七年级数学上册平面图形的认识(一)专题练习(解析版)

一、初一数学几何模型部分解答题压轴题精选（难）

1．如图，已知：点不在同一条直线， .

（1）求证： .

（2）如图②，分别为的平分线所在直线，试探究与的数量关系；

（3）如图③，在（2）的前提下，且有，直线交于点，，请直接写出 ________.

【答案】（1）证明：过点C作，则，

∵

∴

∴

（2）解：过点Q作，则，

∵，

∴

∵分别为的平分线所在直线∴

∴

∵

∴

（3）:1:2:2

【解析】【解答】解：（3）∵

∴

∴

∵

∴

∵

∴

∴

∴

∴ .故答案为： .

【分析】（1）过点C作，则，再利用平行线的性质求解即可；（2）过点Q作，则，再利用平行线的性质以及角平分线的性质得出

，再结合（1）的结论即可得出答案；（3）由（2）的结论可得出，又因为，因此，联立即可求出两角的度数，再结合（1）的结论可得出的度数，再求答案即可.

2．数轴上A, B, C, D四点表示的有理数分别为1, 3, －5, －8

（1）计算以下各点之间的距离：①A、B两点, ②B、C两点,③C、D两点,

（2）若点M、N两点所表示的有理数分别为m、n，求M、N两点之间的距离．

【答案】（1）AB=3-1=2；BC=3-（-5）=8；CD=-5-（-8）=-5+8=3.

（2）MN=

【解析】【分析】（1）数轴上两点间的距离等于数值较大的数减去数值较小的数，据此计算即可；

（2）因为m、n的大小未知，则M、N两点间的距离为它们所表示的有理数之差的绝对值.

3．如图1，点O为直线AB上一点，过点O作射线OC，使∠BOC=120°．将一直角三角板的直角顶点放在点O处，一边OM在射线OB上，另一边ON在直线AB的下方．

（1）将图1中的三角板绕点O按每秒10°的速度沿逆时针方向旋转一周．在旋转的过程中，假如第t秒时，OA、OC、ON三条射线构成相等的角，求此时t的值为多少？

（2）将图1中的三角板绕点O顺时针旋转图2，使ON在∠AOC的内部，请探究：∠AOM 与∠NOC之间的数量关系，并说明理由．

【答案】（1）解：∵三角板绕点O按每秒10°的速度沿逆时针方向旋转，

∴第t秒时，三角板转过的角度为10°t，

当三角板转到如图①所示时，∠AON=∠CON

∵∠AON=90°+10°t，∠CON=∠BOC+∠BON=120°+90°﹣10°t=210°﹣10°t

∴90°+10°t=210°﹣10°t

即t=6；

当三角板转到如图②所示时，∠AOC=∠CON=180°﹣120°=60°

∵∠CON=∠BOC﹣∠BON=120°﹣（10°t﹣90°）=210°﹣10°t

∴210°﹣10°t=60°

即t=15；

当三角板转到如图③所示时，∠AON=∠CON= ，

∵∠CON=∠BON﹣∠BOC=（10°t﹣90°）﹣120°=10°t﹣210°

∴10°t﹣210°=30°

即t=24；

当三角板转到如图④所示时，∠AON=∠AOC=60°

∵∠AON=10°t﹣180°﹣90°=10°t﹣270°

∴10°t﹣270°=60°

即t=33．

故t的值为6、15、24、33．

（2）解：∵∠MON=90°，∠AOC=60°，

∴∠AOM=90°﹣∠AON，∠NOC=60°﹣∠AON，

∴∠AOM﹣∠NOC=（90°﹣∠AON）﹣（60°﹣∠AON）=30°

【解析】【分析】（1）根据已知条件可知，在第t秒时，三角板转过的角度为10°t，然后按照OA、OC、ON三条射线构成相等的角分四种情况讨论，即可求出t的值；

（2）根据三角板∠MON=90°可求出∠AOM、∠NOC和∠AON的关系，然后两角相加即可求出二者之间的数量关系．

4．如图1，点A、B分别在数轴原点O的左右两侧，且 OA+50=OB，点B对应数是90．

（1）求A点对应的数；

（2）如图2，动点M、N、P分别从原点O、A、B同时出发，其中M、N均向右运动，速度分别为2个单位长度/秒，7个单位长度/秒，点P向左运动，速度为8个单位长度/秒，设它们运动时间为t秒，问当t为何值时，点M、N之间的距离等于P、M之间的距离；

（3）如图3，将（2）中的三动点M、N、P的运动方向改为与原来相反的方向，其余条件不变，设Q为线段MN的中点，R为线段OP的中点，求22RQ﹣28RO﹣5PN的值．

【答案】（1）解：如图1，∵点B对应数是90，

∴OB=90．

又∵ OA+50=OB，即 OA+50=90，

∴OA=120．

∴点A所对应的数是﹣120

（2）解：依题意得，MN=|（﹣120+7t）﹣2t|=|﹣120+5t|，

PM=|2t﹣（90﹣8t）|=|10t﹣90|，

又∵MN=PM，

∴|﹣120+5t|=|10t﹣90|，

∴﹣120+5t=10t﹣90或﹣120+5t=﹣（10t﹣90）

解得t=﹣6或t=14，

∵t≥0，

∴t=14，点M、N之间的距离等于点P、M之间的距离

（3）解：依题意得RQ=（ 45+4t）﹣（﹣60﹣4.5t）=105+8.5t，

RO=45+4t，

PN=（90+8t）﹣（﹣120﹣7t）=210+15t，

则22RQ﹣28RO﹣5PN=22（105+8.5t）﹣28（45+4t）﹣5（210+15t）=0

【解析】【分析】（1）根据点B对应的数求得OB的长度，结合已知条件和图形来求点A 所对应的数；（2）由M、N之间的距离等于P、M之间的距离列式为，列方程求出t；

（3）由M、N之间的距离等于P、M之间的距离列式为，列方程求出t，并求出RQ，RO 及PN，再求出22RQ﹣28RO﹣5PN的值．

5．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．

（1）问运动多少时BC=8（单位长度）？

（2）当运动到BC=8（单位长度）时，点B在数轴上表示的数是________；

（3）P是线段AB上一点，当B点运动到线段CD上时，是否存在关系式 =3，若存

在，求线段PD的长；若不存在，请说明理由．

【答案】（1）解：设运动t秒时，BC=8单位长度，

①当点B在点C的左边时，

由题意得：6t+8+2t=24

解得：t=2（秒）；

②当点B在点C的右边时，

由题意得：6t﹣8+2t=24

解得：t=4（秒）

（2）解：4或16

（3）解：存在关系式 =3．

设运动时间为t秒，

1）当t=3时，点B和点C重合，点P在线段AB上，0＜PC≤2，且BD=CD=4，AP+3PC=AB+2PC=2+2PC，

当PC=1时，BD=AP+3PC，即 =3；

2）当3＜t＜时，点C在点A和点B之间，0＜PC＜2，

①点P在线段AC上时，BD=CD﹣BC=4﹣BC，AP+3PC=AC+2PC=AB﹣BC+2PC=2﹣BC+2PC，当PC=1时，有BD=AP+3PC，即 =3；

点P在线段BC上时，BD=CD﹣BC=4﹣BC，AP+3PC=AC+4PC=AB﹣BC+4PC=2﹣BC+4PC，

当PC= 时，有BD=AP+3PC，即 =3；

3°当t= 时，点A与点C重合，0＜PC≤2，BD=CD﹣AB=2，AP+3PC=4PC，

当PC= 时，有BD=AP+3PC，即 =3；

4°当＜t 时，0＜PC＜4，BD=CD﹣BC=4﹣BC，AP+3PC=AB﹣BC+4PC=2﹣BC+4PC，PC= 时，有BD=AP+3PC，即 =3．

∵P在C点左侧或右侧，

∴PD的长有3种可能，即5或3.5

【解析】【解答】解：（2）当运动2秒时，点B在数轴上表示的数是4；当运动4秒时，点B在数轴上表示的数是16．

【分析】（1）设运动t秒时，BC=8（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；（2）由（1）中求出的运动时间即可求出点B在数轴上表示的数；（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．

6．如图，点C在线段AB上，AC=8 cm，CB=6 cm，点M、N分别是AC、BC的中点．

（1）求线段MN的长；

（2）若C为线段AB上任一点，满足AC+CB=a cm，其它条件不变，你能猜想MN的长度吗？并说明理由；

（3）若C在线段AB的延长线上，且满足AC﹣BC=bcm，M、N分别为AC、BC的中点，你能猜想MN的长度吗？请画出图形，写出你的结论，并说明理由；

（4）你能用一句简洁的话，描述你发现的结论吗？

【答案】（1）MN=MC+NC= AC+ BC= （AC+BC）= ×（8+6）= ×14=7

（2）MN=MC+NC= （AC+BC）= a

（3）MN=MC-NC= AC- BC= (AC-BC)= b

（4）如图，只要满足点C在线段AB所在直线上，点M、N分别是AC、BC的中点．那么MN就等于AB的一半．

【解析】【分析】（1）根据M、N分别是AC、BC的中点，我们可得出MC、NC分别是AC、BC的一半，那么MC、CN的和就应该是AC、BC和的一半，也就是说MN是AB的一半，有了AC、CB的值，那么就有了AB的值，也就能求出MN的值了；（2）方法同（1）只不过AC、BC的值换成了AC+CB=a cm，其他步骤是一样的；（3）当C在线段AB的延长线上时，根据M、N分别是AC、BC的中点，我们可得出MC、NC分别是AC、BC的一半．于是，MC、NC的差就应该是AC、BC的差的一半，也就是说MN是AC-BC即AB的一半．有AC-BC的值，MN也就能求出来了；（4）综合上面我们可发现，无论C在线段AB 的什么位置（包括延长线），无论AC、BC的值是多少，MN都恒等于AB的一半．

7．已知，AB//CD,（1）如图，若E 为DC 延长线上一点，AF、CG 分别为∠BAC、∠ACE 的平分线.

（1）求证：AF//CG.

（2）若 E 为线段 DC 上一点（E 不与 C 重合），AF、CG 分别为∠BAC、∠ACE的平分线，画出图形，试判断 AF，CG 的位置关系，并证明你的结论.

【答案】（1）证明：∵AB//CD

∴∠BAC=∠ACE，

∵AF、CG 分别为∠BAC、∠ACE的平分线，

∴∠CAF= ∠BAC, ∠ACG= ∠ACE,

∴∠CAF=∠ACG

∴AF//CG.

（2）解：AF⊥CG，理由如下：

如图，AF、CG 分别为∠BAC、∠ACE的平分线，

∴∠1= ∠BAC,∠2= ∠ACD,

∵AB//CD,

∴∠BAC+∠ACD=180°，

∴∠1+∠2= ∠BAC+ ∠ACD= （∠BAC+∠ACD）=90°，

∴∠3=180°-（∠1+∠2）=90°，

∴AF⊥CG.

【解析】【分析】（1）根据二直线平行，内错角相等得出∠BAC=∠ACE，根据角平分线的定义得出∠CAF=∠ACG ，进而根据内错角相等，二直线平行得出AF∥CG；

（2）根据题意作出图形，根据角平分线的定义得出∠1= ∠BAC,∠2= ∠ACD, 根据二直线平行，同旁内角互补得出∠BAC+∠ACD=180°，从而即可得出∠1+∠2= 90°，根据三角形的内角和定理得出∠3=90°，进而根据垂直的定义得出AF⊥CG.

8．如图1，已知，点A、B在直线a上，点C、B在直线b上，且于E.

（1）求证：；

（2）如图2，平分交于点F，平分交于点G，求

的度数；

（3）如图3，P为线段上一点，I为线段上一点，连接，N为的角平分线

上一点，且，则、、之间的数量关系是________. 【答案】（1）证明：过作 ,

∴

∴

∴

∴

∴

（2）解：作，，

设，，

由（1）知：，，

，

∴，

∴，

同理：，

∴

（3）

【解析】【解答】解：（3）结论：或

，

I.∠NCD在∠BCD内部时，

过I点作，过N点作，设∠IPN=∠BPN=x， =y，∴∠BCD=3y.

∵a∥b，

∴

∴，，，∴，，

∴，

∴

∴

II. 在外部时,如图3（2）：

过I点作，过N点作，设∠IPN=∠BPN=x， =y，∴∠BCD=y.

∵a∥b，

∴IG∥a∥

∴，，，∴，，

∴，

∴

∴.

故答案为：.

【分析】(1) 过作EF∥a,由BC⊥AD可知,由平行可知，,从而可得 = + = ；

(2)作，，设，，由平行线性质和邻补角定义可得，，进而计算出

即可解答;

（3）分两种情况解答：I.∠NCD在∠BCD内部，II 外部，仿照（2）解答即可.

9．如图1，在△ABC中，∠ABC的角平分线与∠ACB的外角∠ACD的平分线交于点A1，

（1）分别计算：当∠A分别为700、800时，求∠A1的度数.

（2）根据（1）中的计算结果，写出∠A与∠A1之间的数量关系________.

（3）∠A1BC的角平分线与∠A1CD的角平分线交于点A2，∠A2BC的角平分线与∠A2CD的角平分线交于点A3，如此继续下去可得A4，…，∠A n，请写出∠A5与∠A的数量关系________.

（4）如图2，若E为BA延长线上一动点，连EC，∠AEC与∠ACE的角平分线交于Q，当E 滑动时，有下面两个结论：①∠Q+∠A1的值为定值；②∠D-∠A1的值为定值.

其中有且只有一个是正确，请写出正确结论，并求出其值.

【答案】（1）解：∵A1C、A1B分别是∠ACD、∠ABC的角平分线

∴∠A1BC= ∠ABC，∠A1CD= ∠ACD

由三角形的外角性质知：∠A=∠ACD-∠ABC，∠A1=∠A1CD-∠A1BC，即：

∠A1= （∠ACD-∠ABC）= ∠A；

当∠A=70°时，∠A1=35°；当∠A=80°，∠A1=40°

（2）∠A=2∠A1

（3）∠A5= ∠A

（4）解：△ABC中，由三角形的外角性质知：∠BAC=∠AEC+∠ACE=2（∠QEC+∠QCE）；即：2∠A1=2（180°-∠Q），

化简得：∠A1+∠Q=180°

故①的结论是正确，且这个定值为180°

【解析】【解答】解：（2）由（1）可知∠A1== ∠A

即∠A=2∠A1（3）同（1）可求得：

∠A2= ∠A1= ∠A，

∠A3= ∠A2= ∠A，

…

依此类推，∠A n= ∠A；

当n=5时，∠A5= ∠A= ∠A

【分析】（1）由三角形的外角性质易知：∠A=∠ACD-∠ABC，∠A1=∠A1CD-∠A1BC，而∠ABC的角平分线与∠ACB的外角∠ACD的平分线交于A1，可得∠A1= （∠ACD-∠ABC）= ∠A（2）根据（1）可得到∠A=2∠A1（3）根据（1）可得到∠A2= ∠A1=

∠A，∠A3= ∠A2= ∠A，…依此类推，∠A n= ∠A，根据这个规律即可解题.（4）用三角形的外角性质求解，易知2∠A1=∠AEC+∠ACE=2（∠QEC+∠QCE），利用三角形内角和定理表示出∠QEC+∠QCE，即可得到∠A1和∠Q的关系．

10．已知，如图，在四边形ABCD中，，延长BC至点E，连接AE交CD于点F，使

（1）求证：；

（2）求证：；

（3）若BF平分，请写出与的数量关系________ 不需证明

【答案】（1）证明：∵∠BAC=∠DAE，

∴∠BAC+∠CAF=∠DAE+∠CAF，

∴∠BAF=∠CAD；

（2）证明：∵∠BAC=∠DAF，∠ACB=∠CFE=∠AFD，

∴∠B=∠D，

∵AB∥CD，

∴∠B+∠BCD=180°，

∴∠D+∠BCD=180°，

∴AD∥BE；

（3）2∠AFB+∠CAF=180°

【解析】【解答】解：(3)如图2,∵AD∥BE,

∴∠E=∠1=∠2，

∵BF平分∠ABC，

∴∠3=∠4，

∵∠AFB是△BEF的外角，

∴∠AFB=∠4+∠E=∠4+∠1，

∴∠AFB=3+∠2，

又∵AD∥BC，

∴∠ABC+∠BAD=180°，

∴∠3+∠4+∠1+∠CAF+∠2=180°，

即2∠AFB+∠CAF=180°.

故答案为：2∠AFB+∠CAF=180°.

【分析】（1）根据∠BAC=∠DAE，运用等式性质即可得出∠BAC+∠CAF=∠DAE+∠CAF，进而得到∠BAF=∠CAD；（2）根据∠BAC=∠DAF，∠ACB=∠CFE=∠AFD，可得∠B=∠D，最后根据∠B+∠BCD=180°，可得∠D+∠BCD=180°，进而判定AD∥BE；（3）根据AD∥BE，可得∠E=∠1=∠2，再根据BF平分∠ABC，可得∠3=∠4，根据∠AFB是△BEF的外角，得出∠AFB=∠4+∠E=∠4+∠1，即∠AFB=3+∠2，最后根据AD∥BC，得到∠ABC+∠BAD=180°，进而得到2∠AFB+∠CAF=180°．

11．已知BE平分∠ABD，DE平分∠BDC，且∠BED =∠ABE +∠EDC.

（1）如图1，求证：AB//CD；

（2）如图2，若∠ABE=3∠ABF，且∠BFD=30°时，试求的值；

（3）如图3，若H是直线CD上一动点（不与D重合），BI平分∠HBD，画出图形，并探究出∠EBI与∠BHD的数量关系.

【答案】（1）证明：∵∠BED =∠ABE +∠EDC，∠EBD+∠BED+∠BDE=180°，∴∠ABD+∠BDC=180°，∴AB∥CD

（2）解：∵BE平分∠ABD，DE平分∠BDC，∴∠ABE=∠EBD，∠EDC=∠EDB.

∵∠ABD+∠BDC=180°，∴∠BED=∠ABE+∠EDC=90°.

设∠ABF=α，则∠ABE=3α.

如图，

过F作FG∥AB，则有：∠ABF+∠CDF=∠BFD，∴∠CDF=30°-α.

过E作EH∥AB，则有：∠ABE+∠CDE=∠BED，∴∠CDE=90°-3α，∴∠FDE=60°-2α，∴

.

（3）解：分两种情况讨论：

①当H在点D的左边时，如图3.

设∠HBI=∠DBI=x，∠EBH=y，则∠EBD=2x+y，∴∠ABE=∠EBD=2x+y.

∵AB∥CD，∴∠BHD=∠ABH=2x+y+y=2（x+y）=2∠EBI；

②当H在点D右边时，如图4.

设∠HBI=∠DBI=x，∠EBD=y，则∠EBI=x+y，∴∠ABH=2x+2y.

∵AB∥CD，∴∠ABH+∠BHD=180°，∴2x+2y+∠BHD=180°，∴∠BHD+2∠EBI=180°.

综上所述：∠BHD=2∠EBI或∠BHD+2∠EBI=180°

【解析】【分析】（1）由∠BED =∠ABE +∠EDC和三角形内角和定理即可得到∠ABD+∠BDC=180°，再由同旁内角互补，两直线平行即可得到结论；（2）由角平分线定义和∠ABD+∠BDC=180°，得到∠BED=∠ABE+∠EDC=90°.

设∠ABF=α，则∠ABE=3α，过F作FG∥AB，则有∠ABF+∠CDF=∠BFD，得到∠CDF=30°-α.过E作EH∥AB，同理可得：∠CDE=90°-3α，根据角的和差得到∠FDE=60°-2α，即可得到结论；（3）分两种情况讨论：①当H在点D的左边时，②当H在点D右边时.

12．如图，在△ABC中，点E在AC边上，连结BE，过点E作DF∥BC，交AB于点D.若BE 平分∠ABC，EC平分∠BEF.设∠ADE＝α，∠AED＝β.

（1）当β＝80°时，求∠DEB的度数.

（2）试用含α的代数式表示β.

（3）若β＝kα（k为常数），求α的度数（用含k的代数式表示）.

【答案】（1）解：∵β＝80°，

∴∠CEF＝∠AED＝80°，

∵BE平分∠ABC，

∴∠BEC＝∠CEF＝80°，

∴∠DEB＝180°﹣80°﹣80°＝20°；

（2）∵DF∥BC，

∴∠ADE＝∠ABC＝α，

∵BE平分∠ABC，

∴∠DEB＝∠EBC＝

∵EC平分∠BEF，

∴β＝∠CEF＝（180°﹣）＝90°﹣α；

（3）∵β＝kα，

∴90°﹣α＝kα，

解得：α＝

【解析】【分析】（1）根据对顶角的性质得到∠CEF＝∠AED＝80°，根据角平分线的定义即可得到结论；

（2）根据角平分线的定义和平行线的性质即可得到结论；

（3）根据题意列方程即可得到结论.