一元二次方程·几何问题—浙教版数学八(下)核心素养培优专题
一、选择题
1.(2023八下·温州期中)对于一元二次方程,我国古代数学家还研究过其几何解法.以方程为例加以说明.数学家赵爽在其所著的《勾股圆方注》中记载的方法是:如图,将四个长为,宽为的长方形纸片拼成一个大正方形,则大正方形的边长是,面积是四个矩形的面积与中间小正方形的面积之和,即,据此易得.小明用此方法解关于的方程,其中构造出同样的图形,已知小正方形的面积为4,则的值为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】C
【知识点】一元一次方程的其他应用;一元二次方程的应用-几何问题
【解析】【解答】解:由题意可知,将四个长为,宽为的长方形纸片拼成一个大正方形,则大正方形的边长是,面积是四个矩形的面积与中间小正方形的面积之和,
,小正方形的面积为4,
大正方形的面积为,
大正方形的边长为10,
,
,
小正方形的边长为,即,
,
,
,
,
故选C.
【分析】根据已知方法求得大正方形的边长为10,即可得到,然后利用小正方形的边长和面积得到x的值,进而求出的值解答即可.
2.(2025八下·兰溪期末)为更好地开展劳动教育,学校决定在操场划出一块面积为480m2的长方形场地作为劳动基地若长方形场地的一边靠墙(墙足够长),另外三边由总长为70m的第笆围成,并且在平行于墙的边上设置两个开口宽为1m的进出门(如图),设靠墙的长方形边长为x(m),则下列方程正确的是( ),
A.x(72-2x)=480 B.x(68-2x)=480
C.x(72-x)=480 D.x(68-x)=480
【答案】A
【知识点】一元二次方程的应用-几何问题
【解析】【解答】解:设靠墙的长方形边长为x(m),根据题意得
故答案为:A.
【分析】设靠墙的长方形边长为xm,根据矩形的面积公式即可得到结论.
3.(2025八下·杭州期中)如图,一农户要建一个矩形花圃,花圃的一边利用长为的住房墙,另外三边用长的篱笆围成,为方便进出,在垂直于住房墙的一边留一个宽的门,花圃面积为,设与墙垂直的一边长为(已标注在图中),则可以列出关于x的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】一元二次方程的应用-几何问题
【解析】【解答】解∶ 设与墙垂直的一边长为,
∵篱笆的总长度为25m,则平行于墙的一边长为25+1-2x=(26-2x)m,
根据题意得:x(26-2x)=80.
故答案为:A.
【分析】根据题意设与墙垂直的一边长为,则与墙平行的一边长为,根据花圃面积为列出关于x的一元二次方程即可.
4.(2025八下·义乌期中)如图,某小区计划在一块长为32m,宽为20m的矩形空地上修建三条同样宽的道路,剩余的空地上种植草坪,使草坪的面积为570m2.设道路的宽为xm,则下面所列方程正确的是( )
A.(32-x)(20-x)=32×20-570 B.32x+2×20x=32×20-570
C.(32-x)(20-x)=570 D.32x+2×20x-2x2=570
【答案】C
【知识点】一元二次方程的应用-几何问题
【解析】【解答】解: 设道路的宽为xm,
可列方程: (32-x)(20-x)=570 ,
故答案为:C.
【分析】设道路的宽为xm,根据“ 在一块长为32m,宽为20m的矩形空地上修建三条同样宽的道路,剩余的空地上种植草坪,使草坪的面积为570m2”列方程即可.
5.(2024八下·杭州期中)如图,张老汉想用长为70米的棚栏,再借助房屋的外墙(外墙足够长)围成一个面积为640平方米的矩形羊圈,并在边上留一个2米宽的门(建在处,门用其他材料).设的长为米,则下面所列方程正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】一元二次方程的应用-几何问题;列一元二次方程
【解析】【解答】解:矩形在边上留一个2米宽的门,设的长为米,共用长为70米的棚栏围成矩形,
∴(米),
∵围成一个面积为640平方米的矩形羊圈,
∴,
故答案为:D.
【分析】当时,可分别得出和的长,注意由于段留有2米长的空隙,所以正确的长应该是,再由矩形面积公式列方程即可.
6.(2022八下·苍南期中)如图所示,某景区内有一块长方形油菜花田地(单位:m),现在其中修建一条观花道(阴影部分)供游人赏花,要求观花道的面积占长方形油菜花田地面积的。设观花道的直角边(如图所示)为x,则可列方程为( )
A.(10+x)(9+x)=30 B.(10+x)(9+x)=60
C.(10-x)(9-x)=30 D.(10-x)(9-x)=60
【答案】D
【知识点】一元二次方程的应用-几何问题
【解析】【解答】解: 设观花道的直角边为xm,
根据题意得:,
∴(9-x)(10-x)=60.
故答案为:D.
【分析】根据题意得出两个三角形的面积和等于矩形面积的,列出方程进行化简,即可得出答案.
7.(2025八下·余姚期中) 某建筑工程队在工地一边靠墙处,用81米长的铁栅栏围成三个相连的长方形仓库,仓库总面积为440平方米.为了方便取物,在各个仓库之间留出了1米宽的缺口作通道,在平行于墙的一边留下一个1米宽的缺口作小门.若设AB=x米,则可列方程( )
A.x(81﹣4x)=440 B.x(78﹣2x)=440
C.x(84﹣2x)=440 D.x(84﹣4x)=440
【答案】D
【知识点】一元二次方程的应用-几何问题;列一元二次方程
【解析】【解答】解:设仓库的宽为x米 米),则仓库的长为 米,
根据题意得:
故答案为:D.
【分析】设仓库的宽为x米( 米),由铁栅栏的长度结合图形,可求出仓库的长为 (84-4x)米,再根据矩形的面积公式即可列出关于x的一元二次方程,此题得解.
8.(2025八下·鄞州期中)如图,嘉琪的爸爸用一段12m长的铁丝网围成一个一边靠墙(墙长6.5m)的矩形鸡舍ABCD,其面积为21m2.在鸡舍的AB边中间位置留一个1m宽的门(由其他材料制成),则BC长为( )
A.6m 或 7m B.3m 或 3.5m
C.3.5m D.6m
【答案】D
【知识点】一元二次方程的应用-几何问题
【解析】【解答】解:设BC的长为xm(x≤6.5m),则AB=CD=m,
由题意得
解得x1=6,x2=7
∵x≤6.5,
∴x=7,不符合题意,舍去,
∴BC的长为6m.
故答案为:D.
【分析】:设BC的长为xm(x≤6.5m),则AB=CD=m,根据矩形的面积计算公式建立方程求解并检验即可得出答案.
二、填空题
9.(2025八下·南湖期中)如图所示,某市世纪广场有一块长方形绿地长18m,宽15m,在绿地中开辟三条道路后,剩余绿地的面积为224m2,如图,设道略的宽为xm,则可列方程为 .
【答案】
【知识点】一元二次方程的应用-几何问题
【解析】【解答】解:根据题意得:
故答案为:
【分析】 设道略的宽为xm, 根据“ 绿地长18m,宽15m,在绿地中开辟三条道路后,剩余绿地的面积为224m2 ”列一元二次方程即可.
10.(2025八下·杭州月考)如图,在一块长为12m,宽为8m的长方形空地上,修建同样宽的两条互相垂直的道路(两条道路各与长方形的一条边平行),剩余部分栽种花草,且栽种花草的面积为77m2,则道路的宽为 m.
【答案】1
【知识点】一元二次方程的应用-几何问题
【解析】【解答】解:设道路宽为米,由题意列方程得:
整理方程得:
解方程得:(舍去)
故答案为:1.
【分析】设出道路宽度为米,则栽种花草部分矩形的长为米,宽为米,由其面积等于77可列出的关于一元二次方程,解方程得到两个解分别为1和19,显然道路宽度不可能超原长方形空地的长和宽,因此应舍去19即可.
11.(2025八下·临平月考)如图是某停车场的平面示意图,停车场外围的长为30米,宽为18米.停车场内车道的宽都相等,停车位总占地面积为288平方米.则车道的宽为 米.
【答案】6
【知识点】一元二次方程的应用-几何问题
【解析】【解答】解:(18-x)(30-x)=288,
解得x1=6,x2=42(舍去).
故答案为:6.
【分析】根据“ 停车位总占地面积为288平方米 ”,列出一元二次方程求解.
12.(2024八下·钱塘期中)如图是一块长方形菜地ABCD,,,面积为.现将边AB增加,边AD增加,若有且只有一个a的值,使得到的长方形面积为,则S的值是 .
【答案】
【知识点】一元二次方程的应用-几何问题
【解析】【解答】解:根据题意,得起始矩形的面积,变化后矩形的面积为,∴,,
∴,
∴,
∵有且只有一个a的值,
∴,
整理得:,
解得:,(舍去),
∴S的值是
故答案为:.
【分析】先由题意列方程,再根据面积把用含的代数式表示,则可把方程表示成关于的一元二次方程,此时由于方程有两个相等的实数根,则根的送别式即可求出的值,再根据实际情况进行取舍即可.
13.如图所示的图形的面积为 24 , 根据图中的条件可求得 的值为
【答案】4
【知识点】一元二次方程的应用-几何问题
【解析】【解答】解:∵图形的面积为24,
∴.
∵x>0,
∴解得x=4.
故答案为:4.
【分析】该图形面积由边长为(x+1)的正方形面积减去右上角“消失”的边长为1的小正方形面积.
14.(2024八下·宁波期中)如图,有5个形状大小完全相同的小矩形构造成一个大矩形(各小矩形之间不重叠且不留空隙),图中阴影部分的面积为16,且每个小矩形的宽为1,则每个小矩形的长为 .
【答案】
【知识点】一元二次方程的应用-几何问题
【解析】【解答】解:设小矩形的长为x,
根据题意,得,
解得(负值舍去),
故答案为:.
【分析】设小矩形的长为x,利用“阴影部分的面积为16”列一元二次方程求出x值解题.
三、解答题
15.综合实践:如何用最少的材料设计花园
【情境】如图,小王打算用篱笆围一个长方形花园ABCD,其中一边靠墙,墙长为10米,现可用的篱笆总长为20米.
【项目解决】
目标1:确定面积与边长的关系.
当篱笆全部用完,且围成长方形花园ABCD 的面积为32平方米时,求AB 的长.
目标2:探究用最少的材料的方案.
现要围成面积为 平方米的长方形花园,设所用的篱笆为m米.
(1)若m=14,能成功围成吗 若能,请求出AB的长;若不能,请说明理由.
(2)若要成功围成,则m的最小值为 ,此时, 米.
【答案】(1)解:目标1:设AB的长为x米.
∵可用的篱笆总长为20米,
∴BC的长为(20-2x)米.
根据题意,得x(20-2x)=32,
化简、整理,得x2-10x+16=0,
解得x1=2,x2=8.
当x=2时,20-2x=20-2×2=16>10,不符合题意;
当x=8时,20-2x=20-2×8=4<10,符合题意.
答:AB的长为8米.
目标2:(1)不能围成面积为平方米的长方形花园.理由如下:
假设能围成面积为平方米的长方形花园,设AB的长为y米,则BC的长为(14-2y)米.
根据题意,得y(14-2y)=,
化简、整理,得4y2-28y+81=0.
∵b2-4ac=(-28)2-4×4×81=-512<0,
∴原方程没有实数根,
∴不能围成面积为平方米的长方形花园
(2)18;
【知识点】一元二次方程的应用-几何问题
【解析】【解答】解:(2)设AB的长为a米,则BC的长为(m-2a)米.
根据题意,得a(m-2a)=,
化简、整理,得4a2-2ma+81=0.
由题意,得b2-4ac=(-2m)2-4×4×81≥0,
解得m≥18或m≤-18.
∵m>0,∴m的最小值为18.
当m=18时,原方程为4a2-36a+81=0,
解得a1=a2=.
当a=时,18-2a=18-2×=9<10,符合题意,∴AB=米.
故答案为18,.
【分析】(1)目标1:设AB=x,则BC=20-2x,由此得关于x的一元二次方程,求解方程后再验证知x=8符合题意;目标2:同理设AB=y,得方程4y2-28y+81=0,无实数根即知不能围成平方米的长方形花园;
(2)设AB=a,则BC=m-2a,得方程4a2-2ma+81=0,根据判别式b2-4ac≥0,即可得m的最小值,同时可得AB的长.
16.(2025八下·龙泉期中)如图,学校计划利用已有的一堵长为25m的墙,用篱笆围成一个长方形花园。现有可用的篱笆长为60m(全部用完)。设AB的长为。
(1)如图1,用含的代数式表示BC的长。
(2)如图1,当长方形花园ABCD的面积为时,求的值。
(3)如图2,将墙MN全部利用,并在墙MN的延长线上拓展ND,构成长方形ABCD,其中BM,BC,CD和DN都由篱笆构成。长方形花园ABCD的面积可以为吗?如果能,求出的值;如果不能,请说明理由。
【答案】(1)解:设AB的长为xm,则BC的长为(60-2x)m.
(2)解:由题意可得,
解得(舍去),,
答:当为20时,可使长方形花园ABCD的面积为.
(3)解:不能,理由如下:
由题意可知
整理得,
,
该方程无实数根
长方形花园MBCD的面积不可能为
【知识点】一元二次方程的应用-几何问题
【解析】【分析】(1)根据题意列出代数式即可;
(2)根据长方形花园ABCD的面积为400m2,列出一元二次方程,解之取符合题意的值即可;
(3)求出BC的长,再根据长方形花园ABCD的面积为500m2,列出一元二次方程,然后由根的判别式即可得出结论.
17.(2025八下·金华月考) 根据以下素材,探索完成任务.
智能农业种植基地设计
背景 随着科技的日益更新,利用智能化设备和技术,可以有效提高农业种植的生产效率,提升农产品的质量.
素材1 如图,某智能农业种植基地计划搭建一座矩形温室大棚用于高效种植作物.已知大棚的种植面积为1200平方米,且矩形的长 AD比宽AB多10米.
素材2 基地想在矩形中心引入智能光照控制系统P(视为一个点),当系统P到矩形内任意一点(包括边上)的距离不超过28米时视为达标,以确保光照均匀覆盖;否则视为不达标并需要重新改进系统.
素材3 为了更智能地对农作物浇水,在基地内部安装了一个矩形智能灌注设备,要求设备四周预留相同宽度的空间,已知该矩形灌注设备的面积为24平方米.
⑴任务1 设矩形大棚的宽为x米,则长为 ▲ 米,根据素材1的信息可列方程:▲.
⑵任务2 根据素材2的要求,请问:该设计是否达标?如果达标,请给出改进方案.
⑶任务3 设素材3中灌注设备四周预留的宽度为a米,求a的值.
【答案】解:任务1:由题意,∵矩形大棚的宽为x米,则长为(x+10)米,
∴x(x+10)=1200.
故答案为:x(x+10)=1200.
任务2:该设计达标.
理由如下:
由题意,结合任务1,x(x+10)=1200,
∴x2+10x-1200=0.
∴x=-40(不合题意,舍去)或x=30
∴AD=40m,AB=30m.
∴对角线BD=50m.
∴AP=BP=CP=DP=25m.
∵当系统P到矩形内任意一点(包括边上)的距离不超过28米时视为达标,
∴该设计达标.
任务3:由题意,设素材3中灌注设备四周预留的宽度为a米,
∴(30-2a)(40-2a)=24.
∴a=14或a=21(此时30-2a<0,不合题意,舍去)
【知识点】一元二次方程的应用-几何问题
【解析】【分析】任务1:依据题意,由矩形大棚的宽为x米,则长为(x+10)米,则x(x+10)= 1200,进而可以判断得解;
任务2:依据题意,结合任务1,x(x+10)=1200,进而计算可得AD=40m,AB=30m,则对角线BD=50m,故AP=BP=CP=DP=25m,再根据当系统P到矩形内任意一点(包括边上)的距离不超过28米时视为达标,进而可以判断得解;
任务3:依据题意,设素材3中灌注设备四周预留的宽度为a米,则(30-2a)(40-2a)=24,进而计算可以得解.
18.(2025八下·温州期中)根据以下素材,探索完成任务。
探索设计停车场
背景 社区利用一块长方形空地建了一个小型停车场,其布局如图所示,空地四周围墙,需留出通道出行,入口在左上角,出口在右下角。已知。按照中小车型停车位划线标准,停车位的宽度都相同,且停车位的宽度不小于4.8m。
方案 如图,设计四列阴影部分为停车位,且停车位的宽度相同,即,其余部分是等宽的通道。
任务1 若停车位总面积为,请计算停车位的宽度是否符合标准。
任务2 若通道的宽度要求不小于4m,当停车位宽度取多少时,停车位总面积最大,并求出最大停车位总面积。
【答案】解:任务1:设停车位的宽度为xm,通道的宽度为ym,
由题图可知:4x+2y=32,
∴y=16-2x,
∵停车位总面积为180m2,
∴x(18-y)×2+2x×(18-2y)=180,
把y=16-2x代入,得:
x(18-16+2x) ×2+2x×(18-32+4x)180,
解得:x=5或x=3(舍去);
∵5>4.8,
∴停车位的宽度符合标准.
任务2:设停车位的总面积为Sm2,由任务1可知:
y=16-2x,
∴S=x(18-y)×2+2x×(18-2y)=x(18-16+2x) ×2+2x×(18-32+4x)
=12x2-24x
=12(x -1)2-12
∵y=16-2x≥4且x≥4.8,
∴4.8≤x≤6,
∴当x=6时,S最大=12×(6-1)2-12=288,
答:当停车位的宽度为6m时,停车位的总面积最大为288m2.
【知识点】一元二次方程的应用-几何问题
【解析】【分析】任务1:设停车位的宽度为x,通道的宽度为y,根据图形可知:4x+2y=32,进而得到y=16-2x,根据停车位总面积为180m2,列出方程进行求解后,结合停车位的宽度不小于4.8m进行判断即可;
任务2:设停车位的总面积为S,面积公式表示出S,配方法求最值即可.
1 / 1一元二次方程·几何问题—浙教版数学八(下)核心素养培优专题
一、选择题
1.(2023八下·温州期中)对于一元二次方程,我国古代数学家还研究过其几何解法.以方程为例加以说明.数学家赵爽在其所著的《勾股圆方注》中记载的方法是:如图,将四个长为,宽为的长方形纸片拼成一个大正方形,则大正方形的边长是,面积是四个矩形的面积与中间小正方形的面积之和,即,据此易得.小明用此方法解关于的方程,其中构造出同样的图形,已知小正方形的面积为4,则的值为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
2.(2025八下·兰溪期末)为更好地开展劳动教育,学校决定在操场划出一块面积为480m2的长方形场地作为劳动基地若长方形场地的一边靠墙(墙足够长),另外三边由总长为70m的第笆围成,并且在平行于墙的边上设置两个开口宽为1m的进出门(如图),设靠墙的长方形边长为x(m),则下列方程正确的是( ),
A.x(72-2x)=480 B.x(68-2x)=480
C.x(72-x)=480 D.x(68-x)=480
3.(2025八下·杭州期中)如图,一农户要建一个矩形花圃,花圃的一边利用长为的住房墙,另外三边用长的篱笆围成,为方便进出,在垂直于住房墙的一边留一个宽的门,花圃面积为,设与墙垂直的一边长为(已标注在图中),则可以列出关于x的方程是( )
A. B.
C. D.
4.(2025八下·义乌期中)如图,某小区计划在一块长为32m,宽为20m的矩形空地上修建三条同样宽的道路,剩余的空地上种植草坪,使草坪的面积为570m2.设道路的宽为xm,则下面所列方程正确的是( )
A.(32-x)(20-x)=32×20-570 B.32x+2×20x=32×20-570
C.(32-x)(20-x)=570 D.32x+2×20x-2x2=570
5.(2024八下·杭州期中)如图,张老汉想用长为70米的棚栏,再借助房屋的外墙(外墙足够长)围成一个面积为640平方米的矩形羊圈,并在边上留一个2米宽的门(建在处,门用其他材料).设的长为米,则下面所列方程正确的是( )
A. B.
C. D.
6.(2022八下·苍南期中)如图所示,某景区内有一块长方形油菜花田地(单位:m),现在其中修建一条观花道(阴影部分)供游人赏花,要求观花道的面积占长方形油菜花田地面积的。设观花道的直角边(如图所示)为x,则可列方程为( )
A.(10+x)(9+x)=30 B.(10+x)(9+x)=60
C.(10-x)(9-x)=30 D.(10-x)(9-x)=60
7.(2025八下·余姚期中) 某建筑工程队在工地一边靠墙处,用81米长的铁栅栏围成三个相连的长方形仓库,仓库总面积为440平方米.为了方便取物,在各个仓库之间留出了1米宽的缺口作通道,在平行于墙的一边留下一个1米宽的缺口作小门.若设AB=x米,则可列方程( )
A.x(81﹣4x)=440 B.x(78﹣2x)=440
C.x(84﹣2x)=440 D.x(84﹣4x)=440
8.(2025八下·鄞州期中)如图,嘉琪的爸爸用一段12m长的铁丝网围成一个一边靠墙(墙长6.5m)的矩形鸡舍ABCD,其面积为21m2.在鸡舍的AB边中间位置留一个1m宽的门(由其他材料制成),则BC长为( )
A.6m 或 7m B.3m 或 3.5m
C.3.5m D.6m
二、填空题
9.(2025八下·南湖期中)如图所示,某市世纪广场有一块长方形绿地长18m,宽15m,在绿地中开辟三条道路后,剩余绿地的面积为224m2,如图,设道略的宽为xm,则可列方程为 .
10.(2025八下·杭州月考)如图,在一块长为12m,宽为8m的长方形空地上,修建同样宽的两条互相垂直的道路(两条道路各与长方形的一条边平行),剩余部分栽种花草,且栽种花草的面积为77m2,则道路的宽为 m.
11.(2025八下·临平月考)如图是某停车场的平面示意图,停车场外围的长为30米,宽为18米.停车场内车道的宽都相等,停车位总占地面积为288平方米.则车道的宽为 米.
12.(2024八下·钱塘期中)如图是一块长方形菜地ABCD,,,面积为.现将边AB增加,边AD增加,若有且只有一个a的值,使得到的长方形面积为,则S的值是 .
13.如图所示的图形的面积为 24 , 根据图中的条件可求得 的值为
14.(2024八下·宁波期中)如图,有5个形状大小完全相同的小矩形构造成一个大矩形(各小矩形之间不重叠且不留空隙),图中阴影部分的面积为16,且每个小矩形的宽为1,则每个小矩形的长为 .
三、解答题
15.综合实践:如何用最少的材料设计花园
【情境】如图,小王打算用篱笆围一个长方形花园ABCD,其中一边靠墙,墙长为10米,现可用的篱笆总长为20米.
【项目解决】
目标1:确定面积与边长的关系.
当篱笆全部用完,且围成长方形花园ABCD 的面积为32平方米时,求AB 的长.
目标2:探究用最少的材料的方案.
现要围成面积为 平方米的长方形花园,设所用的篱笆为m米.
(1)若m=14,能成功围成吗 若能,请求出AB的长;若不能,请说明理由.
(2)若要成功围成,则m的最小值为 ,此时, 米.
16.(2025八下·龙泉期中)如图,学校计划利用已有的一堵长为25m的墙,用篱笆围成一个长方形花园。现有可用的篱笆长为60m(全部用完)。设AB的长为。
(1)如图1,用含的代数式表示BC的长。
(2)如图1,当长方形花园ABCD的面积为时,求的值。
(3)如图2,将墙MN全部利用,并在墙MN的延长线上拓展ND,构成长方形ABCD,其中BM,BC,CD和DN都由篱笆构成。长方形花园ABCD的面积可以为吗?如果能,求出的值;如果不能,请说明理由。
17.(2025八下·金华月考) 根据以下素材,探索完成任务.
智能农业种植基地设计
背景 随着科技的日益更新,利用智能化设备和技术,可以有效提高农业种植的生产效率,提升农产品的质量.
素材1 如图,某智能农业种植基地计划搭建一座矩形温室大棚用于高效种植作物.已知大棚的种植面积为1200平方米,且矩形的长 AD比宽AB多10米.
素材2 基地想在矩形中心引入智能光照控制系统P(视为一个点),当系统P到矩形内任意一点(包括边上)的距离不超过28米时视为达标,以确保光照均匀覆盖;否则视为不达标并需要重新改进系统.
素材3 为了更智能地对农作物浇水,在基地内部安装了一个矩形智能灌注设备,要求设备四周预留相同宽度的空间,已知该矩形灌注设备的面积为24平方米.
⑴任务1 设矩形大棚的宽为x米,则长为 ▲ 米,根据素材1的信息可列方程:▲.
⑵任务2 根据素材2的要求,请问:该设计是否达标?如果达标,请给出改进方案.
⑶任务3 设素材3中灌注设备四周预留的宽度为a米,求a的值.
18.(2025八下·温州期中)根据以下素材,探索完成任务。
探索设计停车场
背景 社区利用一块长方形空地建了一个小型停车场,其布局如图所示,空地四周围墙,需留出通道出行,入口在左上角,出口在右下角。已知。按照中小车型停车位划线标准,停车位的宽度都相同,且停车位的宽度不小于4.8m。
方案 如图,设计四列阴影部分为停车位,且停车位的宽度相同,即,其余部分是等宽的通道。
任务1 若停车位总面积为,请计算停车位的宽度是否符合标准。
任务2 若通道的宽度要求不小于4m,当停车位宽度取多少时,停车位总面积最大,并求出最大停车位总面积。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】一元一次方程的其他应用;一元二次方程的应用-几何问题
【解析】【解答】解:由题意可知,将四个长为,宽为的长方形纸片拼成一个大正方形,则大正方形的边长是,面积是四个矩形的面积与中间小正方形的面积之和,
,小正方形的面积为4,
大正方形的面积为,
大正方形的边长为10,
,
,
小正方形的边长为,即,
,
,
,
,
故选C.
【分析】根据已知方法求得大正方形的边长为10,即可得到,然后利用小正方形的边长和面积得到x的值,进而求出的值解答即可.
2.【答案】A
【知识点】一元二次方程的应用-几何问题
【解析】【解答】解:设靠墙的长方形边长为x(m),根据题意得
故答案为:A.
【分析】设靠墙的长方形边长为xm,根据矩形的面积公式即可得到结论.
3.【答案】A
【知识点】一元二次方程的应用-几何问题
【解析】【解答】解∶ 设与墙垂直的一边长为,
∵篱笆的总长度为25m,则平行于墙的一边长为25+1-2x=(26-2x)m,
根据题意得:x(26-2x)=80.
故答案为:A.
【分析】根据题意设与墙垂直的一边长为,则与墙平行的一边长为,根据花圃面积为列出关于x的一元二次方程即可.
4.【答案】C
【知识点】一元二次方程的应用-几何问题
【解析】【解答】解: 设道路的宽为xm,
可列方程: (32-x)(20-x)=570 ,
故答案为:C.
【分析】设道路的宽为xm,根据“ 在一块长为32m,宽为20m的矩形空地上修建三条同样宽的道路,剩余的空地上种植草坪,使草坪的面积为570m2”列方程即可.
5.【答案】D
【知识点】一元二次方程的应用-几何问题;列一元二次方程
【解析】【解答】解:矩形在边上留一个2米宽的门,设的长为米,共用长为70米的棚栏围成矩形,
∴(米),
∵围成一个面积为640平方米的矩形羊圈,
∴,
故答案为:D.
【分析】当时,可分别得出和的长,注意由于段留有2米长的空隙,所以正确的长应该是,再由矩形面积公式列方程即可.
6.【答案】D
【知识点】一元二次方程的应用-几何问题
【解析】【解答】解: 设观花道的直角边为xm,
根据题意得:,
∴(9-x)(10-x)=60.
故答案为:D.
【分析】根据题意得出两个三角形的面积和等于矩形面积的,列出方程进行化简,即可得出答案.
7.【答案】D
【知识点】一元二次方程的应用-几何问题;列一元二次方程
【解析】【解答】解:设仓库的宽为x米 米),则仓库的长为 米,
根据题意得:
故答案为:D.
【分析】设仓库的宽为x米( 米),由铁栅栏的长度结合图形,可求出仓库的长为 (84-4x)米,再根据矩形的面积公式即可列出关于x的一元二次方程,此题得解.
8.【答案】D
【知识点】一元二次方程的应用-几何问题
【解析】【解答】解:设BC的长为xm(x≤6.5m),则AB=CD=m,
由题意得
解得x1=6,x2=7
∵x≤6.5,
∴x=7,不符合题意,舍去,
∴BC的长为6m.
故答案为:D.
【分析】:设BC的长为xm(x≤6.5m),则AB=CD=m,根据矩形的面积计算公式建立方程求解并检验即可得出答案.
9.【答案】
【知识点】一元二次方程的应用-几何问题
【解析】【解答】解:根据题意得:
故答案为:
【分析】 设道略的宽为xm, 根据“ 绿地长18m,宽15m,在绿地中开辟三条道路后,剩余绿地的面积为224m2 ”列一元二次方程即可.
10.【答案】1
【知识点】一元二次方程的应用-几何问题
【解析】【解答】解:设道路宽为米,由题意列方程得:
整理方程得:
解方程得:(舍去)
故答案为:1.
【分析】设出道路宽度为米,则栽种花草部分矩形的长为米,宽为米,由其面积等于77可列出的关于一元二次方程,解方程得到两个解分别为1和19,显然道路宽度不可能超原长方形空地的长和宽,因此应舍去19即可.
11.【答案】6
【知识点】一元二次方程的应用-几何问题
【解析】【解答】解:(18-x)(30-x)=288,
解得x1=6,x2=42(舍去).
故答案为:6.
【分析】根据“ 停车位总占地面积为288平方米 ”,列出一元二次方程求解.
12.【答案】
【知识点】一元二次方程的应用-几何问题
【解析】【解答】解:根据题意,得起始矩形的面积,变化后矩形的面积为,∴,,
∴,
∴,
∵有且只有一个a的值,
∴,
整理得:,
解得:,(舍去),
∴S的值是
故答案为:.
【分析】先由题意列方程,再根据面积把用含的代数式表示,则可把方程表示成关于的一元二次方程,此时由于方程有两个相等的实数根,则根的送别式即可求出的值,再根据实际情况进行取舍即可.
13.【答案】4
【知识点】一元二次方程的应用-几何问题
【解析】【解答】解:∵图形的面积为24,
∴.
∵x>0,
∴解得x=4.
故答案为:4.
【分析】该图形面积由边长为(x+1)的正方形面积减去右上角“消失”的边长为1的小正方形面积.
14.【答案】
【知识点】一元二次方程的应用-几何问题
【解析】【解答】解:设小矩形的长为x,
根据题意,得,
解得(负值舍去),
故答案为:.
【分析】设小矩形的长为x,利用“阴影部分的面积为16”列一元二次方程求出x值解题.
15.【答案】(1)解:目标1:设AB的长为x米.
∵可用的篱笆总长为20米,
∴BC的长为(20-2x)米.
根据题意,得x(20-2x)=32,
化简、整理,得x2-10x+16=0,
解得x1=2,x2=8.
当x=2时,20-2x=20-2×2=16>10,不符合题意;
当x=8时,20-2x=20-2×8=4<10,符合题意.
答:AB的长为8米.
目标2:(1)不能围成面积为平方米的长方形花园.理由如下:
假设能围成面积为平方米的长方形花园,设AB的长为y米,则BC的长为(14-2y)米.
根据题意,得y(14-2y)=,
化简、整理,得4y2-28y+81=0.
∵b2-4ac=(-28)2-4×4×81=-512<0,
∴原方程没有实数根,
∴不能围成面积为平方米的长方形花园
(2)18;
【知识点】一元二次方程的应用-几何问题
【解析】【解答】解:(2)设AB的长为a米,则BC的长为(m-2a)米.
根据题意,得a(m-2a)=,
化简、整理,得4a2-2ma+81=0.
由题意,得b2-4ac=(-2m)2-4×4×81≥0,
解得m≥18或m≤-18.
∵m>0,∴m的最小值为18.
当m=18时,原方程为4a2-36a+81=0,
解得a1=a2=.
当a=时,18-2a=18-2×=9<10,符合题意,∴AB=米.
故答案为18,.
【分析】(1)目标1:设AB=x,则BC=20-2x,由此得关于x的一元二次方程,求解方程后再验证知x=8符合题意;目标2:同理设AB=y,得方程4y2-28y+81=0,无实数根即知不能围成平方米的长方形花园;
(2)设AB=a,则BC=m-2a,得方程4a2-2ma+81=0,根据判别式b2-4ac≥0,即可得m的最小值,同时可得AB的长.
16.【答案】(1)解:设AB的长为xm,则BC的长为(60-2x)m.
(2)解:由题意可得,
解得(舍去),,
答:当为20时,可使长方形花园ABCD的面积为.
(3)解:不能,理由如下:
由题意可知
整理得,
,
该方程无实数根
长方形花园MBCD的面积不可能为
【知识点】一元二次方程的应用-几何问题
【解析】【分析】(1)根据题意列出代数式即可;
(2)根据长方形花园ABCD的面积为400m2,列出一元二次方程,解之取符合题意的值即可;
(3)求出BC的长,再根据长方形花园ABCD的面积为500m2,列出一元二次方程,然后由根的判别式即可得出结论.
17.【答案】解:任务1:由题意,∵矩形大棚的宽为x米,则长为(x+10)米,
∴x(x+10)=1200.
故答案为:x(x+10)=1200.
任务2:该设计达标.
理由如下:
由题意,结合任务1,x(x+10)=1200,
∴x2+10x-1200=0.
∴x=-40(不合题意,舍去)或x=30
∴AD=40m,AB=30m.
∴对角线BD=50m.
∴AP=BP=CP=DP=25m.
∵当系统P到矩形内任意一点(包括边上)的距离不超过28米时视为达标,
∴该设计达标.
任务3:由题意,设素材3中灌注设备四周预留的宽度为a米,
∴(30-2a)(40-2a)=24.
∴a=14或a=21(此时30-2a<0,不合题意,舍去)
【知识点】一元二次方程的应用-几何问题
【解析】【分析】任务1:依据题意,由矩形大棚的宽为x米,则长为(x+10)米,则x(x+10)= 1200,进而可以判断得解;
任务2:依据题意,结合任务1,x(x+10)=1200,进而计算可得AD=40m,AB=30m,则对角线BD=50m,故AP=BP=CP=DP=25m,再根据当系统P到矩形内任意一点(包括边上)的距离不超过28米时视为达标,进而可以判断得解;
任务3:依据题意,设素材3中灌注设备四周预留的宽度为a米,则(30-2a)(40-2a)=24,进而计算可以得解.
18.【答案】解:任务1:设停车位的宽度为xm,通道的宽度为ym,
由题图可知:4x+2y=32,
∴y=16-2x,
∵停车位总面积为180m2,
∴x(18-y)×2+2x×(18-2y)=180,
把y=16-2x代入,得:
x(18-16+2x) ×2+2x×(18-32+4x)180,
解得:x=5或x=3(舍去);
∵5>4.8,
∴停车位的宽度符合标准.
任务2:设停车位的总面积为Sm2,由任务1可知:
y=16-2x,
∴S=x(18-y)×2+2x×(18-2y)=x(18-16+2x) ×2+2x×(18-32+4x)
=12x2-24x
=12(x -1)2-12
∵y=16-2x≥4且x≥4.8,
∴4.8≤x≤6,
∴当x=6时,S最大=12×(6-1)2-12=288,
答:当停车位的宽度为6m时,停车位的总面积最大为288m2.
【知识点】一元二次方程的应用-几何问题
【解析】【分析】任务1:设停车位的宽度为x,通道的宽度为y,根据图形可知:4x+2y=32,进而得到y=16-2x,根据停车位总面积为180m2,列出方程进行求解后,结合停车位的宽度不小于4.8m进行判断即可;
任务2:设停车位的总面积为S,面积公式表示出S,配方法求最值即可.
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