内容正文:
第6章 平面图形的初步认识易错训练与压轴训练
01 思维导图
目录
易错题型一 分类讨论思想在线段的计算中的易错 1
易错题型二 分类讨论思想在角的计算中的易错 4
易错题型三 分类讨论思想在两直线平行中的易错 6
压轴题型一 线段上动点定值问题 12
压轴题型二 线段上动点求时间问题 15
压轴题型三 几何图形中动角定值问题 21
压轴题型四 几何图形中动角数量关系问题 25
压轴题型五 几何图形中动角求运动时间问题 29
压轴题型六 平行线的判定与性质中的多结论问题 35
压轴题型七 平行线中含多个拐点的综合问题 42
02 易错题型
易错题型一 分类讨论思想在线段的计算中的易错
例题:点是线段的中点,点是直线上的一点,点是线段的中点,若,则线段的长为 .
【答案】5或8
【分析】分类讨论,即点在点左边或者右边两种情况,画出图形,按照线段的和差即可解答.
【详解】解:①当点在点左边时,如图所示:
点是线段的中点,点是线段的中点,
,,
;
②当点在点右边时,如图所示:
点是线段的中点,点是线段的中点,
,,
;
故答案为:5或8.
【点睛】本题考查了线段的中点的概念,线段的和差,正确地画出图形,分类讨论是解题的关键.
巩固训练
1.已知线段,点为线段的中点,点是直线上的一点,且,则线段的长是( )
A.1cm B.5cm C.1cm或5cm D.4cm或5cm
【答案】C
【分析】根据题意画出图形,由于点的位置不能确定,故应分两种情况进行讨论.
【详解】解:∵线段,为的中点,
∴当点如图1所示时,
,
;
当点如图2所示时,
∴线段的长为1cm或5cm.
故选:.
【点睛】本题考查的是两点间的距离,在解答此题时要注意进行分类讨论,不要漏解.
2.(23·24上·聊城·阶段练习)三点在同一条直线上,分别是的中点,且,,则 .
【答案】40或10
【分析】首先根据题意画出图形,分两种情况:当点C在点B的左侧时,当点C在点B的右侧时,再根据图形,可以求出线段的长.
【详解】解: 分别是的中点,,,
∴,
当点C在点B的左侧时,如下图,
∴;
当点C在点B的右侧时,如下图,
∴,
故答案为:10或40.
【点睛】此题考查了两点之间的距离,解题的关键是根据题意画出图形,要考虑各种情况.
3.(23·24上·南昌·期中)如图,图中数轴的单位长度为.若原点为的四等分点,则点代表的数为 .
【答案】或或
【分析】根据线段的四等分点有个,分三种情况并结合图形即可得出答案.
【详解】解:∵图中数轴的单位长度为,
∴,
①如图,当点靠近点时,
∵原点为的四等分点,
∴,
∴点代表的数为;
②如图,当点恰好是线段的中点时,
∵原点为的四等分点,
∴,
∴点代表的数为;
③如图,当点靠近点时,
∵原点为的四等分点,
∴,
∴点代表的数为;
综上所述,点代表的数为或或,
故答案为:或或.
【点睛】本题考查线段的四等分点,用数轴上的点表示有理数,数轴上两点之间的距离,运用了分类讨论的思想.解题的关键是掌握线段的四等分点的定义:把一条线段平均分成份.
易错题型二 分类讨论思想在角的计算中的易错
例题:已知,为的角平分线,过点O作射线,若,则的角度是( )
A.30° B.120° C.30°或120° D.60°或90°
【答案】C
【分析】分当在内部时,当在外部时,分别求出的度数即可得到答案.
【详解】解:如图1所示,当在内部时,
∵,,
∴,
∵为的角平分线,
∴,
∴;
如图2所示,当在外部时,
∵,,
∴,
∵为的角平分线,
∴,
∴;
综上所述,的角度是30度或120度,
故选C.
【点睛】本题主要考查了几何图形中角度的计算,角平分线的定义,利用分类讨论的思想求解是解题的关键.
巩固训练
1.在的内部作射线,射线把分成两个角,分别为和,若或,则称射线为的三等分线.若,射线为的三等分线,则的度数为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】C
【分析】根据题意得出或,再根据角之间的数量关系,得出,综合即可得出答案.
【详解】解:∵,射线为的三等分线.
∴或,
∴,
∴的度数为或.
故选:C.
【点睛】本题考查了角度的计算,理解题意,分类讨论是解本题的关键.
2.已知,,平分,则等于 .
【答案】或
【分析】分两种情况:利用角平分线的定义即可求解.
【详解】解:当如图所示时:
平分,,,
,
当如图所示时:
平分,,,
.
故答案为:或.
【点睛】本题考查了角平分线的定义,熟练掌握角平分线的定义,利用分类讨论解决问题是解题的关键.
易错题型三 分类讨论思想在两直线平行中的易错
例题:(24-25七年级上·全国·课后作业)一副三角板按图①的方式叠放,现将含角的三角板固定不动,将含角的三角板绕顶点A按顺时针方向转动至图②位置,在这个过程中,当时,(图③),除此之外,要使两个三角板至少有一组边互相平行,的大小还可能为 .
【答案】或或
【知识点】三角板中角度计算问题、根据平行线的性质求角的度数
【分析】本题考查的是平行线的判定与性质,根据题意画出图形,利用平行线的性质及直角三角板的性质求解是解答此题的关键.分三种情况进行讨论,分别画出图形,依据平行线的性质进行计算即可得到的度数.
【详解】解:如图,当时,则,
∴;
如图,当(或)时,则,
∴;
如图,当时,则,
∴.
综上所述,的大小还可能为或或.
故答案为:或或.
巩固训练
1.(24-25七年级上·全国·课后作业)如图,三根木棒钉在一起,交点分别为.现将木棒分别绕点顺时针旋转,同时开始,速度分别为和,当两根木棒都转满了一周时,它们同时停止转动.转动 s时,木棒平行.
【答案】或或或
【知识点】几何问题(一元一次方程的应用)、同位角相等两直线平行
【分析】本题主要考查了平行线的判定,一元一次方程的应用,利用分类讨论的思想,准确找出角度之间的数量关系是解题关键.
设经过t秒时木棒a,b平行,分情况讨论:当秒时;当秒时;当时;当时,利用同位角相等两直线平行,列方程求解即可得到答案
【详解】解:设经过t秒时木棒a,b平行,根据题意得:
当秒时,,解得:;
当秒时,,解得:;
当秒时,木棒a停止运动,
当时,,解得:,不符合题意;
当时,,解得:;
,解得:,
当时,木棒b停止运动,
综上所述,经过3或21或75或165秒时木棒a,b平行,
故答案为:或或或.
2.(22-23七年级下·江苏南通·阶段练习)如图,将三角板与三角板摆放在一起,其中,,,固定三角板,将三角板绕点A按顺时针方向旋转,当点E落在射线的反向延长线上时,即停止旋转.设的旋转速度为/秒,旋转时间为t,若当它的一边与的边平行时(不含重合情况),则t的值为 .
【答案】5秒或35秒或50秒
【知识点】三角板中角度计算问题、根据平行线的性质求角的度数
【分析】本题考查了平行线的性质,三角板中角度的计算,设旋转过程中,与,与是对应点,再分三种情况:当时,当时,当时,分别计算即可得出答案,熟练掌握以上知识点并灵活运用,采用分类讨论的思想是解此题的关键.
【详解】解:设旋转过程中,与,与是对应点,
如图,当时,
,
∵,
∴,
∴,
∴(秒);
如图,当时,
,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴(秒);
如图,当时,
,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴(秒),
综上所述,t的值为5秒或35秒或50秒,
故答案为:5秒或35秒或50秒.
3.(22-23七年级下·贵州贵阳·期中)如图,已知,点,分别在,上,射线自射线的位置开始,以每秒的速度绕点顺时针旋转至便立即逆时针回转,射线自射线的位置开始,以每秒的速度绕点逆时针旋转至后停止运动.若射线先转动30秒,射线才开始转动,当射线与互相平行时,射线的旋转时间为 秒.
【答案】、或
【知识点】几何问题(一元一次方程的应用)、根据平行线的性质求角的度数
【分析】本题考查了平行线的性质,解答时涉及一元一次方程的应用,解决本题的关键是画出符合题意的图形,利用列一元一次方程解答.
【详解】射线运动时间为,
根据题意,当射线顺时针旋转时,如图所示:
∵ ,
,
,
,
,
∵则
∴,
,
解得 ;
当射线逆时针旋转时,,如图所示:
则,
,解得 ;
当射线再次顺时针旋转时,,如图所示:
则,
∴,解得 ;
故答案为:、或
03 压轴题型
压轴题型一 线段上动点定值问题
例题:(2023秋·河南南阳·七年级南阳市实验中学校考期末)如图,已知线段,,是线段的中点,是线段的中点.
(1)若,求线段的长度.
(2)当线段在线段上从左向右或从右向左运动时,试判断线段的长度是否发生变化,如果不变,请求出线段的长度;如果变化,请说明理由.
【答案】(1)
(2)不变,还是,理由见解析
【分析】(1)由题意可得,,结合中点的含义可得;
(2)由已知可得,,再由,结合中点的性质即可解.
【详解】(1)解∶,,,
点是的中点,点是的中点,
,
;
(2)线段的长度不发生变化.
点是的中点,点是的中点,
,
.
【点睛】本题考查线段的和差运算,中点的含义;熟练掌握线段的和差运算,灵活应用中点的性质解题是关键.
巩固训练
1.(2023秋·河北承德·七年级统考期末)应用题:如图,已知线段,点为线段上的一个动点,点、分别是和的中点.
(1)若,求的长;
(2)若为的中点,则与的数量关系是______;
(3)试着说明,不论点在线段上如何运动,只要不与点和重合,那么的长不变.
【答案】(1)
(2)
(3)说明见解析
【分析】(1)首先根据线段的和差关系求出,然后根据线段中点的概念求出,,进而求和可解;
(2)根据线段中点的概念求解即可;
(3)根据线段中点的概念求解即可.
【详解】(1)因为,
所以.
因为点是的中点.
所以,
因为点是的中点.
所以,
所以;
(2)∵为的中点,
∴
∵点是的中点
∴;
(3)因为点是的中点.
所以
因为点是的中点.
所以,
所以,
所以,的长不变.
【点睛】此题考查了线段的和差计算,线段中点的计算,解题的关键是熟练掌握线段之间的数量关系.
2.(2023秋·山东济宁·七年级统考期末)探究题:如图①,已知线段,点为上的一个动点,点、分别是和的中点.
(1)若点恰好是中点,则____________;
(2)若,求的长;
(3)试利用“字母代替数”的方法,设“”,请说明不论取何值(不超过),的长不变.
【答案】(1)6
(2)
(3)见解析
【分析】(1)根据线段中点的性质得出,,结合图形即可求解;
(2)根据(1)的方法即可求解;
(3)根据(1)的方法进行求解即可.
【详解】(1)解: ,点为的中点,
.
点、分别是和的中点,
,
.
故答案为:6;
(2)解:,,
.
点、分别是和的中点,
,,
;
(3)解:设,则,
点、分别是和的中点,
∴,
,
不论取何值(不超过),的长不变;
【点睛】本题考查了线段中点的性质,线段和差的计算,掌握线段中点的性质,数形结合是解题的关键.
压轴题型二 线段上动点求时间问题
例题:(2023秋·云南临沧·七年级统考期末)如图,C是线段上一点,,,点P从A出发,以的速度沿向右运动,终点为B;点Q同时从点B出发,以的速度沿向左运动,终点为A,当其中一点到达终点时,另一点也随之停止运动,设运动时间为s
(1)当P、Q两点重合时,求t的值;
(2)是否存在某一时刻,使得C、P、Q这三个点中,有一个点恰好是另外两点所连线段的中点?若存在,求出所有满足条件的t值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)满足条件的值为4或7或
【分析】(1)根据相遇时间=路程和速度和,列出方程计算即可求解;
(2)根据线段中点的性质,可得方程,根据解方程,可得答案;
【详解】(1)由题意可得:,,
∴当P、Q重合时,,解得:;
(2)由题意可得:,
∴①当点C是线段的中点时,,
解得:;
②当点P是线段的中点时,,
解得:
③当点Q是线段的中点时,,
解得:;
综上所述,满足条件的值为4或7或.
【点睛】本题考查了两点间的距离,利用线段中点的性质得出关于t的方程是解题关键,要分类讨论以防遗漏
巩固训练
1.(2023秋·新疆乌鲁木齐·七年级校考期末)如图,已知点、点是直线上的两点,厘米,点在线段上,且厘米.点、点是直线上的两个动点,点的速度为1厘米/秒,点的速度为2厘米/秒.点、分别从点、点同时出发在直线上运动,则经过 秒时线段的长为6厘米.
【答案】3或9或1
【分析】分四种情况:(1)点P、Q都向右运动;(2)点P、Q都向左运动;(3)点P向左运动,点Q向右运动;(4)点P向右运动,点Q向左运动;求出经过多少秒时线段的长为6厘米即可.
【详解】解:(1)点P、Q都向右运动时,
(秒);
(2)点P、Q都向左运动时,
(秒);
(3)点P向左运动,点Q向右运动时,
(秒);
(4)点P向右运动,点Q向左运动时,
(秒).
∴经过3或9或1秒时线段的长为6厘米.
故答案为:3或9或1.
【点睛】此题主要考查了两点间的距离的求法,以及分类讨论思想的应用,要熟练掌握.
2.(2023秋·河南安阳·七年级统考期末)A,B两点在数轴上的位置如图所示,其中点A对应的有理数为,点B对应的有理数为8.动点P从点A出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴正方向运动,设运动时间为t秒().
(1)当时,的长为______,点P表示的有理数为______;
(2)若点P为的中点,则点P对应的有理数为______;
(3)当时,求t的值.
【答案】(1)6,4
(2)3
(3)当时,t的值为4或6
【分析】(1)根据路程速度时间进行求解即可;
(2)根据数轴上两点中点公式进行求解即可;
(3)先求出,再由,得到,然后分点P在点B左侧和右侧两种情况,利用线段的和差关系求出的长即可得到答案.
【详解】(1)解:由题意得,,
∴点P表示的数为,
故答案为:6,4;
(2)解:∵点P为的中点,点A对应的有理数为,点B对应的有理数为8,
∴点P对应的有理数为,
故答案为:3;
(3)解:∵,
∴当时,则,
①当点P在点B左边时,
∵,
∴,
∴;
②当点P在点B右边时,
∵,
∴,
∴;
综上所述,当时,t的值为4或6.
【点睛】本题主要考查了有理数与数轴,线段的和差计算,灵活运用所学知识是解题的关键.
3.(2023秋·河北唐山·七年级校考期末)如图,是线段上一动点,沿以的速度往返运动次,是线段的中点,,设点的运动时间为秒().
(1)当时,
① ;
②求线段的长度;
(2)用含的代数式表示运动过程中的长;
(3)当时,求的值;
(4)在运动过程中,若的中点为,则的长是否变化?若不变,求出的长;若发生变化,请说明理由.
【答案】(1)①;②
(2)当时,;当时,
(3)或
(4)不变,
【分析】(1)①根据即可得出结论;
②先求出的长,再根据是线段的中点即可得出的长;
(2)分两种情况进行讨论即可;
(3)根据时间=路程÷速度计算即可;
(4)根据中点定义即可得出结论.
【详解】(1)解:①∵是线段上一动点,沿以的速度往返运动,
∴当时,.
故答案为:;
②∵,,
∴,
∵是线段的中点,
∴.
∴线段的长度为.
(2)∵是线段上一动点,沿以的速度往返运动,
当点从点出发到点时,,
∴当点沿点运动时,
这时:,;
当点沿点运动时,
这时:,;
(3)当点沿点运动时,(),
∴,
又∵,
∴,
解得:,
当点沿点运动时,(),
∴,
又∵,
∴,
解得:,
综上所述,当时,求的值为或;
(4)不变.
∵的中点为,是线段的中点,,
∴,,
∴
,
即:的长为.
【点睛】本题考查两点间的距离,线段的和与差,中点的定义,一元一次方程的应用,本题运用了分类讨论的方法.利用线段中点的定义及线段的和差得出相应的等量关系是解题关键.
压轴题型三 几何图形中动角定值问题
例题:(2023秋·湖南怀化·七年级统考期末)已知如图是的平分线,是的平分线,,
(1)求的度数.
(2)当射线在的内部线绕点转动时,射线、的位置是否发生变化?说明理由.
(3)在(2)的条件下,的大小是否发生变化?如果不变,求其度数;如果变化,说出其变化范围.
【答案】(1)
(2)发生变化,理由见解析
(3)不变,
【分析】(1)根据角平分线的定义得出,进而根据即可求解;
(2)根据,则转动时同样在动,同理也在动;
(3)根据(1)的结论即可求解.
【详解】(1)解:∵是的平分线,是的平分线,,
∴,
∴
(2)解:∵,
∴转动时同样在动,
同理同样转动;
(3)不变同样35°;
解:当射线在的内部线绕点转动时,
∵是的平分线,是的平分线,,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了角平分线的定义,几何图形中角度的计算是解题的关键.
巩固训练
1.(2023春·湖北十堰·七年级校考开学考试)如图,过点O在内部作射线.,分别平分和,与互补,.
(1)如图1,若,则______°,______°,______°;
(2)如图2,若平分.试探索:是否为定值,若是,请求出这个定值;若不是,请说明理由.
【答案】(1)、、;
(2)是定值,理由见解析
【分析】(1)根据给出的关系,依次求出、、、等度数,进而求得结果;
(2)根据,从而表示出分子,根据,进而得出结果.
【详解】(1)解:∵和互补, ,
∴,
∴,
∵,分别平分和,
∴,,
∴,,
故答案为:、、;
(2)是定值,
理由如下: ∵平分,
∴,
∴,
∴ ,
∵,
∴,
∴ .
【点睛】本题考查了互补、角平分线的定义、角和差之间的关系等知识,解决问题的关键是弄清角之间数量关系.
2.(2023秋·江西抚州·七年级统考期末)将一副三角板中含有60°角的三角板的顶点和另一块含有45°角的三角板的顶点重合于一点,绕着点转动含有60°角的三角板,拼成如图的情况,请回答问题:
(1)如图1,当点在射线上时,直接写出的度数是____________度;
(2)①如图2,当为的角平分线时,求出此时的度数;
②如图3,当为的角平分线时,求出此时的度数;
(3)若只在内部旋转,作平分线交于点,再作的平分线交于点,在转动过程中的值是否发生变化?若不变,请求出这个值;若变化,请说明理由.
【答案】(1)
(2)①;②
(3)的值不会发生变化,,理由见解析
【分析】(1)根据三角板中角度的特点进行求解即可;
(2)①根据角平分线的定义得到,再根据进行求解即可;②根据角平分线的定义得到,再根据进行求解即可;
(3)分别用表示出 .再根据角平分线的定义表示出,,再根据进行求解即可.
【详解】(1)解:由题意得,
∴,
故答案为:;
(2)解:①由题意得,,
∵为的角平分线,
∴,
∴;
②由题意得,,
∵为的角平分线,
∴,
∴;
(3)解:的值不会发生变化,,理由如下:
由题意得,,
∵,
∴,,
∵平分,平分,
∴,,
∴
.
【点睛】本题主要考查了三角板中角度的计算,角平分线的定义,熟知三角板中角度的特点是解题的关键.
压轴题型四 几何图形中动角数量关系问题
例题:(2023秋·河北邢台·七年级统考期末)已知为直线上一点,射线、、位于直线上方,在的左侧,,.
(1)如图1,当平分时,求的度数;
(2)点在射线上,若射线绕点逆时针旋转(且),.当在内部(图2)和的两边在射线的两侧(图3)时,和的数量关系是否改变,若改变,说明理由,若不变,求出其关系.
【答案】(1)
(2)不改变,,理由见解析
【分析】(1)由平分,则,由,得到,最后得到;
(2)分两种情况,在内部时,令,则,,结论成立;的两边在射线的两侧时.令,则,,,进而结论得证.
【详解】(1)解:∵平分,
∴,
∵.
∴,
∴,
∴;
(2)①在内部时.
令,则,,
∴,
∴;
②的两边在射线的两侧时.令,
则,,,
∴,
∴.
综上可得,和的数量关系不改变,
【点睛】此题主要考查了角平分线的性质以及角的有关计算,解决问题的关键是根据角的和差关系进行计算.
巩固训练
1.(2023秋·福建福州·七年级校考期末)如图,点O在直线上,在直线上方,且,射线在内部,.
(1)如图1,若是的平分线,求的度数;
(2)如图2,探究发现:当的大小发生变化时,与的数量关系保持不变.请你用等式表示出与的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)
(2),理由见解析
【分析】(1)根据补角的定义可得,再根据角平分线的定义可得答案;
(2)设,则,再利用,然后整理可得结论.
【详解】(1)∵是的平分线,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴.
(2),
设,则,
∵,
∴,
∴,
∴.
【点睛】此题主要考查了邻补角、角平分线的定义,正确把握定义是解题关键.
2.(2023秋·湖北武汉·七年级校考期末)如图,,,射线平分,射线平分(本题中的角均为大于且小于的角).
(1)如图,当,重合时,求的度数;
(2)当从图中所示位置绕点O顺时针旋转n度时,的值是否为定值?若是定值,求出的值,若不是,请说明理由.
(3)当从图中所示位置绕点O顺时针旋转n度时,与具有怎样的数量关系?
【答案】(1)
(2)为定值,理由见解析
(3)当时, ;当时,;当时,
【分析】(1)根据角平分线的定义知、,再根据可得答案;
(2)由题意知、,根据角平分线的定义得、,代入计算可得答案;
(3)分情况计算,利用n表示出,,再根据角之间的关系即可求解.
【详解】(1)解:,,射线平分,射线平分,
、,
;
(2)解:的值为定值,
理由如下:如图:
从图中所示位置绕点O顺时针旋转n度
,,点C、D在直线的右侧,
射线平分,射线平分,
,,
,
的值为定值;
(3)解:当时,如图2:由(2)知,;
当时,如图3所示,
,
,
射线平分,射线平分,
,,
;
当时,如图4所示,
,
,
射线平分,射线平分,
,,
;
综上,与具有的数量关系为:当时, ;当时,;当时,.
【点睛】本题考查了角度的计算以及角平分线的定义,找准各角之间的和差关系,采用分类讨论的思想是解决本题的关键.
压轴题型五 几何图形中动角求运动时间问题
例题:(2023秋·四川成都·七年级统考期末)如图1,,,三点在一条直线上,且,,射线,分别平分和.如图2,将射线以每秒的速度绕点逆时针旋转一周,同时将以每秒的速度绕点逆时针旋转,当射线与射线重合时,停止运动.设射线的运动时间为秒.
(1)运动开始前,如图1,______,______;
(2)旋转过程中,当为何值时,射线平分?
(3)旋转过程中,是否存在某一时刻使得?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)39,51
(2)
(3)存在,符合条件的的值为12s或33s
【分析】(1)根据平角的定义求得,再根据角平分线的定义直接计算即可;
(2)根据列方程求解即可;
(3)分情况根据列方程求解即可.
【详解】(1)解:,,三点在一条直线上,,,
,
,分别平分和,
,,
故答案为:39,51;
(2)解:射线以每秒的速度绕点逆时针旋转一周,同时将以每秒的速度绕点逆时针旋转,
,
射线平分,
,
,
,
;
(3)解:存在某一时刻使得,分以下几种情况:
情况一:若在上方,此时,
即,
解得;
情况二:若在下方,此时,
即,
解得(不符合题意,舍去);
情况三:当停止运动时,继续旋转时,当旋转264°时,有,
此时.
综上所述,符合条件的的值为12s或33s.
【点睛】本题主要考查一元一次方程的知识,角平分线的性质,根据角的关系列方程求解是解题的关键.
巩固训练
1.(2023秋·甘肃兰州·七年级校考期末)如图,O为直线上一点,过点O作射线,,将一直角三角板()的直角顶点放在点O处,一边在射线上,另一边与都在直线的上方.
(1)将图1中的三角板绕点O以每秒的速度沿顺时针方向旋转一周,如图2,经过t秒后,恰好平分.求t的值;并判断此时是否平分?说明理由;
(2)在(1)的基础上,若三角板在转动的同时,射线也绕O点以每秒的速度沿逆时针方向旋转一周,那么经过多长时间平分?请说明理由.
【答案】(1);平分,理由见解析
(2)的值为或
【分析】(1)根据的度数求出的度数,根据互余得出的度数,进而求出时间t即可;根据题意和图形得出,,再根据,即可得出平分;
(2)根据题意和图形得出,再根据旋转求出结果即可.
【详解】(1)解:旋转前,
当平分时,,
则,
解得:,
结论:平分,
理由:∵,
又∵,
∴,
∴平分;
(2)解:
若平分,
则 ,
∴,
∴,
当停止时, 平分, 则有,
∴,
综上所述,满足条件的的值为或.
【点睛】本题考查角平分线的定义、角的和差定义等知识,解题的关键是理解题意,学会构建方程解决问题.
2.(2023秋·四川成都·七年级统考期末)已知,是内部的一条射线,且.
(1)如图1所示,若,平分,平分,求的度数;
(2)如图2所示,是直角,从点O出发在内引射线,满足,若平分,求的度数;
(3)如图3所示,,射线,射线分别从出发,并分别以每秒和每秒的速度绕着点O逆时针旋转,和分别只在和内部旋转,运动时间为t秒.
①直接写出和的数量关系;
②若,当,求t的值.
【答案】(1)
(2)
(3)①;②
【分析】(1)先求出,再根据角平分线的定义得到,由此即可得到答案;
(2)先求出,则,进一步求出,由角平分线的定义得到,进而可得;
(3)①先求出,,根据题意可得,由此求出,,则;②求出,再由,,得到,把代入方程求出t的值即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵平分平分,
∴,
∴,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
∴;
(3)解:①∵,
∴,
∴
由题意得:,
∴,,
∴;
②由①知,
∵,
∴,
∵,,
∴,
把代入得:
解得,
∴若,当时,.
【点睛】本题主要考查了几何图形中角度的计算,角平分线的定义,正确理解题意是解题的关键.
压轴题型六 平行线的判定与性质中的多结论问题
例题:(23-24七年级下·江苏宿迁·阶段练习)已知在四边形中,,点在,之间,为上一点,为上一点,平分交于点,交于点.下列结论:①,②,③.其中正确的结论有 .
【答案】①②
【知识点】几何图形中角度计算问题、角平分线的有关计算、根据平行线的性质求角的度数
【分析】根据题意,画出正确的图形,角平分线的定义,根据平行线的性质、角的和与差推理即可.本题考查的是平行线的性质以及角的和与差,解题的关键是熟练掌握平行线的性质,以及找到各角的和与差.
【详解】解:①,,
,,
,
,
平分,
,
,
故①选项是正确的;
②由①知,,,
,
,
,
,
,
,
故②选项是正确的;
③由①知,
,
,
,
故③选项是错误的.
故答案为:①②
巩固训练
1.(22-23七年级下·贵州六盘水·期中)如图,在线段的延长线上,,,,连接交于,的余角比大,为线段上一点,连接,使,在内部有射线,平分,则以下结论:①;②平分;③;④,其中正确的结论是 .
【答案】①②④
【知识点】角平分线的有关计算、根据平行线判定与性质证明
【分析】本题考查了平行线的判定与性质,角平分线的定义,角的计算等知识点,需熟练掌握.
由,得出,于是证得;根据得到,因为,所以,从而得出平分;设,,先根据的余角比大求出的度数,再根据角平分线的定义得出,即,从而求出,即得出的度数,从而判断即可得出正确的结论.
【详解】解:,,
,
,故正确;
,
,
,
,
即平分,故正确;
无法证得,
故错误;
的余角比大,
,
,
,
,
设,,
,
平分,
,
平分,
,
即,
,
解得,
即,故正确;
故答案为:.
2.(23-24七年级下·黑龙江牡丹江·期末)如图,点E在延长线上,,交于点F,且,,比的余角小,P为线段上一点,Q为上一点,且满足,为的平分线.下列结论:①;②;③平分;④,其中结论正确的序号是 .
【答案】①③④
【知识点】角平分线的有关计算、根据平行线判定与性质求角度
【分析】此题主要考查了平行线的判定与性质,互为余角的定义,角平分线的定义,准确识图,熟练掌握平行线的判定与性质,互为余角的定义,角平分线的定义是解决问题的关键.
①根据得,则,再根据得,由此可对结论①进行判断;
②设,根据得,再根据比的余角小,得,则,即,过点作,则,,由此得,然后根据得,进而得,由此可对结论②进行判断;
③设,根据得,则,由此可对结论③进行判断;
④根据,得,再根据为的平分线得,然后根据可得出的度数,进而可对结论④进行判断.
【详解】解:①,
,
,
,
,
,
故结论①正确;
②设,
由①可知,
,
比的余角小,
,
解得:,
,
过点作,如图所示:
,,
,
即,
,
,
,
,
故结论②不正确;
③,
设,
,
,
,
平分,
故结论③正确;
④由②可知,由③可知:,
,
为的平分线,
,
,
故结论④正确,
综上所述:正确的结论是①③④.
故答案为:①③④.
3.(23-24七年级下·山东临沂·期中)如图,,的平分线交于点B,G是上的一点,的平分线交于点D,且,下列结论:①平分;②;③与互余的角有2个;④若,则.其中正确的有 .(把你认为正确结论的序号都填上)
【答案】①②④
【知识点】角平分线的有关计算、与余角、补角有关的计算、根据平行线判定与性质证明
【分析】本题考查了平行线的判定和性质,角平分线的定义,互余,熟练掌握平行线的性质是解题关键.根据互余和角平分线的定义,可判断①结论;根据平行线的性质和角平分线的定义,可判断②结论;根据互余的概念,可判断③结论;根据平行线的性质和角平分线的定义,可判断④结论.
【详解】解:,
,
,
平分,
,
,
平分,①结论正确;
,
,
平分,平分,
,,
,
,②结论正确;
,且,
与互余的角有4个,③结论错误;
,,
,
平分,
,
,
,
,④结论正确,
正确的有①②④,
故答案为:①②④.
4.(23-24七年级下·湖南株洲·期末)如图,,平分,平分,且,下列结论∶①平分;②;③;④;⑤,其中结论正确的有 (填写序号).
【答案】①②③④
【知识点】根据平行线判定与性质证明
【分析】根据平行线的性质、角平分线定义和垂直的定义求出,然后对各个结论进行判断即可.本题考查了平行线的性质和判定,垂直定义,角平分线定义,能综合运用性质进行推理是解此题的关键.
【详解】解:∵,
∴,
∵平分,平分,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故③正确;
∴,
∴平分,,
故①④正确;
∵,
∴,
故②正确;
无法证明,
故答案为:①②③④.
压轴题型七 平行线中含多个拐点的综合问题
例题1:如图所示,、BEFD是AB、CD之间的一条折线,则∠1+∠2+∠3+∠4=_____.
【答案】
【详解】解:连接BD,如图,
∵AB∥CD,
∴∠ABD+∠CDB=180°,
∵∠2+∠3+∠EBD+∠FBD=360°,
∴∠2+∠3+∠EBD+∠FDB+∠ABD+∠CDB=540°,
即∠1+∠2+∠3+∠4=540°.
故答案为:540°.
例题2:如图,直线,则的度数为___________°.
【答案】360
【详解】过E作EF∥CD,过G作GH∥CD,过M作MN∥CD,如图所示:
∵CD∥AB,
∴EF∥GH∥MN∥AB∥CD,
∴∠1=∠BEF,∠GEF+∠EGH=180°,∠HGM+∠GMN=180°,∠NMC=∠5,
∵∠2=∠BEF+∠GEF,∠3=∠EGH+∠HGM,∠4=∠GMN+∠NMC,
∴.
故答案为:360.
巩固训练
1.如图,直线 l1∥l2,若∠1=40°,∠2 比∠3 大 10°,则∠4=____.
【答案】30°##30度
【详解】解:过A点作AB直线l1,过C点作CD直线l2,
∴∠5=∠1=40°,∠4=∠8,
∵直线l1l2,
∴ABCD,
∴∠6=∠7,
∵∠2比∠3大10°,
∴∠2-∠3=10°,
∵∠5+∠6=∠2,∠7+∠8=∠3,
∴∠5+∠6-∠7-∠8=10°,
∴40°-∠4=10°,
解得∠4=30°.
故答案为:30°.
2.(1)如图①,如果,求证:.
(2)如图②,,根据上面的推理方法,直接写出___________.
(3)如图③,,若,则___________(用x、y、z表示).
【详解】(1)证明:过P作,如图,
∴,
∵(已知),
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)如图,过点P作,过点Q作,
∵,,,
∴,
∴,,,
∴,
故答案为:;
(3)过点P作,过点Q作,
∵,,,
∴,
∴,,,
∴,
即,
∴,
故答案为:.
3.如图:
(1)如图1, , 若, 计算并直接写出的大小.
(2)如图2, 在图1的基础上, 将直线变成折线, 证明:
(3)如图3, 在图2的基础上, 继续将且线变成折现.请你写出一条关于 、的数量关系(无需证明直接写出)
【详解】(1)
解:过P作PE∥l1
∵l1∥l2
∴PE∥l2∥l1
∴∠A=∠1,∠B=∠2
∴∠APB=∠1+∠2=∠A+∠B=65°
即∠A+∠B=65°;
(2)
证明:过点P、Q分别作l1和l2的平行线分别记为l3和l4
∵l1∥l2
∴l1∥l2∥l3∥l4
∵l1∥l3(已知)
∴∠A=∠1(两直线平行,内错角相等)
∵l3∥l4(已知)
∴∠2=∠3(两直线平行,内错角相等)
∵l2∥l4(已知)
∴∠4+∠B=180°(两直线平行,同旁内角互补)
∴∠A+∠3+∠4+∠B=∠1+∠2+180°
又∵∠1+∠2=∠P,∠3+∠4=∠Q
∴∠A+∠B+∠Q=∠P+180°.
(3)
解:如图,分别过P,Q,M作PC∥l1,QD∥l1,ME∥l1,
∵,
∴
∴∠1=∠APC,∠QPC=∠PQD,∠DQM=∠EMQ,∠EMB=∠5,
∴∠2=∠1+∠PQD,∠4=∠5+∠DQM,
∴∠2+∠4=∠1+∠PQD+∠5+∠DQM=∠1+∠3+∠5,
∴∠1+∠3+∠5=∠2+∠4.
4.猜想说理:
(1)如图,,分别就图1、图2、图3写出,,的关系,并任选其中一个图形说明理由:
拓展应用:
(2)如图4,若,则 度;
(3)在图5中,若,请你用含n的代数式表示的度数.
【详解】解:(1)如图1:,
如图2:,
如图3:,
如图1说明理由如下:
∵,
∴,
∴,
即;
(2)如下图:
过F作,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
即;
故答案为:;
(3)如下图:,
过E作,过F作,
∵,
∴,
∴,,,
∴,
即;
综上所述:
由当平行线AB与CD间没有点的时候,,
当A、C之间加一个折点F时,;
当A、C之间加二个折点E、F时,则;
以此类推,如图5,,
当、之间加三个折点时,
则;
…
当、之间加n个折点时,
则,
即的度数是.
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第6章 平面图形的初步认识易错训练与压轴训练
01 思维导图
目录
易错题型一 分类讨论思想在线段的计算中的易错 1
易错题型二 分类讨论思想在角的计算中的易错 4
易错题型三 分类讨论思想在两直线平行中的易错 6
压轴题型一 线段上动点定值问题 12
压轴题型二 线段上动点求时间问题 15
压轴题型三 几何图形中动角定值问题 21
压轴题型四 几何图形中动角数量关系问题 25
压轴题型五 几何图形中动角求运动时间问题 29
压轴题型六 平行线的判定与性质中的多结论问题 35
压轴题型七 平行线中含多个拐点的综合问题 42
02 易错题型
易错题型一 分类讨论思想在线段的计算中的易错
例题:点是线段的中点,点是直线上的一点,点是线段的中点,若,则线段的长为 .
巩固训练
1.已知线段,点为线段的中点,点是直线上的一点,且,则线段的长是( )
A.1cm B.5cm C.1cm或5cm D.4cm或5cm
2.(23·24上·聊城·阶段练习)三点在同一条直线上,分别是的中点,且,,则 .
3.(23·24上·南昌·期中)如图,图中数轴的单位长度为.若原点为的四等分点,则点代表的数为 .
易错题型二 分类讨论思想在角的计算中的易错
例题:已知,为的角平分线,过点O作射线,若,则的角度是( )
A.30° B.120° C.30°或120° D.60°或90°
巩固训练
1.在的内部作射线,射线把分成两个角,分别为和,若或,则称射线为的三等分线.若,射线为的三等分线,则的度数为( )
A. B. C.或 D.或
2.已知,,平分,则等于 .
易错题型三 分类讨论思想在两直线平行中的易错
例题:(24-25七年级上·全国·课后作业)一副三角板按图①的方式叠放,现将含角的三角板固定不动,将含角的三角板绕顶点A按顺时针方向转动至图②位置,在这个过程中,当时,(图③),除此之外,要使两个三角板至少有一组边互相平行,的大小还可能为 .
巩固训练
1.(24-25七年级上·全国·课后作业)如图,三根木棒钉在一起,交点分别为.现将木棒分别绕点顺时针旋转,同时开始,速度分别为和,当两根木棒都转满了一周时,它们同时停止转动.转动 s时,木棒平行.
2.(22-23七年级下·江苏南通·阶段练习)如图,将三角板与三角板摆放在一起,其中,,,固定三角板,将三角板绕点A按顺时针方向旋转,当点E落在射线的反向延长线上时,即停止旋转.设的旋转速度为/秒,旋转时间为t,若当它的一边与的边平行时(不含重合情况),则t的值为 .
3.(22-23七年级下·贵州贵阳·期中)如图,已知,点,分别在,上,射线自射线的位置开始,以每秒的速度绕点顺时针旋转至便立即逆时针回转,射线自射线的位置开始,以每秒的速度绕点逆时针旋转至后停止运动.若射线先转动30秒,射线才开始转动,当射线与互相平行时,射线的旋转时间为 秒.
03 压轴题型
压轴题型一 线段上动点定值问题
例题:(2023秋·河南南阳·七年级南阳市实验中学校考期末)如图,已知线段,,是线段的中点,是线段的中点.
(1)若,求线段的长度.
(2)当线段在线段上从左向右或从右向左运动时,试判断线段的长度是否发生变化,如果不变,请求出线段的长度;如果变化,请说明理由.
巩固训练
1.(2023秋·河北承德·七年级统考期末)应用题:如图,已知线段,点为线段上的一个动点,点、分别是和的中点.
(1)若,求的长;
(2)若为的中点,则与的数量关系是______;
(3)试着说明,不论点在线段上如何运动,只要不与点和重合,那么的长不变.
2.(2023秋·山东济宁·七年级统考期末)探究题:如图①,已知线段,点为上的一个动点,点、分别是和的中点.
(1)若点恰好是中点,则____________;
(2)若,求的长;
(3)试利用“字母代替数”的方法,设“”,请说明不论取何值(不超过),的长不变.
压轴题型二 线段上动点求时间问题
例题:(2023秋·云南临沧·七年级统考期末)如图,C是线段上一点,,,点P从A出发,以的速度沿向右运动,终点为B;点Q同时从点B出发,以的速度沿向左运动,终点为A,当其中一点到达终点时,另一点也随之停止运动,设运动时间为s
(1)当P、Q两点重合时,求t的值;
(2)是否存在某一时刻,使得C、P、Q这三个点中,有一个点恰好是另外两点所连线段的中点?若存在,求出所有满足条件的t值;若不存在,请说明理由.
巩固训练
1.(2023秋·新疆乌鲁木齐·七年级校考期末)如图,已知点、点是直线上的两点,厘米,点在线段上,且厘米.点、点是直线上的两个动点,点的速度为1厘米/秒,点的速度为2厘米/秒.点、分别从点、点同时出发在直线上运动,则经过 秒时线段的长为6厘米.
2.(2023秋·河南安阳·七年级统考期末)A,B两点在数轴上的位置如图所示,其中点A对应的有理数为,点B对应的有理数为8.动点P从点A出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴正方向运动,设运动时间为t秒().
(1)当时,的长为______,点P表示的有理数为______;
(2)若点P为的中点,则点P对应的有理数为______;
(3)当时,求t的值.
3.(2023秋·河北唐山·七年级校考期末)如图,是线段上一动点,沿以的速度往返运动次,是线段的中点,,设点的运动时间为秒().
(1)当时,
① ;
②求线段的长度;
(2)用含的代数式表示运动过程中的长;
(3)当时,求的值;
(4)在运动过程中,若的中点为,则的长是否变化?若不变,求出的长;若发生变化,请说明理由.
压轴题型三 几何图形中动角定值问题
例题:(2023秋·湖南怀化·七年级统考期末)已知如图是的平分线,是的平分线,,
(1)求的度数.
(2)当射线在的内部线绕点转动时,射线、的位置是否发生变化?说明理由.
(3)在(2)的条件下,的大小是否发生变化?如果不变,求其度数;如果变化,说出其变化范围.
巩固训练
1.(2023春·湖北十堰·七年级校考开学考试)如图,过点O在内部作射线.,分别平分和,与互补,.
(1)如图1,若,则______°,______°,______°;
(2)如图2,若平分.试探索:是否为定值,若是,请求出这个定值;若不是,请说明理由.
2.(2023秋·江西抚州·七年级统考期末)将一副三角板中含有60°角的三角板的顶点和另一块含有45°角的三角板的顶点重合于一点,绕着点转动含有60°角的三角板,拼成如图的情况,请回答问题:
(1)如图1,当点在射线上时,直接写出的度数是____________度;
(2)①如图2,当为的角平分线时,求出此时的度数;
②如图3,当为的角平分线时,求出此时的度数;
(3)若只在内部旋转,作平分线交于点,再作的平分线交于点,在转动过程中的值是否发生变化?若不变,请求出这个值;若变化,请说明理由.
压轴题型四 几何图形中动角数量关系问题
例题:(2023秋·河北邢台·七年级统考期末)已知为直线上一点,射线、、位于直线上方,在的左侧,,.
(1)如图1,当平分时,求的度数;
(2)点在射线上,若射线绕点逆时针旋转(且),.当在内部(图2)和的两边在射线的两侧(图3)时,和的数量关系是否改变,若改变,说明理由,若不变,求出其关系.
巩固训练
1.(2023秋·福建福州·七年级校考期末)如图,点O在直线上,在直线上方,且,射线在内部,.
(1)如图1,若是的平分线,求的度数;
(2)如图2,探究发现:当的大小发生变化时,与的数量关系保持不变.请你用等式表示出与的数量关系,并说明理由.
2.(2023秋·湖北武汉·七年级校考期末)如图,,,射线平分,射线平分(本题中的角均为大于且小于的角).
(1)如图,当,重合时,求的度数;
(2)当从图中所示位置绕点O顺时针旋转n度时,的值是否为定值?若是定值,求出的值,若不是,请说明理由.
(3)当从图中所示位置绕点O顺时针旋转n度时,与具有怎样的数量关系?
压轴题型五 几何图形中动角求运动时间问题
例题:(2023秋·四川成都·七年级统考期末)如图1,,,三点在一条直线上,且,,射线,分别平分和.如图2,将射线以每秒的速度绕点逆时针旋转一周,同时将以每秒的速度绕点逆时针旋转,当射线与射线重合时,停止运动.设射线的运动时间为秒.
(1)运动开始前,如图1,______,______;
(2)旋转过程中,当为何值时,射线平分?
(3)旋转过程中,是否存在某一时刻使得?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
巩固训练
1.(2023秋·甘肃兰州·七年级校考期末)如图,O为直线上一点,过点O作射线,,将一直角三角板()的直角顶点放在点O处,一边在射线上,另一边与都在直线的上方.
(1)将图1中的三角板绕点O以每秒的速度沿顺时针方向旋转一周,如图2,经过t秒后,恰好平分.求t的值;并判断此时是否平分?说明理由;
(2)在(1)的基础上,若三角板在转动的同时,射线也绕O点以每秒的速度沿逆时针方向旋转一周,那么经过多长时间平分?请说明理由.
2.(2023秋·四川成都·七年级统考期末)已知,是内部的一条射线,且.
(1)如图1所示,若,平分,平分,求的度数;
(2)如图2所示,是直角,从点O出发在内引射线,满足,若平分,求的度数;
(3)如图3所示,,射线,射线分别从出发,并分别以每秒和每秒的速度绕着点O逆时针旋转,和分别只在和内部旋转,运动时间为t秒.
①直接写出和的数量关系;
②若,当,求t的值.
压轴题型六 平行线的判定与性质中的多结论问题
例题:(23-24七年级下·江苏宿迁·阶段练习)已知在四边形中,,点在,之间,为上一点,为上一点,平分交于点,交于点.下列结论:①,②,③.其中正确的结论有 .
巩固训练
1.(22-23七年级下·贵州六盘水·期中)如图,在线段的延长线上,,,,连接交于,的余角比大,为线段上一点,连接,使,在内部有射线,平分,则以下结论:①;②平分;③;④,其中正确的结论是 .
2.(23-24七年级下·黑龙江牡丹江·期末)如图,点E在延长线上,,交于点F,且,,比的余角小,P为线段上一点,Q为上一点,且满足,为的平分线.下列结论:①;②;③平分;④,其中结论正确的序号是 .
3.(23-24七年级下·山东临沂·期中)如图,,的平分线交于点B,G是上的一点,的平分线交于点D,且,下列结论:①平分;②;③与互余的角有2个;④若,则.其中正确的有 .(把你认为正确结论的序号都填上)
4.(23-24七年级下·湖南株洲·期末)如图,,平分,平分,且,下列结论∶①平分;②;③;④;⑤,其中结论正确的有 (填写序号).
压轴题型七 平行线中含多个拐点的综合问题
例题1:如图所示,、BEFD是AB、CD之间的一条折线,则∠1+∠2+∠3+∠4=_____.
例题2:如图,直线,则的度数为___________°.
巩固训练
1.如图,直线 l1∥l2,若∠1=40°,∠2 比∠3 大 10°,则∠4=____.
2.(1)如图①,如果,求证:.
(2)如图②,,根据上面的推理方法,直接写出___________.
(3)如图③,,若,则___________(用x、y、z表示).
3.如图:
(1)如图1, , 若, 计算并直接写出的大小.
(2)如图2, 在图1的基础上, 将直线变成折线, 证明:
(3)如图3, 在图2的基础上, 继续将且线变成折现.请你写出一条关于 、的数量关系(无需证明直接写出)
4.猜想说理:
(1)如图,,分别就图1、图2、图3写出,,的关系,并任选其中一个图形说明理由:
拓展应用:
(2)如图4,若,则 度;
(3)在图5中,若,请你用含n的代数式表示的度数.
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