【精品解析】北师大版数学七年级下册期末模拟测试(二)

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北师大版数学七年级下册期末模拟测试(二)
一、选择题(每题3分,共30分)
1. 2025年5月29日,行星探测工程天问二号探测器在西昌卫星发射中心成功发射,开启对近地小行星2016HO3的探测与采样返回之旅.已知该小行星与地球的最近距离约为月球远地点距离的45倍,月球远地点距离约为( 则该小行星与地球的最近距离约为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】有理数乘法的实际应用;科学记数法表示数的乘法
【解析】【解答】解:由题意可得:
该小行星与地球的最近距离约为
故答案为: C
【分析】根据有理数的乘法即可求出答案.
2.将一副三角尺平放在桌面上,如图所示.若AB∥CE,则∠BCD的大小为(  )
A.100° B.120° C.135° D.150°
【答案】D
【知识点】角的运算;两直线平行,内错角相等
【解析】【解答】解:∵AB∥CE,∠A=30°,
∴∠ACE=∠A=30°,
∵∠ACB=90°,∠DCE=90°
∴∠BCD=360° 90° 90° 30°=150°.
故答案为:D.
【分析】先利用平行线的性质求出∠ACE=∠A=30°,再利用角的运算求出∠BCD的度数即可.
3. 在下列事件中,不可能事件是(  )
A.投掷一枚硬币,正面向上
B.从只有红球的袋子中摸出黄球
C.任意画一个圆,它是轴对称图形
D.射击运动员射击一次,命中靶心
【答案】B
【知识点】事件的分类;事件发生的可能性
【解析】【解答】解:A为随机事件,不符合题意;
B为不可能事件,符合题意;
C为必然事件,不符合题意;
D为随机事件忙不符合题意.
故答案为:B
【分析】根据事件的分类逐项进行判断即可求出答案.
4.如图,直线CF∥DE,∠ACB=90°,∠A=30°.若∠1=18°,则∠2等于(  )
A.42° B.38° C.36° D.30°
【答案】A
【知识点】三角形内角和定理;两直线平行,内错角相等
【解析】【解答】解:,


故答案为:A.
【分析】由直角三角板的性质可知再根据平行线的性质得 由三角形内角和定理即可得出结论.
5.如图是用直尺和圆规作一个角等于已知角的示意图,说明∠O'=∠O的依据是(  )
A.SAS B.SSS C.AAS D.ASA
【答案】B
【知识点】三角形全等的判定-SSS;尺规作图-作一个角等于已知角
【解析】【解答】解:由作法易得OD=O'D',OC=OC,CD=CD',
依据SSS可判定
故选: B.
【分析】由作法易得OD=O'D',OC=OC,CD=CD',根据SSS可得到三角形全等.
6.以下列每组数为长度(单位:)的三根小木棒,其中能搭成三角形的是(  )
A.2,2,4 B.1,2,3 C.3,4,5 D.3,4,8
【答案】C
【知识点】三角形三边关系
【解析】【解答】解:A、2+2=4,不能构成三角形,故不符合题意;
B、1+2=3,不能构成三角形,故不符合题意;
C、3+4>5,能构成三角形,符合题意;
D、3+4<8,不能构成三角形,故不符合题意.
故答案为:C.
【分析】三角形的三边关系:任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边,据此判断.
7.下列图形是轴对称图形的是 (  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】轴对称图形
【解析】【解答】解:对A选项,不是轴对称图形,故A不符合题意;
对B选项,是中心对称图形,不是轴对称图形,故B不符合题意;
对C选项,是轴对称图形,故C符合题意;
对D选项,不是轴对称图形,故D不符合题意;
故选:C.
【分析】 如果一个平面图形沿着某一条直线折叠,直线两边的部分能够互相重合,这个图形就叫做轴对称图形.
8. 如图,在△ABC中,,线段的垂直平分线交于点E,交于点D,则的周长为(  )
A.21 B.14 C.13 D.9
【答案】C
【知识点】线段垂直平分线的性质
【解析】【解答】解:由DE垂直平分AB,
得AD=BD,
∴△BDC的周长=BC+CD+CD=BC+CD+AD=BC+AC=13.
故答案为:C.
【分析】利用中垂线的性质,将BD转化为AD,进而表示△BDC的周长即可.
9.如图,在△中,,平分交于点,,垂足为,△的面积为5,则的长为(  )
A.1 B.2 C.3 D.5
【答案】B
【知识点】角平分线的性质
【解析】【解答】解:过点D作DF⊥AB于点F,
∵AD平分∠BAC,DE⊥AC,DF⊥AB
∴DE=DF
∵,AB=5
∴DF=2
∴DE=2
故答案:B.
【分析】过点D作DF⊥AB于点F,由角平分线的性质知DF=DE,由面积可得DF的长,即得DE的长.
10.2022年2月5日,电影《长津湖》在青海剧场首映,小李一家开车去观看.最初以某一速度匀速行驶,中途停车加油耽误了十几分钟,为了按时到达剧场,小李在不违反交通规则的前提下加快了速度,仍保持匀速行驶.在此行驶过程中,汽车离剧场的距离y(千米)与行驶时间t(小时)的函数关系的大致图象是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】用图象表示变量间的关系
【解析】【解答】解:由题意可得函数图象分为三段:第一段由左向右呈下降趋势,第二段与x轴平行,第三段由左向右呈下降趋势,且比第一段更陡,随着时间的增多,汽车离剧场的距离越来越近,即离x轴越来越近,排除A、C、D;
故答案为:B.
【分析】根据题意,结合函数图象,一一判断即可。
二、填空题(每题3分,共18分)
11.计算:   .
【答案】0
【知识点】零指数幂;有理数的乘方法则
【解析】【解答】解:
故答案为:0.
【分析】先计算乘方,在计算零指数幂,最后计算加减即可解答.
12.如图,在△ABC 中,∠ABC 的平分线与∠ACD 的平分线交于点P,设∠A 的度数为x,∠BPC 的度数为y,则y与x之间的函数关系式为   .
【答案】
【知识点】三角形内角和定理;角平分线的概念;用关系式表示变量间的关系
【解析】【解答】解:因为∠ABC 的平分线与∠ACD的平分线交于点 P,∠A 的度数为x, 的度数为 y,所以 2∠PBC. 因 为. 2∠PBC+x,∠PCD=∠PBC+∠BPC=∠PBC+y,所以2∠PBC+x=2(∠PBC+y),所以x=2y,所以
故答案为:
【分析】在 中,利用三角形内角和定理,可得出 由角平分线的定义,可得出 进而推导出y与x的关系式即可
13.如图,在锐角三角形中,是边上的高,在,上分别截取线段,,使;分别以点,为圆心,大于的长为半径画弧,在内,两弧交于点,作射线,交于点,过点作于点.若,,则   ,
【答案】6
【知识点】角平分线的性质;线段的和、差、倍、分的简单计算;尺规作图-作角的平分线
【解析】【解答】解:由题意,是的平分线
∵是边上的高,,
∴,

∴,
故答案为:6.
【分析】根据尺规作图的步骤,判断出BP是的平分线,再由角平分线的性质及题中线段之间的数量关系,即可计算出AM的长.
14.如图,在和中,,,,AC与DE相交于点F.若,则的度数为   .
【答案】105°
【知识点】平行线的性质;三角形内角和定理
【解析】【解答】解:∵在Rt△ABC和△ADE中,∠BAC=∠DAE=90°,∠B=60°,∠C=45°,
∴∠C=90°-60°=30°,∠E=90°-45°=45°,
∵BC∥AE,
∴∠C=∠EAF=30°,
∴∠AFE=180°-∠E-∠EAF=180°-45°-30°=105°.
故答案为:105°.
【分析】利用直角三角形的两锐角互余,可求出∠C,∠E的度数;利用平行线的性质可求出∠EAF的度数;然后利用三角形的内角和定理求出∠AFE的度数.
15.某中学九年级(1)班开展“禁毒知识竞赛”活动,为表扬同学们积极参与,班主任组织转盘抽奖活动.自由转动转盘,当它停止转动时指针落在三等奖区域的概率为,落在二等奖区域的概率为,落在一等奖区域的概率为,则一等奖区域所对的圆心角度数为    .
【答案】40°
【知识点】概率的简单应用;圆心角的概念
【解析】【解答】解:一等奖区域对应的圆心角度数为.
故答案为:40°.
【分析】利用“概率与圆心角的关系”:转盘区域的概率对应其圆心角占周角(360°)的比例,用周角度数乘以一等奖区域的概率,即可得到对应的圆心角度数40°.
16.如图, 已知 , 点 为 内部一点, 点 为射线 、点 为射线 上的两个动点, 当 的周长最小时, 则    。
【答案】
【知识点】轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:如图,作P点关于OB的对称点E,连接EM,EP
则EM=EP,∠EOM=∠POM,OM=OM
∴△EOM≌△POM
∴∠OEM=∠OPM
P点关于OA的对称点F,连接NP,NF
同理:△PON≌△FON
∴∠OFN=∠OPN,PN=FN
∵的周长=PM+PN+MN=EM+NF+MN>EF
∴当E,M,N,F共线时,△PMN周长最短,
∠EOF=∠OEM+∠POM+∠PON+∠NOF=2
∴∠OPN+∠OPM=∠OFN+∠OEM=180°-∠EOF=80°
故答案为.
【分析】作两次对称:作P点关于OB的对称点E,P点关于OA的对称点F, 的周长 =PM+PN+MN=EM+NF+MN,则当E,M,N,F共线时,△PMN周长最短,在根据对称性质,即可求出的度数.
三、解答题(共8题,共72分)
17.先化简,再求值:,其中.
【答案】解:原式

当时,
原式

【知识点】单项式乘多项式;完全平方公式及运用;平方差公式及应用;利用整式的加减运算化简求值
【解析】【分析】先按照平方差公式、完全平方公式和单项式乘多项式化简,再代值计算即可.
18.某次几何课上,黄老师借助字母M,命制了如下几何题目:
(1)如图1,已知AB∥OC,∠A=∠C,证明:AO∥CD.请你将推理过程补充完整;
证明:∵AB∥OC(已知),
∴① ▲ (两直线平行,内错角相等)
∵∠A=∠C(已知),
∴② ▲ (③ )
∴AO∥CD(④ ).
(2)如图2,若AE∥CF,AB∥CD,证明:∠A=∠C.
模仿(1)题,写出推理过程.
【答案】(1)证明:∵AB∥OC(已知),
∴①∠A=∠O(两直线平行,内错角相等)
∵∠A=∠C(已知),
∴②∠O=∠C(③等量代换)
∴AO∥CD(④内错角相等,两直线平行).
(2)解:延长AB,CF相交于点M,
∵AE∥CF,AB∥CD,
∴∠A=∠M,∠C=∠M,
∴∠A=∠C
【知识点】平行线的判定与性质
【解析】【分析】(1)利用平行线的性质和判定推理即可;
(2)添加辅助线构造类似图1的模型,同理即可证明。
19.每年的3月 14日是国际数学节,又称圆周率日.中国邮政于2025年3月 14日发行《数学之美》特种邮票,分别以“圆周率、毕达哥拉斯定理、欧拉公式、莫比乌斯带”为主题,一套四张,方寸间展现数学的无限魅力与艺术美感.
已知每张邮票成本2元,商场将两套邮票分别装入八个相同的盲盒中,每个盲盒装一张且被抽中的概率相同.凡在商场购物满300元的顾客,将获得一次抽盲盒的机会,规定:抽到“圆周率”,获得该邮票且奖励10元;抽到“毕达哥拉斯定理或欧拉公式”,获得该邮票且奖励6元;抽到“莫比乌斯带”,仅获得该邮票.
(1)小颖在该商场消费315元,获得了一次抽盲盒的机会.小颖恰好抽到“圆周率”的概率是多少 她获得现金奖励的概率是多少
(2)此活动推出的一个月里,共抽了580次盲盒,请估计商场这一个月里需要支付此活动的费用.
【答案】(1)解:总共有8种等可能的结果,其中,恰好抽到“圆周率”的结果有2种,能获得现金奖励的结果有6种,
所以小颖恰好抽到“圆周率”的概率为
小颖获得现金奖励的概率为
(2)解:商场这一个月里需支付邮票的费用为:2×580=1160(元)
抽到“圆周率”的总次数约为: (次)
抽到“毕达哥拉斯定理、欧拉公式”的总次数约为: (次)
∴商场这一个月里大约需支付此活动的费用为: 1160+145×10+290×6=4350(元)
【知识点】概率公式;概率的简单应用
【解析】【分析】(1)根据概率公式计算即可;
(2)根据概率公式计算即可.
20.如图所示,A,D,E三点在同一直线上,且△BAD≌△ACE.
(1)你能说明BD、DE、CE之间的数量关系吗?
(2)请你猜想△ABD满足什么条件时,BD∥CE?
【答案】(1)解:BD=DE+CE
理由:∵△BAD≌△ACE,
∴BD=AE,AD=CE,
∴BD=AE=AD+DE=CE+DE,
即BD=DE+CE.
(2)解:△ABD满足∠ADB=90°时,BD∥CE,
理由是:∵△BAD≌△ACE,
∴∠E=∠ADB=90°(添加的条件是∠ADB=90°),
∴∠BDE=180°-90°=90°=∠E,
∴BD∥CE.
【知识点】三角形全等及其性质
【解析】【分析】(1)利用全等三角形的性质求出 BD=AE,AD=CE, 再求出 BD=AE=AD+DE=CE+DE, 最后证明求解即可;
(2)根据全等三角形的性质求出 ∠E=∠ADB=90° ,再求出 ∠BDE=180°-90°=90°=∠E,最后根据平行线的判定方法证明求解即可。
21.“十一”期间,小明和父母一起开车到距家200千米的景点旅游,出发前,汽车油箱内储油45升,当行驶150千米时,发现油箱余油量为30升(假设行驶过程中汽车的耗油量是均匀的).
(1)求该车平均每千米的耗油量,并写出行驶路程x(千米)与剩余油量Q(升)的关系式(即用含x的代数式表示Q);
(2)当(千米)时,求剩余油量Q(升)的值:
(3)当油箱中剩余油量低于3升时,汽车将自动报警,如果往返途中不加油,他们能否在汽车报警前回到家?请说明理由.
【答案】(1)
(2)解:当时,(升),
答:当(千米)时,剩余油量Q的值为17升
(3)解:他们能在汽车报警前回到家,
(千米),
由知他们能在汽车报警前回到家
【知识点】用关系式表示变量间的关系
【解析】【解答】(1)解:该汽车平均每千米的耗油量为:(升/千米),
∴行驶路程x(千米)与剩余油量Q(升)的关系式为:;
【分析】本题考查利用关系式表达变量间的关系,解题关键在于根据数量关系正确列出表达式。
(1)单位耗油量=总耗油量÷行驶里程;剩余油量=油箱初始油量 行驶过程中的耗油量;
(2)将代入剩余油量的表达式,直接计算可得结果;
(3)先计算剩余油量升能支持的行驶距离,再与往返总路程400千米比较,得出结论。
(1)解:该汽车平均每千米的耗油量为(升/千米),
∴行驶路程x(千米)与剩余油量Q(升)的关系式为;
(2)解:当时,(升),
答:当(千米)时,剩余油量Q的值为17升;
(3)解:他们能在汽车报警前回到家,
(千米),
由知他们能在汽车报警前回到家.
22.如图1,有边长分别为m,n的两个正方形和两个长宽分别为n,m的长方形,将它们拼成如图2所示的大正方形.四边形,,,的面积分别为.
(1)用两种方法表示图2的面积,可以得到一个关于m,n的等式为______;
(2)在图2中,若,则______;若,,则______;
(3)如图3,连接交于点N,连接.若与的面积之差为18,求m的值.
【答案】(1)
(2)12;74
(3)解:∵,



∵与的面积之差为18,
∴,
∴,
解得:,负值舍去.
【知识点】多项式乘多项式;完全平方公式及运用;完全平方公式的几何背景
【解析】【解答】
解:(1)大正方形的边长为,则面积为,大正方形看作四个四边形的面积之和,则面积为:,
∴关于m,n的等式为.
(2)∵若,∴,,
解得:负值舍去,
∴,
∴;
∵若,
∴,
∵,


【分析】本题重点考查了完全平方公式的几何意义,面积法以及数形结合思想. 通过面积法推导完全平方公式,并利用公式进行相关计算与几何证明.
(1)用整体边长表示面积,用分割后四部分面积之和表示面积,从而得到;
(2)利用已知面积求及,根据,得,,可求出m、n的值,然后再求出即可;根据,得出,根据,利用完全平方公式变形求出值即可;
(3)通过面积差建立方程,求解m的值根据
得,求出m的值即可.
(1)解:大正方形的边长为,则面积为,
大正方形看作四个四边形的面积之和,则面积为:,
∴关于m,n的等式为;
(2)解:∵若,
∴,,
解得:负值舍去,
∴,
∴;
∵若,
∴,
∵,


(3)解:∵,



∵与的面积之差为18,
∴,
∴,
解得:,负值舍去.
23.学行线的判定与性质后,某兴趣小组在练习中看到这样一道题“如图1,AP平分∠BAC,CP平分∠ACD,∠1+∠2=90°.判断AB,CD是否平行,并说明理由”,试着“玩”起数学来:
(1)【基础巩固】
条件和结论互换,改成了:“如图1,AP平分∠BAC,CP平分∠ACD,AB∥CD,则∠1+∠2=90°.”小明认为这个结论正确,你认同他的想法吗?请说明理由.
(2)【尝试探究】
小明发现:若将其中一条角平分线改成AC的垂线,则“∠1+∠2=90°”这个结论不成立.请帮小明完成探究:
如图2,AB∥CD,AP平分∠BAC,CP⊥AC,∠1是AP与AB的夹角,∠2是CP与CD的夹角,若∠2=22°,求∠1的度数.
(3)【拓展提高】
如图3,若AB∥CD,AP⊥AC,CP平分∠ACD,试说明∠1+2∠2=90°.
【答案】(1)解:认同,理由如下:
∵AB∥CD,
∴∠BAC+∠ACD=180°,
∵AP平分∠BAC,CP平分∠ACD,
∴∠BAC=2∠1,∠ACD=2∠2,
∴2∠1+2∠2=180°,
∴∠1+∠2=90°
(2)解:∵CP⊥AC,即∠2+∠ACD=90°,且∠2=22°,
∴∠ACD=90°-∠2=68°,
∵AB∥CD,
∴∠BAC+∠ACD=180°,
∴∠BAC=180°-∠ACD=180°-68°=112°,
∵AP平分∠BAC,
∴,
∴∠1=56°
(3)证明:∵CP平分∠ACD,
∴∠ACD=2∠2,
∵AP⊥AC,
∴∠CAP=90°,
∵AB∥CD,
∴∠BAC+∠ACD=180°,
∵∠BAC=∠CAP+∠1=90°+∠1,
∴90°+∠1+2∠2=180°,
∴∠1+2∠2=90°.
【知识点】等式的基本性质;角平分线的概念;两直线平行,同旁内角互补
【解析】【分析】(1)先利用“两直线平行、同旁内角互补”得出∠BAC+∠ACD=180°,然后结合角平分线的定义得出∠BAC=2∠1,∠ACD=2∠2,代入替换得出2∠1+2∠2=180°,利用等式的性质即可得出∠1+∠2=90°;
(2)先结合垂直的定义计算出∠ACD=68°,然后结合“两直线平行、同旁内角互补”列式并计算出∠BAC=112°,最后结合角平分线的定义即可得出答案;
(3)结合角平分线的定义得出∠ACD=2∠2,结合垂直的定义以及“两直线平行、同旁内角互补”,综合得出90°+∠1+2∠2=180°,然后变形计算即可得出答案。
24.【问题提出】如图1,在四边形中,,E是的中点,平分,平分,试判断和之间的数量关系.
【问题解决】小李为解决该问题画出了如下辅助线:如图2,延长,与的延长线相交于点F.
请你结合小李所画的辅助线,回答下面的问题,并将推理过程补充完整:
和之间的数量关系为 .理由如下:
【拓展延伸】如图3,已知是的中线,,,°,试判断线段与的数量关系,并加以证明.
【答案】【问题解决】解:理由如下:
∵AB∥DC,
∴∠ABE=∠F.
∴E是AD中点,
∴AE=DE,
又∠AEB=∠DEF(对顶角相等),
∴△ABE≌△DFE(AAS),
∴AB=DF.
∵BE平分∠ABC,
∴∠ABE=∠CBE.
又∵∠ABE=∠F,
∴∠CBE=∠F,
∴BC=CF.
∵CF=CD+DF,AB=DF,
∴BC=CD+AB.
故答案为:BC=CD+CB.
【拓展延伸】数量关系:EF=2AD.
证明:延长AD至G,使DG=AD,连接CG.
∵AD是中线,
∴BD=CD.
又∠ADB=∠GDC,
∴△ABD≌△GCD(SAS),
∴AD=GD,AB=CG,∠BAD=∠G.
∵AB=AE,
∴AE=CG.
∵∠BAE=∠CAF=90°,
∴∠EAF+∠BAC=180°.
∵∠BAD=∠G.
∴AB∥CG,
∴∠BAC=∠GCA,
∴∠EAF=∠GCA.
在△AEF和△CGA中,
∴△AEF≌△CGA(SAS),
∴EF=AG.
∵AD=GD,即AG=2AD,
∴EF=2AD.
【知识点】三角形全等及其性质;三角形全等的判定-SAS;三角形全等的判定-AAS;内错角相等,两直线平行;同旁内角互补,两直线平行
【解析】【分析】【问题解决】先根据平行线的性质和线段的中线,证明△ABE≌△DFE(AAS),进而求出AB=DF;再根据角平分线的性质,得出∠ABE=∠CBE;接着通过角度的等量代换,得出∠CBE=∠F,从而根据等角对等边,求出BC=CF;最后根据边的等量代换,即可证明BC=CD+CB.
【拓展延伸】先通过作辅助线,得出DG=AD,结合中线的性质,证明△ABD≌△GCD(SAS);再根据全等三角形的性质,得出AB=CG,∠BAD=∠G,并结合已知条件AB=AE,得出AE=CG;接着根据已知条件∠BAE=∠CAF=90°,利用平行线的性质证明∠EAF=∠GCA,从而证明△AEF≌△CGA(SAS),从而得出EF=AG;最后通过边的等量代换,即可证明EF=2AD.
1 / 1北师大版数学七年级下册期末模拟测试(二)
一、选择题(每题3分,共30分)
1. 2025年5月29日,行星探测工程天问二号探测器在西昌卫星发射中心成功发射,开启对近地小行星2016HO3的探测与采样返回之旅.已知该小行星与地球的最近距离约为月球远地点距离的45倍,月球远地点距离约为( 则该小行星与地球的最近距离约为(  )
A. B. C. D.
2.将一副三角尺平放在桌面上,如图所示.若AB∥CE,则∠BCD的大小为(  )
A.100° B.120° C.135° D.150°
3. 在下列事件中,不可能事件是(  )
A.投掷一枚硬币,正面向上
B.从只有红球的袋子中摸出黄球
C.任意画一个圆,它是轴对称图形
D.射击运动员射击一次,命中靶心
4.如图,直线CF∥DE,∠ACB=90°,∠A=30°.若∠1=18°,则∠2等于(  )
A.42° B.38° C.36° D.30°
5.如图是用直尺和圆规作一个角等于已知角的示意图,说明∠O'=∠O的依据是(  )
A.SAS B.SSS C.AAS D.ASA
6.以下列每组数为长度(单位:)的三根小木棒,其中能搭成三角形的是(  )
A.2,2,4 B.1,2,3 C.3,4,5 D.3,4,8
7.下列图形是轴对称图形的是 (  )
A. B.
C. D.
8. 如图,在△ABC中,,线段的垂直平分线交于点E,交于点D,则的周长为(  )
A.21 B.14 C.13 D.9
9.如图,在△中,,平分交于点,,垂足为,△的面积为5,则的长为(  )
A.1 B.2 C.3 D.5
10.2022年2月5日,电影《长津湖》在青海剧场首映,小李一家开车去观看.最初以某一速度匀速行驶,中途停车加油耽误了十几分钟,为了按时到达剧场,小李在不违反交通规则的前提下加快了速度,仍保持匀速行驶.在此行驶过程中,汽车离剧场的距离y(千米)与行驶时间t(小时)的函数关系的大致图象是(  )
A. B.
C. D.
二、填空题(每题3分,共18分)
11.计算:   .
12.如图,在△ABC 中,∠ABC 的平分线与∠ACD 的平分线交于点P,设∠A 的度数为x,∠BPC 的度数为y,则y与x之间的函数关系式为   .
13.如图,在锐角三角形中,是边上的高,在,上分别截取线段,,使;分别以点,为圆心,大于的长为半径画弧,在内,两弧交于点,作射线,交于点,过点作于点.若,,则   ,
14.如图,在和中,,,,AC与DE相交于点F.若,则的度数为   .
15.某中学九年级(1)班开展“禁毒知识竞赛”活动,为表扬同学们积极参与,班主任组织转盘抽奖活动.自由转动转盘,当它停止转动时指针落在三等奖区域的概率为,落在二等奖区域的概率为,落在一等奖区域的概率为,则一等奖区域所对的圆心角度数为    .
16.如图, 已知 , 点 为 内部一点, 点 为射线 、点 为射线 上的两个动点, 当 的周长最小时, 则    。
三、解答题(共8题,共72分)
17.先化简,再求值:,其中.
18.某次几何课上,黄老师借助字母M,命制了如下几何题目:
(1)如图1,已知AB∥OC,∠A=∠C,证明:AO∥CD.请你将推理过程补充完整;
证明:∵AB∥OC(已知),
∴① ▲ (两直线平行,内错角相等)
∵∠A=∠C(已知),
∴② ▲ (③ )
∴AO∥CD(④ ).
(2)如图2,若AE∥CF,AB∥CD,证明:∠A=∠C.
模仿(1)题,写出推理过程.
19.每年的3月 14日是国际数学节,又称圆周率日.中国邮政于2025年3月 14日发行《数学之美》特种邮票,分别以“圆周率、毕达哥拉斯定理、欧拉公式、莫比乌斯带”为主题,一套四张,方寸间展现数学的无限魅力与艺术美感.
已知每张邮票成本2元,商场将两套邮票分别装入八个相同的盲盒中,每个盲盒装一张且被抽中的概率相同.凡在商场购物满300元的顾客,将获得一次抽盲盒的机会,规定:抽到“圆周率”,获得该邮票且奖励10元;抽到“毕达哥拉斯定理或欧拉公式”,获得该邮票且奖励6元;抽到“莫比乌斯带”,仅获得该邮票.
(1)小颖在该商场消费315元,获得了一次抽盲盒的机会.小颖恰好抽到“圆周率”的概率是多少 她获得现金奖励的概率是多少
(2)此活动推出的一个月里,共抽了580次盲盒,请估计商场这一个月里需要支付此活动的费用.
20.如图所示,A,D,E三点在同一直线上,且△BAD≌△ACE.
(1)你能说明BD、DE、CE之间的数量关系吗?
(2)请你猜想△ABD满足什么条件时,BD∥CE?
21.“十一”期间,小明和父母一起开车到距家200千米的景点旅游,出发前,汽车油箱内储油45升,当行驶150千米时,发现油箱余油量为30升(假设行驶过程中汽车的耗油量是均匀的).
(1)求该车平均每千米的耗油量,并写出行驶路程x(千米)与剩余油量Q(升)的关系式(即用含x的代数式表示Q);
(2)当(千米)时,求剩余油量Q(升)的值:
(3)当油箱中剩余油量低于3升时,汽车将自动报警,如果往返途中不加油,他们能否在汽车报警前回到家?请说明理由.
22.如图1,有边长分别为m,n的两个正方形和两个长宽分别为n,m的长方形,将它们拼成如图2所示的大正方形.四边形,,,的面积分别为.
(1)用两种方法表示图2的面积,可以得到一个关于m,n的等式为______;
(2)在图2中,若,则______;若,,则______;
(3)如图3,连接交于点N,连接.若与的面积之差为18,求m的值.
23.学行线的判定与性质后,某兴趣小组在练习中看到这样一道题“如图1,AP平分∠BAC,CP平分∠ACD,∠1+∠2=90°.判断AB,CD是否平行,并说明理由”,试着“玩”起数学来:
(1)【基础巩固】
条件和结论互换,改成了:“如图1,AP平分∠BAC,CP平分∠ACD,AB∥CD,则∠1+∠2=90°.”小明认为这个结论正确,你认同他的想法吗?请说明理由.
(2)【尝试探究】
小明发现:若将其中一条角平分线改成AC的垂线,则“∠1+∠2=90°”这个结论不成立.请帮小明完成探究:
如图2,AB∥CD,AP平分∠BAC,CP⊥AC,∠1是AP与AB的夹角,∠2是CP与CD的夹角,若∠2=22°,求∠1的度数.
(3)【拓展提高】
如图3,若AB∥CD,AP⊥AC,CP平分∠ACD,试说明∠1+2∠2=90°.
24.【问题提出】如图1,在四边形中,,E是的中点,平分,平分,试判断和之间的数量关系.
【问题解决】小李为解决该问题画出了如下辅助线:如图2,延长,与的延长线相交于点F.
请你结合小李所画的辅助线,回答下面的问题,并将推理过程补充完整:
和之间的数量关系为 .理由如下:
【拓展延伸】如图3,已知是的中线,,,°,试判断线段与的数量关系,并加以证明.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】有理数乘法的实际应用;科学记数法表示数的乘法
【解析】【解答】解:由题意可得:
该小行星与地球的最近距离约为
故答案为: C
【分析】根据有理数的乘法即可求出答案.
2.【答案】D
【知识点】角的运算;两直线平行,内错角相等
【解析】【解答】解:∵AB∥CE,∠A=30°,
∴∠ACE=∠A=30°,
∵∠ACB=90°,∠DCE=90°
∴∠BCD=360° 90° 90° 30°=150°.
故答案为:D.
【分析】先利用平行线的性质求出∠ACE=∠A=30°,再利用角的运算求出∠BCD的度数即可.
3.【答案】B
【知识点】事件的分类;事件发生的可能性
【解析】【解答】解:A为随机事件,不符合题意;
B为不可能事件,符合题意;
C为必然事件,不符合题意;
D为随机事件忙不符合题意.
故答案为:B
【分析】根据事件的分类逐项进行判断即可求出答案.
4.【答案】A
【知识点】三角形内角和定理;两直线平行,内错角相等
【解析】【解答】解:,


故答案为:A.
【分析】由直角三角板的性质可知再根据平行线的性质得 由三角形内角和定理即可得出结论.
5.【答案】B
【知识点】三角形全等的判定-SSS;尺规作图-作一个角等于已知角
【解析】【解答】解:由作法易得OD=O'D',OC=OC,CD=CD',
依据SSS可判定
故选: B.
【分析】由作法易得OD=O'D',OC=OC,CD=CD',根据SSS可得到三角形全等.
6.【答案】C
【知识点】三角形三边关系
【解析】【解答】解:A、2+2=4,不能构成三角形,故不符合题意;
B、1+2=3,不能构成三角形,故不符合题意;
C、3+4>5,能构成三角形,符合题意;
D、3+4<8,不能构成三角形,故不符合题意.
故答案为:C.
【分析】三角形的三边关系:任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边,据此判断.
7.【答案】C
【知识点】轴对称图形
【解析】【解答】解:对A选项,不是轴对称图形,故A不符合题意;
对B选项,是中心对称图形,不是轴对称图形,故B不符合题意;
对C选项,是轴对称图形,故C符合题意;
对D选项,不是轴对称图形,故D不符合题意;
故选:C.
【分析】 如果一个平面图形沿着某一条直线折叠,直线两边的部分能够互相重合,这个图形就叫做轴对称图形.
8.【答案】C
【知识点】线段垂直平分线的性质
【解析】【解答】解:由DE垂直平分AB,
得AD=BD,
∴△BDC的周长=BC+CD+CD=BC+CD+AD=BC+AC=13.
故答案为:C.
【分析】利用中垂线的性质,将BD转化为AD,进而表示△BDC的周长即可.
9.【答案】B
【知识点】角平分线的性质
【解析】【解答】解:过点D作DF⊥AB于点F,
∵AD平分∠BAC,DE⊥AC,DF⊥AB
∴DE=DF
∵,AB=5
∴DF=2
∴DE=2
故答案:B.
【分析】过点D作DF⊥AB于点F,由角平分线的性质知DF=DE,由面积可得DF的长,即得DE的长.
10.【答案】B
【知识点】用图象表示变量间的关系
【解析】【解答】解:由题意可得函数图象分为三段:第一段由左向右呈下降趋势,第二段与x轴平行,第三段由左向右呈下降趋势,且比第一段更陡,随着时间的增多,汽车离剧场的距离越来越近,即离x轴越来越近,排除A、C、D;
故答案为:B.
【分析】根据题意,结合函数图象,一一判断即可。
11.【答案】0
【知识点】零指数幂;有理数的乘方法则
【解析】【解答】解:
故答案为:0.
【分析】先计算乘方,在计算零指数幂,最后计算加减即可解答.
12.【答案】
【知识点】三角形内角和定理;角平分线的概念;用关系式表示变量间的关系
【解析】【解答】解:因为∠ABC 的平分线与∠ACD的平分线交于点 P,∠A 的度数为x, 的度数为 y,所以 2∠PBC. 因 为. 2∠PBC+x,∠PCD=∠PBC+∠BPC=∠PBC+y,所以2∠PBC+x=2(∠PBC+y),所以x=2y,所以
故答案为:
【分析】在 中,利用三角形内角和定理,可得出 由角平分线的定义,可得出 进而推导出y与x的关系式即可
13.【答案】6
【知识点】角平分线的性质;线段的和、差、倍、分的简单计算;尺规作图-作角的平分线
【解析】【解答】解:由题意,是的平分线
∵是边上的高,,
∴,

∴,
故答案为:6.
【分析】根据尺规作图的步骤,判断出BP是的平分线,再由角平分线的性质及题中线段之间的数量关系,即可计算出AM的长.
14.【答案】105°
【知识点】平行线的性质;三角形内角和定理
【解析】【解答】解:∵在Rt△ABC和△ADE中,∠BAC=∠DAE=90°,∠B=60°,∠C=45°,
∴∠C=90°-60°=30°,∠E=90°-45°=45°,
∵BC∥AE,
∴∠C=∠EAF=30°,
∴∠AFE=180°-∠E-∠EAF=180°-45°-30°=105°.
故答案为:105°.
【分析】利用直角三角形的两锐角互余,可求出∠C,∠E的度数;利用平行线的性质可求出∠EAF的度数;然后利用三角形的内角和定理求出∠AFE的度数.
15.【答案】40°
【知识点】概率的简单应用;圆心角的概念
【解析】【解答】解:一等奖区域对应的圆心角度数为.
故答案为:40°.
【分析】利用“概率与圆心角的关系”:转盘区域的概率对应其圆心角占周角(360°)的比例,用周角度数乘以一等奖区域的概率,即可得到对应的圆心角度数40°.
16.【答案】
【知识点】轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:如图,作P点关于OB的对称点E,连接EM,EP
则EM=EP,∠EOM=∠POM,OM=OM
∴△EOM≌△POM
∴∠OEM=∠OPM
P点关于OA的对称点F,连接NP,NF
同理:△PON≌△FON
∴∠OFN=∠OPN,PN=FN
∵的周长=PM+PN+MN=EM+NF+MN>EF
∴当E,M,N,F共线时,△PMN周长最短,
∠EOF=∠OEM+∠POM+∠PON+∠NOF=2
∴∠OPN+∠OPM=∠OFN+∠OEM=180°-∠EOF=80°
故答案为.
【分析】作两次对称:作P点关于OB的对称点E,P点关于OA的对称点F, 的周长 =PM+PN+MN=EM+NF+MN,则当E,M,N,F共线时,△PMN周长最短,在根据对称性质,即可求出的度数.
17.【答案】解:原式

当时,
原式

【知识点】单项式乘多项式;完全平方公式及运用;平方差公式及应用;利用整式的加减运算化简求值
【解析】【分析】先按照平方差公式、完全平方公式和单项式乘多项式化简,再代值计算即可.
18.【答案】(1)证明:∵AB∥OC(已知),
∴①∠A=∠O(两直线平行,内错角相等)
∵∠A=∠C(已知),
∴②∠O=∠C(③等量代换)
∴AO∥CD(④内错角相等,两直线平行).
(2)解:延长AB,CF相交于点M,
∵AE∥CF,AB∥CD,
∴∠A=∠M,∠C=∠M,
∴∠A=∠C
【知识点】平行线的判定与性质
【解析】【分析】(1)利用平行线的性质和判定推理即可;
(2)添加辅助线构造类似图1的模型,同理即可证明。
19.【答案】(1)解:总共有8种等可能的结果,其中,恰好抽到“圆周率”的结果有2种,能获得现金奖励的结果有6种,
所以小颖恰好抽到“圆周率”的概率为
小颖获得现金奖励的概率为
(2)解:商场这一个月里需支付邮票的费用为:2×580=1160(元)
抽到“圆周率”的总次数约为: (次)
抽到“毕达哥拉斯定理、欧拉公式”的总次数约为: (次)
∴商场这一个月里大约需支付此活动的费用为: 1160+145×10+290×6=4350(元)
【知识点】概率公式;概率的简单应用
【解析】【分析】(1)根据概率公式计算即可;
(2)根据概率公式计算即可.
20.【答案】(1)解:BD=DE+CE
理由:∵△BAD≌△ACE,
∴BD=AE,AD=CE,
∴BD=AE=AD+DE=CE+DE,
即BD=DE+CE.
(2)解:△ABD满足∠ADB=90°时,BD∥CE,
理由是:∵△BAD≌△ACE,
∴∠E=∠ADB=90°(添加的条件是∠ADB=90°),
∴∠BDE=180°-90°=90°=∠E,
∴BD∥CE.
【知识点】三角形全等及其性质
【解析】【分析】(1)利用全等三角形的性质求出 BD=AE,AD=CE, 再求出 BD=AE=AD+DE=CE+DE, 最后证明求解即可;
(2)根据全等三角形的性质求出 ∠E=∠ADB=90° ,再求出 ∠BDE=180°-90°=90°=∠E,最后根据平行线的判定方法证明求解即可。
21.【答案】(1)
(2)解:当时,(升),
答:当(千米)时,剩余油量Q的值为17升
(3)解:他们能在汽车报警前回到家,
(千米),
由知他们能在汽车报警前回到家
【知识点】用关系式表示变量间的关系
【解析】【解答】(1)解:该汽车平均每千米的耗油量为:(升/千米),
∴行驶路程x(千米)与剩余油量Q(升)的关系式为:;
【分析】本题考查利用关系式表达变量间的关系,解题关键在于根据数量关系正确列出表达式。
(1)单位耗油量=总耗油量÷行驶里程;剩余油量=油箱初始油量 行驶过程中的耗油量;
(2)将代入剩余油量的表达式,直接计算可得结果;
(3)先计算剩余油量升能支持的行驶距离,再与往返总路程400千米比较,得出结论。
(1)解:该汽车平均每千米的耗油量为(升/千米),
∴行驶路程x(千米)与剩余油量Q(升)的关系式为;
(2)解:当时,(升),
答:当(千米)时,剩余油量Q的值为17升;
(3)解:他们能在汽车报警前回到家,
(千米),
由知他们能在汽车报警前回到家.
22.【答案】(1)
(2)12;74
(3)解:∵,



∵与的面积之差为18,
∴,
∴,
解得:,负值舍去.
【知识点】多项式乘多项式;完全平方公式及运用;完全平方公式的几何背景
【解析】【解答】
解:(1)大正方形的边长为,则面积为,大正方形看作四个四边形的面积之和,则面积为:,
∴关于m,n的等式为.
(2)∵若,∴,,
解得:负值舍去,
∴,
∴;
∵若,
∴,
∵,


【分析】本题重点考查了完全平方公式的几何意义,面积法以及数形结合思想. 通过面积法推导完全平方公式,并利用公式进行相关计算与几何证明.
(1)用整体边长表示面积,用分割后四部分面积之和表示面积,从而得到;
(2)利用已知面积求及,根据,得,,可求出m、n的值,然后再求出即可;根据,得出,根据,利用完全平方公式变形求出值即可;
(3)通过面积差建立方程,求解m的值根据
得,求出m的值即可.
(1)解:大正方形的边长为,则面积为,
大正方形看作四个四边形的面积之和,则面积为:,
∴关于m,n的等式为;
(2)解:∵若,
∴,,
解得:负值舍去,
∴,
∴;
∵若,
∴,
∵,


(3)解:∵,



∵与的面积之差为18,
∴,
∴,
解得:,负值舍去.
23.【答案】(1)解:认同,理由如下:
∵AB∥CD,
∴∠BAC+∠ACD=180°,
∵AP平分∠BAC,CP平分∠ACD,
∴∠BAC=2∠1,∠ACD=2∠2,
∴2∠1+2∠2=180°,
∴∠1+∠2=90°
(2)解:∵CP⊥AC,即∠2+∠ACD=90°,且∠2=22°,
∴∠ACD=90°-∠2=68°,
∵AB∥CD,
∴∠BAC+∠ACD=180°,
∴∠BAC=180°-∠ACD=180°-68°=112°,
∵AP平分∠BAC,
∴,
∴∠1=56°
(3)证明:∵CP平分∠ACD,
∴∠ACD=2∠2,
∵AP⊥AC,
∴∠CAP=90°,
∵AB∥CD,
∴∠BAC+∠ACD=180°,
∵∠BAC=∠CAP+∠1=90°+∠1,
∴90°+∠1+2∠2=180°,
∴∠1+2∠2=90°.
【知识点】等式的基本性质;角平分线的概念;两直线平行,同旁内角互补
【解析】【分析】(1)先利用“两直线平行、同旁内角互补”得出∠BAC+∠ACD=180°,然后结合角平分线的定义得出∠BAC=2∠1,∠ACD=2∠2,代入替换得出2∠1+2∠2=180°,利用等式的性质即可得出∠1+∠2=90°;
(2)先结合垂直的定义计算出∠ACD=68°,然后结合“两直线平行、同旁内角互补”列式并计算出∠BAC=112°,最后结合角平分线的定义即可得出答案;
(3)结合角平分线的定义得出∠ACD=2∠2,结合垂直的定义以及“两直线平行、同旁内角互补”,综合得出90°+∠1+2∠2=180°,然后变形计算即可得出答案。
24.【答案】【问题解决】解:理由如下:
∵AB∥DC,
∴∠ABE=∠F.
∴E是AD中点,
∴AE=DE,
又∠AEB=∠DEF(对顶角相等),
∴△ABE≌△DFE(AAS),
∴AB=DF.
∵BE平分∠ABC,
∴∠ABE=∠CBE.
又∵∠ABE=∠F,
∴∠CBE=∠F,
∴BC=CF.
∵CF=CD+DF,AB=DF,
∴BC=CD+AB.
故答案为:BC=CD+CB.
【拓展延伸】数量关系:EF=2AD.
证明:延长AD至G,使DG=AD,连接CG.
∵AD是中线,
∴BD=CD.
又∠ADB=∠GDC,
∴△ABD≌△GCD(SAS),
∴AD=GD,AB=CG,∠BAD=∠G.
∵AB=AE,
∴AE=CG.
∵∠BAE=∠CAF=90°,
∴∠EAF+∠BAC=180°.
∵∠BAD=∠G.
∴AB∥CG,
∴∠BAC=∠GCA,
∴∠EAF=∠GCA.
在△AEF和△CGA中,
∴△AEF≌△CGA(SAS),
∴EF=AG.
∵AD=GD,即AG=2AD,
∴EF=2AD.
【知识点】三角形全等及其性质;三角形全等的判定-SAS;三角形全等的判定-AAS;内错角相等,两直线平行;同旁内角互补,两直线平行
【解析】【分析】【问题解决】先根据平行线的性质和线段的中线,证明△ABE≌△DFE(AAS),进而求出AB=DF;再根据角平分线的性质,得出∠ABE=∠CBE;接着通过角度的等量代换,得出∠CBE=∠F,从而根据等角对等边,求出BC=CF;最后根据边的等量代换,即可证明BC=CD+CB.
【拓展延伸】先通过作辅助线,得出DG=AD,结合中线的性质,证明△ABD≌△GCD(SAS);再根据全等三角形的性质,得出AB=CG,∠BAD=∠G,并结合已知条件AB=AE,得出AE=CG;接着根据已知条件∠BAE=∠CAF=90°,利用平行线的性质证明∠EAF=∠GCA,从而证明△AEF≌△CGA(SAS),从而得出EF=AG;最后通过边的等量代换,即可证明EF=2AD.
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