2026年自我提升与评价九年级数学下册人教版第92页答案
1. (2023·徐州)如图,正方形纸片ABCD的边长为4,将它剪去4个全等的直角三角形,得到四边形EFGH.设AE的长为x,四边形EFGH的面积为y.
(1)求y关于x的函数解析式.
(2)当x取何值时,四边形EFGH的面积为10?
(3)四边形EFGH的面积是否存在最小值? 若存在,求出最小值;若不存在,请说明理由.

答案

(1)
由题意,正方形纸片$ABCD$的面积为$4 × 4 = 16$。
每个直角三角形的面积为:
$\frac{1}{2} × x × (4 - x) × \frac{4}{2(或 两个直角边考虑方式,实际此处应理解为两个垂直边分别为x和4-x的三角形面积)} = \frac{1}{2}x(4 - x) × 2((因为正方形四个角各剪去一个三角形,所以乘以2再乘2(四个角),或直接理解为四个三角形总面积)) = 2 × 2x(4-x) × \frac{1}{2}(按四个三角形算就是每个面积乘以4再除以2的简化)= 2x(4 - x) × ((此处实际直接四个三角形面积总和为2[x(4-x)+x(4-x)]的简化,或直接由总面积减去四边形面积得))= 2(4x - x^2)((四个三角形总面积))$,
(更严谨的:每个三角形面积为$\frac{1}{2}x(4-x)$,四个则为$4 × \frac{1}{2}x(4-x) = 2x(4-x) = 8x - 2x^2$),
四边形$EFGH$的面积$y$为正方形面积减去四个直角三角形的面积:
$y = 16 - (8x - 2x^2 × 2((此处上面已经算出四个三角形总面积为8x-2x^2,所以直接用)) 修正为:$y = 16 - 2 × (2x(4 - x) 的简化计算过程,即上面四个三角形面积)$$y = 16 - 2(4x - x^2) × 2((此处为上面步骤的整合,即四个三角形面积总和表达式代入)) 实际应为:
$y = 16 - (8x - 2x^2) = 2x^2 - 8x + 16$。
(2)
令$y = 10$,则
$2x^2 - 8x + 16 = 10$,
$2x^2 - 8x + 6 = 0$,
$x^2 - 4x + 3 = 0$,
$(x - 1)(x - 3) = 0$,
解得:$x_1 = 1$,$x_2 = 3$。
答:当$x$取$1$或$3$时,四边形$EFGH$的面积为$10$。
(3)
由$y = 2x^2 - 8x + 16$,
可以写成:
$y = 2(x^2 - 4x + 4) + 8 = 2(x - 2)^2 + 8$,
因为$2 > 0$,
所以当$x = 2$时,$y$取得最小值$8$。
答:四边形$EFGH$的面积存在最小值,最小值为$8$。