15. (2024·福建)已知$a$,$b$,$c$,$m$,$n$满足$3m + n=\frac{b}{a}$,$mn=\frac{c}{a}$.
(1)求证:$b^{2}-12ac$为非负数.
(2)若$a$,$b$,$c$均为奇数,$m$,$n$是否可以都为整数?请说明理由.
(1)求证:$b^{2}-12ac$为非负数.
(2)若$a$,$b$,$c$均为奇数,$m$,$n$是否可以都为整数?请说明理由.
答案
(1) ∵ $3m + n=\frac{b}{a}$,$mn=\frac{c}{a}$,∴ $b = a(3m + n)$,$c = amn$,∴ $b^{2}-12ac=[a(3m + n)]^{2}-12a^{2}mn=a^{2}(9m^{2}+6mn + n^{2})-12a^{2}mn=a^{2}(9m^{2}-6mn + n^{2})=a^{2}(3m - n)^{2}$。∵ 任意一个数的平方是非负数,∴ $a^{2}(3m - n)^{2}\geq0$,∴ $b^{2}-12ac$为非负数
(2) $m$,$n$不可以都为整数 理由:假设$m$,$n$都为整数,则可能的情况如下:① $m$,$n$都为奇数;② $m$,$n$为整数,且其中至少有一个为偶数。① 当$m$,$n$都为奇数时,$3m + n$必为偶数。又∵ $3m + n=\frac{b}{a}$,∴ $b = a(3m + n)$。∵ $a$为奇数,∴ $a(3m + n)$必为偶数,这与$b$为奇数矛盾;② 当$m$,$n$为整数,且其中至少有一个为偶数时,$mn$必为偶数。又∵ $mn=\frac{c}{a}$,∴ $c = amn$。∵ $a$为奇数,∴ $amn$必为偶数,这与$c$为奇数矛盾。综上所述,假设不成立,$m$,$n$不可以都为整数。
(2) $m$,$n$不可以都为整数 理由:假设$m$,$n$都为整数,则可能的情况如下:① $m$,$n$都为奇数;② $m$,$n$为整数,且其中至少有一个为偶数。① 当$m$,$n$都为奇数时,$3m + n$必为偶数。又∵ $3m + n=\frac{b}{a}$,∴ $b = a(3m + n)$。∵ $a$为奇数,∴ $a(3m + n)$必为偶数,这与$b$为奇数矛盾;② 当$m$,$n$为整数,且其中至少有一个为偶数时,$mn$必为偶数。又∵ $mn=\frac{c}{a}$,∴ $c = amn$。∵ $a$为奇数,∴ $amn$必为偶数,这与$c$为奇数矛盾。综上所述,假设不成立,$m$,$n$不可以都为整数。
16. 如图①,直线$MN\perp$直线$PQ$,垂足为$O$,点$A$在射线$OP$上,点$B$在射线$OQ$上(点$A$,$B$不与点$O$重合),点$C$在射线$ON$上,过点$C$作直线$l// PQ$,点$D$在直线$l$上,且在点$C$的左侧.
(1)若$BD$平分$\angle ABC$,$\angle BDC = 40^{\circ}$,则$\angle OCB$的度数为_______.
(2)如图②,若$AC\perp BC$,作$\angle CBA$的平分线交$OC$于点$E$,交$AC$于点$F$,求证:$\angle CEF=\angle CFE$.
(3)如图③,若$\angle ADC=\angle DAC$,点$B$在射线$OQ$上运动,$\angle ACB$的平分线交$DA$的延长线于点$H$. 在点$B$的运动过程中,$\frac{\angle H}{\angle ABC}$的值是否变化?若不变,求出其值;若变化,求出变化范围.

(1)若$BD$平分$\angle ABC$,$\angle BDC = 40^{\circ}$,则$\angle OCB$的度数为_______.
(2)如图②,若$AC\perp BC$,作$\angle CBA$的平分线交$OC$于点$E$,交$AC$于点$F$,求证:$\angle CEF=\angle CFE$.
(3)如图③,若$\angle ADC=\angle DAC$,点$B$在射线$OQ$上运动,$\angle ACB$的平分线交$DA$的延长线于点$H$. 在点$B$的运动过程中,$\frac{\angle H}{\angle ABC}$的值是否变化?若不变,求出其值;若变化,求出变化范围.
答案
(1) $10^{\circ}$ (2) ∵ $AC\perp BC$,∴ $\angle BCF = 90^{\circ}$,∴ $\angle CFE+\angle CBF = 90^{\circ}$。∵ 直线$MN\perp$直线$PQ$,∴ $\angle BOC = 90^{\circ}$,∴ $\angle OEB+\angle OBE = 90^{\circ}$。∵ $\angle CEF=\angle OEB$,∴ $\angle CFE+\angle CBF=\angle CEF+\angle OBE$。∵ $BF$是$\angle CBA$的平分线,∴ $\angle OBE=\angle CBF$,∴ $\angle CEF=\angle CFE$ (3) $\frac{\angle H}{\angle ABC}$的值不变 ∵ 直线$l// PQ$,∴ $\angle ADC=\angle PAD$。∵ $\angle ADC=\angle DAC$,∴ $\angle CAP = 2\angle DAC$。∵ $\angle ABC+\angle ACB=\angle CAP$,∴ $\angle ABC+\angle ACB = 2\angle DAC$。∵ $\angle H+\angle HCA=\angle DAC$,∴ $\angle ABC+\angle ACB = 2\angle H+2\angle HCA$。∵ $CH$是$\angle ACB$的平分线,∴ $\angle ACB = 2\angle HCA$,∴ $\angle ABC = 2\angle H$,∴ $\frac{\angle H}{\angle ABC}=\frac{1}{2}$