江苏省南通市启东市2023—2024学年七年级下学期4月期中考试数学试题+
展开1.根据下列表述,能确定位置的是( )
A.北偏东30°B.信义大道
C.报告厅5排D.东经103°,北纬30°
2.如图,在测量跳远成绩的示意图中,直线l是起跳线( )
A.AEB.ACC.ADD.BE
3.下列各式中,正确的是( )
A.=±4B.±=4C.=﹣2D.=﹣4
4.如图,有下列条件:①∠1=∠2;②∠3+∠4=180°;④∠2=∠3.其中,能判断直线a∥b的有( )
A.4个B.3个C.2个D.1个
5.若2m﹣4与3m﹣1是同一个数两个不同的平方根,则m的值( )
A.﹣3B.1C.﹣3或1D.﹣1
6.将一副三角板按如图所示的方式摆放,点D在边AC上,点E在边CB的延长线上,∠C=∠F=90°,则∠CDE的度数为( )
A.75°B.60°C.50°D.45°
7.估计﹣2的值在( )
A.0和1之间B.1和2之间C.2和3之间D.3和4之间
8.在平面直角坐标系xOy中,点A,B是x轴上的两点,有一点P与AB构成三角形,若三角形PAB的面积为3( )
A.3B.2或﹣2C.2D.3或﹣3
9.在,,中,其中无理数的个数共有( )
A.1979个B.45个C.1980个D.1981个
10.如图,AD∥BC,∠D=∠ABC,连接AE交BC的延长线于点H.点F是边AB上一点.使得∠FBE=∠FEB,作∠FEH的角平分线EG交BH于点G,则∠BEG的度数为( )
A.30°B.40°C.50°D.60°
二、填空题(本题共8小题,第11~12题每小题3分,第13~18题每小题3分,共30分)不需写出解答过程,把最后结果填在答题纸对应的位置上。
11.如图,直线a,b相交,则∠2= .
12.已知=103,则= .
13.(4分)已知点P(a,2a+3)在第二象限,且P到x轴的距离与它到y轴的距离相等 .
14.(4分)如图,数轴上点A与点B表示的数互为相反数,若点A表示的数是,则与点C对应的实数是 .
15.(4分)如图是路灯维护工程车的工作示意图,工作篮底部与支撑平台平行.若∠1=30°,则∠2+∠3的度数为 .
16.(4分)在平面直角坐标系中,将点P(m+1,2m﹣1)向左平移3个单位,若点Q恰好落在x轴上,则点Q的坐标是 .
17.(4分)如图是一种躺椅及其简化结构示意图,扶手AB与底座CD都平行于地面,靠背DM与支架OE平行,AB与DM交于点N,当∠EOF=90°,人躺着最舒服,则此时扶手AB与靠背DM的夹角∠ANM的度数为 °.
18.(4分)如图,在平面直角坐标系xOy中,设动点M自P0(1,0)处向上运动1个单位至P1(1,1),然后向左运动2个单位至P2处,再向下运动3个单位至P3处,再向右运动4个单位至P4处,再向上运动5个单位至P5处,…如此继续运动下去,设Pn(xn,yn),n=1,2,3,…,则x1+x2+⋯+x199+x200= .
三、解答题(本题共8小题,共90分)解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.请在答题纸对应的位置和区域内解答.
19.(10分)计算:
(1);
(2).
20.(10分)已知,如图,点E为AB延长线上一点,连接EF,交BC于点G,若∠1=∠2,∠A=∠C
证明:∵∠1=∠3( ),
∠1=∠2(已知).
∴ = (等量代换).
∴ ∥ ( ).
∴∠A+∠4=180°( ).
∵∠A=∠C(已知),
∴∠C+∠4=180°(等量代换).
∴ ∥ (同旁内角互补,两直线平行).
∴∠E=∠F( ).
21.(10分)如图,在8×12的长方形网格中,每个小正方形的边长都为1
(1)在所给网格中按下列要求画图:在网格中建立平面直角坐标系,使四边形ABCD顶点A的坐标为(﹣5,2),并写出B,C;
(2)求四边形ABCD的面积.
22.(10分)某市在招商引资期间,把已倒闭的油泵厂出租给外地某投资商,该投资商为减少固定资产投资2的正方形场地改建成315m2的长方形场地,且其长、宽的比为5:3.
(1)求原来正方形场地的周长;
(2)如果把原来正方形场地的铁栅栏围墙全部利用,围成新场地的长方形围墙,那么这些铁栅栏是否够用?试利用所学知识说明理由.
23.(10分)已知点M(m+3,2m﹣1),将点M向上平移4个单位得到点N.
(1)若点N的纵坐标比横坐标大3,求点M的坐标;
(2)若点M到x轴的距离为2,且在第四象限,求点N的坐标.
24.(12分)(1)下面是小李探索的近似值的过程,请补充完整:
我们知道面积是2的正方形的边长是,且,设,可画出示意图.
由面积公式,可得x2+2x+1=2.
略去x2,得方程2x+1=2.
解得x=0.5,即 .
上述过程中,主要运用的数学思想是 .
(2)容易知道,设,请类比(1)的方法的近似值.(要求:画出示意图,标明数据,并写出求解过程)
25.(14分)综合与探究
问题情境
如图1,点D是∠ABC的边AB上一点,过点D作直线EF∥BC,以点D为端点作线段DN,连接MN.
问题初探
(1)在图1中,若DN是∠ADF的平分线,试探究:∠M与∠N的数量关系;
问题再探
(2)如图2,若DN是∠BDE的平分线,则∠M与∠N又有怎样的数量关系,并说明理由;
拓展探究
(3)如图3,若DN是∠ADE的平分线,∠N=15°
26.(14分)当光线经过镜面反射时,入射光线、反射光线与镜面所夹的角对应相等.例如:在图①、图②中,都有∠1=∠2
(1)如图①,若α=90°,判断入射光线EF与反射光线GH的位置关系
(2)如图②,若90°<α<180°,入射光线EF与反射光线GH的夹角∠FMH=β.探索α与β的数量关系
(3)如图③,若α=110°,设镜子CD与BC的夹角∠BCD=γ(90°<γ<180°)(0°<m<90°),已知入射光线EF从镜面AB开始反射,经过n(n为正整数,且n≤3),当第n次反射光线与入射光线EF平行时,请直接写出γ的度数.(可用含有m的代数式表示)
江苏省南通市启东市2023—2024学年七年级下学期4月期中数学试
参考答案
一、选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分)在每小题给出的四个选项中,恰有项是符合题目要求的,请将正确选项的序号填涂在答题纸上.
1.根据下列表述,能确定位置的是( )
A.北偏东30°B.信义大道
C.报告厅5排D.东经103°,北纬30°
【分析】根据坐标的定义,确定位置需要两个数据对各选项分析判断利用排除法求解.
【解答】解:A、在北偏东30°,没有距离,故A不符合题意;
B、信义大道,没有距离,故B不符合题意;
C、报告厅5排,故C不符合题意;
D、东经103°,能确定位置.
故选:D.
【点评】本题考查了坐标确定位置,正确利用有序数对确定位置是解题关键.
2.如图,在测量跳远成绩的示意图中,直线l是起跳线( )
A.AEB.ACC.ADD.BE
【分析】根据垂线段的性质,垂线段最短解答即可.
【解答】解:根据垂线段的性质可知:需要测量的线段是AC.
故选:B.
【点评】本题考查了垂线段的性质,垂线段的性质:垂线段最短.正确理解此性质,垂线段最短,指的是从直线外一点到这条直线所作的垂线段最短.它是相对于这点与直线上其他各点的连线而言.
3.下列各式中,正确的是( )
A.=±4B.±=4C.=﹣2D.=﹣4
【分析】直接根据平方根,算术平方根、立方根的意义进行判断即可.
【解答】解:选项A中,=4,不符合题意.
选项B中,±=±4,不符合题意.
选项C中,=﹣2,符合题意.
选项D中,==4,不符合题意.
故选:C.
【点评】本题考查了平方根、算术平方根、立方根的定义,熟练理解掌握平方根、算术平方根、立方根的定义是解题的关键.
4.如图,有下列条件:①∠1=∠2;②∠3+∠4=180°;④∠2=∠3.其中,能判断直线a∥b的有( )
A.4个B.3个C.2个D.1个
【分析】同位角相等,两直线平行;内错角相等,两直线平行;同旁内角互补,两直线平行.依据平行线的判定方法即可得出结论.
【解答】解:①由∠1=∠2,可得a∥b;
②由∠5+∠4=180°,可得a∥b;
③由∠5+∠2=180°,∠3+∠6=180°,即可得到a∥b;
④由∠2=∠3,不能得到a∥b;
故能判断直线a∥b的有3个.
故选:B.
【点评】本题主要考查了平行线的判定,掌握平行线的判定方法是解决问题的关键.
5.若2m﹣4与3m﹣1是同一个数两个不同的平方根,则m的值( )
A.﹣3B.1C.﹣3或1D.﹣1
【分析】根据2m﹣4与3m﹣1是同一个数两个不同的平方根,则2m﹣4与3m﹣1互为相反数,构建方程求得m的值.
【解答】解:(2m﹣4)+(5m﹣1)=0,
解得:m=2.
故选:B.
【点评】本题考查了平方根的定义,正确理解两个平方根的关系是关键.
6.将一副三角板按如图所示的方式摆放,点D在边AC上,点E在边CB的延长线上,∠C=∠F=90°,则∠CDE的度数为( )
A.75°B.60°C.50°D.45°
【分析】由平行线的性质推出∠ABC=∠BEF=45°,求出∠BED=45°﹣30°=15°,由直角三角形的性质求出∠CDE=90°﹣15°=75°.
【解答】解:∵AB∥EF,
∴∠ABC=∠BEF=45°,
∵∠DEF=30°,
∴∠BED=45°﹣30°=15°,
∵∠C=90°,
∴∠CDE=90°﹣15°=75°.
故选:A.
【点评】本题考查平行线的性质,关键是由平行线的性质推出∠ABC=∠BEF=45°.
7.估计﹣2的值在( )
A.0和1之间B.1和2之间C.2和3之间D.3和4之间
【分析】直接得出的取值范围进而得出答案.
【解答】解:∵16<19<25,
∴4<<5,
∴6<﹣2<3,
∴﹣6在2和3之间.
故选:C.
【点评】此题主要考查了估算无理数的大小,正确得出的取值范围是解题关键.
8.在平面直角坐标系xOy中,点A,B是x轴上的两点,有一点P与AB构成三角形,若三角形PAB的面积为3( )
A.3B.2或﹣2C.2D.3或﹣3
【分析】根据S△APB=|yp|求解即可.
【解答】解:∵S△APB=|yp|,
∴|yp|=6,
解得:yp=±3,
故选:D.
【点评】本题考查图形与坐标,三角形面积,解题的关键是学会利用参数构建方程.
9.在,,中,其中无理数的个数共有( )
A.1979个B.45个C.1980个D.1981个
【分析】无理数即无限不循环小数,据此进行判断即可.
【解答】解:∵12=2,22=8,…,442=1936,452=2025>2024,
∴原数据中共有44个数不是无理数,
则无理数的个数为2024﹣44=1980(个),
故选:C.
【点评】本题考查无理数的识别,熟练掌握其定义是解题的关键.
10.如图,AD∥BC,∠D=∠ABC,连接AE交BC的延长线于点H.点F是边AB上一点.使得∠FBE=∠FEB,作∠FEH的角平分线EG交BH于点G,则∠BEG的度数为( )
A.30°B.40°C.50°D.60°
【分析】AD∥BC,∠D=∠ABC,则AB∥CD,则∠AEF=180°﹣∠AED﹣∠BEG=180°﹣2β,在△AEF中,100°+2α+180°﹣2β=180°,故β﹣α=40°,即可求解.
【解答】解:设FBE=∠FEB=α,则∠AFE=2α,
∠FEH的角平分线为EG,设∠GEH=∠GEF=β,
∵AD∥BC,∴∠ABC+∠BAD=180°,
而∠D=∠ABC,∴∠D+∠BAD=180°,
∠DEH=100°,则∠CEH=∠FAE=80°,
∠AEF=180°﹣∠FEG﹣∠HEG=180°﹣2β,
在△AEF中,80°+4α+180°﹣2β=180°
故β﹣α=40°,
而∠BEG=∠FEG﹣∠FEB=β﹣α=40°,
故选:B.
【点评】本题考查的是平行线的性质,涉及到角平分线、外角定理,本题关键是落脚于△AEF内角和为180°,即100°+2α+180°﹣2β=180°,题目难度较大.
二、填空题(本题共8小题,第11~12题每小题3分,第13~18题每小题3分,共30分)不需写出解答过程,把最后结果填在答题纸对应的位置上。
11.如图,直线a,b相交,则∠2= 140° .
【分析】先根据对顶角相等求出∠1的度数,再根据平角等于180°列式求解即可.
【解答】解:∵∠1+∠3=80°,∠7=∠3(对顶角相等),
∴∠1=×80°=40°,
∴∠2=180°﹣∠5=180°﹣40°=140°.
故答案为:140°.
【点评】本题主要考查了对顶角相等的性质,根据对顶角相等求出∠1的度数是解题的关键.
12.已知=103,则= 10.3 .
【分析】利用算术平方根的意义解答即可.
【解答】解:∵==103=10.4.
故答案为:10.3.
【点评】本题主要考查了算术平方根的意义,熟练掌握算术平方根的意义是解题的关键.
13.(4分)已知点P(a,2a+3)在第二象限,且P到x轴的距离与它到y轴的距离相等 ﹣1 .
【分析】根据点P(a,2a+3)在第二象限可知a<0,2a+3>0,再由P到x轴的距离与它到y轴的距离相等可得出关于a的方程,求出a的值即可.
【解答】解:∵点P(a,2a+3)在第二象限,
∴a<4,2a+3>5,
∵P到x轴的距离与它到y轴的距离相等,
∴﹣a=2a+3,
解得a=﹣5.
故答案为:﹣1.
【点评】本题考查的是点的坐标,熟知第二象限内点的坐标特点是解题的关键.
14.(4分)如图,数轴上点A与点B表示的数互为相反数,若点A表示的数是,则与点C对应的实数是 .
【分析】根据点A与点B表示的数互为相反数,点A表示的数是,可得点B表示的数为,而AB=BC=2,可设点C对应的实数为x,其中x>0,即2=|x﹣|,求解即可.
【解答】解:∵点A与点B表示的数互为相反数,点A表示的数是,
∴点B表示的数为,
∴AB=4,
由题可知,AB=BC,
∴设点C对应的实数为x,其中x>0,
即2=|x﹣|,
解得:x=5或x=﹣,舍去),
∴点C对应的实数为5,
故答案为:3.
【点评】本题考查的是实数与数轴,熟练掌握两点间的距离公式是解题的关键.
15.(4分)如图是路灯维护工程车的工作示意图,工作篮底部与支撑平台平行.若∠1=30°,则∠2+∠3的度数为 210° .
【分析】过∠2顶点做直线l∥支撑平台,直线l将∠2分成两个角,根据平行的性质即可求解.
【解答】解:过∠2顶点做直线l∥支撑平台,
∴l∥支撑平台∥工作篮底部,
∴∠1=∠6=30°、∠5+∠3=180°,
∴∠4+∠5+∠3=30°+180°=210°,
∵∠5+∠5=∠2,
∴∠3+∠3=210°.
故答案为:210°.
【点评】本题考查平行线的性质,熟练掌握平行线的性质是解题的关键.
16.(4分)在平面直角坐标系中,将点P(m+1,2m﹣1)向左平移3个单位,若点Q恰好落在x轴上,则点Q的坐标是 (﹣1,0) .
【分析】先根据所给平移方式,用m表示出点Q的坐标,再根据点Q在x轴上即可解决问题.
【解答】解:由题知,
因为点Q由点P向左平移3个单位,向下平移1个单位得到,
所以点Q的坐标可表示为(m﹣5,2m﹣2).
又因为点Q恰好在x轴上,
所以8m﹣2=0,
解得m=4,
所以m﹣2=﹣1,
所以点Q的坐标为(﹣2,0).
故答案为:(﹣1,6).
【点评】本题考查坐标与图形变化﹣平移,熟知坐标轴上点的坐标特征是解题的关键.
17.(4分)如图是一种躺椅及其简化结构示意图,扶手AB与底座CD都平行于地面,靠背DM与支架OE平行,AB与DM交于点N,当∠EOF=90°,人躺着最舒服,则此时扶手AB与靠背DM的夹角∠ANM的度数为 120 °.
【分析】根据两直线平行,内错角相等得出∠ODM=∠EOF,即可求出∠CDM的度数,再根据两直线平行,同位角相等即可得出∠ANM的度数.
【解答】解:∵DM∥OE,
∴∠ODM=∠EOF,
∵∠EOF=90°,
∴∠ODM=90°,
∵∠ODC=30°,
∴∠CDM=∠ODM+∠ODC=90°+30°=120°,
∵AB∥CD,
∴∠ANM=∠CDM=120°,
故答案为:120.
【点评】本题考查了平行线的性质,熟知两直线平行,内错角相等;两直线平行,同位角相等是解题的关键.
18.(4分)如图,在平面直角坐标系xOy中,设动点M自P0(1,0)处向上运动1个单位至P1(1,1),然后向左运动2个单位至P2处,再向下运动3个单位至P3处,再向右运动4个单位至P4处,再向上运动5个单位至P5处,…如此继续运动下去,设Pn(xn,yn),n=1,2,3,…,则x1+x2+⋯+x199+x200= 100 .
【分析】根据点M的运动方式,发现其对应点的横坐标的变化规律,据此可解决问题.
【解答】解:由题知,
点P1的横坐标为1;
点P5的横坐标为﹣1;
点P3的横坐标为﹣6;
点P4的横坐标为3;
点P4的横坐标为3;
点P6的横坐标为﹣6;
点P7的横坐标为﹣3;
点P7的横坐标为5;
点P9的横坐标为7;
点P10的横坐标为﹣5;
…,
观察点P2,P6,P10,…,的横坐标发现,
点P4n﹣2的横坐标可表示为:﹣2n+1.(n为正整数).
当n=50时,
点P198的横坐标为﹣99.
所以点P199的横坐标为﹣99,
点P200的横坐标为101,
所以x1+x5+⋯+x199+x200=1+(﹣1)+(﹣4)+3+3+(﹣5)+(﹣3)+…+99+99+(﹣99)+(﹣99)+101=﹣1+101=100.
故答案为:100.
【点评】本题考查数字变化的规律,能通过计算发现点P4n﹣2的横坐标可表示为﹣2n+1,进而得到P200的坐标,并发现从第四个数开始连续四个数的和为0是解题的关键.
三、解答题(本题共8小题,共90分)解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.请在答题纸对应的位置和区域内解答.
19.(10分)计算:
(1);
(2).
【分析】(1)先化简各式,然后再进行计算即可解答;
(2)先化简各式,然后再进行计算即可解答.
【解答】解:(1)
=
=;
(2)
=
=.
【点评】本题考查了实数的运算,准确熟练地进行计算是解题的关键.
20.(10分)已知,如图,点E为AB延长线上一点,连接EF,交BC于点G,若∠1=∠2,∠A=∠C
证明:∵∠1=∠3( 对顶角相等 ),
∠1=∠2(已知).
∴ ∠2 = ∠3 (等量代换).
∴ AD ∥ BC ( 同位角相等,两直线平行 ).
∴∠A+∠4=180°( 两直线平行,同旁内角互补 ).
∵∠A=∠C(已知),
∴∠C+∠4=180°(等量代换).
∴ CF ∥ EA (同旁内角互补,两直线平行).
∴∠E=∠F( 两直线平行,内错角相等 ).
【分析】根据平行线的判定与性质进行求解即可.
【解答】证明:∵∠1=∠3(对顶角相等),
∠4=∠2(已知),
∴∠2=∠3(等量代换),
∴AD∥BC(同位角相等,两直线平行),
∴∠A+∠4=180°(两直线平行,同旁内角互补),
∵∠A=∠C(已知),
∴∠C+∠4=180°(等量代换),
∴CF∥EA(同旁内角互补,两直线平行),
∴∠E=∠F(两直线平行,内错角相等),
故答案为:对顶角相等;∠5;AD;同位角相等;两直线平行;CF;两直线平行.
【点评】本题主要考查了平行线的判定与性质,熟练应用平行线的判定与性质进行求解是解决本题的关键.
21.(10分)如图,在8×12的长方形网格中,每个小正方形的边长都为1
(1)在所给网格中按下列要求画图:在网格中建立平面直角坐标系,使四边形ABCD顶点A的坐标为(﹣5,2),并写出B,C;
(2)求四边形ABCD的面积.
【分析】(1)根据点A的坐标建立平面直角坐标系,即可得出答案.
(2)利用割补法求四边形的面积即可
【解答】解:(1)建立平面直角坐标系如图所示.
由图可得,B(﹣4,C(﹣1,D(﹣3.
(2)四边形ABCD的面积为4×3﹣=12﹣.
【点评】本题考查作图—复杂作图、平面直角坐标系,能够正确建立平面直角坐标系是解答本题的关键.
22.(10分)某市在招商引资期间,把已倒闭的油泵厂出租给外地某投资商,该投资商为减少固定资产投资2的正方形场地改建成315m2的长方形场地,且其长、宽的比为5:3.
(1)求原来正方形场地的周长;
(2)如果把原来正方形场地的铁栅栏围墙全部利用,围成新场地的长方形围墙,那么这些铁栅栏是否够用?试利用所学知识说明理由.
【分析】(1)正方形边长=面积的算术平方根,周长=边长×4,由此解答即可;
(2)长、宽的比为5:3,设这个长方形场地宽为3a m,则长为5a m,计算出长方形的长与宽可知长方形周长,同理可得正方形的周长,比较大小可知是否够用.
【解答】解:(1)=20(m),
答:原来正方形场地的周长为80m.
(2)设这个长方形场地宽为3a m,则长为5a m.
由题意有:5a×5a=315,
解得:a=,
∵3a表示长度,
∴a>3,
∴a=,
∴这个长方形场地的周长为 2(3a+2a)=16a=16,
∵80=16×5=16×>16,
∴这些铁栅栏够用.
答:这些铁栅栏够用.
【点评】本题主要考查了算术平方根的简单应用,根据题意设出合适未知数是基础,依据相等关系列出方程求出各自周长是解题的关键.
23.(10分)已知点M(m+3,2m﹣1),将点M向上平移4个单位得到点N.
(1)若点N的纵坐标比横坐标大3,求点M的坐标;
(2)若点M到x轴的距离为2,且在第四象限,求点N的坐标.
【分析】(1)根据平移的性质可得点N的坐标为(m+3,2m+3),再根据点N的纵坐标比横坐标大3,求出m即可得出答案;
(2)由点M到x轴的距离为2,且在第四象限,求出m,即可得N点坐标.
【解答】解:(1)∵点M(m+3,2m﹣3),
∴将点M向上平移4个单位得到点N的坐标为(m+3,2m+3),
∵点N的纵坐标比横坐标大3,
∴2m+3﹣(m+3)=3,
解得m=3,
∴点M的坐标为(6,8);
(2)∵点M到x轴的距离为2,且在第四象限,
∴2m﹣3=﹣2,
∴m=﹣,
∴点N的坐标为(,4).
【点评】本题考查坐标与图形变化﹣平移,平面直角坐标系中点的坐标特征,熟练掌握平移法则是解题的关键.
24.(12分)(1)下面是小李探索的近似值的过程,请补充完整:
我们知道面积是2的正方形的边长是,且,设,可画出示意图.
由面积公式,可得x2+2x+1=2.
略去x2,得方程2x+1=2.
解得x=0.5,即 1.5 .
上述过程中,主要运用的数学思想是 数形结合思想 .
(2)容易知道,设,请类比(1)的方法的近似值.(要求:画出示意图,标明数据,并写出求解过程)
【分析】(1)结合解答过程即可得出答案;
(2)类比近似值的求解过程求解即可.
【解答】解:(1)由题意知1.7;
故答案为:1.5,数形结合思想;
(2)如图,设,则(2﹣x)4=3,
根据图中面积可得:28﹣2x﹣2x+x8=3,
∴4﹣5x+x2=3,
略去x4得方程 4﹣4x=2,
∴x=0.25,
∴.
【点评】本题主要考查解一元二次方程的能力,熟练掌握解一元二次方程的几种常用方法:直接开平方法、因式分解法、公式法、配方法,结合方程的特点选择合适、简便的方法是解题的关键.
25.(14分)综合与探究
问题情境
如图1,点D是∠ABC的边AB上一点,过点D作直线EF∥BC,以点D为端点作线段DN,连接MN.
问题初探
(1)在图1中,若DN是∠ADF的平分线,试探究:∠M与∠N的数量关系;
问题再探
(2)如图2,若DN是∠BDE的平分线,则∠M与∠N又有怎样的数量关系,并说明理由;
拓展探究
(3)如图3,若DN是∠ADE的平分线,∠N=15°
【分析】(1)根据平行线的性质可得∠ADF=∠ABC,再利用角平分线的定义可得∠ABM=∠ABC,∠ADN=∠ADF,从而可得∠ABM=∠ADN,然后利用平行线的判定可得DN∥BM,从而利用平行线的性质可得∠M+∠N=180°,即可解答;
(2)根据平行线的性质可得∠ABC=∠BDE,再利用角平分线的定义可得∠ABM=∠ABC,∠BDN=∠BDE,从而可得∠ABM=∠BDN,然后利用平行线的判定可得BM∥DN,从而从而利用平行线的性质可得∠M=∠N,即可解答;
(3)延长ND,BM交于点G,根据平行线的性质可得∠BDF+∠ABC=180°,再利用角平分线的定义可得∠ADN=∠ADE,然后利用对顶角相等可得∠ADN=∠BDG,∠ADE=∠BDF,从而可得∠BDG=∠BDF,再利用角平分线的定义可得∠ABM=∠ABC,从而可得∠BDG+∠ABM=90°,最后利用三角形内角和定理可得∠G=90°,从而利用三角形的外角性质可得∠BMN=105°,即可解答.
【解答】解:(1)∠M+∠N=180°,
理由:∵EF∥BC,
∴∠ADF=∠ABC,
∵BM是∠ABC的平分线,DN是∠ADF的平分线,
∴∠ABM=∠ABC∠ADF,
∴∠ABM=∠ADN,
∴DN∥BM,
∴∠M+∠N=180°;
(2)∠M=∠N,
理由:∵EF∥BC,
∴∠ABC=∠BDE,
∵BM是∠ABC的平分线,DN是∠BDE的平分线,
∴∠ABM=∠ABC∠BDE,
∴∠ABM=∠BDN,
∴BM∥DN
∴∠M=∠N;
(3)延长ND,BM交于点G,
∵EF∥BC
∴∠BDF+∠ABC=180°,
∵DN是∠ADE的平分线,
∴∠ADN=∠ADE,
∵∠ADN=∠BDG,∠ADE=∠BDF,
∴∠BDG=∠BDF,
∵BM是∠ABC的平分线,
∴∠ABM=∠ABC,
∴∠BDG+∠ABM=∠BDF+
=(∠BDF+∠ABC)
=×180°
=90°,
∴∠G=180°﹣(∠BDG+∠ABM)=90°,
∵∠N=15°,
∴∠BMN=∠N+∠G=105°,
∴∠BMN的度数为105°.
【点评】本题考查了平行线的判定与性质,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.
26.(14分)当光线经过镜面反射时,入射光线、反射光线与镜面所夹的角对应相等.例如:在图①、图②中,都有∠1=∠2
(1)如图①,若α=90°,判断入射光线EF与反射光线GH的位置关系
(2)如图②,若90°<α<180°,入射光线EF与反射光线GH的夹角∠FMH=β.探索α与β的数量关系
(3)如图③,若α=110°,设镜子CD与BC的夹角∠BCD=γ(90°<γ<180°)(0°<m<90°),已知入射光线EF从镜面AB开始反射,经过n(n为正整数,且n≤3),当第n次反射光线与入射光线EF平行时,请直接写出γ的度数.(可用含有m的代数式表示)
【分析】(1)在△BEG中,∠2+∠3+α=180°,α=90°,可得∠2+∠3=90°,根据入射光线、反射光线与镜面所夹的角对应相等可得,∠FEG+∠EGH=180°,进而可得EF∥GH;
(2)在△BEG中,∠2+∠3+α=180°,可得∠2+∠3=180°﹣α,根据入射光线、反射光线与镜面所夹的角对应相等可得,∠MEG=2∠2,∠MGE=2∠3,在△MEG中,∠MEG+∠MGE+β=180°,可得α与β的数量关系;
(3)分两种情况画图讨论:①当n=3时,根据入射光线、反射光线与镜面所夹的角对应相等,及△GCH内角和,可得γ=90°+m.②当n=2时,如果在BC边反射后与EF平行,则α=90°,与题意不符;则只能在CD边反射后与EF平行,根据三角形外角定义,可得∠G=γ﹣70°,由EF∥HK,且由(1)的结论可得,γ=160°.
【解答】解:(1)EF∥GH,理由如下:
在△BEG中,∠2+∠3+α=180°,
∴∠3+∠3=90°,
∵∠1=∠6,∠3=∠4,
∴∠5+∠2+∠3+∠4=180°,
∵∠1+∠2+∠FEG=180°,
∠2+∠4+∠EGH=180°,
∴∠FEG+∠EGH=180°,
∴EF∥GH;
(2)β=2α﹣180°,理由如下:
在△BEG中,∠5+∠3+α=180°,
∴∠2+∠2=180°﹣α,
∵∠1=∠2,∠7=∠MEB,
∴∠2=∠MEB,
∴∠MEG=2∠8,
同理可得,∠MGE=2∠3,
在△MEG中,∠MEG+∠MGE+β=180°,
∴β=180°﹣(∠MEG+∠MGE)
=180°﹣(6∠2+2∠8)
=180°﹣2(∠2+∠6)
=180°﹣2(180°﹣α)
=2α﹣180°;
(3)90°+m或160°.
理由如下:①当n=5时,如图所示:
∵∠BEG=∠1=m,
∴∠BGE=∠CGH=70°﹣m,
∴∠FEG=180°﹣2∠6=180°﹣2m,
∠EGH=180°﹣2∠BGE=180°﹣3×(70°﹣m),
∵EF∥HK,
∴∠FEG+∠EGH+∠GHK=360°,
则∠GHK=140°,
则∠GHC=20°,
由△GCH内角和,得γ=90°+m.
②当n=2时,如果在BC边反射后与EF平行,
与题意不符;
则只能在CD边反射后与EF平行,
如图所示:
根据三角形外角定义,得
∠G=γ﹣70°,
由EF∥HK,且由(1)的结论可得,
∠G=γ﹣70°=90°,
则γ=160°.
综上所述:γ的度数为90°+m或160°.
【点评】本题考查了平行线的性质、列代数式,解决本题的关键是掌握平行线的性质,注意分类讨论思想的利用.
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