2022年湖南省株洲市芦淞区南方中学自主招生数学试卷

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2024-06-27
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2022年湖南省株洲市芦淞区南方中学自主招生数学试卷 一、选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.) 1.(4分)正整数a、b分别满足,,则ba=(  ) A.16 B.9 C.8 D.4 2.(4分)在一个正方体的玻璃容器内装了一些水,把容器按不同方式倾斜一点,容器内水面的形状不可能是(  ) A. B. C. D. 3.(4分)已知关于x的不等式组有四个整数解,则(  ) A.1≤a<2 B.1<a≤2 C.0≤a<1 D.0<a≤1 4.(4分)如图,要使一个七边形木架不变形,至少要再钉上木条的根数是(  ) A.1根 B.2根 C.3根 D.4根 5.(4分)已知非零实数a,b满足|2a﹣4|+|b+2|++4=2a,则a+b等于(  ) A.﹣1 B.0 C.1 D.2 6.(4分)在高速公路上,从3千米处开始,每隔4千米经过一个限速标志牌,并且从10千米处开始,每隔9千米经过一个速度监控仪,刚好在19千米处第一次同时经过这两种设施,那么,第二次同时经过这两种设施是在(  )千米处. A.36 B.37 C.55 D.91 7.(4分)如图,矩形ABCD的顶点A,B分别在x轴、y轴上,OA=OB=2,AD=4,将矩形ABCD绕点O顺时针旋转,每次旋转90°,则第2022次旋转结束时,点C的坐标为(  ) A.(6,4) B.(﹣6,4) C.(4,﹣6) D.(﹣4,6) 8.(4分)如图,等边△ABC的面积为10,AD平分∠BAC,与BC边交于点D.已知反比例函数y=(x<0)的图象经过B、C两点,且关于直线AD对称,连接OC.若cos∠OCD=,则k的值是(  ) A.﹣12 B. C. D.﹣15 二、多选题(本题共4小题,每小题4分,共16分.在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求.全部选对的得4分,部分选对的得2分,有选错的得0分.) (多选)9.(4分)已知一组正数x1,x2,x3,x4,x5的方差,则关于数据x1+2,x2+2,x3+2,x4+2,x5+2的说法,其中不正确的说法是(  ) A.方差为S2 B.平均数为2 C.平均数为4 D.方差为4S2 (多选)10.(4分)如图,Rt△ABC中,AC⊥BC,AD平分∠BAC交BC于点D,DE⊥AD交AB于点E,M为AE的中点,BF⊥BC交CM的延长线于点F,BD=4,CD=3.下列结论,其中结论正确的有(  ) A.∠AED=∠ADC B. C.AC•BE=12 D.4BF=5AC (多选)11.(4分)我们知道|a﹣b|表示a与b的差的绝对值,可以理解为数轴上数a,b对应的两个点之间的距离.比如|5﹣8|表示数5与8对应点之间的距离为3,以下说法正确的是(  ) A.若|x+2022|=1,则x=﹣2021或x=﹣2023 B.若x>y,则|x﹣1|>|y﹣1| C.若|x﹣3|<|y|,则|y|+3>|x| D.若关于x的不等式|x﹣1|+|x+2|≥m﹣|x+6|恒成立,则m的取值范围为m≤7 (多选)12.(4分)数学著作《算术研究》一书中,对于任意实数,通常用[x]表示不超过x的最大整数,如:[π]=3,[2]=2,[﹣2.1]=﹣3,给出如下结论,其中正确的结论有(  ) A.[﹣x]=﹣x B.若[x]=n,则x的取值范围是n≤x<n+1 C.当﹣1<x<1时,[1+x]+[1﹣x]的值为1或2 D.x=﹣2.75是方程4x﹣2[x]+5=0的唯一一个解 三、填空题(本题共8小题,每小题4分,其中第20题每空2分,共32分.) 13.(4分)明代珠算发明家程大位的杰作《算法统宗》,其中有一题,其大意为:有一群人分银子,若每人分七两,则剩余四两,若每人分九两,则还差八两.则所分的银子共有    两. 14.(4分)计算(1﹣)(1﹣)•…•(1﹣)的结果是   . 15.(4分)如图,正三角形与正六边形的边长分别为2和1,正六边形的顶点O是正三角形的中心,则四边形OABC的面积等于   . 16.(4分)如图所示的长方体是某种饮料的纸质包装盒,规格为5×6×10(单位:cm),在上盖中开有一孔便于插吸管,吸管长为13cm,小孔到图中边AB距离为1cm,到上盖中与AB相邻的两边距离相等,设插入吸管后露在盒外面的管长为hcm,则h的最小值大约为   cm. (精确到个位,参考数据:≈1.4,≈1.7,≈2.2). 17.(4分)已知a、b为抛物线y=(x﹣c)(x﹣c﹣1)﹣3与x轴交点的横坐标,则|a﹣c|+|c﹣b|的值为    . 18.(4分)某校举办数学竞赛,甲、乙、丙、丁、戊五位同学得了前5名.发奖前,老师让他们猜一猜各人的名次排列情况. 甲说:“乙是第三名,丙是第五名.” 乙说:“戊是第四名,丁是第五名.” 丙说:“甲是第一名,戊是第四名.” 丁说:“丙是第一名,丁是第二名.” 戊说:“甲是第三名,丁是第四名.” 老师说每个名次都有人猜对,则获得第一、二、三名的同学依次是   . 19.(4分)如图,正方形ABCD的边长为100米,甲、乙两个动点分别从A点和B点同时出发按逆时针方向移动.甲的速度是7米/秒,乙的速度是10米/秒,经过   秒,甲、乙两动点第一次位于正方形的同一条边上. 20.(4分)对于个位数字不为0的任意一个两位数m,交换十位数字和个位数字的位置,得到一个新的两位数n,记F(m)=,G(m)=. (1)计算F(38)+G(59)=   ; (2)若一个两位数m=10a+b(a,b都是整数,且5≤a≤9,1≤b≤9),F(m)+2G(m)是一个整数的平方,则满足条件的m的值有    个. 四、解答题(本题共6小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.) 21.(10分)(1)解方程:; (2)已知α,β是关于x的方程x2﹣3x+k=0的两个不等实根,用k分别表示和. 22.(10分)如图,在△ABC中,AB=AC,分别以B、C为圆心,BC长为半径在BC下方画弧.设两弧交于点D,与AB、AC的延长线分别交于点E、F,连接AD、BD、CD. (1)求证:AD平分∠BAC; (2)若BC=6,∠BAC=50°,求弧DE、弧DF的长度之和(结果保留π). 23.(10分)“田忌赛马”的故事闪烁着我国古代先贤的智慧光芒.该故事的大意是:齐王有上、中、下三匹马A1,B1,C1,田忌也有上、中、下三匹马A2,B2,C2,且这六匹马在比赛中的胜负可用不等式表示如下:A1>A2>B1>B2>C1>C2(注:A>B表示A马与B马比赛,A马获胜).一天,齐王找田忌赛马,约定:每匹马都出场比赛一局,共赛三局,胜两局者获得整场比赛的胜利.面对劣势,田忌事先了解到齐王三局比赛的“出马”顺序为上马、中马、下马,并采用孙膑的策略:分别用下马、上马、中马与齐王的上马、中马、下马比赛,即借助对阵(C2A1,A2B1,B2C1)获得了整场比赛的胜利,创造了以弱胜强的经典案例. 假设齐王事先不打探田忌的“出马”情况,试回答以下问题: (1)如果田忌事先只打探到齐王首局将出“上马”,他首局应出哪种马才可能获得整场比赛的胜利?并求其获胜的概率; (2)如果田忌事先无法打探到齐王各局的“出马”情况,他是否必败无疑?若是,请说明理由;若不是,请列出田忌获得整场比赛胜利的所有对阵情况,并求其获胜的概率. 24.(10分)阅读下列材料: 材料一:最大公约数是指两个或多个整数共有的约数中最大的一个.我们将两个整数a、b的最大公约数表示为(a,b),如(12,18)=6;(7,9)=1. 材料二:求7x+3y=11的一组整数解,主要分为三个步骤: 第一步,用x表示y,得y=; 第二步,找一个整数x,使得11﹣7x是3的倍数,为更容易找到这样的x,将11﹣7x变形为12﹣9x+2x﹣1=3(4﹣3x)+2x﹣1,即只需2x﹣1是3的倍数即可,为此可取x=2; 第三步,将x=2代入y=,得y=﹣1.∴是原方程的一组整数解. 材料三:若关于x,y的二元一次方程ax+by=c(a,b,c均为整数)有整数解,则它的所有整数解为(t为整数). 利用以上材料,解决下列问题: (1)求方程(15,20)x+(4,8)y=99的一组整数解; (2)求方程(15,20)x+(4,8)y=99有几组正整数解. 25.(15分)如图1,已知AB是⊙O的直径,C是⊙O上一点(不与A、B重合),D为的中点,过点D作弦DE⊥AB于F,P是AB延长线上一点,且∠PEB=∠A. (1)求证:PE是⊙O的切线; (2)如图2,连接CB交DE于点G,CB的延长线交PE于点H,求证:HE=HG; (3)在(2)的条件下,若tan∠P=,求的值. 26.(15分)如图,边长为8的正方形OABC的两边在坐标轴上,以点C为顶点的抛物线经过点A,点P是抛物线上点A,C间的一个动点(含端点),过点P作PF⊥BC于点F,点D、E的坐标分别为(0,6),(4,0),连接PD、PE、DE. (1)求出抛物线的解析式; (2)小明探究点P的位置发现:当点P与点A或点C重合时,PD与PF的差为定值,进而猜想:对于任意一点P,PD与PF的差为定值,请你判断该猜想是否正确,请说明理由; (3)小明进一步探究得出结论:若将“使△PDE的面积为整数”的点P记作“好点”,则存在多个“好点”,且使△PDE的周长最小的点P也是一个“好点”.请直接写出所有“好点”的个数.并求出△PDE周长最小时“好点”的坐标. 参考答案与试题解析 一、选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.) 1.(4分)正整数a、b分别满足,,则ba=(  ) A.16 B.9 C.8 D.4 【解答】解:∵53<64<98,2<4<7, ∴<4<,<2<, ∴a=4,b=2, ∴ba=24=16, 故选:A. 2.(4分)在一个正方体的玻璃容器内装了一些水,把容器按不同方式倾斜一点,容器内水面的形状不可能是(  ) A. B. C. D. 【解答】解:根据题意,结合实际,容器内水面的形状不可能是正方形. 故选:A. 3.(4分)已知关于x的不等式组有四个整数解,则(  ) A.1≤a<2 B.1<a≤2 C.0≤a<1 D.0<a≤1 【解答】解:解不等式组得:﹣3<x<a, ∵关于x的不等式组有四个整数解,整数解是﹣2,﹣1,0,1, ∴1<a≤2, 故选:B. 4.(4分)如图,要使一个七边形木架不变形,至少要再钉上木条的根数是(  ) A.1根 B.2根 C.3根 D.4根 【解答】解:由三角形具有稳定性可知:至少要再钉上木条的根数是4根, 故选:D. 5.(4分)已知非零实数a,b满足|2a﹣4|+|b+2|++4=2a,则a+b等于(  ) A.﹣1 B.0 C.1 D.2 【解答】解:由题设知a≥3,所以,题设的等式为,于是a=3,b=﹣2,从而a+b=1. 故选:C. 6.(4分)在高速公路上,从3千米处开始,每隔4千米经过一个限速标志牌,并且从10千米处开始,每隔9千米经过一个速度监控仪,刚好在19千米处第一次同时经过这两种设施,那么,第二次同时经过这两种设施是在(  )千米处. A.36 B.37 C.55 D.91 【解答】解:4和9的最小公倍数为36,19+36=55, ∴第二次同时经过这两种设施是在55千米处. 故选:C. 7.(4分)如图,矩形ABCD的顶点A,B分别在x轴、y轴上,OA=OB=2,AD=4,将矩形ABCD绕点O顺时针旋转,每次旋转90°,则第2022次旋转结束时,点C的坐标为(  ) A.(6,4) B.(﹣6,4) C.(4,﹣6) D.(﹣4,6) 【解答】解:如图,过点C作CE⊥y轴于点E,连接OC, ∵OA=OB=2, ∴∠ABO=∠BAO=45°, ∵∠ABC=90°, ∴∠CBE=45°, ∵BC=AD=4, ∴CE=BE=4, ∴OE=OB+BE=6, ∴C(﹣4,6), ∵矩形ABCD绕点O顺时针旋转,每次旋转90°, 则第1次旋转结束时,点C的坐标为(6,4); 则第2次旋转结束时,点C的坐标为(4,﹣6); 则第3次旋转结束时,点C的坐标为(﹣6,﹣4); 则第4次旋转结束时,点C的坐标为(﹣4,6); … 发现规律:旋转4次一个循环, ∴2022÷4=505•••2, 则第2022次旋转结束时,点C的坐标为(4,﹣6). 故选:C. 8.(4分)如图,等边△ABC的面积为10,AD平分∠BAC,与BC边交于点D.已知反比例函数y=(x<0)的图象经过B、C两点,且关于直线AD对称,连接OC.若cos∠OCD=,则k的值是(  ) A.﹣12 B. C. D.﹣15 【解答】解:连结OD,作CH⊥x轴于点H,设BC交x轴于点G, ∵关于AD对称, ∴A,D,O三点共线,且∠AOG=45°, 又∵△ABC为等边三角形,且AD平分∠BAC, ∴AD⊥BC,BD=CD, ∴∠CGO=90°﹣45°=45°,, ∵, ∴, ∴, ∴, ∴, , , ∴, ∴, ∴, ∴, ∴, , ∴, ∴, 故选:D. 二、多选题(本题共4小题,每小题4分,共16分.在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求.全部选对的得4分,部分选对的得2分,有选错的得0分.) (多选)9.(4分)已知一组正数x1,x2,x3,x4,x5的方差,则关于数据x1+2,x2+2,x3+2,x4+2,x5+2的说法,其中不正确的说法是(  ) A.方差为S2 B.平均数为2 C.平均数为4 D.方差为4S2 【解答】解:由方差的计算公式可得:=[(x1﹣)2+(x2﹣)2+…+(xn﹣)2] =[++…+﹣2(x1+x2+…+xn)•+nn2] =[++…+﹣2nn2+nn2] =[++…+]﹣12 =(++++﹣20), 可得平均数1=2. 对于数据x1+2,x2+2,x3+2,x4+2,x5+2,有2=2+2=4, 其方差=[(x1﹣)2+(x2﹣)2+…+(xn﹣)2]=. 故选:BD. (多选)10.(4分)如图,Rt△ABC中,AC⊥BC,AD平分∠BAC交BC于点D,DE⊥AD交AB于点E,M为AE的中点,BF⊥BC交CM的延长线于点F,BD=4,CD=3.下列结论,其中结论正确的有(  ) A.∠AED=∠ADC B. C.AC•BE=12 D.4BF=5AC 【解答】解:∵∠AED=90°﹣∠EAD,∠ADC=90°﹣∠DAC, ∵∠EAD=∠DAC, ∴∠AED=∠ADC. 故选项A正确; ∵AD平分∠BAC, ∴==, ∴设AB=4x,则AC=3x, 在直角△ABC中,AC2+BC2=AB2,则(3x)2+49=(4x)2,解得:x=, ∵∠EAD=∠DAC,∠ADE=∠ACD=90°, ∴△ADE∽△ACD, 得DE:DA=DC:AC=3:3=1:, 故选项B不正确; 由①知∠AED=∠ADC, ∴∠BED=∠BDA, 又∵∠DBE=∠ABD, ∴△BED∽△BDA, ∴DE:DA=BE:BD, 由②知DE:DA=DC:AC, ∴BE:BD=DC:AC, ∴AC•BE=BD•DC=12. 故选项C正确; 连接DM,在Rt△ADE中,MD为斜边AE的中线, 则DM=MA. ∴∠MDA=∠MAD=∠DAC, ∴DM∥BF∥AC, ∴FM:MC=BD:DC=4:3; ∵△FMB∽△CMA, ∴BF:AC=FM:MC=4:3, ∴3BF=4AC. 故选项D错误. 综上所述,①③正确,共有2个. 故选:AC. (多选)11.(4分)我们知道|a﹣b|表示a与b的差的绝对值,可以理解为数轴上数a,b对应的两个点之间的距离.比如|5﹣8|表示数5与8对应点之间的距离为3,以下说法正确的是(  ) A.若|x+2022|=1,则x=﹣2021或x=﹣2023 B.若x>y,则|x﹣1|>|y﹣1| C.若|x﹣3|<|y|,则|y|+3>|x| D.若关于x的不等式|x﹣1|+|x+2|≥m﹣|x+6|恒成立,则m的取值范围为m≤7 【解答】解:∵|x+2022|=1, ∴x+2022=1或x+2022=﹣1, 解得x=﹣2021或x=﹣2023, 故A符合题意; ∵x>y, ∴x﹣1>y﹣1, 当x﹣1>y﹣1>0时,|x﹣1|>|y﹣1|; 当0>x﹣1>y﹣1时,|x﹣1|<|y﹣1|; 故B不符合题意; ③∵|x﹣3|<|y|, 当x>3时,x﹣3<|y|, ∴|y|+3>x; 当x<3时,3﹣x<|y|, ∴|y|+3>6﹣x, ∵x<3, ∴6﹣x>|x|, ∴|y|+3>x; 故C符合题意; |x﹣1|+|x+2|+|x+6|表示数轴上表示x的点到表示1的点的距离、表示﹣2的点的距离、表示﹣6的点的距离和, ∴|x﹣1|+|x+2|+|x+6|≥7, ∵|x﹣1|+|x+2|≥m﹣|x+6|恒成立, ∴m≤7, 故D符合题意; 故选:ACD. (多选)12.(4分)数学著作《算术研究》一书中,对于任意实数,通常用[x]表示不超过x的最大整数,如:[π]=3,[2]=2,[﹣2.1]=﹣3,给出如下结论,其中正确的结论有(  ) A.[﹣x]=﹣x B.若[x]=n,则x的取值范围是n≤x<n+1 C.当﹣1<x<1时,[1+x]+[1﹣x]的值为1或2 D.x=﹣2.75是方程4x﹣2[x]+5=0的唯一一个解 【解答】解:因为[x]表示不大于x的最大整数,∴当[x]=n时,n≤x,∴A不一定正确,不符合题意; 若[x]=n,则x的取值范围是n≤x<n+1,故B是正确的,符合题意; 当﹣1<x<0时,[1+x]+[1﹣x]=0+1=1, 当x=0时,[1+x]+[1﹣x]=1+1=2, 当0<x<1时,[1+x]+[1﹣x]=1+0=1,综上C是正确的,符合题意; 由题意,得0≤x﹣[x]<1, 4x﹣2[x]+5=0, 2x﹣[x]+=0, x﹣[x]=﹣x﹣, ∴0≤﹣x﹣<1, ∴﹣3.5<x≤﹣2.5. 当﹣3.5<x<﹣3时,方程变形为4x﹣2×(﹣4)+5=0, 解得x=﹣3.25; 当﹣3≤x≤﹣2.5时,方程变形为4x﹣2×(﹣3)+5=0, 解得x=﹣2.75; 所以﹣3.25与﹣2.75都是方程4x﹣2[x]+5=0的解.故D是错误的,不符合题意. 故选:BC. 三、填空题(本题共8小题,每小题4分,其中第20题每空2分,共32分.) 13.(4分)明代珠算发明家程大位的杰作《算法统宗》,其中有一题,其大意为:有一群人分银子,若每人分七两,则剩余四两,若每人分九两,则还差八两.则所分的银子共有  46 两. 【解答】解:设共有x人,所分的银子共有y两, 由题意得:, 解得:, 即所分的银子共有46两, 故答案为:46. 14.(4分)计算(1﹣)(1﹣)•…•(1﹣)的结果是  . 【解答】解:原式=(1+)(1﹣)(1+)(1﹣)•…•(1+)(1﹣)=××××××…××=. 故答案为: 15.(4分)如图,正三角形与正六边形的边长分别为2和1,正六边形的顶点O是正三角形的中心,则四边形OABC的面积等于  . 【解答】解: 过点O作三角形边的垂线,垂足为E、F, ∵O为等边△ABC的中心,∴OE=OF, 所求四边形OABC的面积等于四边形OEBF的面积, 即正三角形面积的. 正三角形的面积为×2×=, 故四边形OABC的面积=, 故答案为. 16.(4分)如图所示的长方体是某种饮料的纸质包装盒,规格为5×6×10(单位:cm),在上盖中开有一孔便于插吸管,吸管长为13cm,小孔到图中边AB距离为1cm,到上盖中与AB相邻的两边距离相等,设插入吸管后露在盒外面的管长为hcm,则h的最小值大约为 2 cm. (精确到个位,参考数据:≈1.4,≈1.7,≈2.2). 【解答】解:如图所示:连接DC,CF, 由题意:ED=3,EC=5﹣1=4 CD2=32+42=25=52, CF2=52+102=125, ∴吸管口到纸盒内的最大距离==5≈11cm. ∴h=13﹣11≈2cm. 故答案为:2. 17.(4分)已知a、b为抛物线y=(x﹣c)(x﹣c﹣1)﹣3与x轴交点的横坐标,则|a﹣c|+|c﹣b|的值为   . 【解答】解:当y=0时,(x﹣c)(x﹣c﹣1)﹣3=0,(设a<b), 整理得x2﹣(2c+1)x+c2+c﹣3=0, Δ=(2c+1)2﹣4(c2+c﹣3)=13, ∴x=, 所以a=c+,b=c+, 所以|a﹣c|+|c﹣b|=||+|﹣|=+=, 故答案为:. 18.(4分)某校举办数学竞赛,甲、乙、丙、丁、戊五位同学得了前5名.发奖前,老师让他们猜一猜各人的名次排列情况. 甲说:“乙是第三名,丙是第五名.” 乙说:“戊是第四名,丁是第五名.” 丙说:“甲是第一名,戊是第四名.” 丁说:“丙是第一名,丁是第二名.” 戊说:“甲是第三名,丁是第四名.” 老师说每个名次都有人猜对,则获得第一、二、三名的同学依次是 甲、丁、乙 . 【解答】解:这里,只有戊的名次是重复的,所以戊一定是第4名, 戊是第4名的话,那丁就一定不是4,且只有一人猜了乙的名次,故乙一定是第3名,只有两人猜了甲的名次,则甲是第1名,只有两人猜了丙,则丙只能是第5名,故丁是第2名. 总结下来,名次是:甲是第一名,丁是第二名,乙是第三名,戊是第四名,丙是第五名, 则获得第一、二、三名的同学依次是甲、丁、乙, 故答案为:甲、丁、乙. 19.(4分)如图,正方形ABCD的边长为100米,甲、乙两个动点分别从A点和B点同时出发按逆时针方向移动.甲的速度是7米/秒,乙的速度是10米/秒,经过 70 秒,甲、乙两动点第一次位于正方形的同一条边上. 【解答】解:设运动时间为t秒, 依题意,得:10t﹣7t=100×3﹣100, 解得:t=. ∵×10÷100==6,×7÷100==4, ∴当t=时,乙点在AD边上,甲点在AB边上. ∵乙的速度10米/秒>甲的速度7米/秒, ∴当点乙继续运动到点A时,甲、乙两动点第一次位于正方形的同一条边AB上, ∴(6+1)×100÷10=70(秒). 故答案为:70. 20.(4分)对于个位数字不为0的任意一个两位数m,交换十位数字和个位数字的位置,得到一个新的两位数n,记F(m)=,G(m)=. (1)计算F(38)+G(59)= 9 ; (2)若一个两位数m=10a+b(a,b都是整数,且5≤a≤9,1≤b≤9),F(m)+2G(m)是一个整数的平方,则满足条件的m的值有  5 个. 【解答】解:(1)F(38)==﹣5, G(59)==14, ∴F(38)+G(59)=﹣5+14=9. 故答案为:9. (2)∵一个两位数m=10a+b, ∴n=10b+a, ∴F(m)+2G(m)=+2× =3a+b, ∵5≤a≤9,1≤b≤9,a,b都是整数, ∴16≤3a+b≤36, ∴3a+b为整数的有:16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36, ∵F(m)+2G(m)是一个整数的平方, ∴3a+b为16、25、36, ∵5≤a≤9,1≤b≤9,a,b都是整数, ∴①当b=1时, 3a+b=16,a=5,此时m=51, 3a+b=25,a=8,此时m=81, 3a+b=36,a=(舍去), ②当b=2时, 3a+b=16,a=(舍去), 3a+b=25,a=(舍去), 3a+b=36,a=(舍去), ③当b=3时, 3a+b=16,a=(舍去), 3a+b=25,a=(舍去), 3a+b=36,a=11(舍去), ④当b=4时, 3a+b=16,a=4(舍去), 3a+b=25,a=7,此时m=74, 3a+b=36,a=(舍去), ⑤当b=5时, 3a+b=16,a=(舍去), 3a+b=25,a=(舍去), 3a+b=36,a=(舍去), ⑥当b=6时, 3a+b=16,a=(舍去), 3a+b=25,a=3(舍去), 3a+b=36,a=10(舍去), ⑦当b=7时, 3a+b=16,a=3(舍去), 3a+b=25,a=6,此时m=67, 3a+b=36,a=(舍去), ⑧当b=8时, 3a+b=16,a=(舍去), 3a+b=25,a=(舍去), 3a+b=36,a=(舍去), ⑨当b=9时, 3a+b=16,a=(舍去), 3a+b=25,a=(舍去), 3a+b=36,a=9,此时m=99, 综上所述:m的值为:51、67、74、81、99. 故答案为:5. 四、解答题(本题共6小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.) 21.(10分)(1)解方程:; (2)已知α,β是关于x的方程x2﹣3x+k=0的两个不等实根,用k分别表示和. 【解答】解:(1)令x+=a, 则(x+)2=a2, ∴x2+=a2﹣2, 则方程可化为3(a2﹣2)﹣7a=4, 整理,得:3a2﹣7a﹣10=0, ∴(a+1)(3a﹣10)=0, 则a+1=0或3a﹣10=0, 解得a=﹣1或a=, 当x+=﹣1,此方程无解; 当x+=,整理得3x2﹣10x+3=0, 解得x=3或x=, 经检验x=3或x=均是原方程的解; (2)∵α,β是关于x的方程x2﹣3x+k=0的两个不等实根, ∴α+β=3,αβ=k, ∴+=﹣2=﹣2; ∵α+2β=β+3,k+18=αβ+9+3α+3β=α(β+3)+3(β+3), ∴=α+3, ∵α2=3α﹣k, ∴ =++α2 =+(3+α)+α2 = = = =. 22.(10分)如图,在△ABC中,AB=AC,分别以B、C为圆心,BC长为半径在BC下方画弧.设两弧交于点D,与AB、AC的延长线分别交于点E、F,连接AD、BD、CD. (1)求证:AD平分∠BAC; (2)若BC=6,∠BAC=50°,求弧DE、弧DF的长度之和(结果保留π). 【解答】(1)证明:根据题意得:BD=CD=BC, 在△ABD和△ACD中, , ∴△ABD≌△ACD(SSS). ∴∠BAD=∠CAD, 即AD平分∠BAC; (2)解:∵AB=AC,∠BAC=50°, ∴∠ABC=∠ACB=65°, ∵BD=CD=BC, ∴△BDC为等边三角形, ∴∠DBC=∠DCB=60°, ∴∠DBE=∠DCF=55°, ∵BC=6,∴BD=CD=6, ∴ 的长度=的长度==; ∴、 的长度之和为+=. 23.(10分)“田忌赛马”的故事闪烁着我国古代先贤的智慧光芒.该故事的大意是:齐王有上、中、下三匹马A1,B1,C1,田忌也有上、中、下三匹马A2,B2,C2,且这六匹马在比赛中的胜负可用不等式表示如下:A1>A2>B1>B2>C1>C2(注:A>B表示A马与B马比赛,A马获胜).一天,齐王找田忌赛马,约定:每匹马都出场比赛一局,共赛三局,胜两局者获得整场比赛的胜利.面对劣势,田忌事先了解到齐王三局比赛的“出马”顺序为上马、中马、下马,并采用孙膑的策略:分别用下马、上马、中马与齐王的上马、中马、下马比赛,即借助对阵(C2A1,A2B1,B2C1)获得了整场比赛的胜利,创造了以弱胜强的经典案例. 假设齐王事先不打探田忌的“出马”情况,试回答以下问题: (1)如果田忌事先只打探到齐王首局将出“上马”,他首局应出哪种马才可能获得整场比赛的胜利?并求其获胜的概率; (2)如果田忌事先无法打探到齐王各局的“出马”情况,他是否必败无疑?若是,请说明理由;若不是,请列出田忌获得整场比赛胜利的所有对阵情况,并求其获胜的概率. 【解答】解:(1)田忌首局应出“下马”才可能获胜, 此时,比赛所有可能的对阵为:(A1C2,B1A2,C1B2),(A1C2,C1B2,B1A2),(A1C2,B1B2,C1A2),(A1C2,C1A2,B1B2),共四种,其中获胜的有两场, 故此田忌获胜的概率为P=. (2)不是. 当齐王的出马顺序为A1,B1,C1时,田忌获胜的对阵是:(A1C2,B1A2,C1B2), 当齐王的出马顺序为A1,C1,B1时,田忌获胜的对阵是:(A1C2,C1B2,B1A2), 当齐王的出马顺序为B1,A1,C1时,田忌获胜的对阵是:(B1A2,A1C2,C1B2), 当齐王的出马顺序为B1,C1,A1时,田忌获胜的对阵是:(B1A2,C1B2,A1C2), 当齐王的出马顺序为C1,A1,B1时,田忌获胜的对阵是:(C1B2,A1C2,B1A2), 当齐王的出马顺序为C1,B1,A1时,田忌获胜的对阵是:(C1B2,B1A2,A1C2), 综上所述,田忌获胜的对阵有6种,不论齐王的出马顺序如何,也都有相应的6种可能对阵,所以田忌获胜的概率为P=. 24.(10分)阅读下列材料: 材料一:最大公约数是指两个或多个整数共有的约数中最大的一个.我们将两个整数a、b的最大公约数表示为(a,b),如(12,18)=6;(7,9)=1. 材料二:求7x+3y=11的一组整数解,主要分为三个步骤: 第一步,用x表示y,得y=; 第二步,找一个整数x,使得11﹣7x是3的倍数,为更容易找到这样的x,将11﹣7x变形为12﹣9x+2x﹣1=3(4﹣3x)+2x﹣1,即只需2x﹣1是3的倍数即可,为此可取x=2; 第三步,将x=2代入y=,得y=﹣1.∴是原方程的一组整数解. 材料三:若关于x,y的二元一次方程ax+by=c(a,b,c均为整数)有整数解,则它的所有整数解为(t为整数). 利用以上材料,解决下列问题: (1)求方程(15,20)x+(4,8)y=99的一组整数解; (2)求方程(15,20)x+(4,8)y=99有几组正整数解. 【解答】解:(1)∵(15,20)=5,(4,8)=4, ∴原方程变形为:5x+4y=99, ∴x=, ∴99﹣4y是5的倍数, ∴当y=1时,x=19, ∴ 是原方程的解; (2)∵5x+4y=99有整数解, ∴,,,,, ∴原方程有5组正整数解. 25.(15分)如图1,已知AB是⊙O的直径,C是⊙O上一点(不与A、B重合),D为的中点,过点D作弦DE⊥AB于F,P是AB延长线上一点,且∠PEB=∠A. (1)求证:PE是⊙O的切线; (2)如图2,连接CB交DE于点G,CB的延长线交PE于点H,求证:HE=HG; (3)在(2)的条件下,若tan∠P=,求的值. 【解答】(1)证明:如图1,连接OE, ∵AB是⊙O的直径, ∴∠AEB=90°, ∴∠EBA+∠A=90°, ∵OB=OE, ∴∠OBE=∠BEO, ∴∠A+∠BEO=90°, ∵∠PEB=∠A, ∴∠PEB+∠BEO=90°, ∴∠PEO=90°, 又∵OE为半径, ∴PE是⊙O的切线; (2)解:如图2,连接OD, ∵D为的中点, ∴OD⊥BC, 设垂足为M, ∴∠BMO=90°, ∵DE⊥AB, ∴∠BFD=90°, ∴∠BOD+∠OBM=∠OBM+∠BGF=90°, ∴∠BOD=∠BGF, 在△AEB和△EFB中 ∵∠AEB=∠EFA=90°, ∠ABE=∠FBE, ∴∠A=∠BEF, ∵∠PEB=∠A, ∴∠PEF=2∠A, ∵DE⊥AB, ∴=, ∴∠BOD=2∠A, ∴∠PEF=∠BOD=∠BGF, ∴HE=HG; (3)解:如图3, ∵∠PEF=∠BOD,∠PFE=∠DFO, ∴∠P=∠ODF, ∴tan∠P=tan∠ODF=, 设OF=5x,则DF=12x, ∴OD==13x, ∴AF=OF+OA=5x+13x=18x,BF=OB﹣OF=13x﹣5x=8x, ∵DE⊥OB, ∴EF=DF=12x, ∴BE==4x,AE==6x, ∵∠PEB=∠A,∠EPB=∠APE, ∴△PEB∽△PAE, ∴=, ∵∠P+∠PEF=∠FBG+∠BGF=90°, ∴∠PEF=∠BGF, ∴∠P=∠FBG, 又∵∠FBG=∠PBH, ∴∠P=∠PBH, ∴PH=BH, 过点H作HK⊥PB于点K, ∴PK=BK, ∴, ∵tan∠P=, 设HK=5a,PK=12a, ∴PH=13a, ∴BH=13a,PE=36a, ∴HE=HG=36a﹣13a=23a, ∴BG=GH﹣BH=23a﹣13a=10a, ∴. 26.(15分)如图,边长为8的正方形OABC的两边在坐标轴上,以点C为顶点的抛物线经过点A,点P是抛物线上点A,C间的一个动点(含端点),过点P作PF⊥BC于点F,点D、E的坐标分别为(0,6),(4,0),连接PD、PE、DE. (1)求出抛物线的解析式; (2)小明探究点P的位置发现:当点P与点A或点C重合时,PD与PF的差为定值,进而猜想:对于任意一点P,PD与PF的差为定值,请你判断该猜想是否正确,请说明理由; (3)小明进一步探究得出结论:若将“使△PDE的面积为整数”的点P记作“好点”,则存在多个“好点”,且使△PDE的周长最小的点P也是一个“好点”.请直接写出所有“好点”的个数.并求出△PDE周长最小时“好点”的坐标. 【解答】解:(1)∵边长为8的正方形OABC的两边在坐标轴上,以点C为顶点的抛物线经过点A, ∴C(0,8),A(8,0), 设抛物线解析式为:y=ax2+c, 则, 解得:. 故抛物线的解析式为:y=﹣x2+8; (2)正确,理由如下: 设P(a,﹣a2+8),则F(a,8), ∵D(0,6), ∴PD===a2+2, PF=8﹣(a2+8)=a2, ∴PD﹣PF=2; (3)在点P运动时,DE大小不变,则PE与PD的和最小时,△PDE的周长最小, ∵PD﹣PF=2,∴PD=PF+2, ∴PE+PD=PE+PF+2, ∴当P、E、F三点共线时,PE+PF最小, 此时点P,E的横坐标都为4, 将x=4代入y=﹣x2+8,得y=6, ∴P(4,6),此时△PDE的周长最小,且△PDE的面积为12,点P恰为“好点, ∴△PDE的周长最小时”好点“的坐标为:(4,6), 由(2)得:P(a,﹣a2+8), ∵点D、E的坐标分别为(0,6),(4,0), ①当0≤a≤4时, S△PDE=×(a+4)×(﹣a2+8)﹣×4×6﹣a(﹣a2+8﹣6) =﹣a2+3a+4; ∴4<S△PDE≤12, ②当4<a≤8时, S△PDE=a(﹣a2+8﹣6)﹣×(a﹣4)×(﹣a2+8)﹣×4×6+=﹣a2+3a+4; ∴4<S△PDE≤12, ∴12≤S△PDE≤13, ∴△PDE的面积可以等于4到13所有整数,在面积为12时,a的值有两个,所以面积为整数时好点有11个,经过验证周长最小的好点包含这11个之内,所以好点共11个, 综上所述:11个好点,P(4,6). 第1页(共1页) 学科网(北京)股份有限公司 $$

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2022年湖南省株洲市芦淞区南方中学自主招生数学试卷
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