题目内容
7.已知△ABC中,∠ACB=90°,BC=8,tanA=$\frac{4}{3}$.点D由A出发沿AC向点C匀速运动,同时点E由B出发沿BA向点A匀速运动,它们的速度相同,点F在AB上,FE=4cm,且点F在点E的下方,当点D到达点C时,点E,F也停止运动,连接DF,设AD=x(0≤x≤6).解答下列问题:(1)如图1,当x为何值时,△ADF为直角三角形;
(2)如图2,把△ADF沿AB翻折,使点D落在D′点.
①当x为何值时,四边形ADFD′为菱形?并求出菱形的面积;
②如图3,连接D′E,设D′E为y,请求出y关于x的函数关系式;
③如图4,分别取D′F,D′E的中点M,N,在整个运动过程中,试确定线段MN扫过的区域的形状,并求其面积(直接写出答案).
分析 (1)△ADF为直角三角形,有两种可能:∠ADF=90°或∠AFD=90°,根据锐角三角函数列方程求解即可;
(2)①根据菱形的判定,可知当AD=DF时,四边形ADFD′为菱形,根据锐角三角函数列方程求出x,计算菱形的面积即可;
②根据锐角三角函数表示出AG、D′G、GE,根据勾股定理列出函数表达式;
③根据三角形中位线定理可知线段MN扫过的区域的形状是平行四边形,其面积为$\frac{24}{5}$.
解答 解:(1)∵∠ACB=90°,BC=8,tanA=$\frac{4}{3}$,![]()
∴BC=8,AB=10,
∴AD=x,BE=x,AF=6-x,
当∠ADF=90°,如图1左图,
∵tanA=$\frac{4}{3}$,
∴cosA=$\frac{3}{5}$,
∴$\frac{AD}{AF}=\frac{x}{6-x}=\frac{3}{5}$,
∴$x=\frac{9}{4}$;
当∠AFD=90°,如图1右图,
∵tanA=$\frac{4}{3}$
∴cosA=$\frac{3}{5}$,
∴$\frac{AF}{AD}=\frac{6-x}{x}=\frac{3}{5}$,
∴$x=\frac{15}{4}$,
∴当$x=\frac{9}{4}$或$x=\frac{15}{4}$,△ADF为直角三角形;
(2)①如图2,
∵AD=AD′,D′F=DF,
∴当AD=DF时,四边形ADFD′为菱形,
∴连接DD′⊥AF于G,AG=$\frac{6-x}{2}$,
∵tanA=$\frac{4}{3}$
∴cosA=$\frac{3}{5}$,
∴$\frac{AG}{AD}=\frac{{\frac{6-x}{2}}}{x}=\frac{3}{5}$,
∴x=$\frac{30}{11}$,
S菱形=$\frac{1}{2}×DD'×AF=\frac{1}{2}×\frac{48}{11}×\frac{36}{11}=\frac{864}{121}$;
②如图3,作D′G⊥AF于G,
∵tanA=$\frac{4}{3}$,
∴cosA=$\frac{3}{5}$,sinA=$\frac{4}{5}$,
∴$AG=\frac{3}{5}x,D'G=\frac{4}{5}x$
∴$GE=10-x-\frac{3}{5}x=10-\frac{8}{5}x$,
∴$y=\sqrt{{{(10-\frac{8}{5}x)}^2}+{{(\frac{4}{5}x)}^2}}=\sqrt{\frac{16}{5}{x^2}-32x+100}$=2$\sqrt{\frac{4}{5}{x}^{2}-8x+25}$;
(3)平行四边形,$\frac{24}{5}$.
∵M、N分别为D′F、D′E的中点,
∴MN∥EF,MN=$\frac{1}{2}$EF=2,
∴线段MN扫过的区域的形状是平行四边形,
当D运动到C,则F正好运动到A,此时MA=$\frac{1}{2}$D′A=$\frac{1}{2}$DA=3,
∵∠DAB=∠D′AB,
∴tanA=tan∠D′AB=$\frac{4}{3}$,
点M到AB的距离设为4x,则(3x)2+(4x)2=32,
解得:x=$\frac{3}{5}$,
4x=$\frac{12}{5}$,
∴线段MN扫过的区域的形状是平行四边形的面积=2×$\frac{12}{5}$=$\frac{24}{5}$.
点评 本题主要考查了锐角三角函数、直角三角形的判定、菱形的判定、勾股定理以及三角形中位线性质的综合运用,具备较强的数形结合能力是解决问题的关键.
频数分布表
| 成绩分组 | 频数 | 频率 |
| 30≤x<40 | 1 | 0.02 |
| 40≤x<50 | 1 | 0.02 |
| 50≤x<60 | 3 | 0.06 |
| 60≤x<70 | 10 | 0.2 |
| 70≤x<80 | 15 | 0.3 |
| 80≤x<90 | 15 | 0.3 |
| 90≤x<100 | 5 | 0.1 |
| 合计 | 50 | 1 |
(2)请补全频数分布表和频数分布直方图;
(3)请计算这50名同学的平均成绩;
(4)请你估计该校八年级期中考数学成绩优秀(不低于80分为优秀)的总人数.
| 学习小组 | 体育 | 美术 | 科技 | 音乐 | 写作 | 奥数 |
| 人数 | 72 | 36 | 54 | 18 |
(2)在表格中的空格处填上相应的数字;
(3)表格中所提供的六个数据的中位数是63;
(4)众数是72.