内容正文:
数学
一、选择题(本大题共8小题,每小题2分,共16分)
1. 下列运算中,正确的是( )
A B. C. D.
2. 计算的结果是( )
A. B. C. D.
3. 如图,直线交于点O,平分若,则等于( )
A. B. C. D.
4. 任意两个奇数的平方差总能( )
A. 被整除 B. 被整除 C. 被整除 D. 被整除
5. 在多项式中,添加一个单项式使其成为一个整式的完全平方,则加上的单项式不可以是( )
A. B. C. D.
6. 若,,,则( )
A. B. C. D.
7. 已知,,则可以表示为( )
A. B. C. D.
8. 观察等式:;;…已知按一定规律排列的一组数:、、、…、、.若,用含m的式子表示这组数的和是( )
A. B. C. D.
二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)
9. “气凝胶”是一种具有纳米多孔结构新型材料,其颗粒尺寸通常小于,将数据用科学记数法表示为____.
10. 若,则a的值为____.
11. 计算的结果中不含关于字母的一次项,则______.
12. 把一张宽度相等的纸条按如图所示的方式折叠,则的度数等于______°.
13. 计算:______.
14. 已知,,则的值为______.
15. 已知,那么的值为______.
16. 若,则______.
17. 如图,将两张边长分别为a和正方形纸片按图1,图2两种方式放置长方形内(图1,图2中两张正方形纸片均有部分重叠),未被这两张正方形纸片覆盖的部分用阴影表示,若长方形中边AB、AD的长度分别为m、n.设图1中阴影部分面积为,图2中阴影部分面积为.当时,______.
二、解答题(本大题共9小题,共64分)
18. 计算:
(1);
(2);
(3);
(4).
19. 先化简,再求值:,其中,.
20. 如图,,,证明:.
完成下面推理过程.
证明:(已知),
(____________).
_________(两直线平行,内错角相等).
(已知),
(__________),
即,
_________(内错角相等,两直线平行).
(_____________).
21. 观察两个连续偶数的平方差:①,②,③,……
(1)写出第④个等式:____________;
(2)用含n的等式表示上述规律,并加以证明;
(3)填空:.
22. (1)比较、、的大小;
(2)比较、、的大小;
(3)已知正数a和b满足,,比较a、b的大小.
23. 我们通常用作差法比较代数式大小.例如:已知,,比较M和N的大小.先求,若,则;若,则;若,则,反之亦成立.本题中因为,所以.解决下列问题:
(1)已知,,比较A与B的大小;
(2)已知,,比较A与B的大小;
(3)已知,,比较A与B大小.
24. 把几个图形拼成一个新的图形,再通过两种不同的方式计算同一个图形的面积,可以得到一个等式,也可以求出一些不规则图形的面积.如图1是由若干个正方形和长方形组成的规则图形正方形.
(1)请根据图1写出一个乘法公式:____________;
(2)①已知等式可以通过两种不同的方式计算同一个图形的面积得到,请画出这个图形并在所画图中标注相关数据;
②若,,则______;
(3)如图2,点C在线段上,分别以、为边作正方形和正方形,连接、.若,.试求出阴影部分面积.
25. 通过小学的学习,我们知道:周长一定的长方形中,正方形的面积最大.此结论可以利用图形的割补加以说明.
(1)【方法理解】
已知长方形的周长是12,设长方形的一边长是,则相邻一边长是.
①当时,如图1,将此长方形进行如下割补.如图2,长方形的一边长是,相邻一边长是______.如图3,将长方形割补到长方形的右侧,阴影部分是一个边长为______的正方形(以上两空,均用含的代数式表示).通过上述割补,图1中长方形的面积可以看成图3中两个正方形的面积之差,所以代数式、、满足的等量关系是______;
②当时,类似上述过程进行割补;
③当时,该长方形即正方形;
综上分析,周长是12的长方形的最大面积是______;
(2)【方法迁移】
当时,仿照上述割补过程,求代数式的最大值.
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数学
一、选择题(本大题共8小题,每小题2分,共16分)
1. 下列运算中,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查了合并同类项,同底数幂的乘除,积的乘方,正确掌握以上知识是解题的关键.
直接利用合并同类项,同底数幂的乘除,积的乘方,分别对选项进行计算判断即可.
【详解】解:A、,故原计算正确,符合题意;
B、与不是同类项,不能合并,故原计算错误,不符合题意;
C、,故原计算错误,不符合题意;
D、,故原计算错误,不符合题意;
故选:A.
2. 计算的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用同底数幂的乘法的法则,幂的乘方的法则进行运算即可.
【详解】解: .
故选: D.
【点睛】本题主要考查幂的乘方,同底数幂的乘法,解答的关键是对相应的运算法则的掌握.
3. 如图,直线交于点O,平分若,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查了角平分线的定义,以及邻补角的概念,根据邻补角的概念求出,根据角平分线的定义求出,再根据邻补角的概念计算,得到答案.
【详解】解:∵,
∴,
∵平分,
∴
∴,
故选:C.
4. 任意两个奇数的平方差总能( )
A 被整除 B. 被整除 C. 被整除 D. 被整除
【答案】D
【解析】
【分析】设一个奇数为,另一个奇数为,求出计算结果为,然后分析奇偶性即可求解.
本题考查了平方差公式的应用,整数的整除性质,熟练掌握公式是解题的关键.
【详解】解:设一个奇数为,另一个奇数为,
根据题意,得
,
m,n为整数,
和均整数,
为奇数,
必为偶数,表示为,
原式,
∵因数是的倍数,
∴任意两个奇数的平方差总能被整除,
故选:D.
5. 在多项式中,添加一个单项式使其成为一个整式的完全平方,则加上的单项式不可以是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据完全平方公式逐个判断即可.
【详解】解:A:,故本选项不符合题意;
B:不是一个多项式的完全平方,故本选项符合题意;
C:,故本选项不符合题意;
D:,故本选项不符合题意;
故选:B.
【点睛】本题考查了完全平方公式和多项式、单项式,能熟记完全平方公式的特点是解此题的关键,注意:完全平方公式有两个:,.
6. 若,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查了乘方、负整数指数幂、零指数幂的计算,熟练掌握运算法则是解题关键;
分别计算乘方、负整数指数幂、零指数幂,再进行有理数的大小比较即可.
【详解】解:∵,,,
∴,
故选:C.
7. 已知,,则可以表示为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查了幂的乘方的逆运算,熟练掌握基本运算是解题关键;
先将变形为,再利用幂的乘方逆运算计算即可.
【详解】解:,
故选:B.
8. 观察等式:;;…已知按一定规律排列的一组数:、、、…、、.若,用含m的式子表示这组数的和是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查数字类规律探索以及幂的乘方,要求学生通过观察,分析、归纳发现其中的规律,并应用发现的规律解决问题.解决本题的难点在于得出规律:.由等式:;;,得出规律:,那么,将规律代入计算即可.
【详解】∵;
;
…
∴,
∴
,
∵
∴,
∴原式.
故选:D.
二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)
9. “气凝胶”是一种具有纳米多孔结构的新型材料,其颗粒尺寸通常小于,将数据用科学记数法表示为____.
【答案】
【解析】
【分析】利用科学记数法的方法表示即可.
【详解】,
故答案为:.
【点睛】此题考查了科学记数法的表示方法,科学记数法的表示形式为的形式,其中,为整数,解题的关键是要正确确定的值以及的值.
10. 若,则a的值为____.
【答案】
【解析】
【分析】利用多项式乘以多项式去括号后即可得到答案.
【详解】解:∵,
又,
∴,
故答案为:.
【点睛】此题考查了多项式乘以多项式,正确掌握计算法则是解题的关键.
11. 计算的结果中不含关于字母的一次项,则______.
【答案】1
【解析】
【分析】本题考查了多项式乘以多项式,熟练掌握多项式乘以多项式法则是解题关键.先计算多项式乘以多项式,再根据含字母的一次项的系数等于0求解即可得.
【详解】解:
,
∵计算的结果中不含关于字母的一次项,
∴,
∴,
故答案为:1.
12. 把一张宽度相等的纸条按如图所示的方式折叠,则的度数等于______°.
【答案】40
【解析】
【分析】本题考查平行线的性质,翻折变换等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.直接利用翻折不变性,平行线的性质,平角的性质即可解决问题.
【详解】解:如图,
∵翻折不变性,
∴,
又因为宽度相等的纸条对边是平行的,
∴,
∴,
∴,
故答案为: .
13. 计算:______.
【答案】##
【解析】
【分析】本题考查了同底数幂乘法和积的乘方的逆用,熟练掌握同底数幂乘法法则,积的乘方的法则,是解决问题的关键.
逆用同底数幂乘法法则,积的乘方法则,进行计算即可求解.
【详解】解:
,
故答案为:.
14. 已知,,则的值为______.
【答案】8
【解析】
【分析】本题考查了完全平方公式的应用,解题的关键是根据已知化为未知的形式求解.
先将变形为,再代入数据求解即可.
【详解】解:
,
∵,,
∴原式,
故答案为:8.
15. 已知,那么的值为______.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了平方差公式、利用平方根解方程,熟练掌握平方差公式是解题关键.令,则,利用平方差公式计算可得,再利用平方根解方程即可得.
【详解】解:令,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
即,
故答案为:.
16. 若,则______.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了积的乘方的逆运算,熟练掌握运算法则是解题关键;
先将变形为,再进行计算即可.
【详解】解:
故答案为: .
17. 如图,将两张边长分别为a和的正方形纸片按图1,图2两种方式放置长方形内(图1,图2中两张正方形纸片均有部分重叠),未被这两张正方形纸片覆盖的部分用阴影表示,若长方形中边AB、AD的长度分别为m、n.设图1中阴影部分面积为,图2中阴影部分面积为.当时,______.
【答案】
【解析】
【分析】根据图形分别表示出和,然后相减即可.
【详解】如图1,
如图2,
∴
∵
∴.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了多项式乘法与图形的面积,关键是得到图1中阴影部分的面积与图2中阴影部分的面积.
二、解答题(本大题共9小题,共64分)
18. 计算:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)0 (2)
(3)
(4)
【解析】
【分析】本题考查了整式的混合运算,涉及零指数幂、负整数指数幂、同底数幂的乘法、同底数幂的除法、平方差公式、完全平方公式等知识,熟练掌握运算法则是解题的关键.
(1)利用零指数幂和负整数指数幂进行计算即可;
(2)先计算同底数幂相乘、同底数幂相除和幂的乘方,再合并同类项即可;
(3)先利用多项式的乘法展开,再合并同类项即可;
(4)根据平方差公式和完全平方公式解答即可.
【小问1详解】
解:
;
【小问2详解】
;
【小问3详解】
;
【小问4详解】
.
19. 先化简,再求值:,其中,.
【答案】,5
【解析】
【分析】本题考查了整式的混合运算,代数式求值,完全平方公式的运用,平方差公式的运用,先化简题目中的式子,然后将的值代入即可解答本题.
【详解】解:
,
当,时,
原式
20. 如图,,,证明:.
完成下面推理过程.
证明:(已知),
(____________).
_________(两直线平行,内错角相等).
(已知),
(__________),
即,
_________(内错角相等,两直线平行).
(_____________).
【答案】同旁内角互补,两直线平行;,;等式的基本性质;,;两直线平行,内错角相等
【解析】
【分析】根据平行线的判定得出,根据平行线的性质得出,求出,根据平行线的判定得出,即可得出结论.
【详解】证明:(已知),
(同旁内角互补,两直线平行).
(两直线平行,内错角相等).
(已知),
(等式的基本性质),
即,
(内错角相等,两直线平行).
(两直线平行,内错角相等).
故答案为:同旁内角互补,两直线平行;,;等式的基本性质;,;两直线平行,内错角相等.
【点睛】本题考查的是平行线的判定与性质,熟练的运用平行线的判定与性质进行证明是解本题的关键.
21. 观察两个连续偶数的平方差:①,②,③,……
(1)写出第④个等式:____________;
(2)用含n的等式表示上述规律,并加以证明;
(3)填空:.
【答案】(1).
(2) (3)506;504
【解析】
【分析】本题主要考查了整式混合运算的应用,数字规律探索,解题的关键是根据题目中给出的式子总结出一般规律.
(1)根据题目中给出的等式得出规律,写出第4个等式即可;
(2)根据题目中给出的式子规律,得出含的式子即可,根据整式混合运算法则进行证明即可;
(3)先列出方程,解出n,然后用代入第二问的结论进行计算即可.
【小问1详解】
解:∵第1个式子:,
第2个式子:,
第3个式子:,
∴第4个等式:,
故答案为:.
【小问2详解】
解:用含的式子表示:,
证明:∵,
∴成立.
【小问3详解】
解:当时,得到,
∴.
22. (1)比较、、的大小;
(2)比较、、的大小;
(3)已知正数a和b满足,,比较a、b大小.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】本题考查幂的乘法逆运算,同底数幂的逆运算等知识点,熟练掌握运算法则是解题关键;
(1)逆用幂的乘方进行变形,然后根据指数相同的幂的值,底数越大,结果越大可得答案.
(2)将,,化为同底数幂,再根据底数为,指数越大,幂越大,进行比较,即可解题.
(3)由,,可以得到,,由此求解即可.
【详解】解:(1)∵,,,
∴,即,
(2),,.
因为,
所以,即.
(3)∵,,
∴,,
∴,
又∵a、b都是正数
∴.
23. 我们通常用作差法比较代数式大小.例如:已知,,比较M和N的大小.先求,若,则;若,则;若,则,反之亦成立.本题中因为,所以.解决下列问题:
(1)已知,,比较A与B的大小;
(2)已知,,比较A与B的大小;
(3)已知,,比较A与B大小.
【答案】(1)
(2)当时,此时;当时,此时;当时,此时
(3)
【解析】
【分析】本题考查整式的混合运算,熟练掌握基本运算是解题关键;
(1)根据作差法列出式子直接进行计算即可;
(2)根据作差法列出式子直接进行计算即可;
(3)根据作差法列出式子直接进行计算即可.
【小问1详解】
解:,
∴
【小问2详解】
解:,
当时,,此时,
当时,,此时,
当时,,此时;
【小问3详解】
解:,
∵,
∴,
∴
24. 把几个图形拼成一个新的图形,再通过两种不同的方式计算同一个图形的面积,可以得到一个等式,也可以求出一些不规则图形的面积.如图1是由若干个正方形和长方形组成的规则图形正方形.
(1)请根据图1写出一个乘法公式:____________;
(2)①已知等式可以通过两种不同的方式计算同一个图形的面积得到,请画出这个图形并在所画图中标注相关数据;
②若,,则______;
(3)如图2,点C在线段上,分别以、为边作正方形和正方形,连接、.若,.试求出阴影部分的面积.
【答案】(1)
(2)①图见解析;②29 (3)17
【解析】
【分析】本题考查完全平方公式与几何图形面积,完全平方公式的变形应用:
(1)用两种方法表示出大正方形的面积,即可得出结论;
(2)①画出一个边长为的正方形即可;
②利用①中等式进行变形计算即可;
(3)设,得到,分割法表示出阴影部分的面积,整体代入法进行计算即可.
【小问1详解】
解:大正方形的面积可表示为:或,
∴;
故答案为:;
【小问2详解】
解:①可以看成是一个边长为的正方形的面积,故可画图如下:
②,
,
;
故答案为:29;
【小问3详解】
解:设,
,
,
,
,即,
;
答:阴影部分的面积为17.
25. 通过小学的学习,我们知道:周长一定的长方形中,正方形的面积最大.此结论可以利用图形的割补加以说明.
(1)【方法理解】
已知长方形的周长是12,设长方形的一边长是,则相邻一边长是.
①当时,如图1,将此长方形进行如下割补.如图2,长方形的一边长是,相邻一边长是______.如图3,将长方形割补到长方形的右侧,阴影部分是一个边长为______的正方形(以上两空,均用含的代数式表示).通过上述割补,图1中长方形的面积可以看成图3中两个正方形的面积之差,所以代数式、、满足的等量关系是______;
②当时,类似上述过程进行割补;
③当时,该长方形即为正方形;
综上分析,周长是12的长方形的最大面积是______;
(2)【方法迁移】
当时,仿照上述割补过程,求代数式的最大值.
【答案】(1);;;9;(2)见解析,32
【解析】
【分析】本题考查了多项式乘多项式与图形面积,因式分解的应用,理解材料的用意及数形结合是解题的关键.
(1)根据图形面积的求法整理算式即可得到答案;
(2)先将代数式化为,根据题中图形面积的求法画出相应的图形,求出的最大值,进而求出的最大值.
【详解】(1)解:如图2,长方形的一边长是,相邻一边长为,
如图3,阴影部分是一个边长为的正方形,长方形、和阴影部分组成一个边长为3的正方形,
-,
当时,用类似上述过程进行割补,可以得到-,
综上分析,周长是12的长方形的最大面积是9.
故答案为:;;;9;
(2)解:依题意有,
当时,如图,阴影部分是边长为的正方形,
,
当时,如图,阴影部分是边长为正方形,
,
当时,该长方形为边长是4的正方形,
边长是和的长方形的最大面积是16,
的最大值为.
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