3)在(1)(2)的条件下,点A、B、C开始在数轴上运动,若点A以每秒1个单位长度的速度向左运动,同时,点B和点C分别以每秒2个单位长度和5个单位长度的速度向右运动,则经过t秒钟时,请问:BC-AB的值是否随着时间t的变化而改变?若变化,请说明理由,若不变,请求其值.
答案:(1)-1,2,7;(2)2;(3)BC-AB的值不随着时间t的变化而改变,其值为2
【分析】
(1)根据a是最大的负整数,即可确定a的值,然后根据非负数的性质,几个非负数的和是0,则每个数是0,即
解析:(1)-1,2,7;(2)2;(3)BC-AB的值不随着时间t的变化而改变,其值为2
【分析】
(1)根据a是最大的负整数,即可确定a的值,然后根据非负数的性质,几个非负数的和是0,则每个数是0,即可求得b,c的值;
(2)根据两点间的距离公式可求BC、AB的值,进一步得到BC-AB的值;
(3)先求出BC=3t+5,AB=3t+3,从而得出BC-AB,从而求解.
【详解】
解:(1)∵a是最大的负整数,
∴a=-1,
∵|c-7|+(2a+b)2=0,
∴c-7=0,2a+b=0,
∴b=2,c=7.
故答案为:-1,2,7;
(2)BC-AB
=(7-2)-(2+1)
=5-3
=2.
故此时BC-AB的值是2;
(3)BC-AB的值不随着时间t的变化而改变,其值为2.理由如下:
t秒时,点A对应的数为-1-t,点B对应的数为2t+2,点C对应的数为5t+7.
∴BC=(5t+7)-(2t+2)=3t+5,AB=(2t+2)-(-1-t)=3t+3,
∴BC-AB=(3t+5)-(3t+3)=2,
∴BC-AB的值不随着时间t的变化而改变,其值为2.
【点睛】
此题考查有理数及整式的混合运算,以及数轴,正确理解AB,BC的变化情况是关键.
6.数轴上有三点,给出如下定义;若其中一个点与其他两个点的距离恰好满足倍的数量关系,则称该点是其它两个点的:“关联点”
(1)例图,数轴上点三点所表示的数分别为,点到点的距离 ,点到点的距离是 ,因为是的两倍,所以称点是点的“关联点”.
(2)若点表示数点表示数,下列各数所对应的点分别是,其中是点的“关联点”的是 ;
(3)点表示数,点表示数为数轴上一个动点;若点在点的左侧,且点是点的“关联点”,求此时点表示的数;若点在点的右侧,点中,有一个点恰好是其它两个点的“关联点”.请直接写出此时点表示的数
答案:(1)2,1;(2);;(3)当P在点B的左侧时,P表示的数为-35或或;若点P在点B的右侧,P表示的数为40或或.
【分析】
(1)利用数轴上两点之间的距离公式直接可求得;
(2)根据题意求得CA
解析:(1)2,1;(2);;(3)当P在点B的左侧时,P表示的数为-35或或;若点P在点B的右侧,P表示的数为40或或.
【分析】
(1)利用数轴上两点之间的距离公式直接可求得;
(2)根据题意求得CA与BC的关系,得到答案;
(3)根据PA=2PB或PB=2PA列方程求解;分当P为A、B关联点、A为P、B关联点、B为A、P关联点三种情况列方程解答.
【详解】
解:(1)三点所表示的数分别为,
AB=3-1=2;BC=4-3=1,
故答案是:2,1;
(2)点A表示的数为-2,点B表示的数为1,表示的数为-1
=1 ,=2
是点A,B的“关联点”
点A表示的数为-2,点B表示的数为1,表示的数为2
=4 ,=1
不是点A,B的“关联点”
点A表示的数为-2,点B表示的数为1,表示的数为4
=6 ,=3
是点A,B的“关联点”
点A表示的数为-2,点B表示的数为1,表示的数为6
=8 ,=5
不是点A,B的“关联点”
故答案为:
(3)①若点P在点B的左侧,且点P是点A,B的“关联点”,设点P表示的数为
(I) 当P在点A的左侧时,则有:2PA=PB,即2(-10-)=15-
解得 =-35
(II)当点P在A,B之间时,有2PA=PB或PA=2PB
既有2(+10)=15-或+10=2(15-)
解得=或
因此点P表示的数为-35或或
②若点P在点B的右侧
(I)若点P是A,B的“关联点”则有2PB=PA
即2(-15)=+10
解得=40
(II)若点B是A,P的“关联点”则有2AB=PB或AB=2PB
即2(15+10)=-15或15+10=2(x-15)
解得=65或
(III)若点A是B,P的“关联点”则有2AB=AP
即2(15+10)=+10
解得=40
因此点P表示的数为40或或
【点睛】
本题考查了一元一次方程的应用,数轴及数轴上两点的距离、动点问题,认真理解关联点的概念,分情况讨论列式是解题关键.
7.阅读绝对值拓展材料:表示数a在数轴上的对应点与原点的距离如:表示5在数轴上的对应点到原点的距离而,即表示5、0在数轴上对应的两点之间的距离,类似的,有:表示5、在数轴上对应的两点之间的距离.一般地,点A、B在数轴上分别表示有理数a、b,那么A、B之间的距离可表示为.
回答下列问题:
(1)数轴上表示2和5的两点之间的距离是 ,数轴上表示1和的两点之间的距离是 ;
(2)数轴上表示x和的两点A和B之间的距离是 ,如果A、B两点之间的距离为2,那么 .
(3)可以理解为数轴上表示x和 的两点之间的距离.
(4)可以理解为数轴上表示x的点到表示 和 这两点的距离之和.可以理解为数轴上表示x的点到表示 和 这两点的距离之和.
(5)最小值是 ,的最小值是 .
答案:(1)3,4;(2)|x+1|,x=1或-3;(3)-2;(4)2,3,-2,1;(5)1,3
【分析】
(1)根据两点之间的距离公式计算即可;
(2)根据两点之间的距离公式计算即可;
(3)根据绝
解析:(1)3,4;(2)|x+1|,x=1或-3;(3)-2;(4)2,3,-2,1;(5)1,3
【分析】
(1)根据两点之间的距离公式计算即可;
(2)根据两点之间的距离公式计算即可;
(3)根据绝对值的意义可得;
(4)根据绝对值的意义可得;
(5)分别得出和的意义,再根据数轴的性质可得.
【详解】
解:(1)数轴上表示2和5的两点之间的距离是3,
数轴上表示1和-3的两点之间的距离是4;
(2)数轴上表示x和-1的两点A和B之间的距离是|x+1|,
如果|AB|=2,即|x+1|=2,
∴x=1或-3;
(3)|x+2|可以理解为数轴上表示x和-2的两点之间的距离;
(4)|x-2|+|x-3|可以理解为数轴上表示x的点到表示2和3这两点的距离之和,
|x+2|+|x-1|可以理解为数轴上表示x的点到表示-2和1这两点的距离之和;
(5)由(4)可知:
当x在2和3之间时,|x-2|+|x-3|最小值是1,
当x在-2和1之间时,|x+2|+|x-1|的最小值是3.
【点睛】
本题考查的是绝对值的问题,涉及到数轴应用问题,只要理解绝对值含义和数轴上表示数值的关系(如:|x+2|表示x与-2的距离),即可求解.
8.在数轴上,点代表的数是,点代表的数是2,代表点与点之间的距离,
(1)填空
①______.
②若点为数轴上点与之间的一个点,且,则______.
③若点为数轴上一点,且,则______.
(2)若点为数轴上一点,且点到点点的距离与点到点的距离的和是35,求点表示的数;
(3)若从点出发,从原点出发,从点出发,且、、同时向数轴负方向运动,点的运动速度是每秒6个单位长度,点的运动速度是每秒8个单位长度,点的运动速度是每秒2个单位长度,在、、同时向数轴负方向运动过程中,当其中一个点与另外两个点的距离相等时,求这时三个点表示的数各是多少?
答案:(1)①14;②8;③16或12;(2)或;(3)当时,点表示的数为,点表示的数为,点表示的数为;当时,点表示的数为,点表示的数为,点表示的数为
【分析】
(1)①根据距离定义可直接求得答案14.②
解析:(1)①14;②8;③16或12;(2)或;(3)当时,点表示的数为,点表示的数为,点表示的数为;当时,点表示的数为,点表示的数为,点表示的数为
【分析】
(1)①根据距离定义可直接求得答案14.②根据题目要求,P在数轴上点A与B之间,所以根据BP=AB−AP进行求解.③需要考虑两种情况,即P在数轴上点A与B之间时和当P不在数轴上点A与B之间时.当P在数轴上点A与B之间时,AP=AB−BP.当P不在数轴上点A与B之间时,此时有两种情况,一种是超越A点,在A点左侧,此时BP>14,不符合题目要求.另一种情况是P在B点右侧,此时根据AP=AB+BP作答.
(2)根据前面分析,C不可能在AB之间,所以,C要么在A左侧,要么在B右侧.根据这两种情况分别进行讨论计算.
(3)因为M点的速度为每秒2个单位长度,远小于P、Q的速度,因此M点永远在P、Q的右侧.“当其中一个点与另外两个点的距离相等时”这句话可以理解成一点在另外两点正中间.因此有几种情况进行讨论,第一是Q在P和M的正中间,另一种是P在Q和M的正中间.第三种是PQ重合时,MP=MQ,三种情况分别列式进行计算求解.
【详解】
(1)①∵点代表的数是,点代表的数是2.
∴.
故答案为:14.
②∵点为数轴上之间的一点,且,
∴.
故答案为:8.
③∵点为数轴上一点,且,
∴,
∴或12.
故答案为:16或12.
(2)∵点到点的距离与点到点的距离之和为35.
当点在点左侧时,
,
∴,
∴点表示的数为.
当点在点右侧时,
,
∴,
∴点表示的数为,
∴点表示的数为或.
(3)①当点到点、两个点距离相等时,
,
解得.
此时点表示的数为,
点表示的数为,
点表示的数为.
②当点到、两个点距离相等时,
,
解得(舍).
③当、重合时,即点到、两个点距离相等,
,
解得,
此时点表示的数为,
点表示的数为.
点表示的数为.
因此,当时,点表示的数为,点表示的数为,点表示的数为;当时,点表示的数为,点表示的数为,点表示的数为.
【点睛】
本题考查了动点问题与一元一次方程的应用.在充分理解题目要求的基础上,可借助数轴用数形结合的方法求解.在解答过程中,注意动点问题的多解可能,并针对每一种可能进行讨论分析.
9.“数形结合”是重要的数学思想.请你结合数轴与绝对值的知识回答下列问题:
(1)一般地,数轴上表示数m和数n的两点之间的距离等于│m-n│.如果表示数a和-2的两点之间的距离是3,记作│a-(-2)│=3,那么a= .
(2)利用绝对值的几何意义,探索│a+4│+│a-2│的最小值为______,若│a+4│+│a-2│=10,则a的值为________.
(3)当a=______时,│a+5│+│a-1│+│a-4│的值最小.
(4)如图,已知数轴上点A表示的数为4,点B表示的数为1,C是数轴上一点,且AC=8,动点P从点B出发,以每秒6个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,设运动时间为t(t0)秒.点M是AP的中点,点N是CP的中点,点P在运动过程中,线段MN的长度是否发生变化?若变化,请说明理由;若不变,求线段MN的长度.
答案:(1)1或-5;(2)6,4或-6;(3)1;(4)不变,线段MN的长度为4
【分析】
(1)根据两点间的距离公式,到-2点距离是3的点有两个,即可求解;
(2)当点a在点-4和点2之间时,的值最小
解析:(1)1或-5;(2)6,4或-6;(3)1;(4)不变,线段MN的长度为4
【分析】
(1)根据两点间的距离公式,到-2点距离是3的点有两个,即可求解;
(2)当点a在点-4和点2之间时,的值最小;分两种情况,或,化简绝对值即可求得;
(3)根据表示点a到﹣5,1,4三点的距离的和,即可求解;
(4)因为点A表示的数为4和AC=8,所以点C表示的数为-4,点P表示的数为(1-6t),则点M表示的数为 ,点N表示的数为 ,两数相减取绝对值即可求得.
【详解】
(1)∵
∴a-(-2)=3或a-(-2)=-3
解得a=1或-5
故答案为:1或-5
(2)当点a在点-4和点2之间时,的值最小
∵数a的点位于-4与2之间
∴a+4>0,a-2<0
∴
=a+4-a+2
=6;
当时
a+4<0,a-2<0
∴
=
=
=10
解得a= -6
当时
a+4>0,a-2>0
∴
=
=
=10
解得a= 4
故答案为:6,4或-6
(3)根据表示一点到-5,1,4三点的距离的和.
所以当a=1时,式子的值最小
此时的最小值是9
故答案为:1
(4)∵AC=8
∴点C表示的数为-4
又∵点P表示的数为(1-6t)
∴则点M表示的数为 ,点N表示的数为
∴.
∴线段MN的长度不发生变化,其值为4.
【点睛】
此题考查绝对值的意义、数轴、结合数轴求两点之间的距离,掌握数形结合的思想是解决此题的关键.
10.如图1,O为直线AB上一点,过点O作射线OC,∠AOC=30°,将一直角三角板(∠D=30°)的直角顶点放在点O处,一边OE在射线OA上,另一边OD与OC都在直线AB的上方.
(1)将图1中的三角板绕点O以每秒5°的速度沿顺时针方向旋转一周,如图2,经过t秒后,OD恰好平分∠BOC.
①此时t的值为 ;(直接填空)
②此时OE是否平分∠AOC?请说明理由;
(2)在(1)问的基础上,若三角板在转动的同时,射线OC也绕O点以每秒8°的速度沿顺时针方向旋转一周,如图3,那么经过多长时间OC平分∠DOE?请说明理由;
(3)在(2)问的基础上,经过多长时间OC平分∠DOB?请画图并说明理由.
答案:(1)①3,②是,理由见解析;(2)t=5秒或69秒时,OC平分∠DOE;理由见解析;(3)经秒时,OC平分∠DOB.画图说明理由见解析.
【分析】
(1)①根据题意可直接求解;
②根据题意易得∠C
解析:(1)①3,②是,理由见解析;(2)t=5秒或69秒时,OC平分∠DOE;理由见解析;(3)经秒时,OC平分∠DOB.画图说明理由见解析.
【分析】
(1)①根据题意可直接求解;
②根据题意易得∠COE=∠AOE,问题得证;
(2)根据题意先求出射线OC绕点O旋转一周的时间,设经过x秒时,OC平分∠DOE,然后由题意分类列出方程求解即可;
(3)由(2)可得OD比OC早与OB重合,设经过x秒时,OC平分∠DOB,根据题意可列出方程求解.
【详解】
(1)①∵∠AOC=30°,∠AOB=180°,
∴∠BOC=∠AOB﹣∠AOC=150°,
∵OD平分∠BOC,
∴∠BOD=BOC=75°,
∴t=;
故答案为3;
②是,理由如下:
∵转动3秒,∴∠AOE=15°,
∴∠COE=∠AOC﹣∠AOE=15°,
∴∠COE=∠AOE,
即OE平分∠AOC.
(2)三角板旋转一周所需的时间为==72(秒),射线OC绕O点旋转一周所需的时间为=45(秒),
设经过x秒时,OC平分∠DOE,
由题意:①8x﹣5x=45﹣30,
解得:x=5,
②8x﹣5x=360﹣30+45,
解得:x=125>45,不合题意,
③∵射线OC绕O点旋转一周所需的时间为=45(秒),45秒后停止运动,
∴OE旋转345°时,OC平分∠DOE,
∴t==69(秒),
综上所述,t=5秒或69秒时,OC平分∠DOE.
(3)如图3中,由题意可知,
OD旋转到与OB重合时,需要90÷5=18(秒),OC旋转到与OB重合时,需要(180﹣30)÷8=(秒),
所以OD比OC早与OB重合,
设经过x秒时,OC平分∠DOB,
由题意:8x﹣(180﹣30)=(5x﹣90),
解得:x=,
所以经秒时,OC平分∠DOB.
【点睛】
本题主要考查角的和差关系及角平分线的定义,关键是根据线的运动得到角的等量关系,然后根据题意列出式子计算即可.
11.如图1,在内部作射线,,在左侧,且.
(1)图1中,若平分平分,则______;
(2)如图2,平分,探究与之间的数量关系,并证明;
(3)设,过点O作射线,使为的平分线,再作的角平分线,若,画出相应的图形并求的度数(用含m的式子表示).
答案:(1)120;(2),见解析;(3)见解析,或
【分析】
(1)根据角平分线的性质得到,再结合已知条件即可得出答案;
(2)根据角平分线的性质与已知条件进行角之间的加减即可证明出结论;
(3)根据角
解析:(1)120;(2),见解析;(3)见解析,或
【分析】
(1)根据角平分线的性质得到,再结合已知条件即可得出答案;
(2)根据角平分线的性质与已知条件进行角之间的加减即可证明出结论;
(3)根据角平分线的性质结合已知条件进行角度之间的加减运算,分类讨论得出结论即可.
【详解】
解:(1)∵,,
∴,
∴ ,
∵平分平分,
∴,
∴,
∴,
故答案为:120;
(2).
证明:∵平分,
∴,
∵,
∴.
∴.
∵,
∴.
∵,
∴,
∴;
(3)如图1,当在的左侧时,
∵平分,
∴,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴.
∵为的平分线,
∴.
∴;
如图2,当在的右侧时,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴.
∵为的平分线,.
综上所述,的度数为或.
【点睛】
本题主要考查了角平分线的性质与角度之间的加减运算,关键在于根据图形分析出各角之间的数量关系.
12.已知:,、、是内的射线.
(1)如图1,若平分,平分.当射线绕点在内旋转时,求的度数.
(2)也是内的射线,如图2,若,平分,平分,当射线绕点在内旋转时,求的大小.
答案:(1);(2)
【分析】
(1)根据角平分线的定义求出和,然后根据代入数据进行计算即可得解;
(2)根据角平分线的定义表示出和,然后根据计算即可得解.
【详解】
解:(1)∵平分,
∴
∵平分,
∴
解析:(1);(2)
【分析】
(1)根据角平分线的定义求出和,然后根据代入数据进行计算即可得解;
(2)根据角平分线的定义表示出和,然后根据计算即可得解.
【详解】
解:(1)∵平分,
∴
∵平分,
∴
∴
(2)∵平分,
∴,
∵平分,
∴
∴
=
【点睛】
本题考查了角的计算,角平分线的定义,准确识图是解题的关键,难点在于要注意整体思想的利用.
13.如果两个角的差的绝对值等于60°,就称这两个角互为“伙伴角”,其中一个角叫做另一个角的“伙伴角”(本题所有的角都指大于0°小于180°的角),例如,,,则和互为“伙伴角”,即是的“伙伴角”,也是的“伙伴角”.
(1)如图1.O为直线上一点,,,则的“伙伴角”是_______________.
(2)如图2,O为直线上一点,,将绕着点O以每秒1°的速度逆时针旋转得,同时射线从射线的位置出发绕点O以每秒4°的速度逆时针旋转,当射线与射线重合时旋转同时停止,若设旋转时间为t秒,求当t何值时,与互为“伙伴角”.
(3)如图3,,射线从的位置出发绕点O顺时针以每秒6°的速度旋转,旋转时间为t秒,射线平分,射线平分,射线平分.问:是否存在t的值使得与互为“伙伴角”?若存在,求出t值;若不存在,请说明理由.
答案:(1);(2)t为35或15;(3)存在,当t=或时,与互为“伙伴角”.
【分析】
(1)按照“伙伴角”的定义写出式子,解方程即可求解;
(2)通过时间t把与表示出来,根据与互为“伙伴角”,列出方程
解析:(1);(2)t为35或15;(3)存在,当t=或时,与互为“伙伴角”.
【分析】
(1)按照“伙伴角”的定义写出式子,解方程即可求解;
(2)通过时间t把与表示出来,根据与互为“伙伴角”,列出方程,解出时间t;
(3)根据OI在∠AOB的内部和外部以及∠AOP和∠AOI的大小分类讨论,分别画出对应的图形,由旋转得出经过t秒旋转角的大小,角的和差,利用角平分线的定义分别表示出∠AOI和∠POI及“伙伴角”的定义求出结果即可.
【详解】
解:(1)
∵两个角差的绝对值为60°,
则此两个角互为“伙伴角”,
而,∴设其伙伴角为,
,
则,
由图知,∴的伙伴角是.
(2)
∵绕O点,
每秒1°逆时针旋转得,
则t秒旋转了,
而从开始逆时针绕O旋转且每秒4°,
则t秒旋转了,
∴此时
,
,
又与重合时旋转同时停止,
∴,
(秒),
又与互为伙伴角,
∴,
∴,
∴,
秒或15秒.
答:t为35或15时,与互为伙伴角.
(3)①若OI在∠AOB的内部且OI在OP左侧时,即∠AOP>∠AOI,如下图所示
∵从出发绕O顺时针每秒6°旋转,则t秒旋转了,
∴°,
∵平分,
∴∠AOM=∠IOM==3t°
此时6t<160
解得:t<
∵射线平分,
∴∠ION=
∴∠MON=∠IOM+∠ION=(+)=∠AOB=80°
∵射线平分
∴∠POM==40°
∴∠POI=∠POM-∠IOM=40°-3t
根据题意可得
即
解得:t=或(不符合实际,舍去)
∴此时∠AOI=6×=°
∠AOP=∠AOM+∠MOP=(3×)°+40°=>∠AOI,符合前提条件
∴t=符合题意;
②若OI在∠AOB的内部且OI在OP右侧时,即∠AOP<∠AOI,如下图所示
∵从出发绕O顺时针每秒6°旋转,则t秒旋转了,
∴°,
∵平分,
∴∠AOM=∠IOM==3t°
此时6t<160
解得:t<
∵射线平分,
∴∠ION=
∴∠MON=∠IOM+∠ION=(+)=∠AOB=80°
∵射线平分
∴∠POM==40°
∴∠POI=∠IOM-∠POM =3t-40°
根据题意可得
即
解得:t=或(不符合实际,舍去)
∴此时∠AOI=6×=40°
∠AOP=∠AOM+∠MOP=(3×)°+40°=60°>∠AOI,不符合前提条件
∴t=不符合题意,舍去;
③若OI在∠AOB的外部但OI运动的角度不超过180°时,如下图所示
∵从出发绕O顺时针每秒6°旋转,则t秒旋转了,
∴°,
∵平分,
∴∠AOM=∠IOM==3t°
此时
解得:<t≤30
∵射线平分,
∴∠ION=
∴∠MON=∠IOM-∠ION=(-)=∠AOB=80°
∵射线平分
∴∠POM==40°
∴∠POI=∠IOM-∠POM =3t-40°
根据题意可得
即
解得:t=(不符合前提条件,舍去)或(不符合实际,舍去)
∴此时不存在t值满足题意;
④若OI运动的角度超过180°且OI在OP右侧时,即∠AOI>∠AOP如下图所示
此时
解得: t>30
∵从出发绕O顺时针每秒6°旋转,则t秒旋转了,
∴,
∵平分,
∴∠AOM=∠IOM==180°-3t
∵射线平分,
∴∠ION=
∴∠MON=∠IOM+∠ION=(+)=(360°-∠AOB)=100°
∵射线平分
∴∠POM==50°
∴∠POI=∠IOM-∠POM =130°-3t
根据题意可得
即
解得:t=(不符合,舍去)或(不符合,舍去)
∴此时不存在t值满足题意;
⑤若OI运动的角度超过180°且OI在OP左侧时,即∠AOI<∠AOP,如下图所示
此时
解得: t>30
∵从出发绕O顺时针每秒6°旋转,则t秒旋转了,
∴,
∵平分,
∴∠AOM=∠IOM==180°-3t
∵射线平分,
∴∠ION=
∴∠MON=∠IOM+∠ION=(+)=(360°-∠AOB)=100°
∵射线平分
∴∠POM==
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