四川达州市通川区达州新世纪学校2026-2027学年九年级上学期10月学情自测数学试题
2026-10-20
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内容正文:
四川省达州市新世纪学校2026-2027学年九年级上学期10月月考数学试题
满分:150分 时间:120分钟
一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分)
1.下列关于x的方程中,是一元二次方程的有( )
A.2x+1=0 B.y2+x=1 C.x2﹣1=0 D.x21
2.已知线段a,b,c,d为成比例线段,其中a=2cm,b=3cm,c=6cm,则d是( )
A.1cm B.5cm C.9cm D.12cm
3.下列说法错误的是( )
A.平行四边形的对角相等 B.正方形的对称轴有四条
C.矩形既是中心对称图形又是轴对称图形 D.菱形的对角线相等且互相平分
4.已知2a=3b,则下列各式成立的是( )
A. B. C. D.
5.已知a,b是方程x2﹣x﹣6=0的两个实数根,则(a+1)(b+1)的值是( )
A.6 B.﹣6 C.﹣4 D.8
6.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,DC⊥BC,∠B=60°,BC=2AD=10,点E,F分别是AB,BC的中点,连接EF,DE,则线段DE的长是( )
A. B. C. D.8
7.如图,已知∠1=∠2,则添加下列一个条件后,仍无法判定△ABC∽△ADE的是( )
A. B. C.∠B=∠ADE D.∠C=∠E
8.秋冬季是支原体肺炎的感染高发期,佩戴口罩是遏制支原体肺炎病毒传播的一种有效途径.若有一个人患了支原体肺炎,经过两轮传染后共有81人患了支原体肺炎(假设每个人每轮传染的人数同样多).设每轮传染中平均一个人传染了x个人,可列方程为( )
A.x(x+1)=81 B.x+x(x+1)=81
C.1+x+x2=81 D.1+x+x(1+x)=81
9.如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,点M,N分别是边AD,CD的中点,连接MN,OM.若MN=3,S菱形ABCD=24,则OM的长为( )
A.3 B.3.5 C.2 D.2.5
10.如图,正方形ABCD外取一点E,连接AE、BE、DE.过点A作AE的垂线交DE于点P,若AE=AP=1,PB.下列结论:①EB⊥ED;②点B到直线DE的距离为; ③S△APD+S△APB; ④S正方形ABCD=2.其中正确结论的序号是( )
A.①③④ B.①②③ C.②③④ D.①②③④
二、填空题(本大题共5小题,每小题4分,共20分)
11.把一元二次方程x(x+2)=﹣1化成一般形式:______________.
12.如图,在矩形ABCD中,AB=6cm,BC=12cm,点P从点A出发沿AB以1cm/s的速度向点B移动,同时,点Q从点B出发沿BC以2cm/s的速度向点C移动,则 秒后△DPQ 的面积为31cm2.
13.如图,在△ABC中,BC=3,AC=4,∠C=90°,以点B为圆心,BC长为半径画弧,与AB交于点D,再分别以A、D为圆心,大于的长为半径画弧,两弧交于点M、N,作直线MN,分别交AC、AB于点E、F,则AE的长为 .
14.法国数学家瓦里尼翁发现,顺次连接四边形的各边中点会得到平行四边形,与原四边形的对角线关系密切,因此该平行四边形也被称为瓦里尼翁平行四边形.如图,四边形ABCD的两条对角线AC、BD互相垂直,A1、B1、C1、D1是四边形ABCD各边的中点.如果AC,BD=4,那么瓦里尼翁平行四边形A1B1C1D1的面积为 .
15.如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=6,点E、F分别在BC、CD上,若AE,∠EAF=45°,则AF的长为 .
三、解答题(本大题共10小题,共90分)
16.(12分)用适当的方法解下列方程:
(1)x2﹣5x﹣6=0(配方法); (2)5x2﹣8x+2=0(公式法);
(3)4x2+1=4x; (4)3(x﹣2)2=x2﹣4.
17.(6分)已知关于x的一元二次方程x2+3x+k﹣2=0有实数根.
(1)求实数k的取值范围.
(2)设方程的两个实数根分别为x1,x2,若(x1+1)(x2+1)=﹣1,求k的值.
18.(6分)《周髀算经》中记载了“平矩以正绳,偃矩以望高,覆矩以测深,卧矩以知远,环矩以为圆,合矩以为方”的方法.“矩”在古代指两条边呈直角的曲尺(即图中的DEF).小南利用“矩”可测量大树AB的高度.如图,通过不断调整自己的姿势和“矩”的摆放位置,使斜边DF保持水平,并且边DE与点B在同一直线上,已知“矩”的两边长分别为EF=0.2m,DE=0.3m,小南的眼睛到地面的距离DM为1.6m,测得AM=21m,求树高AB.
19.(8分)如图,在△ABC中,AB=AC,AD平分∠BAC,点E是线段AD的中点,过点A作AF∥BC交CE的延长线于点F,连结BF.
(1)求证:△DEC≌△AEF;
(2)判断四边形ADBF的形状并说明理由.
20.(8分)某商场一种商品的进价为每件30元,售价为每件40元.每天可销售48件,为尽快减少库存,商场决定降价促销.
(1)若该商品连续两次下调相同的百分率后售价降至每件32.4元,求每次降价的百分率;
(2)经调查,若该商品每降价1元,每天可多销售8件.若每天要想获得504元的利润且尽快减少库存,每件应降价多少元?
21.(9分)在Rt△ABC中,∠BAC=90°,D是BC的中点,E是AD的中点,过点A作AF∥BC交CE的延长线于点F.
(1)求证:四边形ADBF是菱形;
(2)若AB=8,菱形ADBF的面积为40.求AC的长.
22.(9分)在矩形ABCD中,AB=10cm,BC=12cm,点P从点A开始沿边AB向终点B以2cm/s的速度移动,与此同时,点Q从点B开始沿边BC向终点C以4cm/s的速度移动.如果P、Q分别从A、B同时出发,当点Q运动到点C时,两点停止运动.设运动时间为t秒(t>0).
(1)当t为何值时,PQ的长度等于10cm?
(2)是否存在t的值,使得五边形APQCD的面积等于90cm2?若存在,请求出此时t的值;若不存在,请说明理由.
23.(10分)定义:若关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根均为整数,则称该方程为“快乐方程”.对于“快乐方程”,定义其“快乐数”为.
现探究以下问题:
(1)“快乐方程”x2﹣2x﹣3=0的“快乐数”为 ;
(2)若关于x的一元二次方程x2﹣(2m﹣1)x+m2﹣2m﹣3=0(m为整数,且1<m<6)是“快乐方程”,求m的值,并求该方程的“快乐数”;
(3)对于“快乐方程”x2+bx+c=0(b、c为整数),若其“快乐数”F(1,b,c)=﹣n(n为正整数),且方程的两根x1,x2满足|x1﹣x2|≤4,求该方程的“快乐数”所有可能的值.
24.(10分)在菱形ABCD中,点G在对角线AC上,点E、F分别在边AB和AD上,连接EG,FG,且BE=DF.
(1)如图1,求证:EG=FG.
(2)如图2,延长EG交BC延长线于点K,连接FK交CD于点M,若M为CD中点.求证:AE+2FD=BK.
(3)如图3,在(2)的条件下,若AC∥FK,∠BAC﹣∠BKE=45°,AB=10,求四边形ACKF的面积.
25.(12分)在△ABC中,∠ACB=90°,将△ABC绕点C旋转得到△DEC,点A的对应点D落在边AB上,连接BE.
(1)如图1,求证:△BCE∽△ACD;
(2)如图2,当BC=2,AC=1时,求BE的长;
(3)如图3,过点E作AB的平行线交AC的延长线于点F,过点B作AC的平行线交EF于点G,DE与BC交于点K.
①求证:AC=CF; ②当时,直接写出的值.
参考答案
四川省达州市新世纪学校2026-2027学年九年级上学期10月月考数学试题
满分:150分 时间:120分钟
一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分)
1.下列关于x的方程中,是一元二次方程的有( )
A.2x+1=0 B.y2+x=1 C.x2﹣1=0 D.x21
【解答】解:A、方程未知数是1次,不是一元二次方程;
B、方程含有两个未知数,不是一元二次方程;
C、符合一元二次方程的定义,是一元二次方程;
D、不是整式方程,不是一元二次方程;
故选:C.
2.已知线段a,b,c,d为成比例线段,其中a=2cm,b=3cm,c=6cm,则d是( )
A.1cm B.5cm C.9cm D.12cm
【解答】解:由比例线段,可得:,
∴.
故选:C.
3.下列说法错误的是( )
A.平行四边形的对角相等 B.正方形的对称轴有四条
C.矩形既是中心对称图形又是轴对称图形 D.菱形的对角线相等且互相平分
【解答】解:A、平行四边形的对角相等,正确,故本选项错误;
B、正方形的对称轴有四条,正确,故本选项错误;
C、矩形既是中心对称图形又是轴对称图形,正确,故本选项错误;
D、菱形的对角线相等且互相平分,错误,菱形的对角线不一定相等,故本选项正确.
故选:D.
4.已知2a=3b,则下列各式成立的是( )
A. B. C. D.
【解答】解:∵2a=3b,b≠0,
∴,,
A、,原变形错误,不符合题意;
B、,原变形错误,不符合题意;
C、代入得左边,仅当b=2时等式成立,不是恒成立,原变形错误,不符合题意;
D、将等式交叉相乘得 2(a+3)=3(b+2),化简得2a=3b,与已知条件一致,等式恒成立,正确,符合题意.
故选:D.
5.已知a,b是方程x2﹣x﹣6=0的两个实数根,则(a+1)(b+1)的值是( )
A.6 B.﹣6 C.﹣4 D.8
【解答】解:由条件可知a+b=1,ab=﹣6,
∴(a+1)(b+1)=ab+(a+b)+1=﹣6+1+1=﹣4,
故选:C.
6.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,DC⊥BC,∠B=60°,BC=2AD=10,点E,F分别是AB,BC的中点,连接EF,DE,则线段DE的长是( )
A. B. C. D.8
【解答】解:如图,连接DF,
∵BC=2AD=10,点F是BC的中点,
∴AD=BF=CF=5,
∵AD∥CF,
∴四边形ADCF是平行四边形,
∵DC⊥BC,
∴∠C=90°,
∴四边形ADCF是矩形,
∴∠AFC=∠AFB=90°,
∵E是AB的中点,
∴EF=BE=AE,
∵∠B=60°,
∴△BEF是等边三角形,
∴EF=BF=BE=5,∠BEF=60°,
∴AB=10,
∵AD∥BF,AD=BF,
∴四边形ADFB是平行四边形,
∴DF=AB=10,
∵AD∥BC,∠B=60°,
∴∠DAE=120°,
∵AE=BE=BF=AD,
∴∠AED=∠ADE=30°,
∴∠DEF=90°,
∴,
故选:A.
7.如图,已知∠1=∠2,则添加下列一个条件后,仍无法判定△ABC∽△ADE的是( )
A. B. C.∠B=∠ADE D.∠C=∠E
【解答】解:∵∠1=∠2,
∴∠DAE=∠BAC,
A、添加,无法判定△ABC∽△ADE,故本选项正确;
B、添加,可用两边及其夹角法判定△ABC∽△ADE,故本选项错误;
C、添加∠B=∠ADE,可用两角法判定△ABC∽△ADE,故本选项错误;
D、添加∠C=∠E,可用两角法判定△ABC∽△ADE,故本选项错误;
故选:A.
8.秋冬季是支原体肺炎的感染高发期,佩戴口罩是遏制支原体肺炎病毒传播的一种有效途径.若有一个人患了支原体肺炎,经过两轮传染后共有81人患了支原体肺炎(假设每个人每轮传染的人数同样多).设每轮传染中平均一个人传染了x个人,可列方程为( )
A.x(x+1)=81 B.x+x(x+1)=81
C.1+x+x2=81 D.1+x+x(1+x)=81
【解答】解:根据题意得:1+x+x(1+x)=81.
故选:D.
9.如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,点M,N分别是边AD,CD的中点,连接MN,OM.若MN=3,S菱形ABCD=24,则OM的长为( )
A.3 B.3.5 C.2 D.2.5
【解答】解:∵点M,N分别是边AD,CD的中点,
∴MN是△ACD的中位线,
∴AC=2MN=2×3=6,
∵四边形ABCD是菱形,S菱形ABCD=24,
∴OA=OCAC=3,OB=OD,AC⊥BD,AC•BD=24,
即6×BD=24,
∴BD=8,
∴ODBD=4,
在Rt△OCD中,由勾股定理得:CD5,
∵点M是AD的中点,OA=OC,
∴OM是△ACD的中位线,
∴OMCD=2.5,
故选:D.
10.如图,正方形ABCD外取一点E,连接AE、BE、DE.过点A作AE的垂线交DE于点P,若AE=AP=1,PB.下列结论:①EB⊥ED;②点B到直线DE的距离为; ③S△APD+S△APB; ④S正方形ABCD=2.其中正确结论的序号是( )
A.①③④ B.①②③ C.②③④ D.①②③④
【解答】解:如图,∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=AB,∠BAD=ADC=90°,
∵AE⊥AP,
∴∠EAP=90°,
∴∠BAE+∠BAP=∠BAP+∠DAP=90°,
∴∠BAE=∠DAP,
∵AE=AP=1,
∴△ABE≌△ADP(SAS),
∴∠AEB=∠APD,BE=DP,
∵△AEP是等腰直角三角形,
∴∠AEP=∠APE=45°,EPAE,
∴∠APD=180°﹣∠APE=180°﹣45°=135°,
∴∠AEB=135°,
∴∠BED=∠AEB﹣∠AEP=135°﹣45°=90°,
∴EB⊥ED,
∴①正确;
∴BE1=AE,
∴②不正确;
∵△ABE≌△ADP,
∴S△ABE=S△ADP,
∵∠BAP=90°,AE=AP=1,PB,
∴EP,∠AEP=45°,
∵∠AEB=135°,
∴∠BEP=135°﹣45°=90°,
∴S△APD+S△APB=S△AEB+S△APB=S△AEP+S△EPBAE×APEP×BE1×11,
∴③正确;
如图,过点B作BO⊥AE,交AE的延长线于点O,
则∠O=90°,
∵∠BEO=180°﹣∠AEB=180°﹣135°=45°,
∴△BOE是等腰直角三角形,
∴OE=OBBE,
∴AO=AE+OE=1,
在Rt△ABO中,∵AB2=AO2+OB2=(1)2+()2=2,
∴S正方形ABCD=AB2=2;
∴④正确;
故选:A.
二、填空题(本大题共5小题,每小题4分,共20分)
11.把一元二次方程x(x+2)=﹣1化成一般形式:x2+2x+1=0 .
【解答】解:x(x+2)=﹣1,
x2+2x=﹣1,
x2+2x+1=0.
故答案为:x2+2x+1=0.
12.如图,在矩形ABCD中,AB=6cm,BC=12cm,点P从点A出发沿AB以1cm/s的速度向点B移动,同时,点Q从点B出发沿BC以2cm/s的速度向点C移动,则 1或5 秒后△DPQ 的面积为31cm2.
【解答】解:设运动x秒钟后△DPQ的面积为31cm2,则AP=xcm,BP=(6﹣x)cm,BQ=2xcm,CQ=(12﹣2x)cm,
S△DPQ=S矩形ABCD﹣S△ADP﹣S△CDQ﹣S△BPQ,
,
,
=x2﹣6x+36=31,
解得:x1=1,x2=5.
故运动1秒或5秒后△DPQ的面积为31cm2.
故答案为:1或5.
13.如图,在△ABC中,BC=3,AC=4,∠C=90°,以点B为圆心,BC长为半径画弧,与AB交于点D,再分别以A、D为圆心,大于的长为半径画弧,两弧交于点M、N,作直线MN,分别交AC、AB于点E、F,则AE的长为 .
【解答】解:由题意得,BC=BD=3,直线MN为线段AD的垂直平分线,
∵BC=3,AC=4,∠C=90°,
∴AB5,
∴AD=AB﹣BD=2,
∴AF=DF=1,
∵∠EAF=∠BAC,∠AFE=∠ACB=90°,
∴△AEF∽△ABC,
∴,
即,
解得AE.
故答案为:.
14.法国数学家瓦里尼翁发现,顺次连接四边形的各边中点会得到平行四边形,与原四边形的对角线关系密切,因此该平行四边形也被称为瓦里尼翁平行四边形.如图,四边形ABCD的两条对角线AC、BD互相垂直,A1、B1、C1、D1是四边形ABCD各边的中点.如果AC,BD=4,那么瓦里尼翁平行四边形A1B1C1D1的面积为 .
【解答】解:∵A1,D1分别是AB、AD的中点,
∴A1D1是△ABD的中位线,
∴A1D1∥BD,,
同理可证B1C1∥BD,,
A1B1∥AC,,
∴A1D1∥B1C1,A1D1=B1C1,
∴四边形A1B1C1D1是平行四边形,
∵AC⊥BD,A1D1∥BD,
∴AC⊥A1D1,
∵A1B1∥AC,
∴A1B1⊥A1D1,
∴平行四边形A1B1C1D1是矩形,
∴矩形A1B1C1D1的面积是A1D1•A1B1,
故答案为:.
15.如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=6,点E、F分别在BC、CD上,若AE,∠EAF=45°,则AF的长为 2 .
【解答】解:取AB的中点M,连接ME,在AD上截取ND=DF,设DF=DN=x,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠D=∠BAD=∠B=90°,AD=BC=6,
∴NFx,AN=6﹣x,
∵AB=2,
∴AM=BM=1,
∵AE,AB=2,
∴BE=1,
∴ME,
∵∠EAF=45°,
∴∠MAE+∠NAF=45°,
∵∠MAE+∠AEM=45°,
∴∠MEA=∠NAF,
∴△AME∽△FNA,
∴,
∴,
解得x=2.
∴2.
故答案为:2.
三、解答题(本大题共10小题,共90分)
16.(12分)用适当的方法解下列方程:
(1)x2﹣5x﹣6=0(配方法); (2)5x2﹣8x+2=0(公式法);
(3)4x2+1=4x; (4)3(x﹣2)2=x2﹣4.
【解答】解:(1)x2﹣5x﹣6=0
x2﹣5x=6,
,
,
,
解得x1=6,x2=﹣1;
(2)5x2﹣8x+2=0,
∵a=5,b=﹣8,c=2,
∴Δ=b2﹣4ac=64﹣4×5×2=24,
∴,
解得,;
(3)4x2+1=4x,
4x2﹣4x+1=0,
(2x﹣1)2=0,
2x﹣1=0,
解得;
(4)3(x﹣2)2=x2﹣4,
3(x﹣2)2﹣(x+2)(x﹣2)=0,
(x﹣2)[3(x﹣2)﹣(x+2)]=0,
(x﹣2)(2x﹣8)=0,
x﹣2=0或2x﹣8=0,
解得x1=2,x2=4.
17.(6分)已知关于x的一元二次方程x2+3x+k﹣2=0有实数根.
(1)求实数k的取值范围.
(2)设方程的两个实数根分别为x1,x2,若(x1+1)(x2+1)=﹣1,求k的值.
【解答】解:(1)∵关于x的一元二次方程x2+3x+k﹣2=0有实数根,
∴Δ=32﹣4×1×(k﹣2)≥0,
解得k,
即k的取值范围是k;
(2)∵方程x2+3x+k﹣2=0的两个实数根分别为x1,x2,
∴x1+x2=﹣3,x1x2=k﹣2,
∵(x1+1)(x2+1)=﹣1,
∴x1x2+(x1+x2)+1=﹣1,
∴k﹣2+(﹣3)+1=﹣1,
解得k=3,
即k的值是3.
18.(6分)《周髀算经》中记载了“平矩以正绳,偃矩以望高,覆矩以测深,卧矩以知远,环矩以为圆,合矩以为方”的方法.“矩”在古代指两条边呈直角的曲尺(即图中的DEF).小南利用“矩”可测量大树AB的高度.如图,通过不断调整自己的姿势和“矩”的摆放位置,使斜边DF保持水平,并且边DE与点B在同一直线上,已知“矩”的两边长分别为EF=0.2m,DE=0.3m,小南的眼睛到地面的距离DM为1.6m,测得AM=21m,求树高AB.
【解答】解:根据题意可得:∠DEF=∠BCD=90°,∠EDF=∠CDB,
∴△DEF∽△DCB,
∴,
∵EF=0.2m,DE=0.3m,AM=CD=21m,
∴,
∴BC=14m,
∴AB=AC+BC=1.6+14=15.6(m),
答:树高AB为15.6m.
19.(8分)如图,在△ABC中,AB=AC,AD平分∠BAC,点E是线段AD的中点,过点A作AF∥BC交CE的延长线于点F,连结BF.
(1)求证:△DEC≌△AEF;
(2)判断四边形ADBF的形状并说明理由.
【解答】(1)证明:∵点E是线段AD的中点,
∴DE=AE,
∵点D在BC上,AF∥BC交CE的延长线于点F,
∴∠DCE=∠AFE,
在△DEC和△AEF中,
,
∴△DEC≌△AEF(AAS).
(2)解:四边形ADBF是矩形,
理由:连接DF,
由(1)得△DEC≌△AEF,
∴CE=FE,
∵DE=AE,
∴四边形ACDF是平行四边形,
∴AF=CD,DF=AC,
∵在△ABC中,AB=AC,AD平分∠BAC,
∴BD=CD,DF=AB,
∵AF∥CD,且AF=CD,
∴AF∥BD,且AF=BD,
∴四边形ADBF是平行四边形,
∵四边形ADBF是平行四边形,且DF=AB,
∴四边形ADBF是矩形.
20.(8分)某商场一种商品的进价为每件30元,售价为每件40元.每天可销售48件,为尽快减少库存,商场决定降价促销.
(1)若该商品连续两次下调相同的百分率后售价降至每件32.4元,求每次降价的百分率;
(2)经调查,若该商品每降价1元,每天可多销售8件.若每天要想获得504元的利润且尽快减少库存,每件应降价多少元?
【解答】解:(1)设每次降价的百分率为x,
依题意得:40(1﹣x)2=32.4.
解方程得:x1=0.1=10%,x2=1.9(不合题意舍去).
答:每次降价的百分率为10%;
(2)设每件应降价y元,
依题意得:(40﹣30﹣y)(48+8y)=504.
整理得y2﹣4y+3=0.
解方程得:y1=1,y2=3.
要尽快减少库存,所以取y=3.
答:每天要想获得504元的利润且尽快减少库存,每件应降价3元.
21.(9分)在Rt△ABC中,∠BAC=90°,D是BC的中点,E是AD的中点,过点A作AF∥BC交CE的延长线于点F.
(1)求证:四边形ADBF是菱形;
(2)若AB=8,菱形ADBF的面积为40.求AC的长.
【解答】(1)证明:∵AF∥BC,
∴∠AFC=∠FCD,∠FAE=∠CDE,
∵点E是AD的中点,
∴AE=DE,
∴△FAE≌△CDE(AAS),
∴AF=CD,
∵点D是BC的中点,
∴BD=CD,
∴AF=BD,
∴四边形AFBD是平行四边形,
∵∠BAC=90°,D是BC的中点,
∴AD=BDBC,
∴四边形ADBF是菱形;
(2)解:∵四边形ADBF是菱形,
∴菱形ADBF的面积=2△ABD的面积,
∵点D是BC的中点,
∴△ABC的面积=2△ABD的面积,
∴菱形ADBF的面积=△ABC的面积=40,
∴AB•AC=40,
∴8•AC=40,
∴AC=10,
∴AC的长为10.
22.(9分)在矩形ABCD中,AB=10cm,BC=12cm,点P从点A开始沿边AB向终点B以2cm/s的速度移动,与此同时,点Q从点B开始沿边BC向终点C以4cm/s的速度移动.如果P、Q分别从A、B同时出发,当点Q运动到点C时,两点停止运动.设运动时间为t秒(t>0).
(1)当t为何值时,PQ的长度等于10cm?
(2)是否存在t的值,使得五边形APQCD的面积等于90cm2?若存在,请求出此时t的值;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)由题意可知,AP=2tcm,BQ=4tcm,则PB=AB﹣AP=(10﹣2t)cm,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=90°,
在Rt△PBQ中,由勾股定理得:PB2+BQ2=PQ2,
即(4t)2+(10﹣2t)2=102,
解得:t1=2,t2=0(不合题意,舍去),
答:当t为2时,PQ的长度等于10cm;
(2)不存在t的值,使得五边形APQCD的面积等于90cm2,理由如下:
∵矩形ABCD中,AB=10cm,BC=12cm,
∴矩形ABCD的面积为:10×12=120(cm2),
∵五边形APQCD的面积等于90cm2,
∴S△PBQ=120﹣90=30(cm2),
即4t×(10﹣2t)=30,
整理得:2t2﹣10t+15=0,
∵Δ=b2﹣4ac=(﹣10)2﹣4×2×15=﹣20<0,
∴原方程无实数根,
∴不存在t的值,使得五边形APQCD的面积等于90cm2.
23.(10分)定义:若关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根均为整数,则称该方程为“快乐方程”.对于“快乐方程”,定义其“快乐数”为.
现探究以下问题:
(1)“快乐方程”x2﹣2x﹣3=0的“快乐数”为 ﹣4 ;
(2)若关于x的一元二次方程x2﹣(2m﹣1)x+m2﹣2m﹣3=0(m为整数,且1<m<6)是“快乐方程”,求m的值,并求该方程的“快乐数”;
(3)对于“快乐方程”x2+bx+c=0(b、c为整数),若其“快乐数”F(1,b,c)=﹣n(n为正整数),且方程的两根x1,x2满足|x1﹣x2|≤4,求该方程的“快乐数”所有可能的值.
【解答】解:(1)方程x2﹣2x﹣3=0的“快乐数”为;
故答案为:﹣4;
(2)由条件可知Δ=b2﹣4ac=[﹣(2m﹣1)]2﹣4×1×(m2﹣2m﹣3)=4m+13,
∵1<m<6,
∴17<4m+13<37,
∴方程的根为整数,
∴4m+13为完全平方数,
∴4m+13=25或36,
∴m=3,(舍去),
∴x2﹣5x=0,
∴,
∴其“快乐数”数是;
(3)根据题意得,
∴b2﹣4c=4n,
∵方程的两根为x1,x2,
∴x1+x2=﹣b,x1•x2=c,
∴,
∴,
∵x2+bx+c=0是“快乐方程”,
∴x1,x2是整数,
∴是整数,
∴n为完全平方数,
∵|x1﹣x2|≤4,
∴,
∴4n≤16,
∴n≤4,
∴n=1或4,
∴F(1,b,c)=﹣n=﹣1 或﹣4.
24.(10分)在菱形ABCD中,点G在对角线AC上,点E、F分别在边AB和AD上,连接EG,FG,且BE=DF.
(1)如图1,求证:EG=FG.
(2)如图2,延长EG交BC延长线于点K,连接FK交CD于点M,若M为CD中点.求证:AE+2FD=BK.
(3)如图3,在(2)的条件下,若AC∥FK,∠BAC﹣∠BKE=45°,AB=10,求四边形ACKF的面积.
【解答】(1)证明:在菱形ABCD中,∠BAC=∠DAC,AB=AD,
∵BE=DF,
∴AE=AF,
∵AG=AG,
∴△AEG≌△AFG(SAS),
∴EG=FG;
(2)证明:在菱形ABCD中,AD∥BC,AB=BC,
∵M为CD中点,
∴DM=CM,
∵DF∥CK,
∴∠FKC=∠DFK,
∵∠CMK=∠FMD,
∴△FMD≌△CMK(AAS),
∴FD=CK,
∵BC+CK=BK,
∴AB+FD=BK,AE+BE+FD=BK,
∵BE=FD,
∴AE+2FD=BK;
(3)解:取AC中点Q,连接EQ,连接EF交AC于点N,
∵∠BAC﹣∠BKE=45°,
∴∠AGE=∠CGK=∠BCA﹣∠BKE=45°,
∴∠EGF=90°,
由(1)AE=AF,∠BAC=∠DAC,
∴EF⊥AC,EN=FN,△ENG和△FNG均为等腰直角三角形,EN=NG.
∵AC∥FK,AF∥CK,
∴四边形ACKF为平行四边形,
∴,
∴E为AB中点,
∴EQ∥BC,,AN=NQ,
∵∠EGQ=∠CGK,∠QEG=∠GKC,
∴△EQG≌△CGK(AAS),
∴.
在Rt△AEN中,∠ANE=90°,
∴,
∴,,,
∴.
25.(12分)在△ABC中,∠ACB=90°,将△ABC绕点C旋转得到△DEC,点A的对应点D落在边AB上,连接BE.
(1)如图1,求证:△BCE∽△ACD;
(2)如图2,当BC=2,AC=1时,求BE的长;
(3)如图3,过点E作AB的平行线交AC的延长线于点F,过点B作AC的平行线交EF于点G,DE与BC交于点K.
①求证:AC=CF;
②当时,直接写出的值.
【解答】(1)证明:∵将△ABC绕点C旋转得到△DEC,点A的对应点D落在边AB上,
∴AC=CD,CB=CE,∠ACD=∠BCE,
∴,
∴△BCE∽△ACD;
(2)解:∵BC=2,AC=1,∠ACB=90°,
∴AC=CD=1,,
∴,
过D作DH⊥AC,
∴,
∴DH=2AH,
在△CDH中,CH2+DH2=CD2,
即(1﹣AH)2+(2AH)2=12,
解得:,AH=0(舍去),
∴,
在△ADH中,AH2+DH2=AD2,
∴,
∵△BCE∽△ACD,
∴,即,
∴;
(3)①证明:设旋转角为α,则∠ACD=∠BCE=α,AC=CD,CB=CE,
∴,,
∵∠ACB=90°,
∴∠BCF=90°,∠DCB=90°﹣α,
∴∠ECF=90°﹣α,
∴∠DCB=∠ECF,
∵GF∥AB,
∴∠F+∠A=180°,
∴∠CDA+∠CDB=180°,∠CDA=∠A,
∴∠CDB=∠F,
∵∠DCB=∠ECF,∠CDB=∠F,CB=CE,
∴△BCD≌△ECF(AAS),
∴CD=CF,
∵CD=AC,
∴AC=CF;
②解:∵,
∴设GF=5k,GB=6k,
∵GF∥AB,BG∥AF,
∴四边形ABGF是平行四边形,
∴AB=GF=5k,AF=BG=6k,∠G=∠A,
由①得CD=AC=CF=3k,
在Rt△ADC中,AB2=BC2+AC2,
∴,
∴,
∴,
∵△CBD≌△CEF,
∴∠CBD=∠CEF,
∵GF∥AB,
∴∠FEB+∠ABE=180°,
即∠CEF+∠CEB+∠CBE+∠CBD=180°,
即2(∠CEF+∠CEB)=2∠FEB=180°,
∴∠FEB=90°,
∴∠BEG=90°,
∴sin,即,
∴,
由①可得,∠ADC+∠CDB=180°,
∴∠CEB+∠CDB=180°,
∴点C,D,B,E四点共圆,
∴∠BED=∠BCD,
∵∠BEK=∠KCD,∠BKE=∠DKC,
∴△BEK∽△DCK,
∴,
设DK=5x,BK=8x,CK=5y,EK=8y,
则BC=BK+CK=8x+5y=4k①,
根据旋转可得DE=AB=5k,
∴DE=DK+EK=5x+8y=5k②,
联立①②可得,
∴.
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