2023-2024学年江苏省苏州市姑苏区振华中学七年级(下)期中数学试卷(含解析)
展开1.如图,国家节水标志由水滴,手掌和地球变形而成.以下通过平移节水标志得到的图形是( )
A.
B.
C.
D.
2.下列运算正确的是( )
A. x3+x3=2x6B. x2⋅x4=x8C. (xy)m=xymD. (−x5)4=x20
3.我校的梦想农场鲜花盛放,数郁金香最为耀眼,某品种郁金香花粉直径约为0.000000032米,数据0.000000032用科学记数法表示为3.2×10n,则n为( )
A. −9B. 8C. −8D. 9
4.具备下列条件的△ABC中,不是直角三角形的是( )
A. ∠A+∠B=∠ACBB. ∠A−∠B=∠C
C. ∠A:∠B:∠C=1:2:3D. ∠A=∠B=3∠C
5.如图,若∠A+∠ABC=180°,则下列结论正确的是( )
A. ∠1=∠2B. ∠2=∠3C. ∠1=∠3D. ∠2=∠4
6.下列说法中,正确有个( )
①同旁内角相等,两直线平行;
②若三条线段的长a、b、c满足a+b>c,则以a、b、c为边一定能组成三角形;
③三角形的三条高至少有一条在三角形内部;
④△ABC在平移过程中,对应线段一定是平行的.
A. 0个B. 1个C. 2个D. 3个
7.如图,小林从P点向西直走12米后,向左转,转动的角度为α,再走12米,如此重复,小林共走了96米回到点P.则α=( )
A. 30°
B. 45°
C. 60°
D. 不存在
8.如图,将△ABC沿DE、EF翻折,顶点A,B均落在点O处,且EA与EB重合于线段EO,若∠CDO+∠CFO=100°,则∠C的度数为
( )
A. 40°B. 41°C. 42°D. 43°
二、填空题:本题共10小题,每小题2分,共20分。
9.计算:(2m3)3=______.
10.六边形的外角和是______.
11.已知等腰三角形的两边长分别为2cm和5cm,则它的第三边长为______cm.
12.如图,将三角形ABC沿水平方向向右平移到三角形DEF的位置,若BF=11,EC=5,则A,D之间的距离为______.
13.若(x+2y)2=(x−2y)2+A,则代数式A为______.
14.已知:2x+3y=3,计算:4x⋅8y的值= ______.
15.已知a+b=1,则代数式a2−b2+2b+9的值为______.
16.若(y2+ay+2)(2y−4)的结果中不含y2项,则a的值为______.
17.如图,∠ABC=∠ACB,BD、CD、AD分别平分△ABC的内角∠ABC、外角∠ACF、外角∠EAC.以下结论:①AD//BC;②∠ACB=2∠ADB;③∠BDC=12∠BAC;④∠ADB=45°−12∠CDB;⑤∠ADC+∠ABD=135°.其中正确的结论有______.(填序号)
18.如图,在△ABC中,已知BD为△ABC的中线,过点A作AE⊥BD分别交BD、BC于点F、E,连接CF,若DF=2,AF=6,BE:EC=3:1,则S△ABC= ______.
三、解答题:本题共9小题,共64分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
19.(本小题6分)
计算:
(1)|−2|−(2−π)0+(−13)−1;
(2)a3⋅(−b3)2+(−2ab2)3.
20.(本小题6分)
解不等式组:
(1)2x>−83x<4x+1;
(2)x+4>−2x+1x2−x−13≤2.
21.(本小题6分)
(1)已知:2m=3,2n=5,求23m÷22n的值.
(2)已知10α=20,10β=15,求25α÷52β的值.
22.(本小题6分)
先化简,再求值:(x+2)2−(x+1)(x−1)−(2x−1)(x+2),其中2x2−x−2=0.
23.(本小题8分)
在正方形网格中,每个小正方形的边长均为1个单位长度,△ABC的三个顶点的位置如图所示,现将△ABC平移,使点A变换为点A′,点B′、C′分别是B、C的对应点.
(1)请画出平移后的△A′B′C′,则△A′B′C′的面积为______;
(2)若连接AA′,CC′,则这两条线段之间的关系是______;
(3)画出△ABC的高CE,标出垂足E;
(4)在方格纸中,能使S△PAC=2S△ABC的格点P的个数有______个.
24.(本小题6分)
如图,已知BC⊥AE,DE⊥AE,∠2+∠3=180°.
(1)请你判断CF与BD的位置关系,并证明你的结论;
(2)若∠1=80°,BC平分∠ABD,试求∠ACF的度数.
25.(本小题8分)
如图,在△ABC中,BC=6cm.射线AG//BC,点E从点A出发沿射线AG
以2cm/s的速度运动,当点E出发1s后,点F也从点B出发沿射线BC以3cm/s的速度运动,分别连接AF,CE.设点E运动时间为t(S),其中t>0.
(1)若∠BAF<∠BAC,则t的取值范围是______;
(2)当t为何值时,AE=CF;
(3)是否存在某一时刻t,使S△ABF+S△ACE=S△ABC.
26.(本小题8分)
阅读:在计算(x−1)(xn+xn−1+xn−2+⋯+x+1)的过程中,我们可以先从简单的、特殊的情形入手,再到复杂的、一般的问题,通过观察、归纳、总结,形成解决一类问题的一般方法,数学中把这样的过程叫做特殊到一般.如下所示:
【观察】①(x−1)(x+1)=x2−1;
②(x−1)(x2+x+1)=x3−1;
③(x−1)(x3+x2+x+1)=x4−1;
……
(1)【归纳】由此可得:(x−1)(xn+xn−1+xn−2+⋯+x+1)= ______;
(2)【应用】请运用上面的结论,解决下列问题:计算:22023+22022+22021+⋯+22+2+1= ______;
(3)计算:220−219+218−217+⋯−23+22−2+1= ______;
(4)若x5+x4+x3+x2+x+1=0,求x2022的值.
27.(本小题10分)
(1)如图1,AB//CD,点E,F分别在直线CD,AB上,∠BEC=3∠BEF,过点A作AG⊥EF交EF于点G,FK平分∠AFE,AK平分∠PAG,FK与AK交于点K.
①∠AKF= ______°;
②若∠FAG=12∠BEF,求∠FBE;
(2)如图2将②中确定的△BEF绕着点F以每秒4°的速度逆时针旋转,旋转时间为t,△AFG保持不变,当边BF与射线FA重合时停止,则在旋转过程中,△BEF的边BE所在的直线与△AFG的某一边所在的直线垂直时,直接写出此时t的值.
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:D选项中的图: 通过平移能与上面的图形重合.
故选:D.
平移是物体运动时,物体上任意两点间,从一点到另一点的方向与距离都不变的运动,据此判断即可.
本题主要考查了平移的定义,平移时移动过程中只改变图形的位置,而不改变图形的形状、大小和方向,掌握平移的定义是解题的关键.
2.【答案】D
【解析】解:A、x3+x3=2x3,故原题计算错误;
B、x2⋅x4=x6,故原题计算错误;
C、(xy)m=xmym,故原题计算错误;
D、(−x5)4=x20,故原题计算正确;
故选:D.
根据合并同类项的法则:把同类项的系数相加,所得结果作为系数,字母和字母的指数不变;同底数幂的乘法法则:同底数幂相乘,底数不变,指数相加;积的乘方法则:把每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘;幂的乘方法则:底数不变,指数相乘进行计算即可.
此题主要考查了合并同类项、同底数幂的乘法、积的乘方、幂的乘方,关键是掌握各计算法则.
3.【答案】C
【解析】解:∵0.000000032=3.2×10−8,
∴n为−8.
故选:C.
绝对值小于1的数也可以利用科学记数法表示,一般形式为a×10−n,与较大数的科学记数法不同的是其所使用的是负整数指数幂,指数n由原数左边起第一个不为零的数字前面的0的个数所决定.
此题主要考查了用科学记数法表示较小的数,一般形式为a×10−n,其中1≤|a|<10,n为由原数左边起第一个不为零的数字前面的0的个数所决定.
4.【答案】D
【解析】解:A..因为∠A+∠B+∠ACB=180°,∠A+∠B=∠ACB,
所以∠ACB=90°,故具备条件A的△ABC是直角三角形;
B.因为∠A+∠B+∠ACB=180°,∠A−∠B=∠C,
所以∠A=90°,故具备条件B的△ABC是直角三角形;
C.因为∠A+∠B+∠ACB=180°,∠A:∠B:∠C=1:2:3,
所以∠C=90°,故具备条件C的△ABC是直角三角形;
D.因为∠A+∠B+∠C=180°,∠A=∠B=3∠C,
所以∠A=∠B≈77.14°,故具备条件D的△ABC不是直角三角形.
故选:D.
利用三角形的内角和定理和已知条件,计算出最大的角再判断△ABC的形状.
本题主要考查了三角形的内角和定理,掌握“三角形的内角和是180°“是解决本题的关键.
5.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查的是平行线的判定与性质,熟知平行线的判定定理是解答此题的关键.
先根据题意得出AD//BC,再由平行线的性质即可得出结论.
【解答】
解:∵∠A+∠ABC=180°,
∴AD//BC,
∴∠2=∠4.
故选D.
6.【答案】B
【解析】解:①同旁内角互补,两直线平行,故本小题说法错误;
②当a=1,b=3,c=2时,a+b>c,而以1,2,3为边不能组成三角形
故三条线段的长a、b、c满足a+b>c,以a、b、c为边一定能组成三角形,说法错误;
③三角形的三条高至少有一条在三角形内部,说法正确;
④△ABC在平移过程中,对应线段是平行或在同一条直线上,故本小题说法错误;
故选:B.
根据平行线的判定定理、三角形的三边关系、三角形的高的概念、平移的性质判断即可.
本题考查的是命题的真假判断,掌握平行线的判定定理、三角形的三边关系、三角形的高的概念、平移的性质是解题的关键.
7.【答案】B
【解析】解:由题意得,小林一共左转了96÷12=8(次)回到了点P,
∴小林从P点出发又回到点P正好走了一个八边形,
∴α=360°÷8=45°.
故选:B.
先根据题意求出小林左转8次回到了点P,再根据八边形外角和为360度进行求解即可.
本题主要考查了多边形外角和定理,关键是多边形外角和定理的应用.
8.【答案】A
【解析】解:如图,连接AO、BO.
由题意EA=EB=EO,
∴∠AOB=90°,∠OAB+∠OBA=90°,
∵DO=DA,FO=FB,
∴∠DAO=∠DOA,∠FOB=∠FBO,
∴∠CDO=2∠DAO,∠CFO=2∠FBO,
∵∠CDO+∠CFO=100°,
∴2∠DAO+2∠FBO=100°,
∴∠DAO+∠FBO=50°,
∴∠CAB+∠CBA=∠DAO+∠OAB+∠OBA+∠FBO=140°,
∴∠C=180°−(∠CAB+∠CBA)=180°−140°=40°,
故选:A.
连接AO、BO.由题意EA=EB=EO,推出∠AOB=90°,∠OAB+∠OBA=90°,由DO=DA,FO=FB,推出∠DAO=∠DOA,∠FOB=∠FBO,推出∠CDO=2∠DAO,∠CFO=2∠FBO,由∠CDO+∠CFO=100°,推出2∠DAO+2∠FBO=100°,推出∠DAO+∠FBO=50°,由此即可解决问题.
本题考查三角形内角和定理、直角三角形的判定和性质、等腰三角形的性质等知识,解题的关键是灵活运用这些知识,学会把条件转化的思想.
9.【答案】8m9
【解析】解:(2m3)3=23▪(m3)3=8m9.
故答案为:8m9.
依据积的乘方法则,把每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘即可.
本题主要考查了积的乘方法则的运用,关键是掌握积的乘方法则:把每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘.
10.【答案】360°
【解析】解:六边形的外角和是360°.
故答案为:360°.
根据任何多边形的外角和是360度即可求出答案.
考查了多边形的外角和定理,任何多边形的外角和是360度.外角和与多边形的边数无关.
11.【答案】5
【解析】解:如果等腰三角形三边长分别是2cm、2cm、5cm,2+2<5,不能构成三角形;
如果等腰三角形三边长分别是2cm、5cm、5cm,2+5>5,能构成三角形;那么这时三角形的第三边长为5cm.
故答案为:5.
先根据三角形的三边关系确定此等腰三角形的三边即可.
本题考查了等腰三角形的三边关系,解答此题的关键是先分情况讨论三角形边长,然后再进一步解答.
12.【答案】3
【解析】解:∵三角形ABC沿水平方向向右平移到三角形DEF的位置,
∴AD=BE=CF,
∵BF=BE+EC+CF,
∴BE=12(11−5)=3,
∴AD=3.
故答案为:3.
根据平移的性质得AD=BE=CF,再利用BF=BE+EC+CF可计算出BE,从而得到AD的长.
本题考查了平移的性质:把一个图形整体沿某一直线方向移动,会得到一个新的图形,新图形与原图形的形状和大小完全相同;新图形中的每一点,都是由原图形中的某一点移动后得到的,这两个点是对应点.连接各组对应点的线段平行(或共线)且相等.
13.【答案】8xy
【解析】解:∵(x+2y)2=(x−2y)2+A,
∴A=(x+2y)2−(x−2y)2
=(x+2y+x−2y)(x+2y−x+2y)
=2x⋅4y
=8xy,
故答案为:8xy.
先根据加数=和−另一个加数,列出算式,再利用平方差公式进行计算即可.
本题主要考查了完全平方公式及其运用,解题关键是熟练掌握完全平方公式.
14.【答案】8
【解析】解:∵2x+3y=3,
∴4x⋅8y=22x×23y=22x+3y=23=8.
故答案为:8.
直接利用幂的乘方运算法则将原式变形,进而利用同底数幂的乘法运算法则求出答案.
此题主要考查了幂的乘方运算以及同底数幂的乘法运算,正确将原式变形是解题关键.
15.【答案】10
【解析】方法一:解:∵a2−b2+2b+9
=(a+b)(a−b)+2b+9
又∵a+b=1,
∴原式=a−b+2b+9
=a+b+9
=10.
方法二:解:∵a2−b2+2b+9
=a2−(b2−2b+1)+10
=a2−(b−1)2+10
=(a−b+1)(a+b−1)+10.
又∵a+b=1,
∴原式=10.
方法一:直接将a2−b2进行因式分解为(a+b)(a−b),再根据a+b=1,可得原式=a+b+9=10.
方法二:将原式分为三部分,即a2−(b2−2b+1)+10,括号中由完全平方公式得(b−1)2,再把前两部分利用平方差进行因式分解,其中得到一因式a+b−1=0.从而得出原式的值.
本题考查了因式分解,用到的知识为平方差公式:a2−b2=(a+b)(a−b).
16.【答案】2
【解析】解:(y2+ay+2)(2y−4)
=2y3−4y2+2ay2−4ay+4y−8
=2y3+(2a−4)y2+(4−4a)y−8,
∵(y2+ay+2)(2y−4)的结果中不含y2项,
∴2a−4=0,
2a=4,
解得:a=2,
∴a的值为:2,
故答案为:2.
先根据多项式乘多项式法则计算出结果,再根据结果不含y2项,列出关于a的方程,解方程即可.
本题主要考查了多项式乘多项式,解题关键是熟练掌握多项式乘多项式法则.
17.【答案】①②③④
【解析】解:①∵AD平分∠EAC,
∴∠EAC=2∠EAD,
∵∠EAC=∠ABC+∠ACB,∠ABC=∠ACB,
∴∠EAC=2∠ABC,
∴∠EAD=∠ABC,
∴AD//BC,
故①正确,符合题意;
②∵AD//BC,
∴∠ADB=∠DBC,
∵BD平分∠ABC,∠ABC=∠ACB,
∴∠ABC=∠ACB=2∠DBC=2∠ADB,
故②正确,符合题意;
③∵CD平分△ABC的内角∠ACF,
∴∠ACD=∠DCF,
∵∠DCF+∠ACD+∠ACB=180°,
∴2∠DCF+∠ACB=180°,
∵∠BDC+∠DBC=∠DCF,
∴2∠BDC+2∠DBC+∠ACB=180°,
∴∠ABC+2∠BDC+∠ACB=180°,
∵∠BAC+∠ABC+∠ACB=180°,
∴∠BAC=2∠BDC,
∴∠BDC=12∠BAC,
故③正确,符合题意;
④∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠DBC,
∵AD//BC,
∴∠ADB=∠DBC,∠ADC=∠DCF,
∴∠ABD=∠ADB,
∵CD平分∠ACF,
∴∠ACF=2∠DCF,
∵∠ADB+∠CDB=∠ADC=∠DCF,2∠DCF+∠ACB=180°,
∴2∠DCF+∠ABC=2∠DCF+2∠ABD=180°,
∴∠DCF+∠ABD=90°,
∴∠ADB+∠CDB+∠ADB=90°,
∴∠ABD=45°−12∠CDB,
故④正确,符合题意;
⑤由④得,∠DCF+∠ABD=90°,
∵AD//BC,
∴∠ADC=∠DCF,
∴∠ADC+∠ABD=90°,
故⑤不正确,不符合题意.
故答案为:①②③④.
根据角平分线定义、三角形内角和定理、三角形外角性质、平行线的判定与性质等知识逐项判断,即可得到答案.
本题考查了三角形外角的性质、平行线的判定和性质、含角平分线的三角形内角和定理的应用,关键是三角形外角性质的应用.
18.【答案】84
【解析】解:∵AE⊥BD,DF=2,AF=6,
∴S△ADF=12DF⋅AF=6,
∵BD为△ABC的中线,
∴S△CDF=S△ADF=6,S△ABD=S△BCD,
∴S△ABF=S△BCF,
∵BE:EC=3:1,
∴3S△CEF=S△BEF,4S△ACE=S△ABC,
∴S△ABF=S△BCF=4S△CEF,
∵S△ABC=S△ABF+S△BCF+S△ACF,
∴4S△ACE=S△ABF+S△BCF+S△ACF,
4(12+S△CEF)=4S△CEF+4S△CEF+12,
解得:S△CEF=9,
∴S△ACE=9+12=21,
∴S△ABC=4×21=84.
故答案为:84.
由三角形的面积公式可求得S△ADF=6,由中线的性质可得S△CDF=S△ADF=6,S△ABD=S△BCD,从而可得S△ABF=S△BCF,再由BE:EC=3:1,可得3S△CEF=S△BEF,4S△ACE=S△ABC,再结合S△ABC=S△ABF+S△BCF+S△ACF,从而可求得S△CEF=9,即可求解.
本题主要考查三角形的面积,解答的关键是由已知条件得出4S△ACE=S△ABC,S△ABC=S△ABF+S△BCF+S△ACF.
19.【答案】解:(1)|−2|−(2−π)0+(−13)−1
=2−1−3
=−2;
(2)a3⋅(−b3)2+(−2ab2)3
=a3⋅b6−8a3b6
=a3b6−8a3b6
=−7a3b6.
【解析】(1)先算绝对值,零指数幂,负整数指数幂,再算加减即可;
(2)先算积的乘方,再算单项式乘单项式,最后合并同类项即可.
本题主要考查单项式乘单项式,积的乘方,实数的运算,解答的关键是对相应的运算法则的掌握.
20.【答案】解:(1)由2x>−8得:x>−4,
由3x<4x+1得:x>−1,
则不等式组的解集为x>−1;
(2)由x+4>−2x+1得:x>−1,
由x2−x−13≤2得:x≤10,
则不等式组的解集为−1
(2)分别求出每个不等式的解集,再依据口诀“同大取大;同小取小;大小小大中间找;大大小小找不到”确定不等式组的解集.
本题考查的是解一元一次不等式组,正确求出每一个不等式解集是基础,熟知“同大取大;同小取小;大小小大中间找;大大小小找不到”的原则是解答此题的关键.
21.【答案】解:(1)∵2m=3,2n=5,
∴23m=(2m)3=33=27,22n=(2n)2=52=25,
∴23m÷22n=2725;
(2)∵10α=20,10β=15,
∴10α÷10β=20÷15,
∴10α−β=100=102,
∴α−β=2,
∴25α÷52β
=(52)α÷52β
=52α÷52β
=52α−2β
=54
=625.
【解析】(1)根据幂的乘方计算法则求出23m=27,22n=25即可得到答案;
(2)先求出10α−β=102,则α−β=2,再由幂的乘方的逆运算法则得到25α÷52β=52α÷52β=52α−2β,据此求解即可.
本题主要考查同底数幂除法计算,幂的乘方与积的乘方,熟练掌握相关的知识点是解题的关键.
22.【答案】解:原式=x2+4x+4−(x2−1)−(2x2+4x−x−2)
=x2+4x+4−x2+1−2x2−3x+2
=−2x2+x+6,
∵2x2−x−2=0,
∴2x2−x=2,
∴原式=−(2x2−x)+6
=−2+6
=4.
【解析】直接利用完全平方公式以及平方差公式、多项式乘多项式运算法则化简,再把已知数据代入得出答案.
此题主要考查了整式的混合运算—化简求值,正确运用相关运算法则是解题关键.
23.【答案】3.5 平行且相等 3
【解析】解:(1)如图,△A′B′C′即为所求;
S△A′B′C′=3×3−12×2×1−12×2×3−12×1×3=3.5;
故答案为:3.5;
(2)如图,连接AA′,CC′,则AA′与CC′平行且相等.
故答案为:平行且相等;
(3)如图,点CE为所作;
(4)如图,在方格纸中,能使S△PAC=2S△ABC的格点P有3个.
故答案为:3.
(1)根据点A与点A′的位置变换确定平移的方向与距离,再利用网格特点作出B、C的对应点B′、C′,然后利用矩形的面积减去直角三角形的面积去计算△A′B′C′的面积;(2)根据平移的性质进行判断;
(3)先过B点作AB的垂线得到格点M,然后把BM平移到CN的位置,则CN与AB的交点即为E点;
(4)利用等高模型解决问题即可.
本题考查了作图−平移变换:作图时要先找到图形的关键点,分别把这几个关键点按照平移的方向和距离确定对应点后,再顺次连接对应点即可得到平移后的图形.也考查了三角形的面积.
24.【答案】解:(1)CF//DB,理由:
∵BC⊥AE,DE⊥AE,
∴BC//DE,
∴∠3+∠CBD=180°,
又∵∠2+∠3=180°,
∴∠2=∠CBD,
∴CF//DB.
(2)∵CF//DB,
∴∠1=∠ABD=80°,
又∵BC平分∠ABD,
∴∠DBC=12∠ABD=40°,
∴∠2=∠DBC=40°,
又∵BC⊥AG,
∴∠ACF=90°−∠2=90°−40°=50°.
【解析】(1)根据BC//DE证得∠3+∠CBD=180°,已知∠2+∠3=180°,等量代换得出∠2=∠CBD,证得BD//CF;
(2)根据BD//CF证得∠1=∠ABD=80°,∠2=∠DBC,根据BC平分∠ABD得出∠DBC=12∠ABD,求出∠2的度数,再根据垂直的定义求出∠ACF即可.
本题主要考查了平行线的判定与性质,平行线的判定是由角的数量关系判断两直线的位置关系,平行线的性质是由平行关系来寻找角的数量关系.
25.【答案】0
解得t<3,
故答案为0
①点F在点C左侧时,AE=CF,
则2(t+1)=6−3t,
解得t=95;
②当点F在点C的右侧时,AE=CF,
则2t=3(t−1)−6,
解得t=9,
综上所述,t=95或9时,AE=CF;
(3)当BF+AE=BC,S△ABF+S△ACE=S△ABC,
∴3(t−1)+2t=6,
解得t=95.
(1)根据边越长,边所对的角越大,可得答案;
(2)分类讨论:当点F在点C左侧时,点F再点C的右侧时,可得关于t的一元一次方程,根据解方程,可得答案;
(3)当BF+AE=BC,S△ABF+S△ACE=S△ABC,即可求解.
本题三角形综合题,主要考查了平行线间的距离,利用了平行线间的距离相等.
26.【答案】(1)xn+1−1;
(2)22024−1;
(3)221+13;
(4)因为(x−1)(x5+x4+x3+x2+x+1)=x6−1=0,
所以x=±1,
因为x5+x4+x3+x2+x+1=0,
所以x≠1,x=−1,
所以x2022=(−1)2022=1.
【解析】解:(1)①(x−1)(x+1)=x2−1;
②(x−1)(x2+x+1)=x3−1;
③(x−1)(x3+x2+x+1)=x4−1;
…;
所以(x−1)(xn+xn−1+xn−2+⋯+x+1)=xn+1−1,
故答案为:xn+1−1;
(2)22023+22022+22021+⋯+22+2+1
=(2−1)(22023+22022+22021+⋯+22+2+1)
=22024−1,
故答案为:22024−1;
(3)220−219+218−217+⋯−23+22−2+1
=(−2)20+(−2)19+(−2)18+(−2)17+⋯+(−2)3+(−2)2+(−2)+1
=−13×[(−2)−1][(−2)20+(−2)19+(−2)18+(−2)17+⋯+(−2)3+(−2)2+(−2)+1]
=−13×[(−2)21−1]
=2213+13
=221+13;
故答案为:221+13;
(4)见答案.
(1)根据已知式子的变化规律,可以得到所求式子的结果;
(2)利用(2)中变化规律,将所求式子变形,然后计算即可;
(3)将220−219+218−217+⋯−23+22−2+1转化为(−2)20+(−2)19+(−2)18+(−2)17+⋯+(−2)3+(−2)2+(−2)+1,再利用(1)中变化规律进而得出答案;
(4)利用(1)中变化规律得出x的值,进而得出答案.
此题主要考查平方差公式以及数字变化规律、整式的混合运算,正确得出式子之间的变化规律是解题关键.
27.【答案】45
【解析】解:(1)①∵FK平分∠AFE,AK平分∠PAG,
∴∠EFH=∠HFA,∠GAK=∠KAP,
∵AG⊥EF,
∴∠EFH+∠HFA+∠FAG=90°,
又∵∠GAK+∠KAP+∠FAG=180°,
故∠EFH+∠HFA+∠FAG+∠GAK+∠KAP+∠FAG=180°+90°=270°,
即2∠HFA+2∠GAK+2∠FAG=270°,
∴∠HFA+∠GAK+∠FAG=135°,
∠AKF=180°−∠HFA−∠GAK−∠FAG=180°−135°=45°,
故答案为:45;
②∵∠FAG=12∠BEF,
∴∠EFH+∠HFA+12∠BEF=90°,
∵AB//CD,
∴∠CEF=∠EFH+∠HFA,
又∵∠CEF=∠BEC+∠BEF,∠BEC=3∠BEF,
∴∠CEF=4∠BEF,
故4∠BEF+12∠BEF=90°,
解得:∠BEF=20°,
故∠BEC=3∠BEF=60°,
∴∠FBE=∠BEC=60°;
(2)解:由②可得∠FBE=60°,∠BEF=20°,∠FAG=12∠BEF=10°,∠AFG=80°,∠BFE=100°,
当B′E′⊥EF时,如图:
∵∠FE′B′=20°,
∴∠EFE′=90°−20°=70°,∠B′FE=100°−70°=30°,
∴∠BFB′=100°−∠B′FE=70°,
此时旋转时间为t=704=17.5;
当B′E′⊥AF时,如图:
∵∠FE′B′=20°,∠FAG=10°,
∴∠AFE′=90°−20°=70°,∠B′FA=100°−70°=30°,
∴∠BFB′=180°−∠B′FA=150°,
此时旋转时间为t=1504=37.5;
当B′E′⊥AG时,如图:
∵∠FAG=10°,
∴∠B′HA=90°−10°=80°,
∵∠FE′B′=20°,
∴∠E′FA=180°−80°−20°=80°,∠B′FA=100°−80°=20°,
∴∠BFB′=180°−∠B′FA=160°,
此时旋转时间为t=1604=40;
综上,符合条件的t的值为17.5秒或37.5秒或40秒.
(1)①根据角平分线的性质可得∠EFH=∠HFA,∠GAK=∠KAP,根据三角形内角和可得∠AKF=45°;②等量代换可得∠EFH+∠HFA+12∠BEF=90°,根据平行线的性质可得∠CEF=∠EFH+∠HFA,等量代换可得4∠BEF+12∠BEF=90°,求得∠BEF=20°,即可求得∠FBE的度数;
(2)根据②中结论,分类讨论:当B′E′⊥EF时,当B′E′⊥AF时,当B′E′⊥AG时,分别求得∠BFB′的度数,进而得解.
本题考查了含角平分线的三角形内角和定理的应用,平行线的性质,垂直的定义,正确记忆相关知识点是解题关键.
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