2023-2024学年山西省临汾市洪洞二中九年级(上)月考数学试卷(9月份)(含解析)
展开2023-2024学年山西省临汾市洪洞二中九年级第一学期月考数学试卷(9月份)
一、单项选择题(共10个小题,每小题3分,共30分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求)
1.计算=( )
A.4 B.2 C.2 D.
2.式子在实数范围内有意义,则x的取值范围是( )
A.x<2 B.x≥2 C.x=2 D.x<﹣2
3.下列二次根式中,与﹣5是同类二次根式的是( )
A. B. C. D.
4.已知a=﹣1,b=,则a与b的关系( )
A.a=b B.ab=1 C.a=﹣b D.ab=﹣1
5.已知a﹣b=2﹣1,ab=,则(a+1)(b﹣1)的值为( )
A.﹣ B.3 C.3﹣2 D.﹣1
6.如果关于x的一元二次方程ax2+bx+2=0的一个解是x=1,则代数式2023﹣a﹣b的值为( )
A.﹣2021 B.2021 C.﹣2025 D.2025
7.观察式子:,=2×3=6;=,;,,由此猜想=(a≥0,b≥0).上述探究过程蕴含的思想方法是( )
A.特殊与一般 B.整体 C.转化 D.分类讨论
8.下框是缘缘与芳芳两位同学解方程3(x﹣3)=(x﹣3)2的过程:
缘缘:
两边同除以(x﹣3)得:
3=x﹣3,
解得:x=6.
芳芳:
移项,得:3(x﹣3)﹣(x﹣3)2=0,
提取公因式,得:(x﹣3)(3﹣x﹣3)=0,
∴x﹣3=0或3﹣x﹣3=0,
解得:x1=3,x2=0.
下列判断正确的是( )
A.缘缘和芳芳都错 B.缘缘错,芳芳对
C.缘缘和芳芳都对 D.缘缘对,芳芳错
9.若关于x的一元二次方程(k﹣2)x2+2x+3=0有两个实数根,则k的取值范围( )
A. B. C.k<且k≠2 D. 且k≠2
10.如图,在△ABC中,∠ABC=90°,AB=8cm,BC=6cm,动点P,Q分别从点A,B同时开始移动(移动方向如图所示),点P的速度为1cm/s,点Q的速度为2cm/s,点Q移动到点C后停止,点P也随之停止运动,若使△PBQ的面积为15cm2,则点P运动的时间是( )
A.2s B.3s C.4s D.5s
二、填空题(共5个小题,每小题3分,共15分)
11.计算的值是 .
12.已知x=,则x﹣= .
13.若根式与为同类最简二次根式,则等于 .
14.若关于x的一元二次方程kx2﹣3x+2=0有实数根.则k的取值范围是 .
15.如图,在一个边长为8cm的正方形的四个角上分别剪掉2个小正方形和2个小长方形(阴影部分即剪掉的部分),剩余的部分可以折成一个有盖的长方体盒子(纸板的厚度忽略不计),且折成的长方体盒子的表面积是54cm2,则小正方形的边长为 cm.
三、解答题(共8个小题,共75分,解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
16.计算:
(1);
(2)();
(3)()+;
(4)(﹣)﹣+(1﹣)0﹣|﹣2|.
17.解方程:
(1)5x(x﹣3)=2(x﹣3);(因式分解法)
(2)x2﹣4x+5=0;(公式法)
(3)x2﹣2x﹣4=0;(配方法)
(4)4(x2﹣x)=﹣1.(适当方法)
18.已知a,b,c满足.
(1)求a,b,c的值;
(2)以a,b,c为边能否构成直角三角形?请说明理由.
19.已知关于x的方程kx2﹣2x﹣1=0有两个不相等的实数根,
(1)求k的取值范围;
(2)若方程的一个根是﹣1,求方程的另一个根及k的值.
20.平安路上,多“盔”有你,在“交通安全宣传月”期间,某商店销售一批头盔,进价为每顶40元,售价为每顶68元,平均每周可售出100顶.商店计划将头盔降价销售,每顶售价不高于58元,经调查发现:每降价2元,平均每周可多售出40顶.设每顶头盔降价x元,平均每周的销售量为y顶.
(1)平均每周的销售量y(顶)与降价x(元)之间的函数关系式是 ;
(2)若售价为每顶50元,求每周的销售利润;
(3)若该商店希望平均每周获得4000元的销售利润,则每顶头盔应降价多少?
21.阅读与思考
互为有理化的一对无理根的一元二次方程
我们知道,在一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c是有理数)中,当Δ>0时,该方程有两个不相等的实数根,这两个实数根分别为x1=,x2=.若是一个无理数,则x1,x2也都是无理数,我们把x1和x2这样的两个无理数称为互为有理化的一对无理根.
例如:一元二次方程x2﹣3x+1=0的两根为,x2= ,它们就是互为有理化的一对无理根.
又如:方程x2=7的两根,也是互为有理化的一对无理根.
判断两个根是否互为有理化的一对无理根,需要满足两个条件:
①x1和x2是两个无理数;②x1•x2是一个有理数.
如:,是无理数,
且= .
∴x1,x2是互为有理化的一对无理根.
显然,一元二次方程的互为有理化的一对无理根和为,积为.
任务:
(1)填空:材料中的m= ,n= .
(2)求一元二次方程x2﹣x﹣5=0的两根,并说明该方程的两根是否互为有理化的一对无理根.
(3)若方程x2+px+q=0的两根为互为有理化的一对无理根,且一根为,直接写出方程x2+px+q=0的另一根及p,q的值.
22.如图所示,四边形ABCD为矩形,AB=6cm,AD=4cm,若点Q从A点出发沿AD以1cm/s的速度向D运动,P从B点出发沿BA以2cm/s的速度向A运动,如果P、Q分别同时出发,当一个点到达终点时,另一点也同时停止.设运动的时间为t(s).
(1)当t为何值时,△PDQ的面积为6cm2?
(2)是否存在t使△PDQ为等腰三角形?若存在,求出t值;若不存在,请说明理由.
23.阅读理解:学习了二次根式后,你会发现一些含有根号的式子可以写成另一个式子的平方,如3+2.继续进行以下的探索:设a+b(其中a,b,m,n都是正整数),则有a+b.∴a=m2+2n2,b=2mn,这样就得出了把类似a+b的式子化为平方式的方法.
请仿照上述方法探索并解决下列问题:
(1)当a,b,m,n都是正整数时,若a﹣b,用含m,n的式子分别表示a,b,得a= ,b= ;
(2)利用上述方法,填空:21﹣4=( ﹣ )2;
(3)如果a﹣6,且a,m,n都是正整数,求a的值.
参考答案
一、单项选择题(共10个小题,每小题3分,共30分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求)
1.计算=( )
A.4 B.2 C.2 D.
【分析】先化简分子,再约分即可得.
解:原式==2,
故选:B.
【点评】本题主要考查分母有理化,解题的关键是掌握分母有理化的常用方法.
2.式子在实数范围内有意义,则x的取值范围是( )
A.x<2 B.x≥2 C.x=2 D.x<﹣2
【分析】直接利用二次根式的性质分析得出答案.
解:∵式子在实数范围内有意义,
∴2﹣x≥0,x﹣2≥0,
解得:x=2.
故选:C.
【点评】此题主要考查了二次根式有意义的条件,正确把握定义是解题关键.
3.下列二次根式中,与﹣5是同类二次根式的是( )
A. B. C. D.
【分析】将选项中的各个数化到最简,即可得到哪个数与是同类二次根式,本题得以解决.
解:∵,,,,
∴与﹣5是同类二次根式的是,
故选:A.
【点评】本题考查同类二次根式,解题的关键是明确什么是同类二次根式,注意要将数化到最简,再找哪几个数是同类二次根式.
4.已知a=﹣1,b=,则a与b的关系( )
A.a=b B.ab=1 C.a=﹣b D.ab=﹣1
【分析】本题可先将b分母有理化,然后再判断a、b的关系.
解:∵b==,∴a=b.
故选:A.
【点评】本题主要考查了分母有理化的计算方法,在分母有理化的过程中,正确找出分母的有理化因式是解决问题的关键.
5.已知a﹣b=2﹣1,ab=,则(a+1)(b﹣1)的值为( )
A.﹣ B.3 C.3﹣2 D.﹣1
【分析】把原式化简为含ab、a﹣b的形式,再整体代入计算.
解:∵a﹣b=2﹣1,ab=,
∴(a+1)(b﹣1)=ab﹣a+b﹣1
=ab﹣(a﹣b)﹣1
=﹣(2﹣1)﹣1
=﹣.
故选:A.
【点评】同类二次根式是指几个二次根式化简成最简二次根式后,被开方数相同的二次根式.
二次根式的加减运算,先化为最简二次根式,再将被开方数相同的二次根式进行合并.
合并同类二次根式的实质是合并同类二次根式的系数,根指数与被开方数不变.
6.如果关于x的一元二次方程ax2+bx+2=0的一个解是x=1,则代数式2023﹣a﹣b的值为( )
A.﹣2021 B.2021 C.﹣2025 D.2025
【分析】由题意知,a+b+2=0,则a+b=﹣2,根据2023﹣a﹣b=2023﹣(a+b),计算求解即可.
解:由题意知,a+b+2=0,
∴a+b=﹣2,
∴2023﹣a﹣b
=2023﹣(a+b)
=2023﹣(﹣2)
=2025.
故选:D.
【点评】本题考查了一元二次方程的解,代数式求值,掌握解一元二次方程的方法是关键.
7.观察式子:,=2×3=6;=,;,,由此猜想=(a≥0,b≥0).上述探究过程蕴含的思想方法是( )
A.特殊与一般 B.整体 C.转化 D.分类讨论
【分析】根据题意确定蕴含的思想方法.
解:探究过程蕴含的思想方法是特殊与一般,
故选:A.
【点评】本题考查的是二次根式的乘除法、数学思想,正确区分所学的数学思想是解题的关键.
8.下框是缘缘与芳芳两位同学解方程3(x﹣3)=(x﹣3)2的过程:
缘缘:
两边同除以(x﹣3)得:
3=x﹣3,
解得:x=6.
芳芳:
移项,得:3(x﹣3)﹣(x﹣3)2=0,
提取公因式,得:(x﹣3)(3﹣x﹣3)=0,
∴x﹣3=0或3﹣x﹣3=0,
解得:x1=3,x2=0.
下列判断正确的是( )
A.缘缘和芳芳都错 B.缘缘错,芳芳对
C.缘缘和芳芳都对 D.缘缘对,芳芳错
【分析】根据等式的基本性质和解一元二次方程的方法和步骤判断即可.
解:缘缘:根据等式的基本性质可知等式两边同时除以一个不为0的数,等式仍成立,
∵x﹣3的值不确定是否等于0,
∴缘缘的解方程错误;
芳芳:提取公因式,得:(x﹣3)(3﹣x+3)=0,
∴芳芳的解方程错误.
故选:A.
【点评】本题考查解一元二次方程.掌握解一元二次方程的方法和步骤并正确计算是解题关键.
9.若关于x的一元二次方程(k﹣2)x2+2x+3=0有两个实数根,则k的取值范围( )
A. B. C.k<且k≠2 D. 且k≠2
【分析】根据一元二次方程的定义和根的判别式的意义得到k﹣2≠0且Δ=22﹣4(k﹣2)×3≥0,然后解两个不等式得到它们的公共部分即可.
解:根据题意得k﹣2≠0且Δ=22﹣4(k﹣2)×3≥0,
解得k≤且k≠2,
故选:D.
【点评】本题考查了根的判别式和一元二次方程的定义,能根据题意得出关于k的不等式是解此题的关键.
10.如图,在△ABC中,∠ABC=90°,AB=8cm,BC=6cm,动点P,Q分别从点A,B同时开始移动(移动方向如图所示),点P的速度为1cm/s,点Q的速度为2cm/s,点Q移动到点C后停止,点P也随之停止运动,若使△PBQ的面积为15cm2,则点P运动的时间是( )
A.2s B.3s C.4s D.5s
【分析】设出动点P,Q运动t秒,能使△PBQ的面积为15cm2,用t分别表示出BP和BQ的长,利用三角形的面积计算公式即可解答.
解:设动点P,Q运动t秒后,能使△PBQ的面积为15cm2,
则BP为(8﹣t)cm,BQ为2tcm,由三角形的面积计算公式列方程得,
×(8﹣t)×2t=15,
解得t1=3,t2=5(当t=5时,BQ=10,不合题意,舍去).
∴动点P,Q运动3秒时,能使△PBQ的面积为15cm2.
故选:B.
【点评】此题考查一元二次方程的应用,借助三角形的面积计算公式来研究图形中的动点问题.
二、填空题(共5个小题,每小题3分,共15分)
11.计算的值是 4﹣1 .
【分析】先根据二次根式的性质化简,然后合并即可.
解:原式=﹣1+3
=4﹣1.
故答案为4﹣1.
【点评】本题考查了二次根式的计算:先把各二次根式化为最简二次根式,再进行二次根式的乘除运算,然后合并同类二次根式.
12.已知x=,则x﹣= 4 .
【分析】先化简x的值,利用倒数表示=﹣2,再把x、值代入代数式求值.
解:∵x==+2,
∴=﹣2,
原式=﹣(﹣2)=4.
故本题答案为:4.
【点评】本题考查了二次根式的化简求值以及分式求值的计算.
13.若根式与为同类最简二次根式,则等于 3 .
【分析】根据题意,它们的被开方数相同,列出方程求解.
解:∵根式与为同类最简二次根式,
∴2x﹣3=x+1,
∴x=4.
∴===3.
故答案为3.
【点评】本题考查最简二次根式与同类二次根式的概念,同类二次根式是化为最简二次根式后,被开方数相同的二次根式称为同类二次根式.
14.若关于x的一元二次方程kx2﹣3x+2=0有实数根.则k的取值范围是 k≤且k≠0 .
【分析】利用一元二次方程的定义和根的判别式的意义得到k≠0且Δ=(﹣3)2﹣4k≥0,然后求出两不等式的公共部分即可.
解:∵关于x的一元二次方程kx2﹣3x+2=0有实数根,
∴k≠0且Δ=(﹣3)2﹣8k≥0,
解得k≤且k≠0.
故答案为:k≤且k≠0.
【点评】本题考查了根的判别式:一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与Δ=b2﹣4ac有如下关系:当Δ>0时,方程有两个不相等的实数根;当Δ=0时,方程有两个相等的实数根;当Δ<0时,方程无实数根.
15.如图,在一个边长为8cm的正方形的四个角上分别剪掉2个小正方形和2个小长方形(阴影部分即剪掉的部分),剩余的部分可以折成一个有盖的长方体盒子(纸板的厚度忽略不计),且折成的长方体盒子的表面积是54cm2,则小正方形的边长为 1 cm.
【分析】设小正方形的边长为xcm,则小长方形的宽为xcm,长为4cm,利用折成的长方体盒子的表面积=大正方形的面积﹣2×小正方形的面积﹣2×小长方形的面积,可列出关于x的一元二次方程,解之取其符合题意的值,即可得出结论.
解:设小正方形的边长为xcm,则小长方形的宽为xcm,长为×8=4(cm),
根据题意得:8×8﹣2x2﹣2×4x=54,
整理得:x2+4x﹣5=0,
解得:x1=1,x2=﹣5(不符合题意,舍去),
∴小正方形的边长为1cm.
故答案为:1.
【点评】本题考查了一元二次方程的应用,找准等量关系,正确列出一元二次方程是解题的关键.
三、解答题(共8个小题,共75分,解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
16.计算:
(1);
(2)();
(3)()+;
(4)(﹣)﹣+(1﹣)0﹣|﹣2|.
【分析】(1)先根据二次根式的除法和乘法法则运算,然后化简后合并即可;
(2)先把各二次根式化为最简二次根式,然后去括号后合并即可;
(3)先把括号内通分,再把除法运算化为乘法运算,然后分母有理化,最后合并即可;
(4)先根据绝对值和零指数幂的意义计算,然后把化简后合并即可.
解:(1)原式=﹣+2
=4﹣+2
=4+;
(2)原式=2﹣﹣+
=+;
(3)原式=÷+5
=×+5
=+5
=6(﹣)+5
=6﹣6+5
=6﹣;
(4)原式=﹣﹣2+1+﹣2
=﹣﹣.
【点评】本题考查了二次根式的混合运算,熟练掌握二次根式的性质、二次根式的乘法法则、零指数幂的意义是解决问题的关键.
17.解方程:
(1)5x(x﹣3)=2(x﹣3);(因式分解法)
(2)x2﹣4x+5=0;(公式法)
(3)x2﹣2x﹣4=0;(配方法)
(4)4(x2﹣x)=﹣1.(适当方法)
【分析】(1)先移项,再因式分解即可求解;
(2)先由题意得a=1,b=﹣4,c=5,再根据Δ=b2﹣4ac=(﹣4)2﹣4×1×5=﹣4<0得出方程无实数解;
(3)先将常数项移到方程右边.再将方程两边同时加上一次项系数一半的平方,即可将方程左边化成完全平方式,最后再开方即可求解;
(4)先方程两边同时除以4,再移项,得,则有,然后开平方即可求解.
解:(1)移项,得5x(x﹣3)﹣2(x﹣3)=0,
分解因式,得(x﹣3)(5x﹣2)=0,
x﹣3=0或5x﹣2=0,
∴x1=3,;
(2)∵a=1,b=﹣4,c=5,
∴Δ=b2﹣4ac=(﹣4)2﹣4×1×5=﹣4<0,
∴原方程无实数根;
(3)移项,得,x2﹣2x=4
x2﹣2x+1=4+1
(x﹣1)2=5
∴,;
(4)4(x2﹣x)=﹣1
,
,
,
∴.
【点评】本题考查解一元二次方程,熟练掌握解一元二次方程的常用方法:直接开平方法、配方法、公式法、因式分解法是解题的关键.
18.已知a,b,c满足.
(1)求a,b,c的值;
(2)以a,b,c为边能否构成直角三角形?请说明理由.
【分析】(1)利用几个非负数的和为零,则每一个非负数都等于零,确定a,b,c的值即可;
(2)根据勾股定理得逆定理直接判断即可得解.
解:(1)∵,
∴,b﹣5=0,=0,
∴,b=5,;
(2)以a,b,c为边不能构成直角三角形.
理由如下:
∵a2=8,b2=25,c2=18,
∴较小的两边之和为:a2+c2=8+18=26,
∴a2+c2≠b2,
根据勾股定理的逆定理,这个三角形不是直角三角形.
【点评】本题主要考查非负数和为零的性质及勾股定理逆定理,熟练掌握非负数和为零的性质是解题的关键.
19.已知关于x的方程kx2﹣2x﹣1=0有两个不相等的实数根,
(1)求k的取值范围;
(2)若方程的一个根是﹣1,求方程的另一个根及k的值.
【分析】(1)因为关于x的方程kx2﹣2x﹣1=0有两个不相等的实数根,所以k≠0且Δ=b2﹣4ac>0,建立关于k的不等式组,解得k的取值范围即可;
(2)根据一元二次方程的解的定义,将x=﹣1代入方程,求出k的值,再解方程即可求得方程的另一个根.
解:(1)∵关于x的方程kx2﹣2x﹣1=0有两个不相等的实数根,
∴k≠0且Δ=(﹣2)2﹣4•k•(﹣1)=4+4k>0,
∴k>﹣1且k≠0;
(2)∵方程的一个根是﹣1,
∴k×(﹣1)2﹣2×(﹣1)﹣1=0,
解得k=﹣1,
∴﹣x2﹣2x﹣1=0,即x2+2x+1=0,
解得x1=x2=﹣1.
即另一个根为﹣1.
【点评】本题考查了一元二次方程根的判别式的应用,一元二次方程的解的定义,切记不要忽略一元二次方程二次项系数不为零这一隐含条件.
20.平安路上,多“盔”有你,在“交通安全宣传月”期间,某商店销售一批头盔,进价为每顶40元,售价为每顶68元,平均每周可售出100顶.商店计划将头盔降价销售,每顶售价不高于58元,经调查发现:每降价2元,平均每周可多售出40顶.设每顶头盔降价x元,平均每周的销售量为y顶.
(1)平均每周的销售量y(顶)与降价x(元)之间的函数关系式是 y=100+20x ;
(2)若售价为每顶50元,求每周的销售利润;
(3)若该商店希望平均每周获得4000元的销售利润,则每顶头盔应降价多少?
【分析】(1)利用平均每周的销售量=100+40×,即可找出y与x之间的函数关系式;
(2)利用每周的销售利润=每顶的销售利润×每周的销售量,即可求出结论;
(3)利用每周的销售利润=每顶的销售利润×每周的销售量,可列出关于x的一元二次方程,解之可求出x的值,再结合降价后每顶头盔的售价不高于58元,即可确定结论.
解:(1)根据题意得:y=100+40×=100+20x.
故答案为:y=100+20x;
(2)根据题意得:(50﹣40)[100+20×(68﹣50)]
=10×[100+20×18]
=10×[100+360]
=10×460
=4600(元).
答:每周的销售利润为4600元;
(3)根据题意得:(68﹣x﹣40)(100+20x)=4000,
整理得:x2﹣23x+60=0,
解得:x1=3,x2=20,
当x=3时,68﹣x=68﹣3=65>58,不符合题意,舍去;
当x=20时,68﹣x=68﹣20=48<58,符合题意.
答:每顶头盔应降价20元.
【点评】本题主要考查了一元二次方程的应用以及一次函数的应用,解题的关键是:(1)根据各数量之间的关系,找出y关于x的函数关系式;(2)根据各数量之间的关系,列式计算;(3)找准等量关系,正确列出一元二次方程.
21.阅读与思考
互为有理化的一对无理根的一元二次方程
我们知道,在一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c是有理数)中,当Δ>0时,该方程有两个不相等的实数根,这两个实数根分别为x1=,x2=.若是一个无理数,则x1,x2也都是无理数,我们把x1和x2这样的两个无理数称为互为有理化的一对无理根.
例如:一元二次方程x2﹣3x+1=0的两根为,x2= m ,它们就是互为有理化的一对无理根.
又如:方程x2=7的两根,也是互为有理化的一对无理根.
判断两个根是否互为有理化的一对无理根,需要满足两个条件:
①x1和x2是两个无理数;②x1•x2是一个有理数.
如:,是无理数,
且= n .
∴x1,x2是互为有理化的一对无理根.
显然,一元二次方程的互为有理化的一对无理根和为,积为.
任务:
(1)填空:材料中的m= ,n= 1 .
(2)求一元二次方程x2﹣x﹣5=0的两根,并说明该方程的两根是否互为有理化的一对无理根.
(3)若方程x2+px+q=0的两根为互为有理化的一对无理根,且一根为,直接写出方程x2+px+q=0的另一根及p,q的值.
【分析】(1)根据根与系数的关系求得即可;
(2)解方程求得方程的解即可判断;
(3)根据互为有理化的一对无理根的概念即可求得方程x2+px+q=0的另一根,利用根与系数的关系即可求得p,q的值.
解:(1)材料中的m=,n=1.
故答案为:,1.
(2)∵Δ=(﹣1)2﹣4×1×(﹣5)=1+21=22>0,
∴一元二次方程x2﹣x﹣5=0的两根为x1=,x=,
∴该方程的两根是互为有理化的一对无理根.
(3)由题意可知,方程x2+px+q=0的另一根是1﹣,
∴﹣p=1++1﹣,q=(1+)(1﹣),
∴p=﹣2,q=﹣2.
【点评】本题考查了根与系数的关系,根的判别式,无理根的概念,熟练掌握新概念以及根与系数的关系是解题的关键.
22.如图所示,四边形ABCD为矩形,AB=6cm,AD=4cm,若点Q从A点出发沿AD以1cm/s的速度向D运动,P从B点出发沿BA以2cm/s的速度向A运动,如果P、Q分别同时出发,当一个点到达终点时,另一点也同时停止.设运动的时间为t(s).
(1)当t为何值时,△PDQ的面积为6cm2?
(2)是否存在t使△PDQ为等腰三角形?若存在,求出t值;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)由四边形ABCD为矩形,AB=6cm,AD=4cm,可得DQ=4﹣t,AP=6﹣2t,∠A=90°,结合,再解方程并检验即可;
(2)由题意可得:DQ=4﹣t,AP=6﹣2t,AQ=t,可得PQ2=AQ2+AP2=t2+(6﹣2t)2,由△PDQ为钝角三角形;且为等腰三角形,可得DQ=PQ,建立方程(4﹣t)2=t2+(6﹣2t)2,再利用方程根的判别式可得答案.
解:(1)由题意可得:AQ=t,BP=2t,
∵四边形ABCD为矩形,AB=6cm,AD=4cm,
∴DQ=4﹣t,AP=6﹣2t,∠A=90°,
∴,
∴t2﹣7t+6=0,
解得:t=1或t=6;
∵0≤t≤3,
∴t=6不符合题意,则t=1,
∴当t=1s时,△PQD的面积为6cm2.
(2)不存在t使△PDQ为等腰三角形.
由题意可得:DQ=4﹣t,AP=6﹣2t,AQ=t,
∴PQ2=AQ2+AP2=t2+(6﹣2t)2,
∵△PDQ为钝角三角形;且为等腰三角形,
∴DQ=PQ,
∴(4﹣t)2=t2+(6﹣2t)2,
∴t2﹣4t+5=0,
∴Δ=(﹣4)2﹣4×1×5=16﹣20=﹣4<0,
∴方程无解,
∴不存在t使△PDQ为等腰三角形.
【点评】本题考查的是矩形的性质,勾股定理的应用,一元二次方程的解法,一元二次方程根的判别式的应用,利用图形面积与等腰三角形的性质建立方程求解是解本题的关键.
23.阅读理解:学习了二次根式后,你会发现一些含有根号的式子可以写成另一个式子的平方,如3+2.继续进行以下的探索:设a+b(其中a,b,m,n都是正整数),则有a+b.∴a=m2+2n2,b=2mn,这样就得出了把类似a+b的式子化为平方式的方法.
请仿照上述方法探索并解决下列问题:
(1)当a,b,m,n都是正整数时,若a﹣b,用含m,n的式子分别表示a,b,得a= m2+5n2 ,b= 2mn ;
(2)利用上述方法,填空:21﹣4=( 1 ﹣ 2 )2;
(3)如果a﹣6,且a,m,n都是正整数,求a的值.
【分析】(1)仿照阅读理解解答;
(2)根据完全平方公式计算即可;
(3)分m=3,n=1或m=1,n=3两种情况,根据(1)的结论计算,得到答案.
解:(1)m2+5n2,2mn;
(2)21﹣4=1﹣2+20=12﹣2×1×+()2=(1﹣2)2;
(3)∵2mn=6,
∴mn=3,而m,n都为正整数,
∴m=3,n=1或m=1,n=3,
当m=3,n=1时,a=m2+5n2=32+5×12=14,
当m=1,n=3时,a=m2+5n2=1+5×32=46,
综上所述,a的值为14或46,
故答案为:(1)m2+5n2;2mn;
(2)1;2.
【点评】本题考查的是二次根式的化简求值,掌握二次根式的性质、完全平方公式是解题的关键.
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