几何图形初步单元测试卷(解析版)

  • 格式:doc
  • 大小:1.45 MB
  • 文档页数:24

一、初一数学几何模型部分解答题压轴题精选(难)1.如图,在平面直角坐标系中,已知点A(0,4),B(3,0),线段AB平移后对应的线段为CD,点C在x轴的负半轴上,B、C两点之间的距离为8.(1)求点D的坐标;(2)如图(1),求△ACD的面积;(3)如图(2),∠OAB与∠OCD的角平分线相交于点M,探求∠AMC的度数并证明你的结论.【答案】(1)解:∵B(3,0),∴OB=3,∵BC=8,∴OC=5,∴C(﹣5,0),∵AB∥CD,AB=CD,∴D(﹣2,﹣4)(2)解:如图(1),连接OD,∴S△ACD=S△ACO+S△DCO﹣S△AOD=﹣=16(3)解:∠M=45°,理由是:如图(2),连接AC,∵AB∥CD,∴∠DCB=∠ABO,∵∠AOB=90°,∴∠OAB+∠ABO=90°,∴∠OAB+∠DCB=90°,∵∠OAB与∠OCD的角平分线相交于点M,∴∠MCB=,∠OAM=,∴∠MCB+∠OAM==45°,△ACO中,∠AOC=∠ACO+∠OAC=90°,△ACM中,∠M+∠ACM+∠CAM=180°,∴∠M+∠MCB+∠ACO+∠OAC+∠OAM=180°,∴∠M=180°﹣90°﹣45°=45°.【解析】【分析】(1)利用B的坐标,可得OB=3,从而求出OC=5,利用平移的性质了求出点D的坐标.(2)如图(1),连接OD,由S△ACD=S△ACO+S△DCO+S△AOD,利用三角形的面积公式计算即得.(3)连接AC,利用平行线的性质及直角三角形两锐角互余可得∠OAB+∠DCB=90°,利用角平分线的定义可得∠MCB+∠OAM==45°,根据三角形的内角和等于180°,即可求出∠M的度数.2.在△ABC中,∠ACB=2∠B,如图①,当∠C=90°,AD为∠BAC的角平分线时,在AB上截取AE=AC,连接DE,易证AB=AC+CD。

(1)如图②,当∠C≠90°,AD为∠BAC的角平分线时,线段AB、AC、CD又有怎样的数量关系?请写出你的猜想并证明;(2)如图③,当AD为△ABC的外角平分线时,线段AB、AC、CD又有怎样的数量关系?请写出你的猜想,并对你的猜想给予证明。

【答案】(1)解:猜想:AB=AC+CD.证明:如图②,在AB上截取AE=AC,连接DE,∵AD为∠BAC的角平分线时,∴∠BAD=∠CAD,∵AD=AD,∴△ADE≌△ADC(SAS),∴∠AED=∠C,ED=CD,∵∠ACB=2∠B,∴∠AED=2∠B,∵∠AED=∠B+∠EDB,∴∠B=∠EDB,∴EB=ED,∴EB=CD,∴AB=AE+DE=AC+CD.(2)解:猜想:AB+AC=CD.证明:在BA的延长线上截取AE=AC,连接ED.∵AD平分∠FAC,∴∠EAD=∠CAD.在△EAD与△CAD中,AE=AC,∠EAD=∠CAD,AD=AD,∴△EAD≌△CAD(SAS).∴ED=CD,∠AED=∠ACD.∴∠FED=∠ACB,又∵∠ACB=2∠B,∴∠FED=2∠B,∵∠FED=∠B+∠EDB,∴∠EDB=∠B,∴EB=ED.∴EA+AB=EB=ED=CD.∴AC+AB=CD.【解析】【分析】(1)首先在AB上截取AE=AC,连接DE,易证△ADE≌△ADC(SAS),则可得∠AED=∠C,ED=CD,又由∠AED=∠ACB,∠ACB=2∠B,所以∠AED=2∠B,即∠B=∠BDE,易证DE=CD,则可求得AB=AC+CD;(2)首先在BA的延长线上截取AE=AC,连接ED,易证△EAD≌△CAD,可得ED=CD,∠AED=∠ACD,又由∠ACB=2∠B,易证DE=EB,则可求得AC+AB=CD.3.将一副直角三角板如图1摆放在直线AD上(直角三角板OBC和直角三角板MON,∠OBC=90°,∠BOC=45°,∠MON=90°,∠MNO=30°),保持三角板OBC不动,将三角板MON绕点O以每秒10°的速度顺时针旋转,旋转时间为t秒(1)当t=________秒时,OM平分∠AOC?如图2,此时∠NOC﹣∠AOM=________°;(2)继续旋转三角板MON,如图3,使得OM、ON同时在直线OC的右侧,猜想∠NOC 与∠AOM有怎样的数量关系?并说明理由;(3)若在三角板MON开始旋转的同时,另一个三角板OBC也绕点O以每秒5°的速度顺时针旋转,当OM旋转至射线OD上时同时停止,(自行画图分析)①当t=________秒时,OM平分∠AOC?(4)②请直接写出在旋转过程中,∠NOC与∠AOM的数量关系.【答案】(1)2.25;45(2)解:∠NOC﹣∠AOM=45°,∵∠AON=90°+10t,∴∠NOC=90°+10t﹣45°=45°+10t,∵∠AOM=10t,∴∠NOC﹣∠AOM=45°(3)3(4)解:②∠NOC﹣∠AOM=45°.∵∠AOB=5t,∠AOM=10t,∠MON=90°,∠BOC=45°,∵∠AON=90°+∠AOM=90°+10t,∠AOC=∠AOB+∠BOC=45°+5t,∴∠NOC=∠AON﹣∠AOC=90°+10t﹣45°﹣5t=45°+5t,∴∠NOC﹣∠AOM=45°.【解析】【解答】解:(1)∵∠AOC=45°,OM平分∠AOC,∴∠AOM= =22.5°,∴t=2.25秒,∵∠MON=90°,∠MOC=22.5°,∴∠NOC﹣∠AOM=∠MON﹣∠MOC﹣∠AOM=45°;故答案为:2.25,45;·(3)①∵∠AOB=5t,∠AOM=10t,∴∠AOC=45°+5t,∵OM平分∠AOC,∴∠AOM= AOC,∴10t= (45°+5t),∴t=3秒,故答案为:3.【分析】(1)根据角平分线的定义得到∠AOM= =22.5°,于是得到t=2.25秒,由于∠MON=90°,∠MOC=22.5°,即可得到∠NOC﹣∠AOM=∠MON﹣∠MOC﹣∠AOM=45°;(2)根据题意得∠AON=90°+10t,求得∠NOC=90°+10t﹣45°=45°+10t,即可得到结论;(3)①根据题意得∠AOB=5t,∠AOM=10t,求得∠AOC=45°+5t,根据角平分线的定义得到∠AOM= AOC,列方程即可得到结论;(4)②根据角的和差即可得到结论.4.如图,在△ABC中,CD是AB边上的高,CE是∠ACB的平分线.(1)若∠A=40°,∠B=76°,求∠DCE的度数;(2)若∠A=α,∠B=β,求∠DCE的度数(用含α,β的式子表示);(3)当线段CD沿DA方向平移时,平移后的线段与线段CE交于G点,与AB交于H点,若∠A=α,∠B=β,求∠HGE与α、β的数量关系.【答案】(1)解:∵∠A=40°,∠B=76°,∴∠ACB=64°.∵CE是∠ACB的平分线,∴∠ECB ∠ACB=32°.∵CD是AB边上的高,∴∠BDC=90°,∴∠BCD=90°﹣∠B=14°,∴∠DCE=∠ECB﹣∠BCD=32°﹣14°=18°;(2)解:∵∠A=α,∠B=β,∴∠ACB=180°﹣α﹣β.∵CE是∠ACB的平分线,∴∠ECB ∠ACB (180°﹣α﹣β).∵CD是AB边上的高,∴∠BDC=90°,∴∠BCD=90°﹣∠B=90°﹣β,∴∠DCE=∠ECB﹣∠BCD β α;(3)解:如图所示.∵∠A=α,∠B=β,∴∠ACB=180°﹣α﹣β.∵CE是∠ACB的平分线,∴∠ECB ∠ACB (180°﹣α﹣β).∵CD是AB边上的高,∴∠BDC=90°,∴∠BCD=90°﹣∠B=90°﹣β,∴∠DCE=∠ECB﹣∠BCD β α,由平移可得:GH∥CD,∴∠HGE=∠DCE β α.【解析】【分析】(1)根据三角形的内角和得到∠ACB的度数,根据角平分线的定义得到∠ECB的度数,根据余角的定义得到∠BCD=90°-∠B,于是得到结论;(2)根据角平分线的定义得到∠ACB=180°-α-β,根据角平分线的定义得到∠ECB= ∠ACB= (180°-α-β),根据余角的定义得到∠BCD=90°-∠B=90°-β,于是得到结论;(3)运用(2)中的方法,得到∠DCE=∠ECB-∠BCD= β- α,再根据平行线的性质,即可得出结论.5.(1)思考探究:如图①,的内角的平分线与外角的平分线相交于点,请探究与的关系是________.(2)类比探究:如图②,四边形中,设,,,四边形的内角与外角的平分线相交于点 .求的度数.(用,的代数式表示)(3)拓展迁移:如图③,将(2)中改为,其它条件不变,请在图③中画出,并直接写出 ________.(用,的代数式表示)【答案】(1)(2)解:延长、,交于点 .,由(1)知:∴ .(3)【解析】【解答】解:(1)∵平分,平分,∴,∵是的外角∴∵是的外角∴( 3 )延长,交于点 . 作与外角的平分线相交于点 . 如图:,【分析】(1)利用角平分线求出∠PCD= ∠ACD,∠PBD= ∠ABC,再利用三角形的一个外角定理即可求出.(2)延长BA、CD交于点F,然后根据(1)的结题可得到∠P的表达式.(3)延长AB、DC交于F,然后根据(1)的结题可得到∠P的表达式.6.在直角坐标系中,已知点A(a,0),B(b,c),C(d,0),a是-8的立方根,方程2x3b-5-3y2b-2c+5=1是关于x,y的二元一次方程,d为不等式组的最大整数解.(1)求点A、B、C的坐标;(2)如图1,若D为y轴负半轴上的一个动点,当AD∥BC时,∠ADO与∠BCA的平分线交于M点,求∠M的度数;(3)如图2,若D为y轴负半轴上的一个动点,连BD交x轴于点E,问是否存在点D,使S△ADE≤S△BCE?若存在,请求出D的纵坐标y D的取值范围;若不存在,请说明理由.【答案】(1)解:-8的立方根是-2,∴a=-2,方程2x3b-5-3y2b-2c+5=1是关于x,y的二元一次方程,∴,解得,,不等式组的最大整数解是5,则A(-2,0)、B(2,4)、C(5,0)(2)解:作MH∥AD,∵AD∥BC,∴MH∥BC,∵∠AOD=90°,∴∠ADO+∠OAD=90°,∵AD∥BC,∴∠BCA=∠OAD,∴∠ADO+∠BCA=90°,∵∠ADO与∠BCA的平分线交于M点,∴∠ADM= ∠ADO,∠BCM= ∠BCA,∴∠ADM+∠BCM=45°,∵MH∥AD,MH∥BC,∴∠NMD=∠ADM,∠HMC=∠BCM,∴∠M=∠NMD+∠HMC=∠ADM+∠BCM=45°;(3)解:存在,连AB交y轴于F,设点D的纵坐标为y D,∵S△ADE≤S△BCE,∴S△ADE+S△ABE≤S△BCE+S△ABE,即S△ABD≤S△ABC,∵A(-2,0),B(2,4),C(5,0),∴S△ABC=14,点F的坐标为(0,2),S△ABD= ×(2-y D)×2+ ×(2-y D)×2=4-2y,由题意得,4-2y D≤14,解得,y D≥-5,∵D在y轴负半轴上,∴y D<0,∴D的纵坐标y D的取值范围是-5≤y D<0.【解析】【分析】(1)根据立方根的概念、二元一次方程组的定义、一元一次不等式组的解法分别求出a、b、c、d,得到点A、B、C的坐标;(2)作MH∥AD,根据平行线的性质得到∠BCA=∠OAD,得到∠ADO+∠BCA=90°,根据角平分线的定义得到∠ADM+∠BCM=45°,根据平行线的性质计算即可;(3)连AB交y轴于F,根据题意求出点F的坐标,根据三角形的面积公式列出方程,解方程即可.7.将一副三角板中的两块直角三角尺的直角顶点O按如图方式叠放在一起.(1)如图(1)若∠BOD=35°,则∠AOC=________ .如图(2)若∠BOD=35°,则∠AOC=________ .(2)猜想∠AOC与∠BOD的数量关系,并结合图(1)说明理由.(3)三角尺AOB不动,将三角尺COD的OD边与OA边重合,然后绕点O按顺时针或逆时针方向任意转动一个角度,当∠AOD(0°<∠AOD<90°)等于多少度时,这两块三角尺各有一条边互相垂直.(填空)当________ ⊥ ________时,∠AOD = ________ .当________ ⊥ ________时,∠AOD = ________ .当________ ⊥ ________时,∠AOD = ________ .当________ ⊥ ________时,∠AOD = ________ .【答案】(1)145°;145°(2)解:∠AOC与∠BOD互补.∵∠AOB=∠COD=90°,∴∠AOD+∠BOD+∠BOD+∠BOC=180°.∵∠AOD+∠BOD+∠BOC=∠AOC,∴∠AOC+∠BOD=180°,即∠AOC与∠BOD互补.(3)AB;OD;30°;CD;OA;45°;OC;AB;60°;AB;CD;75°【解析】【解答】解:(1)若∠BOD=35°,∵∠AOB=∠COD=90°,∴∠AOC=∠AOB+∠COD-∠BOD=90°+90°-35°=145°;如图2,若∠BOD=35°,则∠AOC=360°-∠BOD-∠AOB-∠COD=360°-35°-90°-90°=145°;(3)解:当 AB ⊥ OD 时,∠AOD = 30°.当 CD ⊥ OA 时,∠AOD = 45°.当 OC ⊥ AB 时,∠AOD = 60°.当 AB ⊥ CD 时,∠AOD = 75°.即∠AOD角度所有可能的值为:30°、45°、60°、75°.【分析】(1)由于是两直角三角形板重叠,根据∠AOC=∠AOB+∠COD-∠BOD可计算出∠AOC的度数;根据∠AOC=360°-∠BOD-∠AOB-∠COD可计算出∠AOC的度数;(2)由∠AOD+∠BOD+∠BOD+∠BOC=180°且∠AOD+∠BOD+∠BOC=∠AOC可知两角互补;(3)分别利用OD⊥AB、CD⊥OB、CD⊥AB、OC⊥AB分别求出即可.8.如图,四边形ABCD,BE、DF分别平分四边形的外角∠MBC和∠NDC,若∠BAD=α,∠BCD=β(1)如图,若α+β=120°,求∠MBC+∠NDC的度数;(2)如图,若BE与DF相交于点G,∠BGD=30°,请写出α、β所满足的等量关系式;(3)如图,若α=β,判断BE、DF的位置关系,并说明理由.【答案】(1)解:在四边形ABCD中,∠BAD+∠ABC+∠BCD+∠ADC=360°,∴∠ABC+∠ADC=360°-(α+β),∵∠MBC+∠ABC=180°,∠NDC+∠ADC=180°∴∠MBC+∠NDC=180°-∠ABC+180°-∠ADC=360°-(∠ABC+∠ADC)=360°-[360°-(α+β)]=α+β,∵α+β=120°,∴∠MBC+∠NDC=120°(2)解:β﹣α=60°理由:如图1,连接BD,由(1)得,∠MBC+∠NDC=α+β,∵BE、DF分别平分四边形的外角∠MBC和∠NDC,∴∠CBG= ∠MBC,∠CDG= ∠NDC,∴∠CBG+∠CDG= ∠MBC+ ∠NDC= (∠MBC+∠NDC)= (α+β),在△BCD中,∠BDC+∠CDB=180°﹣∠BCD=180°﹣β,在△BDG中,∠GBD+∠GDB+∠BGD=180°,∴∠CBG+∠CBD+∠CDG+∠BDC+∠BGD=180°,∴(∠CBG+∠CDG)+(∠BDC+∠CDB)+∠BGD=180°,∴(α+β)+180°﹣β+30°=180°,∴β﹣α=60°(3)解:平行,理由:如图2,延长BC交DF于H,由(1)有,∠MBC+∠NDC=α+β,∵BE、DF分别平分四边形的外角∠MBC和∠NDC,∴∠CBE= ∠MBC,∠CDH= ∠NDC,∴∠CBE+∠CDH= ∠MBC+ ∠NDC= (∠MBC+∠NDC)= (α+β),∵∠BCD=∠CDH+∠DHB,∴∠CDH=∠BCD﹣∠DHB=β﹣∠DHB,∴∠CBE+β﹣∠DHB= (α+β),∵α=β,∴∠CBE+β﹣∠DHB= (β+β)=β,∴∠CBE=∠DHB,∴BE∥DF【解析】【分析】(1)由四边形的内角和等于360°并结合已知条件可求得∠ABC+∠ADC 的度数;再根据邻补角的定义可得:∠MBC+∠NDC=180°-∠ABC+180°-∠ADC=360°-(∠ABC+∠ADC),代入计算即可求解;(2)由(1)得,∠MBC+∠NDC=α+β,由角平分线的性质可得∠CBG=∠MBC,∠CDG=∠NDC,所以∠CBG+∠CDG=(∠MBC+∠NDC)=(α+β),分别在三角形BCD 和三角形BDG中,根据三角形内角和定理可得:∠BDC+∠CDB=180°﹣∠BCD=180°﹣β,∠GBD+∠GDB+∠BGD=180°,即∠CBG+∠CBD+∠CDG+∠BDC+∠BGD=180°,分别把(∠CBG+∠CDG)、(∠BDC+∠CDB)、∠BGD代入计算即可求解;(3)延长BC交DF于H,由(1)得,∠MBC+∠NDC=α+β,由角平分线的性质可得:∠CBE=∠MBC,∠CDH=∠NDC,两式相加整理可得∠CBE+∠CDH=(α+β);由三角形的外角的性质可得∠BCD=∠CDH+∠DHB,所以∠CDH=β﹣∠DHB,则∠CBE+β﹣∠DHB=(α+β),把α=β代入整理可得∠CBE=∠DHB,由内错角相等两直线平行可得BE∥DF。