2023-2024学年广东省茂名市高州一中九年级(上)期中数学试卷(含解析)
展开1.下列式子是一元二次方程的是( )
A. x2−5x−3B. x2−1=yC. 5x+1=0D. x2+2x−1=0
2.如果关于x的一元二次方程x2−c=0有一个根是2,那么c的值是( )
A. 4B. −4C. 2D. −2
3.下列每个选项的两个图形,不是相似图形的是( )
A. B.
C. D.
4.用频率估计概率,可以发现,抛掷硬币,“正面朝上”的概率为0.5,是指( )
A. 连续掷2次,结果一定是“正面朝上”和“反面朝上”各1次
B. 连续抛掷100次,结果一定是“正面朝上”和“反面朝上”各50次
C. 抛掷2n次硬币,恰好有n次“正面朝上”
D. 抛掷n次,当n越来越大时,正面朝上的频率会越来越稳定于0.5
5.如图,在平行四边形ABCD中,∠A+∠C=120°,则∠C的度数为( )
A. 50°
B. 60°
C. 70°
D. 120°
6.菱形具有而平行四边形不一定具有的性质是( )
A. 两组对边分别平行B. 两组对角分别相等C. 对角线互相平分D. 对角线互相垂直
7.已知ab=34,则下列变形错误的是( )
A. a4=3bB. a3=b4C. 4a=3bD. ba=43
8.如图,D为△ABC中AC边上一点,则添加下列条件不能判定△ABC∽△BDC的是( )
A. BC2=AC⋅CDB. ABAC=BDBC
C. ∠ABC=∠BDCD. ∠A=∠CBD
9.某兴趣小组组织跳绳比赛,参赛的每两人之间都要比赛一场,按计划需要进行21场比赛.设参赛的人数为x,则x满足的关系式为( )
A. 12x(x−1)=21B. x(x−1)=21C. 12x(x+1)=21D. x(x+1)=21
10.如图,已知正方形ABCD的边长为2,点E是正方形ABCD的边AD上的一点,点A关于BE的对称点为F,若∠DFC=90°,则EF的长为( )
A. 37
B. 23
C. 25
D. 710
二、填空题:本题共5小题,每小题3分,共15分。
11.已知ab=cd=23,且b≠±d,则a−cb−d= ______ .
12.在一个不透明的口袋中装有仅颜色不同的白、黄两种小球,其中白球2个,黄球n个,若从袋中任取一个球,摸出黄球的概率是45,则n= ______ .
13.将一元二次方程x2−6x+2=0配方后,变形成(x−m)2=n,则m+n= ______ .
14.如图,已知△ADE∽△ABC,且AD=3,DC=4,AE=2,则BE=______.
15.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,且BA=9,AC=12,点D是斜边BC上的一个动点,过点D分别作DE⊥AB于点E,DF⊥AC于点F,点G为四边形DEAF对角线交点,则线段GF的最小值为______.
三、计算题:本大题共1小题,共6分。
16.解方程:x2+4x−5=0.
四、解答题:本题共9小题,共69分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
17.(本小题6分)
在如图小正方形的边长均为1的正方形网格中,△ABC的顶点都在格点上.以点O为位似中心画△ABC的位似图形△A1B1C1,使得位似比为1:2.
18.(本小题6分)
如图,四边形ABCD为矩形,E是AB延长线上的一点,若AC=EC.求证:四边形BECD为平行四边形.
19.(本小题7分)
第十九届亚洲运动会在浙江省杭州市举行,吉祥物是一组机器人,组合名为“江南忆”,分别是“宸宸”、“琮琮”、“莲莲”(分别用A、B、C表示).组委会现将3张正面分别印有以上3个吉祥物图案的明信片(明信片的质地、形状、大小都相同)送给志愿者作留念,将这3张明信片背面朝上,洗匀.若小杰先从中随机抽取1张,小丽再从剩余的明信片中随机抽取1张,请用树状图或列表的方法求两人抽取的明信片上的图案恰好一个是“宸宸”,一个是“琮琮”的概率.
20.(本小题7分)
设a、b、2 2为Rt△ABC的三条边,且关于x的方程x2+2 bx+a=0有两个相等的实数根,求a+b的值.
21.(本小题7分)
如图,正方形ABCD的边长为4,点E在边AD上,AE=3,连接BE交AC于点F,过点F作FG//BC,交CD于点G.求DG的长.
22.(本小题8分)
综合与实践
主题:利用相似三角形的有关知识测量建筑物的高度.
素材:平面镜、标杆、皮尺等测量工具.
步骤1:如图,站在B处,位于点B正前方3米点C处有一平面镜,通过平面镜刚好可以看到建筑物的顶端M的像,此时测得眼睛到地面的距离AB为1.5米;
步骤2:在F处竖立了一根高2米的标杆EF,发现地面上的点D、标杆顶点E和建筑物顶端M在一条直线上,此时测得DF为6米,CF为4米.
猜想与计算:已知MN⊥ND,AB⊥ND,EF⊥ND,点N、C、B、F、D在同一条直线上,且点N、C之间存在障碍物,无法直接测量.请根据以上所测数据:
(1)直接写出平面镜到建筑物的距离CN与建筑物高度MN之间的数量关系;
(2)计算建筑物的高度MN(平面镜大小忽略不计).
23.(本小题8分)
因粤港澳大湾区和中国特色社会主义先行示范区的双重利好,深圳已成为国内外游客最喜欢的旅游目的地城市之一,深圳著名旅游“网红打卡地”东部华侨城景区在2019年春节长假期间,共接待游客达20万人次,预计在2021年春节长假期间,将接待游客达28.8万人次.
(1)求东部华侨城景区2019至2021年春节长假期间接待游客人次的年平均增长率.
(2)东部华侨城景区一奶茶店销售一款奶茶,每杯成本价为6元,根据销售经验,在旅游旺季,若每杯定价25元,则平均每天可销售300杯,若每杯价格降低1元,则平均每天可多销售30杯,2021年春节期间,店家决定进行降价促销活动,则当每杯售价定为多少元时,既能让顾客获得最大优惠,又可让店家在此款奶茶实现平均每天6300元的利润额?
24.(本小题10分)
综合探究
将矩形ABCD对折,使点A与点B重合,点D与点C重合,折痕为EF,AD=5.
(1)如图(1),将矩形ABCD沿过点D的直线折叠,使A点的对应点A′落在EF上,点G在AB边上,折痕为DG,连接A′C.则:
①当矩形ABCD为正方形时,△A′CD为______ 三角形;
②当△A′DF为等腰直角三角形时,求AB的长度.
(2)如图(2),点P、Q在折痕EF上,且满足PQ=2,当四边形BCQP周长的最小值为12时,求AB的长度.
25.(本小题10分)
综合运用:
小亮舅舅有块菱形菜地ABCD,已知∠BAD=120°.小亮舅舅想在BC,CD边上分别找一点E、F(不与端点重合),连接AE、EF,将菱形菜地ABCD分成三个区域,其中△ABE和△CEF区域种植黄瓜,剩余区域种植韭菜,小亮对此产生了浓厚的兴趣,主动帮助舅舅测量找点.
(1)当BE=CF时,可以求得∠AEF= ______ °;
(2)保持∠AEF的度数与第(1)问中的相等,改变点E、F的位置,使得无论点E位于何处,BE与DF的和都为10m.
①请你帮助小亮计算菱形菜地ABCD的面积;
②舅舅告诉小亮,他想要种植韭菜区域的面积是黄瓜区域面积的3倍,请你帮助小亮求BE的长.
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A、x2−5x−3不是一元二次方程,故本选项不符合题意;
B、x2−1=y不是一元二次方程,故本选项不符合题意;
C、5x+1=0不是一元二次方程,故本选项不符合题意;
D、x2+2x−1=0是一元二次方程,故本选项符合题意;
故选:D.
根据一元二次方程的定义,逐项判断即可求解.
本题主要考查了一元二次方程,熟练掌握含有一个未知数,且未知数的最高次数为2的整式方程是一元二次方程是解题的关键.
2.【答案】A
【解析】解:∵关于x的一元二次方程x2−c=0有一个根是2,
∴4−c=0,
解得c=4,
故选:A.
把x=2代入一元二次方程x2−c=0,得到c的一元一次次方程,解出c的值即可.
本题考查的是一元二次方程的根即方程的解的定义,逆用一元二次方程解的定义易得出c的值.
3.【答案】D
【解析】解:A.形状相同,符合相似图形的定义,此选项不符合题意;
B.形状相同,符合相似图形的定义,此选项不符合题意;
C.形状相同,符合相似图形的定义,此选项不符合题意;
D.形状不相同,不符合相似图形的定义,此选项符合题意;
故选:D.
根据相似图形的定义,对选项进行一一分析,排除错误答案.
本题考查的是相似图形的定义,结合图形,即图形的形状相同,但大小不一定相同的图形是相似图形。
4.【答案】D
【解析】解:连续抛掷2n次不一定正好正面向上和反面向上的次数各一半,故A、B、C错误,
抛掷n次,当n越来越大时,正面朝上的频率会越来越稳定于0.5,故D正确,
故选D.
利用“大量重复试验中,事件发生的频率逐渐稳定到某个常数附近,这个常数可以估计事件发生的概率”进行判断即可.
本题考查了利用频率估计概率的知识,解题的关键是了解大量重复试验中,事件发生的频率逐渐稳定到某个常数附近,这个常数可以估计事件发生的概率.
5.【答案】B
【解析】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠A=∠C,
∵∠A+∠C=120°,
∴∠C=60°,
故选:B.
根据平行四边形的性质进行解答即可.
此题主要考查了平行四边形的性质,关键是掌握:
(1)平行四边形的概念:有两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形.
(2)平行四边形的性质:①边:平行四边形的对边相等. ②角:平行四边形的对角相等. ③对角线:平行四边形的对角线互相平分.
6.【答案】D
【解析】【分析】
此题主要考查了菱形的性质,关键是根据菱形对角线垂直及平行四边形对角线平分的性质的理解.
根据菱形的特殊性质可知对角线互相垂直.
【解答】
解:A、不正确,两组对边分别平行;
B、不正确,两组对角分别相等,两者均有此性质;
C、不正确,对角线互相平分,两者均具有此性质;
D、菱形的对角线互相垂直但平行四边形却无此性质.
故选:D.
7.【答案】A
【解析】解:∵ab=34,
∴4a=3b,a3=b4,ba=43.
故选:A.
根据比例的性质对各选项进行判断.
本题考查了比例的性质:灵活应用比例性质(内项之积等于外项之积、合比性质、分比性质、合分比性质、等比性质)进行计算.
8.【答案】B
【解析】【分析】
由相似三角形的判定依次判断可求解.
本题考查了相似三角形的判定,掌握相似三角形判定方法是关键.
【解答】
解:∵BC2=AC⋅CD,
∴BCAC=CDBC,
又∵∠C=∠C,
∴△ABC∽△BDC,故选A不合题意,
∵∠ABC=∠BDC,∠C=∠C,
∴△ABC∽△BDC,故选C不合题意,
∵∠A=∠CBD,∠C=∠C,
∴△ABC∽△BDC,故选D不合题意,
故选:B.
9.【答案】A
【解析】解:设参赛的人数为x,
依题意,得:12x(x−1)=21.
故选:A.
设参赛的人数为x,由参赛的每两人之间都要比赛一场,即可得出关于x的一元二次方程,此题得解.
本题考查了由实际问题抽象出一元二次方程,找准等量关系,正确列出一元二次方程是解题的关键.
10.【答案】B
【解析】解:如图,延长EF交CD于M,连接BM,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC,∠A=∠BCD=90°,
∵将△ABE沿直线BE对折得到△BEF,
∴∠BFE=∠BFM=90°,AB=BF=BC
在Rt△BFM与Rt△BCM中,
BF=BCBM=BM,
∴Rt△BFM≌Rt△BCM(HL),
∴MF=MC,
∴∠MFC=∠MCF,
∵∠MFC+∠DFM=90°,∠MCF+∠FDM=90°,
∴∠MFD=∠MDF,
∴MD=MF=MC,
∵正方形ABCD的边长为2,
∴MF=MC=DM=1,
设AE=EF=x,
∵DE2+DM2=EM2,
即(2−x)2+12=(x+1)2,
解得:x=23.
故选:B.
延长EF交CD于M,连接BM,根据正方形的性质得到AB=BC,∠A=∠BCD=90°,由折叠的性质得到∠BFE=∠BFM=90°,通过Rt△BFM≌Rt△BCM,于是得到MF=MC.由等腰三角形的性质得到∠MFC=∠MCF,由余角的性质得到∠MFD=∠MDF,于是求得MF=MD,得MF=MD=MC=1,AE=EF=x,根据勾股定理即可得到结论.
本题考查了正方形的性质,翻折变换−折叠问题,全等三角形的判定和性质,勾股定理,正确的作出辅助线构造全等三角形是解题的关键.
11.【答案】23
【解析】解:设a=2x,c=2y,则b=3x,d=3y,
故a−cb−d=2x−2y3x−3y=23.
故答案为:23.
设a=2x,c=2y,则b=3x,d=3y,直接利用比例的性质得出即可.
此题主要考查了比例的性质,正确利用未知数代替化简是解题关键.
12.【答案】8
【解析】解:由题意得:nn+2=45,
解得:n=8,
经检验n=8是原方程的解,
故答案为:8.
根据摸出黄球的概率是45,列式计算即可.
本题考查已知概率求数量,解答本题的关键是掌握概率的求法:概率=所求情况数与总情况数之比.
13.【答案】10
【解析】解:一元二次方程x2−6x+2=0配方得:(x−3)2=7,
∵一元二次方程x2−6x+2=0配方后得(x−m)2=n,
∴m=3,n=7,
∴m+n=3+7=10.
故答案为:10.
将一元二次方程x2−6x+2=0配方得出(x−3)2=7,求出m=3,n=7,然后代入求值即可.
本题考查一元二次方程,解题的关键是将一元二次方程x2−6x+2=0配方得出(x−3)2=7.
14.【答案】8.5
【解析】【分析】本题考查了相似三角形的性质,熟记相似三角形对应边成比例并列出比例式是解题的关键.先求出AC的长,再根据相似三角形对应边成比例列式求出AB的长,然后根据BE=AB−AE,代入数据进行计算即可得解.
【解答】
解:∵AD=3,DC=4,
∴AC=AD+DC=3+4=7,
∵△ADE∽△ABC,
∴ADAB=AEAC,
即3AB=27,
解得AB=10.5,
∴BE=AB−AE=10.5−2=8.5.
故答案为8.5.
15.【答案】185
【解析】解:连接AD、EF,
∵∠BAC=90°,且BA=9,AC=12,
∴BC= 92+122=15,
∵DE⊥AB,DF⊥AC,
∴∠DEA=∠DFA=∠BAC=90°,
∴四边形DEAF是矩形,
∴EF=AD,
∴当AD⊥BC时,AD的值最小,
此时,△ABC的面积=12AB×AC=12BC×AD,
∴AD=AB×ACBC=9×1215=365,
∴EF的最小值为365,
∵点G为四边形DEAF对角线交点,
∴GF=12EF=185;
故答案为:185.
由勾股定理求出BC的长,再证明四边形DEAF是矩形,可得EF=AD,根据垂线段最短和三角形面积即可解决问题.
本题考查了矩形的判定和性质、勾股定理、三角形面积、垂线段最短等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
16.【答案】解:x2+4x−5=0
(x+5)(x−1)=0,
x+5=0或x−1=0,
x1=−5,x2=1.
【解析】本题考查了因式分解法解一元二次方程,当把方程通过移项把等式的右边化为0后方程的左边能因式分解时,一般情况下是把左边的式子因式分解,再利用积为0的特点解出方程的根.因式分解法是解一元二次方程的一种简便方法,要会灵活运用.
通过观察方程形式,利用因式分解法解方程比较简单.
17.【答案】解:如图△A1B1C1就是所求作的图形.
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【解析】根据位似变换的性质得出点A、B、C的对应点A1、B1、C1的位置,顺次连接即可.
本题考查了作位似图形.解题的关键是掌握位似变换的性质,属于中考常考题型.
18.【答案】证明:∵四边形ABCD为矩形,
∴AB//CD,AB=CD,∠ABC=90°,
∴CB⊥AE,
又∵AC=EC,
∴AB=BE,
∴BE=CD,BE//CD,
∴四边形BECD为平行四边形.
【解析】由矩形的性质得AB//CD,AB=CD,∠ABC=90°,则CB⊥AE,再由等腰三角形的性质得AB=BE,则BE=CD,BE//CD,即可得出结论.
本题考查了矩形的性质、平行四边形的判定等知识;熟练掌握矩形的性质和平行四边形的判定是解题的关键.
19.【答案】解:列表格如下:
∴一共有6种可能出现的情况,其中恰好一个是“宸宸”,一个是“琮琮”的有2种;
∴两人抽取的明信片上的图案恰好一个是“宸宸”,一个是“琮琮”的概率是 P=26=13.
【解析】利用列表法表示所有可能出现的结果情况,再根据概率的定义进行计算即可.
本题考查列表法或树状图法求随机事件的概率,列举出所有可能出现的结果情况是解决问题的关键.
20.【答案】解:∵方程x2+2 bx+a=0有两个相等的实数根,
∴Δ=(2 b)2−4×1×a=4b−4a=0,
∴b−a=0,即b=a.
又∵a、b、2 2为Rt△ABC的三条边,
∴a2+b2=(2 2)2,
∴a=b=2,
∴a+b=4.
【解析】根据根的判别式Δ=b2−4ac=0求得b=a,再利用勾股定理计算求得a=b=2,进一步计算解答即可.
本题主要考查了根的判别式、勾股定理,解答本题的关键是根据判别式和已知条件求出三角形三条边的关系.
21.【答案】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴AD//BC,
∴∠AEF=∠CBF,∠EAF=∠BCF,
∴△AEF∽△CBF,
∴EFBF=AEBC=34,
∴EFBE=37.
∵FG//BC,AD//BC,
∴FG//BC//AD,
∴DGDC=EFBE=37,
∴DG=37×DC=37×4=127.
【解析】利用正方形性质,证得△AEF∽△CBF,得出EFBE=37,然后根据FG//BC即可得出对应边成比例求解即可.
本题考查了正方形的性质,相似的判定和性质,以及平行线分线段成比例,解答本题的关键在于熟练掌握相似三角形的判定与性质.
22.【答案】解:(1)由题意得:∠ACB=∠MCN,
∵MN⊥ND,AB⊥ND,
∴∠ABC=∠MNC=90°,
∴△ACB∽△MCN,
∴ABMN=BCCN,即1.5MN=3CN,
解得:CN=2MN,
∴CN=2MN;
(2)设MN=x米,则CN=2x米,
∵DF=6米,CF=4米,EF=2米,
∴DN=DF+CF+CN=(10+2x)米,
∵MN⊥ND,EF⊥ND,
∴∠DNM=∠DFE=90°,
∵∠MDN=∠EDF,
∴△DNM∽△DFE,
∴MNEF=DNDF,即x2=10+2x6,
解得:x=10,
答:建筑物MN的高度为10米.
【解析】(1)由题意得:∠ACB=∠MCN,证明△ACB∽△MCN,则ABMN=BCCN,即1.5MN=3CN,解得CN=2MN;
(2)设MN=x米,则CN=2x米,由DF=6米,CF=4米,EF=2米,可得DN=(10+2x)米,证明△DNM∽△DFE,则MNEF=DNDF,即x2=10+2x6,计算求解即可.
本题属于相似形综合题,主要考查了相似三角形的应用.熟练掌握相似三角形的判定与性质是解题的关键.
23.【答案】解:(1)设年平均增长率为x,由题意得:
20(1+x)2=28.8,
解得:x1=20%,x2=−2.2(舍去),
答:东部华侨城景区2019至2021年春节长假期间接待游客人次的年平均增长率为20%;
(2)设每杯售价定为a元,由题意得:
(a−6)[300+30(25−a)]=6300,
解得:a1=21,a2=20,
∴为了能让顾顾客获得最大优惠,故a=20,
答:每杯售价定为20元时,既能让顾客获得最大优惠,又可让店家在此款奶茶实现平均每天6300元的利润额.
【解析】(1)设年平均增长率为x,由题意得关于x的一元二次方程,解方程并根据问题的实际意义作出取舍即可;
(2)设每杯售价定为a元,由题意得关于a的一元二次方程,解方程并根据问题的实际意义作出取舍即可.
本题考查了一元二次方程在实际问题中的应用,理清题中的数量关系并正确地列出方程是解题的关键.
24.【答案】等边
【解析】解:(1)①∵矩形ABCD为正方形,由折叠可知:
A′D=AD=CD,DF=CF=12CD,EF⊥CD,
∴A′C=A′D,
∴A′C=A′D=CD,
∴故△A′CD为等边三角形;
故答案为:等边;
②由折叠可知:A′D=AD=5,DF=CF,
∵△A′DF为等腰直角三角形,
∴DF=A′F,DF2+A′F2=A′D2=52,
∴DF=5 22,
∵四边形形ABCD为矩形,
∴AB=CD=2DF=5 2,
∴当△A′DF为等腰直角三角形时,AB的长度为5 2;
(2)∵AD=BC=5,PQ=2,
∴四边形BCQP的周长为BC+CQ+PQ+PB=BP+CQ+7,
则要使四边形BCQP的周长最小,只要BP+CQ最小即可.
∵四边形BCQP周长的最小值为12,
∴BP+CQ的最小值为:12−7=5,
在BC边上截取BM=PQ=2,
∵点F是CD的中点,
∴点C关于EF的对称点为点D,连接DM,交EF于点Q,如图2,
则DM即为BP+CQ的最小值,即DM=5,
在Rt△CDM中,CM=BC−BM=5−2=3,DM=5,
∴CD= DM2−CM2= 52−32=4,
∴AB=CD=4.
∴AB的长度为4.
(1)①根据折叠的性质和正方形性质可得A′D=AD=CD,DF=CF=12CD,EF⊥CD,再根据线段垂直平分线性质可得A′C=A′D,即可解答;
②根据折叠的性质可得,A′D=AD=5,DF=CF,再根据△A′DF为等腰直角三角形运用勾股定理即可解得DF=5 22,结合矩形的性质即可求解;
(2)根据四边形BCQP周长的最小值为12转化为BP+CQ的最小值5,即DM=5,即可求解.
该题主要考查了折叠的性质“折叠前后对应角相等,对应边相等,折痕与对应点的连线互相垂直”,等边三角形的判定,线段垂直平分线的性质“线段垂直平分线上的点到线段两个端点距离相等”,矩形的性质和正方形的性质,勾股定理,最短路径,解题的关键是数形结合,能够正确作出对应图形,添加必要辅助线进行问题转化.
25.【答案】60
【解析】(1)解:连接AC,AF,如图①,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB//CD,AB=BC,
∵∠BAD=120°,
∴∠ABC=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴∠BAC=∠ACF=∠ABE=60°,AC=AB,
∵BE=CF,
∴△ABE≌△ACF(SAS),
∴∠BAE=∠CAF,AE=AF,
∴∠EAF=∠CAE+∠CAF=∠CAE+∠BAE=∠BAC=60°,
∴△AEF是等边三角形,
∴∠AEF=60°,
故答案为:60;
(2)①连接AC,过点E作EG//AC交AB于点G,如图②,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AD//BC,AB=BC,
∵∠BCD=∠BAD=120°,
∴∠BAC=12∠BAD=60°,∠B=180°−∠BAD=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∵EG//AC,
∴∠BGE=∠BAC=60°,
∴△BGE是等边三角形
∴BG=BE=GE,
∴∠AGE=180°−∠BGE=120°,AG=EC,
则∠AGE=∠ECF,
∵∠AEC=∠AEF+∠FEC=∠B+∠EAG,∠AEF=∠B=60°
∴∠FEC=∠EAG,
∴△AGE≌△ECF(ASA),
∴GE=CF,
∴BE=GE=CF,
∵BE+DF=10,
∴CF+DF=CD=10,
∴菱形ABCD的边长为10 m,
即AB=BC=CD=DA=10,
过点A作AH⊥BC于点H,则∠BAH=90°−∠B=30°,
∴BH=12AB=5,
∴AH= AB2−BH2=5 3,
∴S菱形ABCD=2S△ABC=2×12⋅BC⋅AH=10×5 3=50 3(m2);
②过点A作AH⊥BC于点H,过点F作FM⊥BC交BC的延长线于点M.如图③,
由(2)①知AB=10,AH=5 3,S菱形ABCD=50 3,设BE=x,则CE=DF=10−x,
∴S△ABE=12⋅BE⋅AH=5 32x,
∴CF=CD−DF=10−(10−x)=x,
∵∠BCF=∠BAD=120°,
∴∠DCM=180°−∠BCF=60°,
∴∠CFM=30°,
∴CM=12x,FM= 32x,
∴S△CEF=12⋅CE⋅FM=12×(10−x)× 32x= 34x(10−x),
∵种植韭菜区域的面积是黄瓜区域面积的3倍,
∴S△ABE+S△CEF=14S菱形ABCD,
∴5 32x+ 34x(10−x)=14×50 3,
解得x1=10+5 2(舍去),x2=10−5 2,
∴BE的长是(10−5 2)m.
(1)连接AC,AF,由菱形的性质和∠BAD=120°得△ABC是等边三角形,进一步得到AC=AB,∠BAC=∠ACF=∠ABE=60°,有△ABE≌△ACF,得到AE=AF,∠BAE=∠CAF,∠EAF=∠BAC=60°,则有△AEF是等边三角形可求得答案;
(2)①连接AC,过点E作EG//AC交AB于点G,由菱形的性质得AB=BC,∠BCD=∠BAD=120°,有∠BAC=60°,∠B=60°,则有△ABC和△BGE是等边三角形,得到BG=BE=GE,进一步有∠AGE=120°,AG=EC,则∠AGE=∠ECF和∠FEC=∠EAG,证得△AGE≌△ECF,利用边相等求得菱形边长,过点A作AH⊥BC于点H,解直角三角形求得S△ABC即可求得菱形面积;
②过点A作AH⊥BC于点H,过点F作FM⊥BC交BC的延长线于点M.结合①知AB=10,AH=5 3,S菱形ABCD=50 3,设BE=x,求得CE、CF、CM、FM和S△ABE及S△CEF面积,根据题意列出S△ABE+S△CEF=14S菱形ABCD即可求得答案.
本题主要考查菱形的性质、全等三角形的判定和性质、等边三角形的判定和性质和解直角三角形,通过作辅助线证明三角形全等是解题的关键.
A
B
C
A
−
(A,B)
(A,C)
B
(B,A)
−
(B,C)
C
(C,A)
(C,B)
−
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