甘肃省天水市秦州区育生中学2022-2023学年上学期七年级期末数学试卷 (含答案)
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这是一份甘肃省天水市秦州区育生中学2022-2023学年上学期七年级期末数学试卷 (含答案),共26页。试卷主要包含了单选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年甘肃省天水市秦州区育生中学七年级第一学期期末数学试卷
一、单选题(每题4分,共40分)
1.下列互为倒数的是( )
A.3和 B.﹣2和2 C.3和 D.﹣2和
2.若∠α与∠β互余,且∠α=3∠β,则∠β=( )
A.22°30' B.22°50' C.25° D.45°
3.为了驰援上海人民抗击新冠肺炎疫情,柳州多家爱心企业仅用半天时间共筹集到了220000包柳州螺蛳粉,通过专列统一运往上海,用科学记数法将数据220000表示为( )
A.0.22×106 B.2.2×106 C.22×104 D.2.2×105
4.如图是由6块相同的小正方体组成的立体图形,从左面看到的形状是( )
A. B.
C. D.
5.下列去括号或添括号的变形中,正确的是( )
A.2a﹣(3b﹣c)=2a﹣3b﹣c B.3a+2(2b﹣1)=3a+4b﹣1
C.a+2b﹣3c=a+(2b﹣3c) D.m﹣n+a﹣b=m﹣(n+a﹣b)
6.有理数m,n满足|m+1|+(n﹣2)2=0,则mn+mn等于( )
A.3 B.﹣2 C.﹣1 D.0
7.如图,在下列条件中,能够证明AD∥CB的条件是( )
A.∠1=∠4 B.∠B=∠5
C.∠1+∠2+∠D=180° D.∠2=∠3
8.已知关于x、y的多项式mx2+4xy﹣7x﹣3x2+2nxy﹣5y合并后不含有二次项,则m+n的值为( )
A.﹣5 B.﹣1 C.1 D.5
9.如图,直线CE∥DF,∠CAB=125°,∠ABD=85°,则∠1+∠2=( )
A.30° B.35° C.36° D.40°
10.如图,用若干根相同的小木棒拼成图形,拼第1个图形需要6根小木棒,拼第2个图形需要14根小木棒,拼第3个图形需要22根小木棒……若按照这样的方法拼成的第n个图形需要2022根小木棒,则n的值为( )
A.252 B.253 C.336 D.337
二、填空题(每题4分,共32分)
11.如图,农民伯伯若要将河里的水引到田地P处,需要从点P作河岸l的垂线,垂足是Q,则沿PQ挖的水沟最短,这样做的数学道理是 .
12.已知x2﹣3x+1=0,则3x2﹣9x+5= .
13.如图是一个正方体的展开图,将它拼成正方体后,“神”字对面的字是 .
14.如图,数轴上有三个点A,B,C,若点A,B表示的数互为相反数,且AB=4,则点C表示的数是 .
15.已知,如图,点A、O、C在同一直线上,OE平分∠AOB,OF平分∠BOC.则∠EOF= °.
16.定义:[x]表示不大于x的最大整数,(x)表示不小于x的最小整数,例如:[2.3]=2,(2.3)=3,[﹣2.3]=﹣3,(﹣2.3)=﹣2,则[1.7]+(﹣1.7)= .
17.如图,已知直线a∥b,将一块三角板的直角顶点放在直线a上,如果∠1=42°,那么∠2= 度.
18.有一个圆形钟面,在7点30分时,时针与分针所成角的大小为 .
三、解答题(共78分)
19.计算:
(1);
(2).
20.如图,点G在CD上,已知∠BAG+∠AGD=180°,EA平分∠BAG,FG平分∠AGC,请说明AE∥GF的理由.
解:因为∠BAG+∠AGD=180°( ),
∠AGC+∠AGD=180°( ),
所以∠BAG=∠AGC( ).
因为EA平分∠BAG,
所以∠1= ( ).
因为FG平分∠AGC,
所以∠2= ,
得∠1=∠2( ),
所以AE∥GF( ).
21.先化简,再求值:(x2﹣y2﹣2xy)﹣(﹣3x2+4xy)+(x2+5xy),其中x=﹣1,y=2.
22.如图所示的是一个潜望镜模型示意图,AB,CD代表镜子摆放的位置,并且AB与CD平行,光线经过镜子反射时,满足∠1=∠2,∠3=∠4.
证明离开潜望镜的光线MN平行于进入潜望镜的光线EF.
请补全下述证明过程:
∵AB∥CD,
∴∠2= .
∵∠1=∠2,∠3=∠4,
∴∠1=∠2=∠3=∠4.
∵∠1+∠2+∠5=180°,∠3+∠4+ =180°,
∴∠5= .
∴MN∥EF .
23.我市为创建国家卫生城市,要在新世纪广场修建一个长方形花坛,面向全市人民征集设计方案,我校同学积极参与,如图所示是七(1)班小明同学设计的得意之作.
(1)用含a,b的代数式表示阴影部分的面积;
(2)当a=10m,b=4m时,求阴影部分的面积(结果保留π).
24.如图,已知AD⊥BC,EF⊥BC,∠1=∠2.
(1)求证:EF∥AD;
(2)求证:∠BAC+∠AGD=180°.
25.已知:A=2x2+3xy﹣2x﹣1,.
(1)求A+B的值;
(2)若3A+6B的值与x无关,求y的值.
26.综合探究
【背景知识】数轴是初中数学的一个重要工具,利用数轴可以将数与形完美地结合.研究数轴我们发现了许多重要的规律:如图①,若数轴上点A、点B表示的数分别为a,b(b>a),则线段AB的长(点A到点B的距离)可表示为b﹣a.请用上面材料中的知识解答下面的问题:
【问题情境】如图②,一个点从数轴上的原点开始,先向左移动2个单位长度到达点A,再向右移动3个单位长度到达点B,然后再向右移动5个单位长度到达点C.
(1)【问题探究】请在图②中表示出A、B、C三点的位置;
(2)【问题探究】若点P从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,同时点M、N从点B、点C分别以每秒2个单位长度、每秒3个单位长度速度沿数轴向右匀速运动.设移动时间为t秒(t>0).
①A,B两点间的距离AB= ,AC= ;
②若点D、E分别是线段AB,BC的中点,求线段DE的长;
③用含t的代数式表示:t秒时,点P表示的数为 ,点M表示的数为 ,点N表示的数为 ;
④试探究在移动的过程中,3PN﹣4PM的值是否随着时间t的变化而变化?若变化说明理由;若不变,请求其值.
27.如图,直线AB∥CD,直线EF与AB、CD分别交于点G、H,∠EHD=α(0°<α<90°).小安将一个含30°角的直角三角板PMN按如图①放置,使点N、M分别在直线AB、CD上,且在点G、H的右侧,∠P=90°,∠PMN=60°.
(1)填空:∠PNB+∠PMD ∠P(填“>”“<”或“=”);
(2)若∠MNG的平分线NO交直线CD于点O,如图②.
①当NO∥EF,PM∥EF时,求α的度数;
②小安将三角板PMN保持PM∥EF并向左平移,在平移的过程中求∠MON的度数(用含α的式子表示).
参考答案
一、单选题(每题4分,共40分)
1.下列互为倒数的是( )
A.3和 B.﹣2和2 C.3和 D.﹣2和
【分析】根据倒数的定义对各选项进行逐一分析即可.
解:A、∵3×=1,
∴3和互为倒数,符合题意;
B、∵(﹣2)×2=﹣4,
∴﹣2和2不互为倒数,不符合题意;
C、∵3×(﹣)=﹣1,
∴3和﹣不互为倒数,不符合题意;
D、∵(﹣2)×=﹣1,
∴﹣2和不互为倒数,不符合题意.
故选:A.
【点评】本题考查的是倒数的定义,熟知乘积是1的两个数叫互为倒数是解题的关键.
2.若∠α与∠β互余,且∠α=3∠β,则∠β=( )
A.22°30' B.22°50' C.25° D.45°
【分析】根据∠α与∠β互余,可得∠α+∠β=90°,与∠α=3∠β组成二元一次方程组即可求解.
解:由题意得:∠α+∠β=90°,∠α=3∠β.
解得:∠β=22.5°=22°30′.
故选:A.
【点评】本题主要考查余角的定义、角的换算,熟练掌握余角的定义以及角的换算是解决本题的关键.
3.为了驰援上海人民抗击新冠肺炎疫情,柳州多家爱心企业仅用半天时间共筹集到了220000包柳州螺蛳粉,通过专列统一运往上海,用科学记数法将数据220000表示为( )
A.0.22×106 B.2.2×106 C.22×104 D.2.2×105
【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是正整数,当原数绝对值<1时,n是负整数.
解:220000=2.2×105.
故选:D.
【点评】此题考查科学记数法的表示方法.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,表示时关键要正确确定a的值以及n的值.
4.如图是由6块相同的小正方体组成的立体图形,从左面看到的形状是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据简单组合体的三视图得出结论即可.
解:根据题意知,组合体的左视图为,
故选:B.
【点评】本题主要考查简单组合体的三视图,熟练掌握简单组合体的三视图是解题的关键.
5.下列去括号或添括号的变形中,正确的是( )
A.2a﹣(3b﹣c)=2a﹣3b﹣c B.3a+2(2b﹣1)=3a+4b﹣1
C.a+2b﹣3c=a+(2b﹣3c) D.m﹣n+a﹣b=m﹣(n+a﹣b)
【分析】根据去括号法则和添括号法则进行分析即可.
解:A、2a﹣(3b﹣c)=2a﹣3b+c,错误;
B、3a+2(2b﹣1)=3a+4b﹣2,错误;
C、a+2b﹣3c=a+(2b﹣3c),正确;
D、m﹣n+a﹣b=m﹣(n﹣a+b),错误;
故选:C.
【点评】此题主要考查了去括号和添括号,关键是注意符号的变化情况.
6.有理数m,n满足|m+1|+(n﹣2)2=0,则mn+mn等于( )
A.3 B.﹣2 C.﹣1 D.0
【分析】根据非负数的性质列出方程组求出m、n的值,代入所求代数式计算即可.
解:∵|m+1|+(n﹣2)2=0,
∴m+1=0,n﹣2=0,
解得:m=﹣1,n=2,
∴mn+mn=﹣2+(﹣1)2=﹣1.
故选:C.
【点评】本题考查了非负数的性质:几个非负数的和为0时,这几个非负数都为0.
7.如图,在下列条件中,能够证明AD∥CB的条件是( )
A.∠1=∠4 B.∠B=∠5
C.∠1+∠2+∠D=180° D.∠2=∠3
【分析】根据平行线的判定定理即可判断.
解:A、∠1=∠4,则AB∥DE,故选项错误;
B、∠B=∠5,则AB∥DE,故选项错误;
C、∵∠1+∠2+∠D=180°,即∠BAD+∠D=180°,
∴AB∥DE,故选项错误;
D、正确.
故选:D.
【点评】本题考查了平行线的判定定理,正确理解同位角、内错角、同旁内角的定义是关键.
8.已知关于x、y的多项式mx2+4xy﹣7x﹣3x2+2nxy﹣5y合并后不含有二次项,则m+n的值为( )
A.﹣5 B.﹣1 C.1 D.5
【分析】先对多项式mx2+4xy﹣7x﹣3x2+2nxy﹣5y进行合并同类项,然后再根据不含二次项可求解m、n的值,进而代入求解即可.
解:mx2+4xy﹣7x﹣3x2+2nxy﹣5y=(m﹣3)x2+(4+2n)xy﹣7x﹣5y,
∵不含二次项,
∴m﹣3=0,4+2n=0,
∴m=3,n=﹣2,
∴m+n=3﹣2=1.
故选:C.
【点评】本题主要考查整式的加减,熟练掌握整式的加减是解题的关键.
9.如图,直线CE∥DF,∠CAB=125°,∠ABD=85°,则∠1+∠2=( )
A.30° B.35° C.36° D.40°
【分析】过点A作l1的平行线,过点B作l2的平行线,根据两直线平行,内错角相等可得∠3=∠1,∠4=∠2,再根据两直线平行,同旁内角互补求出∠CAB+∠ABD=180°,然后计算即可得解.
解:如图,过点A作l1的平行线AC,过点B作l2的平行线BD,
则∠3=∠1,∠4=∠2,
∵l1∥l2,
∴AC∥BD,
∴∠CAB+∠ABD=180°,
∴∠3+∠4=125°+85°﹣180°=30°,
∴∠1+∠2=30°.
故选:A.
【点评】本题考查了平行线的性质:两直线平行,同位角相等;两直线平行,同旁内角互补;两直线平行,内错角相等.熟记性质并作辅助线是解题的关键.
10.如图,用若干根相同的小木棒拼成图形,拼第1个图形需要6根小木棒,拼第2个图形需要14根小木棒,拼第3个图形需要22根小木棒……若按照这样的方法拼成的第n个图形需要2022根小木棒,则n的值为( )
A.252 B.253 C.336 D.337
【分析】根据图形特征,第1个图形需要6根小木棒,第2个图形需要6×2+2=14根小木棒,第3个图形需要6×3+2×2=22根小木棒,按此规律,得出第n个图形需要的小木棒根数即可.
解:由题意知,第1个图形需要6根小木棒,
第2个图形需要6×2+2=14根小木棒,
第3个图形需要6×3+2×2=22根小木棒,
按此规律,第n个图形需要6n+2(n﹣1)=(8n﹣2)根小木棒,
当8n﹣2=2022时,
解得n=253,
故选:B.
【点评】本题主要考查了图形的变化规律,解决问题的关键是由特殊找到规律:第n个图形需要(8n﹣2)根小木棒是解题的关键.
二、填空题(每题4分,共32分)
11.如图,农民伯伯若要将河里的水引到田地P处,需要从点P作河岸l的垂线,垂足是Q,则沿PQ挖的水沟最短,这样做的数学道理是 垂线段最短 .
【分析】根据垂线段的性质得出即可.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.
解:∵PQ⊥l,
∴沿PQ开挖水渠距离最短,其中的数学道理是垂线段最短.
故答案为:垂线段最短.
【点评】本题考查了垂线段最短,它是相对于这点与直线上其他各点的连线而言.实际问题中涉及线路最短问题时,其理论依据应从“两点之间,线段最短”或“垂线段最短”这两个中去选择.
12.已知x2﹣3x+1=0,则3x2﹣9x+5= 2 .
【分析】原式前两项提取3变形后,把已知等式变形代入计算即可求出值.
解:∵x2﹣3x+1=0,
∴x2﹣3x=﹣1,
则原式=3(x2﹣3x)+5
=﹣3+5
=2.
故答案为:2.
【点评】此题考查了代数式求值,利用了整体代入的思想,熟练掌握运算法则是解本题的关键.
13.如图是一个正方体的展开图,将它拼成正方体后,“神”字对面的字是 月 .
【分析】根据图形,可以直接写出“神”字对面的字.
解:由图可得,
“神”字对面的字是“月”,
故答案为:月.
【点评】本题考查正方体相对两个面上的文字,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.
14.如图,数轴上有三个点A,B,C,若点A,B表示的数互为相反数,且AB=4,则点C表示的数是 4 .
【分析】由A,B表示的数互为相反数,AB=4可知:B表示的数是2即可解答.
解:∵A,B表示的数互为相反数,AB=4,
∴A表示﹣2,B表示2,
∴C表示4,
故答案为:4.
【点评】本题考查了数轴和相反数的定义,属于基础题.
15.已知,如图,点A、O、C在同一直线上,OE平分∠AOB,OF平分∠BOC.则∠EOF= 90 °.
【分析】根据平角和角平分线的定义即可求出.
解:∵OE、OF分别是∠AOB和∠BOC的平分线,
∴∠AOE=∠EOB,∠BOF=∠FOC,
∵∠AOE+∠EOB+∠BOF+∠FOC=180°,
∴∠EOB+∠BOF=90°,即∠EOF=90°,
故答案为:90.
【点评】本题主要考查了角平分线及垂线,解题的关键是利用角平分线求解.
16.定义:[x]表示不大于x的最大整数,(x)表示不小于x的最小整数,例如:[2.3]=2,(2.3)=3,[﹣2.3]=﹣3,(﹣2.3)=﹣2,则[1.7]+(﹣1.7)= 0 .
【分析】根据新定义求解即可.
解:原式=1+(﹣1)
=0.
故答案为:0.
【点评】本题考查了有理数的比较大小,新定义,掌握[x]表示不大于x的最大整数,(x)表示不小于x的最小整数是解题的关键.
17.如图,已知直线a∥b,将一块三角板的直角顶点放在直线a上,如果∠1=42°,那么∠2= 48 度.
【分析】由平行可得∠2=∠3,又结合直角定义可得出∠3+∠1=90°,可求得答案.
解:∵a∥b,
∴∠2=∠3,
∵∠1+∠3=90°,
∴∠3=90°﹣∠1=48°,
∴∠2=48°,
故答案为:48;
【点评】本题主要考查平行线的性质,掌握平行线的判定和性质是解题的关键,即①同位角相等⇔两直线平行,②内错角相等⇔两直线平行,③同旁内角互补⇔两直线平行.
18.有一个圆形钟面,在7点30分时,时针与分针所成角的大小为 45° .
【分析】根据时针与分针相距的份数乘以每份的度数,可得答案.
解:7点30分时,时针与分针相距1+=份,
在7点30分时,时针与分针所成角的大小为30×=45°
故答案为:45°.
【点评】本题考查了钟面角,确定时针与分针相聚的份数是解题关键.
三、解答题(共78分)
19.计算:
(1);
(2).
【分析】(1)有理数的乘方,运用乘法分配律计算可得;
(2)根据有理数混合运算顺序和运算法则计算可得.
解:(1)原式=
=﹣9﹣16+12﹣15
=﹣28;
(2)原式=
=
=.
【点评】本题考查了有理数的混合运算、有理数的乘方,掌握有理数的混合运算的顺序和法则是解题的关键.
20.如图,点G在CD上,已知∠BAG+∠AGD=180°,EA平分∠BAG,FG平分∠AGC,请说明AE∥GF的理由.
解:因为∠BAG+∠AGD=180°( 已知 ),
∠AGC+∠AGD=180°( 邻补角的定义 ),
所以∠BAG=∠AGC( 同角的补角相等 ).
因为EA平分∠BAG,
所以∠1= ∠BAG ( 角平分线的定义 ).
因为FG平分∠AGC,
所以∠2= ∠AGC ,
得∠1=∠2( 等量代换 ),
所以AE∥GF( 内错角相等,两直线平行 ).
【分析】根据邻补角的定义及题意得出∠BAG=∠AGC,再根据角平分线的定义得到∠1=∠2,即可判定AE∥GF.
解:因为∠BAG+∠AGD=180°(已知),
∠AGC+∠AGD=180°(邻补角的定义),
所以∠BAG=∠AGC(同角的补角相等),
因为EA平分∠BAG,
所以∠1=∠BAG(角平分线的定义),
因为FG平分∠AGC,
所以∠2=∠AGC,
得∠1=∠2(等量代换),
所以AE∥GF(内错角相等,两直线平行).
故答案为:已知;邻补角的定义;同角的补角相等;∠BAG;角平分线的定义;∠AGC;等量代换;内错角相等,两直线平行.
【点评】此题考查了平行线的判定,熟记“内错角相等,两直线平行”是解题的关键.
21.先化简,再求值:(x2﹣y2﹣2xy)﹣(﹣3x2+4xy)+(x2+5xy),其中x=﹣1,y=2.
【分析】去括号,合并同类项,将x,y的值代入计算即可.
解:原式=x2﹣y2﹣2xy+3x2﹣4xy+x2+5xy
=5x2﹣xy﹣y2,
当x=﹣1,y=2时,
原式=5×(﹣1)2﹣(﹣1)×2﹣22
=5+2﹣4
=3.
【点评】本题主要考查了整式的加减与求值,正确利用去括号的法则运算是解题的关键.
22.如图所示的是一个潜望镜模型示意图,AB,CD代表镜子摆放的位置,并且AB与CD平行,光线经过镜子反射时,满足∠1=∠2,∠3=∠4.
证明离开潜望镜的光线MN平行于进入潜望镜的光线EF.
请补全下述证明过程:
∵AB∥CD,
∴∠2= ∠3 .
∵∠1=∠2,∠3=∠4,
∴∠1=∠2=∠3=∠4.
∵∠1+∠2+∠5=180°,∠3+∠4+ ∠6 =180°,
∴∠5= ∠6 .
∴MN∥EF (内错角相等,两直线平行) .
【分析】根据平行线性质得出∠2=∠3,求出∠5=∠6,根据平行线判定推出即可.
解:∵AB∥CD,
∴∠2=∠3.
∵∠1=∠2,∠3=∠4,
∴∠1=∠2=∠3=∠4.
∵∠1+∠2+∠5=180°,∠3+∠4+∠6=180°,
∴∠5=∠6.
∴MN∥EF(内错角相等,两直线平行).
故答案为:∠3;∠6;∠6;(内错角相等,两直线平行).
【点评】本题考查了平行线性质和判定的应用,解题的关键是根据平行线的判定和性质解答.
23.我市为创建国家卫生城市,要在新世纪广场修建一个长方形花坛,面向全市人民征集设计方案,我校同学积极参与,如图所示是七(1)班小明同学设计的得意之作.
(1)用含a,b的代数式表示阴影部分的面积;
(2)当a=10m,b=4m时,求阴影部分的面积(结果保留π).
【分析】(1)根据阴影部分面积等于矩形面积减去半圆面积即可得出答案;
(2)将a=10m,b=4m代入(1)中解析式即可.
解:(1)根据题意可得,
答:阴影部分的面积为;
(2)将a=10m,b=4m代入中,
得:,
答:阴影部分的面积为40﹣8π.
【点评】本题考查了列代数式以及代数式求值,掌握图形中各部分的关系是关键.
24.如图,已知AD⊥BC,EF⊥BC,∠1=∠2.
(1)求证:EF∥AD;
(2)求证:∠BAC+∠AGD=180°.
【分析】(1)根据垂直得出∠EFB=∠ADB=90°,根据平行线的判定得出EF∥AD;
(1)根据平行线的性质得出∠1=∠BAD,由∠1=∠2得出∠2=∠BAD,根据平行线的判定得出DG∥BA,再根据平行线的性质即可得解.
【解答】证明:(1)∵AD⊥BC,EF⊥BC,
∴∠EFB=90°,∠ADB=90°(垂直的定义),
∴∠EFB=∠ADB(等量代换),
∴EF∥AD(同位角相等,两直线平行);
(2)∵EF∥AD,
∴∠1=∠BAD(两直线平行,同位角相等),
又∵∠1=∠2(已知),
∴∠2=∠BAD(等量代换),
∴DG∥BA(内错角相等,两直线平行),
∴∠BAC+∠AGD=180°(两直线平行,同旁内角互补).
【点评】此题考查了平行线的判定与性质,熟记平行线的判定定理与性质定理是解题的关键.
25.已知:A=2x2+3xy﹣2x﹣1,.
(1)求A+B的值;
(2)若3A+6B的值与x无关,求y的值.
【分析】(1)先将A=2x2+3xy﹣2x﹣1,代入A+B中,再根据去括号法则和合并同类项法则进行化简即可求解;
(2)A=2x2+3xy﹣2x﹣1,代入3A+6B中,再根据去括号法则和合并同类项法则进行化简,最后根据3A+6B的值与x无关即可求解.
解:(1)∵A=2x2+3xy﹣2x﹣1,,
∴A+B=2x2+3xy﹣2x﹣1+(﹣x2+xy﹣1)
=2x2+3xy﹣2x﹣1﹣x2+xy﹣1
=x2+xy﹣2x﹣2;
(2)∵A=2x2+3xy﹣2x﹣1,,
∴3A+6B=3(2x2+3xy﹣2x﹣1)+6(﹣x2+xy﹣1)
=6x2+9xy﹣6x﹣3﹣6x2+9xy﹣6
=18xy﹣6x﹣9,
=(18y﹣6)x﹣9,
∵3A+6B的值与x无关,
∴18y﹣6=0,
∴y=.
【点评】本题主要考查了整式的化简求值,掌握去括号法则和合并同类项法则是解题的关键,应用了整体代入的数学思想.
26.综合探究
【背景知识】数轴是初中数学的一个重要工具,利用数轴可以将数与形完美地结合.研究数轴我们发现了许多重要的规律:如图①,若数轴上点A、点B表示的数分别为a,b(b>a),则线段AB的长(点A到点B的距离)可表示为b﹣a.请用上面材料中的知识解答下面的问题:
【问题情境】如图②,一个点从数轴上的原点开始,先向左移动2个单位长度到达点A,再向右移动3个单位长度到达点B,然后再向右移动5个单位长度到达点C.
(1)【问题探究】请在图②中表示出A、B、C三点的位置;
(2)【问题探究】若点P从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,同时点M、N从点B、点C分别以每秒2个单位长度、每秒3个单位长度速度沿数轴向右匀速运动.设移动时间为t秒(t>0).
①A,B两点间的距离AB= 3 ,AC= 8 ;
②若点D、E分别是线段AB,BC的中点,求线段DE的长;
③用含t的代数式表示:t秒时,点P表示的数为 ﹣t﹣2 ,点M表示的数为 2t+1 ,点N表示的数为 3t+6 ;
④试探究在移动的过程中,3PN﹣4PM的值是否随着时间t的变化而变化?若变化说明理由;若不变,请求其值.
【分析】(1)利用数轴上的点表示即可;
(2)①利用数轴上的数字解答即可;
②利用线段中点的定义解答即可;
③结合数轴利用(1)中的方法解答即可;
④通过计算解答即可.
解:(1)A、B、C三点的位置在数轴上表示如下:
(2)①AB=1﹣(﹣2)=3,AC=6﹣(﹣2)=8,
故答案为:3;8;
②如图,
∵点D是线段AB的中点,
∴BD=AB=,
∵点E分别是线段BC的中点,
∴BE=BC,
∵BC=6﹣1=5,
∴BE=,
∴DE=BD+BE=4;
③如图,
由题意得:PA=t,BM=2t,CN=3t,
∴t秒时,点P表示的数为﹣t﹣2,点M表示的数为2t+1,点N表示的数为3t+6,
故答案为:﹣t﹣2;2t+1;3t+6;
④在移动的过程中,3PN﹣4PM的值不变,理由:
由题意:PN=(3t+6)﹣(﹣t﹣2)=4t+8,
PM=(2t+1)﹣(﹣t﹣2)=3t+3,
∴3PN﹣4PM=3(4t+8)﹣4(3t+3)=12t+24﹣12t﹣12=12.
∴在移动的过程中,3PN﹣4PM的值总等于12,保持不变.
【点评】本题主要考查了数轴,列代数式,利用题意在数轴上表示出各点是解题的关键.
27.如图,直线AB∥CD,直线EF与AB、CD分别交于点G、H,∠EHD=α(0°<α<90°).小安将一个含30°角的直角三角板PMN按如图①放置,使点N、M分别在直线AB、CD上,且在点G、H的右侧,∠P=90°,∠PMN=60°.
(1)填空:∠PNB+∠PMD = ∠P(填“>”“<”或“=”);
(2)若∠MNG的平分线NO交直线CD于点O,如图②.
①当NO∥EF,PM∥EF时,求α的度数;
②小安将三角板PMN保持PM∥EF并向左平移,在平移的过程中求∠MON的度数(用含α的式子表示).
【分析】(1)过P点作PQ∥AB,根据平行线的性质可得∠PNB=∠NPQ,∠PMD=∠QPM,进而可求解;
(2)①由平行线的性质可得∠ONM=∠PMN=60°,结合角平分线的定义可得∠ANO=∠ONM=60°,再利用平行线的性质可求解;
②可分两种情况:点N在G的右侧时,点N在G的左侧时,利用平行线的性质及角平分线的定义计算可求解.
解:(1)过P点作PQ∥AB,
∴∠PNB=∠NPQ,
∵AB∥CD,
∴PQ∥CD,
∴∠PMD=∠QPM,
∴∠PNB+∠PMD=∠NPQ+∠QPM=∠MPN,
故答案为:=
(2)①∵NO∥EF,PM∥EF,
∴NO∥PM,
∴∠ONM=∠NMP,
∵∠PMN=60°,
∴∠ONM=∠PMN=60°,
∵NO平分∠MNO,
∴∠ANO=∠ONM=60°,
∵AB∥CD,
∴∠NOM=∠ANO=60°,
∴α=∠NOM=60°;
②点N在G的右侧时,如图②,
∵PM∥EF,∠EHD=α,
∴∠PMD=α,
∴∠NMD=60°+α,
∵AB∥CD,
∴∠ANM=∠NMD=60°+α,
∵NO平分∠ANM,
∴∠ANO=∠ANM=30°+α,
∵AB∥CD,
∴∠MON=∠ANO=30°+α;
点N在G的左侧时,如图,
∵PM∥EF,∠EHD=α,
∴∠PMD=α,
∴∠NMD=60°+α,
∵AB∥CD,
∴∠BNM+∠NMO=180°,∠BNO=∠MON,
∵NO平分∠MNG,
∴∠BNO=[180°﹣(60°+α)]=60°﹣,
∴∠MON=60°﹣,
综上所述,∠MON的度数为30°+α或60°﹣.
【点评】本题主要考查平行线的性质,角平分线的定义,分类讨论是解题的关键.
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