山东省济南市章丘区2024-2025学年下学期七年级期末数学试卷
2025-08-25
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内容正文:
山东省济南市章丘区2024-2025学年下学期七年级期末数学试卷
一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出四个选项中,只有一项最符合题目要求,请把它选出来。)
1.(4分)国产人工智能大模型DeepSeek横空出世,其低成本、高性能的特点,迅速吸引了全球投资者的目光.以下是四款常用的人工智能大模型的图标,其文字上方的图案是轴对称图形的是( )
A.
B.
C.
D.
2.(4分)下列运算正确的是( )
A.(﹣a+b)2=﹣a2﹣2ab+b2 B.m2+m2=m4
C.m3•m2=m6 D.(﹣a2b)3=﹣a6b3
3.(4分)如图,AB∥CD,AC∥DE,∠FAB=96°,∠E=41°,则∠DCE的度数为( )
A.41° B.55° C.45° D.54°
4.(4分)2025年3月7日,哈医大和哈工大科研团队研发的新型纳米机器人取得新突破,可在6分钟内清除4毫米静脉血栓.经临床实验数据显示,该纳米机器人单个宽度仅为85nm(即0.000000085m).将数据“0.000000085”用科学记数法表示为( )
A.8.5×10﹣8 B.85×10﹣9 C.8.5×10﹣9 D.0.85×10﹣7
5.(4分)如图,AD是△ABC的角平分线,DE⊥AB于点E,S△ABC=7,DE=2,AB=4,则AC的长是( )
A.3 B.4 C.6 D.5
6.(4分)下列事件中,属于随机事件的是( )
A.太阳从东方升起
B.抛一枚硬币,正面朝上
C.用长度分别是3cm,2cm,1cm的细木条首尾顺次相连,可组成一个三角形
D.通常情况下,温度降到0℃以下,纯净的水会结冰
7.(4分)如图,在四边形ABCD中,∠B=∠C=120°,AB=8cm,BC=12cm,CD=16cm,点P在线段BC上以4cm/s的速度由点B向点C运动,同时点O在线段CD上由点C向点D匀速运动.若△BAP与△PCQ在某一时刻全等,则点Q运动速度为( )
A. B.或
C.4cm/s或 D.4cm/s或
8.(4分)下列说法不成立的是( )
A.若(2a﹣1)2=(2a+1)(2a﹣1),则a=
B.
C.等腰三角形两边分别为6和13,则其周长为25或32
D.
9.(4分)如图,在△ABC中,AB=3,AC=2,S△ABC=2.5.①以点A为圆心,以适当长为半径画弧,交AB于点G,交AC于点H;再分别以点G,H为圆心,以大于GH的长为半径画弧,两弧在∠BAC的内部相交于点E;作射线AE交BC边于点D;②分别以点A,D为圆心,以大于AD的长为半径画弧,两弧相交于点M,N;作直线MN交AD于点F.则△BDF的面积为( )
A.1.15 B.1 C.0.8 D.0.75
10.(4分)已知:如图(1),长方形ABCD中,E是边AD上一点,且AE=6cm,AB=8cm,点P从B出发,沿折线BE﹣ED﹣DC匀速运动,运动到点C停止.P的运动速度为2cm/s,运动时间为t(s),△BPC的面积为y(cm2).y与t的关系式图象如图(2),则下列结论正确的有( )
①a=7;
②b=11;
③当t=3时,△PCD为等腰三角形;
④当t=10s时,y=12cm2.
A.①③④ B.①③ C.①②③ D.①④
二、填空题:(本大题共5个小题,每小题4分,共20分.)
11.(4分)若m+3n+1=0,则3m•27n= .
12.(4分)如图②是用图①的七巧板拼成的“龙马精神”图形,现将一个飞镖随机投掷到该图形上,则飞镖落在阴影部分的概率是 .
13.(4分)计算:= .
三、解答题(共10个小题,共90分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
14.(7分)计算:.
15.(7分)先化简,再求值:(x+2y)(x﹣2y)+(x﹣2y)2﹣(6x2y﹣8xy2)÷(2y),其中x=﹣2,.
16.(7分)每年的3月14日是国际数学节,又称圆周率日.中国邮政于今年3月14日发行《数学之美》特种邮票,分别以“圆周率、毕达哥拉斯定理、欧拉公式、莫比乌斯带”为主题,一套四张,方寸间展现数学的无限魅力与艺术美感.
已知每张邮票成本2元,商场将两套邮票分别装入八个相同的盲盒中,每个盲盒装一张且被抽中的概率相同.凡在商场购物满300元的顾客,将获得一次抽盲盒的机会,规定:抽到“圆周率”,获得该邮票且奖励10元;抽到“毕达哥拉斯定理或欧拉公式”,获得该邮票且奖励6元;抽到“莫比乌斯带”,仅获得该邮票.
(1)小颖从盲盒中随机抽取一个,求恰好抽到“圆周率”的概率;
(2)此活动推出的一个月里,共抽了540次盲盒,求商场这一个月里需支付此活动的费用.
17.(8分)读懂下面的推理过程,并填空(理由或数学式).
中国汉字博大精深,方块文字智慧灵秀,奥妙无穷,如图1是一个“互”字,如图2是由图1抽象出的几何图形,其中AB∥CD,点E,M,F在同一直线上,点G,H,N在同一条直线上,且∠AEF=∠GHD,MG∥FN.求证:∠EFN=∠G.
证明:如图2,延长EF交CD于点P.
∵AB∥CD(已知),
∴∠AEF=∠EPD( ),
又∵∠AEF=∠GHD(已知),
∴∠EPD= ,( )
∴EP∥GH( ),
∴∠EFN+( )=180°( ),
又∵MG∥FN(已知),
∴∠FNG+∠G=180°( ),
∴∠EFN=∠G( ).
18.(8分)如图,在边长为1的小正方形组成的网格中,点A,B,C均在小正方形的顶点上.
(1)△ABC的形状是 ;
(2)在图中画出与△ABC关于直线l成轴对称的△A'B'C';
(3)结合所画图形,在直线l上画出点P,使PA+PC最小;
(4)根据图形,求△ABC的面积.
19.(9分)为测量一块区域A,B间的距离,提供了以下方案:如图1,先在平地上取一个可直接到达A,B的点O,连接AO,BO,并分别延长AO至点C,延长BO至点D,使CO=AO,DO=BO,最后测出CD的长即为A,B间的距离.
知识窗
如图,若∠1=∠2,则a=b.
(1)请你说说该方案可行的理由;
(2)由于在EF处有一堵墙阻挡了路线,使得无法按照题干的方案测出CD的长,但在图2中可测得∠EOC=65°,∠C=80°,∠OEF=145°,CF=128m,EF=77m,请据此求出A,B间的距离.
20.(10分)2025端午节济南大明湖举行龙舟赛活动,参赛队伍有15支.设若甲、乙两个龙舟队分别同时从起点出发,划行的路程y(米)与划行的时间x(分)(其中0≤x≤6)之间满足的关系如图所示,根据图象所提供的信息,解答下列问题:
(1)甲队划行的速度为 ;当0≤x≤2时,乙队划行的速度为 ;当2<x≤6时,乙队划行的速度为 .
(2)当x= 分钟时,甲、乙两队划行的路程相等;
(3)求出当甲、乙两队划行的路程相差100米时x的值.
21.(10分)把几个图形拼成一个新的图形,通过图形面积的计算,常常可以得到一些等式,这是研究数学问题的一种常用方法,我们在学习“从面积到乘法公式”时,曾用两种不同的方法计算同一个图形的面积,探索了完全平方公式:(a+b)2=a2+2ab+b2(如图1).
(1)观察图2,请你写出(a+b)2、(a﹣b)2、ab之间的等量关系是 ;
【拓展应用】
根据(1)中的等量关系及课本所学的知识,解决如下问题:
(2)若x+y=4,x•y=,且x>y,求x﹣y的值;
(3)如图3,在△BCE中,∠BCE=90°,CE=8,点M在边BC上,CM=3,在边CE上取一点Q,使BM=EQ,分别以BC,CQ为边在△BCE外部作正方形ABCD和正方形COPQ,连接BQ,若△BCQ的面积等于,设BM=x(x>0),求正方形ABCD与正方形COPQ的面积之和.
22.(12分)△ABC和△DBE是两个角都是45°的等腰直角三角形(BA=BC,BE=BD,∠DBE=∠ABC=90°)的三角板,
【问题初探】
(1)当两个三角板如图(1)所示的位置摆放时,D、B、C在同一直线上,连接AD、CE,请证明:AD=CE.
【类比探究】
(2)当三角板ABC保持不动时,将三角板DBE绕点B顺时针旋转到如图(2)所示的位置,判断AD与CE的数量关系和位置关系,并说明理由.
23.(12分)【基础回顾】
(1)如图1,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,直线l经过点A,分别从点B,C向直线l作垂线,垂足分别为D,E.求证:△ABD≌△CAE;
【变式探究】
(2)如图2,在△ABC中,AB=AC,直线l经过点A,点D,E分别在直线l上,如果∠CEA=∠ADB=∠BAC,猜想DE,BD,CE有何数量关系,并给予证明;
【拓展应用】
(3) 小明在科技创新大赛上创作了一幅机器人图案,大致图形如图3所示,以△ABC的边AB,AC为一边向外作△BAD和△CAE,其中∠BAD=∠CAE=90°,AB=AD,AC=AE,AG是边BC上的高.延长GA交DE于点H,设△ADH的面积为S1,△AEH的面积为S2,猜猜想S1,S2大小关系,并说明理由.
山东省济南市章丘区2024-2025学年下学期七年级期末数学试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
B
A
A
B
D
C
D
C
一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出四个选项中,只有一项最符合题目要求,请把它选出来。)
1.(4分)国产人工智能大模型DeepSeek横空出世,其低成本、高性能的特点,迅速吸引了全球投资者的目光.以下是四款常用的人工智能大模型的图标,其文字上方的图案是轴对称图形的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】根据轴对称图形的定义逐项判断即可得.
【解答】解:A,B,D选项中的图形都不能找到一条直线,使图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,所以不是轴对称图形;
C选项中的图形能找到一条直线,使图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,所以是轴对称图形.
故选:C.
【点评】本题考查了轴对称图形“如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合,那么这个图形叫做轴对称图形”,熟记轴对称图形的定义是解题关键.
2.(4分)下列运算正确的是( )
A.(﹣a+b)2=﹣a2﹣2ab+b2 B.m2+m2=m4
C.m3•m2=m6 D.(﹣a2b)3=﹣a6b3
【分析】A.根据完全平方公式判断即可;
B.合并同类项即可;
C.根据同底数幂的乘法运算法则计算即可;
D.根据幂的乘方与积的乘方运算法则计算即可.
【解答】解:(﹣a+b)2=(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2,
∴A不正确,不符合题意;
m2+m2=2m2,
∴B不正确,不符合题意;
m3•m2=m5,
∴C不正确,不符合题意;
(﹣a2b)3=﹣a6b3,
∴D正确,符合题意.
故选:D.
【点评】本题考查幂的乘方与积的乘方,掌握完全平方公式、同底数幂的乘法运算法则、幂的乘方与积的乘方运算法则是解题的关键.
3.(4分)如图,AB∥CD,AC∥DE,∠FAB=96°,∠E=41°,则∠DCE的度数为( )
A.41° B.55° C.45° D.54°
【分析】先根据平行线的性质得到∠ACB=41°,∠ACD=96°,然后计算∠ACD﹣∠ACB即可.
【解答】解:∵AC∥DE,
∴∠ACB=∠E=41°,
∵AB∥CD,
∴∠ACD=∠FAB=96°,
∴∠DCE=∠ACD﹣∠ACB=96°﹣41°=55°.
故选:B.
【点评】本题考查了平行线的性质:两直线平行,同位角相等;两直线平行,内错角相等.
4.(4分)2025年3月7日,哈医大和哈工大科研团队研发的新型纳米机器人取得新突破,可在6分钟内清除4毫米静脉血栓.经临床实验数据显示,该纳米机器人单个宽度仅为85nm(即0.000000085m).将数据“0.000000085”用科学记数法表示为( )
A.8.5×10﹣8 B.85×10﹣9 C.8.5×10﹣9 D.0.85×10﹣7
【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.
【解答】解:0.000000085=8.5×10﹣8.
故选:A.
【点评】此题考查科学记数法的表示方法.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,表示时关键要正确确定a的值以及n的值.
5.(4分)如图,AD是△ABC的角平分线,DE⊥AB于点E,S△ABC=7,DE=2,AB=4,则AC的长是( )
A.3 B.4 C.6 D.5
【分析】过点D作DF⊥AC于F,然后利用的面积公式列式计算即可得解.
【解答】解:过点D作DF⊥AC于F,
∵AD是的角平分线,DE⊥AB,
∴DE=DF=2,
∴S△ABC=S△ABD+S△ADC=AB•DE+AC•DF=×4×2+AC×2=7,
解得AC=3.
故选:A.
【点评】本题考查角平分线的性质,即角平分线上的点到角的两边距离相等的性质,三角形的面积,熟记性质并利用三角形的面积列出方程是解题的关键.
6.(4分)下列事件中,属于随机事件的是( )
A.太阳从东方升起
B.抛一枚硬币,正面朝上
C.用长度分别是3cm,2cm,1cm的细木条首尾顺次相连,可组成一个三角形
D.通常情况下,温度降到0℃以下,纯净的水会结冰
【分析】根据事件发生的可能性大小判断.
【解答】解:A.太阳从东方升起,是必然事件,不符合题意;
B.抛一枚硬币,正面朝上,是随机事件,符合题意;
C.用长度分别是3cm,2cm,1cm的细木条首尾顺次相连,可组成一个三角形,是不可能事件,不符合题意;
D.通常情况下,温度降到0℃以下,纯净的水会结冰,是必然事件,不符合题意;
故选:B.
【点评】本题考查的是随机事件,必然事件指在一定条件下,一定发生的事件.不可能事件是指在一定条件下,一定不发生的事件,不确定事件即随机事件是指在一定条件下,可能发生也可能不发生的事件.
7.(4分)如图,在四边形ABCD中,∠B=∠C=120°,AB=8cm,BC=12cm,CD=16cm,点P在线段BC上以4cm/s的速度由点B向点C运动,同时点O在线段CD上由点C向点D匀速运动.若△BAP与△PCQ在某一时刻全等,则点Q运动速度为( )
A. B.或
C.4cm/s或 D.4cm/s或
【分析】设点P运动时间为t秒,点Q运动速度为vcm/s,则BP=4tcm,CQ=vtcm,根据∠B=∠C=120°可得△ABP≌△QCP或△ABP≌△PCQ,再根据全等三角形的性质,即可求解.
【解答】解:设点P运动时间为t秒,点Q运动速度为vcm/s,则BP=4tcm,CQ=vtcm,
∴CP=BC﹣BP=(12﹣4t)cm,
∵∠B=∠C=120°,
∴△ABP≌△QCP或△ABP≌△PCQ,
当△ABP≌△PCQ时,CP=AB=8cm,BP=CQ,
∴12﹣4t=8,4t=vt,
解得t=1,v=4;
当△ABP≌△QCP时,QC=AB=8cm,,
∴vt=8,4t=6,
解得,;
综上可知,点Q运动速度为4cm/s或,
故选:D.
【点评】本题主要考查了全等三角形的性质,能根据题意进行分类讨论求解是解题的关键.
8.(4分)下列说法不成立的是( )
A.若(2a﹣1)2=(2a+1)(2a﹣1),则a=
B.
C.等腰三角形两边分别为6和13,则其周长为25或32
D.
【分析】A.等号的左右两边都展开,求出x即可;
B.根据幂的运算进行计算即可;
C.先判断是否构成三角形,再求周长;
D.先变形再计算即可.
【解答】解:A.∵(2a﹣1)2=(2a+1)(2a﹣1),
∴4a2﹣4a+1=4a2﹣1,
∴a=,故本选项不符合题意;
B.原式=(2x)n=2nxn,故本选项不符合题意;
C.∵6+6=12,12<13,
∴6+6+13=25不符合题意,故本选项符合题意;
D.原式=(5×)2024×5=5,故本选项不符合题意.
故选:C.
【点评】本题主要考查完全平方公式、幂的乘方与积的乘方、等腰三角形的性质,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
9.(4分)如图,在△ABC中,AB=3,AC=2,S△ABC=2.5.①以点A为圆心,以适当长为半径画弧,交AB于点G,交AC于点H;再分别以点G,H为圆心,以大于GH的长为半径画弧,两弧在∠BAC的内部相交于点E;作射线AE交BC边于点D;②分别以点A,D为圆心,以大于AD的长为半径画弧,两弧相交于点M,N;作直线MN交AD于点F.则△BDF的面积为( )
A.1.15 B.1 C.0.8 D.0.75
【分析】如图,过点D作DK⊥AC于点K,DJ⊥AB于点J.首先证明==,求出△ABD的面积,可得结论.
【解答】解:如图,过点D作DK⊥AC于点K,DJ⊥AB于点J.
由作图可知DA平分∠BAC,
∴DK=DJ,
∴==,
∴==,
∴S△ABD=S△ABC=1.5,
由作图可知MN垂直平分线段AD,
∴AF=DF,
∴S△BDF=S△ABD=0.75,
故选:D.
【点评】本题考查了作图﹣复杂作图:解决此类题目的关键是熟悉基本几何图形的性质,结合几何图形的基本性质把复杂作图拆解成基本作图,逐步操作.也考查了角平分线的性质和垂直平分线的性质.
10.(4分)已知:如图(1),长方形ABCD中,E是边AD上一点,且AE=6cm,AB=8cm,点P从B出发,沿折线BE﹣ED﹣DC匀速运动,运动到点C停止.P的运动速度为2cm/s,运动时间为t(s),△BPC的面积为y(cm2).y与t的关系式图象如图(2),则下列结论正确的有( )
①a=7;
②b=11;
③当t=3时,△PCD为等腰三角形;
④当t=10s时,y=12cm2.
A.①③④ B.①③ C.①②③ D.①④
【分析】由三角形面积公式求出BC=10cm,即可得到DE长,求出P在ED上运动的时间,从而求出a的值,求出P在CD上运动的时间是8÷2=4(s),即可求出b的值,b=7+4=11,当t=3时,由△DEC≌△PEC(SAS),得到PC=CD,因此△PCD是等腰三角形,当t=10时,求出PC=2(cm),即可求出y=12cm2.
【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=90°,AD=BC,AB=CD,
当P在DE上时,
△PBC的面积=BC•AB=40(cm2),
∴BC=10cm,
∴DE=AD﹣AE=10﹣6=4(cm),
∴P在DE上运动的时间是4÷2=2(s),
∴a=5+2=7,
故①符合题意;
∵P在CD上运动的时间是8÷2=4(s),
∴b=7+4=11,
故②符合题意;
当t=3时,如图,连接CE,
∵PB=2×3=6(cm),
∴PE=BE﹣BP=4(cm),
∴PE=DE,
∵AE=6cm,AB=8cm,
∴BE==10(cm),
∵BE=BC,
∴∠PEC=∠BCE,
∵DE∥BC,
∴∠DEC=∠BCE,
∴∠PEC=∠DEC,
∵CE=CE,
∴△DEC≌△PEC(SAS),
∴PC=CD,
∴△PCD是等腰三角形,
故③符合题意;
当t=10时,
P运动的路程是2×10=20(cm),
∴PC=BE+DE+DC﹣20=10+4+8﹣10=2(cm),
∴y=BC•PC=10(cm2),
故④不符合题意.
∴正确的是①②③.
故选:C.
【点评】本题考查矩形的性质,动点问题的函数图象,关键是理解题意,熟悉运动的过程,把对应的数据转化为图形中的线段长.
二、填空题:(本大题共5个小题,每小题4分,共20分.)
11.(4分)若m+3n+1=0,则3m•27n= .
【分析】根据m+3n+1=0可得m+3n=﹣1,再将原式中27n的变形为33n,即可求解.
【解答】解:∵m+3n+1=0,
∴m+3n=﹣1,
∴3m•27n
=3m•(33)n
=3m•33n
=3m+3n
=3﹣1
=,
故答案为:.
【点评】本题考查同底数幂的乘法,幂的乘方,熟练掌握相关运算法则是关键.
12.(4分)如图②是用图①的七巧板拼成的“龙马精神”图形,现将一个飞镖随机投掷到该图形上,则飞镖落在阴影部分的概率是 .
【分析】根据图形和七巧板特点可得到阴影部分面积占正方形面积的,进而根据概率公式,即可得到飞镖落在阴影部分的概率.
【解答】解:由七巧板特点可知,图②阴影部分面积占正方形面积的,
∴飞镖落在阴影部分的概率是,
故答案为:.
【点评】本题考查了七巧板,以及几何概率,熟练掌握概率公式是解题的关键.
13.(4分)计算:= .
【分析】根据平方差公式将题目中的式子分解因式,然后计算乘法即可.
【解答】解:
=(1﹣)×(1+)×(1﹣)×(1+)×…×(1﹣)×(1+)
=×××…××
=×
=,
故答案为:.
【点评】本题考查有理数的混合运算,熟练掌握运算法则是解答本题的关键,注意乘法分配律的应用.
三、解答题(共10个小题,共90分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
14.(7分)计算:.
【分析】先根据有理数的乘方、负整数指数幂、零指数幂、积的乘方、绝对值的定义计算,再根据有理数的混合运算法则计算即可.
【解答】解:
=﹣1+4﹣1﹣
=﹣1+4﹣1﹣﹣2
=﹣1+4﹣1﹣(﹣1)2024×3﹣2
=﹣1+4﹣1﹣1×3﹣2
=﹣1+4﹣1﹣3﹣2
=﹣3.
【点评】本题考查了实数的运算,熟练掌握运算法则是解题的关键.
15.(7分)先化简,再求值:(x+2y)(x﹣2y)+(x﹣2y)2﹣(6x2y﹣8xy2)÷(2y),其中x=﹣2,.
【分析】先利用平方差公式、完全平方公式、多项式除以单项式法则计算,再合并同类项,最后代入求值即可.
【解答】解:原式=x2﹣4y2+x2﹣4xy+4y2﹣(3x2﹣4xy)
=x2﹣4y2+x2﹣4xy+4y2﹣3x2+4xy
=﹣x2,
将x=﹣2代入,得:
原式=﹣(﹣2)2=﹣4.
【点评】本题考查整式的化简求值,正确记忆相关知识点是解题关键.
16.(7分)每年的3月14日是国际数学节,又称圆周率日.中国邮政于今年3月14日发行《数学之美》特种邮票,分别以“圆周率、毕达哥拉斯定理、欧拉公式、莫比乌斯带”为主题,一套四张,方寸间展现数学的无限魅力与艺术美感.
已知每张邮票成本2元,商场将两套邮票分别装入八个相同的盲盒中,每个盲盒装一张且被抽中的概率相同.凡在商场购物满300元的顾客,将获得一次抽盲盒的机会,规定:抽到“圆周率”,获得该邮票且奖励10元;抽到“毕达哥拉斯定理或欧拉公式”,获得该邮票且奖励6元;抽到“莫比乌斯带”,仅获得该邮票.
(1)小颖从盲盒中随机抽取一个,求恰好抽到“圆周率”的概率;
(2)此活动推出的一个月里,共抽了540次盲盒,求商场这一个月里需支付此活动的费用.
【分析】(1)根据概率公式计算即可;
(2)根据概率公式计算即可.
【解答】解:(1)总共有8种等可能的结果,其中,恰好抽到“圆周率”的结果有2种,
所以小颖从盲盒中随机抽取一个,恰好抽到“圆周率”的概率=;
(2)商场这一个月里需支付邮票的费用为:2×540=1080(元),
抽到“圆周率”的总次数约为:×540=135(次),
抽到“毕达哥拉斯定理、欧拉公式”的总次数约为:×540=270(次),
抽到“莫比乌斯带”的总次数约为:×540=135(次),
∴商场这一个月里需支付此活动的费用为:
1080+135×10+270×6+135×0=4050(元).
【点评】本题考查了概率公式,解答本题的关键是根据概率公式求出相应的概率.
17.(8分)读懂下面的推理过程,并填空(理由或数学式).
中国汉字博大精深,方块文字智慧灵秀,奥妙无穷,如图1是一个“互”字,如图2是由图1抽象出的几何图形,其中AB∥CD,点E,M,F在同一直线上,点G,H,N在同一条直线上,且∠AEF=∠GHD,MG∥FN.求证:∠EFN=∠G.
证明:如图2,延长EF交CD于点P.
∵AB∥CD(已知),
∴∠AEF=∠EPD( 两直线平行,内错角相等 ),
又∵∠AEF=∠GHD(已知),
∴∠EPD= ∠GHD ,( 等量代换 )
∴EP∥GH( 同位角相等,两直线平行 ),
∴∠EFN+( ∠FNG )=180°( 两直线平行,同旁内角互补 ),
又∵MG∥FN(已知),
∴∠FNG+∠G=180°( 两直线平行,同旁内角互补 ),
∴∠EFN=∠G( 同角的补角相等 ).
【分析】根据平行线的判定和性质,补齐各步骤的结论和推理依据即可.
【解答】证明:如图2,延长EF交CD于点P,
∵AB∥CD(已知),
∴∠AEF=∠EPD(两直线平行,内错角相等),
又∵∠AEF=∠GHD(已知),
∴∠EPD=∠GHD(等量代换),
∴EP∥GH(同位角相等,两直线平行),
∴∠EFN+(∠FNG)=180°(两直线平行,同旁内角互补),
又∵MG∥FN(已知),
∴∠FNG+∠G=180°(两直线平行,同旁内角互补),
∴∠EFN=∠G(同角的补角相等 ).
故答案为:两直线平行,内错角相等;∠GHD,等量代换;同位角相等,两直线平行;∠FNG,两直线平行,同旁内角互补;两直线平行,同旁内角互补;同角的补角相等.
【点评】本题考查了平行线的判定和性质,熟练掌握平行线的性质是解题的关键.
18.(8分)如图,在边长为1的小正方形组成的网格中,点A,B,C均在小正方形的顶点上.
(1)△ABC的形状是 直角三角形 ;
(2)在图中画出与△ABC关于直线l成轴对称的△A'B'C';
(3)结合所画图形,在直线l上画出点P,使PA+PC最小;
(4)根据图形,求△ABC的面积.
【分析】(1)由勾股定理求出AB、AC、BC的长,再由勾股定理逆定理计算即可得出答案;
(2)根据轴对称的性质作出△A′B′C′即可;
(3)连接A′C交直线l于点P,点P即为所作;
(4)利用割补法求三角形面积即可.
【解答】解:(1)由勾股定理可得:,,,
∴AB2+BC2=8+18=26=AC2,
∴△ABC的形状是直角三角形;
故答案为:直角三角形;
(2)如图所示,所作△A′B′C′即为所求,
;
(3)如图所示,所作点P即为所求;
(4)△ABC的面积=.
【点评】本题考查了勾股定理、勾股定理逆定理、作图—轴对称变换、割补法求三角形面积,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
19.(9分)为测量一块区域A,B间的距离,提供了以下方案:如图1,先在平地上取一个可直接到达A,B的点O,连接AO,BO,并分别延长AO至点C,延长BO至点D,使CO=AO,DO=BO,最后测出CD的长即为A,B间的距离.
知识窗
如图,若∠1=∠2,则a=b.
(1)请你说说该方案可行的理由;
(2)由于在EF处有一堵墙阻挡了路线,使得无法按照题干的方案测出CD的长,但在图2中可测得∠EOC=65°,∠C=80°,∠OEF=145°,CF=128m,EF=77m,请据此求出A,B间的距离.
【分析】(1)判定△ABO≌△CDO(SAS),推出AB=CD,
(2)求出∠D=∠DEF=35°,判定DF=EF=77m,得到CD=DF+CF=205(m),由全等三角形的性质推出AB=CD=205m,
【解答】解:(1)如图1,在△ABO和△CDO中,
,
∴△ABO≌△CDO(SAS),
∴AB=CD,
∴该方案可行;
(2)如图2,延长CF,OE交于D,
∵∠OEF=145°,
∴∠DEF=180°﹣∠OEF=35°,
∵∠COE=65°,∠C=80°,
∴∠D=180°﹣∠COE﹣∠C=35°,
∴∠D=∠DEF,
∴DF=EF=77m,
∴CD=DF+CF=205(m),
由(1)知AB=CD=205m,
∴A,B之间的距离为205m.
【点评】本题考查全等三角形的应用,关键是由SAS判定△AOB≌△COD,由等角对等边得到DF=EF.
20.(10分)2025端午节济南大明湖举行龙舟赛活动,参赛队伍有15支.设若甲、乙两个龙舟队分别同时从起点出发,划行的路程y(米)与划行的时间x(分)(其中0≤x≤6)之间满足的关系如图所示,根据图象所提供的信息,解答下列问题:
(1)甲队划行的速度为 200m/min ;当0≤x≤2时,乙队划行的速度为 300m/min ;当2<x≤6时,乙队划行的速度为 100m/min .
(2)当x= 4 分钟时,甲、乙两队划行的路程相等;
(3)求出当甲、乙两队划行的路程相差100米时x的值.
【分析】(1)根据所给函数图象,分别计算出相应时间段内两队的速度即可.
(2)分别求出当2≤x≤6时两队的y与x的关系式,再进行计算即可.
(3)结合(2)中的结果及分类讨论的数学思想进行计算即可.
【解答】解:(1)由所给函数图象可知,
当x=6时,甲队划了1200米,
所以甲的划行速度为:1200÷6=200(m/min).
当0≤x≤2时,
由x=2时,y=600得,
乙队的划行速度为:600÷2=300(m/min);
当2<x≤6时,
乙队的划行速度为:(1000﹣600)÷(6﹣2)=100(m/min).
故答案为:200m/min,300m/min,100m/min.
(2)由题知,
y甲=200x.
当0≤x≤2时,y乙=300x;
当2<x≤6时,令y乙=kx+b,
则,
解得,
所以y乙=100x+400.
由200x=100x+400,
解得x=4.
故答案为:4.
(3)当0≤x≤2时,
300x﹣200x=100,
解得x=1.
当2<x≤6时,
100x+400﹣200x=100或200x﹣(100x+400)=100,
解得x=3或x=5,
综上所述,当甲、乙两队划行的路程相差100米时,x的值为1或3或5.
【点评】本题主要考查了一次函数的图象与一次函数的性质,熟知一次函数的图象与性质是解题的关键.
21.(10分)把几个图形拼成一个新的图形,通过图形面积的计算,常常可以得到一些等式,这是研究数学问题的一种常用方法,我们在学习“从面积到乘法公式”时,曾用两种不同的方法计算同一个图形的面积,探索了完全平方公式:(a+b)2=a2+2ab+b2(如图1).
(1)观察图2,请你写出(a+b)2、(a﹣b)2、ab之间的等量关系是 (a+b)2=(a﹣b)2+4ab ;
【拓展应用】
根据(1)中的等量关系及课本所学的知识,解决如下问题:
(2)若x+y=4,x•y=,且x>y,求x﹣y的值;
(3)如图3,在△BCE中,∠BCE=90°,CE=8,点M在边BC上,CM=3,在边CE上取一点Q,使BM=EQ,分别以BC,CQ为边在△BCE外部作正方形ABCD和正方形COPQ,连接BQ,若△BCQ的面积等于,设BM=x(x>0),求正方形ABCD与正方形COPQ的面积之和.
【分析】(1)用代数式分别表示图2中各个部分的面积即可;
(2)由(1)的结论,利用(x+y)2=(x﹣y)2+4xy,进行计算即可;
(3)由题意得BC=x+3,CQ=8﹣x,由△BCQ的面积等于可得(x+3)(8﹣x)=21,设a=x+3,b=8﹣x,由题意得,a+b=11,ab=(x+3)(8﹣x)=21,根据(x+3)2+(8﹣x)2=a2+b2=(a+b)2﹣2ab进行计算即可.
【解答】解:(1)图2整体上是边长为a+b的正方形,因此面积为(a+b)2,中间阴影部分是边长为a﹣b的正方形,因此面积为(a﹣b)2,4个空白长方形的面积和为4ab,
所以有(a+b)2=(a﹣b)2+4ab,
故答案为:(a+b)2=(a﹣b)2+4ab;
(2)∵x+y=4,x•y=,
∴(x﹣y)2=(x+y)2﹣4xy=16﹣7=9,
∵x>y,
∴x﹣y==3;
(3)∵CE=8,CM=3,BM=EQ,BM=x,
∴BC=BM+CM=x+3,CQ=CE﹣EQ=8﹣x,
∵△BCQ的面积等于,
∴(x+3)(8﹣x)=,
即(x+3)(8﹣x)=21,
设a=x+3,b=8﹣x,由题意得,a+b=11,ab=(x+3)(8﹣x)=21,
∴(x+3)2+(8﹣x)2=a2+b2=(a+b)2﹣2ab=121﹣42=79,
即正方形ABCD与正方形COPQ的面积之和为79.
【点评】本题考查完全平方公式的几何背景,掌握完全平方公式的结构特征是正确解答的关键.
22.(12分)△ABC和△DBE是两个角都是45°的等腰直角三角形(BA=BC,BE=BD,∠DBE=∠ABC=90°)的三角板,
【问题初探】
(1)当两个三角板如图(1)所示的位置摆放时,D、B、C在同一直线上,连接AD、CE,请证明:AD=CE.
【类比探究】
(2)当三角板ABC保持不动时,将三角板DBE绕点B顺时针旋转到如图(2)所示的位置,判断AD与CE的数量关系和位置关系,并说明理由.
【分析】(1)由SAS判定△ADB≌△CEB(SAS),推出AD=CE;
(2)判定△ABD≌△CBE(SAS),推出AD=CE,∠ADB=∠CEB,由三角形内角和定理推出∠DHO=∠EBD=90°,推出AD⊥CE.
【解答】(1)证明:在△ADB和△CEB中,
,
∴△ADB≌△CEB(SAS),
∴AD=CE;
(2)解:如图,AD=CE,AD⊥CE,理由如下:
∵∠ABC=∠DBE=90°,
∴∠ABD+∠DBC=∠CBE+∠DBC,
∴∠ABD=∠CBE,
在△ABD和△CBE中,
,
∴△ABD≌△CBE(SAS),
∴AD=CE,∠ADB=∠CEB,
∵∠DOH=∠EOB,
∴∠DHO=∠EBD=90°,
∴AD⊥CE.
【点评】本题考查全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形,关键是判定△ABD≌△CBE(SAS),推出AD=CE,∠ADB=∠CEB,
23.(12分)【基础回顾】
(1)如图1,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,直线l经过点A,分别从点B,C向直线l作垂线,垂足分别为D,E.求证:△ABD≌△CAE;
【变式探究】
(2)如图2,在△ABC中,AB=AC,直线l经过点A,点D,E分别在直线l上,如果∠CEA=∠ADB=∠BAC,猜想DE,BD,CE有何数量关系,并给予证明;
【拓展应用】
(3)小明在科技创新大赛上创作了一幅机器人图案,大致图形如图3所示,以△ABC的边AB,AC为一边向外作△BAD和△CAE,其中∠BAD=∠CAE=90°,AB=AD,AC=AE,AG是边BC上的高.延长GA交DE于点H,设△ADH的面积为S1,△AEH的面积为S2,猜猜想S1,S2大小关系,并说明理由.
【分析】(1)根据垂直定义得∠BDA=∠AEC=90°,则∠DAB+∠DBA=90°,再根据∠BAC=90°得∠DAB+∠EAC=90°,由此得∠DBA=∠EAC,进而可依据“SAS”判定△ABD和△CAE全等;
(2)根据三角形外角性质得∠EAC+∠BAC=∠ADB+∠DBA,再根据∠ADB=∠BAC得∠EAC=∠DBA,进而可依据“AAS”判定△EAC和△DBA全等得CE=AD,AE=BD,由此可得出DE,BD,CE的数量关系;
(3)过点D作DM⊥AH交AH的延长线于点M,过点E作EN⊥AH于点N,则∠AGB=∠M=90°,进而得∠ABG+∠BAG=90°,再根据∠BAD=90°得∠BAG+∠DAM=90°,由此得∠ABG=∠DAM,进而可依据“AAS”判定△ABG和△DAM全等,则DM=AG,同理可证明△ADC和△ENA全等得EN=AG,则DM=EN,然后再根据三角形的面积公式即可得出S1,S2大小关系.
【解答】(1)证明:∵BD⊥直线l,CE⊥直线l,
∴∠BDA=∠AEC=90°,
∴∠DAB+∠DBA=90°,
∵∠BAC=90°,
∴∠DAB+∠EAC=90°,
∴∠DBA=∠EAC,
在△ABD和△CAE中,
,
△ABD≌△CAE(AAS);
(2)解:DE,BD,CE的数量关系是:DE=BD+CE,证明如下:
∵∠EAB是△ABD的外角,
∴∠EAB=∠ADB+∠DBA,
∴∠EAC+∠BAC=∠ADB+∠DBA,
∵∠ADB=∠BAC,
∴∠EAC=∠DBA,
在△EAC和△DBA中,
,
∴△EAC≌△DBA(AAS),
∴CE=AD,AE=BD,
∴DE=AE+AD=BD+CE;
(3)S1,S2大小关系是:S1=S2,理由如下:
过点D作DM⊥AH交AH的延长线于点M,过点E作EN⊥AH于点N,如图所示:
∵AG⊥BC,
∴∠AGB=∠M=90°,
∴∠ABG+∠BAG=90°,
∵∠BAD=90°,
∴∠BAG+∠DAM=90°,
∴∠ABG=∠DAM,
在△ABG和△DAM中,
,
∴△ABG≌△DAM(AAS),
∴DM=AG,
同理可证明:△AGC≌△ENA,
∴EN=AG,
∴DM=EN,
∵S1=AH•DM,S2=AH•EN,
∴S1=S2.
【点评】此题主要考查了全等三角形的判定与性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解决问题的关键,正确地添加辅助线构造全等三角形是解决问题的关键.
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