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1、
一元二次方程的幾何應(yīng)用
一、選擇題
1. (2018貴州安順,T6,F(xiàn)3)一個等腰三角形的兩條邊長分別是方程x2 -7x+10 = 0的兩根,則該等腰三角形的周長是( )
A. 12 B. 9 C. 13 D. 12或9
【答案】A
【解析】解x2 -7x+10 = 0,得x=2或5.已知在等腰三角形中,有兩腰相等,且兩邊之和大于第三邊,∴腰長為5,底邊長為2.∴該等腰三角形的周長為5+5+2=12.
【知識點】解一元二次方程,三角形兩邊的和大于第三邊.
二、填空題
1. (2018湖北黃岡,12題,3分)一個三角形的兩邊長分別為3和6,第三邊長是方程x2-10x+21=0
2、的根,則三角形的周長為__________
【答案】16
【解析】解該方程得x1=3,x2=7,因為兩邊長為3和6,所以第三邊x的范圍為:6-3
3、=6,
∴x+2x=6即x=2,∴AP=2
②當(dāng)P在DC上時,如解圖②
在Rt△ADP中,AP>PD,PD≠2AP,
第12題解圖① 第12題解圖②
③當(dāng)P在BC邊上時,如解圖③,
DP最大為6,AP最小為6,PD≠2AP,
④當(dāng)P在AB上時,如解圖④,
在Rt△ADP中,AP2+AD2=PD2,∴x2+62=(2x)2,解得x1=2,x2=-2(舍),
∴AP=2;
第12題解圖③ 第12題解圖④ 第12題解圖⑤ 第12題解圖⑥
⑤當(dāng)P在AC對角線
4、上時,如解圖⑤,在Rt△ADC中,AC==6,∴AO=AC=3,在Rt△PDO中,PO=3-x,PD=2x,DO=AO=3,∴PD2=PO2+DO2,
(2x)2=(3)2+(3-x)2,解得x1=-,x2=--(舍),∴AP=-;
⑥當(dāng)P在DB對角線上時,如解圖⑥,在Rt△APO中,AP2=AO2+PO2,∴x2=(2x-3)2+(3)2,整理得:x2-4x+12=0,∴(-4)2-4×1×12=-16<0,∴方程無解,綜上所述:AP=2或2或-
【知識點】正方形,一元二方程的解法,勾股定理
3. (2018浙江省臺州市,16,5分)
如圖,在正方形中,,點,分別在
5、,上,,,相交于點.若圖中陰影部分的面積與正方形的面積之比為,則的周長為 .
【答案】
【思路分析】通過正方形的邊長可以求出正方形的面積,根據(jù)“陰影部分的面積與正方形的面積之比為2:3”可以求出空白部分的面積;利用正方形的性質(zhì)可以證明ΔBCE≌CDF,一是可以得到ΔBCG是直角三角形,二是可以得到ΔBCG的面積,進(jìn)而求出;利用勾股定理可以求出,這樣就可以求出,因而ΔBCG的周長就可以表示出來了.
【解題過程】∵在正方形ABCD中,AB=3,
∴,
∵陰影部分的面積與正方形ABCD的面積之比為2:3,
6、 ∴空白部分的面積與正方形ABCD的面積之比為1:3,
∴,
∵四邊形ABCD是正方形,
∴BC=CD,∠BCE=∠CDF=90°
∵CE=DF,
∴ΔBCE≌CDF(SAS)
∴∠CBE=∠DCF,
∵∠DCF+∠BCG=90°,
∴∠CBE+∠BCG=90°,
即∠BGC=90°,ΔBCG是直角三角形
易知,∴,
∴,
根據(jù)勾股定理:,即
∴,
∴,
7、 ∴ΔBCG的周長=BG+CG+BC=
【知識點】正方形的性質(zhì),三角形的面積;全等三角形的判定與性質(zhì);勾股定理;一元二次方程的解法;
三、解答題
1. (2018浙江杭州,21,10分) 如圖,在△ABC中,∠ACB=90°,以點B為圓心,BC長為半徑畫弧,交線段AB于點D,以點A為圓心,AD長為半徑畫弧,交線段AC于點E,連接CD。
(1)若∠A=28°,求∠ACD的度數(shù);
(2)設(shè)BC=,AC=
①線段AD的長度是方程的一個根嗎?說明理由;
②若AD=EC,求的值。
【思路分析】(1)先求∠B,再根據(jù)等腰三角形知識求∠BCD,在用直角求出∠ACD;(2)根
8、據(jù)勾股定理表示出AB,表再示出AD,根據(jù)一元二次方程的解表示出的解進(jìn)行對比;由AD=AE,則可得AD=,從而可列方程求解出比值
【解題過程】
【知識點】三角形內(nèi)角和,等腰三角形角度計算,勾股定理,線段轉(zhuǎn)換
1. (2018湖北鄂州,20,8分)已知關(guān)于x的方程.
(1)求證:無論k為何值,原方程都有實數(shù)根;
(2)若該方程的兩實數(shù)根x1,x2為一菱形的兩條對角線之長,且,求k值及該菱形的面積.
【思路分析】(1)只需證明根的判別式△≥0,即可證得無論k為何值,原方程都有實數(shù)根;(2)利用韋達(dá)定理求出k值,再利用菱形的面積等于對角線乘積的一半就能求出該菱形的面積.
【解析】解:(1
9、)證明:由題意可知,a=1,b=-(3k+3),c=,△=b2-4ac=,∵≥0,
∴△≥0,∴無論k為何值,原方程都有實數(shù)根;
(2)由根與系數(shù)的關(guān)系可知,, ,化簡得,,解得k=2或-7,∵x1,x2為一菱形的兩條對角線之長,且x1+x2=3k+3,∴3k+3>0,∴k=-7舍去,k=2,∴該菱形的面積為=9.
【知識點】根與系數(shù)的關(guān)系;一元二次方程;根的判別式;菱形的性質(zhì);菱形的面積公式
2. (2018湖北宜昌,21,8分)如圖,在中,. 以為直徑的半圓交于點,交于點.延長至點,使,連接.
(1)求證:四邊形是菱形;
(2) 若,求半圓和菱形的面積.
(第2
10、1題圖)
【思路分析】(1)先由,以及到線段兩端距離相等的點在線段的垂直平分線上,得到,證明四邊形是平行四邊形;再由一組鄰邊相等的平行四邊形是菱形,證明平行四邊形是菱形.
(2) 設(shè),則,連接,在Rt△BDA中,,
在Rt△BDA中,,∴,從而建立方程,求出x的值,并求出BD的值,
求出半圓和菱形的面積.
【解析】(1)證明:為半圓的直徑,
,
,
,
又,
∴四邊形是平行四邊形.
又,(或,)
∴平行四邊形是菱形.
(3) 解:連接,
∵,
設(shè),則,
(第21題第2問答圖)
∵為半圓的直徑,
,
在Rt△BDA中,,
在Rt△BDA中,,
或(舍去)
,
【知識點】平行四邊形的判定,菱形的判定,勾股定理,一元二次方程的解,圓的面積公式,菱形的面積公式.
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