内容正文:
第1章 推理与证明(解析版)
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。
1.下列语句是命题的是( )
A.作 B.若,则
C.两条直线被第三条直线所截 D.一条铁路的两根铁轨是平行的吗
【答案】B
【详解】A. 作,不是命题,因为它不是判断性语句, 是叙述一个过程的语句;
B. 若,则,是命题,因为它是一个具有判断性的语句;
C. 两条直线被第三条直线所截,不是命题,因为它不是判断性语句;
D. 一条铁路的两根铁轨是平行的吗,不是命题,因为它不是判断性语句,是疑问句.
2.下列语句中,是定义的是( )
A.若两角之和为,则这两个角互余 B.相等的角是对顶角
C.同角的余角相等 D.延长至D使
【答案】B
【详解】解:A. 若两角之和为,则这两个角互余,不是定义,不符合题意;
B.相等的角是对顶角,是定义,符合题意;
C.同角的余角相等,不是定义,不符合题意;
D. 延长至D使,不是定义,不符合题意;
3.下列命题中,为假命题的是( ).
A.对顶角相等 B.同旁内角互补
C.等角的补角相等 D.三角形两边之和大于第三边
【答案】B
【详解】解:A、对顶角相等,原命题为真命题,不符合题意;
B、同旁内角不一定互补,原命题为假命题,符合题意;
C、等角的补角相等,原命题为真命题,不符合题意;
D、三角形两边之和大于第三边,原命题为真命题,不符合题意;
4.如图,下列条件中,能够判断的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:如图,
A、,,
∴,不能判定,故不符合题意;
B、,,
∴,不能判定,故不符合题意;
C、,不能判定,故不符合题意;
D、∵,,
∴
∴,故符合题意;
5.对于命题“若,则”,下面四组关于的值中,能说明它是假命题的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】A
【详解】解:、,时,,但,能说明命题是假命题,该选项符合题意;
、,时,,且,不能说明命题是假命题,该选项不合题意;
、,时,,且,不能说明命题是假命题,该选项不合题意;
、,时,,且,不能说明命题是假命题,该选项不合题意;
6.下列各命题的逆命题成立的是( )
A.直角都相等 B.如果,那么
C.对顶角相等 D.两直线平行,同旁内角互补
【答案】D
【详解】解:A、逆命题为:相等的角都是直角,该逆命题不成立,故不符合题意;
B、逆命题为:如果,那么,该逆命题不成立,故不符合题意;
C、逆命题为:相等的角都是对顶角,该逆命题不成立,故不符合题意;
D、逆命题为:同旁内角互补,两直线平行,该逆命题成立,故符合题意;
7.如图,一副三角板两直角底边相互重合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:在△ABC中,,
在中,,
∴,
8.如图,已知,垂足为D.下列结论中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:∵,
,
,
∴A、B、D选项结论不一定正确,C选项正确.
9、在下列条件中:①;②;③;④,能确定是直角三角形的条件有( )个.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【详解】解:①∵,
∴,
∴,
∴是直角三角形,故①正确;
②∵,
∴最大角,
故②正确
③∵,
∴,
∴,
故③正确
④∵,
∴,
∴,
故④正确
综上所述,是直角三角形的是①②③④共4个.
10.在探究证明“三角形的内角和等于”时,综合实践小组的同学作了如图四种辅助线,其中不能证明“三角形的内角和等于”的是( )
A.如图①,过点作
B.如图②,延长到,过点作
C.如图③,过上一点作,
D.如图④,过点作
【答案】D
【详解】∵,
∴,
∵,
∴,故A选项不符合题意,
∵,
∴,
∵,
∴,故B选项不符合题意,
∵,,
∴,,
∴,
∵,
∴,故C选项不符合题意,
∵,
∴,不能证明“三角形的内角和等于”故D选项符合题意,
二、填空题:本题共6小题,每小题3分,共18分。
11、命题:①对顶角相等;②相等的角是对顶角;③垂直于同一条直线的两条直线平行;④平行于同一条直线的两条直线平行.其中是真命题的有 .(请填写序号)
【答案】①④
【详解】解:①对顶角相等,是真命题;
②相等的角不一定是对顶角,原命题是假命题;
③在同一平面上,垂直于同一条直线的两条直线平行,原命题是假命题;
④平行于同一条直线的两条直线平行,是真命题;
其中是真命题的有①④;
故答案为:①④.
12.把命题“同旁内角互补,两直线平行”改写成“如果…,那么…”的形式: .
【答案】如果同旁内角互补,那么两直线平行
【详解】解:“同旁内角互补,两直线平行”的条件是:“同旁内角互补”,结论为:“两直线平行”,
∴写成“如果…,那么…”的形式为:“如果同旁内角互补,那么两直线平行”,
故答案为:如果同旁内角互补,那么两直线平行.
13.如图,木工常用直角曲尺画平行线,请用你学过的一个定理解释用这个工具画平行线的道理: .
【答案】同位角相等,两直线平行
【详解】解:依据的数学道理是:同位角相等,两直线平行.
故答案为:同位角相等,两直线平行.
14.已知,在△ABC中,,是边上的高,若,则 .
【答案】或
【详解】解:分为两种情况:①如图,
为边上的高,
,
,
∴,
∵,
;
②如图,
同理可得:,
∵,
.
故答案为:或.
15.用反证法证明“直角三角形中至少有一个锐角不大于”,应假设
【答案】直角三角形中每个锐角都大于
【详解】解:用反证法证明“直角三角形中至少有一个锐角不大于”,应假设直角三角形中每个锐角都大于,
故答案为:直角三角形中每个锐角都大于.
16.如图,在△ABC中,;,D是直线上的一个动点,连结,将沿着翻折得到,当与△ABC的边垂直时,的度数是 .
【答案】或或
【详解】解:当点在线段上且时,如图,
由折叠可知:,
∴,
由折叠可知:,
∵,
∴;
当点在线段上且时,
由折叠的性质可得,
∴;
当点在线段延长线上且时,如图所示,
同理可得;
当点在线段延长线上且时,如图所示,
∴,
∵,
∴;
∴由折叠的性质可得;
综上所述,当与△ABC的边垂直时,的度数是或或.
故答案为:或或.
三、解答题:本题共8小题,共72分,17-18,每题6分,19-21,每题8分, 22-24,每题12分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17、下列句子中哪些是命题?
(1)直角三角形的两个锐角互余.
(2)正数都大于.
(3)如果,那么与1互补.
(4)太阳不是行星.
(5)对顶角相等吗?
(6)作一个角等于已知角.
【答案】(1)(2)(3)(4)是命题,(5)(6)不是命题.
【详解】解:(1)(2)(3)是命题,它们都对事情作出了肯定的判断;(4)是命题,它对事情作出了否定的判断;(5)不是命题,只表示疑问,并未作出判断;
(6)不是命题,只是描述了一个作图的过程,不含有判断的意思.
∴(1)(2)(3)(4)是命题,(5)(6)不是命题.
18、把下列句子改写成“如果……那么……”的形式,并回答题设是什么,结论是什么.
(1)和互余;
(2)两个互补的角是钝角;
(3)互为相反数的两个数的绝对值相等.
【答案】(1)如果,那么和互余;题设是,结论是和互余
(2)如果两个角互补,那么这两个角是针角;题设是两个角互补,结论是这两个角是钝角
(3)如果两个数互为相反数,那么这两个数的绝对值相等;题设是两个数互为相反数,结论是这两个数的绝对值相等
【解析】(1)解:如果,那么和互余;题设是,结论是和互余.
(2)如果两个角互补,那么这两个角是针角;题设是两个角互补,结论是这两个角是钝角.
(3)如果两个数互为相反数,那么这两个数的绝对值相等;题设是两个数互为相反数,结论是这两个数的绝对值相等.
19、用反证法证明:三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和.将下面的过程补充完整.
已知:如图,是△ABC的一个外角.
求证:
证明:假设______.
在△ABC中,,
∴______.
∵______,
∴______.
∴______.
∴与假设相矛盾.
∴假设不成立.
∴原命题成立,即.
【答案】;;;;
【详解】反证法的第一步是假设结论不成立,因此假设.
根据三角形内角和定理,,变形得.
由于是△ABC的外角,与组成平角,故,因此.
由上述两步可知,这与假设矛盾.
因此假设不成立,原命题成立.
20、如图,在△ABC中,是的平分线,且.
(1)求证:;
(2)当,时,求的度数.
【答案】(1)见详解
(2)
【详解】(1)证明:∵ BD是的平分线,
,
,
,
,
;
(2)解:,,
,
,
且,
∵ BD是的平分线,
,
.
21、如图,已知∠1=∠BDE,∠2+∠FED=180°.
(1)求证:AD∥EF.
(2)若EF⊥BF于点F,且∠FED=140°,求∠BAC的度数.
【答案】(1)见详解
(2)50°
【详解】(1)证明:因为∠1=∠BDE,
所以AC∥DE,所以∠2=∠ADE.
因为∠2+∠FED=180°,
所以∠ADE+∠DEF=180°,
所以AD∥EF.
(2)解:因为EF⊥BF,
所以∠F=90°.
因为AD∥EF,
所以∠BAD=∠F=90°.
因为∠2+∠FED=180°,∠FED=140°,
所以∠2=40°,
所以∠BAC=∠BAD-∠2=90°-40°=50°.
22、如图,,.
(1)判断与的位置关系,并说明理由;
(2)若,则与相等吗?为什么?
【答案】(1)平行,理由见解析
(2)相等,理由见解析
【详解】(1)解:,理由如下:
∵,
∴,
∴;
(2)相等,理由如下:
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
23、【探究学习】小学阶段,我们可以通过“拼”角、“折”角,观察得到三角形内角和为,现在我们学习了平行线的性质,就可以证明此结论的正确性了.
(1)如图1,过的顶点作的平行线,请你证明三角形的内角和为.
证明:∵,
∴,______(______)
∵(平角的定义)
∴______(等量代换)
即三角形的内角和为.
【解题反思】平行线具有“等角转化”的功能.
【迁移应用】(2)近年来,我国一直提倡“绿色环保、低碳生活”,健康骑行越来越受到老百姓的喜欢.自行车的示意图如图,其中,请你求,,这三个角的关系.(提示:过点作)
【学以致用】(3)如图是超市购物车,图是其侧面示意图,已知,,测量得知,,则______.
【答案】
(1),两直线平行,内错角相等,
(2)
(3)
【详解】(1)证明:∵,
∴,(两直线平行,内错角相等)
∵(平角的定义)
∴(等量代换)
即三角形的内角和为.
故答案为:,两直线平行,内错角相等,.
(2)解:过点作,
∵,
∴(平行于同一直线的两条直线平行),
∴,(两直线平行,内错角相等),
∴(等量代换)
即
(3)如图,作,则,
∵,
∴,
作,则,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,,,
∴,
∴
∴
故答案为:.
24、综合与实践课上,老师让同学们以“三角形的角与三角形的特殊线段”为主题开展数学活动.
【初步探究】
在△ABC中,∠B=42°,∠C=70°.作∠BAC的平分线AD交BC于点D.在图①中,作AE⊥BC于E,求∠DAE的度数;
【迁移探究】
在△ABC中,∠B=42°,∠C=70°,作∠BAC的平分线AD交BC于点D.如图②,在AD上任取点F,作FE⊥BC,垂足为点E,求出∠DFE的度数;
【拓展应用】
如图③,在△ABC中,∠C>∠B,AD平分∠BAC,点F在DA的延长线上,FE⊥BC于E,求出∠DFE与∠C,∠B之间的数量关系.
① ② ③
【答案】
(1)14°
(2)14°
(3)∠DFE=(∠C-∠B)
【详解】解:【初步探究】在△ABC中,∠B=42°,∠C=70°,
所以∠BAC=180°-∠B-∠C=180°-42°-70°=68°.
因为AD平分∠BAC,所以∠CAD=∠BAC=×68°=34°.
因为AE⊥BC,所以∠AEC=90°.
因为∠C=70°,所以∠CAE=90°-70°=20°,
所以∠DAE=∠CAD-∠CAE=34°-20°=14°.
【迁移探究】在△ABC中,∠B=42°,∠C=70°,
所以∠BAC=180°-∠B-∠C=180°-42°-70°=68°.
因为AD平分∠BAC,所以∠CAD=∠BAC=×68°=34°.
在△ADC中,∠C=70°,所以∠ADC=180°-70°-34°=76°.
因为FE⊥BC,所以∠FED=90°,
所以∠DFE=90°-∠ADC=90°-76°=14°.
【拓展应用】在△ABC中,∠BAC=180°-(∠B+∠C).
因为AD平分∠BAC,
所以∠CAD=∠BAC=90°-(∠B+∠C).
在△ADC中,∠ADC=180°-∠C-∠CAD=180°-∠C-90°+(∠B+∠C)
=90°+∠B-∠C.
因为FE⊥BC,所以∠FED=90°,
所以∠DFE=90°-∠ADC=90°-90°-∠B+∠C=(∠C-∠B).
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第1章 推理与证明(原卷版)
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。
1.下列语句是命题的是( )
A.作 B.若,则
C.两条直线被第三条直线所截 D.一条铁路的两根铁轨是平行的吗
2.下列语句中,是定义的是( )
A.若两角之和为,则这两个角互余 B.相等的角是对顶角
C.同角的余角相等 D.延长至D使
3.下列命题中,为假命题的是( ).
A.对顶角相等 B.同旁内角互补
C.等角的补角相等 D.三角形两边之和大于第三边
4.如图,下列条件中,能够判断的是( )
A. B. C. D.
5.对于命题“若,则”,下面四组关于的值中,能说明它是假命题的是( )
A., B.,
C., D.,
6.下列各命题的逆命题成立的是( )
A.直角都相等 B.如果,那么
C.对顶角相等 D.两直线平行,同旁内角互补
7.如图,一副三角板两直角底边相互重合,则( )
A. B. C. D.
8.如图,已知,垂足为D.下列结论中正确的是( )
A. B. C. D.
9、在下列条件中:①;②;③;④,能确定是直角三角形的条件有( )个.
A.1 B.2 C.3 D.4
10.在探究证明“三角形的内角和等于”时,综合实践小组的同学作了如图四种辅助线,其中不能证明“三角形的内角和等于”的是( )
A.如图①,过点作
B.如图②,延长到,过点作
C.如图③,过上一点作,
D.如图④,过点作
二、填空题:本题共6小题,每小题3分,共18分。
11、命题:①对顶角相等;②相等的角是对顶角;③垂直于同一条直线的两条直线平行;④平行于同一条直线的两条直线平行.其中是真命题的有 .(请填写序号)
12.把命题“同旁内角互补,两直线平行”改写成“如果…,那么…”的形式: .
13.如图,木工常用直角曲尺画平行线,请用你学过的一个定理解释用这个工具画平行线的道理: .
14.已知,在△ABC中,,是边上的高,若,则 .
15.用反证法证明“直角三角形中至少有一个锐角不大于”,应假设
16.如图,在△ABC中,;,D是直线上的一个动点,连结,将沿着翻折得到,当与△ABC的边垂直时,的度数是 .
三、解答题:本题共8小题,共72分,17-18,每题6分,19-21,每题8分, 22-24,每题12分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17、下列句子中哪些是命题?
(1)直角三角形的两个锐角互余.
(2)正数都大于.
(3)如果,那么与1互补.
(4)太阳不是行星.
(5)对顶角相等吗?
(6)作一个角等于已知角.
18、把下列句子改写成“如果……那么……”的形式,并回答题设是什么,结论是什么.
(1)和互余;
(2)两个互补的角是钝角;
(3)互为相反数的两个数的绝对值相等.
19、用反证法证明:三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和.将下面的过程补充完整.
已知:如图,是△ABC的一个外角.
求证:
证明:假设______.
在△ABC中,,
∴______.
∵______,
∴______.
∴______.
∴与假设相矛盾.
∴假设不成立.
∴原命题成立,即.
20、如图,在△ABC中,是的平分线,且.
(1)求证:;
(2)当,时,求的度数.
21、如图,已知∠1=∠BDE,∠2+∠FED=180°.
(1)求证:AD∥EF.
(2)若EF⊥BF于点F,且∠FED=140°,求∠BAC的度数.
22、如图,,.
(1)判断与的位置关系,并说明理由;
(2)若,则与相等吗?为什么?
23、【探究学习】小学阶段,我们可以通过“拼”角、“折”角,观察得到三角形内角和为,现在我们学习了平行线的性质,就可以证明此结论的正确性了.
(1)如图1,过的顶点作的平行线,请你证明三角形的内角和为.
证明:∵,
∴,______(______)
∵(平角的定义)
∴______(等量代换)
即三角形的内角和为.
【解题反思】平行线具有“等角转化”的功能.
【迁移应用】(2)近年来,我国一直提倡“绿色环保、低碳生活”,健康骑行越来越受到老百姓的喜欢.自行车的示意图如图,其中,请你求,,这三个角的关系.(提示:过点作)
【学以致用】(3)如图是超市购物车,图是其侧面示意图,已知,,测量得知,,则______.
24、综合与实践课上,老师让同学们以“三角形的角与三角形的特殊线段”为主题开展数学活动.
【初步探究】
在△ABC中,∠B=42°,∠C=70°.作∠BAC的平分线AD交BC于点D.在图①中,作AE⊥BC于E,求∠DAE的度数;
【迁移探究】
在△ABC中,∠B=42°,∠C=70°,作∠BAC的平分线AD交BC于点D.如图②,在AD上任取点F,作FE⊥BC,垂足为点E,求出∠DFE的度数;
【拓展应用】
如图③,在△ABC中,∠C>∠B,AD平分∠BAC,点F在DA的延长线上,FE⊥BC于E,求出∠DFE与∠C,∠B之间的数量关系.
① ② ③
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