23.(8分)如图,在三角形ABC中,AD平分∠BAC,E为边AB上一点,连接DE,∠EAD=∠EDA.试说明:DE//AC.

答案:23.解:因为 AD 平分$∠BAC$,所以$∠BAD=∠CAD$.
因为$∠EAD=∠EDA$,所以$∠CAD=∠EDA$,
所以$DE// AC$.
解析:
【分析】
要证明DE//AC,可根据平行线的判定定理,证明DE、AC被AD所截形成的内错角相等即可。首先回忆角平分线的性质,AD平分∠BAC可得∠BAD=∠CAD;再结合已知条件∠EAD=∠EDA,其中∠EAD就是∠BAD,通过等量代换就能得到内错角∠CAD=∠EDA,进而推出两直线平行。
【解析】
解:
∵AD平分∠BAC(已知),
∴∠BAD=∠CAD(角平分线的定义)。
又
∵∠EAD=∠EDA(已知),且∠EAD与∠BAD是同一个角,
∴∠CAD=∠EDA(等量代换)。
∵∠CAD和∠EDA是直线DE、AC被直线AD所截得到的内错角,
∴DE//AC(内错角相等,两直线平行)。
【答案】
因为 AD 平分$∠BAC$,所以$∠BAD=∠CAD$.
因为$∠EAD=∠EDA$,所以$∠CAD=∠EDA$,
所以$DE// AC$.
【知识点】
角平分线的定义、平行线的判定、等量代换
【点评】
本题属于基础几何证明题,核心考查角平分线定义和平行线判定定理的应用,解题关键是准确识别两条直线被截形成的内错角,梳理角之间的等量关系,是锻炼基础几何逻辑推导能力的典型题型。
【难度系数】
0.8
24.(10分)如图,C是线段AB上一点,AB=12 cm,AC=4 cm,P,Q两点分别同时从点A,C出发,以1 cm/s,2 cm/s的速度沿直线AB向右运动,运动的时间为t s.
(1)当t=1时,CP=
3
cm,QB=
6
cm;
(2)当t的值为多少时,$PQ=\frac{1}{2}AB$?
(3)当t的值为多少时,$BQ=AP$?

答案:24.(1)3 6
(2)解:t s 后,$AP=t\ \mathrm{cm},AQ=(4+2t)\mathrm{cm}$,
所以$(4+2t)-t=\frac{1}{2}×12$,解得$t=2$.
故当$t=2$时,$PQ=\frac{1}{2}AB$.
(3)解:t s 后,$AP=t\ \mathrm{cm},BQ=|8-2t|\mathrm{cm}$,所以$t=|8-2t|$,解得$t=8$或$t=\frac{8}{3}$.
故当$t=8$或$t=\frac{8}{3}$时,$BQ=AP$.
解析:
【分析】
本题是线段上的动点问题,解题核心是用含运动时间t的代数式表示出各相关线段的长度,再根据题意列方程求解。
(1) 先明确初始线段长度:AC=4cm,CB=AB-AC=8cm,根据P、Q的运动速度,先算出t=1时AP、CQ的长度,再分别计算CP=AC-AP,QB=CB-CQ即可。
(2) 先表示出t秒后P、Q的位置对应的线段长度,Q速度更快且初始位置更靠右,因此PQ=AQ-AP,再令PQ等于$\frac{1}{2}AB$列方程求解。
(3) t秒后Q的位置可能在B左侧也可能在B右侧,因此用绝对值表示BQ的长度,再令BQ=AP列方程,分情况去绝对值求解即可,避免漏解。
【解析】
(1) 当$t=1$时,P运动的路程$AP=1×1=1\ \mathrm{cm}$,Q运动的路程$CQ=2×1=2\ \mathrm{cm}$。
已知$AC=4\ \mathrm{cm}$,因此$CP=AC-AP=4-1=3\ \mathrm{cm}$;
$CB=AB-AC=12-4=8\ \mathrm{cm}$,因此$QB=CB-CQ=8-2=6\ \mathrm{cm}$。
(2) t秒后,$AP=t\ \mathrm{cm}$,Q点距离A点的长度$AQ=AC+CQ=(4+2t)\ \mathrm{cm}$,
因此$PQ=AQ-AP=(4+2t)-t=4+t\ \mathrm{cm}$。
根据题意$PQ=\frac{1}{2}AB$,$AB=12\ \mathrm{cm}$,可得:
$4+t=\frac{1}{2}×12$
解得$t=2$。
(3) t秒后,$AP=t\ \mathrm{cm}$,Q点距离B点的长度$BQ=|8-2t|\ \mathrm{cm}$,
根据题意$BQ=AP$,可得方程$t=|8-2t|$,分两种情况讨论:
① 当$8-2t≥0$时,方程为$t=8-2t$,解得$t=\frac{8}{3}$;
② 当$8-2t<0$时,方程为$t=2t-8$,解得$t=8$。
【答案】
(1) $\boxed{3}$,$\boxed{6}$
(2) $\boxed{t=2}$
(3) $\boxed{t=\frac{8}{3}}$或$\boxed{t=8}$
【知识点】
线段动点问题,一元一次方程应用,两点间距离
【点评】
本题是线段与动点结合的基础题型,重点考察对运动过程中线段长度的表示能力,以及含绝对值方程的求解,解题时需注意分情况讨论,避免漏解。
【难度系数】
0.6
25.(12分)数学综合实践课上,小明用一块直角三角尺COD进行探究:将三角尺的直角顶点O放在直线AB上,将边OC落在射线OA上,边OD位于直线AB上方,三角尺COD绕点O顺时针旋转,旋转角为∠α,作直线OE平分∠BOC交CD所在直线于点E.
(1)提出问题:如图①,若旋转角∠α=70°,求∠DOE的度数;
(2)探索发现:如图②,若旋转角∠α的取值范围为90°<∠α<180°,求∠DOE:∠AOC的值;
(3)拓展探究:如图③,继续旋转三角尺,若旋转角∠α的取值范围为180°<∠α<270°,此时∠DOE与∠AOC还存在(2)中的结论吗?若存在,说明理由;若不存在,直接写出∠DOE与∠AOC之间的数量关系.

答案:25.解:(1)当旋转角$∠α=70°$时,$∠AOC=70°$,
所以$∠BOC=180°-∠AOC=180°-70°=110°$.
因为 OE 平分$∠BOC$,
因为$∠COE=∠BOE=\frac{1}{2}∠BOC=55°$,
所以$∠DOE=∠COD-∠COE =90°-55°=35°$.
(2)由题意,得$∠AOC=∠α$,
所以$∠BOC =180°-∠AOC=180°-∠α$,
因为 OE 平分$∠BOC$,
所以$∠COE=∠BOE=\frac{1}{2}∠BOC=\frac{1}{2}(180°-∠α)=90°-\frac{1}{2}∠α$.
因为$∠COD=90°$,所以$∠DOE=∠COD-∠COE =90°-(90°-\frac{1}{2}∠α)=\frac{1}{2}∠α$,
所以$∠DOE:∠AOC=\frac{1}{2}∠α:∠α=\frac{1}{2}$.
(3)不存在,$∠DOE$与$∠AOC$之间的数量关系是$2∠DOE+∠AOC=360°$.理由如下:
当$180°<∠α<270°$时,$∠AOC=360°-∠α$,
所以$∠BOC=180°-∠AOC=180°-(360°-∠α)=∠α-180°$.
因为 OE 平分$∠BOC$,
所以$∠COE=∠BOE=\frac{1}{2}∠BOC=\frac{1}{2}(∠α-180°)=\frac{1}{2}∠α-90°$.
因为$∠COD=90°$,
所以$∠DOE=∠COD+∠COE=90°+(\frac{1}{2}∠α-90°)=\frac{1}{2}∠α$,
即$∠α=2∠DOE$,所以$∠AOC=360°-2∠DOE$,
所以$2∠DOE+∠AOC=360°$.
解析:
【分析】
本题是三角尺旋转的角度计算类问题,可按小问分步骤思考:
(1) 已知旋转角∠α=70°即∠AOC=70°,先利用平角定义求出∠BOC,再根据角平分线性质得到∠COE的度数,最后结合直角∠COD=90°,用∠COD减去∠COE即可求出∠DOE。
(2) 当90°<∠α<180°时,∠AOC=∠α,同样先求∠BOC,再利用角平分线得到∠COE,通过角的和差推导∠DOE与∠α的关系,最后计算两者的比值即可。
(3) 当180°<∠α<270°时,此时∠AOC为360°-∠α,先推导∠BOC的表达式,再结合角平分线性质得到∠COE,此时∠DOE为∠COD与∠COE的和,推导∠DOE与∠α的关系后替换∠α,即可得到∠DOE与∠AOC的新数量关系,判断是否符合(2)的结论。
【解析】
(1) 当旋转角$∠α=70°$时,$∠AOC=70°$,
由平角的定义得:$∠BOC=180°-∠AOC=180°-70°=110°$,
∵OE平分$∠BOC$,
∴$∠COE=∠BOE=\frac{1}{2}∠BOC=\frac{1}{2}×110°=55°$,
又
∵$∠COD=90°$,
∴$∠DOE=∠COD-∠COE =90°-55°=35°$。
(2) 由题意得$∠AOC=∠α$,
由平角的定义得:$∠BOC =180°-∠AOC=180°-∠α$,
∵OE平分$∠BOC$,
∴$∠COE=∠BOE=\frac{1}{2}∠BOC=\frac{1}{2}(180°-∠α)=90°-\frac{1}{2}∠α$,
∵$∠COD=90°$,
∴$∠DOE=∠COD-∠COE =90°-(90°-\frac{1}{2}∠α)=\frac{1}{2}∠α$,
∴$∠DOE:∠AOC=\frac{1}{2}∠α:∠α=\frac{1}{2}$。
(3) 不存在(2)中的结论,$∠DOE$与$∠AOC$之间的数量关系是$2∠DOE+∠AOC=360°$,理由如下:
当$180°<∠α<270°$时,$∠AOC=360°-∠α$,
由平角的定义得:$∠BOC=180°-∠AOC=180°-(360°-∠α)=∠α-180°$,
∵OE平分$∠BOC$,
∴$∠COE=∠BOE=\frac{1}{2}∠BOC=\frac{1}{2}(∠α-180°)=\frac{1}{2}∠α-90°$,
∵$∠COD=90°$,
∴$∠DOE=∠COD+∠COE=90°+(\frac{1}{2}∠α-90°)=\frac{1}{2}∠α$,
即$∠α=2∠DOE$,代入$∠AOC=360°-∠α$得:$∠AOC=360°-2∠DOE$,
整理得:$2∠DOE+∠AOC=360°$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{35°}$
(2) $\boldsymbol{\frac{1}{2}}$(或$\boldsymbol{1:2}$)
(3) 不存在(2)中的结论,数量关系为$\boldsymbol{2∠DOE+∠AOC=360°}$
【知识点】
角平分线的定义;角的和差计算;旋转的性质
【点评】
本题以三角尺的旋转为背景,考查了角平分线的性质、平角与直角的定义以及分类讨论的数学思想,解题的关键是根据旋转角的不同范围准确判断各角之间的和差关系,避免因忽略旋转位置导致角的关系判断错误。
【难度系数】
0.6