内容正文:
第01讲 数的运算与式的化简求值
(限时120分钟,满分120分)
一.选择题(共10小题,满分30分,每小题3分)
1.2025的相反数是( )
A.﹣2025 B. C.2025 D.
2.最近较火的一款软件ChatGPT横空出世,仅2024年2月9日当天,其下载量达到了286000次的峰值,286000用科学记数法可表示为( )
A.28.6×104 B.2.86×105 C.0.286×106 D.286×103
3.下列各数:,,3.14,,2.1717717771…(自左向右每两个“1”之间依次多一个“7”).其中无理数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
4.实数a,b,c在数轴上的对应点的位置如图所示,下列结论正确的是( )
A.a>c>b B.c﹣a>b﹣a C.a+b<0 D.ac2<bc2
5.下列运算正确的是( )
A. B. C. D.
6.下列计算正确的是( )
A.a+a=a2 B.7a﹣3a=4
C.2a•3a=6a2 D.(﹣a)3÷(﹣a)2=a
7.计算的结果为( )
A.1 B.﹣1 C. D.
8.现定义一种新运算“※”,对任意有理数m,n都有m※n=mn(m﹣n),则(a+b)※(a﹣b)=( )
A.2ab2﹣2b2 B.2a2b﹣2b3 C.2ab2+2b2 D.2ab﹣2ab2
9.如图,这是一个三角点阵,从上向下数有无数多行,其中第一行有1个点,第二行有2个点,…,第n行有n个点,…,前n行的点数和不能是以下哪个结果( )
A.820 B.600 C.465 D.210
10.方程A:kx﹣y+1=0,其中k>0,对x的系数k作变化:得到方程A1:k1x﹣y+1=0,其中k1,称为对方程A进行一次“偏移变化”,再对方程A1中x的系数k1作变化:得到方程A2:k2x﹣y+1=0,其中k2,称为对方程A进行二次“偏移变化”……,在变化过程中,记dn|kn﹣k|为偏移距离(n为正整数).Mn,则以下说法中,正确的个数是( )
①当k=2时,是对方程A进行三次“偏移变化”后得到方程A3的一组解;
②存在一个k值,使得对方程A进行偏移变化,偏移距离为;
③满足使为整数的k的最小值为.
A.0 B.1 C.2 D.3
二.填空题(共5小题,满分15分,每小题3分)
11.比较大小: (填“>”“<”或“=”).
12.因式分解:2ab﹣8b= .
13.如果实际值为a,测量值为b,我们把|a﹣b|称为绝对误差,称为相对误差.若有一种零件实际长度为10.0cm,测量得9.9cm,则测量所产生的相对误差是 .
14.若a2﹣2a﹣5=0,则2a2﹣4a+1= .
15.观察以下等式:
(x+2y)2+(2x﹣y)2=5(x2+y2);
(2x+3y)2+(3x﹣2y)2=13(x2+y2);
(3x+4y)2+(4x﹣3y)2=25(x2+y2);
(4x+6y)2+(6x﹣4y)2=52(x2+y2).
运用你所发现的规律解决以下问题:已知x,y为实数,x2+y2=1,则(6x+8y)2的最大值为 .
三.解答题(共8小题,满分75分)
16.(7分)计算:.
17.(7分)先化简,再求值:[(x﹣2y)2﹣(x+y)(x﹣y)]÷y,其中x=1,y=﹣2.
18.(7分)先化简,再求值:,其中.
19.(9分)如图,整数m,n,t在数轴上分别对应点M,N,T.
(1)若m=﹣3,求t+n的值;
(2)当点T为原点,且m+n+□=5时,求“□”所表示的数.
20.(9分)如图是某校田径运动场的示意图,其中AB和CD为直线跑道,两端为半圆形跑道.
(1)如果田径运动场的总长为400m,其中AB=CD=100m,试计算矩形ABCD内部操场的面积.
(2)①如果田径运动场的总长为300m,要使矩形ABCD内部操场的面积最大,直线跑道应设计为多长?操场的最大面积是多少?
②小明测量发现,学校田径运动场的总长为300m,直线跑道AB=CD=50m,请判断这与①中的计算结果是否一致,并给出一种可能的原因.
21.(9分)【发现】如图,嘉嘉在研究如下数阵时,用正方形框任意框住四个数,发现了有趣的数学规律:
方框一:7×14﹣6×15=8.
方框二:11×18﹣10×19=8.
【验证】根据【发现】的规律,写出方框三中相应的算式;
【探究】设被框住的四个数中最小的数为n,用含n的式子证明你所发现的规律.
22.(13分)图1是一个长为2a,宽为2b的长方形,沿图中虚线用剪刀均分成四块小长方形,然后按图2形状拼成一个正方形.
(1)图2中阴影部分的正方形的边长是 ;(用含a、b的式子表示)
(2)观察图2,用一个等式表示下列三个整式:(a+b)2、(a﹣b)2、ab之间的等量关系;
(3)根据(2)问中的等量关系,解决如下问题:若m+n=8,mn=12,求m﹣n的值.
23.(14分)若三个实数x,y,z满足xyz≠0,且x+y+z=0,则有:(结论不需要证明).
例如:.
根据以上阅读,请解决下列问题:
【基础训练】
(1)求的值.
【能力提升】
(2)设,求S的整数部分.
【拓展升华】
(3)已知x+y+z=0(xyz≠0,x>0),其中,且y+z=3yz.当取得最小值时,求x的取值范围.
试卷第1页,共3页
1 / 16
学科网(北京)股份有限公司
$$
第01讲 数的运算与式的化简求值
(限时120分钟,满分120分)
一.选择题(共10小题,满分30分,每小题3分)
1.2025的相反数是( )
A.﹣2025 B. C.2025 D.
【分析】根据相反数的定义进行求解即可.
【解析】解:2025的相反数是﹣2025,
故选:A.
2.最近较火的一款软件ChatGPT横空出世,仅2024年2月9日当天,其下载量达到了286000次的峰值,286000用科学记数法可表示为( )
A.28.6×104 B.2.86×105 C.0.286×106 D.286×103
【分析】科学记数法的表示形式为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数.确定n的值时,要看把原数变成a时,小数点移动了多少位,n的绝对值与小数点移动的位数相同.当原数绝对值≥10时,n是正数;当原数的绝对值<1时,n是负数.
【解析】解:286000=2.86×105.
故选:B.
3.下列各数:,,3.14,,2.1717717771…(自左向右每两个“1”之间依次多一个“7”).其中无理数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】理解无理数的概念,一定要同时理解有理数的概念,有理数是整数与分数的统称,即有限小数和无限循环小数是有理数,而无限不循环小数是无理数,据此解答即可.
【解析】解:3.14,是有理数,
,,2.1717717771……(自左向右每两个“1”之间依次多一个“1”)是无理数,
故选:C.
4.实数a,b,c在数轴上的对应点的位置如图所示,下列结论正确的是( )
A.a>c>b B.c﹣a>b﹣a C.a+b<0 D.ac2<bc2
【分析】根据a,b,c对应的点在数轴上的位置,利用不等式的性质逐一判断即可.
【解析】解:由数轴得:a<0<c<b,|a|<|b|,
故选项A不符合题意;
∵c<b,
∴c﹣a<b﹣a,故选项B不符合题意;
∵|a|<|b|,a<b,
∴a+b>0,故选项C不符合题意;
∵a<b,c≠0,
∴ac2<bc2,故选项D符合题意;
故选:D.
5.下列运算正确的是( )
A. B. C. D.
【分析】根据二次根式的加减法对A、B进行判断;根据二次根式的除法法则对C进行判断;根据二次根式的乘法法则对D进行判断.
【解析】解:A. 与不能合并,所以A选项不符合题意;
B.原式=2,所以B选项不符合题意;
C.原式2,所以C选项不符合题意;
D.原式,所以D选项符合题意;
故选:D.
6.下列计算正确的是( )
A.a+a=a2 B.7a﹣3a=4
C.2a•3a=6a2 D.(﹣a)3÷(﹣a)2=a
【分析】根据单项式乘以单项式、合并同类项、单项式除以单项式的运算法则逐项判断即可.
【解析】解:根据单项式乘以单项式、合并同类项、单项式除以单项式的运算法则逐项判断如下:
A.a+a=2a,故该选项不正确,不符合题意;
B.7a﹣3a=4a,故该选项不正确,不符合题意;
C.2a•3a=6a2,故该选项正确,符合题意;
D. (﹣a)3÷(﹣a)2=﹣a,故该选项不正确,不符合题意.
故选:C.
7.计算的结果为( )
A.1 B.﹣1 C. D.
【分析】原式变形后,利用同分母分式的减法法则计算即可得到结果.
【解析】解:原式
=1.
故选:A.
8.现定义一种新运算“※”,对任意有理数m,n都有m※n=mn(m﹣n),则(a+b)※(a﹣b)=( )
A.2ab2﹣2b2 B.2a2b﹣2b3 C.2ab2+2b2 D.2ab﹣2ab2
【分析】根据新定义列出算式,再计算即可.
【解析】解:∵m※n=mn(m﹣n),
∴(a+b)※(a﹣b)
=(a+b)(a﹣b)[(a+b)﹣(a﹣b)]
=(a2﹣b2)(a+b﹣a+b)
=(a2﹣b2)•2b
=2a2b﹣2b3.
故选:B.
9.如图,这是一个三角点阵,从上向下数有无数多行,其中第一行有1个点,第二行有2个点,…,第n行有n个点,…,前n行的点数和不能是以下哪个结果( )
A.820 B.600 C.465 D.210
【分析】先求出前n行的点数之和,再分别求出该代数式的值分别为820、600、465、210时n的值,判断即可得解.
【解析】解:由题意可得:,
A、若和为820,则,
解得n=﹣41(舍去)或n=40,即前40行的点数之和为820,故A不符合题意;
B、若和为600,则,
解得,不是整数,即不存在前n行的点数之和为600,故B符合题意;
C、若和为465,则,
解得n=30或n=﹣31(舍去),即前30行的点数之和为465,故C不符合题意;
D、若和为210,则,
解得n=20或n=20(舍去),即前20行的点数之和为210,故D不符合题意;
故选:B.
10.方程A:kx﹣y+1=0,其中k>0,对x的系数k作变化:得到方程A1:k1x﹣y+1=0,其中k1,称为对方程A进行一次“偏移变化”,再对方程A1中x的系数k1作变化:得到方程A2:k2x﹣y+1=0,其中k2,称为对方程A进行二次“偏移变化”……,在变化过程中,记dn|kn﹣k|为偏移距离(n为正整数).Mn,则以下说法中,正确的个数是( )
①当k=2时,是对方程A进行三次“偏移变化”后得到方程A3的一组解;
②存在一个k值,使得对方程A进行偏移变化,偏移距离为;
③满足使为整数的k的最小值为.
A.0 B.1 C.2 D.3
【分析】①当k=2时,先求得k1,k2,k3的值,得到A3:x﹣y+1=0,将x=14代入求解即可判断;
②当n=1时,推出,解得k=15,据此可判断;
③先求得k1,k2,k3的值,得到规律,求得,再求得M1,M2,M3的值,得到规律求得M8=36k+8,求得,据此计算即可判断.
【解析】解:①当k=2时,,
k2,
k3,
∴,
将x=14代入,有,
解得y=5,
故是方程A3的一组解;
故①正确;
②当 n=1时,,
令,
解得k=15,
故②正确;
③,
,
,
…
,
∴,
∵,
,
,
…
∴M8=k+1+2k+1+…+7k+1+8k+1=36k+8,
∴,
当时,36k+8=6k+3,解得(舍去);
当时,36k+8=2(6k+3),解得(舍去);
当时,36k+8=3(6k+3),解得;
当时,36k+8=4(6k+3),解得;
当时,36k+8=5(6k+3),解得;
∴k的最小值为,
故③正确;
综上,①②③都是正确的,
故选:D.
二.填空题(共5小题,满分15分,每小题3分)
11.比较大小: < (填“>”“<”或“=”).
【分析】根据二次根式,即可进行比较.
【解析】解:∵,13<18,
∴.
故答案为:<.
12.因式分解:2ab﹣8b= 2b(a﹣4) .
【分析】直接找出公因式进而提取公因式得出答案.
【解析】解:2ab﹣8b=2b(a﹣4).
故答案为:2b(a﹣4).
13.如果实际值为a,测量值为b,我们把|a﹣b|称为绝对误差,称为相对误差.若有一种零件实际长度为10.0cm,测量得9.9cm,则测量所产生的相对误差是 0.01. .
【分析】直接利用绝对值误差的定义代入得出答案.
【解析】解:由题意可得:0.01.
故答案为:0.01.
14.若a2﹣2a﹣5=0,则2a2﹣4a+1= 11 .
【分析】由已知条件可得a2﹣2a=5,将原式变形后代入数值计算即可.
【解析】解:∵a2﹣2a﹣5=0,
∴a2﹣2a=5,
∴原式=2(a2﹣2a)+1
=2×5+1
=11,
故答案为:11.
15.观察以下等式:
(x+2y)2+(2x﹣y)2=5(x2+y2);
(2x+3y)2+(3x﹣2y)2=13(x2+y2);
(3x+4y)2+(4x﹣3y)2=25(x2+y2);
(4x+6y)2+(6x﹣4y)2=52(x2+y2).
运用你所发现的规律解决以下问题:已知x,y为实数,x2+y2=1,则(6x+8y)2的最大值为 100 .
【分析】根据已知得到(6x+8y)2+(8x﹣6y)2=(62+82)(x2+y2)=100(x2+y2),再根据偶次方的非负性求出最大值.
【解析】解:由等式可知:(6x+8y)2+(8x﹣6y)2=(62+82)(x2+y2)=100(x2+y2)
∴(6x+8y)2=100(x2+y2)﹣(8x﹣6y)2
∵x2+y2=1,
∴(6x+8y)2=100﹣(8x﹣6y)2
∵(8x﹣6y)2≥0,
∴0≤100﹣(8x﹣6y)2≤100,
∴(6x+8y)2的最大值为100,
故答案为:100.
三.解答题(共8小题,满分75分)
16.(7分)计算:.
【分析】分别根据特殊角的三角函数值,零指数幂及二次根式的混合运算的法则进行计算即可.
【解析】解:
=0.
17.(7分)先化简,再求值:[(x﹣2y)2﹣(x+y)(x﹣y)]÷y,其中x=1,y=﹣2.
【分析】先利用完全平方公式,平方差公式计算括号里,再算括号外,然后把x,y的值代入化简后的式子进行计算即可解答.
【解析】解:[(x﹣2y)2﹣(x+y)(x﹣y)]÷y
=(x2﹣4xy+4y2﹣x2+y2)÷y
=(5y2﹣4xy)÷y
=5y﹣4x,
当x=1,y=﹣2时,
原式=5×(﹣2)﹣4×1
=﹣10﹣4
=﹣14.
18.(7分)先化简,再求值:,其中.
【分析】先根据分式混合运算的法则把原式进行化简,再把x的值代入进行计算即可.
【解析】解:原式
•
=x﹣2,
当x2时,原式2﹣2.
19.(9分)如图,整数m,n,t在数轴上分别对应点M,N,T.
(1)若m=﹣3,求t+n的值;
(2)当点T为原点,且m+n+□=5时,求“□”所表示的数.
【分析】(1)依图得m<t<n及三点间的距离后即可求解;
(2)由T为原点可得t=0,结合图中三点间的距离即可得m、n,代入m+n+□=5即可求解.
【解析】解:(1)依图得:m<t<n,且M点和T点之间距离为2个单位长度,M点和N点之间距离为6个单位长度,
∵m=﹣3,
∴t=﹣3+2=﹣1,n=﹣3+6=3,
∴t+n=﹣1+3=2.
(2)∵T为原点,
∴t=0,m=t﹣2=﹣2,n=t+4=4,
∵m+n+□=5,
∴□=5﹣m﹣n=5﹣(﹣2)﹣4=3.
故“□”表示的数为3.
20.(9分)如图是某校田径运动场的示意图,其中AB和CD为直线跑道,两端为半圆形跑道.
(1)如果田径运动场的总长为400m,其中AB=CD=100m,试计算矩形ABCD内部操场的面积.
(2)①如果田径运动场的总长为300m,要使矩形ABCD内部操场的面积最大,直线跑道应设计为多长?操场的最大面积是多少?
②小明测量发现,学校田径运动场的总长为300m,直线跑道AB=CD=50m,请判断这与①中的计算结果是否一致,并给出一种可能的原因.
【分析】(1)先计算出两个半圆的周长,然后可得直径AD,即可计算矩形ABCD内部操场的面积;
(2)①设AB=CD=x米,则AD(m),可得操场的面积是:x(﹣x2+150x),即可求出答案;
②计算结果与①中的计算结果不一致.原因不唯一,合理即可.
【解析】解:(1)∵田径运动场的总长为400m,其中AB=CD=100m,
∴两个半圆的周长为:400﹣2×100=200(m),
∴直径AD(m),
∴矩形ABCD内部操场的面积:100(m2),
答:矩形ABCD内部操场的面积为m2.
(2)①设AB=CD=x米,则AD(m),
∴操场的面积是:x(﹣x2+150x),
当x75时,操场的面积最大,
即7575(m2),
因此,直线跑道应设计为75米时,操场的面积最大,为平方米,
答:直线跑道应设计为75米时,操场的面积最大,为平方米.
②计算结果与①中的计算结果不一致.原因不唯一,合理即可.如:受实际场地限制,或为了方便展开50米赛跑.
21.(9分)【发现】如图,嘉嘉在研究如下数阵时,用正方形框任意框住四个数,发现了有趣的数学规律:
方框一:7×14﹣6×15=8.
方框二:11×18﹣10×19=8.
【验证】根据【发现】的规律,写出方框三中相应的算式;
【探究】设被框住的四个数中最小的数为n,用含n的式子证明你所发现的规律.
【分析】[验证]根据日历中的数字规律即可求解;
[探究]根据题意得到规律(n+1)(n+8)﹣n(n+9)=8,整式乘法公式,把(n+1)(n+8)﹣n(n+9).化简,即可证明.
【解析】解:[验证]根据题意,4×11﹣3×12=8;
[探究]设被框住的四个数中最小的数为n,则有(n+1)(n+8)﹣n(n+9)=8.
依题意,(n+1)(n+8)﹣n(n+9)=n2+9n+8﹣n2﹣9n=8.
22.(13分)图1是一个长为2a,宽为2b的长方形,沿图中虚线用剪刀均分成四块小长方形,然后按图2形状拼成一个正方形.
(1)图2中阴影部分的正方形的边长是 a﹣b ;(用含a、b的式子表示)
(2)观察图2,用一个等式表示下列三个整式:(a+b)2、(a﹣b)2、ab之间的等量关系;
(3)根据(2)问中的等量关系,解决如下问题:若m+n=8,mn=12,求m﹣n的值.
【分析】(1)根据拼图可直接得出答案;
(2)用代数式表示图形中各个部分的面积,根据各个部分面积之间的关系得出结论;
(3)利用(m﹣n)2=(m+n)2﹣4mn进行计算即可.
【解析】解:(1)由拼图可知,阴影部分是边长为a﹣b的正方形,
故答案为:a﹣b;
(2)图2整体是边长为a+b的正方形,因此面积为(a+b)2,图2各个部分的面积和为(a﹣b)2+4ab,
所以有(a+b)2=(a﹣b)2+4ab,
答:(a+b)2、(a﹣b)2、ab之间的等量关系为(a+b)2=(a﹣b)2+4ab;
(3)∵m+n=8,mn=12,
∴(m﹣n)2=(m+n)2﹣4mn
=64﹣48
=16,
∴m﹣n=±4.
23.(14分)若三个实数x,y,z满足xyz≠0,且x+y+z=0,则有:(结论不需要证明).
例如:.
根据以上阅读,请解决下列问题:
【基础训练】
(1)求的值.
【能力提升】
(2)设,求S的整数部分.
【拓展升华】
(3)已知x+y+z=0(xyz≠0,x>0),其中,且y+z=3yz.当取得最小值时,求x的取值范围.
【分析】(1)根据范例中提供的计算方法进行计算即可;
(2)将进行化简,再确定整数部分;
(3)将原式化简为|3|+|3|,再根据|3|+|3|取最小值时,确定x的取值范围.
【解析】解:(1)|1|;
(2)
=|1+1|+|1|+…+|1|
=1+1111
=2020
=2019,
故整数部分为2019;
(3)由题意得,
=||+||
=||+||,
又y+z=3yz,
原式=|3|+|3|,
因为|3|+|3|取最小值,
所以﹣33,而x>0,
因此,x,
答:x的取值范围为x.
试卷第1页,共3页
1 / 13
学科网(北京)股份有限公司
$$