一、填空题:(每小题4分,共20分)
21.已知点P(3a﹣1,5)且点P到两坐标轴的距离相等,则a的值为 .
22.已知x+2y+7z=0,x﹣2y﹣3z=0(xyz≠0),则= .
23.在直角坐标系中,如图所示,把∠BAO放在直角坐标系中,使射线AO与x轴重合,已知∠BAO=30°,OA=OB=1,过点B作BA1⊥OB交x轴于A1,过A1做B1A1⊥BA1交直线AB于点B1,过点B1做B1A2⊥B1A1交x轴于点A2,再过A2依次作垂线…,则△A1B1A2的面积为 ,△AnBnAn+1的面积为 .
24.如图,把长方形纸片ABCD折叠后,使点A落在DC的中点A′处,折痕FG,若AB=4cm,AD=6cm,则AF= cm,FG= cm.
25.如图,在△ABC,∠ABC=45°,∠ACB=60°,BC=4+4,D是BC边上异于点B,C的一动点,将三角形ABD沿AB翻折得到△ABD1,将△ACD沿AC翻折得到△ACD2,连接D1D2,则四边形D1BCD2的面积的最大值是 .
二、解答题(共30分)
26.(8分)为加强校园文化建设,我校准备打造校园文化墙,需要甲、乙两种石材.经市场调查,甲种石材的费用y(元)与使用面积x(m2)间的函数关系如图所示,乙种石材的费用为每平方米50元.
(1)求y与x的函数关系式;
(2)若校园文化墙总面积共600m2,甲种石材使用面积不少于300m2,且不超过乙种石材面积的2倍,那么应该怎样分配甲、乙两种石材的面积才能使总费用最少?最少总费用为多少元?
27.(10分)如图△ABC与△ACD为正三角形,点O为射线CA上的动点,作射线OM与直线BC相交于点E,将射线OM绕点O逆时针旋转60°,得到射线ON,射线ON与直线CD相交于点F.
(1)如图①,点O与点A重合时,点E,F分别在线段BC,CD上,求证:△AEC≌△AFD;
(2)如图②,当点O在CA的延长线上时,E,F分别在线段BC的延长线和线段CD的延长线上,请写出CE,CF,CO三条线段之间的数量关系,并说明理由;
(3)点O在线段AC上,若AB=6,BO=2,当CF=1时,请直接写出BE的长.
28.(12分)如图1,直线y=﹣x+3交x轴于点B,交y轴于点C.点A在x轴负半轴上且∠CAO=30°.
(1)求直线AC的解析式;
(2)如图2,边长为3的正方形DEFG,G点与A点重合,现将正方形以每秒1个单位地速度向右平移,当点G与点O重合时停止运动.设正方形DEFG与△ACB重合部分的面积为S,正方形DEFG运动的时间为t,求s关于t的函数关系式;
(3)如图3,已知点Q(1,0),点M为线段AC上一动点,点N为直线BC上一动点,当三角形QMN为等腰直角三角形时,求M点的坐标.
一、填空题
21.【解答】解:∵点P到两坐标轴的距离相等,
∴|3a﹣1|=|5|,
解得:a=2或a=﹣.
故答案为:2或﹣.
22.【解答】解:由x+2y+7z=0,x﹣2y﹣3z=0,得到x=﹣2z,y=﹣2.5z,
则原式==﹣,
故答案为:﹣.
23.【解答】解:∵OB=OA=1,
∴∠BAC=∠ABO=30°,
∴∠BOC=60°,
∴∠BA1O=30°,
∴BA1=,
同理∠BB1A1=30°,
∴B1A1=()2,
同理:B1A2=()3,A2B2=()4,
…
AnBn=()2n,
∴△A1B1A2的面积=×3×3=,
△AnBnAn+1的面积=•()2n•()2n×=•32n.
24.【解答】解:∵把长方形纸片ABCD折叠后,使点A落在DC的中点A′处,
∴AA'⊥GF,AF=A'F,DA'=A'C=2cm,
∵A'F2=DF2+A'D2,
∴AF2=(6﹣AF)2+4,
∴AF=
∵AD=6cm,DA'=2cm,
∴AA'===2
如图,过点G作GM⊥AD于M,且∠A=∠B=90°
∴四边形ABGM是矩形,
∴AB=MG=4cm,∠AMG=90°,
∴∠AFG+∠FGM=90°,且∠FAA'+∠AFG=90°,
∴∠FAA'=∠FGM,且∠D=∠GMF=90°,
∴△ADA'∽△GMF
∴
∴
∴FG=
故答案为:,
25.【解答】解:如图所示:过点D2作D2E⊥BC,垂足为E.
设DC=x,则BD=4+4﹣x.
由翻折的性质可知:∠D1BD=90°,∠ECD2=60°,D1B=BD=4+4﹣x,CD2=CD=x,
在Rt△CED2中,∠ECD2=60°,
∴CE=x,D2E=x,
∵四边形D1BCD2的面积=(D1B+D2E)×BE﹣×D2E×CE=﹣(x﹣4)2+36+16,
∴当x=4时,四边形D1BCD2的面积有最大值,最大值为36+16,
故答案为:36+16,
二、解答题
26.【解答】解:(1)①0≤x≤300时
设y=kx+b(k≠0)
过(0,0),(300,24000)
,
解得,
∴y=80x,
②x>300时
设y=kx+b(k≠0)
过(300,24000),(500,30000)
,解得,
∴y=30x+15000,
∴y=;
(2)设甲种花卉种植为 xm2,则乙种花卉种植(600﹣x)m2
,
∴300≤x≤400,
设费用为W元,
W=30x+15000+50(600﹣x),
即W=﹣20x+45000,
∵﹣20<0,
∴W随x的增大而减小,
即甲400m2,乙200m2时,
Wmin=﹣20×400+45000=37000.
27.【解答】解:(1)如图①中,
∵△ABC与△ACD为正三角形,
∴AB=AC=BC=AD=CD,∠BAC=∠BCA=∠ADC=∠DAC=60°,
∵将射线OM绕点O逆时针旋转60°,
∴AE=AF,∠EAF=60°,
∴∠BAC=∠CAD=∠EAF=60°,
∴∠EAC=∠DAF,且AC=AD,AE=AF,
∴△AEC≌△AFD(SAS),
(2)CE+CO=CF,
理由如下:
如图②,过点O作OH∥BC,交CF于H,
∴∠HOC=∠BCA=60°,∠OHC=∠HCE=60°
∴△COH是等边三角形,
∴OC=CH=OH,
∵∠EOF=∠COH=∠CHO=∠BCA=60°,
∴∠COE=∠FOH,∠OCE=∠OHF=120°,且OH=OC,
∴△OHF≌△OCE(SAS)
∴CE=FH,
∵CF=CH+FH,
∴CF=CO+CE
(3)作BH⊥AC于H.∵AB=6,AH=CH=3,
∴BH=AH=3,
如图③﹣1中,当点O在线段AH上,点F在线段CD上,点E在线段BC上时.
∵OB=2,
∴OH===1,
∴OC=3+1=4,
过点O作ON∥AB,交BC于N,
∴△ONC是等边三角形,
∴ON=OC=CN=4,∠NOC=∠EOF=60°=∠ONC=∠OCF
∴∠NOE=∠COF,且 ON=OC,∠ONC=∠OCF
∴△ONE≌△OCF(SAS)
∴CF=NE
∴CO=CE+CF,
∵OC=4,CF=1,
∴CE=3,
∴BE=6﹣3=3.
如图③﹣2中,当点O在线段AH上,点F在线段DC的延长线上,点E在线段BC上时.
同法可证:CE﹣CF=OC,
∴CE=4+1=5,
∴BE=1.
如图③﹣3中,当点O在线段CH上,点F在线段CD上,点E在线段BC上时.
同法可证:OC=CE+CF,
∵OC=CH﹣OH=3﹣1=2,CF=1,
∴CE=1,
∴BE=6﹣1=5.
如图③﹣4中,当点O在线段CH上,点F在线段DC的延长线上,点E在线段BC上时.
同法可知:CE﹣CF=OC,
∴CE=2+1=3,
∴BE=3,
综上所述,满足条件的BE的值为3或5或1.
28.【解答】解:(1)直线y=﹣x+3交x轴于点B,交y轴于点C,则点B、C的坐标为(3,0)、(0,3),
∵∠CAO=30°,则AC=2OC=6,则OA=3,
将点A、C的坐标代入一次函数表达式:y=kx+b并解得:
直线AC的表达式为:y=x+3;
(2)如图2所示:
①当0≤t≤3时,(左侧图),
正方形的DA边交AC于点H,点A运动到点M处,
则点M(﹣3+t,0),则点H(﹣3+t,t),
S=S△AHM=×AM×HM=×t×t=t2,
②当3<t≤3时,(右侧图),
正方形的DA边交AC于点H,点A运动到点G处,E、F交直线AC于点R、S,
AG=t,则AS=t﹣3,则RS=(t﹣3),同理HG=t,
同理可得:S=S梯形RSHG=×3×(t+t﹣)=t﹣;
故:S=;
(3)∵点M为线段AC上一动点,
经画图,∠MQN分别为90°时,点M不在线段AC上,
①NMQ=90°时,三角形QMN为等腰直角三角形,
过点M作y轴的平行线交x轴于点G,过点N作x轴的平行线交MG于点R、交y轴于点H,
设点M、N的坐标分别为(m,m+3)、(n,3﹣n),
∵∠NMR+∠RNM=90°,∠MNR+∠GMQ=90°,
∴∠GMQ=∠RNM,
∠NRM=∠MGO=90°,MR=MQ,
∴△NRM≌△MGO(AAS),
则MG=RN,GQ=RM,
即:n﹣m=m+3,3﹣n﹣(m+3)=1﹣m,
解得:m=﹣2,
故点M的坐标为(﹣2,1);
②当∠MNQ=90°时,
同理可得:点M(﹣,2);
综上,点M的坐标为:(﹣2,1)或(﹣,2)