21. (1) 完成下面的证明过程.
已知:如图所示,在四边形 $ABCD$ 中,$AB // CD$,$∠ B = ∠ D$,点 $E、F$ 分别在边 $BC、AD$ 上,$EM$ 平分$∠ BEF$ 交 $AB$ 于点 $M$,$FN$ 平分$∠ DFE$ 交 $CD$ 于点 $N$.
求证:$EM // FN$.
证明:在四边形 $ABCD$ 中,
∵ $AB // CD$,(已知)
∴ $\underline{\quad ① \quad}$ .(两直线平行,同旁内角互补)
∵ $∠ B = ∠ D$,(已知)
∴ $∠ C + ∠ D = 180°$.( $\underline{\quad ② \quad}$ )
∴ $\underline{\quad ③ \quad}$.(同旁内角互补,两直线平行)
∴ $\underline{\quad ④ \quad}$.(两直线平行,内错角相等)
∵ $EM$ 平分$∠ BEF$,$FN$ 平分$∠ DFE$.(已知)
∴ $∠ 1 = \frac{1}{2}∠ BEF$,$∠ 2 = \frac{1}{2}∠ DFE$.( $\underline{\quad ⑤ \quad}$ )
∴ $∠ 1 = ∠ 2$.(等量代换)
∴ $EM // FN$.(内错角相等,两直线平行)

(2) 如图所示,网格中每个小正方形的边长均为 1,$△ ABC$ 的顶点均在小正方形的格点上.
① 将$△ ABC$ 向下平移 3 个单位长度得到$△ A_1B_1C_1$,画出$△ A_1B_1C_1$;
② 将$△ ABC$ 绕点 $C$ 顺时针旋转 90 度得到$△ A_2B_2C_2$,画出$△ A_2B_2C_2$.

已知:如图所示,在四边形 $ABCD$ 中,$AB // CD$,$∠ B = ∠ D$,点 $E、F$ 分别在边 $BC、AD$ 上,$EM$ 平分$∠ BEF$ 交 $AB$ 于点 $M$,$FN$ 平分$∠ DFE$ 交 $CD$ 于点 $N$.
求证:$EM // FN$.
证明:在四边形 $ABCD$ 中,
∵ $AB // CD$,(已知)
∴ $\underline{\quad ① \quad}$ .(两直线平行,同旁内角互补)
∵ $∠ B = ∠ D$,(已知)
∴ $∠ C + ∠ D = 180°$.( $\underline{\quad ② \quad}$ )
∴ $\underline{\quad ③ \quad}$.(同旁内角互补,两直线平行)
∴ $\underline{\quad ④ \quad}$.(两直线平行,内错角相等)
∵ $EM$ 平分$∠ BEF$,$FN$ 平分$∠ DFE$.(已知)
∴ $∠ 1 = \frac{1}{2}∠ BEF$,$∠ 2 = \frac{1}{2}∠ DFE$.( $\underline{\quad ⑤ \quad}$ )
∴ $∠ 1 = ∠ 2$.(等量代换)
∴ $EM // FN$.(内错角相等,两直线平行)
(2) 如图所示,网格中每个小正方形的边长均为 1,$△ ABC$ 的顶点均在小正方形的格点上.
① 将$△ ABC$ 向下平移 3 个单位长度得到$△ A_1B_1C_1$,画出$△ A_1B_1C_1$;
② 将$△ ABC$ 绕点 $C$ 顺时针旋转 90 度得到$△ A_2B_2C_2$,画出$△ A_2B_2C_2$.
答案
21(1)① ∠B + ∠C = 180°;② 等量代换;③ AD//BC;④ ∠DFE = ∠BEF;⑤ 角平分线的定义;21(2)① 平移后的△A₁B₁C₁;② 旋转后的△A₂B₂C₂。
解析
21(1)的证明填空:① 由AB//CD,根据“两直线平行,同旁内角互补”,得∠B + ∠C = 180°;② 已知∠B=∠D,将∠B替换为∠D得到∠C + ∠D = 180°,依据是等量代换;③ 由∠C + ∠D = 180°,根据“同旁内角互补,两直线平行”,得AD//BC;④ 由AD//BC,根据“两直线平行,内错角相等”,得∠DFE = ∠BEF;⑤ EM、FN分别平分∠BEF、∠DFE,依据是角平分线的定义,故得∠1=1/2∠BEF,∠2=1/2∠DFE。21(2)① 平移作图:将△ABC的顶点A、B、C分别向下平移3个单位,得到对应点A₁、B₁、C₁,顺次连接三点得△A₁B₁C₁;② 旋转作图:将点A、B绕点C顺时针旋转90°,得到对应点A₂、B₂,连接A₂、B₂、C得△A₂B₂C₂。
22. 先化简,再求值:$(x+2)^2 + (2x+1)(2x-1) - 4x(x+1)$,其中$x=\dfrac{1}{2}$。
答案
化简结果为$x^2 +3$,当$x=\frac{1}{2}$时,原式的值为$\frac{13}{4}$。
解析
先根据整式的运算法则化简原式:
1. 利用完全平方公式展开:$(x+2)^2 = x^2 +4x +4$;
2. 利用平方差公式计算:$(2x+1)(2x-1) = 4x^2 -1$;
3. 利用单项式乘多项式法则计算:$4x(x+1)=4x^2 +4x$;
将上述结果代入原式,去括号合并同类项:
原式$=x^2 +4x +4 +4x^2 -1 -4x^2 -4x = x^2 +3$;
把$x=\frac{1}{2}$代入化简后的式子:$(\frac{1}{2})^2 +3 = \frac{1}{4} +3 = \frac{13}{4}$。
1. 利用完全平方公式展开:$(x+2)^2 = x^2 +4x +4$;
2. 利用平方差公式计算:$(2x+1)(2x-1) = 4x^2 -1$;
3. 利用单项式乘多项式法则计算:$4x(x+1)=4x^2 +4x$;
将上述结果代入原式,去括号合并同类项:
原式$=x^2 +4x +4 +4x^2 -1 -4x^2 -4x = x^2 +3$;
把$x=\frac{1}{2}$代入化简后的式子:$(\frac{1}{2})^2 +3 = \frac{1}{4} +3 = \frac{13}{4}$。
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