专题08 线段和角的动态问题的八种考法-【常考压轴题】2024-2025学年七年级数学上册压轴题攻略(北师大版2024)
2024-11-20
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内容正文:
专题08 线段和角的动态问题的八种考法
目录
解题知识必备 1
压轴题型讲练 2
类型一、线段上动点求线段长问题 2
类型二、线段上动点求定值问题 6
类型三、线段上动点求时间问题 10
类型四、线段上动点的新定义型问题 13
类型五、几何图形中动角求定值问题 18
类型六、几何图形中动角探究数量关系问题 22
类型七、几何图形中动角求运动时间问题 25
类型八、几何图形中动角之新定义型问题 30
压轴能力测评(6题) 35
解题知识必备
1. 线段的中点模型
把一条线段分成两条相等线段的点,叫做线段的中点.如下图,有:
2. 角平分线模型
从一个角的顶点出发,把这个角分成相等的两个角的射线,叫做这个角的平分线.如图所示,OC是∠AOB的角平分线,∠AOB=2∠AOC=2∠BOC,∠AOC=∠BOC =∠AOB.
压轴题型讲练
类型一、线段上动点求线段长问题
例题:(23-24七年级上·重庆沙坪坝·期末)点C在线段上满足,点D和点E是线段上的两动点(点D在点E的左侧)满足,.
(1)当点E是的中点时,求的长度;
(2)当时,求的长度.
【答案】(1)
(2)
【知识点】线段的和与差、线段中点的有关计算
【分析】本题考查线段的和差,线段的中点.
(1)由,可得,,由点E是的中点,得到,从而,;
(2)设,则,,根据即可得到方程,求解即可解答.
【详解】(1)∵,,
∴,,
∵点E是的中点,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)设,则,
,
∵,
∴,
解得,
∴.
【变式训练1】(23-24七年级上·浙江宁波·期末)如图,已知线段,点C为线段上一动点,点D在线段上且满足.
(1)当点C为中点时,求的长.
(2)若E为中点,当时,求的长.
【答案】(1)2
(2)6
【知识点】线段的和与差、两点间的距离、线段中点的有关计算
【分析】本题考查了两点间的距离,解题的关键是正确的识别图形.
(1)根据线段中点的性质计算即可;
(2)根据线段中点的性质和给出的数据,结合图形计算.
【详解】(1)解:∵点C为中点,
∴,
∵
∴;
(2)解:如图,
∵E为中点,
∴
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
【变式训练2】(23-24七年级上·江西赣州·期末)已知:如图,点是线段上一定点,,两点分别从点出发以、的速度在直线上运动,运动方向如图中箭头所示(点在线段上,点在线段上)
(1)若,当点、运动了,此时 , ;(直接填空)
(2)当点运动了时,求的值.
(3)若点、运动时,总有,则 (填空)
(4)在(3)的条件下,是直线上一点,且,求的值.
【答案】(1);
(2)
(3)4
(4)或1
【知识点】几何问题(一元一次方程的应用)、线段的和与差、与线段有关的动点问题
【分析】本题考查了线段上的动点问题,线段的和差,一元一次方程的应用;
(1)由已知条件得、的长,由即可求解;
(2)由已知条件得,,由,即可求解;
(3)的运动速度可知:,由线段的和得,即可求解;解法二:、运动时间为,的长度为,得,,由,即可求解;
(4)①当点在线段上时,由线段和差得,可求,由即可求解;②当点在线段的延长线上时,同理可求,即可求解;
能用已知线段的和差表示所求线段,根据点的不同位置进行分类讨论,用方程思想求解是解题的关键.
【详解】(1)解:由题意得
,
,
,
,
,
故答案:;;
(2)解:由题意得
,,
;
故的值为;
(3)解:的运动速度可知:,
,
,
即 ,
又 ,
,
,
.
故答案为:4.
解法二
设、运动时间为,的长度为,得
,
,
,
,
.
又 ,
,
解得:;
故答案为:4;
(4)解:①当点在线段上时,如图1,
,
又,
,
,
;
②当点 在线段的延长线上时,如图2,
,
又 ,
,
.
综上所述 或1.
类型二、线段上动点求定值问题
例题:(23-24七年级上·河南许昌·期末)如图,数轴上点A,B表示的有理数分别为,3,点P是射线上的一个动点(不与点A,B重合),M是线段靠近点A的三等分点,N是线段靠近点B的三等分点.
(1)若点P表示的有理数是0,那么的长为___________;若点P表示的有理数是6,那么的长为___________.
(2)点P在射线上运动(不与点A,B重合)的过程中,的长是否发生改变?若不改变,请写出求的长的过程;若改变,请说明理由.
【答案】(1);
(2)不会,的长为定值
【知识点】数轴上两点之间的距离、线段的和与差
【分析】本题主要考查了两点间的距离,熟练掌握两点间的距离公式是解题的关键.
(1)根据题意求出的长度,根据三等分点的定义求出的长度,即可得到答案;
(2)分及两种情况分类讨论即可得到答案.
【详解】(1)解:若点P表示的有理数是0,
根据题意可知:,
M是线段靠近点A的三等分点,N是线段靠近点B的三等分点,
,
;
若点P表示的有理数是6,
,
M是线段靠近点A的三等分点,N是线段靠近点B的三等分点,
,
;
故答案为:;;
(2)解:的长不会发生改变;
设点表示的有理数为(且),
当时,,,
M是线段靠近点A的三等分点,N是线段靠近点B的三等分点,
,
;
当时,,,
M是线段靠近点A的三等分点,N是线段靠近点B的三等分点,
,
;
综上所述,点P在射线上运动(不与点A,B重合)的过程中,的长不会发生改变,长是定值.
【变式训练1】(23-24七年级上·湖南湘西·期末)如图,M是线段上一动点,沿以的速度往返运动1次,N是线段的中点,,设点M运动时间为t秒.
(1)当时,①______,②此时线段的长度______;
(2)用含有t的代数式表示运动过程中的长;
(3)在运动过程中,若中点为C,则的长度是否变化?若不变,求出的长;若变化,请说明理由.
【答案】(1)①2,②;
(2)当时,,当时,;
(3)的长度不变,为
【知识点】用代数式表示式、线段的和与差、线段中点的有关计算
【分析】本题主要考查了线段的和差计算,线段中点的定义,列代数式:
(1)①根据路程等于速度乘以时间进行求解即可;②根据线段的和差关系和线段中点的定义可得答案;
(2)分当时,当时,两种情况讨论求解即可;
(3)根据线段中点的定义得到,再由线段的和差关系可得.
【详解】(1)解;①由题意得,;
②∵,,
∴,
∵N是线段的中点,
∴;
(2)解:当时,,
当时,;
(3)解:∵点C和点N分别是的中点,
∴,
∴,
∴的长度不变,为.
【变式训练2】(23-24七年级上·江苏南通·阶段练习)如图,是线段上一动点,沿的路线以的速度往返运动1次,是线段的中点,,设点的运动时间为.
(1)当时,则线段________,线段________;
(2)当为何值时,?
(3)点从点出发的同时,点也从点出发,以的速度向点运动,若当运动时间满足时,线段的长度始终是一个定值,求这个定值和的值.
【答案】(1)4;3
(2)或
(3),定值为5
【知识点】整式加减中的无关型问题、线段的和与差、线段中点的有关计算
【分析】本题考查线段动点问题,线段中点性质,线段和差关系
(1)根据可求出的长以及的长,再由是线段的中点,即可求得;
(2)分情况讨论,当时,存在;当时,存在,考虑两种情况即可;
(3)根据点和点的速度,可以大概画出示意图,从而表示出线段,即可求得.
【详解】(1)解:∵,点以的速度运动,
∴时,,,
∵是线段的中点,
∴
故答案为:
(2)解:∵是线段的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,,
当点从时,
当点从时,
∵点沿的路线需要
故
综上所述,当为或时,.
(3)解:如图,
由题意得:点的速度是,点速度为
∵,
∴点在点右侧,
由题意可知
∴
∵是线段的中点
∴
即
∵线段的长度始终是一个定值
∴
故解得,定值为5
类型三、线段上动点求时间问题
例题:(23-24七年级·四川达州·阶段练习)如图,C是线段中点,且,两点分别从C、B同时出发以,的速度沿线段向左运动,设运动时间为.
(1)当点追上点时,求的值.
(2)若点相距,则的值为多少?
【答案】(1)
(2)或
【知识点】几何问题(一元一次方程的应用)、两点间的距离、与线段有关的动点问题
【分析】(1)由题意列出方程并求解即可;
(2)分两种情况:① 当点M未追上点N时;② 当点M追上点N后,分别列出方程并求解即可.
【详解】(1)解:由题意得:
解得:,
∴当点追上点时, 的值为;
(2)当点未追上点时,,得;
当点追上点后,,得;
综上,当或时,点M与N相距.
【点睛】本题考查线段上动点问题,一元一次方程的应用,两点之间距离的概念,找等量关系列出方程是解决问题的关键,属于中考常考题型.
【变式训练1】(22-23七年级上·吉林长春·期末)如图,点B在线段上,且,.动点P从点A出发,沿以每秒4个单位长度的速度向终点C匀速运动;同时动点Q从点C出发,沿以每秒2个单位长度的速度向终点A匀速运动.设点Q的运动时间为.
(1)线段、的中点之间的距离为_______.
(2)当点P到点C时,求的长.
(3)求的长(用含t的代数式表示).
(4)设时,直接写出t的值.
【答案】(1)6
(2)6
(3)当时,;当时,;当时,;
(4)或
【知识点】与线段有关的动点问题、线段中点的有关计算、几何问题(一元一次方程的应用)、列代数式
【分析】(1)设点的中点为M,的中点为N,分别求出和的长,再求和即可;
(2)先求出当P到点C时t的值,再根据路程时间速度可求出;
(3)先找到何时P、Q相遇,再分段讨论,当时,当时,当时,分别求出的长即可;
(4)根据(3)中求出的长,利用列方程,求出t的值即可.
【详解】(1)解:设点的中点为M,的中点为N,
∵,,
∴,,
∴;
(2)解:∵,
∴
∵动点P从点A出发,沿以每秒4个单位长度的速度向终点C匀速运动;同时动点Q从点C出发,沿以每秒2个单位长度的速度向终点A匀速运动
∴当P到点C时,,
∴;
(3)解:当点P、Q相遇时,.
当时,;
当时,;
当时,;
(4)解:当时,,解得;
当时,,解得.
当时,,(舍).
∴或.
【点睛】本题考查在动点问题的背景下考查线段的和差运算,线段中点的性质,一元一次方程的应用等知识,关键是理清点的运动状态,找到临界点.
【变式训练2】(23-24七年级上·浙江宁波·期末)定义:在同一直线上有三点,若点到两点的距离呈2倍关系,即或,则称点是线段的“倍距点”.
(1)线段的中点 该线段的“倍距点”;(填“是”或者“不是”)
(2)已知,点是线段的“倍距点”,直接写出 .
(3)如图1,在数轴上,点表示的数为2,点表示的数为20,点为线段中点.
①现有一动点从原点O出发,以每秒2个单位的速度沿数轴向右匀速运动.设运动时间为秒,求当为何值时,点为的“倍距点”?
②现有一长度为2的线段(如图2,点起始位置在原点),从原点O出发,以每秒1个单位的速度沿数轴向右匀速运动.当点为的“倍距点”时,请直接写出的值.
【答案】(1)不是
(2)3或6或9或18
(3)或4或10;②或8或10或13
【知识点】数轴上两点之间的距离、数轴上的动点问题、线段的和与差、线段中点的有关计算
【分析】本题考查数轴上两点间的距离,线段的中点,线段的和差,
(1)根据中点的意义可得,不满足“倍距点”定义,即可作答;
(2)分情况讨论当点C在线段上时,当点C在线段延长线上时,当点C在线段延长线上时,再根据“倍距点”的定义求解即可;
(3)①由题意得,,表示出,根据点为的“倍距点”,可得或,得出或,解绝对值方程求解即可;②由题意得点M表示的数为t,点N表示的数为,表示出,根据点为的“倍距点”,可得或,进而得出或,解绝对值方程求解即可;
熟练掌握知识点,准确理解新定义是解题的关键.
【详解】(1)假设点P是线段的中点,
∴,
∴线段的中点不是该线段的“倍距点”,
故答案为:不是;
(2)当点C在线段上时,,
若,则,
若,则;
当点C在线段延长线上时,,则,则
当点C在线段延长线上时,,则;
故答案为:3或6或9或18;
(3)∵在数轴上,点表示的数为2,点表示的数为20,点为线段中点,
∴点C表示的数为11,
①由题意得,,
∴,
若点为的“倍距点”,
则或,
即,解得或10;
或,解得(负舍);
综上,的值为或4或10;
②由题意得点M表示的数为t,点N表示的数为,
∴,
∵点为的“倍距点”,
∴则或,
即或,
解得或8或10或13.
类型四、线段上动点的新定义型问题
例题:(23-24七年级上·北京房山·期中)定义:若A,B,C为数轴上三点,若点C到点A的距离是点C到点B的距离2倍,我们就称点C是的美好点.
例如;如图1,点A表示的数为,点B表示的数为2,表示1的点C到点A的距离是2,到点B的距离是1,那么点C是的美好点;又如,表示0的点D到点A的距离是1,到点B的距离是2,那么点D就不是的美好点,但点D是的美好点.
如图2,M,N为数轴上两点,点M所表示的数为,点N所表示的数为2.
(1)点E,F,G表示的数分别是,,11,其中是美好点的是________;写出美好点H所表示的数是___________.
(2)现有一只电子蚂蚁P从点N开始出发,以2个单位每秒的速度向左运动.当t为何值时,点P恰好为M和N的美好点?
【答案】(1)G,或
(2)或3或9
【知识点】数轴上两点之间的距离、数轴上的动点问题、绝对值方程、与线段有关的动点问题
【分析】(1)根据美好点的定义即可求解;
(2)根据美好点的定义,分三种情况分别确定P点的位置,进而可确定t的值.
【详解】(1)解:根据题意得∶,
此时,故点E不是美好点;
,
此时,故点F不是美好点;
,
此时,故点G是美好点;
故答案是:G.
设点H所表示的数是x,则,
∵点H为美好点,
∴,
∴,
解得:或;
故答案是:或.
(2)解:第一情况:当P为的美好点,点P在M,N之间,如图1,
∵,,
∴,
∴秒;
第二种情况,当P为的美好点,点P在M,N之间,如图2,
∵,,
∴,
∴秒;
第三种情况,P为的美好点,点P在M左侧,如图3,
∵,,
∴,
∴秒;
综上所述,t的值为:或3或9.
【点睛】本题考查实数与数轴、美好点的定义等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题,属于中考创新题目.
【变式训练1】(22-23七年级上·山东青岛·期末)如图1,点C在线段上,图中有三条线段,分别为线段和,若其中一条线段的长度是另外一条线段长度的2倍,则称点C是线段的“巧点”.
(1)线段的中点______这条线段的“巧点”,线段的三等分点_______这条线段的“巧点”(填“是”或“不是”);
(2)若线段,点C为线段的“巧点”,则_______;
(3)如图2,已知.,动点P从点A出发,以的速度沿向点B运动,点Q从点B出发,以的速度沿向点A运动,点P、Q同时出发,当其中一点到达终点时,运动停止,设运动的时间为t秒,当t为何值时,点P为线段的“巧点”?并说明理由.
【答案】(1)是;是
(2)或或
(3)或或,理由见解析
【知识点】几何问题(一元一次方程的应用)、线段中点的有关计算
【分析】本题主要考查了一元一次方程的应用,线段中点的有关计算,解题的关键是理解题意,注意进行分类讨论.
(1)根据线段“巧点”的定义进行判断即可;
(2)根据点C为线段的中点或三等分点时,点C是线段的“巧点”进行解答即可;
(3)分三种情况:当时,当时,当时,分别列出方程求出结果即可.
【详解】(1)解:根据“巧点”定义可知,线段的中点是这条线段的“巧点”,线段的三等分点是这条线段的“巧点”;
故答案为:是;是.
(2)解:∵当点C为线段的中点或三等分点时,点C是线段的“巧点”,
∴,
或,
或.
故答案为:或或.
(3)解:由题意得:,,,t的范围应该在秒之间,
∵点P为的巧点,
∴点P应该在点Q的左边,t的范围应该在秒之间,
当时,P为的巧点,
∴ ,
解得:;
当时,P为的巧点,
∴,
解得:;
当时,P为的巧点,
∴ ,
解得:;
所以当t为或或时,点Р为线段的“巧点”.
【变式训练2】(24-25七年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)【新知理解】如图①,点在线段上,图中共有三条线段、和,若其中有一条线段的长度是另外一条线段长度的倍,则称点是线段的“巧点”.
(1)线段的中点______这条线段的“巧点”(填“是”或“不是”);
(2)若,点是线段的巧点,则最长为______;
【解决问题】
(3)如图②,已知,动点从点出发,以的速度沿向点匀速移动;点从点出发,以的速度沿向点匀速移动,点、同时出发,当其中一点到达终点时,运动停止,设移动的时间为.当为何值时,为、的巧点?说明理由.
【答案】(1)是;(2);(3)当为或或时,为、的巧点
【知识点】与线段有关的动点问题、线段中点的有关计算、线段的和与差、几何问题(一元一次方程的应用)
【分析】本题考查了线段的相关计算,与线段有关的动点问题,一元一次方程的应用.
(1)根据“巧点”的定义解答即可;
(2)点为线段的巧点,则最长时,满足,即,即可求解;
(3)根据“巧点”的定义,分为或或,三种情况,分别计算即可求解.
【详解】(1)解:∵点在线段上,点为线段的中点,
∴,
∴点是线段的的“巧点”,
故答案为:是.
(2)解:点在线段上,点为线段的巧点,
∴则最长时,满足,
即,
∴,
故答案为:.
(3)解:秒后,,,,
∵为、的巧点
∴或,或,
当时,,
解得:,
当时,,
解得:,
当时,,
解得:,
∴当为或或时,为、的巧点.
类型五、几何图形中动角求定值问题
例题:(23-24七年级下·辽宁鞍山·开学考试)在一次数学实践探究活动中,小明和他的同伴们将一个直角三角尺按如图所示方式放置,发现了其中的奥秘.
(1)如图①,三角尺的直角顶点P在直线上,点A,B在直线的同侧.若,求度数.
(2)绕点P旋转三角尺,使点A,B在直线的同侧,如图②,若平分,平分,他们发现的度数为定值,请你求出这个定值.
(3)绕点P旋转三角尺,使点A,B在直线的异侧,平分,平分,设,如图③,探究的度数.
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】几何图形中角度计算问题、角平分线的有关计算
【分析】本题考查角的和差,角平分线的定义.
(1)根据即可求解;
(2)由可得到,根据角平分线的定义,可得,进而根据角的和差即可求解;
(3)由,求得,,根据角平分线的定义可得,,最后根据即可求解.
【详解】(1)解:,
;
(2)解:∵,
∴,
平分,平分,
,
,
;
(3)解:∵,,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∵平分,
∴,
.
【变式训练1】(23-24七年级上·江苏徐州·期末)已知,.平分,平分.
(1)如图①,当重合时,求的值;
(2)当从图①所示位置绕点O以每秒的速度顺时针旋转t秒();在旋转过程中的值是否会因t的变化而变化,若不发生变化,请求出该定值;若发生变化,请说明理由.
【答案】(1);
(2)不变,是定值,见解析.
【知识点】几何图形中角度计算问题、角平分线的有关计算
【分析】本题考查了角度的计算以及角的平分线的定义,理解角度之间的和差关系是解题的关键.
∠AOE-∠BOF的值是定值,
(1)首先根据角平分线的定义求得,,然后求解即可;
(2)首先由题意可得,再根据角平分线的定义得出,,然后由角平分的定义解答即可.
【详解】(1)解:∵平分,平分,
∴,,
∴;
(2)解:是定值.理由如下:
由题意:,
则,,
∵平分,平分,
∴,
,
.
∴的值是定值,定值为.
【变式训练2】(23-24七年级下·陕西榆林·开学考试)【问题情境】已知,,,平分,平分.
【特例分析】(1)如图1,当、重合时,求的值;
【深入探究】(2)如图2,当、不重合,在的下方时,设, 的值是否会因为x的变化而变化? 若不发生变化,请求出该定值;若发生变化,请说明理由;
【问题解决】(3)在(2)的条件下,当时,求的度数.
【答案】(1);(2)不会变化,定值为;(3)
【知识点】几何图形中角度计算问题、角平分线的有关计算
【分析】本题考查了角度的计算以及角的平分线的性质,理解角度之间的和差关系是关键.
(1)首先根据角平分线的定义求得和的度数,然后根据求解;
(2)根据角平分线的定义得出:,
,然后代入求值即可;
(3)根据,,求出,根据角平分线的定义求出,,根据角度间的关系,求出结果即可.
【详解】解:(1)∵平分,平分,,,
∴,,
∴;
(2)的值是定值;理由如下:
∵,
∴,,
∵平分,平分,
∴,
,
∴.
∴的值是定值,定值为;
(3)∵,,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∴.
类型六、几何图形中动角探究数量关系问题
例题:(23-24七年级上·吉林·期末)已知,平分.
(1)如图,若,则的度数是______;(直接写出答案)
(2)将(1)中的条件“”改为“是锐角”,猜想与的关系,并说明理由.
【答案】(1)
(2),理由见解析
【知识点】几何图形中角度计算问题、角平分线的有关计算
【分析】本题主要考查了几何图形中角度的计算,角平分线的定义:
(1)先根据角之间的关系得到,再由角平分线的定义得到,则;
(2)仿照(1)求解即可.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
故答案为:;
(2)解:,理由如下:
∵,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴.
【变式训练1】(23-24六年级下·山东烟台·期中)如图,,请你根据图形,求解下列问题:
(1)在中,哪些角是锐角?哪些角是直角?哪些角是钝角?哪些角是平角?并用“”把它们连接起来;
(2)是哪两个角的和?
(3)写出中某些角之间的两个等量关系;
(4)如果,则的度数为_________.
【答案】(1)是锐角,是直角,是钝角,是平角,
(2)
(3),(答案不唯一)
(4)90
【知识点】角的比较、角的分类、几何图形中角度计算问题
【分析】本题考查锐角、直角、钝角、平角的定义,角度之间的和差关系,利用数形结合的数学思想是解决问题的关键.
(1)根据锐角、直角、钝角、平角的定义,结合图形即可求解;
(2)根据图形即可求解;
(3)根据图形即可求解;
(4)由题意可知,结合,即可得.
【详解】(1)解:由图可知,是锐角,是直角,是钝角,是平角,
则;
(2)由图可知,;
(3)由图可知,,(答案不唯一)
(4)∵,
∴,
又∵,
∴,
故答案为:90.
【变式训练2】(2024七年级上·河北·专题练习)已知O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F在射线上,若射线绕点O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
【知识点】几何图形中角度计算问题、角平分线的有关计算
【分析】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.
(1)利用角平分线和图形寻找出角之间的关系即可得到结论;
(2)分两种情况,找出角之间的关系即可求出结论.
【详解】(1)解:∵平分,
∴,
∵.
∴,
∴,
∴;
(2)解: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,.
类型七、几何图形中动角求运动时间问题
例题:(23-24六年级下·黑龙江哈尔滨·期末)在数学实验课中,学生进行操作探究,用一副三角板(其中,,,)按如图1所示摆放,边与在同一条直线上(点C与点E重合).如图2,将三角板从图1的位置开始绕点C以每秒的速度顺时针旋转,当边与边重合时停止运动,设三角板的运动时间为t秒.
(1)当t为何值时,平分?
(2)当t为何值时,?
【答案】(1)t为21
(2)t为22.5秒或24.75秒
【知识点】三角板中角度计算问题、角平分线的有关计算
【分析】本题考查了三角板有关的角度计算,角平分线的定义,
(1)根据角平分线的定义可得,从而得到三角板旋转的角度,再结合三角板运动的速度即可解题;
(2)根据出现的情况分类讨论,再根据将与的结果关联即可求解.
【详解】(1)解:如图1,
平分,
,
旋转的角度为,
(秒),
答:当t为21时,平分.
(2)解:由题可知:当时会出现以下两种情况:
①如图2,
由图可得:
,
又,
,,
旋转的角度为,
(秒),
②如图3,
由图可得:
,
又,
,,
旋转的角度为,
(秒),
答:当t为秒或秒时,.
【变式训练1】(23-24七年级上·安徽合肥·期末)如图,为线段上一点,,为的角平分线,定义与重合时为初始位置,将绕着点从初始位置开始,以秒的速度顺时针旋转,至与重合时终止.
(1)当从初始位置旋转秒,求此时的度数;
(2)当从初始位置旋转至时,求此时的值;
(3)当从初始位置旋转至时,__________秒(用含有m的代数式直接表示).
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】几何问题(一元一次方程的应用)、几何图形中角度计算问题、角平分线的有关计算
【分析】本题考查了解一元一次方程,角平分线的定义,几何图形中的角度计算;
(1)根据角平分线的定义可得,根据题意得,进而根据补角的定义求得,根据,即可求解;
(2)根据(1)的方法得出,将代入,解一元一次方程,即可求解;
(3)根据(2)可得,将代入,解关于的一元一次方程,即可求解.
【详解】(1)解:∵,为的角平分线,
∴,
∵从初始位置旋转秒,
∴,
∴,
∴,
∴,
(2)解:∵,为的角平分线,
∴,
∵从初始位置旋转秒,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得:;
(3)解:由(2)可得,
∵,
∴,
解得:.
故答案为:.
【变式训练2】(23-24七年级上·福建厦门·期末)【实践操作】三角尺中的数学
(1)如图1,将两块三角尺的直角顶点C叠放在一起,.
①若,则 ;若,则 ;
②猜想与的大小有何数量关系,并说明理由.
(2)如图2,若是将两个同样的含锐角的直角三角尺叠放在一起,其中锐角的顶点A重合在一起,.
①探究与的大小有何数量关系,并说明理由;
②若一开始就将与完全重合(与重合),保持不动,将绕点A以每秒的速度逆时针旋转一周,旋转时间为t.在旋转的过程中,t为何值时.
【答案】(1)①;;②猜想,理由见解析
(2)①,理由见解析;②3或21
【知识点】三角板中角度计算问题
【分析】此题考查了三角板中角度的技术,解答本题的关键是仔细观察图形,根据图形得出各角之间的关系.
()①本题已知两块直角三角尺实际就是已知三角板的各个角的度数,根据角的和差就可以求出,的度数;②根据前两个小问题的结论猜想与的大小关系,结合前两问的解决思路得出证明;
()①根据()解决思路确定与的大小并证明即可;②分点G在上方和下方两种情况讨论求解即可.
【详解】(1)解:①∵,,
∴,
∵,
∴;
∵,,
∴,
∵,
∴
故答案为:;;
②猜想,理由如下:
∵,,
∴,,
∴;
(2)解:①,理由如下:
∵,
∴
;
②如图所示,当点G在上方时,
∵,
∴,
∴由(3)①的结论可知,,
∴,
∴;
如图所示,当点G在下方时,则在的基础上再旋转180度时,,
∴;
综上所述,t的值为3或21.
类型八、几何图形中动角之新定义型问题
例题:(23-24七年级上·陕西汉中·期末)【问题背景】如图1,已知射线在的内部,若,和三个角中有一个角的度数是另一个角度数的两倍,则称射线是的“量尺金线”.
【问题感知】
(1)一个角的平分线________这个角的“量尺金线”;(填“是”或“不是”)
【问题初探】
(2)如图2,.若射线是的“量尺金线”,则的度数为________;
【问题推广】
(3)在(2)中,若,,射线从位置开始,以每秒旋转的速度绕点P按逆时针方向旋转,当首次等于时停止旋转,设旋转的时间为.当t为何值时,射线是的“量尺金线”?(用含x的式子表示出t即可)
【答案】(1)是;(2)20或30或40;(3),,;
【知识点】用代数式表示式、几何图形中角度计算问题、角平分线的有关计算
【分析】本题主要考查新定义下的角的计算,几何图形中的角度计算,理解题意,列出相应的式子求解,是解题关键.
(1)根据“量尺金线”的定义进行判断即可;
(2)根据“量尺金线”的定义分三种情况讨论计算即可;
(3)射线是的“量尺金线”,在的内部,在的外部,然后分三种情况求解即可.
【详解】解:(1)一个角的平分线中,大角是小角的2倍,满足“量尺金线”的定义,
故答案为:是;
(2),射线是的“量尺金线”,根据“量尺金线”的定义分三种情况讨论:
当时,如图,
∵,
∴;
当时,如图,
∵
∴;
当时,如图,
∵,
∴;
综上:当为,,时,射线是的“量尺金线”.
(3)∵射线是的“量尺金线”,
∴在的内部,
∴在的外部;
分三种情况:
①如图,当时,如图所示:
∴,
∴;
②如图,当时,如图所示:
∴,
∴;
③当时,如图所示:
∵,
∴,
∴;
综上:当t为或或时,射线是的“量尺金线”.
【变式训练1】(23-24七年级上·辽宁葫芦岛·期末)【问题初探】
在一个角的内部,从顶点画一条射线,得到三个角,若其中有一个角是另一个角的倍,则称这条射线是已知角的“奇妙线”.
例如:图中,则射线是的“奇妙线”.
(1)一个角的角平分线______这个角的“奇妙线”;(填“是”或“不是”)
【类比分析】
(2)如图,若,在内部画一条射线,使是的“奇妙线”,求的度数;
【变式拓展】
(3)如图,若,且射线绕点从位置开始以每秒的速度逆时针旋转,同时射线以每秒的速度也绕点逆时针旋转,当射线与射线重合时全部停止运动.设旋转时间为秒,请直接写出为何值时,射线是的“奇妙线”.
【答案】()是;()或或;()或或.
【知识点】几何图形中角度计算问题、角平分线的有关计算
【分析】()根据奇妙线定义即可求解;
()分三种情况,根据奇妙线定义即可求解;
()分三种情况,根据奇妙线定义得到方程求解即可;
本题考查了角平分线定义,角度和差,奇妙线的定义,理解“奇妙线”的定义是解题的关键.
【详解】()解:根据角平分线的定义可知:
由平分,
得:,
则一个角的角平分线是这个角的“奇妙线”,
故答案为:是;
()当平分时,
∴,
当时,
∴,
,
∴,
则综上可知:的度数为或或;
()由题意得:如图,
则,,则,
∵射线是的“奇妙线”,
∴,即,解得:,
,即,解得:,
,即,解得:,
综上可知:或或.
压轴能力测评(6题)
1.(23-24七年级上·河北承德·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)见解析
【知识点】线段的和与差、线段中点的有关计算、线段之间的数量关系
【分析】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.
(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),
,
点是的中点,
,
点是的中点,
,
();
(2)为的中点,
,
点是的中点,
;
(3)点是的中点,
,
点是的中点,
,
(),
的长不变.
2.(23-24七年级上·福建福州·期末)如图,将一副三角板的直角顶点叠放在一起.
(1)观察分析∶若则 ,若则 ;
(2)猜想探究∶如图,若将两个同样的三角尺,锐角的顶点重合在一起,请你猜想与有何关系,请说明理由;
(3)拓展应用∶如图,如果把任意两个锐角的顶点重合在一起,已知,(、都是锐角),请你直接写出与的关系.
【答案】(1) ; ;
(2),理由见解析.
(3),理由见解析.
【知识点】三角板中角度计算问题、几何图形中角度计算问题
【分析】(1)根据三角板的特点及角度和差求解即可;
(2)根据三角板的特点及角度和差求解即可;
(3)根据角度和差求解即可;
本题考查了角的运算,熟练掌握角度和差运算是解题的关键.
【详解】(1)由题意可得:,
∵,
∴,
∴,
同理:,
∴,
∴
故答案为:,;
(2),理由:
由题意可知:,
∴,
∴,
∵,
∴;
(3),理由:
∵,,
∴,
∵,
∴.
3.(23-24七年级上·全国·单元测试)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,且.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(t).
(1)当时,的长为 ,点 P 表示的有理数为 ;
(2)当时,求t的值;
(3)M为线段的中点,N 为线段 的中点.在点 P 运动的过程中,线段的长度是否发生变化?若变化,请说明理由;若不变,求出线段的长.
【答案】(1)2,;
(2)或;
(3)
【知识点】线段的和与差、线段中点的有关计算、数轴上两点之间的距离
【分析】本题主要是考查数轴上两点之间的距离,线段的和差运算和线段的中点的定义,只要能够画出图形就可以轻松解决,但是要注意考虑问题要全面.
(1)根据点P的运动速度,即可求出;
(2)当时,要分两种情况讨论,点P在点B的左侧或是右侧;
(3)分两种情况结合中点的定义可以求出线段的长度不变.
【详解】(1)解:因为点 P 的运动速度每秒2个单位长度,
所以当时,的长为2,
因为点 A 对应的有理数为,,
所以点P表示的有理数为;
(2)解:当,要分两种情况讨论,
点P在点B的左侧时,因为,所以,所以;
点P在点B的是右侧时,,所以;
(3)解:MN长度不变且长为5.
理由如下:当在线段上时,如图,
∵M为线段 的中点,N 为线段的中点,
∴,,
∴ ,
∵,
∴.
当在线段的延长线上时,如图,
同理可得:;
综上:.
4.(23-24七年级上·广东汕头·期末)如图,,角的顶点互相重合,将绕点旋转.
(1)当射线,重合时,______,
(2)在绕点旋转的过程中,若射线,与中的某一条射线是另两条射线所夹角的角平分线,则的度数为______;
(3)在绕点旋转的过程中,若射线始终在的内部.
①普于思考的小明发现,在旋转过程中,的值为定值,请你求出这个定值;
②作和的平分线,,在旋转过程中的值是否发生变化?若不变,请求出这个定值,若变化,请求出变化的范围.
【答案】(1)
(2)或或
(3)①;②度数不发生变化,为定值,理由见解析
【知识点】几何图形中角度计算问题、角平分线的有关计算
【分析】本题主要考查了几何图形中角度的计算,角平分线的定义:
(1)直接根据角之间的关系进行求解即可;
(2)分当是的角平分线时,当是的角平分线时,当是的角平分线时,三种情况讨论求解即可;
(3)①,则;②先由角平分线的定义得到,再由即可得到结论.
【详解】(1)解:∵,,
∴当射线,重合时,,
故答案为:;
(2)解:如图2-1所示,当是的角平分线时,则;
如图2-2所示,当是的角平分线时,则;
如图2-3所示,当是的角平分线时,则;
综上所述,的度数为或或;
(3)解:①如图所示,∵,,
∴,
∴;
②度数不发生变化,为定值,理由如下:
∵,,
∴,
∵,分别是和的平分线,
∴,
∴.
5.(24-25七年级上·全国·单元测试)如图①,把一副三角板拼在一起,边与直线重合,其中,.此时易得.
(1)如图②,三角板固定不动,将三角板绕点O以每秒的速度顺时针开始旋转,在转动过程中,三角板一直在的内部,设三角板运动时间为t秒.
①当时, ;
②当t为何值时,?
(2)如图③,在(1)的条件下,若平分平分.
①当时, ;
②请问在三角板的旋转过程中,的度数是否会发生变化?如果发生变化,请说明理由;如果不发生变化,请求出的度数.
【答案】(1)①65;②10;
(2)①;②的度数不发生变化,理由见解析.
【知识点】几何图形中角度计算问题、角平分线的有关计算、三角板中角度计算问题
【分析】本题考查了几何图形中的角度计算,角平分线的定义,读懂题意,能准确得出相应角的数量关系是解本题的关键.
(1)①根据题意和角的和差进行求解即可;
②由结合题意可得从而得出 进而求出时间t;
(2)①根据平分平分可得 ,则可以整理为进而得出答案;
②根据平分平分,可得 进而推导出,继而得出答案.
【详解】(1)解:①当时, ,
∴,
故答案为:;
②∵,,
∴,
∴,
(秒) ,
∴当t为10秒时,;
(2)解:①∵平分平分,
,
故答案为:
的度数不发生变化,理由如下:
∵平分
∵平分
.
6.(23-24七年级上·安徽·期末)(1)【新知理解】
如图1,点在线段上,图中有3条线段,分别是,,,若其中任意一条线段是另一条线段的两倍,则称点是线段的“妙点”.根据上述定义,线段的三等分点______这条线段的“妙点”.(填“是”或“不是”)
(2)【新知应用】
如图2,,为数轴上的两点,点对应的数为,点对应的数为7,若点在线段上,且点为线段的“妙点”,当点在数轴的负半轴上时,点对应的数为______.
(3)【拓展探究】
已知,为数轴上的两点,点对应的数为,点对应的数为,且,满足,动点,分别从,两点同时出发,相向而行,若点的运动速度为每秒2个单位长度,点的运动速度为每秒3个单位长度,当点,相遇时,运动停止.求当点恰好为线段的“妙点”时,点在数轴上对应的数.
【答案】(1)是;(2);(3)或
【知识点】几何问题(一元一次方程的应用)、线段中点的有关计算
【分析】本题主要考查一元一次方程的应用,解题的关键是正确的理解题意和分类讨论的思想的应用.
(1)根据“妙点”的定义即可判断;
(2)根据点为线段的“妙点”,且点在数轴的负半轴上,则,设为,建立方程求解即可;
(3)设当点恰好为线段的“妙点”时,的运动时间为,或,利用方程的思想解得,继而求得点在数轴上对应的数.
【详解】(1)如图1,∵C为线段的三等分点,
∴,
∴点为线段的“妙点”
故答案为:是
(2)如图2,∵点对应的数为,点对应的数为7,
∴,
又点为线段的“妙点”,当点在数轴的负半轴上时,设为,
∵,
∴,
解得:,
点对应的数为,
故答案为:
(3),
∴,
∴
设当点恰好为线段的“妙点”时,的运动时间为,则,
依题意:或,
即或,
解得:或,
又当点,相遇时,,得,
即,
当时,,故点在数轴上对应的数为,
当时,,故点在数轴上对应的数为,
故答案为:或
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专题08 线段和角的动态问题的八种考法
目录
解题知识必备 1
压轴题型讲练 2
类型一、线段上动点求线段长问题 2
类型二、线段上动点求定值问题 6
类型三、线段上动点求时间问题 10
类型四、线段上动点的新定义型问题 13
类型五、几何图形中动角求定值问题 18
类型六、几何图形中动角探究数量关系问题 22
类型七、几何图形中动角求运动时间问题 25
类型八、几何图形中动角之新定义型问题 30
压轴能力测评(6题) 35
解题知识必备
1. 线段的中点模型
把一条线段分成两条相等线段的点,叫做线段的中点.如下图,有:
2. 角平分线模型
从一个角的顶点出发,把这个角分成相等的两个角的射线,叫做这个角的平分线.如图所示,OC是∠AOB的角平分线,∠AOB=2∠AOC=2∠BOC,∠AOC=∠BOC =∠AOB.
压轴题型讲练
类型一、线段上动点求线段长问题
例题:(23-24七年级上·重庆沙坪坝·期末)点C在线段上满足,点D和点E是线段上的两动点(点D在点E的左侧)满足,.
(1)当点E是的中点时,求的长度;
(2)当时,求的长度.
【变式训练1】(23-24七年级上·浙江宁波·期末)如图,已知线段,点C为线段上一动点,点D在线段上且满足.
(1)当点C为中点时,求的长.
(2)若E为中点,当时,求的长.
【变式训练2】(23-24七年级上·江西赣州·期末)已知:如图,点是线段上一定点,,两点分别从点出发以、的速度在直线上运动,运动方向如图中箭头所示(点在线段上,点在线段上)
(1)若,当点、运动了,此时 , ;(直接填空)
(2)当点运动了时,求的值.
(3)若点、运动时,总有,则 (填空)
(4)在(3)的条件下,是直线上一点,且,求的值.
类型二、线段上动点求定值问题
例题:(23-24七年级上·河南许昌·期末)如图,数轴上点A,B表示的有理数分别为,3,点P是射线上的一个动点(不与点A,B重合),M是线段靠近点A的三等分点,N是线段靠近点B的三等分点.
(1)若点P表示的有理数是0,那么的长为___________;若点P表示的有理数是6,那么的长为___________.
(2)点P在射线上运动(不与点A,B重合)的过程中,的长是否发生改变?若不改变,请写出求的长的过程;若改变,请说明理由.
【变式训练1】(23-24七年级上·湖南湘西·期末)如图,M是线段上一动点,沿以的速度往返运动1次,N是线段的中点,,设点M运动时间为t秒.
(1)当时,①______,②此时线段的长度______;
(2)用含有t的代数式表示运动过程中的长;
(3)在运动过程中,若中点为C,则的长度是否变化?若不变,求出的长;若变化,请说明理由.
【变式训练2】(23-24七年级上·江苏南通·阶段练习)如图,是线段上一动点,沿的路线以的速度往返运动1次,是线段的中点,,设点的运动时间为.
(1)当时,则线段________,线段________;
(2)当为何值时,?
(3)点从点出发的同时,点也从点出发,以的速度向点运动,若当运动时间满足时,线段的长度始终是一个定值,求这个定值和的值.
类型三、线段上动点求时间问题
例题:(23-24七年级·四川达州·阶段练习)如图,C是线段中点,且,两点分别从C、B同时出发以,的速度沿线段向左运动,设运动时间为.
(1)当点追上点时,求的值.
(2)若点相距,则的值为多少?
【变式训练1】(22-23七年级上·吉林长春·期末)如图,点B在线段上,且,.动点P从点A出发,沿以每秒4个单位长度的速度向终点C匀速运动;同时动点Q从点C出发,沿以每秒2个单位长度的速度向终点A匀速运动.设点Q的运动时间为.
(1)线段、的中点之间的距离为_______.
(2)当点P到点C时,求的长.
(3)求的长(用含t的代数式表示).
(4)设时,直接写出t的值.
【变式训练2】(23-24七年级上·浙江宁波·期末)定义:在同一直线上有三点,若点到两点的距离呈2倍关系,即或,则称点是线段的“倍距点”.
(1)线段的中点 该线段的“倍距点”;(填“是”或者“不是”)
(2)已知,点是线段的“倍距点”,直接写出 .
(3)如图1,在数轴上,点表示的数为2,点表示的数为20,点为线段中点.
①现有一动点从原点O出发,以每秒2个单位的速度沿数轴向右匀速运动.设运动时间为秒,求当为何值时,点为的“倍距点”?
②现有一长度为2的线段(如图2,点起始位置在原点),从原点O出发,以每秒1个单位的速度沿数轴向右匀速运动.当点为的“倍距点”时,请直接写出的值.
类型四、线段上动点的新定义型问题
例题:(23-24七年级上·北京房山·期中)定义:若A,B,C为数轴上三点,若点C到点A的距离是点C到点B的距离2倍,我们就称点C是的美好点.
例如;如图1,点A表示的数为,点B表示的数为2,表示1的点C到点A的距离是2,到点B的距离是1,那么点C是的美好点;又如,表示0的点D到点A的距离是1,到点B的距离是2,那么点D就不是的美好点,但点D是的美好点.
如图2,M,N为数轴上两点,点M所表示的数为,点N所表示的数为2.
(1)点E,F,G表示的数分别是,,11,其中是美好点的是________;写出美好点H所表示的数是___________.
(2)现有一只电子蚂蚁P从点N开始出发,以2个单位每秒的速度向左运动.当t为何值时,点P恰好为M和N的美好点?
【变式训练1】(22-23七年级上·山东青岛·期末)如图1,点C在线段上,图中有三条线段,分别为线段和,若其中一条线段的长度是另外一条线段长度的2倍,则称点C是线段的“巧点”.
(1)线段的中点______这条线段的“巧点”,线段的三等分点_______这条线段的“巧点”(填“是”或“不是”);
(2)若线段,点C为线段的“巧点”,则_______;
(3)如图2,已知.,动点P从点A出发,以的速度沿向点B运动,点Q从点B出发,以的速度沿向点A运动,点P、Q同时出发,当其中一点到达终点时,运动停止,设运动的时间为t秒,当t为何值时,点P为线段的“巧点”?并说明理由.
【变式训练2】(24-25七年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)【新知理解】如图①,点在线段上,图中共有三条线段、和,若其中有一条线段的长度是另外一条线段长度的倍,则称点是线段的“巧点”.
(1)线段的中点______这条线段的“巧点”(填“是”或“不是”);
(2)若,点是线段的巧点,则最长为______;
【解决问题】
(3)如图②,已知,动点从点出发,以的速度沿向点匀速移动;点从点出发,以的速度沿向点匀速移动,点、同时出发,当其中一点到达终点时,运动停止,设移动的时间为.当为何值时,为、的巧点?说明理由.
类型五、几何图形中动角求定值问题
例题:(23-24七年级下·辽宁鞍山·开学考试)在一次数学实践探究活动中,小明和他的同伴们将一个直角三角尺按如图所示方式放置,发现了其中的奥秘.
(1)如图①,三角尺的直角顶点P在直线上,点A,B在直线的同侧.若,求度数.
(2)绕点P旋转三角尺,使点A,B在直线的同侧,如图②,若平分,平分,他们发现的度数为定值,请你求出这个定值.
(3)绕点P旋转三角尺,使点A,B在直线的异侧,平分,平分,设,如图③,探究的度数.
【变式训练1】(23-24七年级上·江苏徐州·期末)已知,.平分,平分.
(1)如图①,当重合时,求的值;
(2)当从图①所示位置绕点O以每秒的速度顺时针旋转t秒();在旋转过程中的值是否会因t的变化而变化,若不发生变化,请求出该定值;若发生变化,请说明理由.
【变式训练2】(23-24七年级下·陕西榆林·开学考试)【问题情境】已知,,,平分,平分.
【特例分析】(1)如图1,当、重合时,求的值;
【深入探究】(2)如图2,当、不重合,在的下方时,设, 的值是否会因为x的变化而变化? 若不发生变化,请求出该定值;若发生变化,请说明理由;
【问题解决】(3)在(2)的条件下,当时,求的度数.
类型六、几何图形中动角探究数量关系问题
例题:(23-24七年级上·吉林·期末)已知,平分.
(1)如图,若,则的度数是______;(直接写出答案)
(2)将(1)中的条件“”改为“是锐角”,猜想与的关系,并说明理由.
【变式训练1】(23-24六年级下·山东烟台·期中)如图,,请你根据图形,求解下列问题:
(1)在中,哪些角是锐角?哪些角是直角?哪些角是钝角?哪些角是平角?并用“”把它们连接起来;
(2)是哪两个角的和?
(3)写出中某些角之间的两个等量关系;
(4)如果,则的度数为_________.
【变式训练2】(2024七年级上·河北·专题练习)已知O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F在射线上,若射线绕点O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.
类型七、几何图形中动角求运动时间问题
例题:(23-24六年级下·黑龙江哈尔滨·期末)在数学实验课中,学生进行操作探究,用一副三角板(其中,,,)按如图1所示摆放,边与在同一条直线上(点C与点E重合).如图2,将三角板从图1的位置开始绕点C以每秒的速度顺时针旋转,当边与边重合时停止运动,设三角板的运动时间为t秒.
(1)当t为何值时,平分?
(2)当t为何值时,?
【变式训练1】(23-24七年级上·安徽合肥·期末)如图,为线段上一点,,为的角平分线,定义与重合时为初始位置,将绕着点从初始位置开始,以秒的速度顺时针旋转,至与重合时终止.
(1)当从初始位置旋转秒,求此时的度数;
(2)当从初始位置旋转至时,求此时的值;
(3)当从初始位置旋转至时,__________秒(用含有m的代数式直接表示).
【变式训练2】(23-24七年级上·福建厦门·期末)【实践操作】三角尺中的数学
(1)如图1,将两块三角尺的直角顶点C叠放在一起,.
①若,则 ;若,则 ;
②猜想与的大小有何数量关系,并说明理由.
(2)如图2,若是将两个同样的含锐角的直角三角尺叠放在一起,其中锐角的顶点A重合在一起,.
①探究与的大小有何数量关系,并说明理由;
②若一开始就将与完全重合(与重合),保持不动,将绕点A以每秒的速度逆时针旋转一周,旋转时间为t.在旋转的过程中,t为何值时.
类型八、几何图形中动角之新定义型问题
例题:(23-24七年级上·陕西汉中·期末)【问题背景】如图1,已知射线在的内部,若,和三个角中有一个角的度数是另一个角度数的两倍,则称射线是的“量尺金线”.
【问题感知】
(1)一个角的平分线________这个角的“量尺金线”;(填“是”或“不是”)
【问题初探】
(2)如图2,.若射线是的“量尺金线”,则的度数为________;
【问题推广】
(3)在(2)中,若,,射线从位置开始,以每秒旋转的速度绕点P按逆时针方向旋转,当首次等于时停止旋转,设旋转的时间为.当t为何值时,射线是的“量尺金线”?(用含x的式子表示出t即可)
【变式训练1】(23-24七年级上·辽宁葫芦岛·期末)【问题初探】
在一个角的内部,从顶点画一条射线,得到三个角,若其中有一个角是另一个角的倍,则称这条射线是已知角的“奇妙线”.
例如:图中,则射线是的“奇妙线”.
(1)一个角的角平分线______这个角的“奇妙线”;(填“是”或“不是”)
【类比分析】
(2)如图,若,在内部画一条射线,使是的“奇妙线”,求的度数;
【变式拓展】
(3)如图,若,且射线绕点从位置开始以每秒的速度逆时针旋转,同时射线以每秒的速度也绕点逆时针旋转,当射线与射线重合时全部停止运动.设旋转时间为秒,请直接写出为何值时,射线是的“奇妙线”.
压轴能力测评(6题)
1.(23-24七年级上·河北承德·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.(23-24七年级上·福建福州·期末)如图,将一副三角板的直角顶点叠放在一起.
(1)观察分析∶若则 ,若则 ;
(2)猜想探究∶如图,若将两个同样的三角尺,锐角的顶点重合在一起,请你猜想与有何关系,请说明理由;
(3)拓展应用∶如图,如果把任意两个锐角的顶点重合在一起,已知,(、都是锐角),请你直接写出与的关系.
3.(23-24七年级上·全国·单元测试)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,且.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(t).
(1)当时,的长为 ,点 P 表示的有理数为 ;
(2)当时,求t的值;
(3)M为线段的中点,N 为线段 的中点.在点 P 运动的过程中,线段的长度是否发生变化?若变化,请说明理由;若不变,求出线段的长.
4.(23-24七年级上·广东汕头·期末)如图,,角的顶点互相重合,将绕点旋转.
(1)当射线,重合时,______,
(2)在绕点旋转的过程中,若射线,与中的某一条射线是另两条射线所夹角的角平分线,则的度数为______;
(3)在绕点旋转的过程中,若射线始终在的内部.
①普于思考的小明发现,在旋转过程中,的值为定值,请你求出这个定值;
②作和的平分线,,在旋转过程中的值是否发生变化?若不变,请求出这个定值,若变化,请求出变化的范围.
5.(24-25七年级上·全国·单元测试)如图①,把一副三角板拼在一起,边与直线重合,其中,.此时易得.
(1)如图②,三角板固定不动,将三角板绕点O以每秒的速度顺时针开始旋转,在转动过程中,三角板一直在的内部,设三角板运动时间为t秒.
①当时, ;
②当t为何值时,?
(2)如图③,在(1)的条件下,若平分平分.
①当时, ;
②请问在三角板的旋转过程中,的度数是否会发生变化?如果发生变化,请说明理由;如果不发生变化,请求出的度数.
6.(23-24七年级上·安徽·期末)(1)【新知理解】
如图1,点在线段上,图中有3条线段,分别是,,,若其中任意一条线段是另一条线段的两倍,则称点是线段的“妙点”.根据上述定义,线段的三等分点______这条线段的“妙点”.(填“是”或“不是”)
(2)【新知应用】
如图2,,为数轴上的两点,点对应的数为,点对应的数为7,若点在线段上,且点为线段的“妙点”,当点在数轴的负半轴上时,点对应的数为______.
(3)【拓展探究】
已知,为数轴上的两点,点对应的数为,点对应的数为,且,满足,动点,分别从,两点同时出发,相向而行,若点的运动速度为每秒2个单位长度,点的运动速度为每秒3个单位长度,当点,相遇时,运动停止.求当点恰好为线段的“妙点”时,点在数轴上对应的数.
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