【題目】要利用28米長(zhǎng)的籬笆和一堵最大可利用長(zhǎng)為12米的墻圍成一個(gè)如圖1的一邊靠墻的矩形養(yǎng)雞場(chǎng),在圍建的過(guò)程中遇到了以下問題,請(qǐng)你幫忙來(lái)解決.
(1)這個(gè)矩形養(yǎng)雞場(chǎng)要怎樣建面積能最大?求出這個(gè)矩形的長(zhǎng)與寬;
(2)在(1)的前提條件下,要在墻上選一個(gè)點(diǎn)P,用不可伸縮的繩子分別連接BP,CP,點(diǎn)P取在何處所用繩子長(zhǎng)最短?
(3)仍然是矩形養(yǎng)雞場(chǎng)面積最大的情況下,若把(2)中的不可伸縮的繩子改為可以伸縮且有彈性的繩子,點(diǎn)P可以在墻上自由滑動(dòng),求sin∠BPC的最大值.
【答案】
(1)
解:設(shè)這個(gè)矩形的長(zhǎng)為x米(0<x≤12),則寬為 米,
根據(jù)矩形的面積公式可知S=x =﹣ (x﹣14)2+98,
∵0<x≤12,在此區(qū)間內(nèi)面積S關(guān)于長(zhǎng)x的函數(shù)單調(diào)遞增,
∴當(dāng)x=12時(shí),S取最大值,S最大=96,
此時(shí) =8.
故把整堵墻壁都用起來(lái),矩形長(zhǎng)為12米,寬為2米時(shí)矩形養(yǎng)雞場(chǎng)的面積最大
(2)
解:作點(diǎn)C關(guān)于AD的對(duì)稱點(diǎn)C′,連接BC′交AD于點(diǎn)P,連接PC,如圖一所示.
∵點(diǎn)C、C′關(guān)于AD對(duì)稱,
∴PC=PC′,
∴PB+PC=PB+PC.
由三角形內(nèi)兩邊之和大于第三邊可知:當(dāng)B、P、C′共線時(shí)PB+PC最小.
∵AD∥BC,
∴△C′PD∽△C′BC,
∴ = ,
∴PD= BC,即P為AD的中點(diǎn).
此時(shí)C′B= =20(米).
故當(dāng)點(diǎn)P選在AD中點(diǎn)處時(shí),需要的繩子最短,最短繩長(zhǎng)為20米
(3)
解:作一個(gè)圓,使該圓經(jīng)過(guò)B、C點(diǎn)且和AD相切,如圖二所示.
任取線段AD上一點(diǎn)P,連接BP、CP,令CP與圓交于點(diǎn)G,連接BG.
∵∠BGC=∠BPC+∠PBG,
∴∠BPC≤∠BGC.
當(dāng)P、G兩點(diǎn)重合時(shí)取等號(hào),此時(shí)點(diǎn)P為AD的中點(diǎn).
∵AD=12,AB=8,
∴AP=6,
由勾股定理得:BP= =10,
∵△PBC的面積S= BPCPsin∠BPC= ×10×10sin∠BPC= BCAB= ×12×8,
∴sin∠BPC= .
故sin∠BPC的最大值為
【解析】(1)設(shè)這個(gè)矩形的長(zhǎng)為x米(0<x≤12),則寬為 米,根據(jù)矩形的面積=長(zhǎng)×寬,即可得出面積S關(guān)于長(zhǎng)x之間的函數(shù)關(guān)系式,由二次函數(shù)在x的取值范圍內(nèi)的單調(diào)性即可得出結(jié)論;(2)作點(diǎn)C關(guān)于AD的對(duì)稱點(diǎn)C′,連接BC′交AD于點(diǎn)P,連接PC,由三角形中兩邊之和大于第三邊可知,當(dāng)B、P、C′共線時(shí)PB+PC最小,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)即可得出P點(diǎn)在AD中點(diǎn)時(shí),用的繩子最短,求出此時(shí)C′B的長(zhǎng)度即可;(3)作一個(gè)圓,使該圓經(jīng)過(guò)B、C點(diǎn)且和AD相切,由外角知識(shí)及圓周角定理可知∠BPC≤∠BGC(P、G重合時(shí)取等號(hào)),根據(jù)三角形的面積公式即可算出取最大值時(shí)sin∠BPC的值.
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解軸對(duì)稱-最短路線問題的相關(guān)知識(shí),掌握已知起點(diǎn)結(jié)點(diǎn),求最短路徑;與確定起點(diǎn)相反,已知終點(diǎn)結(jié)點(diǎn),求最短路徑;已知起點(diǎn)和終點(diǎn),求兩結(jié)點(diǎn)之間的最短路徑;求圖中所有最短路徑.
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【題目】計(jì)算下列各題
(1)計(jì)算:(﹣1)2014﹣|﹣ |+ ﹣( ﹣π)0;
(2)先化簡(jiǎn),再求值:(2x﹣1)2﹣2(3﹣2x),其中x=﹣2.
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【題目】在一空曠場(chǎng)地上設(shè)計(jì)一落地為矩形ABCD的小屋,AB+BC=10m.拴住小狗的10m長(zhǎng)的繩子一端固定在B點(diǎn)處,小狗在不能進(jìn)入小屋內(nèi)的條件下活動(dòng),其可以活動(dòng)的區(qū)域面積為S(m2).
①如圖1,若BC=4m,則S=m.
②如圖2,現(xiàn)考慮在(1)中的矩形ABCD小屋的右側(cè)以CD為邊拓展一正△CDE區(qū)域,使之變成落地為五邊形ABCED的小屋,其它條件不變.則在BC的變化過(guò)程中,當(dāng)S取得最小值時(shí),邊BC的長(zhǎng)為m.
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【題目】如圖分別是某型號(hào)跑步機(jī)的實(shí)物圖和示意圖,已知踏板CD長(zhǎng)為2米,支架AC長(zhǎng)為0.8米,CD與地面的夾角為12°,∠ACD=80°,(AB‖ED),求手柄的一端A離地的高度h.(精確到0.1米,參考數(shù)據(jù):sin12°=cos78°≈0.21,sin68°=cos22°≈0.93,tan68°≈2.48)
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【題目】如圖,⊙O是△ABC的外接圓,∠A=60°,過(guò)點(diǎn)C作⊙O的切線,交射線BO于點(diǎn)E.
(1)求∠BCE的度數(shù);
(2)若⊙O半徑為3,求BE長(zhǎng).
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【題目】在如圖的2016年6月份的日歷表中,任意框出表中豎列上三個(gè)相鄰的數(shù),這三個(gè)數(shù)的和不可能是( )
A. 27 B. 51 C. 69 D. 72
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【題目】已知,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,點(diǎn)A在x軸負(fù)半軸上,點(diǎn)B在y軸正半軸上,OA=OB,函數(shù)y=﹣ 的圖象與線段AB交于M點(diǎn),且AM=BM.
(1)求點(diǎn)M的坐標(biāo);
(2)求直線AB的解析式.
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【題目】八年級(jí)(1)班同學(xué)上數(shù)學(xué)活動(dòng)課,利用角尺平分一個(gè)角(如圖).設(shè)計(jì)了如下方案:
(Ⅰ)∠AOB是一個(gè)任意角,將角尺的直角頂點(diǎn)P介于射線OA,OB之間,移動(dòng)角尺使角尺兩邊相同的刻度與M,N重合,即PM=PN,過(guò)角尺頂點(diǎn)P的射線OP就是∠AOB的平分線.
(Ⅱ)∠AOB是一個(gè)任意角,在邊OA,OB上分別取OM=ON,將角尺的直角頂點(diǎn)P介于射線OA,OB之間,移動(dòng)角尺使角尺兩邊相同的刻度與M,N重合,即PM=PN,過(guò)角尺頂點(diǎn)P的射線OP就是∠AOB的平分線.
(1)方案(Ⅰ)、方案(Ⅱ)是否可行?若可行,請(qǐng)證明;若不可行,請(qǐng)說(shuō)明理由.
(2)在方案(Ⅰ)PM=PN的情況下,繼續(xù)移動(dòng)角尺,同時(shí)使PM⊥OA,PN⊥OB.此方案是否可行?請(qǐng)說(shuō)明理由.
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【題目】“校園安全”受到全社會(huì)的廣泛關(guān)注,某中學(xué)對(duì)部分學(xué)生就校園安全知識(shí)的了解程度,采用隨機(jī)抽樣調(diào)查的方式,并根據(jù)收集到的信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì),繪制了兩幅尚不完整的統(tǒng)計(jì)圖,如圖所示,請(qǐng)根據(jù)統(tǒng)計(jì)圖中所提供的信息解答下列問題:
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(2)請(qǐng)補(bǔ)全條形統(tǒng)計(jì)圖;
(3)若從對(duì)校園安全知識(shí)達(dá)到了“了解”程度的3個(gè)女生和2個(gè)男生中隨機(jī)抽取2人參加校園安全知識(shí)競(jìng)賽,請(qǐng)用樹狀圖或列表法求出恰好抽到1個(gè)男生和1個(gè)女生的概率.
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