内容正文:
期末重难点真题特训之压轴满分题型(55题11个考点)专练
【精选最新考试题型专训】
压轴满分题一、平方根、立方根压轴题型
1.已知实数满足,那么的值是( )
A.1999 B.2000 C.2001 D.2002
2.我们经过探索知道,,,,若已知,则 (用含的代数式表示,其中为正整数).
3.我国数学家华罗庚在一次出国访问途中,看到飞机上邻座的乘客阅读的杂志上有一道智力题:求59319的立方根.华罗庚脱口说出答案,众人十分惊奇,忙问计算的奥妙,你知道他是怎样迅速准确地计算出结果的吗?下面是小明的探究过程,请补充完整:
(1)求.
①由,,可以确定是 位数;
②由59319的个位上的数是9,可以确定的个位上的数是 ;
③如果划去59319后面的三位319得到数59,而,可以确定的十位上的数是 ,由此求得 .
(2)请你根据(1)中小明的方法,完成如下填空:
① ,② .
4.探究发散:
(1)完成下列填空
①______,②______,③______,
④______,⑤______,⑥______;
(2)计算结果,回答:一定等于吗?你发现其中的规律了吗?请你用数学语言描述出来:_____________________
(3)利用你总结的规律,计算:若,则______;
(4)有理数在数轴上的位置如图.
化简:.
5.观察下列计算过程,猜想立方根.
,,,,,,,,;
(1)小明是这样试求出的立方根的.先估计的立方根的个位数,猜想它的个位数为______,又由;猜想的立方根的十位数为_______,可得的立方根;
(2)请你根据(1)中小明的方法,完成如下填空:
①______,②______.
压轴满分题二、实数压轴题型
1.已知的整数部分为a,小数部分为b,则的值为( )
A. B. C. D.5
2.我们规定:表示不超过x的最大整数.如:,.现已知对所有正整数n成立,则的值为 .
3.观察下列式子,定义一种新运算:
;
;
.
(1)根据上面式子规律,请你想一想:_____:(用含的代数式表示):
(2)若,,试比较与的大小,并说明理由.
4.下面是小敏写的数学日记的一部分,请你认真阅读,并完成相应的任务.
2023年9月22日天气:晴
无理数与线段长.
今天我们借助勾股定理,在数轴上找到了一些特殊的无理数对应的点,认识了“数轴上的点与实数一一对应”这一事实.
回顾梳理:要在数轴上找到表示的点,关键是在数轴上构造线段.如图1,正方形的边长为1个单位长度,以原点O为圆心,对角线长为半径画弧与数轴上分别交于点A,,则点A对应的数为,点对应的数为.
类似地,我们可以在数轴上找到表示,,…的点.
拓展思考:如图2,改变图1中正方形的位置,用类似的方法作图,可在数轴上构造出线段与,其中O仍在原点,点B,分别在原点的右侧、左侧,可由线段与的长得到点B,所表示的无理数!按照这样的思路,只要构造出特定长度的线段,就能在数轴上找到无理数对应的点!
任务:
(1)在图3中画图确定表示的点M.
(2)把5个小正方形按图中位置摆放,并将其进行裁剪,拼成一个大正方形.请在图中画出裁剪线,并在图4中画出所拼得的大正方形的示意图.
(3)小丽想用一块面积为的正方形纸片,沿着边的方向裁出一块面积为的长方形纸片如图5,使它的长是宽的2倍.小丽能用这块纸片裁出符合要求的纸片吗?请你通过计算说明理由.
(4)在图6中的数轴上分别标出表示数以及的点,并比较它们的大小.
5.由无理数的定义可知无理数与有理数不可能相等,若m,n为有理数,为无理数,且,则,.
(1)如果,其中a,b为有理数,求的平方根;
(2)如果,其中a,b为有理数且是p的平方根,求p的值.
压轴满分题三、一元一次不等式压轴题型
1.定义为不超过的最大整数,如,对于任意实数,下列式子中正确的是( )
A. B.
C.(为整数) D.
2.定义新运算“⊕”,对于任意实数a,b都有.
(1)若,,则的立方根是 ;
(2)若不等式成立,则该不等式的解集是 .
3.2024年4月在北京师大二附中西城实验学校举办的跳蚤市场活动中,初一7班的小何同学购进2022年北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”和残奥会吉祥物“雪容融”作为本次活动的卖品进行销售,售卖所得将进行爱心捐赠,帮助贫困山区的孩子.第一天小何同学将所带的1个“冰墩墩”和3个“雪容融”全部售出,销售总额为96元,其中“冰墩墩”的售价比“雪容融”售价高8元.
(1)求每个“冰墩墩”和“雪容融”的售价;
(2)看到很多同学都非常喜欢“冰墩墩”和“雪容融”,为了捐赠更多,第二天小何同学又带了这两种吉祥物进行售卖,共卖出10个,若这次销售总额不少于268元,求“冰墩墩”至少销售了多少个?
4.对于任意有理数x,规定:当时,; 当时,.
(1)填空:______,______,______;
(2)若, 求m 的值;
(3)若两个有理数,, 且a, b异号, 满足,请直接写出a,b之间可能存在的数量关系:
5.阅读材料:
对于任意的非零实数x和正实数k,如果满足为整数,则称k是x的一个“整商系数”.
例如:时,有,则5是2的一个整商系数;
时,有,则20也是2的一个整商系数;
时,有,则10是的一个整商系数;
结论:一个非零实数x有无数个整商系数k,其中最小的一个整商系数记为,
例如
(1) ; ; .
(2)若实数()满足,且有正整数解,求实数b的取值范围.
(3)若实数(且)满足,求a的取值范围.
压轴满分题四、一元一次不等式组压轴题型
1.已知关于x,y的方程组中x,y均大于0.若a与正数b的和为4,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(1)关于的不等式有 个整数解;
(2)若关于的不等式组(为常数,且为整数)恰有5个整数解,则的取值为 ;
(3)若关于的不等式(和为常数,且为整数)恰有6个整数解,则共有 组满足题意的和.
3.我们定义:使方程(组)与不等式(组)同时成立的未知数的值称为此方程(组)和不等式(组)的“梦想解”.
例:已知方程与不等式,方程的解为,使得不等式也成立,则称“”为方程和不等式的“梦想解”
(1)已知①,②,③,试判断方程解是否为它与它们中某个不等式的“梦想解”;
(2)若关于,的二元一次方程组的解是不等式组的梦想解,且为整数,求的值.
(3)若关于x的方程的解是关于x的不等式组的“梦想解”,且此时不等式组有7个整数解,试求m的取值范围.
4.已知:如图,数轴上两点A、B对应的数分别是,1,点P在线段上,给出如下定义:如果在数轴上存在动点Q,满足,那么我们把这样的点Q表示的数称为连动数,特别地,当点Q表示的数是整数时我们称为连动整数.
(1)在这四个数中,
① 若点P表示数0.5,是连动数的有哪些__________;
② 若点P是线段上任意一点,是连动数的有哪些__________;
(2)关于x的方程的解满足是连动数,求m的取值范围______________;
(3)当不等式组的解集恰好有4个连动整数时,求a的取值范围.
5.定义:关于,的二元一次方程(其中)中的常数项与未知数系数,之一互换,得到的方程叫“交换系数方程”,例如:的交换系数方程为或.
(1)方程与它的“交换系数方程”组成的方程组的解为 ;
(2)已知关于,的二元一次方程的系数满足,且与它的“交换系数方程”组成的方程组的解恰好是关于,的二元一次方程的一个解,求代数式的值;
(3)已知整数,,满足条件,并且是关于,的二元一次方程的“交换系数方程”求的值.
压轴满分题五、幂的运算压轴题型
1.已知,,,,则a、b、c、d的大小关系是( )
A. B. C. D.
2.阅读材料,回答下列问题:
材料一:积的乘方,把积的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘.
即:.
材料二:等式成立
试求:(1) .
(2) .
3.规定两数a,b之间的一种运算,记作:如果,那么.例如:因为,所以.
(1)根据上述规定,填空: , ,.
(2)小明在研究这种运算时发现一个特征:,
小明给出了如下的证明:
设,则,即
所以,即,
所以.
试解决下列问题:
①计算
②请尝试运用这种方法证明.
4.找规律:观察算式
…
(1)按规律填空)
;
(2)由上面的规律计算:(要求:写出计算过程)
(3)思维拓展:计算:(要求:写出计算过程)
5.阅读下列材料:一般地,n个相同的因数a相乘,记为.如,此时,3叫做以2为底8的对数,记为(即).一般地,若(且,),则n叫做以a为底b的对数,记为(即.如,则4叫做以3为底81的对数,记为(即).
(1)计算以下各对数的值:=_____,=_____,=_____.
(2)写出(1)、、之间满足的关系式______.
(3)由(2)的结果,请你能归纳出一个一般性的结论:_____(且,,).
(4)设,,请根据幂的运算法则以及对数的定义说明上述结论的正确性.
压轴满分题六、乘法公式压轴题型
1.的个位数字为( )
A.1 B.3 C.7 D.9
2.已知.
(1)若,则自然数 ;
(2)若是一个完全平方数,则自然数 .
3.仔细观察,探索规律:
(1);
;
.
①______(其中为正整数,且);
②______;
③______;
④______;
⑤______;
(2)根据上述规律求的值;
(3)根据上述规律:的值为______.
4.通过第14章的学习,我们已经知道,对于一个图形,通过不同的方法计算图形的面积可以得到一个数学等式:如图1可以得到;如图2可以得到:;现有长与宽分别为a、b的小长方形若干个,用四个相同的小长方形拼成图3的图形,请认真观察图形,解答下列问题:
(1)【探索发现】根据图中条件,猜想并验证与之间的关系(用含a、b的代数式表示出来);图3表示:_____________;
(2)【解决问题】①若,,则_______;
②当时,求的值.
(3)【拓展提升】如图4,点C是线段上的一点,以,为边向两边作正方形和,延长和交于点H,那么四边形为长方形,设,图中阴影部分面积为42,求两个正方形的面积和.
5.(1)已知,求的值.
(2)已知将乘开的结果不含和项.求m、n的值;
(3)小明在做一道计算题目的时候是这样分析的:这个算式里面每个括号内都是两数和的形式,跟最近学的两大公式作对比,发现跟平方差公式很类似,但是需要添加两数的差,于是添了,并做了如下的计算:
请按照小明的方法,计算.
压轴满分题七、因式分解压轴题型
1.已知正数a,b满足,则( )
A.1 B.3 C.5 D.不能确定
2.若关于x,y的二元二次式可以分解成两个一次因式的积,则m的值为 .
3.八年级课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:将因式分解.
【观察】经过小组合作交流,小明得到了如下的解决方法:
解法一:原式;
解法二:原式.
【感悟】对项数较多的多项式无法直接进行因式分解时,我们可以将多项式分为若干组,再利用提公因式法、公式法达到因式分解的目的,这就是因式分解的分组分解法.分组分解法在代数式的化简、求值及方程、函数等学习中起着重要的作用.(温馨提示:因式分解一定要分解到不能再分解为止)
【类比】(1)请用分组分解法将因式分解;
【挑战】(2)请用分组分解法将因式分解;
(3)若,,请用分组分解法先将因式分解,再求值.
4.19世纪的法国数学家苏菲·热门给出了一种分解因式的方法:他抓住了该式只有两项,而且属于平方和的形式,要使用公式就必须添一项,随即将此项减去,即可得,人们为了纪念苏菲·热门给出这一解法,就把它叫做“热门定理”.
根据以上方法,把下列各式因式分解:
(1);
(2).
5.阅读材料:我们把多项式及叫做完全平方式.如果一个多项式不是完全平方式,我们常做如下变形:先添加一个适当的项,使式子中出现完全平方式,再减去这个项,使整个式子的值不变,这种方法叫做配方法.配方法是一种重要的解决问题的数学方法,不仅可以将一个看似不能分解的多项式分解因式,还能解决一些与非负数有关的问题或求代数式的最大值, 最小值等.例分解因式:;又例如:求代数式的最小值:;又;当时,有最小值,最小值是.
根据阅读材料,利用“配方法”,解决下列问题:
(1)分解因式:___________;
(2)已知的三边长、、都是正整数,且满足求边长的最小值;
(3)当、为何值时,多项式有最大值?并求出这个最大值.
压轴满分题八、分式运算压轴题型
1.已知,则代数式的值为( )
A.2021 B.2024 C.2027 D.2030
2.已知,则的值为 .
3.若
(1)化简A;
(2)若 ,且 ,求A的最小值;
(3)若a, b为正整数, 且 ,当A,B均为正整数时,求的值.
4.用数学的眼光观察:
同学们,在学习中,你会发现“”与“”有着紧密的联系,请你认真观察等式:,.
用数学的思维思考并解决如下问题:
(1)填空:______;
(2)计算:
①若,求的值;
②若,求的值;
③已知,求的值.
5.【阅读】把等式的两边同时乘以得,移项得,两边平方得,所以.
【思考】若等式成立,求下列各式的值:
(1) , .
(2)先计算 ,把计算结果作为公式,求的值.
压轴满分题九、分式方程压轴题型
1.若关于的不等式组无解,且关于的分式方程有整数解,则满足条件的整数的值为( )
A.2或3 B.2或7 C.3或7 D.2或3或7
2.若关于x的一元一次不等式组有且仅有4个整数解,关于y的分式方程的解是正整数,则所有满足条件的整数a的值之积是 .
3.新定义:如果两个实数使得关于的分式方程的解是成立,那么我们就把实数组成的数对称为关于的分式方程的一个“关联数对”.
例如:使得关于的分式方程的解是成立,所以数对就是关于的分式方程的一个“关联数对”.
(1)判断下列数对是否为关于的分式方程的“关联数对”,若是,请在括号内打“√”. 若不是,打“×”.
①( );②( );
③( ); ④( );
(2)若数对是关于的分式方程的“关联数对”,求的值;
(3)若数对(且,)是关于的分式方程的“关联数对”,且关于的方程有整数解,求整数的值.
4.阅读下列两份材料,理解其含义并解决下列问题:
【阅读材料1】如果两个正数a,b,即,,则有下面的不等式:,当且仅当时取等号.它在数学中有广泛的应用,是解决最大(小)值问题的有力工具.
【实例剖析1】已知,求式子的最小值.
解:令,,则由,得,
当且仅当时,即时,式子有最小值,最小值为4.
【阅读材料2】我们知道,分子比分母小的分数叫做“真分数”;分子比分母大,或者分子、分母同样大的分数,叫做“假分数”.类似的,我们定义:在分式中,对于只含有一个字母的分式,当分子的次数大于或等于分母的次数时,我们称之为“假分式”;当分子的次数小于分母的次数时,我们称之为“真分式”.
【实例剖析2】如:,这样的分式就是假分式;如:,这样的分式就是真分式,假分数可以化成(即)带分数的形式,类似的,假分式也可以化为带分式.
如:;.
【学以致用】根据上面两份材料回答下列问题:
(1)已知,则当__________时,式子取到最小值,最小值为__________;
(2)分式是__________(填“真分式”或“假分式”);假分式可化为带分式形式__________;如果分式的值为整数,则满足条件的整数x的值有__________个;
(3)用篱笆围一个面积为的矩形花园,问这个矩形的两邻边长各为多少时,所用的篱笆最短,最短的篱笆是多少?
(4)已知,当x取何值时,分式取到最大值,最大值为多少?
5.根据素材,完成任务.
如何设计雪花模型材料采购方案?
素
材
一
学校组织同学参与甲、乙两款雪花模型的制作.每款雪花模型都需要用到长、短两种管子材料.某同学用6根长管子、48根短管子制作了1个甲雪花模型与1个乙雪花模型.已知制作一个甲、乙款雪花模型需要的长、短管子数分别为与.
素
材
二
某商店的店内广告牌如右所示.5月,学校花费320元向该商店购得的长管子数量比花200元购得的短管子数量少80根.
1.短管子售价:a元/根,长管子售价:元/根
2.6月1日起,购买3根长管子赠送1根短管子.
3.本店库存数量有限,长管子仅剩267根,短管子仅剩2130根,先到先得!
素
材
三
6月,学校有活动经费1280元,欲向该商店采购长、短管子各若干根全部用来制作甲、乙雪花模型(材料无剩余),且采购经费恰好用完.
问题解决
任
务
一
分析雪花模型结构
求制作一个甲、乙款雪花模型分别需要长、短管子多少根?
任
务
二
确定采购费用
试求a的值并求出假如6月只制作一个甲款雪花模型的材料采购费.
任
务
三
拟定采购方案
求出所有满足条件的采购方案,并指出哪种方案得到的雪花总数最多.
压轴满分题十、平行线的判定与性质压轴题型
1.如图,已知:,,平分,,有下列结论:①;②;③;④.结论正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.如图所示的是激光位于初始位置时的平面示意图,其中P,Q是直线上的两个激光灯,,现激光绕点P以每秒3度的速度逆时针旋转,同时激光绕点Q以每秒2度的速度顺时针旋转,设旋转时间为t秒(),当时,t的值为 .
3.综合与实践数学社团的同学以“两条平行线,和一块含角的直角三角板”为主题开展数学活动,已知点E,F不能同时落在直线和之间.
(1)观察猜想:如图1,把三角板的角的顶点E,G分别放在,上,若,则的度数为______;(直接写出结论,不说明理由)
(2)类比探究:如图2,把三角板的锐角顶点G放在上,且保持不动,绕点G转动三角板,若点E恰好落在和之间,且与所夹锐角为,求的度数;
(3)解决问题:把三角板的锐角顶点放在上,在绕点旋转三角板的过程中,若存在,请直接写出射线与相交所夹锐角的度数.
4.自“中欧铁路——上海号”发车以来,中欧班列逐渐开辟了一条以上海为起点,连接欧洲及“一带一路”沿线地区的商贸流通的全新通道.“中欧铁路”为了安全起见需要在某段铁路两旁安置了两座可旋转探照灯.如图1所示,灯射线从开始顺时针旋转至便立即回转,灯射线从开始顺时针旋转至便立即回转,两灯不停交叉照射巡视.若灯转动的速度是每秒2度,灯转动的速度是每秒1度,假定主道路是平行的,即,且.
(1)填空:___________;
(2)如图2,若灯射线先转动30秒,灯射线才开始转动.在转动过程中,灯射线与交于点,灯射线与交于点.在灯射线到达之前,设灯转动秒.
①当时,则___________,___________(用含的式子表示).
②当灯转动 ___________秒时,两灯的光束可以互相平行?
(3)如图3,若两灯同时转动,在灯射线到达之前,若两灯发出的射线交于点,过作交于点,且,则在转动过程中,请探究与的数量关系是否发生变化?若不变,请求出其数量关系;若改变,请说明理由.
5.对于平面内的和,若存在一个常数,使得,则称为的系补周角.如若,,则为的6系补周角.
(1)若,则的4系补周角的度数为___________
(2)在平面内,点是平面内一点,连接,.
①如图1,,若是的3系补周角,求的度数.
②如图2,和均为钝角,点在点的右侧,且满足,(其中为常数且,点是角平分线上的一个动点,在点运动过程中,请你确定一个点的位置,使得是的系补周角,并直接写出此时的值(用含的式子表示).
压轴满分题十一、平移压轴题型
1.将图1中周长为32的长方形纸片剪成1号、2号、3号、4号正方形和5号长方形,并将它们按图2的方式放入周长为48的长方形中,则没有覆盖的阴影部分的周长为( )
A.16 B.24 C.30 D.40
2.如图,在中,已知,点E,F分别在边上.将沿直线折叠,使点B落在点D处,向右平移若干单位长度后恰好能与边重合,连接.若,则的值为 .
3.如图,直线,直线与、分别交于点、,.小安将一个含角的直角三角板按如图①放置,使点、分别在直线、上,且在点、的右侧,,.
(1)填空: (填“>”“<”或“=”);
(2)若的平分线交直线于点,如图②.
①当,时,求的度数;
②小安将三角板保持并向左平移,在平移的过程中求的度数(用含的式子表示).
4.如图 1,被直线所截,点D是线段上的点,过点D作,连接,.
(1)请说明的理由.
(2)将线段沿着直线平移得到线段,连接.
①如图 2,当时,求的度数;
②在整个运动中,当时,求的度数.
③在整个运动中,之间的等量关系为: .(直接写出答案)
5.如图,已知线段,点是线段外一点,连接,.将线段沿平移得到线段.点是线段上一动点,连接,.
(1)依题意在图1中补全图形,并证明:;
(2)过点C作直线.在直线上取点,使.
①当时,画出图形,并直接用等式表示与之间的数量关系;
②在点运动的过程中,当点到直线的距离最大时,的度数是________(用含的式子表示).
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$$
期末重难点真题特训之压轴满分题型(55题11个考点)专练
【精选最新考试题型专训】
压轴满分题一、平方根、立方根压轴题型
1.已知实数满足,那么的值是( )
A.1999 B.2000 C.2001 D.2002
【答案】C
【分析】根据绝对值性质与算术平方根的性质先化简,进而平方即可得到答案
【详解】解:,
,即,
∴,
即,
∴,即,
∴,
故选:C.
【点睛】本题考查代数式求值,涉及到绝对值性质与算术平方根的性质,根据条件逐步恒等变形到所求代数式是解决问题的关键.
2.我们经过探索知道,,,,若已知,则 (用含的代数式表示,其中为正整数).
【答案】
【分析】先求出,,,,的值,代入原式利用算术平方根和公式进行化简与计算,即可求解.
【详解】解:∵,
,
,
,
∴
故答案为:.
【点睛】本题考查数式规律问题、算术平方根、有理数的加减混合运算等知识点,用裂项法将分数进行化简与计算是解题关键.
3.我国数学家华罗庚在一次出国访问途中,看到飞机上邻座的乘客阅读的杂志上有一道智力题:求59319的立方根.华罗庚脱口说出答案,众人十分惊奇,忙问计算的奥妙,你知道他是怎样迅速准确地计算出结果的吗?下面是小明的探究过程,请补充完整:
(1)求.
①由,,可以确定是 位数;
②由59319的个位上的数是9,可以确定的个位上的数是 ;
③如果划去59319后面的三位319得到数59,而,可以确定的十位上的数是 ,由此求得 .
(2)请你根据(1)中小明的方法,完成如下填空:
① ,② .
【答案】(1)①两;②9;③3;39
(2)①;②0.81
【分析】本题主要考查了立方根的概念的运用,解题关键在于比较立方根的大小.
通过比较立方根的大小,即可得出答案.
【详解】(1)解:①,,,
,
是两位数,
故答案为:两;
②的个位上的数是9,而,
个位上都是9,
的个位上的数是9,
故答案为9;
③,,,
的十位上的数是3,
又的个位上的数是9,
,
故答案为:3,39;
(2)解:①的立方根是负数,
,,,
,
是两位数,
∵的前三位为117,后三位为649,,,
,
十位上的数为4,
∵的个位上的数是9,而,
个位上是9,
∴的立方根为49,
∴;
②∵,
∵,,,
,
是两位数,
∵的前三位为531,后三位为441,而,
∴,
∴十位数为8,
∵,
∴个位数是1,
∴531441的立方根为81,
∴,
故答案为:,0.81.
4.探究发散:
(1)完成下列填空
①______,②______,③______,
④______,⑤______,⑥______;
(2)计算结果,回答:一定等于吗?你发现其中的规律了吗?请你用数学语言描述出来:_____________________
(3)利用你总结的规律,计算:若,则______;
(4)有理数在数轴上的位置如图.
化简:.
【答案】(1)3,0.5,6,0,,
(2)不一定,正数和零的平方的算术平方根为其本身,负数的平方的算术平方根为其相反数
(3)
(4)
【分析】(1)根据数的算术平方根的计算可以求出各数的值;
(2)结合(1)中计算可知不一定等于,并发现其中规律.
(3)运用(2)得出的规律进行运算即可;
(4)结合数轴可知,且,然后根据算术平方根的性质、相反数的性质以及绝对值的性质进行求解即可.
【详解】(1)解:①,②,③,
④,⑤,⑥.
故答案为:3,0.5,6,0,,;
(2)由(1)可知,不一定等于,可发现规律:正数和零的平方的算术平方根为其本身,负数的平方的算术平方根为其相反数
故答案为:正数和零的平方的算术平方根为其本身,负数的平方的算术平方根为其相反数;
(3)若,则,
所以.
故答案为:;
(4)由在数轴上的位置可知,
,且,
所以
.
【点睛】本题主要考查了算术平方根、有理数与数轴、相反数以及绝对值等知识,熟练掌握相关性质和运算法则是解题关键.
5.观察下列计算过程,猜想立方根.
,,,,,,,,;
(1)小明是这样试求出的立方根的.先估计的立方根的个位数,猜想它的个位数为______,又由;猜想的立方根的十位数为_______,可得的立方根;
(2)请你根据(1)中小明的方法,完成如下填空:
①______,②______.
【答案】(1)7,2
(2),
【分析】分别根据题中所给的分析方法,先求出这几个数的立方根的个位数,再求出十位数,即可得出结论.
【详解】(1)∵的个位数是3,而末位数为3,
∴猜想的立方根的个位数为7,
又∵,
∴猜想的立方根的十位数为2,
验证:,
故答案为7,2;
(2)①∵的个位数是9,而末位数为9,
∴猜想的立方根的个位数为9,
又∵,
∴猜想的立方根的十位数为4,
验证:;
②∵的末位数是1,而,
∴猜想的立方根的末位数为1,
又∵,
∴猜想的立方根的十分位数为8,
验证:;
故答案为,;
【点睛】本题主要考查了立方和立方根,理解一个数的立方以后的个位数,就是这个数的个位数的立方以后的个位数是解题的关键,有一定难度.
压轴满分题二、实数压轴题型
1.已知的整数部分为a,小数部分为b,则的值为( )
A. B. C. D.5
【答案】A
【分析】利用算术平方根的估算可知,,即,,由此即可求得结果.
本题主要考查了实数的估算,熟练掌握其整数及小数部分的求法是解题的关键.
【详解】∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
故选:A.
2.我们规定:表示不超过x的最大整数.如:,.现已知对所有正整数n成立,则的值为 .
【答案】301
【分析】本题考查了无理数的估算,掌握算术平方根的意义及新定义的意义是解题的关键;根据的意义,对每个无理数进行估算即可.
【详解】解:当时,;当时,;当时,;当时,;当时,;当时,;当时,;
∴
.
故答案为:301.
3.观察下列式子,定义一种新运算:
;
;
.
(1)根据上面式子规律,请你想一想:_____:(用含的代数式表示):
(2)若,,试比较与的大小,并说明理由.
【答案】(1);
(2),理由见解析.
【分析】()由给出的式子得出运算的方法即可;
()分别求出两种运算的结果,然后求出即可判断;
此题考查了定义新运算的方法,读懂题意,找出规律是解题的关键.
【详解】(1)解:由式子规律可得,,
故答案为:;
(2)解:,理由如下:
∵,
,
∴,
∴.
4.下面是小敏写的数学日记的一部分,请你认真阅读,并完成相应的任务.
2023年9月22日天气:晴
无理数与线段长.
今天我们借助勾股定理,在数轴上找到了一些特殊的无理数对应的点,认识了“数轴上的点与实数一一对应”这一事实.
回顾梳理:要在数轴上找到表示的点,关键是在数轴上构造线段.如图1,正方形的边长为1个单位长度,以原点O为圆心,对角线长为半径画弧与数轴上分别交于点A,,则点A对应的数为,点对应的数为.
类似地,我们可以在数轴上找到表示,,…的点.
拓展思考:如图2,改变图1中正方形的位置,用类似的方法作图,可在数轴上构造出线段与,其中O仍在原点,点B,分别在原点的右侧、左侧,可由线段与的长得到点B,所表示的无理数!按照这样的思路,只要构造出特定长度的线段,就能在数轴上找到无理数对应的点!
任务:
(1)在图3中画图确定表示的点M.
(2)把5个小正方形按图中位置摆放,并将其进行裁剪,拼成一个大正方形.请在图中画出裁剪线,并在图4中画出所拼得的大正方形的示意图.
(3)小丽想用一块面积为的正方形纸片,沿着边的方向裁出一块面积为的长方形纸片如图5,使它的长是宽的2倍.小丽能用这块纸片裁出符合要求的纸片吗?请你通过计算说明理由.
(4)在图6中的数轴上分别标出表示数以及的点,并比较它们的大小.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)不能,理由见解析
(4)数轴见解析,
【分析】(1)由,可作出单位长度以3和1为长和宽的矩形,其对角线即是,然后以原点为圆心,以为半径画弧,即可解答;
(2)设1个小正方形的面积为1,则5个小正方形的面积为5,即所拼成的大正方形的边长为,进而即可画出裁剪线和所拼得的大正方形;
(3)由题意可求出正方形纸片的边长为.设长方形纸片的宽为,则长为,则可列出关于x的方程,再利用平方根解方程,即得出长方形纸片的长为,最后比较即可;
(4)由,可作出单位长度以2和1为长和宽的矩形,其对角线即是,然后以表示的点为圆心,以为半径画弧,与数轴右侧的交点即为.再画出表示的点,根据数轴的性质比较即可.
【详解】(1)解:如图,点M即为所作;
(2)解:如图所示;
(3)解:不能.
理由:由题意可知这个面积为的正方形纸片的边长为,
设面积为的长方形纸片的宽为,则长为,
∴,
解得:(舍去负值),
∴长方形纸片的长为.
∵,
∴小丽不能用这块纸片裁出符合要求的纸片;
(4)解:在数轴上表示数和的点如图,
有数轴可知:.
【点睛】本题主要考查勾股定理,数轴和利用平方根解方程.利用数形结合的思想是解题关键.
5.由无理数的定义可知无理数与有理数不可能相等,若m,n为有理数,为无理数,且,则,.
(1)如果,其中a,b为有理数,求的平方根;
(2)如果,其中a,b为有理数且是p的平方根,求p的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据已知可得,,从而可得,,然后代入式子中进行计算即可解答;
(2)根据已知易得,从而可得,进而可得,然后利用平方根的意义,进行计算即可解答.
【详解】(1)解:,其中,为有理数,
,,
,,
,
的平方根是;
(2),
,
,
,为有理数,
,
解得:,
,为有理数且是的平方根,
,
的值为.
【点睛】本题考查了实数的运算,平方根,解二元一次方程组,准确熟练地进行计算是解题的关键.
压轴满分题三、一元一次不等式压轴题型
1.定义为不超过的最大整数,如,对于任意实数,下列式子中正确的是( )
A. B.
C.(为整数) D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了新定义运算、实数比较大小、一元一次不等式的应用,理解新定义是解题的关键.根据新定义为不超过的最大整数,逐项分析判断即可.
【详解】解:∵,
∴,即,
∴,故选项A错误,不符合题意;
例如,,,
∵,
∴,
∴不成立,选项B错误,不符合题;
例如,,,
∴,
∴(为整数)不成立,选项C错误,不符合题;
∵为不超过的最大整数,
∴,选项D正确,符合题意.
故选:D.
2.定义新运算“⊕”,对于任意实数a,b都有.
(1)若,,则的立方根是 ;
(2)若不等式成立,则该不等式的解集是 .
【答案】 2
【分析】本题考查立方根,解一元一次不等式,根据新定义得出式子是解题的关键:
(1)由新运算的定义得出,再根据立方根得出答案;
(2)由新运算的定义得出,解不等式即可得出答案.
【详解】解:(1)由新运算的定义知:,
把,代入,得,
所以8的立方根是2,
故答案为:2;
(2)因为,,
所以,
所以,
所以,
解得,
故答案为:.
3.2024年4月在北京师大二附中西城实验学校举办的跳蚤市场活动中,初一7班的小何同学购进2022年北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”和残奥会吉祥物“雪容融”作为本次活动的卖品进行销售,售卖所得将进行爱心捐赠,帮助贫困山区的孩子.第一天小何同学将所带的1个“冰墩墩”和3个“雪容融”全部售出,销售总额为96元,其中“冰墩墩”的售价比“雪容融”售价高8元.
(1)求每个“冰墩墩”和“雪容融”的售价;
(2)看到很多同学都非常喜欢“冰墩墩”和“雪容融”,为了捐赠更多,第二天小何同学又带了这两种吉祥物进行售卖,共卖出10个,若这次销售总额不少于268元,求“冰墩墩”至少销售了多少个?
【答案】(1)每个冰墩墩售价是30元;每个雪容融的售价是22元
(2)6个
【分析】本题主要考查了一元一次方程的应用,一元一次不等式的应用等知识点.找准等量关系正确列出一元一次方程,根据各数量之间的关系正确列出一元一次不等式是解题的关键.
(1)设每个雪容融的售价是x元,则每个冰墩墩的售价是元,根据“1个“冰墩墩”和3个“雪容融”销售总额为96元”,可列出关于x的一元一次方程,解之即可.
(2)设销售冰墩墩m个,则销售雪容融个,根据“销售总额不少于268元”,可列出关于m的一元一次不等式,解之即可.
【详解】(1)解:设每个雪容融的售价是x元,则每个冰墩墩的售价是元.
根据题意得:,
解得:.
因此,冰墩墩售价为(元)
答:每个冰墩墩售价是30元,每个雪容融的售价是22元.
(2)设销售冰墩墩m个,则销售雪容融个,
根据题意得:,
解得:,
∴m的最小值为6.
答:冰墩墩至少销售了6个.
4.对于任意有理数x,规定:当时,; 当时,.
(1)填空:______,______,______;
(2)若, 求m 的值;
(3)若两个有理数,, 且a, b异号, 满足,请直接写出a,b之间可能存在的数量关系:
【答案】(1),,;
(2)或
(3)或或或.
【分析】(1)根据新定义运算的法则代入的值进行计算即可;
(2)分情况讨论:当与,再建立方程求解即可;
(3)由a, b异号,可得,或,,再分两种情况讨论即可.
【详解】(1)解:∵当时,; 当时,.
∴,,
;
(2)∵,
∴当时,即,
∴,
解得:,
当,则,
∴,
解得:(不符合题意);
(3)∵a, b异号,
∴,或,,
当,时,
∴,,
∵两个有理数,, 满足,
∴,
当,时,则,
∴,
∴或;
当,时,则,
∴,
∴,(不符合题意舍去);
当,时,
∴,,
∵两个有理数,, 满足,
∴,
当,时,,
∴或;
当,时,
∴,
∴,
∴(不符合题意舍去);
综上:或或或.
【点睛】本题考查的是求解代数式的值,绝对值方程的应用,一元一次方程的应用,一元一次不等式的解法,清晰的分类讨论是解本题的关键.
5.阅读材料:
对于任意的非零实数x和正实数k,如果满足为整数,则称k是x的一个“整商系数”.
例如:时,有,则5是2的一个整商系数;
时,有,则20也是2的一个整商系数;
时,有,则10是的一个整商系数;
结论:一个非零实数x有无数个整商系数k,其中最小的一个整商系数记为,
例如
(1) ; ; .
(2)若实数()满足,且有正整数解,求实数b的取值范围.
(3)若实数(且)满足,求a的取值范围.
【答案】(1),20,
(2)或
(3)或
【分析】(1)根据和整商系数的定义进行求解即可;
(2)求出,,再由结合a有正整数解列出不等式求解即可;
(3)求出,,再由列出不等式求解即可.
【详解】(1)解:∵当时,为整数,且k为正实数,
∴(n为正整数),
∴k的最小值为,
∴;
∵当时,为整数,且k为正实数,
∴(n为正整数),
∴k的最小值为20,
∴;
∵当时,为整数,且k为正实数,
∴(n为负整数),
∴k的最小值为,
∴;
故答案为:,20,;
(2)解: ∵当时,为整数,且k为正实数,,
∴(n为正整数),
∴k的最小值为,
∴;
同理可得最小值,
∵,
当时,则,
∴,即,
∵a有正整数解,
∴,
∴;
当时,则,
∴,即,
∵a有正整数解,
∴,
∴;
综上所述,或 ;
(3)解:∵时,为整数,且k为正实数,,
∴(n为负整数),
∴k的最小值为,
∴;
同理可得,
∵,
∴当时,则,
∴,
∴;
当时,则,
∴,
∴;
综上所述,或.
【点睛】本题主要考查了新定义和解一元一次不等式,正确理解题意是解题的关键.
压轴满分题四、一元一次不等式组压轴题型
1.已知关于x,y的方程组中x,y均大于0.若a与正数b的和为4,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先解二元一次方程组可得,根据x,y均大于0,进而可得:,然后根据,,可得,从而可得,即,进而可得,最后进行计算即可解答.
【详解】解:,
解得:,
,,
,
解得:,
,
,,
,
,
,
,
,
,
,
故选:A.
【点睛】本题考查了解一元一次不等式,解一元一次不等式组,解二元一次方程组,准确熟练地进行计算是解题的关键.
2.(1)关于的不等式有 个整数解;
(2)若关于的不等式组(为常数,且为整数)恰有5个整数解,则的取值为 ;
(3)若关于的不等式(和为常数,且为整数)恰有6个整数解,则共有 组满足题意的和.
【答案】 4 2 4
【分析】本题考查了一元一次不等式,不等式组的整数解问题,解一元一次方程,正确理解题意,熟练掌握知识点是解题的关键.
(1)直接找出的范围内的整数即可;
(2)先求出不等式组的解集为,满足题意得,解方程即可;
(3)由题意得:,化简得到,由于和为常数,且为整数,分类讨论即可.
【详解】(1)解:在的范围内整数为,
∴有4个,
故答案为:4.
(2)解:
由①得:;
由②得:,
则不等式组的解集为:,
∵方程组恰有5个整数解,
∴,
解得:,
故答案为:2.
(3)解:由题意得:,
化简得:,
∵和为常数,且为整数,
∴只有或,
∴有,
∴有4组满足题意的和,
故答案为:4.
3.我们定义:使方程(组)与不等式(组)同时成立的未知数的值称为此方程(组)和不等式(组)的“梦想解”.
例:已知方程与不等式,方程的解为,使得不等式也成立,则称“”为方程和不等式的“梦想解”
(1)已知①,②,③,试判断方程解是否为它与它们中某个不等式的“梦想解”;
(2)若关于,的二元一次方程组的解是不等式组的梦想解,且为整数,求的值.
(3)若关于x的方程的解是关于x的不等式组的“梦想解”,且此时不等式组有7个整数解,试求m的取值范围.
【答案】(1)是不等式③的“梦想解”
(2)m为14或15
(3)m的取值范围是
【分析】本题考查了解一元一次不等式(组),解一元一次方程(组),
(1)先求出方程的解和不等式的解集,即可判断;
(2)先求出方程组的解和不等式组的解集,根据题意得出,解不等式组即可;
(3)先求出不等式组的解集,不等式组有7个整数解,即可得出,然后解方程得:,,根据“梦想解”的定义得出,即可得出.
【详解】(1)解方程得,
解①得:,故方程解不是①的“梦想解”;
解②得:,故方程解不是②“梦想解”;
解③得:,故方程解是③的“梦想解”;
即方程的解是不等式③的“梦想解”;
(2)解方程组
得:
∴
∵方程组的解是不等式组的梦想解
∴
∴
m为整数,
∴m为14或15;
(3)解不等式组得:,
不等式组的整数解有7个,
令整数的值为,,,,,,
则有:,.
故,
且,
,
,
,
,
解方程得:,
方程是关于的不等式组的“梦想解”,
,
解得,
综上的取值范围是.
4.已知:如图,数轴上两点A、B对应的数分别是,1,点P在线段上,给出如下定义:如果在数轴上存在动点Q,满足,那么我们把这样的点Q表示的数称为连动数,特别地,当点Q表示的数是整数时我们称为连动整数.
(1)在这四个数中,
① 若点P表示数0.5,是连动数的有哪些__________;
② 若点P是线段上任意一点,是连动数的有哪些__________;
(2)关于x的方程的解满足是连动数,求m的取值范围______________;
(3)当不等式组的解集恰好有4个连动整数时,求a的取值范围.
【答案】(1)①;②
(2)或
(3)
【分析】本题考查了解一元一次不等式组的整数解,一元一次方程的解,根据新定义得到不等式组是解题的关键,
(1)根据连动数的定义即可确定;
(2)求得方程的解,根据新定义得出或,解得即可;
(3)求得不等式的解,根据连动整数的概念得到关于的不等式,解不等式即可求得.
【详解】(1)解:①因为,,,,所以连动数的是,2.5,
②因为,,,,,
所以连动数的是,2.5,
故答案为①,2.5;②,2.5,
(2)解:解关于的方程得,,
关于的方程的解满足是连动数,
或,
解得或;
故答案为或;
(3)解:
由①得,;
由②得,,
不等式组的解集中恰好有4个解是连动整数时,
四个连动整数解为,,1,2,
,
的取值范围是.
5.定义:关于,的二元一次方程(其中)中的常数项与未知数系数,之一互换,得到的方程叫“交换系数方程”,例如:的交换系数方程为或.
(1)方程与它的“交换系数方程”组成的方程组的解为 ;
(2)已知关于,的二元一次方程的系数满足,且与它的“交换系数方程”组成的方程组的解恰好是关于,的二元一次方程的一个解,求代数式的值;
(3)已知整数,,满足条件,并且是关于,的二元一次方程的“交换系数方程”求的值.
【答案】(1)或
(2)
(3)
【分析】(1)先根据定义写出方程的“交换系数方程”,联立组成方程组,解方程组即可;
(2)先求出与它的“交换系数方程”组成的方程组的解,代入,得到p,m,n的关系,再代入即可求解;
(3)先写出的“交换系数方程”,令的各未知数的系数与2个“交换系数方程”的对应系数相等,得到2个方程组,最后求出符合条件的m的值即可.
【详解】(1)解:由题意知,方程的“交换系数方程”为或,
方程与它的“交换系数方程”组成的方程组为:
①或②,
解方程组①,得,
解方程组②,得,
故答案为:或;
(2)解:与它的“交换系数方程”组成的方程组为:
①或②,
解方程组①,得,
由,得,
因此方程组①的解为,
解方程组②,得,
由,得,
方程组②的解为,
与它的“交换系数方程”组成的方程组为,
将代入,得,
.
(3)解:关于,的二元一次方程的“交换系数方程”为,或,
当与的各系数相等时,
可得方程组,
解方程组可得,与m为整数不符,不合题意;
当与的各系数相等时,
可得方程组,
解得,
∵,
∴,即
解得,
∵m为整数,
∴.
【点睛】本题考查新定义运算,二元一次方程组的解,解二元一次方程组等,计算量很大,有一定难度,正确理解“交换系数方程”的定义是解题的关键.
压轴满分题五、幂的运算压轴题型
1.已知,,,,则a、b、c、d的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先变形化简,,,,比较11次幂的底数大小即可.
【详解】因为,,,,
因为,
所以,
所以,
故即;
同理可证
所以,
故选A.
【点睛】本题考查了幂的乘方的逆运算,熟练掌握幂的乘方及其逆运算是解题的关键.
2.阅读材料,回答下列问题:
材料一:积的乘方,把积的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘.
即:.
材料二:等式成立
试求:(1) .
(2) .
【答案】 220 333300
【分析】(1)根据将变形为,再利用进行计算即可得到答案;
(2)先利用将变形为,再利用进行计算即可得到答案.
【详解】解:(1),
,
原式
,
故答案为:220;
(2),
,
原式
,
故答案为:333300.
【点睛】本题主要考查了积的乘方,熟练掌握的积的乘方的运算法则,能准确利用题中所给的公式是解题的关键.
3.规定两数a,b之间的一种运算,记作:如果,那么.例如:因为,所以.
(1)根据上述规定,填空: , ,.
(2)小明在研究这种运算时发现一个特征:,
小明给出了如下的证明:
设,则,即
所以,即,
所以.
试解决下列问题:
①计算
②请尝试运用这种方法证明.
【答案】(1)4,0,3
(2)①0;②证明见解析
【分析】本题考查了幂的乘方,同底数幂的乘法,新定义运算,熟练掌握幂的乘方运算是解题的关键.
(1)根据新定义运算法则即可;
(2)①根据新定义运算法则,得即可;②设 ,再根据新定义运算法则即可.
【详解】(1)解:,即;
,即;
,即;
故答案为:4,0,3;
(2)①解:
;
②证明:设 ,
,
,
.
4.找规律:观察算式
…
(1)按规律填空)
;
(2)由上面的规律计算:(要求:写出计算过程)
(3)思维拓展:计算:(要求:写出计算过程)
【答案】(1);
(2);
(3).
【分析】本题是数字规律问题,考查学生对数的观察和分析的能力,
(1)观察等式右边都是平方数,且底数正好是等式左边各底数的和,依此规律类推即可解决问题;
(2)由于上面的等式都是从底数是1开始的,所以可以把该式子前面的部分从1开始补上,再把补上的部分减掉即可;
(3)该式中的底数并不是题干中的所给出的从1开始的连续整数,因此不能直接用上述 规律解题,但该式中的底数却都是从1开始的连续整数的2倍,因此提出2后,各项都含有,逆用乘法分配律即可解题.
【详解】(1)解:.
(2)解:
.
(3)解:
.
5.阅读下列材料:一般地,n个相同的因数a相乘,记为.如,此时,3叫做以2为底8的对数,记为(即).一般地,若(且,),则n叫做以a为底b的对数,记为(即.如,则4叫做以3为底81的对数,记为(即).
(1)计算以下各对数的值:=_____,=_____,=_____.
(2)写出(1)、、之间满足的关系式______.
(3)由(2)的结果,请你能归纳出一个一般性的结论:_____(且,,).
(4)设,,请根据幂的运算法则以及对数的定义说明上述结论的正确性.
【答案】(1)2,4,6
(2)
(3)
(4)证明见解析
【分析】(1)根据对数的定义求解;
(2)认真观察,即可找到规律:,;
(3)由特殊到一般,得出结论:.
(4)设,,根据同底数幂的运算法则:和给出的材料证明结论.
【详解】(1)∵,,
∴,
故答案为:2,4,6;
(2)∵,,,,
∴,
故答案为:;
(3)由(2)的结果可得,
故答案为:.
(4)设,,
则,
∴
,
∴,
∴.
【点睛】本题是开放性的题目,难度较大.借考查同底数幂的乘法,对数,实际考查学生对指数的理解、掌握的程度;解题的关键是要求学生不但能灵活、准确的应用其运算法则,还要会类比、归纳,推测出对数应有的性质.
压轴满分题六、乘法公式压轴题型
1.的个位数字为( )
A.1 B.3 C.7 D.9
【答案】D
【分析】本题考查了平方差公式,有理数的乘方.熟练掌握平方差公式进行运算是解题的关键.
由题意知,,由,可知每4个3相乘为1个循环,由,可知的个位数字为9,然后作答即可.
【详解】解:由题意知,
……
,
∵,
∴每4个3相乘为1个循环,
∵,
∴的个位数字为9,
故选:D.
2.已知.
(1)若,则自然数 ;
(2)若是一个完全平方数,则自然数 .
【答案】
【分析】本题考查了同底数幂的乘法,幂的乘方的应用;
(1)根据题意得出,进而即可求解;
(2)根据完全平方公式得出,进而得出,即可求解.
【详解】(1)因为,所以,
所以,所以,
所以,
所以自然数;
故答案为:.
(2),
∴只有时,原式为完全平方数,即自然数.
故答案为:.
3.仔细观察,探索规律:
(1);
;
.
①______(其中为正整数,且);
②______;
③______;
④______;
⑤______;
(2)根据上述规律求的值;
(3)根据上述规律:的值为______.
【答案】(1)(1)①,②,③,④,⑤,
(2)
(3)342
【分析】本题考查了平方差公式以及拓展应用,多项式乘以多项式规律等知识,熟练掌握平方差公式并根据题目中呈现的式子发现其中规律并灵活应用是解题关键.
(1)根据结果的规律得出答案;
(2)将写成,通过(1)规律即可求解;
(3)由得当,,,将变形为,即可得到再进行计算即可求解.
【详解】(1)解:(1)由上式的规律可得,,
①故答案为:;
由题干中提供的等式的规律可得,
②;
故答案为:;
③,
故答案为:;
④
故答案为:;
⑤,
故答案为:;
(2)解:
;
(3)解:∵,
∴取,,,
.
4.通过第14章的学习,我们已经知道,对于一个图形,通过不同的方法计算图形的面积可以得到一个数学等式:如图1可以得到;如图2可以得到:;现有长与宽分别为a、b的小长方形若干个,用四个相同的小长方形拼成图3的图形,请认真观察图形,解答下列问题:
(1)【探索发现】根据图中条件,猜想并验证与之间的关系(用含a、b的代数式表示出来);图3表示:_____________;
(2)【解决问题】①若,,则_______;
②当时,求的值.
(3)【拓展提升】如图4,点C是线段上的一点,以,为边向两边作正方形和,延长和交于点H,那么四边形为长方形,设,图中阴影部分面积为42,求两个正方形的面积和.
【答案】(1)
(2)①12;②2016;
(3)52
【分析】此题主要考查了几何背景下的完全平方公式,准确识图,熟练掌握完全平方公式的结构特征是解决问题的关键;
(1)根据图3是一个边长为的大正方形,是由4个长为,宽为的长方形和一个边长为的小正方形构成,由此根据图形的面积可得出与之间的关系;
(2)①先由完全平方公式得,再将,整体代入计算即可得出的值;②先设,,则,,,然后根据(1)的结论得,据此可得的值;
(3)设,,则,,,再由完全平方公式得,据此可得的值.
【详解】(1)解:如图3所示:大正方形的边长为,小正方形的边长为,
大正方形的面积为,小正方形的面积为,
另一方面:大正方形是由4个长为,宽为的长方形和一个边长为的小正方形构成,
,
故答案为:.
(2)解:①,
,
,,
,
,
故答案为:12;
②设,,
,,
,
,
由(1)可知:,
,
;
(3)解:设,,
,
,
图中阴影部分面积为24,
,
四边形和均为正方形,
,
,
,
.
5.(1)已知,求的值.
(2)已知将乘开的结果不含和项.求m、n的值;
(3)小明在做一道计算题目的时候是这样分析的:这个算式里面每个括号内都是两数和的形式,跟最近学的两大公式作对比,发现跟平方差公式很类似,但是需要添加两数的差,于是添了,并做了如下的计算:
请按照小明的方法,计算.
【答案】(1)72,详见解析
(2),详见解析
(3),详见解析
【分析】(1)由,即可求得答案;
(2)先根据多项式乘多项式的计算法则化简代数式,然后根据不含的项和的项得到,据此求出m、n的值即可得到答案.
(3)根据题意以及平方差公式即可求出答案.
【详解】解:(1)∵,
∴
;
(2)
∵关于x的代数式的化简结果中不含的项和的项,
∴,
∴,
(3)
.
【点睛】本题考查了幂的乘方,同底数幂乘法的逆运算,多项式乘以多项式,平方差公式的应用,掌握相关计算法则是解题的关键.
压轴满分题七、因式分解压轴题型
1.已知正数a,b满足,则( )
A.1 B.3 C.5 D.不能确定
【答案】B
【分析】本题主要考查了提取公因式、完全平方式进行因式分解以及非负数的性质等知识点,正确进行因式分解成为解题的关键.
先将,通过提取公因式、运用完全平方式、添加项转化为.再根据a、b均为正数以及非负数的性质,得到,进而解出a、b的值,代入求得结果.
【详解】解:,
,
,
,
,
∵a、b均为正数,
∴,
∴,即,解得或(不合题意,舍去),
∴.
故选:B.
2.若关于x,y的二元二次式可以分解成两个一次因式的积,则m的值为 .
【答案】或
【分析】本题考查了因式分解的意义,可根据已知条件设出这两个一次因式分别是与,相乘后根据多形式相等可求出、的值,从而得到答案.
【详解】解:设,
,
,
解得,或
或.
故答案为:或.
3.八年级课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:将因式分解.
【观察】经过小组合作交流,小明得到了如下的解决方法:
解法一:原式;
解法二:原式.
【感悟】对项数较多的多项式无法直接进行因式分解时,我们可以将多项式分为若干组,再利用提公因式法、公式法达到因式分解的目的,这就是因式分解的分组分解法.分组分解法在代数式的化简、求值及方程、函数等学习中起着重要的作用.(温馨提示:因式分解一定要分解到不能再分解为止)
【类比】(1)请用分组分解法将因式分解;
【挑战】(2)请用分组分解法将因式分解;
(3)若,,请用分组分解法先将因式分解,再求值.
【答案】(1);(2);(3),
【分析】(1)直接将前两项和后两项组合,利用平方差公式再提取公因式,进而分解因式即可;
(2)先分组,利用完全平方公式再提取公因式,进而分解因式即可;
(3)分组,先提取公因式,利用完全平方公式分解因式,再由,,整体代入得出答案即可.
此题主要考查了分组分解法,提取公因式法,公式法分解因式,以及整体代入法求代数式的值,正确分组再运用提公因式法或公式法分解因式,是解决问题的关键.
【详解】(1)
;
(2)
;
(3)
.
当,时,原式.
4.19世纪的法国数学家苏菲·热门给出了一种分解因式的方法:他抓住了该式只有两项,而且属于平方和的形式,要使用公式就必须添一项,随即将此项减去,即可得,人们为了纪念苏菲·热门给出这一解法,就把它叫做“热门定理”.
根据以上方法,把下列各式因式分解:
(1);
(2).
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根据苏菲·热门的做法,将原式配上后,根据完全平方公式和平方差公式即可进行因式分解;
(2)先分组,再利用提公因式法因式分解.
【详解】(1)原式
;
(2)原式
.
【点睛】本题考查因式分解,掌握平方差公式、完全平方公式的结构特征是正确应用的前提,理解苏菲·热门的做法是正确进行因式分解的关键.
5.阅读材料:我们把多项式及叫做完全平方式.如果一个多项式不是完全平方式,我们常做如下变形:先添加一个适当的项,使式子中出现完全平方式,再减去这个项,使整个式子的值不变,这种方法叫做配方法.配方法是一种重要的解决问题的数学方法,不仅可以将一个看似不能分解的多项式分解因式,还能解决一些与非负数有关的问题或求代数式的最大值, 最小值等.例分解因式:;又例如:求代数式的最小值:;又;当时,有最小值,最小值是.
根据阅读材料,利用“配方法”,解决下列问题:
(1)分解因式:___________;
(2)已知的三边长、、都是正整数,且满足求边长的最小值;
(3)当、为何值时,多项式有最大值?并求出这个最大值.
【答案】(1)
(2)5
(3)时,最大值为16.
【分析】(1)根据阅读材料,先将变形为,再根据完全平方公式写成,然后利用平方差公式分解即可;
(2)根据配方法得出两个完全平方式,再根据两个非负数的和为0时,每一部分为0可得a,b的值,最后根据三角形三边的关系,可得c的取值范围和最小值;
(3)根据题目中的例子,先将所求式子配方,再根据完全平方式的非负性即可得到当x、y为何值时,所求式子取得最大值,并求出这个最大值;
【详解】(1)解:原式
=;
故答案为:
(2),
,
,
解得:,
、、是 的三边长,
,
又是整数,;
边长的最小值是5;
(3)
,
,;
,
当 时, 即 时,取得最大值为16.
【点睛】本题考查了因式分解的应用,非负数的性质,解题时要注意配方法的步骤.注意在变形的过程中不要改变式子的值.
压轴满分题八、分式运算压轴题型
1.已知,则代数式的值为( )
A.2021 B.2024 C.2027 D.2030
【答案】D
【分析】先对原代数式的分子进行因式分解,然后再约分,最后再整体代入求值.
【详解】
∵
∴
∴
即原式的值为2030.
故选:D.
【点睛】本题考查了分式的化简求值,解题的关键是对分式中的分子进行复杂的因式分解,以达到约分的目的.
2.已知,则的值为 .
【答案】
【分析】根据已知得到,根据分式基本性质得到,得到,得到,根据,结合分式基本性质得到.
本题主要考查了分式的化简求值.熟练掌握分式的基本性质,完全平方公式,立方和公式推导,是解决本题的关键.
【详解】由知,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴.
故答案为:.
3.若
(1)化简A;
(2)若 ,且 ,求A的最小值;
(3)若a, b为正整数, 且 ,当A,B均为正整数时,求的值.
【答案】(1)
(2)A的最小值为;
(3)
【分析】(1)原式括号中两项通分并利用同分母分式的减法法则计算,约分即可得到结果;
(2)把代入A,得到,再根据得到,然后即可求解;
(3)由题意可得,根据A,B均为正整数,可得a,b的值,再根据A,B均为正整数即可求解.
【详解】(1)解:原式
(2)解:由(1)得:
把代入得:
∵
∴
∴
∴
∴
∴A的最小值为;
(3)∵A,B均为正整数
∴
当时,
,解得:
当时
或,解得:或
经检验,是原方程的解
∵a, b为正整数,
∴
∴
【点睛】本题考查了分式的化简求值,熟练掌握运算法则是解本题的关键.
4.用数学的眼光观察:
同学们,在学习中,你会发现“”与“”有着紧密的联系,请你认真观察等式:,.
用数学的思维思考并解决如下问题:
(1)填空:______;
(2)计算:
①若,求的值;
②若,求的值;
③已知,求的值.
【答案】(1)4
(2)①;②;③的值为
【分析】本题主要考查了完全平方公式的变形求值,求一个数的平方根,解题的关键是熟练掌握完全平方公式.
(1)根据题干提供的信息,利用完全平方公式进行计算即可;
(2)①先利用完全平方公式变形求出,然后求出的值即可;
②先将两边都除以,得,然后求出,再求出结果即可;
③分两种情况:当时,当时,求出结果即可.
【详解】(1)解:
;
故答案为:4.
(2)解:①∵,
∴.
②将两边都除以,得.
∴,
∴.
③当时,此时,则,得,
∵,
∴.
∵,
∴;
∴,
当时,此时,则,得,
∵,故舍去.
综上,的值为.
5.【阅读】把等式的两边同时乘以得,移项得,两边平方得,所以.
【思考】若等式成立,求下列各式的值:
(1) , .
(2)先计算 ,把计算结果作为公式,求的值.
【答案】(1)14;194
(2);52
【分析】本题考查了分式的运算,完全平方公式,多项式乘多项式,熟练掌握运算法则是解题的关键.
(1)方程两边同时除以x,移项后即可求得的值;对两边平方即可求出的值,然后再平方即可求出的值;
(2)根据多项式乘多项式计算法则进行计算,求出,根据得出的公式,整体代入求值即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
∴,
∴.
故答案为:14;194.
(2)解:
,
即,
∴
.
压轴满分题九、分式方程压轴题型
1.若关于的不等式组无解,且关于的分式方程有整数解,则满足条件的整数的值为( )
A.2或3 B.2或7 C.3或7 D.2或3或7
【答案】D
【分析】本题考查一元一次不等式组的解,分式方程的解,先解不等式组,再解分式方程,从而确定的取值,进而解决此题.
【详解】解不等式组,得,
不等式组无解,
,
,
分式方程,
方程的两边同时乘,
得,,
整理得,,
,
方程有整数解,
或或或,
或或或或或或或,
,,
,
或或,
故选:D.
2.若关于x的一元一次不等式组有且仅有4个整数解,关于y的分式方程的解是正整数,则所有满足条件的整数a的值之积是 .
【答案】
【分析】本题考查了分式方程与一元一次不等式组的综合,熟练掌握解一元一次不等式组和分式方程的解法是解题的关键.
先解不等式组,根据有且仅有4个整数解求出a的取值范围,再解分式方程,根据解是正整数,可求出满足条件的a的值,进一步求解即可.
【详解】解:,
解①得:,
解②得:,
根据题意得:,
∴,
解得:,
解分式方程,得:,
而分式方程的解为正整数,
∴,解得:,
∴,
当时,,符合题意;
当时,,不符合题意;
当时,,是增根,不符合题意;
当时,,不符合题意;
当时,,符合题意;
当时,,不符合题意.
∴满足条件的a只有1和,
∴满足条件的整数a的值之积为,
故答案为:.
3.新定义:如果两个实数使得关于的分式方程的解是成立,那么我们就把实数组成的数对称为关于的分式方程的一个“关联数对”.
例如:使得关于的分式方程的解是成立,所以数对就是关于的分式方程的一个“关联数对”.
(1)判断下列数对是否为关于的分式方程的“关联数对”,若是,请在括号内打“√”. 若不是,打“×”.
①( );②( );
③( ); ④( );
(2)若数对是关于的分式方程的“关联数对”,求的值;
(3)若数对(且,)是关于的分式方程的“关联数对”,且关于的方程有整数解,求整数的值.
【答案】(1)①;②;③;④
(2)
(3)
【分析】本题考查了新定义,分式方程的解,学生的理解能力以及知识的迁移能力等知识,理解“关联数对”的定义是解题的关键.
(1)根据“关联数对”定义分别判断即可;
(2)根据“关联数对”定义计算即可;
(3)根据“关联数对”定义,结合方程的解为整数,计算即可.
【详解】(1)解:当,时,分式方程为,,
∵,
∴①不是关于的分式方程的“关联数对”;
当,时,分式方程为,
解得:,
,
②不是关于的分式方程的“关联数对”;
当,时,分式方程为,
解得,
,
③是关于的分式方程的“关联数对”;
当,时,分式方程为,
此方程无解,
④是关于的分式方程的“关联数对”;
故答案为:①;②;③;④.
(2)解:数对是关于的分式方程的“关联数对”,
,
解得:,
,
解得;
(3)解:数对,且,是关于的分式方程的“关联数对”,
,,
,
解得,
∵可化为,
∴,
解得:,
方程有整数解,
整数,即,
又,,
.
4.阅读下列两份材料,理解其含义并解决下列问题:
【阅读材料1】如果两个正数a,b,即,,则有下面的不等式:,当且仅当时取等号.它在数学中有广泛的应用,是解决最大(小)值问题的有力工具.
【实例剖析1】已知,求式子的最小值.
解:令,,则由,得,
当且仅当时,即时,式子有最小值,最小值为4.
【阅读材料2】我们知道,分子比分母小的分数叫做“真分数”;分子比分母大,或者分子、分母同样大的分数,叫做“假分数”.类似的,我们定义:在分式中,对于只含有一个字母的分式,当分子的次数大于或等于分母的次数时,我们称之为“假分式”;当分子的次数小于分母的次数时,我们称之为“真分式”.
【实例剖析2】如:,这样的分式就是假分式;如:,这样的分式就是真分式,假分数可以化成(即)带分数的形式,类似的,假分式也可以化为带分式.
如:;.
【学以致用】根据上面两份材料回答下列问题:
(1)已知,则当__________时,式子取到最小值,最小值为__________;
(2)分式是__________(填“真分式”或“假分式”);假分式可化为带分式形式__________;如果分式的值为整数,则满足条件的整数x的值有__________个;
(3)用篱笆围一个面积为的矩形花园,问这个矩形的两邻边长各为多少时,所用的篱笆最短,最短的篱笆是多少?
(4)已知,当x取何值时,分式取到最大值,最大值为多少?
【答案】(1)3,6
(2)真分式,,4
(3)当这个矩形的长、宽各为10米时,所用的篱笆最短,最短的篱笆是40米
(4)当时,分式取到最大值,最大值为
【分析】本题是材料题,考查学生对所给材料的理解分析能力,涉及分式的加减、二次根式的乘法、不等式的性质、完全平方公式、利用平方根解方程等知识,熟练运用已知材料和所学知识,认真审题,仔细计算,并注意解题过程中需注意的事项是本题的解题关键.
(1)根据题中的公式确定出原式的最小值即可;
(2)根据新定义判断分式是真分式,将假分式化为真分式再判断满足条件的整数x的值;
(3)设这个矩形的长为x米,则宽=面积÷长,即宽米,则所用的篱笆总长为2倍的长倍的宽,本题就可以转化为两个负数的和的问题,从而根据:
求解;
(4)根据实例剖析1和实例剖析2,将原式改写,然后使用不等式的性质进行计算即可得到答案;.
【详解】(1)解:令,则有,
得,
当且仅当时,即正数时,式子有最小值,最小值为6;
故答案为:3,6;
(2)解:根据新定义分式是真分式,
,
x为整数,且为整数,
或或或,
解得:或或或,
则满足条件的整数x的值有4个,
故答案为:真分式,,4;
(3)解:设这个矩形的长为x米,则宽为米,所用的篱笆总长为y米,
根据题意得:
由上述性质知:∵,
∴,
此时, ,
∴,
答:当这个矩形的长、宽各为10米时,所用的篱笆最短,最短的篱笆是40米;
(4)解:
,
,
,
当且当时,即时,式子有最小值为4,
当时,分式取到最大值,最大值为.
5.根据素材,完成任务.
如何设计雪花模型材料采购方案?
素
材
一
学校组织同学参与甲、乙两款雪花模型的制作.每款雪花模型都需要用到长、短两种管子材料.某同学用6根长管子、48根短管子制作了1个甲雪花模型与1个乙雪花模型.已知制作一个甲、乙款雪花模型需要的长、短管子数分别为与.
素
材
二
某商店的店内广告牌如右所示.5月,学校花费320元向该商店购得的长管子数量比花200元购得的短管子数量少80根.
1.短管子售价:a元/根,长管子售价:元/根
2.6月1日起,购买3根长管子赠送1根短管子.
3.本店库存数量有限,长管子仅剩267根,短管子仅剩2130根,先到先得!
素
材
三
6月,学校有活动经费1280元,欲向该商店采购长、短管子各若干根全部用来制作甲、乙雪花模型(材料无剩余),且采购经费恰好用完.
问题解决
任
务
一
分析雪花模型结构
求制作一个甲、乙款雪花模型分别需要长、短管子多少根?
任
务
二
确定采购费用
试求a的值并求出假如6月只制作一个甲款雪花模型的材料采购费.
任
务
三
拟定采购方案
求出所有满足条件的采购方案,并指出哪种方案得到的雪花总数最多.
【答案】任务一:制作一个甲款雪花模型需要长管子3根,则短管子21根,制作一个乙款雪花模型需要长管子3根,则短管子根;任务二:;制作一个甲款雪花模型需要13元;任务三:购买258根长管子,2130根短管子;购买261根长管子,2125根短管子;购买264根长管子,2120根短管子;购买267根长管子,2115根短管子;当购买267根长管子,2115根短管子时,制作的雪花模型最多
【分析】
本题主要考查了二元一次方程组、分式方程和不等式组的应用,解题的关键是根据等量关系和不等关系列出方程或不等式.
任务一:设制作一个甲款雪花模型需要长管子x根,则短管子根,制作一个乙款雪花模型需要长管子y根,则短管子根,根据用6根长管子、48根短管子制作了1个甲雪花模型与1个乙雪花模型,列出方程组,解方程组即可;
任务二:根据题意列出关于a的方程,解方程即可,根据6月份的优惠方案求出制作一个甲款雪花模型需要的费用即可;
任务三:设学校中采购了m根长管子,n根短管子,根据总费用1280元列出方程,得出,根据商店中长管子仅剩267根,短管子仅剩2130根,列出不等式组,求出,根据m必须能被3整除,得出,,264,267,从而得出购买方案,根据制作一个甲款雪花模型和制作一个乙款雪花模型,都需要3根长管子,得出长管子数越多制作的雪花模型越多,当购买267根长管子,2115根短管子时,制作的雪花模型最多.
【详解】解:任务一:设制作一个甲款雪花模型需要长管子x根,则短管子根,制作一个乙款雪花模型需要长管子y根,则短管子根,根据题意得:
,
解得:,
,,
答:制作一个甲款雪花模型需要长管子3根,则短管子21根,制作一个乙款雪花模型需要长管子3根,则短管子根;
任务二:∵5月,学校花费320元向该商店购得的长管子数量比花200元购得的短管子数量少80根,
∴,
解得:,
经检验是原方程的根;
∵制作一个甲款雪花模型需要长管子3根,则短管子21根,且6月1日起购买3根长管子赠送一根短管子,
∴制作一个甲款雪花模型需要的费用为:
(元);
任务三:设学校中采购了m根长管子,n根短管子,根据题意得:
,
解得:,
∵商店中长管子仅剩267根,短管子仅剩2130根,
∴,
解得:,
∵m必须能被3整除,
∴,,264,267,
当时,,
∵,
∴能制作甲、乙两款雪花模型共86个,需要的短管子最少为(根),最多为:(根),
∵,
∴此时短管子可以用完,
∴可以购买258根长管子,2130根短管子;
当时,,
∵,
∴能制作甲、乙两款雪花模型共87个,需要的短管子最少为(根),最多为:(根),
∵,
∴此时短管子可以用完,
∴可以购买261根长管子,2125根短管子;
当时,,
∵,
∴能制作甲、乙两款雪花模型共88个,需要的短管子最少为(根),最多为:(根),
∵,
∴此时短管子可以用完,
∴购买264根长管子,2120根短管子;
当时,,
∵,
∴能制作甲、乙两款雪花模型共89个,需要的短管子最少为(根),最多为:(根),
∵,
∴此时短管子可以用完,
∴可以购买267根长管子,2115根短管子;
∵制作一个甲款雪花模型和制作一个乙款雪花模型,都需要3根长管子,
∴长管子数越多制作的雪花模型越多,
∴当购买267根长管子,2115根短管子时,制作的雪花模型最多.
压轴满分题十、平行线的判定与性质压轴题型
1.如图,已知:,,平分,,有下列结论:①;②;③;④.结论正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【分析】①根据平行线的传递性可以判断出来;②所以,然后根据两直线平行同旁内角互补可得,即,联立可求得结果;③根据以及,可求得结果;④根据即以及,可求得结果.
【详解】解:∵,
∴,
∵平分,
∴,即,
①∵,,
∴,
故①正确;
②∵,
∴,
∴,即,
∵,
∴,
即,
故②正确;
③由①可得,
∴,
∴,即,
又,
∴,
即,
将代入,
化简可得:,
故③正确;
④∵,,
∴,
∵,
∴,
故④正确;
正确的个数共有4个,
故选:D.
【点睛】本题考查了平行线的判定与性质、平行线的传递性、两直线平行内错角相等、两直线平行同旁内角互补、角平分线的有关计算,准确找到角度之间的关系是解题的关键.
2.如图所示的是激光位于初始位置时的平面示意图,其中P,Q是直线上的两个激光灯,,现激光绕点P以每秒3度的速度逆时针旋转,同时激光绕点Q以每秒2度的速度顺时针旋转,设旋转时间为t秒(),当时,t的值为 .
【答案】12或48或84
【分析】本题考查了平行线的性质,一元一次方程,注意分类讨论是解题的关键.
①在直线上方,得;
②在直线下方,直线上方,得;
③都在直线下方,得;
④,在直线上方和下方,得,
分别解方程即可.
【详解】解:①在直线上方,如图:
当时,则,
∴,
解得:;
②在直线下方,直线上方,
当时,则,
∴,
解得:;
③都在直线下方,
当时,则,
∴,
解得:;
④在直线上方,直线下方,
当时,则,
∴,
解得:(舍),
综上所述,t为12或48或84,
故答案为:12或48或84.
3.综合与实践数学社团的同学以“两条平行线,和一块含角的直角三角板”为主题开展数学活动,已知点E,F不能同时落在直线和之间.
(1)观察猜想:如图1,把三角板的角的顶点E,G分别放在,上,若,则的度数为______;(直接写出结论,不说明理由)
(2)类比探究:如图2,把三角板的锐角顶点G放在上,且保持不动,绕点G转动三角板,若点E恰好落在和之间,且与所夹锐角为,求的度数;
(3)解决问题:把三角板的锐角顶点放在上,在绕点旋转三角板的过程中,若存在,请直接写出射线与相交所夹锐角的度数.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,射线与相交所夹锐角的度数为或
【分析】此题主要考查了平行线的性质,角的计算,准确识图,熟练掌握平行线的性质,角的计算是解决问题的关键,分类讨论是解决问题的难点,漏解是易错点.
(1)由,得,再由得,由此根据邻补角的定义可得的度数;
(2)过点作,依题意得,,证,根据平行线的性质得,,进而得,由此可求出,然后根据邻补角的定义可得的度数;
(3)分两种情况讨论如下:①当点在上方时,设交于点,设,则,根据得,由此得,则,然后由根据平行线的性质可求出的度数;②当点在下方时,延长交于点,设,则,进而得,由得,由此得,则,然后由根据平行线的性质可求出的度数,综上所述即可得出射线与相交所夹锐角的度数.
【详解】(1)解:,,
(两直线平行,同旁内角互补),
,
,
;
故答案为:;
(2)解:过点作,如图1所示:
依题意得:,,
,,
,
(两直线平行,内错角相等),
,
,
,
(邻补角概念);
(3)解:存在,射线与相交所夹锐角的度数为或.
分两种情况讨论如下:
①当点在上方时,设交于点,如图2所示:
依题意得:,
设,则,
,
,
解得:,
,
,
(两直线平行,同旁内角互补);
②当点在下方时,延长交于点,如图3所示:
依题意得:,
设,则,
,
(邻补角概念),
,
解得:,
,
,
(两直线平行,同旁内角互补).
综上所述:射线与相交所夹锐角的度数为或.
4.自“中欧铁路——上海号”发车以来,中欧班列逐渐开辟了一条以上海为起点,连接欧洲及“一带一路”沿线地区的商贸流通的全新通道.“中欧铁路”为了安全起见需要在某段铁路两旁安置了两座可旋转探照灯.如图1所示,灯射线从开始顺时针旋转至便立即回转,灯射线从开始顺时针旋转至便立即回转,两灯不停交叉照射巡视.若灯转动的速度是每秒2度,灯转动的速度是每秒1度,假定主道路是平行的,即,且.
(1)填空:___________;
(2)如图2,若灯射线先转动30秒,灯射线才开始转动.在转动过程中,灯射线与交于点,灯射线与交于点.在灯射线到达之前,设灯转动秒.
①当时,则___________,___________(用含的式子表示).
②当灯转动 ___________秒时,两灯的光束可以互相平行?
(3)如图3,若两灯同时转动,在灯射线到达之前,若两灯发出的射线交于点,过作交于点,且,则在转动过程中,请探究与的数量关系是否发生变化?若不变,请求出其数量关系;若改变,请说明理由.
【答案】(1)60
(2)①;,②30
(3)不发生变化,
【分析】本题主要考查了平行线的性质以及角的和差关系的运用,解决问题的关键是运用分类思想进行求解,解题时注意:两直线平行,内错角相等;两直线平行,同旁内角互补.
(1)根据,,即可得到的度数;
(2)①根据路程速度时间即可求出;
②若,则,又,所以,所以,进而求解;
(3)设灯射线转动时间为秒,根据,,即可得出,据此可得和关系不会变化.
【详解】(1)解:,,
,
故答案为:60;
(2)解:①设灯转动秒,
则,,
故答案为:;.
②若,则,
又,
,
,
,
,
,
故答案为:30.
(3)解:不发生变化,,理由如下:
设灯射线转动时间为秒,
,
,
又,
,
而,
,
,
即.
5.对于平面内的和,若存在一个常数,使得,则称为的系补周角.如若,,则为的6系补周角.
(1)若,则的4系补周角的度数为___________
(2)在平面内,点是平面内一点,连接,.
①如图1,,若是的3系补周角,求的度数.
②如图2,和均为钝角,点在点的右侧,且满足,(其中为常数且,点是角平分线上的一个动点,在点运动过程中,请你确定一个点的位置,使得是的系补周角,并直接写出此时的值(用含的式子表示).
【答案】(1)60
(2)①,②见解析,
【分析】(1)设的4系补周角的度数为,根据新定义列出方程求解便可;
(2)①过作,得,再由已知,是的3系补周角,列出的方程,求得便可;
②根据系补周角的定义先确定点的位置,再结合,求解与的关系即可求解.
【详解】(1)解:设的4系补周角的度数为,根据新定义得,,
解得,,
的4系补周角的度数为,
故答案为60;
(2)解:①过作,如图1,
,
,
,,
,
,
即,
是的3系补周角,
,
,
;
②当上的动点为的角平分线与的交点时,满足是的系补周角,此时.
若是的k系补周角,
则,
∴,
过F作,
又,
,,
,即,
∴k,
又∵,,
∴,
∵平分,PD平分,
∴,,
∵,
∴
又,
∴
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查平行线的性质与判定,角平分线的定义,理解题意,添加合适辅助线是解题的关键.
压轴满分题十一、平移压轴题型
1.将图1中周长为32的长方形纸片剪成1号、2号、3号、4号正方形和5号长方形,并将它们按图2的方式放入周长为48的长方形中,则没有覆盖的阴影部分的周长为( )
A.16 B.24 C.30 D.40
【答案】D
【分析】设1号正方形的边长为x,2号正方形的边长为y,则3号正方形的边长为x+y,4号正方形的边长为2x+y,5号长方形的长为3x+y,宽为y-x,根据图1中长方形的周长为32,求得x+y=4,根据图2中长方形的周长为48,求得AB=24-3x-4y,根据平移得:没有覆盖的阴影部分的周长为四边形ABCD的周长=2(AB+AD),计算即可得到答案.
【详解】设1号正方形的边长为x,2号正方形的边长为y,则3号正方形的边长为x+y,4号正方形的边长为2x+y,5号长方形的长为3x+y,宽为y-x,
由图1中长方形的周长为32,可得,y+2(x+y)+(2x+y)=16,
解得:x+y=4,
如图,
∵图2中长方形的周长为48,
∴AB+2(x+y)+2x+y+y-x=24,
∴AB=24-3x-4y,
根据平移得:没有覆盖的阴影部分的周长为四边形ABCD的周长,
∴2(AB+AD)=2(24-3x-4y+x+y+2x+y+y-x)=2(24-x-y)=48-2(x+y)=48-8=40,
故选:D.
【点睛】此题考查整式加减的应用,平移的性质,利用平移的性质将不规则图形变化为规则图形进而求解,解题的关键是设出未知数,列代数式表示各线段进而解决问题.
2.如图,在中,已知,点E,F分别在边上.将沿直线折叠,使点B落在点D处,向右平移若干单位长度后恰好能与边重合,连接.若,则的值为 .
【答案】12
【分析】由折叠的性质和平移的性质可得、、,再根据可得,再结合可得,最后代入即可解答.
【详解】解:由折叠的性质可得:;
由平移的性质可得:,,
∴,
∴
∵,即,
∴,,
∴.
故答案为12.
【点睛】本题主要考查了折叠的性质、平移的性质等知识点,理解折叠和平移的性质是解答本题的关键.
3.如图,直线,直线与、分别交于点、,.小安将一个含角的直角三角板按如图①放置,使点、分别在直线、上,且在点、的右侧,,.
(1)填空: (填“>”“<”或“=”);
(2)若的平分线交直线于点,如图②.
①当,时,求的度数;
②小安将三角板保持并向左平移,在平移的过程中求的度数(用含的式子表示).
【答案】(1)
(2)①;②或
【分析】本题主要考查平行线的性质,角平分线的定义,平移的性质,分类讨论是解题的关键.
(1)过点作,根据平行线的性质可得,,进而可求解;
(2)①由平行线的性质可得,结合角平分线的定义可得,再利用平行线的性质可求解;②利用平行线的性质及角平分线的定义计算可求解.
【详解】(1)解:过点作,
,
,
,
,
,
故答案为:;
(2)①,,
,,
,
,
,
平分,
,
,
,
;
②点在的右侧时,如图②,
,,
,
,
,
,
平分,
,
,
,
点在的左侧时,如图,
,,
,
,
,
,,
平分,
,
,
综上所述,的度数为或.
4.如图 1,被直线所截,点D是线段上的点,过点D作,连接,.
(1)请说明的理由.
(2)将线段沿着直线平移得到线段,连接.
①如图 2,当时,求的度数;
②在整个运动中,当时,求的度数.
③在整个运动中,之间的等量关系为: .(直接写出答案)
【答案】(1)见解析
(2)①;②或;③或或.
【分析】本题主要考查了平移的性质、平行线的判定和性质等知识点,正确的作出辅助线是解题的关键.
(1)根据平行线的性质得到,等量代换得到,再根据平行线的判定定理即可证明结论;
(2)①如图2,过D作交于F,根据平行线的性质即可得到结论;②如图3:过D作交于F,根据平行线的性质即可得到结论.③结合①②即可得在整个运动中,之间的的等量关系.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解: ①如图2,过D作交于F,
∵线段沿着直线平移得到线段,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
②如图3,如图3:过D作交于F,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,即,
∴,解得:;
如图4,过D作交于F,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵
∴,
∴;
综上所述,或;
③如图3,∵,
∴,
∴,即;
如图4,∵,
∴,
∴,即;
同理,当在下方时,.
综上所述,或或.
故答案为:或∠EDQ=∠Q−∠E或
5.如图,已知线段,点是线段外一点,连接,.将线段沿平移得到线段.点是线段上一动点,连接,.
(1)依题意在图1中补全图形,并证明:;
(2)过点C作直线.在直线上取点,使.
①当时,画出图形,并直接用等式表示与之间的数量关系;
②在点运动的过程中,当点到直线的距离最大时,的度数是________(用含的式子表示).
【答案】(1)见解析
(2)①点在直线的上方时,;点在直线的下方时,;②.
【分析】(1)作,根据平行线的性质证明即可;
(2)①分两种情况,画出图形后,利用平行线的性质求解即可;②先确定点到直线的最大距离就是线段的长,再画出图形,利用平行线的性质和垂线的性质求解即可.
【详解】(1)证明:补全图形如图所示,作,
∵将线段沿平移得到线段,
∴,
∴,
∴,
∴,
即
(2)解:①分两种情况:
点在直线的上方时,如图所示:
由平移的性质得:,
∴,
∵,
∴,
∴,
整理,得;
点在直线的下方时,如图所示:
,
∴,
整理,得;
②作,如图所示:
∵,
∴点到直线的距离就是线段的长,
∵,
∴点到直线的最大距离就是线段的长,此时,作于点,如图所示:
由平移的性质得:,
∴,
∵,
∴,
∴
故答案为:.
【点睛】本题考查了平行线的判定和性质,平行线间的距离,点到直线的距离,角的和差,恰当分类并画出图形是解题的关键.
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