苏科版七年级下学期数学期中全真模拟试卷(含答案解析)
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这是一份苏科版七年级下学期数学期中全真模拟试卷(含答案解析),共25页。试卷主要包含了4cm.等内容,欢迎下载使用。
注意事项:
本试卷满分150分,试题共27题,其中选择8道、填空8道、解答11道.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级等信息填写在试卷规定的位置。
一、选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列运算正确的是( )
A.a3•a2=a5B.(a2)3=a8C.a8÷a2=a4D.2a﹣5a=3a
2.下列图形中,不能由图形M经过一次平移或旋转得到的是( )
A. B. C. D.
3.如图,在△ABC中,∠C=90°,EF∥AB,∠1=35°,则∠A的度数为( )
A.35°B.45°C.55°D.65°
4.如图,下列条件中,能判定DE∥AC的是( )
A.∠BED=∠EFCB.∠1=∠2
C.∠BEF+∠B=180°D.∠3=∠4
5.下列多项式能直接用完全平方公式进行因式分解的是( )
A.4x2﹣4x+1B.x2+2x﹣1C.x2+xy+2y2D.9+x2﹣4x
6.通过计算几何图形的面积可表示一些代数恒等式,右图可表示的代数恒等式是( )
A.(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2B.2a(a+b)=2a2+2ab
C.(a+b)2=a2+2ab+b2D.(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2
7.如图,AB∥DE,BC⊥CD,则以下说法中正确的是( )
A.α,β的角度数之和为定值 B.α随β增大而增大
C.α,β的角度数之积为定值 D.α随β增大而减小
8.如图,∠ABC=∠ACB,AD、BD、CD分别平分△ABC的外角∠EAC、内角∠ABC、外角∠ACF,以下结论:①AD∥BC,②∠ACB=∠ADB,③∠ADC+∠ABD=90°,④∠ADB=45°﹣∠CDB,其中正确的结论有( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)请把答案直接填写在横线上
9.在△ABC中,∠A+∠B=150°,∠C=2∠A,则∠A= .
10.若x2+mx+9是一个完全平方式,则m的值是 .
11.计算:(x﹣2y)7÷(2y﹣x)6= ;= .
12.若3m=6,9n=2,则3m﹣2n= .
13.如图,小明在操场上从A点出发,沿直线前进10米后向左转40°,再沿直线前进10米后,又向左转40°,照这样走下去,他第一次回到出发地A点时,一共走了 米.
14.如图,两个直角三角形重叠在一起,将其中一个沿点B到点C的方向平移到△DEF的位置,AB=10,DH=4,平移距离为6,则阴影部分的面积 .
15.如图,两个正方形边长分别为a、b,a+b=6,ab=10,则图中阴影部分的面积为 .
16.将一副三角板如图1所示摆放,直线GH∥MN,现将三角板ABC绕点A以每秒1°的速度顺时针旋转,同时三角板DEF绕点D以每秒2°的速度顺时针旋转,设时间为t秒,如图2,∠BAH=t°,∠FDM=2t°,且0≤t≤150,若边BC与三角板的一条直角边(边DE,DF)平行时,则所有满足条件的t的值为 .
三、解答题(本大题共11小题,共102分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(1)计算:(2019﹣1000π)0+(﹣2)﹣3﹣(﹣8)﹣1; (2)已知x+y﹣4=0,求2x•2y的值.
18.分解因式:
(1)﹣3a2+6ab﹣3b2; (2)9a2(x﹣y)+4b2(y﹣x).
19.先化简,再求值:(x+1)(x﹣2)﹣(2x﹣1)2+(2x﹣3)(3+2x),其中x=1.
20.如图,在边长为1个单位的正方形网格中,△ABC经过平移后得到△A'B'C',图中标出了点B的对应点B'.根据下列条件,利用网格点和无刻度的直尺画图并解答相关的问题保留画图痕迹:
(1)画出△A'B'C';
(2)连接AA'、CC',那么AA'与CC'的关系是 ,线段AC扫过的图形的面积为 ;
21.如图,已知AD、AE分别是△ABC的高和中线,AB=3cm,AC=4cm,BC=5cm,∠BAC=90°.试求:
(1)△ABE的面积;
(2)AD的长度.
22.请将下列题目的证明过程补充完整:
如图,在△ABC中,AD⊥BC于点D,DE∥AB交AC于点E.∠BFG=∠ADE,则FG⊥BC.
证明:∵AD⊥BC(已知),
∴∠ADB= (垂直的定义).
∵DE∥AB(已知),
∴∠BAD=∠ADE( ),
∵∠BFG=∠ADE(已知),
∴∠BAD=∠BFG ( ),
∴AD∥FG ( ),
∴∠FGB=∠ADB=90° ( ),
∴FG⊥BC(垂直的定义).
23.如图,在四边形ABCD中,∠D+∠ABC=180°,BE平分∠ABC交CD于点E,连接.
(1)若∠C=∠1,求证:∠CBE=∠AED.
(2)若∠C=80°,∠D=124°,求∠CEB的度数.
24.将正六边形与正五边形按如图所示方式摆放,公共顶点为O,且正六边形的边AB与正五边形的边DE在同一条直线上.
(1)请求出∠ABO度数;
(2)请求出∠BOE的度数.
25.请仔细阅读例题,领会例题解题方法,解答下面的两个问题:
若m2+2mn+2n2﹣6n+9=0,求m和n的值.
解:因为m2+2mn+2n2﹣6n+9=0
所以m2+2mn+2n2﹣6n+9=0
所以(m+n)2+(n﹣3)2=0
所以(m+n)2=0,(n﹣3)2=0
所以m+n=0,n﹣3=0
所以m=﹣3,n=3
问题(1)若x2﹣6xy+10y2+4y+4=0,求xy的值;
问题(2)已知a,b,c是△ABC的三边长,满足a2+b2=8a+6b﹣25,c是△ABC中最长边的边长,且c为整数,那么c可能是哪几个数?
26.若x满足(9﹣x)(x﹣4)=4,求(4﹣x)2+(x﹣9)2的值.
解:设9﹣x=a,x﹣4=b,则(9﹣x)(x﹣4)=ab=4,a+b=(9﹣x)+(x﹣4)=5,
∴(9﹣x)2+(x﹣4)2=a2+b2﹣2ab=52﹣2×4=17.
请仿照上面的方法求解下面问题:
(1)若x满足(5﹣x)(x﹣2)=2,求(5﹣x)2+(x﹣2)2的值.
(2)若x满足(6﹣x)(3﹣x)=1,求代数式(9﹣2x)2的值.
(3)已知正方形ABCD的边长为x,E,F分别是AD、DC上的点,且AE=3,CF=5,长方形EMFD的面积是48,分别以MF、DF作正方形,求阴影部分的面积.
27.直线AB、CD为平面内两条直线,点M、点N分别在直线AB、CD上,点P(P不在直线AB、CD上)为平面内一动点.
(1)如图1,若AB、CD相交于点O,∠MON=40°;
①当点P在△OMN内部时,求证:∠MPN﹣∠OMP﹣∠ONP=40°;
②小芳发现,当点P在∠MON内部运动时,∠MPN、∠OMP、∠ONP还存在其它数量关系,这种数量关系是 ;
③探究,当点P在∠MON外部时,∠MPN、∠OMP、∠ONP之间的数量关系共有 种;
(2)如图2,若AB∥CD,请直接写出∠MPN与∠AMP、∠CNP之间存在的所有数量关系是 .参考答案
一、选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1、A
【分析】根据同底数幂的除法,底数不变指数相减;合并同类项,系数相加字母和字母的指数不变;同底数幂的乘法,底数不变指数相加;幂的乘方,底数不变指数相乘,对各选项计算后利用排除法求解.
【解答】解:A、a3•a2=a5,故本选项错误;
B、(a2)3=a6,故本选项错误;
C、a8÷a2=a6,故本选项错误;
D、2a﹣5a=﹣3a,故本选项错误.
故选:A.
2、C
【分析】图形的平移与旋转不改变图形的形状,图形各个部分的相对位置不变,据此即可进行判断.
【解答】解:不能由图形M经过一次平移或旋转得到的是C选项的图形.
故选:C.
3、C
【分析】由EF∥AB,∠1=35°,根据两直线平行,内错角相等,可得∠B=∠1=35°,根据三角形的内角和可得∠A的度数.
【解答】解:∵EF∥AB,∠1=35°,
∴∠B=∠1=35°,
∵∠A+∠B+∠C=180°,∠C=90°,
∴∠A=55°.
故选:C.
4、D
【分析】可以从直线DE、AC的截线所组成的“三线八角”图形入手进行判断.
【解答】解:A、∠BED=∠EFC不是两直线被第三条直线所截得到的,因而不能判定两直线平行,故选项错误;
B、∠1=∠2是EF和BC被EC所截得到的同位角和内错角,因而可以判定EF∥BC,但不能判定DE∥AC,故选项错误;
C、∠BEF+∠B=180°是EF和BC被AB所截得到的同旁内角,因而可以判定EF∥BC,但不能判定DE∥AC,故选项错误;
D、∠3=∠4这两个角是AC与DE被EC所截得到的内错角,可以判定DE∥AC,故选项正确.
故选:D.
5、A
【分析】利用完全平方公式进行分解逐一判断,即可解答.
【解答】解:A、4x2﹣4x+1=(2x﹣1)2,故A符合题意;
B、x2+2x+1=(x+1)2,故B不符合题意;
C、x2+xy+y2=(x+y)2,故C不符合题意;
D、9+x2﹣6x=(x﹣3)2,故D不符合题意;
故选:A.
6、B
【分析】由题意知,长方形的面积等于长2a乘以宽(a+b),面积也等于四个小图形的面积之和,从而建立两种算法的等量关系.
【解答】解:长方形的面积等于:2a(a+b),
也等于四个小图形的面积之和:a2+a2+ab+ab=2a2+2ab,
即2a(a+b)=2a2+2ab.
故选:B.
7、B
【分析】过C点作CF∥AB,利用平行线的性质解答即可.
【解答】解:过C点作MF∥AB,
∵AB∥DE,
∴MF∥DE,
∴∠α=∠BCM,∠β+∠DCM=180°,
∵BC⊥CD,
∴∠BCD=90°,
∴∠BCM+∠DCM=360°﹣∠BCD=270°,
∴∠α+(180°﹣∠β)=270°,
∴∠α﹣∠β=90°,
∴α随β增大而增大,
故选:B.
8、C
【分析】根据角平分线定义得出∠ABC=2∠ABD=2∠DBC,∠EAC=2∠EAD,∠ACF=2∠DCF,根据三角形的内角和定理得出∠BAC+∠ABC+∠ACB=180°,根据三角形外角性质得出∠ACF=∠ABC+∠BAC,∠EAC=∠ABC+∠ACB,根据已知结论逐步推理,即可判断各项.
【解答】解:∵AD平分∠EAC,
∴∠EAC=2∠EAD,
∵∠EAC=∠ABC+∠ACB,∠ABC=∠ACB,
∴∠EAD=∠ABC,
∴AD∥BC,∴①正确;
∵AD∥BC,
∴∠ADB=∠DBC,
∵BD平分∠ABC,∠ABC=∠ACB,
∴∠ABC=∠ACB=2∠DBC,
∴∠ACB=2∠ADB,∴②错误;
在△ADC中,∠ADC+∠CAD+∠ACD=180°,
∵CD平分△ABC的外角∠ACF,
∴∠ACD=∠DCF,
∵AD∥BC,
∴∠ADC=∠DCF,∠ADB=∠DBC,∠CAD=∠ACB
∴∠ACD=∠ADC,∠CAD=∠ACB=∠ABC=2∠ABD,
∴∠ADC+∠CAD+∠ACD=∠ADC+2∠ABD+∠ADC=2∠ADC+2∠ABD=180°,
∴∠ADC+∠ABD=90°
∴∠ADC=90°﹣∠ABD,
即∠ADC+∠ABD=90°,∴③正确;
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠DBC,
∵∠ABD=∠DBC,
∴∠BDC=∠DBC,
∵,
∴∠BDC=90°﹣2∠ABD,
∴∠ADB=45°﹣∠BDC,④正确;
故选:C.
二、填空题(共8小题)
9.
【分析】根据三角形内角和定理得到∠A+∠B+∠C=180°,而∠A+∠B=150°,易得∠C=30°,然后根据∠C=2∠A计算∠A的度数.
【解答】解:∵∠A+∠B+∠C=180°,∠A+∠B=150°,
∴∠C=30°,
∵∠C=2∠A,
∴∠A=×30°=15°.
故答案为15°.
10.
【解答】解:∵x2+mx+9是一个完全平方式,
∴m=±6,
故答案为:±6.
11.
【分析】根据同底数幂的除法和幂的乘方与积的乘方进行计算即可.
【解答】解:(x﹣2y)7÷(2y﹣x)6
=(x﹣2y)7÷(x﹣2y)6
=x﹣2y;
=﹣
=﹣
=﹣1.
故答案为:x﹣2y,﹣1.
12.
【分析】根据3m=6,9n=2,可以求得所求式子的值.
【解答】解:∵3m=6,9n=2,
∴3m﹣2n
=3m÷32n
=3m÷9n
=6÷2
=3,
故答案为:3.
13.
【分析】利用多边形的外角和即可解决问题.
【解答】解:由题意可知,小明第一次回到出发地A点时,他一共转了360°,且每次都是向左转40°,所以共转了9次,一次沿直线前进10米,9次就前进90米.
14.
【分析】根据平移的性质可知:AB=DE,BE=CF;由此可求出EH和CF的长.由于CH∥DF,根据平分线分线段成比例定理,可求出EC的长.已知了EH、EC,DE、EF的长,即可求出△ECH和△EFD的面积,进而可求出阴影部分的面积.
【解答】解:根据题意得,DE=AB=10;BE=CF=6;CH∥DF.
∴EH=10﹣4=6;
EH:HD=EC:CF,
即 6:4=EC:6,
∴EC=9.
∴S△EFD=×10×(9+6)=75;
S△ECH=×6×9=27.
∴S阴影部分=75﹣27=48.
解法二:S阴影DHCF=S梯形ABEH=(AB+HE)×BE÷2=(10+6)×6÷2=48.
故答案为48.
15.
【分析】根据阴影部分的面积等于正方形ABCD和正方形CGFE的面积减去三角形ABD和三角形BGF的面积求出即可.
【解答】解:由题知,S阴影=S正方形ABCD+S正方形CGFE﹣S△ABD﹣S△BGF
=a2+b2﹣a2﹣(a+b)b
=a2+b2﹣ab
=(a2+b2﹣ab)
=[(a+b)2﹣3ab],
∵a+b=6,ab=10,
∴S阴影=S正方形ABCD+S正方形CGFE﹣S△ABD﹣S△BGF=×[62﹣3×10]=3,
故答案为:3.
16.
【分析】根据题意得∠HAC=∠BAH+∠BAC=t°+30°,∠FDM=2t°,(1)如图1,当DE∥BC时,延长AC交MN于点P,分两种情况讨论:①DE在MN上方时,②DE在MN下方时,∠FDP=2t°﹣180°,列式求解即可;(2)当BC∥DF时,延长AC交MN于点I,①DF在MN上方时,∠FDN=180°﹣2t°,②DF在MN下方时,∠FDN=180°﹣2t°,列式求解即可.
【解答】解:由题意得,∠HAC=∠BAH+∠BAC=t°+30°,∠FDM=2t°,
(1)如图1,当DE∥BC时,延长AC交MN于点P,
①DE在MN上方时,
∵DE∥BC,DE⊥DF,AC⊥BC,
∴AP∥DF,
∴∠FDM=∠MPA,
∵MN∥GH,
∴∠MPA=∠HAC,
∴∠FDM=∠HAC,即2t°=t°+30°,
∴t=30,
②DE在MN下方时,∠FDP=2t°﹣180°,
∵DE∥BC,DE⊥DF,AC⊥BC,
∴AP∥DF,
∴∠FDP=∠MPA,
∵MN∥GH,
∴∠MPA=∠HAC,
∴∠FDP=∠HAC,即2t°﹣180°=t°+30°,
∴t=210(不符合题意,舍去),
(2)当BC∥DF时,延长AC交MN于点I,
①DF在MN上方时,BC∥DF,如图,
根据题意得:∠FDN=180°﹣2t°,
∵DF∥BC,AC⊥BC,
∴CI⊥DF,
∴∠FDN+∠MIC=90°,
即180°﹣2t°+t°+30°=90°,
∴t=120,
∴2t=240°>180°,此时DF应该在MN下方,不符合题意,舍去;
②DF在MN下方时,如图,
根据题意可知:∠FDN=2t°﹣180°,
∵DF∥BC,
∴∠MIC=∠NDF,
∴∠NDF=∠AQI=t+30°﹣90°=t﹣60°,
即2t°﹣180°=t°﹣60°,
∴t=120,
综上所述:所有满足条件的t的值为30或120.
故答案为:30或120.
三、解答题(共11小题)
17.
【分析】(1)运用零指数幂、负整数指数幂运算法则运算;
(2)运用同底数幂法则计算即可.
【解答】解:(1)原式=1﹣+=1;
(2)2x•2y=2x+y,
由已知可得x+y=4;
所以原式=24=16.
18.
【分析】(1)原式提取公因式,再利用完全平方公式分解即可;
(2)原式提取公因式,再利用平方差公式分解即可.
【解答】解:(1)原式=﹣3(a2﹣2ab+b2)=﹣3(a﹣b)2;
(2)原式=(x﹣y)(3a+2b)(3a﹣2b).
19.
【分析】先根据多项式乘多项式,完全平方公式和平方差公式进行计算,再合并同类项,最后代入求出答案即可.
【解答】解:(x+1)(x﹣2)﹣(2x﹣1)2+(2x﹣3)(3+2x)
=x2﹣2x+x﹣2﹣4x2+4x﹣1+4x2﹣9
=x2+3x﹣12,
当x=1时,原是=1+3﹣12=﹣8.
20.
【分析】(1)根据平移的性质即可画出图形;
(2)根据平移的性质可得AA'∥CC',AA'=CC',再根据四边形ACC'A'的面积为△ACA'面积的2倍可得线段AC扫过的图形面积.
【解答】解:(1)如图,△A'B'C'即为所求;
(2)根据平移的性质知,AA'∥CC',AA'=CC',
线段AC扫过的图形为四边形CAA'C',
∴四边形CAA'C'的面积为10,
故答案为:AA'∥CC',AA'=CC',10.
21.
【分析】(1)△AEC与△ABE是等底同高的两个三角形,它们的面积相等;
(2)利用“面积法”来求线段AD的长度.
【解答】解:(1 )如图在△ABC中,∠BAC=90°,
∴S△ABC=AB•AC=6,
又∵AE是△ABC的中线,
∴S△ABE=S△ABC=3;
(2)AD是△ABC的高,
∴S△ABC=BC•AD,
又∵S△ABC=6,BC=5cm,
∴AD=2.4cm.
22.
【分析】根据平行线的性质和判定即可填空.
【解答】证明:∵AD⊥BC(已知),
∴∠ADB=90°(垂直的定义).
∵DE∥AB(已知),
∴∠BAD=∠ADE( 两直线平行,内错角相等),
∵∠BFG=∠ADE(已知),
∴∠BAD=∠BFG ( 等量代换),
∴AD∥FG ( 同位角相等,两直线平行),
∴∠FGB=∠ADB=90° ( 两直线平行,同位角相等),
∴FG⊥BC(垂直的定义).
23.
【分析】(1)根据三角形内角和定理及平角的定义求解即可;
(2)根据三角形内角和定理及角平分线的定义求解即可.
【解答】(1)证明:∵∠C+∠CBE+∠CEB=180°,∠AED+∠1+∠CEB=180°,∠C=∠1,
∴∠CBE=∠AED;
(2)解:∵∠D+∠ABC=180°,∠D=124°,
∴∠ABC=56°,
∵BE平分∠ABC,
∴∠CBE=∠ABC=28°,
∵∠C+∠CBE+∠CEB=180°,∠C=80°,
∴∠CEB=72°.
24.
【分析】(1)求出正六边形的内角度数,即可;
(2)由三角形内角和定理,即可计算.
【解答】解:(1)∵∠ABO是正六边形的一个内角,
∴∠ABO=180°﹣360°÷6=120°;
(2)∵∠OEB是正五边形的一个外角,
∴∠OEB=360°÷5=72°,
∵∠OBE=180°﹣∠ABO=60°,
∴∠BOE=180°﹣∠OBE﹣∠OEB=48°.
25.请仔细阅读例题,领会例题解题方法,解答下面的两个问题:
若m2+2mn+2n2﹣6n+9=0,求m和n的值.
解:因为m2+2mn+2n2﹣6n+9=0
所以m2+2mn+2n2﹣6n+9=0
所以(m+n)2+(n﹣3)2=0
所以(m+n)2=0,(n﹣3)2=0
所以m+n=0,n﹣3=0
所以m=﹣3,n=3
问题(1)若x2﹣6xy+10y2+4y+4=0,求xy的值;
问题(2)已知a,b,c是△ABC的三边长,满足a2+b2=8a+6b﹣25,c是△ABC中最长边的边长,且c为整数,那么c可能是哪几个数?
【分析】(1)仿照例题的思路,配成两个完全平方式,然后利用偶次方的非负性,进行计算即可解答;
(2)仿照例题的思路,配成两个完全平方式,再利用偶次方的非负性,先求出a,b的值,然后根据三角形的三边关系即可解答.
【解答】解:(1)∵x2﹣6xy+10y2+4y+4=0,
∴x2﹣6xy+9y2+y2+4y+4=0,
∴(x﹣3y)2+(y+2)2=0,
∴x﹣3y=0,y+2=0,
∴x=3y,y=﹣2,
∴x=﹣6,
∴xy=(﹣6)﹣2=,
∴xy的值为;
(2)∵a2+b2=8a+6b﹣25,
∴a2﹣8a+16+b2﹣6b+9=0,
∴(a﹣4)2+(b﹣3)2=0,
∴a﹣4=0,b﹣3=0,
∴a=4,b=3,
∵a,b,c是△ABC的三边长,
∴1<c<7,
∵c是△ABC中最长边的边长,且c为整数,
∴c可以是4,5,6.
26.
【分析】(1)设(5﹣x)=a,(x﹣2)=b,得ab=2,a+b=3,再把(a2+b2)通过配方化为(a+b)2﹣2ab,代入有关的值计算即可;
(2)设(6﹣x)=a,(3﹣x)=b,得ab=1,a﹣b=3,再把(a+b)2通过配方化为(a﹣b)2+4ab,代入有关的值计算即可;
(3)根据阴影部分的面积=FM2﹣DF2=(x﹣3)2﹣(x﹣5)2,设(x﹣3)=a,(x﹣5)=b,得ab=48,a﹣b=2,把(x﹣3)2﹣(x﹣5)2化为a2﹣b2=(a+b)(a﹣b),代入有关的值计算即可.
【解答】解:(1)设(5﹣x)=a,(x﹣2)=b,
则(5﹣x)(x﹣2)=ab=2,
a+b=(5﹣x)+(x﹣2)=3,
∴(5﹣x)2+(x﹣2)2
=(a+b)2﹣2ab
=32﹣2×2
=5;
(2)设(6﹣x)=a,(3﹣x)=b,
(6﹣x)(3﹣x)=ab=1,
a﹣b=(6﹣x)﹣(3﹣x)=3,
∵(a+b)2
=(a﹣b)2+4ab
=13,
∴(a+b)2=13,
∵(6﹣x)+(3﹣x)=a+b,
∴9﹣2x=a+b,
∴(9﹣2x)2=(a+b)2=13.
(3)∵正方形ABCD的边长为x,AE=3,CF=5,
∴MF=DE=x﹣3,DF=x﹣5,
∴(x﹣3)•(x﹣5)=48,
∴(x﹣3)﹣(x﹣5)=2,
∴阴影部分的面积=FM2﹣DF2=(x﹣3)2﹣(x﹣5)2.
设(x﹣3)=a,(x﹣5)=b,则(x﹣3)(x﹣5)=ab=48,
a﹣b=(x﹣3)﹣(x﹣5)=2,
∴a=8,b=6,a+b=14,
∴(x﹣3)2﹣(x﹣5)2=a2﹣b2=(a+b)(a﹣b)=14×2=28.
即阴影部分的面积是28.
27.
【分析】(1)①延长OP至点E,利用三角形的外角性质和整体思想求证;
②分类讨论,点P在△OMN内部和外部进行讨论;
③直线MN和直线AB、直线CD将平面分为7个部分,讨论点P在∠MON外部的5个部分进行讨论;
(3)直线MN和直线AB、直线CD将平面分为6个部分,讨论点P在这6个部分时三个角之间的关系.
【解答】(1)①证明:如图1,延长OP至点E,
∵∠MPE和∠NPE分别是△MOP和△NOP的外角,
∴∠MPE=∠MOP+∠OMP,∠NPE=∠NOP+∠ONP,
∴∠MPE+∠NPE=∠MOP+∠NOP+∠OMP+∠ONP,即∠MPN=∠MON+∠OMP+∠ONP,
∴∠MPN﹣∠OMP﹣∠ONP=∠MON=40°.
②解:如图2,当点P在∠MON内部,且在直线MN右侧时,延长OP至点E,则
∠MPO+∠MOP+∠OMP=180°,∠NPO+∠NOP+∠ONP=180°,
∴∠MPO+∠NPO+∠MOP+∠NOP+∠OMP+∠ONP=360°,即∠MPN+∠MON+∠OMP+∠ONP=360°,
∴∠MPN+∠OMP+∠ONP=360°﹣∠MON=360°﹣40°=320°.
故答案为:∠MPN+∠OMP+∠ONP=320°.
③解:如图3,当点P落在直线MN左侧,且在∠COB内部时,记PN与AB的交点为点E,
∵∠OEP是△MEP和△OEN的外角,
∴∠OEP=∠MPN+∠OMP,∠OEP=∠MON+∠ONP,
∴∠MPN+∠OMP=∠MON+∠ONP,即∠MPN+∠OMP﹣∠ONP=∠MON,
∴∠MPN+∠OMP﹣∠ONP=40°;
如图4,当点P落在直线MN的右侧,且在∠COB内部时,记PN与AB的交点为点E,
∵∠OMP是△MEP的外角,∠OEP是△OEN的外角,
∴∠OMP=∠MPN+∠OEP,∠OEP=∠MON+∠ONP,
∴∠OMP=∠MPN+∠MON+∠ONP,即∠OMP﹣∠ONP﹣∠MPN=∠MON,
∴∠OMP﹣∠ONP﹣∠MPN=40°;
如图5,当点P落在直线MN左侧,且在∠AOD内部时,记PM与CD的交点为点F,
∵∠OFP是△MOF和△FNP的外角,
∴∠OFP=∠MON+∠OMP,∠OFP=∠MPN+∠ONP,
∴∠MON+∠OMP=∠MPN+∠ONP,即∠MPN+∠ONP﹣∠OMP=∠MON,
∴∠MPN+∠ONP﹣∠OMP=40°;
如图6,当点P落在直线MN右侧,且在∠AOD内部时,记PM与CD的交点为点F,
∵∠OFP是△MOF的外角,∠ONP是△FNP的外角,
∴∠OFP=∠MON+∠OMP,∠ONP=∠MPN+∠OFP,
∴∠ONP=∠MPN+∠MON+∠OMP,
∴∠MPN+∠OMP+∠ONP=∠MON=40°;
如图7,当点P落在∠AOC内部时,延长PO至点G,
∵∠MOG和∠NOG分别是△MOP和△NOP的外角,
∴∠MOG=∠MPO+∠PMO,∠NOG=∠NPO+∠PNO,
∴∠MOG+∠NOG=∠MPO+∠NPO+∠PMO+∠PNO,即∠MON=∠MPN+∠PMO+∠PNO,
∴∠MPN+∠PMO+∠PNO=40°,
综上所述:当点P在∠MON外部时,∠MPN、∠OMP、∠ONP之间的数量关系共有5种.
(2)解:如图8,当点P在直线MN右侧,且在直线AB上方时,记PN与直线AB的交点为H,
∵AB∥CD,
∴∠AHP=∠CNP,
∵∠AMP是△MPH的外角,
∴∠AMP=∠MPN+∠AHP,
∴∠AMP=∠MPN+∠CNP,
如图9,当点P在直线MN的左侧,且在直线AB上方时,记PN与直线AB的交点为H,
∵AB∥CD,
∴∠AHP=∠CNP,
∵∠AHP是△MPH的外角,
∴∠AHP=∠MPN+∠AMP,
∴∠CNP=∠MPN+∠AMP,
如图10,当点P在直线MN右侧,且在直线AB和直线CD之间时,
∵AB∥CD,
∴∠BMP+∠PMN+∠PNM+∠PND=180°,
∵∠BMP=180°﹣∠AMP,∠PND=180°﹣∠PNC,∠PMN+∠PNM=180°﹣∠MPN,
∴∠AMP+∠CNP+MPN=360°,
如图11,当点P在直线MN左侧,且在直线AB和直线CD之间时,
∵AB∥CD,
∴∠AMP+∠PMN+∠CNP+∠PNM=180°,
∵∠PMN+∠PNM=180°﹣∠MPN,
∴∠AMP+∠CNP=∠MPN,
如图12,当点P在直线MN右侧,且在直线CD下方时,记PN与CD的交点为H,
∵AB∥CD,
∴∠AMP=∠CHP,
∵∠CNP是△NHP的外角,
∴∠CNP=∠CHP+∠MPN,
∴∠CNP=∠AMP+∠MPN,
如图13,当点P在直线MN的左侧,且在直线CD下方时,记PN与CD的交点为H,
∵AB∥CD,
∴∠AMP=∠CHP,
∵∠CHP是△PHN的外角,
∴∠CHP=∠MPN+∠CNP,
∴∠AMP=∠MPN+∠CNP,
如图14,当点P在NM的延长线上时,∠MPN=0°,
∵AB∥CD,
∴∠AMP=∠CNP,
∴∠AMP﹣∠CNP=∠MPN,
如图15,当点P在MN的延长线上时,∠MPN=0°,
∵AB∥CD,
∴∠AMP=∠CNP,
∴∠AMP﹣∠CNP=∠MPN,
如图16,当点P在线段MN上(不包含端点)时,∠MPN=180°,
∵AB∥CD,
∴∠AMP+∠CNP=180°,
∴∠AMP+∠CNP=∠MPN,
综上所述,当AB∥CD时,∠MPN与∠AMP、∠CNP之间存在的所有数量关系是:∠AMP=∠MPN+∠CNP或∠CNP=∠MPN+∠AMP或∠AMP+∠CNP+∠MPN=360°或∠AMP+∠CNP=∠MPN.
故答案为:∠AMP=∠MPN+∠CNP或∠CNP=∠MPN+∠AMP或∠AMP+∠CNP+∠MPN=360°或∠AMP+∠CNP=∠MPN.
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