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2026年中考数学压轴题专项训练:相交线与平行线(江苏专用)
1.【综合与实践】
火车轨道的平顺性和稳定性直接影响列车的运行安全.我国目前轨道检测的主要方法是机械检测,通过使用机械传感器和无损检测设备(包括激光三角位移传感器、超声波传感器等)来测量轨道的各种参数(几何尺寸、轨距、高差和曲率),从而判断轨道是否有损伤或缺陷.某校科创活动小组率先就“激光三角位移计”这一设备开展了学习与探究:
阅读理解 激光三角位移计是由半导体激光向目标物照射激光,聚集目标物反射的光,并在光接收元件上成像.一旦离目标物的距离发生改变,聚集反射光的角度也会改变,成像的位置也随之改变.可以通过成像的位移来计算物体实际的移动距离.
发现原理 被测量物体从初始位置移动到最终位置,需要测量的是参考平面与目标测量平面的距离,也就是图中点M与点N之间的距离.假设激光通过接收透镜后仍按照原直线方向传播,最后在光学成像设备上成像.
建立模型 如图,直线直线直线,直线垂直于和,垂足分别为和,线段与线段交于点,线段与直线交于点,.
解决问题 (1)作于点,设,请用含和的式子表示的长度;()若,,,求的长度.(结果精确到个位,参考数据:,,)
2.已知直线AB//CD,直线EF分别与AB、CD相交于E、F.
(1)【阅读理解】
如图1,PE、PF分别平分∠BEF和∠EFD,求证;PE⊥PF.请在下面的括号里填写相应的依据.
解:∵PE、PF分别平分∠BEF和∠EFD.
∴可设∠BEP=∠FEP=x, ∠EFP=∠PFD=y( ).
∵AB//CD,
∴2x+2y= 180°( )
∴x+y=90°.
又∵x+y+∠P=180°,
∴90°+∠P=180°
∴∠P=90°,即EP⊥PF.
(2)【推广应用】
如图2,点G在射线EA上,点H在射线FD上,GP、FP分别平分∠BGH和∠EFH,若∠P=54°、∠GQF=70°,请模仿(1)设元的方法,求∠EGH和∠EFH的度数.
(3)[拓展提升]
如图3,点G在线段EF上,点H是直线 CD上的动点(不与F重合),FP、HP分别平分∠EFH和∠GHD,设∠EGH=m°,请直接用含m的代数式表示∠FPH的度数.
3.如图
【阅读理解】我们经常过某个点作已知直线的平行线,以便利用平行线的性质来解决问题.
例如:如图①,已知,点E,F分别在直线上,点在直线之间,设,求证:.
证明:如图②,过点作,
,
,即.
【类比应用】可以运用以上结论解答下列问题:
(1)如图③,已知,求的度数.
(2)如图④,已知,点在直线上,点在直线上方,连接,则之间有何数量关系?请说明理由.
(3)【拓展应用】
如图⑤,已知,点在直线上,点在直线上方,连接的平分线与的平分线所在直线交于点Q,求的值.
4.阅读理解:如图,已知点是外一点,连接,.求的度数.
(1)阅读并补充下面推理过程.
解:过点作,
∴______,______.
∵.
∴.
解题反思:从上面的推理过程中,我们发现平行线具有“等角转化”的功能,将,,“凑”在一起,得出角之间的关系,使问题得以解决.
方法运用:
(2)如图,已知,求的度数.
深化拓展:
(3)如图3,已知,点在点的右侧,,平分,点是直线上的一个动点(不与点重合),,平分,,所在的直线交于点,点在与两条平行线之间.若,请求出的度数.(用含的代数式表示)
5.请解答下列各题:
(1)阅读并回答:科学实验证明,平面镜反射光线的规律是:射到平面镜上的光线和被反射出的光线与平面镜所夹的角相等.如图1,一束平行光线与射向一个水平镜面后被反射,此时,.
①由条件可知:,依据是 ,,依据是 .
②反射光线与平行,依据是 .
(2)解决问题:如图2,一束光线射到平面镜上,被反射到平面镜上,又被镜反射,若射出的光线平行于,且,则 ; .
6.【阅读理解】“两条平行线被第三条直线所截”是平行线中的一个重要的“基本图形”与平行线有关的角都存在着这个“基本图形”中,当发现题目的图形“不完整”时要添加适当的辅助线将其补充完整.将“非基本图形”转化为“基本图形”这体现了转化思想.
(1)【建立模型】如图已知,点在直线、之间,请分别写出与、之间的关系,并对图中的结论进行证明.请用上面的结论解决下面的问题:
(2)【解决问题】如图是一盏可调节台灯,如图为示意图.固定支撑杆底座于点与是分别可绕点和旋转的调节杆,台灯灯罩可绕点旋转调节光线角度,在调节过程中,最外侧光线、组成的始终保持不变.现调节台灯,使外侧光线,求的度数.
(3)【拓展应用】如图,已知和分别平分和,若,求的度数.
7.【阅读】如图1,光线从空气中射入玻璃砖时,光线的传播方向发生了改变,即玻璃砖中的光线与原来空气中的光线不在同一条直线上,这是光线在玻璃砖中的折射现象.
【探究】为了探究光折射时的特点,科学实验小组将一束光斜射到一块玻璃砖的上表面上的点处,并在下表面()的点处射出,于点,如图2所示,图中所有的点都在同一平面内,查问相关科学知识,得到.
(1)若,,求光的传播方向改变了多少度;
(2)请判断射入光线与射出光线是否平行,并说明理由;
(3)已知光线与的夹角为35°,如图3所示.若射出光线与光线垂直,则的度数为 .
8.在初中物理学中,凸透镜成像原理与相似三角形有密切的联系.请耐心阅读以下材料:
【光学模型】如图1,通过凸透镜光心O的光线,其传播方向不变,平行于主光轴的光线经凸透镜L折射后通过焦点,凸透镜的两侧各有一个焦点F和,焦点到光心的距离称为焦距,记为f.
【模型验证】如图2,平行于主光轴的光线经凸透镜L折射后与光线的交点为点,过点作主光轴的垂线,垂足为,即可得出物体所成的像.
已知,,,,,当时,求证:.
证明:∵,,
∴,
∴,
∴,
即.
同理可得,
∴,即①______,
∴②______,∴,∴,即.
请结合上述材料,解决以下问题:
(1)在上述证明过程的虚框部分中,得到比例式所用到的几何知识是___________;
(2)请补充上述证明过程中①②所缺的内容(用含的代数式表示);
(3)如图3,在中,,平分并交边于点D,设,求的值(用含n的代数式表示).
答案解析部分
1.【答案】解:过点N作NH⊥MM'于点H,
∴∠NHM=90°,∠CMH=α
∴∠NMH+∠MNH=90°
∵,
∴∠CMN=90°,
∴∠CMH+∠NMH=90°
∴∠MNH=∠MNH=α
∴在Rt△MHN中,
∴;
答:HN的长度为mcosα;
(2)作N'D∥MN交MM'于点D,
∵,
∴∠N'M'D=α,DN'⊥M'N',
∴在Rt△DM'N'中,
∴,,
∴OD=OM'-DM'=27-8=19,
∵N'D∥MN,
∴△DON'∽△MON,
∴,
∴MN=7DN'=7×7=49.
2.【答案】(1)解:∵PE、PF分别平分∠BEF和∠EFD.
∴可设∠BEP=∠FEP=x, ∠EFP=∠PFD=y(角平分线的定义).
∵AB//CD,
∴2x+2y= 180°(两直线平行,同旁内角互补)
∴x+y=90°.
又∵x+y+∠P=180°,
∴90°+∠P=180°
∴∠P=90°,即EP⊥PF.
(2)解:GP、FP分别平分∠BGH和∠EFH
∴可设∠EGP=∠PGH=x,∠EFP=∠PFH=y
解得
∴∠EGP=∠PGH=16°.
∴∠EFP=∠PFH=38°
∴∠EGH= 32°,∠EFH=76°.
(3)解:当点H在点F的右边时,如图所示,
设∠GFP=∠PFH=x,∠GHP=∠PHD=y.
∴,整理得.
∴
.
当点H在点F的左边时,如图所示,
∵FP、HP分别平分∠EFH和∠GHD,
∴可设∠EFP=∠PFH=a,∠GHP=∠PHD-b,
∴∠EGH=∠GFH+∠GHF = 2a + 2b = m°
∴a+b=m°
∴∠P+∠PHF+∠PFH=180°,
∴∠P=180°-(∠PHF+∠PFH)=180°-(a-m°+b)=180°-m°。
∴∠FPH=90°-m°或∠FPH=180°-m°
3.【答案】(1)解:如图③,过P作,
∵,
∴,
∴,,
∴;
(2)解:如图④,过P作,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴;
(3)解:过P作,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∵的平分线与的平分线所在直线交于点Q,
∴,,
∴,
由(2)知,
∴,
∴,
∴.
4.【答案】(1),;(2) (3)或
5.【答案】(1)①两直线平行,同位角相等;等量代换.②同位角相等,两直线平行.(2)84°;90°;
6.【答案】(1)证明:如图,过作直线,
而,
,
,,
,
即;
如图,过作直线,
而,
,
,,
;
(2)解:如图,延长,交于点,过作,
而,
,
,,
,,
,
,
,
,
,
;
(3)解:如图,
由的结论可得:,,
和分别平分和,
,,
,
,
,
.
7.【答案】(1)解:,即光的传播方向改变了28°;
(2)解:射入光线与射出光线平行;
理由:,.
又,,
即,;
(3)55°
8.【答案】(1)相似三角形的性质
(2)①,②
(3)
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