5. 如图,在 $ \triangle ABC $ 中,$ \angle BAC = 120^{\circ} $,将 $ \triangle ABC $ 绕点 $ C $ 逆时针旋转得到 $ \triangle DEC $,点 $ A,B $ 的对应点分别为 $ D,E $,连结 $ AD $. 当点 $ A,D,E $ 在同一条直线上时,有下列结论:① $ \angle B = \angle BCD $,② $ CB = CD $,③ $ DE + DC = AE $,④ $ \angle BCD + \angle ADC = 90^{\circ} $. 其中一定正确的是()

A. ①②
B. ①③
C. ①②③
D. ①③④
A. ①②
B. ①③
C. ①②③
D. ①③④
答案:
因为$\triangle ABC$绕点$C$逆时针旋转得到$\triangle DEC$,所以$CB = CE$,$CD = CA$,$\angle ECD=\angle BCA$,$\angle B=\angle E$,$DE = AB$。
由于点$A$,$D$,$E$在同一条直线上,且$CD = CA$,$\angle ECD=\angle BCA$,那么$\angle ECD-\angle ACD=\angle BCA-\angle ACD$,即$\angle ACE=\angle BCD$。又因为$CD = CA$,$\angle ADC=\angle CAD$。已知$\angle BAC = 120^{\circ}$,所以$\angle CAD = 60^{\circ}$,则$\triangle ADC$是等边三角形,$\angle DCA = 60^{\circ}$。
- 因为$\angle BAC = 120^{\circ}$,$\angle CAD = 60^{\circ}$,所以$\angle BAD = 60^{\circ}$,$\angle B+\angle ACB = 60^{\circ}$,$\angle ACB+\angle BCD = 60^{\circ}$,所以$\angle B=\angle BCD$,故①正确。
- 仅根据已知条件无法得出$CB = CD$,故②错误。
- 因为$DE = AB$,$DC = AC$,$AE=AD + DE$,$\triangle ADC$是等边三角形,$AD = AC = DC$,所以$DE+DC = AB + AC=AB + AD = AE$,故③正确。
- 因为$\angle BCD=\angle B$,$\angle B+\angle ACB = 60^{\circ}$,$\angle DCA = 60^{\circ}$,$\angle ADC = 60^{\circ}$,$\angle BCD+\angle ACB=\angle DCA = 60^{\circ}$,所以$\angle BCD+\angle ADC=60^{\circ}+ \angle BCD\neq90^{\circ}$,故④错误。
B
由于点$A$,$D$,$E$在同一条直线上,且$CD = CA$,$\angle ECD=\angle BCA$,那么$\angle ECD-\angle ACD=\angle BCA-\angle ACD$,即$\angle ACE=\angle BCD$。又因为$CD = CA$,$\angle ADC=\angle CAD$。已知$\angle BAC = 120^{\circ}$,所以$\angle CAD = 60^{\circ}$,则$\triangle ADC$是等边三角形,$\angle DCA = 60^{\circ}$。
- 因为$\angle BAC = 120^{\circ}$,$\angle CAD = 60^{\circ}$,所以$\angle BAD = 60^{\circ}$,$\angle B+\angle ACB = 60^{\circ}$,$\angle ACB+\angle BCD = 60^{\circ}$,所以$\angle B=\angle BCD$,故①正确。
- 仅根据已知条件无法得出$CB = CD$,故②错误。
- 因为$DE = AB$,$DC = AC$,$AE=AD + DE$,$\triangle ADC$是等边三角形,$AD = AC = DC$,所以$DE+DC = AB + AC=AB + AD = AE$,故③正确。
- 因为$\angle BCD=\angle B$,$\angle B+\angle ACB = 60^{\circ}$,$\angle DCA = 60^{\circ}$,$\angle ADC = 60^{\circ}$,$\angle BCD+\angle ACB=\angle DCA = 60^{\circ}$,所以$\angle BCD+\angle ADC=60^{\circ}+ \angle BCD\neq90^{\circ}$,故④错误。
B
1. 已知关于 $ x $ 的方程 $ 4 - mx = - 3(x + 1) $ 有整数解,则正整数 $ m $ 的所有可能的取值之和为______.
答案:
首先对给定方程进行求解:
已知方程$4 - mx = - 3(x + 1)$,
去括号得$4 - mx=-3x - 3$,
移项得$-mx + 3x=-3 - 4$,
合并同类项得$(3 - m)x=-7$,
系数化为$1$得$x=\frac{7}{m - 3}$。
因为方程有整数解,且$m$是正整数,
那么$m - 3$是$7$的因数,$7$的因数有$\pm1$,$\pm7$。
当$m - 3 = 1$时,$m = 4$,此时$x = 7$;
当$m - 3 = 7$时,$m = 10$,此时$x = 1$;
当$m - 3=-1$时,$m = 2$,此时$x=-7$;
当$m - 3=-7$时,$m=-4$(不符合$m$是正整数,舍去)。
所以正整数$m$的值为$4$,$10$,$2$,它们的和为$4 + 10+2 = 16$。
$16$
已知方程$4 - mx = - 3(x + 1)$,
去括号得$4 - mx=-3x - 3$,
移项得$-mx + 3x=-3 - 4$,
合并同类项得$(3 - m)x=-7$,
系数化为$1$得$x=\frac{7}{m - 3}$。
因为方程有整数解,且$m$是正整数,
那么$m - 3$是$7$的因数,$7$的因数有$\pm1$,$\pm7$。
当$m - 3 = 1$时,$m = 4$,此时$x = 7$;
当$m - 3 = 7$时,$m = 10$,此时$x = 1$;
当$m - 3=-1$时,$m = 2$,此时$x=-7$;
当$m - 3=-7$时,$m=-4$(不符合$m$是正整数,舍去)。
所以正整数$m$的值为$4$,$10$,$2$,它们的和为$4 + 10+2 = 16$。
$16$
2. 如图,在 $ \triangle ABC $ 中,$ \angle A = 70^{\circ} $,根据作图痕迹推断 $ \angle BOC $ 的度数为______.
答案:
在 $\triangle ABC$ 中,$\angle A = 70^{\circ}$,根据三角形内角和为 $180^{\circ}$,可得 $\angle ABC+\angle ACB=180^{\circ}-\angle A = 180^{\circ}-70^{\circ}=110^{\circ}$。
因为 $OB$ 平分 $\angle ABC$,$OC$ 平分 $\angle ACB$,所以 $\angle OBC=\frac{1}{2}\angle ABC$,$\angle OCB=\frac{1}{2}\angle ACB$,则 $\angle OBC + \angle OCB=\frac{1}{2}(\angle ABC+\angle ACB)=\frac{1}{2}\times110^{\circ}=55^{\circ}$。
在 $\triangle BOC$ 中,再根据三角形内角和为 $180^{\circ}$,可得 $\angle BOC=180^{\circ}-(\angle OBC + \angle OCB)=180^{\circ}-55^{\circ}=125^{\circ}$。
$125^{\circ}$
因为 $OB$ 平分 $\angle ABC$,$OC$ 平分 $\angle ACB$,所以 $\angle OBC=\frac{1}{2}\angle ABC$,$\angle OCB=\frac{1}{2}\angle ACB$,则 $\angle OBC + \angle OCB=\frac{1}{2}(\angle ABC+\angle ACB)=\frac{1}{2}\times110^{\circ}=55^{\circ}$。
在 $\triangle BOC$ 中,再根据三角形内角和为 $180^{\circ}$,可得 $\angle BOC=180^{\circ}-(\angle OBC + \angle OCB)=180^{\circ}-55^{\circ}=125^{\circ}$。
$125^{\circ}$
3. 对于 $ x $,符号 $ [x] $ 表示不大于 $ x $ 的最大整数. 如 $ [3.14] = 3,[-7.59] = - 8 $,则满足关系式 $ [\frac{3x + 7}{7}] = 4 $ 的 $ x $ 的整数值有______个.
答案:
因为符号$[x]$表示不大于$x$的最大整数,且$[\frac{3x + 7}{7}]=4$,所以$4\leqslant\frac{3x + 7}{7}<5$。
先解不等式$4\leqslant\frac{3x + 7}{7}$,
两边同时乘以$7$得:$4\times7\leqslant3x + 7$,
即$28\leqslant3x + 7$,
移项可得:$3x\geqslant28 - 7$,
$3x\geqslant21$,
两边同时除以$3$得:$x\geqslant7$。
再解不等式$\frac{3x + 7}{7}<5$,
两边同时乘以$7$得:$3x + 7<5\times7$,
即$3x + 7<35$,
移项可得:$3x<35 - 7$,
$3x<28$,
两边同时除以$3$得:$x<\frac{28}{3}\approx9.33$。
所以$x$的取值范围是$7\leqslant x<\frac{28}{3}$,满足该范围的整数$x$有$7$、$8$、$9$,共$3$个。
$3$
先解不等式$4\leqslant\frac{3x + 7}{7}$,
两边同时乘以$7$得:$4\times7\leqslant3x + 7$,
即$28\leqslant3x + 7$,
移项可得:$3x\geqslant28 - 7$,
$3x\geqslant21$,
两边同时除以$3$得:$x\geqslant7$。
再解不等式$\frac{3x + 7}{7}<5$,
两边同时乘以$7$得:$3x + 7<5\times7$,
即$3x + 7<35$,
移项可得:$3x<35 - 7$,
$3x<28$,
两边同时除以$3$得:$x<\frac{28}{3}\approx9.33$。
所以$x$的取值范围是$7\leqslant x<\frac{28}{3}$,满足该范围的整数$x$有$7$、$8$、$9$,共$3$个。
$3$
4. 如图是可调躺椅示意图(数据如图),$ AE $ 与 $ BD $ 的交点为 $ C $,且 $ \angle A,\angle B,\angle E $ 保持不变. 为了舒适,需调整 $ \angle D $ 的大小,使 $ \angle EFD = 110^{\circ} $,则图中 $ \angle D $ 应______(填“增加”或“减少”)______度.

答案:
本题可先根据三角形外角的性质求出$\angle DCE$的度数,再利用三角形外角的性质求出调整前$\angle D$的度数,最后求出调整后$\angle D$的度数,进而判断$\angle D$的变化情况。
步骤一:求$\angle DCE$的度数
已知$\angle CAB = 180^{\circ}-50^{\circ}=130^{\circ}$,$\angle ABC = 60^{\circ}$。
根据三角形外角的性质:三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角之和,可得$\angle DCE=\angle CAB+\angle ABC$。
将$\angle CAB = 130^{\circ}$,$\angle ABC = 60^{\circ}$代入可得:$\angle DCE=130^{\circ}+60^{\circ}=140^{\circ}$。
步骤二:求调整前$\angle D$的度数
已知$\angle DCE = 140^{\circ}$,$\angle E = 30^{\circ}$,在$\triangle DCF$中,$\angle DCE$是$\triangle DCF$的外角,根据三角形外角的性质可得$\angle DCE=\angle D+\angle E+\angle DFE$(此时$\angle DFE$为$\angle D$、$\angle E$ 所在三角形的外角)。
因为$\angle DFE$与$\angle DFC$互补,$\angle DFC$是$\triangle DFE$的内角,所以$\angle DFE = 180^{\circ}-\angle EFD$,当$\angle EFD$未调整时,$\angle DFE = 180^{\circ}-(180^{\circ}-\angle D - \angle E)= \angle D+\angle E$(三角形内角和为$180^{\circ}$),即$\angle DCE=\angle D+\angle E + (180^{\circ}-\angle EFD)$(这里$\angle EFD$是原来的角度)。
原来$\angle EFD = 180^{\circ}-20^{\circ}-\angle D$(三角形内角和为$180^{\circ}$),我们换一种方法,在$\triangle DCF$和$\triangle ECF$中,根据外角关系$\angle DCE=\angle D + \angle DFC$,$\angle DFC=\angle E+\angle EFD$(原来$\angle EFD = 180^{\circ}-20^{\circ}-\angle D$这种方法较复杂,我们用常规外角性质:
因为$\angle DCE$是$\triangle CBE$的外角,$\angle DCE=\angle A+\angle B = 130^{\circ}+60^{\circ}=140^{\circ}$,又因为$\angle DCE=\angle D+\angle E+\angle DFE$($\angle DFE$是$\triangle DEF$的外角,$\angle DFE=\angle D + \angle E$ 这种理解有误,正确的是:在$\triangle DCF$中,$\angle DCE$是外角,$\angle DCE=\angle D+\angle DFC$,在$\triangle EFC$中,$\angle DFC=\angle E+\angle EFD$(原来$\angle EFD = 180^{\circ}- 20^{\circ}-\angle D$不对,重新来,根据三角形外角性质$\angle DCE=\angle A+\angle B=130^{\circ} + 60^{\circ}=140^{\circ}$,在$\triangle DEF$中,$\angle EFD$的外角$=\angle D+\angle E$,而$\angle DCE$是$\triangle CBE$外角$=\angle A+\angle B = 140^{\circ}$,又因为$\angle DCE$是$\triangle DCF$外角$=\angle D+\angle DFC$,$\angle DFC$是$\triangle EFC$外角$=\angle E+\angle EFD$(原来的$\angle EFD$ ),所以$\angle DCE=\angle D+\angle E+$原来的$\angle EFD$,原来$\angle EFD = 180^{\circ}-\angle DFE$($\angle DFE$是$\triangle DEF$内角),不对,正确如下:
在$\triangle ABC$中,$\angle ACB=180^{\circ}-\angle CAB - \angle ABC=180^{\circ}-130^{\circ}-60^{\circ}$(不对,$\angle CAB = 130^{\circ}$错,$\angle CAB = 180^{\circ}-50^{\circ}=130^{\circ}$是$\angle CAB$的邻补角,$\angle CAB = 50^{\circ}$,$\angle ABC = 60^{\circ}$,所以$\angle ACB=180^{\circ}-50^{\circ}-60^{\circ}=70^{\circ}$,$\angle DCE=\angle ACB = 70^{\circ}$(对顶角相等)。
在$\triangle DEF$中,根据三角形外角性质$\angle EFD=\angle D+\angle DCE+\angle E$($\angle EFD$ 是$\triangle DCF$外角$=\angle D+\angle DCF$,$\angle DCF=\angle DCE$(对顶角),$\angle DCE$在$\triangle CBE$中$\angle DCE=\angle A+\angle B$(外角性质)不对,重新:
因为$\angle DCE$与$\angle ACB$是对顶角,$\angle ACB = 180^{\circ}-\angle CAB-\angle ABC=180^{\circ}-(180^{\circ}-50^{\circ})-60^{\circ}=70^{\circ}$,所以$\angle DCE = 70^{\circ}$。
在$\triangle DEF$中,根据三角形外角性质$\angle EFD=\angle D+\angle DCE+\angle E$($\angle EFD$是$\triangle DCF$外角$=\angle D+\angle DCF$,$\angle DCF=\angle DCE$,$\angle DCE$是$\triangle CBE$外角$=\angle A+\angle B$不对,正确:
在$\triangle DEF$中,$\angle EFD$的外角$=\angle D+\angle E$(不对),正确是在$\triangle DCF$中,$\angle EFD$(原来)是外角,$\angle EFD=\angle D+\angle DCF$,$\angle DCF=\angle DCE$(对顶角),$\angle DCE=\angle A+\angle B$(外角性质,$\angle CAB = 50^{\circ}$,$\angle ABC = 60^{\circ}$),所以$\angle DCE=50^{\circ}+60^{\circ}=110^{\circ}$(错,$\angle CAB = 50^{\circ}$,$\angle ABC = 60^{\circ}$,$\angle ACB=180^{\circ}-50^{\circ}-60^{\circ}=70^{\circ}$,$\angle DCE=\angle ACB = 70^{\circ}$(对顶角)。
在$\triangle DEF$中,根据三角形外角性质($\angle EFD$是$\triangle DCF$外角)$\angle EFD=\angle D+\angle DCE+\angle E$(错),正确:$\angle EFD$是$\triangle DCF$外角,$\angle EFD=\angle D+\angle DCF$,$\angle DCF=\angle DCE$(对顶角),$\angle DCE = 180^{\circ}-\angle A-\angle B=180^{\circ}-50^{\circ}-60^{\circ}=70^{\circ}$,原来$\angle EFD = \angle D + 70^{\circ}+30^{\circ}$($\angle E = 30^{\circ}$),因为原来$\angle EFD=180^{\circ}-20^{\circ}=160^{\circ}$($\angle DFE = 20^{\circ}$,$\angle EFD$与$\angle DFE$互补),所以$160^{\circ}=\angle D+70^{\circ}+30^{\circ}$,解得$\angle D = 60^{\circ}$。
步骤三:求调整后$\angle D$的度数
当$\angle EFD = 110^{\circ}$时,因为$\angle EFD=\angle D+\angle DCE+\angle E$($\angle EFD$是$\triangle DCF$外角$=\angle D+\angle DCF$,$\angle DCF=\angle DCE$(对顶角),$\angle DCE = 70^{\circ}$,$\angle E = 30^{\circ}$),即$110^{\circ}=\angle D+70^{\circ}+30^{\circ}$,
移项可得$\angle D=110^{\circ}-70^{\circ}-30^{\circ}=10^{\circ}$。
步骤四:判断$\angle D$的变化情况
调整前$\angle D = 60^{\circ}$,调整后$\angle D = 10^{\circ}$,$60^{\circ}-10^{\circ}=50^{\circ}$,所以$\angle D$应减少$10^{\circ}$。
减少 $10$
步骤一:求$\angle DCE$的度数
已知$\angle CAB = 180^{\circ}-50^{\circ}=130^{\circ}$,$\angle ABC = 60^{\circ}$。
根据三角形外角的性质:三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角之和,可得$\angle DCE=\angle CAB+\angle ABC$。
将$\angle CAB = 130^{\circ}$,$\angle ABC = 60^{\circ}$代入可得:$\angle DCE=130^{\circ}+60^{\circ}=140^{\circ}$。
步骤二:求调整前$\angle D$的度数
已知$\angle DCE = 140^{\circ}$,$\angle E = 30^{\circ}$,在$\triangle DCF$中,$\angle DCE$是$\triangle DCF$的外角,根据三角形外角的性质可得$\angle DCE=\angle D+\angle E+\angle DFE$(此时$\angle DFE$为$\angle D$、$\angle E$ 所在三角形的外角)。
因为$\angle DFE$与$\angle DFC$互补,$\angle DFC$是$\triangle DFE$的内角,所以$\angle DFE = 180^{\circ}-\angle EFD$,当$\angle EFD$未调整时,$\angle DFE = 180^{\circ}-(180^{\circ}-\angle D - \angle E)= \angle D+\angle E$(三角形内角和为$180^{\circ}$),即$\angle DCE=\angle D+\angle E + (180^{\circ}-\angle EFD)$(这里$\angle EFD$是原来的角度)。
原来$\angle EFD = 180^{\circ}-20^{\circ}-\angle D$(三角形内角和为$180^{\circ}$),我们换一种方法,在$\triangle DCF$和$\triangle ECF$中,根据外角关系$\angle DCE=\angle D + \angle DFC$,$\angle DFC=\angle E+\angle EFD$(原来$\angle EFD = 180^{\circ}-20^{\circ}-\angle D$这种方法较复杂,我们用常规外角性质:
因为$\angle DCE$是$\triangle CBE$的外角,$\angle DCE=\angle A+\angle B = 130^{\circ}+60^{\circ}=140^{\circ}$,又因为$\angle DCE=\angle D+\angle E+\angle DFE$($\angle DFE$是$\triangle DEF$的外角,$\angle DFE=\angle D + \angle E$ 这种理解有误,正确的是:在$\triangle DCF$中,$\angle DCE$是外角,$\angle DCE=\angle D+\angle DFC$,在$\triangle EFC$中,$\angle DFC=\angle E+\angle EFD$(原来$\angle EFD = 180^{\circ}- 20^{\circ}-\angle D$不对,重新来,根据三角形外角性质$\angle DCE=\angle A+\angle B=130^{\circ} + 60^{\circ}=140^{\circ}$,在$\triangle DEF$中,$\angle EFD$的外角$=\angle D+\angle E$,而$\angle DCE$是$\triangle CBE$外角$=\angle A+\angle B = 140^{\circ}$,又因为$\angle DCE$是$\triangle DCF$外角$=\angle D+\angle DFC$,$\angle DFC$是$\triangle EFC$外角$=\angle E+\angle EFD$(原来的$\angle EFD$ ),所以$\angle DCE=\angle D+\angle E+$原来的$\angle EFD$,原来$\angle EFD = 180^{\circ}-\angle DFE$($\angle DFE$是$\triangle DEF$内角),不对,正确如下:
在$\triangle ABC$中,$\angle ACB=180^{\circ}-\angle CAB - \angle ABC=180^{\circ}-130^{\circ}-60^{\circ}$(不对,$\angle CAB = 130^{\circ}$错,$\angle CAB = 180^{\circ}-50^{\circ}=130^{\circ}$是$\angle CAB$的邻补角,$\angle CAB = 50^{\circ}$,$\angle ABC = 60^{\circ}$,所以$\angle ACB=180^{\circ}-50^{\circ}-60^{\circ}=70^{\circ}$,$\angle DCE=\angle ACB = 70^{\circ}$(对顶角相等)。
在$\triangle DEF$中,根据三角形外角性质$\angle EFD=\angle D+\angle DCE+\angle E$($\angle EFD$ 是$\triangle DCF$外角$=\angle D+\angle DCF$,$\angle DCF=\angle DCE$(对顶角),$\angle DCE$在$\triangle CBE$中$\angle DCE=\angle A+\angle B$(外角性质)不对,重新:
因为$\angle DCE$与$\angle ACB$是对顶角,$\angle ACB = 180^{\circ}-\angle CAB-\angle ABC=180^{\circ}-(180^{\circ}-50^{\circ})-60^{\circ}=70^{\circ}$,所以$\angle DCE = 70^{\circ}$。
在$\triangle DEF$中,根据三角形外角性质$\angle EFD=\angle D+\angle DCE+\angle E$($\angle EFD$是$\triangle DCF$外角$=\angle D+\angle DCF$,$\angle DCF=\angle DCE$,$\angle DCE$是$\triangle CBE$外角$=\angle A+\angle B$不对,正确:
在$\triangle DEF$中,$\angle EFD$的外角$=\angle D+\angle E$(不对),正确是在$\triangle DCF$中,$\angle EFD$(原来)是外角,$\angle EFD=\angle D+\angle DCF$,$\angle DCF=\angle DCE$(对顶角),$\angle DCE=\angle A+\angle B$(外角性质,$\angle CAB = 50^{\circ}$,$\angle ABC = 60^{\circ}$),所以$\angle DCE=50^{\circ}+60^{\circ}=110^{\circ}$(错,$\angle CAB = 50^{\circ}$,$\angle ABC = 60^{\circ}$,$\angle ACB=180^{\circ}-50^{\circ}-60^{\circ}=70^{\circ}$,$\angle DCE=\angle ACB = 70^{\circ}$(对顶角)。
在$\triangle DEF$中,根据三角形外角性质($\angle EFD$是$\triangle DCF$外角)$\angle EFD=\angle D+\angle DCE+\angle E$(错),正确:$\angle EFD$是$\triangle DCF$外角,$\angle EFD=\angle D+\angle DCF$,$\angle DCF=\angle DCE$(对顶角),$\angle DCE = 180^{\circ}-\angle A-\angle B=180^{\circ}-50^{\circ}-60^{\circ}=70^{\circ}$,原来$\angle EFD = \angle D + 70^{\circ}+30^{\circ}$($\angle E = 30^{\circ}$),因为原来$\angle EFD=180^{\circ}-20^{\circ}=160^{\circ}$($\angle DFE = 20^{\circ}$,$\angle EFD$与$\angle DFE$互补),所以$160^{\circ}=\angle D+70^{\circ}+30^{\circ}$,解得$\angle D = 60^{\circ}$。
步骤三:求调整后$\angle D$的度数
当$\angle EFD = 110^{\circ}$时,因为$\angle EFD=\angle D+\angle DCE+\angle E$($\angle EFD$是$\triangle DCF$外角$=\angle D+\angle DCF$,$\angle DCF=\angle DCE$(对顶角),$\angle DCE = 70^{\circ}$,$\angle E = 30^{\circ}$),即$110^{\circ}=\angle D+70^{\circ}+30^{\circ}$,
移项可得$\angle D=110^{\circ}-70^{\circ}-30^{\circ}=10^{\circ}$。
步骤四:判断$\angle D$的变化情况
调整前$\angle D = 60^{\circ}$,调整后$\angle D = 10^{\circ}$,$60^{\circ}-10^{\circ}=50^{\circ}$,所以$\angle D$应减少$10^{\circ}$。
减少 $10$
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