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专题06 解二次方程与特殊四边形结合
类型一 正方形中的二次方程
1.如图,将边长为2cm的正方形ABCD沿其对角线AC剪开,再把△ABC沿着AD方向平移,得到△A′B′C′,若两个三角形重叠部分的面积为0.5cm2,则它移动的距离AA′等于( )
A.cm B.cm C.cm或cm D. cm
【答案】D
【解析】
【分析】
根据平移的性质,结合阴影部分是平行四边形,△AA′H与△HCB′都是等腰直角三角形,则若设AA′=x,则阴影部分的底长为x,高A′D=2﹣x,根据平行四边形的面积公式即可列出方程求解.
【详解】
解:设AC交A′B′于H,A'C'交CD于点G,
由平移的性质知AC∥A'C',A'B'∥CD,
∴四边形A'HCG是平行四边形,
∵∠A=45°,∠D=90°,
∴△A′HA是等腰直角三角形,
同理,△HCB′也是等腰直角三角形,
设AA′=x,则阴影部分的底长为x,高A′D=2﹣x,
∴x•(2﹣x)=,
∴x=(cm).
即AA′=(cm).
故选:D.
【点睛】
此题考查解一元二次方程、平行四边形的判定及性质,平移的性质,等腰直角三角形的判定,根据平移的性质得到四边形A'HCG是平行四边形是解题的关键.
2.欧几里得在《几何原本》中,记载了用图解法解方程x2+ax=b2的方法,类似地我们可以用折纸的方法求方程x2+x﹣1=0的一个正根.如图,一张边长为1的正方形的纸片ABCD,先折出AD,BC的中点E,F,再沿过点A的直线折叠使AD落在线段AF上,点D的对应点为点H,折痕为AG,点G在边CD上,连接GH,GF,长度恰好是方程x2+x﹣1=0的一个正根的线段为( )
A.线段BF B.线段DG C.线段CG D.线段GF
【答案】B
【解析】
【分析】
首先根据方程x2+x-1=0解出正根为,再判断这个数值和题目中的哪条线段接近.线段BF=0.5排除,其余三条线段可以通过设未知数找到等量关系.利用正方形的面积等于图中各个三角形的面积和,列等量关系.设DG=m,则GC=1-m,从而可以用m表示等式.
【详解】
解:设DG=m,则GC=1-m.
由题意可知:△ADG≌△AHG,F是BC的中点,
∴DG=GH=m,FC=0.5.
∵S正方形=S△ABF+S△ADG+S△CGF+SAGF,
∴1×1=×1×+×1×m+××(1-m)+××m,
∴m=.
∵x2+x-1=0的解为:x=,
∴取正值为x=.
∴这条线段是线段DG.
故选:B.
【点睛】
此题考查的是一元二次方程的解法,运用勾股定理和面积法找到线段的关系是解题的关键.
3.如图,在中,,,分别以,为边向外作正方形,.若,则______.
【答案】
【解析】
【分析】
过点E作EM⊥AD垂足为M,EN⊥CD垂足为N,先证得DMEN为正方形,再根据勾股定理得出,得出,再根据正方形的性质和勾股定理即可得出答案;
【详解】
解:过点E作EM⊥AD垂足为M,EN⊥CD垂足为N,则∠DME=90°,
在正方形ABCD中,∠ADC=∠MDC =90°,,
∴四边形DMEN为矩形,
∵∠CDE=45°,
∴∠ADE=135°,
∴∠MDE=45°,
∴∠MED=45°,
∴DM=EM,
∴矩形DMEN为正方形,
设DM=EM=DN=EN=x,则AM=x+1,
在Rt△AME中,AE2=AM2+EM2,AE=BD,
∴2=(x+1)2+x2,
∴或(负值舍去),
∴,
∴,
∵正方形,∴EF=CE,
在Rt△CNE中,CE2=CN2+NE2,
∴
∴
【点睛】
本题考查了正方形的性质和判定、二次根式的混合运算、解一元二次方程及勾股定理等知识点,熟练掌握相关性质及定理是解题的关键.
4.四边形ADBC中,AC=BC,∠ACB=90°, ∠ADB=30°,AD=,CD=14, 则BD=_________
【答案】
【解析】
【分析】
作AH⊥BD于H,CN⊥BD于N,CM⊥HA于M,则四边形CMHN是矩形.首先证明△BCN≌△ACM,得四边形CMHN是正方形,设CN=a.构建方程求出a即可解决问题;
【详解】
解:作AH⊥BD于H,CN⊥BD于N,CM⊥HA于M,则四边形CMHN是矩形.
∵∠BCA=∠MCN=90°,
∴∠BCN=∠MCA,
∵∠CNB=∠M=90°,BC=CA,
∴△BCN≌△ACM,
∴CM=CN,BN=AM,
∴四边形CMHN是正方形,设CN=a.
在Rt△AHD中,AD=,∠ADH=30°,
∴AH=,DH=,
在Rt△CND中,∵CN2+DN2=CD2,
∴a2+(a+)2=142,
解得a=或(舍去),
∴AM=BN=,
∴BD=BN+NH+DH=,
故答案为.
【点睛】
本题考查全等三角形的判定和性质、正方形的判定和性质、勾股定