10 有下列现象:① 把弯曲的公路改直,就能缩短路程;② 用两个钉子就可以把木条固定在墙上;③ 利用圆规可以比较两条线段长度的大小关系;④ 植树时,只要确定两棵树的位置,就能确定一行树所在的直线.其中,可用基本事实“两点之间的所有连线中,线段最短”来解释的是
①
(填序号);可用基本事实“两点确定一条直线”来解释的是②④
(填序号).答案
10. ① ②④
解析
【分析】
解题时首先要明确两个基本事实的核心区别:“两点之间的所有连线中,线段最短”核心是解决“最短距离/路径”类的问题,“两点确定一条直线”核心是解决“固定、确定直线位置”类的问题。接下来逐个分析四个现象对应的原理,排除不符合的现象,即可得到正确答案。
【解析】
首先明确两个基本事实的含义:
1. 两点之间的所有连线中,线段最短:指两点之间的所有连线(曲线、折线、线段等)中,线段的长度是最短的,多用于解释缩短路径、最短距离相关的实际场景。
2. 两点确定一条直线:指经过两点有且只有一条直线,多用于解释固定物体、确定直线位置相关的实际场景。
逐一分析各现象:
①把弯曲的公路改直缩短路程:将两地之间的弯曲路径改为线段,利用了“两点之间线段最短”的原理;
②用两个钉子固定木条:两个钉子对应两个点,木条能被固定,是因为过这两点有且只有一条直线,利用了“两点确定一条直线”的原理;
③用圆规比较两条线段的长度:属于线段长短比较的操作方法,和题干两个基本事实均无关;
④植树时确定两棵树的位置就能确定一行树所在的直线:两棵树对应两个点,即可确定唯一的直线,利用了“两点确定一条直线”的原理。
因此可用“两点之间的所有连线中,线段最短”解释的是①,可用“两点确定一条直线”解释的是②④。
【答案】
①;②④
【知识点】
两点之间线段最短;两点确定一条直线
【点评】
本题考查几何基本事实的实际应用,解题的关键是准确区分两个基本事实的适用场景,结合生活实例理解记忆相关原理即可轻松解答。
【难度系数】
0.9
解题时首先要明确两个基本事实的核心区别:“两点之间的所有连线中,线段最短”核心是解决“最短距离/路径”类的问题,“两点确定一条直线”核心是解决“固定、确定直线位置”类的问题。接下来逐个分析四个现象对应的原理,排除不符合的现象,即可得到正确答案。
【解析】
首先明确两个基本事实的含义:
1. 两点之间的所有连线中,线段最短:指两点之间的所有连线(曲线、折线、线段等)中,线段的长度是最短的,多用于解释缩短路径、最短距离相关的实际场景。
2. 两点确定一条直线:指经过两点有且只有一条直线,多用于解释固定物体、确定直线位置相关的实际场景。
逐一分析各现象:
①把弯曲的公路改直缩短路程:将两地之间的弯曲路径改为线段,利用了“两点之间线段最短”的原理;
②用两个钉子固定木条:两个钉子对应两个点,木条能被固定,是因为过这两点有且只有一条直线,利用了“两点确定一条直线”的原理;
③用圆规比较两条线段的长度:属于线段长短比较的操作方法,和题干两个基本事实均无关;
④植树时确定两棵树的位置就能确定一行树所在的直线:两棵树对应两个点,即可确定唯一的直线,利用了“两点确定一条直线”的原理。
因此可用“两点之间的所有连线中,线段最短”解释的是①,可用“两点确定一条直线”解释的是②④。
【答案】
①;②④
【知识点】
两点之间线段最短;两点确定一条直线
【点评】
本题考查几何基本事实的实际应用,解题的关键是准确区分两个基本事实的适用场景,结合生活实例理解记忆相关原理即可轻松解答。
【难度系数】
0.9
三、解答题
11 如图所示为三角形ABC和三角形DEF,请结合图中标注的角,利用直尺和圆规完成下面的作图(不写作法,保留作图痕迹).
(1) 在图①中作∠BCM,使得∠BCM=105°;
(2) 在图②中作∠FEN,使得∠FEN=80°.

11 如图所示为三角形ABC和三角形DEF,请结合图中标注的角,利用直尺和圆规完成下面的作图(不写作法,保留作图痕迹).
(1) 在图①中作∠BCM,使得∠BCM=105°;
(2) 在图②中作∠FEN,使得∠FEN=80°.
答案
11. 作法不唯一,如(1) 如图①,$∠BCM$即为所求 (2) 如图②,$∠FEN$即为所求
解析
【分析】
本题为尺规作角类题目,核心思路是利用“作一个角等于已知角”的基础操作,先将目标角拆分为已知角的和或差,再分步完成作图:
(1) 要作105°的∠BCM,观察图①的已知角可得70°+35°=105°,可通过作两个已知角的和得到目标角;也可利用180°-75°=105°,通过作平角减去75°角得到。
(2) 要作80°的∠FEN,观察图②的已知角可得110°-30°=80°,可通过作大角减小小角的差得到目标角。
作图时以题干要求的边为公共边,按作角和/差的步骤操作,保留作图痕迹即可。
【解析】
(1) 以点C为顶点,CB为一边,在△ABC外侧,先用尺规作∠BCD=∠B=70°,再以CD为一边,在∠BCD外侧作∠DCM=∠ACB=35°,则∠BCM=70°+35°=105°,即为所求(作法不唯一)。
(2) 以点E为顶点,EF为一边,先用尺规作∠FEQ=∠DEF=110°,再以EF为一边,在∠FEQ内部作∠QEN=∠F=30°,则∠FEN=110°-30°=80°,即为所求(作法不唯一)。
【答案】
(1) 如图①,$∠BCM$即为所求
(2) 如图②,$∠FEN$即为所求

【知识点】
尺规作角,角的和差计算
【点评】
本题考查尺规作一个角等于已知角的基本技能,解题时需要灵活对目标角进行拆分,结合已知角的和差关系完成作图,属于基础操作类题型,熟练掌握尺规作角的步骤是得分关键。
【难度系数】
0.7
本题为尺规作角类题目,核心思路是利用“作一个角等于已知角”的基础操作,先将目标角拆分为已知角的和或差,再分步完成作图:
(1) 要作105°的∠BCM,观察图①的已知角可得70°+35°=105°,可通过作两个已知角的和得到目标角;也可利用180°-75°=105°,通过作平角减去75°角得到。
(2) 要作80°的∠FEN,观察图②的已知角可得110°-30°=80°,可通过作大角减小小角的差得到目标角。
作图时以题干要求的边为公共边,按作角和/差的步骤操作,保留作图痕迹即可。
【解析】
(1) 以点C为顶点,CB为一边,在△ABC外侧,先用尺规作∠BCD=∠B=70°,再以CD为一边,在∠BCD外侧作∠DCM=∠ACB=35°,则∠BCM=70°+35°=105°,即为所求(作法不唯一)。
(2) 以点E为顶点,EF为一边,先用尺规作∠FEQ=∠DEF=110°,再以EF为一边,在∠FEQ内部作∠QEN=∠F=30°,则∠FEN=110°-30°=80°,即为所求(作法不唯一)。
【答案】
(1) 如图①,$∠BCM$即为所求
(2) 如图②,$∠FEN$即为所求
【知识点】
尺规作角,角的和差计算
【点评】
本题考查尺规作一个角等于已知角的基本技能,解题时需要灵活对目标角进行拆分,结合已知角的和差关系完成作图,属于基础操作类题型,熟练掌握尺规作角的步骤是得分关键。
【难度系数】
0.7
12 已知$AB=8$,点$P$从点$A$出发,以每秒2个单位长度的速度沿射线$AB$运动,$M$为线段$AP$的中点.设点$P$的运动时间为$t$秒.
(1)若点$P$在线段$AB$上,则当$t=$
(2)若点$P$在$AB$的延长线上(如图),设线段$BP$的中点为$N$.
① 线段$MN$的长度是否保持不变?请说明理由.
② 是否存在$t$的值,使$M,N,B$三点中的某个点是其余两点所连线段的中点?若存在,求出所有满足条件的$t$的值;若不存在,请说明理由.

(1)若点$P$在线段$AB$上,则当$t=$
2
时,$PB=2AM$.(2)若点$P$在$AB$的延长线上(如图),设线段$BP$的中点为$N$.
① 线段$MN$的长度是否保持不变?请说明理由.
② 是否存在$t$的值,使$M,N,B$三点中的某个点是其余两点所连线段的中点?若存在,求出所有满足条件的$t$的值;若不存在,请说明理由.
答案
12. (1) 2 【解析】根据题意,得$PB=AB-AP=8-2t$,$AM=\frac{1}{2}AP=\frac{1}{2}×2t=t$.因为$PB=2AM$,所以$8-2t=2t$,解得$t=2$.
(2) ① 不变 理由:根据题意,得$MN=MP-NP=\frac{1}{2}AP-\frac{1}{2}BP=\frac{1}{2}×2t-\frac{1}{2}(2t-8)=4$,所以线段$MN$的长度保持不变.
② 存在 当$B$是$MN$的中点时,$BN=\frac{1}{2}MN$,所以$\frac{1}{2}(2t-8)=\frac{1}{2}×4$,解得$t=6$.当$M$是$BN$的中点时,$BN=2BM$,所以$\frac{1}{2}(2t-8)=2(t-8)$,解得$t=12$.由题意易知,$N$不可能是$BM$的中点.综上所述,当$t$的值为6或12时,$M,N,B$三点中的某个点是其余两点所连线段的中点
(2) ① 不变 理由:根据题意,得$MN=MP-NP=\frac{1}{2}AP-\frac{1}{2}BP=\frac{1}{2}×2t-\frac{1}{2}(2t-8)=4$,所以线段$MN$的长度保持不变.
② 存在 当$B$是$MN$的中点时,$BN=\frac{1}{2}MN$,所以$\frac{1}{2}(2t-8)=\frac{1}{2}×4$,解得$t=6$.当$M$是$BN$的中点时,$BN=2BM$,所以$\frac{1}{2}(2t-8)=2(t-8)$,解得$t=12$.由题意易知,$N$不可能是$BM$的中点.综上所述,当$t$的值为6或12时,$M,N,B$三点中的某个点是其余两点所连线段的中点
解析
【分析】
(1)第一问先根据动点的速度和运动时间表示出AP的长度,再结合AB的长度得到PB的表达式,利用中点定义得到AM的表达式,最后根据PB=2AM的等量关系列方程求解即可。
(2)①第二问的①先表示出AB延长线上AP、BP的长度,结合M、N分别是AP、BP的中点,得到MP、NP的表达式,通过计算MP与NP的差得到MN的长度,判断其是否为定值即可。
②第二问的②分三种情况讨论:B为MN中点、M为BN中点、N为BM中点,分别根据中点的性质列方程求解,结合点的位置顺序排除不可能的情况,最终得到符合条件的t值。
【解析】
(1)由题意得,点P运动t秒后,$AP=2t$。
因为点P在线段AB上,$AB=8$,所以$PB=AB-AP=8-2t$。
因为M为AP的中点,所以$AM=\frac{1}{2}AP=\frac{1}{2}×2t=t$。
根据$PB=2AM$列方程:$8-2t=2t$,
解得$t=2$。
(2)①线段MN的长度保持不变,理由如下:
当点P在AB的延长线上时,$AP=2t$,$BP=AP-AB=2t-8$。
因为M是AP的中点,所以$MP=\frac{1}{2}AP=t$;
因为N是BP的中点,所以$NP=\frac{1}{2}BP=\frac{1}{2}(2t-8)=t-4$。
所以$MN=MP-NP=t-(t-4)=4$,为定值,即线段MN的长度保持不变。
②存在满足条件的t值,分情况讨论:
情况1:当B是MN的中点时,$BN=\frac{1}{2}MN$。
由①知$MN=4$,$BN=\frac{1}{2}BP=t-4$,
代入得:$t-4=\frac{1}{2}×4$,解得$t=6$。
情况2:当M是BN的中点时,$BN=2BM$。
其中$BM=AM-AB=t-8$,$BN=t-4$,
代入得:$t-4=2(t-8)$,解得$t=12$。
情况3:当N是BM的中点时,结合点的排列顺序可知该情况不可能成立,舍去。
综上,满足条件的t的值为6或12。
【答案】
(1) $\boxed{2}$
(2) ①线段MN的长度保持不变;②存在,满足条件的t的值为$\boxed{6}$或$\boxed{12}$
【知识点】
线段中点的定义,动点问题,一元一次方程的应用
【点评】
本题结合线段动点与中点性质,考查方程思想与分类讨论思想的应用,解题时需注意根据动点的位置正确表示线段长度,分类讨论时要结合点的位置顺序排除不符合实际的情况,避免漏解或错解。
【难度系数】
0.6
(1)第一问先根据动点的速度和运动时间表示出AP的长度,再结合AB的长度得到PB的表达式,利用中点定义得到AM的表达式,最后根据PB=2AM的等量关系列方程求解即可。
(2)①第二问的①先表示出AB延长线上AP、BP的长度,结合M、N分别是AP、BP的中点,得到MP、NP的表达式,通过计算MP与NP的差得到MN的长度,判断其是否为定值即可。
②第二问的②分三种情况讨论:B为MN中点、M为BN中点、N为BM中点,分别根据中点的性质列方程求解,结合点的位置顺序排除不可能的情况,最终得到符合条件的t值。
【解析】
(1)由题意得,点P运动t秒后,$AP=2t$。
因为点P在线段AB上,$AB=8$,所以$PB=AB-AP=8-2t$。
因为M为AP的中点,所以$AM=\frac{1}{2}AP=\frac{1}{2}×2t=t$。
根据$PB=2AM$列方程:$8-2t=2t$,
解得$t=2$。
(2)①线段MN的长度保持不变,理由如下:
当点P在AB的延长线上时,$AP=2t$,$BP=AP-AB=2t-8$。
因为M是AP的中点,所以$MP=\frac{1}{2}AP=t$;
因为N是BP的中点,所以$NP=\frac{1}{2}BP=\frac{1}{2}(2t-8)=t-4$。
所以$MN=MP-NP=t-(t-4)=4$,为定值,即线段MN的长度保持不变。
②存在满足条件的t值,分情况讨论:
情况1:当B是MN的中点时,$BN=\frac{1}{2}MN$。
由①知$MN=4$,$BN=\frac{1}{2}BP=t-4$,
代入得:$t-4=\frac{1}{2}×4$,解得$t=6$。
情况2:当M是BN的中点时,$BN=2BM$。
其中$BM=AM-AB=t-8$,$BN=t-4$,
代入得:$t-4=2(t-8)$,解得$t=12$。
情况3:当N是BM的中点时,结合点的排列顺序可知该情况不可能成立,舍去。
综上,满足条件的t的值为6或12。
【答案】
(1) $\boxed{2}$
(2) ①线段MN的长度保持不变;②存在,满足条件的t的值为$\boxed{6}$或$\boxed{12}$
【知识点】
线段中点的定义,动点问题,一元一次方程的应用
【点评】
本题结合线段动点与中点性质,考查方程思想与分类讨论思想的应用,解题时需注意根据动点的位置正确表示线段长度,分类讨论时要结合点的位置顺序排除不符合实际的情况,避免漏解或错解。
【难度系数】
0.6
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