内容正文:
浙江省宁波市宁海县2022年自主招生考试数学试题
一、选择题(每题5分,30分)
1. 若对任何实数x,不等式都成立,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题主要考查了化简二次根式,求不等式的解集,绝对值的几何意义,将原式化简为绝对值表的形式,根据绝对值的几何意义并求其最小值,进而确定参数a的取值范围.
【详解】解:
,
由绝对值的几何意义可得,表示的是数轴上表示数的点到表示数和数的两个点的距离之和,
∴当,有最小值,最小值为,则此时
∵若对任何实数x,不等式都成立,
∴的最小值要大于等于,
∴,
故选:B.
2. 如图,将正方形对折后展开(图④是连续两次对折后再展开),再按图示方法折叠,能够得到一个直角三角形(阴影部分),且它的一条直角边等于斜边的一半,这样的图形有( ).
A. 个 B. 个 C. 个 D. 个
【答案】C
【解析】
【详解】试题分析:根据含30°角所对的直角边等于斜边一半,然后依次判断直角三角形中能否找到一个角等于30°,从而判断出答案.
试题解析:设正方形的边长为a,
在图①中,CE=ED=a,BC=DB=a,
故∠EBC=∠CEB≠30°,故△ECB,故不能满足它的一条直角边等于斜边的一半.
在图②中,BC=a,AC=AE=a,
故∠BAC=30°,
从而可得∠CAD=∠EAD=30°,故能满足它的一条直角边等于斜边的一半.
在图③中,AC=a,AB=a,
故∠ABC=∠DBC≠30°,故不能满足它的一条直角边等于斜边的一半.
在图④中,AE=a,AB=AD=a,
故∠ABE=30°,∠EAB=60°,
从而可得∠BAC=∠DAC=60°,∠ACB=30°,故能满足它的一条直角边等于斜边的一半.
综上可得有2个满足条件.
故选C.
考点:翻折变换(折叠问题).
3. 已知 则 的最小值是( )
A. B. 0 C. 3 D. 6
【答案】D
【解析】
【分析】构造一元二次方程,利用根与系数关系定理,构造二次函数,利用函数增减性,求最值解答即可.
【详解】解:∵,,且,
∴a,b是一元二次方程的两个不相等的实数根,
∴,,,
∴
∵,
∴抛物线开口向上,
∴有最小值,且对称轴的右侧y随x的增大而增大,
∵,
∴时,有最小值,且为,
故选:D.
【点睛】本题考查了一元二次方程的构造,根与系数关系定理,二次函数的增减性,二次函数的最值,熟练掌握构造方程,构造二次函数是解题的关键.
4. 如图,AD为等边△ABC的高,E、F分别为线段AD、AC上的动点,且AE=CF,当BF+CE取得最小值时,∠AFB=
A. 112.5° B. 105° C. 90° D. 82.5°
【答案】B
【解析】
【分析】如图,作辅助线,构建全等三角形,证明△AEC≌△CFH,得CE=FH,将CE转化为FH,与BF在同一个三角形中,根据两点之间线段最短,确定点F的位置,即F为AC与BH的交点时,BF+CE的值最小,求出此时∠AFB=105°.
【详解】解:如图,作CH⊥BC,且CH=BC,连接BH交AD于M,连接FH,
∵△ABC是等边三角形,AD⊥BC,
∴AC=BC,∠DAC=30°,
∴AC=CH,
∵∠BCH=90°,∠ACB=60°,
∴∠ACH=90°﹣60°=30°,
∴∠DAC=∠ACH=30°,
∵AE=CF,
∴△AEC≌△CFH,
∴CE=FH,BF+CE=BF+FH,
∴当F为AC与BH的交点时,如图2,BF+CE的值最小,
此时∠FBC=45°,∠FCB=60°,
∴∠AFB=105°,
故选B.
【点睛】此题考查全等三角形的性质和判定、等边三角形的性质、最短路径问题,关键是作出辅助线,当BF+CE取得最小值时确定点F的位置,有难度.
5. 如果a,b,c,d都是非零实数,且满足,下列结论中,(1)(2)(3),则一定成立的命题个数是( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查代数式的运算与等式推导,解题的关键是通过对已知条件进行变形、运算来推导结论.
由已知条件,,,通过代数推导和构造特例验证各结论是否成立.
【详解】(1)由和,结合,可构造,或,.此时,故结论(1)恒成立.
(2)将代入,若,,则;若,,则.因此结论(2)恒成立.
(3)取,,,,满足已知条件,但,故结论(3)不一定成立.
综上,结论(1)和(2)一定成立,正确命题个数为2,
故选C.
6. 若过点作四条直线构成一个正方形,则该正方形的面积不可能为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】本题主要考查了正方形的性质,坐标与图形,解直角三角形的相关计算,解题的关键是熟练掌握三角函数定义.分三种情况讨论:当过点P的直线与过点Q的直线平行,与过点R的直线和过点S的直线垂直时,当过点P的直线与过点R的直线平行,与过点Q的直线和过点S的直线垂直时,当过点P的直线与过点S的直线平行,与过点Q的直线和过点R的直线垂直时,分别求出结果即可.
【详解】解:∵过点作四条直线构成一个正方形,
∴过点P的直线,必和过Q、R、S的直线中的一条直线平行,与另外两条直线垂直,
当过点P的直线与过点Q的直线平行,与过点R的直线和过点S的直线垂直时,如图1所示:
过点C作x轴的平行线交直线于点M,交直线于点N,
设,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,,
在中,,
∴,
在中,,
∴,
∵,
∴,
在中,,,,
根据勾股定理得:
∴,
,
∵,
∴,
∴
;
当过点P的直线与过点R的直线平行,与过点Q的直线和过点S的直线垂直时,,,
同理可得:,
∴,
;
当过点P的直线与过点S的直线平行,与过点Q的直线和过点R的直线垂直时,,,
同理可得:,
∴,
;
综上分析可知:该正方形的面积不可能为.
故选:A.
二、填空题(每题5分,共30分)
7. 如图,在▱中,点在边上,以为折痕,将向上翻折,点正好落在上的点处.若的周长为,的周长为,则的长为______.
【答案】6
【解析】
【分析】根据翻折变换的性质、平行四边形的性质证明,此为解题的关键性结论;运用的周长为,求出的长,即可解决问题.
【详解】解:如图,四边形为平行四边形,
,;
由题意得:,;
的周长为,的周长为,
,,
,
即,
,即;
,
故答案为:.
【点睛】该题主要考查了翻折变换的性质、平行四边形的性质等几何知识点及其应用问题,解题的方法是准确找出图形中隐含的等量关系;解题的关键是灵活运用翻折变换的性质、平行四边形的性质等几何知识点来分析、判断、解答.
8. 如图,矩形ABCD中,点E,F,G,H分别在边AB,BC,CD,DA上,点P在矩形ABCD内.若AB=4cm,BC=6cm,AE=CG=3cm,BF=DH=4cm,四边形AEPH的面积为5cm2,则四边形PFCG的面积为_______cm2.
【答案】8.
【解析】
【分析】先连接AP,CP.把该四边形分解为三角形进行解答.设△AHP在AH边上的高为x,△AEP在AE边上的高为y.得出AH=CF,AE=CG.然后得出S四边形AEPH=S△AHP+S△AEP.得到x、y的关系,再利用S四边形PFCG=S△CGP+S△CFP求解即可.
【详解】连接AP,CP,设△AHP在AH边上的高为x,△AEP在AE边上的高为y.
则△CFP在CF边上的高为4-x,△CGP在CG边上的高为6-y.
∵AH=CF=2,AE=CG=3,
∴S四边形AEPH=S△AHP+S△AEP
=AH×x×+AE×y×=2x×+3y×=5,
得到2x+3y=10,
S四边形PFCG=S△CGP+S△CFP=CF×(4-x)×+CG×(6-y)×=2(4-x)×+3(6-y)×
=(26-2x-3y)×=(26-10)×=8.
【点睛】本题主要考查矩形性质与三角形面积的计算,集体关键在于能够利用割补法表示出不规则四边形的面积.
9. 从1,2,3,4中任取3个数,作为一个一元二次方程的系数,则构作的一元二次方程有实根的概率是__________.
【答案】0.25##
【解析】
【详解】解:从1,2,3,4中任取3个数,作为一个一元二次方程的系数共有24种情况,
设一元二次方程为ax2+bx+c=0,要使其有根必须b2-4ac≥0,
所以满足构作的一元二次方程有实根的情况数(以此代表a,b,c)有
①1,3,2;②2,3,1;③1,4,2;④1,4,3;⑤2,4,1;⑥3,4,1共6种,
∴构作的一元二次方程有实根的概率是=0.25.
故答案为:
10. 如图所示,在矩形中,是线段的中点,F是线段上的动点,沿直线翻折到,连结.当最短时,则_______.
【答案】##
【解析】
【分析】当最短时,,,共线,此时,,根据矩形的性质得出,再求得,,然后利用勾股定理求得,再证明,列出比例式,分别求得,, 从而可求得,,进而求得,再利用勾股定理求得,然后求得.
【详解】解:由折叠可知:,
∴在以E为圆心,为半径的圆上,
如图所示,此时最短,
过作于,于,
∵四边形是矩形,,,
∴,
∵是线段的中点,
∴,,
∴
,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,
,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查了矩形的折叠问题,相似三角形的判定与性质,解直角三角形,解题关键是掌握上述知识点,并能熟练运用求解.
11. 已知点与点,点在抛物线上运动,当周长最小时,点P的坐标是___________.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质,抛物线标准方程的焦点、准线,解题关键是掌握上述知识点,并能熟练运用求解.
将抛物线化成顶点式,结合抛物线标准方程的焦点及平移规律得到的焦点坐标,正好是题目中的F点,结合图象,当周长最小时,即最小,根据抛物线上点到焦点的距离等于该点到准线的距离,可知当、、处于同一条直线上时,最小,从而得到P点横坐标等于A的横坐标,进而求得P点坐标.
【详解】解:,可看成向右平移1个单位,向上平移3个单位得到,
由抛物线标准方程可得的焦点,准线:,
故抛物线的焦点为即为F点,准线l:,
如图,A、F为定点, 当周长最小时,即最小,
F为抛物线焦点,则等于P到准线l的距离,
当、、处于同一条直线上时,最小,此时P的横坐标与A的横坐标相同,为3,代入抛物线得纵坐标,故点P坐标为,
故答案为:.
12. 如图,点C坐标为(2,5),点A的坐标为(7,0),⊙C的半径为,点B在⊙C上一动点,的最小值为____________.
【答案】5
【解析】
【分析】在AC上取点P,使∠CBP=∠BAC,可得△CBP∽△CAB,从而得到,根据两点间的距离,可得,可得到 , ,则有,进而当O、B、P三点共线,且B位于O、P两点之间时,OB+BP有最小值,最小值为OP,然后求出直线AC的解析式为 ,可设 ,从而得到,可得点 ,即可求解.
【详解】解:如图,在AC上取点P,使∠CBP=∠BAC,
∴△CBP∽△CAB,
∴ ,
∵点C坐标为(2,5),点A的坐标为(7,0),
∴ ,
∵⊙C的半径为,
∴,
∴,解得: ,
∴,
∴ ,
∴,
∴当点运动至AC的下方时,OB+BP有最小值,
∵OB+BP≥OP,
∴当O、B、P三点共线,且B位于O、P两点之间时,OB+BP有最小值,最小值为OP,
设直线AC的解析式为 ,把点C(2,5),A(7,0)代入,得:
,解得: ,
∴直线AC的解析式为 ,
可设 ,
∵ ,
∴ ,解得: 或-1(舍去),
∴ ,
∴点 ,
∴
∴的最小值为5.
故答案为:5
【点睛】本题主要考查了圆的基本性质,相似三角形的判定和性质,两点间的距离,一次函数的性质,熟练掌握相似三角形的判定和性质定理,两点间的距离公式是解题的关键.
三、解答题(共5小题,共60分)
13. 如图,是的直径,,求的值.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了圆周角定理,相似三角形的判定与性质,解直角三角形,解题关键是利用相似三角形的性质求得相关线段的比.
先根据等弧得到再根据勾股定理求出长,然后证明,列出比例式求解,再求出即可.
【详解】解:如图,连接,,
∵
∴
∵是直径,
∴,
∵,
∴由勾股定理得
∵
∴
∴
即
14. 我们定义:对角线互相垂直的四边形叫做“对垂四边形”.
(1)如图1,四边形ABCD为“对垂四边形”.求证:AB2+CD2=BC2+AD2.
(2)如图2,E是四边形ABCD内一点,连结AE,BE,CE和DE,AC与BD交于点O.若∠BEC=90°,∠BAC=∠BDC,∠1+∠2=∠3.求证:四边形ABCD为“对垂四边形”.
(3)如图3,四边形ABCD为“对垂四边形”,AB=AC,∠ADC=120°,AD=3,BC=DC,求CD的长.
【答案】
(1)证明:∵四边形ABCD为“对垂四边形”,
∴AC⊥BD,
∴∠AOD=∠AOB=∠BOC=∠COD=90°,
由勾股定理得,AD2+BC2=AO2+DO2+BO2+CO2,
AB2+CD2=AO2+BO2+CO2+DO2,
∴AB2+CD2=AD2+BC2;
(2)证明:∵∠BAC=∠BDC,∠AOB=∠COD,
∴∠3=∠ACD,
∵∠3=∠1+∠2,∠ACD=∠ACE+∠2,
∴∠1=∠ACE,
∴∠BOC=∠BEC=90°,
∴AC⊥BD,
∴四边形ABCD为“对垂四边形”;
(3)1
【解析】
【分析】(1)由“对垂四边形”的定义得出AC⊥BD,则∠AOD=∠AOB=∠BOC=∠COD=90°,由勾股定理得AD2+BC2=AO2+DO2+BO2+CO2,AB2+CD2=AO2+BO2+CO2+DO2,即可得出结论;
(2)由三角形内角和定理可得∠3=∠ACD,由角的数量关系可得∠1=∠ACE,可得∠BOC=∠BEC=90°,可得结论;
(3)过点A作AH⊥DC,交CD延长线于点H,设CD=x,则BC=DC=x,由“对垂四边形”的定义可得AB2=9+5x2﹣x2=9+4x2=AC2,由直角三角形的性质可求DH=AD=,AH=DH=,由勾股定理可求解.
【详解】(1)略
(2)略
(3)过点A作AH⊥DC,交CD延长线于点H,
设CD=x,则BC=DC=x,
∵四边形ABCD为“对垂四边形”,AD=3,
∴AB2+CD2=AD2+BC2,
∴AB2=9+5x2﹣x2=9+4x2,
∵AB=AC,
∴AC2=9+4x2,
∵∠ADC=120°,
∴∠ADH=60°,∠DAH=30°,
∴DH=AD=,AH=DH=,
∵AC2=AH2+CH2,
∴9+4x2=+(x+)2,
∴x1=0(舍去),x2=1,
∴CD的长度1.
【点睛】本题属于四边形综合题,考查了勾股定理、三角形内角和、直角三角形的性质、一元二次方程、等量代换等知识,灵活、综合运用定理,进行相关角的等量代换是解题关键.
15. 在平面上,若点与三个顶点中的任意两点均构成等腰三角形,则称点是的“妙点”.
(1)①若点是边长为4的等边内部一个“妙点”,则 ;
②在平面上,等边共有 个"妙点";
(2)在中,是的一个“妙点”,且,请直接写出所有满足题意的的度数并画出对应的图形.
【答案】(1);10
(2)
【解析】
【分析】本题主要考查了等腰三角形的性质,要注意分点在三角形内部和三角形外部两种情况讨论,思考全面是正确解答本题的关键.
(1)①结合“妙点”的定义以及等边三角形的性质,得出点在等边的中线的交点位置,即重心位置,故,运用勾股定理算出,再代入进行计算,即可作答.
②充分理解“妙点”的定义,且结合等边三角形的性质,进行作图,分类讨论,即可作答.
(2)按照题干要求,逐个情况作图,结合“妙点”的定义,运用数形结合思想进行全面分析,即可作答.
【小问1详解】
解:①依题意,
∵点是边长为4的等边内部一个“妙点”,
∴点在等边的中线的交点位置,即重心位置,故,
结合三线合一,得,
∴,
则,
故答案为:.
②当点P在三角形内部时,点P是边的垂直平分线的交点,是三角形的外心,
当点P在三角形外部时,一个对称轴上有三个点,如图:
共有9个点符合要求,
则
∴具有这种性质的点P共有10个.
【小问2详解】
解:依题意,第一种如图1(点在的右边)或图2(点在的左边),
∵在中,是的一个“妙点”,
∴,
∴,
∵
∴,
∴是等边三角形,
∴,
第二种如图3,
∵是的一个“妙点”,
∴
∵
∴,
∵
∴
则
同理得
∴
∵
∴
∴
即
∵
∴
则
∴;
第三种如图4,
与第二种同理,得
∴;
第四种如图5,.
∴,
∵,
∴都是等边三角形,
∴,
∴,
综上:满足题意的的度数分别为.
【点睛】本题考查了新定义,三角形内角和性质,重心的应用,勾股定理,等边三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,难度较大,综合性较强,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
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浙江省宁波市宁海县2022年自主招生考试数学试题
一、选择题(每题5分,30分)
1. 若对任何实数x,不等式都成立,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
2. 如图,将正方形对折后展开(图④是连续两次对折后再展开),再按图示方法折叠,能够得到一个直角三角形(阴影部分),且它的一条直角边等于斜边的一半,这样的图形有( ).
A. 个 B. 个 C. 个 D. 个
3. 已知 则 的最小值是( )
A. B. 0 C. 3 D. 6
4. 如图,AD为等边△ABC的高,E、F分别为线段AD、AC上的动点,且AE=CF,当BF+CE取得最小值时,∠AFB=
A. 112.5° B. 105° C. 90° D. 82.5°
5. 如果a,b,c,d都是非零实数,且满足,下列结论中,(1)(2)(3),则一定成立的命题个数是( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
6. 若过点作四条直线构成一个正方形,则该正方形的面积不可能为( )
A. B. C. D.
二、填空题(每题5分,共30分)
7. 如图,在▱中,点在边上,以为折痕,将向上翻折,点正好落在上的点处.若的周长为,的周长为,则的长为______.
8. 如图,矩形ABCD中,点E,F,G,H分别在边AB,BC,CD,DA上,点P在矩形ABCD内.若AB=4cm,BC=6cm,AE=CG=3cm,BF=DH=4cm,四边形AEPH的面积为5cm2,则四边形PFCG的面积为_______cm2.
9. 从1,2,3,4中任取3个数,作为一个一元二次方程的系数,则构作的一元二次方程有实根的概率是__________.
10. 如图所示,在矩形中,是线段的中点,F是线段上的动点,沿直线翻折到,连结.当最短时,则_______.
11. 已知点与点,点在抛物线上运动,当周长最小时,点P的坐标是___________.
12. 如图,点C坐标为(2,5),点A的坐标为(7,0),⊙C的半径为,点B在⊙C上一动点,的最小值为____________.
三、解答题(共5小题,共60分)
13. 如图,是的直径,,求的值.
14. 我们定义:对角线互相垂直的四边形叫做“对垂四边形”.
(1)如图1,四边形ABCD为“对垂四边形”.求证:AB2+CD2=BC2+AD2.
(2)如图2,E是四边形ABCD内一点,连结AE,BE,CE和DE,AC与BD交于点O.若∠BEC=90°,∠BAC=∠BDC,∠1+∠2=∠3.求证:四边形ABCD为“对垂四边形”.
(3)如图3,四边形ABCD为“对垂四边形”,AB=AC,∠ADC=120°,AD=3,BC=DC,求CD的长.
15. 在平面上,若点与三个顶点中的任意两点均构成等腰三角形,则称点是的“妙点”.
(1)①若点是边长为4的等边内部一个“妙点”,则 ;
②在平面上,等边共有 个"妙点";
(2)在中,是的一个“妙点”,且,请直接写出所有满足题意的的度数并画出对应的图形.
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