11.(1)按下列语句作图:
①任意作一个$∠ AOB$;②在角内部取一点$P$;③过点$P$分别作$PQ// OA,PM// OB$.
(2)在(1)所作的图中,若$∠ AOB=30°$,猜想$∠ MPQ$的度数.(不用说明理由)
①任意作一个$∠ AOB$;②在角内部取一点$P$;③过点$P$分别作$PQ// OA,PM// OB$.
(2)在(1)所作的图中,若$∠ AOB=30°$,猜想$∠ MPQ$的度数.(不用说明理由)
答案
11.解:(1)如答图.
(2)$∠ MPQ$的度数为$30°$或$150°$.
解析
【分析】
(1) 作图题按题干给出的步骤依次操作即可:首先画出任意度数的∠AOB,再在角的内部标注点P,最后利用三角板平移法,分别过点P作OA、OB的平行线即可。(2) 求∠MPQ度数时,依据平行线的性质,两直线平行时同位角相等、同旁内角互补,结合已知∠AOB的度数,分析平行后形成的角与∠AOB的位置关系,即可得到对应的结果,注意不要漏解。
【解析】
(1) 作图步骤:
① 以O为顶点,先画射线OA,再画射线OB,得到任意∠AOB;
② 在∠AOB的内部区域,标记一个点P;
③ 用平移法画平行线:将三角板的一条边与OA重合,直尺紧贴三角板的另一条边,平移三角板至其边沿经过点P,沿该边画直线得到$PQ// OA$;用同样的方法,将三角板边沿与OB重合,平移后过点P画直线得到$PM// OB$,作图结果如答图所示。
(2) 根据平行线的性质:
因为$PM// OB$,所以PM与OA形成的角和∠AOB相等,为$30°$;又因为$PQ// OA$,若∠MPQ与上述$30°$的角是同位角,则$∠ MPQ=30°$;若∠MPQ与上述$30°$的角是同旁内角,则$∠ MPQ=180°-30°=150°$。
【答案】
(1)如答图.
(2)$∠ MPQ$的度数为$30°$或$150°$.
【知识点】
平行线的画法;平行线的性质;角的运算
【点评】
本题结合作图考查平行线的相关知识,作图部分属于基础操作,计算部分需要考虑平行线形成的角存在相等、互补两种情况,做题时要全面分析图形,避免漏解。
【难度系数】
0.6
(1) 作图题按题干给出的步骤依次操作即可:首先画出任意度数的∠AOB,再在角的内部标注点P,最后利用三角板平移法,分别过点P作OA、OB的平行线即可。(2) 求∠MPQ度数时,依据平行线的性质,两直线平行时同位角相等、同旁内角互补,结合已知∠AOB的度数,分析平行后形成的角与∠AOB的位置关系,即可得到对应的结果,注意不要漏解。
【解析】
(1) 作图步骤:
① 以O为顶点,先画射线OA,再画射线OB,得到任意∠AOB;
② 在∠AOB的内部区域,标记一个点P;
③ 用平移法画平行线:将三角板的一条边与OA重合,直尺紧贴三角板的另一条边,平移三角板至其边沿经过点P,沿该边画直线得到$PQ// OA$;用同样的方法,将三角板边沿与OB重合,平移后过点P画直线得到$PM// OB$,作图结果如答图所示。
(2) 根据平行线的性质:
因为$PM// OB$,所以PM与OA形成的角和∠AOB相等,为$30°$;又因为$PQ// OA$,若∠MPQ与上述$30°$的角是同位角,则$∠ MPQ=30°$;若∠MPQ与上述$30°$的角是同旁内角,则$∠ MPQ=180°-30°=150°$。
【答案】
(1)如答图.
(2)$∠ MPQ$的度数为$30°$或$150°$.
【知识点】
平行线的画法;平行线的性质;角的运算
【点评】
本题结合作图考查平行线的相关知识,作图部分属于基础操作,计算部分需要考虑平行线形成的角存在相等、互补两种情况,做题时要全面分析图形,避免漏解。
【难度系数】
0.6
12. 如图,在三角形 $ABC$ 中,$D$ 为 $AB$ 的中点.
(1)过点 $D$ 作线段 $DE // BC$ 交 $AC$ 于点 $E$;
(2)过点 $D$ 作线段 $DF // AC$ 交 $BC$ 于点 $F$;
(3)度量线段 $AE,CE$ 的长度,度量线段 $BF,CF$ 的长度,分析这两组数据后,写出你猜想得到的结论;
(4)度量线段 $DE,BC$ 的长度,度量线段 $DF,AC$ 的长度,分析这两组数据后,写出你猜想得到的结论.

(1)过点 $D$ 作线段 $DE // BC$ 交 $AC$ 于点 $E$;
(2)过点 $D$ 作线段 $DF // AC$ 交 $BC$ 于点 $F$;
(3)度量线段 $AE,CE$ 的长度,度量线段 $BF,CF$ 的长度,分析这两组数据后,写出你猜想得到的结论;
(4)度量线段 $DE,BC$ 的长度,度量线段 $DF,AC$ 的长度,分析这两组数据后,写出你猜想得到的结论.
答案
12.解:(1)如答图,线段 $DE$ 即为所求.
(2)如答图,线段 $DF$ 即为所求.
(3)由度量结果,得 $AE=CE,BF=CF$.
猜想:经过三角形一边的中点,且平行于三角形另一边的直线经过三角形第三边的中点.
(4)由度量结果,得 $DE=\frac{1}{2}BC,DF=\frac{1}{2}AC$.
猜想:连接三角形两边中点的线段的长度等于第三边的一半.
解析
【分析】
本题是动手操作探究类题目,解题可按三步思考:①作图部分:回忆平行线的平移画法,用三角板和直尺配合,平移得到符合要求的平行线DE、DF;②度量部分:按照线段度量的正确方法,分别量出AE、CE、BF、CF、DE、BC、DF、AC的长度;③猜想结论部分:对比同一组线段的长度关系,结合已知D是AB中点的条件,总结出对应的规律即可。
【解析】
(1) 作图步骤:将三角板的一条直角边与BC重合,直尺紧贴三角板的另一条直角边,固定直尺平移三角板,当三角板与BC重合的边经过点D时,沿这条边画直线,与AC的交点即为E,所得线段DE就是所求平行线。
(2) 同理,将三角板的一条直角边与AC重合,直尺紧贴三角板的另一条直角边,固定直尺平移三角板,当三角板与AC重合的边经过点D时,沿这条边画直线,与BC的交点即为F,所得线段DF就是所求平行线。
(3) 用刻度尺分别度量AE和CE、BF和CF的长度,可发现AE与CE长度相等,BF与CF长度相等,结合D是AB中点、DE//BC、DF//AC的条件,即可得到对应猜想结论。
(4) 用刻度尺分别度量DE和BC、DF和AC的长度,可发现DE长度为BC的一半,DF长度为AC的一半,结合D、E、F分别是各边中点的结论,即可得到对应猜想结论。
【答案】
(1)如答图,线段 $DE$ 即为所求.
(2)如答图,线段 $DF$ 即为所求.
(3)由度量结果,得 $AE=CE,BF=CF$.
猜想:经过三角形一边的中点,且平行于三角形另一边的直线经过三角形第三边的中点.
(4)由度量结果,得 $DE=\frac{1}{2}BC,DF=\frac{1}{2}AC$.
猜想:连接三角形两边中点的线段的长度等于第三边的一半.
【知识点】
平行线的画法;线段的度量;几何规律探究
【点评】
本题通过动手作图、度量、归纳的流程探究三角形内平行线的相关性质,既考查了平行线的作图等基础技能,也锻炼了学生的观察能力和归纳总结能力,为后续三角形相关性质的学习做了铺垫。
【难度系数】
0.8
本题是动手操作探究类题目,解题可按三步思考:①作图部分:回忆平行线的平移画法,用三角板和直尺配合,平移得到符合要求的平行线DE、DF;②度量部分:按照线段度量的正确方法,分别量出AE、CE、BF、CF、DE、BC、DF、AC的长度;③猜想结论部分:对比同一组线段的长度关系,结合已知D是AB中点的条件,总结出对应的规律即可。
【解析】
(1) 作图步骤:将三角板的一条直角边与BC重合,直尺紧贴三角板的另一条直角边,固定直尺平移三角板,当三角板与BC重合的边经过点D时,沿这条边画直线,与AC的交点即为E,所得线段DE就是所求平行线。
(2) 同理,将三角板的一条直角边与AC重合,直尺紧贴三角板的另一条直角边,固定直尺平移三角板,当三角板与AC重合的边经过点D时,沿这条边画直线,与BC的交点即为F,所得线段DF就是所求平行线。
(3) 用刻度尺分别度量AE和CE、BF和CF的长度,可发现AE与CE长度相等,BF与CF长度相等,结合D是AB中点、DE//BC、DF//AC的条件,即可得到对应猜想结论。
(4) 用刻度尺分别度量DE和BC、DF和AC的长度,可发现DE长度为BC的一半,DF长度为AC的一半,结合D、E、F分别是各边中点的结论,即可得到对应猜想结论。
【答案】
(1)如答图,线段 $DE$ 即为所求.
(2)如答图,线段 $DF$ 即为所求.
(3)由度量结果,得 $AE=CE,BF=CF$.
猜想:经过三角形一边的中点,且平行于三角形另一边的直线经过三角形第三边的中点.
(4)由度量结果,得 $DE=\frac{1}{2}BC,DF=\frac{1}{2}AC$.
猜想:连接三角形两边中点的线段的长度等于第三边的一半.
【知识点】
平行线的画法;线段的度量;几何规律探究
【点评】
本题通过动手作图、度量、归纳的流程探究三角形内平行线的相关性质,既考查了平行线的作图等基础技能,也锻炼了学生的观察能力和归纳总结能力,为后续三角形相关性质的学习做了铺垫。
【难度系数】
0.8
13.平面内的三条直线有4种不同的位置关系,相关性质如下表:

规定:“净线段”“净射线”是指除端点外无其他交点的线段、射线.
(1)平面内的四条直线有多种不同的位置关系,这四条直线:
①所得交点的个数可能是
②被交点分成的“净线段”或“净射线”最多有
③将平面分成区域的个数可能是
(2)①平面内的$n$条直线所得交点的个数最多为
②平面内的$n$条直线将平面最多分成
规定:“净线段”“净射线”是指除端点外无其他交点的线段、射线.
(1)平面内的四条直线有多种不同的位置关系,这四条直线:
①所得交点的个数可能是
0或1或3或4或5或6
;(写出所有不同的结果)②被交点分成的“净线段”或“净射线”最多有
16
条;③将平面分成区域的个数可能是
5或8或9或10或11
.(写出所有不同的结果)(2)①平面内的$n$条直线所得交点的个数最多为
$\frac{n(n-1)}{2}$
;(用含$n$的代数式表示)②平面内的$n$条直线将平面最多分成
$[\frac{n(n+1)}{2}+1]$
个区域.(用含$n$的代数式表示)答案
13.(1)①0或1或3或4或5或6 ②16 ③5或8或9或10或11
(2)①$\frac{n(n-1)}{2}$ ②$[\frac{n(n+1)}{2}+1]$
(2)①$\frac{n(n-1)}{2}$ ②$[\frac{n(n+1)}{2}+1]$
解析
【分析】
本题围绕平面内直线的位置关系展开,解题思路如下:
1. 探究四条直线的交点、分区域结果时,按照“全平行→部分平行→无平行(区分有无三线共点)”的顺序分类讨论,避免漏解或多解;
2. 求“净线段/净射线”最大值时,需保证交点最多,即无平行直线、无三线共点,此时每条直线被交点分成的段数最多;
3. 推导n条直线的最值规律时,可从2条、3条、4条直线的特殊情况入手,归纳总结一般规律,再代入验证是否成立。
【解析】
(1)① 对四条直线的位置关系分类讨论:
4条直线互相平行:无交点,个数为0;
4条直线交于同一点:仅1个公共交点,个数为1;
3条直线互相平行,第4条与这3条都相交:共3个交点;
两组平行线相交(2条平行,另外2条也平行),或3条直线共点、第4条与这3条分别相交且不过公共点:共4个交点;
2条直线平行,另外2条不平行且交点不在平行线上,两条斜线均与平行线相交:共$2×2+1=5$个交点;
无平行直线,且任意三条不共点,两两相交:总交点数为$3+2+1=6$;
综上,交点个数可能是0或1或3或4或5或6。
② 要“净线段/净射线”最多,需交点最多(无平行、无三线共点):此时每条直线与另外3条直线相交,每条直线上有3个交点,被分成4段,总条数为$4×4=16$条。
③ 对区域个数分类讨论:
4条全平行:分平面为$4+1=5$个区域;
3条平行第4条与其相交、4条共点、两组平行线相交这三类情况,均将平面分为8个区域;
3条共点、第4条平行于其中一条等情况,将平面分为9个区域;
交点数为5的情况,将平面分为10个区域;
交点最多(6个)时,分平面个数为$1+1+2+3+4=11$个;
综上,区域个数可能是5或8或9或10或11。
(2)① n条直线交点最多时,任意两条不平行、任意三条不共点:第1条和其余$n-1$条交$n-1$个点,第2条和剩下$n-2$条交$n-2$个新点,……,最后两条交1个点,总和为$1+2+\dots+(n-1)=\frac{n(n-1)}{2}$。
② n条直线分平面最多时,第1条分2个区域,第2条最多新增2个区域,第3条最多新增3个区域……第n条最多新增n个区域,总和为$1+1+2+3+\dots+n=\frac{n(n+1)}{2}+1$。
【答案】
(1)①0或1或3或4或5或6 ②16 ③5或8或9或10或11
(2)①$\frac{n(n-1)}{2}$ ②$\frac{n(n+1)}{2}+1$
【知识点】
平行线的概念、相交线的性质、规律探究
【点评】
本题重点考查分类讨论思想和归纳推理能力,分类时要做到不重不漏,总结一般规律时可通过少量直线的情况验证结论的正确性,是相交线与平行线章节的典型拓展题型。
【难度系数】
0.6
本题围绕平面内直线的位置关系展开,解题思路如下:
1. 探究四条直线的交点、分区域结果时,按照“全平行→部分平行→无平行(区分有无三线共点)”的顺序分类讨论,避免漏解或多解;
2. 求“净线段/净射线”最大值时,需保证交点最多,即无平行直线、无三线共点,此时每条直线被交点分成的段数最多;
3. 推导n条直线的最值规律时,可从2条、3条、4条直线的特殊情况入手,归纳总结一般规律,再代入验证是否成立。
【解析】
(1)① 对四条直线的位置关系分类讨论:
4条直线互相平行:无交点,个数为0;
4条直线交于同一点:仅1个公共交点,个数为1;
3条直线互相平行,第4条与这3条都相交:共3个交点;
两组平行线相交(2条平行,另外2条也平行),或3条直线共点、第4条与这3条分别相交且不过公共点:共4个交点;
2条直线平行,另外2条不平行且交点不在平行线上,两条斜线均与平行线相交:共$2×2+1=5$个交点;
无平行直线,且任意三条不共点,两两相交:总交点数为$3+2+1=6$;
综上,交点个数可能是0或1或3或4或5或6。
② 要“净线段/净射线”最多,需交点最多(无平行、无三线共点):此时每条直线与另外3条直线相交,每条直线上有3个交点,被分成4段,总条数为$4×4=16$条。
③ 对区域个数分类讨论:
4条全平行:分平面为$4+1=5$个区域;
3条平行第4条与其相交、4条共点、两组平行线相交这三类情况,均将平面分为8个区域;
3条共点、第4条平行于其中一条等情况,将平面分为9个区域;
交点数为5的情况,将平面分为10个区域;
交点最多(6个)时,分平面个数为$1+1+2+3+4=11$个;
综上,区域个数可能是5或8或9或10或11。
(2)① n条直线交点最多时,任意两条不平行、任意三条不共点:第1条和其余$n-1$条交$n-1$个点,第2条和剩下$n-2$条交$n-2$个新点,……,最后两条交1个点,总和为$1+2+\dots+(n-1)=\frac{n(n-1)}{2}$。
② n条直线分平面最多时,第1条分2个区域,第2条最多新增2个区域,第3条最多新增3个区域……第n条最多新增n个区域,总和为$1+1+2+3+\dots+n=\frac{n(n+1)}{2}+1$。
【答案】
(1)①0或1或3或4或5或6 ②16 ③5或8或9或10或11
(2)①$\frac{n(n-1)}{2}$ ②$\frac{n(n+1)}{2}+1$
【知识点】
平行线的概念、相交线的性质、规律探究
【点评】
本题重点考查分类讨论思想和归纳推理能力,分类时要做到不重不漏,总结一般规律时可通过少量直线的情况验证结论的正确性,是相交线与平行线章节的典型拓展题型。
【难度系数】
0.6
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