山东省青岛实验初级中学2022-2023学年下学期八年级期末数学模拟试卷
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这是一份山东省青岛实验初级中学2022-2023学年下学期八年级期末数学模拟试卷,共25页。试卷主要包含了在下列正多边形的地砖中等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年山东省青岛实验初级中学八年级(下)期末数学模拟试卷
一.选择题(共10小题,满分30分,每小题3分)
1.(3分)下列选项中是中心对称图形的是( )
A.等边三角形 B.等腰直角三角形
C.平行四边形 D.等腰梯形
2.(3分)下列结论中,正确的是( )
A.若a>b,则< B.若a>b,则a2>b2
C.若a>b,则1﹣a<1﹣b D.若a>b,ac2>bc2
3.(3分)在下列正多边形的地砖中:
①正三角形;
②正方形;
③正六边形;
④正八边形;
选择其中两种不同正多边形地砖密铺地面,可供选择的方法共有( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
4.(3分)下列式子能运用平方差公式分解的是( )
A.﹣4y2﹣x2 B.4xy﹣x2 C.4y2﹣x2 D.﹣4y2+xy
5.(3分)如图,△ABC中,AD是BC的中垂线,若BC=8,AD=6,则图中阴影部分的面积是( )
A.48 B.24 C.12 D.6
6.(3分)如图,将△ABC绕着点B逆时针旋转45°后得到△A'BC′,若∠A=120°,∠C=35°,则∠A'BC的度数为( )
A.20° B.25° C.30° D.35°
7.(3分)如图,下列条件之一能使▱ABCD是菱形的为( )
①AC=BD;
②AC平分∠BAD;
③AB=BC;
④AC⊥BD;
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
8.(3分)若正整数m使关于x的分式方程的解为正数,则符合条件的m的个数是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
9.(3分)已知点D与点A(8,0),B(0,6),C(a,﹣a)是一平行四边形的四个顶点,则CD长的最小值为( )
A.8 B.7 C. D.6
10.(3分)定义max(a,b),当a≥b时,max(a,b)=a,当a<b时,max(a,b)=b;已知函数y=max(﹣x﹣3,2x﹣9),则该函数的最小值是( )
A.﹣9 B.﹣3 C.﹣6 D.﹣5
二.填空题(共6小题,满分18分,每小题3分)
11.(3分)n边形的每个内角都等于其外角的3倍,则n= .
12.(3分)若分式的值为0,则x的值为 .
13.(3分)因式分解:= .
14.(3分)不等式组的解集是 .
15.(3分)如图,在△ABC中,点D、E分别是AB、AC的中点,连接BE,若AE=3,DE=2.5,∠BEC=90°,则△ABC的周长是 .
16.(3分)如图,在正方形ABCD中,E是对角线BD上一点,EF⊥AB,垂足是F,点M,N,P分别在边BC,AD,AB上,BP=BM,四边形BENP是平行四边形,连接MN,MF分别交BD于点Q,H.则下列结论:①FM=FN;②∠ENM=∠PNF;③BE+2EQ=2BP;④若BP=9,EQ:BQ=2:7,则PN=7;⑤BD•FH=2EF•QN.其中正确的是 .(只填序号即可)
三.解答题(共8小题,满分72分)
17.(4分)已知△ABC,用尺规求作▱ABCD.
18.(16分)(1)解不等式组;
(2)因式分解:4a2﹣16b2;
(3)解方程:;
(4)先化简,再求值:,从﹣2,0,2中取一个合适的数作为x的值代入求值.
19.(6分)如图的图象表示斑马和长颈鹿的奔跑情况.根据图象回答问题:
(1)斑马的奔跑路程与奔跑时间是否成正比例?长颈鹿呢?
(2)斑马和长颈鹿10分钟各跑多少千米?
(3)斑马跑得快还是长颈鹿跑得快?第15分钟它们相距多少千米?
20.(6分)如图1、2,某餐桌桌面可由圆形折叠成正方形(图中阴影表示可折叠部分),已知折叠前圆形桌面的直径为bm,折叠成正方形后其边长为am.如果一块正方形桌布的边长为bm.(π取3)
(1)餐桌桌面由圆形折叠成正方形时,面积减少了多少?
(2)若按图3所示把桌布铺在折叠前的圆形桌面上,则桌布垂下部分的面积是多少?
(3)若按图4所示把桌布铺在折叠后的正方形桌面上,则桌布垂下部分的面积是 .
21.(8分)已知:在△ABC中,AD是BC边上的中线,点E是AD的中点;过点A作AF∥BC,交BE的延长线与F,连接CF.
(1)求证:AF=BD;
(2)当△ABC满足 时,四边形ADCF是菱形,并说明理由.
22.(10分)某服装店老板4月份用18000元购进一批防晒衣,售完后,5月份用40000元又购进一批相同的防晒衣,数量是4月份的两倍,但每件进价涨了10元.
(1)5月份进了多少件防晒衣?
(2)5月份,店老板将这批防晒衣平均分给甲、乙两家分店销售,每件标价160元,甲店按标价卖出m件后,剩余的按标价的八折全部售出,乙店同样按标价卖出m件,然后将n件按标价的九折出售,再将剩余的按标价的六折全部售出,结果与甲店利润相同.
①用含m的代数式表示n;
②已知乙店按标价售出的数量不超过九折售出的数量,请求出乙店利润的最大值.
23.(10分)在平面直角坐标系xOy中,已知点P(a,b),Q(c,d),可以得到线段PQ的中点R的坐标为,将点R向右平移|d|个单位,得到点S,我们称点S为点P关于点Q的中心平移点.例如:P(1,2),Q(2,﹣3),线段PQ的中点R的坐标为(1.5,﹣0.5),点P关于点Q的中心平移点S的坐标为(4.5,﹣0.5).
(1)已知A(﹣3,1),B(1,3),
①点A关于点B的中心平移点的坐标为 ;
②若点A为点B关于点C的中心平移点,求点C的坐标;
(2)已知点D(n,n),E(2n,0)(n≠0),将点E向左平移1个单位得到点F,将点E向右平移4个单位得到点G,分别过点E与点G作垂直于x轴的直线l1与l2.若点M在线段EF上,点M关于点D的中心平移点在直线l1与直线l2之间(不含l1,l2),直接写出n的取值范围.
24.(12分)问题提出
(1)如图1,在矩形ABCD中,AB=4cm,点E为AB的中点,点F在BC上,过点E作EG∥BC交FD于点G.若EG=5cm,则△EFD的面积为 .
问题探究
(2)如图2,在矩形ABCD中,AB=6cm,BC=9cm,点P是AD边上一动点,点Q是CD的中点,将△ABP沿着BP折叠,点A的对应点是A',将△QDP沿着PQ折叠,点D的对应点是D'.请问是否存在这样的点P,使得点P、A'、D'在同一条直线上?若存在,求出此时AP的长度;若不存在,请说明理由.
问题解决
(3)某精密仪器厂接到生产一种特殊四边形金属部件的任务,部件要求:如图3,在四边形ABCD中,BC=4cm,点D到BC的距离为5cm,AD⊥CD,且CD=AD.若过点D作MN∥BC,过点A作MN的垂线,交MN于点E,交CB的延长线于点H,过点C作CF⊥MN于点F,连接AC.设AE的长为x(cm),四边形ABCD的面积为y(cm2).
①根据题意求出y与x之间的函数关系式;
②在满足要求和保证质量的前提下,仪器厂希望造价最低.已知这种金属材料每平方厘米造价60元,请你帮忙求出这种四边形金属部件每个的造价最低费用.(≈1.73)
2022-2023学年山东省青岛实验初级中学八年级(下)期末数学模拟试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题,满分30分,每小题3分)
1.(3分)下列选项中是中心对称图形的是( )
A.等边三角形 B.等腰直角三角形
C.平行四边形 D.等腰梯形
【答案】C
【解答】解:中心对称图形,即把一个图形绕一个点旋转180°后能和原来的图形重合,A、B、D都符合;
不是中心对称图形的只有C.
故选:C.
2.(3分)下列结论中,正确的是( )
A.若a>b,则< B.若a>b,则a2>b2
C.若a>b,则1﹣a<1﹣b D.若a>b,ac2>bc2
【答案】C
【解答】解:A、当a>b>0时,<,原说法错误,故此选项不符合题意;
B、当a>0,b<0,a<|b|时,a2<b2,原说法错误,故此选项不符合题意;
C、∵a>b,∴﹣a<﹣b,∴1﹣a<1﹣b,原说法正确,故此选项符合题意;
D、当c=0时,虽然a>b,但是ac2=bc2,原说法错误,故此选项不符合题意.
故选:C.
3.(3分)在下列正多边形的地砖中:
①正三角形;
②正方形;
③正六边形;
④正八边形;
选择其中两种不同正多边形地砖密铺地面,可供选择的方法共有( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
【答案】B
【解答】解:∵正三角形的每个内角是60°,正方形的每个内角是90°,正六边形每个内角是180°﹣360°÷6=120°,正八边形的每个内角是180°﹣360°÷8=135°,
∴选择其中两种不同正多边形地砖密铺地面,可供选择的方法共有正三角形和正六边形,正方形和正三角形,正方形和正八边形,共3种.
故选:B.
4.(3分)下列式子能运用平方差公式分解的是( )
A.﹣4y2﹣x2 B.4xy﹣x2 C.4y2﹣x2 D.﹣4y2+xy
【答案】C
【解答】∵平方差公式为:a2﹣b2=(a+b)(a﹣b),
故能用平方差公式分解的只有4y2﹣x2=(2y)2﹣x2=(2y+x)(2y﹣x),
故选:C.
5.(3分)如图,△ABC中,AD是BC的中垂线,若BC=8,AD=6,则图中阴影部分的面积是( )
A.48 B.24 C.12 D.6
【答案】C
【解答】解:观察图可知,阴影部分的面积等于△ABC的面积的一半,即××8×6=12.
故选:C.
6.(3分)如图,将△ABC绕着点B逆时针旋转45°后得到△A'BC′,若∠A=120°,∠C=35°,则∠A'BC的度数为( )
A.20° B.25° C.30° D.35°
【答案】A
【解答】解:∵将△ABC绕着点B逆时针旋转45°后得到△A′BC',
∴∠ABA′=45°,
∵∠A=120°,∠C=35°,
∴∠ABC=180°﹣∠A﹣∠C=180°﹣120°﹣35°=25°,
∴∠A′BC=∠ABA'﹣∠ABC=45°﹣25°=20°.
故选:A.
7.(3分)如图,下列条件之一能使▱ABCD是菱形的为( )
①AC=BD;
②AC平分∠BAD;
③AB=BC;
④AC⊥BD;
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【答案】D
【解答】解:①∵四边形ABCD是平行四边形,AC=BD,
∴平行四边形ABCD是矩形;
②∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠DAC=∠ACB,
∵AC平分∠BAD,
∴∠BAC=∠DAC,
∴∠ACB=∠BAC,
∴AB=CB,
∴平行四边形ABCD是菱形;
③∵四边形ABCD是平行四边形,AB=BC,
∴平行四边形ABCD是菱形;
④∵四边形ABCD是平行四边形,AC⊥BD,
∴平行四边形ABCD是菱形;
综上所述,能使▱ABCD是菱形的为②③④,
故选:D.
8.(3分)若正整数m使关于x的分式方程的解为正数,则符合条件的m的个数是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】A
【解答】解:去分母得:m=x(x﹣1)﹣(x﹣2)(x+2),
即m=4﹣x,
解得x=4﹣m,
由x为正数且(x﹣1)(x+2)≠0可得:4﹣m>0且m≠6或3,
解得:m<4且m≠3,.
∵m为正整数,
∴m的值为1,2共2个数.
故选:A.
9.(3分)已知点D与点A(8,0),B(0,6),C(a,﹣a)是一平行四边形的四个顶点,则CD长的最小值为( )
A.8 B.7 C. D.6
【答案】B
【解答】解:有两种情况:
①CD是平行四边形的一条边,那么有AB=CD==10
②CD是平行四边形的一条对角线,
过C作CM⊥AO于M,过D作DF⊥AO于F,交AC于Q,过B作BN⊥DF于N,
则∠BND=∠DFA=∠CMA=∠QFA=90°,
∠CAM+∠FQA=90°,∠BDN+∠DBN=90°,
∵四边形ACBD是平行四边形,
∴BD=AC,∠C=∠D,BD∥AC,
∴∠BDF=∠FQA,
∴∠DBN=∠CAM,
∵在△DBN和△CAM中
,
∴△DBN≌△CAM(AAS),
∴DN=CM=a,BN=AM=8﹣a,
D(8﹣a,6+a),
由勾股定理得:CD2=(8﹣a﹣a)2+(6+a+a)2=8a2﹣8a+100=8(a﹣)2+98,
当a=时,CD有最小值,是,
∵<10,
∴CD的最小值是=7.
故选:B.
10.(3分)定义max(a,b),当a≥b时,max(a,b)=a,当a<b时,max(a,b)=b;已知函数y=max(﹣x﹣3,2x﹣9),则该函数的最小值是( )
A.﹣9 B.﹣3 C.﹣6 D.﹣5
【答案】D
【解答】解:当﹣x﹣3≥2x﹣9时,
解得:x≤2,
此时y=﹣x﹣3,
∵﹣1<0,
∴y随x的增大而减小,
当x=2时,y最小值为﹣5;
当﹣x﹣3<2x﹣9时,
解得:x>2,
此时y=2x﹣9,
∵2>0,
∴y随x的增大而增大,
综上,当x=2时,y最小值为﹣5,
故选:D.
二.填空题(共6小题,满分18分,每小题3分)
11.(3分)n边形的每个内角都等于其外角的3倍,则n= 8 .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:∵n边形的内角和为(n﹣2)•180°,外角和为360°,n边形的每个内角都等于其外角的3倍,
∴(n﹣2)•180°=3×360°,
解得n=8.
12.(3分)若分式的值为0,则x的值为 ﹣3 .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:由题意可得x2﹣9=0,解得x=±3,
又∵x2﹣4x+3≠0,
∴x=﹣3.
13.(3分)因式分解:= (+3)2 .
【答案】.
【解答】解:=.
故答案为:.
14.(3分)不等式组的解集是 ﹣3<x≤1 .
【答案】﹣3<x≤1.
【解答】解:解不等式2x+6>0,得:x>﹣3,
解不等式x+4≤5,得:x≤1,
则不等式组的解集为﹣3<x≤1,
故答案为:﹣3<x≤1.
15.(3分)如图,在△ABC中,点D、E分别是AB、AC的中点,连接BE,若AE=3,DE=2.5,∠BEC=90°,则△ABC的周长是 16 .
【答案】16.
【解答】解:∵点D、E分别是AB、AC的中点,DE=2.5,
∴BC=2DE=5,
∵E是AC的中点,BE⊥AC,
∴EC=AE=3,BA=BC=5,
∴AC=AE+EC=6,
∴△ABC的周长=BA+BC+AC=16,
故答案为:16.
16.(3分)如图,在正方形ABCD中,E是对角线BD上一点,EF⊥AB,垂足是F,点M,N,P分别在边BC,AD,AB上,BP=BM,四边形BENP是平行四边形,连接MN,MF分别交BD于点Q,H.则下列结论:①FM=FN;②∠ENM=∠PNF;③BE+2EQ=2BP;④若BP=9,EQ:BQ=2:7,则PN=7;⑤BD•FH=2EF•QN.其中正确的是 ①②③⑤ .(只填序号即可)
【答案】①②③⑤.
【解答】解:∵四边形BENP是平行四边形,
∴BP=EN,BE=PN,BP∥NE,NP∥BE,
∵四边形ABCD是正方形,EF⊥AB,
∴EF∥AD,
∴四边形EFAN是矩形,∠ABD=∠CBD=∠BEF=∠APN=∠ANP=45°,
∴BF=EF=AN=AP,
∵BP=BM,
∴BP=EN=AF=BM,
∵∠A=∠FBM=90°,
∴△NAF≌△FBM(SAS),
∴FN=FM,∠FNA=∠MFB,
故①正确;
∵∠FNA+∠NFA=90°,
∴∠MFB+∠NFA=90°,
∴∠MFN=90°,
∴△MFN 是等腰直角三角形,
∴∠FNM=45°
∵∠PNE=90°﹣∠ANP=45°,
∴∠ENM=45°﹣∠FNE=∠PNF,
故②正确;
如图,过点P作PG⊥AB交BD于点G,连接GM,则四边形BPGM是正方形,
∴BP=GM=EN,∠QEN=∠QGM=45°,
∴△QEN≌△QGM(AAS),
∴NQ=QM,QE=GG,
∴,
故③正确;
∵EQ:BQ=2:7,
∴设EQ=GG=2x,则BQ=7x,BE=5x,BG=9x,
∵BP=9,
∴,
∴,
∴,
故④错误;
∵NQ=QM,∠NDQ=∠QBM=45°,∠NQD=∠MQB,
∴△NQD≌△MQB(AAS),
∴BQ=DQ,
在△BFH和△BQM中,∠FBH=∠QBM=45°,
∴B、M、Q、F四点共圆,
∴∠BFH=∠BQM,
∴△BFH∽△BQM,
∴,
∵BF=EF,QM=QN,,
∴,
∴BD•FH=2EF•QN,
故⑤正确;
综上,①②③⑤正确;
故答案为:①②③⑤.
三.解答题(共8小题,满分72分)
17.(4分)已知△ABC,用尺规求作▱ABCD.
【答案】作图见解析部分.
【解答】解:如图,四边形ABCD即为所求.
18.(16分)(1)解不等式组;
(2)因式分解:4a2﹣16b2;
(3)解方程:;
(4)先化简,再求值:,从﹣2,0,2中取一个合适的数作为x的值代入求值.
【答案】(1)﹣1<x≤4;(2)4(a+2b)(a﹣2b);(3)原分式方程无解;(4)x,2.
【解答】解:(1),
解x+4>﹣2x+1得:x>﹣1,
解﹣1≤得:x≤4,
故原不等式组的解集是﹣1<x≤4;
(2)4a2﹣16b2
=4(a2﹣4b2)
=4(a+2b)(a﹣2b);
(3),
方程两边都乘(x+1)(x﹣1),得:(x+1)2﹣4=x2﹣1,
解得x=1,
检验:当x=1时,(x+1)(x﹣1)=0,
故原分式方程无解;
(4)
=
=
=x,
∵当x=0或1或﹣2时,原分式无意义,
∴x=2,
当x=2时,原式=2.
19.(6分)如图的图象表示斑马和长颈鹿的奔跑情况.根据图象回答问题:
(1)斑马的奔跑路程与奔跑时间是否成正比例?长颈鹿呢?
(2)斑马和长颈鹿10分钟各跑多少千米?
(3)斑马跑得快还是长颈鹿跑得快?第15分钟它们相距多少千米?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)斑马的奔跑路程与奔跑时间成正比例;长颈鹿的奔跑路程与奔跑时间成正比例;
(2)斑马10分钟跑12千米;长颈10分钟跑8千米;
(3)由图象可知,斑马跑得快;第15分钟它们相距为:18﹣12=6(km).
20.(6分)如图1、2,某餐桌桌面可由圆形折叠成正方形(图中阴影表示可折叠部分),已知折叠前圆形桌面的直径为bm,折叠成正方形后其边长为am.如果一块正方形桌布的边长为bm.(π取3)
(1)餐桌桌面由圆形折叠成正方形时,面积减少了多少?
(2)若按图3所示把桌布铺在折叠前的圆形桌面上,则桌布垂下部分的面积是多少?
(3)若按图4所示把桌布铺在折叠后的正方形桌面上,则桌布垂下部分的面积是 b2﹣a2 .
【答案】(1)b2﹣a2;
(2)b2;
(3)b2﹣a2.
【解答】解:(1)由题意得:
=3×﹣a2
=b2﹣a2;
(2)由题意得:
b2﹣π()2
=b2﹣b2
=b2;
(3)由题意得:桌布垂下部分的面积为:b2﹣a2.
故答案为:b2﹣a2.
21.(8分)已知:在△ABC中,AD是BC边上的中线,点E是AD的中点;过点A作AF∥BC,交BE的延长线与F,连接CF.
(1)求证:AF=BD;
(2)当△ABC满足 ∠BAC=90° 时,四边形ADCF是菱形,并说明理由.
【答案】(1)证明见解答;
(2)∠BAC=90°,理由见解答.
【解答】(1)证明:∵点D是BC的中点,
∴BD=CD,
∵点E是AD边的中点,
∴AE=DE,
∵AF∥CD,
∴∠AFE=∠DCE,
∵∠AEF=∠DEC,
∴△AEF≌△DEC(AAS),
∴AF=CD,
∴AF=BD;
(2)解:△ABC满足:∠BAC=90°时,四边形BDAF为菱形,
理由如下:
∵∠BAC=90°,AD是BC边上的中线,
∴AD=DC,
由(1)知四边形BDAF为平行四边形,
∴▱BDAF为菱形.
故答案为:∠BAC=90°.
22.(10分)某服装店老板4月份用18000元购进一批防晒衣,售完后,5月份用40000元又购进一批相同的防晒衣,数量是4月份的两倍,但每件进价涨了10元.
(1)5月份进了多少件防晒衣?
(2)5月份,店老板将这批防晒衣平均分给甲、乙两家分店销售,每件标价160元,甲店按标价卖出m件后,剩余的按标价的八折全部售出,乙店同样按标价卖出m件,然后将n件按标价的九折出售,再将剩余的按标价的六折全部售出,结果与甲店利润相同.
①用含m的代数式表示n;
②已知乙店按标价售出的数量不超过九折售出的数量,请求出乙店利润的最大值.
【答案】(1)5月份进了这种防晒衣400件;(2)①n=﹣m;②乙店利润的最大值为8160元.
【解答】解:(1)设4月份购进x件防晒衣,则5月份进了这种防晒衣2x件,
由题意得:+10=
解得:x=200,
经检验,x=200是原分式方程的解,
则2x=400,
答:5月份进了这种防晒衣400件;
(2)①5月份每件防晒衣的进价为:40000÷400=100(元),
由题意得:(160﹣100)m+(160×0.8﹣100)(200﹣m)=(160﹣100)m+(160×0.9﹣100)n+(160×0.6﹣100)(200﹣m﹣n),
化简,得:n=﹣m,
∴n=﹣m;
②设乙店的利润为w元,
则w=60m+44n﹣4(200﹣m﹣n)=64m+48n﹣800=64m+48(﹣m)﹣800=32m+5600,
∵m≤n,及m≤﹣m,
解得:m≤80,
∵32>0,
∴当m=32时,w最大,最大值为8160,
答:乙店利润的最大值为8160元.
23.(10分)在平面直角坐标系xOy中,已知点P(a,b),Q(c,d),可以得到线段PQ的中点R的坐标为,将点R向右平移|d|个单位,得到点S,我们称点S为点P关于点Q的中心平移点.例如:P(1,2),Q(2,﹣3),线段PQ的中点R的坐标为(1.5,﹣0.5),点P关于点Q的中心平移点S的坐标为(4.5,﹣0.5).
(1)已知A(﹣3,1),B(1,3),
①点A关于点B的中心平移点的坐标为 (2,2) ;
②若点A为点B关于点C的中心平移点,求点C的坐标;
(2)已知点D(n,n),E(2n,0)(n≠0),将点E向左平移1个单位得到点F,将点E向右平移4个单位得到点G,分别过点E与点G作垂直于x轴的直线l1与l2.若点M在线段EF上,点M关于点D的中心平移点在直线l1与直线l2之间(不含l1,l2),直接写出n的取值范围.
【答案】(1)①(2,2);
②点C的坐标为(﹣9,﹣1);
(2)1<n<8或.
【解答】解:(1)①∵A(﹣3,1),B(1,3),
∴线段AB的中点R的坐标为(﹣1,2),
∴点A关于点B的中心平移点的坐标为(2,2);
故答案为:(2,2);
②设点C的坐标为(x,y),
∵B(1,3),
∴点B与点C的中点坐标为,
∵点向右平移时,纵坐标不变,
∴,
解得:y=−1,
∴中点向右平移1个单位得到中心平移点A,
∴,
解得:x=﹣9.
∴点C的坐标为(﹣9,﹣1);
(2)∵E(2n,0)(n≠0),
∴F(2n﹣1,0),G(2n+4,0),
设M(x,0),
∵点M在线段EF上,
∴2n﹣1≤x≤2n,
∵点D(n,n),
∴线段DM的中点R的坐标为(,),
∴点M关于点D的中心平移点的坐标为(+|n|,),
∴+|n|≤+|n|≤+|n|,
∵点M关于点D的中心平移点在直线l1与直线l2之间(不含l1,l2),且l1:x=2n,l2:x=2n+4,
∴+|n|>2n,+|n|<2n+4,
∵n≠0,
∴分n>0和n<0两种情况:
①当n>0时,+n>2n,+n<2n+4,
解得:1<n<8;
②当n<0时,﹣n>2n,﹣n<2n+4,
解得:﹣<n<﹣;
综上,n的取值范围是1<n<8或.
24.(12分)问题提出
(1)如图1,在矩形ABCD中,AB=4cm,点E为AB的中点,点F在BC上,过点E作EG∥BC交FD于点G.若EG=5cm,则△EFD的面积为 10cm2 .
问题探究
(2)如图2,在矩形ABCD中,AB=6cm,BC=9cm,点P是AD边上一动点,点Q是CD的中点,将△ABP沿着BP折叠,点A的对应点是A',将△QDP沿着PQ折叠,点D的对应点是D'.请问是否存在这样的点P,使得点P、A'、D'在同一条直线上?若存在,求出此时AP的长度;若不存在,请说明理由.
问题解决
(3)某精密仪器厂接到生产一种特殊四边形金属部件的任务,部件要求:如图3,在四边形ABCD中,BC=4cm,点D到BC的距离为5cm,AD⊥CD,且CD=AD.若过点D作MN∥BC,过点A作MN的垂线,交MN于点E,交CB的延长线于点H,过点C作CF⊥MN于点F,连接AC.设AE的长为x(cm),四边形ABCD的面积为y(cm2).
①根据题意求出y与x之间的函数关系式;
②在满足要求和保证质量的前提下,仪器厂希望造价最低.已知这种金属材料每平方厘米造价60元,请你帮忙求出这种四边形金属部件每个的造价最低费用.(≈1.73)
【答案】(1)10cm2;
(2)AP=6或AP=3;
(3)①y=x2﹣2x++10(0<x<5);
②963.30元.
【解答】】解:(1)如图1,∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,CD=AB=4cm,
∵EG∥BC,
∴AD∥EG∥BC,
∵点E为AB的中点,
∴S△EFD=S△EGD+S△EGF=×EG×AB+×EG×AB=×EG×AB=×5×4=10(cm2),
故答案为:10cm2;
(2)存在,理由如下:
如图2,∵四边形ABCD是矩形,
∴∠BAD=∠CBA=90°,AB=CD=6,AD=BC=9,
∵Q是CD的中点,
∴CQ=3,
由折叠的性质得:∠BPA=∠BPA′,∠DPQ=∠D′PQ,
当点P、A′、D′三点在同一条直线上时,∠BPA+∠BPA′+∠DPQ+∠D′PQ=180°,
∴∠BPA+∠DPQ=90°,
∵∠BPA+∠ABP=90°,
∴∠ABP=∠DPQ,
∵∠BAP=∠PDQ=90°,
∴△ABP∽△DPQ,
∴=,
即=,
解得:AP=6或AP=3;
(3)①过点D作MN∥BC,过点A作MN的垂线,交MN于点E,交CB的延长线于点H,过点C作CF⊥MN于点F,连接AC,如图3所示:
则CF=EH=5cm,
∵AD⊥CD,
∴∠EDA+∠CDF=90°,
∵CF⊥MN,
∴∠CDF+∠DCF=90°,
∴∠EDA=∠DCF,
又∵∠DEA=∠CFD=90°,
∴△DEA∽△CFD,
∴==,
∵AE=x,则AH=5﹣x,
∵CF=5,CD=AD,
∴==,
∴DE=,DF=x,
∴S四边形ABCD=S四边形EACF﹣S△AED﹣S△CDF+S△ABC
=(x+5)(+x)﹣x•﹣×x•5+×4(5﹣x)=x2﹣2x++10,
∴y=x2﹣2x++10(0<x<5);
②∵y=x2﹣2x++10=(x﹣)2+10+,0<x<5,>0,
∴当x=时,y有最小值,且ymin=10+,
即当x=cm时,四边形ABCD的面积取得最小值(10+)cm2,
∴最低造价为(10+)×60≈963.30(元),
∴四边形金属部件每个的造价最低约为963.30元.
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