内容正文:
颐华高级中学2025级高一新生学科素养测试
数学试题
时量:120分钟 总分:150分
一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共计40分.每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 关于的不等式的解集为,则的值为( )
A. B. C. D.
2. 关于的方程的解不大于3,则的取值范围为( )
A. B. C. 且 D. 且
3. 已知,则的值是( )
A. 4 B. 8 C. 12 D. 16
4. 已知均为正整数,且满足,则的取值不可能是( )
A. 7 B. 8 C. 9 D. 10
5. 不等式的解集为,则函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
6. 在平面直角坐标系中,对于点,给出如下定义:当点满足时,称点是点的等和点.已知:点,如,都是点的等和点.若点在直线上,点的等和点也是点的等和点,则点的坐标( )
A. B. C. D.
7. 对于一元二次方程,下列说法:
①若,则;
②若方程有两个不相等的实根,则方程必有两个不相等的实根;
③若是方程的一个根,则一定有成立;
④若是一元二次方程的根,则
⑤存在实数,使得;
其中正确的( )
A. 只有①②④ B. 只有①②④⑤ C. ①②③④⑤ D. 只有①②③
8. 如图,在正方形中,点、为边和上的动点(不含端点),下列三个结论:
①当时,则;
②;
③的周长不变.
其中正确结论的个数是( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
二、填空题:本大题共8小题,每小题5分,共计40分.
9. 已知,则______.
10. 分解因式:______.
11. 若,则的值为__________.
12. 若函数的定义域为,值域为,则的取值范围______.
13. 若,,用含的代数式表示,则______.
14. 如图所示,矩形ABCD的顶点D在反比例函数的图象上,顶点B,C在x轴上,对角线AC的延长线交y轴于点E,连接BE,△BCE的面积是6,则k=_____.
15. 如图,在中,,,垂足分别为、,、交于点,已知,,则的长等于______.
16. 关于的方程有两个不相等的实根,若,则的最大值是______.
三、解答题:本题共5小题,共50分(12+14+14+14+16=70).解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17. (1)化简:.
(2)解不等式:.
18. 函数f(x)=-x2+4x-1在区间[t,t+1](t∈R)上的最大值为g(t).
(1)求g(t)的解析式;
(2)求g(t)的最大值.
19. 求和
(1)计算:;
(2);
(3)求证:.
20. 如图,为的直径,点在的延长线上,点在上,过点作直线的垂线,垂足为,并且.
(1)判断直线与的位置关系,并说明理由;
(2)若,求图中阴影部分的面积.
21. 如图1,已知抛物线经过三点,其顶点为,对称轴是直线与轴交于点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)若点是该抛物线对称轴上的一个动点,求周长的最小值;
(3)如图2,若是线段上的一个动点(与不重合),过点作平行于轴的直线交抛物线于点,交轴于点,设点的横坐标为,四边形的面积为.
①求与的函数关系式;
②是否存在最大值,若存在,求出最大值及此时点的坐标,若不存在,请说明理由.
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颐华高级中学2025级高一新生学科素养测试
数学试题
时量:120分钟 总分:150分
一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共计40分.每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 关于的不等式的解集为,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】将问题转化为是方程的两个实根,再直接代入方程得到关于的方程组,解之即可得解.
【详解】因为不等式的解集为,
所以是方程的两个实根,
所以,解得,
所以.
故选:C.
2. 关于的方程的解不大于3,则的取值范围为( )
A. B. C. 且 D. 且
【答案】C
【解析】
【分析】根据分式方程的解法求出关于的方程的解,再根据分式方程的解不大于3和分式方程有增根确定的取值范围.
【详解】将关于的分式方程的两边都乘以,得,
去括号,得,移项、合并同类项,得,即,
由于分式方程的解不大于3,即,解得,
而分式方程有增根,当时,即,解得,
综上所述,的取值范围为且.
故选:C.
3. 已知,则的值是( )
A. 4 B. 8 C. 12 D. 16
【答案】D
【解析】
【分析】令,则,,原式化简为,展开即可求解.
【详解】令,则,,
,
,
.
故选:D.
4. 已知均为正整数,且满足,则的取值不可能是( )
A. 7 B. 8 C. 9 D. 10
【答案】A
【解析】
【分析】由已知得,则,分类讨论取值,可求.
【详解】
,
均为正整数,
当时,,此时,
当时,,此时,
当时,,此时,
的取值不可能为7.
故选:A.
5. 不等式的解集为,则函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据不等式的解集得到,为的两个根,由韦达定理得到,从而根据二次函数的对称轴,开口方向及与轴交点纵坐标的正负得到答案.
【详解】由题意得,为的两个根,
故,即,
开口向下,AC选项错误,
对称轴为,D选项错误.
所以B选项正确.
故选:B
6. 在平面直角坐标系中,对于点,给出如下定义:当点满足时,称点是点的等和点.已知:点,如,都是点的等和点.若点在直线上,点的等和点也是点的等和点,则点的坐标( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】设,设点的等和点为,由等和点定义列方程可求,由此可得点的坐标.
【详解】因为点在直线上,可设点的坐标为,
设点的等和点为,由等和点定义可得,故,
由已知点也为点的等和点,所以,所以
所以,故点的坐标为,
故选:D.
7. 对于一元二次方程,下列说法:
①若,则;
②若方程有两个不相等的实根,则方程必有两个不相等的实根;
③若是方程的一个根,则一定有成立;
④若是一元二次方程的根,则
⑤存在实数,使得;
其中正确的( )
A. 只有①②④ B. 只有①②④⑤ C. ①②③④⑤ D. 只有①②③
【答案】B
【解析】
【分析】由一元二次方程的根与系数的关系及判别式逐一判断即可.
【详解】①若,则是方程的解,
由一元二次方程的实数根与判别式的关系可知,故①正确;
②方程有两个不相等的实根,,
则方程的判别式,
方程必有两个不相等的实根,故②正确;
③是方程的一个根,则,
若,等式仍然成立,但不一定成立,故③不正确;
④若是一元二次方程的根,
则由求根公式可得:或
或
,故④正确.
⑤假设存在实数,使得成立;
由,
,
即,
,,即,
当时,存在实数,使得成立,故⑤正确.
故选:B.
8. 如图,在正方形中,点、为边和上的动点(不含端点),下列三个结论:
①当时,则;
②;
③的周长不变.
其中正确结论的个数是( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
【答案】D
【解析】
【分析】对①,由可得,从而,,进而求得;对②,将绕点顺时针旋转得,可得,从而,由四边形内角和为,可得;对③,由,可得,从而周长不变.
【详解】对①,正方形中,,
,.
当时,,,
,.
易证,,
,,故①正确;
对②,如图,将绕点顺时针旋转得,
则,
则在和中,,,
,,
,,故②正确;
对③,,,
的周长为:,
和均为正方形的边长,故的周长不变,故③正确;
综上①②③都正确.故选:.
二、填空题:本大题共8小题,每小题5分,共计40分.
9. 已知,则______.
【答案】
【解析】
【分析】本题主要考查二次根式的化简求值,根据平方差公式求出,再把代入计算即可得到结果.
【详解】
,,
.
故答案为:
10. 分解因式:______.
【答案】
【解析】
【分析】根据条件,因式分解,即可求解.
【详解】原式
,
故答案为:.
11. 若,则的值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,得到,结合立方和公式,即可求解.
【详解】由,可得,即,
又由.
故答案为:.
12. 若函数的定义域为,值域为,则的取值范围______.
【答案】;
【解析】
【分析】根据函数的函数值,,结合函数的图象即可求解.
【详解】,
,又,
故由二次函数图象可知:
要使函数的定义域为,值域为
的值最小为;
最大为3.
的取值范围是:.
故答案:
【点睛】本题考查了二次函数的定义域、值域,特别是利用抛物线的对称特点进行解题,考查了数形结合思想,属于基础题.
13. 若,,用含的代数式表示,则______.
【答案】
【解析】
【分析】由可得,结合可得结论.
【详解】因为,所以,
所以
所以,
故答案为:.
14. 如图所示,矩形ABCD的顶点D在反比例函数的图象上,顶点B,C在x轴上,对角线AC的延长线交y轴于点E,连接BE,△BCE的面积是6,则k=_____.
【答案】
【解析】
【分析】设,则,,根据△BCE的面积可求得,再根据,可得,从而可求得答案.
【详解】解:设,则,
因为矩形ABCD的顶点D在反比例函数的图象上,
所以,则,
因为△BCE的面积是6,
所以,即,
因为,
所以,即,
所以,即,
所以.
故答案为:.
15. 如图,在中,,,垂足分别为、,、交于点,已知,,则的长等于______.
【答案】1
【解析】
【分析】根据三角形内角和等于,求得,即,结合已知条件可判断和全等,得到的长,求得的长
【详解】,,
(对顶角相等),,即,
在和中,,
,则.
故答案为:1
16. 关于的方程有两个不相等的实根,若,则的最大值是______.
【答案】
【解析】
【分析】先利用根与系数的关系结合已知条件得出之间的关系,再将表示关于的二次函数,最后根据二次函数的性质求出最大值.
【详解】解:关于的方程有两个不相等的实根,
,,
,即,
,
当时,有最大值.
故答案为:.
三、解答题:本题共5小题,共50分(12+14+14+14+16=70).解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17. (1)化简:.
(2)解不等式:.
【答案】(1);(2)或
【解析】
【分析】(1)利用完全平方公式,即可求解;(2)根据条件,利用绝对值的几何意义,即可求解.
【详解】(1)原式.
(2)根据绝对值的意义,表示数轴上的对应点到1、3对应点的距离之和,
而数轴上0和4对应点到1、3对应点的距离之和正好等于4,
故不等式的解集为:或.
18. 函数f(x)=-x2+4x-1在区间[t,t+1](t∈R)上的最大值为g(t).
(1)求g(t)的解析式;
(2)求g(t)的最大值.
【答案】(1)g(t)=;(2)3.
【解析】
【分析】(1)就、、分类讨论后可得的解析式;
(2)根据(1)中解析式可求的最大值.
【详解】(1)f(x)=-x2+4x-1=-(x-2)2+3.
当,即时,f(x)在区间[t,t+1]上为增函数,
∴g(t)=f(t+1)=-t2+2t+2;
当,即时,g(t)=f(2)=3;
当时,f(x)在区间[t,t+1]上为减函数,
∴g(t)=f(t)=-t2+4t-1.
综上所述,g(t)=
(2)当时,;
当时,;
当时,.
∴g(t)的最大值为3.
19. 求和
(1)计算:;
(2);
(3)求证:.
【答案】(1)111105
(2)
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)利用转化各式即可直接计算求解;
(2)利用裂项公式即可计算求解;
(3)利用不等式结合分母有理化即可证明.
【小问1详解】
;
【小问2详解】
因为,
所以;
【小问3详解】
左边
因此,左边得证.
20. 如图,为的直径,点在的延长线上,点在上,过点作直线的垂线,垂足为,并且.
(1)判断直线与的位置关系,并说明理由;
(2)若,求图中阴影部分的面积.
【答案】(1)相切,理由见解析;
(2)
【解析】
【分析】(1)连接,根据等边对等角和已知条件证明,则,再由,可得,由此即可得到结论;
(2)解Rt得到,则,再解直角三角形得到,则;由平行线的性质得到,则,进而得到,则,最后根据进行求解即可.
【小问1详解】
直线与相切,理由如下:
如图所示,连接,
,
,
又为的半径,直线与相切;
【小问2详解】
在中,,
,
;
,
,
.
21. 如图1,已知抛物线经过三点,其顶点为,对称轴是直线与轴交于点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)若点是该抛物线对称轴上的一个动点,求周长的最小值;
(3)如图2,若是线段上的一个动点(与不重合),过点作平行于轴的直线交抛物线于点,交轴于点,设点的横坐标为,四边形的面积为.
①求与的函数关系式;
②是否存在最大值,若存在,求出最大值及此时点的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2);
(3)①;②存在,最大值为7,此时点.
【解析】
【分析】(1)根据函数图象经过的三点,用待定系数法确定二次函数的解析式即可;
(2)根据是定值,可得当最小时,的周长最小,再由点关于对称轴对称,可得,从而得到的周长最小的最小值为,即可求解;
(3)①先求出直线的解析式,再由点的横坐标为,可得点,点,从而得到,然后根据四边形的面积,得到与的函数关系;②根据二次函数的性质解答即可.
【小问1详解】
抛物线经过三点,
,解得,
∴抛物线的解析式为;
【小问2详解】
是定值,当最小时,的周长最小,
如图,连接交于点,连接,点关于对称轴对称,,
,则的周长的最小值为,
因,则的周长的最小值为;
【小问3详解】
①顶点,
如图,设直线的解析式为,
把点代入得:,解得,
直线的解析式为,
点的横坐标为点,
轴,点,
,
四边形的面积
即;
②存在,∵,
当时,取得最大值为7,此时点.
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