2020-2021学年河南省中原名校大联考八年级(下)期末数学试卷
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一、选择题(每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,有且只有一项是正确的)
1.(3分)下列图形中,是中心对称图形的是( )
A.等腰梯形 B.等腰三角形 C.平行四边形 D.等边三角形
2.(3分)下列不等式变形正确的是( )
A.由a>b,得a﹣2>b+2
B.如果a<b,那么﹣a<﹣b
C.如果a>b,那么3a+1>3b+1
D.如果a>b,那么ac2>bc2
3.(3分)下列从左到右的变形中是因式分解的是( )
A.x2﹣y2﹣1=(x+y)(x﹣y)﹣1 B.(x﹣y)2=x2﹣2xy+y2
C.x2+9y2=(x+3y)(x﹣3y) D.x2+x=x(x+1)
4.(3分)若关于x的不等式kx+b>0的解集是x>1,则下列各点可能在一次函数y=kx+b图象上的是( )
A.(2,0) B.(0,1) C.(﹣1,﹣4) D.(﹣1,2)
5.(3分)如图,△ABC平移得到△DEF,连接AD,若∠B=75°,∠EDF=80°,BC=5,CF=3,则下列说法错误的是( )
A.∠F=25°
B.DF=5
C.四边形ACFD是平行四边形
D.平移距离为3
6.(3分)下列语句正确的是( )
A.所有的定理都有逆定理
B.“对顶角相等”的逆命题是假命题
C.在一个三角形中,30°角所对的边等于最长边的一半
D.若等腰三角形两条中位线的长分别为2和3,则此等腰三角形的周长为14
7.(3分)下列说法错误的是( )
A.正五边形的内角和为540°
B.多边形的边数每增加1,内角和增加180°
C.正六边形的每个内角为60°
D.正六边形共有9条对角线
8.(3分)若关于x的方程+1无解,则a的值为( )
A.0或1 B.0 C.1 D.﹣1或0
9.(3分)东京奥运会测试赛中,中国女排在对日本女排的8局比赛中一局不失,双杀对手.某公司为迎接女排姑娘回国,计划制作1000面小国旗,由于提前结束赛事,实际每天比计划多制作20%,结果比原计划提前2天完成任务.设原计划每天制作x面小国旗,可列方程为( )
A.
B.
C.
D.
10.(3分)如图,在△ABC中,AB=AC=4,∠B=15°,点P是射线BA上的一个动点,以AP,PC为邻边作平行四边形APCQ,则边AQ的最小值为( )
A.4 B.2 C.2 D.4
二、填空题(每小题3分,共15分)
11.(3分)分解因式:a3﹣a= .
12.(3分)八年级的三位同学在一起讨论一个分式乘法题目:
甲:它是一个整式与一个分式相乘.
乙:在计算过程中,用到了平方差公式进行因式分解.
丙:计算结果是.
请你写出一个符合上述条件的题目 .
13.(3分)用反证法证明命题“三角形中必有一个内角小于或等于60°”时,首先应假设这个三角形中 .
14.(3分)如图,将△ABC绕点C顺时针旋转,点A的对应点为点E,点B的对应点为点D,当旋转角为88°,A,D,E三点在同一直线上时,则∠BAC的度数为 .
15.(3分)如图,在长方形ABCD中,AB=4,BC=3,点P是AB的中点,点Q在直线BC上运动,将△BPQ沿PQ翻折,点B落在点B1处,连接B1D,则线段B1D的最小值为 .
三、解答题(本大题共8个小题,满分75分)
16.(8分)先化简,再求值:()÷,从﹣2≤x≤2的范围内选取一个合适的整数作为x的值代入求值.
17.(9分)如图,方格纸中的每个小方格都是边长为1个单位长度的正方形,在建立平面直角坐标系后,△ABC的顶点均在格点上.
(1)画△A1B1C1,使它与△ABC关于点A中心对称.
(2)平移△ABC得到△A2B2C2,且点A的对应点A2的坐标为(3,2),请画出△A2B2C2.
(3)若以A,B,C,D为顶点的四边形是平行四边形,则点D的坐标为 .
18.(9分)如图,在△ABC中,∠C=84°.
(1)请用尺规作图,在AC上找一点P,使得PB+PC=AC.(不写作法,保留作图痕迹)
(2)若(1)中的点P到边BA,BC的距离相等,求∠A的度数.
19.(9分)学完《因式分解》之后,某数学兴趣小组对多项式(x2﹣2x)(x2﹣2x+2)+1进行因式分解,过程如下:
解:设x2﹣2x=y,
原式=y(y+2)+1
=y2+2y+1
=(y+1)2
=(x2﹣2x+1)2.
(1)该同学因式分解的结果是否彻底? (填“彻底”或“不彻底”),若不彻底,请直接写出正确的结果 ;
(2)该过程中用到的因式分解的方法是 ;
(3)请你模仿上面的方法对多项式(x2﹣4x+2)(x2﹣4x+6)+4进行因式分解.
20.(9分)如图,在▱BCED中,点F是DE的中点,连接CF并延长交BD延长线于点A,连接AE,CD.
(1)求证:四边形ADCE是平行四边形;
(2)若∠B=30°,∠CAB=45°,AC=2,求四边形ADCE的面积.
21.(10分)一次函数y1=kx+k﹣2(k为常数,且k≠0),经过点(1,4).
(1)求k的值;
(2)画出y1的图象;
(3)正比例函数y2=2x的图象如图所示,若该图象与y1=kx+k﹣2的图象交于点A,请直接写出当y2≤y1时自变量x的取值范围: .
22.(10分)2021年我国在体育领域取得了令人瞩目的成就,其中包括女足晋级东京奥运会.某中学举行了“超越从足下起航”足球运动会,并为比赛购买了奖品.已知A奖品的单价比B奖品的单价贵5元,用900元买A奖品的数量比用同样的钱买B奖品的数量少2个.
(1)求A,B两种奖品的单价;
(2)学校准备购买A,B两种奖品共20个,且A奖品的数量不少于B奖品数量的一半,请你帮学校设计出最省钱的购买方案,并说明理由.
23.(11分)[发现与探究](1)如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,AB=4,将边BC绕点B逆时针旋转90°得到线段BD,点P是边AC上的一点,将线段BP绕点B逆时针旋转90°得到线段BQ,则DQ与CP的数量关系为 ,位置关系为 .
[拓展与延伸](2)若点P是直线AC上的任意一点,其他条件不变,上述结论还成立吗?若成立,请用图2(点P在AC的延长线上)证明;若不成立,请说明理由.
[应用](3)在[拓展与延伸]的条件下,若点Q恰好落在△ABC的边上,请直接写出CP的长.
2020-2021学年河南省中原名校大联考八年级(下)期末数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,有且只有一项是正确的)
1.(3分)下列图形中,是中心对称图形的是( )
A.等腰梯形 B.等腰三角形 C.平行四边形 D.等边三角形
【分析】一个图形绕某一点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形.根据中心对称图形的概念对各选项分析判断即可得解.
【解答】解:A.不是中心对称图形,故本选项不合题意;
B.不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
C.是中心对称图形,故本选项符合题意;
D.不是中心对称图形,故本选项不符合题意.
故选:C.
2.(3分)下列不等式变形正确的是( )
A.由a>b,得a﹣2>b+2
B.如果a<b,那么﹣a<﹣b
C.如果a>b,那么3a+1>3b+1
D.如果a>b,那么ac2>bc2
【分析】根据不等式的性质逐个判断即可.①不等式的性质1:不等式的两边都加(或减)同一个数或式子,不等号的方向不变;②不等式的性质2:不等式的两边都乘(或除以)同一个正数,不等号的方向不变;③不等式的性质3:不等式的两边都乘(或除以)同一个负数,不等号的方向改变.
【解答】解:A.不妨设a=1,b=0,
则a﹣2<b+2,故本选项不合题意;
B.如果a<b,那么,故本选项不合题意;
C.如果a>b,那么3a>3b,所以3a+1>3b+1,故本选项符合题意;
D.当c=0时,ac2=bc2,故本选项不合题意;
故选:C.
3.(3分)下列从左到右的变形中是因式分解的是( )
A.x2﹣y2﹣1=(x+y)(x﹣y)﹣1 B.(x﹣y)2=x2﹣2xy+y2
C.x2+9y2=(x+3y)(x﹣3y) D.x2+x=x(x+1)
【分析】根据因式分解的意义逐个判断即可.
【解答】解:A.从左到右的变形不属于因式分解,故本选项不符合题意;
B.从左到右的变形属于整式乘法,不属于因式分解,故本选项不符合题意;
C.等式左右两边不相等,从左到右的变形不属于因式分解,故本选项不符合题意;
D.从左到右的变形属于因式分解,故本选项符合题意;
故选:D.
4.(3分)若关于x的不等式kx+b>0的解集是x>1,则下列各点可能在一次函数y=kx+b图象上的是( )
A.(2,0) B.(0,1) C.(﹣1,﹣4) D.(﹣1,2)
【分析】结合不等式kx+b>0的解集是x>1确定一次函数y=kx+b图象位置,然后结合一次函数图象上点的坐标特征分析作出判断.
【解答】解:∵kx+b>0的解集是x>1,
∴一次函数y=kx+b的图象与x轴交于点(1,0),且y随x的增大而增大,
∴一次函数y=kx+b的图象经过第一、三、四象限,
∵点(2,0)位于x轴上且位于点(1,0)的右侧,不可能在一次函数y=kx+b图象上,故A选项不符合题意;
点(0,1)位于y轴正半轴,不可能在一次函数y=kx+b图象上,故B选项不符合题意;
点(﹣1,﹣4)位于第三象限,可能在一次函数y=kx+b图象上,故C选项符合题意;
点(﹣1,2)位于第二象限,不可能在一次函数y=kx+b图象上,故D选项不符合题意;
故选:C.
5.(3分)如图,△ABC平移得到△DEF,连接AD,若∠B=75°,∠EDF=80°,BC=5,CF=3,则下列说法错误的是( )
A.∠F=25°
B.DF=5
C.四边形ACFD是平行四边形
D.平移距离为3
【分析】由平移的性质、平行线的性质、三角形内角和定理、平行四边形的判定分别对各个选项进行判断即可.
【解答】解:A、由平移的性质得:DE∥AB,
∴∠DEF=∠B=75°,
∴∠F=180°﹣∠EDF﹣∠DEF=180°﹣80°﹣75°=25°,故选项A不符合题意;
B、由平移的性质得:EF=BC=5,
∵∠DEF=75°,∠EDF=80°,
∴∠DEF≠∠EDF,
∴DF≠EF,
∴DF≠5,故选项B符合题意;
C、由平移的性质得:DF∥AC,DF=AC,
∴四边形ACFD是平行四边形,故选项C不符合题意;
D、∵△ABC平移得到△DEF,CF=3,
∴平移距离为3,故选项D不符合题意;
故选:B.
6.(3分)下列语句正确的是( )
A.所有的定理都有逆定理
B.“对顶角相等”的逆命题是假命题
C.在一个三角形中,30°角所对的边等于最长边的一半
D.若等腰三角形两条中位线的长分别为2和3,则此等腰三角形的周长为14
【分析】分析是否为真命题,需要分别分析各题设是否能推出结论,从而利用排除法得出答案.
【解答】解:A、所有的定理不一定都有逆定理,原命题是假命题;
B、“对顶角相等”的逆命题是假命题,是真命题;
C、在直角三角形中,30°角所对的边等于最长边的一半,原命题是假命题;
D、若等腰三角形两条中位线的长分别为2和3,则此等腰三角形的周长为14或16,原命题是假命题;
故选:B.
7.(3分)下列说法错误的是( )
A.正五边形的内角和为540°
B.多边形的边数每增加1,内角和增加180°
C.正六边形的每个内角为60°
D.正六边形共有9条对角线
【分析】根据多边形的内角和公式:(n﹣2)×180°、多边形的边数与对角线的条数的关系式(对角线条数=)求解判断即可.
【解答】解:A、正五边形的内角和为540°,正确,不符合题意;
B、多边形的边数每增加1,内角和增加180°,正确,不符合题意;
C、正六边形的每个内角为120°,故正六边形的每个内角为60°,错误,符合题意;
D、正六边形共有9条对角线,正确,不符合题意;
故选:C.
8.(3分)若关于x的方程+1无解,则a的值为( )
A.0或1 B.0 C.1 D.﹣1或0
【分析】首先将分式方程转化为整式方程,然后根据整式方程中含x的系数为零时方程无解及分式方程的分母为零时方程无解两种情况,求出a的值为多少即可.
【解答】解:去分母,得:ax=﹣(x﹣2)+x﹣1,
∴ax=1,
(1)当a=0时,原分式方程无解.
(2)x﹣1=0,即x=1,
把x=1代入整式方程,可得:a=1.
综上,a的值为0或1.
故选:A.
9.(3分)东京奥运会测试赛中,中国女排在对日本女排的8局比赛中一局不失,双杀对手.某公司为迎接女排姑娘回国,计划制作1000面小国旗,由于提前结束赛事,实际每天比计划多制作20%,结果比原计划提前2天完成任务.设原计划每天制作x面小国旗,可列方程为( )
A.
B.
C.
D.
【分析】设原计划每天制作x面小国旗,则实际每天制作为(1+20%)x,根据结果比原计划提前2天完成任务,列出方程即可.
【解答】解:设原计划每天制作x面小国旗,可列方程为:,
故选:A.
10.(3分)如图,在△ABC中,AB=AC=4,∠B=15°,点P是射线BA上的一个动点,以AP,PC为邻边作平行四边形APCQ,则边AQ的最小值为( )
A.4 B.2 C.2 D.4
【分析】根据平行四边形的性质得出AQ=PC,根据垂线段最短,当PC⊥AB时值最小解答即可.
【解答】解:∵四边形APCQ是平行四边形,
∴AQ=PC,
由垂线段最短可得,当PC⊥AB时,AQ值最小,
∵AB=AC=4,∠B=15°,
∴∠PAC=2∠B=30°,
在Rt△APC中,AC=4,∠PAC=30°,
∴PC=2,
∴AQ=2,
故选:B.
二、填空题(每小题3分,共15分)
11.(3分)分解因式:a3﹣a= a(a+1)(a﹣1) .
【分析】先提取公因式a,再对余下的多项式利用平方差公式继续分解.
【解答】解:a3﹣a,
=a(a2﹣1),
=a(a+1)(a﹣1).
故答案为:a(a+1)(a﹣1).
12.(3分)八年级的三位同学在一起讨论一个分式乘法题目:
甲:它是一个整式与一个分式相乘.
乙:在计算过程中,用到了平方差公式进行因式分解.
丙:计算结果是.
请你写出一个符合上述条件的题目 (x+2)•(答案不唯一) .
【分析】直接利用分式的性质结合因式分解的定义得出符合题意的一个算式.
【解答】解:根据题意可得:(x+2)•(答案不唯一).
故答案为:(x+2)•(答案不唯一).
13.(3分)用反证法证明命题“三角形中必有一个内角小于或等于60°”时,首先应假设这个三角形中 每一个内角都大于60° .
【分析】熟记反证法的步骤,直接填空即可.
【解答】解:根据反证法的步骤,第一步应假设结论的反面成立,即三角形的每一个内角都大于60°.
故答案为:每一个内角都大于60°.
14.(3分)如图,将△ABC绕点C顺时针旋转,点A的对应点为点E,点B的对应点为点D,当旋转角为88°,A,D,E三点在同一直线上时,则∠BAC的度数为 46° .
【分析】由旋转性质知△ABC≌△EDC,据此得∠BAC=∠DEC、∠ACE=∠BCD=88°、AC=EC,即可求出∠BAC.
【解答】解:由旋转性质知:△ABC≌△EDC,
∴∠BAC=∠DEC、∠ACE=∠BCD=88°、AC=EC,
∴∠BAC===46°,
故答案为:46°.
15.(3分)如图,在长方形ABCD中,AB=4,BC=3,点P是AB的中点,点Q在直线BC上运动,将△BPQ沿PQ翻折,点B落在点B1处,连接B1D,则线段B1D的最小值为 ﹣2 .
【分析】连接PD,根据检查的性质得到AD=BC=3,AP=PB=AB=2,∠A=90°,由勾股定理得到PD===,根据折叠的性质得到PB=PB1=2,于是得到结论.
【解答】解:连接PD,
在长方形ABCD中,AB=4,BC=3,点P是AB的中点,
∴AD=BC=3,AP=PB=AB=2,∠A=90°,
∴PD===,
∵将△BPQ沿PQ翻折,点B落在点B1处,
∴PB=PB1=2,
∵B1D≥PD﹣PB1,
∴线段B1D的最小值为PD﹣B1P=﹣2,
故答案为:﹣2.
三、解答题(本大题共8个小题,满分75分)
16.(8分)先化简,再求值:()÷,从﹣2≤x≤2的范围内选取一个合适的整数作为x的值代入求值.
【分析】根据分式的加减运算以及乘除运算进行化简,然后将x的值代入原式即可取出答案.
【解答】解:原式=()•
=•
=•
=,
要使原式有意义,x≠0,﹣1,1,
将x=2代入原式可得:
原式=.
17.(9分)如图,方格纸中的每个小方格都是边长为1个单位长度的正方形,在建立平面直角坐标系后,△ABC的顶点均在格点上.
(1)画△A1B1C1,使它与△ABC关于点A中心对称.
(2)平移△ABC得到△A2B2C2,且点A的对应点A2的坐标为(3,2),请画出△A2B2C2.
(3)若以A,B,C,D为顶点的四边形是平行四边形,则点D的坐标为 (﹣3,﹣1)或(﹣5,3)或(1,1) .
【分析】(1)延长CA到C1使AC1=CA,延长BA到B1使AB1=BA,从而得到△A1B1C1;
(2)利用点A与点A2的坐标特征确定平移的方向与距离,再利用此平移规律写出B2、C2的坐标,然后描点即可;
(3)以AB为对角线得到D1,以BC为对角线得到D2,以AC为对角线得到D3.
【解答】解:(1)如图,△A1B1C1为所作;
(2)如图,△A2B2C2为所作;
(3)如图,D点坐标为(﹣3,﹣1)或(﹣5,3)或(1,1).
故答案为(﹣3,﹣1)或(﹣5,3)或(1,1).
18.(9分)如图,在△ABC中,∠C=84°.
(1)请用尺规作图,在AC上找一点P,使得PB+PC=AC.(不写作法,保留作图痕迹)
(2)若(1)中的点P到边BA,BC的距离相等,求∠A的度数.
【分析】(1)作线段AB的垂直平分线交AC于点P,连接PB,点P即为所求.
(2)证明∠A=∠ABP=∠CBP,利用三角形内角和定理求解即可.
【解答】解:(1)如图,点P即为所求.
(2)由(1)可知,PA=PB,
∴∠PAB=∠PBA,
∵点P到AB,BC的距离相等,
∴BP平分∠ABC,
∴∠ABP=∠CBP,
∴∠A=∠ABP=∠CBP,
∵∠C=84°,
∴3∠A=180°﹣84°,
∴∠A=32°.
19.(9分)学完《因式分解》之后,某数学兴趣小组对多项式(x2﹣2x)(x2﹣2x+2)+1进行因式分解,过程如下:
解:设x2﹣2x=y,
原式=y(y+2)+1
=y2+2y+1
=(y+1)2
=(x2﹣2x+1)2.
(1)该同学因式分解的结果是否彻底? 不彻底 (填“彻底”或“不彻底”),若不彻底,请直接写出正确的结果 (x﹣1)4 ;
(2)该过程中用到的因式分解的方法是 公式法 ;
(3)请你模仿上面的方法对多项式(x2﹣4x+2)(x2﹣4x+6)+4进行因式分解.
【分析】(1)因式分解的结果不彻底,还可以使用完全平方公式;
(2)因为用到了完全平方公式,所以使用的是公式法;
(3)设x2﹣4x=y,使用多项式乘多项式对多项式进行化简,然后使用完全平方公式进行因式分解,再把x2﹣4x=y代入,再使用完全平方公式分解因式即可.
【解答】解:(1)因式分解的结果不彻底,
原式=[(x﹣1)2]2
=(x﹣1)4,
故答案为:不彻底,(x﹣1)4;
(2)因为用到了完全平方公式,
所以使用的是公式法,
故答案为:公式法;
(3)设x2﹣4x=y,
原式=(y+2)(y+6)+4
=y2+8y+12+4
=y2+8y+16
=(y+4)2
=(x2﹣4x+4)2
=[(x﹣2)2]2
=(x﹣2)4.
20.(9分)如图,在▱BCED中,点F是DE的中点,连接CF并延长交BD延长线于点A,连接AE,CD.
(1)求证:四边形ADCE是平行四边形;
(2)若∠B=30°,∠CAB=45°,AC=2,求四边形ADCE的面积.
【分析】(1)根据平行四边形的性质和全等三角形的判定和性质得出CE=AD,进而利用平行四边形的判定解答即可;
(2)过点C作CM⊥AB交AB于点M,根据平行四边形的性质和面积公式解答即可.
【解答】证明:(1)∵四边形BCED是平行四边形,
∴BD∥CE,BD=CE,
∴∠ACE=∠CAD,∠CED=∠ADE,
∵点F是DE的中点,
∴DF=EF,
∴△CEF≌△ADF(SAS),
∴CE=AD,
∵CE∥AD,
∴四边形ADCE是平行四边形;
(2)过点C作CM⊥AB交AB于点M,
∵∠CAB=45°,
∴CM=AM=,
∵∠B=30°,
∴BC=2CM=2,BM=,
∴AB=,
∵四边形BCED是平行四边形,
∴BD=CE,
∵四边形ADEC是平行四边形,
∴AD=CE,
∴AD=BD=,
∴▱ADCE的面积=AD•CM=.
21.(10分)一次函数y1=kx+k﹣2(k为常数,且k≠0),经过点(1,4).
(1)求k的值;
(2)画出y1的图象;
(3)正比例函数y2=2x的图象如图所示,若该图象与y1=kx+k﹣2的图象交于点A,请直接写出当y2≤y1时自变量x的取值范围: x≥﹣1 .
【分析】(1)利用待定系数法求比例系数k的值;
(2)利用两点确定一条直线的方法作出一次函数图象;
(3)联立方程组求得两个函数图像的交点坐标,然后结合图象确定不等式的解集.
【解答】解:(1)将(1,4)代入y1=kx+k﹣2中,得:
k+k﹣2=4,
解得:k=3,
∴k的值为3;
(2)在y1=3x+3﹣2=3x+1中,
当x=0时,y1=1,
当y=0时,3x+1=0,
解得:x=﹣,
∴直线y1=3x+1经过(0,1)和(﹣,0)两点,
作出函数图象如图:
(3)联立方程组,
解得:,
∴A点坐标为(﹣1,﹣2),
∴当y2≤y1时自变量x的取值范围是x≥﹣1,
故答案为:x≥﹣1.
22.(10分)2021年我国在体育领域取得了令人瞩目的成就,其中包括女足晋级东京奥运会.某中学举行了“超越从足下起航”足球运动会,并为比赛购买了奖品.已知A奖品的单价比B奖品的单价贵5元,用900元买A奖品的数量比用同样的钱买B奖品的数量少2个.
(1)求A,B两种奖品的单价;
(2)学校准备购买A,B两种奖品共20个,且A奖品的数量不少于B奖品数量的一半,请你帮学校设计出最省钱的购买方案,并说明理由.
【分析】(1)设B奖品的单价为x元,则A奖品的单价为(x+5)元,利用数量=总价÷单价,结合用900元买A奖品的数量比用同样的钱买B奖品的数量少2个,即可得出关于x的分式方程,解之经检验后即可得出结论;
(2)设购买A奖品m个,则购买B奖品(20﹣m)个,根据购买A奖品的数量不少于B奖品数量的一半,即可得出关于m的一元一次不等式,解之即可得出m的取值范围,设购买奖品的总费用为w元,利用总价=单价×数量,即可得出w关于m的函数关系式,再利用一次函数的性质即可解决最值问题.
【解答】解:(1)设B奖品的单价为x元,则A奖品的单价为(x+5)元,
依题意得:﹣=2,
化简得:x2+5x﹣2250=0,
解得:x1=45,x2=﹣50,
经检验,x1=45,x2=﹣50是原方程的解,且x2=﹣50不符合题意,舍去,
∴x+5=50.
答:A奖品的单价为50元,B奖品的单价为45元.
(2)当购买A奖品7个,B奖品13个时最省钱,理由如下:
设购买A奖品m个,则购买B奖品(20﹣m)个,
依题意得:m≥(20﹣m),
解得:m≥.
又∵0<m<20,且m为整数,
∴7≤m<20,且m为整数.
设购买奖品的总费用为w元,则w=50m+45(20﹣m)=5m+900.
∵5>0,
∴w随m的增大而增大,
∴当m=7时,w取得最小值,此时20﹣m=20﹣7=13,
∴当购买A奖品7个,B奖品13个时最省钱.
23.(11分)[发现与探究](1)如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,AB=4,将边BC绕点B逆时针旋转90°得到线段BD,点P是边AC上的一点,将线段BP绕点B逆时针旋转90°得到线段BQ,则DQ与CP的数量关系为 CP=QD ,位置关系为 CP⊥QD .
[拓展与延伸](2)若点P是直线AC上的任意一点,其他条件不变,上述结论还成立吗?若成立,请用图2(点P在AC的延长线上)证明;若不成立,请说明理由.
[应用](3)在[拓展与延伸]的条件下,若点Q恰好落在△ABC的边上,请直接写出CP的长.
【分析】(1)由“SAS”可证△QBD≌△PBC,可得QD=CP,∠Q=∠BPC,由平角的性质和四边形内角和定理可求∠PHQ=90°,可得PC⊥QD;
(2)由“SAS”可证△QBD≌△PBC,可得QD=CP,∠PCB=∠D,由平角的性质和四边形内角和定理可求∠CHD=90°,可得PC⊥QD;
(3)分两种情况讨论,由直角三角形的性质和等腰直角三角形的性质可求解.
【解答】解:(1)延长QD交AC于H,
∵将边BC绕点B逆时针旋转90°得到线段BD,
∴BD=BC,∠DBC=90°,
∵将线段BP绕点B逆时针旋转90°得到线段BQ,
∴QB=BP,∠QBP=90°,
∴∠QBP=∠DBC,
∴∠DBQ=∠CBP,
∴△QBD≌△PBC(SAS),
∴QD=CP,∠Q=∠BPC,
∵∠BPC+∠BPH=180°,
∴∠Q+∠BPH=180°,
∵∠Q+∠BPH+∠PBQ+∠PHQ=360°,
∴∠PHQ=90°,
∴PC⊥QD,
故答案为CP=QD,CP⊥QD;
(2)成立,
理由如下:如图2,延长DQ交AC于点H,
∵将边BC绕点B逆时针旋转90°得到线段BD,
∴BD=BC,∠DBC=90°,
∵将线段BP绕点B逆时针旋转90°得到线段BQ,
∴QB=BP,∠QBP=90°,
∴∠QBP=∠DBC,
∴∠DBQ=∠CBP,
∴△QBD≌△PBC(SAS),
∴QD=CP,∠PCB=∠D,
∵∠BCP+∠BCH=180°,
∴∠D+∠BCH=180°,
∵∠D+∠BCH+∠DBC+∠CHD=360°,
∴∠CHD=90°,
∴PC⊥QD;
(3)如图3,当点Q在AB上时,
∵∠A=30°,∠PBQ=90°,
∴∠P=60°,BC=AB=2,
∴∠PBC=30°,
∴BP=2PC,
∵BP2=PC2+BC2,
∴4PC2=PC2+4,
∴PC=,
如图4,当点Q在AC上时,
∵BP=BQ,∠PBQ=90°,BC⊥AP,
∴BC=CP=CQ=2,
综上所述:PC的长为2或.
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