内容正文:
第十三章 三角形中的边角关系、命题与证明(高效培优单元自测·提升卷)
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1.下列长度的三条线段,能组成三角形的是( )
A.,, B.,, C.,, D.,,
2.下列命题中,真命题是( )
A.27的立方根是 B.16的平方根是4
C.相等的角是对顶角 D.同旁内角互补,两直线平行
3.等腰三角形的周长为,其中一边长为,则该等腰三角形的底长为( )
A. B. C.或 D.或
4.如图,的外角平分线交射线于点在延长线上,若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
5.为测算草坪两端的间距,在草坪外取一点,测得,.则草坪两端、之间的距离可能是( )
A. B. C. D.
6.如图,为的中线,为的中线,若的面积为,,则中边上的高是( )
A.3 B. C.4 D.
7.若,,是的三边,化简:( )
A.0 B. C. D.
8.如图,在中,于点,平分交于点.若,,则的度数是( ).
A. B. C. D.
9.如图,向右平移后得到,点B,E,C,F在同一直线上,分别交,于点E,M,若,,阴影部分面积为,则的长为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
10.如图,已知,为上的两点,为上的两点,延长至点平分,点在直线上,且平分.若,则下列结论中,一定成立的是:( )
①;②;③设,则;④.
A.①④ B.②③ C.②④ D.②③④
二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分.)
11.可以用一个的值说明命题“正数的算术平方根一定大于它的立方根”是假命题,这个值可以是__________
12.如图,在中,,点D在内部,且到三边的距离相等,则_______.
13.已知m,n为等腰的边长,且满足,则的周长是________.
14.如图,中,,点D、E分别是、上的点,,,连接、交于点.当四边形的面积为7时,则中边上的高为___________.
三、解答题(本题共9小题,共90分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
15.(8分)如图,在中,是的平分线,交边于点,在上取点,连接,使.
(1)求证:.
(2)当,时,求的度数.
16.(8分)已知三边,是边上的中线.
(1)求的取值范围;
(2)若,求的长度.
17.(8分)如图,,分别是的高和角平分线.
(1)若,,求和的度数;
(2)若,,且,直接写出和的度数(用含,的代数式表示).
18.(8分)已知,,满足.
(1)求,,的值;
(2)试问以,,为边能否构成三角形?若能构成三角形,请求出三角形的周长;若不能,请说明理由.
19.(10分)某校七年级数学兴趣小组对“三角形内角或外角平分线的夹角与第三个内角的数量关系”进行了探究:
(1)如图1,在中,与的平分线交于点,,则______.
(2)如图2,的内角,的平分线与的外角,的平分线交于点,其中,求的度数;
(3)如图3,、为的外角,、的平分线交于点,其中.求_________(用表示);
20.(10分)【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:∵,
∴,______(依据是:______)
∵(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)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;
【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______.
21.(12分)综合与探究一一问题情境:数学活动课上,老师提出如下问题:如图1,将含的三角尺如图方式摆放,点分别在边和上,.三角尺中,.猜想与的数量关系,并说明理由.
【问题初探】:
(1)若,则_____;
(2)小宇同学通过小组合作探究,发现了一种证明方法.如图2,过点作,交于点,请你根据小宇同学提供的辅助线,先确定与的数量关系,再说明理由;
【类比再探】:
(3)如图3,把“”改为“”,其它条件不变,猜想与的数量关系,并说明理由.
22.(12分)【模型探究】如图①,已知点D、E分别在的边上,点F在的内部,连接,在的内部形成凸四边形.求证:.
甲、乙两名同学给出两种不同证明过程如下:
甲同学证明:∵在四边形中,
∴(① )
∵,,
∴.
∴.
乙同学证明:如图②,连接.
∵是的外角,
∴.
∵是的外角,
∴(② ).
∴
∴.
(1)补全甲同学证明过程:①;
补全乙同学证明过程:②.
【模型应用】如图③,已知点D、E分别在的边上,连接,将沿直线翻折,使点A落在内部位置.
(2)若则的度数为;(用含的式子表示)
(3)若,求的度数;
【模型拓展】
(4)已知点D、E分别在的边上,连接,将沿直线翻折,点A落在位置,连接.当时,直接写出和的数量关系.
23.(14分)如图1,直线,直线与,分别交于点,,若过点作,平分,,交于点.设.
(1)若,则________;
(2)点是平面内一点,连接,,依题意回答下列问题:
①如图2,若,分别平分,,则的度数是多少?(用含的式子表示)
②若点在直线上,,且,求的值.
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第十三章三角形中的边角关系、命题与证明(高效培优单元自测·提
升卷)
(考试时间:120分钟试卷满分:150分)
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目
要求的。)
2
3
4
6
8
10
0
A
B
C
A
C
B
C
二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分.)
11.1(答案不唯一)
12.44°/44度
13.14或16
14.10
三、解答题(本题共9小题,共90分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
15.【答案】(1)证明:,CD是∠ACB的平分线,
.∴.∠ACD=∠BCD,
又·∠ACD=∠D.
.∴.∠BCD=∠D,
∴.DF‖BC:
(2)89°
【详解】(1)略
(2)解:DF‖BC,
∴.∠B=∠DFE=38,
在△ABC中,∠A+∠B+∠ACB=180°,∠A=40°,∠B=38°,
.∴.∠ACB=180°-40°-38°=102°,
.CD平分∠ACB,
∠ACE=3∠ACB=3×102=51°,
.∠AEC=180°-40°-51°=89°.
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16.【答案】(1)2<BC<12
(2)BD=3
【详解】(1)解:7-5<BC<7+5,即2<BC<12:
(2)解:AD是BC边上的中线,
:.BD=-BC=3.
17.【答案】(1)∠AEC=110°,∠DAE=20°
2∠AEC=90+aB,∠DAE=a2
2
2
【详解】(1)解:在△ABC中,由三角形内角和定理得:
∠BAC=180°-∠B-∠C=180°-70°-30°=80°,
.AE是△ABC的角平分线,
.∠CAE=号∠BAC=2×80°=40,
2
2
在△AEC中,由三角形内角和定理得:∠AEC=180°-∠C-∠CAE=180°-30°-40°=110°,
,AD是△ABC的高,
∴.∠ADC=90°,
在Rt△ADC中,∠DAC=90°-∠C=90°-30°=60°,
∴.∠DAE=∠DAC-∠CAE=60°-40°=20°:
(2)解:在△ABC中,由三角形内角和定理得:∠BAC=180°-∠B-∠C=180°-a-B,
.'AE是△ABC的角平分线,
2CC-∠BAC=180-a-A1=90.&e
2
在△AEC中,由三角形内角和定理得:
∠AEC=180°-∠C-∠CAE=180°-B-
900-a+2=90°+a-B,
2
2
.AD是△ABC的高,
∴.∠ADC=90°,
在Rt△ADC中,∠DAC=90°-∠C=90°-B,
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六∠DAE=∠DAC-∠CAE=(900-B)-90°-a+2=Q-E.
2
2
18.【答案】(1)a=2V2,b=5,c=3V2
(2)能构成三角形,周长为5V2+5
【详解】(1)由题意得,a-V8=0,b-5=0,c-/18=0,
解得a=2V2,b=5,c=32
(2).∵2V2+3V2=5V2>5,
.以a、b、c为边能构成三角形,
周长=22+3V2+5=5V2+5.
19.【答案】(1)121
(2)29°
B90-20
【详解】(1)解:.·∠A=62,
,∴.∠ABC+∠ACB=180°-∠A=180°-62°=118°,
.:∠ABC与∠ACB的平分线交于点P,
∠PBC-3ABC.PCB-7ACB.
:∠PBC+∠PCB=2ABC+∠ACB=×1I8=59,
∴.∠BPC=180°-∠PBC+∠PCB=180°-59°=121°:
(2)解:.∠A=58°,
∴.∠ABD=∠A+∠ACB,即∠ABD-∠ACB=58°,
.:∠ACB的平分线与∠ABD的平分线交于点E,
:∠ECB=克∠ACB,∠EBD支∠ABD,
·∠EBD-∠ECB=克∠ABD-支∠ACB∠ABD-∠ACB=29,
∴.∠BEC=∠EBD-∠ECB=29°:
(3)解:.'∠CBM=∠A+∠ACB,∠BCN=∠A+∠ABC,∠A=a,
∴.∠CBM+∠BCN=∠A+∠ACB+∠A+∠ABC=180°+a&,
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.'∠CBM、∠BCN的平分线交于点Q,
∠CBQ=<CBM,∠BCQ2<BCN,
2
:∠BQC=180°-zCBQ+∠BCQ)=180°-2CBM+∠BCN
=180-l80+a=90-29
20.【答案】(1)∠C;两直线平行,内错角相等;∠B;∠C
(2)∠EAB+∠ECD=∠AEC
(3)110°
【详解】(1)略
(2)解:∠EAB+∠ECD=∠AEC,
过点E作EH‖AB,
B
E
D
.AB‖CD,
:EH‖CD(平行于同一直线的两条直线平行),
.∠EAB=∠AEH,∠ECD=∠HEC(两直线平行,内错角相等),
:.∠EAB+∠ECD=∠AEH+∠CEH(等量代换)
即∠EAB+∠ECD=∠AEC:
(3)解:如图,作EN‖AB,则∠BEN=∠ABE,
,∠ABE=70°,
∴.∠BEN=70°,
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.∠BEF=90°,
∴.∠NEF=90°-∠BEN=20°,
作MF‖CD,则∠MFD+∠D=180°,
.AB‖CD,EN‖AB,MFCD,
.EN‖MF
.∠EFM=∠NEF=20°,
∴.∠DFE=90°+20°=110°
21.【答案】(1)60
(2)∠FCD-∠EAB=90
证明:过点C作CM‖EF,交AB于点H,
E
M
H.
B
D
∴.∠MCF=180°-∠EFG=90°,
设∠FCD=a,
∴.∠MCD=a-∠MCF=&-90°,
,AB‖CD
∴.∠AHC=∠MCD=a-90°,
CM‖EF,
∴.∠EAB=∠AHC=a-90,
.∴.∠FCD-∠EAB=90:
(3)∠FCD-∠EAB=180°-B
证明:过点C作CM‖EF,交AB于点H,设∠FCD=a,
E,M
H
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∠MCF=180°-∠EFG=180°-B,
∴.∠MCD=a-∠MCF=a-180°-β=a+B-180°,
AB CD,
.∴.∠AHC=∠MCD=a+B-180°,
.CM‖EF
∴.∠EAB=∠AHC=a+B-180°,即∠FCD-∠EAB=180°-B.
【详解】(1)解:,∠FCD=150°,
.∠GCD=180°-150°=30,
在△GCP中,∠EGF=30°,
∴.∠CPG=180°-30°-30°=120°,
.∠CPE=180°-120°=60°,
:AB‖CD
.∠CPE=∠AQE=60°,
.∠FEG=60°,
.∠EAB=180°-60°-60°=60,
∴.∠EAB的值为60°.
(2)略.
(3)略.
22.【答案】(1)①∠B+∠D+∠E+∠F=360°;②∠CEF=∠CBF+∠EFB
2)∠A=号(a+B
2
(3)150°
(4)∠BDA+∠CEA=4∠BAC-360°
【详解】(1)略
(2)解:折叠,
.∠A=∠A,
由(1)可知:∠A+∠A=∠BDA+∠CEA,
∴.2∠A=Q+β,
∠A=a+l
(3)解:,∠B=45°,∠C=60°,
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.∠A=180°-∠B-∠C=75°,
∴.∠BDA+∠CEA=2∠A=2×75°=150:
(④)解::∠ABC=克∠ABC,∠ACB=支∠ACB,
2
∠ABC+∠ACB-3∠ABC+3∠ACB
=1|180°-∠A
=90°-
2<A,
∠BAC=180°-
0-A小=90+号A
.∠A=2∠BAC-180°,
又,∠BDA+∠CEA=2∠A,
.∠BDA+∠CEA=4∠BAC-360°.
0
E
A
23.【答案】(1)10
21@∠GQH=45+)a:@1.25或2.5。
【详解】(1)解:,PH平分∠CHG,∠CHP=40°,
∴.∠CHG=2∠CHP=80°,
:AB‖CD
∴.∠AGH+∠CHG=180°,
.∠AGH=100°,
.PG⊥EF,
.∠PGH=90°,
∴.∠AGP=∠AGH-∠PGH=10°:
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E\G一B
H
-D
(2)解:①过点P作PK‖AB,过点Q作QM‖AB,
.'AB‖CD
.PK‖CD,QM‖CD,
.PH平分∠CHG,∠CHP=a,
∴.∠CHP=∠GHP=a,
又PG⊥EF,
∴.∠PGH=90°,
∴.∠GPH+∠PHG=90°,
∴.∠GPH=90°-a,
.HQ平分∠PHG,
∠QHP=∠QHG=&
.PK‖CD
∴.∠KPH=∠CHP=a,
,PK‖AB,
∴.∠AGP=∠GPK=90°-a-a=90°-2a,
.GQ平分∠AGP,
∠AGQ=∠QGP=3<AGP=45-&
又:∠QHC=∠QHP+∠PHC=3
q,
.QM‖AB,
∴.∠AGQ=∠GQM=45°-a,
,QM‖CD,
∠MQH=∠QHC=3
q,
∠GQH=∠GQM+∠QHC=450-a+
2Q=45+1
a,
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E、
G
B
…K
②<PHQ-
∠GHP,
.人PHQ=3a,
当点Q在GP延长线上时,
过点Q作QN‖AB
.AB‖CD,
.QN‖cD,
.∠AGQ=∠QHC,
由①得,∠AGQ=90°-2a,
∴.∠GQN=∠AGQ=90°-2a,
QN CD.
∴.∠NQH=∠QHC,
∠QHC=PHC-∠PHQ=Qa=3
a,
3
∠GQH=∠GQN+∠NQH=90°-2a+3a=90°-4
3
a,
又.'∠GQH=75°,
.900-4
0=75,
解得a=11.25°,
当点Q在线段GP上时,
过点Q作QN‖AB,
,AB‖CD
∴.QN‖CD
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由①得,∠AGQ=90°-2a,
∴.∠GQN=∠AGQ=90°-2a,
QN CD,
∴.∠NQH=∠QHC,
:∠QHC=∠PHC-∠PHQ=a+。
3
∠GQH=∠GQN+∠NQH=90°-2a+号a=90°-2&,
3
又.∠GQH=75°,
900号知-75
解得a=22.5°
所以a的值为11.25°或22.5°」
(用三角形内角和解也可)
G
G
…W
…W
C
-D
C
-D
H
H
10110
第十三章 三角形中的边角关系、命题与证明(高效培优单元自测·提升卷)
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1.下列长度的三条线段,能组成三角形的是( )
A.,, B.,, C.,, D.,,
【答案】C
【分析】选取每组中较短的两条线段求和,与最长线段比较,判断能否组成三角形.
【详解】解:A.∵,∴不能组成三角形,故不符合题意;
B.∵,∴不能组成三角形,故不符合题意;
C.∵,∴能组成三角形,故符合题意;
D.∵,∴不能组成三角形,故不符合题意.
2.下列命题中,真命题是( )
A.27的立方根是 B.16的平方根是4
C.相等的角是对顶角 D.同旁内角互补,两直线平行
【答案】D
【详解】解: 27的立方根是3,不是,故 A是假命题;
16的平方根是,不是4,故B是假命题;
相等的角不一定是对顶角,故C是假命题;
同旁内角互补,两直线平行是真命题,故D符合题意.
3.等腰三角形的周长为,其中一边长为,则该等腰三角形的底长为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】A
【分析】分3cm的边为腰、底两种情况讨论,验证能否构成三角形后确定底长.
【详解】解:分两种情况讨论:
当为腰长时,底边长为,
∵,
∴无法构成三角形,此情况舍去.
当为底边长时,腰长为.
∵,
∴可构成三角形,此情况成立,故该等腰三角形的底长为.
4.如图,的外角平分线交射线于点在延长线上,若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用角平分线的定义求得的度数,利用邻补角的定义求得的度数,再利用三角形的外角性质求解即可.
【详解】解:∵平分,,
∴,
∴,
∴.
5.为测算草坪两端的间距,在草坪外取一点,测得,.则草坪两端、之间的距离可能是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据三角形的三边关系定理:三角形任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边,求出第三边的取值范围,再结合选项进行判断即可.
【详解】解:设的长为,
在中,,,
,
,
,
选项A中,选项B中,选项D中,均不符合题意,选项C中,符合题意.
6.如图,为的中线,为的中线,若的面积为,,则中边上的高是( )
A.3 B. C.4 D.
【答案】A
【分析】利用三角形中线性质和同底等高面积相等,有,过点E作,利用面积公式即可求得答案.
【详解】解:过点E作交于点F,如下图,
∵为的中线,为的中线,
∴,,
∴,
∵的面积为30,,
∴,
解得,
即中边上的高为3.
7.若,,是的三边,化简:( )
A.0 B. C. D.
【答案】B
【分析】由三角形三边关系确定绝对值内式子的符号,再去绝对值号化简,最后合并同类项即可.
【详解】解:∵是的三边,
∴,,
∴,,
∴,
,
∴原式
.
8.如图,在中,于点,平分交于点.若,,则的度数是( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先利用直角三角形两锐角互余求出,结合得到,再由角平分线定义得,最后根据三角形内角和定理求出.
【详解】解:,
.
在中,,
.
,
,
平分,
,
在中,三角形内角和为,
.
9.如图,向右平移后得到,点B,E,C,F在同一直线上,分别交,于点E,M,若,,阴影部分面积为,则的长为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】B
【分析】若,阴影部分面积为,根据三角形的面积公式可得的长,再根据线段的和差关系可得的长,然后根据平移的性质可得,据此求得的长.
【详解】解:,阴影部分面积为,
,
,
.
10.如图,已知,为上的两点,为上的两点,延长至点平分,点在直线上,且平分.若,则下列结论中,一定成立的是:( )
①;②;③设,则;④.
A.①④ B.②③ C.②④ D.②③④
【答案】C
【分析】根据平行线的性质、角平分线的定义以及三角形内角和定理,分别对四个结论进行推导验证;利用推导角的关系,结合计算具体角度表达式,从而判断结论的正确性.
【详解】解:∵,
∴,
∵平分,
∴,
∴,故②正确;
在中,,,
∴,
∵,
∴,
∵平分,
∴,故③错误;
∵,
∴,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
∵共线,
∴,
∴
,故④正确;
∵, 而,
∴与不一定相等,故①错误;
综上所述,正确的结论是②④.
二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分.)
11.可以用一个的值说明命题“正数的算术平方根一定大于它的立方根”是假命题,这个值可以是__________
【答案】(答案不唯一)
【分析】要说明一个命题是假命题,只需举出满足命题条件但不满足命题结论的反例即可,即找到一个正数,使它的算术平方根不大于它的立方根.
【详解】解:当时,的算术平方根为,的立方根为,此时的算术平方根等于它的立方根,不满足原命题的结论,因此可以说明原命题是假命题.故这个值可以是.
12.如图,在中,,点D在内部,且到三边的距离相等,则_______.
【答案】/44度
【分析】点D在内部,且到三边的距离相等,得到平分,平分,根据三角形内角和求解即可;
【详解】解:∵平分,平分,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
,
;
13.已知m,n为等腰的边长,且满足,则的周长是________.
【答案】14或16
【分析】先根据非负数的性质求出m和n的值,再分两种情况讨论等腰三角形的边长,结合三角形三边关系验证后计算周长即可.
【详解】解:∵,,且,
∴,,
∴,,
当腰长为6,底边长为4时,三边长为6,6,4,满足三角形三边关系,此时周长为;
当腰长为4,底边长为6时,三边长为4,4,6,满足三角形三边关系,此时周长为;
∴的周长是14或16.
14.如图,中,,点D、E分别是、上的点,,,连接、交于点.当四边形的面积为7时,则中边上的高为___________.
【答案】10
【分析】连接,设、,根据四边形的面积得到,利用和等高求出,同理求出和利用的面积列出方程,求出的面积,从而求出边上的高即可.
【详解】解:连接,
、,
,
解得:,
,
,
,
设、,
四边形的面积为7,
,即,
、和等高,
,
,
和同高、,
,
,
,
和同高、,
,
和同高、,
,
,
,
,
,
整理得:,
联立,
解得:,
,
中边上的高为:.
三、解答题(本题共9小题,共90分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
15.(8分)如图,在中,是的平分线,交边于点,在上取点,连接,使.
(1)求证:.
(2)当,时,求的度数.
【答案】(1)证明:是的平分线,
,
又,
,
;
(2)
【分析】(1)要证,根据平行线的判定定理,可通过证明同位角相等、内错角相等或同旁内角互补来实现.这里利用角平分线的性质和已知角相等,推导出内错角相等.
(2)先利用平行线的性质得到角的关系,再结合角平分线的性质,最后根据三角形内角和定理求出的度数.
【详解】(1)略
(2)解:,
,
在中,,,,
,
平分,
,
.
16.(8分)已知三边,是边上的中线.
(1)求的取值范围;
(2)若,求的长度.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)解:,即;
(2)解:是边上的中线,
∴.
17.(8分)如图,,分别是的高和角平分线.
(1)若,,求和的度数;
(2)若,,且,直接写出和的度数(用含,的代数式表示).
【答案】(1),
(2),
【分析】(1)先利用三角形内角和求出,结合角平分线定义得到,再用内角和算出;根据高线得到直角,利用直角三角形两锐角互余求出,最后作差得到;
(2)先用三角形内角和表示出,结合角平分线得到,代入内角和公式化简求出;再由高线推出,通过角度相减化简得到的代数式.
【详解】(1)解:在中,由三角形内角和定理得:,
是的角平分线,
,
在中,由三角形内角和定理得:,
是的高,
,
在中,,
;
(2)解:在中,由三角形内角和定理得:,
是的角平分线,
,
在中,由三角形内角和定理得:,
是的高,
,
在中,,
.
18.(8分)已知,,满足.
(1)求,,的值;
(2)试问以,,为边能否构成三角形?若能构成三角形,请求出三角形的周长;若不能,请说明理由.
【答案】(1),,
(2)能构成三角形,周长为
【详解】(1)由题意得,,,,
解得,,;
(2),
以、、为边能构成三角形,
周长.
19.(10分)某校七年级数学兴趣小组对“三角形内角或外角平分线的夹角与第三个内角的数量关系”进行了探究:
(1)如图1,在中,与的平分线交于点,,则______.
(2)如图2,的内角,的平分线与的外角,的平分线交于点,其中,求的度数;
(3)如图3,、为的外角,、的平分线交于点,其中.求_________(用表示);
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据三角形内角和定理,可得,再根据角平分线的定义,可得,最后根据三角形内角和定理,即可求解;
(2)根据三角形的外角的性质,可得,再根据角平分线的定义,可得,即可求解;
(3)根据外角的性质和三角形内角和定理,易得,再根据角平分线的定义和三角形内角和定理,即可得到.
【详解】(1)解: ,
,
与的平分线交于点,
,,
,
;
(2)解: ,
,即,
的平分线与的平分线交于点,
,,
,
;
(3)解: ,,,
,
、的平分线交于点,
,,
.
20.(10分)【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:∵,
∴,______(依据是:______)
∵(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)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;
【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)
【分析】(1)根据平行线的性质,补全证明过程即可;
(2)由平行线的判定和性质,可得,,等量代换即可得,,这三个角的关系;
(3)作,,由平行线的性质可得,,据此计算即可求解.
【详解】(1)略
(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)解:如图,作,则,
∵,
∴,
∵,
∴,
作,则,
∵,,,
∴,
∴,
∴.
21.(12分)综合与探究一一问题情境:数学活动课上,老师提出如下问题:如图1,将含的三角尺如图方式摆放,点分别在边和上,.三角尺中,.猜想与的数量关系,并说明理由.
【问题初探】:
(1)若,则_____;
(2)小宇同学通过小组合作探究,发现了一种证明方法.如图2,过点作,交于点,请你根据小宇同学提供的辅助线,先确定与的数量关系,再说明理由;
【类比再探】:
(3)如图3,把“”改为“”,其它条件不变,猜想与的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)60
(2)
,
证明:过点作,交于点,
,
设,
,
,
,
,
,
;
(3)
证明:过点作,交于点,设,
,
,
,
,
,
,即.
【分析】(1)根据,可求得补角的值,已知,根据三角形内角和定理可求得的值,进一步求出补角的值,再根据求出的值,又知道,用三角形内角和定理即可求出的值.
(2)过点作,设,即可求出,根据“两直线平行,内错角相等”可以求出的值,再根据,, 即可确定与的数量关系.
(3)过点作,即可求出的值为,设,即可求出的值,根据“两直线平行,内错角相等”可以求出的值,再根据,, 即可确定与的数量关系.
【详解】(1)解:∵,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴的值为.
(2)略.
(3)略.
22.(12分)【模型探究】如图①,已知点D、E分别在的边上,点F在的内部,连接,在的内部形成凸四边形.求证:.
甲、乙两名同学给出两种不同证明过程如下:
甲同学证明:∵在四边形中,
∴(① )
∵,,
∴.
∴.
乙同学证明:如图②,连接.
∵是的外角,
∴.
∵是的外角,
∴(② ).
∴
∴.
(1)补全甲同学证明过程:①;
补全乙同学证明过程:②.
【模型应用】如图③,已知点D、E分别在的边上,连接,将沿直线翻折,使点A落在内部位置.
(2)若则的度数为;(用含的式子表示)
(3)若,求的度数;
【模型拓展】
(4)已知点D、E分别在的边上,连接,将沿直线翻折,点A落在位置,连接.当时,直接写出和的数量关系.
【答案】(1)①;②
(2)
(3)
(4)
【分析】(1)根据四边形的内角和为360度,三角形的外角的性质,进行作答即可;
(2)根据折叠的性质,得到,根据(1)中结论,即可得出结果;
(3)根据三角形的内角和定理,求出的度数,再根据(1)中结论,即可得出结果;
(4)根据三角形的内角和定理,求出与的关系,再根据(1)中结论,即可得出结果.
【详解】(1)略
(2)解:∵折叠,
∴,
由(1)可知:,
∴,
∴;
(3)解:∵,
∴,
∴;
(4)解:∵,
∴
,
∴,
∴,
又∵,
∴.
23.(14分)如图1,直线,直线与,分别交于点,,若过点作,平分,,交于点.设.
(1)若,则________;
(2)点是平面内一点,连接,,依题意回答下列问题:
①如图2,若,分别平分,,则的度数是多少?(用含的式子表示)
②若点在直线上,,且,求的值.
【答案】(1)10
(2)①;②或
【分析】(1)首先利用角平分线的定义,由得到的度数,再结合,根据平行线的同旁内角互补性质的得到的度数;因为,所以,进而可推导的度数.
(2)对于①,先根据角平分线定义分别得到和的表达式,再过点作平行于的辅助线,利用平行线的内错角相等的性质,将拆分为两个角的和,代入已知表达式化简即可.对于②,先确定的度数,结合得到的度数;因为点在直线上,所以分在线段上和在的延长线上两种情况,分别利用三角形内角和定理或角的和差关系列方程求解.
【详解】(1)解:∵平分,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:①过点作,过点作,
,
,,
平分,,
,
又,
,
,
,
平分,
,
,
,
,
,
平分,
,
又,
,
,
,
,
,
②,
,
当点在延长线上时,
过点作,
,
,
,
由①得,,
,
,
,
,
,
又,
,
解得,
当点在线段上时,
过点作,
,
,
由①得,,
,
,
,
,
,
又,
,
解得,
所以的值为或.
(用三角形内角和解也可)
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