期末复习压轴题专训40题(第五、六、七、八、九、十章)-2023-2024学年七年级数学下学期期中期末考点题型归纳+题型专训(人教版)
2024-05-31
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2份
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130页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学人教版(2012)七年级下册 |
| 年级 | 七年级 |
| 章节 | 综合复习与测试 |
| 类型 | 题集-综合训练 |
| 知识点 | 数据的收集与整理,二元一次方程组,相交线与平行线,实数,不等式与不等式组 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.55 MB |
| 发布时间 | 2024-05-31 |
| 更新时间 | 2024-05-31 |
| 作者 | 阿宏老师 |
| 品牌系列 | 其它·其它 |
| 审核时间 | 2024-05-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/45503186.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
七年级下学期【压轴题40题专训】
一.解答题(共40小题)
1.(2024春•兴宁区期中)问题探究:
如图①,已知AB∥CD,我们发现∠E=∠B+∠D.我们怎么证明这个结论呢?
张山同学:如图②,过点E作EF∥AB,把∠BED分成∠BEF与∠DEF的和,然后分别证明∠BEF=∠B,∠DEF=∠D.
李思同学:如图③,过点B作BF∥DE,则∠E=∠EBF,再证明∠ABF=∠D.
问题解答:
(1)请按张山同学的思路,写出证明过程;
(2)请按李思同学的思路,写出证明过程;
问题迁移:
(3)如图④,已知AB∥CD,EF平分∠AEC,FD平分∠EDC.若∠CED=3∠F,请直接写出∠F的度数.
2.(2024春•青羊区校级期中)如图1,AB∥CD,点E,F分别在直线CD,AB上,∠BEC=2∠BEF,过点A作AG⊥BE的延长线交于点G,交CD于点N,AK平分∠BAG,交EF于点H,交BE于点M.
(1)直接写出∠AHE,∠FAH,∠KEH之间的关系: .
(2)若∠BEF=∠BAK,求∠AHE.
(3)如图2,在(2)的条件下,将△KHE绕着点E以每秒5°的速度逆时针旋转,旋转时间为t,当KE边与射线ED重合时停止,则在旋转过程中,当△KHE的其中一边与△ENG的某一边平行时,直接写出此时t的值.
3.(2024春•宜昌期中)已知,直线AB∥CD,点E、F分别在直线AB、CD上,点P是直线AB与CD外一点,连接PE、PF.
(1)如图1,若∠AEP=45°,∠DFP=105°,求∠EPF的度数;
(2)如图2,过点E作∠AEP的角平分线EM交FP的延长线于点M,∠DFP的角平分线FN交EM的反向延长线交于点N,若∠M与3∠N互补,试探索直线EP与直线FN的位置关系,并说明理由;
(3)若点P在直线AB的上方且不在直线EF上,作∠DFP的角平分线FN交∠AEP的角平分线EM所在直线于点N,请直接写出∠EPF与∠ENF的数量关系.
4.(2024春•海珠区校级期中)已知,如图,AB∥CD,直线MN交AB于点M,交CD于点N,点E是线段MN上一点,P,Q分别在射线MB,ND上,连接PE,EQ,PF平分∠MPE,QF平分∠DQE.
(1)如图1,当PE⊥QE时,直接写出∠PFQ的度数;
(2)如图2,求∠PEQ与∠PFQ之间的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,在(1)问的条件下,若∠APE=46°,∠MND=68°,过点P作PH⊥QF交QF的延长线于点H,将MN绕点N顺时针旋转,速度为每秒4°,直线MN旋转后的对应直线为M′N,同时将△FPH绕点P逆时针旋转,速度为每秒11°,△FPH旋转后的对应三角形为△F′PH′,当MN首次与CD重合时,整个运动停止.在此运动过程中,经过t(t≥0)秒后,M′N恰好平行于△F′PH′的其中一条边,请直接写出所有满足条件的t的值.
5.(2024春•锦江区校级期中)如图,直线AB∥CD,直线EF与AB,CD分别交于点G,H,∠EHD=α(0°<α<90°).小明将一个含45°角的直角三角板PMN按如图①放置,使点N、M分别在直线AB,CD上,∠P=90°,∠PMN=45°.
(1)填空:∠PNB+∠PMD ∠P(填“>”“<”或“=”);
(2)若PN⊥EF,射线NO在∠MNG内交直线CD于点O,如图②.当N,M分别在点G,H的右侧,且∠GNO:∠MNO=3:2,PM∥NO时,求α的度数;
(3)小明将三角板PMN沿直线AB左右移动,保持PM∥EF,射线NO平分∠MNG,点N,M分别在直线AB和直线CD上移动,请直接写出∠MON的度数(用含α的式子表示).
6.(2024春•长垣市期中)【问题情景】如图1,若AB∥CD,∠AEP=45°,∠PFD=120°.过点P作PM∥AB,求∠EPF;
【问题迁移】如图2,AB∥CD,点P在AB的上方,点E,F分别在AB,CD上,连接PE,PF,过P点作PN∥AB,判断∠PEA,∠PFC,∠EPF之间满足怎样的数量关系,并说明理由;
【联想拓展】如图3所示,在(2)的条件下,已知∠EPF=36°,∠PEA的平分线和∠PFC的平分线交于点G,过点G作GH∥AB,求∠EGF.
7.(2024春•珠海期中)将一副三角板中的两块直角三角尺的直角顶点C按如图1方式叠放在一起,其中∠A=60°,∠D=30°,∠E=∠B=45°.
(1)填空:∠1与∠3的数量关系: ;
(2)直接写出∠2与∠ACB的数量关系: ;
(3)如图2,当点E在直线AC的上方时,将三角尺ACD固定不动,改变三角尺BCE的位置,但始终保持两个三角尺的顶点C重合;探究以下问题:
①当BE∥AD时,画出图形,并求出∠ACE的度数;
②这两块三角尺是否还存在一组边互相平行?若存在,请直接写出此时∠ACE角度所有可能的值;若不存在,请说明理由.
8.(2024春•海安市期中)某学习小组发现一个结论:已知直线a∥b,若直线c∥a,则c∥b.他们发现这个结论运用很广,请你利用这个结论解决以下问题:
已知直线AB∥CD,点E在AB、CD之间,点P、Q分别在直线AB、CD上,连接PE、EQ.
(1)如图1,运用上述结论,探究∠PEQ与∠APE+∠CQE之间的数量关系.并说明理由;
(2)如图2,PF平分∠BPE,QF平分∠EQD,当∠PEQ=130°时,求出∠PFQ的度数;
(3)如图3,若点E在CD的下方,PF平分∠BPE,QH平分∠EQD,QH的反向延长线交PF于点F,当∠PEQ=80°时,请直接写出∠PFQ的度数.
9.(2024春•天河区校级期中)综合与实践
综合与实践课上,老师让同学们以“平行中的数量关系”为主题开展数学活动.已知AB∥CD,BF为∠ABE的平分线,DF为∠CDE的平分线,BF和DF相交于点F.
探究问题
(1)在图1中,∠BFD,∠ABF,∠CDF之间的数量的关系为 .
∠BFD,∠ABE,∠CDE之间的数量关系为: .
知识迁移
(2)如图2,若∠E+8∠M=360°,,试猜想∠CDM和∠MDF间的数量关系,并加以证明.
10.(2024春•成都校级期中)已知:直线PQ∥MN,点A为直线PQ上的一个定点,过点A的直线交MN于点B,点C在线段BA的延长线上,D,E为直线MN上的两个动点(点D在点E的左侧).连接AD,AE,且∠ADE=∠DAE.
(1)如图1,若∠BAE=25°,∠ADE=50°,则∠ABN= ;
(2)射线AF为∠CAE的角平分线.
①如图2,当点E在点B左侧时,若∠FAD=20°,求∠ABD的度数;
②当点D与点B不重合,且∠ABN+∠FAD=m°时,试用含m的代数式表示∠FAD的度数.
11.(2024春•北京期中)已知:AB∥CD,P为平面内一点.
(1)如图1,连接AP,DP,已知∠P=80°,∠D=50°,∠A= °;
(2)如图2,求证:∠PAB+∠CDP﹣∠APD=180°;
(3)如图3,当点P在直线AB,CD之间时,AP⊥PD于P,DQ平分∠PDC,连接AQ,使∠AQD=40°,设∠PAQ=α°,∠PAB=β°,直接写出α与β之间的数量关系.
12.(2024春•潍坊期中)已知:如图,AB∥CD,线段EF分别与AB,CD相交于点E,F
(1)如图1,已知∠A=30°,∠APC=80°,求∠C的度数;
(2)如图2,当动点P在线段EF上运动时(不包括E,F两点),∠A,∠APC与∠C之间有何数量关系?并证明你的结论;
(3)当动点P在直线EF(线段EF除外)上运动时,(2)中的结论是否仍然成立?如果不成立,请直接写出∠A,∠APC与∠C之间的数量关系.
13.(2024春•泰兴市期中)如图1,∠ACB=90°,MA∥BN.
(1)①如果∠MAC=30°,求∠CBN的度数;
②设∠MAC=α,∠CBN=β,直接写出α、β之间的数量关系: ;
(2)如图2,∠MAC、∠CBN的角平分线交于点P,当∠MAC的度数发生变化时,∠APB的度数是否发生变化?如果变化,请说明理由;如果不变,请求出∠APB的度数;
(3)在(2)的条件下,若∠MAC=40°,点E为射线BN上的一个动点,过点E作EF∥BC交直线AP于点F,连接EP.已知∠FEP=10°,求∠BPE的度数.
14.(2023秋•巴南区校级期末)已知,如图,AB∥CD,直线MN交AB于点M,交CD于点N,点E是线段MN上一点,P,Q分别在射线MB,ND上,连接PE,EQ,PF平分∠MPE,QF平分∠DQE.
(1)如图1,当PE⊥QE时,直接写出∠PFQ的度数;
(2)如图2,求∠PEQ与∠PFQ之间的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,在(1)问的条件下,若∠APE=45°,∠MND=75°,过点P作PH⊥OF交QF的延长线于点H,将MN绕点N顺时针旋转,速度为每秒5°,直线MN旋转后的对应直线为M'N,同时△FPH绕点P逆时针旋转,速度为每秒10°,△FPH旋转后的对应三角形为△F'PH',当MN首次落到CD上时,整个运动停止,在此运动过程中,经过t秒后,M'N恰好平行于△F'PH'的其中一条边,请直接写出所有满足条件的t的值.
15.(2024春•新丰县期中)操作探究:已知在纸面上有一数轴(如图所示)
(1)折叠纸面,使表示的点1与﹣1重合,则﹣2表示的点与 表示的点重合;
(2)折叠纸面,使﹣1表示的点与3表示的点重合,回答以下问题:
①5表示的点与数 表示的点重合;
②表示的点与数 表示的点重合;
③若数轴上A、B两点之间距离为9(A在B的左侧),且A、B两点经折叠后重合,此时点A表示的数是 、点B表示的数是
(3)已知在数轴上点A表示的数是a,点A移动4个单位,此时点A表示的数和a是互为相反数,求a的值.
16.(2024春•江城区校级期中)如图,在平面直角坐标系中,AB⊥x轴,垂足为A,BC⊥y轴,垂足为C,已知A(a,0),C(0,c),其中a,c满足关系式(a﹣6)2+=0,点P从O点出发沿折线OA﹣AB﹣BC的方向运动到点C停止,运动的速度为每秒2个单位长度,设点P的运动时间为t秒.
(1)在运动过程中,当点P到AB的距离为2个单位长度时,t= ;
(2)在点P的运动过程中,用含t的代数式表示P点的坐标;
(3)当点P在线段AB上的运动过程中,射线AO上一点E,射线OC上一点F(不与C重合),连接PE,PF,使得∠EPF=70°,求∠AEP与∠PFC的数量关系.
17.(2024春•越秀区期中)《广州市公共交通票价优惠调整方案》于2023年9月1日正式实施,现有基础票价不变,普通乘客在一个自然月内,使用同一种支付方式,乘坐广州地铁公交累计实际支出票款不超过80元没有优惠,超过80元不超过200元部分享受8折优惠,超出200元部分享受5折优惠.
以某普通乘客为例,他在某次乘坐地铁没有优惠时需要支付基础票价4元.若他在本月此前已经累计支出了120元,那么他此次需要支付3.2元,若他在本月此前已经累计支出了210元,那么他此次只需要支付2元.已知甲乙都是普通乘客,只地铁出行,每次使用同一张羊城通.
(1)甲每次的基础票价都是2元,已知甲在今年2月乘坐地铁共36次,上半月比下半月少花28元,设甲上半月乘坐地铁x次,下半月乘坐地铁y次,列方程组解应用题,求甲在2月上半月乘坐地铁的次数;
(2)乙每次的基础票价都是10元,已知乙在今年2月和3月乘坐地铁共47次,2月比3月少花70元,设乙在2月乘坐地铁m次,3月乘坐地铁n次,回答下列问题:
①在不求出m、n的具体数值的情况下,分析乙在2月和3月分别享受了哪些优惠?
②根据①的分析结果,列方程组解应用题,求乙在3月乘坐地铁总共花费了多少钱?
18.(2023秋•金华期中)已知数轴上有A,B两点,点A对应的数为a,点B对应的数为b,且与(b﹣5)2互为相反数,点P为数轴上一动点,其对应数字为x.
(1)A,B两点对应的数分别为a= ,b= ;
(2)若将数轴折叠,使得点A与点B重合,则原点O与数 表示的点重合;
(3)数轴上是否存在点P,使点P到点A,点B的距离和为8?若存在,请求出x的值,若不存在,说明理由;
(4)若点A,B,P(点P在原点)同时向左运动,它们的速度分别为1,5,2个单位长度/分,则几分钟时P到A,B的距离相等?
(5)若点A,B,P(点P在原点)仍以(4)的速度,点A向右运动,点B和点P向左运动,当点P遇到点A时,立即以原来的速度向右运动,当点P遇到点B时,立即以原来的速度向左运动,并不停地往返于点A与点B之间,求当点A与点B重合时点P所经过的总路程,并直接写出此时点P在数轴上表示的数.
19.(2023秋•沙坪坝区校级月考)如图(1),在数轴上,点A表示的数为2,点B表示的数为6,点C为数轴上原点左侧一点,且满足BC=15.
(1)点C表示的数是 ;线段AC的长度是 ;
(2)如图(1),动点P从点A出发,沿数轴向右运动且初始速度为1个单位/秒,到达B点后以2倍的初始速度返回点A;在点P出发的同时,动点Q从点C出发,沿数轴向右运动,在运动的过程中速度保持不变为3个单位/秒,当点P返回点A时P、Q两点同时停止运动;设运动的时间为t秒,当PQ=AP时,求此时动点P在数轴上所对应的数;
(3)如图(2),CF=5,数轴上方有一个正方形ABDE,动点M沿A﹣E﹣D﹣B﹣A的顺序以2个单位/秒的速度匀速绕正方形运动一周,再回到A点时停止运动;在点C的正上方8个单位长度处有一点G,三角形FCG为直角三角形;设运动的时间为m秒,当点M在线段AE上时,三角形FGM的面积等于 ;当点M在线段DE上时,三角形FGM的面积等于 ;当点M在线段BD上时,三角形FGM的面积等于 ;当点M在线段AB上时,三角形FGM的面积等于 (用含m的代数式表示).
20.(2023春•江油市期末)如图1,在平面直角坐标系中,点A为x轴负半轴上一点,点B为x轴正半轴上一点,C(0,a),D(b,a),其中a,b满足关系式|a+2|+(b﹣a+1)2=0.
(1)a= ,b= ;
(2)如图2,若AC⊥BC,BQ平分∠ABC交AC于点Q,交OC于点P,求证:∠CPQ=∠CQP;
(3)如图3,若点A、点B分别在x轴负半轴和正半轴上运动,∠ACB的角平分线交x轴于点M,点N在x轴上,且∠BCF=∠DCN,请补全图形,探究的值的变化情况,并直接写出结论(不要求写出探究过程).
21.(2024春•惠安县期中)若一个不等式(组)A有解且解集为a<x<b(a<b),则称为A的解集中点值,若A的解集中点值是不等式(组)B的解(即中点值满足不等式组),则称不等式(组)B对于不等式(组)A中点包含.
(1)已知关于x的不等式组A:,以及不等式B:﹣1<x≤5,请判断不等式B对于不等式组A是否中点包含,并写出判断过程;
(2)已知关于x的不等式组C:和不等式组D:,若D对于不等式组C中点包含,求m的取值范围.
(3)关于x的不等式组E:(n<m)和不等式组F:,若不等式组F对于不等式组E中点包含,且所有符合要求的整数m之和为14,求n的取值范围.
22.(2024春•青岛期中)【定义新知】
给定两个不等式P和Q,若不等式P的任意一个解,都是不等式Q的一个解,则称不等式P为不等式Q的“子集”.
例如:不等式P:x>4是Q:x>2的子集.
同理,给定两个不等式组M和N,若不等式组M的任意一个解,都是不等式组N的一个解,则称不等式组M为不等式组N的“子集”.
例如:不等式组M:是不等式组N:的子集.
【新知应用】
(1)请写出不等式x<2的一个子集 ;
(2)若不等式组A:,不等式组B:,则其中不等式组 是不等式组M:的“子集”(填:A或B);
(3)若关于x的不等式组是不等式组的“子集”,则a的取值范围是 ;
(4)若a,b,c,d为互不相等的整数,a<b,c<d,下列三个不等式组D:a≤x≤b,E:c≤x≤d,F:4<x<9,满足:D是E的“子集”且E是F的“子集”,则a(b+c+d)的值为 ;
(5)已知不等式组G:有解,且不等式组H:1<x≤3是不等式组G的“子集”,且m,n为正整数,则的最大值为 .
23.(2023春•泉州期中)定义:如果一元一次方程的解也是一元一次不等式组的解,那么称该一元一次方程为该不等式组的“相伴方程”.例如:方程2x﹣7=1的解为x=4,不等式组的解集为2<x<5,因为2<4<5,所以称方程2x﹣7=1是不等式组的相伴方程.
(1)问方程2(x﹣1)+9=1是不是不等式组的相伴方程?请说明理由;
(2)若关于x的方程2x﹣a=1是不等式组的相伴方程,求a的取值范围;
(3)若方程5x+10=0和都是关于x的不等式组(k≠﹣2)的相伴方程,求k的取值范围.
24.(2023秋•丰顺县期末)阅读材料:
小明是个爱动脑筋的学生,他在学习了二元一次方程组后遇到了这样一道题目:现有8个大小相同的长方形,可拼成如图1、2所示的图形,在拼图②时,中间留下了一个边长为2的小正方形,求每个小长方形的面积.
小明设小长方形的长为x,宽为y,观察图形得出关于x、y的二元一次方程组,解出x、y的值,再根据长方形的面积公式得出每个小长方形的面积.
解决问题:
(1)请按照小明的思路完成上述问题:求每个小长方形的面积;
(2)某周末上午,小明在超市帮妈妈买回一袋纸杯,他把纸杯整齐地叠放在一起,如图3所示.若小明把13个纸杯整齐叠放在一起时,它的高度约是 cm;
(3)小明进行自主拓展学习时遇到了以下这道题目:如图,长方形ABCD中放置8个形状、大小都相同的小长方形(尺寸如图4),求图中阴影部分的面积,请给出解答过程.
25.(2024春•鹿城区校级期中)已知:AB∥CD,E、G是AB上的点,F、H是CD上的点,∠1=∠2.
(1)如图1,求证:EF∥GH;
(2)如图2,过F点作FM⊥GH交GH延长线于点M,作∠BEF、∠DFM的角平分线交于点N,EN交GH于点P,求∠N的度数;
(3)如图3,在(2)的条件下,作∠AGH的角平分线交CD于点Q,若3∠FEN=4∠HFM,则= .
26.(2023秋•潍城区期末)已知ABCD为四边形,点E为边AB延长线上一点.
【探究】:
(1)如图1,∠ADC=110°,∠BCD=120°,∠DAB和∠CBE的平分线交于点F,则∠AFB= °;
(2)如图2,∠ADC=α,∠BCD=β,且α+β>180°,∠DAB和∠CBE的平分线交于点F,则∠AFB= ;(用α,β表示)
(3)如图3,∠ADC=α,∠BCD=β,当∠DAB和∠CBE的平分线AG,BH平行时,α,β应该满足怎样的数量关系?请证明你的结论;
【挑战】:
如果将(2)中的条件α+β>180°改为α+β<180°,再分别作∠DAB和∠CBE的平分线,若两平分线所在的直线交于点F,则∠AFB与α,β有怎样的数量关系?请画出图形并直接写出结论.
27.(2023秋•潜山市期末)(1)如图1,AB∥CD,∠PAB=130°,∠PCD=120°.求∠APC度数;
(2)如图2,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;
(3)在(2)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),请你写出∠CPD、∠α、∠β间的数量关系,并说明理由.
28.(2023秋•长沙县期末)探索发现:如图是一种网红弹弓的实物图,在两头上系上皮筋,拉动皮筋可形成平面示意图如图1图2,弹弓的两边可看成是平行的,即AB∥CD.各活动小组探索∠APC与∠A,∠C之间的数量关系.已知AB∥CD,点P不在直线AB和直线CD上,在图1中,智慧小组发现:∠APC=∠A+∠C.智慧小组是这样思考的:过点P作PQ∥AB,…….
(1)填空:过点P作PQ∥AB.
∴∠APQ=∠A,
∵PQ∥AB,AB∥CD,
∴PQ∥CD( ),
∴∠CPQ=∠C,
∴∠APO+∠CPQ=∠A+∠C,
即∠APC=∠A+∠C.
(2)在图2中,猜测∠APC与∠A,∠C之间的数量关系,并完成证明.
(3)善思小组提出:
①如图3,已知AB∥CD,则角α、β、γ之间的数量关系为 .(直接填空)
②如图4,AB∥CD,AF,CF分别平分∠BAP,∠DCP.则∠AFC与∠APC之间的数量关系为 .(直接填空)
29.(2023秋•新野县期末)(1)探究:如图①,AB∥CD∥EF,点G,P,H分别在直线AB,CD,EF上,连结PG,PH,当点P在直线GH的左侧时,试说明∠AGP+∠EHP=∠GPH;
(2)拓展:将图①的点P移动到直线GH的右侧,其他条件不变,如图②.试探究∠AGP,∠EHP,∠GPH之间的关系,并说明理由;
(3)应用:如图③,AB∥CD∥EF,点G,H分别在直线AB,EF上,点Q是直线CD上的一个动点,且不在直线GH上,连结QG,QH.若∠GQH=70°,求∠AGQ+∠EHQ的值.
30.(2023秋•长寿区期末)如图,直线AC∥BD,连接AB,直线AC、BD及线段AB把平面分成①、②、③、④四个部分,规定:线上各点不属于任何部分.当动点P落在某个部分时,连接PA、PB,构成∠PAV、∠APB、∠PBD三个角.
(1)当动点P落在第①部分时,如图1,求证:∠APB=∠PAC+∠PBD;
(2)当动点P落在第②部分时,∠APB=∠PAC+∠PBD是否成立?在图2中画出图形,若成立,写出推理过程,若不成立,直线写出这三个角之间的关系;
(3)当动点P落在第③部分时,延长BA,点P在射线BA的左侧和右侧时,分别探究∠PAC、∠APB、∠PBD之间关系,在图3中画出图形,并直接写出相应的结论.
31.(2023秋•德惠市期末)已知AB∥CD,点E在AB上,点F在DC上,点G为射线EF上一点.
(1)【基础问题】如图1,试说明:∠AGD=∠A+∠D.(完成下面的填空部分)
证明:过点G作直线MN∥AB,
∵AB∥CD,
∴① ∥CD.
∵MN∥AB,
∴② =∠MGA.
∵MN∥CD,
∴∠D=③ (④ ).
∴∠AGD=∠AGM+∠AGM=∠A+∠D.
(2)【类比探究】如图2,当点G在线段EF延长线上时,请写出∠AGD、∠A、∠D三者之间的数量关系,并说明理由.
(3)【应用拓展】如图3,点E与点A重合,AH平分∠GAB,且∠HDF=22°,∠AFC=72°,那么∠H的度数为 .
32.(2023春•镇海区期末)已知,AB∥CD,点E为射线FG上一点.
(1)如图1,若∠EAF=30°,∠EDG=45°,则∠AED= °;
(2)如图2,当点E在FG延长线上时,此时CD与AE交于点H,则∠AED、∠EAF、∠EDG之间满足怎样的关系,请说明你的结论:
(3)如图3,DI平分∠EDC,交AE于点K,交AI于点I,且∠EAI:∠BAI=1:2,∠AED=22°,∠I=20°求∠EKD的度数.
33.(2023春•连城县期末)如图,由线段AB,AM,CM,CD组成的图形像,称为“形BAMCD”.
(1)如图1,形BAMCD中,若AB∥CD,∠AMC=60°,则∠A+∠C= °;
(2)如图2,连接形BAMCD中B,D两点,若∠ABD+∠BDC=160°,∠AMC=α,试猜想∠BAM与∠MCD的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,在(2)的条件下,当点M在线段BD的延长线上从上向下移动的过程中,请直接写出∠BAM与∠MCD所有可能的数量关系.
34.(2023春•东平县期中)如图,已知直线l1∥l2,直线l3和直线l1、l2交于点C和D、A、B两点分别在l1和l2上,直线l3上有一动点P
(1)如果P点在C、D之间运动时,猜测∠PAC,∠APB,∠PBD之间有什么关系,证明你的结论
(2)若点P在DC的延长线上运动时,∠PAC,∠APB,∠PBD之间的关系为
(3)在(2)的条件下,∠PAC和∠PBD的角平分线相交于点Q,探索∠APB和∠AQB的关系,并证明.
35.(2023春•太和县期末)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)观察猜想
将图1中的三角尺OCD沿AB的方向平移至图②的位置,使得点O与点N重合,CD与MN相交于点E,则∠CEN= °.
(2)操作探究
将图1中的三角尺OCD绕点O按顺时针方向旋转,使一边OD在∠MON的内部,如图3,且OD恰好平分∠MON,CD与NM相交于点E,求∠CEN的度数;
(3)深化拓展
将图1中的三角尺OCD绕点O按沿顺时针方向旋转一周,在旋转的过程中,当边OC旋转 °时,边CD恰好与边MN平行.(直接写出结果)
36.(2023春•武宣县期末)已知:直线a∥b,点A和点B是直线a上的点,点C和点D是直线b上的点,连接AD,BC,设直线AD和BC交于点E.
(1)在如图1所示的情形下,若AD⊥BC,求∠ABE+∠CDE的度数(提示:可过点E作EG∥AB);
(2)在如图2所示的情形下,若BF平分∠ABC,DF平分∠ADC,且BF与DF交于点F,当∠ABC=64°,∠ADC=72°时,求∠BFD的度数.
(3)如图3,当点B在点A的右侧时,若BF平分∠ABC,DF平分∠ADC,且BF,DF交于点F,设∠ABC=α,∠ADC=β,用含有α,β的代数式表示∠BFD的补角.(直接写出结果即可)
37.(2023春•凤阳县期末)如图1,E点在BC上,∠A=∠D,∠ACB+∠BED=180°.
(1)求证:AB∥CD;
(2)如图2,AB∥CD,BG平分∠ABE,与∠EDF的平分线交于H点,若∠DEB比∠DHB大60°,求∠DEB的度数.
(3)在(1)的结论下,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?若不变,请求值;若改变,请说明理由.
38.(2023春•深圳期中)我们知道同一平面内的两条直线有相交和平行两种位置关系.
(1)观察与思考:如图1,若AB∥CD,点P在AB、CD内部,∠BPD、∠B、∠D之间的数量关系为 ,不必说明理由;
(2)猜想与证明:如图2,将直线AB绕点B逆时针方向旋转一定角度交直线CD于点Q,利用(1)中的结论(可以直接套用)求∠BPD、∠B、∠D、∠BQD之间有何数量关系?并证明你的结论;
(3)拓展与应用:如图3,设BF交AC于点M,AE交DF于点N,已知∠AMB=140°,∠ANF=105°.利用(2)中的结论直接写出∠B+∠E+∠F的度数为 度,∠A比∠F大 度.
39.(2023春•鼓楼区校级期中)如图,直线AC∥BD,连接AB,直线AC,BD及线段AB把平面分成①,②,③,④四个部分,当动点P落在某个部分时,连接PA,PB,构成∠PAC,∠APB,∠PBD三个角.(规定:线上各点不属于任何部分且点P,A,B三点不共线)
(1)当动点P落在第①部分时,求证:∠APB=∠PAC+∠PBD;
(2)当动点P落在第②部分时,直接用等式表示∠PAC,∠APB,∠PBD之间的数量关系;
(3)当动点P落在第③部分时,用等式表示∠PAC,∠APB,∠PBD之间的数量关系,并写出动点P的具体位置和相应的结论,选择其中一种结论加以证明.
40.(2024春•香洲区校级期中)如图,点P为直线AB外一点,过点P作直线CD∥AB.现将一个含30°角的三角板EFG按如图1放置,使点F、E分别在直线AB、CD上,且点E在点P的右侧,∠G=90°,∠EFG=30°,设∠GFB=α(0°<α<90°).
(1)填空:∠DEG+∠BFG= °;
(2)若∠CEF的平分线EH交直线AB于点H,如图2.
①当EH∥FG时,求α的度数;
②在①的条件下,将三角板EFG绕点E以每秒1°的转速进行顺时针旋转,同时射线PC绕点P以每秒4°的转速进行顺时针旋转,射线PC旋转一周后停止转动,同时三角板EFG也停止转动.在旋转过程中,当t= 秒时,CP∥EG.
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七年级下学期【压轴题40题专训】
一.解答题(共40小题)
1.(2024春•兴宁区期中)问题探究:
如图①,已知AB∥CD,我们发现∠E=∠B+∠D.我们怎么证明这个结论呢?
张山同学:如图②,过点E作EF∥AB,把∠BED分成∠BEF与∠DEF的和,然后分别证明∠BEF=∠B,∠DEF=∠D.
李思同学:如图③,过点B作BF∥DE,则∠E=∠EBF,再证明∠ABF=∠D.
问题解答:
(1)请按张山同学的思路,写出证明过程;
(2)请按李思同学的思路,写出证明过程;
问题迁移:
(3)如图④,已知AB∥CD,EF平分∠AEC,FD平分∠EDC.若∠CED=3∠F,请直接写出∠F的度数.
【分析】(1)如图②中,过点E作EF∥AB,利用平行线的性质证明即可.
(2)如图③中,过点B作BF∥DE交CD的延长线于G.利用平行线的性质证明即可.
(3)设∠AEF=∠CEF=x,∠CDF=∠EDF=y,则∠F=x+y,根据∠AEC+∠CED+∠DEB=180°,构建方程求出x+y可得结论.
【解答】解:(1)如图②中,过点E作EF∥AB,
∵AB∥CD,EF∥AB,
∴AB∥EF∥CD,
∴∠B=∠BEF,∠D=∠DEF,
∴∠BED=∠BEF+∠DEF=∠B+∠D.
(2)如图③中,过点B作BF∥DE交CD的延长线于G.
∵DE∥FG,
∴∠EDC=∠G,∠DEB=∠EBF,
∵AB∥CG,
∴∠G=∠ABF,
∴∠EDC=∠ABF,
∴∠DEB=∠EBF=∠ABE+∠ABF=∠ABE+∠EDC.
(3)如图④中,
∵EF平分∠AEC,FD平分∠EDC,
∴∠AEF=∠CEF,∠CDF=∠EDF,
设∠AEF=∠CEF=x,∠CDF=∠EDF=y,则∠F=x+y,
∵∠CED=3∠F,
∴∠CED=3x+3y,
∵AB∥CD,
∴∠BED=∠CDE=2y,
∵∠AEC+∠CED+∠DEB=180°,
∴5x+5y=180°,
∴x+y=36°,
∴∠F=36°.
2.(2024春•青羊区校级期中)如图1,AB∥CD,点E,F分别在直线CD,AB上,∠BEC=2∠BEF,过点A作AG⊥BE的延长线交于点G,交CD于点N,AK平分∠BAG,交EF于点H,交BE于点M.
(1)直接写出∠AHE,∠FAH,∠KEH之间的关系: ∠AHE=∠FAH+∠KEH .
(2)若∠BEF=∠BAK,求∠AHE.
(3)如图2,在(2)的条件下,将△KHE绕着点E以每秒5°的速度逆时针旋转,旋转时间为t,当KE边与射线ED重合时停止,则在旋转过程中,当△KHE的其中一边与△ENG的某一边平行时,直接写出此时t的值.
【分析】(1)根据平行线的性质和三角形的外角性质可得答案;
(2)根据∠BEF=∠BAK,分别表示出∠BAK、∠BEC、∠BAK、∠KAG、∠AME和∠AHE,再由AG⊥BE,可得∠BEF的度数,则问题可解;
(3)结合(2),分以下几种情况求解:①当KH∥NG时,延长KE交GN边于P,②当KH∥EG时,③当KH∥EN时,即EK与EG在同一直线上时,④当KE∥NG时,⑤当HE∥NG时.
【解答】解:(1)∵AB∥CD,
∴∠KEH=∠AFH,
∵∠AHE是△AHF的外角,
∴∠AHE=∠AFH+∠FAH,
∴∠AHE=∠FAH+∠KEH.
故答案为:∠AHE=∠FAH+∠KEH;
(2)∵AB∥CD,
∴∠BAK=∠MKE,∠ABE=∠BEC,
∵,
∴∠BAK=2∠BEF,
∵∠BEC=2∠BEF,
∴∠BAK=∠BEC,
∴∠BAK=∠ABE,
∴AK平分∠BAG,
∴∠BAK=∠GAK=∠ABE,
∵AG⊥BE,
∴∠AGB=90°,
∴3∠BAK=90°,
∴∠BAK=∠ABE=∠GAK=30°,
∴,
∴∠CEF=45°,
∴∠CEF=∠AFE=45°,
∴∠AHE=∠AFE+∠BAK=75°.
(3)①当KH∥NG时,延长KE交GN边于P,
∵∠EKH=∠EPG=30°,
∴∠PEG=90°﹣∠EPG=60°,
∵∠GEN=90°﹣ENG=30°,
∴∠PEN=∠PEG﹣∠GEN=30°,
∴∠CEK=∠PEN=30°,
∴当△KHE绕E点旋转30°时,EK∥GN,
∴秒,
②当KH∥EG时,
∴∠EKH=∠KEG=30°,
∴∠NEK=∠NEG+∠KEG=60°,
∴∠NEK=60°,
∴∠CEK=120°,
∴当△KHE绕点E旋转120°时,HK∥EG,
∴秒,
③当KH∥EN时,即EK与EG在同一直线上时,
∴∠CEK=150°,
∴当△KHE绕点E旋转150°时,KH∥EN,
∴秒,
∴当△KEH的其中一边与△ENG的某一边平行时t的值为6秒或24秒或30秒.
④当KE∥NG时,
∵∠GEN=30°,
∴∠CEK=90°﹣∠GEN=60°.
∴当△KHE旋转60°时,KE∥NG.
∴(秒).
⑤当HE∥NG时,
∵∠GEN=30°,∠KEH=45°,
∴∠CEK=∠CEH+∠HEK=90°﹣∠GEN+∠HEK=105°.
∴当△KHE旋转105°时,HE∥NG.
∴(秒).
当△KEH的其中一边与△ENG的某一边平行时t的值为6秒或24秒或30秒或12秒或21秒.
3.(2024春•宜昌期中)已知,直线AB∥CD,点E、F分别在直线AB、CD上,点P是直线AB与CD外一点,连接PE、PF.
(1)如图1,若∠AEP=45°,∠DFP=105°,求∠EPF的度数;
(2)如图2,过点E作∠AEP的角平分线EM交FP的延长线于点M,∠DFP的角平分线FN交EM的反向延长线交于点N,若∠M与3∠N互补,试探索直线EP与直线FN的位置关系,并说明理由;
(3)若点P在直线AB的上方且不在直线EF上,作∠DFP的角平分线FN交∠AEP的角平分线EM所在直线于点N,请直接写出∠EPF与∠ENF的数量关系.
【分析】(1)过P作PQ∥AB,根据平行线的性质可得∠EPF=120°;
(2)EP∥FN,根据角平分线的定义和三角形外角的性质可得∠4=2∠1=∠AEP,进而可得结论;
(3)根据角平分线的定义和平行线的性质分情况讨论即可.
【解答】解:(1)如图,过P作PQ∥AB,
∵AB∥CD,
∴PQ∥CD,
∴∠QPE=∠AEP=45°,∠QPF=∠180°﹣∠DFP=180°﹣105°=75°,
∴∠EPF=∠QPE+∠DFP=45°+75°=120°.
故∠EPF=120°;
(2)EP∥FN,如图,
理由:∵EM平分∠AEP,FN平分∠MFD,
∴∠AEP=2∠1,∠MFD=2∠3,
∵AB∥CD,
∴∠3=∠4,
由(1)得,∠M=∠1+∠CFM=∠1+(180°﹣2∠3)=∠1+(180°﹣2∠4),
由三角形外角的性质可得,∠N=∠4﹣∠2=∠4﹣∠1,
∵∠M与3∠N互补,
∴∠1+(180°﹣2∠4)+3(∠4﹣∠1)=180°,
整理得,∠4=2∠1=∠AEP,
∴EP∥FN;
(3)①∠EPF+2∠ENF=180°.如图,
∵AB∥CD,
∴∠CFH=∠EHF,∠EKF=∠DFK,
∵FN平分∠DFP,ME平分∠AEP,
∴∠CFH=180°﹣2∠DFK,∠AEP=2∠AEM=2∠KEN,
由外角的性质得,∠EPF=∠EHF﹣∠AEP=180°﹣2∠DFK﹣2∠AEM,∠ENF=∠EKF+∠KEN=∠DFK+∠AEM,
∴∠EPF=180°﹣2∠ENF,
∴∠EPF+2∠ENF=180°.
②∠EPF=2∠ENF﹣180°.如图,
∵AB∥CD,
∴∠PKB=∠PFD=2∠DFN,
由外角的性质得,∠EPF=∠PKB﹣∠BEP=∠PKB﹣(180°﹣2∠MEP)=2∠DFN+2∠AEM﹣180°,
由(1)得,∠ENF=∠DFN+∠NEK=∠DFN+∠AEM,
∴2∠ENF=2∠DFN+2∠AEM,
∴∠EPF=2∠ENF﹣180°.
4.(2024春•海珠区校级期中)已知,如图,AB∥CD,直线MN交AB于点M,交CD于点N,点E是线段MN上一点,P,Q分别在射线MB,ND上,连接PE,EQ,PF平分∠MPE,QF平分∠DQE.
(1)如图1,当PE⊥QE时,直接写出∠PFQ的度数;
(2)如图2,求∠PEQ与∠PFQ之间的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,在(1)问的条件下,若∠APE=46°,∠MND=68°,过点P作PH⊥QF交QF的延长线于点H,将MN绕点N顺时针旋转,速度为每秒4°,直线MN旋转后的对应直线为M′N,同时将△FPH绕点P逆时针旋转,速度为每秒11°,△FPH旋转后的对应三角形为△F′PH′,当MN首次与CD重合时,整个运动停止.在此运动过程中,经过t(t≥0)秒后,M′N恰好平行于△F′PH′的其中一条边,请直接写出所有满足条件的t的值.
【分析】(1)延长PE交CD于G,根据平行线的性质可得∠APE=∠PGQ,再根据三角形内角和定理即可求解;
(2)参考(1)的解答,根据角平分线性质、平行线的性质以及三角形内角和定理求解即可;
(3)先计算出t的取值范围,用t表示出∠MND的大小,再根据三角形内角和定理和角平分线的定义,用t表示出△FPH三边与AB的夹角,当夹角相等时,两直线平行,据此解答.
【解答】解:(1)延长PE交CD于G,设PE,FQ交于点H,如图:
设∠APE=2α,则∠FPH=∠APE=α,
∵AB∥CD,
∴∠PGQ=∠APE=2α,
∵PE⊥QE,
∴∠QEH=QEG=90°,
∴∠EQD=∠QEG+∠PGQ=90°+2α,
∴∠EQH=∠EQD=45°+α
在△EQH和△PFH中,
∵∠HEQ+∠HQE+∠EHQ=180°,∠FPH+∠FHP+∠PFH=180°,∠PHF=∠EHQ,
∴∠HEQ+∠HQE=∠FPH+∠PFH,
即:90°+45°+α=α+∠PFH,
∴∠PFH=135°;
(2)2∠PFQ﹣∠PEQ=180°,
理由如下:延长PE交CD于G,设PE,FQ交于点H,如图:
设∠APE=2α,则∠FPH=∠APE=α,
∵AB∥CD,
∴∠PGQ=∠APE=2α,
∵∠GEQ=180°﹣∠PEQ,
∴∠EQD=∠QEG+∠PGQ=180°﹣∠PEQ+2α,
∴∠HQE=∠EQD=90°+α﹣∠PEQ,
在△EQH 和△PFH 中,
∵∠PEQ+∠HQE+∠EHQ=180°,∠FPH+∠FHP+∠PFH=180°,∠PHF=∠EHQ,
∴∠PEQ+∠HQE=∠FPH+∠PFH,
即:∠PEQ+90°+α﹣∠PEQ=α+∠PFQ,
∴2∠PFQ﹣∠PEQ=180°;
(3)∵∠MND=68°,
∴tmax==17,
∴∠MND=68°﹣4t,
∵∠APE=46°,PF是∠APE的平分线,
∴∠APF=23°,
∴∠BPF=180°﹣23°=157°,
∴转动过程中,∠BPF=,
由(1)知,∠QFP=135°,
∴∠HFP=45°,
∵PH⊥FH,
∴∠PHF=45°,
∴∠HPM=45°﹣23°=22°,
∴∠HPB=180°﹣22°=158°,
∴在转动过程中,∠HPB=,
设QH所在直线与射线PB的夹角为α,
∴α=90°﹣∠HPA=68°,
∴在转动过程中,α=,
①当MN∥PF时,
(i)当0≤t<时,此时,F在AB下方,
∴∠MND+∠BPF=180°,
即,68°﹣4t+157°﹣11t=180°,
解得:t=3,
(ii)当≤t≤17时,此时,F在AB上方,
∴∠MND=∠BPF,
即,68°﹣4t=11t﹣157°,
解得:t=15,
②当MN∥HP时,
(i)当0≤t<2时,此时,H在AB上方,
∴∠MND=∠HPB,
即,68°﹣4t=158°+11t,
解得:t=﹣6,舍去,
(ii)当2≤t≤17时,此时,H在AB下方,
∴∠MND+∠HPB=180°,
即,68°﹣4t+202°﹣11t=180°,
解得:t=6,
③当MN∥FH时,
(i)当0≤t<时,∠MND=α,
即,68°﹣4t=68°+11t,
解得:t=0,
(ii)当≤t≤17时,∠MND+α=180°,
即,68°﹣4t+292°﹣11t=180°,
解得:t=12,
综上所述,t=0或3或6或12或15.
5.(2024春•锦江区校级期中)如图,直线AB∥CD,直线EF与AB,CD分别交于点G,H,∠EHD=α(0°<α<90°).小明将一个含45°角的直角三角板PMN按如图①放置,使点N、M分别在直线AB,CD上,∠P=90°,∠PMN=45°.
(1)填空:∠PNB+∠PMD = ∠P(填“>”“<”或“=”);
(2)若PN⊥EF,射线NO在∠MNG内交直线CD于点O,如图②.当N,M分别在点G,H的右侧,且∠GNO:∠MNO=3:2,PM∥NO时,求α的度数;
(3)小明将三角板PMN沿直线AB左右移动,保持PM∥EF,射线NO平分∠MNG,点N,M分别在直线AB和直线CD上移动,请直接写出∠MON的度数(用含α的式子表示).
【分析】(1)过点P作直线JK∥AB,根据平行公理,则AB∥JK∥CD,再根据平行线的性质,即可;
(2)延长PN交EF于点K,根据PN⊥PM,PN⊥EF,则EF∥PM,再根据平行公理,得EF∥PM∥NO,根据平行线的性质,则∠GHM=∠NOM,∠PMN=∠MNO,再根据∠GNO:∠MNO=3:2,求出,最后再根据平行线的性质,等量代换,即可;
(3)根据平移三角形分类讨论:①当N,M分别在点G,H的右侧;②当点N,M分别在点G,H的左侧,根据平行线的性质,角平分线的性质,即可.
【解答】解:(1)过点P作直线JK∥AB,如图1,
∵AB∥CD,
∴AB∥JK∥CD,
∴∠PNB=∠NPJ,∠PMD=∠JPM,
∴∠PNB+∠PMD=∠NPJ+∠JPM=∠NPK=90°.
故答案为:=.
(2)延长PN交EF于点K,如图2,
∵∠P=90°,
∴PN⊥PM,
∵PN⊥EF,
∴EF∥PM,
∵PM∥NO,
∴EF∥PM∥NO,
∴∠GHM=∠NOM,∠PMN=∠MNO,
∵∠PMN=45°,
∴∠PMN=∠MNO=45°,
∵∠GNO:∠MNO=3:2,
∴,
∵AB∥CD,
∴GNO=∠NOM,
∴∠GHM=∠GNO=67.5°,
∴α=67.5°.
(3)①当N,M分别在点G,H的右侧,如图3,
∵PM∥EF,
∴∠EHM=∠PMD=α,
∵∠PMN=45°,
∴∠NMD=45°+α,
∵AB∥CD,
∴∠ANM=∠NMD=45°+α,
∵射线NO平分∠MNG,
∴;
②当点N,M分别在点G,H的左侧,如图4,
∵PM∥EF,
∴∠EHD=∠PMD=α,
∵∠PMN=45°,
∴∠NMD=45°+α,
∵AB∥CD,
∴∠BNM+∠NMD=180°,∠BNO=∠MON,
∵射线NO平分∠MNG,
∴,
∴∠MNB=180°﹣(45°+α),
∴,
综上所述,或.
6.(2024春•长垣市期中)【问题情景】如图1,若AB∥CD,∠AEP=45°,∠PFD=120°.过点P作PM∥AB,求∠EPF;
【问题迁移】如图2,AB∥CD,点P在AB的上方,点E,F分别在AB,CD上,连接PE,PF,过P点作PN∥AB,判断∠PEA,∠PFC,∠EPF之间满足怎样的数量关系,并说明理由;
【联想拓展】如图3所示,在(2)的条件下,已知∠EPF=36°,∠PEA的平分线和∠PFC的平分线交于点G,过点G作GH∥AB,求∠EGF.
【分析】(1)根据两直线平行内错角相等求出∠1=∠AEP=45°,根据两直线平分线同旁内角互补得到∠2=180°﹣120°=60°,进而可求出∠EPF的度数;
(2)首先根据平行线的性质得到∠PEA=∠NPE,然后根据平行线的性质得到∠FPN=∠PFC,进而可得到∠PFC=∠PEA+∠EPF;
(3)首先根据两直线平分线内错角相等得到∴∠HGE=∠AEG,∠HGF=∠CFG,然后根据角平分线的概念得到,最后结合(2)的结论求解即可.
【解答】解:(1)∵AB∥PM,
∴∠1=∠AEP=45°,
∵AB∥CD,
∴PM∥CD,
∴∠2+∠PFD=180°,
∵∠PFD=120°,
∴∠2=180°﹣120°=60°,
∴∠1+∠2=45°+60°=105°.
即∠EPF=105°;
(2)∠PFC=∠PEA+∠EPF.
理由:∵PN∥AB,
∴∠PEA=∠NPE,
∵∠FPN=∠NPE+∠FPE,
∴∠FPN=∠PEA+∠FPE,
∵PN∥AB,AB∥CD,
∴PN∥CD,
∴∠FPN=∠PFC,
∴∠PFC=∠PEA+∠FPE;
(3)∵GH∥AB,AB∥CD,
∴GH∥AB∥CD,
∴∠HGE=∠AEG,∠HGF=∠CFG,
又∵∠PEA的平分线和∠PFC的平分线交于点G,
∴,
由(2)可知,∠CFP=∠FPE+∠AEP,
∴∠HGF=(∠FPE+∠AEP),
∴∠EGF=∠HGF﹣∠HGE=(36°+∠AEP)﹣∠HGE=18°.
7.(2024春•珠海期中)将一副三角板中的两块直角三角尺的直角顶点C按如图1方式叠放在一起,其中∠A=60°,∠D=30°,∠E=∠B=45°.
(1)填空:∠1与∠3的数量关系: ∠1=∠3 ;
(2)直接写出∠2与∠ACB的数量关系: ∠2+∠ACB=180° ;
(3)如图2,当点E在直线AC的上方时,将三角尺ACD固定不动,改变三角尺BCE的位置,但始终保持两个三角尺的顶点C重合;探究以下问题:
①当BE∥AD时,画出图形,并求出∠ACE的度数;
②这两块三角尺是否还存在一组边互相平行?若存在,请直接写出此时∠ACE角度所有可能的值;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)由直角三角形中∠ACD=∠BCE=90°,可知∠1与∠3都是∠2的余角,根据同角的余角相等即可得出结论;
(2)结合图形可得∠1+∠2+∠3=∠ACB,则可求解;
(3)①如图3,画出图形,作CF∥AD,可推出∠DCE=∠D+∠E=30°+45°=75°,所以∠ACE=∠ACD+∠DCE=90°+75°=165°;
②分四种情况讨论,①BC∥AD,②BE∥AC,③CE∥AD,④BE∥CD,画出图形,结合平行线的性质与进行求解即可.
【解答】解:(1)∵∠ACD=∠BCE=90°,
∴∠1+∠2=∠2+∠3=90°,
∴∠1=∠3,
故答案为:∠1=∠3;
(2)∵∠1+∠2=∠2+∠3=90°,
∴∠1+∠2+∠3+∠2=180°,
∵∠1+∠2+∠3=∠ACB,
∴∠2+∠ACB=180°,
故答案为:∠2+∠ACB=180°;
(3)①如图3,当BE∥AD时,作CF∥AD,
∵BE∥AD,CF∥AD,
∴BE∥AD∥CF,
∴∠ECF=∠E=45°,∠DCF=∠D=30°,
∴∠DCE=∠D+∠E=30°+45°=75°,
∴∠ACE=∠ACD+∠DCE=90°+75°=165°;
②这两块三角尺还存在一组边互相平行;理由如下:
如图4,当BC∥AD时,∠DCB=∠D=30°,
∴∠ACE=30°;
如图5,当BE∥AC时,∠ACE=∠E=45°;
如图6,当AD∥CE时,∠DCE=∠D=30°,
∴∠ACE=90°+30°=120°;
如图7,当BE∥CD时,∠DCE=∠E=45°,
∴∠ACE=90°+45°=135°.
综上,当BC∥AD时,∠ACE=30°;当BE∥AC时,∠ACE=∠E=45°;当AD∥CE时,∠ACE=120°;当BE∥CD时,∠ACE=135°.
8.(2024春•海安市期中)某学习小组发现一个结论:已知直线a∥b,若直线c∥a,则c∥b.他们发现这个结论运用很广,请你利用这个结论解决以下问题:
已知直线AB∥CD,点E在AB、CD之间,点P、Q分别在直线AB、CD上,连接PE、EQ.
(1)如图1,运用上述结论,探究∠PEQ与∠APE+∠CQE之间的数量关系.并说明理由;
(2)如图2,PF平分∠BPE,QF平分∠EQD,当∠PEQ=130°时,求出∠PFQ的度数;
(3)如图3,若点E在CD的下方,PF平分∠BPE,QH平分∠EQD,QH的反向延长线交PF于点F,当∠PEQ=80°时,请直接写出∠PFQ的度数.
【分析】(1)根据平行线的性质,得出∠APE=∠PEH,∠CQE=∠HEQ,进而得出结论;
(2)根据角平分线的定义、平角的定义以及四边形的内角和即可求解;
(3)利用角平分线、平角、三角形的内角和、平行线的性质以及等量代换进行计算即可.
【解答】解:(1)∠PEQ=∠APE+∠CQE,
如图1,过点E作EH∥AB,则EH∥AB∥CD,
∵AB∥EH,
∴∠APE=∠PEH,
又∵CD∥EH,
∴∠CQE=∠HEQ,
∵∠PEQ=∠PEH+HEQ,
∴∠PEQ=∠APE+∠CQE;
(2)如图2,由(1)得,∠PEQ=∠APE+∠CQE=130°;
∵∠APE+∠BPE=180°,∠CQE+∠DQE=180°,
∴∠BPE+∠DQE=360°﹣130°=230°,
又∵PF平分∠BPE,QF平分∠EQD,
∴∠1=∠2,∠3=∠4,
∴∠1+∠3=(∠BPE+∠DQE)=×230°=115°,
在四边形PEQF中,
∠PFQ=360°﹣(∠1+∠2+∠PEQ)=360°﹣(115°+130°)=115°;
(3)140°,如图3,延长PF交CD与点M,
∵PF平分∠BPE,QH平分∠EQD,
∴∠1=∠2,∠3=∠4,
∵AB∥CD,
∴∠BPE=∠DNE,∠2=∠PMC=∠1,
又∵∠DQE=∠DNE+∠E,即2∠4=2∠1+80°,
∴∠4﹣∠1=40°,
∴∠PFQ=∠FQD+∠PMC=180°﹣∠4+∠1=180°﹣(∠4﹣∠1)=180°﹣40°=140°.
9.(2024春•天河区校级期中)综合与实践
综合与实践课上,老师让同学们以“平行中的数量关系”为主题开展数学活动.已知AB∥CD,BF为∠ABE的平分线,DF为∠CDE的平分线,BF和DF相交于点F.
探究问题
(1)在图1中,∠BFD,∠ABF,∠CDF之间的数量的关系为 ∠BFD=∠ABF+∠CDF .
∠BFD,∠ABE,∠CDE之间的数量关系为: ∠ABE+∠CDE=2∠BFD .
知识迁移
(2)如图2,若∠E+8∠M=360°,,试猜想∠CDM和∠MDF间的数量关系,并加以证明.
【分析】(1)如图所示,过点F作FG∥AB,根据两直线平行内错角相等即可求解∠BFD,∠ABF,∠CDF之间的数量的关系;再根据角平分线的性质可求出∠BFD,∠ABE,∠CDE之间的数量关系;
(2)如图所示,过点E作EQ∥AB,过点M作MP∥AB,设∠CDM=x,∠ABM=y,根据平行线的性质,角平分线的性质可得∠ABE=8y,∠ABE+∠CDE=8x+8y,∠CDE=8x,由此可得∠CDF=∠EDF=4x,所以根据∠CDM=x,∠MDF=3x即可求解.
【解答】解:(1)如图所示,过点F作FG∥AB,
∵AB∥CD,
∴AB∥FG∥CD,
∴∠ABF=∠BFG,∠CDF=∠DFG,
∵∠BFG+∠DFG=∠BFD,
∴∠BFD=∠ABF+∠CDF;
由上述证明可知,∠BFD=∠ABF+∠CDF,
∵BF为∠ABE的平分线,DF为∠CDE的平分线,
∴,,
∴,
∴∠ABE+∠CDE=2∠BFD;
故答案为:∠BFD=∠ABF+∠CDF;∠ABE+∠CDE=2∠BFD.
(2)∠MDF=3∠CDM,理由如下:
如图所示,过点E作EQ∥AB,过点M作MP∥AB,
设∠CDM=x,∠ABM=y,
∵CD∥AB,
∴EQ∥MP∥AB∥CD,
∴∠CDM=∠PMD=x,∠ABM=∠PMB=y,
∵∠ABE+∠QEB=180°,∠CDE+∠QED=180°,
∴∠ABE+∠QEB+∠CDE+∠QED=360°,
∴∠ABE+∠CDE+∠BED=360°,
∴∠BDE=360﹣(∠ABE+∠CDE),
∵∠E+8∠M=360°,即∠BED+8∠BMD=360°,
∴360°﹣(∠ABE+∠CDE)+8∠BMD=360°,
∴8∠BMD=∠ABE+∠CDE,
∵∠BMD=∠PMD+∠PMB=x+y,
∴8∠BMD=8x+8y=∠ABE+∠CDE,
∵,
∴∠EBF=4y,
∵BF为∠ABE的平分线,DF为∠CDE的平分线,
∴∠EBF=∠ABF=4y,∠CDF=∠EDF,
∴∠ABE=8y,
∵∠ABE+∠CDE=8x+8y,
∴∠CDE=8x,
∴∠CDF=∠EDF=4x,
∵∠CDM=x,
∴∠MDF=3x,
∴∠MDF=3∠CDM.
10.(2024春•成都校级期中)已知:直线PQ∥MN,点A为直线PQ上的一个定点,过点A的直线交MN于点B,点C在线段BA的延长线上,D,E为直线MN上的两个动点(点D在点E的左侧).连接AD,AE,且∠ADE=∠DAE.
(1)如图1,若∠BAE=25°,∠ADE=50°,则∠ABN= 125° ;
(2)射线AF为∠CAE的角平分线.
①如图2,当点E在点B左侧时,若∠FAD=20°,求∠ABD的度数;
②当点D与点B不重合,且∠ABN+∠FAD=m°时,试用含m的代数式表示∠FAD的度数.
【分析】(1)根据平行线的性质以及题干中∠ADE=∠DAE即可推出∠ABN的度数.
(2)①设∠ADE=∠DAE=∠PAD=α,则∠PAF=∠PAD﹣∠FAD=α﹣20°,∠FAE=∠FAD+∠DAE=20°+α,由角平分线性质得∠CAF=∠FAE=20°+α,再由∠ABD=∠PAC=∠CAF﹣∠PAF即可求得答案.
②设∠ADE=∠DAE=α,∠ABN=β,分三种情况:当点D在点B右侧时,当点D在点B左侧,点E在点B右侧时,当D、E均在B点左侧时,分别求出∠FAD的度数.
【解答】解:(1)如图1,
∵PQ∥MN,
∴∠ABN=∠PAB,∠PAD=∠ADE=50°,
∵∠BAE=25°,∠ADE=50°,
∴∠ABN=∠PAB=∠PAD+∠DAE+∠BAE=50°+50°+25°=125°.
故答案为:125°;
(2)①如图2,∵PQ∥MN,
∴∠ABD=∠PAC,∠ADE=∠PAD,
∵∠ADE=∠DAE,
∴∠ADE=∠DAE=∠PAD,
设∠ADE=∠DAE=∠PAD=α,
∵∠FAD=20°,
∴∠PAF=∠PAD﹣∠FAD=α﹣20°,∠FAE=∠FAD+∠DAE=20°+α,
∵射线AF平分∠CAE,
∴∠CAF=∠FAE=20°+α,
∴∠PAC=∠CAF﹣∠PAF=(20°+α)﹣(α﹣20°)=40°,
∴∠ABD=40°;
②设∠ADE=∠DAE=α,∠ABN=β,
当点D在点B右侧时,如图3,此时有∠EAF=∠ABD,
则∠BAD=∠ADE﹣∠ABN=α﹣β,
∴∠CAE=180°﹣∠BAD﹣∠DAE=180°﹣(α﹣β)﹣α=180°﹣2α+β,
∵射线AF平分∠CAE,
∴∠CAF=∠FAE=∠CAE=,
∴∠FAD=∠FAE+∠DAE=+α=90°+β,
∵∠ABN+∠FAD=m°,
∴β+90°+β=m°,
∴β=m°﹣60°,
∴∠FAD=90°+β=90°+(m°﹣60°)=(m+60)°;
当点D在点B左侧,点E在点B右侧时,如图4,
则∠ADE=∠DAE=α,∠ABN=β,
∴∠BAE=2α﹣β,∠CAE=180°﹣∠BAE=180°﹣(2α﹣β),
∵射线AF平分∠CAE,
∴∠CAF=∠FAE=∠CAE=,
∴∠FAD=∠FAE+∠DAE=+α=90°+β,
∵∠ABN+∠FAD=m°,
∴β+90°+β=m°,
∴β=m°﹣60°,
∴∠FAD=90°+β=90°+(m°﹣60°)=(m+60)°;
当D、E均在B点左侧时,如图5,
则∠ADE=∠DAE=α,∠ABN=β,
∴∠BAE=β﹣2α,∠CAE=180°﹣∠BAE=180°﹣(β﹣2α),
∵射线AF平分∠CAE,
∴∠CAF=∠FAE=∠CAE=,
∴∠FAD=∠FAE﹣∠DAE=﹣α=90°﹣β,
∵∠ABN+∠FAD=m°,
∴β+90°﹣β=m°,
∴β=2m°﹣180°,
∴∠FAD=90°﹣β=90°﹣(2m°﹣180°)=(180﹣m)°;
综上所述:∠FAD=(m+60)°或(180﹣m)°.
11.(2024春•北京期中)已知:AB∥CD,P为平面内一点.
(1)如图1,连接AP,DP,已知∠P=80°,∠D=50°,∠A= 150 °;
(2)如图2,求证:∠PAB+∠CDP﹣∠APD=180°;
(3)如图3,当点P在直线AB,CD之间时,AP⊥PD于P,DQ平分∠PDC,连接AQ,使∠AQD=40°,设∠PAQ=α°,∠PAB=β°,直接写出α与β之间的数量关系.
【分析】(1)如图1,过点P作PE∥AB,根据平行线的判定和性质定理即可得到结论;
(2)如图2,过点P作EF∥AB,则AB∥EF∥CD,根据平行线的判定和性质定理即可得到结论;
(3)如图3,如图4,过P作PE∥AB,过Q作QF∥AB,根据平行线的判定和性质定理即可得到结论.
【解答】(1)解:如图1,过点P作PE∥AB,
∵AB∥CD,
∴AB∥PE∥CD,
∴∠APE+∠A=180°,∠CDP=∠EPD,
∵∠APD=80°,∠D=50°,
∴∠APE=∠APD﹣∠DPE=80°﹣50°=30°,
∴∠A=180°﹣30°=150°,
故答案为:150;
(2)证明:如图2,过点P作EF∥AB,则AB∥EF∥CD,
∴∠CDP=∠DPF,∠FPA+∠PAB=180°,
∵∠FPA=∠DPF﹣∠APD,
∴∠DPF﹣∠APD+∠PAB=180°,
∴∠CDP+∠PAB﹣∠APD=180°;
(3)解:如图3,
过P作PE∥AB,
∵AB∥CD,
∴AB∥PE∥CD,
∴∠APE=180°﹣∠BAP=180°﹣β°,∠CDP=∠EPD,
∵PA⊥PD,
∴∠APD=90°,
∴∠DPE=90°﹣∠APE=90°﹣(180°﹣β°)=β°﹣90°,
∵DQ平分∠PDC,
∴∠PDQ=∠CDQ=∠PDC=45°,
过Q作QF∥AB,
∵AB∥CD,
∴AB∥QF∥CD,
∴∠AQF=180°﹣∠QAB=180°﹣(α°+β°),∠DQF=∠CDQ=β°﹣45°,
∴∠AQD=∠AQF+∠DQF=180°﹣(α°+β°)+β°﹣45°=40°,
∴α+=95;
如图4,
过P作PE∥AB,
∵AB∥CD,
∴AB∥PE∥CD,
∴∠APE=∠BAP=β°,∠CDP=180°﹣∠EPD,
∵PA⊥PD,
∴∠APD=90°,
∴∠DPE=90°﹣∠APE=90°﹣β°,
∵DQ平分∠PDC,
∴∠PDQ=∠CDQ=∠PDC=(180°﹣90°+β°)=45°+β°,
过Q作QF∥AB,
∵AB∥CD,
∴AB∥QF∥CD,
∴∠AQF=180°﹣∠QAB=180°﹣(360°﹣α°﹣β°),∠DQF=∠CDQ=β°+45°,
∴∠AQD=∠AQF+∠DQF=β°+45°﹣180°+(360°﹣α°﹣β°)=40°,
∴2α+β=370;
综上所述,α与β之间的数量关系为α+=95或2α+β=370.
12.(2024春•潍坊期中)已知:如图,AB∥CD,线段EF分别与AB,CD相交于点E,F
(1)如图1,已知∠A=30°,∠APC=80°,求∠C的度数;
(2)如图2,当动点P在线段EF上运动时(不包括E,F两点),∠A,∠APC与∠C之间有何数量关系?并证明你的结论;
(3)当动点P在直线EF(线段EF除外)上运动时,(2)中的结论是否仍然成立?如果不成立,请直接写出∠A,∠APC与∠C之间的数量关系.
【分析】(1)过P作PO∥AB,推出AB∥PO∥CD,根据平行线性质得出∠APO=∠A=30°,∠C=∠CPO,代入求出即可;
(2)过P作PO∥AB,推出AB∥PO∥CD,根据平行线性质得出∠APO=∠A,∠C=∠CPO,求出即可;
(3)过P作PO∥AB,推出AB∥PO∥CD,根据平行线性质得出∠APO=∠A,∠C=∠CPO,求出即可.
【解答】解:(1)如图①,过P作PO∥AB,
∵AB∥CD,
∴AB∥PO∥CD,
∵∠A=30°,
∴∠APO=∠A=30°,∠C=∠CPO,
∵∠APC=80°
∴∠C=∠CPO=∠APC﹣∠APO=80°﹣30°=50°;
(2)∠A+∠C=∠APC,
证明:如图②,过P作PO∥AB,
∵AB∥CD,
∴AB∥PO∥CD,
∴∠APO=∠A,∠C=∠CPO,
∴∠APC=∠APO+∠CPO=∠A+∠C;
(3)不成立,关系式是:∠A﹣∠C=∠APC,
理由:如图③,过P作PO∥AB,
∵AB∥CD,
∴AB∥PO∥CD,
∴∠APO=∠A,∠C=∠CPO,
∴∠A﹣∠C=∠APO﹣∠CPO=∠APC,
即∠A﹣∠C=∠APC.
13.(2024春•泰兴市期中)如图1,∠ACB=90°,MA∥BN.
(1)①如果∠MAC=30°,求∠CBN的度数;
②设∠MAC=α,∠CBN=β,直接写出α、β之间的数量关系: β=α+90° ;
(2)如图2,∠MAC、∠CBN的角平分线交于点P,当∠MAC的度数发生变化时,∠APB的度数是否发生变化?如果变化,请说明理由;如果不变,请求出∠APB的度数;
(3)在(2)的条件下,若∠MAC=40°,点E为射线BN上的一个动点,过点E作EF∥BC交直线AP于点F,连接EP.已知∠FEP=10°,求∠BPE的度数.
【分析】(1)①过点C作CD∥AM,则有MA∥CD∥BN,然后得到∠ACD=∠A=30°,∠DCB+∠B=180°,然后计算解题;②过点C作CD∥AM,则有∠ACD=∠A=α,∠DCB=180°−∠B=180°−β,再根据直角得到结论;
(2)由②可得∠MAC=α,∠CBN=β=90°+α,然后根据角平分线的定义得到∠MAP=∠MAC=α,∠NBP=∠NBC=(90°+α)=45°+α,然后利用同②的推导过程得到结论;
(3)由(2)可得∠MAP=∠MAC=20°,∠CBN=90°+40°=130°,∠APB=135°,然后分点F在点P的左侧和点F在点P的右侧两种情况进行解题.
【解答】解:(1)①过点C作CD∥AM,
∵MA∥BN,
∴MA∥CD∥BN,
∴∠ACD=∠A=30°,∠DCB+∠B=180°,
又∵∠ACB=90°,
∴∠DCB=90°−∠ACD=90°−30°=60°,
∴∠B=180°−∠DCB=180°−60°=120°;
②过点C作CD∥AM,
∵MA∥BN,
∴MA∥CD∥BN,
∴∠ACD=∠A=α,∠DCB=180°−∠B=180°−β,
又∵∠ACB=90°,
∴α+180°−β=90°,
∴β=α+90°,
故答案为:β=α+90°;
(2)不发生变化,135°,理由为:
由②可得∠MAC=α,∠CBN=β=90°+α,
∵∠MAC、∠CBN的角平分线交于点P,
∴∠MAP=∠MAC=α,∠NBP=∠NBC=(90°+α)=45°+α,
过点P作PE∥MA,则MA∥PE∥BN,
∴∠EPA=∠MAP=α,∠EPB=180°−∠NBP=180°−(45°+α)=135°−α,
∴∠APB=∠EPA+∠EPB=α+135°−α=135°;
(3)由(2)得∠MAP=∠MAC=20°,∠CBN=90°+40°=130°,∠APB=135°,
∵EF∥BC,
∴∠FEB=180°−∠CBE=180°−130°=50°,
过点P作PG∥AM,
∵MA∥BN,
∴MA∥CD∥BN,
∴∠APG=∠MAF=20°,∠GPN=∠PEB,
∴∠APN=∠APG+∠GPN=20°+∠PEB,
当点F在点P的左侧时,如图,
则∠PEB=∠FEB+∠FEP=50°+10°=60°,
∴∠APN=20°+∠PEB=20°+60°=80°,
∴∠BPE=∠APB−∠APE=135°−80°=55°,
当点F在点P的右侧时,如图,
则∠PEB=∠FEB+∠FEP=50°−10°=40°,
∴∠APN=20°+∠PEB=20°+40°=60°,
∴∠BPE=∠APB−∠APE=135°−60°=75°.
14.(2023秋•巴南区校级期末)已知,如图,AB∥CD,直线MN交AB于点M,交CD于点N,点E是线段MN上一点,P,Q分别在射线MB,ND上,连接PE,EQ,PF平分∠MPE,QF平分∠DQE.
(1)如图1,当PE⊥QE时,直接写出∠PFQ的度数;
(2)如图2,求∠PEQ与∠PFQ之间的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,在(1)问的条件下,若∠APE=45°,∠MND=75°,过点P作PH⊥OF交QF的延长线于点H,将MN绕点N顺时针旋转,速度为每秒5°,直线MN旋转后的对应直线为M'N,同时△FPH绕点P逆时针旋转,速度为每秒10°,△FPH旋转后的对应三角形为△F'PH',当MN首次落到CD上时,整个运动停止,在此运动过程中,经过t秒后,M'N恰好平行于△F'PH'的其中一条边,请直接写出所有满足条件的t的值.
【分析】(1)延长PE交CD于G,设PE,FQ交于点H,设∠APE=2α,则∠FPH=∠APE=α,根据AB∥CD可表示出∠PGQ,进而根据三角形内角和推论表示出∠EQD,进而表示出∠EQH,然后结合△EQH和△PFH得出关系式,进一步得出结果;
(2)类比(1)的方法过程,得出结果;
(3)分为△PF′H′的三边分别与NM′平行,当PF′∥NM′时,∠APF′与NM′同AB的夹角(锐角)相等,从而列出方程求得结果,当PH′∥NM′时,同样的方法求得,当F′H′∥NM′时,此时PH′⊥NM′,根据四边形内角和列出方程求得结果.
【解答】解:(1)如图1:
延长PE交CD于G,设PE,FQ交于点H,
设∠APE=2α,则∠FPH=∠APE=α,
∵AB∥CD,
∴∠PGQ=∠APE=2α,
∵PE⊥QE,
∴∠QEH=QEG=90°,
∴∠EQD=∠QEG+∠PGQ=90°+2α,
∴∠EQH=∠EQD=45°+α,
在△EQH和△PFH中,
∵∠HEQ+∠HQE+∠EHQ=180°,∠FPH+∠FHP+∠PFH=180°,∠PHF=∠EHQ,
∴∠HEQ+∠HQE=∠FPH+∠PFH,
即:90°+45°+α=α+∠PFH,
∴∠PFH=135°,
故答案为:135°;
(2)如图1,
延长PE交CD于G,设PE,FQ交于点H,
设∠APE=2α,设∠PEQ=β,则∠FPH=∠APE=α,
∵AB∥CD,
∴∠PGQ=∠APE=2α,
∵∠GEQ=180°﹣∠PEQ,
∴∠EQD=∠QEG+∠PGQ=180°﹣∠PEQ+2α,
∴∠HQE=∠EQD=90°+α﹣∠PEQ,
在△EQH和△PFH中,
∵∠PEQ+∠HQE+∠EHQ=180°,∠FPH+∠FHP+∠PFH=180°,∠PHF=∠EHQ,
∴∠PEQ+∠HQE=∠FPH+∠PFH,
即:∠PEQ+90°+α﹣∠PEQ=α+∠PFQ
∴2∠PFQ﹣∠PEQ=180°;
(3)如图2:
当M′N∥PF′时,
105﹣5t=22.5+10t,
∴t=3.5,
如图3:
当NM′∥PH′时,
75﹣5t=10t﹣22.5,
∴t=6.5,
如图4:
当NM′∥F′H′时,即PH′⊥NM′,
105+5t+10t﹣22.5+90=360,
∴t=12.5,
综上所述:t=0.5秒,3.5秒,6.5秒,12.5秒.
15.(2024春•新丰县期中)操作探究:已知在纸面上有一数轴(如图所示)
(1)折叠纸面,使表示的点1与﹣1重合,则﹣2表示的点与 2 表示的点重合;
(2)折叠纸面,使﹣1表示的点与3表示的点重合,回答以下问题:
①5表示的点与数 ﹣3 表示的点重合;
②表示的点与数 2﹣ 表示的点重合;
③若数轴上A、B两点之间距离为9(A在B的左侧),且A、B两点经折叠后重合,此时点A表示的数是 ﹣3.5 、点B表示的数是 5.5
(3)已知在数轴上点A表示的数是a,点A移动4个单位,此时点A表示的数和a是互为相反数,求a的值.
【分析】(1)求出表示两个数的点的中点所对应的数,利用方程可以求出在此条件下,任意一个数所对应的数;
(2)求出﹣1表示的点与3表示的点重合时中点表示的数,在利用方程或方程组求出在此条件下,任意一个数所对应的数;
(3)分两种情况进行解答,向左移动4个单位,向右移动4个单位,列方程求解即可.
【解答】解:(1)折叠纸面,使表示的点1与﹣1重合,折叠点对应的数为=0,设﹣2表示的点所对应点表示的数为x,于是有=0,解得x=2,
故答案为2;
(2)折叠纸面,使表示的点﹣1与3重合,折叠点对应的数为=1,
①设5表示的点所对应点表示的数为y,于是有=1,解得y=﹣3,
②设表示的点所对应点表示的数为z,于是有=1,解得z=2﹣,
③设点A所表示的数为a,点B表示的数为b,由题意得:
=1且b﹣a=9,解得:a=﹣3.5,b=5.5,
故答案为:﹣3,2﹣,﹣3.5,5.5;
(3)①A往左移4个单位:(a﹣4)+a=0.解得:a=2.
②A往右移4个单位:(a+4)+a=0,解得:a=﹣2.
答:a的值为2或﹣2.
16.(2024春•江城区校级期中)如图,在平面直角坐标系中,AB⊥x轴,垂足为A,BC⊥y轴,垂足为C,已知A(a,0),C(0,c),其中a,c满足关系式(a﹣6)2+=0,点P从O点出发沿折线OA﹣AB﹣BC的方向运动到点C停止,运动的速度为每秒2个单位长度,设点P的运动时间为t秒.
(1)在运动过程中,当点P到AB的距离为2个单位长度时,t= 2或8 ;
(2)在点P的运动过程中,用含t的代数式表示P点的坐标;
(3)当点P在线段AB上的运动过程中,射线AO上一点E,射线OC上一点F(不与C重合),连接PE,PF,使得∠EPF=70°,求∠AEP与∠PFC的数量关系.
【分析】(1)由非负数的性质得a﹣6=0,c+8=0,解得a=6,c=﹣8,由此即可解决问题;
(2)分三种情形:①当0≤t≤3时②当3≤t≤7时;③当7≤t≤10时,分别表示即可;
(3)结论:∠PEA+∠PFC=160°或∠PFC﹣∠AEP=20°.分两种情形分别画出两个图形进行求解即可.
【解答】解:(1)∵a,c满足关系式(a﹣6)2+=0,
∴a﹣6=0,c+8=0,
∴a=6,c=﹣8,
∴B(6,﹣8),
当点P到AB的距离为2个单位长度时,s=6﹣2=4,或s=6+8+2=16,
∴4÷2=2s或16÷2=8s,
故答案为:2或8;
(2)①当0≤t<3时,点P在OA上,此时,P(2t,0).
②当3≤t<7时,点P在AB上,此时,PA=2t﹣6,由于点P在第四象限,纵坐标小于0,则P(6,6﹣2t);
③当7≤t≤10时,点P在BC上,此时PB=2t﹣OA﹣AB=2t﹣14,PC=BC﹣PB=6﹣(2t﹣14)=20﹣2t,
∴P(20﹣2t,﹣8);
(3)当点P在线段AB上时,∠PFC+∠PEA=160°或∠PFC﹣∠AEP=20°.分四种情况:
①如图1中,∠PFC﹣∠PEA=20°,理由如下:
∵∠PEA=90°﹣∠APE,
∴∠PFC=180°﹣∠APF=180°﹣70°﹣∠APE=110°﹣∠APE,
∴∠PFC﹣∠PEA=110°﹣∠APE﹣(90°﹣∠APE)=20°;
②如图2中,∠PFC﹣∠PEA=20°,理由如下:
∵∠PEA=90°﹣∠APE,
∴∠PFC=180°﹣∠APF=180°﹣70°﹣∠APE=110°﹣∠APE,
∴∠PFC﹣∠PEA=110°﹣∠APE﹣(90°﹣∠APE)=20°;
③如图3中,结论:∠PEA+∠PFC=160°,理由如下:
连接OP,
∵∠PFC=∠FPO+∠FOP,∠AEP=∠EOP+∠EPO,
∴∠PEA+∠PFC=∠FPO+∠FOP+∠EOP+∠EPO=∠AOF+∠EPF=90°+70°=160°;
④如图4中,结论:∠PFC﹣∠AEP=20°,理由如下:
E在x轴负半轴,F在线段OC上,设PM交OC于G,
∵∠AEP+∠EGO=90°,∠EGO=∠PGF=110°﹣∠PFG,
∴∠AEP+110°﹣∠PFC=90°,
∴∠PFC﹣∠AEP=20°,
综上所述,∠PFC+∠PEA=160°或∠PFC﹣∠AEP=20°.
17.(2024春•越秀区期中)《广州市公共交通票价优惠调整方案》于2023年9月1日正式实施,现有基础票价不变,普通乘客在一个自然月内,使用同一种支付方式,乘坐广州地铁公交累计实际支出票款不超过80元没有优惠,超过80元不超过200元部分享受8折优惠,超出200元部分享受5折优惠.
以某普通乘客为例,他在某次乘坐地铁没有优惠时需要支付基础票价4元.若他在本月此前已经累计支出了120元,那么他此次需要支付3.2元,若他在本月此前已经累计支出了210元,那么他此次只需要支付2元.已知甲乙都是普通乘客,只地铁出行,每次使用同一张羊城通.
(1)甲每次的基础票价都是2元,已知甲在今年2月乘坐地铁共36次,上半月比下半月少花28元,设甲上半月乘坐地铁x次,下半月乘坐地铁y次,列方程组解应用题,求甲在2月上半月乘坐地铁的次数;
(2)乙每次的基础票价都是10元,已知乙在今年2月和3月乘坐地铁共47次,2月比3月少花70元,设乙在2月乘坐地铁m次,3月乘坐地铁n次,回答下列问题:
①在不求出m、n的具体数值的情况下,分析乙在2月和3月分别享受了哪些优惠?
②根据①的分析结果,列方程组解应用题,求乙在3月乘坐地铁总共花费了多少钱?
【分析】(1)因为甲上半月乘坐地铁x次,下半月乘坐地铁y次,根据甲在今年2月乘坐地铁共36次,上半月比下半月少花28元,列出方程组,解方程组即可;
(2)①分当m=23时,n=24,当m=24时,n=2时,2月和3月乙乘地铁花费是否符合题意,从而推出乙在2月份和3月份分别享受了哪些优惠;
②设乙在2月乘坐地铁m次,3月乘坐地铁n次,根据1中的结论、乙在今年2月和3月乘坐地铁共47次、2 月比3月少花70元,列方程组并解方程组即可得到答案.
【解答】解:(1)因为甲上半月乘坐地铁x次,下半月乘坐地铁y次,
由题意可得,,
解得,
答:甲在2月上半月乘坐地铁的次数为11次;
(2)①乙在2月乘坐地铁m次,3月乘坐地铁n 次,
当m=23时,n=24,
则乙2月份的乘坐地铁共花了8×10+15×10×0.8=200元,
乙3月份的乘坐地铁共花了8×10+15×10×0.8+(24﹣8﹣15)×0.5×10=205 元,
与2月比3月少花70元矛盾,
当m=24时,n=23,
则乙2月份的乘坐地铁共花了8×10+15×10×0.8+1×10×0.5=205元,
乙3月份的乘坐地铁共花了8×10+15×10×0.8=200元,
与2月比3月少花70元矛盾,
可见乙在2月份只享受了超过80元不超过200元部分享受8折优惠,即m<23,
则乙在3月享受了超过80 元不超过200元部分享受8折优惠,超出200元部分享受5折优惠;
②因为乙在2月乘坐地铁m次,3月乘坐地铁n次,
,
解得,
∴=200+(29﹣8﹣15)×10×0.5=230,
答:乙在3月乘坐地铁总共花费了230元.
18.(2023秋•金华期中)已知数轴上有A,B两点,点A对应的数为a,点B对应的数为b,且与(b﹣5)2互为相反数,点P为数轴上一动点,其对应数字为x.
(1)A,B两点对应的数分别为a= ﹣1 ,b= 5 ;
(2)若将数轴折叠,使得点A与点B重合,则原点O与数 4 表示的点重合;
(3)数轴上是否存在点P,使点P到点A,点B的距离和为8?若存在,请求出x的值,若不存在,说明理由;
(4)若点A,B,P(点P在原点)同时向左运动,它们的速度分别为1,5,2个单位长度/分,则几分钟时P到A,B的距离相等?
(5)若点A,B,P(点P在原点)仍以(4)的速度,点A向右运动,点B和点P向左运动,当点P遇到点A时,立即以原来的速度向右运动,当点P遇到点B时,立即以原来的速度向左运动,并不停地往返于点A与点B之间,求当点A与点B重合时点P所经过的总路程,并直接写出此时点P在数轴上表示的数.
【分析】(1)由“几个非负数的和为0,每个加数都为0”即可得;
(2)由数轴及对称直接得出即可;
(3)分三种情况讨论,分别求出即可,其中点P在A、B之间不合题意;
(4)根据题意列出方程求解即可;
(5)根据题意先求出相遇时的时间即可求出P点的运动路程及P点表示的数.
【解答】解:
(1)∵与(b﹣5)2互为相反数,即(b﹣5)2=0,
∴a+1=0,b﹣5=0,
∴a=﹣1,b=5,
故答案为:﹣1,5;
(2)若将数轴折叠,使得点A与点B重合,
∵AB=6,
此时,中点表示的数为2,
点O到2两个单位,2到4也是两个单位,
∴原点O与数4表示的点重合,
故答案为:4;
(3)存在,
理由:
①点P在点A左侧,即x<﹣1时,
PA=﹣1﹣x,PB=5﹣x,
得﹣1﹣x+5﹣x=8,
解得,x=﹣2;
②点P在点B右侧,即x>5时,
PA=x﹣(﹣1),PB=x﹣5,
得x﹣(﹣1)+x﹣5=8,
解得,x=6;
③点P在点A、B之间时,PA=x﹣(﹣1),PB=5﹣x,
PA+PB=x﹣(﹣1)+5﹣x=6,不合题意;
综上,点P到点A,点B的距离和为8时,x表示的数为﹣2或6;
(4)设t分钟时P到A,B的距离相等,
此时P 表示的数为﹣2t,A 表示的数为﹣1﹣t,B 表示的数为5﹣5t,
由题意可知,点B运动速度最快,点A运动最慢,
当点B在点A和点P之间时,PA>PB,不合题意,
当点P在A左侧,点A、B重合时
可得﹣1﹣t=5﹣5t,
解得,t=;
当P运动到点A左侧时,
点B在最左侧,A在最右侧时,点P到A、B两点的距离相等,
PA=﹣1﹣t﹣(﹣2t),PB=﹣2t﹣(5﹣5t),
∴﹣1﹣t﹣(﹣2t)=﹣2t﹣(5﹣5t),
解得,t=2,
所以,或2分钟时P到A,B的距离相等;
(5)由题意可知,P运动的时间即A与B相遇所需要的时间,
A与B相遇的时间为:[5﹣(﹣1)]÷(1+5)=1(分),
P运动的路程为:1×2=2.
P向左运动与A相遇用的时间为:(分),此时P点表示的数为0﹣2×,
B点表示的数为5﹣5×,这时PB=,
P向右运动与B相遇用的时间为(分),此时P点表示的数为,
接下来P向左运动的时间为1﹣(分),这时点P表示的数为.
答:当点A与点B重合时点P所经过的总路程是2,此时点P在数轴上表示的数为.
19.(2023秋•沙坪坝区校级月考)如图(1),在数轴上,点A表示的数为2,点B表示的数为6,点C为数轴上原点左侧一点,且满足BC=15.
(1)点C表示的数是 ﹣9 ;线段AC的长度是 11 ;
(2)如图(1),动点P从点A出发,沿数轴向右运动且初始速度为1个单位/秒,到达B点后以2倍的初始速度返回点A;在点P出发的同时,动点Q从点C出发,沿数轴向右运动,在运动的过程中速度保持不变为3个单位/秒,当点P返回点A时P、Q两点同时停止运动;设运动的时间为t秒,当PQ=AP时,求此时动点P在数轴上所对应的数;
(3)如图(2),CF=5,数轴上方有一个正方形ABDE,动点M沿A﹣E﹣D﹣B﹣A的顺序以2个单位/秒的速度匀速绕正方形运动一周,再回到A点时停止运动;在点C的正上方8个单位长度处有一点G,三角形FCG为直角三角形;设运动的时间为m秒,当点M在线段AE上时,三角形FGM的面积等于 24+5m ;当点M在线段DE上时,三角形FGM的面积等于 8m+18 ;当点M在线段BD上时,三角形FGM的面积等于 70﹣5m ;当点M在线段AB上时,三角形FGM的面积等于 88﹣8m (用含m的代数式表示).
【分析】(1)由A表示的数为2,点B表示的数为6,BC=15则C点表示的数为6﹣15=﹣9,CA=2﹣(﹣9)=11;
(2)动点P从点A出发,沿数轴向右运动且初始速度为1个单位/秒,则P表示的数为2+t(0<t≤4),返回时P表示的数为:6﹣2(t﹣4)=14﹣2t,(4≤t≤6),又动点Q从点C出发,沿数轴向右运动,在运动的过程中速度保持不变为3个单位/秒,则Q表示的数为:﹣9+3t,表示出PQ以及AP,根据PQ=AP建立方程求解即可;
(3)利用割补法即面积法,梯形面积减去两直角三角形的面积即可.
【解答】解:(1)∵点B表示的数为6,BC=15.
∴点C表示的数是6﹣15=﹣9,
∵点A表示的数为2,
∴线段AC的长度是:2﹣(﹣9)=11,
故答案为:﹣9,11;
(2)∵动点P从点A出发,沿数轴向右运动且初始速度为1个单位/秒,
当0<t≤4时,
则P表示的数为2+t,
当点P返回点A时4<t≤6时,
则P表示的数为:6﹣2(t﹣4)=14﹣2t,
又∵动点Q从点C出发,沿数轴向右运动,
在运动的过程中速度保持不变为3个单位/秒,
则Q表示的数为:﹣9+3t,(0<t≤6),
故当0<t≤4时,QP=2+t﹣(﹣9+3t)=11﹣2t.
AP=2+t﹣2=t,
∵PQ=AP,
∴(11﹣2t)=t,
解得:t=,此时P对应数为:2+=
故当4<t≤6时,
则QP==,
AP=14﹣2t﹣2=12﹣2t,
∵PQ=AP,
∴=12﹣2t,
解得:t=﹣1(舍去),t=,此时P对应数为:14﹣2×=,
综上所述:P对应数为或;
(3)由已知正方形ABDE边长为4,
∵动点M沿A﹣E﹣D﹣B﹣A的顺序以2个单位/秒匀速绕正方形运动一周,
故当0s<m≤4s时,M在AE边上,
则m s时,AM=2m,
根据已知:四边形CGMA为直角梯形,
AG=8,AC=11,
∴S梯形CGMA=(CG+AM)•AC=(8+2m)×11=11m+44,
∵CF=5,AC=11,
∴AF=AC﹣CF=6,
∴S△CGF=CG•CF=×8×5=20,S△AMF=AM•AF=×2m×6=6m,
∵S△CFM=S梯形CGMA﹣S△CGF﹣S△AMF,
∴S△CFM=11m+44﹣20﹣6m=24+5m;
当点M在DE上时,即2≤m≤4时,
如图:
作MN⊥AB于N,则MN=AB=4,ME=AN,m s时,ME=2m﹣AE=2m﹣4,∴AN=2m﹣4,
∴NF=AF+AN=6+2m﹣4=2m+2,
∴CN=AC+AN=11+2m﹣4=2m+7,
∴S梯形CGMA=(CG+NM)•NC=(8+4)(2m+7)=12m+42,
∴S△CGF=CG•CF=×8×5=20,S△NMF=NM•NF=×(2m+2)×4=4m+4,
∵S△CFM=S梯形CGMA﹣S△CGF﹣S△NMF,
∴S△CFM=12m+42﹣20﹣(4m+4)=8m+18;
当点M在DB上时,即4≤m≤6时,
如图:
m s时,BM=12﹣2m,
则S梯形CGMA=(CG+BM)•BC=(8+12﹣2m)×15=150﹣15m,
∵S△CGF=CG•CF=20,S△BMF= BM•BF=×(12﹣2m)×10=60﹣10m,
∴S△CFM=S梯形CGMA﹣S△CGF﹣S△NMF,
即S△CFM=150﹣15m﹣20﹣60+10m=70﹣5m;
当M在AB上时即6≤m≤8时,
如图:
m s时,AM=16﹣2m,
∵AF=6,
∴MF=AF+AM=6+16﹣2m=22﹣2m,
∵CG⊥CB,CG=8,
∴S△CFM=MF•CG=(22﹣2m)×8=88﹣8m,
故答案为:24+5m;8m﹣2;50﹣5m;88﹣8m.
20.(2023春•江油市期末)如图1,在平面直角坐标系中,点A为x轴负半轴上一点,点B为x轴正半轴上一点,C(0,a),D(b,a),其中a,b满足关系式|a+2|+(b﹣a+1)2=0.
(1)a= ﹣2 ,b= ﹣3 ;
(2)如图2,若AC⊥BC,BQ平分∠ABC交AC于点Q,交OC于点P,求证:∠CPQ=∠CQP;
(3)如图3,若点A、点B分别在x轴负半轴和正半轴上运动,∠ACB的角平分线交x轴于点M,点N在x轴上,且∠BCF=∠DCN,请补全图形,探究的值的变化情况,并直接写出结论(不要求写出探究过程).
【分析】(1)根据非负数的性质可得a和b的值,
(2)根据角平分线的定义可得∠OBP=∠CBQ,再根据三角形的内角和定理可得∠BPO=∠CQP,最后由对顶角相等和等量代换可得结论,
(3)设∠DCN=∠BCF=x,∠ACD=y,分别求出∠OCM,∠ACN即可求解.
【解答】(1)解:如图1中,
∵|a+2|+(b﹣a+1)2=0,
∴a=﹣2,b=﹣3,
故答案为:﹣2,﹣3;
(2)证明:如图2中,
∵BQ平分∠CBA,
∴∠OBP=∠CBQ,
∵AC⊥BC,
∴∠ACB=90°,
∴∠BOP=∠BCQ=90°,
∴∠BPO=∠CQP,
∵∠CPQ=∠BPO,
∴∠CQP=∠CPQ;
(3)解:如图3,结论:定值=.
理由:设∠DCN=∠BCF=x,∠ACD=y,
∴∠ACB=180°﹣x﹣y,∠ACN=x﹣y,
∵CM平分∠ACB,
∴∠MCB=(180°﹣x﹣y),
∵AB∥CD,
∴∠ABC=∠BCF=x,
∴∠BCO=90°﹣x,
∴∠OCM=(180°﹣x﹣y)﹣(90°﹣x)=
∴=.
21.(2024春•惠安县期中)若一个不等式(组)A有解且解集为a<x<b(a<b),则称为A的解集中点值,若A的解集中点值是不等式(组)B的解(即中点值满足不等式组),则称不等式(组)B对于不等式(组)A中点包含.
(1)已知关于x的不等式组A:,以及不等式B:﹣1<x≤5,请判断不等式B对于不等式组A是否中点包含,并写出判断过程;
(2)已知关于x的不等式组C:和不等式组D:,若D对于不等式组C中点包含,求m的取值范围.
(3)关于x的不等式组E:(n<m)和不等式组F:,若不等式组F对于不等式组E中点包含,且所有符合要求的整数m之和为14,求n的取值范围.
【分析】(1)先求不等式组A的解集,然后求得A的中点值,最后判断;
(2)先求不等式组C的解集和不等式组D的解集,然后求得C的中点值,最后根据定义求得m的取值范围;
(3)先求不等式组E和F的解集,再求E得中点值,然后根据定义得到m和n不等式,最后通过m的条件求出n的取值范围.
【解答】解:(1)不等式B对于不等式组A中点包含,判断过程如下:
解不等式组A:,得4<x<6,
∴A的中点值为x=5,
∵x=5在﹣1<x≤5范围内,
∴不等式B对于不等式组A中点包含;
(2)∵D对于不等式组C中点包含,
∴不等式组C和不等式组D有解,
解不等式组C:,得,
不等式组D:,得,
∴,
解得:m>﹣4,
∴当m>﹣4时,不等式组C的解集为m﹣3<x<3m+5,不等式组D的解集为m﹣4<x<,
∴C的中点值为=2m+1,
∵D对于不等式组C中点包含,
∴m﹣4<2m+1<,
解得:﹣5<m<10,
又∵m>﹣4,
∴﹣4<m<10.
(3)解不等式组E得,2n<x<2m,解不等式组F得,,
∴E的中点值为n+m,
∵不等式组F对于不等式组E中点包含,
∴,
解得:n<m<6,
∵所有符合要求的整数m之和为14,
∴整数m可取2、3、4,或整数m可取﹣1、0、1、2、3、4,5
∴1≤n<2或﹣2≤n<﹣1.
22.(2024春•青岛期中)【定义新知】
给定两个不等式P和Q,若不等式P的任意一个解,都是不等式Q的一个解,则称不等式P为不等式Q的“子集”.
例如:不等式P:x>4是Q:x>2的子集.
同理,给定两个不等式组M和N,若不等式组M的任意一个解,都是不等式组N的一个解,则称不等式组M为不等式组N的“子集”.
例如:不等式组M:是不等式组N:的子集.
【新知应用】
(1)请写出不等式x<2的一个子集 x<1(答案不唯一) ;
(2)若不等式组A:,不等式组B:,则其中不等式组 A 是不等式组M:的“子集”(填:A或B);
(3)若关于x的不等式组是不等式组的“子集”,则a的取值范围是 a≥2 ;
(4)若a,b,c,d为互不相等的整数,a<b,c<d,下列三个不等式组D:a≤x≤b,E:c≤x≤d,F:4<x<9,满足:D是E的“子集”且E是F的“子集”,则a(b+c+d)的值为 120 ;
(5)已知不等式组G:有解,且不等式组H:1<x≤3是不等式组G的“子集”,且m,n为正整数,则的最大值为 .
【分析】(1)根据定义写一个任意一个解都是不等式x<2的一个解的不等式即可;
(2)分别求得三个不等式组的解集,看A和B两个不等式组中哪个不等式组的解集的任意一个解,都是不等式组M的一个解即可;
(3)易得后一个不等式组的解集为x>2,根据关于x的不等式组是后一个不等式组的“子集”,可得关于x的不等式组的解集为:x>a,那么可得关于a的不等式,求解即可;
(4)根据所给条件和新定义可判断出a、b、c、d的值,代入代数式求解即可;
(5)易得不等式组的解集.根据不等式组H:1<x≤3是不等式组G的“子集”,可得m和n的取值范围,进而根据m,n为正整数,求的最大值可得m和n的值,相除即可得到的最大值.
【解答】解:(1)∵x<1的任意一个解都是不等式x<2的一个解,
∴不等式x<2的一个子集为:x<1.(答案不唯一).
故答案为:x<1.(答案不唯一).
(2)解不等式组A得:3<x<6;
解不等式组B得:x>1;
解不等式组M得:x>2.
∵不等式组A的任意一个解,都是不等式组M的一个解,
∴不等式组A是不等式组M:的“子集”.
故答案为:A.
(3)∵不等式组的解集为:x>2,关于x的不等式组是不等式组的“子集”,
∴关于x的不等式组的解集为x>a.
∴.
∴a≥2.
故答案为:a≥2.
(4)∵E:c≤x≤d,F:4<x<9,E是F的“子集”,a,b,c,d为互不相等的整数,
∴5≤x≤8.
∴c=5,d=8.
∵D是E的“子集”,D:a≤x≤b,
∴6≤x≤7.
∴a=6,b=7.
∴a(b+c+d)=6(7+8+5)=120.
故答案为:120.
(5)∵不等式组G:有解,
∴解集为:≤x<.
∵不等式组H:1<x≤3是不等式组G的“子集”,
∴.
解得:.
∵m,n为正整数,求的最大值,
∴m最大为2,n最小为10.
∴的最大值=.
故答案为:.
23.(2023春•泉州期中)定义:如果一元一次方程的解也是一元一次不等式组的解,那么称该一元一次方程为该不等式组的“相伴方程”.例如:方程2x﹣7=1的解为x=4,不等式组的解集为2<x<5,因为2<4<5,所以称方程2x﹣7=1是不等式组的相伴方程.
(1)问方程2(x﹣1)+9=1是不是不等式组的相伴方程?请说明理由;
(2)若关于x的方程2x﹣a=1是不等式组的相伴方程,求a的取值范围;
(3)若方程5x+10=0和都是关于x的不等式组(k≠﹣2)的相伴方程,求k的取值范围.
【分析】(1)先求解方程和不等式组,判断一元一次方程的解是不是一元一次不等式组的解即可;
(2)先求解方程和不等式组,再将含有a的方程的解代入一元一次不等式组的解中,即可求出a的取值范围;
(3)分别求出两个方程的解,再根据k≠﹣2分为两种情况:①当k<﹣2时,求出不等式组的解集,再进行判断即可;②当k>﹣2时,求出不等式组的解集,再进行判断即可.
【解答】解:(1)方程2(x﹣1)+9=1是不等式组的相伴方程.
理由如下:
解不等式组,得:x≤﹣2,
解方程2(x﹣1)+9=1,得:x=﹣3,
∵﹣3<﹣2,
∴方程2(x﹣1)+9=1是不等式组的相伴方程.
(2)解不等式组,得:<x≤3,
解方程2x﹣a=1,得:x=,
∵关于x的方程2x﹣a=1是不等式组的相伴方程,
∴<≤3,
解得:0<a≤5,
即a的取值范围是0<a≤5.
(3)解方程5x+10=0,得:x=﹣2,
解方程,得:x=﹣1,
∵方程5x+10=0和都是关于x的不等式组(k≠﹣2)的相伴方程,
∴分为两种情况:
①当k<﹣2时,不等式为:,此时不等式组的解集为:x>1,不符合题意,舍去;
②当k>﹣2时,不等式为:,此时不等式组的解集为:k﹣3≤x<1,
∴根据题意,得:,
解得:﹣2<k≤1,
即k的取值范围为﹣2<k≤1.
24.(2023秋•丰顺县期末)阅读材料:
小明是个爱动脑筋的学生,他在学习了二元一次方程组后遇到了这样一道题目:现有8个大小相同的长方形,可拼成如图1、2所示的图形,在拼图②时,中间留下了一个边长为2的小正方形,求每个小长方形的面积.
小明设小长方形的长为x,宽为y,观察图形得出关于x、y的二元一次方程组,解出x、y的值,再根据长方形的面积公式得出每个小长方形的面积.
解决问题:
(1)请按照小明的思路完成上述问题:求每个小长方形的面积;
(2)某周末上午,小明在超市帮妈妈买回一袋纸杯,他把纸杯整齐地叠放在一起,如图3所示.若小明把13个纸杯整齐叠放在一起时,它的高度约是 20 cm;
(3)小明进行自主拓展学习时遇到了以下这道题目:如图,长方形ABCD中放置8个形状、大小都相同的小长方形(尺寸如图4),求图中阴影部分的面积,请给出解答过程.
【分析】(1)设小长方形的长为x,宽为y,观察图形即可得出关于x、y的二元一次方程组,解之即可得出x、y的值,再根据长方形的面积公式即可得出每个小正方形的面积;
(2)通过理解题意可知本题存在两个等量关系,即单独一个纸杯的高度+3个纸杯叠放在一起比单独的一个纸杯增高的高度=10cm,单独一个纸杯的高度+8个纸杯叠放在一起比单独的一个纸杯增高的高度=15cm.根据这两个等量关系可列出方程组;
(3)设小长方形的面积为x,宽为y,根据长方形ABCD的长为19,宽的两种不同表达方式列出方程组求出小长方形的长和宽,进一步求出图中阴影部分的面积.
【解答】解:(1)设小长方形的长为x,宽为y,
根据题意得:,解得:,
∴xy=10×6=60.
故每个小长方形的面积为60;
(2)设每两个纸杯叠放在一起比单独的一个纸杯增高x cm,单独一个纸杯的高度为y cm,
则,解得,
则12x+y=12×1+8=20.
即小明把13个纸杯整齐叠放在一起时,它的高度约是20cm.
(3)设小长方形的长为x,宽为y,根据题意得
,
解得,
∴S阴影=19×(7+3×3)﹣8×10×3=64.
故答案为:64.
25.(2024春•鹿城区校级期中)已知:AB∥CD,E、G是AB上的点,F、H是CD上的点,∠1=∠2.
(1)如图1,求证:EF∥GH;
(2)如图2,过F点作FM⊥GH交GH延长线于点M,作∠BEF、∠DFM的角平分线交于点N,EN交GH于点P,求∠N的度数;
(3)如图3,在(2)的条件下,作∠AGH的角平分线交CD于点Q,若3∠FEN=4∠HFM,则= .
【分析】(1)由平行线的性质得∠1=∠3,再由内错角相等得出EF∥GH;
(2)过点N作NK∥CD,设角度,由平行线的性质和角平分线的性质即可得出结论;
(3)由3∠FEN=4∠HFM结合前面(2)的结论,求出角度可得.
【解答】(1)证明:∵AB∥CD,
∴∠2=∠3,
又∵∠1=∠2,
∴∠1=∠3,
∴EF∥GH;
(2)解:如图2,过点N作NK∥CD,
∴KN∥CD∥AB,
∴∠KNE=∠4,∠6=∠7,
设∠4=x,∠7=y,
∵EN、FN分别平分∠BEF、∠DFM,
∴∠ENK=∠5=∠4=x,∠6=∠8=∠7=y,
又∵AB∥CD,
∴∠EFD=180°﹣(∠4+∠5)=180°﹣2x,
又∵FM⊥GH,
∴∠EFM=90°,
∴180°﹣2x+2y=90°,
∴x﹣y=45°,
∴∠ENF=∠ENK﹣∠6=x﹣y=45°,
(3)解:,
∵3∠FEN=4∠HFM,即3x=4×2y,
∴x=,
∴x﹣y=﹣y=45°,
∴y=27°,x=72°,
又∵EN和GQ是角平分线,
∴GQ⊥EN,
∴∠GQH=∠EGQ=180°﹣90°﹣72°=18°,
又∵∠MPN=∠FEN=x=72°,
∴.
故答案为:.
26.(2023秋•潍城区期末)已知ABCD为四边形,点E为边AB延长线上一点.
【探究】:
(1)如图1,∠ADC=110°,∠BCD=120°,∠DAB和∠CBE的平分线交于点F,则∠AFB= 25 °;
(2)如图2,∠ADC=α,∠BCD=β,且α+β>180°,∠DAB和∠CBE的平分线交于点F,则∠AFB= ;(用α,β表示)
(3)如图3,∠ADC=α,∠BCD=β,当∠DAB和∠CBE的平分线AG,BH平行时,α,β应该满足怎样的数量关系?请证明你的结论;
【挑战】:
如果将(2)中的条件α+β>180°改为α+β<180°,再分别作∠DAB和∠CBE的平分线,若两平分线所在的直线交于点F,则∠AFB与α,β有怎样的数量关系?请画出图形并直接写出结论.
【分析】(1)利用三角形外角的性质,列出∠F=∠FBE﹣∠FAB.
(2)通过角平分线的定义以及四边形内角和的性质,将∠F=∠FBE﹣∠FAB转化为含有α与β的关系式,进而求出∠AFB;
(3)利用平行线的性质和角平分线的性质进行分析求解即可.
【解答】解:(1)如图1.
∵BF平分∠CBE,AF平分∠DAB,
∴∠FBE=∠CBE,∠FAB=∠DAB.
∵∠D+∠DCB+∠DAB+∠ABC=360°,
∴∠DAB+∠ABC=360°﹣∠D﹣∠DCB
=360°﹣120°﹣110°=130°.
又∵∠F+∠FAB=∠FBE,
∴∠F=∠FBE﹣∠FAB=
=
=(180°﹣130°)
=25°;
(2)如图2.
由(1)得:∠AFB=,∠DAB+∠ABC=360°﹣∠D﹣∠DCB.
∴∠AFB==.
(3)若AG∥BH,则α+β=180°.
证明:如图3.
若AG∥BH,则∠GAB=∠HBE.
∵AG平分∠DAB,BH平分∠CBE,
∴∠DAB=2∠GAB,∠CBE=2∠HBE.
∴∠DAB=∠CBE.
∴AD∥BC.
∴∠DAB+∠DBC=α+β=180°.
挑战:如图4.
∵AM平分∠DAB,BN平分∠CBE,
∴∠BAM=,.
∵∠D+∠DAB+∠ABC+∠BCD=360°,
∴∠DAB+∠ABC=360°﹣∠D﹣BCD=360°﹣α﹣β.
∴∠DAB+180°﹣∠CBE=360°﹣α﹣β.
∴∠DAB﹣∠CBE=180°﹣α﹣β.
∵∠ABF与∠NBE是对顶角,
∴∠ABF=∠NBE.
又∵∠F+∠ABF=∠MAB,
∴∠F=∠MAB﹣∠ABF.
∴∠F=
=
=90°﹣.
27.(2023秋•潜山市期末)(1)如图1,AB∥CD,∠PAB=130°,∠PCD=120°.求∠APC度数;
(2)如图2,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;
(3)在(2)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),请你写出∠CPD、∠α、∠β间的数量关系,并说明理由.
【分析】(1)如图1,过点P作GH∥AB,得BAP+∠APH=180°,故∠APH=180°﹣∠BAP=50°.由AB∥CD,GH∥AB,得CD∥GH,故∠PCD+∠HPC=180°.那么,∠APC=∠HPC+∠APH=60°+50°=110°.
(2)如图2,过点P作EF∥AD,故∠ADP=∠DPF.由EF∥AD,AD∥BC,得EF∥BC,故∠FPC=∠PCB.那么,∠CPD=∠DPF+∠CPF=∠α+∠β.
(3)当P在A的左侧,如图3.由AD∥BC,得∠DKC=∠BCP=∠β.又因∠DKC=∠CPD+∠ADP,故∠CPD=∠β﹣∠α.当P在B的右侧,如图4.由AD∥BC,得∠ADP=∠DQC=∠α.又因∠DQC=∠CPD+∠BCP,故∠CPD=∠α﹣∠β.
【解答】解:(1)如图1,过点P作GH∥AB.
∴∠BAP+∠APH=180°.
∴∠APH=180°﹣∠BAP=180°﹣130°=50°
∵AB∥CD,GH∥AB.
∴CD∥GH.
∴∠PCD+∠HPC=180°.
∴∠HPC=180°﹣∠PCD=180°﹣120°=60°.
∴∠APC=∠HPC+∠APH=60°+50°=110°.
(2)如图2,过点P作EF∥AD.
∴∠ADP=∠DPF,即∠α=∠DPF.
∵EF∥AD,AD∥BC,
∴EF∥BC.
∴∠FPC=∠PCB,即∠FPC=∠β.
∴∠CPD=∠DPF+∠CPF=∠α+∠β.
∴∠CPD=∠α+∠β.
(3)当P在A的左侧,如图3.
∵AD∥BC,
∴∠DKC=∠BCP=∠β.
又∵∠DKC=∠CPD+∠ADP,
∴∠β=∠CPD+∠α,即∠CPD=∠β﹣∠α.
当P在B的右侧,如图4.
∵AD∥BC,
∴∠ADP=∠DQC=∠α.
又∵∠DQC=∠CPD+∠BCP,
∴∠α=∠CPD+∠β.
∴∠CPD=∠α﹣∠β.
28.(2023秋•长沙县期末)探索发现:如图是一种网红弹弓的实物图,在两头上系上皮筋,拉动皮筋可形成平面示意图如图1图2,弹弓的两边可看成是平行的,即AB∥CD.各活动小组探索∠APC与∠A,∠C之间的数量关系.已知AB∥CD,点P不在直线AB和直线CD上,在图1中,智慧小组发现:∠APC=∠A+∠C.智慧小组是这样思考的:过点P作PQ∥AB,…….
(1)填空:过点P作PQ∥AB.
∴∠APQ=∠A,
∵PQ∥AB,AB∥CD,
∴PQ∥CD( 平行于同一直线的两直线平行 ),
∴∠CPQ=∠C,
∴∠APO+∠CPQ=∠A+∠C,
即∠APC=∠A+∠C.
(2)在图2中,猜测∠APC与∠A,∠C之间的数量关系,并完成证明.
(3)善思小组提出:
①如图3,已知AB∥CD,则角α、β、γ之间的数量关系为 α+β﹣γ=180° .(直接填空)
②如图4,AB∥CD,AF,CF分别平分∠BAP,∠DCP.则∠AFC与∠APC之间的数量关系为 ∠AFC=∠APC .(直接填空)
【分析】(1)发现由平行线的性质得出∠APQ=∠A,由PQ∥AB,AB∥CD,推出PQ∥CD,得出∠APQ=∠C,推出∠APQ+∠CPQ=∠A+∠C,即可得出结论;
(2)过点P作PQ∥AB,延长BA到M,延长DC到N,由平行线的性质得出∠APQ=∠PAM,由PQ∥AB,AB∥CD,推出PQ∥CD,得出∠APQ=∠PCN,则∠APQ+∠CPQ+∠PAB+∠PCD=360°,即可得出结果;
(3)①过点M作MQ∥AB,由平行线的性质得出α+∠QMA=180°,由MQ∥AB,AB∥CD,推出MQ∥CD,得出∠QMD=γ,即可得出结果;
②过点P作PQ∥AB,过点F作FM∥AB,由平行线的性质得出∠APQ=∠BAP,∠AFM=∠BAF,由角平分线的性质得出∠BAF=∠PAF,即∠AFM=∠BAP,由PQ∥AB,FM∥AB,AB∥CD,推出PQ∥CD,FM∥CD,得出∠CPQ=∠DCP,∠CFM=∠DCF,由角平分线的性质得出∠DCF=∠PCF,即∠CFM=∠DCP,推出∠APC=∠BAP+∠DCP,∠AFC=(∠BAP+∠DCP),即可得出结果.
【解答】解:(1)填空:过点P作PQ∥AB.
∴∠APQ=∠A,
∵PQ∥AB,AB∥CD,
∴PQ∥CD(平行于同一直线的两直线平行),
∴∠CPQ=∠C,
∴∠APQ+∠CPQ=∠A+∠C,
即∠APC=∠A+∠C.
故答案为:平行于同一直线的两直线平行;
(2)∠APC+∠A+∠C=360°;
证明:过点P作PQ∥AB,延长BA到M,延长DC到N,如图2所示:
∴∠APQ=∠PAM,
∵PQ∥AB,AB∥CD,
∴PQ∥CD,
∴∠APQ=∠PCN,
∴∠APQ+∠CPQ+∠PAB+∠PCD=180°+180°=360°,
∴∠APC+∠A+∠C=360°;
(3)①α+β﹣γ=180°;理由如下:
过点M作MQ∥AB,如图3所示:
∴α+∠QMA=180°,
∵MQ∥AB,AB∥CD,
∴MQ∥CD,
∴∠QMD=γ,
∵∠QMA+∠QMD=β,
∴α+β﹣γ=180°,
故答案为:α+β﹣γ=180°;
②∠AFC=∠APC;
证明:过点P作PQ∥AB,过点F作FM∥AB,如图4所示:
∴∠APQ=∠BAP,∠AFM=∠BAF,
∵AF平分∠BAP,
∴∠BAF=∠PAF,
∴∠AFM=∠BAP,
∵PQ∥AB,FM∥AB,AB∥CD,
∴PQ∥CD,FM∥CD,
∴∠CPQ=∠DCP,∠CFM=∠DCF,
∵CF平分∠DCP,
∴∠DCF=∠PCF,
∴∠CFM=∠DCP,
∴∠APC=∠BAP+∠DCP,∠AFC=∠BAP+∠DCP=(∠BAP+∠DCP),
∴∠AFC=∠APC.
故答案为:∠AFC=∠APC.
29.(2023秋•新野县期末)(1)探究:如图①,AB∥CD∥EF,点G,P,H分别在直线AB,CD,EF上,连结PG,PH,当点P在直线GH的左侧时,试说明∠AGP+∠EHP=∠GPH;
(2)拓展:将图①的点P移动到直线GH的右侧,其他条件不变,如图②.试探究∠AGP,∠EHP,∠GPH之间的关系,并说明理由;
(3)应用:如图③,AB∥CD∥EF,点G,H分别在直线AB,EF上,点Q是直线CD上的一个动点,且不在直线GH上,连结QG,QH.若∠GQH=70°,求∠AGQ+∠EHQ的值.
【分析】(1)由于AB∥CD是条件,因此理由是“已知”,由于∠DPH与∠EHP内错角,因此由CD∥EF推出∠DPH=∠EHP的理由是“两直线平行,内错角相等”,由∠GPD+∠DPH=∠GPH得到∠AGP+∠EHP=∠GPH,是将∠GPD换成∠AGP,将∠DPH换成∠EHP,因此理由是“等量代换”;
(2)拓展:只需运用平行线的性质就可解决问题;
(3)应用:只需运用探究得到的结论就可解决问题.
【解答】【答案】
(1)证明:∵AB∥CD
∴∠AGP=∠GPD.
∵∵CD∥EF,
∴∠DPH=∠EHP.
∵∠GPD+∠DPH=∠GPH,
∴∠AGP+∠EHP=∠GPH;
(2)解:∠AGP+∠EHP+∠GPH=360°.
理由如下:∵AB∥CD,
∴∠AGP+∠GPC=180°.
∵CD∥EF,
∴∠CPH+∠EHP=180°.
∵∠GPC+∠CPH=∠GPH,
∴∠AGP+∠GPH+∠EHP=360°.
(3)解:∠GQH=70°.
当点Q在GH的左侧时,∠AGQ+∠EHQ=∠GQH=70°;
当点Q在GH的右侧时,∠AGQ+∠EHQ+∠GQH=360°,
∴∠AGQ+∠EHQ=360°﹣70°=290°.
综上所述:∠AGQ+∠EHQ的值为70°或290°.
30.(2023秋•长寿区期末)如图,直线AC∥BD,连接AB,直线AC、BD及线段AB把平面分成①、②、③、④四个部分,规定:线上各点不属于任何部分.当动点P落在某个部分时,连接PA、PB,构成∠PAV、∠APB、∠PBD三个角.
(1)当动点P落在第①部分时,如图1,求证:∠APB=∠PAC+∠PBD;
(2)当动点P落在第②部分时,∠APB=∠PAC+∠PBD是否成立?在图2中画出图形,若成立,写出推理过程,若不成立,直线写出这三个角之间的关系;
(3)当动点P落在第③部分时,延长BA,点P在射线BA的左侧和右侧时,分别探究∠PAC、∠APB、∠PBD之间关系,在图3中画出图形,并直接写出相应的结论.
【分析】(1)延长AP交BD于M,根据三角形外角性质和平行线性质得出∠APB=∠AMB+∠PBD,∠PAC=∠AMB,代入求出即可;
(2)过P作EF∥AC,根据平行线性质得出∠PAC+∠APF=180°,∠PBD+∠BPF=180°,即可得出答案;
(3))①当动点P在射线BA的右侧时,结论是∠PBD=∠PAC+∠APB,②当动点P在射线BA上时,结论是:∠PBD=∠PAC+∠APB(或∠PAC=∠PBD+∠APB或∠APB=0°),③当动点P在射线BA的左侧时,结论是:∠PAC=∠APB+∠PBD,根据三角形外角性质和平行线性质求出即可.
【解答】解:(1)延长AP交BD于M,如图1,
∵AC∥BD,
∴∠PAC=∠AMB,
∵∠APB=∠AMB+∠PBD,
∴∠APB=∠PAC+∠PBD.
(2)∠APB=∠PAC+∠PBD不成立,如图2,
理由是:过P作EF∥AC,
∵AC∥BD,
∴AC∥EF∥BD,
∴∠PAC+∠APF=180°,∠PBD+∠BPF=180°,
∴∠PAC+∠APF+∠PBD+∠BPF=360°,
∴∠APB+∠PAC+∠PBD=360°,
∴∠APB=360°﹣∠PAC﹣∠PBD,
∵∠APB≠180°,
∴∠APB=∠PAC+∠PBD不成立.
(3)①当动点P在射线BA的右侧时,如图3,结论是∠PBD=∠PAC+∠APB,
理由是:∵AC∥BD,
∴∠PMC=∠PBD,
∵∠PMC=∠PAC+∠APB,
∴∠PBD=∠PAC+∠APB.
②当动点P在射线BA上时,如图4,结论是:∠PBD=∠PAC+∠APB(或∠PAC=∠PBD+∠APB或∠APB=0°),
理由是:∵AC∥BD,
∴∠PAC=∠PBD,
∵∠APB=0°,
∴∠PBD=∠PAC+∠APB或∠PAC=∠PBD+∠APB.
③当动点P在射线BA的左侧时,如图5,结论是:∠PAC=∠APB+∠PBD,
理由是:∵AC∥BD,
∴∠PMC=∠PBD,
∵∠PAC=∠APB+∠PMC,
∴∠PAC=∠APB+∠PBD.
31.(2023秋•德惠市期末)已知AB∥CD,点E在AB上,点F在DC上,点G为射线EF上一点.
(1)【基础问题】如图1,试说明:∠AGD=∠A+∠D.(完成下面的填空部分)
证明:过点G作直线MN∥AB,
∵AB∥CD,
∴① MN ∥CD.
∵MN∥AB,
∴② ∠A =∠MGA.
∵MN∥CD,
∴∠D=③ ∠DGM (④ 两直线平行,内错角相等 ).
∴∠AGD=∠AGM+∠AGM=∠A+∠D.
(2)【类比探究】如图2,当点G在线段EF延长线上时,请写出∠AGD、∠A、∠D三者之间的数量关系,并说明理由.
(3)【应用拓展】如图3,点E与点A重合,AH平分∠GAB,且∠HDF=22°,∠AFC=72°,那么∠H的度数为 32° .
【分析】(1)由MN∥AB,可得∠A=∠AGM,由MN∥CD,可得∠D=∠DGM,则∠AGD=∠AGM+∠DGM=∠A+∠D;
(2)如图所示,过点G作直线MN∥AB,同理可得∠A=∠AGM,∠D=∠DGM,则∠AGD=∠AGM﹣∠DGM=∠A﹣∠D;
(3)如图所示,利用平行线的性质求出∠GAB的值,再利用平行线线的性质和外角性质进行计算即可.
【解答】解:(1)过点G作直线MN∥AB,
又∵AB∥CD,
∴MN∥CD(平行于同一条直线的两条直线平行),
∵MN∥AB,
∴∠A=∠AGM(两直线平行,内错角相等),
∵MN∥CD,
∴∠D=∠DGM(两直线平行,内错角相等),
∴∠AGD=∠AGM+∠DGM=∠A+∠D.
故答案为:MN;∠A;∠DGM;两直线平行,内错角相等.
(2)如图所示,过点G作直线MN∥AB,
又∵AB∥CD,
∴MN∥CD,
∵MN∥AB,
∴∠A=∠AGM,
∵MN∥CD,
∴∠D=∠DGM,
∴∠AGD=∠AGM﹣∠DGM=∠A﹣∠D.
(3)如图所示,
∵∠AFC=72°;
∴∠GAB=180°﹣72°=108°,
∵AH平分∠GAB,
∴∠HAB==54°,
∵DC∥AB,
∴∠HQC=54°,
∴∠H=∠HQC﹣∠HDF=54°﹣22°=32°.
32.(2023春•镇海区期末)已知,AB∥CD,点E为射线FG上一点.
(1)如图1,若∠EAF=30°,∠EDG=45°,则∠AED= 75 °;
(2)如图2,当点E在FG延长线上时,此时CD与AE交于点H,则∠AED、∠EAF、∠EDG之间满足怎样的关系,请说明你的结论:
(3)如图3,DI平分∠EDC,交AE于点K,交AI于点I,且∠EAI:∠BAI=1:2,∠AED=22°,∠I=20°求∠EKD的度数.
【分析】(1)延长DE交AB于H,依据平行线的性质,可得∠D=∠AHE=45°,再根据∠AED是△AEH的外角,即可得到∠AED=∠A+∠AHE=30°+45°=75°;
(2)依据AB∥CD,可得∠EAF=∠EHC,再根据∠EHC是△DEH的外角,即可得到∠EHG=∠AED+∠EDG,即∠EAF=∠AED+∠EDG;
(3)设∠EAI=α,则∠BAE=3α,进而得出∠EDK=α﹣2°,依据∠EHC=∠EAF=∠AED+∠EDG,可得3α=22°+2α﹣4°,求得∠EDK=16°,即可得出∠EKD的度数.
【解答】解:(1)如图,延长DE交AB于H,
∵AB∥CD,
∴∠D=∠AHE=45°,
∵∠AED是△AEH的外角,
∴∠AED=∠A+∠AHE=30°+45°=75°,
故答案为:75;
(2)∠EAF=∠AED+∠EDG.
理由:∵AB∥CD,
∴∠EAF=∠EHC,
∵∠EHC是△DEH的外角,
∴∠EHG=∠AED+∠EDG,
∴∠EAF=∠AED+∠EDG;
(3)∵∠EAI:∠BAI=1:2,
设∠EAI=α,则∠BAE=3α,
∵∠AED=22°,∠I=20°,∠DKE=∠AKI,
又∵∠EDK+∠DKE+∠DEK=180°,∠KAI+∠KIA+∠AKI=180°,
∴∠EDK=α﹣2°,
∵DI平分∠EDC,
∴∠CDE=2∠EDK=2α﹣4°,
∵AB∥CD,
∴∠EHC=∠EAF=∠AED+∠EDG,
即3α=22°+2α﹣4°,
解得α=18°,
∴∠EDK=16°,
在△DKE中,∠EKD=180°﹣16°﹣22°=142°.
33.(2023春•连城县期末)如图,由线段AB,AM,CM,CD组成的图形像,称为“形BAMCD”.
(1)如图1,形BAMCD中,若AB∥CD,∠AMC=60°,则∠A+∠C= 60 °;
(2)如图2,连接形BAMCD中B,D两点,若∠ABD+∠BDC=160°,∠AMC=α,试猜想∠BAM与∠MCD的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,在(2)的条件下,当点M在线段BD的延长线上从上向下移动的过程中,请直接写出∠BAM与∠MCD所有可能的数量关系.
【分析】(1)过M作MN∥AB,利用平行线的性质计算可求求解;
(2)过A点作AP∥CD交BD于点P,利用平行线的性质及三角形的内角和定理可求得∠BAP=20°,结合(1)的结论可求解;
(3)可分两种情况:当D,C位于AM两侧时,当D,C位于AM同侧时,利用平行线的性质及三角形外角的性质可分别计算求解.
【解答】解:(1)过M作MN∥AB,
∵AB∥CD,
∴AB∥MN∥CD,
∴∠AMN=∠A,∠MCD=∠C,
∴∠A+∠C=∠AMN+∠MCD=∠AMC=60°,
故答案为:60°;
(2)∠BAM+∠MCD=α+20°.
理由:过A点作AP∥CD交BD于点P,
∴∠APB=∠D,
∵∠BAP+∠APB+∠B=180°,∠B+∠D=160°,
∴∠BAP=180°﹣160°=20°,
由(1)可得∠AMC=∠PAM+∠MCD,
∵∠AMC=α,
∴∠PAM+∠MCD=α,
∴∠BAM+∠MCD=α+20°;
(3)如图,当D,C位于AM两侧时,
∵∠ABD+∠BDC=160°,∠CDM+∠BDC=180°,
∴∠CDM﹣∠ABD=20°,
∵∠AMQ=∠B+∠BAM,∠CMQ=∠MCD+∠CDM,∠AMC=α,
∴α=∠AMQ﹣∠CMQ=∠B+∠BAM﹣(∠MCD+∠CDM)=∠BAM﹣∠MCD﹣20°,
即∠BAM﹣∠MCD=α+20°;
当A,C,M三点共线时,∠AMC=α=0°,
∴∠BAM﹣∠MCD=20°;
当D,C位于AM同侧时,
∵∠ABD+∠BDC=160°,∠CDM+∠BDC=180°,
∴∠CDM﹣∠ABD=20°,
∵∠AMO=∠B+∠BAM,∠CMO=∠MCD+∠CDM,∠AMC=α,
∴α=∠CMO﹣∠AMO=∠MCD+∠CDM﹣(∠B+∠BAM)=∠MCD﹣∠BAM+20°,
即∠MCD﹣∠BAM=α﹣20°.
综上,∠BAM﹣∠MCD=α+20°或∠MCD﹣∠BAM=α﹣20°.
34.(2023春•东平县期中)如图,已知直线l1∥l2,直线l3和直线l1、l2交于点C和D、A、B两点分别在l1和l2上,直线l3上有一动点P
(1)如果P点在C、D之间运动时,猜测∠PAC,∠APB,∠PBD之间有什么关系,证明你的结论
(2)若点P在DC的延长线上运动时,∠PAC,∠APB,∠PBD之间的关系为 ∠PBD=∠PAC+∠APB
(3)在(2)的条件下,∠PAC和∠PBD的角平分线相交于点Q,探索∠APB和∠AQB的关系,并证明.
【分析】(1)当P点在C、D之间运动时,首先过点P作PE∥l1,由l1∥l2,可得PE∥l2∥l1,根据两直线平行,内错角相等,即可求得:∠APB=∠PAC+∠PBD;
(2)当点P在C、D两点的外侧运动时,由直线l1∥l2,根据两直线平行,同位角相等与三角形外角的性质,即可求得:∠PBD=∠PAC+∠APB.
(3)结论:∠APB=2∠AQB.由(2)可知∠APB=∠PBD﹣∠PAC,同理∠AQB=∠QBD﹣∠QAC,由AQ平分∠PAC,BQ平分∠PBD,推出∠PAC=2∠QAC,∠PBD=2∠QBD,推出∠APB=∠PBD﹣∠PAC=2∠QBD﹣2∠QAC=2(∠QBD﹣∠QAC)=2∠AQB;
【解答】解:(1)结论:如图①,当P点在C、D之间运动时,∠APB=∠PAC+∠PBD.
理由如下:
过点P作PE∥l1,
∵l1∥l2,
∴PE∥l2∥l1,
∴∠PAC=∠1,∠PBD=∠2,
∴∠APB=∠1+∠2=∠PAC+∠PBD;
(2)结论:如图②,当点P在C、D两点的外侧运动,且在l1上方时,∠PBD=∠PAC+∠APB.
理由如下:
∵l1∥l2,
∴∠PEC=∠PBD,
∵∠PEC=∠PAC+∠APB,
∴∠PBD=∠PAC+∠APB.
故答案为∠PBD=∠PAC+∠APB.
(3)结论:∠APB=2∠AQB.
理由:由(2)可知∠APB=∠PBD﹣∠PAC,同理∠AQB=∠QBD﹣∠QAC,
∵AQ平分∠PAC,BQ平分∠PBD,
∴∠PAC=2∠QAC,∠PBD=2∠QBD,
∴∠APB=∠PBD﹣∠PAC=2∠QBD﹣2∠QAC=2(∠QBD﹣∠QAC)=2∠AQB.
35.(2023春•太和县期末)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)观察猜想
将图1中的三角尺OCD沿AB的方向平移至图②的位置,使得点O与点N重合,CD与MN相交于点E,则∠CEN= 105 °.
(2)操作探究
将图1中的三角尺OCD绕点O按顺时针方向旋转,使一边OD在∠MON的内部,如图3,且OD恰好平分∠MON,CD与NM相交于点E,求∠CEN的度数;
(3)深化拓展
将图1中的三角尺OCD绕点O按沿顺时针方向旋转一周,在旋转的过程中,当边OC旋转 75或255 °时,边CD恰好与边MN平行.(直接写出结果)
【分析】(1)在△CEN中,依据三角形的内角和定理求解即可;
(2)根据角平分线的定义求出∠DON=45°,利用内错角相等两直线平行求出CD∥AB,再根据两直线平行,同旁内角互补求解即可;
(3)当CD在AB上方时,CD∥MN,设OM与CD相交于F,根据两直线平行,同位角相等可得∠OFD=∠M=60°,然后根据三角形的内角和定理列式求出∠MOD,即可得解;当CD在AB的下方时,CD∥MN,设直线OM与CD相交于F,根据两直线平行,内错角相等可得∠DFO=∠M=60°,然后利用三角形的内角和定理求出∠DOF,再求出旋转角即可.
【解答】解:(1)∵∠ECN=45°,∠ENC=30°,
∴∠CEN=105°.
故答案为:105°.
(2)∵OD平分∠MON,
∴∠DON=∠MON=×90°=45°,
∴∠DON=∠D=45°,
∴CD∥AB,
∴∠CEN=180°﹣∠MNO=180°﹣30°=150°;.
(3)如图1,CD在AB上方时,设OM与CD相交于F,
∵CD∥MN,
∴∠OFD=∠M=60°,
在△ODF中,∠MOD=180°﹣∠D﹣∠OFD,
=180°﹣45°﹣60°,
=75°,
当CD在AB的下方时,设直线OM与CD相交于F,
∵CD∥MN,
∴∠DFO=∠M=60°,
在△DOF中,∠DOF=180°﹣∠D﹣∠DFO=180°﹣45°﹣60°=75°,
∴旋转角为75°+180°=255°,
综上所述,当边OC旋转75°或255°时,边CD恰好与边MN平行.
故答案为:75或255.
36.(2023春•武宣县期末)已知:直线a∥b,点A和点B是直线a上的点,点C和点D是直线b上的点,连接AD,BC,设直线AD和BC交于点E.
(1)在如图1所示的情形下,若AD⊥BC,求∠ABE+∠CDE的度数(提示:可过点E作EG∥AB);
(2)在如图2所示的情形下,若BF平分∠ABC,DF平分∠ADC,且BF与DF交于点F,当∠ABC=64°,∠ADC=72°时,求∠BFD的度数.
(3)如图3,当点B在点A的右侧时,若BF平分∠ABC,DF平分∠ADC,且BF,DF交于点F,设∠ABC=α,∠ADC=β,用含有α,β的代数式表示∠BFD的补角.(直接写出结果即可)
【分析】(1)过点E作EG∥AB,根据a∥b,可得EG∥CD,得∠ABE+∠CDE=∠BED=90°;
(2)过点F作FH∥AB,结合(1)的方法,根据BF平分∠ABC,DF平分∠ADC,即可求∠BFD的度数;
(3)过点F作FH∥AB,结合(1)的方法,根据BF平分∠ABC,DF平分∠ADC,设∠ABC=α,∠ADC=β,即可用含有α,β的代数式表示∠BFD的补角.
【解答】解:(1)过点E作EG∥AB,
∵a∥b,
∴EG∥CD,
∴∠ABE=∠BEG,∠CDE=∠DEG,
∴∠ABE+∠CDE=∠BEG+∠DEG=∠BED,
∵AD⊥BC,
∴∠ABE+∠CDE=∠BED=90°;
(2)如图,过点F作FH∥AB,
∵a∥b,
∴FH∥CD,
∴∠ABF=∠BFH,∠CDF=∠DFH,
∴∠BFD=∠ABF+∠CDF=∠BFH+∠DFH,
∵BF平分∠ABC,DF平分∠ADC,∠ABC=64°,∠ADC=72°,
∴∠ABF=ABC=32°,∠CDF=ADC=36°,
∴∠BFD=∠ABF+∠CDF=68°;
(3)如图,过点F作FH∥AB,
∵a∥b,
∴FQ∥CD,
∴∠ABF+∠BFQ=180°,∠CDF=∠DFQ,
∴∠BFD=∠BFQ+∠DFQ=180°﹣∠ABF+∠CDF
∵BF平分∠ABC,DF平分∠ADC,∠ABC=α,∠ADC=β,
∴∠ABF=ABC=,∠CDF=ADC=,
∴∠BFD=180°﹣∠ABF+∠CDF=180°﹣+,
∴∠BFD的补角=﹣.
37.(2023春•凤阳县期末)如图1,E点在BC上,∠A=∠D,∠ACB+∠BED=180°.
(1)求证:AB∥CD;
(2)如图2,AB∥CD,BG平分∠ABE,与∠EDF的平分线交于H点,若∠DEB比∠DHB大60°,求∠DEB的度数.
(3)在(1)的结论下,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?若不变,请求值;若改变,请说明理由.
【分析】(1)如图1,延长DE交AB于点F,根据∠ACB+∠BED=180°,∠CED+∠BED=180°,可得∠ACB=∠CED,所以AC∥DF,可得∠A=∠DFB,又∠A=∠D,进而可得结论;
(2)如图2,作EM∥CD,HN∥CD,根据AB∥CD,可得AB∥EM∥HN∥CD,根据平行线的性质得角之间的关系,再根据∠DEB比∠DHB大60°,列出等式即可求∠DEB的度数;
(3)如图3,过点E作ES∥CD,设直线DF和直线BP相交于点G,根据平行线的性质和角平分线定义可求∠PBM的度数.
【解答】(1)证明:如图1,延长DE交AB于点F,
∵∠ACB+∠BED=180°,∠CED+∠BED=180°,
∴∠ACB=∠CED,
∴AC∥DF,
∴∠A=∠DFB,
∵∠A=∠D,
∴∠DFB=∠D,
∴AB∥CD;
(2)如图2,作EM∥CD,HN∥CD,
∵AB∥CD,
∴AB∥EM∥HN∥CD,
∴∠1+∠EDF=180°,∠MEB=∠ABE,
∵BG平分∠ABE,
∴∠ABG=ABE,
∵AB∥HN,
∴∠2=∠ABG,
∵CF∥HN,
∴∠2+∠β=∠3,
∴ABE+∠β=∠3,
∵DH平分∠EDF,
∴∠3=EDF,
∴ABE+∠β=EDF,
∴∠β=(∠EDF﹣∠ABE),
∴∠EDF﹣∠ABE=2∠β,
设∠DEB=∠α,
∵∠α=∠1+∠MEB=180°﹣∠EDF+∠ABE=180°﹣(∠EDF﹣∠ABE)=180°﹣2∠β,
∵∠DEB比∠DHB大60°,
∴∠α﹣60°=∠β,
∴∠α=180°﹣2(∠α﹣60°)
解得∠α=100°
∴∠DEB的度数为100°;
(3)∠PBM的度数不变,理由如下:
如图3,过点E作ES∥CD,设直线DF和直线BP相交于点G,
∵BM平分∠EBK,DN平分∠CDE,
∴∠EBM=∠MBK=EBK,
∠CDN=∠EDN=CDE,
∵ES∥CD,AB∥CD,
∴ES∥AB∥CD,
∴∠DES=∠CDE,
∠BES=∠ABE=180°﹣∠EBK,
∠G=∠PBK,
由(2)可知:∠DEB=100°,
∴∠CDE+180°﹣∠EBK=100°,
∴∠EBK﹣∠CDE=80°,
∵BP∥DN,
∴∠CDN=∠G,
∴∠PBK=∠G=∠CDN=CDE,
∴∠PBM=∠MBK﹣∠PBK
=∠EBK﹣CDE
=(∠EBK﹣∠CDE)
=80°
=40°.
38.(2023春•深圳期中)我们知道同一平面内的两条直线有相交和平行两种位置关系.
(1)观察与思考:如图1,若AB∥CD,点P在AB、CD内部,∠BPD、∠B、∠D之间的数量关系为 ∠BPD=∠B+∠D ,不必说明理由;
(2)猜想与证明:如图2,将直线AB绕点B逆时针方向旋转一定角度交直线CD于点Q,利用(1)中的结论(可以直接套用)求∠BPD、∠B、∠D、∠BQD之间有何数量关系?并证明你的结论;
(3)拓展与应用:如图3,设BF交AC于点M,AE交DF于点N,已知∠AMB=140°,∠ANF=105°.利用(2)中的结论直接写出∠B+∠E+∠F的度数为 75 度,∠A比∠F大 65 度.
【分析】(1)过点P作PE∥AB,根据两直线平行,内错角相等可得∠B=∠1,∠D=∠2,再根据∠BPD=∠1+∠2即可得解;
(2)连接QP并延长,再根据三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和解答;
(3)依据(2)中的结论、三角形的内角和及三角形的外角和即可求得.
【解答】解:(1)过点P作PE∥AB,
∵AB∥CD,
∴AB∥EP∥CD,
∴∠B=∠1,∠D=∠2,
∴∠BPD=∠B+∠D;
(2)如图,连接QP并延长,
结论:∠BPD=∠BQD+∠B+∠D.
∠BPD=(∠BQP+∠B)+(∠DQP+∠D)=∠BQD+∠B+∠D.
(3)∵∠ANF=105°,
∴∠ENF=∠B+∠E+∠F=180°﹣105°=75°,
∵∠A=∠AMB﹣∠B﹣∠E,
∠F=180°﹣∠ANF﹣∠B﹣∠E,
∴∠A﹣∠F=∠AMB+∠ANF﹣180°=65°.
故答案为:∠BPD=∠B+∠D;75,65.
39.(2023春•鼓楼区校级期中)如图,直线AC∥BD,连接AB,直线AC,BD及线段AB把平面分成①,②,③,④四个部分,当动点P落在某个部分时,连接PA,PB,构成∠PAC,∠APB,∠PBD三个角.(规定:线上各点不属于任何部分且点P,A,B三点不共线)
(1)当动点P落在第①部分时,求证:∠APB=∠PAC+∠PBD;
(2)当动点P落在第②部分时,直接用等式表示∠PAC,∠APB,∠PBD之间的数量关系;
(3)当动点P落在第③部分时,用等式表示∠PAC,∠APB,∠PBD之间的数量关系,并写出动点P的具体位置和相应的结论,选择其中一种结论加以证明.
【分析】(1)如图1,延长BP交直线AC于点E,由AC∥BD,可知∠PEA=∠PBD.由∠APB=∠PAE+∠PEA,可知∠APB=∠PAC+∠PBD;
(2)过点P作AC的平行线,根据平行线的性质解答;
(3)根据P的不同位置,分三种情况讨论.
【解答】解:(1)解法一:如图1延长BP交直线AC于点E.
∵AC∥BD,
∴∠PEA=∠PBD.
∵∠APB=∠PAE+∠PEA,
∴∠APB=∠PAC+∠PBD;
解法二:如图2,
过点P作FP∥AC,
∴∠PAC=∠APF.
∵AC∥BD,
∴FP∥BD.
∴∠FPB=∠PBD.
∴∠APB=∠APF+∠FPB.
=∠PAC+∠PBD;
解法三:如图3,
∵AC∥BD,
∴∠CAB+∠ABD=180°,
∠PAC+∠PAB+∠PBA+∠PBD=180°.
又∠APB+∠PBA+∠PAB=180°,
∴∠APB=∠PAC+∠PBD.
(2)不成立.
(3)(a)当动点P在射线BA的右侧时,结论是:
∠PBD=∠PAC+∠APB.
(b)当动点P在射线BA上,结论是:
∠PBD=∠PAC+∠APB.
或∠PAC=∠PBD+∠APB或∠APB=0°,
∠PAC=∠PBD(任写一个即可).
(c)当动点P在射线BA的左侧时,
结论是∠PAC=∠APB+∠PBD.
选择(a),
证明:如图4,连接PA,连接PB交AC于M.
∵AC∥BD,
∴∠PMC=∠PBD.
又∵∠PMC=∠PAM+∠APM(三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和),
∴∠PBD=∠PAC+∠APB.
选择(b)证明:如图5,
∵点P在射线BA上,
∴∠APB=0度.
∵AC∥BD,
∴∠PBD=∠PAC.
∴∠PBD=∠PAC+∠APB,
或∠PAC=∠PBD+∠APB,
或∠APB=0°,∠PAC=∠PBD.
选择(c),
证明:如图6,连接PA,连接PB交AC于F,
∵AC∥BD,
∴∠PFA=∠PBD.
∵∠PAC=∠APF+∠PFA,
∴∠PAC=∠APB+∠PBD.
40.(2024春•香洲区校级期中)如图,点P为直线AB外一点,过点P作直线CD∥AB.现将一个含30°角的三角板EFG按如图1放置,使点F、E分别在直线AB、CD上,且点E在点P的右侧,∠G=90°,∠EFG=30°,设∠GFB=α(0°<α<90°).
(1)填空:∠DEG+∠BFG= 90 °;
(2)若∠CEF的平分线EH交直线AB于点H,如图2.
①当EH∥FG时,求α的度数;
②在①的条件下,将三角板EFG绕点E以每秒1°的转速进行顺时针旋转,同时射线PC绕点P以每秒4°的转速进行顺时针旋转,射线PC旋转一周后停止转动,同时三角板EFG也停止转动.在旋转过程中,当t= 20或80 秒时,CP∥EG.
【分析】(1)先作辅助线构造平行,然后根据平行线的性质即可解答,
(2)①利用两次平行线的性质,找到等量关系,
②动点问题,先把图形画出来,然后数形结合找到角之间的数量关系,列出方程,从而求出t.
【解答】解:(1)过点G作AB的平行线GM,如图:
∵CD∥AB,MG∥AB,
∴CD∥MG,
∴∠MGF=∠GFB,
∴∠DGE+∠BFG=∠EGM+∠MGF=∠EGF=90°,
∴∠DEG+∠BFG=90°.
故答案为:90°.
(2)①∵EH∥FG,
∴∠GFB=∠EHF=α,
∵HE平分∠CEF,
∴∠CEH=∠FEH=α,
又∵CD∥AB,
∴∠CEH=∠EHF=α,∠CEF=∠EFB,
∴2α=30°+α,
解得α=30°.
②如图:
当射线旋转到PC'时,△EGF旋转至△DE'G',延长EG'至点H,
∵PC'∥G'H,
∴∠CPC'=∠CEH,
∵∠CEH=∠DEG',
∴∠CPC'=∠DEG',
由题意知,∠CPC'=4t,
未旋转前,∠DEG=90°﹣α=90°﹣30°=60°,
∴∠DEG'=60°+t,
∴4°t=60°+1°t,
解得t=20.
当CP与CE在直线CD同侧且平行时,
由4t﹣180=60+t,得t=80.
故答案为:20或80.
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