18. 下图是某单位办公区域的建筑平面图(图中长度单位:$\mathrm{m}$),图中的四边形均是长方形或正方形。
(1) 会客室和会议室的占地面积分别是多少平方米?
(2) 若$x+y=5,xy=6$,则会议室比会客室大多少平方米?

(1) 会客室和会议室的占地面积分别是多少平方米?
(2) 若$x+y=5,xy=6$,则会议室比会客室大多少平方米?
答案
18. (1) 解:会客室的占地面积为$(x - y)[2x + y - (x + y)] = (x - y)x = (x^{2} - xy)(\mathrm{m}^{2})$。
会议室的占地面积为$(2x + y)(2x + y - x) = 2x^{2} + 2xy + xy + y^{2} = (2x^{2} + 3xy + y^{2})(\mathrm{m}^{2})$。
答:会客室的占地面积是$(x^{2} - xy)\ \mathrm{m}^{2}$,会议室的占地面积是$(2x^{2} + 3xy + y^{2})\ \mathrm{m}^{2}$。
(2) 解:$2x^{2} + 3xy + y^{2} - (x^{2} - xy) = 2x^{2} + 3xy + y^{2} - x^{2} + xy = (x^{2} + 4xy + y^{2})(\mathrm{m}^{2})$。
因为$x + y = 5$,所以$(x + y)^{2} = 25$,
所以$x^{2} + 2xy + y^{2} = 25$。
又因为$xy = 6$,
所以$x^{2} + 4xy + y^{2} = 25 + 2 × 6 = 37(\mathrm{m}^{2})$。
答:会议室比会客室大$37\ \mathrm{m}^{2}$。
会议室的占地面积为$(2x + y)(2x + y - x) = 2x^{2} + 2xy + xy + y^{2} = (2x^{2} + 3xy + y^{2})(\mathrm{m}^{2})$。
答:会客室的占地面积是$(x^{2} - xy)\ \mathrm{m}^{2}$,会议室的占地面积是$(2x^{2} + 3xy + y^{2})\ \mathrm{m}^{2}$。
(2) 解:$2x^{2} + 3xy + y^{2} - (x^{2} - xy) = 2x^{2} + 3xy + y^{2} - x^{2} + xy = (x^{2} + 4xy + y^{2})(\mathrm{m}^{2})$。
因为$x + y = 5$,所以$(x + y)^{2} = 25$,
所以$x^{2} + 2xy + y^{2} = 25$。
又因为$xy = 6$,
所以$x^{2} + 4xy + y^{2} = 25 + 2 × 6 = 37(\mathrm{m}^{2})$。
答:会议室比会客室大$37\ \mathrm{m}^{2}$。
19. 在学习了幂的乘除后,我们经常会遇到比较幂的大小的问题。对于此类问题,通常有两种解决方法:一种是将幂化为底数相同的形式;另一种是将幂化为指数相同的形式。请阅读下列材料:
若$a^{3}=2,b^{5}=3$,则$a,b$的大小关系是$a$(填“$>$”或“$<$”)$b$。
解:因为$a^{15}=(a^{3})^{5}=2^{5}=32,b^{15}=(b^{5})^{3}=3^{3}=27$,且$32>27$,
所以$a^{15}>b^{15}$,
所以$a>b$。
类比上面阅读材料的方法,解答下列问题。
(1) 上述解题过程中,运用的运算性质是()
A. 同底数幂的乘法
B. 同底数幂的除法
C. 幂的乘方
D. 积的乘方
(2) 试比较$81^{31},27^{41},9^{61}$的大小。
若$a^{3}=2,b^{5}=3$,则$a,b$的大小关系是$a$(填“$>$”或“$<$”)$b$。
解:因为$a^{15}=(a^{3})^{5}=2^{5}=32,b^{15}=(b^{5})^{3}=3^{3}=27$,且$32>27$,
所以$a^{15}>b^{15}$,
所以$a>b$。
类比上面阅读材料的方法,解答下列问题。
(1) 上述解题过程中,运用的运算性质是()
A. 同底数幂的乘法
B. 同底数幂的除法
C. 幂的乘方
D. 积的乘方
(2) 试比较$81^{31},27^{41},9^{61}$的大小。
答案
19. (1) 答案为C。
(2) 解:因为$81^{31} = (3^{4})^{31} = 3^{124}$,$27^{41} = (3^{3})^{41} = 3^{123}$,$9^{61} = (3^{2})^{61} = 3^{122}$,所以$81^{31} > 27^{41} > 9^{61}$。
(2) 解:因为$81^{31} = (3^{4})^{31} = 3^{124}$,$27^{41} = (3^{3})^{41} = 3^{123}$,$9^{61} = (3^{2})^{61} = 3^{122}$,所以$81^{31} > 27^{41} > 9^{61}$。
20. 如图①,$AB// CD$,$F$为定点,$E,P$分别是$AB,CD$上的动点。
(1) 请说明:$∠ EFP=∠ BEF+∠ FPD$。
(2) 移动$E,P$,使得$∠ EFP=90°$,如图②,作$∠ FEG=∠ BEF$,请写出$∠ AEG$与$∠ FPD$之间的数量关系,并说明理由。

(1) 请说明:$∠ EFP=∠ BEF+∠ FPD$。
(2) 移动$E,P$,使得$∠ EFP=90°$,如图②,作$∠ FEG=∠ BEF$,请写出$∠ AEG$与$∠ FPD$之间的数量关系,并说明理由。
答案
20. (1) 解:如图①,过点$F$作$MN // AB$,
所以$∠ BEF = ∠ EFN$(两直线平行,内错角相等)。
因为$MN // AB$,$AB // CD$,
所以$MN // CD$,
所以$∠ NFP = ∠ FPD$(两直线平行,内错角相等)。
因为$∠ EFP = ∠ EFN + ∠ NFP$,
所以$∠ EFP = ∠ BEF + ∠ FPD$。
(2) $∠ AEG = 2∠ FPD$。理由如下:
如图②,延长$EF$交$DC$于点$Q$。
因为$AB // CD$,
所以$∠ 1 = ∠ BEF$(两直线平行,内错角相等)。
又因为$∠ FEG = ∠ BEF$,
所以$∠ FEG = ∠ 1$,
$∠ AEG = 180° - (∠ FEG + ∠ BEF) = 180° - 2∠ 1$。
因为$∠ EFP = 90°$,
所以$∠ QFP = 180° - ∠ EFP = 90°$,
所以$∠ 1 = 180° - ∠ QFP - ∠ FPD = 90° - ∠ FPD$,
所以$∠ AEG = 180° - 2∠ 1 = 180° - 2(90° - ∠ FPD)$,
所以$∠ AEG = 2∠ FPD$。
所以$∠ BEF = ∠ EFN$(两直线平行,内错角相等)。
因为$MN // AB$,$AB // CD$,
所以$MN // CD$,
所以$∠ NFP = ∠ FPD$(两直线平行,内错角相等)。
因为$∠ EFP = ∠ EFN + ∠ NFP$,
所以$∠ EFP = ∠ BEF + ∠ FPD$。
(2) $∠ AEG = 2∠ FPD$。理由如下:
如图②,延长$EF$交$DC$于点$Q$。
因为$AB // CD$,
所以$∠ 1 = ∠ BEF$(两直线平行,内错角相等)。
又因为$∠ FEG = ∠ BEF$,
所以$∠ FEG = ∠ 1$,
$∠ AEG = 180° - (∠ FEG + ∠ BEF) = 180° - 2∠ 1$。
因为$∠ EFP = 90°$,
所以$∠ QFP = 180° - ∠ EFP = 90°$,
所以$∠ 1 = 180° - ∠ QFP - ∠ FPD = 90° - ∠ FPD$,
所以$∠ AEG = 180° - 2∠ 1 = 180° - 2(90° - ∠ FPD)$,
所以$∠ AEG = 2∠ FPD$。
登录