一、初一数学几何模型部分解答题压轴题精选(难)1.如图AB∥CD,点H在CD上,点E、F在AB上,点G在AB、CD之间,连接FG、GH、HE,HG⊥HE,垂足为H,FG⊥HG,垂足为G.(1)求证:∠EHC+∠GFE=180°.(2)如图2,HM平分∠CHG,交AB于点M,GK平分∠FGH,交HM于点K,求证:∠GHD=2∠EHM.(3)如图3,EP平分∠FEH,交HM于点N,交GK于点P,若∠BFG=50°,求∠NPK的度数. 【答案】(1)解:∵HG⊥HE,FG⊥HG∴FG∥EH,∴∠GFE+∠HEF=180°,∵AB∥CD∴∠BEH=∠CHE∴∠EHC+∠GFE=180°(2)解:设∠EHM=x,∵HG⊥HE,∴∠GHK=90°-x,∵MH平分∠CHG,∴∠EHC=90°-2x,∵AB∥CD∴∠HMB=90°-x,∴∠HMB=∠MHG=90°-x,∵AB∥CD,∴∠BMH+∠DHM=180°,即∠BMH+∠GHM+∠GHD =180°,∴90°-x+90°-x+∠GHD =180°,解得,∠GHD =2x,∴∠GHD=2∠EHM;(3)解:延长FG,GK,交CD于R,交HE于S,如图,∵AB∥CD,∠BFG=50°∴∠HRG=50°∵FG⊥HG,∴∠GHR=40°,∵HG⊥HE,∴∠EHG=90°,∴∠CHE=180°-90°-40°=50°,∵AB∥CD,∴∠FEH=∠CHE=50°,∵EP是∠HEF的平分线,∴∠SEP= ∠FEH=25°,∵GH平分∠HGF,∴∠HGS= ∠HGF=45°,∴∠HSG=45°,∵∠SEP+∠SPE=∠HSP=45°,∴∠EPS=20°,即∠NPK=20°.【解析】【分析】(1)根据HG⊥HE,FG⊥HG可证明FG∥EH,从而得∠GFE+∠HEF=180°,再根据AB∥CD可得∠BEH=∠CHE,进而可得结论;(2)设∠EHM=x,根据MH是∠CHG的平分线可得∠MHG=90°-x,∠EHC=90°-2x,根据平行线的性质得∠HMB=90°-x,从而得∠HMB=∠MHG,再由平行线的性质得∠BMH+∠DHM=180°,从而可得结论;(3)分别延长FG,GK,交CD于R,交HE于S,由AB∥CD得∠HRG=50°,由FG⊥HG得∠GHR=40°,由MH平分∠CHG得∠CHE=50°,由AB∥CD得∠MEH=∠CHE=50°,可得∠SEP=25°,最后由三角形的外角可得结论.2.探究题学习完平行线的性质与判定之后,我们发现借助构造平行线的方法可以帮我们解决许多问题。
(1)小明遇到了下面的问题:如图1,l1∥l2,点P在l1、l2内部,探究∠A,∠APB,∠B 的关系.小明过点P作l1的平行线,可证∠APB,∠A,∠B之间的数量关系是:∠APB=________.(2)如图2,若AC∥BD,点P在AB、CD外部,∠A,∠B,∠APB的数量关系是否发生变化?请你补全下面的证明过程.过点P作PE∥AC.∴∠A=________∵AC∥BD∴________∥________∴∠B=________∵∠BPA=∠BPE-∠EPA∴________.(3)随着以后的学习你还会发现平行线的许多用途.试构造平行线解决以下问题:已知:如图3,三角形ABC,求证:∠A+∠B+∠C=180°.【答案】(1)∠APB=∠A+∠B(2)∠1;PE;BD;∠EPB;∠APB=∠B -∠1(3)证明:过点A作MN∥BC∴∠B= ∠1∠C= ∠2∵∠BAC+∠1+∠2=180°∴∠BAC+∠B+∠C=180°【解析】【解答】解:(1)如图:由平行线的性质可得:∠1=∠A, ∠2=∠B,∴∠1+∠2=∠A+∠B即APB=∠A+∠B⑵解:过点P作PE∥AC.∴∠A=∠1∵AC∥BD∴ PE ∥ BD∴∠B=∠EPB∵∠APB=∠BPE-∠EPA∴∠APB=∠B -∠1【分析】根据图形做出平行辅助线,探究角度关系。
此类做辅助线的方法变式多,是考试热点问题。
3.已知:如图1,点M是线段AB上一定点,AB=12cm,C、D两点分别从M、B出发以1cm/s、2cm/s的速度沿直线BA向左运动,运动方向如箭头所示(C在线段AM上,D在线段BM上)(1)若AM=4cm,当点C、D运动了2s,此时AC=________,DM=________;(直接填空)(2)当点C、D运动了2s,求AC+MD的值.(3)若点C、D运动时,总有MD=2AC,则AM=________(填空)(4)在(3)的条件下,N是直线AB上一点,且AN﹣BN=MN,求的值.【答案】(1)2;4(2)解:当点C、D运动了2 s时,CM=2 cm,BD=4 cm∵AB=12 cm,CM=2 cm,BD=4 cm∴AC+MD=AM﹣CM+BM﹣BD=AB﹣CM﹣BD=12﹣2﹣4=6 cm(3)4(4)解:①当点N在线段AB上时,如图1,∵AN﹣BN=MN,又∵AN﹣AM=MN∴BN=AM=4∴MN=AB﹣AM﹣BN=12﹣4﹣4=4∴ = = ;②当点N在线段AB的延长线上时,如图2,∵AN﹣BN=MN,又∵AN﹣BN=AB∴MN=AB=12∴ = =1;综上所述 = 或1【解析】【解答】解:(1.)根据题意知,CM=2cm,BD=4cm,∵AB=12cm,AM=4cm,∴BM=8cm,∴AC=AM﹣CM=2cm,DM=BM﹣BD=4cm,故答案为:2,4;(3.)根据C、D的运动速度知:BD=2MC,∵MD=2AC,∴BD+MD=2(MC+AC),即MB=2AM,∵AM+BM=AB,∴AM+2AM=AB,∴AM= AB=4,故答案为:4;【分析】(1)根据运动速度和时间分别求得CM、BD的长,根据线段的和差计算可得;(2)由题意得CM=2 cm、BD=4 cm,根据AC+MD=AM﹣CM+BM﹣BD=AB﹣CM﹣BD可得答案;(3)根据C、D的运动速度知BD=2MC,再由已知条件MD=2AC求得MB=2AM,所以AM= AB;(4)分点N在线段AB上时和点N在线段AB的延长线上时分别求解可得.4.如图,数轴上线段AB=2(单位长度),CD=4(单位长度),点A在数轴上表示的数是﹣10,点C在数轴上表示的数是16.若线段AB以6个单位长度/秒的速度向右匀速运动,同时线段CD以2个单位长度/秒的速度向左匀速运动.(1)问运动多少时BC=8(单位长度)?(2)当运动到BC=8(单位长度)时,点B在数轴上表示的数是________;(3)P是线段AB上一点,当B点运动到线段CD上时,是否存在关系式 =3,若存在,求线段PD的长;若不存在,请说明理由.【答案】(1)解:设运动t秒时,BC=8单位长度,①当点B在点C的左边时,由题意得:6t+8+2t=24解得:t=2(秒);②当点B在点C的右边时,由题意得:6t﹣8+2t=24解得:t=4(秒)(2)解:4或16(3)解:存在关系式 =3.设运动时间为t秒,1)当t=3时,点B和点C重合,点P在线段AB上,0<PC≤2,且BD=CD=4,AP+3PC=AB+2PC=2+2PC,当PC=1时,BD=AP+3PC,即 =3;2)当3<t<时,点C在点A和点B之间,0<PC<2,①点P在线段AC上时,BD=CD﹣BC=4﹣BC,AP+3PC=AC+2PC=AB﹣BC+2PC=2﹣BC+2PC,当PC=1时,有BD=AP+3PC,即 =3;点P在线段BC上时,BD=CD﹣BC=4﹣BC,AP+3PC=AC+4PC=AB﹣BC+4PC=2﹣BC+4PC,当PC= 时,有BD=AP+3PC,即 =3;3°当t= 时,点A与点C重合,0<PC≤2,BD=CD﹣AB=2,AP+3PC=4PC,当PC= 时,有BD=AP+3PC,即 =3;4°当<t 时,0<PC<4,BD=CD﹣BC=4﹣BC,AP+3PC=AB﹣BC+4PC=2﹣BC+4PC,PC= 时,有BD=AP+3PC,即 =3.∵P在C点左侧或右侧,∴PD的长有3种可能,即5或3.5【解析】【解答】解:(2)当运动2秒时,点B在数轴上表示的数是4;当运动4秒时,点B在数轴上表示的数是16.【分析】(1)设运动t秒时,BC=8(单位长度),然后分点B在点C的左边和右边两种情况,根据题意列出方程求解即可;(2)由(1)中求出的运动时间即可求出点B在数轴上表示的数;(3)随着点B的运动,分别讨论当点B和点C重合、点C在点A和B之间及点A与点C重合时的情况.5.如图1,直线MN与直线AB,CD分别交于点E,F,∠1与∠2互补(1)试判断直线AB与直线CD的位置关系,并说明理由(2)如图2,∠BEF与∠EFD的角平分线交于点P,EP与CD交于点G,点H是MN上一点,且GH⊥EG,求证:PF∥GH(3)如图3,在(2)的条件下,连结PH,在GH上取一点K,使得∠PKG=2∠HPK,过点P 作PQ平分∠EPK交EF于点Q,问∠HPQ的大小是否发生变化?若不变,请求出其值;若变化,说明理由.(温馨提示:三角形的三个内角和为180°.)【答案】(1)解:如图,∵∠1和∠2互补,∠2和∠3互补,∴∠1=∠3∴AB∥CD(2)解:如图,由(1)得AB∥CD,∴∠BEF+∠EFD=180°又∵∠BEF与∠EFD的角平分线交于点P,∴∠FEP+∠EFP= (∠BEF+∠EFD)=90°,∴∠EPF=90°,即EG⊥PF∵GH⊥EG,∴PF∥GH.(3)解:∠HPQ的大小不发生变化,理由如下:∵EG⊥HG,∴∠KGP=90°∴∠EPK=180°-∠4=180°-(180-∠3-∠KGP)=90°+∠3∵∠3=2∠6,∴∠EPK=90°+2∠6∵PQ平分∠EPK,∴∠QPK= ∠EPK=45°+∠6∴∠HPQ=∠QPK-∠6=45°∴∠HPQ的大小不发生变化,一直是45°【解析】【分析】(1)利用邻补角的定义可证得∠2与∠3互补,再根据同角的补角相等,可证得∠1=∠3,然后利用同位角相等,两直线平行,可证得结论。