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·强化卷)
(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.已知三角形三边长为、、,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.如图,中,是边上高的线段为( )
A.线段 B.线段 C.线段 D.线段
3.下列命题是真命题的是( )
A.4的算术平方根是2
B.直线外一点到这条直线的垂线段,叫做点到直线的距离
C.若一个数的立方根等于它本身,则这个数一定是0或1
D.过一点有且只有一条直线与已知直线垂直
4.如图,将一把直尺与一块含有角的直角三角板按如图方式放置.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
5.如图,的两条中线、相交于点,已知的面积为,的面积为,则阴影部分(四边形)的面积为( )
A. B. C. D.
6.如图,是的角平分线,于点,若,,则的度数是( )
A. B. C. D.
7.如图,一艘轮船按箭头所示方向行驶,处有一灯塔,点表示轮船的初始位置,点表示轮船行进中某一时刻的位置,当轮船从点行驶到距离灯塔最近点时,此时的度数为( )
A. B. C. D.
8.在三角形的学习中,三角形的特殊线段是研究其性质的重要基础,通过折纸这一直观方式,我们可以清晰地观察到线段在不同折叠操作下所扮演的角色,如图,下面是三位同学的折纸示意图,则依次是的( )
A.角平分线、中线、高线 B.角平分线、高线、中线
C.中线、角平分线、高线 D.高线、中线、角平分线
9.商场导购机器人可以帮顾客快速找到店铺、电梯、卫生间、收银台,避免迷路.如图是根据机器人照片抽象出的一幅直观图.已知:与交于点,,,, , ,若,则的大小为( )
A. B. C. D.
10.如图,在中,,和的平分线交于点,得;和的平分线交于点,得;和的平分线交于点,则( )
A. B. C. D.
二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分.)
11.如图是某款婴儿手推车的平面示意图,若,,则的度数为_____________.
12.当三角形中一个内角是另一个内角的两倍时,我们称此三角形为“特征三角形”,其中内角称为“特征角”.如果一个钝角三角形是“特征三角形”,其中一个内角为,那么这个“特征角”的度数为_______.
13.如图,在中,为边上的高,平分交于点E,,则的度数为______.
14.如图,在中,为的中点,,,且,则为____.
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)已知a,b,c是一个三角形的三边长,化简.
16.(8分)如图,在中,是的角平分线,,.
(1)求的度数;
(2)求的度数.
17.(8分)如图,是的高,是的角平分线,是的中线.
(1)若,,求的度数;
(2)若,,求的面积.
18.(8分)如图,是的边上一点,连接,,.
(1)求的大小;
(2)若,试说明:平分.
19.(10分)已知线段与相交于点,连接,.
(1)如图1,若,则的度数为__________,的度数为__________;
(2)如图2.若,,求证:;
(3)如图3,若,,,求的度数.
20.(10分)我们定义:在一个三角形中,若一个角的度数是另一个角度数的4倍,则这样的三角形称之为“和谐三角形”.如:三个内角分别为的三角形是“和谐三角形”.如图①,,点A在边上,过点A作交于点B,以A为端点作射线,交线段于点C(点C不与O,B重合)
(1)的度数为_______, _________(填“是”或“不是”)“和谐三角形”.
(2)若,试说明:是“和谐三角形”.
(3)如图②,点D在的边上,连结,作的平分线交于点E,在上取点F,使,∠.若是“和谐三角形”,直接写出的度数.
21.(12分)如图,已知的三边长分别为,将沿方向平移至的位置,与交于点.
(1)若,则的度数为_____;
(2)直接写出化简结果:_____;
(3)若分别是的中点,,连接,求四边形的面积.
22.(12分)【问题呈现】小明在数学兴趣小组活动中遇到如下几何问题:如图①,在中,,点、、分别是边、、上的点(点、、均不与的顶点重合),连结和.试探究、、之间的数量关系.
【探究过程】
(1)小明阅读题目后,未直接发现三个角之间的数量关系,于是采用代入数值的方法初步探究:
①当,时,________度;
②当,时,________度;
③据此猜想、、之间的数量关系为________.
(2)以下是小明证明猜想的部分过程:
证明:如图②,连结.
是的外角,
.
即.
同理:.
证明过程缺失
请补全缺失的证明过程.
【类比思考】
(3)如图③,在中,,点、分别是边、上的点,点是延长线上一点(点、、均不与的顶点重合),连结、.当,时,度数为________°.
23.(14分)已知直线,直线分别与,相交于E、F.
(1)【初步探究】如图1,,分别平分和,则和的位置关系是什么?说明理由.
(2)【推广应用】如图2,点G在射线上,点H在射线上,,分别平分和,若,,求和的度数.
(3)【拓展提升】如图3,点G在线段上,点H是直线上的动点(不与F重合),、分别平分和,设,请直接用含m的代数式表示的度数.
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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·强
化卷)
(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
A
A
A
A
B
A
B
二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分.)
11.135°
12.42°或92°
13.145
14.3
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】3b-a-c
【详解】解:.a,b,C是三角形的三边长,
∴.a+b>C,得a+b-c>0:a+c>b,得b-a-c<0:b+c>a,得a-b-c<0,
∴原式=(a+b-c)-(a+c-b)+(b+c-a)
=a+b-c-a-c+b+b+c-a
=3b-a-c.
16.【答案】(1)∠ABD=30°
(2)∠C=80
【详解】(1)解:,∠A=40°,∠BDC=70°,
.∠ABD=∠BDC-∠A=70°-40°=30°:
(2)解:BD是∠ABC的角平分线,∠ABD=30°,
∴.∠ABC=2∠ABD=60°,
.∠A=40°,
.∠C=180°-∠ABC-∠A=180°-60°-40°=80°.
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17.【答案】(1)50°
(2)9
【分析】(1)根据三角形内角和,角的平分线,三角形外角性质求解即可:
(2)根据三角形的面积,中线的性质,求解即可:
【详解】(1)解:在△ABC中
.∠BAC=100°,∠ACB=60°
∴.∠ABC=20°
.CE是△ABC的角平分线
1
'.∠ACE=∠BCE=5∠ACB=30°
.'∠AEC是△BCE的外角
.∴∠AEC=∠ABC+∠BCE=20°+30°=50°:
(2)解:.'AD是△ABC的高,BC=9,AD=4
.SA=7×BC×AD=×9×4=18
2
.BF是△ABC的中线,
1SAAI-9.
.SAMF-
18.【答案】(1)40
(2)证明:设∠CAD=2x,∠C=3x,
.'∠CAD+∠C+∠ADC=180°,
即2x+3x+80°=180°,
∴.X=20°,
∴.∠CAD=40,
.∴.∠CAD=∠BAD,
∴.AD平分∠BAC.
【详解】(1)解:.'∠ADC是△ABD的外角,
∴.∠B+∠BAD=∠ADC=80°,
.∠B=∠BAD,
∴.∠BAD=80°×5=40°.
(2)略
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19.【答案】(1)95°,85
(2)证明:在△AOE与△COB中,∠EAO+∠AEO+∠AOE=∠B+∠C+∠BOC=180°,
,∠AOE=∠BOC,
.∠EAO+∠AEO=∠C+∠B,
.'∠EAO=∠C,
.∴.∠AEO=∠B,
:'∠EAD=∠D,∠AEO=∠EAD+∠D,
.∠AEO=2∠D,
∴.∠B=2∠D:
(3)45°
【详解】(1)解:在△AOD中,∠A+∠D+∠AOD=180°,且∠A+∠D=85°,
∴.∠AOD=180°-∠A+∠D=95°
∴.∠AOD=∠BOC=95°,
.∠B+∠C+∠BOC=180°,
∴.∠B+∠C=85°:
(2)略
(3)解:如下图,
M
N
c14
B
.'∠DAP=∠BAP,∠DCP=∠BCP,
∴.∠1=∠2,∠3=∠4,
由(1)得∠1+∠D=∠3+∠P,∠4+∠B=∠2+∠P,
两式相加,得∠1+∠4+∠B+∠D=∠2+∠3+2∠P,
即∠B+∠D=2∠P,
∠P=2∠B+∠D=7×90=45,
20.【答案】(1)30°,不是
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2:∠ACB是△A0C的一个外角,
.∠ACB=∠O+∠OAC,
又∠O=60°,∠ACB=84°
.∠0AC=24,
.∠AC0=180°-84°=96°,
∴.∠ACO=4∠OAC,
∴.△AOC是“和谐三角形”:
(3)∠B=30或∠B=80°
【详解】(1)解:.AB⊥OM,
∴.∠OAB=90°,
..∠ABO=90°-∠MON=30°,
∴.△ABO的三个内角度数为90°,60°,30°
不满足任意一个角的度数是另一个角的度数的4倍,
∴.△AOB不是“和谐三角形”:
(2)略
(3)解:.:∠EFC+∠BDC=180°,∠ADC+∠BDC=180°,
∴.∠EFC=∠ADC,
∴.AD‖EF,
∴.∠g=∠ADE,
而∠g=∠B,
∴.∠B=∠ADE,
.DE‖BC,
∴.∠CDE=∠BCD,
.DE平分∠ADC,
∴.∠ADE=∠CDE,
∴.∠B=∠BCD
.△BCD是“和谐三角形”,
'.∠BDC=4∠B或∠B=4∠BDC,
.'∠BDC+∠BCD+∠B=180°
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1
4∠B+∠B+∠B=180°或4∠B+∠B+∠B=180
.∠B=30°或∠B=80°
21.【答案】(1)0
(2)2c
(3)18
【详解】(1)解:根据平移可得ABDE,
∴.∠=∠ABC=a;
(2)解:根据三角形三边关系可得a-b<c,b-a<c,
.a-b-c<0,b-a-c<0,
..a-b-c)+b-a-c=-a-b-c-b-a-c=-a+b+c-b+a+c=2c:
(3)解:根据平移可得S△ABc=S△t,AC=DF=6,CB=EF=8,
∴S6c-SAGB=SA-5m'即S得指AGrC=Sgw5caE
.G,F分别是AB,CB的中点,
Gr=号DF=3,CF=号BC=4,
∴.S四边形AGFC=S四边形DGBE=
CFAC+GF=18.
2
22.【答案】(1)①30;②10:③∠DPE=∠BDP+∠CEP-70°:
2):.∠DPA+∠EPA=∠BDP-∠DAP+∠CEP-∠EAP
即∠DPE=∠BDP+∠CEP-∠BAC.
.∠BAC=70,
∠DPE=∠BDP+∠CEP-70
(3)20
【详解】(1)解:①连接AP.
B
.△ADP,△AEP的内角和均为180°,
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∴.四边形ADPE的内角和为360°,
.∠BDP=60°,∠CEP=40°,
∴.∠ADP=180°-∠BDP=120°,∠AEP=180°-∠CEP=140°,
又.∠BAC=70,
.∠DPE=360°-∠ADP-∠AEP-∠BAC=360°-120°-140°-70°=30°:
②,当∠BDP=60°,∠CEP=20°时,
同理可得∠DPE=10°:
③据此猜想∠DPE、∠BDP、∠CEP之间的数量关系为∠DPE=∠BDP+∠CEP-70°:
(2)略
(3)解:连接AP.
A
D
图③
.∠BDP是△ADP的外角,
∴.∠BDP=∠DAP+∠DPA.
即∠DPA=∠BDP-∠DAP.
同理:∠EPA=∠CEP-∠EAP】
∴.∠DPA-∠EPA=∠BDP-∠DAP-∠CEP-∠EAP=∠BDP-∠DAP-∠CEP+∠EAP.
即∠DPE=∠BDP-∠CEP-∠BAC.
.∠BAC=80°,∠BDP=130°,∠CEP=30°,
∴.∠DPE=130°-30°-80°=20°
23.【答案】(1)PE⊥PF,理由如下:
,PE、PF分别平分∠BEF和∠EFD,
∴.可设∠BEP=∠FEP=X,∠EFP=∠PFD=y(角平分线的定义),
.AB‖CD
.2x+2y=180°(两直线平行,同旁内角互补),
..x+y=90°.
又.x+y+∠EPF=180°,
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.∴.90°+∠EPF=180°,
∴.∠EP℉=90°.
即PE⊥PF;
(2)∠EGH=32'∠EFH=76°
FpH=180-号m或<1PH-=90-是,
【详解】(1)略
(2)解:∠GQF=∠P+∠PGQ=70°,∠P=54°,
∴.∠PGQ=70°-∠P=16°,
GP平分∠BGH,
.∠EGH=2∠PGQ=32,
.AB CD.
∴.∠BGH=∠QHF=32
,∠GQF=∠QFH+∠QHF=70°,
.∠QFH=70°-∠QHF=38°,
,FP平分∠EFH,
∴.∠EFH=2∠QFH=76°:
(3)解:分以下两种情况:
当点H在点F的右边时,如图3所示:
E
图3
.FP、HP分别平分∠EFH和∠GHD,
∴,可设∠EFP=∠PFH=X,∠GHP=∠PHD=y,
.∠GHF=180°-∠GHD=180°-2y,
.∠EGH=∠GFH+∠GHF=2x+180°-2y=m°,
y-x2180-m1=90-2n
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∠PHD=∠P+∠PFH,
∠P=∠PHD-∠PFH=y-x=90-
2
当点H在点F的左边时,如图所示:
E
-B
G
D
FP、HP分别平分∠EFH和∠GHD,
∴可设∠EFP=∠PFH=a,∠GHP=∠PHF=b,
∴.∠GFH=2a,∠GHF=2b,
.∠EGH=∠GFH+∠GHF=2a+2b=m°,
…a+b=1
,∠P+∠PHF+∠PFH=180°,
·∠P=180°-∠PHF+∠PFH=180°-(a+b=180-
2m:
综上所述:∠FPH的度数为90°-号m°或180。-号m
5m°
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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·强化卷)
(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.已知三角形三边长为、、,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先判断三边大小,根据三角形任意两边之和大于第三边列出不等式,只需较短两边之和大于最长边,解不等式即可得到的取值范围.
【详解】解:∵三角形三边长为、、,且,最长边为,
∴,
解得:.
2.如图,中,是边上高的线段为( )
A.线段 B.线段 C.线段 D.线段
【答案】C
【分析】根据三角形高的定义:从三角形的一个顶点向对边(或对边的延长线)作垂线,顶点和垂足之间的线段就叫做这条边上的高求解即可.
【详解】解:A,是的边上的高;
B,是的边上的高;
C,是中边上高;
D,不是图中任何线段上的垂线.
3.下列命题是真命题的是( )
A.4的算术平方根是2
B.直线外一点到这条直线的垂线段,叫做点到直线的距离
C.若一个数的立方根等于它本身,则这个数一定是0或1
D.过一点有且只有一条直线与已知直线垂直
【答案】A
【分析】本题为基本概念辨析题,根据算术平方根、点到直线的距离、立方根、垂直的定义逐一判断命题真假即可.
【详解】解:对选项A:∵ ,算术平方根为非负平方根,∴ 的算术平方根是,A是真命题;
对选项B:点到直线的距离是直线外一点到这条直线的垂线段的长度,不是垂线段本身,∴ B是假命题;
对选项C:立方根等于本身的数是,和,∴ C是假命题;
对选项D:只有在同一平面内,过一点才有且只有一条直线与已知直线垂直,选项缺少前提,∴ D是假命题.
4.如图,将一把直尺与一块含有角的直角三角板按如图方式放置.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据平行线的性质求出,然后利用三角形内角和定理求解即可.
【详解】解:如图所示,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
5.如图,的两条中线、相交于点,已知的面积为,的面积为,则阴影部分(四边形)的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用三角形的中线平分三角形的面积求解.
【详解】解:∵的面积为,的面积为,
∴,
∵、分别是的两条中线,
∴,,
∴,,
∴.
6.如图,是的角平分线,于点,若,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据直角三角形两锐角互余求出,再根据角平分线定义求出,然后根据,代入数据进行计算即可得解.
【详解】解:∵,
,
,
,
又 ∵是的角平分线,
,
.
7.如图,一艘轮船按箭头所示方向行驶,处有一灯塔,点表示轮船的初始位置,点表示轮船行进中某一时刻的位置,当轮船从点行驶到距离灯塔最近点时,此时的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据垂线段最短的性质,当轮船行驶到距离灯塔最近点时,轮船与灯塔的连线垂直于航线,构成直角三角形,利用直角三角形两锐角互余即可求解.
【详解】解:当轮船行驶到距离灯塔最近点时,
此时轮船位置(即点)与灯塔的连线垂直于航线,
,
,
在中,,
.
8.在三角形的学习中,三角形的特殊线段是研究其性质的重要基础,通过折纸这一直观方式,我们可以清晰地观察到线段在不同折叠操作下所扮演的角色,如图,下面是三位同学的折纸示意图,则依次是的( )
A.角平分线、中线、高线 B.角平分线、高线、中线
C.中线、角平分线、高线 D.高线、中线、角平分线
【答案】B
【分析】本题考查了折叠问题,三角形的角平分线、高线、中线,理解三角形的角平分线、高线、中线的定义是解题的关键.再根据折叠的性质,逐一进行判断即可.
【详解】解:由图1得,,
是的角平分线;
由图2得,,
,
即,
,
是的高线;
由图3得,,
是的中线;
综上所述,依次是的角平分线、高线、中线.
9.商场导购机器人可以帮顾客快速找到店铺、电梯、卫生间、收银台,避免迷路.如图是根据机器人照片抽象出的一幅直观图.已知:与交于点,,,, , ,若,则的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设,,,,根据题意得出,,,进而表示出,求得,再根据平行线的性质,即可求解.
【详解】解:设,,,,
∴,,
∴,,,
∵,
∴,
∴
即
∴
如图,延长交于点
∵ , ,
∴,
∴
10.如图,在中,,和的平分线交于点,得;和的平分线交于点,得;和的平分线交于点,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和,可得,再结合角平分线的定义,找出角变化的规律即可求解.
【详解】解:∵平分,平分,
∴,,
∴,
同理可得,
∴,
∵,
∴.
二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分.)
11.如图是某款婴儿手推车的平面示意图,若,,则的度数为_____________.
【答案】
【分析】先根据平角定义求出,再根据三角形内角和定理求出,然后根据平角定义解答.
【详解】解:如图所示,
∵,
∴.
在中,,
∴.
12.当三角形中一个内角是另一个内角的两倍时,我们称此三角形为“特征三角形”,其中内角称为“特征角”.如果一个钝角三角形是“特征三角形”,其中一个内角为,那么这个“特征角”的度数为_______.
【答案】或
【分析】设三角形三个内角为,,,已知一个内角为,分三种情况讨论后,结合钝角三角形的条件筛选符合要求的结果.
【详解】解:设三角形的三个内角分别为,,,
当时,则,
∴,
此时三角形是钝角三角形,符合题意;
当时,则,
∴,
此时三角形是锐角三角形,不符合题意;
当时,
∴,解得:,
此时三角形是钝角三角形,符合题意;
综上:或.
13.如图,在中,为边上的高,平分交于点E,,则的度数为______.
【答案】
【分析】根据三角形内角和求得,即可求得,再求即可解答.
【详解】解:为边上的高,
,
,
平分,
,
.
14.如图,在中,为的中点,,,且,则为____.
【答案】3
【分析】根据三角形的中线把三角形分成面积相等的两个小三角形得出,再根据得出,,即可求出的面积,再由,即可求出的面积.
【详解】解:为的中点,,
,
,
,,
,
,
.
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)已知a,b,c是一个三角形的三边长,化简.
【答案】
【分析】根据三角形三边关系判断每个绝对值内式子的正负,去绝对值后合并同类项即可.
【详解】解:,,是三角形的三边长,
,得;,得;,得,
∴原式
.
16.(8分)如图,在中,是的角平分线,,.
(1)求的度数;
(2)求的度数.
【答案】(1)
(2).
【详解】(1)解:∵,,
∴;
(2)解:∵是的角平分线,,
∴,
∵,
∴.
17.(8分)如图,是的高,是的角平分线,是的中线.
(1)若,,求的度数;
(2)若,,求的面积.
【答案】(1)
(2)9
【分析】(1)根据三角形内角和,角的平分线,三角形外角性质求解即可;
(2)根据三角形的面积,中线的性质,求解即可;
【详解】(1)解:在中
,
是的角平分线
是的外角
;
(2)解:是的高,,
,
是的中线,
.
18.(8分)如图,是的边上一点,连接,,.
(1)求的大小;
(2)若,试说明:平分.
【答案】(1)
(2)证明:设,,
,
即,
,
,
,
平分.
【分析】(1)根据三角形的外角性质得出,结合题意即可求解;
(2)根据题意设,,结合三角形内角和是,列出方程,解方程求出的值,求出,结合角平分线的定义即可证明.
【详解】(1)解:是的外角,
,
,
.
(2)略
19.(10分)已知线段与相交于点,连接,.
(1)如图1,若,则的度数为__________,的度数为__________;
(2)如图2.若,,求证:;
(3)如图3,若,,,求的度数.
【答案】(1),
(2)证明:在与中,,
∵,
∴,
,
,
,,
,
;
(3)
【分析】(1)根据三角形内角和及对顶角可进行求解;
(2)根据三角形内角和及对顶角相等可得,则有,然后根据三角形外角的性质可进行求证;
(3)由(1)得,,然后可得,进而问题可求解.
【详解】(1)解:在中,,且,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)略
(3)解:如下图,
,,
,,
由(1)得,,
两式相加,得,
即,
.
20.(10分)我们定义:在一个三角形中,若一个角的度数是另一个角度数的4倍,则这样的三角形称之为“和谐三角形”.如:三个内角分别为的三角形是“和谐三角形”.如图①,,点A在边上,过点A作交于点B,以A为端点作射线,交线段于点C(点C不与O,B重合)
(1)的度数为_______, _________(填“是”或“不是”)“和谐三角形”.
(2)若,试说明:是“和谐三角形”.
(3)如图②,点D在的边上,连结,作的平分线交于点E,在上取点F,使,∠.若是“和谐三角形”,直接写出的度数.
【答案】(1),不是
(2)是的一个外角,
,
又,
,
∵,
,
是“和谐三角形”;
(3)或
【分析】(1)根据,得到,求得,得到,所以不是“和谐三角形”;
(2)因为是的一个外角,得到,求出,,所以,所以得到是“和谐三角形”;
(3)由,,得到,可以证明,得到,而,得到,由,得到,根据△是“和谐三角形”,即可求解.
【详解】(1)解:,
,
,
∴的三个内角度数为
不满足任意一个角的度数是另一个角的度数的4倍,
不是“和谐三角形”;
(2)略
(3)解:,,
,
,
,
而,
,
,
,
平分,
,
,
是“和谐三角形”,
或,
∴或
或.
21.(12分)如图,已知的三边长分别为,将沿方向平移至的位置,与交于点.
(1)若,则的度数为_____;
(2)直接写出化简结果:_____;
(3)若分别是的中点,,连接,求四边形的面积.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据平移的性质即可解答;
(2)利用三角形三边关系即可解答;
(3)根据平移可得四边形的面积等于梯形的面积.
【详解】(1)解:根据平移可得,
;
(2)解:根据三角形三边关系可得,,
,
;
(3)解:根据平移可得,,,
,即,
分别是的中点,
,
.
22.(12分)【问题呈现】小明在数学兴趣小组活动中遇到如下几何问题:如图①,在中,,点、、分别是边、、上的点(点、、均不与的顶点重合),连结和.试探究、、之间的数量关系.
【探究过程】
(1)小明阅读题目后,未直接发现三个角之间的数量关系,于是采用代入数值的方法初步探究:
①当,时,________度;
②当,时,________度;
③据此猜想、、之间的数量关系为________.
(2)以下是小明证明猜想的部分过程:
证明:如图②,连结.
是的外角,
.
即.
同理:.
证明过程缺失
请补全缺失的证明过程.
【类比思考】
(3)如图③,在中,,点、分别是边、上的点,点是延长线上一点(点、、均不与的顶点重合),连结、.当,时,度数为________°.
【答案】(1)①30;②10;③;
(2).
即.
,
(3)20
【分析】(1)连接.根据三角形内角和为180度,推出四边形内角和为360度,根据已知角度可求①②,根据①②结果猜想、、之间的数量关系;
(2)连接.利用三角形外角的性质可得,进而得出,同理推出,通过导角可得,结合可得结论;
(3)连接.仿照(2)可得,,进而可得,代入角度计算即可.
【详解】(1)解:①连接.
,的内角和均为,
四边形的内角和为,
,,
,,
又,
;
②,当,时,
同理可得;
③据此猜想、、之间的数量关系为;
(2)略
(3)解:连接.
是的外角,
.
即.
同理:.
.
即.
,,,
.
23.(14分)已知直线,直线分别与,相交于E、F.
(1)【初步探究】如图1,,分别平分和,则和的位置关系是什么?说明理由.
(2)【推广应用】如图2,点G在射线上,点H在射线上,,分别平分和,若,,求和的度数.
(3)【拓展提升】如图3,点G在线段上,点H是直线上的动点(不与F重合),、分别平分和,设,请直接用含m的代数式表示的度数.
【答案】(1),理由如下:
、分别平分和,
可设,(角平分线的定义),
,
(两直线平行,同旁内角互补),
.
又,
,
.
即;
(2),
(3)或
【分析】(1)根据角平分线的定义和平行线的性质可得答案;
(2)先由外角的性质得,由角平分线的定义得,再由平行线的性质得,由外角的性质得,最后由角平分线的定义得;
(3)分两种情况讨论:当点在点的右边时;当点在点的左边时,画出图形分别求解即可.
【详解】(1)略
(2)解:∵,,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵平分,
∴;
(3)解:分以下两种情况:
当点在点的右边时,如图3所示:
∵、分别平分和,
∴可设,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴;
当点在点的左边时,如图所示:
∵、分别平分和,
∴可设,,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴;
综上所述:的度数为或.
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