2017年中考数学二轮专题复习讲义第7讲实践操作问题

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名称 2017年中考数学二轮专题复习讲义第7讲实践操作问题
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资源类型 试卷
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科目 数学
更新时间 2017-03-02 09:14:51

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文档简介

2017年中考数学二轮专题复习讲义(7)实践操作问题
【专题点拨】
动手操作型问题是指通过动手实验,获得数学结论的研究性活动.这类问题需要动手操作、合理猜想和验证,有助于实践能力和创新能力的培养,更有助于养成实验研究的习惯.21·cn·jy·com
【解题策略】
解决这类问题需要通过观察、操作、比较、猜想、分析、综合、抽象和概括等实践活动和思维过程,灵活运用所学知识和生活经验,探索和发展结论,从而解决问题.【出处:21教育名师】
【典例解析】
类型一:图形设计型问题
例题1:(2016·江西·6分)如图,六个完全相同的小长方形拼成了一个大长方形,AB是其中一个小长方形的对角线,请在大长方形中完成下列画图,要求:①仅用无刻度直尺,②保留必要的画图痕迹.
(1)在图1中画出一个45°角,使点A或点B是这个角的顶点,且AB为这个角的一边;
(2)在图2中画出线段AB的垂直平分线.
【解析】作图—应用与设计作图.(1)根据等腰直角三角形的性质即可解决问题.
(2)根据正方形、长方形的性质对角线相等且互相平分,即可解决问题.
【解答】解:(1)如图所示,∠ABC=45°.(AB、AC是小长方形的对角线).
(2)线段AB的垂直平分线如图所示,
点M是长方形AFBE是对角线交点,点N是正方形ABCD的对角线的交点,直线MN就是所求的线段AB的垂直平分线.
变式训练1:
(2015?温州第20题8分)各顶点都在方格纸格点(横竖格子线的交错点)上的多边形称为格点多边形.如何计算它的面积?奥地利数学家皮克(G?Pick,1859~1942年)证明了格点多边形的面积公式S=a+b﹣1,其中a表示多边形内部的格点数,b表示多边形边界上的格点数,S表示多边形的面积.如图,a=4,b=6,S=4+×6﹣1=6
(1)请在图中画一个格点正方形,使它的内部只含有4个格点,并写出它的面积.
(2)请在图乙中画一个格点三角形,使它的面积为,且每条边上除顶点外无其它格点.(注:图甲、图乙在答题纸上)www.21-cn-jy.com
类型二:操作实验型问题
例题2:(2016·黑龙江龙东·8分)已知:点P是平行四边形ABCD对角线AC所在直线上的一个动点(点P不与点A、C重合),分别过点A、C向直线BP作垂线,垂足分别为点E、F,点O为AC的中点.
(1)当点P与点O重合时如图1,易证OE=OF(不需证明)
(2)直线BP绕点B逆时针方向旋转,当∠OFE=30°时,如图2、图3的位置,猜想线段CF、AE、OE之间有怎样的数量关系?请写出你对图2、图3的猜想,并选择一种情况给予证明.
【考点】四边形综合题.
【分析】(1)由△AOE≌△COF即可得出结论.
(2)图2中的结论为:CF=OE+AE,延长EO交CF于点G,只要证明△EOA≌△GOC,△OFG是等边三角形,即可解决问题.
图3中的结论为:CF=OE﹣AE,延长EO交FC的延长线于点G,证明方法类似.
【解答】解:(1)∵AE⊥PB,CF⊥BP,
∴∠AEO=∠CFO=90°,
在△AEO和△CFO中,

∴△AOE≌△COF,
∴OE=OF.
(2)图2中的结论为:CF=OE+AE.
图3中的结论为:CF=OE﹣AE.
选图2中的结论证明如下:
延长EO交CF于点G,
∵AE⊥BP,CF⊥BP,
∴AE∥CF,
∴∠EAO=∠GCO,
在△EOA和△GOC中,

∴△EOA≌△GOC,
∴EO=GO,AE=CG,
在RT△EFG中,∵EO=OG,
∴OE=OF=GO,
∵∠OFE=30°,
∴∠OFG=90°﹣30°=60°,
∴△OFG是等边三角形,
∴OF=GF,
∵OE=OF,
∴OE=FG,
∵CF=FG+CG,
∴CF=OE+AE.
选图3的结论证明如下:
延长EO交FC的延长线于点G,
∵AE⊥BP,CF⊥BP,
∴AE∥CF,
∴∠AEO=∠G,
在△AOE和△COG中,

∴△AOE≌△COG,
∴OE=OG,AE=CG,
在RT△EFG中,∵OE=OG,
∴OE=OF=OG,
∵∠OFE=30°,
∴∠OFG=90°﹣30°=60°,
∴△OFG是等边三角形,
∴OF=FG,
∵OE=OF,
∴OE=FG,
∵CF=FG﹣CG,
∴CF=OE﹣AE.
变式训练2:
(2016·陕西)问题提出
(1)如图①,已知△ABC,请画出△ABC关于直线AC对称的三角形.
问题探究
(2)如图②,在矩形ABCD中,AB=4,AD=6,AE=4,AF=2,是否在边BC、CD上分别存在点G、H,使得四边形EFGH的周长最小?若存在,求出它周长的最小值;若不存在,请说明理由.
问题解决
(3)如图③,有一矩形板材ABCD,AB=3米,AD=6米,现想从此板材中裁出一个面积尽可能大的四边形EFGH部件,使∠EFG=90°,EF=FG=米,∠EHG=45°,经研究,只有当点E、F、G分别在边AD、AB、BC上,且AF<BF,并满足点H在矩形ABCD内部或边上时,才有可能裁出符合要求的部件,试问能否裁得符合要求的面积尽可能大的四边形EFGH部件?若能,求出裁得的四边形EFGH部件的面积;若不能,请说明理由.21世纪教育网版权所有
类型三:方案设计型问题
例题3:(2016·黑龙江龙东·10分)某中学开学初到商场购买A、B两种品牌的足球,购买A种品牌的足球50个,B种品牌的足球25个,共花费4500元,已知购买一个B种品牌的足球比购买一个A钟品牌的足球多花30元.2·1·c·n·j·y
(1)求购买一个A种品牌、一个B种品牌的足球各需多少元.
(2)学校为了响应习总书记“足球进校园”的号召,决定再次购进A、B两种品牌足球共50个,正好赶上商场对商品价格进行调整,A品牌足球售价比第一次购买时提高4元,B品牌足球按第一次购买时售价的9折出售,如果学校此次购买A、B两种品牌足球的总费用不超过第一次花费的70%,且保证这次购买的B种品牌足球不少于23个,则这次学校有哪几种购买方案?2-1-c-n-j-y
(3)请你求出学校在第二次购买活动中最多需要多少资金?
【考点】一元一次不等式组的应用;二元一次方程组的应用.
【分析】(1)设A种品牌足球的单价为x元,B种品牌足球的单价为y元,根据“总费用=买A种足球费用+买B种足球费用,以及B种足球单价比A种足球贵30元”可得出关于x、y的二元一次方程组,解方程组即可得出结论;【来源:21cnj*y.co*m】
(2)设第二次购买A种足球m个,则购买B中足球(50﹣m)个,根据“总费用=买A种足球费用+买B种足球费用,以及B种足球不小于23个”可得出关于m的一元一次不等式组,解不等式组可得出m的取值范围,由此即可得出结论;【版权所有:21教育】
(3)分析第二次购买时,A、B种足球的单价,即可得出那种方案花钱最多,求出花费最大值即可得出结论.
【解答】解:(1)设A种品牌足球的单价为x元,B种品牌足球的单价为y元,
依题意得:,解得:.
答:购买一个A种品牌的足球需要50元,购买一个B种品牌的足球需要80元.
(2)设第二次购买A种足球m个,则购买B中足球(50﹣m)个,
依题意得:,
解得:25≤m≤27.
故这次学校购买足球有三种方案:
方案一:购买A种足球25个,B种足球25个;
方案二:购买A种足球26个,B种足球24个;
方案三:购买A种足球27个,B种足球23个.
(3)∵第二次购买足球时,A种足球单价为50+4=54(元),B种足球单价为80×0.9=72(元),21*cnjy*com
∴当购买方案中B种足球最多时,费用最高,即方案一花钱最多.
∴25×54+25×72=3150(元).
答:学校在第二次购买活动中最多需要3150元资金.
变式训练3:
(2016河南)学校准备购进一批节能灯,已知1只A型节能灯和3只B型节能灯共需26元;3只A型节能灯和2只B型节能灯共需29元.
(1)求一只A型节能灯和一只B型节能灯的售价各是多少元;
(2)学校准备购进这两种型号的节能灯共50只,并且A型节能灯的数量不多于B型节能灯数量的3倍,请设计出最省钱的购买方案,并说明理由.
类型四:尺规作图型问题
例题4:(2015四川遂宁,10,4分)如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,以A为圆心,任意长为半径画弧分别交AB、AC于点M和N,再分别以M、N为圆心,大于MN的长为半径画弧,两弧交于点P,连结AP并延长交BC于点D,则下列说法中正确的个数是(  )
①AD是∠BAC的平分线;②∠ADC=60°;③点D在AB的中垂线上;④S△DAC:S△ABC=1:3.21cnjy.com
1 B. 2 C. 3 D. 4
【解析】①根据作图的过程可以判定AD是∠BAC的角平分线;
②利用角平分线的定义可以推知∠ CAD=30°,则由直角三角形的性质来求∠ ADC的度数;
③利用等角对等边可以证得△ ADB的等腰三角形,由等腰三角形的“三合一”的性质可以证明点D在AB的中垂线上;
④利用30度角所对的直角边是斜边的一半、三角形的面积计算公式来求两个三角形的面积之比.
【解答】解:①根据作图的过程可知,AD是∠BAC的平分线.
故①正确;
②如图,∵在△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,
∴∠CAB=60°.
又∵AD是∠BAC的平分线,
∴∠1=∠2=∠CAB=30°,
∴∠3=90°﹣∠2=60°,即∠ADC=60°.
故②正确;
③∵∠1=∠B=30°,
∴AD=BD,
∴点D在AB的中垂线上.
故③正确;
④∵如图,在直角△ACD中,∠2=30°,
∴CD=AD,
∴BC=CD+BD=AD+AD=AD,S△DAC=AC?CD=AC?AD.
∴S△ABC=AC?BC=AC?AD=AC?AD,
∴S△DAC:S△ABC=AC?AD: AC?AD=1:3.
故④正确.
综上所述,正确的结论是:①②③④,共有4个.
故选D.
【点评】本题考查了角平分线的性质、线段垂直平分线的性质以及作图﹣基本作图.解题时,需要熟悉等腰三角形的判定与性质.
变式训练:
(2016·吉林·3分)如图,已知线段AB,分别以点A和点B为圆心,大于AB的长为半径作弧,两弧相交于C、D两点,作直线CD交AB于点E,在直线CD上任取一点F,连接FA,FB.若FA=5,则FB=  .
【能力检测】
1. (2016湖北省荆州市第17题)请用割补法作图,将一个锐角三角形经过一次或两次分割后,重新拼成一个与原三角形面积相等的平行四边形(只要求用一种方法画出图形,把相等的线段作相同的标记).
2. (2016浙江省温州市第9题)如图,一张三角形纸片ABC,其中∠C=90°,AC=4,BC=3.现小林将纸片做三次折叠:第一次使点A落在C处;将纸片展平做第二次折叠,使点B落在C处;再将纸片展平做第三次折叠,使点A落在B处.这三次折叠的折痕长依次记为a,b,c,则a,b,c的大小关系是(  )
A.c>a>b B.b>a>c C.c>b>a D.b>c>a
3. (2016·四川眉山)已知:如图△ABC三个顶点的坐标分别为A(0,﹣3)、B(3,﹣2)、C(2,﹣4),正方形网格中,每个小正方形的边长是1个单位长度.
(1)画出△ABC向上平移6个单位得到的△A1B1C1;
(2)以点C为位似中心,在网格中画出△A2B2C2,使△A2B2C2与△ABC位似,且△A2B2C2与△ABC的位似比为2:1,并直接写出点A2的坐标.
4. (2016·湖北荆州·8分)为更新果树品种,某果园计划新购进A、B两个品种的果树苗栽植培育,若计划购进这两种果树苗共45棵,其中A种苗的单价为7元/棵,购买B种苗所需费用y(元)与购买数量x(棵)之间存在如图所示的函数关系.21教育名师原创作品
(1)求y与x的函数关系式;
(2)若在购买计划中,B种苗的数量不超过35棵,但不少于A种苗的数量,请设计购买方案,使总费用最低,并求出最低费用.
5. (2016·浙江省湖州市)数学活动课上,某学习小组对有一内角为120°的平行四边形ABCD(∠BAD=120°)进行探究:将一块含60°的直角三角板如图放置在平行四边形ABCD所在平面内旋转,且60°角的顶点始终与点C重合,较短的直角边和斜边所在的两直线分别交线段AB,AD于点E,F(不包括线段的端点).
(1)初步尝试
如图1,若AD=AB,求证:①△BCE≌△ACF,②AE+AF=AC;
(2)类比发现
如图2,若AD=2AB,过点C作CH⊥AD于点H,求证:AE=2FH;
(3)深入探究
如图3,若AD=3AB,探究得:的值为常数t,则t=  .
【参考答案】
变式训练1:
(2015?温州第20题8分)各顶点都在方格纸格点(横竖格子线的交错点)上的多边形称为格点多边形.如何计算它的面积?奥地利数学家皮克(G?Pick,1859~1942年)证明了格点多边形的面积公式S=a+b﹣1,其中a表示多边形内部的格点数,b表示多边形边界上的格点数,S表示多边形的面积.如图,a=4,b=6,S=4+×6﹣1=6
(1)请在图中画一个格点正方形,使它的内部只含有4个格点,并写出它的面积.
(2)请在图乙中画一个格点三角形,使它的面积为,且每条边上除顶点外无其它格点.(注:图甲、图乙在答题纸上)
【解析】: (1)根据皮克公式画图计算即可;
(2)根据题意可知a=3,b=3,画出满足题意的图形即可.
【解答】:(1)如图所示,a=4,b=4,S=4+×4﹣1=5;
(2)因为S=,b=3,所以a=3,如图所示,
【点评】: 本题考查了应用与设计作图,关键是理解皮克公式,根据题意求出a、b的值.
变式训练2:
(2016·陕西)问题提出
(1)如图①,已知△ABC,请画出△ABC关于直线AC对称的三角形.
问题探究
(2)如图②,在矩形ABCD中,AB=4,AD=6,AE=4,AF=2,是否在边BC、CD上分别存在点G、H,使得四边形EFGH的周长最小?若存在,求出它周长的最小值;若不存在,请说明理由.
问题解决
(3)如图③,有一矩形板材ABCD,AB=3米,AD=6米,现想从此板材中裁出一个面积尽可能大的四边形EFGH部件,使∠EFG=90°,EF=FG=米,∠EHG=45°,经研究,只有当点E、F、G分别在边AD、AB、BC上,且AF<BF,并满足点H在矩形ABCD内部或边上时,才有可能裁出符合要求的部件,试问能否裁得符合要求的面积尽可能大的四边形EFGH部件?若能,求出裁得的四边形EFGH部件的面积;若不能,请说明理由.
【解析】四边形综合题.(1)作B关于AC 的对称点D,连接AD,CD,△ACD即为所求;
(2)作E关于CD的对称点E′,作F关于BC的对称点F′,连接E′F′,得到此时四边形EFGH的周长最小,根据轴对称的性质得到BF′=BF=AF=2,DE′=DE=2,∠A=90°,于是得到AF′=6,AE′=8,求出E′F′=10,EF=2即可得到结论;21教育网
(3)根据余角的性质得到1=∠2,推出△AEF≌△BGF,根据全等三角形的性质得到AF=BG,AE=BF,设AF=x,则AE=BF=3﹣x根据勾股定理列方程得到AF=BG=1,BF=AE=2,作△EFG关于EG的对称△EOG,则四边形EFGO是正方形,∠EOG=90°,以O为圆心,以EG为半径作⊙O,则∠EHG=45°的点在⊙O上,连接FO,并延长交⊙O于H′,则H′在EG的垂直平分线上,连接EH′GH′,则∠EH′G=45°,于是得到四边形EFGH′是符合条件的最大部件,根据矩形的面积公式即可得到结论.
【解答】解:(1)如图1,△ADC即为所求;
(2)存在,理由:作E关于CD的对称点E′,
作F关于BC的对称点F′,
连接E′F′,交BC于G,交CD于H,连接FG,EH,
则F′G=FG,E′H=EH,则此时四边形EFGH的周长最小,
由题意得:BF′=BF=AF=2,DE′=DE=2,∠A=90°,
∴AF′=6,AE′=8,
∴E′F′=10,EF=2,
∴四边形EFGH的周长的最小值=EF+FG+GH+HE=EF+E′F′=2+10,
∴在边BC、CD上分别存在点G、H,
使得四边形EFGH的周长最小,
最小值为2+10;
(3)能裁得,
理由:∵EF=FG=,∠A=∠B=90°,∠1+∠AFE=∠2+AFE=90°,
∴∠1=∠2,
在△AEF与△BGF中,,
∴△AEF≌△BGF,
∴AF=BG,AE=BF,设AF=x,则AE=BF=3﹣x,
∴x2+(3﹣x)2=()2,解得:x=1,x=2(不合题意,舍去),
∴AF=BG=1,BF=AE=2,
∴DE=4,CG=5,
连接EG,
作△EFG关于EG的对称△EOG,
则四边形EFGO是正方形,∠EOG=90°,
以O为圆心,以EG为半径作⊙O,
则∠EHG=45°的点在⊙O上,
连接FO,并延长交⊙O于H′,则H′在EG的垂直平分线上,
连接EH′GH′,则∠EH′G=45°,
此时,四边形EFGH′是要想裁得符合要求的面积最大的,
∴C在线段EG的垂直平分线设,
∴点F,O,H′,C在一条直线上,
∵EG=,
∴OF=EG=,
∵CF=2,
∴OC=,
∵OH′=OE=FG=,
∴OH′<OC,
∴点H′在矩形ABCD的内部,
∴可以在矩形ABCD中,裁得符合条件的面积最大的四边形EFGH′部件,
这个部件的面积=EG?FH′=××(+)=5+,
∴当所裁得的四边形部件为四边形EFGH′时,裁得了符合条件的最大部件,这个部件的面积为(5+)m2.【来源:21·世纪·教育·网】
变式训练3:
(2016河南)学校准备购进一批节能灯,已知1只A型节能灯和3只B型节能灯共需26元;3只A型节能灯和2只B型节能灯共需29元.21·世纪*教育网
(1)求一只A型节能灯和一只B型节能灯的售价各是多少元;
(2)学校准备购进这两种型号的节能灯共50只,并且A型节能灯的数量不多于B型节能灯数量的3倍,请设计出最省钱的购买方案,并说明理由.www-2-1-cnjy-com
【考点】二元一次方程组的应用.
【分析】(1)设一只A型节能灯的售价是x元,一只B型节能灯的售价是y元,根据:“1只A型节能灯和3只B型节能灯共需26元;3只A型节能灯和2只B型节能灯共需29元”列方程组求解即可;
(2)首先根据“A型节能灯的数量不多于B型节能灯数量的3倍”确定自变量的取值范围,然后得到有关总费用和A型灯的只数之间的关系得到函数解析式,确定函数的最值即可.21*cnjy*com
【解答】解:(1)设一只A型节能灯的售价是x元,一只B型节能灯的售价是y元,
根据题意,得:,
解得:,
答:一只A型节能灯的售价是5元,一只B型节能灯的售价是7元;
(2)设购进A型节能灯m只,总费用为W元,
根据题意,得:W=5m+7(50﹣m)=﹣2m+350,
∵﹣2<0,
∴W随x的增大而减小,
又∵m≤3(50﹣m),解得:m≤37.5,
而m为正整数,
∴当m=37时,W最小=﹣2×37+350=276,
此时50﹣37=13,
答:当购买A型灯37只,B型灯13只时,最省钱.
【点评】此题主要考查了二元一次方程组的应用以及一次函数的应用等知识,根据题意得出正确的等量关系是解题关键
变式训练4:
(2016·吉林·3分)如图,已知线段AB,分别以点A和点B为圆心,大于AB的长为半径作弧,两弧相交于C、D两点,作直线CD交AB于点E,在直线CD上任取一点F,连接FA,FB.若FA=5,则FB= 5 .
【解析】作图—基本作图;线段垂直平分线的性质.根据线段垂直平分线的作法可知直线CD是线段AB的垂直平分线,利用线段垂直平分线性质即可解决问题.
【解答】解:由题意直线CD是线段AB的垂直平分线,
∵点F在直线CD上,
∴FA=FB,
∵FA=5,
∴FB=5.
故答案为5.
【能力检测】
1. (2016湖北省荆州市第17题)请用割补法作图,将一个锐角三角形经过一次或两次分割后,重新拼成一个与原三角形面积相等的平行四边形(只要求用一种方法画出图形,把相等的线段作相同的标记).
【答案】答案见解析
【解析】
试题分析:沿AB的中点E和BC的中点F剪开,然后拼接成平行四边形即可.
如图所示.
AE=BE,DE=EF,AD=CF.
2. (2016浙江省温州市第9题)如图,一张三角形纸片ABC,其中∠C=90°,AC=4,BC=3.现小林将纸片做三次折叠:第一次使点A落在C处;将纸片展平做第二次折叠,使点B落在C处;再将纸片展平做第三次折叠,使点A落在B处.这三次折叠的折痕长依次记为a,b,c,则a,b,c的大小关系是(  )
A.c>a>b B.b>a>c C.c>b>a D.b>c>a
【答案】D
【解析】考点:翻折变换(折叠问题)。第一次折叠如图1,折痕为DE, 由折叠得:AE=EC=AC=×4=2,DE⊥AC ∵∠ACB=90° ∴DE∥BC
∴a=DE=BC=×3=
第二次折叠如图2,折痕为MN, 由折叠得:BN=NC=BC=×3=,MN⊥BC ∵∠ACB=90° ∴MN∥AC
∴b=MN=AC=×4=2
第三次折叠如图3,折痕为GH,由勾股定理得:AB==5
由折叠得:AG=BG=AB=×5=,GH⊥AB ∴∠AGH=90°∵∠A=∠A,∠AGH=∠ACB
∴△ACB∽△AGH ∴= ∴= ∴GH=,即c= ∵2>> ∴b>c>a
3. (2016·四川眉山)已知:如图△ABC三个顶点的坐标分别为A(0,﹣3)、B(3,﹣2)、C(2,﹣4),正方形网格中,每个小正方形的边长是1个单位长度.
(1)画出△ABC向上平移6个单位得到的△A1B1C1;
(2)以点C为位似中心,在网格中画出△A2B2C2,使△A2B2C2与△ABC位似,且△A2B2C2与△ABC的位似比为2:1,并直接写出点A2的坐标.
【分析】(1)直接利用平移的性质得出对应点位置进而得出答案;
(2)利用位似图形的性质得出对应点位置进而得出.
【解答】解:(1)如图所示:△A1B1C1,即为所求;
(2)如图所示:△A2B2C2,即为所求,A2坐标(﹣2,﹣2).
【点评】此题主要考查了位似变换和平移变换,根据题意正确得出对应点位置是解题关键.
4. (2016·湖北荆州·8分)为更新果树品种,某果园计划新购进A、B两个品种的果树苗栽植培育,若计划购进这两种果树苗共45棵,其中A种苗的单价为7元/棵,购买B种苗所需费用y(元)与购买数量x(棵)之间存在如图所示的函数关系.
(1)求y与x的函数关系式;
(2)若在购买计划中,B种苗的数量不超过35棵,但不少于A种苗的数量,请设计购买方案,使总费用最低,并求出最低费用.
【分析】(1)利用得到系数法求解析式,列出方程组解答即可;
(2)根据所需费用为W=A种树苗的费用+B种树苗的费用,即可解答.
【解答】解:(1)设y与x的函数关系式为:y=kx+b,
把(20,160),(40,288)代入y=kx+b得:
解得:
∴y=6.4x+32.
(2)∵B种苗的数量不超过35棵,但不少于A种苗的数量,

∴22.5≤x≤35,
设总费用为W元,则W=6.4x+32+7(45﹣x)=﹣0.6x+347,
∵k=﹣0.6,
∴y随x的增大而减小,
∴当x=35时,W总费用最低,W最低=﹣0.6×35+347=137(元).
【点评】此题主要考查了一次函数的应用,根据一次函数的增减性得出费用最省方案是解决问题的关键.
5. (2016·浙江省湖州市)数学活动课上,某学习小组对有一内角为120°的平行四边形ABCD(∠BAD=120°)进行探究:将一块含60°的直角三角板如图放置在平行四边形ABCD所在平面内旋转,且60°角的顶点始终与点C重合,较短的直角边和斜边所在的两直线分别交线段AB,AD于点E,F(不包括线段的端点).
(1)初步尝试
如图1,若AD=AB,求证:①△BCE≌△ACF,②AE+AF=AC;
(2)类比发现
如图2,若AD=2AB,过点C作CH⊥AD于点H,求证:AE=2FH;
(3)深入探究
如图3,若AD=3AB,探究得:的值为常数t,则t=  .
【考点】几何变换综合题.
【分析】(1)①先证明△ABC,△ACD都是等边三角形,再证明∠BCE=∠ACF即可解决问题.②根据①的结论得到BE=AF,由此即可证明.
(2)设DH=x,由由题意,CD=2x,CH=x,由△ACE∽△HCF,得=由此即可证明.
(3)如图3中,作CN⊥AD于N,CM⊥BA于M,CM与AD交于点H.先证明△CFN∽△CEM,得=,由AB?CM=AD?CN,AD=3AB,推出CM=3CN,所以==,设CN=a,FN=b,则CM=3a,EM=3b,想办法求出AC,AE+3AF即可解决问题.
【解答】解;(1)①∵四边形ABCD是平行四边形,∠BAD=120°,
∴∠D=∠B=60°,
∵AD=AB,
∴△ABC,△ACD都是等边三角形,
∴∠B=∠CAD=60°,∠ACB=60°,BC=AC,
∵∠ECF=60°,
∴∠BCE+∠ACE=∠ACF+∠ACE=60°,
∴∠BCE=∠ACF,
在△BCE和△ACF中,
∴△BCE≌△ACF.
②∵△BCE≌△ACF,
∴BE=AF,
∴AE+AF=AE+BE=AB=AC.
(2)设DH=x,由由题意,CD=2x,CH=x,
∴AD=2AB=4x,
∴AH=AD﹣DH=3x,
∵CH⊥AD,
∴AC==2x,
∴AC2+CD2=AD2,
∴∠ACD=90°,
∴∠BAC=∠ACD=90°,
∴∠CAD=30°,
∴∠ACH=60°,
∵∠ECF=60°,
∴∠HCF=∠ACE,
∴△ACE∽△HCF,
∴==2,
∴AE=2FH.
(3)如图3中,作CN⊥AD于N,CM⊥BA于M,CM与AD交于点H.
∵∠ECF+∠EAF=180°,
∴∠AEC+∠AFC=180°,
∵∠AFC+∠CFN=180°,
∴∠CFN=∠AEC,∵∠M=∠CNF=90°,
∴△CFN∽△CEM,
∴=,
∵AB?CM=AD?CN,AD=3AB,
∴CM=3CN,
∴==,设CN=a,FN=b,则CM=3a,EM=3b,
∵∠MAH=60°,∠M=90°,
∴∠AHM=∠CHN=30°,
∴HC=2a,HM=a,HN=a,
∴AM=a,AH=a,
∴AC==a,
AE+3AF=(EM﹣AM)+3(AH+HN﹣FN)=EM﹣AM+3AH+3HN﹣3FN=3AH+3HN﹣AM=a,
∴==.
故答案为.
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