内容正文:
专题07 动角问题压轴专题
三角板旋转
1.(23-24七年级上·福建福州·期末)(1)已知:如图1,是直角三角板斜边上的一个动点,、分别是和的平分线.当点在斜边上移动时, ;
(2)把直角三角板的直角顶点放在直尺的一边上:
①点和点在直线的上方(如图),此时与的数量关系是 ;
②当把这把直角三角板绕顶点旋转到点在直线的下方、点仍然在直线的上方时(如图),与的数量关系是 ;
③当把这把直角三角板绕顶点旋转到点和点都在直线的下方时(如图),与的数量关系是 .
2.(23-24七年级上·福建福州·期末)将一副三角板(直角三角形和直角三角形,,)按如图1所示的方式摆放,点,,在同一条直线上,和分别平分和.然后,将三角形绕点沿顺时针方向旋转至图2的位置,三角形保持不动.
(1)若图2中,.
①求的值;
②分别求图1和图2中的度数.
(2)在旋转过程中,的度数是否发生变化?如果不变化,请求出的度数;如果变化,请说明理由.
单射线旋转
1.(23-24七年级上·福建宁德·期末)已知射线在的内部,射线平分,射线平分.
(1)如图①,,则_________;
(2)如图②,若,射线在的内部绕点O旋转,求的度数.
2.(23-24七年级上·福建厦门·期末)如图,是的平分线,是内部一条射线,过点O作射线,在平面内沿箭头方向转动,使得,若,则的度数为( )
A. B. C.或 D.无法计算
3.(23-24七年级上·福建福州·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)
双射线旋转(不同速度)
1.(23-24七年级上·福建漳州·期末)如图,点O是直线上的一点,从点O引出一条射线,使,射线、同时绕点O旋转.
(1)若两条射线、旋转方向相反,在两射线均旋转一周之内,射线、同时与射线重合,则射线与旋转的速度之比为____;
(2)若两条射线、同时绕点O顺时针旋转,射线每秒旋转,射线每秒旋转,设旋转时间为t秒,,当时,求t的值.
2.(23-24七年级上·福建泉州·期末)已知是内部的一条射线,M,N分别是边,上的点,线段,分别以,的速度同时绕点O逆时针旋转.
(1)如图①若,当、逆时针旋转2s时,分别到、处,求的值;
(2)如图②,若分别在内部旋转时,总有,求的值
(3)如图③,C是线段上一点,点M从点A出发沿线段向点C运动,同时点N从点C出发沿线段向点B运动,M,N两点的速度比是.若运动过程中始终有,求的值.
双射线旋转(同速)
1.(23-24七年级上·福建泉州·期末)已知O是直线上一点,是直角,平分.
(1)如图1,当,求的度数;
(2)如图2,平分,求的度数;
(3)当时,绕点O以每秒沿逆时针方向旋转t秒,旋转过程中始终平分,请直接写出和之间的数量关系.
2.(23-24七年级上·福建莆田·期末)如图所示,O是直线上的一点,是直角,平分.
(1)如图1,若,求的度数.
(2)在图1中,若,直接写出的度数: (用含的代数式表示).
(3)将图1中的绕顶点O顺时针开始旋转.
①当旋转至如图2的位置时,请探究与的度数之间的关系,写出你的结论,并说明理由;
②过点O的一条射线,使得恰好平分,在图1和图2中分别探究与的度数之间的关系,请直接写出结论.
动角新定义类型题
1.(23-24七年级上·福建厦门·期末)定义:从一个角的顶点出发,在角的内部引两条射线,如果这两条射线所成的角等于这个角的,那么这两条射线所成的角叫做这个角的伴随角.如图1,若,则是的伴随角.
(1)如图1,已知,,是的伴随角,则__________;
(2)如图2,已知,将绕点按顺时针方向旋转一个角度()至,当旋转的角度为何值时,是的伴随角.
(3)已知,把一块含有角的三角板如图3叠放,将三角板绕顶点以4度/秒的速度按顺时针方向旋转(如图4),问:在旋转一周的过程中,射线,,,能否构成伴随伴随角?若能,请求出旋转的时间;若不能,请说明理由.
2.(23-24七年级上·福建福州·期末)[阅读理解]定义:在一条直线同侧的三条具有公共端点的射线之间若满足以下关系,其中一条射线分别与另外两条射线组成的角恰好满足2倍的数量关系,则称该射线是另外两条射线的“双倍和谐线”,如图1,点P在直线l上,射线,,位于直线l同侧,若平分,则有,所以我们称射线是射线,的“双倍和谐线”.
[迁移运用]
(1)如图1,射线_____(选填“是”或“不是”)射线,的“双倍和谐线”;射线_____(选填“是”或“不是”)射线,的“双倍和谐线”;
(2)如图2,点O在直线上,,,射线从出发,绕点O以每秒的速度逆时针旋转,运动时间为t秒,当射线与射线重合时,运动停止.
①当射线是射线,的“双倍和谐线”时,求t的值;
②若在射线旋转的同时,绕点O以每秒的速度逆时针旋转,且在旋转过程中,射线平分,当射线位于射线左侧且射线是射线,的“双倍和谐线”时,求的度数.
动角问题的生活应用
1.(23-24七年级上·福建厦门·期末)如图,大课间的广播操展让我们充分体会到了一种整体的图形之美,洋洋和乐乐想从数学角度分析下如何能让班级同学们的广播操做得更好,他们搜集了标准广播操图片进行讨论,如图,为了方便研究,定义两手手心位置分别为,两点,两脚脚跟位置分别为,两点,定义,,,平面内为定点,将手脚运动看作绕点进行旋转:
(1)填空:如图,,,三点共线,且,则______°;
(2)第三节腿部运动中,如图,洋洋发现,虽然,,三点共线,却不在水平方向上,且,他经过计算发现,的值为定值,请判断洋洋的发现是否正确,如果正确请求出这个定值,如果不正确,请说明理由;
(3)第四节体侧运动中,乐乐发现,两腿左右等距张开且,开始运动前、、三点在同一水平线上,、绕点顺时针旋转,旋转速度为,旋转速度为,当旋转到与重合时,运动停止,如图.
运动停止时,直接写出______;
请帮助乐乐求解运动过程中与的数量关系.
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专题07 动角问题压轴专题
三角板旋转
1.(23-24七年级上·福建福州·期末)(1)已知:如图1,是直角三角板斜边上的一个动点,、分别是和的平分线.当点在斜边上移动时, ;
(2)把直角三角板的直角顶点放在直尺的一边上:
①点和点在直线的上方(如图),此时与的数量关系是 ;
②当把这把直角三角板绕顶点旋转到点在直线的下方、点仍然在直线的上方时(如图),与的数量关系是 ;
③当把这把直角三角板绕顶点旋转到点和点都在直线的下方时(如图),与的数量关系是 .
【答案】(1);(2)①;②;③
【分析】本题考查与三角板有关的计算,与角平分线有关的计算:
(1)根据角平分线的定义和角的和差关系进行求解即可;
(2)①根据平角的定义,即可得出结论;
②根据角的和差关系进行求解即可;
③根据角的和差关系进行求解即可.
【详解】解:(1)如图1,的大小不会发生变化,理由如下:
、分别是和的平分线,
,,
;
(2)①当点和点在直线的上方时(如图,;
②当点在直线的下方,点仍然在直线的上方时(如图,
,,
;
③当点和点都在直线的下方时(如图,
,,
.
故答案为:45;,,.
2.(23-24七年级上·福建福州·期末)将一副三角板(直角三角形和直角三角形,,)按如图1所示的方式摆放,点,,在同一条直线上,和分别平分和.然后,将三角形绕点沿顺时针方向旋转至图2的位置,三角形保持不动.
(1)若图2中,.
①求的值;
②分别求图1和图2中的度数.
(2)在旋转过程中,的度数是否发生变化?如果不变化,请求出的度数;如果变化,请说明理由.
【答案】(1)①的值为30;②图1中:,图2中;
(2)的度数在旋转过程中不会变化,恒为,理由见解析.
【分析】本题主要考查了角平分线的定义,几何图形中角度的计算:
(1)①先根据图1求出的度数,再根据图2中,的度数即可求出答案;①根据角平分线的定义分别求出的度数即可得到答案;
(2)根据角平分线的定义表示出的度数,再根据角的和差关系即可得到结论.
【详解】(1)解:①在图1中,∵、、三点在同一条直线上,
∴.
∵,.
∴.
在图2中,,
∴三角形的旋转角的度数为.
∴的值为30.
②在题图1中.∵,平分,
∴.
∵,平分,
∴,
∴.
在题图2中,
∵,平分,
∴.
∵,平分.
∴.
∴.
(2)解:的度数在旋转过程中不会变化,恒为,理由如下:
∵平分,
∴,
∴
∵平分,
∴,
∴,
∴的度数在旋转过程中不会变化,恒为.
单射线旋转
1.(23-24七年级上·福建宁德·期末)已知射线在的内部,射线平分,射线平分.
(1)如图①,,则_________;
(2)如图②,若,射线在的内部绕点O旋转,求的度数.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了几何图形中角度计算,角平分线的意义,掌握角度的计算是解题的关键.
(1)根据角平分线的定义可得,根据即可求解;
(2)同理(1)即可求得.
【详解】(1)解: 平分,平分,
,
,
,
,
;
(2)解:同理(1)得:,
,
.
2.(23-24七年级上·福建厦门·期末)如图,是的平分线,是内部一条射线,过点O作射线,在平面内沿箭头方向转动,使得,若,则的度数为( )
A. B. C.或 D.无法计算
【答案】C
【分析】本题主要考查了有关角平分线的计算,明确题意,理清图中各角度之间的数量关系是解答本题的关键.由是的平分线得,进而求得,结合得,再分两种情况:当在下方时,,当在上方时,分别讨论即可求解.
【详解】解:∵,是的平分线,
∴,
又∵,
∴,
而,
∴,
如图,当在下方时,
此时,;
如图,当在上方时,
此时,;
即:或,
故选:C.
3.(23-24七年级上·福建福州·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),,;
【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”.
双射线旋转(不同速度)
1.(23-24七年级上·福建漳州·期末)如图,点O是直线上的一点,从点O引出一条射线,使,射线、同时绕点O旋转.
(1)若两条射线、旋转方向相反,在两射线均旋转一周之内,射线、同时与射线重合,则射线与旋转的速度之比为____;
(2)若两条射线、同时绕点O顺时针旋转,射线每秒旋转,射线每秒旋转,设旋转时间为t秒,,当时,求t的值.
【答案】(1)或
(2)45或50或110或135或170
【分析】本题考查了一元一次方程的应用,角的计算,找到等量关系式是解题的关键.
(1)设旋转时间为x秒,分两种情况:①射线顺时针旋转、逆时针旋转时;②射线逆时针旋转、顺时针旋转时,根据射线与旋转的角度即可得出答案;
(2)分四种情况讨论:①当即时,②当时,③当即时,④当时,根据即可得出答案.
【详解】(1)解:设旋转时间为x秒,①射线顺时针旋转、逆时针旋转时,
由题意得: ,
∴,
∴射线OA与OB旋转的速度之比为1:2;
②射线OA逆时针旋转、OB顺时针旋转时,
由题意得:,
∴,
∴射线与旋转的速度之比为5:4;
综上,射线与旋转的速度之比为1:2或5:4,
故答案为:1:2或5:4;
(2)解:①当即时,
由题意得:,
解得:;
②当时,
由题意得:,
解得:;
③当即时,
由题意得:,
解得:(不合题意,舍去);
④当时,
由题意得:或或,
解得:或135或170;
综上,t的值为45或50或110或135或170.
2.(23-24七年级上·福建泉州·期末)已知是内部的一条射线,M,N分别是边,上的点,线段,分别以,的速度同时绕点O逆时针旋转.
(1)如图①若,当、逆时针旋转2s时,分别到、处,求的值;
(2)如图②,若分别在内部旋转时,总有,求的值
(3)如图③,C是线段上一点,点M从点A出发沿线段向点C运动,同时点N从点C出发沿线段向点B运动,M,N两点的速度比是.若运动过程中始终有,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题主要考查了角的和差,线段的和差,旋转的性质,
对于(1),根据旋转可知,,再表示,然后根据的度数,可得答案;
对于(2),设旋转时间是ts,并表示,即可得出,最后代入可得结论;
对于(3),根据题意可得,再根据,可得,然后代入得出答案.
【详解】(1)∵线段分别以每秒,的速度绕点O旋转2s,
∴,,
∴,
∴.
∵,
∴;
(2)设旋转时间是ts,则,
∵,
∴,
则,
∴;
(3)∵M,N两点的速度之比是,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴.
双射线旋转(同速)
1.(23-24七年级上·福建泉州·期末)已知O是直线上一点,是直角,平分.
(1)如图1,当,求的度数;
(2)如图2,平分,求的度数;
(3)当时,绕点O以每秒沿逆时针方向旋转t秒,旋转过程中始终平分,请直接写出和之间的数量关系.
【答案】(1)
(2)
(3),
【分析】本题主要考查角的计算,角平分线的定义,补角的定义等知识的综合运用:
(1)由补角及角平分线的定义可求得的度数,结合直角的定义可求解的度数;
(2)由角平分线的定义可得,进而可求解;
(3)可分两种情况:①时,时,分别计算可求解.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴;
(2)解:∵平分,平分,
∴,
∴,
∵,
∴;
(3)解:①当时,由题意得,
∴
,
∴;
②当时,
由题意得,
∴
,
∴;
综上所述,,.
2.(23-24七年级上·福建莆田·期末)如图所示,O是直线上的一点,是直角,平分.
(1)如图1,若,求的度数.
(2)在图1中,若,直接写出的度数: (用含的代数式表示).
(3)将图1中的绕顶点O顺时针开始旋转.
①当旋转至如图2的位置时,请探究与的度数之间的关系,写出你的结论,并说明理由;
②过点O的一条射线,使得恰好平分,在图1和图2中分别探究与的度数之间的关系,请直接写出结论.
【答案】(1)
(2)
(3)①.理由见解析;②,
【分析】本题主要考查角的运算、角平分线的定义,解题关键是正确运用相关定义,利用角的和差倍分关系进行计算.
(1)利用平角的定义可得,由角平分线的定义得,则.
(2)利用平角的定义可得,由角平分线的定义得,则.
(3)①当旋转至题图2的位置时,设,同理可得,则,即,由,,两式相减即可得到结果;
②在图1中,反向延长得到射线 ,由对顶角和角平分线的性质易得,于是,由(2)可知,进而,即;在图1中,由角平分线的性质和平角的定义易得,即,由知,于是,将代入上式,化简即可得到结果.
【详解】(1)解:,
,
平分,
,
是直角,即,
;
(2)解:,
,
平分,
,
是直角,即,
,
故答案为:;
(3)解:①.理由如下:
当旋转至题图2的位置时,
设,则,
平分,
,
,
,即,
,
,
,
;
②在图1中,.理由如下:
由已知,过点O的一条射线,使得恰好平分,反向延长得到射线,如图,
则平分,
,
又,
,
,
由(2)知,若,则,
,
,即;
在图2中,.理由如下:
平分,
,
又,
,即,
由①知,,
,
,
,
将代入,得,
整理得.
动角新定义类型题
1.(23-24七年级上·福建厦门·期末)定义:从一个角的顶点出发,在角的内部引两条射线,如果这两条射线所成的角等于这个角的,那么这两条射线所成的角叫做这个角的伴随角.如图1,若,则是的伴随角.
(1)如图1,已知,,是的伴随角,则__________;
(2)如图2,已知,将绕点按顺时针方向旋转一个角度()至,当旋转的角度为何值时,是的伴随角.
(3)已知,把一块含有角的三角板如图3叠放,将三角板绕顶点以4度/秒的速度按顺时针方向旋转(如图4),问:在旋转一周的过程中,射线,,,能否构成伴随伴随角?若能,请求出旋转的时间;若不能,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)能构成伴随角;或或或
【分析】本题主要考查了角的计算,一元一次方程,解题的关键是理解伴随角的定义.
(1)根据伴随角的定义可求得,进一步解答即可;
(2)首先求得,然后根据伴随角的定义进一步解答即可;
(3)根据伴随角的定义列方程即可得到结论.
【详解】(1)解:是的伴随角,,
,
,
,
故答案为:;
(2)解:,
,
是的伴随角,
,
,
旋转的角度为时,是的伴随角;
(3)解:在旋转一周的过程中,射线,,,能构成伴随角;
理由:设按顺时针方向旋转一个角度,旋转的时间为,
如图1,
是的伴随角,,
,
,
解得:,
;
如图2,
是的伴随角,,
,
,
,
;
如图3,
是的伴随角,,
,
,
,
,
如图4,
是的伴随角,,
,
,
解得:,
;
综上所述,当旋转的时间为或或或时,射线,,,能构成伴随角.
2.(23-24七年级上·福建福州·期末)[阅读理解]定义:在一条直线同侧的三条具有公共端点的射线之间若满足以下关系,其中一条射线分别与另外两条射线组成的角恰好满足2倍的数量关系,则称该射线是另外两条射线的“双倍和谐线”,如图1,点P在直线l上,射线,,位于直线l同侧,若平分,则有,所以我们称射线是射线,的“双倍和谐线”.
[迁移运用]
(1)如图1,射线_____(选填“是”或“不是”)射线,的“双倍和谐线”;射线_____(选填“是”或“不是”)射线,的“双倍和谐线”;
(2)如图2,点O在直线上,,,射线从出发,绕点O以每秒的速度逆时针旋转,运动时间为t秒,当射线与射线重合时,运动停止.
①当射线是射线,的“双倍和谐线”时,求t的值;
②若在射线旋转的同时,绕点O以每秒的速度逆时针旋转,且在旋转过程中,射线平分,当射线位于射线左侧且射线是射线,的“双倍和谐线”时,求的度数.
【答案】(1)是;不是
(2)①t的值为或;②的度数为或
【分析】本题主要考查了角的计算、角平分线的定义等知识点,理解并熟练应用新定义是解题的关键.
(1)利用“双倍和谐线”的定义结合图形进行判断即可;
(2)①由题意得:,,利用分类讨论的思想方法分或两种情况讨论解答,依据上述等式列出方程即可;②由题意得:,,,,利用分类讨论的思想方法分或两种情况讨论解答,依据上述等式列出方程,解方程即可求得结论.
【详解】(1)解:∵平分,
∴,
∴射线是射线,的“双倍和谐线”;
∵平分,
∴,
∴射线不是射线,的“双倍和谐线”.
故答案为:是;不是.
(2)解:①由题意得:,.
∵射线是射线,的“双倍和谐线”,
∴或,
如图所示:当时,则:,解得:;
如图所示:当时,则:,解得:;
综上,当射线是射线、的“双倍和谐线”时,t的值为或;
②由题意得:,,,,
∵当射线与射线重合时,运动停止,
∴此时,
∴,解得:.
∴当秒时,运动停止,此时,
∵射线位于射线左侧且射线是射线,的“双倍和谐线”,
∴或,
如图所示:当时,
即:,
则:,解得:,
∴;
如图所示:当时,即:,则:,解得:,
∴;
综上,当射线位于射线左侧且射线是射线、的“双倍和谐线”时,的度数为或.
动角问题的生活应用
1.(23-24七年级上·福建厦门·期末)如图,大课间的广播操展让我们充分体会到了一种整体的图形之美,洋洋和乐乐想从数学角度分析下如何能让班级同学们的广播操做得更好,他们搜集了标准广播操图片进行讨论,如图,为了方便研究,定义两手手心位置分别为,两点,两脚脚跟位置分别为,两点,定义,,,平面内为定点,将手脚运动看作绕点进行旋转:
(1)填空:如图,,,三点共线,且,则______°;
(2)第三节腿部运动中,如图,洋洋发现,虽然,,三点共线,却不在水平方向上,且,他经过计算发现,的值为定值,请判断洋洋的发现是否正确,如果正确请求出这个定值,如果不正确,请说明理由;
(3)第四节体侧运动中,乐乐发现,两腿左右等距张开且,开始运动前、、三点在同一水平线上,、绕点顺时针旋转,旋转速度为,旋转速度为,当旋转到与重合时,运动停止,如图.
运动停止时,直接写出______;
请帮助乐乐求解运动过程中与的数量关系.
【答案】(1);
(2)小田的发现是正确的,这个定值是;
(3);当时,;当时,.
【分析】()由,,三点共线,可得出,再由,即可求出;
()由,设,则,分别求出,,再代入即可求解;
()算出运动停止时间,求出运动的角度,进而求出度数;
由的运动过程可知,需要分类讨论,在点,,三点共线前和点,,三点共线后,分别求解即可;
本题考查了角的和差运算,解题的关键是发现图中角之间的和差关系.
【详解】(1)如图,
∵,,三点共线,
∴,
∵,
∴,
故答案为:;
(2)小田的发现是正确的,这个定值是,理由,如图,
∵,
设,则,
∴,,
∴,
∴小田的发现是正确的,这个定值是;
(3)如图,
∵,
∴,,
设运动时间为,则,则,
运动停止时,即时,如图,旋转的角度为,
∴,
故答案为:;
当点,,三点共线时,;
∴当时,,,
∴;
当时,,,
∴,
综上,当时,;当时,.
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