摘要:
**基本信息**
初中数学“图形的初步知识”单元巩固卷,以生活情境(如“古董”几何体识别、职工停靠点优化)和问题链设计覆盖立体图形、角、线段等核心知识,适配单元复习,培养抽象能力、空间观念与推理意识。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|单选题|10|立体图形识别(第1题)、角的互化(第3题)、数轴距离(第5题)|情境化(公园“古董”识别)、多解性(第7题射线位置分类)|
|填空题|6|线段中点计算(第12题)、角的余补角(第13题)、射线夹角规律(第16题)|规律探究(n条射线夹角公式)、分类讨论(第12题C点位置)|
|解答题|8|动态几何(第22题数轴动点)、模型构建(第21题线段与比赛场次)、新定义(第24题角的三分线)|跨情境应用(第21题象棋比赛转化线段模型)、逻辑推理(第24题旋转角计算)|
内容正文:
第六章 图形的初步知识 单元巩固
一、单选题
1.几个同学在公园里玩、发现一个源亮的“古董”、甲:它有10个面乙:它由24条棱丙:它有8个面是正方形、2个面是多边形丁:如果把它们的侧面展开、是一个长方形、这个长方形有八种顔色、挺好看,通过这四个同学的对话、从几何体的名称来看、这个“古董”的形状可能是( )
A. 八棱柱 B. 十棱柱 C. 二十四棱柱 D. 棱锥
2.用边长为1的正方形纸板,制成一副七巧板(如图①),将它拼成“小天鹅”图案(如图②),其中阴影部分的面积为 ( )
A. B. C. D.
3.下列各数中,正确的角度互化是( )
A. B. C. D.
4.如图,图中小于180°的角共有( )
A. 7个 B. 9个 C. 8个 D. 10个
5.在数轴上,点M、N分别表示数m,n. 则点M,N 之间的距离为|m-n|.已知点A,B,C,D在数轴上分别表示的数为a,b,c,d.且|a-c|=|b-c|= |d-a|=1 (a≠b),则线段BD的长度为( )
A. 3.5 B. 0.5 C. 3.5或0.5 D. 4.5或0.5
6.下列语句,正确的是( ).
A. 直线可表示一个平角; B. 平角的两边向左右无限延伸;
C. 延长线段AB至点C,则∠ACB=180°; D. 在一条直线上顺次取三点A、B、C,则∠ABC=180°
7.在直线AB上任取一点O,过点O作射线OC,OD,使OC⊥OD, ∠AOC=30°时,∠BOD度数为( )
A. 60° B. 120° C. 60°或90° D. 60°或120°
8.两个锐角的和( ).
A. 必定是锐角; B. 必定是钝角;
C. 必定是直角; D. 可能是锐角,可能是直角,也可能是钝角
9.如图,已知A,O,B在一条直线上,∠1是锐角,则∠1的余角是( )
A. B. C. D. ∠2-∠1
10.如图所示,某公司有三个住宅区,A,B,C各区分别住有职工30人,15人,10人,且这三点在一条大道上(A,B,C三点共线),已知AB=100米,BC=200米.为了方便职工上下班,该公司的接送车打算在此间只设一个停靠点,为使所有的人步行到停靠点的路程之和最小,那么该停靠点的位置应设在( )
A. 点A B. 点B C. A,B之间 D. B,C之间
二、填空题
11.如图,铁路上依次有A、B、C、D四个火车站,相邻两站之间的距离各不相同,则从A到B售票员应准备________ 种不同的车票.
12.点A、B、C是同一直线上的三点,并且AB=10cm,BC=6cm.若点M是AB中点,点N是BC中点,则MN的长为________ cm.
13.一个角的余角的 3 倍比它的补角的 2 倍少 110°,则这个角的度数为________.
14.在同一平面内,两个角的两边分别垂直,其中一个角的度数是另一个角的 倍少 ,那么这两个度数分别是________(只写数字,不写单位).
15.已知在同一平面内, , ,则 ________.
16.以点O为端点引3条射线时,共有________个角,引4条射线时,共有________个角,以点O为端点引n条射线时,共有________个角(用含n的字母表示).
三、解答题
17.如图,已知四点 A,B,C,D,请按要求画图
①画直线 AB,射线 CD 交于点 M
②连接 AC,BD 交于点 N
③连接 MN,并延长至点 E,使 NE=NM.
18.
(1)一条直线可以把平面分成两个部分(或区域),如图,两条直线可以把平面分成几个部分?三条直线可以把平面分成几个部分?试画图说明.
(2)四条直线最多可以把平面分成几个部分?试画出示意图,并说明这四条直线的位置关系.
(3)平面上有n条直线,每两条直线都恰好相交,且没有三条直线交于一点,处于这种位置的n条直线分一个平面所成的区域最多,记为 ,试研究 与n之间的关系.
19.
(1)如图,点C在线段AB上,点M,N分别是线段AC,BC的中点.
①若AC= 8 cm,CB= 6 cm,求线段MN的长;
②若AC+CB=a cm,直接写出线段MN的值.
(2)若C在线段AB的延长线上,且满足AC-BC = b cm,M,N分别为线段AC,BC的中点,直接写出线段MN=________cm.
20.若 的度数是 的度数的k倍,则规定 是 的k倍角.
(1)若∠M=21°17',则∠M的5倍角的度数为;
(2)如图1,OB是∠AOC的平分线,OD是∠COE的平分线,若∠AOC=∠COE,请直接写出图中∠AOB的所有3倍角;
(3)如图2,若∠AOC是∠AOB的5倍角,∠COD是∠AOB的3倍角,且∠AOC和∠BOD互为补角,求∠AOD的度数.
21.如图
(1)观察思考
如图,线段AB上有两个点C、D,请分别写出以点A、B、C、D为端点的线段,并计算图中共有多少条线段;
(2)模型构建
如果线段上有m个点(包括线段的两个端点),则该线段上共有多少条线段?请说明你结论的正确性;
(3)拓展应用
8位同学参加班上组织的象棋比赛,比赛采用单循环制(即每两位同学之间都要进行一场比赛),那么一共要进行多少场比赛?
请将这个问题转化为上述模型,并直接应用上述模型的结论解决问题.
22.点A、B在数轴上表示的数如图所示,动点P从点A出发,沿数轴向右以每秒1个单位长度的速度向点B运动到点B停止运动;同时,动点Q从点B出发,沿数轴向左以每秒2个单位长度的速度向点A运动,到点A停止运动设点P运动的时间为t秒,P、Q两点的距离为d(d≥0)个单位长度.
(1)当t=1时,d=________;
(2)当P、Q两点中有一个点恰好运动到线段AB的中点时,求d的值;
(3)当点P运动到线段AB的3等分点时,直接写出d的值;
(4)当d=5时,直接写出t的值.
23.已知:直线AB,CD相交于点O,且OE⊥CD,如图.
(1)过点O作直线MN⊥AB;
(2)若点F是(1)中所画直线MN上任意一点(O点除外),且∠AOC=35°,求∠EOF的度数;
(3)若∠BOD:∠DOA=1:5,求∠AOE的度数.
24.定义:从一个角的顶点出发,把这个角分成1:2的两个角的射线,叫做这个角的三分线,显然,一个角的三分线有两条.例如:如图1所示,若∠BOC=2∠AOC,则OC是∠AOB的一条三分线.
(1)如图1所示,OC是∠AOB的一条三分线,且∠BOC>∠AOC,若∠AOB=60°,求∠AOC的度数:
(2)已知∠AOB=90°,如图2所示,若OC,OD是∠AOB的两条三分线.
①求∠COD的度数;
②现以点O为中心,将∠COD顺时针旋转n度得到∠C’DD’,当OA恰好是∠C’OD’的三分线时,求n的值.
答案解析部分
一、单选题
1. A
考点:认识立体图形
解:根据甲:它有10个面;乙:它有24条棱;丙:它有8个面是正方形,2个面是多边形;丁:如果把它的侧面展开,是一个长方形.可知它符合棱柱的特征,而且是一个八棱柱.
故答案为:A.
分析:由甲的说法可知,有8个侧面2个底面,由乙的说法可知,侧面是8个正方形,底面是多边形,再根据丁的说法,可得到几何体的形状。
2. D
考点:七巧板
解:1×1÷2﹣ × ÷2
= ﹣
=
∴阴影部分的面积为 .
故选:D.
分析:根据图示,可得阴影部分的面积等于边长为1的正方形的面积的一半减去两条直角边的长度都是 的直角三角形的面积.
3. D
考点:常用角的单位及换算
解:A、63.5°=63°30′≠63°50′,故A不符合题意;
B、23.48°=23°28′48″≠23°12′36″,故B不符合题意;
C、18.33°=18°19′48″≠18°18′18″,故C不符合题意;
D、22.25°=22°15′,故D符合题意,
故答案为:D.
分析:根据大单位化小单位乘以进率,小单位化单位除以进率,可得答案.
4.B
考点:角的大小比较
解:有两种方法: (Ⅰ)先数出以OA为一边的角,再数出以OB、OC、OD、OE为一边的角,把他们加起来.
(Ⅱ)可根据公式: 来计算,
其中,n指从点O发出的射线的条数.
图中角共有4+3+2+1=10个,
根据题意要去掉平角,所以图中小于180°的角共有10﹣1=9个.
故选B.
分析:按一定的规律数即可.
5. D
考点:数轴及有理数在数轴上的表示,线段的长短比较与计算
解:∵|a﹣c|=|b﹣c|=1,
∴点C在点A和点B之间,点A与点C之间的距离为1,点B与点C之间的距离为1,
∵ |d﹣a|=1,
∴|d﹣a|=2.5,
∴点D与点A之间的距离为2.5,
如图:
线段BD的长度为DA+AC+CB=2.5+1+1=4.5
如图:线段BD的长度为DA -AB=2.5-1-1=0.5
故答案为:D.
分析:由 |a-c|=|b-c| 可得点C在点A和点B之间,由 |d-a|=1 可得点D与点A之间的距离为2.5,根据点D在点A左侧和右侧可分类讨论即可。
6. D
考点:角的概念
解:A. 一个角由有公共端点的两射线组成,一个平角的两边在一条直线上,则一条直线不是一个平角,所以错误;B.角的两边是射线,射线是无限长的,不能说无限延伸射线,故说法错误; C.角的两边应该是射线,延长线段AB至点C,AB和BC都是线段,故错误; D . 在一条直线上顺次取三点A、B、C,则∠ABC是平角,等于180°,正确;故答案选D.
分析:根据角的定义意义进行分析,然后排出错误的答案.
7. D
考点:角的运算
解:①如图1,当OC、OD在AB的一旁时,
∵OC⊥OD,
∴∠DOC=90°,
∵∠AOC=30∘ ,
∴∠BOD=180∘−∠COD−∠AOC=60∘
②如图2,当OC、OD在AB的两旁时,
∵OC⊥OD,∠AOC=30∘ ,
∴∠AOD=60∘ ,
∴∠BOD=180∘−∠AOD=120∘.
综上所述, ∠BOD度数为 60°或120°
故答案为:D.
分析:由于此题没有图形,故需要分OC、OD在AB的一旁时与OC、OD在AB的两旁时,两种情况分别根据垂直的定义及角的和差、平角的定义即可算出答案。
8. D
考点:角的运算,角的大小比较
解:当α=10°,β=20°时,α+β=30°, 即两锐角的和为锐角. 当α=30°, β=60°时, α+β=90°, 即两锐角的和为直角. 当α=60°,β=70°时,α+β=130°,即两锐角的和为钝角.综上所述,两锐角的和可能是锐角,可能是直角,也可能是钝角.故选D.
分析:在0度到90度之间的叫锐角,可以用赋值法讨论.
9. C
考点:余角、补角及其性质
解:∵∠1的余角为90°-∠1,
∠1=180°-∠2,
∴90°-∠1=90°-(180°-∠2)
=∠2-90°
=∠2-(∠1+∠2)
=∠2-∠1
=(∠2-∠1),
故答案为:C .
分析:根据余角的性质,先把∠1的余角表示出来,然后根据∠1和∠2互补的关系,把∠1用含∠2的代数式表示,再把90°转换成∠1和∠2之和的一半即可得出结果.
10. A
考点:线段的性质:两点之间线段最短
解:①以点A为停靠点,则所有人的路程的和=15×100+10×300=4500(米),
②以点B为停靠点,则所有人的路程的和=30×100+10×200=5000(米),
③以点C为停靠点,则所有人的路程的和=30×300+15×200=12000(米),
④当在AB之间停靠时,设停靠点到A的距离是m,则(0<m<100),则所有人的路程的和是:30m+15(100﹣m)+10(300﹣m)=4500+5m>4500,
⑤当在BC之间停靠时,设停靠点到B的距离为n,则(0<n<200),则总路程为30(100+n)+15n+10(200﹣n)=5000+35n>4500.
∴该停靠点的位置应设在点A;
故答案为:A.
分析:此题为数学知识的应用,由题意设一个停靠点,为使所有的人步行到停靠点的路程之和最小,肯定要尽量缩短两地之间的里程,就用到两点间线段最短定理.
二、填空题
11. 6
考点:直线、射线、线段
解:由图可知图上的线段为AC、AD、AB、CD、CB、DB共6条,所以共需6种,
故答案为:6.
分析:先找出所有线段的条数,再根据车票有顺序,求解即可.
12.2或8
考点:线段的中点
解:(1)当C在线段AB延长线上时,如图1,
∵M、N分别为AB、BC的中点,
∴MN=8
(2)当C在AB上时,如图2,
同理可知BM=5,BN=3,
∴MN=2.
所以MN=8或2,
故答案为:8或2.
分析:考虑C点在线段AB延长线上和在AB上两个情况,利用中点的性质计算。
13. 20°
考点:余角、补角及其性质
解:设这个角是x°,根据题意,得
3(90-x)=2(180-x)-110,
解得x=20.
即这个角的度数为20°.
故答案为:20°.
分析:若两个角的和为90°,则这两个角互余;若两个角的和等于180°,则这两个角互补.结合已知条件列方程求解.
14. 129°,51°或12°,12°
考点:垂线,根据数量关系列出方程,利用合并同类项、移项解一元一次方程
解:设另一个角为α,则这个角是3α-24°,
∵两个角的两边分别垂直,
∴α+3α-24°=180°或α=3α-24°,
解得α=51°或α=12°,
∴3α-24°=129°或3α-24°=12°,
这两个角是129°,51°或12°,12°.
故答案为:129°,51°或12°,12°.
分析:设另一个角为α,则这个角是3α-24°,然后根据两边分别垂直的两个角相等或互补列式计算即可得解.
15. 80°或20°
考点:角的运算
解:①如图:
∵∠AOB=50°,∠BOC=30°,
∴∠AOC=∠AOB-∠BOC,
=50°-30°,
=20°;
②如图:
∵∠AOB=50°,∠BOC=30°,
∴∠AOC=∠AOB+∠BOC,
=50°+30°,
=80°;
综上所述:∠AOC的度数为20°或80°.
故答案为:20°或80°.
分析:根据题意画出两种情况 的图形,根据图形结合角的计算即可求得答案.
16.3;6;
考点:角的概念
解:以点O为端点引3条射线时,共有1+2=3个角;
引4条射线时,共有1+2+3=6个角;
以点O为端点引n条射线时,共有1+2+3+…+n﹣1= 个角,
故答案为:3、6、 .
分析:有公共顶点的n条射线,可构成 n(n﹣1)个角,依据规律回答即可.
三、解答题
17. 解:如图所示:
考点:直线、射线、线段,线段的中点
分析:① 根据直线没有端点,故作直线AB时两端延伸出头即可;由于射线只有一个端点,而且表示端点的字母都写成前面,故作射线CD的时候,只需要D端延伸出头即可,两线的交点就是点M; ② 连接AC、BD ,就是作线段AC、BD ,由于线段有两个端点,故两端都不能出头,两条线段的交点就是点N; ③ 连接 MN,就是作线段MN,由于延长具有方向性,故延长MN就是N端延长出去至点E,使 NE=NM 。
18. (1)解:如图1,两条直线因其位置不同,可以分别把平面分成3个或4个区域;
如图2,三条直线因其位置关系的不同,可以分别把平面分成4个、6个和7个区域.
(2)解:如图3,四条直线最多可以把平面分成11个区域,此时这四条直线位置关系是两两都相交,且无三线共点.
(3)解:平面上n条直线两两相交,且没有三条直线交于一点,把平面分成 个区域,平面本身就是一个区域,当 时, ;
当 时, ;
当 时, ;
当 时, ,……由此可以归纳公式
考点:直线、射线、线段
分析:(1)两条直线的位置关系要么平行要么相交,当两条直线平行的时候把平面分成三个区域,当两条直线相交的时候把平面分成4个区域;三条直线的位置关系有三种,①三条互相平行的时候把平面分割成4个区域,②当其中的两条平行,一条与它们相交的时候把平面分割成6个区域,③当三条直线互不平行的时候,把平面分割成7个区域或6个区域;
(2)由(1)可知几条直线任意两条都不平行,且任意两条都相交,任意三条都不相交于同一点的时候将平面分割的区域最多,从而画出图形得出答案;
(3)平面上n条直线两两相交,且没有三条直线交于一点,把平面分成 an个区域,平面本身就是一个区域,分别算出一条直线,两条直线,三条直线,四条直线的时候,将平面分成的区域个数,通过观察发现规律从而得出通用公式。
19. (1)①解:因为点M,N分别是线段AC,BC的中点,
所以
因为AC=8cm,CB=6cm,
所以MC=4cm,CN=3cm,
所以MN=7cm
②MN=
(2)
考点:线段的中点
解:(1)②MN=CM+CN= (AB+BC)= ;
(2)MN= ,理由如下:
如图:
由M、N分别是AC、BC的中点,
得MC= AC,CN= BC.
由线段的和差,得MN=MC﹣CN= AC﹣ BC= (AC﹣BC)= cm.
分析:(1)根据中点的性质,结合图像,求出MN的值。
(2)可画出图,结合图像,根据中点的性质和线段的和差关系,得出MN与b的关系。
20. (1)解: ;
故答案为: .
(2)∠AOD,∠BOE
(3)解:设∠AOB=x,则∠AOC=5x,∠COD=3x.
∴∠BOC=4x,
∵∠AOC和∠BOD互为补角,
∴∠AOC+∠BOD=∠AOC+∠BOC+∠COD=180°,
即5x+7x=180°,
解得:x=15°.
∴∠AOD=8x=120°.
考点:角的运算,一元一次方程的实际应用-几何问题
解:(2)解:∵OB是∠AOC的平分线,OD是∠COE的平分线,∠AOC=∠COE,
∴∠AOB=∠BOC=∠COD=∠DOE,
∴∠AOD=3∠AOB,∠BOE=3∠AOB;
∴图中∠AOB的所有3倍角有:∠AOD,∠BOE
分析:(1)根据题意,列式计算即可得到答案;(2)由角平分线性质定理,结合∠AOC=∠COE,得到∠AOB=∠BOC=∠COD=∠DOE,即可得到∠AOD=3∠AOB,∠BOE=3∠AOB;(3)设∠AOB=x , 则∠AOC=5x,∠BOC=4x , ∠COD=3x , 则利用∠AOC和∠BOD互为补角的关系,列出方程,即可得到x的值,然后得到答案.
21. (1)解:∵以点A为左端点向右的线段有:线段AB、AC、AD,以点C为左端点向右的线段有线段CD、CB,以点D为左端点的线段有线段DB,∴共有3+2+1=6条线段
(2)解: ,
理由:设线段上有m个点,该线段上共有线段x条,
则x=(m-1)+(m-2)+(m-3)+…+3+2+1,
∴倒序排列有x=1+2+3+…+(m-3)+(m-2)+(m-1),
∴2x= =m(m-1),
∴x=
(3)解:把8位同学看作直线上的8个点,每两位同学之间的一场比赛看作为一条线段,
直线上8个点所构成的线段条数就等于比赛的场数,
因此一共要进行 场比赛
考点:直线、射线、线段
分析:(1)线段AB上共有4个点A、B、C、D,得到线段共有4×(4-1)÷2条;(2)根据规律得到该线段上共有m(m-1)÷2条线段;(3)由每两位同学之间进行一场比赛,得到要进行8×(8-1)÷2场比赛.
22. (1)3
(2)解:线段AB的中点表示的数是: =1.
①如果P点恰好运动到线段AB的中点,那么AP= AB=3,t= =3,
BQ=2×3=6,即Q运动到A点,
此时d=PQ=PA=3;
②如果Q点恰好运动到线段AB的中点,那么BQ= AB=3,t= ,
AP=1× = ,
则d=PQ=AB﹣AP﹣BQ=6﹣ ﹣3= .
故d的值为3或
(3)解:当点P运动到线段AB的3等分点时,分两种情况:
①如果AP= AB=2,那么t= =2,
此时BQ=2×2=4,P、Q重合于原点,
则d=PQ=0;
②如果AP= AB=4,那么t= =4,
∵动点Q从点B出发,沿数轴向左以每秒2个单位长度的速度向点A运动,到点A停止运动,
∴此时BQ=6,即Q运动到A点,
∴d=PQ=AP=4.
故所求d的值为0或4
(4)解:当d=5时,分两种情况:
①P与Q相遇之前,
∵PQ=AB﹣AP﹣BQ ,
∴6﹣t﹣2t=5,
解得t= ;
②P与Q相遇之后,
∵P点运动到线段AB的中点时,t=3,此时Q运动到A点,停止运动,
∴d=AP=t=5.
故所求t的值为 或5.
考点:数轴及有理数在数轴上的表示,线段的中点,一元一次方程的实际应用-行程问题
分析:(1)当t=1时,求出AP=1,BQ=2,根据PQ=AB﹣AP﹣BQ即可求解;(2)分①P点恰好运动到线段AB的中点;②Q点恰好运动到线段AB的中点两种情况进行讨论;(3)当点P运动到线段AB的3等分点时,分①AP= AB;②AP= AB两种情况进行讨论;(4)当d=5时,分①P与Q相遇之前;②P与Q相遇之后两种情况进行讨论.
23. (1)解:如图,MN为所求
(2)解:若F在射线OM上,
∵MN⊥AB,OE⊥CD,
∴∠AOC+∠COM=90°,∠EOF+∠COM=90°,
则∠EOF=∠AOC=35°;
若F'在射线ON上,
∵MN⊥AB,OE⊥CD,
∴∠DON=∠COM=90°-∠AOC=55°,∠EOD=90°
则∠EOF'=∠DOE+∠DON=145°;
综上所述,∠EOF的度数为35°或145°;
(3)解:∵∠BOD:∠DOA=1:5
∴∠BOD:∠BOC=1:5,
∴∠BOD= ∠COD=30°,
∴∠AOC=30°,
又∵EO⊥CD,
∴∠COE=90°,
∴∠AOE=90°+30°=120°.
考点:角的运算,垂线
分析:(1)根据垂直的定义即可作图;(2)分F在射线OM上和在射线ON上分别进行求解即可;(3)依据平角的定义以及垂线的定义,即可得到∠AOE的度数.
24. (1)解:如图1,
∵ OC是∠AOB的一条三分线,且∠BOC>∠AOC,
∴ ∠AOC= ∠AOB,
又∵∠AOB=60°,
∴∠AOC=20°
(2)解:① 如图2,
∵∠AOB=90°,OC,OD是∠AOB的两条三分线,
∴∠COD = ∠AOB =30°;
② 分两种情况:
当OA是∠C′OD'的三分线,且∠AOD'>∠AOC'时,
∠AOC'=10°,
∴∠DOC'=30°-10°=20°,
∴∠DOD'=20°+30°=50°;
当OA是∠C'OD'的三分线,且∠AOD'<∠AOC'时,
∠AOC'=20°,
∴∠DOC'=30°-20°=10°,
∴∠DOD'=10°+30°=40°;
综上所述,n=40°或50°
考点:角的运算
分析:(1)根据题中给出的角的三分线的定义结合已知条件可得 ∠AOC=∠AOB ,计算即可得出答案.
(2)①根据题中给出的角的三分线的定义结合已知条件 ∠COD =∠AOB,计算即可得出答案;
②根据题意分情况讨论: 当OA是∠C′OD'的三分线,且∠AOD'>∠AOC'时; 当OA是∠C'OD'的三分线,且∠AOD'<∠AOC'时 ;分别结合角的三分线的定义计算即可得出答案.
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