广东省揭阳市普宁市2021-2022学年九年级上学期期中学科监测数学【试卷+答案】
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这是一份广东省揭阳市普宁市2021-2022学年九年级上学期期中学科监测数学【试卷+答案】,共25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。
2021-2022学年广东省揭阳市普宁市九年级第一学期期中
数学试卷
一、选择题(本大题共10小题,共30分)
1.已知2x=3y(xy≠0),那么下列比例式中成立的是( )
A.= B.= C.= D.=
2.已知2是关于x的方程3x2﹣2a=0的一个解,则a的值是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
3.已知菱形的边长和一条对角线的长均为2cm,则菱形的面积为( )
A.3cm2 B.4cm2 C.cm2 D.2cm2
4.如图,直线l1∥l2∥l3,直线AC和DF被l1,l2,l3所截,AB=5,BC=6,EF=4,则DE的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.
5.为了庆祝中国共产党成立100周年,某校举办了党史知识竞赛活动,在获得一等奖的学生中,有3名女学生,1名男学生,则从这4名学生中随机抽取2名学生,恰好抽到2名女学生的概率为( )
A. B. C. D.
6.如图,点C是线段AB的黄金分割点(AC>BC),下列结论错误的是( )
A. B.BC2=AB•AC C. D.≈0.618
7.用配方法解方程时,下列配方错误的是( )
A.x2+6x﹣7=0化为(x+3)2=0
B.x2﹣5x﹣4=0化为
C.x2+2x﹣99=0化为(x+1)2=100
D.3x2﹣4x﹣2=0化为
8.如图,Rt△ABC≌Rt△DCB,其中∠ABC=90°,AB=3,BC=4,M为BC中点,EF过点M交AC、BD于点E、F,连接BE、CF,则下列结论错误的是( )
A.四边形BECF为平行四边形
B.当BF=3.5时,四边形BECF为矩形
C.当BF=2.5时,四边形BECF为菱形
D.四边形BECF不可能为正方形
9.如图,学校课外生物小组的试验园地的形状是长35米、宽20米的矩形.为便于管理,要在中间开辟一横两纵共三条等宽的小道,使种植面积为600平方米,则小道的宽为多少米?若设小道的宽为x米,则根据题意,列方程为( )
A.35×20﹣35x﹣20x+2x2=600
B.35×20﹣35x﹣2×20x=600
C.(35﹣2x)(20﹣x)=600
D.(35﹣x)(20﹣2x)=600
10.如图,在边长为a的等边△ABC中,分别取△ABC三边的中点A1,B1,C1,得△A1B1C1;再分别取ΔA1B1C1三边的中点A2,B2,C2,得△A2B2C2;这样依次下去…,经过第2021次操作后得△A2021B2021C2021,则△A2021B2021C2021的面积为( )
A. B. C. D.
二、填空题(本大题共7小题,共28分)
11.一元二次方程x2﹣6x+5=0的两根是 .
12.如图,∠DAB=∠CAE,请你再添加一个条件 ,使得△ADE∽△ABC.
13.如图,在正方形ABCD中,E是对角线BD上一点,AE的延长线交CD于点F,连接CE.若∠BAE=56°,则∠CEF= °.
14.如图,小华同学用自制的直角三角形纸板DEF测量树的高度AB,他调整自己的位置,使斜边DF与地面保持水平,并且边DE与点B在同一直线上.已知纸板的两条直角边DE=30cm,EF=15cm,测得边DF离地面的高度AC=120cm,CD=600cm,则树AB的高度为 cm.
15.已知a、b是一元二次方程x2﹣5x﹣1=0的两个根,则a(3b﹣2)﹣2b的值为 .
16.如图,在△ABC中,AB=6,点D,E分别在边AB,AC上,DE∥BC,△ADE∽△ABC且S△ADE:S四边形BCED=4:21,则AD= .
17.如图,在矩形ABCD中,AB=4,点E,F分别在BC,CD上,将△ABE沿AE折叠,使点B落在AC上的点B′处,又将△CEF沿EF折叠,使点C落在直线EB′与AD的交点C′处,DF= .
三、解答题(本大题共3小题,共18分)
18.解方程:x2﹣6x+4=0(用配方法)
19.已知:如图,在菱形ABCD中,E,F分别是边AD和CD上的点,且∠ABE=∠CBF.求证:DE=DF.
20.如图,已知:∠BAC=∠EAD,AB=20.4,AC=48,AE=17,AD=40.
求证:△ABC∽△AED.
四、解答题(本大题共3小题,共24分)
21.小明和小刚一起做游戏,游戏规则如下:将分别标有数字1,2,3,4的4个小球放入一个不透明的袋子中,这些球除数字外都相同.从中随机摸出一个球记下数字后放回,再从中随机摸出一个球记下数字.若两次数字差的绝对值小于2,则小明获胜,否则小刚获胜.这个游戏对两人公平吗?请说明理由.
22.关于x的一元二次方程x2﹣3x+k=0有实数根.
(1)求k的取值范围;
(2)如果k是符合条件的最大整数,且一元二次方程(m﹣1)x2+x+m﹣3=0与方程x2﹣3x+k=0有一个相同的根,求此时m的值.
23.2020年年初以来,全国多地猪肉价格连续上涨,引起了民众与政府的高度关注,政府向市场投入储备猪肉进行了价格平抑.据统计:某超市2020年1月10日猪肉价格比去年同一天上涨了40%,这天该超市每千克猪肉价格为56元.
(1)求2019年1月10日.该超市猪肉的价格为每千克多少元?
(2)现在某超市以每千克46元的价格购进猪肉,按2020年1月10日价格出售,平均一天能销售100千克.经调查表明:猪肉的售价每千克下降1元,平均每日销售量就增加20千克,超市为了实现销售猪肉平均每天有1120元的销售利润,在尽可能让利于顾客的前提下.每千克猪肉应该定价为多少元?
五、解答题(本大题共2小题,共20分)
24.如图,已知矩形ABCD的边长AB=3cm,BC=6cm.某一时刻,动点M从A点出发沿AB方向以1cm/s的速度向B点匀速运动;同时,动点N从D点出发沿DA方向以2cm/s的速度向A点匀速运动,问:
(1)经过多少时间,△AMN的面积等于矩形ABCD面积的?
(2)是否存在时刻t,使以A,M,N为顶点的三角形与△ACD相似?若存在,求t的值;若不存在,请说明理由.
25.如图①,在正方形ABCD中,AB=6,M为对角线BD上任意一点(不与B、D重合),连接CM,过点M作MN⊥CM,交线段AB于点N
(1)求证:MN=MC;
(2)若DM:DB=2:5,求证:AN=4BN;
(3)如图②,连接NC交BD于点G.若BG:MG=3:5,求NG•CG的值.
参考答案
一、选择题(本大题共10小题,共30分)
1.已知2x=3y(xy≠0),那么下列比例式中成立的是( )
A.= B.= C.= D.=
【分析】由2x=3y(y≠0),根据比例的性质,即可求得答案.
解:∵2x=3y(y≠0),
∴=或=.
故选:B.
2.已知2是关于x的方程3x2﹣2a=0的一个解,则a的值是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【分析】利用一元二次方程解的定义,把x=2代入方程3x2﹣2a=0得12﹣2a=0,然后解关于a的方程即可.
解:把x=2代入方程3x2﹣2a=0得3×4﹣2a=0,解得a=6.
故选:D.
3.已知菱形的边长和一条对角线的长均为2cm,则菱形的面积为( )
A.3cm2 B.4cm2 C.cm2 D.2cm2
【分析】根据菱形的性质可得该对角线与菱形的边长组成一个等边三角形,利用勾股定理求得另一条对角线的长,再根据菱形的面积公式:菱形的面积=×两条对角线的乘积,即可求得菱形的面积.
解:由已知可得,这条对角线与边长组成了等边三角形,可求得另一对角线长2,
则菱形的面积=2×2÷2=2cm2
故选:D.
4.如图,直线l1∥l2∥l3,直线AC和DF被l1,l2,l3所截,AB=5,BC=6,EF=4,则DE的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.
【分析】根据平行线分线段成比例定理得出比例式,代入求出即可.
解:∵直线l1∥l2∥l3,
∴=,
∵AB=5,BC=6,EF=4,
∴=,
∴DE=,
故选:D.
5.为了庆祝中国共产党成立100周年,某校举办了党史知识竞赛活动,在获得一等奖的学生中,有3名女学生,1名男学生,则从这4名学生中随机抽取2名学生,恰好抽到2名女学生的概率为( )
A. B. C. D.
【分析】画树状图,共有12种等可能的结果,恰好抽到2名女学生的结果有6种,再由概率公式求解即可.
解:画树状图如图:
共有12种等可能的结果,恰好抽到2名女学生的结果有6种,
∴恰好抽到2名女学生的概率为=,
故选:B.
6.如图,点C是线段AB的黄金分割点(AC>BC),下列结论错误的是( )
A. B.BC2=AB•AC C. D.≈0.618
【分析】根据根据黄金分割的定义:
如图所示,把线段AB分成两条线段AC和BC(AC>BC),
且使AC是AB和BC的比例中项(即AB:AC=AC:BC),
叫做把线段AB黄金分割,点C叫做线段AB的黄金分割点.
其中AC=AB≈0.618AB,即可得结论.
解:设AB为整体1,AC的长为x,则BC=1﹣x,
根据黄金分割定义,得=,
所以选项A正确,不符合题意;
∵AC2=AB•BC,
所以B选项错误,符合题意;
x2=1×(1﹣x)
整理,得x2+x﹣1=0,
解得x1=,x2=(不符合题意,舍去).
∴=
所以C选项正确,不符合题意;
∵==≈0.618
所以D选项正确,不符合题意.
故选:B.
7.用配方法解方程时,下列配方错误的是( )
A.x2+6x﹣7=0化为(x+3)2=0
B.x2﹣5x﹣4=0化为
C.x2+2x﹣99=0化为(x+1)2=100
D.3x2﹣4x﹣2=0化为
【分析】将各项中的方程二次项系数化为1,常数项移到方程右边,两边加上一次项系数一半的平方,左边化为完全平方式,右边合并即可得到结果.
解:A、x2+6x﹣7=0,
移项得:x2+6x=7,
配方得:x2+6x+9=16,即(x+3)2=16,本选项正确;
B、x2﹣5x﹣4=0,
移项得:x2﹣5x=4,
配方得:x2﹣5x+=,即(x﹣)2=,本选项错误;
C、x2+2x﹣99=0,
移项得:x2+2x=99,
配方得:x2+2x+1=100,即(x+1)2=100,本选项错误;
D、3x2﹣4x﹣2=0,
方程化简得:x2﹣x=,
配方得:x2﹣x+=,即(x﹣)2=,本选项错误,
故选:A.
8.如图,Rt△ABC≌Rt△DCB,其中∠ABC=90°,AB=3,BC=4,M为BC中点,EF过点M交AC、BD于点E、F,连接BE、CF,则下列结论错误的是( )
A.四边形BECF为平行四边形
B.当BF=3.5时,四边形BECF为矩形
C.当BF=2.5时,四边形BECF为菱形
D.四边形BECF不可能为正方形
【分析】由平行四边形、菱形、矩形、正方形的判定定理判断即可.
解:∵∠ABC=90°,AB=3,BC=4,
∴AC==5,
∵Rt△ABC≌Rt△DCB,
∴AB=CD=3,AC=BD=5,BC=EF=4,∠A=∠D,∠ACB=∠CBD,∠ABC=∠DCB=90°,
∵M为BC中点,
∴BM=CM,
在△BMF和△CME中,
,
∴△BMF≌△CME(ASA),
∴MF=ME,
∴四边形BECF为平行四边形,故A选项不符合题意;
当BF=3.5时,若BE⊥AC,
∵S△ABC=AB•BC=AC•BE,
∴BE=,
∴CE===,
∵BF=3.5,
∴CE≠BF,
∴BF=3.5时,四边形BECF不是矩形,故B选项符合题意;
∵BF=2.5,四边形BECF是平行四边形,
∴CE=BF=2.5,
∴AE=AC﹣CE=2.5,
∴E为AC中点,
∴BE=CE,
∵四边形BECF是平行四边形,
∴当BF=2.5时,四边形BECF为菱形,故C选项不符合题意;
当BF=2.5时,四边形BECF为菱形,此时∠BEC≠90°,
∴四边形BECF不可能为正方形.故D选项不符合题意.
故选:B.
9.如图,学校课外生物小组的试验园地的形状是长35米、宽20米的矩形.为便于管理,要在中间开辟一横两纵共三条等宽的小道,使种植面积为600平方米,则小道的宽为多少米?若设小道的宽为x米,则根据题意,列方程为( )
A.35×20﹣35x﹣20x+2x2=600
B.35×20﹣35x﹣2×20x=600
C.(35﹣2x)(20﹣x)=600
D.(35﹣x)(20﹣2x)=600
【分析】若设小道的宽为x米,则阴影部分可合成长为(35﹣2x)米,宽为(20﹣x)米的矩形,利用矩形的面积公式,即可得出关于x的一元二次方程,此题得解.
解:依题意,得:(35﹣2x)(20﹣x)=600.
故选:C.
10.如图,在边长为a的等边△ABC中,分别取△ABC三边的中点A1,B1,C1,得△A1B1C1;再分别取ΔA1B1C1三边的中点A2,B2,C2,得△A2B2C2;这样依次下去…,经过第2021次操作后得△A2021B2021C2021,则△A2021B2021C2021的面积为( )
A. B. C. D.
【分析】先根据三角形中位线定理计算,再总结规律,根据规律解答即可.
解:∵点A1,B1分别为BC,AC的中点,
∴AB=2A1B1,
∵点A2,B2分别为B1C1,A2C2的中点,
∴A1B1=2A2B2,
∴A2B2=()2•a,
…
∴AnBn=()n•a,
∴A2021B2021=()2021•a
∴△A2021B2021C2021的面积=•[()2021•a]2=,
故选:D.
二、填空题(本大题共7小题,共28分)
11.一元二次方程x2﹣6x+5=0的两根是 x1=5,x2=1 .
【分析】利用因式分解法求出解即可.
解:x2﹣6x+5=0,
(x﹣5)(x﹣1)=0,
∴x﹣5=0或x﹣1=0,
解得:x1=5,x2=1.
故答案为:x1=5,x2=1.
12.如图,∠DAB=∠CAE,请你再添加一个条件 ∠D=∠B或∠AED=∠C或AD:AB=AE:AC或AD•AC=AB•AE(任意一个即可) ,使得△ADE∽△ABC.
【分析】由∠DAB=∠CAE,可证得∠BAC=∠DAE,然后由相似三角形的判定定理,可添加∠B=∠D或∠C=∠DEA或AB:AD=AC:AE或AD•AC=AB•AE等.
解:根据相似三角形的判定:两角对应相等,两三角形相似;两边对应成比例且夹角相等,两三角形相似.
已知∠DAB=∠CAE,则∠DAE=∠BAC,要使△ADE∽△ABC,则补充的一个条件可以是∠D=∠B或∠AED=∠C或AD:AB=AE:AC或AD•AC=AB•AE.
故答案为:∠D=∠B或∠AED=∠C或AD:AB=AE:AC或AD•AC=AB•AE(任意一个即可).
13.如图,在正方形ABCD中,E是对角线BD上一点,AE的延长线交CD于点F,连接CE.若∠BAE=56°,则∠CEF= 22 °.
【分析】根据正方形的性质,即可得到∠DAF=34°,∠DFE=56°,依据全等三角形的对应角相等,即可得到∠DCE=∠DAF=34°,再根据三角形外角性质,即可得到∠CEF的度数.
解:∵正方形ABCD中,∠BAD=∠ADF=90°,∠BAE=56°,
∴∠DAF=34°,∠DFE=56°,
∵AD=CD,∠ADE=∠CDE,DE=DE,
∴△ADE≌△CDE(SAS),
∴∠DCE=∠DAF=34°,
∵∠DFE是△CEF的外角,
∴∠CEF=∠DFE﹣∠DCE=56°﹣34°=22°,
故答案为:22.
14.如图,小华同学用自制的直角三角形纸板DEF测量树的高度AB,他调整自己的位置,使斜边DF与地面保持水平,并且边DE与点B在同一直线上.已知纸板的两条直角边DE=30cm,EF=15cm,测得边DF离地面的高度AC=120cm,CD=600cm,则树AB的高度为 420 cm.
【分析】利用直角三角形DEF和直角三角形BCD相似求得BC的长,再加上AC的长即可求得树高AB.
解:∵∠DEF=∠BCD=90°,∠D=∠D,
∴△DEF∽△DCB,
∴BC:EF=DC:DE,
∵DE=30cm,EF=15cm,AC=120cm,CD=600cm,
∴,
∴BC=300cm,
∴AB=AC+BC=120+300=420cm,
故答案为:420.
15.已知a、b是一元二次方程x2﹣5x﹣1=0的两个根,则a(3b﹣2)﹣2b的值为 ﹣13 .
【分析】根据根与系数的关系,可得出ab和a+b的值,再代入即可.
解:由题意得a+b=5,ab=﹣1,
∴原式=3ab﹣2(a+b)=3×(﹣1)﹣2×5=﹣3﹣10=﹣13,
故答案为﹣13.
16.如图,在△ABC中,AB=6,点D,E分别在边AB,AC上,DE∥BC,△ADE∽△ABC且S△ADE:S四边形BCED=4:21,则AD= .
【分析】根据S△ADE:S四边形BCED=4:21,得S△ADE:S△ABC=4:25,再根据相似三角形的性质列出比例式即可求解.
解:∵S△ADE:S四边形BCED=4:21,
∴S△ADE:S△ABC=4:25,
∵△ADE∽△ABC,
∴,
∵AB=6,
∴AD=,
故答案为:.
17.如图,在矩形ABCD中,AB=4,点E,F分别在BC,CD上,将△ABE沿AE折叠,使点B落在AC上的点B′处,又将△CEF沿EF折叠,使点C落在直线EB′与AD的交点C′处,DF= .
【分析】首先连接CC′,可以得到CC′是∠EC′D的平分线,所以CB′=CD,又AB′=AB,所以B′是对角线中点,AC=2AB,所以∠ACB=30°,即可得出答案.
解:连接CC′,
∵将△ABE沿AE折叠,使点B落在AC上的点B′处,
又将△CEF沿EF折叠,使点C落在EB′与AD的交点C′处.
∴EC=EC′,
∴∠1=∠2,
∵∠3=∠2,
∴∠1=∠3,
在△CC′B′与△CC′D中,
,
∴△CC′B′≌△CC′D(AAS),
∴CB′=CD,
又∵AB′=AB,
∴AB′=CB′,
所以B′是对角线AC中点,
即AC=2AB=8,
所以∠ACB=30°,
∴∠BAC=60°,∠ACC′=∠DCC′=30°,
∴∠DC′C=∠1=60°,
∴∠DC′F=∠FC′C=30°,
∴C′F=CF=2DF,
∵DF+CF=CD=AB=4,
∴DF=.
故答案为:.
三、解答题(本大题共3小题,共18分)
18.解方程:x2﹣6x+4=0(用配方法)
【分析】配方法的一般步骤:
(1)把常数项移到等号的右边;
(2)把二次项的系数化为1;
(3)等式两边同时加上一次项系数一半的平方.
解:由原方程移项,得
x2﹣6x=﹣4,
等式的两边同时加上一次项系数的一半的平方,得
x2﹣6x+9=﹣4+9,
即(x﹣3)2=5,
∴x=±+3,
∴x1=+3,x2=﹣+3.
19.已知:如图,在菱形ABCD中,E,F分别是边AD和CD上的点,且∠ABE=∠CBF.求证:DE=DF.
【分析】根据菱形的性质和全等三角形的判定得出△ABE与△CBF全等,进而利用全等三角形的性质解答即可.
【解答】证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AD=CD,AB=BC,∠A=∠C,
又∵∠ABE=∠CBF,
∴△ABE≌△CBF(ASA),
∴AE=CF,
∴AD﹣AE=CD﹣CF,
∴DE=DF.
20.如图,已知:∠BAC=∠EAD,AB=20.4,AC=48,AE=17,AD=40.
求证:△ABC∽△AED.
【分析】先证得=,然后根据相似三角形的判定定理即可证得结论.
【解答】证明:∵AB=20.4,AC=48,AE=17,AD=40.
∴==1.2,==1.2,
∴=,
∵∠BAC=∠EAD,
∴△ABC∽△AED.
四、解答题(本大题共3小题,共24分)
21.小明和小刚一起做游戏,游戏规则如下:将分别标有数字1,2,3,4的4个小球放入一个不透明的袋子中,这些球除数字外都相同.从中随机摸出一个球记下数字后放回,再从中随机摸出一个球记下数字.若两次数字差的绝对值小于2,则小明获胜,否则小刚获胜.这个游戏对两人公平吗?请说明理由.
【分析】列表得出所有等可能的情况数,找出两次数字差的绝对值小于2的情况数,分别求出两人获胜的概率,比较即可得到游戏公平与否.
解:这个游戏对双方不公平.
理由:列表如下:
1
2
3
4
1
(1,1)
(2,1)
(3,1)
(4,1)
2
(1,2)
(2,2)
(3,2)
(4,2)
3
(1,3)
(2,3)
(3,3)
(4,3)
4
(1,4)
(2,4)
(3,4)
(4,4)
所有等可能的情况有16种,其中两次数字差的绝对值小于2的情况有(1,1),(2,1),(1,2),(2,2),(3,2),(2,3),(3,3),(4,3),(3,4),(4,4)共10种,
故小明获胜的概率为:=,则小刚获胜的概率为:=,
∵≠,
∴这个游戏对两人不公平.
22.关于x的一元二次方程x2﹣3x+k=0有实数根.
(1)求k的取值范围;
(2)如果k是符合条件的最大整数,且一元二次方程(m﹣1)x2+x+m﹣3=0与方程x2﹣3x+k=0有一个相同的根,求此时m的值.
【分析】(1)利用判别式的意义得到Δ=(﹣3)2﹣4k≥0,然后解不等式即可;
(2)先确定k=2,再解方程x2﹣3x+2=0,解得x1=1,x2=2,然后分别把x=1和x=2代入一元二次方程(m﹣1)x2+x+m﹣3=0可得到满足条件的m的值.
解:(1)根据题意得Δ=(﹣3)2﹣4k≥0,
解得k≤;
(2)满足条件的k的最大整数为2,此时方程x2﹣3x+k=0变形为方程x2﹣3x+2=0,解得x1=1,x2=2,
当相同的解为x=1时,把x=1代入方程(m﹣1)x2+x+m﹣3=0得m﹣1+1+m﹣3=0,解得m=;
当相同的解为x=2时,把x=2代入方程(m﹣1)x2+x+m﹣3=0得4(m﹣1)+2+m﹣3=0,解得m=1,而m﹣1≠0,不符合题意,舍去,
所以m的值为.
23.2020年年初以来,全国多地猪肉价格连续上涨,引起了民众与政府的高度关注,政府向市场投入储备猪肉进行了价格平抑.据统计:某超市2020年1月10日猪肉价格比去年同一天上涨了40%,这天该超市每千克猪肉价格为56元.
(1)求2019年1月10日.该超市猪肉的价格为每千克多少元?
(2)现在某超市以每千克46元的价格购进猪肉,按2020年1月10日价格出售,平均一天能销售100千克.经调查表明:猪肉的售价每千克下降1元,平均每日销售量就增加20千克,超市为了实现销售猪肉平均每天有1120元的销售利润,在尽可能让利于顾客的前提下.每千克猪肉应该定价为多少元?
【分析】(1)设2019年1月10日.该超市猪肉的价格为每千克x元,根据“比去年同一天上涨了40%,这天该超市每千克猪肉价格为56元”列方程求解可得;
(2)设每千克猪肉降价y元,根据“平均每天有1120元的销售利润”列出方程求解可得.
解:(1)设2019年1月10日.该超市猪肉的价格为每千克x元,
根据题意,得:(1+40%)x=56,
解得x=40,
答:2019年1月10日.该超市猪肉的价格为每千克40元;
(2)设每千克猪肉降价y元,
根据题意,得:(56﹣46﹣y)(100+20y)=1120,
解得y=2或y=3,
∵尽可能让利于顾客,
∴y=3,
∴56﹣y=53,
答:每千克猪肉应该定价为53元.
五、解答题(本大题共2小题,共20分)
24.如图,已知矩形ABCD的边长AB=3cm,BC=6cm.某一时刻,动点M从A点出发沿AB方向以1cm/s的速度向B点匀速运动;同时,动点N从D点出发沿DA方向以2cm/s的速度向A点匀速运动,问:
(1)经过多少时间,△AMN的面积等于矩形ABCD面积的?
(2)是否存在时刻t,使以A,M,N为顶点的三角形与△ACD相似?若存在,求t的值;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)关于动点问题,可设时间为x,根据速度表示出所涉及到的线段的长度,找到相等关系,列方程求解即可,如本题中利用,△AMN的面积等于矩形ABCD面积的作为相等关系;
(2)先假设相似,利用相似中的比例线段列出方程,有解的且符合题意的t值即可说明存在,反之则不存在.
解:(1)设经过x秒后,△AMN的面积等于矩形ABCD面积的,
则有:(6﹣2x)x=×3×6,即x2﹣3x+2=0,
解方程,得x1=1,x2=2,
经检验,可知x1=1,x2=2符合题意,
所以经过1秒或2秒后,△AMN的面积等于矩形ABCD面积的.
(2)假设经过t秒时,以A,M,N为顶点的三角形与△ACD相似,
由矩形ABCD,可得∠CDA=∠MAN=90°,
因此有或
即①,或②
解①,得t=;解②,得t=
经检验,t=或t=都符合题意,
所以动点M,N同时出发后,经过秒或秒时,以A,M,N为顶点的三角形与△ACD相似.
25.如图①,在正方形ABCD中,AB=6,M为对角线BD上任意一点(不与B、D重合),连接CM,过点M作MN⊥CM,交线段AB于点N
(1)求证:MN=MC;
(2)若DM:DB=2:5,求证:AN=4BN;
(3)如图②,连接NC交BD于点G.若BG:MG=3:5,求NG•CG的值.
【分析】(1)作ME∥AB、MF∥BC,证四边形BEMF是正方形得ME=MF,再证∠CME=∠FMN,从而得△MFN≌△MEC,据此可得证;
(2)由FM∥AD,EM∥CD知===,据此得AF=2.4,CE=2.4,由△MFN≌△MEC知FN=EC=2.4,AN=4.8,BN=6﹣4.8=1.2,从而得出答案;
(3)把△DMC绕点C逆时针旋转90°得到△BHC,连接GH,先证△MCG≌△HCG得MG=HG,由BG:MG=3:5可设BG=3a,则MG=GH=5a,继而知BH=4a,MD=4a,由DM+MG+BG=12a=6得a=,知BG=,MG=,证△MGN∽△CGB得=,从而得出答案.
解:(1)如图①,过M分别作ME∥AB交BC于E,MF∥BC交AB于F,
则四边形BEMF是平行四边形,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ABC=90°,∠ABD=∠CBD=∠BME=45°,
∴ME=BE,
∴平行四边形BEMF是正方形,
∴ME=MF,
∵CM⊥MN,
∴∠CMN=90°,
∵∠FME=90°,
∴∠CME=∠FMN,
∴△MFN≌△MEC(ASA),
∴MN=MC;
(2)由(1)得FM∥AD,EM∥CD,
∴===,
∴AF=2.4,CE=2.4,
∵△MFN≌△MEC,
∴FN=EC=2.4,
∴AN=4.8,BN=6﹣4.8=1.2,
∴AN=4BN;
(3)如图②,把△DMC绕点C逆时针旋转90°得到△BHC,连接GH,
∵△DMC≌△BHC,∠BCD=90°,
∴MC=HC,DM=BH,∠CDM=∠CBH=45°,∠DCM=∠BCH,
∴∠MBH=90°,∠MCH=90°,
∵MC=MN,MC⊥MN,
∴△MNC是等腰直角三角形,
∴∠MNC=45°,
∴∠NCH=45°,
∴△MCG≌△HCG(SAS),
∴MG=HG,
∵BG:MG=3:5,
设BG=3a,则MG=GH=5a,
在Rt△BGH中,BH=4a,则MD=4a,
∵正方形ABCD的边长为6,
∴BD=6,
∴DM+MG+BG=12a=6,
∴a=,
∴BG=,MG=,
∵∠MGC=∠NGB,∠MNG=∠GBC=45°,
∴△MGN∽△CGB,
∴=,
∴CG•NG=BG•MG=.
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