2020-2021学年山东省枣庄市薛城区八年级(下)期末数学试卷
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这是一份2020-2021学年山东省枣庄市薛城区八年级(下)期末数学试卷,共24页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2020-2021学年山东省枣庄市薛城区八年级(下)期末数学试卷
一、选择题:下面每小题给出的四个选项中,只有一项是正确的,请把正确选项选出来.每小题3分,共36分
1.(3分)若分式中x和y的值都扩大到原来的2倍,则分式的值( )
A.扩大到原来的2倍 B.扩大到原来的4倍
C.缩小到原来的 D.不变
2.(3分)如图,将△ABC绕AC的中点O顺时针旋转180°,嘉琪发现,旋转后的△CDA与△ABC构成平行四边形,并推理如下:
点A,C分别转到了点C,A处,
而点B转到了点D处,
∵CB=AD,
∴四边形ABCD是平行四边形.
小明为保证嘉琪的推理更严谨,想在方框中“∵CB=AD,”和“∴四边形……”之间作补充.下列正确的是( )
A.嘉琪推理严谨,不必补充
B.应补充:且AB=CD
C.应补充:且AB∥CD
D.应补充:且OA=OC
3.(3分)如图,已知等腰△ABC的底角∠C=15°,顶点B到边AC的距离是3cm,则AC的长为( )
A.3cm B.4cm C.5cm D.6cm
4.(3分)把式子2x(a﹣2)﹣y(2﹣a)分解因式,结果是( )
A.(a﹣2)(2x+y) B.(2﹣a)(2x+y)
C.(a﹣2)(2x﹣y) D.(2﹣a)(2x﹣y)
5.(3分)小红同学在某数学兴趣小组活动期间,用铁丝设计并制作了如图所示的三种不同的图形,请您观察甲、乙、丙三个图形,判断制作它们所用铁丝的长度关系是( )
A.制作甲种图形所用铁丝最长
B.制作乙种图形所用铁丝最长
C.制作丙种图形所用铁丝最长
D.三种图形的制作所用铁丝一样长
6.(3分)下面的计算过程中,从哪一步开始出现错误( )
A.① B.② C.③ D.④
7.(3分)如图,已知四边形ABCD中,E是CD边上的一个动点,F是AD边上的一个定点,G,H分别是EF,EB的中点,当点E在CD上从C向D逐渐移动时,下列结论成立的是( )
A.线段GH的长逐渐增大
B.线段GH的长逐渐减少
C.线段GH的长保持不变
D.线段GH的长先增大后减小
8.(3分)如图∠1,∠2,∠3是五边形ABCDE的三个外角,若∠A+∠B=230°,则∠1+∠2+∠3=( )
A.140° B.180° C.230° D.320°
9.(3分)在方格中,在标有序号①②③④的小正方形中选一个涂黑,使其与图形阴影部分构成中心对称图形,该小正方形的序号是( )
A.① B.② C.③ D.④
10.(3分)若关于x的分式方程有增根,则a的值是( )
A.1 B.2 C.4 D.1或4
11.(3分)如图,平行四边形ABCD中,∠B=60°,AB⊥AC,AC的垂直平分线交AD于点E,△CDE的周长是15,则平行四边形ABCD的面积为( )
A. B.40 C.50 D.
12.(3分)如图,在平面直角坐标系中,将边长为1的正方形OABC绕点O顺时针旋转45°后得到正方形OA1B1C1,依此方式,绕点O连续旋转2021次得到正方形OA2021B2021C2021,那么点A2021的坐标是( )
A.(,﹣) B.(﹣,﹣) C.(1,0) D.(0,﹣1)
二、填空题(每小题4分,共24分)
13.(4分)代数式有意义,则x的取值范围是 .
14.(4分)把a3﹣4ab2分解因式,结果为 .
15.(4分)如图,平行四边形ABCD中,AF平分∠BAD交CD于点F,BE平分∠ABC交CD于点E,若AB=15,BC=6,则EF的长为 .
16.(4分)现规定一种新运算,a※b=2a﹣b,其中a、b为常数.已知关于x的不等式k※x≤3的解集在数轴上表示如图,则k的值为 .
17.(4分)如图,P是等边三角形ABC内一点,将线段AP绕点A顺时针旋转60°得到线段AQ,连接BQ.若PA=6,PB=8,PC=10,则四边形APBQ的面积为 .
18.(4分)如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,AD=6,BC=16,E是BC的中点.点P以每秒1个单位长度的速度从点A出发,沿AD向点D运动;点Q同时以每秒2个单位长度的速度从点C出发,沿CB向点B运动.点P停止运动时,点Q也随之停止运动.当运动时间 秒时,以点P,Q,E,D为顶点的四边形是平行四边形.
三、解答题(本题共7道大题,满分60分)
19.(8分)例:解不等式(x﹣2)(x+3)>0
解:由实数的运算法则:“两数相乘,同号得正”
得①,或②,
解不等式组①得,x>2,
解不等式组②得,x<﹣3,
所以原不等式的解集为x>2或x<﹣3.
阅读例题,尝试解决下列问题:
(1)平行运用:解不等式x2﹣9>0;
(2)类比运用:若分式的值为负数,求x的取值范围.
20.(8分)已知某正多边形的一个内角都比它相邻外角的3倍还多20°.
(1)求这个正多边形一个内角的度数;
(2)求这个正多边形的内角和.
21.(8分)先化简,再求值÷﹣(+1),其中x是不等式组的整数解.
22.(8分)如图,▱ABCD对角线AC、BD相交点O,E、F是平行四边形ABCD的对角线AC上的两点,且BE⊥AC,DF⊥AC,连接BE、ED、DF、FB.
(1)求证:四边形BEDF为平行四边形;
(2)若BE=3,EF=2,求BD的长.
23.(8分)为打赢“扶贫攻坚战”,某单位计划选购甲、乙两种果树苗送给贫困户,已知甲种果树苗单价比乙种果树苗的单价高10元,若用500元单独购买甲种果树苗与300元单独购买乙种果树苗的数量相同.
(1)请问甲,乙两种果树苗的单价各为多少元?
(2)如果该单位计划购买甲,乙两种水果树苗共5500棵,总费用不超过92500元,则甲种果树苗最多可以购买多少棵?
24.(10分)整式乘法与多项式因式分解是既有联系又有区别的两种变形.
例如,a(b+c+d)=ab+ac+ad是单项式乘多项式的法则;把这个法则反过来,得到ab+ac+ad=a(b+c+d),这是运用提取公因式法把多项式因式分解.
又如(a±b)2=a2±2ab+b2、(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2是多项式的乘法公式;把这些公式反过来,得到a2±2ab+b2=(a±b)2、a2﹣b2=(a+b)(a﹣b),这是运用公式法把多项式因式分解.
有时在进行因式分解时,以上方法不能直接运用,观察甲、乙两名同学的进行的因式分解.
甲:x2﹣xy+4x﹣4y
=(x2﹣xy)+(4x﹣4y)(分成两组)
=x(x﹣y)+4(x﹣y)(分别提公因式)
=(x﹣y)(x+4);
乙:a2﹣b2﹣c2+2bc
=a2﹣(b2+c2﹣2bc)(分成两组)
=a2﹣(b﹣c)2(运用公式)
=(a+b﹣c)(a﹣b+c).
请你在他们解法的启发下,完成下面的因式分解.
问题一:因式分解:
(1)m3﹣2m2﹣4m+8;
(2)x2﹣2xy+y2﹣9.
问题二:探究
对x、y定义一种新运算F,规定:F(x,y)=(mx+ny)(3x﹣y)(其中m,n均为非零常数).当x2≠y2时,F(x,y)=F(y,x)对任意有理数x、y都成立,试探究m,n的数量关系.
25.(10分)(1)如图1所示,在△ABC中,D为BC的中点,求证:AB+AC>2AD
甲说:不可能出现△ABD≌△ACD,所以此题无法解决;
乙说:根据倍长中线法,结合我们新学的平行四边形的性质和判定,我们可延长AD至点E,使得DE=AD,连接BE、CE,由于BD=DC,所以可得四边形ABEC是平行四边形,请写出此处的依据:
(平行四边形判定的文字描述)
所以AC=BE,△ABE中,AB+BE>AE,
即AB+AC>2AD
请根据乙提供的思路解决下列问题:
(2)如图2,在△ABC中,D为BC的中点,AB=5,AC=3,AD=2,求△ABC的面积;
(3)如图3,在△ABC中,D为BC的中点,M为AC的中点,连接BM交AD于F,若AM=MF.求证:BF=AC
2020-2021学年山东省枣庄市薛城区八年级(下)期末数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题:下面每小题给出的四个选项中,只有一项是正确的,请把正确选项选出来.每小题3分,共36分
1.(3分)若分式中x和y的值都扩大到原来的2倍,则分式的值( )
A.扩大到原来的2倍 B.扩大到原来的4倍
C.缩小到原来的 D.不变
【分析】依题意分别用2x和2y去代换原分式中的x和y,利用分式的基本性质化简即可.
【解答】解:分别用2x和2y去代换原分式中的x和y,
得,可见新分式与原分式的值不变.
故选:D.
2.(3分)如图,将△ABC绕AC的中点O顺时针旋转180°,嘉琪发现,旋转后的△CDA与△ABC构成平行四边形,并推理如下:
点A,C分别转到了点C,A处,
而点B转到了点D处,
∵CB=AD,
∴四边形ABCD是平行四边形.
小明为保证嘉琪的推理更严谨,想在方框中“∵CB=AD,”和“∴四边形……”之间作补充.下列正确的是( )
A.嘉琪推理严谨,不必补充
B.应补充:且AB=CD
C.应补充:且AB∥CD
D.应补充:且OA=OC
【分析】根据两组对边分别相等的四边形是平行四边形判定即可.
【解答】解:∵CB=AD,AB=CD,
∴四边形ABCD是平行四边形,
故应补充“AB=CD”,
故选:B.
3.(3分)如图,已知等腰△ABC的底角∠C=15°,顶点B到边AC的距离是3cm,则AC的长为( )
A.3cm B.4cm C.5cm D.6cm
【分析】∵根据等腰三角形的性质可求∠BAD=30°,根据含30°的直角三角形的性质可求AB,进一步求得AC.
【解答】解:∵等腰△ABC的底角∠C=15°,
∴∠ABC=15°,
∴∠BAD=15°+15°=30°,
在Rt△ADB中,∠D=90°,BD=3cm,
∴AB=2BD=6cm,
∴AC=AB=6cm.
故选:D.
4.(3分)把式子2x(a﹣2)﹣y(2﹣a)分解因式,结果是( )
A.(a﹣2)(2x+y) B.(2﹣a)(2x+y)
C.(a﹣2)(2x﹣y) D.(2﹣a)(2x﹣y)
【分析】直接提取公因式(a﹣2),进而分解因式即可.
【解答】解:2x(a﹣2)﹣y(2﹣a)
=(a﹣2)(2x+y).
故选:A.
5.(3分)小红同学在某数学兴趣小组活动期间,用铁丝设计并制作了如图所示的三种不同的图形,请您观察甲、乙、丙三个图形,判断制作它们所用铁丝的长度关系是( )
A.制作甲种图形所用铁丝最长
B.制作乙种图形所用铁丝最长
C.制作丙种图形所用铁丝最长
D.三种图形的制作所用铁丝一样长
【分析】分别利用平移的性质得出各图形中所用铁丝的长度,进而得出答案.
【解答】解:由图形可得出:甲所用铁丝的长度为:2a+2b,
乙所用铁丝的长度为:2a+2b,
丙所用铁丝的长度为:2a+2b,
故三种方案所用铁丝一样长.
故选:D.
6.(3分)下面的计算过程中,从哪一步开始出现错误( )
A.① B.② C.③ D.④
【分析】直接利用分式的加减运算法则计算得出答案.
【解答】解:﹣
=﹣
=
=.
故从第②步开始出现错误.
故选:B.
7.(3分)如图,已知四边形ABCD中,E是CD边上的一个动点,F是AD边上的一个定点,G,H分别是EF,EB的中点,当点E在CD上从C向D逐渐移动时,下列结论成立的是( )
A.线段GH的长逐渐增大
B.线段GH的长逐渐减少
C.线段GH的长保持不变
D.线段GH的长先增大后减小
【分析】连接BF,根据三角形中位线定理得到GH=BF,得到线段GH的长保持不变.
【解答】解:连接BF,
∵G,H分别是EF,EB的中点,
∴GH是△EFB的中位线,
∴GH=BF,
∵F是AD边上的一个定点,
∴BF的长是不变的,
∴当点E在CD上从C向D逐渐移动时,线段GH的长保持不变,
故选:C.
8.(3分)如图∠1,∠2,∠3是五边形ABCDE的三个外角,若∠A+∠B=230°,则∠1+∠2+∠3=( )
A.140° B.180° C.230° D.320°
【分析】直接利用多边形内角和定理以及多边形外角的性质分析得出答案.
【解答】解:∵五边形ABCDE,∠A+∠B=230°,
∴∠AED+∠EDC+∠BCD=540°﹣230°=310°,
又∵∠AED+∠EDC+∠BCD+∠1+∠2+∠3=540°,
∴∠1+∠2+∠3=540°﹣310°=230°.
故选:C.
9.(3分)在方格中,在标有序号①②③④的小正方形中选一个涂黑,使其与图形阴影部分构成中心对称图形,该小正方形的序号是( )
A.① B.② C.③ D.④
【分析】直接利用中心对称图形的性质得出符合题意的答案.
【解答】解:将②涂黑,使其与图形阴影部分构成中心对称图形,
故选:B.
10.(3分)若关于x的分式方程有增根,则a的值是( )
A.1 B.2 C.4 D.1或4
【分析】根据增根的定义求出a值.
【解答】解:两边同乘(x﹣1)得:ax=4+x﹣1.
∴(a﹣1)x=3.
∵方程有增根.
∴x=1.
∴a=4+1﹣1.
∴a=4.
故选:C.
11.(3分)如图,平行四边形ABCD中,∠B=60°,AB⊥AC,AC的垂直平分线交AD于点E,△CDE的周长是15,则平行四边形ABCD的面积为( )
A. B.40 C.50 D.
【分析】首先证明AD+CD=15,再证明AD=2CD,推出CD=5,AD=10,利用勾股定理求出AC即可解决问题;
【解答】解:∵点E在AC的垂直平分线上,
∴EA=EC,
∴△CDE的周长=CD+DE+EC=CD+DE+EA=CD+DA=15,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠B=∠D=60°,AB∥CD,
∵AB⊥AC,
∴AC⊥CD,
∴∠ACD=90°,
∴∠CAD=30°,
∴AD=2CD,
∴CD=5,AD=10,
∴AC==5,
∴S平行四边形ABCD=2•S△ADC=2××=25,
故选:D.
12.(3分)如图,在平面直角坐标系中,将边长为1的正方形OABC绕点O顺时针旋转45°后得到正方形OA1B1C1,依此方式,绕点O连续旋转2021次得到正方形OA2021B2021C2021,那么点A2021的坐标是( )
A.(,﹣) B.(﹣,﹣) C.(1,0) D.(0,﹣1)
【分析】由正方形的性质和旋转的性质探究规律,利用规律解决问题即可.
【解答】解:∵四边形OABC是正方形,且OA=1,
∴A(0,1),
∵将正方形OABC绕点O顺时针旋转45°后得到正方形OA1B1C1,
∴A1(,),A2(1,0),A3(,﹣),A4(0,﹣1)…,
发现是8次一循环,
∵2021÷8=252…5,
∴点A2021的坐标为(﹣,﹣),
故选:B.
二、填空题(每小题4分,共24分)
13.(4分)代数式有意义,则x的取值范围是 x>1 .
【分析】根据二次根式有意义和分式有意义的条件可得x﹣1>0,再解不等式即可.
【解答】解:由题意得:x﹣1>0,
解得:x>1,
故答案为:x>1.
14.(4分)把a3﹣4ab2分解因式,结果为 a(a+2b)(a﹣2b) .
【分析】原式提取a,再利用平方差公式分解即可.
【解答】解:原式=a(a2﹣4b2)=a(a+2b)(a﹣2b),
故答案为:a(a+2b)(a﹣2b)
15.(4分)如图,平行四边形ABCD中,AF平分∠BAD交CD于点F,BE平分∠ABC交CD于点E,若AB=15,BC=6,则EF的长为 3 .
【分析】根据平行四边形的性质可知∠AFD=∠BAF,又因为AF平分∠ABC,所以∠DAF=∠BAF,则∠AFD=∠DAF,则AD=FD=6,同理可证CE=6,继而可求得EF=CD﹣DF﹣CE.
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠AFD=∠BAF,
∵AF平分∠ABC,
∴∠DAF=∠BAF,
则∠AFD=∠DAF,
∴AD=FD=6,
同理可证:CE=6,
则EF=CD﹣DF﹣CE=15﹣6﹣6=3.
故答案为:3.
16.(4分)现规定一种新运算,a※b=2a﹣b,其中a、b为常数.已知关于x的不等式k※x≤3的解集在数轴上表示如图,则k的值为 1 .
【分析】根据k※x≤3得出2k﹣x≤3,求出不等式的解集是x≥﹣3+2k,根据数轴得出﹣3+2k=﹣1,再求出k即可.
【解答】解:∵k※x≤3,
∴2k﹣x≤3,
∴﹣x≤3﹣2k,
∴x≥﹣3+2k,
从数轴可知:﹣3+2k=﹣1,
解得:k=1,
故答案为:1.
17.(4分)如图,P是等边三角形ABC内一点,将线段AP绕点A顺时针旋转60°得到线段AQ,连接BQ.若PA=6,PB=8,PC=10,则四边形APBQ的面积为 24+9 .
【分析】连接PQ,如图,根据等边三角形的性质得∠BAC=60°,AB=AC,再根据旋转的性质得AP=PQ=6,∠PAQ=60°,则可判断△APQ为等边三角形,所以PQ=AP=6,接着证明△APC≌△ABQ得到PC=QB=10,然后利用勾股定理的逆定理证明△PBQ为直角三角形,再根据三角形面积公式,利用S四边形APBQ=S△BPQ+S△APQ进行计算.
【解答】解:连接PQ,如图,
∵△ABC为等边三角形,
∴∠BAC=60°,AB=AC,
∵线段AP绕点A顺时针旋转60°得到线段AQ,
∴AP=PQ=6,∠PAQ=60°,
∴△APQ为等边三角形,
∴PQ=AP=6,
∵∠CAP+∠BAP=60°,∠BAP+∠BAQ=60°,
∴∠CAP=∠BAQ,
在△APC和△ABQ中,
,
∴△APC≌△ABQ,
∴PC=QB=10,
在△BPQ中,∵PB2=82=64,PQ2=62,BQ2=102,
而64+36=100,
∴PB2+PQ2=BQ2,
∴△PBQ为直角三角形,∠BPQ=90°,
∴S四边形APBQ=S△BPQ+S△APQ=×6×8+×62=24+9.
故答案为24+9.
18.(4分)如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,AD=6,BC=16,E是BC的中点.点P以每秒1个单位长度的速度从点A出发,沿AD向点D运动;点Q同时以每秒2个单位长度的速度从点C出发,沿CB向点B运动.点P停止运动时,点Q也随之停止运动.当运动时间 2或 秒时,以点P,Q,E,D为顶点的四边形是平行四边形.
【分析】由已知以点P,Q,E,D为顶点的四边形是平行四边形有两种情况,(1)当Q运动到E和B之间,(2)当Q运动到E和C之间,根据平行四边形的判定,由AD∥BC,所以当PD=QE时为平行四边形.根据此设运动时间为t,列出关于t的方程求解.
【解答】解:由已知梯形,
(1)当Q运动到E和B之间,设运动时间为t,则得:
2t﹣=6﹣t,
解得:t=,
(2)当Q运动到E和C之间,设运动时间为t,则得:
﹣2t=6﹣t,
解得:t=2,
故答案为:2或.
三、解答题(本题共7道大题,满分60分)
19.(8分)例:解不等式(x﹣2)(x+3)>0
解:由实数的运算法则:“两数相乘,同号得正”
得①,或②,
解不等式组①得,x>2,
解不等式组②得,x<﹣3,
所以原不等式的解集为x>2或x<﹣3.
阅读例题,尝试解决下列问题:
(1)平行运用:解不等式x2﹣9>0;
(2)类比运用:若分式的值为负数,求x的取值范围.
【分析】(1)根据题目所给信息,进行计算x2=9,x=±3,当x>3或x<﹣3时即可得出答案;
(2)根据两数相除,异号得负,可得或解不等式组即可得出答案.
【解答】解:(1)根据题意可知,∵x2=9,x=±3,
∴不等式的解集为x>3或x<﹣3;
(2)由实数的运算法则:“两数相除,异号得负”,
得,或,
解不等式组①得,﹣1<x<2,
解不等式组②得,无解,
所以若分式值为负数,则x应满足﹣1<x<2,
所以原不等式的解集为﹣1<x<2.
20.(8分)已知某正多边形的一个内角都比它相邻外角的3倍还多20°.
(1)求这个正多边形一个内角的度数;
(2)求这个正多边形的内角和.
【分析】(1)设这个正多边形的一个外角的度数为x°,利用一个内角与相邻外角互补得到180°﹣x°=3x°+20°,解得x°=40°,再由180°﹣x°即可计算;
(2)根据外角和定理计算出正多边形的边数,然后根据多边形内角和定理计算即可.
【解答】解:(1)设这个正多边形的一个外角的度数为x°,
根据题意得180﹣x=3x+20,解得x=40,
180°﹣x°=140°,
所以这个正多边形一个内角的度数140°;
(2)因为这个正多边形的一个外角的度数为40°,
所以这个正多边形边数=360°÷40°=9,
所以这个正多边形的内角和是(9﹣2)×180°=1260°.
21.(8分)先化简,再求值÷﹣(+1),其中x是不等式组的整数解.
【分析】原式利用除法法则变形,约分后计算得到最简结果,求出x的值,代入计算即可求出值.
【解答】解:原式=•﹣=﹣=,
不等式组解得:3<x<5,即整数解x=4,
则原式=.
22.(8分)如图,▱ABCD对角线AC、BD相交点O,E、F是平行四边形ABCD的对角线AC上的两点,且BE⊥AC,DF⊥AC,连接BE、ED、DF、FB.
(1)求证:四边形BEDF为平行四边形;
(2)若BE=3,EF=2,求BD的长.
【分析】(1)由平行四边形的性质得出OA=OC,OB=OD,AB∥CD,AB=CD,再证△ABE≌△CDF(AAS),得出AE=CF,则OE=OF,即可得出结论;
(2)由(1)得OE=OF=1,再由勾股定理得出OB的长,即可得出结果.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC,OB=OD,AB∥CD,AB=CD,
∴∠BAE=∠DCF,
∵BE⊥AC,DF⊥AC,
∴∠AEB=∠CFD=90°,
在△ABE和△CDF中,
,
∴△ABE≌△CDF(AAS),
∴AE=CF,
∴OE=OF,
又∵OB=OD,
∴四边形BEDF为平行四边形;
(2)解:由(1)得:OE=OF=EF=1,
∵BE⊥AC,
∴∠BEO=90°,
∴OB===,
∴BD=2OB=2.
23.(8分)为打赢“扶贫攻坚战”,某单位计划选购甲、乙两种果树苗送给贫困户,已知甲种果树苗单价比乙种果树苗的单价高10元,若用500元单独购买甲种果树苗与300元单独购买乙种果树苗的数量相同.
(1)请问甲,乙两种果树苗的单价各为多少元?
(2)如果该单位计划购买甲,乙两种水果树苗共5500棵,总费用不超过92500元,则甲种果树苗最多可以购买多少棵?
【分析】(1)设甲种果树苗的单价为x元,则乙种果树苗的单价为(x﹣10)元,根据“用500元单独购买甲种果树苗与300元单独购买乙种果树苗的数量相同”列出方程并解答;
(2)设甲种果树苗可以购买y棵,根据“总费用不超过92500元”列出不等式并解答即可.
【解答】解:(1)设甲种果树苗的单价为x元,则乙种果树苗的单价为(x﹣10)元,
根据题意,得=.
解得x=25,
经检验x=25是原方程的解.
则x﹣10=15.
答:甲种果树苗的单价为25元,则乙种果树苗的单价为15元.
(2)设甲种果树苗可以购买y棵,
根据题意,得25y+15(5500﹣y)≤92500.
解得y≤1000.
答:甲种果树苗最多可以购买1000棵.
24.(10分)整式乘法与多项式因式分解是既有联系又有区别的两种变形.
例如,a(b+c+d)=ab+ac+ad是单项式乘多项式的法则;把这个法则反过来,得到ab+ac+ad=a(b+c+d),这是运用提取公因式法把多项式因式分解.
又如(a±b)2=a2±2ab+b2、(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2是多项式的乘法公式;把这些公式反过来,得到a2±2ab+b2=(a±b)2、a2﹣b2=(a+b)(a﹣b),这是运用公式法把多项式因式分解.
有时在进行因式分解时,以上方法不能直接运用,观察甲、乙两名同学的进行的因式分解.
甲:x2﹣xy+4x﹣4y
=(x2﹣xy)+(4x﹣4y)(分成两组)
=x(x﹣y)+4(x﹣y)(分别提公因式)
=(x﹣y)(x+4);
乙:a2﹣b2﹣c2+2bc
=a2﹣(b2+c2﹣2bc)(分成两组)
=a2﹣(b﹣c)2(运用公式)
=(a+b﹣c)(a﹣b+c).
请你在他们解法的启发下,完成下面的因式分解.
问题一:因式分解:
(1)m3﹣2m2﹣4m+8;
(2)x2﹣2xy+y2﹣9.
问题二:探究
对x、y定义一种新运算F,规定:F(x,y)=(mx+ny)(3x﹣y)(其中m,n均为非零常数).当x2≠y2时,F(x,y)=F(y,x)对任意有理数x、y都成立,试探究m,n的数量关系.
【分析】(1)套用例子两两进行分组解决问题即可;
(2)是新定义题,列出式子,左右进行对比得出答案.
【解答】解:问题一:(1)m3﹣2m2﹣4m+8
=m2(m﹣2)﹣4(m﹣2)
=(m﹣2)(m2﹣4)
=(m﹣2)(m﹣2)(m+2)
=(m﹣2)2(m+2);
(2)x2﹣2xy+y2﹣9
=(x﹣y)2﹣9
=(x﹣y﹣3)(x﹣y+3);
问题二:∵F(x,y)=(mx+ny)(3x﹣y),
F(y,x)=(my+nx)(3y﹣x),
又∵F(x,y)=F(y,x),
∴(mx+ny)(3x﹣y)=(my+nx)(3y﹣x),
3mx2+(3n﹣m)xy﹣ny2=﹣nx2+(3n﹣m)xy+3my2,
∵x2≠y2,
∴3m=﹣n.
25.(10分)(1)如图1所示,在△ABC中,D为BC的中点,求证:AB+AC>2AD
甲说:不可能出现△ABD≌△ACD,所以此题无法解决;
乙说:根据倍长中线法,结合我们新学的平行四边形的性质和判定,我们可延长AD至点E,使得DE=AD,连接BE、CE,由于BD=DC,所以可得四边形ABEC是平行四边形,请写出此处的依据:
对角线互相平分的四边形是平行四边形 (平行四边形判定的文字描述)
所以AC=BE,△ABE中,AB+BE>AE,
即AB+AC>2AD
请根据乙提供的思路解决下列问题:
(2)如图2,在△ABC中,D为BC的中点,AB=5,AC=3,AD=2,求△ABC的面积;
(3)如图3,在△ABC中,D为BC的中点,M为AC的中点,连接BM交AD于F,若AM=MF.求证:BF=AC
【分析】(1)根据AD=DE,BD=DC可知是利用对角线互相平分来进行判定的;
(2)延长AD至点E,使得DE=AD,连接BE、CE,得到平行四边形,经过线段的转化,利用勾股定理的逆定理推断出△ABE是直角三角形,从而求出这个直角三角形面积,根据平行四边形性质可知△ABC面积与此相等;
(3)辅助线作法和图1一致,构造出平行四边形,利用AM=MF得到底角相等,再利用平行线性质、对顶角性质转化角,以及平行四边形性质,得到BF=AE=AC.
【解答】解:(1)因为AE、BC都是对角线,且AD=DE,BD=DC根据对角线互相平分的四边形是平行四边形,∴四边形ABEC是平行四边形.
故答案为对角线互相平分的四边形是平行四边形;
(2)如图1,延长AD至点E,使得DE=AD,连接BE、CE,
∵BD=DC,DE=AD,
∴四边形ABEC是平行四边形.
∴BE=AC,AE=2AD=4.
在△ABE中,三条边长度的3,4,5是勾股数,
∴△ABE是直角三角形.
∴△ABE面积为×3×4=6.
根据平行四边形的性质可知△ABC的面积等于△ABE面积,即△ABC的面积为6;
(3)如图2,延长AD至点E,使得DE=AD,连接BE、CE,
∵BD=DC,DE=AD,
∴四边形ABEC是平行四边形.
∴AC=BE.AC∥BE.
∴∠MAF=∠BEA.
∵AM=MF,
∴∠MAF=∠AFM.
又∵∠BFE=∠MFA,
∴∠BEF=∠BFE.
∴BF=BE.
∴BF=AC.
故答案为对角线互相平分的四边形是平行四边形.
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