一、初一数学几何模型部分解答题压轴题精选(难)1.已知AM∥CN,点B为平面内一点,AB⊥BC于B.(1)如图1,直接写出∠A和∠C之间的数量关系________;(2)如图2,过点B作BD⊥AM于点D,求证:∠ABD=∠C;(3)如图3,在(2)问的条件下,点E、F在DM上,连接BE、BF、CF,BF平分∠DBC,BE平分∠ABD,若∠FCB+∠NCF=180°,∠BFC=3∠DBE,求∠EBC的度数.【答案】(1)∠A+∠C=90°;(2)解:如图2,过点B作BG∥DM,∵BD⊥AM,∴DB⊥BG,即∠ABD+∠ABG=90°,又∵AB⊥BC,∴∠CBG+∠ABG=90°,∴∠ABD=∠CBG,∵AM∥CN,∴∠C=∠CBG,∴∠ABD=∠C;(3)解:如图3,过点B作BG∥DM,∵BF平分∠DBC,BE平分∠ABD,∴∠DBF=∠CBF,∠DBE=∠ABE,由(2)可得∠ABD=∠CBG,∴∠ABF=∠GBF,设∠DBE=α,∠ABF=β,则∠ABE=α,∠ABD=2α=∠CBG,∠GBF=β=∠AFB,∠BFC=3∠DBE=3α,∴∠AFC=3α+β,∵∠AFC+∠NCF=180°,∠FCB+∠NCF=180°,∴∠FCB=∠AFC=3α+β,△BCF中,由∠CBF+∠BFC+∠BCF=180°,可得(2α+β)+3α+(3α+β)=180°,①由AB⊥BC,可得β+β+2α=90°,②由①②联立方程组,解得α=15°,∴∠ABE=15°,∴∠EBC=∠ABE+∠ABC=15°+90°=105°.【解析】【分析】(1)根据平行线的性质以及直角三角形的性质进行证明即可;(2)先过点B作BG∥DM,根据同角的余角相等,得出∠ABD=∠CBG,再根据平行线的性质,得出∠C=∠CBG,即可得到∠ABD=∠C;(3)先过点B作BG∥DM,根据角平分线的定义,得出∠ABF=∠GBF,再设∠DBE=α,∠ABF=β,根据∠CBF+∠BFC+∠BCF=180°,可得(2α+β)+3α+(3α+β)=180°,根据AB⊥BC,可得β+β+2α=90°,最后解方程组即可得到∠ABE=15°,进而得出∠EBC=∠ABE+∠ABC=15°+90°=105°.2.如图1,点为直线上一点,过点作射线,使,将一直角三角板的直角顶点放在点处,一边在射线上,另一边在直线的下方.(1)将图1中的三角板绕点逆时针旋转至图,使一边在的内部,且恰好平分,问:此时直线是否平分?请直接写出结论:直线 ________(平分或不平分) .(2)将图1中的三角板绕点以每秒的速度沿逆时针方向旋转一周,在旋转的过程中,第秒时,直线恰好平分锐角,则的值为________.(直接写出结果)(3)将图1中的三角板绕点顺时针旋转,请探究:当始终在的内部时(如图3),与的差是否发生变化?若不变,请求出这个差值;若变化,请举例说明.【答案】(1)平分(2)或49(3)解:不变,设,,,【解析】【解答】(1)直线平分;(2)或【分析】(1)根据图形得到直线ON平分∠AOC ;(2)由三角板绕点 O 以每秒 5 °的速度沿逆时针方向旋转一周,在旋转的过程中,第t 秒时,直线ON恰好平分锐角∠AOC,求出t的值;(3)根据题意得到∠AON=50°−y,∠AOM−∠NOC=x−y=40°.3.如图,∠AOB=90°,∠BOC=30°,射线OM平分∠AOC,ON平分∠BOC.(1)求∠MON的度数;(2)如果(1)中,∠AOB=α,其他条件不变,求∠MON的度数;(3)如果(1)中,∠BOC=β(β为锐角),其他条件不变,求∠MON的度数;(4)从(1)、(2)、(3)的结果中,你能看出什么规律?【答案】(1)解:∠AOB=90°,∠BOC=30°,∴∠AOC=90°+30=120°.由角平分线的性质可知:∠MOC= ∠AOC=60°,∠CON= ∠BOC=15°.∵∠MON=∠MOC﹣∠CON,∴∠MON=60°﹣15°=45°(2)解:∠AOB=α,∠BOC=30°,∴∠AOC=α+30°.由角平分线的性质可知:∠MOC= ∠AOC= α+15°,∠CON= ∠BOC=15°.∵∠MON=∠MOC﹣∠CON,∴∠MON= α+15°﹣15°= α(3)解:∠AOB=90°,∠BOC=β,∴∠AOC=β+90°.由角平分线的性质可知:∠MOC= ∠AOC= β+45°,∠CON= ∠BOC= β.∵∠MON=∠MOC﹣∠CON,∴∠MON= β+45°﹣β=45°(4)解:根据(1)、(2)、(3)可知∠MON= ∠BOC,与∠BOC的大小无关【解析】【分析】(1)先求得∠AOC的度数,然后由角平分线的定义可知∠MOC=60°,∠CON=15°,最后根据∠MON=∠MOC﹣∠CON求解即可;(2)先求得∠AOC=α+30°,由角平分线的定义可知∠MOC= α+15°,∠CON=15°,最后根据∠MON=∠MOC﹣∠CON求解即可;(3)先求得∠AOC=β+90°,由角平分线的定义可知∠MOC= β+15°,∠CON= β,最后根据∠MON=∠MOC﹣∠CON求解即可;(4)根据计算结果找出其中的规律即可.4.综合题(1)如图1,若CO⊥AB,垂足为O,OE、OF分别平分∠AOC与∠BOC.求∠EOF的度数;(2)如图2,若∠AOC=∠BOD=80°,OE、OF分别平分∠AOD与∠BOC.求∠EOF的度数;(3)若∠AOC=∠BOD=α,将∠BOD绕点O旋转,使得射线OC与射线OD的夹角为β,OE、OF分别平分∠AOD与∠BOC.若α+β≤180°,α>β,则∠EOC=________.(用含α与β的代数式表示)【答案】(1)解:∵CO⊥AB,∴∠AOC=∠BOC=90°,∵OE平分∠AOC,∴∠EOC= ∠AOC= ×90°=45°,∵OF平分∠BOC,∴∠COF= ∠BOC= ×90°=45°,∠EOF=∠EOC+∠COF=45°+45°=90°;(2)解:∵OE平分∠AOD,∴∠EOD= ∠AOD= ×(80+β)=40+ β,∵OF平分∠BOC,∴∠COF= ∠BOC= ×(80+β)=40+ β,∠COE=∠EOD﹣∠COD=40+ β﹣β=40﹣β;∠EOF=∠COE+∠COF=40﹣β+40+ β=80°;(3)【解析】【解答】(3)如图2,∵∠AOC=∠BOD=α,∠COD=β,∴∠AOD=α+β,∵OE平分∠AOD,∴∠DOE= (α+β),∴∠COE=∠DOE﹣∠COD= ,如图3,∵∠AOC=∠BOD=α,∠COD=β,∴∠AOD=α+β,∵OE平分∠AOD,∴∠DOE= (α﹣β),∴∠COE=∠DOE+∠COD= .综上所述:,故答案为:.【分析】(1)根据垂直的定义得到∠AOC=∠BOC=90°,根据角平分线的定义即可得到结论;(2)根据角平分线的定义得到∠EOD=40+ β,∠COF=40+ β,根据角的和差即可得到结论;(3)如图2由已知条件得到∠AOD=α+β,根据角平分线的定义得到∠DOE=(α+β),即可得到结论.5.如图,∠AOB=40°,点C在OA上,点P为OB上一动点,∠CPB的角平分线PD交射线OA于D。
设∠OCP的度数为x°,∠CDP的度数为y°。
小明对x与y之间满足的等量关系进行了探究,下面是小明的探究过程,请补充完整;(1)x的取值范围是________;(2)按照下表中x的值进行取点、画图、计算,分别得到了y与x的几组对应值,补全表格;(3)在平面直角坐标系xOy中,①描出表中各组数值所对应的点(x,y);②描出当x=120°时,y的值;(4)若∠AOB= °,题目中的其它条件不变,用含、x的代数式表示y为________。
【答案】(1)40°<x<140°(2)解:∵∠DPB=∠AOB+∠CDP=40°+ y°,∠DPB= (40°+ x°),∴40°+ y°= (40°+ x°),即y= x-20,x=60时,y= x-20= ×60-20=10,x=70时,y= x-20= ×70-20=15,x=80时,y= x-20= ×80-20=20,x=90时,y= x-20= ×90-20=25,补全表格如下:;(3)解:①②如图:x=120时,y= x-20= ×120-20=40;(4)y= (x-a)【解析】【解答】解:(1)∵∠CPB是△COP的外角,∴∠CPB=40°+ x°,∠CPB一定小于180°,即40°+ x°<180°,x<140°,∵PD平分∠CPB,∴∠DPB= ∠CPB = (40°+ x°),∵当∠DPB=40°时,DP∥OA,即∠CPB的角平分线与OA无交点,所以∠DPB一定大于40°,即(40°+ x°)>40°,解得x>40°,∴x的取值范围是40°<x<140°;(4)∵∠DPB=∠AOB+∠CDP,∠AOB= °,∠CDP的度数为y°,∴∠DPB= °+ y°,∵∠CPB=∠AOB+∠OCP,∠AOB= °,∠OCP的度数为x°,∴∠CPB= °+ x°,∵PD平分∠CPB,∴∠DPB= ∠CPB= ( °+ x°),∴ °+ y°= ( °+ x°),即y= (x-a).【分析】(1)根据角平分线和三角形外角的性质,可得∠CPB=40°+ x°,∠DPB= (40°+ x°),当∠DPB=40°时,DP∥OA,即∠CPB的角平分线与OA无交点,所以∠DPB一定大于40°,且∠CPB是△COP的外角,一定小于180°,即可得出x的取值范围;(2)根据角平分线和三角形外角的性质列出y与x的关系式,分别计算求值即可;(3)在平面直角坐标系xOy中描出各点即可;(4)根据角平分线和三角形外角的性质即可求解.6.以直线AB上点O为端点作射线OC,使∠BOC=60°,将直角△DOE的直角顶点放在点O 处.(1)如图1,若直角△DOE的边OD放在射线OB上,则∠COE=________;(2)如图2,将直角△DOE绕点O按逆时针方向转动,使得OE平分∠AOC,说明OD所在射线是∠BOC的平分线;(3)如图3,将直角△DOE绕点O按逆时针方向转动,使得∠COD= ∠AOE.求∠BOD的度数.【答案】(1)30(2)解:∵OE平分∠AOC,∴∠COE=∠AOE= ∠COA,∵∠EOD=90°,∴∠AOE+∠DOB=90°,∠COE+∠COD=90°,∴∠COD=∠DOB,∴OD所在射线是∠BOC的平分线(3)解:设∠COD=x°,则∠AOE=5x°,∵∠DOE=90°,∠BOC=60°,∴6x=30或5x+90﹣x=120,∴x=5或7.5,即∠COD=65°或37.5°,∴∠BOD=65°或52.5°【解析】【解答】(1)∵∠BOE=∠COE+∠COB=90°,又∵∠COB=60°,∴∠COE=∠BOE-∠COB=30°,故答案为30;【分析】(1)根据图形得出∠COE=∠BOE-∠COB,代入求出即可;(2)根据角平分线定义求出∠COE=∠AOE= ∠COA,再根据∠AOE+∠DOB=90°,∠COE+∠COD=90°,可得∠COD=∠DOB,从而问题得证;(3)设∠COD=x°,则∠AOE=5x°,根据题意则可得6x=30或5x+90﹣x=120,解方程即可得.7.如图①,已知AB//CD, AC//EF(1)若∠A=75°,∠E=45°,求∠C和∠CDE的度数;(2)探究:∠A、∠CDE与∠E之间有怎样的等量关系?并说明理由.(3)若将图①变为图②,题设的条件不变,此时∠A、∠CDE 与∠E之间又有怎样的等量关系,请直接写出你探究的结论.【答案】(1)解:在图①中,∵AB∥CD∴∠A+∠C=180°,∵∠A=75°,∴∠C=180°-∠A=180°-75°=105°,过点D作DG∥AC,∵AC∥EF,∴DG∥AC∥EF,∴∠C+∠CDG=180°,∠E=∠GDE,∵∠C=105°,∠E=45°,∴∠CDG=180°-105°=75°,∠GDE=45°,∵∠CDE=∠CDG+∠GDE,∴∠CDE=75°+45°=120°;(2)解:如图①,通过探究发现,∠CDE=∠A+∠E.理由如下:∵AB∥CD,∴∠A+∠C=180°,过点D作DG∥AC,∵AC∥EF,∴DG∥AC∥EF,∴∠C+∠CDG=180°,∠GDE=∠E,∴∠CDG=∠A,∵∠CDE=∠CDG+∠GDE,∴∠CDE=∠A+∠E;(3)解:如图②,通过探究发现,∠CDE=∠A-∠E.∵AB∥CD,∴∠A+∠C=180°,∵AC∥EF,∴∠E=∠CHD,∵∠CHD+∠C+∠CDE=180°,∴∠E+∠C+∠CDE=180°,∴∠E+∠CDE=∠A,即∠CDE=∠A-∠E.【解析】【分析】(1)利用平行线的性质定理可得∠C,过点D作DG∥AC,可得DG∥AC∥EF,利用平行线的性质定理可得∠CDG,由∠CDE=∠CDG+∠GDE,代入数值可得结果;(2)利用平行线的性质和同角的补角相等得∠A=∠CDG,由角的和及等量代换可得;(3)利用平行线的性质定理和三角形的内角和定理可得结论.8.课题学习:平行线的“等角转化功能.(1)问题情景:如图1,已知点是外一点,连接、,求的度数.天天同学看过图形后立即想出:,请你补全他的推理过程.解:(1)如图1,过点作,∴ ________, ________.又∵,∴ .解题反思:从上面的推理过程中,我们发现平行线具有“等角转化”功能,将,,“凑”在一起,得出角之间的关系,使问题得以解决.(2)问题迁移:如图2,,求的度数.(3)方法运用:如图3,,点在的右侧,,点在的左侧,,平分,平分,、所在的直线交于点,点在与两条平行线之间,求的度数.【答案】(1)∠EAB;∠DAC(2)解:过C作CF∥AB,∵AB∥DE,∴CF∥DE∥AB,∴∠D=∠FCD,∠B=∠BCF,∵∠BCF+∠BCD+∠DCF=360°,∴∠B+∠BCD+∠D=360°,(3)解:如图3,过点E作EF∥AB,∵AB∥CD,∴AB∥CD∥EF,∴∠ABE=∠BEF,∠CDE=∠DEF,∵BE平分∠ABC,DE平分∠ADC,∠ABC=60°,∠ADC=70°,∴∠ABE= ∠ABC=30°,∠CDE= ∠ADC=35°∴∠BED=∠BEF+∠DEF=30°+35°=65°.【解析】【解答】解:(1)根据平行线性质可得:因为,所以∠EAB,∠DAC;【分析】(1)根据平行线性质“两直线平行,内错角相等”可得∠B+∠BCD+∠D∠BCF+∠BCD+∠DCF;(2)过C作CF∥AB,根据平行线性质可得;(3)如图3,过点E作EF∥AB,根据平行线性质和角平分线定义可得∠ABE= ∠ABC=30°,∠CDE= ∠ADC=35°,故∠BED=∠BEF+∠DEF.9.如图,三角形ABC,直线,CD、BD分别平分和.(1)图中,,,求的度数,说明理由.(2)图中,,直接写出 ________.(3)图中,, ________.【答案】(1)解:,,如图1过D点作,,,,,即又、BD分别平分和.,同理(2)(3)【解析】【解答】如图2过D点作,,,,,即又、BD分别平分和.,同理,,,即,,,,,故答案为.如图3过D点作,,,,,即又、BD分别平分和.,同理,,,即,,,,,故答案为.【分析】(1)过点作,根据平行线的性质,得出,,则,再根据、分别平分和,得出,同理,即可解答;(2)根据(1)的思路即可解答;(3)根据(2)的思路即可解答.10.如(图1),在平面直角坐标系中,,,,且满足,线段交轴于点.(1)填空: ________, ________;(2)点为轴正半轴上一点,若,,且分别平分,如(图2),求的度数;(3)求点的坐标;(4)如(图3),在轴上是否存在一点,使三角形的面积和三角形的面积相等?若存在,求出点坐标,若不存在,说明理由.【答案】(1)-3;3(2)解:∵AB∥DE,∴∠ODE+∠DFB=180°,∵,∴∠DFB=∠AFO=180°-140°=40°,∴∠FAO=50°,∵分别平分,∴∠OAN=∠FAO=25°,∠NDM=∠ODE=70°,∴∠DNM=∠ANO=90°-25°=65°,∴∠AMD=180°−∠DNM-∠NDM=45°(3)解:连结OB,如图,设F(0,t),∵△AOF的面积+△BOF的面积=△AOB的面积,∴ ×3×t+ ×t×3= ×3×3,解得t=,∴F点坐标为(0,);(4)解:存在,∵,∴△的面积= ,设Q(0,y),∵△ABQ的三角形=△AQF的面积+△BQF的面积,∴•|y− |•3+•|y− |•3=,解得y=5或y=−2,∴此时Q点坐标为(0,5)或(0,−2);【解析】【解答】解:(1)∵(a+b)2+|b-a-6|=0,∴a+b=0,b-a-6=0,∴a=−3,b=3,故答案为:-3,3;【分析】(1)根据非负数的性质得a+b=0,b-a-6=0,然后解方程组求出a和b即可得到点A和B的坐标;(2)由AB∥DE可知∠ODE+∠DFB=180°,得到∠DFB=∠AFO=180°-140°=40°,所以∠FAO=50°,再根据角平分线定义得∠OAN=∠FAO=25°,∠NDM=∠ODE=70°,得到∠DNM=∠ANO=90°-25°=65°,然后根据三角形内角和定理得∠AMD=180°−∠DNM-∠NDM=45°;(3)①连结OB,如图3,设F(0,t),根据△AOF的面积+△BOF的面积=△AOB的面积得到 ×3×t+ ×t×3= ×3×3,解得t=,则可得到F点坐标为(0,);(4)先计算△ABC的面积=,利用△ABQ的三角形=△AQF 的面积+△BQF的面积得到•|y− |•3+•|y− |•3=,解出y即可.11.(1)①如图1,已知,,可得 ________.②如图2,在①的条件下,如果平分,则 ________.③如图3,在①、②的条件下,如果,则 ________.(2)尝试解决下面问题:已知如图4,,,是的平分线,,求的度数.【答案】(1)60°;30°;60°(2)解:∵,∴,∵,∴ .∵是的平分线,∴∵,∴ .【解析】【解答】解:(1)①由两直线平行,内错角相等得到∠BCD=60°;②如果平分,则 =30°;③如果,则 90°- 60°.【分析】(1) ①根据两直线平行,内错角相等即可求解;②根据角平分线的定义求解即可;③根据互余的两个角的和等于90°,计算即可;(2)先根据两直线平行,同旁内角互补和角平分线的定义求出∠BCN的度数,再利用互余的两个角的和等于90°即可求出.12.如图1,将一副直角三角板的两顶点重合叠放于点O,其中一个三角板的顶点C落在另一个三角板的边OA上,已知∠ABO=∠DCO=90°,∠AOB=45°,∠COD=60°作∠AOD的平分线交边CD于点E。