七年级几何图形初步(提升篇)(Word版 含解析)
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一、初一数学几何模型部分解答题压轴题精选(难)1.已知,,点E是直线AC上一个动点(不与A,C重合),点F是BC边上一个定点,过点E作,交直线AB于点D,连接BE,过点F作,交直线AC于点G.(1)如图①,当点E在线段AC上时,求证:.(2)在(1)的条件下,判断这三个角的度数和是否为一个定值?如果是,求出这个值,如果不是,说明理由.(3)如图②,当点E在线段AC的延长线上时,(2)中的结论是否仍然成立?如果不成立,请直接写出之间的关系.(4)当点E在线段CA的延长线上时,(2)中的结论是否仍然成立?如果不成立,请直接写出之间的关系.【答案】(1)解:∵∴∵∴∴(2)解:这三个角的度数和为一个定值,是过点G作交BE于点H∴∵∴∴∴即(3)解:过点G作交BE于点H∴∵∴∴∴即故的关系仍成立(4)不成立| ∠EGF-∠DEC+∠BFG=180°【解析】【解答】解:(4)过点G作交BE于点H∴∠DEC=∠EGH∵∴∴∠HGF+∠BFG=180°∵∠HGF=∠EGF-∠EGH∴∠HGF=∠EGF-∠DEC∴∠EGF-∠DEC+∠BFG=180°∴(2)中的关系不成立,∠EGF、∠DEC、∠BFG之间关系为:∠EGF-∠DEC+∠BFG=180°故答案为:不成立,∠EGF-∠DEC+∠BFG=180°【分析】(1)根据两条直线平行,内错角相等,得出;两条直线平行,同位角相等,得出,即可证明.(2)过点G作交BE于点H,根据平行线性质定理,,,即可得到答案.(3)过点G作交BE于点H,得到,因为,所以,得到,即可求解.(4)过点G作交BE于点H,得∠DEC=∠EGH,因为,所以,推得∠HGF+∠BFG=180°,即可求解.2.如图,已知AB∥CD,现将一直角三角形PMN放入图中,其中∠P=90°,PM交AB于点E,PN交CD于点F(1)当△PMN所放位置如图①所示时,则∠PFD与∠AEM的数量关系为________;(2)当△PMN所放位置如图②所示时,求证:∠PFD−∠AEM=90°;(3)在(2)的条件下,若MN与CD交于点O,且∠DON=30°,∠PEB=15°,求∠N的度数.【答案】(1)∠PFD+∠AEM=90°(2)过点P作PG∥AB∵AB∥CD,∴PG∥AB∥CD,∴∠AEM=∠MPG,∠PFD=∠NPG∵∠MPN=90°∴∠NPG-∠MPG=90°∴∠PFD-∠AEM=90°;(3)设AB与PN交于点H∵∠P=90°,∠PEB=15°∴∠PHE=180°-∠P-∠PEB=75°∵AB∥CD,∴∠PFO=∠PHE=75°∴∠N=∠PFO-∠DON=45°.【解析】【解答】(1)过点P作PH∥AB∵AB∥CD,∴PH∥AB∥CD,∴∠AEM=∠MPH,∠PFD=∠NPH∵∠MPN=90°∴∠MPH+∠NPH=90°∴∠PFD+∠AEM=90°故答案为:∠PFD+∠AEM=90°;【分析】(1)过点P作PH∥AB,然后根据平行于同一条直线的两直线平行可得PH∥AB∥CD,根据平行线的性质可得∠AEM=∠MPH,∠PFD=∠NPH,然后根据∠MPH+∠NPH=90°和等量代换即可得出结论;(2)过点P作PG∥AB,然后根据平行于同一条直线的两直线平行可得PG∥AB∥CD,根据平行线的性质可得∠AEM=∠MPG,∠PFD=∠NPG,然后根据∠NPG-∠MPG=90°和等量代换即可证出结论;(3)设AB与PN 交于点H,根据三角形的内角和定理即可求出∠PHE,然后根据平行线的性质可得∠PFO=∠PHE,然后根据三角形外角的性质即可求出结论.3.如图1,∠AOB=120°,∠COE=60°,OF平分∠AOE(1)若∠COF=20°,则∠BOE=________°(2)将∠COE绕点O旋转至如图2位置,求∠BOE和∠COF的数量关系(3)在(2)的条件下,在∠BOE内部是否存在射线OD,使∠DOF=3∠DOE,且∠BOD=70°?若存在,求的值,若不存在,请说明理由.【答案】(1)40(2)解:∵∴∴(3)解:存在.理由如下:∵设∴∵∴∴∴∴【解析】【解答】⑴∴∵OF平分∠AOE,∴∴∴故答案为:40。
【分析】(1)根据,∠EOF=∠COE-∠COF=40°,再由角平分线的定义得出∠AOF=∠EOF=40°,最后∠BOE=∠AOB−∠AOE=120°−80°=40°.(2)由角平分线的定义得出∠AOE=2∠EOF,再利用等量代换得∠AOE=120°−∠BOE=2(60°−∠COF) , 整理得∠BOE=2∠COF;(3)∠DOF=3∠DOE,设∠DO E=α,∠DOF=3α ,∠AOF=∠EOF=2α ,根据∠AOD+∠BOD=120°,构建一个含α的方程,5α+70°=120°求出α,进而求出∠DOF和∠COF.4.如图(1),在△ABC和△EDC中,D为△ABC边AC上一点,CA平分∠BCE,BC=CD,AC=CE.(1)求证:△ABC≌△EDC;(2)如图(2),若∠ACB=60°,连接BE交AC于F,G为边CE上一点,满足CG=CF,连接DG交BE于H.①求∠DHF的度数;②若EB平分∠DEC,试说明:BE平分∠ABC.【答案】(1)证明:∵CA平分∠BCE,∴∠ACB=∠ACE.在△ABC和△EDC中.∵BC=CD,∠ACB=∠ACE,AC=CE.∴△ABC≌△EDC(SAS).(2)解:①在△BCF和△DCG中∵BC=DC, ∠BCD=∠DCE,CF=CG,∴△BCF≌△DCG(SAS),∴∠CBF=∠CDG.∵∠CBF+∠BCF=∠CDG+∠DHF∴∠BCF=∠DHF=60°.②∵EB平分∠DEC,∴∠DEH=∠BEC.∵∠DHF=60°,∴∠HDE=60°-∠DEH.∵∠BCE=60°+60°=120°,∴∠CBE=180°-120°-∠BEC=60°-∠BEC.∴∠HDE=∠CBE. ∠A=∠DEG.∵△ABC≌△EDC, △BCF≌△DCG(已证)∴∠BFC=∠DGC,∵∠ABF=∠BFC-∠A, ∠HDE=∠DGC-∠DEG,∴∠ABF=∠HDE,∴∠ABF=∠CBE,∴BE平分∠ABC.【解析】【分析】(1)由角平分线定义得出∠ACB=∠ACE,由ASA证明△ABC≌△EDC即可.(2)①由ASA证明△BCF≌△DCG,得出∠CBF=∠CDG;在△BCF,△DHF中,由三角形内角和定理得出∠BCF=∠DHF=60°.②由全等三角形的性质得出∠A=∠DEG,∠ABF=∠BFC-∠A, ∠HDE=∠DGC-∠DEG,从而得出∠ABF=∠HDE,∠ABF=∠CBE,即BE平分∠ABC.5.如图(1),将两块直角三角尺的直角顶点C叠放在一起,(1)若∠DCE=25°,∠ACB=?;若∠ACB=150°,则∠DCE=?;(2)猜想∠ACB与∠DCE的大小有何特殊关系,并说明理由;(3)如图(2),若是两个同样的直角三角尺60°锐角的顶点A重合在一起,则∠DAB与∠CAE的大小又有何关系,请说明理由.【答案】(1)【解答】∵∠ECB=90°,∠DCE=25°∴∠DCB=90°﹣25°=65°∵∠ACD=90°∴∠ACB=∠ACD+∠DCB=155°.∵∠ACB=150°,∠ACD=90°∴∠DCB=150°﹣90°=60°∵∠ECB=90°∴∠DCE=90°﹣60°=30°.故答案为:155°,30°(2)【解答】猜想得:∠ACB+∠DCE=180°(或∠ACB与∠DCE互补)理由:∵∠ECB=90°,∠ACD=90°∴∠ACB=∠ACD+∠DCB=90°+∠DCB∠DCE=∠ECB﹣∠DCB=90°﹣∠DCB∴∠ACB+∠DCE=180°(3)【解答】∠DAB+∠CAE=120°理由如下:∵∠DAB=∠DAE+∠CAE+∠CAB故∠DAB+∠CAE=∠DAE+∠CAE+∠CAB+∠CAE=∠DAC+∠BAE=120°.【解析】【分析】(1)本题已知两块直角三角尺实际就是已知三角板的各个角的度数,根据角的和差就可以求出∠ACB,∠DCE的度数;(2)根据前个小问题的结论猜想∠ACB与∠DCE的大小关系,结合前问的解决思路得出证明.(3)根据(1)(2)解决思路确定∠DAB与∠CAE的大小并证明.6.如图1,△ABC中,∠ABC=∠BAC,D是BC延长线上一动点,连接AD,AE平分∠CAD 交CD于点E,过点E作EH⊥AB,垂足为点H.直线EH与直线AC相交于点F.设∠AEH=,∠ADC= .(1)求证:∠EFC=∠FEC;(2)①若∠B=30°,∠CAD=50°,则=________,=________;②试探究与的关系,并说明理由;(3)若将“D是BC延长线上一动点”改为“D是CB延长线上一动点”,其它条件不变,请在图2中补全图形,并直接写出与的关系.【答案】(1)证明:∵∠ABC=∠BAC,EH⊥AB.∴∠EFC=∠AFH=90°-∠BAC,∠FEC=90°-∠ABC,∴∠EFC=∠FEC.(2)35°;70°;解:② , 理由如下: 由(1)可知:, 又∵ , ∴ . ∴ .(3)解:图形如下:∵∠ABC=∠BAC,∠BHE=90°-∠ABC,∠F=90°-∠BAC,∴ .又∵,∴在△CEF中有:∠ECF+2∠CEF=180°,即 ..∵2∠EAC=∠DAC, ,∴ .∴即 .∴ .【解析】【解答】解:(2)①∵∠CAD=50°,AE平分∠CAD,∴∠ =∠AFH-∠EAC=90°-∠BAC-∠EAC=90°-30°-25°=35°.∵∠ACB=∠ABC+∠BAC=60°,∠CAD=50°,∴∠ =180°-∠ACB-∠CAD=180°-60°-50°=70°.故答案为:35°,70°.【分析】(1)利用等角的余角相等的性质证明即可.(2)①利用外角定理和角平分线的性质求解即可;②分别用∠和∠表示出∠AEC即可解.(3)画出图形,将所有的角度集中在△CEF 的内角和上,列出等式求解即可.7.如图,已知,在的右侧,平分,平分,,所在直线交于点.(1)求的度数.(2)若,求的度数(用含的代数式表示).(3)将线段沿方向平移,使得点在点的右侧,其他条件不变,在图中画出平移后的图形,并判断的度数是否发生改变?若改变,求出它的度数(用含的式子表示);若不改变,请说明理由.【答案】(1)解:∵平分,,.(2)解:如图,过点作∵,,, .∵平分,平分,,,,,..(3)解:如图2为平移后的图形.的度数发生了改变.过点作,平分,平分,,,, .∵,,,,.【解析】【分析】(1)根据角平分线的定义即可求∠EDC的度数;(2)过点E作EF∥AB,根据平行于同一直线的两条直线互相平行得出AB∥CD∥EF,然后根据两直线平行内错角相等,即可求∠BED的度数;(3)∠BED的度数改变.过点E作EF∥AB,先由角平分线的定义可得:∠ABE=∠ABC,∠CDE=∠ADC,然后根据两直线平行内错角相等及同旁内角互补可得:,进而可由求得答案.8.如图,已知AB∥CD,∠A=40°.点P是射线AB上一动点(与点A不重合),CE、CF分别平分∠ACP和∠DCP交射线AB于点E、F.(1)求∠ECF的度数;(2)随着点P的运动,∠APC与∠AFC之间的数量关系是否改变?若不改变,请求出此数量关系;若改变,请说明理由;(3)当∠AEC=∠ACF时,求∠APC的度数.【答案】(1)解:∵AB∥CD,∴∠A+∠ACD=180°,∴∠ACD=180°-40°=140°∵CE平分∠ACP,CF平分∠DCP,∴∠ACP=2∠ECP,∠DCP=2∠PCF∴∠ECF= ∠ACD=70°(2)解:不变.数量关系为:∠APC=2∠AFC.∵AB∥CD,∴∠AFC=∠DCF,∠APC=∠DCP∵CF平分∠DCP,∴∠DCP=2∠DCF,∴∠APC=2∠AFC(3)解:∵AB∥CD,∴∠AEC=∠ECD当∠AEC=∠ACF时,则有∠ECD=∠ACF,∴∠ACE=∠DCF∴∠PCD=∠ACD=70°∴∠APC=∠PCD=70°【解析】【分析】(1)先根据平行线的性质,得出∠ACD=120°,再根据CE、CF分别平分∠ACP和∠DCP,即可得出∠ECF的度数;(2)根据平行线的性质得出∠APC=∠PCD,∠AFC=∠FCD,再根据CF平分∠PCD,即可得到∠PCD=2∠FCD进而得出∠APC=2∠AFC;(3)根据∠AEC=∠ECD,∠AEC=∠ACF,得出∠ECD=∠ACF,进而得到∠ACE=∠FCD,根据∠ECF=70°,∠ACD=140°,可求得∠APC的度数.9.将一副直角三角板按如图1摆放在直线AD上直角三角板OBC和直角三角板MON,,,,,保持三角板OBC不动,将三角板MON绕点O以每秒的速度顺时针方向旋转t秒(1)如图2, ________度用含t的式子表示;(2)在旋转的过程中,是否存在t的值,使?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由.(3)直线AD的位置不变,若在三角板MON开始顺时针旋转的同时,另一个三角板OBC 也绕点O以每秒的速度顺时针旋转.当 ________秒时,;请直接写出在旋转过程中,与的数量关系________ 关系式中不能含 .【答案】(1)(2)解:当MO在∠BOC内部时,即t 时,根据题意得:90﹣8t=4(45﹣8t)解得:t ;当MO在∠BOC外部时,即t 时,根据题意得:90﹣8t=4(8t﹣45)解得:t .综上所述:t 或t(3)5或10;3∠NOD+4∠BOM=270°.【解析】【解答】(1)∠NOD一开始为90°,然后每秒减少8°,因此∠NOD=90﹣8t.故答案为90﹣8t.( 3 )①当MO在∠BOC内部时,即t 时,根据题意得:8t﹣2t=30解得:t=5;当MO在∠BOC外部时,即t 时,根据题意得:8t﹣2t=60解得:t=10.故答案为5或10.②∵∠NOD=90﹣8t,∠BOM=6t,∴3∠NOD+4∠BOM=3(90﹣8t)+4×6t=270°.即3∠NOD+4∠BOM=270°.【分析】(1)把旋转前∠NOD的大小减去旋转的度数就是旋转后的∠NOD的大小.(2)相对MO与CO的位置有两种情况,所以要分类讨论,然后根据∠NOD=4∠COM建立关于t 的方程即可.(3)①其实是一个追赶问题,分MO没有追上CO与MO超过CO两种情况,然后分别列方程即可.②分别用t的代数式表示∠NOD和∠BOM,然后消去t即可得出它们的关系.10.如图,直线AB、CD相交于点O,OE平分∠BOD,OF平分∠COE.(1)若∠AOC=76°,求∠BOF的度数;(2)若∠BOF=36°,求∠AOC的度数;(3)若|∠AOC﹣∠BOF|=α°,请直接写出∠AOC和∠BOF的度数.(用含的代数式表示)【答案】(1)解:∵∠BOD=∠AOC=76°,又∵OE平分∠BOD,∴∠DOE= ∠BOD= ×76°=38°.∴∠COE=180°﹣∠DOE=180°﹣38°=142°,∵OF平分∠COE,∴∠EOF= ∠COE= ×142°=71°,∴∠BOF=∠EOF﹣∠BOE=71°﹣38°=33°(2)解:∵OE平分∠BOD,OF平分∠COE,∴∠BOE=∠EOD,∠COF=∠FOE,∴设∠BOE=x,则∠DOE=x,故∠COA=2x,∠EOF=∠COF=x+36°,则∠AOC+∠COF+∠BOF=2x+x+36°+36°=180°,解得:x=36°,故∠AOC=72°(3)解:设∠BOE=x,∵OE平分∠BOD,∠BOD=∠AOC,∴∠DOE=x,∠COA=2x,∴∠BOC=180°-2x,∴∠COE=180°-x,∵OF平分∠COE,∴∠EOF=90°- x,∴∠BOF=90°﹣ x,∵|∠AOC﹣∠BOF|=α°,∴|2x﹣(90°﹣ x)|=α°,解得:x=()°+ α°或x=()°﹣α°,当x=()°+ α°时,∠AOC=2x=()°+ α°,∠BOF=90°﹣ x=()°﹣α°;当x=()°﹣α°时,∠AOC=2x=()°﹣α°,∠BOF=90°﹣ x=()°+ α°【解析】【分析】(1)由∠AOC=76°易得∠BOD=76°,结合OE平分∠BOD可得∠DOE=∠BOE=38°,由此可得∠COE=180°-38°=142°,结合OF平分∠COE可得∠EOF=71°,最后由∠BOF=∠EOF-∠BOE即可求得∠BOF的度数;(2)设∠BOE=x,由OE平分∠BOD,∠AOC=∠BOD可得∠DOE=∠BOE=x,∠AOC=2x,结合∠BOF=36°,OF平均∠EOF 可得∠COF=∠EOF=x+36°,最后由∠AOC+∠COF+∠BOF=180°即可列出关于x的方程,解方程求得x的值即可求得∠AOC的度数;(3)设∠BOE=x,则由已知条件易得∠AOC=2x,∠BOF=90°- x,这样结合|∠AOC﹣∠BOF|=α°即可列出关于x的方程,解方程求得x的值即可求得∠AOC和∠BOF的值.11.AB∥CD,C在D的右侧,BE平分∠ABC,DE平分∠ADC,BE、DE所在的直线交于点E.∠ADC=70°.(1)求∠EDC 的度数;(2)若∠ABC=30°,求∠BED 的度数;(3)将线段 BC沿 DC方向移动,使得点 B在点 A的右侧,其他条件不变,若∠ABC=n°,请直接写出∠BED 的度数(用含 n的代数式表示).【答案】(1)∵平分,∴;(2)过点作,如图:∵平分,;平分,∴,∵,∴∴,∴;(3)过点E作,如图:∵DE平分,;BE平分,∴,∵,∴∴,∴.【解析】【分析】(1)根据角平分线定义即可得到答案;(2)过点作,然后根据角平分线的定义、平行线的判定和性质以及角的和差进行推导即可得解;(3)过点作,然后根据角平分线的定义、平行线的判定和性质以及角的和差进行推导即可得解.12.已知直线AB和CD交于点O,∠AOC的度数为x,∠BOE=90°,OF平分∠AOD.(1)当x=19°48′,求∠EOC与∠FOD的度数.(2)当x=60°,射线OE、OF分别以10°/s,4°/s的速度同时绕点O顺时针转动,求当射线OE与射线OF重合时至少需要多少时间?(3)当x=60°,射线OE以10°/s的速度绕点O顺时针转动,同时射线OF也以4°/s的速度绕点O逆时针转动,当射线OE转动一周时射线OF也停止转动.射线OE在转动一周的过程中当∠EOF=90°时,求射线OE转动的时间.【答案】(1)解:∵∠BOE=90°,∴∠AOE=90°,∵∠AOC=x=19°48′,∴∠EOC=90°-19°48′=89°60°-19°48′=70°12′,∠AOD=180°-19°48′=160°12′,∵OF平分∠AOD,∴∠FOD= ∠AOD= ×160°12′=80°6′;(2)解:当x=60°,∠EOF=90°+60°=150°设当射线OE与射线OF重合时至少需要t秒,10t-4t=360-150,t=35,答:当射线OE与射线OF重合时至少需要35秒(3)解:设射线OE转动的时间为t秒,分三种情况:①OE不经过OF时,得10t+90+4t=360-150,解得,t= ;②OE经过OF,但OF在OB的下方时,得10t-(360-150)+4t=90解得,t= ;③OF在OB的上方时,得:360-10t=4t-120解得,t= .所以,射线OE转动的时间为t= 或或 .【解析】【分析】(1)利用互余和互补的定义可得:∠EOC与∠FOD的度数;(2)先根据x=60°,求∠EOF=150°,则射线OE、OF第一次重合时,则OE运动的度数-OF 运动的度数=360-150,列方程解出即可;(3)分三种情况:①OE不经过OF时,②OE经过OF,但OF在OB的下方时;③OF在OB的上方时;根据其夹角列方程可得时间.。