北师大初一上册数学平面几何问题(含答案)

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北师大初一上册数学平面几何问题(含答案)

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北师大初一数学平面几何问题
线段之间的大小比较
题型一:比值关系
1.如图,B,C两点把线段AD分成2:4:8三部分,点E是AD的中点,CD=16,求EC的长.
2.已知A,B,C,D四点在同一条直线上,点C是线段AB的中点,点D在线段AB上.
(1)若AB=6,BD=,求线段CD的长度;
(2)点E是线段AB上一点,且AE=2BE,当AD:BD=2:3时,线段CD与CE具有怎样的数量关系,请说明理由.
题型二:作图求线段
3.如图,已知平面内两点A,B.
(1)用尺规按下列要求作图,并保留作图痕迹:
①连接AB;
②在线段AB的延长线上取点C,使BC=AB;
③在线段BA的延长线上取点D,使AD=AC.
(2)图中,若AB=6,则AC的长度为   ,BD的长度为   .
4.已知线段AB=20cm,直线AB上有一点C,且BC=6cm,M是线段AC的中点,试求AM的长度(提示:先画图)
5.如图,已知线段AB=a,延长BA至点C,使AC=AB.点D为线段BC的中点.
(1)画出线段AC;
(2)求CD的长;
(3)若AD=6 cm,求a的值.
6.如图,延长线段AB至点C,使BC=AB,反向延长AB至D,使AD=AB.
(1)依题意画出图形,则=   (直接写出结果);
(2)若点E为BC的中点,且BD﹣2BE=10,求AB的长.
题型三:动点时间问题
7.如图,C是线段AB上一点,AB=16cm,BC=6cm.
(1)AC=   cm;
(2)动点P、Q分别从A、B同时出发,点P以2cm/s的速度沿AB向右运动,终点为B;点Q以1cm/s的速度沿BA向左运动,终点为A.当一个点到达终点,另一个点也随之停止运动.求运动多少秒时,C、P、Q三点,有一点恰好是以另两点为端点的线段的中点?
8.在射线OM上有三点A,B,C,满足OA=15cm,AB=30cm,BC=10cm,点P从点O出发,沿OM方向以1cm/s的速度匀速运动;点Q从点C出发,沿线段CO匀速向点O运动(点Q运动到点O时停止运动).如果两点同时出发,请你回答下列问题:
(1)已知点P和点Q重合时PA=AB,求OP的长度;
(2)在(1)题的条件下,求点Q的运动速度.
9.如图,射线OM上有三点A、B、C,满足OA=20 cm,AB=60 cm,BC=10 cm,点P从点O出发,沿OM方向以1 cm/秒的速度匀速运动,点Q从点C出发在线段CO上向点O匀速运动(点Q运动到点O时停止运动),两点同时出发.
(1)当点P运动到线段AB上时,分别取OP和AB的中点E、F,=   .
(2)若点Q运动速度为3 cm/秒,经过   秒P、Q两点相距70 cm.
角度之间的大小比较
题型一:角度和差倍分关系
10.如图,已知∠AOB=150°,∠COD=40°,∠COD在∠AOB的内部绕点O任意旋转,若OE平分∠AOC,则2∠BOE﹣∠BOD的值为   °.
11.将一张长方形纸片按如图所示的方式折叠,BD、BE为折痕.若∠ABE=30°,则∠DBC为    度.
12.如图所示,已知∠AOB=90°,∠BOC=30°,OM平分∠AOC,ON平分∠BOC,求∠MON的度数?
13.如图,OE为∠AOD的平分线,∠COD=∠EOC,∠COD=15°
求:
①∠EOC的大小;
②∠AOD的大小.
题型二:旋转角度关系
14.已知O为直线AB上的一点,∠COE是直角,OF平分∠AOE.
(1)如图1,若∠COF=34°,则∠BOE=   ;若∠COF=m°,则∠BOE=   ;∠BOE与∠COF的数量关系为   .
(2)当射线OE绕点O逆时针旋转到如图2的位置时,(1)中∠BOE与∠COF的数量关系是否仍然成立?请说明理由.
15.已知O是直线AB上一点,∠COD是直角,OE平分∠BOC.
(1)如图①所示,若∠AOC=60°,则∠DOE的度数为   ;若∠AOC=a,则∠DOE的度数为   (用含a的式子表示);
(2)将图①中的∠DOC绕点O顺时针旋转至②的位置,试探究∠DOE和∠AOC度数之间的关系,并说明理由.
巩固练习
16.如图,已知∠AOB=70°,∠BOC=40°,OM是∠AOC的平分线,ON是∠BOC的平分线,求∠MON的度数.
17.如图,已知OM平分∠AOC,ON平分∠BOC,∠AOB=90°,∠BOC=30°.
求:(1)∠AOC的度数;
(2)∠MON的度数.
18.如图,∠AOC与∠BOC的度数比为5:2,OD平分∠AOB,若∠COD=15°,求∠AOB的度数.
19.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=15,DE=6,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点F(异于A,B,C点)在线段AB上,AF=3AD,CF=3,求AD的长;
(2)若AB=2DE,线段DE在直线AB上移动,且满足关系式=,求的值.
20.如图,已知数轴上有A、B、C三个点,它们表示的数分别是18,8,﹣10.
(1)填空:AB=   ,BC=   ;
(2)若点A以每秒1个单位长度的速度向右运动,同时,点B和点C分别以每秒2个单位长度和5个单位长度的速度向左运动.试探索:BC﹣AB的值是否随着时间t的变化而改变?请说明理由;
(3)现有动点P、Q都从A点出发,点P以每秒1个单位长度的速度向终点C移动;当点P移动到B点时,点Q才从A点出发,并以每秒3个单位长度的速度向左移动,且当点P到达C点时,点Q就停止移动.设点P移动的时间为t秒,试用含t的代数式表示P、Q两点间的距离.
参考答案与试题解析
1.如图,B,C两点把线段AD分成2:4:8三部分,点E是AD的中点,CD=16,求EC的长.
【解答】解:设线段AB长度为2a,则BC=4a,CD=8a,
∵CD=16=8a,
∴AB=2a=4,BC=4a=8,
EC=AE﹣AB﹣BC=AD﹣AB﹣BC=×(4+8+16)﹣4﹣8=2.
答:EC的长度为2.
2.已知A,B,C,D四点在同一条直线上,点C是线段AB的中点,点D在线段AB上.
(1)若AB=6,BD=,求线段CD的长度;
(2)点E是线段AB上一点,且AE=2BE,当AD:BD=2:3时,线段CD与CE具有怎样的数量关系,请说明理由.
【解答】解:(1)如图1,∵点C是线段AB的中点,AB=6,
∴BC=AB=3,
∵BD=,
∴BD=1,
∴CD=BC﹣BD=2;
(2)如图2,设AD=2x,则BD=3x,
∴AB=AD+BD=5x,
∵点C是线段AB的中点,
∴AC=AB=x,
∴CD=AC﹣AD=x,
∵AE=2BE,
∴AE=AB=x,
CE=AE﹣AC=x,
∴CD:CE=x:x=3:5.
3.如图,已知平面内两点A,B.
(1)用尺规按下列要求作图,并保留作图痕迹:
①连接AB;
②在线段AB的延长线上取点C,使BC=AB;
③在线段BA的延长线上取点D,使AD=AC.
(2)图中,若AB=6,则AC的长度为 12 ,BD的长度为 18 .
【解答】解:(1)如图所示;
(2)∵AB=BC,
∴AC=2AB=2×6=12.
∵AD=AC=12,
∴BD=AD+AB=12+6=18.
故答案为:12;18.
4.已知线段AB=20cm,直线AB上有一点C,且BC=6cm,M是线段AC的中点,试求AM的长度(提示:先画图)
【解答】解:当C在线段AB上时,如图1:
由线段的和差,得
AC=AB﹣BC=20﹣6=14.
由M是线段AC的中点,得
AM=AC=×14=7cm;
当C在线段AB的延长线上时,如图2:
由线段的和差,得
AC=AB+BC=20+6=26.
由M是线段AC的中点,得
AM=AC=×26=13cm.
综上所述:AM的长为7cm或13cm.
5.如图,已知线段AB=a,延长BA至点C,使AC=AB.点D为线段BC的中点.
(1)画出线段AC;
(2)求CD的长;
(3)若AD=6 cm,求a的值.
【解答】解:(1)如图,线段AC,;
(2)∵AB=a,AC=AB,
∴AC=a,
∴BC=AC+AB=a,
∵点D为线段BC的中点,
∴CD=BC=a;
(3)∵AD=6,AD=CD﹣AC,
由(2)可知:AC=a,CD=a,
∴a﹣a=6,
解得:a=24.
6.如图,延长线段AB至点C,使BC=AB,反向延长AB至D,使AD=AB.
(1)依题意画出图形,则=  (直接写出结果);
(2)若点E为BC的中点,且BD﹣2BE=10,求AB的长.
【解答】解:(1)如图1所示:
∵BC=AB,AD=AB,
∴==.
故答案为:.
(2)如图2所示:
∵E是BC的中点,
∴BC=2BE=.
∵BD﹣2BE=10,
∴+AB﹣=10.
解得:AB=12.
7.如图,C是线段AB上一点,AB=16cm,BC=6cm.
(1)AC= 10 cm;
(2)动点P、Q分别从A、B同时出发,点P以2cm/s的速度沿AB向右运动,终点为B;点Q以1cm/s的速度沿BA向左运动,终点为A.当一个点到达终点,另一个点也随之停止运动.求运动多少秒时,C、P、Q三点,有一点恰好是以另两点为端点的线段的中点?
【解答】解:(1)AC=AB﹣BC=16﹣6=10cm,
故答案为:10;
(2)①当0<t≤5时,C是线段PQ的中点,得
10﹣2t=6﹣t,解得t=4;
②当5<t≤时,P为线段CQ的中点,2t﹣10=16﹣3t,解得t=;
③当<t≤6时,Q为线段PC的中点,6﹣t=3t﹣16,解得t=;
④当6<t≤8时,C为线段PQ的中点,2t﹣10=t﹣6,解得t=4(舍),
综上所述:t=4或或.
8.在射线OM上有三点A,B,C,满足OA=15cm,AB=30cm,BC=10cm,点P从点O出发,沿OM方向以1cm/s的速度匀速运动;点Q从点C出发,沿线段CO匀速向点O运动(点Q运动到点O时停止运动).如果两点同时出发,请你回答下列问题:
(1)已知点P和点Q重合时PA=AB,求OP的长度;
(2)在(1)题的条件下,求点Q的运动速度.
【解答】解:(1)∵PA=AB,AB=30cm,
∴PA=×30=20cm,
∵OA=15cm,
∴OP=OA+AP=35cm,
(2)∵OC=OA+AB+BC,OA=15cm,AB=30cm,BC=10cm,
∴OC=15+30+10=55cm,
∵CP=OC﹣OP=55﹣35=20cm,
∵P以1cm/s的速度匀速运动,
∴点P运动的时间为35s,点Q运动的时间为35s,
∴点Q的速度==cm/s.
9.如图,射线OM上有三点A、B、C,满足OA=20 cm,AB=60 cm,BC=10 cm,点P从点O出发,沿OM方向以1 cm/秒的速度匀速运动,点Q从点C出发在线段CO上向点O匀速运动(点Q运动到点O时停止运动),两点同时出发.
(1)当点P运动到线段AB上时,分别取OP和AB的中点E、F,= 2 .
(2)若点Q运动速度为3 cm/秒,经过 5或70 秒P、Q两点相距70 cm.
【解答】解:设运动时间为t秒.
(1)当20≤t≤80时,AP=(t﹣20)cm,OE=OP=tcm,OF=OA+AB=50cm,
∴EF=OF﹣OE=(50﹣t)cm,
∴==2.
故答案为:2.
(2)当0≤t≤30时,OP=tcm,OQ=(90﹣3t)cm,
根据题意得:|OP﹣OQ|=70,即|t﹣(90﹣3t)|=70,
解得:t=5或t=40(不合题意,舍去);
当t>30时,OP=tcm,OQ=0cm,
根据题意得:|OP﹣OQ|=70,即t=70.
综上所述:经过5秒或70秒P、Q两点相距70 cm.
故答案为:5或70.
10.如图,已知∠AOB=150°,∠COD=40°,∠COD在∠AOB的内部绕点O任意旋转,若OE平分∠AOC,则2∠BOE﹣∠BOD的值为 110 °.
【解答】解:如图:∵OE平分∠AOC,
∴∠AOE=∠COE,
设∠DOE=x,∵∠COD=40°,∴∠AOE=∠COE=x+40°,
∴∠BOC=∠AOB﹣∠AOC=150°﹣2(x+40°)=70°﹣2x,
∴2∠BOE﹣∠BOD=2(70°﹣2x+40°+x)﹣(70°﹣2x+40°)
=140°﹣4x+80°+2x﹣70°+2x﹣40°
=110°,
当角AOC小于80度时,OD在OE左侧,同法可得,2∠BOE﹣∠BOD=110°
当OD和OE重合时,同法可得,2∠BOE﹣∠BOD=110°
故答案为:110.
11.将一张长方形纸片按如图所示的方式折叠,BD、BE为折痕.若∠ABE=30°,则∠DBC为  60 度.
【解答】解:∵BD、BE为折痕,∴BD、BE分别平分∠CBC′、∠ABA′
∴∠A′BE=∠ABE=30°,
∠DBC=∠DBC′
∵∠A′BE+∠ABE+∠DBC+∠DBC′=180°
∴∠ABE+∠DBC=90°
∴∠DBC=60°.
故答案为:60.
12.如图所示,已知∠AOB=90°,∠BOC=30°,OM平分∠AOC,ON平分∠BOC,求∠MON的度数?
【解答】解:∵∠AOB=90°,∠BOC=30°,
∴∠AOC=90°+30°=120°,
∵OM平分∠AOC,
∴∠AOM=∠AOC=×120°=60°,
∵ON平分∠BOC,
∴∠CON=∠BOC==15°,
∴∠MON=∠AOC﹣∠AOM﹣∠CON=120°﹣60°﹣15°=45°.
13.如图,OE为∠AOD的平分线,∠COD=∠EOC,∠COD=15°
求:
①∠EOC的大小;
②∠AOD的大小.
【解答】解:①∵∠COD=∠EOC,∠COD=15°,
∴∠EOC=60°;
②∵OE平分∠AOD,
∴∠DOE=∠AOE,
∵∠EOC=60°,∠COD=15°,
∴∠DOE=45°,
则∠AOD=2∠DOE=90°.
14.已知O为直线AB上的一点,∠COE是直角,OF平分∠AOE.
(1)如图1,若∠COF=34°,则∠BOE= 68° ;若∠COF=m°,则∠BOE= 2m° ;∠BOE与∠COF的数量关系为 ∠BOE=2∠COF .
(2)当射线OE绕点O逆时针旋转到如图2的位置时,(1)中∠BOE与∠COF的数量关系是否仍然成立?请说明理由.
【解答】解:(1)∵∠COF=34°,∠COE是直角,
∴∠EOF=90°﹣34°=56°,
又∵OF平分∠AOE,
∴∠AOE=2∠EOF=112°,
∴∠BOE=180°﹣112°=68°,
若∠COF=m°,则∠BOE=2m°;
故∠BOE=2∠COF;
故答案是68°;2m°;∠BOE=2∠COF;
(2)∠BOE和∠COF的关系依然成立.
∵∠COE是直角,
∴∠EOF=90°﹣∠COF,
又∵OF平分∠AOE,
∴∠AOE=2∠EOF,
∴∠BOE=180°﹣∠AOE=180°﹣2(90°﹣∠COF)=2∠COF.
15.已知O是直线AB上一点,∠COD是直角,OE平分∠BOC.
(1)如图①所示,若∠AOC=60°,则∠DOE的度数为 30° ;若∠AOC=a,则∠DOE的度数为  (用含a的式子表示);
(2)将图①中的∠DOC绕点O顺时针旋转至②的位置,试探究∠DOE和∠AOC度数之间的关系,并说明理由.
【解答】解:(1)∵∠AOC=60°,
∴∠BOC=180°﹣∠AOC
=180°﹣60°
=120°,
又∵OE平分∠BOC,
∴∠COE=∠BOC=×120°=60°,
又∵∠COD=90°,
∴∠DOE=∠COD﹣∠COE
=90°﹣60°
=30°;
∠DOE=90°﹣(180﹣a)
=90°﹣90°+a=a;
故答案为:30°;a;
(2)∠DOE=∠AOC,理由如下:
∵∠BOC=180°﹣∠AOC
又∵OE平分∠BOC
∴∠COE=∠BOC=(180°﹣∠AOC)
=90°﹣∠AOC
又∵∠DOE=90°﹣∠COE
=90°﹣(90°﹣∠AOC)
=∠AOC.
16.如图,已知∠AOB=70°,∠BOC=40°,OM是∠AOC的平分线,ON是∠BOC的平分线,求∠MON的度数.
【解答】解:∵∠AOB=70°,∠BOC=40°,
∴∠AOC=110°,
∵OM是∠AOC的平分线,ON是∠BOC的平分线,
∴∠NOC=∠BOC=20°,∠MOC=∠AOC=55°,
∴∠MON=∠MOC﹣∠NOC=55°﹣20°=35°.
17.如图,已知OM平分∠AOC,ON平分∠BOC,∠AOB=90°,∠BOC=30°.
求:(1)∠AOC的度数;
(2)∠MON的度数.
【解答】解:(1)∵∠AOC=∠AOB+∠BOC,
又∠AOB=90°,∠BOC=30°,
∴∠AOC=120°;
(2)∵OM平分∠AOC,
∴∠MOC=∠AOC,
∵∠AOC=120°,
∴∠MOC=60°,
∵ON平分∠BOC,
∴∠NOC=∠BOC,
∵∠BOC=30°,
∴∠NOC=15°,
∵∠MON=∠MOC﹣∠NOC,
∴∠MON=45°.
18.如图,∠AOC与∠BOC的度数比为5:2,OD平分∠AOB,若∠COD=15°,求∠AOB的度数.
【解答】解:设∠AOC=5x,则∠BOC=2x,∠AOB=7x,
∵OD平分∠AOB,
∴∠BOD=∠AOB=x,
∵∠COD=∠BOD﹣∠BOC
∴15°=x﹣2x,
解得x=10°,
∴∠AOB=7×10°=70°.
19.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=15,DE=6,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点F(异于A,B,C点)在线段AB上,AF=3AD,CF=3,求AD的长;
(2)若AB=2DE,线段DE在直线AB上移动,且满足关系式=,求的值.
【解答】解:(1)∵AC=2BC,AB=15,
∴BC=5,AC=10,
①∵E为BC中点,
∴CE=2.5,
∵DE=6,
∴CD=3.5,
∴AD=AC﹣CD=10﹣3.5=6.5;
②如图1,
当点F在点C的右侧时,
∵CF=3,BC=5,
∴AF=AC+CF=13,
∴AD=;
当点F在点C的左侧时,
∵AC=10,CF=3,
∴AF=AC﹣CF=7,
∴AF=3AD=7,
∴AD=;
综上所述,AD的长为或;
(2)当点E在线段BC之间时,如图3,
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,
∵,
∴,
∴y=x,
∴CD=1.5x﹣x=x,BD=3x﹣(0.5x+y)=x,
∴==;
当点E在点A的左侧,如图4,
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,
∵=,BE=EC+BC=x+y,
∴,
∴y=4x,
∴CD=y+1.5x=4x+1.5x=5.5x,BD=DC+BC=y+1.5x+x=6.5x,
∴,
点D在C点右侧,及点D在B点右侧,无解,不符合题意;
当是D在A右侧,E在C左侧时,如图5,
设BC=x,
则AC=2BC=2x,
∴AB=3x,
∵AB=2DE,
∴DE=1.5x,
设CE=y,
∴AD=x﹣y,
∵=,
∴=,
∴x=3x+3y(不合题意),
当点E在线段AC上及点E在点B右侧时,无解,
当D在B的右侧,其他情况不存在,舍去.
综上所述的值为或.
20.如图,已知数轴上有A、B、C三个点,它们表示的数分别是18,8,﹣10.
(1)填空:AB= 10 ,BC= 18 ;
(2)若点A以每秒1个单位长度的速度向右运动,同时,点B和点C分别以每秒2个单位长度和5个单位长度的速度向左运动.试探索:BC﹣AB的值是否随着时间t的变化而改变?请说明理由;
(3)现有动点P、Q都从A点出发,点P以每秒1个单位长度的速度向终点C移动;当点P移动到B点时,点Q才从A点出发,并以每秒3个单位长度的速度向左移动,且当点P到达C点时,点Q就停止移动.设点P移动的时间为t秒,试用含t的代数式表示P、Q两点间的距离.
【解答】解:(1)AB=18﹣8=10,BC=8﹣(﹣10)=18,
故答案为:10;18;
(2)不变,
由题意得,AB=10+t+2t=10+3t,
BC=18﹣2t+5t=18+3t,
BC﹣AB=8,
故BC﹣AB的值不随着时间t的变化而改变;
(3)当0<t≤10时,PQ=t,
当10<t≤15时,PQ=t﹣3(t﹣10)=30﹣2t,
当15<t≤28时,PQ=3(t﹣10)﹣t=2t﹣30,
故P、Q两点间的距离为t或30﹣2t或2t﹣30.
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