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人教版七年级数学上册举一反三4.11几何图形初步章末八大题型总结(培优篇)(学生版+解析)
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专题4.11 几何图形初步章末八大题型总结(培优篇)【人教版】TOC \o "1-3" \h \u HYPERLINK \l "_Toc28513" 【题型1 直线、射线、线段、角的相关概念辨析】 PAGEREF _Toc28513 \h 1 HYPERLINK \l "_Toc18128" 【题型2 根据线段间的关系判断结论】 PAGEREF _Toc18128 \h 2 HYPERLINK \l "_Toc23387" 【题型3 根据线段间的关系求线段长度】 PAGEREF _Toc23387 \h 3 HYPERLINK \l "_Toc30948" 【题型4 钟表中的角度计算】 PAGEREF _Toc30948 \h 4 HYPERLINK \l "_Toc19388" 【题型5 根据角与角之间的关系判断结论】 PAGEREF _Toc19388 \h 5 HYPERLINK \l "_Toc23058" 【题型6 根据角与角之间的关系求角度】 PAGEREF _Toc23058 \h 7 HYPERLINK \l "_Toc16100" 【题型7 线段中的分类讨论思想问题】 PAGEREF _Toc16100 \h 8 HYPERLINK \l "_Toc13215" 【题型8 角度中的分类讨论思想问题】 PAGEREF _Toc13215 \h 10【题型1 直线、射线、线段、角的相关概念辨析】【例1】(2023上·河南·七年级河南省实验中学校考期中)下列语句正确的有( )(1)线段AB就是A、B两点间的距离;(2)画射线AB=10cm;(3)A,B两点之间的所有连线中,最短的是线段AB;(4)在直线上取A,B,C三点,若AB=5cm,BC=2cm,则AC=7cm.A.1个 B.2个 C.3个 D.4个【变式1-1】(2023上·黑龙江牡丹江·七年级统考期末)如图,线段条数为m,小于平角的角的个数为n,则n−m的值为( )A.4 B.3 C.2 D.1【变式1-2】(2023上·天津北辰·七年级统考期末)如图,辰辰同学根据图形写出了四个结论:①图中有两条直线;②图中有5条线段;③射线AC和射线AD是同一条射线;④直线BD经过点C.其中结论正确的结论是 .【变式1-3】(2023上·七年级单元测试)如图,已知A、B、C、D四点,根据下列要求画图:(1)画直线AB、射线AD;(2)画∠CDB;(3)找一点P,使点P既在AC上又在BD上.【题型2 根据线段间的关系判断结论】【例2】(2023上·浙江杭州·七年级统考期末)如图,D、E顺次为线段AB上的两点,AB=20,C为AD的中点,则下列选项正确的是( )A.若BE−DE=0,则AE−CD=7 B.若BE−DE=2,则AE−CD=7C.若BE−DE=4,则AE−CD=7 D.若BE−DE=6,则AE−CD=7【变式2-1】(2023上·湖北咸宁·七年级统考期末)如图,点C是线段AB上的一个动点(不与A,B重合),点D,E,P分别是线段AC,BC,DE的中点,下列结论:①图中的点D,P,C,E都是动点;②AD>BE;③AB=2DE;④当AC=BC时,点P与点C重合.其中正确的是 .(把你认为正确结论的序号都填上)【变式2-2】(2023上·湖北武汉·七年级统考期末)如图所示,B在线段AC上,且BC=3AB,D是线段AB的中点,E是BC的三等分点,则下列结论:①EC=13AE,②DE=5BD,③BE=13AE+BC,④AE=65BC−AD,其中正确结论的有( )A.①② B.①②④ C.②③④ D.①②③④【变式2-3】(2023上·福建泉州·七年级校联考期末)如图,AB=30,C为射线AB上一点,BC比AC的4倍少20,P,Q两点分别从A,B两点同时出发.分别以2单位/秒和1单位/秒的速度在射线AB上沿AB方向运动,运动时间为t秒,M为BP的中点,N为QM的中点,以下结论:①BC=2AC;②运动过程中,QM的长度保持不变;③AB=4NQ;④当BQ=PB时,t=12,其中正确结论的个数是( )A.1 B.2 C.3 D.4【题型3 根据线段间的关系求线段长度】【例3】(2023上·河南省直辖县级单位·七年级校联考期末)如图,已知线段AB=23,BC=15,点M是AC的中点. (1)求线段AM的长;(2)在CB上取一点N,使得CN:NB=2:3,求线段MN的长.【变式3-1】(2023上·河北承德·七年级统考期末)根据题意,补全解题过程.如图,已知点C为线段AB的中点,E为线段AB上一点,且AE:EB=2:5,若EC=3,求线段AB的长度. 解:设AE=2x,∵AE:EB=2:5,∴EB=______,∴AB=AE+______=______,∵C为AB的中点,∴AC=______=______,∴EC=______−AE=______,∵EC=3,∴x=______,∴AB=7x=______.【变式3-2】(2023上·河南南阳·七年级校考期末)如图,线段BD=13AB=14CD,点M、N分别是线段AB、CD的中点,且MN=20cm,求AC的长. 【变式3-3】(2023上·四川成都·七年级统考期末)(1)如图1,点C在线段AB上,M,N分别是AC,BC的中点.若AB=12,AC=8,求MN的长; (2)设AB=a,C是线段AB上任意一点(不与点A,B重合),①如图2,M,N分别是AC,BC的三等分点,即AM=13AC,BN=13BC,求MN的长;②若M,N分别是AC,BC的n等分点,即AM=1nAC,BN=1nBC,直接写出MN的值.【题型4 钟表中的角度计算】【例4】(2023上·浙江金华·七年级统考期末)阅读理解:在钟面上,把一周分成12个大格,每个大格分成5个小格,所以每个大格对应的是30°角,每个小格对应的是6°角,时针每分钟转过的角度是0.5度,分针每分针转过的角度是6度.(1)解决问题:当时钟的时刻是8:30时,求此时分针与时针所夹的锐角的度数.(2)8:00开始几分钟后分针第一次追上时针.(3)设在8:00时,分针的位置为OA,时针的位置为OB,运动后的分针为OP,时针为OQ.问:在8:00~9:00之间,从8:00开始运动几分钟,OB,OP,OQ这三条射线,其中一条射线是另外两条射线所夹的角的平分线?【变式4-1】(2023上·福建宁德·七年级统考期末)如图,钟表的秒针因故障停滞不动,时针与分针正常运行.小晶发现3点整时,秒针正好是时针与分针夹角的角平分线,经过m分钟后,秒针又一次成为时针与分针夹角的角平分线,则m的最小值是 . 【变式4-2】(2023上·江苏镇江·七年级统考期末)七年级学生小聪和小明完成了数学实验《钟面上的数学》后,制作了一个模拟钟面,如图所示,点O为模拟钟面的圆心,M、O、N在一条直线上,指针OA、OB分别从OM、ON出发绕点O转动,OA顺时针转动,OB逆时针转动,OA运动速度为每秒转动15°,OB运动速度为每秒转动5°,设转动的时间为t秒(t>0),请你试着解决他们提出的下列问题:(1)当t=3秒时,求∠AOB的度数;(2)当OA与OB第三次重合时,求∠BOM的度数;(3)在OA与OB第四次重合前,当t=___________时,直线MN平分∠AOB.【变式4-3】(2023上·山东济南·七年级统考期末)如图1,已知∠AOB=60°,OM平分∠AOB.(1)∠BOM=________;(2)若在图1中画射线OC,使得∠BOC=20°,ON平分∠BOC,求∠MON的大小;(3)如图2,若线段OA与OB分别为同一钟表上某一时刻的时针与分针,∠AOB=60°,在时针与分针转动过程中,OM始终平分∠AOB,则经过多少分钟后,∠BOM的度数第一次等于50°.【题型5 根据角与角之间的关系判断结论】【例5】(2023上·湖北襄阳·七年级统考期末)如图,OB在∠AOC内部,且∠BOC=3∠AOB,OD是∠AOB的平分线,∠BOC=3∠COE,则下列结论:①∠EOC=13∠AOE;②∠DOE=5∠BOD;③∠BOE=12∠AOE+∠BOC;④∠AOE=65∠BOC−∠AOD.其中正确结论有 (写序号). 【变式5-1】(2023上·江苏苏州·七年级校联考期末)如图,已知∠AOB=∠BOC=∠COD,下列结论中错误的是( )A.OB、OC分别平分∠AOC、∠BODB.∠AOD=∠AOB+∠AOCC.∠BOC=12∠AOD−∠AOBD.∠COD=12(∠AOD−∠BOC)【变式5-2】(2023上·贵州铜仁·七年级统考期末)如图,已知O为直线AB上一点,将直角三角板MON的直角顶点放在点O处,若OC是∠MOB的平分线,则下列结论正确的是( )∠AOM=3∠NOC B.∠AOM=2∠NOC C.2∠AOM=3∠NOC D.3∠AOM=5∠NOC【变式5-3】(2023上·福建福州·七年级统考期末)如图,已知射线OC在∠AOB内部,OD平分∠AOC,OE平分∠BOC,OF平分∠AOB,现给出以下4个结论:①∠DOE=∠AOF;②2∠DOF=∠AOF−∠COF;③∠AOD=∠BOC;④∠EOF=12∠COF+∠BOF其中正确的结论有(填写所有正确结论的序号) .【题型6 根据角与角之间的关系求角度】【例6】(2023上·黑龙江大庆·七年级校考期末)已知∠AOB=120°,从∠AOB的顶点O引出一条射线OC,射线OC在∠AOB的内部,将射线OC绕点O逆时针旋转60°形成∠COD. (1)如图1,若∠AOD=90°,比较∠AOC和∠BOD的大小,并说明理由;(2)作射线OE,射线OE为∠AOD的平分线,设∠AOC=α.①如图2,当0°<α<60°,若射线OC恰好平分∠AOE,求∠BOD的度数;②当α≠60°时,请探究∠EOC与∠BOD之间的数量关系.【变式6-1】(2023上·辽宁大连·七年级统考期末)如图,OE平分∠BOD,∠AOB=90°,∠COD=110°,∠AOD=40°,求∠COE的度数.【变式6-2】(2023下·山东泰安·七年级统考期末)点O为直线AB上一点,在直线AB同侧任作射线OC,OD,使得∠COD=90∘. (1)如图1,过点O作射线OE,使OE平分∠AOC,当∠COE=25∘时,∠BOD的度数为多少?(2)如图2,过点O作射线OE,当OE恰好为∠AOD的角平分线时,求出∠BOD与∠COE的数量关系.【变式6-3】(2023上·河南南阳·七年级统考期末)阅读材料并回答问题.数学课上,老师提出了如下问题:已知点O在直线AB上,∠COE=90°,在同一平面内,过点O作射线OD,满足∠AOC=2∠AOD.当∠BOC=40°时,如图1所示,求∠DOE的度数. 甲同学:以下是我的解答过程(部分空缺)解:如图2,∵点O在直线AB上,∴∠AOB= °,∵∠BOC=40°,∴∠AOC= °,∵∠AOC=2∠AOD,∴OD平分∠AOC,∴∠COD=12∠AOC= °,∵∠DOE=∠COD+∠COE,∠COE=90°,∴∠DOE= °.乙同学:“我认为还有一种情况.”请完成以下问题:(1)请将甲同学解答过程中空缺的部分补充完整.(2)判断乙同学的说法是否正确,若正确,请在图1中画出另一种情况对应的图形,并求∠DOE的度数,写出解答过程;若不正确,请说明理由.(3)将题目中“∠BOC=40°”的条件改成“∠BOC=α”,其余条件不变,当α在90°到180°之间变化时,如图3所示,α为何值时,∠COD=∠BOE成立?请直接写出此时α的值.【题型7 线段中的分类讨论思想问题】【例7】(2023上·江西吉安·七年级校考期末)在同一直线上有A,B,C,D不重合的四个点,AB=8,BC=3,CD=5,则AD的长为 .【变式7-1】(2023上·山西晋城·七年级统考期末)如图,点C是线段AB的中点,点D是线段CB的中点,且AB=9cm. (1)图中共有___________条线段;(2)求AD的长;(3)若点E在直线AB上,且EA=3cm,直接写出DE的长.【变式7-2】(2023上·湖北武汉·七年级校考期末)已知,直线l上线段AB=6、线段CD=2(点A在点B的左侧,点C在点D的左侧).(1)若线段BC=1,则线段AD= ;(2)如图2,点P、Q分别为AD、BC的中点,求线段PQ的长度;(3)若线段CD从点B开始以1个单位/秒的速度向右运动,同时,点M从点A开始以2个单位/秒的速度向右运动,点N是线段BD的中点,若MN=2DN,求线段CD运动的时间.【变式7-3】(2023上·河北张家口·七年级统考期末)如图,有公共端点C的两条线段AC,BC组成一条折线A−C−B,若该折线A−C−B上一点D把这条折线分成相等的两部分,我们把这个点D叫做这条折线的“折中点”. (1)若AC=BC,点D与 重合(填A、B、C);(2)若E为线段AC中点,EC=5cm,CD=2cm,则BC的长为 .【题型8 角度中的分类讨论思想问题】【例8】(2023上·河北唐山·七年级统考期末)如图,点O为直线AB上一点,∠BOC=40°,OD平分∠AOC. (1)求∠AOD的度数;(2)作射线OE,使∠BOE=23∠COE,求∠COE的度数;(3)在(2)的条件下,作∠FOH=90°,使射线OH在∠BOE的内部,若∠DOF=3∠BOH,∠COE>90°直接写出∠AOH的度数.【变式8-1】(2023下·黑龙江哈尔滨·七年级统考期末)已知∠AOB=18°,∠AOC=3∠AOB,则∠BOC的度数是 .【变式8-2】(2023上·广东肇庆·七年级统考期末)在同一平面内,∠AOB=90°,∠AOC=25°,∠COD=50°,∠BOD>15°,求∠BOD的度数.【变式8-3】(2023上·广东珠海·七年级统考期末)已知O是直线AB上的一点,∠COD是直角,OE平分∠BOC. (1)在图1中,若∠AOC=28°,求∠DOE的度数;(2)在图1中,若∠AOC=α,求∠DOE的度数(用含α的代数式表示);(3)将图1中的∠DOC绕顶点O顺时针旋转至图2的位置,且保持射线OC在直线AB上方,在整个旋转过程中,当∠AOC的度数是多少时,∠COE=32∠DOB?专题4.11 几何图形初步章末八大题型总结(培优篇)【人教版】TOC \o "1-3" \h \u HYPERLINK \l "_Toc28513" 【题型1 直线、射线、线段、角的相关概念辨析】 PAGEREF _Toc28513 \h 1 HYPERLINK \l "_Toc18128" 【题型2 根据线段间的关系判断结论】 PAGEREF _Toc18128 \h 4 HYPERLINK \l "_Toc23387" 【题型3 根据线段间的关系求线段长度】 PAGEREF _Toc23387 \h 8 HYPERLINK \l "_Toc30948" 【题型4 钟表中的角度计算】 PAGEREF _Toc30948 \h 12 HYPERLINK \l "_Toc19388" 【题型5 根据角与角之间的关系判断结论】 PAGEREF _Toc19388 \h 18 HYPERLINK \l "_Toc23058" 【题型6 根据角与角之间的关系求角度】 PAGEREF _Toc23058 \h 22 HYPERLINK \l "_Toc16100" 【题型7 线段中的分类讨论思想问题】 PAGEREF _Toc16100 \h 29 HYPERLINK \l "_Toc13215" 【题型8 角度中的分类讨论思想问题】 PAGEREF _Toc13215 \h 34【题型1 直线、射线、线段、角的相关概念辨析】【例1】(2023上·河南·七年级河南省实验中学校考期中)下列语句正确的有( )(1)线段AB就是A、B两点间的距离;(2)画射线AB=10cm;(3)A,B两点之间的所有连线中,最短的是线段AB;(4)在直线上取A,B,C三点,若AB=5cm,BC=2cm,则AC=7cm.A.1个 B.2个 C.3个 D.4个【答案】A【分析】根据两点之间距离的定义可以判断A、C,根据射线的定义可以判断B,据题意画图可以判断D.【详解】∵线段AB的长度是A、 B两点间的距离,∴(1)错误;∵射线没有长度,∴(2)错误;∵两点之间,线段最短∴(3)正确;∵在直线上取A,B,C三点,使得AB=5cm,BC=2cm,当C在B的右侧时,如图,AC=5+2=7cm当C在B的左侧时,如图,AC=5-2=3cm,综上可得AC=3cm或7cm,∴(4)错误;正确的只有1个,故选:A.【点睛】本题考查了线段与射线的定义,线段的和差,熟记基本定义,以及两点之间线段最短是解题的关键.【变式1-1】(2023上·黑龙江牡丹江·七年级统考期末)如图,线段条数为m,小于平角的角的个数为n,则n−m的值为( )A.4 B.3 C.2 D.1【答案】D【分析】根据线段的定义和小于平角的角的性质得出m,n的值,再代入求解即可.【详解】由题意得m=7,n=8故n−m=8−7=1故答案为:D.【点睛】本题考查了线段和平角的问题,掌握线段的定义和平角的定义是解题的关键.【变式1-2】(2023上·天津北辰·七年级统考期末)如图,辰辰同学根据图形写出了四个结论:①图中有两条直线;②图中有5条线段;③射线AC和射线AD是同一条射线;④直线BD经过点C.其中结论正确的结论是 .【答案】①③【分析】根据直线、射线、线段的定义结合图形即可分析判断求解.【详解】解:①直线是没有端点,向两边无限延伸,图中有两条直线,分别是:直线BC和直线BD,故①说法正确;②直线上两点及两点之间的部分是线段,图中有6条线段,分别是:线段AB、线段BC、线段BD、线段AC、线段CD、线段AD,故②说法错误;③射线AC和射线AD是同一条射线,都是以点A为端点,同一方向的射线,故③说法正确;④直线BD和直线BC相交于点B,直线BD经过点B,不经过点C,故④说法错误,故答案为:①③.【点睛】本题考查直线、射线、线段的定义,解题的关键是熟练掌握并区分相关定义.【变式1-3】(2023上·七年级单元测试)如图,已知A、B、C、D四点,根据下列要求画图:(1)画直线AB、射线AD;(2)画∠CDB;(3)找一点P,使点P既在AC上又在BD上.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)见解析.【分析】(1)利用直线以及射线的定义画出图形即可;(2)利用角的定义作射线DC,DB即可;(3)连接AC,与BD的交点即为所求.【详解】解:(1)如图所示:直线AB、射线AD即为所求;(2)如图所示:∠CDB即为所求;(3)如图所示:点P即为所求.【点睛】此题主要考查了直线、射线以及角的定义,正确把握相关定义是解题关键.【题型2 根据线段间的关系判断结论】【例2】(2023上·浙江杭州·七年级统考期末)如图,D、E顺次为线段AB上的两点,AB=20,C为AD的中点,则下列选项正确的是( )A.若BE−DE=0,则AE−CD=7 B.若BE−DE=2,则AE−CD=7C.若BE−DE=4,则AE−CD=7 D.若BE−DE=6,则AE−CD=7【答案】D【分析】先利用中点的含义及线段的和差关系证明AE−CD=CE,再逐一分析即可得到答案.【详解】解:∵ C为AD的中点,∴AC=CD=12AD, ∵ BE−DE=0,则BE=DE=12BD, ∴AE−CD=AC+CD+DE−CD=AC+DE=CD+DE=CE=12AB=10, 故A不符合题意;∵ BE−DE=2,则BE=DE+2, ∴2CD+DE+DE+2=20, ∴CD+DE=CE=9, 同理:AE−CD=CE=9, 故B不符合题意;∵ BE−DE=4,则BE=DE+4, ∴2CD+DE+DE+4=20, ∴CD+DE=CE=8, 同理:AE−CD=CE=8, 故C不符合题意;∵ BE−DE=6,则BE=DE+6, ∴2CD+DE+DE+6=20, ∴CD+DE=CE=7, 同理:AE−CD=CE=7, 故D符合题意;故选D【点睛】本题考查的是线段的和差关系,线段的中点的含义,掌握“线段的和差关系即中点的含义证明AE−CD=CE”是解本题的关键【变式2-1】(2023上·湖北咸宁·七年级统考期末)如图,点C是线段AB上的一个动点(不与A,B重合),点D,E,P分别是线段AC,BC,DE的中点,下列结论:①图中的点D,P,C,E都是动点;②AD>BE;③AB=2DE;④当AC=BC时,点P与点C重合.其中正确的是 .(把你认为正确结论的序号都填上)【答案】①③④【分析】①由题意可知随着C的运动,D、P、E都在动,故正确;②可以推得当C点在AB中点左边(不含中点)运动时,AC0),请你试着解决他们提出的下列问题:(1)当t=3秒时,求∠AOB的度数;(2)当OA与OB第三次重合时,求∠BOM的度数;(3)在OA与OB第四次重合前,当t=___________时,直线MN平分∠AOB.【答案】(1)120°(2)45°(3)18或54秒【分析】(1)根据∠AOB=180°−∠AON−∠BON,求出∠AON、∠BON即可.(2)设t秒后第三次重合,由题意得15t+5t=360×2+180,解方程求出t,进一步即可求出∠BOM的度数.(3)先用t的代数式表示∠BON和∠AON,然后根据∠BON=∠AON求出t的值,即可得到答案.【详解】(1)解:当t=3秒时,∴∠AOM=15°×3=45°,∠BON=5°×3=15°,∴∠AOB=180°−45°−15°=120°;(2)解:设t秒后第三次重合,由题意得15t+5t=360×2+180,解得t=45,5°×45−180°=45°.答:∠BOM的度数为45°;(3)解:在OA与OB第一次重合前,直线MN不可能平分∠AOB;在OA与OB第一次重合后第二次重合前,∠BON=5t°,∠AON=15t−180°依题意有5t=15t−180,解得t=18;在OA与OB第二次重合后第三次重合前,直线MN不可能平分∠AOB;在OA与OB第三次重合后第四次重合前,∠BON=360−5t°,∠AON=360×2+180−15t°=900−15t°,依题意有360﹣5t=900−15t,解得t=54.故当t=18或54秒时,直线MN平分∠AOB.故答案为:18或54秒.【点睛】本题考查了一元一次方程的应用,找准等量关系,正确列出一元一次方程是解题的关键.【变式4-3】(2023上·山东济南·七年级统考期末)如图1,已知∠AOB=60°,OM平分∠AOB.(1)∠BOM=________;(2)若在图1中画射线OC,使得∠BOC=20°,ON平分∠BOC,求∠MON的大小;(3)如图2,若线段OA与OB分别为同一钟表上某一时刻的时针与分针,∠AOB=60°,在时针与分针转动过程中,OM始终平分∠AOB,则经过多少分钟后,∠BOM的度数第一次等于50°.【答案】(1)30°(2)20°或40°(3)8011分钟【分析】(1)根据角平分线的定义即可得出答案;(2)根据题意分类讨论,分为射线OC在∠AOB内部和外部两种情况计算即可;(3)根据钟表转动求出时针和分针转动的速度,再根据分针转动的角度-时针转动的角度=∠AOB增加的度数,建立方程解出答案即可.【详解】(1)解:∵∠AOB=60°,OM平分∠AOB,∴∠BOM=12∠AOB=12×60°=30°;(2)当射线OC在∠AOB内部时,如图所示,∵∠BOC=20°,ON平分∠BOC,∴∠BON=12∠BOC=12×20°=10°,∴∠MON=∠BOM−∠BON=30°−10°=20°;当射线OC在∠AOB外部时,如图所示,∵∠BOC=20°,ON平分∠BOC,∴∠BON=12∠BOC=12×20°=10°,∴∠MON=∠BOM+∠BON=30°+10°=40°;综上所述,∠MON的度数为20°或40°;(3)∵OM平分∠AOB,∠BOM=50°∴∠AOB=2∠BOM=100°设经过x分钟后,∠BOM的度数第一次等于50°,∵分针OB的运动速度为每分钟转动:360°60=6°,时针OA的运动速度为每分钟转动:360°12×60=0.5°,∴6°x−0.5°x=100°−60°,解得x=8011,所以经过8011分钟后,∠BOM的度数第一次等于50°.【点睛】本题考查了角平分线的定义,分类讨论思想,一元一次方程的应用之行程问题,分类讨论思想和方程思想是本题的关键.【题型5 根据角与角之间的关系判断结论】【例5】(2023上·湖北襄阳·七年级统考期末)如图,OB在∠AOC内部,且∠BOC=3∠AOB,OD是∠AOB的平分线,∠BOC=3∠COE,则下列结论:①∠EOC=13∠AOE;②∠DOE=5∠BOD;③∠BOE=12∠AOE+∠BOC;④∠AOE=65∠BOC−∠AOD.其中正确结论有 (写序号). 【答案】①②④【分析】根据∠BOC=3∠AOB,∠BOC=3∠COE,得到∠AOB=∠COE,进而得到∠AOE=∠BOC,根据OD是∠AOB的平分线,得到∠AOD=∠BOD=12∠AOB,再根据角之间的和差,倍数关系,逐一进行判断即可.【详解】解:∵∠BOC=3∠AOB,∠BOC=3∠COE,∴∠AOB=∠COE,∴∠AOB+∠BOE=∠COE+∠BOE,∴∠AOE=∠BOC,∴∠AOE=3∠COE,∠AOE=3∠AOB,∴∠COE=13∠AOE;故①正确;∴∠BOE=2∠AOB,∵OD是∠AOB的平分线,∴∠BOD=∠AOD=12∠AOB,∴∠BOE=2∠AOB=4∠BOD,∴∠DOE=5∠BOD,故②正确;∵∠AOE=3∠AOB,∠BOC=3∠AOB,∴∠AOE+∠BOC=6∠AOB,∴12∠AOE+∠BOC=3∠AOB,∵∠BOE=2∠AOB,∴∠BOE≠12∠AOE+∠BOC,故③错误;∵65∠BOC−∠AOD=653∠AOB−12∠AOB=3∠AOB,∠AOE=3∠AOB,∴∠AOE=65∠BOC−∠AOD;故④正确;故答案为:①②④.【点睛】本题考查几何图形中角度的计算.正确的识图,理清角度之间的和差,倍数关系,是解题的关键.【变式5-1】(2023上·江苏苏州·七年级校联考期末)如图,已知∠AOB=∠BOC=∠COD,下列结论中错误的是( )A.OB、OC分别平分∠AOC、∠BODB.∠AOD=∠AOB+∠AOCC.∠BOC=12∠AOD−∠AOBD.∠COD=12(∠AOD−∠BOC)【答案】C【分析】根据角平分线的定义和角的和差逐一进行判断即可.【详解】A、∵∠AOB=∠BOC=∠COD,∴OB、OC分别平分∠AOC、∠BOD,故正确;B、∵∠AOB=∠BOC=∠COD,∴∠AOC=∠BOD,∵∠AOD=∠AOB+∠BOD,∴∠AOD=∠AOB+∠AOC,故正确;C、∵∠BOC═∠AOC-∠AOB,∵∠AOB=∠BOC=∠COD,∴∠AOC=23∠AOD,∴∠BOC=23∠AOD-∠AOB,故错误;D、∵∠AOB=∠COD,∴∠COD=∠AOD-∠BOC-∠AOB,∴2∠COD=∠AOD-∠BOC,∴∠COD=12(∠AOD-∠BOC),故正确,故选C.【点睛】本题考查了角平分线的定义,熟练掌握角平分线的定义和角的和差是解题的关键.【变式5-2】(2023上·贵州铜仁·七年级统考期末)如图,已知O为直线AB上一点,将直角三角板MON的直角顶点放在点O处,若OC是∠MOB的平分线,则下列结论正确的是( )∠AOM=3∠NOC B.∠AOM=2∠NOC C.2∠AOM=3∠NOC D.3∠AOM=5∠NOC【答案】B【分析】先求解2∠BON=180°−2∠AOM,利用角平分线的定义再求解∠AOM=180°−2∠BOC=180°−2∠BON−2∠CON,从而可得答案.【详解】解:∵∠MON=90°, ∴∠AOM=90°−∠BON, ∴2∠BON=180°−2∠AOM, ∵OC平分∠BOM, ∴∠MOC=∠BOC=12∠MOB, ∴∠AOM=180°−2∠BOC=180°−2∠BON−2∠CON, ∴∠AOM=180°−(180°−2∠AOM)−2∠CON, ∴∠AOM=2∠CON. 故选B【点睛】本题考查的是角的和差运算,角平分线的定义,熟练的运用角的和差关系探究角与角之间的关系是解本题的关键.【变式5-3】(2023上·福建福州·七年级统考期末)如图,已知射线OC在∠AOB内部,OD平分∠AOC,OE平分∠BOC,OF平分∠AOB,现给出以下4个结论:①∠DOE=∠AOF;②2∠DOF=∠AOF−∠COF;③∠AOD=∠BOC;④∠EOF=12∠COF+∠BOF其中正确的结论有(填写所有正确结论的序号) .【答案】①②④【分析】①根据OD平分∠AOC,OE平分∠BOC,OF平分∠AOB,得出∠AOD=∠COD=12∠AOC,∠BOE=∠COE=12∠BOC,∠AOF=∠BOF=12∠AOB,求出∠DOE=12∠AOB,即可得出结论;②根据角度之间的关系得出∠DOF=12∠BOC=∠COE,得出∠AOF−∠COF=∠BOF−∠COF=∠BOC,即可得出结论;③无法证明∠AOD=∠BOC;④根据∠DOF=12∠BOC=∠COE,得出∠EOF=∠COD,∠COF+∠BOF=2∠COD,即可得出结论.【详解】解:①∵OD平分∠AOC,OE平分∠BOC,OF平分∠AOB,∴∠AOD=∠COD=12∠AOC,∠BOE=∠COE=12∠BOC,∠AOF=∠BOF=12∠AOB,∵∠AOC+∠BOC=∠AOB,∴∠DOC+∠COE=∠AOD+∠BOE=12∠AOB,即∠DOE=12∠AOB,∴∠DOE=∠AOF,故①正确;②∵∠DOF=∠DOE−∠EOF=12∠AOB−∠COF+12∠BOC=12∠AOB−∠COF−12∠BOC=12∠AOB−∠BOF−∠BOC−12∠BOC=12∠AOB−12∠AOB−∠BOC−12∠BOC=12∠AOB−12∠AOB+∠BOC−12∠BOC=12∠BOC∠AOF−∠COF=∠BOF−∠COF=∠BOC,∴2∠DOF=∠AOF−∠COF,故②正确;③∠AOD与∠BOC不一定相等,故③错误;④根据解析②可知,∠DOF=12∠BOC=∠COE,∴∠EOF=∠EOC+∠COF=∠COF+∠DOF=∠COD,∵∠COF+∠BOF=∠COF+∠AOF=∠AOC=2∠COD,∴∠EOF=12∠COF+∠BOF,故④正确;综上分析可知,正确的有①②④.故答案为:①②④.【点睛】本题主要考查了角平分线的有关计算,根据角度之间的关系得出∠DOF=12∠BOC=∠COE,是解题的关键.【题型6 根据角与角之间的关系求角度】【例6】(2023上·黑龙江大庆·七年级校考期末)已知∠AOB=120°,从∠AOB的顶点O引出一条射线OC,射线OC在∠AOB的内部,将射线OC绕点O逆时针旋转60°形成∠COD. (1)如图1,若∠AOD=90°,比较∠AOC和∠BOD的大小,并说明理由;(2)作射线OE,射线OE为∠AOD的平分线,设∠AOC=α.①如图2,当0°<α<60°,若射线OC恰好平分∠AOE,求∠BOD的度数;②当α≠60°时,请探究∠EOC与∠BOD之间的数量关系.【答案】(1)∠AOC=∠BOD,理由见解析(2)①40°②∠COE=12∠BOD【分析】(1)根据∠AOC=∠AOD−∠COD=30°,∠BOD=∠AOB−∠AOD=30°,即可确定两个角的大小;(2)①根据角平分线的定义可得∠AOE=2∠AOC=2α,∠COD=∠COE+∠DOE=3α,根据∠COD=60°列方程,求出α的值,再根据∠BOD=∠AOB−∠AOD计算即可;②分两种情况:当0°<α<60°时,当60°<α<120°时,分别根据角平分线的定义,角的和差计算即可.【详解】(1)解:∠AOC=∠BOD,理由如下:∵∠COD=60°,∠AOD=90°,∴∠AOC=∠AOD−∠COD=30°,又∵∠AOB=120°∴∠BOD=∠AOB−∠AOD=30°,∴∠BOD=∠AOC;(2)①∵OC恰好平分∠AOE,∴∠AOC=∠EOC=α,∴∠AOE=2∠AOC=2α,∵OE为∠AOC的平分线,∴∠DOE=∠AOE=2α,∴∠COD=∠COE+∠DOE=3α,∵∠COD=60°,∴3α=60°,∴α=20°,∴∠BOD=∠AOB−∠AOD=120°−4α=40°;②分情况讨论:当0°<α<60°时, ∵∠BOD=∠AOB−∠COD−∠AOC=60°−α,∵∠AOD=α+60°,OE为∠AOD的平分线,∴ ∠AOE=12∠AOD=12α+60°,∴ ∠COE=∠AOE−∠AOC=12a+60°−a=1260°−a,∴ ∠COE=12∠BOD;当60°<α<120°时, ∵∠BOD=∠AOC+∠COD−∠AOB=α−60°,∵∠AOD=α+60°,OE为∠AOD的平分线,∴ ∠AOE=12∠AOD=12α+60°,∴ ∠COE=∠AOC−∠AOE=α−12α+60°=12α−60°,∴ ∠COE=12∠BOD;综上所述,∠COE=12∠BOD.【点睛】本题考查了角平分线的定义,角的计算,熟练掌握角平分线的定义是解题的关键.【变式6-1】(2023上·辽宁大连·七年级统考期末)如图,OE平分∠BOD,∠AOB=90°,∠COD=110°,∠AOD=40°,求∠COE的度数.【答案】85°【分析】由余角的定义可求得∠BOD=50°,再由角平分线的定义可得∠DOE=25°,即可求∠COE的度数.【详解】解:∵∠AOB=90°,∠AOD=40°,∴∠BOD=∠AOB−∠AOD=50°,∵OE平分∠BOD,∴∠DOE=12∠BOD=25°,∵∠COD=110°,∴∠COE=∠COD−∠DOE=85°.【点睛】本题主要考查余角,角平分线的定义,解答的关键是结合图形分析清楚各角之间的关系.【变式6-2】(2023下·山东泰安·七年级统考期末)点O为直线AB上一点,在直线AB同侧任作射线OC,OD,使得∠COD=90∘. (1)如图1,过点O作射线OE,使OE平分∠AOC,当∠COE=25∘时,∠BOD的度数为多少?(2)如图2,过点O作射线OE,当OE恰好为∠AOD的角平分线时,求出∠BOD与∠COE的数量关系.【答案】(1)40°(2)∠BOD=2∠COE【分析】(1)由已知得出∠AOC+∠BOD=90°,由角平分线定义得出∠EOC=12∠AOC,∠BOD=90°−∠AOC,即可得出答案;(2)由已知得出∠AOC=90°−∠BOD,由角平分线定义得出∠AOE=12∠AOD=1290°+∠AOC=45°−12∠AOC, ∠AOC+∠COE=∠AOE,即可得出答案.【详解】(1)∵∠COD=90°,∴∠AOC+∠BOD=90°,∵OE为∠AOC的角平分线,∴∠COE=12∠AOC,∴∠AOC=25°×2=50°,∴∠BOD=90°−∠AOC=90°−50°=40°;(2)∵∠COD=90°,∴∠AOC+∠BOD=90°,∴∠AOC=90°−∠BOD,∵OE为∠AOD的角平分线,∴∠AOC+∠COE=12∠AOD=45°+12∠AOC,即∠AOC=90°−2∠COE,∴90°−2∠COE=90°−∠BOD,即∠BOD=2∠COE.【点睛】本题考查了角的计算以及角平分线定义;弄清各个角之间的关系是解题的关键.【变式6-3】(2023上·河南南阳·七年级统考期末)阅读材料并回答问题.数学课上,老师提出了如下问题:已知点O在直线AB上,∠COE=90°,在同一平面内,过点O作射线OD,满足∠AOC=2∠AOD.当∠BOC=40°时,如图1所示,求∠DOE的度数. 甲同学:以下是我的解答过程(部分空缺)解:如图2,∵点O在直线AB上,∴∠AOB= °,∵∠BOC=40°,∴∠AOC= °,∵∠AOC=2∠AOD,∴OD平分∠AOC,∴∠COD=12∠AOC= °,∵∠DOE=∠COD+∠COE,∠COE=90°,∴∠DOE= °.乙同学:“我认为还有一种情况.”请完成以下问题:(1)请将甲同学解答过程中空缺的部分补充完整.(2)判断乙同学的说法是否正确,若正确,请在图1中画出另一种情况对应的图形,并求∠DOE的度数,写出解答过程;若不正确,请说明理由.(3)将题目中“∠BOC=40°”的条件改成“∠BOC=α”,其余条件不变,当α在90°到180°之间变化时,如图3所示,α为何值时,∠COD=∠BOE成立?请直接写出此时α的值.【答案】(1)180,140,70,160(2)正确,理由见解析,∠DOE=60°或160°(3)α=120°或144°【分析】(1)根据平角定义和角平分线的定义补充即可;(2)由题意,还有∠AOD在∠AOC的外部时的情况,根据平角定义求解即可;(3)由题意,∠BOE=∠COD=α−90°,∠AOC=180°−α,分∠AOD在∠AOC的内部和∠AOD在∠AOC的外部,由∠AOC=2∠AOD求出α即可.【详解】(1)解:∵点O在直线AB上,∴∠AOB=180°,∵∠BOC=40°,∴∠AOC=140°,∵∠AOC=2∠AOD,∴OD平分∠AOC,∴∠COD=12∠AOC=70°,∵∠DOE=∠COD+∠COE,∠COE=90°,∴∠DOE=160°,故答案为:180;140;70;160;(2)解:正确,理由如下:当∠AOD在∠AOC的外部时,如图所示: ∵点O在直线AB上,∴∠AOB=180°,∵∠BOC=40°,∴∠AOC=140°,∵∠AOC=2∠AOD,∴∠AOD=70°,∵∠COE=90°,∴∠BOE=50°,∴∠DOE=∠AOB−∠AOD−∠BOE,∴∠DOE=60°,综上所述,∠DOE=60°或160°;(3)解:∵∠BOC=α,∠COD=∠BOE,∴∠BOE=∠COD=α−90°,∠AOC=180°−α,当∠AOD在∠AOC的内部时,如图, ∵∠AOC=2∠AOD,∴OD平分∠AOC,∴∠AOD=∠COD,即∠AOC=2∠COD∴180°−α=2α−90°,解得:α=120°;当∠AOD在∠AOC的外部时,如图, ∵∠AOC=2∠AOD,∴∠AOD=12∠AOC=12(180°−α),∵∠COD=∠AOC+∠AOD,∴α−90°=180°−α+12180°−α,解得:α=144°,综上,α=120°或144°.【点睛】本题考查角的运算、角平分线的有关计算、平角定义,能根据图形进行角度运算,能利用分类讨论思想解决问题是解答的关键.【题型7 线段中的分类讨论思想问题】【例7】(2023上·江西吉安·七年级校考期末)在同一直线上有A,B,C,D不重合的四个点,AB=8,BC=3,CD=5,则AD的长为 .【答案】6或10或16【分析】由于没有图形,故A,B,C,D四点相对位置不确定,分:点C在B的左侧、右侧,点D在C的左侧、右侧等,不同情况画图分别求解即可.【详解】解:I.当点C在B的右侧,点D在C的左侧时,如图: ∵ AB=8,BC=3,CD=5,∴AD=AB+BC−CD=8+3−5=6,II.当点C在B的右侧,点D在C的右侧时,如图: ∴AD=AB+BC−CD=8+3+5=16,III.当点C在B的左侧,点D在C的左侧时,如图: ∴AD=AB−BC−CD=8−3−5=0,点A、D重合,不合题意,IV.当点C在B的左侧,点D在C的右侧时,如图: ∴AD=AB−BC+CD=8−3+5=10,点A、D重合,不合题意,综上所述:AD的长为6或10或16故答案为:6或10或16.【点睛】本题主要考查两点间的距离,解题的关键是根据点的不同位置进行分类讨论、利用线段之间的和差关系得到AD的长度.【变式7-1】(2023上·山西晋城·七年级统考期末)如图,点C是线段AB的中点,点D是线段CB的中点,且AB=9cm. (1)图中共有___________条线段;(2)求AD的长;(3)若点E在直线AB上,且EA=3cm,直接写出DE的长.【答案】(1)6(2)6.75cm(3)3.75cm或9.75cm【分析】(1)根据线段的定义找出线段即可;(2)根据线段的中点和两条线段的和的定义,求出结果;(3)由于点E在直线AB上的具体位置不确定,故应分点E在点A的左边和点E在点A的右边两种情况分别求解.【详解】(1)图中有6条线段,它们是线段AC,AD,AB,CD,CB,DB.故答案为:6.(2)∵点C是线段AB的中点,AB=9cm,∴ AC=CB=12AB=4.5cm,∵点D是线段CB的中点,∴ CD=DB=12CB=2.25cm,∴ AD=AC+CD=6.75cm(3)当点E在点A的左边,EA=3cm,∴ DE=AE+AD=9.75cm,当点E在点A的右边,EA=3cm,∴ DE=AD−AE=3.75cm故答案为:3.75cm或9.75cm.【点睛】本题主要考查了两点间的距离,线段中点的定义和线段和差的定义,熟练掌握各线段之间的和差以及倍数关系是解本题的关键.【变式7-2】(2023上·湖北武汉·七年级校考期末)已知,直线l上线段AB=6、线段CD=2(点A在点B的左侧,点C在点D的左侧).(1)若线段BC=1,则线段AD= ;(2)如图2,点P、Q分别为AD、BC的中点,求线段PQ的长度;(3)若线段CD从点B开始以1个单位/秒的速度向右运动,同时,点M从点A开始以2个单位/秒的速度向右运动,点N是线段BD的中点,若MN=2DN,求线段CD运动的时间.【答案】(1)7或9(2)PQ=2;(3)线段CD运动的时间为2s或18s.【分析】(1)①当点C在点B的左侧时,②当点C在点B的右侧时,根据线段的和差即可得到结论;(2)设BC=x,则AD=AB+BC+CD=8+x,根据线段中点的定义得到PD=12AD=4+12x,CQ=12x,于是得到结论;(3)线段CD运动的时间为t,则AM=2t,BC=t,列方程即可得到结论.【详解】(1)解:①当点C在点B的左侧时,∵AB=6,BC=1,CD=2,∴AC=5,∴AD=AC+CD=7;②当点C在点B的右侧时,∵AB=6,BC=1,CD=2,∴AD=AB+BC+CD=9,∴线段AD=7或9;故答案为:7或9;(2)解:设BC=x,则AD=AB+BC+CD=8+x,∵点P、Q分别为AD、BC的中点,∴PD=12AD=4+12x,CQ=12x,∴PQ=PD−CD−CQ=4+12x−2−12x=2;(3)解:线段CD运动的时间为t,则AM=2t,BC=t,∴BM=AB−AM=6−2t或BM=AM−AB=2t−6,BD=BC+CD=t+2,∵点N是线段BD的中点,∴DN=BN=12BD=12t+1,∵MN=2DN,∴6−2t+12t+1=212t+1或2t−6−12t+1=212t+1,解得:t=2或t=18.故线段CD运动的时间为2s或18s.【点睛】本题主要考查了两点间的距离,依据线段的和差关系列方程是解决问题的关键.【变式7-3】(2023上·河北张家口·七年级统考期末)如图,有公共端点C的两条线段AC,BC组成一条折线A−C−B,若该折线A−C−B上一点D把这条折线分成相等的两部分,我们把这个点D叫做这条折线的“折中点”. (1)若AC=BC,点D与 重合(填A、B、C);(2)若E为线段AC中点,EC=5cm,CD=2cm,则BC的长为 .【答案】 C 6或14【分析】(1)由折中点的含义、线段和差关系,可得CD=0,即可确定答案;(2)分两种情况:点D在线段AC上与点D在线段BC上,利用中点的意义及折中点的含义即可求解.【详解】(1)解:由折中点含义得:AD=CD+BC,而AC=BC,AD=AC−CD,∴AC−CD=CD+AC,∴CD=0,即点D与点C重合;故选:C;(2)解:当点D在线段AC上时,则CD+BC=AD=AC−CD,∴BC=AC−2CD;∵E为线段AC中点,EC=5cm,∴AC=2EC=10cm,∴BC=AC−2CD=10−2×2=6(cm);当点D在线段BC上时,如图, 则CD+AC=BD=BC−CD,∴BC=AC+2CD;∵E为线段AC中点,EC=5cm,∴AC=2EC=10cm,∴BC=AC+2CD=10+2×2=14(cm);综上,BC的长为6cm或14cm;故答案为:6或14.【点睛】本题考查了线段的和差运算,线段中点,新定义折中点等知识,分类讨论,结合图形利用线段的和差倍分关系是解题的关键.【题型8 角度中的分类讨论思想问题】【例8】(2023上·河北唐山·七年级统考期末)如图,点O为直线AB上一点,∠BOC=40°,OD平分∠AOC. (1)求∠AOD的度数;(2)作射线OE,使∠BOE=23∠COE,求∠COE的度数;(3)在(2)的条件下,作∠FOH=90°,使射线OH在∠BOE的内部,若∠DOF=3∠BOH,∠COE>90°直接写出∠AOH的度数.【答案】(1)70°(2)∠COE的度数为24°或120°(3)170°或140°【分析】(1)根据角平分线的定义即可求解;(2)分情况讨论当射线OE在AB上方和下方,即可求解;(3)【详解】(1)解:∵∠BOC=40°,∴∠AOC=180°−∠BOC=140°,∵OD平分∠AOC,∴∠AOD=12∠AOC=70°;(2)解:①如图1,当射线OE在AB上方时,∠BOE=23∠COE, ∵∠BOE+∠COE=∠BOC,∴23∠COE+∠COE=40°,∴∠COE=24°;②如图2,当射线OE在AB下方时,∠BOE=23∠COE, ∵∠COE−∠BOE=∠BOC,∴∠COE−23∠COE=40°,∴∠COE=120°;∴∠COE的度数为24°或120°.(3)解:170°或140°.【点睛】本题考查了角平分线的定义,角的倍数关系等.根据题意进行分类讨论是解题关键.【变式8-1】(2023下·黑龙江哈尔滨·七年级统考期末)已知∠AOB=18°,∠AOC=3∠AOB,则∠BOC的度数是 .【答案】36°或72°【分析】分两种情况讨论:①当OB在∠AOC的内部时;②当OB在∠AOC的外部时,分别求解即可得到答案.【详解】解:①如图,当OB在∠AOC的内部时, ∵∠AOB=18°,∠AOC=3∠AOB,∴∠AOC=54°,∴∠BOC=∠AOC−∠AOB=54°−18°=36°;②如图,当OB在∠AOC的外部时, ∵∠AOB=18°,∠AOC=3∠AOB,∴∠AOC=54°,∴∠BOC=∠AOC+∠AOB=54°+18°=72°;综上可知,∠BOC的度数为36°或72°,故答案为:36°或72°.【点睛】本题考查了角度的和差计算,利用分类讨论的思想解决问题是解题关键.【变式8-2】(2023上·广东肇庆·七年级统考期末)在同一平面内,∠AOB=90°,∠AOC=25°,∠COD=50°,∠BOD>15°,求∠BOD的度数.【答案】65°或115°或165°【分析】分当OC在∠AOB外部,OD在∠AOB内部时,当OC在∠AOB外部,OD在∠AOB外部时,当OC在∠AOB内部,OD在∠AOB外部时,三种情况画出图形求解即可.【详解】解:如图1所示,当OC在∠AOB外部,OD在∠AOB内部时,∵∠AOC=25°,∠COD=50°,∴∠AOD=25°,∵∠AOB=90°,∴∠BOD=∠AOB−∠AOD=65°;如图2所示,当OC在∠AOB外部,OD在∠AOB外部时,∵∠AOC=25°,∠COD=50°,∴∠AOD=75°,∵∠AOB=90°,∴∠BOD=∠AOB+∠AOD=165°;如图3所示,当OC在∠AOB内部,OD在∠AOB外部时,∵∠AOC=25°,∠COD=50°,∴∠AOD=25°,∵∠AOB=90°,∴∠BOD=∠AOB+∠AOD=115°;综上所述,∠BOD的度数为65°或115°或165°.【点睛】本题主要考查了几何中角度的计算,画出对应图形是解题的关键.【变式8-3】(2023上·广东珠海·七年级统考期末)已知O是直线AB上的一点,∠COD是直角,OE平分∠BOC. (1)在图1中,若∠AOC=28°,求∠DOE的度数;(2)在图1中,若∠AOC=α,求∠DOE的度数(用含α的代数式表示);(3)将图1中的∠DOC绕顶点O顺时针旋转至图2的位置,且保持射线OC在直线AB上方,在整个旋转过程中,当∠AOC的度数是多少时,∠COE=32∠DOB?【答案】(1)14°(2)12α(3)45°或112.5°【分析】(1)利用平角的定义,以及角平分线平分角进行求解即可;(2)利用平角的定义,以及角平分线平分角进行求解即可;(3)分点D在直线AB上方和下方,两种情况进行求解即可.【详解】(1)解:∵∠COD是直角,∴∠COD=90°,∵∠AOC=28°,∴∠BOC=180°−∠AOC=152°,∵OE平分∠BOC,∴∠COE=12∠BOC=76°,∴∠DOE=∠COD−∠COE=14°;(2)同法(1)可得:∠DOE=∠COD−∠COE=90°−12180°−α,即:∠DOE=90°−90°+12α=12α;(3)设∠AOC=α,则∠BOC=180°−α,∵OE平分∠BOC,∴∠COE=12×180°−α=90°−12α,①当点D在直线AB上方时: ∠BOD=180°−∠AOC−∠COD=90°−α,∵∠COE=32∠DOB,∴90°−12α=3290°−α,解得:α=45°;②当点D在直线AB下方时: ∠BOD=∠COD−∠BOC=90°−180°−α=α−90°,∵∠COE=32∠DOB,∴90°−12α=32α−90°,解得:α=112.5°;综上:当∠AOC的度数是45°或112.5°时,∠COE=32∠DOB.【点睛】本题考查几何图形中角度的计算,角平分线的计算.正确的识图,理清角之间的和,差,倍数关系,是解题的关键.
专题4.11 几何图形初步章末八大题型总结(培优篇)【人教版】TOC \o "1-3" \h \u HYPERLINK \l "_Toc28513" 【题型1 直线、射线、线段、角的相关概念辨析】 PAGEREF _Toc28513 \h 1 HYPERLINK \l "_Toc18128" 【题型2 根据线段间的关系判断结论】 PAGEREF _Toc18128 \h 2 HYPERLINK \l "_Toc23387" 【题型3 根据线段间的关系求线段长度】 PAGEREF _Toc23387 \h 3 HYPERLINK \l "_Toc30948" 【题型4 钟表中的角度计算】 PAGEREF _Toc30948 \h 4 HYPERLINK \l "_Toc19388" 【题型5 根据角与角之间的关系判断结论】 PAGEREF _Toc19388 \h 5 HYPERLINK \l "_Toc23058" 【题型6 根据角与角之间的关系求角度】 PAGEREF _Toc23058 \h 7 HYPERLINK \l "_Toc16100" 【题型7 线段中的分类讨论思想问题】 PAGEREF _Toc16100 \h 8 HYPERLINK \l "_Toc13215" 【题型8 角度中的分类讨论思想问题】 PAGEREF _Toc13215 \h 10【题型1 直线、射线、线段、角的相关概念辨析】【例1】(2023上·河南·七年级河南省实验中学校考期中)下列语句正确的有( )(1)线段AB就是A、B两点间的距离;(2)画射线AB=10cm;(3)A,B两点之间的所有连线中,最短的是线段AB;(4)在直线上取A,B,C三点,若AB=5cm,BC=2cm,则AC=7cm.A.1个 B.2个 C.3个 D.4个【变式1-1】(2023上·黑龙江牡丹江·七年级统考期末)如图,线段条数为m,小于平角的角的个数为n,则n−m的值为( )A.4 B.3 C.2 D.1【变式1-2】(2023上·天津北辰·七年级统考期末)如图,辰辰同学根据图形写出了四个结论:①图中有两条直线;②图中有5条线段;③射线AC和射线AD是同一条射线;④直线BD经过点C.其中结论正确的结论是 .【变式1-3】(2023上·七年级单元测试)如图,已知A、B、C、D四点,根据下列要求画图:(1)画直线AB、射线AD;(2)画∠CDB;(3)找一点P,使点P既在AC上又在BD上.【题型2 根据线段间的关系判断结论】【例2】(2023上·浙江杭州·七年级统考期末)如图,D、E顺次为线段AB上的两点,AB=20,C为AD的中点,则下列选项正确的是( )A.若BE−DE=0,则AE−CD=7 B.若BE−DE=2,则AE−CD=7C.若BE−DE=4,则AE−CD=7 D.若BE−DE=6,则AE−CD=7【变式2-1】(2023上·湖北咸宁·七年级统考期末)如图,点C是线段AB上的一个动点(不与A,B重合),点D,E,P分别是线段AC,BC,DE的中点,下列结论:①图中的点D,P,C,E都是动点;②AD>BE;③AB=2DE;④当AC=BC时,点P与点C重合.其中正确的是 .(把你认为正确结论的序号都填上)【变式2-2】(2023上·湖北武汉·七年级统考期末)如图所示,B在线段AC上,且BC=3AB,D是线段AB的中点,E是BC的三等分点,则下列结论:①EC=13AE,②DE=5BD,③BE=13AE+BC,④AE=65BC−AD,其中正确结论的有( )A.①② B.①②④ C.②③④ D.①②③④【变式2-3】(2023上·福建泉州·七年级校联考期末)如图,AB=30,C为射线AB上一点,BC比AC的4倍少20,P,Q两点分别从A,B两点同时出发.分别以2单位/秒和1单位/秒的速度在射线AB上沿AB方向运动,运动时间为t秒,M为BP的中点,N为QM的中点,以下结论:①BC=2AC;②运动过程中,QM的长度保持不变;③AB=4NQ;④当BQ=PB时,t=12,其中正确结论的个数是( )A.1 B.2 C.3 D.4【题型3 根据线段间的关系求线段长度】【例3】(2023上·河南省直辖县级单位·七年级校联考期末)如图,已知线段AB=23,BC=15,点M是AC的中点. (1)求线段AM的长;(2)在CB上取一点N,使得CN:NB=2:3,求线段MN的长.【变式3-1】(2023上·河北承德·七年级统考期末)根据题意,补全解题过程.如图,已知点C为线段AB的中点,E为线段AB上一点,且AE:EB=2:5,若EC=3,求线段AB的长度. 解:设AE=2x,∵AE:EB=2:5,∴EB=______,∴AB=AE+______=______,∵C为AB的中点,∴AC=______=______,∴EC=______−AE=______,∵EC=3,∴x=______,∴AB=7x=______.【变式3-2】(2023上·河南南阳·七年级校考期末)如图,线段BD=13AB=14CD,点M、N分别是线段AB、CD的中点,且MN=20cm,求AC的长. 【变式3-3】(2023上·四川成都·七年级统考期末)(1)如图1,点C在线段AB上,M,N分别是AC,BC的中点.若AB=12,AC=8,求MN的长; (2)设AB=a,C是线段AB上任意一点(不与点A,B重合),①如图2,M,N分别是AC,BC的三等分点,即AM=13AC,BN=13BC,求MN的长;②若M,N分别是AC,BC的n等分点,即AM=1nAC,BN=1nBC,直接写出MN的值.【题型4 钟表中的角度计算】【例4】(2023上·浙江金华·七年级统考期末)阅读理解:在钟面上,把一周分成12个大格,每个大格分成5个小格,所以每个大格对应的是30°角,每个小格对应的是6°角,时针每分钟转过的角度是0.5度,分针每分针转过的角度是6度.(1)解决问题:当时钟的时刻是8:30时,求此时分针与时针所夹的锐角的度数.(2)8:00开始几分钟后分针第一次追上时针.(3)设在8:00时,分针的位置为OA,时针的位置为OB,运动后的分针为OP,时针为OQ.问:在8:00~9:00之间,从8:00开始运动几分钟,OB,OP,OQ这三条射线,其中一条射线是另外两条射线所夹的角的平分线?【变式4-1】(2023上·福建宁德·七年级统考期末)如图,钟表的秒针因故障停滞不动,时针与分针正常运行.小晶发现3点整时,秒针正好是时针与分针夹角的角平分线,经过m分钟后,秒针又一次成为时针与分针夹角的角平分线,则m的最小值是 . 【变式4-2】(2023上·江苏镇江·七年级统考期末)七年级学生小聪和小明完成了数学实验《钟面上的数学》后,制作了一个模拟钟面,如图所示,点O为模拟钟面的圆心,M、O、N在一条直线上,指针OA、OB分别从OM、ON出发绕点O转动,OA顺时针转动,OB逆时针转动,OA运动速度为每秒转动15°,OB运动速度为每秒转动5°,设转动的时间为t秒(t>0),请你试着解决他们提出的下列问题:(1)当t=3秒时,求∠AOB的度数;(2)当OA与OB第三次重合时,求∠BOM的度数;(3)在OA与OB第四次重合前,当t=___________时,直线MN平分∠AOB.【变式4-3】(2023上·山东济南·七年级统考期末)如图1,已知∠AOB=60°,OM平分∠AOB.(1)∠BOM=________;(2)若在图1中画射线OC,使得∠BOC=20°,ON平分∠BOC,求∠MON的大小;(3)如图2,若线段OA与OB分别为同一钟表上某一时刻的时针与分针,∠AOB=60°,在时针与分针转动过程中,OM始终平分∠AOB,则经过多少分钟后,∠BOM的度数第一次等于50°.【题型5 根据角与角之间的关系判断结论】【例5】(2023上·湖北襄阳·七年级统考期末)如图,OB在∠AOC内部,且∠BOC=3∠AOB,OD是∠AOB的平分线,∠BOC=3∠COE,则下列结论:①∠EOC=13∠AOE;②∠DOE=5∠BOD;③∠BOE=12∠AOE+∠BOC;④∠AOE=65∠BOC−∠AOD.其中正确结论有 (写序号). 【变式5-1】(2023上·江苏苏州·七年级校联考期末)如图,已知∠AOB=∠BOC=∠COD,下列结论中错误的是( )A.OB、OC分别平分∠AOC、∠BODB.∠AOD=∠AOB+∠AOCC.∠BOC=12∠AOD−∠AOBD.∠COD=12(∠AOD−∠BOC)【变式5-2】(2023上·贵州铜仁·七年级统考期末)如图,已知O为直线AB上一点,将直角三角板MON的直角顶点放在点O处,若OC是∠MOB的平分线,则下列结论正确的是( )∠AOM=3∠NOC B.∠AOM=2∠NOC C.2∠AOM=3∠NOC D.3∠AOM=5∠NOC【变式5-3】(2023上·福建福州·七年级统考期末)如图,已知射线OC在∠AOB内部,OD平分∠AOC,OE平分∠BOC,OF平分∠AOB,现给出以下4个结论:①∠DOE=∠AOF;②2∠DOF=∠AOF−∠COF;③∠AOD=∠BOC;④∠EOF=12∠COF+∠BOF其中正确的结论有(填写所有正确结论的序号) .【题型6 根据角与角之间的关系求角度】【例6】(2023上·黑龙江大庆·七年级校考期末)已知∠AOB=120°,从∠AOB的顶点O引出一条射线OC,射线OC在∠AOB的内部,将射线OC绕点O逆时针旋转60°形成∠COD. (1)如图1,若∠AOD=90°,比较∠AOC和∠BOD的大小,并说明理由;(2)作射线OE,射线OE为∠AOD的平分线,设∠AOC=α.①如图2,当0°<α<60°,若射线OC恰好平分∠AOE,求∠BOD的度数;②当α≠60°时,请探究∠EOC与∠BOD之间的数量关系.【变式6-1】(2023上·辽宁大连·七年级统考期末)如图,OE平分∠BOD,∠AOB=90°,∠COD=110°,∠AOD=40°,求∠COE的度数.【变式6-2】(2023下·山东泰安·七年级统考期末)点O为直线AB上一点,在直线AB同侧任作射线OC,OD,使得∠COD=90∘. (1)如图1,过点O作射线OE,使OE平分∠AOC,当∠COE=25∘时,∠BOD的度数为多少?(2)如图2,过点O作射线OE,当OE恰好为∠AOD的角平分线时,求出∠BOD与∠COE的数量关系.【变式6-3】(2023上·河南南阳·七年级统考期末)阅读材料并回答问题.数学课上,老师提出了如下问题:已知点O在直线AB上,∠COE=90°,在同一平面内,过点O作射线OD,满足∠AOC=2∠AOD.当∠BOC=40°时,如图1所示,求∠DOE的度数. 甲同学:以下是我的解答过程(部分空缺)解:如图2,∵点O在直线AB上,∴∠AOB= °,∵∠BOC=40°,∴∠AOC= °,∵∠AOC=2∠AOD,∴OD平分∠AOC,∴∠COD=12∠AOC= °,∵∠DOE=∠COD+∠COE,∠COE=90°,∴∠DOE= °.乙同学:“我认为还有一种情况.”请完成以下问题:(1)请将甲同学解答过程中空缺的部分补充完整.(2)判断乙同学的说法是否正确,若正确,请在图1中画出另一种情况对应的图形,并求∠DOE的度数,写出解答过程;若不正确,请说明理由.(3)将题目中“∠BOC=40°”的条件改成“∠BOC=α”,其余条件不变,当α在90°到180°之间变化时,如图3所示,α为何值时,∠COD=∠BOE成立?请直接写出此时α的值.【题型7 线段中的分类讨论思想问题】【例7】(2023上·江西吉安·七年级校考期末)在同一直线上有A,B,C,D不重合的四个点,AB=8,BC=3,CD=5,则AD的长为 .【变式7-1】(2023上·山西晋城·七年级统考期末)如图,点C是线段AB的中点,点D是线段CB的中点,且AB=9cm. (1)图中共有___________条线段;(2)求AD的长;(3)若点E在直线AB上,且EA=3cm,直接写出DE的长.【变式7-2】(2023上·湖北武汉·七年级校考期末)已知,直线l上线段AB=6、线段CD=2(点A在点B的左侧,点C在点D的左侧).(1)若线段BC=1,则线段AD= ;(2)如图2,点P、Q分别为AD、BC的中点,求线段PQ的长度;(3)若线段CD从点B开始以1个单位/秒的速度向右运动,同时,点M从点A开始以2个单位/秒的速度向右运动,点N是线段BD的中点,若MN=2DN,求线段CD运动的时间.【变式7-3】(2023上·河北张家口·七年级统考期末)如图,有公共端点C的两条线段AC,BC组成一条折线A−C−B,若该折线A−C−B上一点D把这条折线分成相等的两部分,我们把这个点D叫做这条折线的“折中点”. (1)若AC=BC,点D与 重合(填A、B、C);(2)若E为线段AC中点,EC=5cm,CD=2cm,则BC的长为 .【题型8 角度中的分类讨论思想问题】【例8】(2023上·河北唐山·七年级统考期末)如图,点O为直线AB上一点,∠BOC=40°,OD平分∠AOC. (1)求∠AOD的度数;(2)作射线OE,使∠BOE=23∠COE,求∠COE的度数;(3)在(2)的条件下,作∠FOH=90°,使射线OH在∠BOE的内部,若∠DOF=3∠BOH,∠COE>90°直接写出∠AOH的度数.【变式8-1】(2023下·黑龙江哈尔滨·七年级统考期末)已知∠AOB=18°,∠AOC=3∠AOB,则∠BOC的度数是 .【变式8-2】(2023上·广东肇庆·七年级统考期末)在同一平面内,∠AOB=90°,∠AOC=25°,∠COD=50°,∠BOD>15°,求∠BOD的度数.【变式8-3】(2023上·广东珠海·七年级统考期末)已知O是直线AB上的一点,∠COD是直角,OE平分∠BOC. (1)在图1中,若∠AOC=28°,求∠DOE的度数;(2)在图1中,若∠AOC=α,求∠DOE的度数(用含α的代数式表示);(3)将图1中的∠DOC绕顶点O顺时针旋转至图2的位置,且保持射线OC在直线AB上方,在整个旋转过程中,当∠AOC的度数是多少时,∠COE=32∠DOB?专题4.11 几何图形初步章末八大题型总结(培优篇)【人教版】TOC \o "1-3" \h \u HYPERLINK \l "_Toc28513" 【题型1 直线、射线、线段、角的相关概念辨析】 PAGEREF _Toc28513 \h 1 HYPERLINK \l "_Toc18128" 【题型2 根据线段间的关系判断结论】 PAGEREF _Toc18128 \h 4 HYPERLINK \l "_Toc23387" 【题型3 根据线段间的关系求线段长度】 PAGEREF _Toc23387 \h 8 HYPERLINK \l "_Toc30948" 【题型4 钟表中的角度计算】 PAGEREF _Toc30948 \h 12 HYPERLINK \l "_Toc19388" 【题型5 根据角与角之间的关系判断结论】 PAGEREF _Toc19388 \h 18 HYPERLINK \l "_Toc23058" 【题型6 根据角与角之间的关系求角度】 PAGEREF _Toc23058 \h 22 HYPERLINK \l "_Toc16100" 【题型7 线段中的分类讨论思想问题】 PAGEREF _Toc16100 \h 29 HYPERLINK \l "_Toc13215" 【题型8 角度中的分类讨论思想问题】 PAGEREF _Toc13215 \h 34【题型1 直线、射线、线段、角的相关概念辨析】【例1】(2023上·河南·七年级河南省实验中学校考期中)下列语句正确的有( )(1)线段AB就是A、B两点间的距离;(2)画射线AB=10cm;(3)A,B两点之间的所有连线中,最短的是线段AB;(4)在直线上取A,B,C三点,若AB=5cm,BC=2cm,则AC=7cm.A.1个 B.2个 C.3个 D.4个【答案】A【分析】根据两点之间距离的定义可以判断A、C,根据射线的定义可以判断B,据题意画图可以判断D.【详解】∵线段AB的长度是A、 B两点间的距离,∴(1)错误;∵射线没有长度,∴(2)错误;∵两点之间,线段最短∴(3)正确;∵在直线上取A,B,C三点,使得AB=5cm,BC=2cm,当C在B的右侧时,如图,AC=5+2=7cm当C在B的左侧时,如图,AC=5-2=3cm,综上可得AC=3cm或7cm,∴(4)错误;正确的只有1个,故选:A.【点睛】本题考查了线段与射线的定义,线段的和差,熟记基本定义,以及两点之间线段最短是解题的关键.【变式1-1】(2023上·黑龙江牡丹江·七年级统考期末)如图,线段条数为m,小于平角的角的个数为n,则n−m的值为( )A.4 B.3 C.2 D.1【答案】D【分析】根据线段的定义和小于平角的角的性质得出m,n的值,再代入求解即可.【详解】由题意得m=7,n=8故n−m=8−7=1故答案为:D.【点睛】本题考查了线段和平角的问题,掌握线段的定义和平角的定义是解题的关键.【变式1-2】(2023上·天津北辰·七年级统考期末)如图,辰辰同学根据图形写出了四个结论:①图中有两条直线;②图中有5条线段;③射线AC和射线AD是同一条射线;④直线BD经过点C.其中结论正确的结论是 .【答案】①③【分析】根据直线、射线、线段的定义结合图形即可分析判断求解.【详解】解:①直线是没有端点,向两边无限延伸,图中有两条直线,分别是:直线BC和直线BD,故①说法正确;②直线上两点及两点之间的部分是线段,图中有6条线段,分别是:线段AB、线段BC、线段BD、线段AC、线段CD、线段AD,故②说法错误;③射线AC和射线AD是同一条射线,都是以点A为端点,同一方向的射线,故③说法正确;④直线BD和直线BC相交于点B,直线BD经过点B,不经过点C,故④说法错误,故答案为:①③.【点睛】本题考查直线、射线、线段的定义,解题的关键是熟练掌握并区分相关定义.【变式1-3】(2023上·七年级单元测试)如图,已知A、B、C、D四点,根据下列要求画图:(1)画直线AB、射线AD;(2)画∠CDB;(3)找一点P,使点P既在AC上又在BD上.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)见解析.【分析】(1)利用直线以及射线的定义画出图形即可;(2)利用角的定义作射线DC,DB即可;(3)连接AC,与BD的交点即为所求.【详解】解:(1)如图所示:直线AB、射线AD即为所求;(2)如图所示:∠CDB即为所求;(3)如图所示:点P即为所求.【点睛】此题主要考查了直线、射线以及角的定义,正确把握相关定义是解题关键.【题型2 根据线段间的关系判断结论】【例2】(2023上·浙江杭州·七年级统考期末)如图,D、E顺次为线段AB上的两点,AB=20,C为AD的中点,则下列选项正确的是( )A.若BE−DE=0,则AE−CD=7 B.若BE−DE=2,则AE−CD=7C.若BE−DE=4,则AE−CD=7 D.若BE−DE=6,则AE−CD=7【答案】D【分析】先利用中点的含义及线段的和差关系证明AE−CD=CE,再逐一分析即可得到答案.【详解】解:∵ C为AD的中点,∴AC=CD=12AD, ∵ BE−DE=0,则BE=DE=12BD, ∴AE−CD=AC+CD+DE−CD=AC+DE=CD+DE=CE=12AB=10, 故A不符合题意;∵ BE−DE=2,则BE=DE+2, ∴2CD+DE+DE+2=20, ∴CD+DE=CE=9, 同理:AE−CD=CE=9, 故B不符合题意;∵ BE−DE=4,则BE=DE+4, ∴2CD+DE+DE+4=20, ∴CD+DE=CE=8, 同理:AE−CD=CE=8, 故C不符合题意;∵ BE−DE=6,则BE=DE+6, ∴2CD+DE+DE+6=20, ∴CD+DE=CE=7, 同理:AE−CD=CE=7, 故D符合题意;故选D【点睛】本题考查的是线段的和差关系,线段的中点的含义,掌握“线段的和差关系即中点的含义证明AE−CD=CE”是解本题的关键【变式2-1】(2023上·湖北咸宁·七年级统考期末)如图,点C是线段AB上的一个动点(不与A,B重合),点D,E,P分别是线段AC,BC,DE的中点,下列结论:①图中的点D,P,C,E都是动点;②AD>BE;③AB=2DE;④当AC=BC时,点P与点C重合.其中正确的是 .(把你认为正确结论的序号都填上)【答案】①③④【分析】①由题意可知随着C的运动,D、P、E都在动,故正确;②可以推得当C点在AB中点左边(不含中点)运动时,AC
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