2020-2021学年湖北省武汉市东湖高新区七年级(上)期末数学试卷 word,解析版
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这是一份2020-2021学年湖北省武汉市东湖高新区七年级(上)期末数学试卷 word,解析版,共21页。试卷主要包含了填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2020-2021学年湖北省武汉市东湖高新区七年级(上)期末数学试卷
一、选择题(共10小题,每小题3分,共30分)下列各题中均有四个备选答案,其中有且只有一个是正确的,请在答题卡上将正确答案的代号涂黑
1.(3分)下列方程中,是一元一次方程的是( )
A. B. C.x+2y=1 D.x2﹣4x=3
2.(3分)习近平总书记提出了未来5年“精准扶贫”的战略构想,意味着每年要减贫约11700000人,将数据11700000用科学记数法表示为( )
A.1.17×106 B.11.7×108 C.1.17×108 D.1.17×107
3.(3分)如图,是一个正方体展开图,把展开图折叠成正方体后,“们”字一面相对面上的字是( )
A.我 B.中 C.国 D.梦
4.(3分)如图,OA是北偏东40°方向的一条射线,若∠AOB=90°,OB的方向是( )
A.西偏北50° B.东偏北50° C.北偏东50° D.北偏西50°
5.(3分)关于多项式3x2﹣y﹣3xy3+x5﹣1,下列说法错误的是( )
A.这个多项式是五次五项式
B.常数项是﹣1
C.四次项的系数是3
D.按x降幂排列为x5+3x2﹣3xy3﹣y﹣1
6.(3分)若单项式2x6ym与﹣4x2ny2的差仍是单项式,则m+n的值是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
7.(3分)如图,有理数a,b在数轴上分别对应的点为A,B,OA<OB,则下列式子结果为负数的个数是( )
①a+b;②a﹣b;③ab;④a2﹣b2;⑤a3b3.
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
8.(3分)我国元朝朱世杰所著的《算学启蒙》一书,有一道题目是:“今有良马日行二百四十里,驽马日行一百五十里.驽马先行一十二日,问良马几何日追及之.”译文是:“跑得快的马每天走240里,跑得慢的马每天走150里.慢马先走12天,快马几天可以追上慢马?”若慢马和快马从同一地点出发,设快马x天可以追上慢马,则可以列方程为( )
A.240x+150×12=150x B.150(x﹣12)=240x
C.(240﹣150)x=150×12 D.12x=(240﹣150)
9.(3分)依照图形变化的规律,则第2021个图形中黑色正方形的个数是( )
A.2021 B.3030 C.3031 D.3032
10.(3分)将一张正方形纸片ABCD按如图所示的方式折叠,CE、CF为折痕,点B、D折叠后的对应点分别为B'、D',若∠ECF=21°,则∠B'CD'的度数为( )
A.35° B.42° C.45° D.48°
二、填空题(共6小题,每小题3分,共18分)
11.(3分)﹣3的相反数是 ,绝对值是 ,倒数是 .
12.(3分)把弯曲的河道改直,能够缩船舶航行的路程,这样做的道理是 .
13.(3分)已知∠α=39°18',则∠α的补角的度数是 .
14.(3分)已知|x|=3,|y|=4,且xy<0,x+y<0,则x﹣y= .
15.(3分)已知∠AOB=30°,∠AOC=4∠AOB,OM平分∠AOB,ON平分∠AOC,则∠MON的度数是 .
16.(3分)如图,数轴上点A,B,C所对应的数分别为a,b,c且都不为0,BC=2AC.若|2a+b|=|2a﹣3c|﹣|b﹣3c|,则|a+2b+3c|= (用含a,b的式子表示).
三、解答题(共8小题,共72分)
17.(8分)计算:
(1)﹣8+4÷(﹣2);
(2)﹣23+(﹣3)×[(﹣4)2+2]﹣(﹣2)2÷(﹣2).
18.(8分)解方程:
(1)2(5﹣x)=3(2x﹣2);
(2).
19.(8分)先化简,再求值:,其中x=﹣1,y=2.
20.(8分)列一元一次方程解应用题:一列动车匀速行驶,完全通过一条长600米的隧道需要25秒的时间,隧道顶上有一盏灯,垂直向下发光,灯光照在动车上的时间是10秒,求这列动车的长度?
21.(8分)如图,O在直线AB上,射线OD平分∠AOC,射线OE在∠BOC内.
(1)若∠DOE=90°,求证:射线OE是∠BOC的平分线;
(2)若∠COE=∠EOB,∠DOE=72°,求∠EOB的度数.
22.(10分)为了增强市民的节约用电意识,实行阶梯收费、收费标准如下表:
每月用电量
收费
第一档
不超过180度的部分
电费0.55元/度
第二档
180度以上至400度的部分
每度比上一档提价0.05元
第三档
400度以上的部分
每度比上一档提价0.25元
(1)若小新家9月份用电200度,则小新家9月份应缴电费 元(直接写出结果);
(2)若小新家10月份的平均电费为0.57元/度,则小新家10月份的用电量为多少度?
(3)若小新家11月,12月共用电800度,11月和12月一共缴电费487元,已知11月份用电比12月份少,求小新家11,12月各用多少度电(电费每个月缴一次)?
23.(10分)如图,已知直线l上有两条可以左右移动的线段:AB=a,CD=b,且a,b满足|a﹣2|+(b﹣6)2=0.M为线段AB的中点,N为线段CD中点.
(1)求线段AB、CD的长;
(2)若线段AB以每秒2个单位长度的速度向右运动,同时线段CD以每秒1个单位长的速度也向右运动,在运动前A点表示的数为﹣2.BC=6,设运动时间为t秒,求t为何值时,MN=4;
(3)若将线段CD固定不动,线段AB以每秒2个单位长度的速度向右运动,在运动前AD=36,在线段AB向右运动的某一个时间段内,始终有MN+BC为定值,求出这个定值,并求出t的取值范围.
24.(12分)定义:过角的顶点在角的内部作一条射线,得到三个角,若这三个角中有一个角是另外一个角的两倍,则称这条射线为这个角的“二倍角线”.
(1)如图1,∠AOB=120°,射线OC为∠AOB的“二倍角线”,则∠AOC= .
(2)如图2,射线OB为∠COD的“二倍角线”,且∠DOB=2∠BOC.射线OM、ON分别为∠AOC、∠BOD的平分线,问的值是否为定值?若是,求出其值;若不是,请说明理由;
(3)如图3.已知∠AOB=120°,射线OC、OD为∠AOB的“二倍角线”,且∠COB=2∠AOC,∠AOD=2∠BOD,将∠COD绕点O以10°/秒的速度顺时针转动,运动时间为t秒(0≤t≤14),射线OM、ON分别为∠AOC、∠BOD的平分线.OB、OM、ON三条射线中,一条射线恰好是以另外两条射线为边组成的角的“二倍角线”,直接写出t所有可能的值 .
2020-2021学年湖北省武汉市东湖高新区七年级(上)期末数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(共10小题,每小题3分,共30分)下列各题中均有四个备选答案,其中有且只有一个是正确的,请在答题卡上将正确答案的代号涂黑
1.(3分)下列方程中,是一元一次方程的是( )
A. B. C.x+2y=1 D.x2﹣4x=3
【分析】根据一元一次方程的定义回答即可.
【解答】解:A、是一元一次方程,故此选项符合题意;
B、等号的两边不是整式,不是一元一次方程,故此选项不符合题意;
C、含有两个未知数,不是一元一次方程,故此选项不符合题意;
D、未知数的最高次数为2次,不是一元一次方程,故此选项不符合题意.
故选:A.
2.(3分)习近平总书记提出了未来5年“精准扶贫”的战略构想,意味着每年要减贫约11700000人,将数据11700000用科学记数法表示为( )
A.1.17×106 B.11.7×108 C.1.17×108 D.1.17×107
【分析】科学记数法的表示形式为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数.确定n的值时,要看把原数变成a时,小数点移动了多少位,n的绝对值与小数点移动的位数相同.当原数绝对值≥10时,n是正数;当原数的绝对值<1时,n是负数.
【解答】解:11700000=1.17×107,
故选:D.
3.(3分)如图,是一个正方体展开图,把展开图折叠成正方体后,“们”字一面相对面上的字是( )
A.我 B.中 C.国 D.梦
【分析】根据正方体的平面展开图找相对面的方法,同层隔一面,判断即可.
【解答】解:把展开图折叠成正方体后,“们”字一面相对面上的字是中,
故选:B.
4.(3分)如图,OA是北偏东40°方向的一条射线,若∠AOB=90°,OB的方向是( )
A.西偏北50° B.东偏北50° C.北偏东50° D.北偏西50°
【分析】把两个角度相减即可.
【解答】解:由题意得:90°﹣40°=50°,
所以:OB的方向是北偏西50°,
故选:D.
5.(3分)关于多项式3x2﹣y﹣3xy3+x5﹣1,下列说法错误的是( )
A.这个多项式是五次五项式
B.常数项是﹣1
C.四次项的系数是3
D.按x降幂排列为x5+3x2﹣3xy3﹣y﹣1
【分析】根据多项式的相关概念即可求出答案.
【解答】解:A、这个多项式是一个五次五项式,原说法正确,故此选项不符合题意;
B、常数项是﹣1,原说法正确,故此选项不符合题意;
C、四次项的系数是﹣3,原说法错误,故此选项符合题意;
D、按x降幂排列为x5+3x2﹣3xy3﹣y﹣1,原说法正确,故此选项不符合题意.
故选:C.
6.(3分)若单项式2x6ym与﹣4x2ny2的差仍是单项式,则m+n的值是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【分析】由单项式2x6ym与﹣4x2ny2的差仍是单项式,可得2x6ym与﹣4x2ny2是同类项,根据同类项的定义可得m、n的值,再代入计算即可.
【解答】解:∵单项式2x6ym与﹣4x2ny2的差仍是单项式,
∴2x6ym与﹣4x2ny2是同类项,
∴m=2,2n=6,
解得:m=2,n=3,
∴m+n=2+3=5.
故选:D.
7.(3分)如图,有理数a,b在数轴上分别对应的点为A,B,OA<OB,则下列式子结果为负数的个数是( )
①a+b;②a﹣b;③ab;④a2﹣b2;⑤a3b3.
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
【分析】观察数轴可得出a<0、b>0、|a|<|b|,再根据有理数的运算找出式子的正负,此题得解.
【解答】解:观察数轴,可知:a<0,b>0,|a|<|b|,
∴①a+b>0;②a﹣b<0;③ab<0;④a2﹣b2<0;⑤a3b3=(ab)3<0.
∴结果为负数的个数是4个,
故选:B.
8.(3分)我国元朝朱世杰所著的《算学启蒙》一书,有一道题目是:“今有良马日行二百四十里,驽马日行一百五十里.驽马先行一十二日,问良马几何日追及之.”译文是:“跑得快的马每天走240里,跑得慢的马每天走150里.慢马先走12天,快马几天可以追上慢马?”若慢马和快马从同一地点出发,设快马x天可以追上慢马,则可以列方程为( )
A.240x+150×12=150x B.150(x﹣12)=240x
C.(240﹣150)x=150×12 D.12x=(240﹣150)
【分析】设快马x天可以追上慢马,根据两马的速度之差×时间=慢马提前跑的路程,即可得出关于x的一元一次方程,此题得解.
【解答】解:设快马x天可以追上慢马,
依题意,得:(240﹣150)x=150×12.
故选:C.
9.(3分)依照图形变化的规律,则第2021个图形中黑色正方形的个数是( )
A.2021 B.3030 C.3031 D.3032
【分析】根据图形的变化规律归纳出第n个图形中黑色正方形的数量即可.
【解答】解:根据图形变化规律可知:
第1个图形中黑色正方形的数量为2,
第2个图形中黑色正方形的数量为3,
第3个图形中黑色正方形的数量为5,
第4个图形中黑色正方形的数量为6,
...,
当n为奇数时,黑色正方形的个数为[3×(n+1)﹣1],
当n为偶数时,黑色正方形的个数为(3×n),
∴第2021个图形中黑色正方形的数量是[3××(2021+1)﹣1]=3032,
故选:D.
10.(3分)将一张正方形纸片ABCD按如图所示的方式折叠,CE、CF为折痕,点B、D折叠后的对应点分别为B'、D',若∠ECF=21°,则∠B'CD'的度数为( )
A.35° B.42° C.45° D.48°
【分析】可以设∠ECB′=α,∠FCD′=β,根据折叠可得∠DCE=∠D′CE,∠BCF=∠B′CF,进而可求解.
【解答】解:设∠ECB′=α,∠FCD′=β,
根据折叠可知:
∠DCE=∠D′CE,∠BCF=∠B′CF,
∵∠ECF=21°,
∴∠DCE=∠D′CE=21°+β,
∠BCF=∠B′CF=21°+α,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠DCB=90°,
∴21°+β+21°+21°+α=90°,
∴α+β=27°,
∴∠B'CD'=∠B′CE+∠D′CF+∠ECF
=α+β+21°
=48°.
故选:D.
二、填空题(共6小题,每小题3分,共18分)
11.(3分)﹣3的相反数是 3 ,绝对值是 3 ,倒数是 ﹣ .
【分析】根据相反数,绝对值,倒数的概念及性质解题.
【解答】解:﹣3的相反数是3,绝对值是3,倒数是﹣.
故答案为:3、3、﹣.
12.(3分)把弯曲的河道改直,能够缩船舶航行的路程,这样做的道理是 两点之间线段最短 .
【分析】直接利用线段的性质分析得出答案.
【解答】解:弯曲的河道改直,能够缩船舶航行的路程,这样做的道理是:两点之间线段最短.
故答案为:两点之间线段最短.
13.(3分)已知∠α=39°18',则∠α的补角的度数是 140°42′ .
【分析】根据互为补角的两个角的和等于180°列式进行计算即可得解.
【解答】解:∵∠a=39°18′,
∴∠a的补角=180°﹣39°18=140°42′.
故答案为:140°42′.
14.(3分)已知|x|=3,|y|=4,且xy<0,x+y<0,则x﹣y= 7 .
【分析】根据题目的已知条件求出x,y的值,代入x﹣y即可.
【解答】解:∵|x|=3,|y|=4,
∴x=±3,y=±4,
∵xy<0,
∴x=3,y=﹣4或x=﹣3,y=4,
∵x+y<0,
∴x=3,y=﹣4,
∴x﹣y=7,
故答案为:7.
15.(3分)已知∠AOB=30°,∠AOC=4∠AOB,OM平分∠AOB,ON平分∠AOC,则∠MON的度数是 45°或75° .
【分析】分为两种情况,当∠AOB在∠AOC内部时,当∠AOB在∠AOC外部时,分别求出∠AOM和∠AON度数,即可求出答案.
【解答】解:分为两种情况:如图1,当∠AOB在∠AOC内部时,
∵∠AOB=30°,∠AOC=4∠AOB,
∴∠AOC=120°,
∵OM平分∠AOB,ON平分∠AOC,
∴∠AOM=∠AOB=15°,∠AON=∠AOC=60°,
∴∠MON=∠AON﹣∠AOM=60°﹣15°=45°;
如图2,当∠AOB在∠AOC外部时,
∠MON=∠AOM+∠AOD=60°+15°=75°.
故∠MOD的度数是45°或75°.
故答案为:45°或75°.
16.(3分)如图,数轴上点A,B,C所对应的数分别为a,b,c且都不为0,BC=2AC.若|2a+b|=|2a﹣3c|﹣|b﹣3c|,则|a+2b+3c|= 3a+3b (用含a,b的式子表示).
【分析】根据BC=2AC,得到b﹣c=2(c﹣a),从而3c=b+2a,代入|2a+b|=|2a﹣3c|﹣|b﹣3c|中,得到|2a+b|=|b|﹣|2a|,得到2a<0,b>0,2a+b>0,得到a<0,b>0,a+b>0,得到3a+3b>0,从而得出答案.
【解答】解:∵BC=2AC,
∴b﹣c=2(c﹣a),
∴3c=b+2a,
∵|2a+b|=|2a﹣3c|﹣|b﹣3c|
=|2a﹣b﹣2a|﹣|b﹣b﹣2a|
=|﹣b|﹣|﹣2a|
=|b|﹣|2a|,
∴2a<0,b>0,2a+b>0,
∴a<0,b>0,a+b>0,
∴3a+3b>0,
∴|a+2b+3c|
=|a+2b+b+2a|
=|3a+3b|
=3a+3b.
三、解答题(共8小题,共72分)
17.(8分)计算:
(1)﹣8+4÷(﹣2);
(2)﹣23+(﹣3)×[(﹣4)2+2]﹣(﹣2)2÷(﹣2).
【分析】(1)原式先算除法,再算减法即可得到结果;
(2)原式先算括号里的乘方及加法,再算括号外的乘方,乘除,以及加减即可得到结果.
【解答】解:(1)原式=﹣8+(﹣2)
=﹣8﹣2
=﹣10;
(2)原式=﹣23+(﹣3)×(16+2)﹣(﹣2)2÷(﹣2)
=﹣23+(﹣3)×18﹣(﹣2)2÷(﹣2)
=﹣8+(﹣3)×18﹣4÷(﹣2)
=﹣8﹣54+2
=﹣60.
18.(8分)解方程:
(1)2(5﹣x)=3(2x﹣2);
(2).
【分析】(1)去括号、移项、合并同类项、系数化为1,据此求出方程的解即可.
(2)去分母、去括号、移项、合并同类项、系数化为1,据此求出方程的解即可.
【解答】解:(1)去括号,可得:10﹣2x=6x﹣6,
移项,可得:﹣2x﹣6x=﹣6﹣10,
合并同类项,可得:﹣8x=﹣16,
系数化为1,可得:x=2.
(2)去分母,可得:3(3x+1)﹣12=2(5x﹣6),
去括号,可得:9x+3﹣12=10x﹣12,
移项,可得:9x﹣10x=﹣12﹣3+12,
合并同类项,可得:﹣x=﹣3,
系数化为1,可得:x=3.
19.(8分)先化简,再求值:,其中x=﹣1,y=2.
【分析】原式去括号合并得到最简结果,再把x与y的值代入计算即可求出值.
【解答】解:原式=15x2y﹣5xy2+3xy2﹣6x2y
=9x2y﹣2xy2,
∵x=﹣1,y=2,
∴原式=9×(﹣1)2×2﹣2×(﹣1)×22
=18+8
=26.
20.(8分)列一元一次方程解应用题:一列动车匀速行驶,完全通过一条长600米的隧道需要25秒的时间,隧道顶上有一盏灯,垂直向下发光,灯光照在动车上的时间是10秒,求这列动车的长度?
【分析】根据题意可知:(隧道长度+火车长度)÷25=火车长度÷10,从而可以列出相应的方程,然后求解即可.
【解答】解:设火车的长度为x米,
=,
解得x=400,
答:火车的长度为400米.
21.(8分)如图,O在直线AB上,射线OD平分∠AOC,射线OE在∠BOC内.
(1)若∠DOE=90°,求证:射线OE是∠BOC的平分线;
(2)若∠COE=∠EOB,∠DOE=72°,求∠EOB的度数.
【分析】(1)因为∠DOC与∠COE互余,根据已知求出∠DOA与∠BOE互余,然后利用等角的余角相等求出即可;
(2)根据已知设∠COE=x,则∠EOB=3x,然后表示出∠DOC,再利用角平分线表示出∠AOC,最后列出方程即可解答.
【解答】(1)证明:∵∠DOE=90°,
∴∠DOC+∠COE=90°,
∵∠AOB=180°,
∴∠DOA+∠BOE=180°﹣∠DOE=90°,
∵射线OD平分∠AOC,
∴∠DOA=∠DOC,
∴∠COE=∠BOE,
∴射线OE是∠BOC的平分线;
(2)解:∵∠COE=∠EOB,
∴设∠COE=x,则∠EOB=3x,
∵∠DOE=72°,
∴∠DOC=∠DOE﹣∠COE=72°﹣x,
∵射线OD平分∠AOC,
∴∠AOC=2∠DOC=2(72°﹣x),
∵∠AOC+∠COE+∠BOE=180°,
∴2(72°﹣x)+x+3x=180°,
解得:x=18°,
∴∠EOB=54°.
22.(10分)为了增强市民的节约用电意识,实行阶梯收费、收费标准如下表:
每月用电量
收费
第一档
不超过180度的部分
电费0.55元/度
第二档
180度以上至400度的部分
每度比上一档提价0.05元
第三档
400度以上的部分
每度比上一档提价0.25元
(1)若小新家9月份用电200度,则小新家9月份应缴电费 111 元(直接写出结果);
(2)若小新家10月份的平均电费为0.57元/度,则小新家10月份的用电量为多少度?
(3)若小新家11月,12月共用电800度,11月和12月一共缴电费487元,已知11月份用电比12月份少,求小新家11,12月各用多少度电(电费每个月缴一次)?
【分析】(1)判断200位于表格中的第二档,列出相应算式,计算即可得到结果;
(2)设小新家10月份用电量为x度,求出用电量400度时的平均电费,判断10月份用电量为第二档,根据题意列出方程,求出方程的解即可得到结果;
(3)设小新家11月份用电y度,则12月份用电(800﹣y)度,根据表格求出第二档与第三档每度的电费,再由11月份用电量小于12月份用电量,求出y与800﹣y的范围,分类讨论y的范围,列出相应的方程,求出解即可得到结果.
【解答】解:(1)根据题意得:
0.55×180+(0.55+0.05)×20=111(元);
故答案为:111;
(2)设小新家10月份用电量为x度,
∵当用电量为400度时平均电费为=0.5775,
0.55<0.57<0.5775,
∴小新家10月份用电量为第二档,
依题意得:180×0.55+(x﹣180)×(0.55+0.05)=0.57x,
解得:x=300,
则小新家10月份用电量为300度;
(3)设小新家11月份用电y度,则12月份用电(800﹣y)度,
第二档电费为0.55+0.05=0.6(元/度);
第三档电费为0.55+0.05+0.25=0.85(元/度),
∵11月份用电量小于12月份用电量,
∴y<400,800﹣y>400,
①当0≤y≤180时,0.55y+180×0.55+0.6×(400﹣180)+0.85(800﹣y﹣400)=487,
解得:y=280(舍去);
②当180<y<400时,180×0.55+0.6(y﹣180)+180×0.55+0.6×(400﹣180)+0.85(800﹣y﹣400)=487,
解得:y=300,
则小新家12月份用电量为800﹣y=800﹣300=500(度),
答:小新家11月份用电量为300度,12月份用电量为500度.
23.(10分)如图,已知直线l上有两条可以左右移动的线段:AB=a,CD=b,且a,b满足|a﹣2|+(b﹣6)2=0.M为线段AB的中点,N为线段CD中点.
(1)求线段AB、CD的长;
(2)若线段AB以每秒2个单位长度的速度向右运动,同时线段CD以每秒1个单位长的速度也向右运动,在运动前A点表示的数为﹣2.BC=6,设运动时间为t秒,求t为何值时,MN=4;
(3)若将线段CD固定不动,线段AB以每秒2个单位长度的速度向右运动,在运动前AD=36,在线段AB向右运动的某一个时间段内,始终有MN+BC为定值,求出这个定值,并求出t的取值范围.
【分析】(1)根据非负数的性质即可得到结论;
(2)t秒后点M表示的数是﹣1+2t,点N表示的数是9+t,然后根据MN=4列出方程可得答案;
(3)根据题意分类讨论得到结果.
【解答】解:(1)∵|a﹣2|+(b﹣6)2=0,
∴a﹣2=0,b﹣6=0,
∴a=2,b=6,
∴AB=2,CD=6;
(2)∵运动前A点表示的数为﹣2,BC=6,
∴点B表示的数是0,点C、D表示的数分别是6和12,
∵M为线段AB的中点,N为线段CD中点,
∴点M、N表示的数分别是﹣1和9,
t秒后点M表示的数是﹣1+2t,点N表示的数是9+t,
∴|(﹣1+2t)﹣(9+t)|=4,
解得t=14或6,
答:t=14秒或6秒时,MN=4;
(3)运动t秒后,MN=|32﹣2t|,BC=|28﹣2t|,
当0≤t<14时,MN+BC=32﹣2t+28﹣2t=60﹣4t,
当14≤t≤16时,MN+BC=32﹣2t+2t﹣28=4,
当t>16时,MN+BC=2t﹣32+2t﹣28=4t﹣60,
∴当14≤t≤16时,MN+BC为定值.
24.(12分)定义:过角的顶点在角的内部作一条射线,得到三个角,若这三个角中有一个角是另外一个角的两倍,则称这条射线为这个角的“二倍角线”.
(1)如图1,∠AOB=120°,射线OC为∠AOB的“二倍角线”,则∠AOC= 40°或60°或80° .
(2)如图2,射线OB为∠COD的“二倍角线”,且∠DOB=2∠BOC.射线OM、ON分别为∠AOC、∠BOD的平分线,问的值是否为定值?若是,求出其值;若不是,请说明理由;
(3)如图3.已知∠AOB=120°,射线OC、OD为∠AOB的“二倍角线”,且∠COB=2∠AOC,∠AOD=2∠BOD,将∠COD绕点O以10°/秒的速度顺时针转动,运动时间为t秒(0≤t≤14),射线OM、ON分别为∠AOC、∠BOD的平分线.OB、OM、ON三条射线中,一条射线恰好是以另外两条射线为边组成的角的“二倍角线”,直接写出t所有可能的值 12或 .
【分析】(1)需要分三种情况:当∠AOB=2∠AOC时;当∠AOC=2∠BOC时;当∠AOB=2∠AOC时,建立等式求解即可;
(2)根据角平分线的定义得到∠AOM=∠COM,∠BON=∠DON,然后由∠DOB=2∠BOC进一步得到∠BOC=∠BON=∠DON,设∠AOM=X,∠BOC=y,根据题意分别表示出∠AOD+∠BOC和∠MON,即可求出的值;
(3)首先根据∠COB=2∠AOC,∠AOD=2∠BOD,得出∠COD=∠AOB=40°,根据题意分四种情况讨论,分别列出方程求解即可.
【解答】解:(1)当∠AOB=2∠AOC时,
∠AOC=∠AOB=×120°=60°;
当∠AOC=2∠BOC时,
∵∠AOC+∠BOC=∠AOB=120°,
∴2∠BOC+∠BOC=120°.解得:∠BOC=40°;
∴∠AOC=80°,
当∠AOB=2∠AOC时,
∵∠AOC+∠BOC=∠AOB=120°,
∴2∠AOC+∠AOC=120°.解得:∠AOC=40°;
故答案为:40°或60°或80°;
(2)∵射线OM、ON分别为∠AOC、∠BOD的平分线,
∴∠AOM=∠COM,∠BON=∠DON,
又∵∠DOB=2∠BOC,∠BOD=∠BON+∠DON,
∴∠BOC=∠BON=∠DON,
设∠AOM=∠COM=X,∠BOC=∠BON=∠DON=y,
∴∠AOD=∠AOM+∠COM+∠BOC+∠BON+∠DON=2x+3y,
∠MON=∠COM+∠BOC+∠BON=x+2y,
∴==2,
∴的值是定值2;
(3)∵∠COB=2∠AOC,∠AOD=2∠BOD,
又∵∠AOC+∠BOC=∠AOB=120°,∠AOD+∠BOD=∠AOB=120°.
∴∠AOC=AOB=40°,∠BOD=∠AOB=40°,
∴∠AOC=∠BOD=∠COD=∠AOB=40°
∵射线OM、ON分别为∠AOC、∠BOD的平分线,
∴∠AOM=AOC=20°,∠BON=∠BOD=20°,
∴∠BOM=∠AOB﹣∠AOM=100°,
将∠COD绕点O以10°/秒的速度顺时针转动,运动时间为t秒(0≤t≤14),
∴当0≤t≤4时,∠COD在∠AOB内部,
∵∠MON=∠AOB﹣(∠AOM+∠BON)=∠AOB﹣(∠AOC+∠BOD)=80°,
∠BON=∠BOD= (120°﹣∠AOC﹣∠COD)=20°﹣5t.
∠MOB=∠MON+∠BON=80°+20°﹣5t=100°﹣5t,
∴当∠MOB=2∠BON时,100°﹣5t=2×(20°﹣5t),解得:t=﹣12,舍去,
当∠MON=2∠BON时,80°=2×(20°﹣5t),解得:t=﹣4,舍去,
当∠BON=2∠MON时,20°﹣5t=2×80°,解得:t=﹣28.舍去,
当4<t<8时,此时OB在∠COD内部,
∴∠AOC=40°+10t,∠BOD=10t﹣40°,
∠AOM=∠COM=∠AOC=20°+5t,∠BON=∠BOD=5t﹣20°,
∴∠MOD=∠MOC+∠COD=20°+5t+40°=60°+5t,
∠MOB=∠MOD﹣∠BOD=60°+5t﹣(10t﹣40°)=100°﹣5t,
∠MON=∠MOB+∠BON=100°﹣5t+5t﹣20°=80°,
∴当∠MOB=2∠BON时,100°﹣5t=2×(5t﹣20°),解得:t=>8,舍去,
当∠MON=2∠BON时,80°=2×(5t﹣20°),解得:t=12>8,舍去,
当∠BON=2∠MOB时,5t﹣20°=2×(100°﹣5t),解得:t=>8.舍去,
当8≤t≤12时,此时ON在∠COD内部,
∴∠AOC=40°+10t,∠AOM=∠COM=∠AOC=20°+5t,
∴∠BOM=∠AOB﹣∠AOM=120°﹣(20°+5t)=100°﹣5t,
∴∠BOC=∠AOC﹣∠AOB=40°+10t﹣120°=10t﹣80°,
∴∠BOD=∠BOC+∠COD=10t﹣80°+40°+10t=10t﹣40°,
∴∠BON=∠BOD=5t﹣20°,
∴∠MON=∠MOB+∠BON=100°﹣5t+5t﹣20°=80°,
∴当∠MOB=2∠BON时,100°﹣5t=2×(5t﹣20°),解得:t=,
当∠MON=2∠BON时,80°=2×(5t﹣20°),解得:t=12,
当∠BON=2∠BOM时,5t﹣20°=2×(100°﹣5t),解得:t=.舍去,
当12<t≤14时,此时ON在∠COB内部,
∴∠AOC=40°+10t,∠AOM=∠COM=∠AOC=20°+5t,
∴∠BOM=∠AOB﹣∠AOM=120°﹣(20°+5t)=100°﹣5t,
∴∠AOD=∠AOC+∠COD=40°+10t+40°=10t+80°,
∴∠BOD=∠AOD﹣∠AOB=10t+80°+10t﹣120°=10t﹣40°,
∴∠BON=∠BOD=5t﹣20°,
∴∠MON=∠MOB+∠BON=100°﹣5t+5t﹣20°=80°,
∴当∠MOB=2∠BON时,100°﹣5t=2×(5t﹣20°),解得:t=<12,舍去,
当∠MON=2∠BON时,80°=2×(5t﹣20°),解得:t=12,舍去,
当∠BON=2∠BOM时,5t﹣20°=2×(100°﹣5t),解得:t=>14.舍去,
综上所述,t的值为12或.
故答案为:12或.
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