内容正文:
2024-2025学年度长寿中学初2023级下期半期测试
数学试题
一、单选题(本大题10个小题,每小题4分,共40分)
1. 下列代数式中,是分式是( )
A. B. C. D.
2. 下面四幅图形是用数学家名字命名的,其中是轴对称图形,但不是中心对称图形的是( )
A. 科克曲线 B. 笛卡尔心形线
C. 赵爽弦图 D. 斐波那契螺旋线
3. 下列等式中,从左到右的变形是因式分解的是( )
A. B.
C. D.
4. 将点先向右平移2个单位,再向下平移4个单位,得到的点的坐标为( )
A. B. C. D.
5. 对于任何整数a,多项式都能( )
A. 被a整除 B. 被整除 C. 被整除 D. 被整除
6. 如图在中,,将绕点沿逆时针方向旋转后与重合,若,则值为( )
A. 32 B. 48 C. 42 D. 58
7. 如图,将三角形向右平移得到三角形,且点在同一条直线上,若,,则的长为( )
A. B. C. D.
8. 设a,b,c是的三条边,且,则这个三角形是
A. 等腰三角形 B. 直角三角形
C. 等腰直角三角形 D. 等腰三角形或直角三角形
9. 如图,直线和直线相交于点,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
10. 如图,在中,,,点是边上一点,以为直角边作等腰直角,,交于点,连接,过点作交于点,交于点.则以下结论正确的有( )个
①;②;③;④当时,;⑤当时,.
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
二、填空趣(本大题7个小题,每小题4分,共28分)
11. 因式分解:________.
12. 若式子有意义,则的取值范围是_____.
13. 已知,则值为_______.
14. 如图,在平面内将Rt△EFC绕着直角顶点C顺时针旋转90°,得到Rt△ABC,若EF=,CF=2,则阴影部分的面积为________.
15. 在轴上有点,在轴上有点,点在坐标轴上,若为等腰三角形,则满足条件的点最多有_______________个.
16. 若关于的不等式组有且仅有4个整数解,且关于,的二元一次方程组的解为整数,则所有满足条件的整数的和为_____.
17. 对于各个数位均不为0的三位数t,将t的各个数位中任取两个数位构成一个两位数,这样就可以得到六个两位数,这六个两位数叫做t的“重生数”,例如:,则t的重生数字是52、25、51、15、21、12,t的所有“重生数”之和与11的商记为,若,________;若m和n是两个三位数,它们都有“重生数”,(,),(,a、b、c均为整数),若的值能被5整除,记,则p的最大值为________.
三、解答题(本大题9个大题,第18、19题8分,第20题6分,其余每小题10分,共82分)
18. (1)解不等式(组):
(2)化简分式:
19. 因式分解
(1);
(2).
20. 如图,在直角△ABC中,∠C=90°,∠CAB的平分线AD交BC于D,若DE垂直平分AB,求∠B的度数.
21. △ABC在直角坐标系中的位置如图,其中A点的坐标是(﹣2,3)
(1)△ABC绕点O顺时针旋转90°得到△A1B1C1,请作出△A1B1C1,并写出A点的对应点A1的坐标;
(2)若△ABC经过平移后A点的对应点A2的坐标是(2,﹣1),请作△A2B2C2,并计算平移的距离.
22. 如图,为任意三角形,以边,为边分别向外作等边三角形和等边三角形,连接,并且相交于点.
(1)求证:;
(2)求的度数.
23. 为了提高同学们的运算能力,激发学习数学的兴趣,某中学开展了主题为“运算能力争霸赛”的数学活动,并计划购买两种奖品奖励在数学活动中表现突出的学生.已知奖品的单价是10元;奖品的单价是25元.学校计划购买两种奖品共100件,购买费用不超过1385元,且种奖品的数量不大于种奖品数量的4倍.
(1)该学校有几种购买方案?
(2)设购买、两种奖品总费用为元,请写出(元)与种奖品的数量(件)之间的函数关系,并求出哪一种购买方案可以使得总费用最少,并求出的最小值.
24. 【问题情景】
如图1,和有一条公共边,且,.
【猜想证明】
(1)求证:.
【深入探究】
(2)如图2,若将条件“”变成“”,其他条件不变,(1)中的数量关系是否依然成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.
25. 如果一个正整数能表示为两个正整数的平方差,那么称这个正整数为“智慧数”,两个正整数为它的“智慧分解”.
例如,因为,所以16就是一个智慧数,而5和3则是16的智慧分解.那么究竟哪些数为智慧数?第2022个智慧数是否存在,又是哪个数?为此,小明和小颖展开了如下探究.
小颖的方法是通过计算,一个个罗列出来:
,,,,…
小明认为小颖的方法太麻烦,他想到:
设两个数分别为,,其中,且为整数.则.
(1)根据上述探究,可以得出:除1外,所有______都是智慧数,并直接写出11,15的智慧分解;
(2)继续探究,他们发现,,所以8和12均是智慧数,由此,他们猜想:(,且为整数)均为智慧数.请证明他们猜想;
(3)根据以上所有探究,请直接写出第2022个智慧数,以及它的智慧分解.
26. 阅读材料题:有这样一个题目:已知,如图1,P是正方形内一点,连接,若,,,求的长.
小明看到题目后,思考了许久,仍没有思路,就去问数学老师,老师给出的提示是:将绕点A顺时针旋转得到,再利用勾股定理即可求解本题.请根据数学老师的提示帮小明求出图1中线段的长为______.
【方法迁移】:已知:如图2,为正三角形,P为内部一点,若,,,求的大小.
【能力拓展】:已知:如图3,等腰三角形中,D、E是底边上两点且,若,,求的长.
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2024-2025学年度长寿中学初2023级下期半期测试
数学试题
一、单选题(本大题10个小题,每小题4分,共40分)
1. 下列代数式中,是分式的是( )
A B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】分式的定义:如果A、B表示两个整式,并且B中含有字母,那么叫做分式,据此判断即可.
【详解】解:根据分式的定义,、、是整式,是分式,
故选:C.
【点睛】本题考查分式的定义,理解分式的定义是解答的关键.
2. 下面四幅图形是用数学家名字命名的,其中是轴对称图形,但不是中心对称图形的是( )
A. 科克曲线 B. 笛卡尔心形线
C. 赵爽弦图 D. 斐波那契螺旋线
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查了轴对称图形和中心对称图形,轴对称图形即在平面内,沿着一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合的图形;中心对称图形即把一个图形绕某一点旋转后能与自身重合,这个图形就是中心对称图形.
【详解】解:A、是轴对称图形,也是中心对称图形,故本选项不符合题意;
B、是轴对称图形,但不是中心对称图形,故本选项符合题意;
C、不是轴对称图形,是中心对称图形,故本选项不符合题意;
D、既不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
故选B
3. 下列等式中,从左到右的变形是因式分解的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据因式分解的定义对各选项进行逐一分析即可.
【详解】解:A、属于整式的乘法运算,不是分解因式,故本选项错误;
B、等式右边不是整式积的形式,不是分解因式,故本选项错误;
C、等式右边不是整式积的形式,不是分解因式,故本选项错误;
D、符合因式分解的定义,故本选项正确,
故选:D.
【点睛】本题考查因式分解的定义,解题的关键是知道把一个多项式化为几个整式的积的形式,这种变形叫做把这个多项式因式分解,也叫做分解因式.
4. 将点先向右平移2个单位,再向下平移4个单位,得到的点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据横坐标,右移加,左移减;纵坐标,上移加,下移减可得答案.
【详解】解:将点先向右平移2个单位,再向下平移4个单位,
得到的点的坐标为,即,
故选:B.
【点睛】此题主要考查了坐标与图形的变化—平移,关键是掌握点的坐标的变化规律.
5. 对于任何整数a,多项式都能( )
A. 被a整除 B. 被整除 C. 被整除 D. 被整除
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查的是因式分解的应用,熟练掌握因式分解的方法是解题的关键.
将原式展开进行因式分解,进而即可得到答案.
【详解】解:,
∴多项式都能整除,
故选:D.
6. 如图在中,,将绕点沿逆时针方向旋转后与重合,若,则的值为( )
A. 32 B. 48 C. 42 D. 58
【答案】C
【解析】
【分析】只需要求出∠BOD的度数即可得到答案.
【详解】解:由旋转的性质可得∠COD=∠AOB=90°,
∵∠BOC=132°,
∴∠BOD=∠BOC-∠COD=42°,
∴,
故选:C.
【点睛】本题主要考查了旋转的性质,熟知旋转的性质是解题的关键.
7. 如图,将三角形向右平移得到三角形,且点在同一条直线上,若,,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查了平移的性质,由平移得,进而可得,据此即可求解,掌握平移的性质是解题的关键.
【详解】解:由平移得,,
∴,
∴,
∴,
故选:.
8. 设a,b,c是的三条边,且,则这个三角形是
A. 等腰三角形 B. 直角三角形
C. 等腰直角三角形 D. 等腰三角形或直角三角形
【答案】D
【解析】
【分析】把所给的等式能进行因式分解的要因式分解,整理为整理成多项式的乘积等于0的形式,求出三角形三边的关系,进而判断三角形的形状.
【详解】解:∵a3-b3=a2b-ab2+ac2-bc2,
∴a3-b3-a2b+ab2-ac2+bc2=0,
(a3-a2b)+(ab2-b3)-(ac2-bc2)=0,
a2(a-b)+b2(a-b)-c2(a-b)=0,
(a-b)(a2+b2-c2)=0,
所以a-b=0或a2+b2-c2=0.
所以a=b或a2+b2=c2.
故选D.
【点睛】本题考查了分组分解法分解因式,利用因式分解最后整理成多项式的乘积等于0的形式是解题的关键.
9. 如图,直线和直线相交于点,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】写出直线y=kx(k≠0)在直线y=mx+n(m≠0)上方部分的x的取值范围即可.
【详解】解:由图可知,不等式kx≥mx+n的解集为x≥2;
故选C.
【点睛】本题考查了一次函数与一元一次不等式,此类题目,利用数形结合的思想求解是解题的关键.
10. 如图,在中,,,点是边上一点,以为直角边作等腰直角,,交于点,连接,过点作交于点,交于点.则以下结论正确的有( )个
①;②;③;④当时,;⑤当时,.
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】B
【解析】
【分析】①证明,即可得证;②根据,,进行判断即可;③连接,根据,易得为直角三角形,得到,证明,得到,进而得到;④则:,勾股定理求出,进而求出,过点作,求出,分别求出,进行判定即可;⑤过点作,交于点,,分别求出长,进行判断即可.
【详解】解:①∵是等腰直角三角形,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴;故①正确;
②∵是等腰直角三角形,,
∴,,
∴,,
∵不一定等于,
∴不一定等于;故②错误;
③∵,,
∴,
由①知,
∴,,,
∴,
由②知,,
∴,
即:,
连接,
∵,
∴,
∴,
在中,,
∴;故③正确.
④设
∵,,
∴,
∴,,
∵是等腰直角三角形,,
∴,
∴;
过点作,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;故④错误;
⑤过点作,交于点,
设,则 ,
∴ ,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
,
∴,
,
∵,
∴,
∴,
∴,
,
,
∴,
∴ 故⑤正确;
综上,正确的是①③⑤,共3个;
故选:B.
【点睛】本题考查等腰三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理.本题的综合性强,难度大,属于中考压轴题,添加合适的辅助线,构造特殊图形和全等三角形,是解题的关键.
二、填空趣(本大题7个小题,每小题4分,共28分)
11. 因式分解:________.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了因式分解,根据提公因式法进行因式分解,即可作答.
【详解】解:,
故答案为:.
12. 若式子有意义,则的取值范围是_____.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查分式有意义的条件,根据分式的分母不为0求解即可.
【详解】解:要使式子有意义,则,即.
故答案为:.
13. 已知,则的值为_______.
【答案】
【解析】
【分析】本题主要考查了因式分解的应用,先求出,再把变形为,进而把所求式子变形为,进一步变形为,据此代值计算即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴
,
故答案为:.
14. 如图,在平面内将Rt△EFC绕着直角顶点C顺时针旋转90°,得到Rt△ABC,若EF=,CF=2,则阴影部分的面积为________.
【答案】π-3
【解析】
【分析】根据勾股定理求得EC的长,S阴影= S扇形﹣S△ECF,扇形面积是以C为圆心,EC为半径的圆的面积的四分之一,求出扇形面积后代入即可求解.
【详解】∵Rt△ABC中EF=,CF=2,
∴EC=.
∵△ABC由△EFC旋转而成,
∴△EFC≌△ABC,
∴AC=EC=2,BC=FC=1,
∴S阴影=S扇形﹣S△ECF=.
故答案为π-3.
【点睛】本题考查扇形面积的计算及旋转的性质,掌握公式准确计算是本题的解题关键.
15. 在轴上有点,在轴上有点,点在坐标轴上,若为等腰三角形,则满足条件的点最多有_______________个.
【答案】
【解析】
【分析】本题主要考查了等腰三角形的性质,坐标与图形,熟练掌握以上知识是解题的关键.分三种情况讨论,以为底,为腰,画出图形即可解答.
【详解】解:分三种情况讨论:
①以为底,在原点上;
②以为腰,且为顶点,点有种可能的位置;
③以为腰,且为顶点,点有种可能的位置;
则满足条件的点最多有个,
故答案为:.
16. 若关于的不等式组有且仅有4个整数解,且关于,的二元一次方程组的解为整数,则所有满足条件的整数的和为_____.
【答案】6
【解析】
【分析】本题考查了解一元一次不等式组,二元一次方程组的综合,掌握不等式组的取值方法,加减消元法解二元一次方程组,代入求值是解题的关键.
根据不等式的性质解不等式组,结合不等式组的取值方法得到,运用加减消元法解二元一次方程组得到,根据解为整数,分别代入计算得到满足条件的的值为0或6,由此即可求解.
【详解】解:,
解得,,
解得,,
∴不等式组的解集为,
∵关于的不等式组有且仅有4个整数解,
∴,
解得,,
,
解得,,
∵关于,的二元一次方程组的解为整数,
∴是的倍数,是的倍数,
当整数时,,符合题意;
当整数时,,不符合题意;
当整数时,,不符合题意;
当整数时,,不符合题意;
当整数时,,不符合题意;
当整数时,,不符合题意;
当整数时,,符合题意;
∴,
故答案为: .
17. 对于各个数位均不为0的三位数t,将t的各个数位中任取两个数位构成一个两位数,这样就可以得到六个两位数,这六个两位数叫做t的“重生数”,例如:,则t的重生数字是52、25、51、15、21、12,t的所有“重生数”之和与11的商记为,若,________;若m和n是两个三位数,它们都有“重生数”,(,),(,a、b、c均为整数),若的值能被5整除,记,则p的最大值为________.
【答案】 ①. 28 ②.
【解析】
【分析】本题考查新定义问题的解答,通过理解新定义问题并在接下来的问题中去应用、熟练掌握整除的意义、因式分解的应用、所有可能取值的列举等是解题关键.
由题中的定义可以直接得到的值,、的表达式,由、、的取值范围可以算出的取值,然后得到关于、、的等式,最后再根据、、的取值范围写出满足条件的几组、、的取值,从中选出使取值最小的组合并计算出的值.
【详解】解:,
,
同理,
,
由题意可得:
,,
,
,即,
,,,
,
的最小值为,
故答案为:28,.
三、解答题(本大题9个大题,第18、19题8分,第20题6分,其余每小题10分,共82分)
18. (1)解不等式(组):
(2)化简分式:
【答案】(1)(2)
【解析】
【分析】本题考查了解不等式组、化简分式,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)分别算出每个不等式的解集,再求出公共部分的解集,即可作答.
(2)约去分子和分母的公因式,即可作答.
【详解】解:(1)
由得,
由得,
∴不等式组的解集为,
(2).
19. 因式分解
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】本题考查了因式分解,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)运用提公因式法进行因式分解,即可作答.
(2)先运用平方差公式进行因式分解,再运用完全平方公式进行因式分解,即可作答.
【小问1详解】
解:
,
【小问2详解】
解:
.
20. 如图,在直角△ABC中,∠C=90°,∠CAB的平分线AD交BC于D,若DE垂直平分AB,求∠B的度数.
【答案】30°
【解析】
【分析】根据DE垂直平分AB,求证∠DAE=∠B,再利用角平分线的性质和三角形内角和定理,即可求得∠B的度数.
【详解】解:∵在直角△ABC中,∠C=90°,∠CAB的平分线AD交BC于D,
∴∠DAE= ∠CAB=(90°-∠B),
∵DE垂直平分AB,
∴AD=BD,
∴∠DAE=∠B,
∴∠DAE=∠CAB=(90°-∠B)=∠B,
∴3∠B=90°,
∴∠B=30°.
若DE垂直平分AB,∠B的度数为30°.
【点睛】此题本题考查的知识点为线段垂直平分线的性质,角平分线的性质,三角形内角和定理等知识点,比较简单.
21. △ABC在直角坐标系中的位置如图,其中A点的坐标是(﹣2,3)
(1)△ABC绕点O顺时针旋转90°得到△A1B1C1,请作出△A1B1C1,并写出A点的对应点A1的坐标;
(2)若△ABC经过平移后A点的对应点A2的坐标是(2,﹣1),请作△A2B2C2,并计算平移的距离.
【答案】(1)图详见解析,A1的坐标为(3,2);(2)图详见解析,平移的距离为4.
【解析】
【分析】(1)分别作出三顶点绕点O顺时针旋转90°得到的对应点,再顺次连接即可得;
(2)将三顶点分别向右平移4个单位,再向下平移4个单位得到对应点,继而首顺次连接即可得.
【详解】解:(1)分别作出A、B、C绕点O顺时针旋转90°得到的A1、B1、C1,再顺次连接A1B1、A1C1、B1C1如图所示,△A1B1C1即为所求,
A点的对应点A1的坐标为(3,2);
(2)由点A(﹣2,3)平移到对应点A2(2,﹣1)的平移规律为:向右平移4个单位,再向下平移4个单位
∴将点B和点C也向右平移4个单位,再向下平移4个单位得到B2、C2,连接A2B2、A2C2、B2C2,如图所示,△A2B2C2即为所求,平移的距离AA2==4.
【点睛】此题考查的是作图形的旋转和平移及求旋转和平移后的坐标,掌握图形的旋转和平移的作法和点的平移规律是解决此题的关键.
22. 如图,为任意三角形,以边,为边分别向外作等边三角形和等边三角形,连接,并且相交于点.
(1)求证:;
(2)求的度数.
【答案】(1)见解析 (2)
【解析】
【分析】本题考查了等边三角形的性质,全等三角形的性质和判定的应用,关键是求出.
(1)根据等边三角形的性质得出,,,求出,根据推出即可;
(2)根据全等三角形的性质得出,求出,代入求出即可.
【小问1详解】
证明:∵和均是等边三角形,
∴,,,
∵,,,
∴,
∵,,,
∴,
∴;
【小问2详解】
解:∵
∴
∵是的外角
∴
∵,,
∴.
23. 为了提高同学们的运算能力,激发学习数学的兴趣,某中学开展了主题为“运算能力争霸赛”的数学活动,并计划购买两种奖品奖励在数学活动中表现突出的学生.已知奖品的单价是10元;奖品的单价是25元.学校计划购买两种奖品共100件,购买费用不超过1385元,且种奖品的数量不大于种奖品数量的4倍.
(1)该学校有几种购买方案?
(2)设购买、两种奖品的总费用为元,请写出(元)与种奖品的数量(件)之间的函数关系,并求出哪一种购买方案可以使得总费用最少,并求出的最小值.
【答案】(1)共有6种购买方案;
(2),购买种奖品件,两种奖品件使得总费用最少,的最小值为元.
【解析】
【分析】()根据题意列出不等式组,求解即可;
()列出函数关系式,再利用一次函数的性质即可求解;
本题考查了一次函数的应用及不等式组的应用,读懂题意,列出不等式组和函数关系式是解题的关键.
【小问1详解】
解:设种奖品的数量是件,则种奖品的数量是件,
,
解得:,
∵是正整数,
∴种奖品的数量范围且是正整数;
∴共有6种购买方案;
【小问2详解】
解:由题意得,
∵,
∴随的增大而减小,
∵,
∴当时,最小,(元).
即购买种奖品件,两种奖品件使得总费用最少,的最小值为元.
24. 【问题情景】
如图1,和有一条公共边,且,.
【猜想证明】
(1)求证:.
【深入探究】
(2)如图2,若将条件“”变成“”,其他条件不变,(1)中的数量关系是否依然成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)成立,证明见解析
【解析】
【分析】本题主要考查了含度角的直角三角形,勾股定理,全等三角形的判定与性质等知识点,添加适当辅助线构造全等三角形是解题的关键.
(1)由含度角的直角三角形的性质可得,,由勾股定理可得,,将两者相加即可得出结论;
(2)过点作交的延长线于点,作于点,则,,由含度角的直角三角形的性质可得,,进而可得,由勾股定理可得,,由,可得,利用可证得,于是可得,则,由此即可得出结论.
【详解】(1)证明:,,
,,
,
,
;
(2)成立,证明如下:
证明:如图,过点作交的延长线于点,作于点,
,,
,
,,
,
,
,
,,
,
在和中,
,
,
,
.
25. 如果一个正整数能表示为两个正整数的平方差,那么称这个正整数为“智慧数”,两个正整数为它的“智慧分解”.
例如,因为,所以16就是一个智慧数,而5和3则是16的智慧分解.那么究竟哪些数为智慧数?第2022个智慧数是否存在,又是哪个数?为此,小明和小颖展开了如下探究.
小颖的方法是通过计算,一个个罗列出来:
,,,,…
小明认为小颖的方法太麻烦,他想到:
设两个数分别为,,其中,且为整数.则.
(1)根据上述探究,可以得出:除1外,所有______都是智慧数,并直接写出11,15的智慧分解;
(2)继续探究,他们发现,,所以8和12均是智慧数,由此,他们猜想:(,且为整数)均为智慧数.请证明他们的猜想;
(3)根据以上所有探究,请直接写出第2022个智慧数,以及它的智慧分解.
【答案】(1)正奇数,5和6是11的智慧分解,7和8是15的智慧分解;
(2)证明见解析 (3)第2022个智慧数是2699,1349和1350是它的智慧分解.
【解析】
【分析】(1)利用小明得到的公式,设2k+1=11和2k+1=15,解出k的值,即可得出结果;
(2)仿照小明的方法,将(k+1)2-(k-1)2用平方差公式展开即可证明;
(3)综合(1)、(2)可得,除1外,所有的奇数都是智慧数;除4外,所有能被4整除的偶数都是智慧数;再证出被4除余2的数不是智慧数,找到智慧数规律,从而解答问题.
【小问1详解】
解:根据小明的方法得到公式:(k+1)2-k2=(k+1+k)(k+1-k)=2k+1,
所以除1外,所有的正奇数都是智慧数,
∴设2k+1=11, 解得k=5,k+1=6,
∴5和6是11的智慧分解,
同理可得:7和8是15的智慧分解;
【小问2详解】
证明:设k≥2,且k为整数,
∵(k+1)2-(k-1)2=(k+1+k-1)(k+1-k+1)=4k,k=2时,4k=8,
∴除4外,所有能被4整除的偶数都是智慧数.
∴4k(k≥2且k为整数)均为智慧数;
【小问3详解】
解:由(1)、(2)可知: 除1外,所有的奇数都是智慧数;
除4外,所有能被4整除的偶数都是智慧数;
这样还剩被4除余2的数,采用题目中小颖的方法,
得到特殊值2,6,10都不是智慧数,也就是被4除余2的正整数都不是智慧数,
推广到一般式,
证明如下: ∵假设4k+2是智慧数,那么必有两个正整数m和n,
使得4k+2=m2-n2, ∴4k+2=2(2k+1)=(m+n)(m-n) ①,
∵m+n和m-n这两个数的奇偶性相同,
∴等式①的右边要么是4的倍数,要么是奇数,而左边一定是偶数,但一定不是4的倍数.可左、右两边不相等.所以4k+2不是智慧数,即被4除余2的正整数都不是智慧数.
∴把从1开始的正整数依次每4个分成一组,除第一组有1个智慧数外,
其余各组都有3个智慧数,而且每组中第二个不是智慧数,
又∵(2022-1)÷3=673••••••2,
∴第2022个智慧数在1+673+1=675(组),
并且是第三个数,即675×4-1=2699,是个奇数,
∴根据小明的方法可得: 2k+1=2699,解得k=1349,k+1=1350,
即第2022个智慧数是2699,1349和1350是它的智慧分解.
【点睛】本题考查了新定义智慧数以及平方差公式的运用,解题关键是根据题目条件挖掘素材,得到方法,本题属于基础题,难度不大,题中文字较多,很多学生不喜欢这样的文字题,解决该类型题时,只要仿照文中给定的办法即可得出结论.
26. 阅读材料题:有这样一个题目:已知,如图1,P是正方形内一点,连接,若,,,求的长.
小明看到题目后,思考了许久,仍没有思路,就去问数学老师,老师给出的提示是:将绕点A顺时针旋转得到,再利用勾股定理即可求解本题.请根据数学老师的提示帮小明求出图1中线段的长为______.
【方法迁移】:已知:如图2,为正三角形,P为内部一点,若,,,求的大小.
【能力拓展】:已知:如图3,等腰三角形中,D、E是底边上两点且,若,,求长.
【答案】,,
【解析】
【分析】阅读材料题:将绕点A顺时针旋转得到,连接,由旋转的性质得,,从而可得,则由勾股定理即可求解;
【方法迁移】:把绕点C顺时针旋转得到,连接;由旋转的性质得是等边三角形,由勾股定理逆定理知是直角三角形,且,则可求得的度数,从而求得结果.
【能力扩展】:把绕点C逆时针旋转得到,连接,过点G作于点F,由旋转的性质得,从而得,则有,由勾股定理得,在中由勾股定理得;再证明,则;从而求得结果.
【详解】解:阅读材料题:如图,将绕点A顺时针旋转得到,连接,
由旋转的性质得:
,,,
∴,,
∴;
在中,由勾股定理得:;
故答案为:6.
解:【方法迁移】:
如图,把绕点C顺时针旋转得到,连接;
由旋转的性质得:,,;
∴是等边三角形,
∴;
∵,
∴直角三角形,且,
∴,
∴.
解:【能力拓展】:
如图,把绕点C逆时针旋转得到,连接,过点G作于点F;
∵,
∴;
由旋转的性质得,,,
∴,
∴,
∴,由勾股定理得;
∵,
则在中,由勾股定理得;
∵,
∴;
∵,
∴,
∴;
∵,
∴,
∴.
【点睛】本题是旋转的综合问题,考查了旋转的性质,等腰三角形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理及其逆定理,等边三角形的判定与性质,含30度角直角三角形的性质等知识,关键是旋转的运用.
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