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2022-2023 学年北师大版数学七年级上册压轴题专题精选汇编
专题 10 一元一次方程的实际应用—几何问题
考试时间:120分钟 试卷满分:100分
一.选择题(共10小题,满分20分,每小题2分)
1.(2分)(2021七上·普宁期末)如图,小明将一个正方形纸片剪去一个宽为4cm的长条后,再从剩下
的长方形纸片上剪去一个宽为5cm的长条,如果两次剪下的长条面积正好相等,那么每一个长条的面积为
( )
A.16 B.20 C.80 D.160
【答案】C
【完整解答】解:设原来正方形纸的边长是xcm,则第一次剪下的长条的长是xcm,宽是4cm,第二次剪
下的长条的长是(x﹣4)cm,宽是5cm,
则4x=5(x﹣4),
去括号,可得:4x=5x﹣20,
移项,可得:5x﹣4x=20,
解得x=20
4x=4×20=80(cm2)
所以每一个长条面积为80cm2.
故答案为:C.
【思路引导】设原来正方形纸的边长是xcm, 根据题意两次剪下的长条面积正好相等列方程,解方程即可。
2.(2分)(2021七上·会宁期末)一个底面半径为10cm、高为30cm的圆柱形大杯中存满了水,把水倒
入底面直径为10cm的圆柱形小杯中,刚好倒满12杯,则小杯的高为( )
A.6cm B.8cm C.10cm D.12 cm
【答案】C【完整解答】解:设小杯的高为x,
根据题意得:π×102×30=π×(10÷2)2•x×12
解得:x=10
则小杯的高为10cm.
故答案为:C.
【思路引导】设小杯的高为x,根据圆柱体的体积计算方法,由大圆柱杯中水的体积等于12个小圆柱杯中
水的体积建立关于x的方程求解即可.
3.(2分)(2021七上·上虞期末)如图是一纸条的示意图,第1次对折,使A,B两点重合后再打开,折
痕为l;第2次对折,使A,C两点重合后再打开,折痕为l;第3次对折,使B,D两点重合后再打开,
1 2
折痕为l.已知CE=2cm,则纸条原长为( )cm
3
A.18 B.16 C.14 D.12
【答案】B
【完整解答】解:由折叠可知:
点C是AB中点,点D是AC中点,点E是BD中点,设AB=x,
∵CE=2cm,
∴AC=BC= x,AD=CD= x,DE=BE= x-2,
而DE=CD+CE= x+2,
∴ x-2= x+2,
解得:x=16,即AB=16cm,
故答案为:B.
【思路引导】根据折叠得到点C是AB中点,点D是AC中点, 点E是BD中点, 设AB=x, 用两种方
法表示出DE,依此建立关于x的方程求解,即可解答.
4.(2分)(2021七上·盐田期末)如图,直线AB,CD相交于点O,AOC30,OE⊥AB,OF是AOD的角平分线.若射线OE,OF分C别以18/s,3/s的速度同时绕点O顺时针转动,当射线OE,OF重合时,至
少需要的时间是( )
A.8s B.11s C. s D.13s
【答案】D
【完整解答】∵∠BOD=∠AOC=30゜,OE⊥AB
∴∠EOD=∠EOB+∠BOD=90゜+30゜=120゜,∠AOD=180゜ - ∠AOC=150゜
∵OF平分∠AOD
∴
∴∠EOD+∠DOF=120゜+75゜
设OE、OF首次重合需要的时间为t秒,则由题意得:18t−3t=120+75
解得:t=13
即射线OE,OF重合时,至少需要的时间是13秒
故答案为:D
【思路引导】先求出∠DOF=75°,再求出t=13,最后求解即可。
5.(2分)(2021七上·德惠期末)一个角的余角的3倍比这个角的4倍大18°,则这个角等于( )
A.36° B.40° C.50° D.54°
【答案】A
【完整解答】解:设这个角是x°,则它的余角是(90-x)°,
根据题意得3(90-x)-4x=18,
去括号,得270-3x-4x=18,
移项、合并,得7x=252,
系数化为1,得x=36.
故这个角的度数为36°.故答案为:A.
【思路引导】先求出3(90-x)-4x=18,再解方程计算求解即可。
6.(2分)(2021七上·济宁月考)图①为一正面白色、反面灰色的长方形纸片.今沿虚线剪下分成甲、
乙两长方形纸片,并将甲纸片反面朝上粘贴于乙纸片上,形成一张白、灰相间的长方形纸片,如图②所示.
若图②中白色与灰色区域的面积比为8∶3,图②纸片的面积为33,则图①纸片的面积为( )
A. B. C.42 D.44
【答案】C
【完整解答】解:设每一份为x,则图②中白色的面积为8x,灰色部分的面积为3x,由题意,得
8x+3x=33,解得:x=3,∴灰色部分的面积为:3×3=9,∴图(①)纸片的面积为:33+9=42.
故答案为:C.
【思路引导】先求出8x+3x=33,再求出x=3,最后求解即可。
7.(2分)(2021七上·邹城月考)在矩形ABCD中放入六个长、宽都相同的小长方形,所标尺寸如图所
示,求小长方形的宽AE.若AE=x(cm),依题意可得方程( )
A. B.6+2x=14﹣x
C.14﹣3x=6 D.6+2x=x+(14﹣3x)
【答案】D
【完整解答】解:标字母如图所示:设AE=xcm,MD=3xcm,则AM=(14-3x)cm,
∵AB=AN+6=6+2x,MR=AM=(14-3x)cm,
∴AB=AE+MR,
即6+2x=x+(14-3x)
故答案为:D.
【思路引导】先求出AB=AE+MR,再列方程即可。
8.(2分)(2021七上·路北期中)如图,边长为 的正方形纸片,剪出一个边长为a的正方形之
后,剩余部分可剪拼成一个长方形(不重叠无缝隙),若拼成长方形的一边长为3,则另一边长是
( )
A. B. C. D.
【答案】A
【完整解答】解:设另一边长为x,
根据题意得,3x=(a+3)2-a2,
解得x=2a+3.
故答案为:A.
【思路引导】设另一边长为x,根据图形列出方程3x=(a+3)2-a2,求解即可。
9.(2分)(2021七上·长春期末)如图,在长方形ABCD中,AB=4cm,BC=3cm,E为CD的中点,
动点P从A点出发,以每秒1cm的速度沿A→B→C→E运动,最终到达点E.若点P运动的时间为x秒,
则当△APE的面积为5cm2时,x的值为( )A.5 B.3或5 C. D. 或5
【答案】D
【完整解答】解: 长方形ABCD中,AB=4cm,BC=3cm,E为CD的中点,
当 在 上时,
当 在 上时,
解得:
当 在 上时,如图,解得: ,经检验不符合题意,舍去,
所以当△APE的面积为5cm2时,x的值为5s或 s,
故答案为:D
【思路引导】分点P再AB上、P在BC上、P在CE上三种情况,再根据三角形的面积公式计算即可。
10.(2分)(2021七上·玉山期末)如图,点O在直线 上,过O作射线 , ,
一直角三角板的直角顶点与点O重合,边 与 重合,边 在直线 的下方.若三角板
绕点O按每秒 的速度沿逆时针方向旋转一周,在旋转的过程中,第t秒时,直线 恰好平分锐
角 ,则t的值为( )
A.5 B.4 C.5或23 D.4或22
【答案】C
【完整解答】解:∵ ,∴ ,
①如图,
当 的反向延长线恰好平分锐角 时,
∴ ,
此时,三角板旋转的角度为 ,
∴ ;
②如图,
当 在 的内部时,
∴∠CON= ∠AOC=40°,
∴三角板旋转的角度为90°+100°+40°=230°,
∴ ;
∴t的值为:5或23.
故答案为: C .【思路引导】先求出 ,再分类讨论,进行计算求解即可。
二.填空题(共10小题,满分20分,每小题2分)
11.(2分)(2022七上·宝安期末)如图,在△ABC中,AB=3cm,BC=6cm,AC=5cm,蚂蚁甲从点A
出发,以1.5cm/s的速度沿着三角形的边按A→B→C→A的方向行走,甲出发1s后蚂蚁乙从点A出发,以
2cm/s的速度沿着三角形的边按A→C→B→A的方向行走,那么甲出发 s后,甲乙第一次相距
2cm.
【答案】4
【完整解答】解:设甲出发t秒后,甲乙第一次相距2cm,
∴(1.5t-3)-[2(t-1)-5]=2,
∴t=4,
∴甲出发4秒后,甲乙第一次相距2cm,
故答案为:4.
【思路引导】设甲出发t秒后,甲乙第一次相距2cm,根据题意列出方程,解方程求出t的值,即可得出
答案.
12.(2分)(2021七上·斗门期末)如图是由六个不同颜色的正方形组成的长方形,已知中间最小的一个
正方形A的边长为2,那么正方形B的面积是 .
【答案】196
【完整解答】设小正方形D的边长是x,则正方形C的边长为x,正方形E的边长为x+2,正方形F的边长
为x+2+2=x+4,正方形B的边长为x+2+2+2=x+6,根据题意得:3x+2=x+4+x+6,解得:x=8,
∴正方形B的边长为x+6=14,
∴正方形B的面积是14×14=196.
故答案为:196
【思路引导】设小正方形D的边长是x,则正方形C的边长为x,正方形E的边长为x+2,正方形F的边长
为x+2+2=x+4,正方形B的边长为x+2+2+2=x+6,根据题意列出方程3x+2=x+4+x+6求解即可。
13.(2分)(2021七上·官渡期末)如图, ,且 ,则
.
【答案】54°
【完整解答】解:设 ,
,
,
,
,解得: ,
故答案为: .【思路引导】设 ,根据 可得 ,再列出方程
求解即可。
14.(2分)(2021七上·香洲期末)如图,由3个相同的长方形 和1个正方形 组成的图形,其中长方
形 的长是宽的2倍,则正方形 的周长为 .
【答案】84
【完整解答】解:设长方形的宽是x,则长是2x,由题意得
x+7.5+2x=2x+16.5-x,
解得x=4.5,
∴正方形 的边长为4.5+7.5+2×4.5=21,
∴正方形 的周长为4×21=84,
故答案为:84.
【思路引导】根据所给图形先求出x+7.5+2x=2x+16.5-x,再解方程求出x=4.5,最后求周长即可。
15.(2分)(2021七上·南宁月考)如图,已知A,B两点在数轴上,点A表示的数为 ,点B表示的
数为30,点M以每6个单位长度的速度从点A向右运动,点N以每秒2个单位长度的速度从点O向右运
动,其中点M、点N同时出发,经过 秒,点M、点N分别到点B的距离相等.
【答案】【完整解答】解:设经过t秒,点M、点N分别到点B的距离相等,则点M所表示的数为(-10+6t),点
N所表示的数为2t,
①当点B是MN的中点时,有 ,
解得: ,
②当点M与点N重合时,有 ,
解得: ,
因此, 或 ,
故答案为: 或 .
【思路引导】设经过t秒,点M、点N分别到点B的距离相等,则点M所表示的数为(-10+6t),点N所
表示的数为2t,即①当点B是MN的中点时,②当点N与点M重合时,根据“ 点M、点N分别到点B的
距离相等”分别建立方程求解即可.
16.(2分)(2021七上·平阳月考)如图1是AD//BC的一张纸条,按图1—>图2—>图3,把这一纸条先
沿EF折叠并压平,再沿BF折叠并压平,若图3中∠CFE=15°,则图2中∠AEF的度数为 .
【答案】115°
【完整解答】解:如图,设∠B'FE=x,当纸条沿EF折叠时,
∴∠BFE=∠B'FE=x,∠AEF=∠A'EF,
∴∠BFC=∠BFE-∠CFE=x-15°,
当纸条沿BF折叠时,
∴∠C'FB=∠CFB=x-15°,
∵∠B'FE+∠BFE+∠CFB=180°,
∴x+x+x-15°=180°,
解得x=65°,
∵A'D'∥B'C',
∴∠A'EF=180°-∠B'FE=180°-65°=115°,
∴∠AEF=115°.
故答案为:115°.
【思路引导】设∠B'FE=x,根据折叠的性质得∠BFE=∠B'FE=x,∠AEF=∠A'EF, 则∠BFC=x-15°, 再
由两次折叠后得到∠CFB=∠BFC=x-15°,然后根据平角定义列方程求解,再根据平行线的性质得
∠A'EF=180°-∠B'FE=115°,最后根据折叠的性质得出∠AEF=115°.
17.(2分)(2021七上·南浔期末)将长为4宽为a(a大于1且小于4)的长方形纸片按如图所示的方式
折叠并压平,剪下一个边长等于长方形宽的正方形,称为第一次操作;再把剩下的长方形按同样的方式操
作,称为第二次操作;如此反复操作下去 ,若在第n次操作后,剩下的长方形恰为正方形,则操作终止.
当 时,a的值为 .【答案】
【完整解答】解:第1次操作,剪下的正方形边长为a,剩下的长方形的长宽分别为a、4-a,
(1)当 时,即 时
第二次操作后,剩余长方形的长宽分别为a、4-2a,
①当 时,即 时
第三次操作剩余两边为a、4-3a,
此时为正方形,得
解得
又
不成立;
②当 ,即 时
第三次操作剩余两边边长分别为 ,
此时为正方形,得
解得 ,此时符合题意;
(2)当 ,即 时,第2次操作,剪下的正方形边长为4-a,所以剩下的长方形的两边分
别为4-a、a-(4-a)=2a-4,①当2a-4<4-a,即a< 时,
则第3次操作时,剪下的正方形边长为2a-4,剩下的长方形的两边分别为2a-4、(4-a)-(2a-4)=8-3a,
则2a-4=8-3a,解得a= ;
②2a-4>4-a,即a> 时
则第3次操作时,剪下的正方形边长为4-a,剩下的长方形的两边分别为4-a、(2a-4)-(4-a)=3a-8,
则4-a=3a-8,解得a= ;
故答案为: 或 或 .
【思路引导】第1次操作,剪下的正方形边长为a,剩下的长方形的长宽分别为a、4-a;分当
时,当 ,两种情况;若第二次操作后,剩余长方形的长宽分别为a、4-2a,分两种情况讨论;
第三次操作剩余两边为a、4-3a,此时剩下的恰好为正方形,可得关于a的一元一次方程,解之即可.
18.(2分)(2021七上·吴兴期末)如图,一个盛有水的长方体玻璃容器的内底面为边长为4cm的正方形,
容器内水的高度为2cm,把一根长方体玻璃棒垂直放入容器中,其中玻璃棒底面为边长是2cm的正方形,
则容器内的水将升高 cm(假设水不会溢出).
【答案】
【完整解答】解:设水升高xcm,依题意可列方程: ,
解得, ,
故答案为: .
【思路引导】设水升高xcm,再根据体积的计算方法以及前后变化,即可列出方程求解.
19.(2分)(2019七上·德阳月考)把四张大小相同的长方形卡片(如图①)按图②、图③两种放法放在
一个底面为长方形(长比宽多 )的盒底上,底面为被卡片覆盖的部分用阴影表示,若记图②中阴影部
分的周长为 ,图③中阴影部分的周长为 ,则 .
【答案】8
【完整解答】设小长方形的长为acm,宽为bcm,大长方形的宽为xcm,长为(x+4)cm,
∴②阴影周长为:2(x+4+x)=4x+8
∴③下面的周长为:2(x−a+x+4−a)
上面的总周长为:2(x+4−2b+x−2b)
∴总周长为:2(x−a+x+4−a)+2(x+4−2b+x−2b)=4(x+4)+4x−4(a+2b)
又∵a+2b=x+4
∴4(x+4)+4x−4(a+2b)=4x
∴C −C =4x+8−4x=8
2 3
故答案为8.
【思路引导】此题要先设小长方形的长为acm,宽为bcm,再结合图形分别得出图形②的阴影周长和图形
③的阴影周长,比较后即可求出答案
20.(2分)(2020七上·金水月考)如图,一个盛有水的圆柱形玻璃容器的底面半径为 ,容器内水的高度为 ,把一根半径为 的玻璃棒垂直插入水中,水不会溢出,则容器内的水将升高
cm.
【答案】0.5
【完整解答】解:设容器内的水将升高x cm,
依题意有:π×102×12+π×22(12+x)=π×102(12+x),
1200+4(12+x)=100(12+x),
1200+48+4x=1200+100x,
96x=48,
x=0.5.
故容器内的水将升高0.5cm.
故答案为:0.5.
【思路引导】设容器内的水将升高x cm,根据等量关系:容器的底面积×容器中水的原来高度+玻璃棒的截
面积×(容器中原来水的高度+水面上升的高度)=容器的底面积×(容器中原来水的高度+水面上升的高
度),建立关于x的方程,解方程求出x的值.
三.解答题(共8题,满分60分)
21.(5分)(2021七上·瑞安期中)如图,用直径为200mm的钢柱锻造成一块长、宽、高分别为
350mm,314mm,180mm的长方体坯底板.问应截取钢柱多长?(不计耗损,π取3.14)
【答案】解:设截取钢柱xmm,由题意得,3.14×( )2×x=350×314×180,
解得x=630,
答:截取钢柱630mm.
【思路引导】设截取钢柱xmm,根据两者体积相等可得建立方程,求解即可.
22.(6分)(2021七上·北京开学考)如图,是一块在电脑屏幕上出现的矩形色块图,由6个不同颜色的
正方形组成,已知中间最小的一个正方形的边长为2,求这个长方形色块图的面积.
【答案】解:设D边长为x,则B、C边长 ,E边长 ,F边长 .
由题意可得: ,
解得 .
故长方形的长为26,宽为22,面积为 .
【思路引导】先求出 , 再解方程求解即可。
23.(6分)(2021七上·宜州期末)已知 与 互为余角,且 的补角比 的 倍少
,假设 ,求 , 的度数.
【答案】解: ,则∠B=(90-x)º,根据题意列方程得,180-x=3(90-x)-50,
解得,x=20,90-x=70.
答:∠A的度数为20º,∠B的度数为70º.
【思路引导】 ,则∠B=(90-x)º, 根据 的补角比 的 倍少 列方程求解即可.
24.(9分)(2021七上·锦江期末)已知一个长方体合金底面长为80,宽为40,高为60.
(1)(4分)现要锻压成新的长方体,其底面是边长为40的正方形,则新长方体的高为多少?
(2)(5分)若将长方体合金锻压成圆柱体,其底面是直径为80的圆,则新圆柱体合金的高为多少?
( 取3)
【答案】(1)解:设新长方体的高为x,
根据题意得:40×40•x=80×40×60,
解得:x=120.
答:新长方体的高为120.
(2)解:设新圆柱体合金的高为y,
根据题意得: ,
解得: .
答:新圆柱体合金的高为40.
【思路引导】(1)设新长方体的高为x,则新长方体体积为40×40•x,原来长方体体积为80×40×60,然后
根据体积相等建立方程,求解即可;
(2)设圆柱体合金的高为y,则新圆柱体合金体积为3×(80÷2)2y,原来长方体体积为80×40×60,然后根据
体积相等建立方程,求解即可.
25.(10分)(2021七上·和平期末)如图,已知∠AOB=120°,OC是∠AOB内的一条射线,且
∠AOC:∠BOC=1:2.
(1)(3分)求∠AOC,∠BOC的度数;(2)(3分)作射线OM平分∠AOC,在∠BOC内作射线ON,使得∠CON:∠BON=1:3,求
∠MON的度数;
(3)(4分)过点O作射线OD,若2∠AOD=3∠BOD,求∠COD的度数.
【答案】(1)解:∵∠AOC:∠BOC=1:2,∠AOB=120°,
∴∠AOC= ∠AOB= ×120°=40°,
∠BOC= ∠AOB= ×120°=80°;
(2)解:∵OM平分∠AOC,
∴∠COM= ∠AOC= ×40°=20°,
∵∠CON:∠BON=1:3,
∴∠CON= ∠BOC= ×80°=20°,
∴∠MON=∠COM+∠CON=20°+20°=40°;
(3)解:如图,当OD在∠AOB内部时,
设∠BOD=x°,
∵2∠AOD=3∠BOD,
∴∠AOD= ,
∵∠AOB=120°,
∴x+ =120,解得:x=48,
∴∠BOD=48°,
∴∠COD=∠BOC-∠BOD=80°-48°=32°,
如图,当OD在∠AOB外部时,
设∠BOD=y°,
∵2∠AOD=3∠BOD,
∴∠AOD= ,
∵∠AOB=120°,
∴ +y+120°=360°
解得:y=96°,
∴∠COD=∠BOD+∠BOC
=96°+80°
=176°,
综上所述,∠COD的度数为32°或176°.
【思路引导】(1) 由∠AOC:∠BOC=1:2 ,可得∠AOC= ∠AOB,∠BOC= ∠AOB ,据此计算
即可
(2)由角平分线的定义可得∠COM= ∠AOC=20°,由∠CON:∠BON=1:3,可得∠CON=
∠BOC=20°, 根据∠MON=∠COM+∠CON计算即可;
(3) 分两种情况:当OD在∠AOB内部时和当OD在∠AOB外部时, 据此分别求解即可.26.(7分)(2021七上·南京期末)如图,已知直线AB和CD相交于点O,∠COE=90°,OF平分
∠AOE,∠COF=37°.
(1)(3分)求∠EOB的度数.
(2)(3分)若射线OF、OD分别绕着点O按顺时针方向转动,两射线同时出发,射线OF每分钟转动
6°,射线OD每分钟转动0.5°,多少分钟后,射线OF与射线OD第一次重合.
(3)(1分)在(2)的条件下,假设转动时间不超过60分钟,若∠FOD=33°,则两射线同时出发
分钟.
【答案】(1)解:∵∠COE=90°,∠COF=37°,
∴∠EOF=90°-37°=53°,
∵OF平分∠AOE,
∴∠AOE=2∠EOF=53°×2=106°,
∴∠EOB=180°-106°=74°;
(2)∵∠COD=180°,∠COE=90°,
∴∠EOD=90°,
∴∠FOD=90°+53°=143°,
设x分钟后射线OF与射线OD第一次重合,
依题意,得:6x-0.5x=143,
解得:x=26.
答:26分钟后,射线OF与射线OD第一次重合;
(3)20或32
【完整解答】解:(3)由(2)可知,开始时∠FOD=143°,
设两射线同时出发t分钟后,∠FOD=33°,
当射线OF与射线OD第一次重合前,根据题意,
得:6t+33=143+0.5t,
解得:t=20;
射线OF与射线OD第一次重合后,根据题意,得:6t=143+33+0.5t,
解得:t=32,
综上,两射线同时出发20或32分钟后,∠FOD=33°.
故答案为:20或32.
【思路引导】(1)根据∠EOF=90°-∠COF可得∠EOF的度数,根据角平分线的概念可得
∠AOE=2∠EOF,然后利用平角的概念进行计算;
(2)易得∠EOD=∠COD-∠COE=90°,然后根据∠FOD=∠EOD+∠EOF求出∠FOD的度数, 设x分钟
后射线OF与射线OD第一次重合,则6x-0.5x=143,求解即可;
(3)由(2)可知:开始时∠FOD=143°,设两射线同时出发t分钟后,∠FOD=33°,当射线OF与射线
OD第一次重合前,有6t+33=143+0.5t;射线OF与射线OD第一次重合后,有6t=143+33+0.5t,求解即可.
27.(7分)(2021七上·潮安期末)已知点B在线段AC上,点D在线段AB上.
(1)(3分)如图1,若AB=6cm,BC=4cm,D为线段AC的中点,求线段DB的长度;
(2)(4分)如图2,若BD= AB= CD,E为线段AB的中点,EC=12cm,求线段AC的长度.
【答案】(1)解:如图1所示:
∵AC=AB+BC,AB=6cm,BC=4cm
∴AC=6+4=10cm
又∵D为线段AC的中点
∴DC= AC= ×10=5cm
∴DB=DC-BC=6-5=1cm
(2)解:如图2所示:
设BD=xcm∵BD= AB= CD
∴AB=4BD=4xcm,CD=3BD=3xcm,
又∵DC=DB+BC,
∴BC=3x-x=2x,
又∵AC=AB+BC,
∴AC=4x+2x=6xcm,
∵E为线段AB的中点
∴BE= AB= ×4x=2xcm
又∵EC=BE+BC,
∴EC=2x+2x=4xcm
又∵EC=12cm
∴4x=12
解得:x=3,
∴AC=6x=6×3=18cm.
【思路引导】(1)由线段的中点、线段的和差求出线段DB的长度为1厘米;
(2)由线段的中点、线段的和差倍分求出AC的长度为18厘米。
28.(10分)(2021七上·海珠期末)如图,∠AOB=90°,∠COD=60°.
(1)(3分)若OC平分∠AOD,求∠BOC的度数;
(2)(3分)若∠BOC= ∠AOD,求∠AOD的度数;(3)(4分)若同一平面内三条射线OT、OM、ON有公共端点O,且满足∠MOT= ∠NOT或者
∠NOT= ∠MOT,我们称OT是OM和ON的“和谐线”.若射线OP从射线OB的位置开始,绕点O
按逆时针方向以每秒12°的速度旋转,同时射线OQ从射线OA的位置开始,绕点O按顺时针方向以每秒
9°的速度旋转,射线OP旋转的时间为t(单位:秒),且0<t<15,求当射线OP为两条射线OA和OQ的
“和谐线”时t的值.
【答案】(1)解:∵OC平分∠AOD,
∴∠COD=∠AOC= ∠AOD,
∵∠COD=60°,
∴∠AOC=60°,
∴∠BOC=∠AOB-∠AOC=30°
(2)解:设∠AOD=x,则∠BOC= x,
∵∠AOD=∠AOB+∠BOD,∠BOD=∠COD−∠BOC,
∴∠AOD=∠AOB+∠COD−∠BOC,
∵∠AOB=90°,∠COD=60°,
∴∠AOD=150°−∠BOC,
∴x=150− x,
解得:x=140°,
∴∠AOD的度数为140°.
(3)解:当射线OP与射线OQ未相遇之前,如图,由题意得:∠AOQ=9t,∠BOP=12t,
∴∠AOP=90°−∠BOP=90°−12t,∠QOP=90°−∠AOQ−∠BOP=90°−21t,
∵射线OP为两条射线OA和OQ的“和谐线”,
∴∠QOP= ∠AOP(因为此时∠AOP大于∠QOP),
∴90°−21t= (90°−12t),
解得:t=3;
当射线OP与射线OQ相遇后且均在∠AOB内部时,如图,
由题意得:∠AOQ=9t,∠BOP=12t,
∴∠AOP=90°−∠BOP=90°−12t,∠QOP=∠BOP−∠BOQ=∠BOP−(90°−∠AOQ)=21t−90°,
∵射线OP为两条射线OA和OQ的“和谐线”,
∴∠QOP= ∠AOP或∠AOP= ∠QOP,
∴21t−90°= (90°−12t)或90°−12t= (21t−90),
解得:t=5或t=6;
当射线OP在∠AOB的外部,射线OQ在∠AOB的内部时,如图,同理可得∠BOP=12t,∠AOQ=9t,
∴∠AOP=12t-90°,∠QOP=∠AOQ+∠QOP=21t-90°,
∵射线OP为两条射线OA和OQ的“和谐线”,
∴∠AOP= ∠QOP(因为∠QOP大于∠AOP),
∴12t-90°= (21t−90°),
解得:t=30,不符合题意;
∴此时射线OP不可能为两条射线OA和OQ的“和谐线”;
当射线OP与射线OQ均在∠AOB的外部时,如图,
由题意得:∠AOQ=9t,∠BOP=12t,
∴∠AOP=12t−90°,∠QOP=360°−∠AOP−∠AOQ=450°−21t,
∵射线OP为两条射线OA和OQ的“和谐线”,
∴∠AOP= ∠QOP,
∴12t−90°= (450°−21t),
解得:t=14.
综上所述,在0<t<15时,当射线OP为两条射线OA和OQ的“和谐线”时t的值为3或5或6或14.
【思路引导】(1)由角平分线的定义可得 ∠COD=∠AOC= ∠AOD=60°,利用∠BOC=∠AOB-
∠AOC计算即得;(2)设∠AOD=x,则∠BOC= x, 易求 ∠AOD=150°−∠BOC, 据此建立关于x方程,解之即可;
(3) 分四种情况:①当射线OP与射线OQ未相遇之前,②当射线OP与射线OQ相遇后且均在∠AOB内
部时,如图,③当射线OP在∠AOB的外部,射线OQ在∠AOB的内部时,如图,④当射线OP与射线
OQ均在∠AOB的外部时,如图, 据此分别解答即可.