专题7.1 期末复习解答压轴题专题(压轴题专项训练)-七年级数学上册从重点到压轴(北师大版)
展开专题7.1 期末复习解答压轴题专题
1.(2021·湖南·长沙麓山国际实验学校七年级期末)数轴是初中数学的一个重要工具,利用数轴可以将数与形进行完美地结合.研究数轴我们发现了很多重要的规律,例如;数轴上点M、点N表示的数分别为m、n,则M、N两点之间的距离MN=m−n,线段MN的中点表示的数为m+n2.如图,数轴上点M表示的数为−1,点N表示的数为3.
(1)直接写出:线段MN的长度是______,线段MN的中点表示的数为______;
(2)x表示数轴上任意一个有理数,利用数轴探究下列问题,直接回答:x+1+x−3有最小值是______,x+1−x−3有最大值是______;
(3)点S在数轴上对应的数为x,且x是方程2x−1=76x+4的解,动点P在数轴上运动,若存在某个位置,使得PM+PN=PS,则称点P是关于点M、N、S的“麓山幸运点”,请问在数轴上是否存在“麓山幸运点”?若存在,则求出所有“麓山幸运点”对应的数;若不存在,则说明理由
【思路点拨】
(1)点A、B表示的数分别为−1、3,根据数轴上两点的距离公式即线段的中点公式直接求出线段AB的长度为4,线段AB中点表示的数为1;
(2)按x<−1或−1≤x≤3或x>3分类讨论,求出在每种情况下|x+2|+|x−6|及|x+2|−|x−6|的值或取值范围,再进行比较,得出结果;
(3)先解出x的值,根据点S表示的数为6,再按m<−1或−1≤m≤3或m>3分类讨论,根据PM+PN=PS列方程求出m的值并进行检验,得出符合条件的结果.
【解题过程】
(1)解:∵点A、B表示的数分别为−1、3,
∴AB=−1−3=4,−1+32=1
∴线段AB的长度为4,线段AB中点表示的数为1,
故答案为:4,1;
(2)解:当x<−1时,x+1+x−3=−x−1+3−x=2−2x>4,
当−1≤x≤3时,x+1+3−x=4,
当x>3时,x+1+x−3=x+1+x−3=2x−2>4,
∴x+1+x−3的最小值为4;
当x<−1时,x+1−x−3=−x−1+x−3=−4,
当−1≤x≤3时,x+1−x−3=x+1+x−3=2x−2,
当x>3时,x+1−x−3=x+1−x−3=4,
若x=−1,则x+1−x−3的值最小,为−4;
若x=3,则x+1−x−3的值最大,为4,
故答案为:4,4;
(3)解:存在,设“麓山幸运点”P对应的数是m,
解2x−1=76x+4,
∴56x=5,
解得:x=6,
∵点S表示的数为6,
当m<−1时,由PM+PN=PS得:
−1−m+3−m=6−m,
解得m=−4;
当−1≤m≤3时,由PM+PN=PS得:
m+1+3−m=6−m,
解得m=2;
当m>3时,由PM+PN=PS得:
m+1+m−3=6−m或m+1+m−3=m−6,
解得:m=83(不符合题意,舍去)或m=−4(不符合题意,舍去),
综上所述:“麓山幸运点”P对应的数是−4或2.
2.(2021·安徽·合肥市第六十八中学七年级期末)如图,甲、乙两人(看成点)分别在数轴上表示-3和5的位置,沿数轴做移动游戏,每次移动游戏规则:裁判先捂住一枚硬币, 再让两人猜向上一面是正是反,而后根据所猜结果进行移动.
①若都对或都错,则甲向东移动1个单位,同时乙向西移动1个单位;
②若甲对乙错,则甲向东移动4个单位,同时乙向东移动2个单位;
③若甲错乙对,则甲向西移动2个单位,同时乙向西移动4个单位.
(1)若经过第一次移动游戏,甲的位置停在了数轴的正半轴上,则甲、乙猜测的结果是______(填“谁对谁错”)
(2)从如图的位置开始,若完成了10次移动游戏,发现甲、乙每次所猜结果均为一对一错,设乙猜对n次,且他最终停留的位置对应的数为m.
①试用含n的代数式表示m;
②该位置距离原点O最近时n的值为
(3)从如图的位置开始,若进行了k次移动游戏后,甲与乙的位置相距2个单位,则k的值是
【思路点拨】
(1)由题意知,甲只能向东移动才有可能停在数轴正半轴上,则只需考虑①与②的情形即可确定对错;
(2)①根据题意乙猜对n次,则乙猜错了(10-n)次,利用平移规则即可推算出结果;
②根据题意乙猜对n次,则乙猜错了(10-n)次,利用平移规则即可推算出结果;
(3)由题意可得刚开始两人的距离为8,根据三种情况下计算出缩小的距离,即可算出缩小的总距离,分别除以2即可得到结果.
【解题过程】
(1)解:∵甲、乙两人(看成点)分别在数轴-3和5的位置上,
∴甲乙之间的距离为8.
∵若甲乙都错,则甲向东移动1个单位,在同时乙向西移动1个单位,
∴第一次移动后甲的位置是-3+1=-2,停在了数轴的负半轴上,
∵若甲对乙错,则甲向东移动4个单位,同时乙向东移动2个单位,
∴第一次移动后甲的位置是-3+4=1,停在了数轴的正半轴上.
故答案为:甲对乙错;
(2)解:①∵乙猜对n次,
∴乙猜错了(10-n)次.
∵甲错乙对,乙向西移动4个单位,
∴乙猜对n次后,乙停留的位置对应的数为:5-4n.
∵若甲对乙错,乙向东移动2个单位,
∴乙猜错了(10-n)次后,乙停留的位置对应的数为:m=5-4n+2(10-n)=25-6n;
②∵n为正整数,
∴当n=4时该位置距离原点O最近.
故答案为:4;
(3)解:k=3 或 k=5.
由题意可得刚开始两人的距离为8,
∵若都对或都错,则甲向东移动1个单位,同时乙向西移动1个单位,
∴若都对或都错,移动后甲乙的距离缩小2个单位.
∵若甲对乙错,则甲向东移动4个单位,同时乙向东移动2个单位,
∴若甲对乙错,移动后甲乙的距离缩小2个单位.
∵若甲错乙对,则甲向西移动2个单位,同时乙向西移动4个单位,
∴若甲错乙对,移动后甲乙的距离缩小2个单位.
∴甲乙每移动一次甲乙的距离缩小2个单位.
∵甲与乙的位置相距2个单位,
∴甲乙共需缩小6个单位或10个单位.
∵6÷2=3,10÷2=5,
∴k的值为3或5.
故答案为:3或5.
3.(2021·江苏·七年级期末)如图,已知数轴上有A、B两点,点B在原点的右侧,到原点的距离为2,点A在点B的左侧,AB=18.动点P、Q分别从A、B两点同时出发,在数轴上匀速运动,它们的速度分别为3个单位长度/秒、1个单位长度/秒,设运动时间为t秒.
(1)点A表示的数为 ,点B表示的数为
(2)若动点P、Q均向右运动.当t=2时,点P对应的数是 ,P、Q两点间的距离为 个单位长度.请问当t为何值时,点P追上点Q,并求出此时点P对应的数;
(3)若动点Q从B点向左运动到原点后返回到B点停止,动点P从A点向右运动,当点Q停止时,点P也停止运动.请直接写出当t为何值时,在PA、PB和AB三条线段中,其中一条线段的长度是另一条线段长度的3倍.
【思路点拨】
(1)利用两点间的距离,有理数在数轴上的表示可得.
(2)利用两点间的距离,有理数在数轴上的表示可得;利用行程公式建立等式求解可得.
(3)采用分类讨论,再利用两点间的距离、行程公式建立等式求解即可.
【解题过程】
(1)解:∵点B在原点的右侧,到原点的距离为2,
∴点B表示的数为2.
∵点A在点B的左侧,AB=18,
∴2﹣18=﹣16.
∴点A表示的数为:﹣16.
故答案为:﹣16,2.
(2)解:当t=2时,3×2=6,1×2=2,
∴点P向右运动了6个单位长度,点Q向右运动了2个单位长度.
∴﹣16+6=﹣10,2+2=4.
∴点P对应的数是:﹣10点,Q对应的数是:4.
∴4﹣(﹣10)=4+10=14.
∴P、Q两点间的距离为:14个单位长度.
当点P追上点Q时,可得点P与点Q表示的数相同,
∴﹣16+3t=2+t.
∴t=9.
∴﹣16+3t=﹣16+27=11.
∴此时点P对应的数为:11.
∴当t为9时,点P追上点Q,此时点P对应的数为:11.
故答案为:﹣10,14;11.
(3)解:当Q停止时,所用的时间为4秒,
分四种情况:
当PB=3PA时,
18﹣3t=3×3t,
解得:t=1.5.
当PA=3PB时,
3t=3(18﹣3t),
解得:t=4.5(舍去).
当AB=3PA时,
18=3×3t,
解得:t=2.
当AB=3PB时,
18=3(18﹣3t),
解得:t=4.
综上所述:当t为1.5,2或4时,在PA、PB和AB三条线段中,其中一条线段的长度是另一条线段长度的3倍.
4.(2021·山东青岛·七年级期末)我们知道,正整数按照能否被2整除可以分成两类:正奇数和正偶数.受此启发,按照一个正整数被3整除的余数,把正整数分为三类:如果一个正整数被3除余数为1,则这个正整数属于A类,例如1,4,7等;如果一个正整数被3除余数为2,则这个正整数属于B类,例如2,5,8等;如果一个正整数被3整除,则这个正整数属于C类,例如3,6,9等.
(1)2022属于_______类(A,B或C);
(2)①从B类数中任取两个数,则它们的和属于_______类(填A,B或C);
②从A类数中任意取出2021个数,从B类数中任意取出2022个数,从C类数中任意取出k个数(k为正整数),把它们都加起来,则最后的结果属于______类(填A,B或C);
(3)从A类数中任意取出m个数,从B类数中任意取出n个数(m,n为正整数),把他们都加起来,若最后的结果属于A类,则下列关于m,n的叙述正确的是_______(填序号).
①m属于A类;②m+2n属于A类;③m,n不属于同一类;④|m−n|属于A类.
【思路点拨】
(1)由2022÷3=674,可知2022属于C类;
(2)①设B类的两个数为3m+2,3n+2,则(3m+2)+(3n+2)被3除余数为1,由此可求解;
②设这2021个数的和3a+2021,设这2022个数的和为3b+2022×2=3b+4044,设这k个数的和为3c,则有3a+2021+3b+4044+3c=3(a+b+c)+6065,再由 6065÷3=2021…2,即可求解;
(3)设这m个数的和为3x+m,设这n个数的和为3y+2n,则有3x+m+3y+n=3(x+y)+m+2n,由题意可知m+2n被3除余数为1,再由此分三类当n属于A类,m属于B类;当n属于B类,m属于C类;当n属于C类,m属于A类,结合选项依次判断即可.
【解题过程】
(1)解:∵2022÷3=674,
∴2022属于C类,
故答案为:C;
(2)①设B类的两个数为3m+2,3n+2,
∴3m+2+3n+3=3(m+n)+4=3(m+n+1)+1,
∴(3m+2)+(3n+2)被3除余数为1,
∴从B类数中任取两个数,则它们的和属于A类,
故答案为:A;
②∵从A类数中任意取出2021个数,
∴设这2021个数的和3a+2021,
∵从B类数中任意取出2022个数,
∴设这2022个数的和为3b+2022×2=3b+4044,
∵从C类数中任意取出k个数(k为正整数),
∴设这k个数的和为3c,
∴3a+2021+3b+4044+3c=3(a+b+c)+6065,
∴6065÷3=2021…2,
∴3(a+b+c)+6065被3除余数为2,
∴结果属于B类,
故答案为:B;
(3)从A类数中任意取出m个数,
设这m个数的和为3x+m,
从B类数中任意取出n个数,
设这n个数的和为3y+2n,
∴3x+m+3y+n=3(x+y)+m+2n,
∵最后的结果属于A类,
∴m+2n被3除余数为1,
∴m+2n属于A类,
故②正确;
当n属于A类时,m属于B类,故①不正确;
当n属于A类,m属于B类;当n属于B类,m属于C类;当n属于C类,m属于A类,故③正确;
当n属于B类,m属于C类时,|m-n|=|3x-3y-2|=|3(x-y)-2|属于B类;故④不正确;
故②③正确,
故选:②③.
5.(2021·浙江·七年级期末)如果一个两位数的个位数字是n,十位数字是m,那么我们可以把这个两位数简记为mn,即mn=10m+n. 如果一个三位数的个位数字是c,十位数字是b,百位数字是a,那么我们可以把这个三位数简记为abc,即abc=100a+10b+c.
(1)若一个两位数mn满足mn=7m+5n,请求出m,n的数量关系并写出这个两位数.
(2)若规定:对任意一个三位数abc进行M运算,得到整数Mabc=a3+b2+c. 如:M321=33+22+1=32. 若一个三位数5xy满足M5xy=132,求这个三位数.
(3)已知一个三位数abc和一个两位数ac,若满足abc=6ac+5c,请求出所有符合条件的三位数.
【思路点拨】
(1)根据题意列等式并合并同类项计算,即可得到m和n的关系式;再结合m和n的取值范围及整数性质,根据有理数乘除运算的性质计算,即可得到答案
(2)结合题意,根据有理数乘方和加减运算的性质,得x和y的关系式;再结合x和y的取值范围及整数性质,根据有理数混合运算的性质计算,即可得到答案;
(3)结合题意,通过列等式并合并同类项计算,得a、b、c的关系式,再结合a、b、c的取值范围及整数的性质,通过计算即可得到答案.
【解题过程】
解:(1)根据题意得:mn=10m+n,mn=7m+5n
∴10m+n=7m+5n
∴n=34m
∵m为1到9的整数,n为0到9的整数
∴m=4,n=3或m=8,n=6
∴这两个数是43或86;
(2)根据题意得:M5xy=53+x2+y=132
∴x2+y=7
∵x,y为0到9的整数
∴当x=0时,y=7
当x=1时,y=6
当x=2时,y=3
∴这三个数是507或516或523;
(3)∵abc=100a+10b+c,ac=10a+c,且abc=6ac+5c
∴100a+10b+c=610a+c+5c
∴4a+b=c
∵a为1到9的整数,b、c为0到9的整数
当a=1时,得:4+b=c
当b=0时,c=4,三位数是104
当b=1时,c=5,三位数是115
当b=2时,c=6,三位数是126
当b=3时,c=7,三位数是137
当b=4时,c=8,三位数是148
当b=5时,c=9,三位数是159
当a=2时,得:8+b=c
当b=0时,c=8,三位数是208
当b=1时,c=9,三位数是219
∴符合条件的三位数有:104、115、126、137、148、159、208、219.
6.(2021·江苏南通·七年级期末)对于数轴上不重合的两点A,B,给出如下定义:若数轴上存在一点M,通过比较线段AM和BM的长度,将较短线段的长度定义为点M到线段AB的“绝对距离”.若线段AM和BM的长度相等,将线段AM或BM的长度定义为点M到线段AB的“绝对距离”.
(1)当数轴上原点为O,点A表示的数为-1,点B表示的数为5时
①点O到线段AB的“绝对距离”为______;
②点M表示的数为m,若点M到线段AB的“绝对距离”为3,则m的值为______;
(2)在数轴上,点P表示的数为-6,点A表示的数为-3,点B表示的数为2.点P以每秒2个单位长度的速度向正半轴方向移动时,点B同时以每秒1个单位长度的速度向负半轴方向移动,设移动的时间为tt>0秒,当点P到线段AB的“绝对距离”为2时,求t的值.
【思路点拨】
(1))①分别求出OA、OB的长,然后比较大小,较短线段的长就是O点到线段AB的“绝对距离”.
②分三种情况:点M在点A左边时;点M在A、B中间时;点M在B点右侧时.
(2)求出点P运动到点A时需要的时间为32秒,点B运动到点A时需要的时间为5秒,点P、点B相遇需要的时间为83秒.再表示出移动时间为t秒时,点P、点B表示的数,然后分四种情况进行讨论:①0
【解题过程】
解:(1)①∵OA=1,OB=5,1<5,
∴点O到线段AB的“绝对距离”为1,
故答案为1
②点M表示的数为m,点A表示的数为﹣1,点B表示的数为5,
若点M到线段AB的“绝对距离”为3,则可分三种情况:
Ⅰ)当点M在点A的左边时,MA
∴−1−m=3,
∴m=−4,符合题意;
Ⅱ)当点M在点A、B之间时,
∵MA=m+1,MB=5−m,
如果m+1=3,那么m=2,此时5−m=3,符合题意;
Ⅲ)当点M在点B的右边时,MB
∴m−5=3,
∴m=8,符合题意;
综上,所求m的值为﹣4或2或8.
故答案为﹣4或2或8.
(2)点P运动到点A时需要的时间为32秒,点B运动到点A时需要的时间为5秒,点P、点B相遇需要的时间为83秒.
当移动的时间为tt>0秒时,点P表示的数为−6+2t,点B表示的数为2−t.
分四种情况:
①当0
∴t=12,符合题意;
②当32
如果2t−3=2,t=52,此时8−3t=12<2,不合题意,舍去;
如果8−3t=2,t=2,此时2t−3=1<2,不合题意,舍去;
③当83
∴t=103,符合题意;
④当t>5时,PA
∴t=52<5,不合题意,舍去.
综上,所求t的值为12或103
7.(2021·重庆渝北·七年级期末)如图,数轴上有A,B,C三个点,点B对应的数是−4,点A、C对应的数分别为a,c,且a,c满足|a+12|+(c−3)2=0
(1)直接写出a,c的值;
(2)若数轴上有两个动点P,Q分别从A,B两点出发沿数轴同时出发向右匀速运动,点P速度为3单位长度/秒,点Q速度为1单位长度/秒,若运动时间为t秒,运动过程中,是否存在线段AP的中点M到点Q的距离为4,若存在,请求出t的值,若不存在,请说明理由;
(3)在(2)的条件下,另外两个动点E,F分别随着P,Q一起运动,且始终保持线段EP=2,线段FQ=3(点E在P的左边,点F在Q的左边),当点P运动到点C时,线段EP立即以相同的速度返回,当点P再次运动到点A时,线段EP和FQ立即同时停止运动,在整个运动过程中,是否存在使两条线段重叠部分为EP的一半,若存在,请直接写出此时点P表示的数,并把求其中一个点P表示的数的过程写出来:若不存在,请说明理由.
【思路点拨】
(1)由|a+12|+(c-3)2=0,直接可得a=−12,c=3;
(2)根据动点P,Q分别从A,B两点出发沿数轴同时出发向右匀速运动,点P速度为3单位长度/秒,点Q速度为1单位长度/秒,运动时间为t秒,知P表示的数是-12+3t,Q表示的数是-4+t,M表示的数是32t−12,又M到点Q的距离为4,列方程|−12+32t−(−4+t)|=4,再解方程即可解得答案;
(3)分两种情况(每种情况又分两种):①在EP与FQ两线段第一次重合中,即0<t≤5时,可知E表示的数是-14+3t,F表示的数是-7+t,当P表示的数比F表示的数大1时,重叠部分为EP的一半,可得-12+3t-(-7+t)=1,解得t=3,P表示的数是-12+3t=-3,当Q表示的数比E表示的数大1时,重叠部分为EP的一半,-4+t-(-14+3t)=1,解得t=92,P表示的数是-12+3t=32,②在PQ与MN两线段第二次重合中,即5<t≤10时,可知P到C后返回,P表示的数是18-3t,则E表示的数是16-3t,同理可得P表示的数是94或0.
【解题过程】
(1)解:∵|a+12|+(c-3)2=0,
∴a+12=0,c-3=0,
∴a=−12,c=3;
(2)存在线段AP的中点M到点Q的距离为4,
∵动点P,Q分别从A,B两点出发沿数轴同时出发向右匀速运动,点P速度为3单位长度/秒,点Q速度为1单位长度/秒,运动时间为t秒,
∴P表示的数是−12+3t,Q表示的数是-4+t,
∵M为线段AP的中点,
∴M表示的数是12(−12+3t−12)=32t−12,
若M到点Q的距离为4,则|−12+32t−(−4+t)|=4,
解得t=8或t=24;
答:存在线段AP的中点M到点Q的距离为4,t的值是8或24;
(3)存在使两条线段重叠部分为EP的一半,
①在EP与FQ两线段第一次重合中,由P到C的时间为5秒,即0<t≤5时,
由(2)知P表示的数是-12+3t,Q表示的数是-4+t, 又线段EP=2,线段FQ=3(点E在P的左边,点F在Q的左边),
∴E表示的数是-14+3t,F表示的数是-7+t,
当P表示的数比F表示的数大1时,重叠部分为EP的一半,
∴-12+3t-(-7+t)=1,解得t=3,
∴此时P表示的数是-12+3t=-3,
当Q表示的数比E表示的数大1时,重叠部分为EP的一半,
∴-4+t-(-14+3t)=1,解得t=92,
∴此时P表示的数是-12+3t=32,
②在PQ与MN两线段第二次重合中,即5<t≤10时,
P到C后返回,P表示的数是3-3(t-5)=18-3t,
则E表示的数是16-3t,
当Q表示的数比E表示的数大1时,重叠部分为EP的一半,
∴-4+t-(16-3t)=1,解得t=214,
∴此时P表示的数是18-3t=94,
当P表示的数比F表示的数大1时,重叠部分为EP的一半,
∴18-3t-(-7+t)=1,解得t=6,
∴此时P表示的数是18-3t=0,
综上所述,两条线段重叠部分为EP的一半时,P表示的数是-3或32或94或0.
8.(2021·江苏盐城·七年级期末)对于数轴上的点M,线段AB,给出如下定义:
P为线段AB上任意一点,我们把M、P两点间距离的最小值称为点M关于线段AB的“靠近距离”,记作d1(点M,线段AB);把M、P两点间的距离的最大值称为点M关于线段AB的“远离距离”,记作d2(点M,线段AB).
特别的,若点M与点P重合,则M,P两点间的距离为0.
已知点A表示的数为-5,点B表示的数为2.
例如如图,若点C表示的数为3,则d1(点C,线段AB)=1,d2(点C,线段AB)=8.
(1)若点D表示的数为-7,则d1(点D,线段AB)_____________,d2(点D,线段AB)_____________;
(2)若点M表示的数为m,d1(点M,线段AB)=3,则m的值为_____________;若点N表示的数为n,d2(点N,线段AB)=12,则n的值为_____________.
(3)若点E表示的数为x,点F表示的数为x+2,d2(点F,线段AB)是d1(点E,线段AB)的3倍.求x的值.
【思路点拨】
(1)根据已知给出的定义,进行计算即可解答;
(2)分两种情况讨论,点M在点A的两侧,点N在点B的两侧;
(3)分别讨论点E在A点左侧和B点右侧两种情况,根据EF=2及已知数量关系列出等式求解即可.
【解题过程】
解:(1)d1=AD=−7−−5=2,
d2=DB=−7−2=9
(2)①当M点在顶点A左边时,d1=AM=m−−5=3且m<−5,
解得:m=−8 ,
当M点在点A右边时,d1=BM=m−2=3且m>2 ,
解得:m=5 ,
∴m的值为-8或5,
②当N点在点B左边时,d2=BN=n−2=12,且n<−5 ,
解得:n=−10 ,
当N点在点B右边时,d2=AN=n−−5=12 ,且n>2 ,
解得:n=7 ,
∴n的值为-10或7;
(3)由题意可知,点F在点E的右侧且EF=2.
①若点E在线段AB上,则d1(点E,线段AB)=0,d2(点F,线段AB)≠0,不合题意;
②若点E在点A的左侧,即x<−5时,
d1(点E,线段AB)=AE=−5−x=−5−x
∵点F在点E的右侧且EF=2,AB=7,
∴d2(点F,线段AB)=BF=2−x+2=−x
∵d2(点F,线段AB)=3d1(点E,线段AB),
∴3−5−x=−x
解得x=−7.5.
③若点E在点B的右侧,即x>2时,
d1(点E,线段AB)=BE=x−2=x−2
d2(点F,线段AB)=AF=x+2−−5=x+7
∵d2(点F,线段AB)=3d1(点E,线段AB),
∴x+7=3x−2
解得x=6.5
综上所述,x的值为-7.5或6.5.
9.(2021·吉林·东北师大附中明珠学校七年级期末)如图,数轴上有A、B、C三个点,分别表示数-18、-10、20,有两条动线段PQ和MN(点Q与点A重合,点N与点B重合,且点P总在点Q的左边,点M总在点N的左边),PQ=2,MN=5,线段MN以每秒1个单位的速度从点B开始一直向右匀速运动,同时线段PQ以每秒3个单位的速度从点A开始向右匀速运动,当点Q运动到点C时,线段PQ立即以相同的速度返回;当点P运动到点A时,线段PQ、MN立即同时停止运动.设运动时间为t秒(整个运动过程中,线段PQ和MN保持长度不变).
(1)当t=2时,点Q表示的数为______,点M表示的数为______.
(2)当开始运动后,t=______秒时,点Q和点C重合.
(3)在整个运动过程中,求点Q和点N重合时t的值.
(4)在整个运动过程中,当线段PQ和MN重合部分长度为1时,请直接写出此时t的值.
【思路点拨】
(1)根据两点间距离的定义,线段的和差定义计算即可;
(2)当线段PQ开始运动后点Q和点C重合;利用点Q运动的速度×时间=AC,列方程求t;
(3)在整个运动过程中,点Q和点N重合分两种情况,当PQ从点A开始运动到C过程中,利用追击问题点Q运动的路程=AB间程+点N运动路程,列方程求出t,当PQ返回时,利用相遇问题点Q与点N运动的路程=AC+BC,列方程求解即可;
(4)在整个运动过程中,线段PQ和MN重合部分长度能为1,当PQ从点A开始运动到C过程和当PQ返回从OC-2开始到A过程,线段PQ进MN的长度为1和出MN长度为1,列出方程求出时间t即可.
【解题过程】
解:(1)当t=2时,点Q运动长度:3×2=6
∵A点表示数-18,且点Q与点A重合
∴运动后点Q表示的数为:-18+6=-12;
当t=2时,点M运动长度:1×2=2
∵B点表示数-10,点N与点B重合
∴运动后点N表示的数为:-10+2=-8
∵MN=5
∴运动后点M表示的数为:-8-5=-13
故填:-12、-13.
(2)当线段PQ开始运动t秒后,点Q和点C重合;
根据题意3t=20−−18,
解得:t=1223秒,
故填:1223.
(3)在整个运动过程中,点Q和点N重合分两种情况,
当PQ从点A开始运动到C过程中,
根据题意3t=−10−−18+t,
解得t=4秒,
当PQ返回时,
根据题意3t+t=20−−18+20−−10,
解得:t=17秒,
t的值为:4秒或17秒;
(4)在整个运动过程中,线段PQ和MN重合部分长度能为1,
当PQ从点A开始运动到C过程中,线段PQ进MN的长度为1和出MN长度为1,
∵MN=5,M点从-15开始运动,
线段PQ进MN的长度为1时,等量关系为:点Q行程=QM起点距离+1+点M行程
根据题意3t=−15−−18+1+t,
解得t=2秒,
线段PQ出MN长度为1,等量关系为:点P行程=PN起点距离+1+点N行程
根据题意3t=−10−−18+t+1,
解得t=4.5秒,
当PQ返回时,
线段PQ进MN的长度为1时,等量关系为:点Q行程+点N行程=Q、N起点到C距离-2+1
根据题意3t+t=20−−18+20−−10−2+1,
解得:t=674=1634秒;
线段PQ出MN长度为1,等量关系为:点P行程+点M行程 =P、M到C距离+1
根据题意3t+t=18−−20+18−−15+1,
解得:t=724=18秒;
在整个运动过程中,当线段PQ和MN重合部分长度为1时,t的值为2秒,4.5秒, 1634秒,18秒.
10.(2021·江苏·七年级期末)已知点A、B、C是数轴上的三点,点C表示的数c,且A、B表示的数a、b满足:(a+5)2020+|7﹣b|=0.
(1)当AC的长度为4个单位长度时,则a= ,b= ,c= .
(2)在(1)条件下,点P、Q分别是AB、AC的中点,求P、Q的长度.
(3)在数轴上有两个同时出发的动点M、N,点M从点A出发,以4个单位每秒的速度向点B运动,到达B点停留3秒,再加快速度(仍保持匀速运动)返回到点A,点N从点O出发,以2个单位每秒的速度向点B运动,到达点B后立即以相同速度返回到原点O并停止运动,结果点M到达A点比点N到达O点晚1秒,记点M从出发到运动结束的时间为t秒,在整个运动过程中,当MN=3时,求t的值求t的值.
【思路点拨】
(1)根据非负数的性质和两点间的距离公式即可求解;
(2)根据中点坐标公式和两点间的距离公式即可求解;
(3)根据题意先求出点N从出发到返回原点O并停止运动的时间,点M返回到点A时的速度,根据题意分情况画出图形,即可求解.
【解题过程】
解:(1)∵(a+5)2020+|7﹣b|=5.
∴a+5=0,7﹣b=0,
∴a=﹣5,b=7,
∵AC的长度为4个单位长度,
∴AC=4,即|﹣5﹣c|=4,
∴点C表示的数c为:﹣9或﹣1,
故答案为:﹣5,7,﹣9或﹣1;
(2)当点C表示的数c为﹣9时,
∵点P、Q分别是AB,AC的中点,
∴点P表示的数为1,点Q表示的数为﹣7,
∴PQ=1﹣(﹣7)=8;
当点C表示的数c为﹣1时,
∵点P、Q分别是AB,
∴点P表示的数为1,点Q表示的数为﹣3,
∴PQ=1﹣(﹣3)=4;
答:PQ的长度是8或4;
(3)点N从出发到返回原点O并停止运动的时间:7×2÷7=7(秒),
点M从出发到运动结束的时间为7+1=8(秒),
点M从点A出发到达点B用时12÷4=3(秒),
点M从点B加快速度(仍保持匀速运动)返回到点A用时8﹣3﹣3=2(秒),
点M从点B加快速度(仍保持匀速运动)返回时的速度:12÷2=6,
①当点M、N都向点B运动时,
MN=2t﹣(﹣5+4t)=3,
解得:t=1;
②当点M到达点B停留4秒时,点N正返回原点O,
2t=7+3,
解得:t=5;
③当点M从点B加快速度(仍保持匀速运动)返回到点A时,此时点N距离点B:6×2﹣7=5,
设点M从点B运动x秒时,MN=3,
6x+3=2x+5,
解得:x=0.5,
∴t=6+0.5=6.5;
④当点N返回到原点O并停止运动,点M从点B加快速度(仍保持匀速运动)运动10个单位时,
∴10÷6=53(秒),
∴t=6+53=233,
∴当MN=3时,t的值为1或5或6.5或233.
11.(2021·辽宁沈阳·七年级期末)如图,数轴上点A、B、C分别表示的数为﹣70、60、20,在点O处有动点P,在点C处有动点Q,P点和Q点可在数轴上匀速运动,设运动时间为t秒.
(1)当点P以每秒10个单位长度的速度向左运动t秒时,点P与点A相距___个单位长度(用含t的代数式填空).
(2)若点Q先停留在点C的位置点,P以每秒10个单位长度的速度向右运动,当P与Q相遇时,点P就停留在点Q的位置,然后点Q以点P的速度和方向继续运动;当点Q到达B时,点Q则以相同的速度反向运动;当Q与P相遇时,点Q就停留在点P的位置,点P以点Q的速度和方向继续运动;当P到达A点时,P则以相同的速度反向运动到达O后停止运动.
①求点P从开始运动到最后停止时t的值;
②当线段PB的中点与线段OQ的中点重合时,请直接写出t的值.
【思路点拨】
(1)先求出向左运动t秒时,点P所表示的数,再根据数轴的定义即可得;
(2)①先根据数轴的定义可得OC=20,BC=40,AC=90,OA=70,再根据“时间=路程÷时间”求出各个运动过程所需时间,由此即可得出答案;
②根据(2)①分0≤t≤2、2
解:(1)由题意,向左运动t秒时,点P所表示的数为−10t,
则点P与点A的距离为−10t−(−70)=70−10t个单位长度,
故答案为:70−10t;
(2)①由题意得:OC=20,BC=60−20=40,AC=20−(−70)=90,OA=70,
则在各个运动过程中,所需时间如下:
点P向右运动到点Q所需时间为OC10=2010=2(秒),
点Q向右运动到点B所需时间为BC10=4010=4(秒),
点Q向左运动与点P相遇所需时间为BC10=4010=4(秒),
点P向左运动到点A所需时间为AC10=9010=9(秒),
点P向右运动到点O所需时间为OA10=7010=7(秒),
所以点P从开始运动到最后停止时,t=2+4+4+9+7=26(秒);
②结合(2)①,分以下五种情况:
(ⅰ)当0≤t≤2时,PB=60−10t,OQ=20,
则线段PB的中点表示的数为60−12(60−10t)=30+5t,
线段OQ的中点表示的数为12×20=10,
因此有30+5t=10,
解得t=−4,不符题设,舍去;
(ⅱ)当2
线段OQ的中点表示的数为12×10t=5t,
因此有5t=40,
解得t=8,不符题设,舍去;
(ⅲ)当6
线段OQ的中点表示的数为12(120−10t)=60−5t,
因此有60−5t=40,
解得t=4,不符题设,舍去;
(ⅳ)当10
线段OQ的中点表示的数为12×20=10,
因此有90−5t=10,
解得t=16,符合题设;
(ⅴ)当19
线段OQ的中点表示的数为12×20=10,
因此有5t−100=10,
解得t=22,符合题设;
综上,t的值为16或22.
12.(2021·陕西·西安市铁一中学七年级期末)如图,数轴上线段AB=2(单位长度),CD=4(单位长度),点A在数轴上表示的数是−10,点C在数轴上表示的数是16.若线段AB以6个单位长度/秒的速度向右匀速运动,同时线段CD以2个单位长度/秒的速度向左匀速运动.设运动的时间为t秒,请解决下列问题:
(1)当t=1时,A点表示的数为_________,此时BC=_________;
(2)当运动到BC=6(单位长度)时,求运动时间t的值;
(3)P是线段AB上一点,当点B运动到线段CD上时,若关系式BD−AP=4PC成立,请直接写出此时线段PD的长:PD=________.
【思路点拨】
(1)用−10加上A点运动1秒的路程可得A点表示的数;分别求出B、C两点运动1秒后在数轴上表示的数,再利用两点间的距离公式即可求出BC;
(2)设运动t秒时,BC=6(单位长度),然后分点B在点C的左边和右边两种情况,根据题意列出方程求解即可;
(3)随着点B的运动,分别讨论当点B和点C重合、点C在点A和B之间及点A与点C重合时的情况.
【解题过程】
解:(1)当t=1时,A点表示的数为−10+6×1=−4;
∵B、C两点运动1秒后在数轴上表示的数为−8+6×1=−2,16−2×1=14,
∴此时BC=14−(−2)=16.
故答案为:−4,16;
(2)设运动t秒时,BC=6(单位长度),
①当点B在点C的左边时,
由题意得:6t+6+2t=24,
解得:t=94;
②当点B在点C的右边时,
由题意得:6t−6+2t=24,
解得:t=154.
综上所述,当运动到BC=6(单位长度)时,运动时间t的值为94或154;
(3)设线段AB未运动时点P所表示的数为x,B点运动时间为t,
则此时C点表示的数为16−2t,D点表示的数为20−2t,A点表示的数为−10+6t,B点表示的数为−8+6t,P点表示的数为x+6t,
∴BD=20−2t−(−8+6t)=28−8t,
AP=x+6t−(−10+6t)=10+x,
PC=|16−2t−(x+6t)|=|16−8t−x|,
PD=20−2t−(x+6t)=20−8t−x=20−(8t+x),
∵BD−AP=4PC,
∴28−8t−(10+x)=4|16−8t−x|,
即:18−8t−x=4|16−8t−x|,
①当C点在P点右侧时,
18−8t−x=4(16−8t−x)=64−32t−4x,
∴x+8t=463,
∴PD=20−(8t+x)=20−463=143;
②当C点在P点左侧时,
18−8t−x=−4(16−8t−x)=−64+32t+4x,
∴x+8t=825,
∴PD=20−(8t+x)=20−825=185;
∴PD的长有2种可能,即143或185.
故答案为:143或185.
13.(2021·河北唐山·七年级期末)[知识背景]:
数轴上,点A,B表示的数为a,b,则A,B两点的距离AB=a−b,A,B的中点P表示的数为a+b2,
[知识运用]:
若线段AB上有一点P,当PA=PB时,则称点P为线段AB的中点.已知数轴上A,B两点对应数分别为a和b,a+22+b−4=0,P为数轴上一动点,对应数为x.
(1)a=______,b=______;
(2)若点P为线段AB的中点,则P点对应的数x为______.若B为线段AP的中点时则P点对应的数x为______
(3)若点A、点B同时向左运动,点A的速度为1个单位长度/秒,点B的速度为3个单位长度/秒,则经过多长时间点B追上点A?(列一元一次方程解应用题);此时点B表示的数是______
(4)若点A、点B同时向左运动,它们的速度都为1个单位长度/秒,与此同时点P从-16处以2个单位长度/秒的速度向右运动,经过多长时间后,点A、点B、点P三点中其中一点是另外两点的中点?__________________(直接写出答案.)
【思路点拨】
(1)利用非负数的性质解即可;
(2)利用线段中点定义,和数轴求两点距离的方法列出方程,解方程即可;
(3)利用点A的行程+AB间距离=B行程,列出方程t+6=3t求出t,点B表示的数用4减B点行程即可;
(4)设运动的时间为tS,先用“t”表示A、B、P表示的数分三种情况考虑,①点A为点P与点B的中点,PA=AB,列方程4-t-(-2-t)=-2-t-(-16+2t),②点P为点A与点B的中点,即AP=PB,列方程-16+2t-(-2-t)=4-t-(-16+2t)③点B为点A与点P中点,即AB=BP列方程-16+2t-(4-t)=4-t-(-2-t)解方程即可.
【解题过程】
解:(1)∵a+22+b−4=0,a+22≥0,b−4≥0,
∴a+2=0,b−4=0,
∴a=−2,b=4,
故答案为:﹣2;4;
(2)∵点P为线段AB的中点,P点对应的数为x,
∴4-x=x-(-2),
∴x=1,
∵B为线段AP的中点时则P点对应的数x,
∴x-4=4-(-2),
∴x=10,
故答案为:1、10;
(3)解:设经过t秒点B追上点A.
t+6=3t,
(3-1)t=6,
t=3,
B表示的数为:4-3×3=-5,
∴经过3秒点B追上点A.此时点B表示的数是-5,
答案为:经过3秒点B追上点A;-5;
(4)设运动的时间为tS,
点P表示-16+2t,点A表示-2-t,点B表示4-t,
①点A为点P与点B的中点,PA=AB,
4-t-(-2-t)=-2-t-(-16+2t),
3t=8,
t=83s,
②点P为点A与点B的中点,即AP=PB,
-16+2t-(-2-t)=4-t-(-16+2t),
6t=34,
t=173s,
③点B为点A与点P中点,即AB=BP,
-16+2t-(4-t)=4-t-(-2-t),
3t=26,
t=263s,
故答案为:83s、173s、263s.
14.(2021·全国·七年级期末)如图,点C在线段AB上,AC=6cm,CB=4cm.点M以1cm/s的速度从点A沿线段AC向点C运动;同时点N以2cm/s的速度从点C出发,在线段CB上做往返运动(即沿C→B→C→B→⋯运动),当点M运动到点C时,点M、N都停止运动.设点M运动的时间为t(s).
(1)当t=1时,求MN的长.
(2)当点C为线段MN的中点时,求t的值.
(3)若点P是线段CN的中点,在整个运动过程中,是否存在某个时间段,使PM的长度保持不变?如果存在,求出PM的长度并写出其对应的时间段;如果不存在,请说明理由.
【思路点拨】
(1)当t=1时,AM=1cm,CN=2cm,可得MN=7cm;
(2)由题意,得:AM=t cm,MC=(6-t)cm,根据点M运动到点C时,点M、N都停止运动,可得0≤t≤6,分三种情况:①当0≤t≤2时,点N从C向B运动,可求得t=2;②当2<t≤4时,点N从B向C运动,求出t=2不合题意;③当4<t≤6时,点N从C向B运动,可求得t=143;
(3)存在某个时间段,使PM的长度保持不变,与(2)一样分三种情况分别探究即可.
【解题过程】
(1)解:当t=1时,AM=1cm,CN=2cm,
∴MC=AC-AM=6-1=5(cm),
∴MN=MC+CN=5+2=7(cm);
(2)如图,由题意,得:AM=t cm,MC=(6-t)cm,
∵点M运动到点C时,点M、N都停止运动,
∴0≤t≤6,
①当0≤t≤2时,点N从C向B运动,CN=2t cm,
∵点C为线段MN的中点,
∴MC=CN,即6-t=2t, 解得:t=2;
②当2<t≤4时,点N从B向C运动,BN=(2t-4)cm,CN=4-(2t-4)=(8-2t)cm,
∵点C为线段MN的中点,
∴MC=CN,即6-t=8-2t, 解得:t=2(舍去);
③当4<t≤6时,点N从C向B运动,CN=(2t-8)cm,
∵点C为线段MN的中点,
∴MC=CN,即6-t=2t-8,
解得:t=143; 综上所述,当t=2或143时,点C为线段MN的中点.
(3)如图2,①当0≤t≤2时,点N从C向B运动,CN=2t cm,
∵点P是线段CN的中点,
∴CP=12CN=t cm,
∴PM=MC+CP=6-t+t=6cm,此时,PM的长度保持不变;
②当2<t<4时,点N从B向C运动,CN=(8-2t)cm,
∵点P是线段CN的中点,
∴CP=12CN=12(8-2t)=(4-t) cm,
∴PM=MC+CP=6-t+(4-t)=(10-2t)cm,此时,PM的长度变化;
③当4≤t≤6时,点N从C向B运动,CN=(2t-8)cm,
∵点P是线段CN的中点,
∴CP=12CN=12(2t-8)=(t-4)cm,
∴PM=MC+CP=6-t+(t-4)=2cm,此时,PM的长度保持不变;
综上所述,当0≤t≤2或4≤t≤6时,使PM的长度保持不变;PM的长度分别为6cm或2cm.
15.(2021·浙江舟山·七年级期末)已知点C在线段AB上,AC=2BC,点D、E在直线AB上,点D在点E的左侧,
(1)若AB=18,DE=8,线段DE在线段AB上移动,
①如图1,当E为BC中点时,求AD的长;
②当点C是线段DE的三等分点时,求AD的长;
(2)若AB=2DE,线段DE在直线上移动,且满足关系式AD+ECBE=32,则CDAB= .
【思路点拨】
(1)根据已知条件得到BC=6,AC=12,①由线段中点的定义得到CE=3,求得CD=5,由线段的和差得到AD=AC﹣CD=12﹣5=7;②当点C线段DE的三等分点时,可求得CE=13DE=83或CE=23DE=163,则CD=163或83,由线段的和差即可得到结论;
(2)当点E在线段BC之间时,设BC=x,则AC=2BC=2x,求得AB=3x,设CE=y,得到AE=2x+y,BE=x﹣y,求得y=27x,当点E在点A的左侧,设BC=x,则DE=1.5x,设CE=y,求得DC=EC+DE=y+1.5x,得到y=4x,于是得到结论.
【解题过程】
解:(1)∵AC=2BC,AB=18,
∴BC=6,AC=12,
①∵E为BC中点,
∴CE=3,
∵DE=8,
∴CD=5,
∴AD=AC﹣CD=12﹣5=7;
②∵点C是线段DE的三等分点,DE=8,
∴CE=13DE=83或CE=23DE=163,
∴CD=163或CD=83,
∴AD=AC﹣CD=12﹣163=203或12-83=283;
(2)当点E在线段BC之间时,如图,
设BC=x,
则AC=2BC=2x,
∴AB=3x,
∵AB=2DE,
∴DE=1.5x,
设CE=y,
∴AE=2x+y,BE=x﹣y,
∴AD=AE﹣DE=2x+y﹣1.5x=0.5x+y,
∵AD+ECBE=32,
∴0.5x+y+yx−y=32,
∴y=27x,
∴CD=1.5x﹣27x=1714x,
∴CDAB=1714x3x=1742;
当点E在点A的左侧,如图,
设BC=x,则DE=1.5x,
设CE=y,
∴DC=EC+DE=y+1.5x,
∴AD=DC﹣AC=y+1.5x﹣2x=y﹣0.5x,
∵AD+ECBE=32,BE=EC+BC=x+y,
∴y−0.5x+yx+y=32,
∴y=4x,
∴CD=y+1.5x=4x+1.5x=5.5x,BD=DC+BC=y+1.5x+x=6.5x,
∴AB=BD﹣AD=6.5x﹣y+0.5x=6.5x﹣4x+0.5x=3x,
∴CDAB=5.5x3x=116,
当点E在线段AC上及点E在点B右侧时,无解,
综上所述CDAB的值为1742或116.
故答案为:1742或116.
16.(2021·辽宁大连·七年级期末)如图1所示,已知线段AB=32cm,点P为线段AB上一点(不与A、B重合),M,N两点分别从A、P同时出发沿射线AB向右运动,点M的运动速度为4cm/秒,点N运动速度为3cm/秒,设运动时间为t秒t≠8.
(1)若AP=8cm,
①t=1时,则MN的长为______;
②点M、N在移动过程中,线段BM、MN之间是否存在某种确定的的数量关系,判断并说明理由;
(2)如图2所示,点M、N在射线AB上移动,若BM=4,MN=3,直接写出APPB的值.
【思路点拨】
(1)①根据题意画出图形,分别求出t=1时,AM,PN的长,进而求出AN,即可求解;
②分0<t<8和t>8两种情况,分别表示出AM,PN,BM,MN的长,即可求解;
(2)分0<t<8和t>8两种情况,每种情况再分点N在点M左边,点N在点M右边,分别表示出AM,PN,AP,PB的长,即可求解.
【解题过程】
解:(1)①如图:
t=1时,AM=4cm,PN=3cm,
∴AN=AP+PN=8cm+3cm=11cm,
∴MN=AN−AM=11cm−4cm=7cm;
②∵AP=8,AB=32,
∴BP=24
当t=8时点M、N同时到达点B
∴当0
∴MP=8−4t
∴MN=MP+NP =8−4t+3t =8−t
∵BM=32−4t=48−t
∴BM=4MN;
当t>8时AM=4t,PN=3t,如图:
∴AN=8+3t
∴MN=AM−AN =4t−8−3t =t−8
∵BM=4t−32=4t−8
∴BM=4MN;
(2)0<t<8,点N在点M左边时,如图:
∵AM=4t,BM=4,AB=32,
∴AM=4t=AB−BM=28,t=7,
∵PN=3t,MN=3,
∴PN=3t=21,AN=AB−BM−MN=25,
∴AP=AN−PN=25−21=4,PB=AB−AP=32−4=28,
∴APPB=428=17;
0<t<8,点N在点M右边时,如图:
∵AM=4t,BM=4,AB=32,
∴AM=4t=AB−BM=28,t=7,
∵PN=3t,MN=3,
∴PN=3t=21,AN=AB−BM+MN=31,
∴AP=AN−PN=31−21=10,PB=AB−AP=32−10=22,
∴APPB=1022=511;
t>8,点N在点M左边时,如图:
∵AM=4t,BM=4,AB=32,
∴AM=4t=AB+BM=36,t=9,
∵PN=3t,MN=3,
∴PN=3t=27,AN=AB+BM−MN=33,
∴AP=AN−PN=33−27=6,PB=AB−AP=32−6=26,
∴APPB=626=313;
t>8,点N在点M右边时,如图:
∵AM=4t,BM=4,AB=32,
∴AM=4t=AB+BM=36,t=9,
∵PN=3t,MN=3,
∴PN=3t=27,AN=AM+MN=39,
∴AP=AN−PN=39−27=12,PB=AB−AP=32−12=20,
∴APPB=1220=35.
∴APPB的值为17,511,313,35.
17.(2021·湖南岳阳·七年级期末)(1)特例感知:如图①,已知线段MN=30cm,AB=2cm,线段AB在线段MN上运动(点A不超过点M,点B不超过点N),点C和点D分别是AM,BN的中点.
① 若AM=16cm,则CD= cm;
② 线段AB运动时,试判断线段CD的长度是否发生变化?如果不变,请求出CD的长度,如果变化,请说明理由.
(2)知识迁移:我们发现角的很多规律和线段一样,如图②,已知∠AOB在∠MON内部转动,射线OC和射线OD分别平分∠AOM和∠BON.
① 若∠MON=150°,∠AOB=30°,求∠COD=_____________度.
② 请你猜想∠AOB,∠COD和∠MON三个角有怎样的数量关系.请说明理由.
(3)类比探究:如图③,∠AOB在∠MON内部转动,若∠MON=150°,∠AOB=30°,∠MOC∠AOC=∠NOD∠BOD=k,用含有k的式子表示∠COD的度数. (直接写出计算结果)
【思路点拨】
(1)①欲求CD,需求AC+AB+BD.已知CD,需求AC+BD.点C和点D分别是AM,BN的中点,得AC= 12AM,BD=12BN,那么AC+BD=12AM+12BN=12(AM+BN),进而解决此题. ②与①同理.
(2)①欲求∠COD,需求∠AOC+∠AOB+∠BOD.已知∠AOB,需求∠AOC+∠BOD.由OC和OD分别平分∠AOM和∠BON,得∠AOC=12∠AOM,∠BOD=12∠BON,进而解决此题. ②与①同理.
(3)由∠MOC∠AOC=∠NOD∠BOD=k可得∠AOM=(1+k)∠AOC,∠BON=(1+k)∠BOD,所以∠AOC+∠BOD=120°k+1,根据∠COD=∠AOC+∠AOB+∠BOD可得结论.
【解题过程】
解:(1)①∵MN=30cm,AB=2cm,AM=16cm,
∴BN=MN-AB-AM=12(cm),
∵点C和点D分别是AM,BN的中点,
∴AC= 12AM=8cm,BD=12BN=6cm.
∴AC+BD=14(cm).
∴CD=AC+AB+BD=14+2=16(cm).
故答案为:16.
②不变,理由如下: ∵点C和点D分别是AM,BN的中点,
∴AC= 12AM,BD=12BN,
∴AC+BD=12AM+12BN=12(AM+BN).
又∵MN=30cm,AB=2cm,
∴AM+BN=MN-AB=30-2=28(cm).
∴AC+BD=12(AM+BN)=14(cm).
∴CD=AC+AB+BD=14+2=16(cm).
(2)①∵OC和OD分别平分∠AOM和∠BON,
∴∠AOC=12∠AOM,∠BOD=12∠BON.
∴∠AOC+∠BOD=12∠AOM+12∠BON=12(∠AOM+∠BON).
又∵∠MON=150°,∠AOB=30°,
∴∠AOM+∠BON=∠MON-∠AOB=120°.
∴∠AOC+∠BOD=60°.
∴∠COD=∠AOC+∠BOD+∠AOB=60°+30°=90°.
故答案为:90.
②∠COD=12(∠MON+AOB).理由如下:
∵OC和OD分别平分∠AOM和∠BON,
∴∠AOC=12∠AOM,∠BOD=12∠BON.
∴∠AOC+∠BOD=12∠AOM+12∠BON=12(∠AOM+∠BON).
∴∠COD=∠AOC+∠BOD+∠AOB =12(∠AOM+∠BON)+∠AOB
=12(∠MON-∠AOB)+∠AOB. =12(∠MON+AOB).
(3)∵∠MON=150°,∠AOB=30°,
∴∠AOM+∠BON=120°,
∵ ∠MOC∠AOC=∠NOD∠BOD=k,
∴∠MOC=k∠AOC,∠NOD=k∠BOD,
∴∠AOM=∠MOC+∠AOC=(1+k)∠AOC,
∠BON=∠NOD+∠BOD=(1+k)∠BOD,
∴∠AOC+∠BOD=120°k+1,
∴∠COD=∠AOC+∠BOD+∠AOB= 120°k+1+30°.
18.(2021·湖北十堰·七年级期末)如图,已知∠AOB=∠COD=90°,∠BOC=2∠AOD.
(1)求∠BOC的度数;
(2)若射线OA绕点O以每秒旋转10°的速度顺时针旋转,同时射线OD以每秒旋转5°的速度逆时针旋转,设旋转的时间为t秒0
(1)设∠AOD=x,从而可得∠AOC=∠BOD=90°−x,再根据角的和差可得∠BOC=180°−x,然后根据∠BOC=2∠AOD建立方程,解方程即可得;
(2)先分别求出射线OA与射线OD重合时、射线OA旋转至射线OD的初始位置时、射线OD旋转至射线OA的初始位置时t的值,再分三种情况讨论,分别建立方程,解方程即可得;
(3)先判断出在旋转的过程中,∠BOD一定在∠AOC的后面,再求出旋转t秒后,∠AOB,∠COD,∠BOC的度数,然后根据角平分线的定义求出∠BOM,∠CON的度数,最后根据∠MON=∠BOC−∠BOM−∠CON即可得出结论.
【解题过程】
(1)解:设∠AOD=x,
∵∠AOB=∠COD=90°,
∴∠AOC=∠BOD=90°−x,
∴∠BOC=∠AOB+∠AOC=180°−x,
又∵∠BOC=2∠AOD,
∴180°−x=2x,
解得x=60°,
则∠BOC=180°−x=180°−60°=120°.
(2)解:当射线OA与射线OD重合时,
则10°t+5°t=60°,解得t=4,
当射线OA旋转至射线OD的初始位置时,t=60°10°=6,
当射线OD旋转至射线OA的初始位置时,t=60°5°=12,
因此,分以下三种情况:
①当0
(3)解:当∠AOC与∠BOD重合时,
则10°t−5°t=90°,解得t=18>12,
∴当0
∵OM平分∠AOB,ON平分∠COD,
∴∠BOM=12∠AOB=45°−5°2t,∠CON=12∠COD=45°−5°2t,
∴∠MON=∠BOC−∠BOM−∠CON
=120°−5°t−(45°−5°2t)−(45°−5°2t)
=30°,
即在旋转的过程中,∠MON的度数不发生改变,其值为30°.
19.(2021·吉林白山·七年级期末)如果两个角的差的绝对值等于90°,就称这两个角互为垂角,例如:∠1=120°,|∠1﹣∠2|=90°,则∠1和∠2互为垂角.(本题中所有角都是指大于0°且小于180°的角)
(1)如图1所示,O为直线AB上一点,∠AOC=90°,则∠AOD垂角为 和 ;
(2)如果一个角的垂角等于这个角的补角的23 ,求这个角的度数;
(3)如图2所示,O为直线AB上一点,∠AOC=90°,∠BOD=30°,且射线OC绕点O以9°/s的速度逆时针旋转,射线OD绕点O以6°/s的速度顺时针旋转,两条射线OC、OD同时运动,运动时间为ts(0<t<20),试求当t为何值时,∠AOC和∠AOD互为垂角.
【思路点拨】
(1)根据互为垂角的定义即可求解;
(2)利用题中的“一个角的垂角等于这个角的补角的23”作为等量关系列方程求解;
( 3 )根据所有角都是指大于0且小于180°的角,可分0<t<5,5<t<10,10<t<20三种情况讨论,并建立相应的方程求解后可得符合题意的t的值.
【解题过程】
解:(1)∵∠AOC=90°,∠EOD=90°,
∴∠AOD﹣∠COD=90°,∠AOD﹣∠AOE=90°,
∴AOD的垂角是∠COD和∠AOE;
故答案为:∠COD,∠AOE;
(2)设这个角的度数为x度,则
①当0<x<90时,它的垂角是(90+x)度,根据题意得:
90+x=23( 180﹣x ),
解得:x=18;
②当90<x<180时,它的垂角是(x﹣90)度,根据题意得:
x﹣90=23(180﹣x),
解得:x=126,
∴这个角的度数为18°或126°;
(3)分三种情况:
①当0<t<5时,∠AOC=(90﹣9t)°,∠AOD=(150+6t)°,
∴(150+6t)﹣(90﹣9t)=90,
解得t=2;
②当5<t<10时,∠AOC=(90﹣9t )°,∠AOD=(210﹣6t)°,
∴(210﹣6t)﹣(90﹣9t)=90,
解得t=﹣10(舍去);
③当10<t<20时,∠AOC=(9t﹣90)°,∠AOD=(210﹣6t)°,
∴( 210﹣6t)﹣(9t﹣90)=90,
解得:t=14.
综上所述:t的值为2s或14s时,∠AOC和∠AOD互为垂角.
20.(2021·全国·七年级期末)【阅读理解】射线OC是∠AOB内部的一条射线,若∠COA=13∠AOB,则我们称射线OC是射线OA的“友好线”,例如,如图1,∠AOB=60°,∠AOC=∠COD=∠BOD=20°,则∠AOC=13∠AOB,称射线OC是射线OA的友好线:同时,由于∠BOD=13∠AOB,称射线OD是射线OB的友好线.
(1)如图2,∠AOB=120°,射线OM是射线OA的友好线,则∠AOM=________°;
(2)如图3,∠AOB=180°,射线OC与射线OA重合,并绕点O以每秒2°的速度逆时针旋转,射线OD与射线OB重合,并绕点O以每秒3゜的速度顺时针旋转,当射线OD与射线OA重合时,运动停止;
①是否存在某个时刻t(秒),使得∠COD的度数是40°,若存在,求出t的值,若不存在,请说明理由;
②当t为多少秒时,射线OC、OD、OA中恰好有一条射线是另一条射线的友好线.(直接写出答案)
【思路点拨】
(1)根据“友好线”的含义即可完成;
(2)①分两种情况:OC与OD相遇之前,根据180゜减去OC、OD旋转的角度的和等于40度列出方程即可;OC与OD相遇之后,根据OC、OD旋转的角度的和减去180゜等于40゜列出方程即可;
②分相遇前与相遇后两种情况:相遇前又分两种情况:OC是OA的“友好线”;OC是OD的“友好线”;相遇后也分两种情况:OD是OC的“友好线”;OD是OA的“友好线”;根据“友好线”的含义即可求得t的值.
【解题过程】
解:(1)∵射线OM是射线OA的“友好线”,且∠AOB=120°
∴∠AOM=13∠AOB=13×120°=40°
故答案为:40;
(2)射线OD与OA重合时,t=60(秒)
①存在
当∠COD的度数是40°时,∠AOC=(2t)°,∠BOD=(3t)°
有两种可能:
若在相遇之前,则180°−∠BOD−∠AOC=40°,即180−3t−2t=40,
∴t=28;
若在相遇之后,则∠BOD+∠AOC−180°=40°,即3t+2t−180=40,
∴t=44;
综上所述,当t=28秒或44秒时,∠COD的度数是40°.
②相遇之前:
(I)如图1,
OC是OA的“友好线”时,则∠AOC=13∠AOD,
即2t=13(180−3t),
∴t=20
(II)如图2,
OC是OD的“友好线”时,则∠COD=13∠AOD,
即180−3t−2t=13(180−3t),
∴t=30
相遇之后:
(III)如图3,
OD是OC的“友好线”时,则∠COD=13∠AOC
即3t+2t−180=13×2t,
∴t=54013
(Ⅳ)如图4,
OD是OA的“友好线”时,则∠AOD=13∠AOC
即180−3t=13×2t,
∴t=54011
所以,综上所述,当t=20,30,54013,54011时,OC、OD、OA中恰好有一条射线是另一条射线的“友好线”.
21.(2021·湖北黄石·七年级期末)将一副直角三角板ABC,AED,按如图1放置,其中B与E重合,∠BAC=45°,∠BAD=30°.
(1)如图1,点F在线段CA的延长线上,求∠FAD的度数;
(2)将三角板AED从图1位置开始绕A点逆时针旋转,AM,AN分别为∠BAE,∠CAD的角平分线.
①如图2,当AE旋转至∠BAC的内部时,求∠MAN的度数;
②当AE旋转至∠BAC的外部时,直接写出∠MAN的度数.
【解题过程】
(1)解:如图1,
∵∠BAC=45°,∠BAD=30°,
∴∠DAC=45°−30°=15°,
∴∠FAD=180°−15°=165°.
(2)解:①如图2,
∵AM,AN分别为∠BAE,∠CAD的角平分线,
∴∠MAE=12∠BAE,∠NAC=12∠DAC,
∴∠MAN
=∠MAE+∠NAC+∠CAE
=12(∠BAE+∠DAC)+∠CAE
=12(∠BAC+∠DAE−2∠CAE)+∠CAE
=12(∠BAC+∠DAE)
=12×75°
=37.5°;
②如图3,当AE旋转至∠BAC的外部,且∠BAE<180°时,
∵AM,AN分别为∠BAE,∠CAD的角平分线,
∴∠MAE=12∠BAE,∠NAC=12∠DAC,
∴∠MAN
=∠MAE+∠NAC−∠CAE
=12(∠BAE+∠DAC)−∠CAE
=12(∠BAC+∠DAE+2∠CAE)−∠CAE
=12(∠BAC+∠DAE)
=12×75°
=37.5°;
如图4,当AE旋转至∠BAC的外部,且180°<∠BAE<210°时,
∵AM,AN分别为∠BAE,∠CAD的角平分线,
∴∠MAE=12∠BAE,∠NAD=12∠DAC,
∴∠MAN
=∠MAE+∠NAD−∠DAE
=12(∠BAE+∠DAC)−∠DAE
=12(∠BAD+∠CAE+2∠DAE)−∠DAE
=12(∠BAD+∠DAE)
=12×360°−30°−45°
=142.5°;
如图5,当AE旋转至∠BAC的外部,且∠BAE>210°时,
∵AM,AN分别为∠BAE,∠CAD的角平分线,
∴∠MAB=12∠BAE,∠NAD=12∠DAC,
∴∠MAN
=∠MAB+∠NAD−∠DAB
=12(∠BAE+∠DAC)−∠DAB
=12(∠BAC+∠DAE+2∠DAB)−∠DAB
=12(∠BAC+∠DAE)
=12×75°
=37.5°.
综上所述:∠MAN的值为37.5°或142.5°.
22.(2021·全国·七年级期末)已知:如图1,∠AOB=30°,∠BOC=34∠AOC.
(1)求∠AOC的度数;
(2)如图2,若射线OP从OA开始绕点O以每秒旋转10°的速度逆时针旋转,同时射线OQ从OB开始绕点O以每秒旋转6°的速度逆时针旋转;其中射线OP到达OC后立即改变运动方向,以相同速度绕O点顺时针旋转,当射线OQ到达OC时,射线OP,OQ同时停止运动.设旋转的时间为t秒,当∠POQ=10°时,试求t的值;
(3)如图3,若射线OP从OA开始绕O点逆时针旋转一周,作OM平分∠AOP,ON平分∠COP,试求在运动过程中,∠MON的度数是多少?(请直接写出结果)
【思路点拨】
(1)由题意可得,∠AOB=14∠AOC,可直接求解;
(2)由射线的运动可知,需要分两种情况讨论,①OP逆时针运动时,OP,OQ相遇前和相遇后;②OP顺时针旋转,OP,OQ相遇前和相遇后,分别画图求解即可;
(3)根据射线OP的运动,需要分四种情况,①当射线OP与OA重合前,②当射线OP与OA重合后,∠AOP=180°前,③∠CON=180°前,④OP与OQ重合前,画出图形,结合角平分线求解即可.
【解题过程】
(1)解:∠BOC=34∠AOC,∠BOC+∠AOB=∠AOC,
∴∠AOB=14∠AOC,
∵∠AOB=30°,
∴∠AOC=120°;
(2)由(1)知,∠AOC=120°,∠BOC=90°,
①OP逆时针运动时,即0≤t≤12时,
由OP,OQ的运动可知,∠AOP=10°t,∠BOQ=6°t,
OP,OQ相遇前,如图2(1),∠AOQ=∠AOP+∠POQ=∠AOB+∠BOQ,即10°t+10°=30°+6°t,解得t=5,
OP,OQ相遇后,如图2(2),∠AOP=∠AOB+∠BOQ+∠POQ,即10°t=30°+6°t+10°,解得t=10;
②OP顺时针旋转时,∠COP=10°t-120°,∠BOQ=6°t,
OP,OQ相遇前,如图(3),∠BOC=∠COP+∠BOQ+∠POQ,即90°=10°t-120°+6°t+10°,解得t=12.5,
OP,OQ相遇后,如图(4),∠BOC=∠COP+∠BOQ-∠POQ,即90°=10°t-120°+6°t-10°,解得t=13.75,
综上,当t的值为5,10,12.5或13.75时,∠POQ=10°.
(3)由(1)知∠AOC=120°,
根据射线OP的运动,需要分四种情况,
①当射线OP与OA重合前,如图3(1),
∵OM平分∠AOP,ON平分∠COP,
∴∠POM=12∠AOP,∠PON=12∠COP,
∴∠MON=∠POM+∠PON=12∠AOP+12∠COP=12∠AOC=60°;
②当射线OP与OA重合后,∠AOP=180°前,如图3(2),
∵OM平分∠AOP,ON平分∠COP,
∴∠POM=12∠AOP,∠PON=12∠COP,
∴∠MON=∠POM-∠PON=12∠AOP-12∠COP=12∠AOC=60°;
③∠CON=180°前,如图3(3),
∵OM平分∠AOP,ON平分∠COP,
∴∠POM=12∠AOP,∠PON=12∠COP,
∴∠MON=∠POM+∠PON=12∠AOP+12∠COP=12(360°-∠AOC)=120°;
④OP与OQ重合前,如图3(4),
∵OM平分∠AOP,ON平分∠COP,
∴∠POM=12∠AOP,∠PON=12∠COP,
∴∠MON=∠PON-∠POM=12∠COP+12∠AOP=12∠AOC=60°;
综上,∠MON的度数为60°或120°.
23.(2021·四川成都·七年级期末)已知∠AOB=90°,∠COD=80°,OE是∠AOC的角平分线.
(1)如图1,当∠AOD=13∠AOB时,求∠DOE;
(2)如图2,若OD在∠AOB内部运动,且OF是∠AOD的角平分线时,求∠AOE−∠DOF的值;
(3)在(1)的条件下,若射线OP从OE出发绕O点以每秒10°的速度逆时针旋转,射线OQ从OD出发绕O点以每秒6°的速度顺时针旋转,若射线OP、OQ同时开始旋转t秒(0
(1)由已知条件结合角的和差关系依次求解∠AOD,∠BOD,∠BOC,∠AOC, 再利用角平分线的定义求解∠AOE, 利用∠DOE=∠AOE−∠AOD,从而可得结论;
(2)设∠BOC=m°,由已知条件结合角的和差关系依次表示∠AOC,∠BOD,∠AOD, 再结合角平分线分别表示:∠AOE,∠DOF,从而可得答案;
(3)分三种情况讨论,当0<t≤5时,当5<t≤ 5.5时,当5.5<t<23.5时,再利用角的和差分别表示∠COP,∠AOQ,再利用∠COP=43∠AOQ列方程可得答案.
【解题过程】
解:(1)如图1,∵ ∠AOD=13∠AOB,∠AOB=90°,
∴∠AOD=30°, ∠BOD=∠AOB−∠AOD=60°,
∵∠COD=80°,
∴∠BOC=∠COD−∠BOD=80°−60°=20°,
∴∠AOC=∠AOB+∠BOC=90°+20°=110°,
∵ OE是∠AOC的角平分线,
∴∠AOE=∠COE=12∠AOC=55°,
∴∠DOE=∠AOE−∠AOD=55°−30°=25°.
(2)如图2,设∠BOC=m°,
∵∠AOB=90°,∠COD=80°, ∠BOC=m°,
∴∠AOC=(90+m)°, ∠BOD=(80−m)°,
∴∠AOD=∠AOB−∠BOD=90°−(80−m)°=(10+m)°,
∵OF是∠AOD的角平分线,
∴∠DOF=12∠AOD=12(10+m)°=(5+12m)°,
∵ OE是∠AOC的角平分线,
∴∠AOE=∠COE=(45+12m)°,
∴∠AOE−∠DOF=(45+12m)°−(5+12m)°=40°.
(3)由(1)得:∠COE=55°,∠AOD=30°,
又OP旋转的角度为10t°, OQ旋转的角度为6t°,
OP与OC重合时,t=5510=5.5s, OQ与OA重合时,t=306=5s,
如图3,当0<t≤5时,
∠COP=(55−10t)°, ∠AOQ=(30−6t)°,
∵ ∠COP=43∠AOQ,
∴55−10t=43(30−6t),
∴t=7.5(不合题意舍去)
当5<t≤ 5.5时,如图4,
同理可得:∠COP=(55−10t)°, ∠AOQ=(6t−30)°,
∵ ∠COP=43∠AOQ,
∴55−10t=43(6t−30),
∴t=9518,
经检验:t=9518s符合题意,
如图5,当5.5<t<23.5时,
当t=23.5时,OP旋转235°, OQ旋转141°,
从而同理可得:∠POC=(10t−55)°,∠AOQ=(6t−30)°,
∵ ∠COP=43∠AOQ,
∴10t−55=43(6t−30),
∴t=7.5,
经检验:t=7.5s符合题意,
综上:当t=9518s或t=7.5s时,∠COP=43∠AOQ.
24.(2021·陕西宝鸡·七年级期末)以直线AB上一点O为端点作射线OC,使∠BOC=40°,将一个直角角板的直角顶点放在O处,即∠DOE=90°.
(1)如上图1,若直角三角板DOE的一边OE放在射线OA上,则∠COD=_______;
(2)如上图2,将直角三角板DOE绕点O顺时针转动到某个位置,
①若OE恰好平分∠AOC,则∠COD=_______;
②若OD在∠BOC内部,请直接写出∠BOD与∠COE有怎样的数量关系;
(3)将直角三角板DOE绕点O顺时针转动(OD与OB重合时为停止)的过程中,恰好有∠COD=13∠AOE,求此时∠BOD的度数.
【思路点拨】
(1)利用余角的定义可求解;
(2)①由平角的定义及角平分线的定义求解∠COE的度数,进而可求解;
②由∠COD=∠BOC−∠BOD,∠COD+∠COE=90°,结合∠BOC的度数可求解;
(3)可分两种情况:①当∠COD在∠BOC的内部时,②当∠COD在∠BOC的外部时,根据角的和差可求解.
【解题过程】
解:(1)由题意得∠BOD=90°,
∵∠BOC=40°,
∴∠COD=90°−40°=50°,
故答案为50°;
(2)①∵∠AOC+∠BOC=180°,∠BOC=40°,
∴∠AOC=180°−40°=140°,
∵OE平分∠AOC,
∴∠COE=12∠AOC=70°,
∵∠DOE=90°,
∴∠COD=90°−70°=20°,
故答案为20°;
②∵∠COD=∠BOC−∠BOD,∠COD+∠COE=90°,
∴∠BOC−∠BOD+∠COE=90°,
∴∠COE−∠BOD=90°−∠BOC,
∵∠BOC=40°,
∴∠COE−∠BOD=90°−40°=50°,
∴∠BOD与∠COE数量关系为:∠COE−∠BOD=50°.
(3)①当∠COD在∠BOC的内部时,
∵∠COD=∠BOC−∠BOD,而∠BOC=40°
∴∠COD=40°−∠BOD
∵∠AOE+∠EOD+∠BOD=180°,∠EOD=90°
∴∠AOE=90°−∠BOD,
又∵∠COD=13∠AOE,
∴40°−∠BOD=1390°−∠BOD,
∴∠BOD=15°;
②当∠COD在∠BOC的外部时,
∵∠COD=∠BOD−∠BOC,而∠BOC=40°,
∴∠COD=∠BOD−40°,
∵∠AOE+∠EOD−∠BOD=180°,∠EOD=90°
∴∠AOE=90°−∠BOD
又∵∠COD=13∠AOE,
∴∠BOD−40°=1390°−∠BOD,
∴∠BOD=52.5°,
综上所述:∠BOD的度数为15°或52.5°.
25.(2021·重庆南开中学七年级期末)已知∠AOB=150°,OD为∠AOB内部的一条射线.
(1)如图(1),若∠BOC=60°,OD为∠AOB内部的一条射线,∠COD=13∠BOC,OE平分∠AOB,求∠DOE的度数;
(2)如图(2),若OC、OD是∠AOB内部的两条射线,OM、ON分别平分∠AOD,∠BOC,且∠MOC≠∠NOD,求∠AOC−∠BOD∠MOC−∠NOD的值;
(3)如图(3),C1为射线OB的反向延长线上一点,将射线OB绕点O顺时针以6°/s的速度旋转,旋转后OB对应射线为OB1,旋转时间为t秒(0<t35),OE平分∠AOB1,OF为∠C1OB1的三等分线,∠C1OF=13∠C1OB1,若∠C1OF−∠AOE=30°,直接写出t的值为_________.
【思路点拨】
(1)先根据当OD在∠BOC内部时,当OD在∠AOC内部时,求出∠BOD的度数,再根据角平分线的定义求出∠BOE,然后根据角的和差即可得;
(2)设∠AOD=2x,∠BOC=2y,先根据角平分线的定义得出∠AOM=∠MOD=x,∠BON=∠NOC=y,再根据角的和差化简所求式子的分子分母即可得;
(3)先依题意,找到两个临界位置:OB1在AO的反向延长线上;OB1与OC1重合;然后根据角平分线的定义、角的和差倍分求解即可得.
【解题过程】
解:(1)如图1,当OD在∠BOC内部时,
∵∠COD=13∠BOC,∠BOC=60°,
∴∠BOD=23∠BOC=23×60°=40°,
∵OE平分∠AOB,∠AOB=150°,
∴∠BOE=12∠AOB=12×150°=75°,
∴∠DOE=∠BOE−∠BOD=75°−40°=35°;
当OD在∠AOC内部时,
∵∠BOC=60°,∠COD=13∠BOC=20°,
∴∠BOD=∠BOC+∠COD=80°,
∵OE平分∠AOB,∠AOB=150°,
∴∠BOE=12∠AOB=12×150°=75°,
∴∠DOE=∠BOD−∠BOE=80°−75°=5°;
(2)设∠AOD=2x,∠BOC=2y,
则∠AOM=∠MOD=x,∠BON=∠NOC=y,
∴∠AOC−∠BOD∠MOC−∠NOD=(∠AOD−∠COD)−(∠BOC−∠COD)(∠MOD−∠COD)−(∠NOC−∠COD),
=∠AOD−∠BOC∠MOD−∠NOC,
=2x−2yx−y,
=2(x−y)x−y,
=2,
故∠AOC−∠BOD∠MOC−∠NOD的值为2;
(3)∵0
由题意得,∠BOB1=6°t,
∵OE平分∠AOB1,
∴∠AOE=12∠AOB1,
因0°<∠AOB1<180°,0°<∠C1OB1<180°,
则有两个临界位置:OB1在AO的反向延长线上,此时t=180°−150°6°=5(s);
OB1与OC1重合,此时t=180°6°=30(s),
因此,分以下三种情况分析:
如图3-1,
当0
∴∠C1OF−∠AOE=60°−2°t−(75°+3°t)=15°+5°t=30°,
解得t=3(s),符合题设,
②如图3-2,
当5
∴∠C1OF−∠AOE=60°−2°t−(105°−3°t)=45°−1°t=30°,
解得t=15(s),符合题设,
③如图3-3,当30
则∠AOE=12∠AOB1=12(360°−∠AOB−∠BOB1)=12(360°−150°−6°t)=105°−3°t∠C1OF=13∠C1OB1=13(6°t−180°)=2°t−60°,
∴∠C1OF−∠AOE=2°t−60°−(105°−3°t)=5°t−165°=30°,
解得t=39(s)或27(s),均不符题设,舍去,
综上,t的值为3或15,
故答案为:3或15.
26.(2021·全国·七年级期末)平面内一定点A在直线CD的上方,点O为直线CD上一动点,作射线OA,OE,OA′,当点O在直线CD上运动时,始终保持∠COE=90°,∠AOE=∠A′OE,将射线OA绕点O顺时针旋转75°得到射线OB.
(1)如图1,当点O运动到使点A在射线OE的左侧时,若OB平分∠A′OE,求∠AOE的度数;
(2)当点O运动到使点A在射线OE的左侧时,且∠AOC=4∠A′OB时,求∠AOE的度数;
(3)当点O运动到某一时刻时,满足∠A′OB=120°,求出此时∠BOE的度数.
【思路点拨】
(1)设∠AOE的度数为x,由题意知∠A′OE=x,∠EOB=75°﹣x,根据2∠EOB=∠A′OE列出方程,解之可得答案;
(2)分射线OB在∠A′OE内部和射线 OB在∠A′OE外部两种情况求解即可;
(3)OE在CD上方时,当∠A′OB=120°时有两种图形,分别求解即可,同理OE在CD下方时,求上述两种情况下的角的补角即可,最后产生的答案共有四种情况.
【解题过程】
解:(1)设∠AOE的度数为x,
由题意知∠A′OE=x,∠EOB=75°﹣x,
∵OB平分∠A′OE,
∴2∠EOB=∠A′OE,
∴2(75°﹣x)=x,
解得x=50,
答:∠AOE=50°;
(2)①如图2,当射线OB在∠A′OE内部时,设∠AOE的度数为y,
由题意知,∠A′OE=y,∠EOB=75°−y,
∵∠COE=90°,
∴∠AOC=90°−y,
∵∠AOC=4∠A′OB,
∴∠A′OB=14(90°−y),
∵∠A′OB+∠EOB=∠A′OE,
∴14(90°−y)+75°−y=y,
解得y=1303;
②如图3,当射线OB在∠A′OE外部时,设∠AOE的度数为y,
由题意知,∠A′OE=y,∠EOB=75°﹣y,
∵∠COE=90°,
∴∠AOC=90°﹣y,
∵∠AOC=4∠A′OB,
∴∠A′OB=14(90°﹣y),
∵∠AOE+∠A′OE+∠A′OB=75°,
∴y+y+14(90°﹣y)=75°,
解得y=30,
综上可得:∠AOE的度数为1303°或30°;
(3)如图4,当∠A′OB=120°时,
由图可得:∠A′OA=∠A′OB﹣∠AOB=120°﹣75°=45°,
又∵∠AOE=∠A′OE,
∴∠AOE=22.5°,
∴∠BOE=75°+22.5°=97.5°;
如图5,当∠A′OB=120°,
由图可得∠A′OA=360°﹣120°﹣75°=165°,
又∵∠A′OE=∠AOE,
∴∠AOE=82.5°,
∴∠BOE=75°+82.5°=157.5°;
当射线OE在CD下面时,如图6、图7,
可得到∠BOE=180°−157.5°=22.5°或∠BOE=180°−97.5°=82.5°,
综上,∠BOE的度数为157.5°或97.5°或22.5°或82.5°.
27.(2021·四川成都·七年级期末)【阅读理解】
定义:在一条直线同侧的三条具有公共端点的射线之间若满足以下关系,其中一条射线分别与另外两条射线组成的角恰好满足2倍的数量关系,则称该射线是另外两条射线的“双倍和谐线”.如图1,点P在直线l上,射线PR,PS,PT位于直线l同侧,若PS平分∠RPT,则有∠RPT=2∠RPS,所以我们称射线PR是射线PS,PT的“双倍和谐线”.
【迁移运用】
(1)如图1,射线PS (选填“是”或“不是”)射线PR,PT的“双倍和谐线”;射线PT (选填“是”或“不是”)射线PS,PR的“双倍和谐线”;
(1)如图2,点O在直线MN上,OA⊥MN,∠AOB=40°,射线OC从ON出发,绕点O以每秒4°的速度逆时针旋转,运动时间为t秒,当射线OC与射线OA重合时,运动停止.
①当射线OA是射线OB,OC的“双倍和谐线”时,求t的值;
②若在射线OC旋转的同时,∠AOB绕点O以每秒2°的速度逆时针旋转,且在旋转过程中,射线OD平分∠AOB.当射线OC位于射线OD左侧且射线OC是射线OM,OD的“双倍和谐线”时,求∠CON的度数.
【思路点拨】
(1)利用“双倍和谐线”的意义结合图形进行判断即可;
(2)①由题意得:∠AOC=90°-4°t,∠AOB=40°,利用分类讨论的思想方法分∠AOC=2∠AOB或∠AOB=2∠AOC两种情况讨论解答,依据上述等式列出方程,解方程即可求得结论;
②由题意得:∠CON=4°t,∠AON=90°+2°t,∠AOD=20°,∠DON=∠AON-∠AOD=70°+2°t,利用分类讨论的思想方法分∠COM=2∠COD或∠COD=2∠COM两种情况讨论解答,依据上述等式列出方程,解方程即可求得结论.
【解题过程】
(1)解:∵PS平分∠RPT,
∴∠RPS=∠TPS,
∴射线PS不是射线PR,PT的“双倍和谐线”;
∵PS平分∠RPT,
∴∠TPR=2∠TPS.
∴射线PT是射线PS,PR的“双倍和谐线”.
故答案为:不是;是;
(2)①由题意得:∠AOC=90°-4°t,∠AOB=40°.
∵射线OA是射线OB,OC的“双倍和谐线”,
∴∠AOC=2∠AOB或∠AOB=2∠AOC.
当∠AOC=2∠AOB时,如图,
则:90-4t=2×40.
解得:t=52,
当∠AOB=2∠AOC时,如图,
则:40=2(90-4t).
解得:t=352,
综上,当射线OA是射线OB,OC的“双倍和谐线”时,t的值为52或352;
②由题意得:∠CON=4°t,∠AON=90°+2°t,∠AOD=20°,∠DON=∠AON-∠AOD=70°+2°t.
∵当射线OC与射线OA重合时,运动停止,
∴此时∠AON=∠CON.
∴90+2t=4t.
∴t=45.
∴当t=45秒时,运动停止,此时∠AON=180°.
∵射线OC位于射线OD左侧且射线OC是射线OM,OD的“双倍和谐线”,
∴∠COM=2∠COD或∠COD=2∠COM.
当∠COM=2∠COD时,如图,
即:180°-∠CON=2(∠CON-∠DON),
则:180-4t=2(4t-70-2t).
解得:t=40.
∴∠CON=4°×40=160°.
当∠COD=2∠COM时,如图,
即:∠CON-∠DON=2(180°-∠CON).
则:4t-(70+2t)=2(180-4t).
解得:t=43.
∴∠CON=4°×43=172°.
综上,当射线OC位于射线OD左侧且射线OC是射线OM,OD的“双倍和谐线”时,∠CON的度数为160°或172°.
28.(2021·江苏·射阳县实验初级中学七年级期末)【感受新知】
如图1,射线OC在∠AOB在内部,图中共有3个角:∠AOB、∠AOC和∠BOC,若其中一个角的度数是另一个角度数的三倍,则称射线OC是∠AOB的“和谐线”.[注:本题研究的角都是小于平角的角.]
(1)一个角的角平分线_______这个角的“和谐线”.(填是或不是)
(2)如图1,∠AOB=60°,射线OC是∠AOB的“和谐线”,求∠AOC的度数.
【运用新知】
(3)如图2,若∠AOB=90°,射线OM从射线OA的位置开始,绕点O按逆时针方向以每秒15°的速度旋转,同时射线ON从射线OB的位置开始,绕点O按顺时针方向以每秒7.5°的速度旋转,当一条射线回到出发位置的时候,整个运动随之停止,旋转的时间为t(s),问:当射线OM、ON旋转到一条直线上时,求t的值.
【解决问题】
(4)在(3)的条件下,请直接写出当射线ON是∠BOM的“和谐线”时t的值.
【思路点拨】
(1)结合“和谐线”和角平分线的定义,即可得到答案;
(2)分四种情况讨论,由“和谐线”的定义,列出方程可求∠AOC的度数;
(3)根据题意,分三种情况讨论,列出方程可求t的值;
(4)根据题意,分四种情况进行讨论,列出方程,分别解方程,即可求出t的值.
【解题过程】
解:(1)∵一个角的平分线平分这个角,且这个角是所分两个角的2倍,
∴一个角的角平分线不是这个角的“和谐线”;
故答案为:不是;
(2)根据题意,
∵∠AOB=60°,射线OC是∠AOB的“和谐线”,
可分为四种情况进行分析:
①当∠AOB=3∠AOC=60°时,
∴∠AOC=20°;
②当∠AOB=3∠BOC=60°时,
∴∠BOC=20°,
∴∠AOC=40°;
③当∠AOC=3∠BOC时,
∵∠AOC+∠BOC=∠AOB=60°,
∴∠AOC=45°;
④当∠BOC=3∠AOC时,
∵∠AOC+∠BOC=∠AOB=60°,
∴∠AOC=15°;
(3)由题意得,∵360°÷15°=24(秒),
∴运动时间范围为:0<t≤24,则有
①当OM与ON第一次成一个平角时,
90+15t+7.5t=180,
解得:t=4(秒);
②当OM与ON成一个周角时,
90+15t+7.5t=360,
解得:t=12(秒);
③当OM与ON第二次成一个平角时,
90+15t+7.5t=180+360,
解得:t=20(秒)
综上,t的值为4或12或20秒;
(4)当OM与OB在同一条直线上时,有
t=(180°−90°)÷15°=6(秒),
当OM与ON成一个周角时,有t=12,
∴6≤t≤12;
根据“和谐线”的定义,可分为四种情况进行分析:
①当∠MON=3∠BON时,如图:
∵∠MON=360°−90°−15t−7.5t,∠BON=7.5t,
∴360°−90°−15t−7.5t=3×7.5t,
解得:t=6;
②当∠BOM=3∠BON时,如图:
∵∠BOM=360°−90°−15t,∠BON=7.5t,
∴360°−90°−15t=3×7.5t,
解得:t=7.2;
③当∠BOM=3∠MON时,如图:
∵∠BOM=360°−90°−15t,∠MON=(360°−90°)−(15t+7.5t)=270°−22.5t,
∴360°−90°−15t=3×(270−22.5t),
解得:t=727;
④当∠BON=3∠MON时,如图:
∵∠BON=7.5t,∠MON=270°−22.5t,
∴7.5t=3×(270−22.5t),
解得:t=10.8;
29.(2021·湖北武汉·七年级期末)【学习概念】 如图1,在∠AOB的内部引一条射线OC,则图中共有3个角,分别是∠AOB、∠AOC和∠BOC.若其中有一个角的度数是另一个角度数的两倍,则称射线OC是∠AOB的“好好线”.
【理解运用】
(1)①如图2,若∠MPQ=∠NPQ,则射线PQ ∠MPN的“好好线”(填“是”或“不是”);
②若∠MPQ≠∠NPQ,∠MPQ=α,且射线PQ是∠MPN的“好好线”,请用含α的代数式表示∠MPN;
【拓展提升】
(2)如图3,若∠MPN=120°,射线PQ绕点P从PN位置开始,以每秒12°的速度逆时针旋转,旋转的时间为t秒.当PQ与PN成110°时停止旋转.同时射线PM绕点P以每秒6°的速度顺时针旋转,并与PQ同时停止. 当PQ、PM其中一条射线是另一条射线与射线PN的夹角的“好好线”时,则t= 秒.
【思路点拨】
(1)①根据新定义的理解,即可得到答案;
②根据题意,可分为两种情况:当∠MPQ=2∠QPN时;当∠QPN=2∠MPQ时;分别求出∠MPN即可;
(2)根据题意,设运用的时间为t秒,则PM运用后有∠NPQ=12t,∠MPN=120−6t,然后对PM和PQ的运动情况进行分析,可分为四种情况进行分析,分别求出每一种情况的运动时间,即可得到答案.
【解题过程】
解:(1)①如图,若∠MPQ=∠NPQ,
∴∠MPN=2∠NPQ=2∠MPQ,
∴射线PQ是∠MPN的“好好线”;
②∵射线PQ是∠MPN的“好好线”
又∵ ∠MPQ≠∠NPQ
∴此题有两种情况
Ⅰ.如图1,当∠MPQ=2∠QPN时
∵∠MPQ=α
∴∠QPN=12α
∴∠MPN=∠MPQ+∠QPN=32α;
Ⅱ.如图2,当∠QPN=2∠MPQ时
∵∠MPQ=α
∴∠QPN=2α
∴∠MPN=∠MPQ+∠QPN=3α
综上所述:∠MPN=32α或∠MPN=3α.
(2)根据题意,PM运动前∠MPN=120°,
设运用的时间为t秒,则PM运用后有
∠NPQ=12t,∠MPN=120−6t,
①当∠MPQ=2∠NPQ时,如图:
∴120−6t−12t=2×12t,
解得:t=207;
②当∠MPQ=∠NPQ,即∠MPN=2∠NPQ时,如图:
∴120−6t=2×12t,
解得:t=4;
③当∠NPQ=2∠MPQ,如图:
∴12t=2×(120−6t−12t),
解得:t=5;
④当∠MPN=2∠MPQ,如图:
∵∠MPN=120−6t,∠MPQ=6t+12t−120,
∴120−6t=6t+12t−120,
解得:t=10;
∵t的最大值为:t=11012<10,
∴t=10不符合题意,舍去;
综合上述,t=207,4,5秒.
30.(2021·全国·七年级期末)如果两个角的差的绝对值等于60°,就称这两个角互为“伙伴角”,其中一个角叫做另一个角的“伙伴角”(本题所有的角都指大于0°小于180°的角),例如∠1=80∘,∠2=20∘,|∠1−∠2|=60∘,则∠1和∠2互为“伙伴角”,即∠1是∠2的“伙伴角”,∠2也是∠1的“伙伴角”.
(1)如图1.O为直线AB上一点,∠AOC=∠EOD=90∘,∠AOE=60∘,则∠AOE的“伙伴角”是_______________.
(2)如图2,O为直线AB上一点,∠AOC=30∘,将∠BOC绕着点O以每秒1°的速度逆时针旋转得∠DOE,同时射线OP从射线OA的位置出发绕点O以每秒4°的速度逆时针旋转,当射线OP与射线OB重合时旋转同时停止,若设旋转时间为t秒,求当t何值时,∠POD与∠POE互为“伙伴角”.
(3)如图3,∠AOB=160∘,射线OI从OA的位置出发绕点O顺时针以每秒6°的速度旋转,旋转时间为t秒(0
(1)按照“伙伴角”的定义写出式子,解方程即可求解;
(2)通过时间t把∠AOI与∠POI表示出来,根据∠AOI与∠POI互为“伙伴角”,列出方程,解出时间t;
(3)根据OI在∠AOB的内部和外部以及∠AOP和∠AOI的大小分类讨论,分别画出对应的图形,由旋转得出经过t秒旋转角的大小,角的和差,利用角平分线的定义分别表示出∠AOI和∠POI及“伙伴角”的定义求出结果即可.
【解题过程】
解:(1)
∵两个角差的绝对值为60°,
则此两个角互为“伙伴角”,
而∠AOE=60∘,∴设其伙伴角为∠x,
|∠AOE−∠x|=60∘,
则∠x=120∘,
由图知∠EOB=120∘,∴∠AOE的伙伴角是∠EOB.
(2)
∵∠BOC绕O点,
每秒1°逆时针旋转得∠DOE,
则t秒旋转了t∘,
而OP从OA开始逆时针绕O旋转且每秒4°,
则t秒旋转了4t∘,
∴此时∠POD=∠POC−∠COD
=30∘+4t−t∘
=30∘+3t∘,
∠POE=∠POB+∠BOE
=180∘−4t∘+t∘
=180∘−3t∘,
又OP与OB重合时旋转同时停止,
∴4t∘⩽180∘,
t⩽45(秒),
又∠POD与∠POE互为伙伴角,
∴|∠POD−∠POE|=60∘,
∴|30∘+3t∘−180∘+3t∘|=60∘,
∴|6t∘−150∘|=60∘,
t=35秒或15秒.
答:t为35或15时,∠POD与∠POE互为伙伴角.
(3)①若OI在∠AOB的内部且OI在OP左侧时,即∠AOP>∠AOI,如下图所示
∵OI从OA出发绕O顺时针每秒6°旋转,则t秒旋转了6t∘,
∴∠AOI=6t°,
∵OM平分∠AOI,
∴∠AOM=∠IOM=12∠AOI=3t°
此时6t<160
解得:t<803
∵射线ON平分∠BOI,
∴∠ION=12∠BOI
∴∠MON=∠IOM+∠ION=12(∠AOI+∠BOI)=12∠AOB=80°
∵射线OP平分∠MON
∴∠POM=12 ∠MON=40°
∴∠POI=∠POM-∠IOM=40°-3t
根据题意可得|∠AOI−∠POI|=60∘
即|6t−(40−3t)|=60
解得:t=1009或−209(不符合实际,舍去)
∴此时∠AOI=6×1009=(2003)°
∠AOP=∠AOM+∠MOP=(3×1009)°+40°=(2203)°>∠AOI,符合前提条件
∴t=1009符合题意;
②若OI在∠AOB的内部且OI在OP右侧时,即∠AOP<∠AOI,如下图所示
∵OI从OA出发绕O顺时针每秒6°旋转,则t秒旋转了6t∘,
∴∠AOI=6t°,
∵OM平分∠AOI,
∴∠AOM=∠IOM=12∠AOI=3t°
此时6t<160
解得:t<803
∵射线ON平分∠BOI,
∴∠ION=12∠BOI
∴∠MON=∠IOM+∠ION=12(∠AOI+∠BOI)=12∠AOB=80°
∵射线OP平分∠MON
∴∠POM=12 ∠MON=40°
∴∠POI=∠IOM-∠POM =3t-40°
根据题意可得|∠AOI−∠POI|=60∘
即|6t−(3t−40)|=60
解得:t=203或−1003(不符合实际,舍去)
∴此时∠AOI=6×203=40°
∠AOP=∠AOM+∠MOP=(3×203)°+40°=60°>∠AOI,不符合前提条件
∴t=203不符合题意,舍去;
③若OI在∠AOB的外部但OI运动的角度不超过180°时,如下图所示
∵OI从OA出发绕O顺时针每秒6°旋转,则t秒旋转了6t∘,
∴∠AOI=6t°,
∵OM平分∠AOI,
∴∠AOM=∠IOM=12∠AOI=3t°
此时160<6t≤180
解得:803<t≤30
∵射线ON平分∠BOI,
∴∠ION=12∠BOI
∴∠MON=∠IOM-∠ION=12(∠AOI-∠BOI)=12∠AOB=80°
∵射线OP平分∠MON
∴∠POM=12 ∠MON=40°
∴∠POI=∠IOM-∠POM =3t-40°
根据题意可得|∠AOI−∠POI|=60∘
即|6t−(3t−40)|=60
解得:t=203(不符合前提条件,舍去)或−1003(不符合实际,舍去)
∴此时不存在t值满足题意;
④若OI运动的角度超过180°且OI在OP右侧时,即∠AOI>∠AOP如下图所示
此时6t>180
解得: t>30
∵OI从OA出发绕O顺时针每秒6°旋转,则t秒旋转了6t∘,
∴∠AOI=360°−6t,
∵OM平分∠AOI,
∴∠AOM=∠IOM=12∠AOI=180°-3t
∵射线ON平分∠BOI,
∴∠ION=12∠BOI
∴∠MON=∠IOM+∠ION=12(∠AOI+∠BOI)=12(360°-∠AOB)=100°
∵射线OP平分∠MON
∴∠POM=12 ∠MON=50°
∴∠POI=∠IOM-∠POM =130°-3t
根据题意可得|∠AOI−∠POI|=60∘
即|(360−6t)−(130−3t)|=60
解得:t=1703(不符合0
⑤若OI运动的角度超过180°且OI在OP左侧时,即∠AOI<∠AOP,如下图所示
此时6t>180
解得: t>30
∵OI从OA出发绕O顺时针每秒6°旋转,则t秒旋转了6t∘,
∴∠AOI=360°−6t,
∵OM平分∠AOI,
∴∠AOM=∠IOM=12∠AOI=180°-3t
∵射线ON平分∠BOI,
∴∠ION=12∠BOI
∴∠MON=∠IOM+∠ION=12(∠AOI+∠BOI)=12(360°-∠AOB)=100°
∵射线OP平分∠MON
∴∠POM=12 ∠MON=50°
∴∠POI=∠POM-∠IOM =3t-130°
根据题意可得|∠AOI−∠POI|=60∘
即|(360−6t)−(3t−130)|=60
解得:t=4309或5509(不符合0
∠AOP=∠AOM+∠MOP=180°-(3×4309)°+50°=(2603)°>∠AOI,符合前提条件
∴t=4309符合题意;
综上:当t=1009或4309时,∠AOI与∠POI互为“伙伴角”.
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