内容正文:
2023学年联合校学科素养测试(下)初二数学试卷
(满分120分,考试时间120分钟)
一、选择题(本题有10小题,每小题3分,共30分)
1. 下列二次根式中是最简二次根式的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查了最简二次根式的定义;根据最简二次根式的定义:被开方数中不含能开得尽方因数或因式,被开方数中不含分母,分母不能带根号,逐一判断即可解答.
【详解】解:A、被开方数含有分母,不是最简二次根式,不符合题意;
B、是最简二次根式,符合题意;
C、被开方数含有开得尽的因数,不是最简二次根式,不符合题意;
D、被开方数含有开得尽的因数,不是最简二次根式,不符合题意;
故选:B.
2. 下列方程中,是关于的一元二次方程的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题主要考查了一元二次方程的定义,只含有一个未知数,且未知数的最高次为2的整式方程叫做一元二次方程,据此求解即可.
【详解】解:A、含有两个未知数,不是一元二次方程,不符合题意;
B、当时,不是一元二次方程,不符合题意;
C、不是整式方程,不是一元二次方程,不符合题意;
D、是一元二次方程,符合题意;
故选:D.
3. 在平行四边形中,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题主要考查了平行四边形的性质,根据平行四边形中,对角相等,邻角互补的性质,可以设出未知数,列出方程,进而即可求解,熟练掌握平行四边形对角相等,邻角互补的性质是解题的关键.
【详解】设度数为,如图,
∵平行四边形中,对角相等,邻角互补得,
∴,
∵,
∴,
解得:,
∴,
故选:D.
4. 下列计算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查了二次根式的性质和混合运算,掌握运算法则是解题的关键.根据二次根式的性质和运算法则分别判断.
【详解】解:A、,故选项错误;
B、,故选项正确;
C、和不是同类二次根式,不能合并,故选项错误;
D、,故选项错误.
故选:B.
5. 下列说法正确的是( )
A. 一组对边相等,一组对角相等的四边形是平行四边形
B. 有两组邻边相等的四边形是菱形
C. 对角线互相垂直的矩形是正方形
D. 有一组邻边相等的平行四边形是矩形
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查了正方形、平行四边形和菱形的判定,解题的关键是熟练掌握它们的判定方法.
根据正方形、平行四边形和菱形的判定即可得到答案.
【详解】解:A、一组对边相等,一组对角相等四边形不能判断是平行四边形,故此选项不符合题意;
B、有两组邻边相等的四边形不能判断是菱形,故此选项不符合题意;
C、对角线互相垂直的矩形是正方形,故此选项符合题意;
D、有一组邻边相等的平行四边形是菱形,故此选项不符合题意;
故选:C.
6. 用配方法解一元二次方程,配方正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查的是利用配方法解一元二次方程.先把原方程化为:,再“两边同时加上一次项系数一半的平方”,从而可得答案.
【详解】解:,
,
配方得,即,
故选:A.
7. 如图,过平行四边形对角线的交点,交于,交于,若平行四边形的周长为18,,则四边形的周长为( )
A. 14 B. 13 C. 12 D. 11
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查了平行四边形的性质、全等三角形的判定与性质;熟练掌握平行四边形的性质,证明三角形全等是解决问题的关键.
先利用平行四边形的性质求出,可利用全等的性质得到,求出,即可求出四边形的周长.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,周长为18,
,
,
在和中,
,
,
,
则周长,
故选:B.
8. 对于实数定义新运算:,若关于的方程有两个不相等的实数根,则的取值范围( )
A. B. C. 且 D. 且
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查根据一元二次方程根的情况求参数范围,涉及新定义运算、解一元一次不等式等知识,根据题中新定义运算得到,再由一元二次方程根的情况确定,解不等式即可得到答案,掌握由一元二次方程根的情况求参数范围是解决问题的关键.
【详解】解:实数定义新运算:,
由可知,,即,
关于方程有两个不相等的实数根,
,即,
故选:A.
9. 如图,在平行四边形中,点在对角线上,连接,,过点作交于点,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题主要考查了平行四边形的性质,等腰三角形的性质,三角形外角的性质,三角形的内角和等知识点,设,用x表示出和,再由和三角形的内角和列出方程求出x,进而即可得解,熟练掌握其性质并灵活运用是解决此题的关键.
【详解】设,
∵四边形平行四边形,
∴,,
∴,,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵ ,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴ ,
故选:D.
10. 如图,在正方形中,点为线段上一个动点,若垂直平分,且与、、、分别交于点、、、,若已知正方形的面积,可以求得( )
A. 与面积之和 B. 与面积之和
C. 与面积之和 D. 与面积之和
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查了垂直平分线的性质,三角形中位线性质,等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质,正方形的判定与性质,熟练掌握全等三角形的性质和判定、正方形的判定与性质是解题的关键;根据题意可以作,,,连接;设,先由直角三角形斜边上中线的性质得是三角形中位线,则有;再证明四边形是正方形,证明,则易得;设正方形的边长为,正方形面积为,则可计算出,再根据图形即可求解;
【详解】解:作,,,连接,如图;
设,
由四边形是正方形,则,
点是直角三角形斜边上的中点,
,
∵,
∴为中点,
为的中位线;
∴;
由四边形为正方形,则,
∵,
∴;
∵,,,
故四边形是正方形,
;
垂直平分
,
∵,
,
则,
,
,
∴,
得:,
设正方形的边长为,则正方形面积为,
则,,
故;
∵,
故已知正方形的面积可以求出与面积之和.
故选:A.
二、填空题(本题有6小题,每小题4分,共24分)
11. 已知,那么_____.
【答案】1
【解析】
【分析】本题考查的知识点是二次根式有意义的条件,代数式求值.
先根据二次根式的定义求出x的值,继而可得出y的值,再代入求解即可.
【详解】解:由题意得出:,
解得:,
∴
∴.
故答案为:1.
12. 如图,在矩形中,点在边上,且平分.若,则的长为_______.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查矩形的性质,全等三角形的判定和性质,过点作,根据角平分线的性质可得,结合矩形的性质可得,进而得出即可解答.
【详解】解:过点作,如图,
四边形是矩形,
,,,
,
平分.
,
,
.
故答案为:.
13. 若,则的取值范围是_____.
【答案】##
【解析】
【分析】根据开平方和一个数的平方的性质将式子进行化简,利用负数的绝对值等于它的相反数即可求出的取值范围.本题考查了二次根式以及绝对值化简,解题的关键在于一个未知数开方的结果要带绝对值,一个带根号的未知数的平方等于原来的数.
【详解】解:,
,
,
,
,
,
.
故答案为:.
14. 已知三角形的一边长为5,另外两边,为方程的解,则当_____时,三角形为等腰三角形.
【答案】15或16
【解析】
【分析】本题考查了等腰三角形的性质以及一元二次方程的根的判别式,先进行分类讨论,即当,或当,代入解出;再或者为腰长时,得出,解出,即可作答.
【详解】解:∵三角形为等腰三角形
∴当,则把代入
得出
解得
同理:∴当,则把代入
得出
解得
当为腰长时,方程
则
解得
故答案:15或16
15. 若关于的一元二次方程的两个根分别比的两个根大10,则_____.
【答案】
【解析】
【分析】本题主要考查了根与系数的关系,设方程的两个根分别为a、b,方程的两个根分别为c、d,则由根与系数的关系得到,,进而得到,,据此求出p、q的值即可得到答案.
【详解】解:设方程的两个根分别为a、b,方程的两个根分别为c、d,
∴,,
∵关于的一元二次方程的两个根分别比的两个根大10,
∴,,
∴,
∴,
故答案为:.
16. 如图,在五边形中,,,,,连接,若,则的长为______.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了等腰三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理等知识.熟练掌握等腰三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理是解题的关键.
如图,连接,延长交的延长线于,由,,,可得,则,,证明,则,设,则,由勾股定理得,,即;,即;则,可求满足要求的解,则,计算求出满足要求的解即可.
【详解】解:如图,连接,延长交的延长线于,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,,
∵,,,
∴,
∴,
设,则,
由勾股定理得,,即;
,即;
∴,
解得,或(舍去),
∴,
解得,或(舍去),
故答案为:.
三、解答题(本题有8小题,第17-19题每题6分,20-21题每题8分,22-23题每题10分,24题12分,共66分)
17. 计算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】本题考查了二次根式的混合运算,熟练掌握二次根式的性质,二次根式的乘法和除法法则、乘法公式是解决问题的关键.
(1)先化简二次根式和计算二次根式的乘除,最后再计算加减法即可;
(2)先化简二次根式和计算完全平方式,最后再计算加减法即可.
【小问1详解】
解:原式
【小问2详解】
解:原式
18. 解下列方程:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】本题考查了解一元二次方程,能选择适当的方法解一元二次方程是解此题的关键.
(1)用配方法求出方程的解即可;
(2)先化简,再利用因式分解法,求出方程的解即可;
【小问1详解】
解:
可化为:,
配方为:,
开平方得:,
即.
【小问2详解】
解:
可化为:,
因式分解得:,
即或,
解得:.
19. 如图是由边长为1的小正方形构成的的网格,点,均在格点上.
(1)在图1中画一个以为一边的菱形,点均在格点上,且菱形的面积为8.
(2)在图2中画一个以为边,且有一个内角为的平行四边形.
【答案】(1)详见解析 (2)详见解析
【解析】
【分析】本题主要考查了作图−应用与设计作图,平行四边形的性质,菱形的性质,勾股定理等知识,
(1)根据菱形的性质和题目要求画出图形即可;
(2)根据平行四边形的定义以及题目要求画出图形即可;
解题的关键是学会利用数形结合的思想解决问题.
【小问1详解】
如图所示,
∵,
∴四边形菱形,
∵,,
∴菱形的面积为,
∴如上图所示,即为所求;
【小问2详解】
如图所示,
∵,,
∴四边形为平行四边形,
∵,
∴,,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴如上图所示,即为所求.
20. 如图,学校为美化环境,在靠墙的一侧设计了一块矩形花圃ABCD,其中,墙长18m,花圃三边外围用篱笆围起,共用篱笆32m.
(1)若花圃的面积为120m2,求花圃一边AB的长;
(2)花圃的面积能达到130m2吗?说明理由.
【答案】(1)AB的长为10m
(2)花圃的面积不能达到130m2,理由见解析
【解析】
【分析】(1)设的长为,则的长为,且,由题意知,求出满足要求的解即可;
(2)花圃的面积为S,则有,求最大值,与130作比较即可.
【小问1详解】
解:设的长为,则的长为
∵
∴
由题意知
解得(舍去),
∴花圃一边的长为10.
【小问2详解】
圃的面积不能达到130.
解:令花圃的面积为S
则
∵
∴
∴花圃的面积不能达到130.
【点睛】本题考查了一元二次方程的应用,二次函数最大值.解题的关键在于根据题意列正确的方程并求解.
21. 如图,已知四边形的对角线,交于点O,O是的中点,E,F是上的点,且,.
(1)求证:;
(2)若,求证:四边形ABCD是矩形.
【答案】(1)见解析 (2)见解析
【解析】
【分析】(1)由平行线的性质得到两组角对应相等,由中点的性质以及线段的和差得到一组对边相等,利用判定.
(2)由对角线互补判定四边形是平行四边形,进而由对角线相等的平行四边形是矩形判定即可.
【小问1详解】
证明:∵,
∴,,
∵O为的中点,即,,
∴,即,
在和中,
∴.
【小问2详解】
证明:∵,
∴.
∵,
∴四边形是平行四边形.
∵,
∴,即,
∴四边形为矩形.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,平行线的性质,平行四边形的判定,矩形的判定等知识,解题的关键是熟练掌握这些判定定理与性质定理.
22. 在二次根式的学习中,我们学会了估计一个无理二次根式的整数部分,例如由,可得的整数部分为1,接下来如何进一步估算的值呢?小明同学在查询资料后,发现了一种方法:
以为例,易知的整数部分为10,且更接近11;
则,,;
.(实际上,……)
(1)的整数部分为_______;_______(结果保留两位小数).
(2)小明在采用这种方法估算时,得到,与熟知的数据相差较大;小明仔细思考后发现问题在于的小数部分与1比较接近,因此在分母中用1来代替会产生较大的误差.请你利用所学的知识,结合本题的方法帮助小明估算的值(结果保留三位小数).
(3)对任一正整数,若与最接近的完全平方数为,且,用含有,的代数式表示的近似值.
【答案】(1)8;8.88
(2)
(3)当时,;当时,
【解析】
【分析】本题考查无理数的估算,读懂所给材料是解题的关键.
(1)参照题干中所给方法进行估算即可;
(2)利用放缩法得出,再仿照题干中所给方法进行估算即可;
(3)分和两种情况,仿照题干中所给方法进行估算即可.
【小问1详解】
解:,
,
的整数部分为8;
的整数部分为8,且更接近9,则,,
,
,
故答案为:8;8.88.
【小问2详解】
解:,
,更接近1.4,
,,
,
;
【小问3详解】
解:当时,,
,
;
当时,,
,
;
综上可知,当时,;当时,.
23. 某学习小组的同学在学完一元二次方程后,发现配方法不仅可以解一元二次方程,还可以用来求二次三项式的最值;他们对最值问题产生了浓厚兴趣,决定进行深入的研究.下面是该学习小组收集的素材,汇总如下,请根据素材帮助他完成相应任务:
关于最值问题的探究
素材1
“主元法”是指在有多个字母的代数式或方程中,选取其中一个字母为主元(未知数),将其它字母看成是常数,这样可以把一些陌生的代数式或方程
转化为我们熟悉的代数式或方程.例如:当时,方程可以看作关于的一元二次方程.但若把看成“主元”,看作常数,则方程可化为:,这就是一个关于的一元一次方程了
素材2
对于一个关于的二次三项式,除了可以利用配方法求该多项式的最值外,还有其他的方法,比如:令,然后移项可得:,再利用根的判别式来确定的取值范围,这一方法称为判别式法.
问题解决
任务1
感受新知:用判别式法求的最小值.
任务2
探索新知:若实数、满足,求的最大值.对于这一问题,该小组的同学有大致的思路,请你帮助他们完成具体计算:首先令,将代入原式得___将新得到的等式看作关于字母___ 的一元二次方程,利用判别式可得的最大值为___.
任务3
应用新知:如图,在三角形中,,,记,,当最大时,求此时的值.
【答案】任务1:的最小值为;任务2:;;;任务3:
【解析】
【分析】任务1:令,将其看作关于x的一元二次方程,利用判别式列出不等式求解即可;
任务2:令,将代入原式得,将其看作关于字母的一元二次方程,利用判别式求的k得范围,即可确定的最大值;
任务3:过点A作于点D,根据题意可得,,,利用勾股定理得,令,则有,将其看成关于a的一元二次方程,利用判别式求的y得范围,可知最大值,则有,结合代入消元法求解即可.
【详解】解:任务1:令,
,
,解得,
则的最小值为;
任务2:令,将代入原式得,
将新得到的等式看作关于字母的一元二次方程,整理得,
,解得,
则的最大值为;
故答案为:;;;
任务3:过点A作于点D,如图,
∵, ,,
∴,,,
∵,,
∴,整理得,
令,则,代入,整理得,
将其看成关于a的一元二次方程,则,解得,
那么,最大为26,
则有,,
故当最大时,求此时.
【点睛】本题主要考查一元二次方程的判别式、解一元一次不等式、勾股定理、含30度角的直角三角形以及解一元二次方程,解题的关键是理解题目给定的求解方式,并利用解不等式和解方程的思想进行作答.
24. 如图1,在菱形中,,,点、分别在边,上运动,满足,连接.
(1)求证:.
(2)求线段,,间的数量关系.
(3)①如图2,连接对角线,与交于点,作于点,设,则的值是否变化?若变化,请用含的式子表示并求其取值范围;若不变,则求出这个定值;
②如图3,作,直接写出的值为______.
【答案】(1)见解析 (2)
(3)①变化,,;②6
【解析】
【分析】(1)根据四边形是菱形,,得出,即可证明是等边三角形,,证明,根据全等三角形的性质即可证明;
(2)由(1)得,即可得出,过点作交于点,得,根据直角三角形的性质得出,根据勾股定理得出在中,,根据勾股定理即可求解;
(3)①∵,故,根据,,得出,根据直角三角形的性质得出,勾股定理得出,过点作交于点,得出,再根据即可表示出,结合,即可求出;
②根据,,得出,从而得出,,由①得,即可得出.
【小问1详解】
证明:四边形是菱形,,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∴;
小问2详解】
解:由(1)得,
∴,
即,
过点作交于点,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∴,
即,
化简得:;
【小问3详解】
解:①∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
过点作交于点,
∵,
∴,
∴,
∴
,
,
∴;
②∵,,
∴,
∴,
∴,
由①得,
∴.
【点睛】该题主要考查了全等三角形的性质和判定,等边三角形的性质和判定,勾股定理,菱形的性质,直角三角形的性质等知识点,解题的关键是掌握以上知识点.
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2023学年联合校学科素养测试(下)初二数学试卷
(满分120分,考试时间120分钟)
一、选择题(本题有10小题,每小题3分,共30分)
1. 下列二次根式中是最简二次根式的是( )
A. B. C. D.
2. 下列方程中,是关于的一元二次方程的是( )
A. B. C. D.
3. 在平行四边形中,,则的度数是( )
A. B. C. D.
4. 下列计算正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 下列说法正确的是( )
A. 一组对边相等,一组对角相等的四边形是平行四边形
B. 有两组邻边相等的四边形是菱形
C. 对角线互相垂直的矩形是正方形
D. 有一组邻边相等的平行四边形是矩形
6. 用配方法解一元二次方程,配方正确的是( )
A. B. C. D.
7. 如图,过平行四边形对角线的交点,交于,交于,若平行四边形的周长为18,,则四边形的周长为( )
A. 14 B. 13 C. 12 D. 11
8. 对于实数定义新运算:,若关于的方程有两个不相等的实数根,则的取值范围( )
A. B. C. 且 D. 且
9. 如图,在平行四边形中,点在对角线上,连接,,过点作交于点,若,则( )
A. B. C. D.
10. 如图,在正方形中,点为线段上一个动点,若垂直平分,且与、、、分别交于点、、、,若已知正方形面积,可以求得( )
A. 与面积之和 B. 与面积之和
C. 与面积之和 D. 与面积之和
二、填空题(本题有6小题,每小题4分,共24分)
11. 已知,那么_____.
12. 如图,在矩形中,点在边上,且平分.若,则的长为_______.
13. 若,则的取值范围是_____.
14. 已知三角形的一边长为5,另外两边,为方程的解,则当_____时,三角形为等腰三角形.
15. 若关于的一元二次方程的两个根分别比的两个根大10,则_____.
16. 如图,在五边形中,,,,,连接,若,则的长为______.
三、解答题(本题有8小题,第17-19题每题6分,20-21题每题8分,22-23题每题10分,24题12分,共66分)
17. 计算:
(1);
(2).
18. 解下列方程:
(1);
(2).
19. 如图是由边长为1的小正方形构成的的网格,点,均在格点上.
(1)在图1中画一个以为一边的菱形,点均在格点上,且菱形的面积为8.
(2)在图2中画一个以为边,且有一个内角为的平行四边形.
20. 如图,学校为美化环境,在靠墙的一侧设计了一块矩形花圃ABCD,其中,墙长18m,花圃三边外围用篱笆围起,共用篱笆32m.
(1)若花圃的面积为120m2,求花圃一边AB的长;
(2)花圃的面积能达到130m2吗?说明理由.
21. 如图,已知四边形的对角线,交于点O,O是的中点,E,F是上的点,且,.
(1)求证:;
(2)若,求证:四边形ABCD是矩形.
22. 在二次根式学习中,我们学会了估计一个无理二次根式的整数部分,例如由,可得的整数部分为1,接下来如何进一步估算的值呢?小明同学在查询资料后,发现了一种方法:
以为例,易知的整数部分为10,且更接近11;
则,,;
.(实际上,……)
(1)的整数部分为_______;_______(结果保留两位小数).
(2)小明在采用这种方法估算时,得到,与熟知数据相差较大;小明仔细思考后发现问题在于的小数部分与1比较接近,因此在分母中用1来代替会产生较大的误差.请你利用所学的知识,结合本题的方法帮助小明估算的值(结果保留三位小数).
(3)对任一正整数,若与最接近的完全平方数为,且,用含有,的代数式表示的近似值.
23. 某学习小组的同学在学完一元二次方程后,发现配方法不仅可以解一元二次方程,还可以用来求二次三项式的最值;他们对最值问题产生了浓厚兴趣,决定进行深入的研究.下面是该学习小组收集的素材,汇总如下,请根据素材帮助他完成相应任务:
关于最值问题探究
素材1
“主元法”是指在有多个字母的代数式或方程中,选取其中一个字母为主元(未知数),将其它字母看成是常数,这样可以把一些陌生的代数式或方程
转化为我们熟悉的代数式或方程.例如:当时,方程可以看作关于的一元二次方程.但若把看成“主元”,看作常数,则方程可化为:,这就是一个关于的一元一次方程了
素材2
对于一个关于的二次三项式,除了可以利用配方法求该多项式的最值外,还有其他的方法,比如:令,然后移项可得:,再利用根的判别式来确定的取值范围,这一方法称为判别式法.
问题解决
任务1
感受新知:用判别式法求的最小值.
任务2
探索新知:若实数、满足,求最大值.对于这一问题,该小组的同学有大致的思路,请你帮助他们完成具体计算:首先令,将代入原式得___将新得到的等式看作关于字母___ 的一元二次方程,利用判别式可得的最大值为___.
任务3
应用新知:如图,在三角形中,,,记,,当最大时,求此时的值.
24. 如图1,在菱形中,,,点、分别在边,上运动,满足,连接.
(1)求证:.
(2)求线段,,间的数量关系.
(3)①如图2,连接对角线,与交于点,作于点,设,则的值是否变化?若变化,请用含的式子表示并求其取值范围;若不变,则求出这个定值;
②如图3,作,直接写出的值为______.
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