内容正文:
高一开学摸底检测
数学
分值:150分 时间:120分钟
考查范围:初中数学+必修一第一、二章
一、选择题:本题共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.
1. 已知三个实数a,b,c满足,且,则下列结论错误的是( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,则
D. 若,则
2. 已知集合,集合,则集合的非空真子集个数为( )
A. B. C. D.
3. 某校为了解学生的身高情况,随机对部分学生进行抽样调查,已知抽取的样本中,男生、女生人数相同,分组情况为(单位:),,,,,利用所得数据绘制如下统计图表:
根据图表提供的信息,可知样本数据中下列信息正确的是( )
A. 身高在区间的男生比女生多人
B. B组中男生和女生占比相同
C. 超过一半的男生身高在以上
D. 女生身高在组的人数有人
4. 如图,在中,,,,P为边上一动点,,连接,则的最小值为( )
A. B. C. D. 2
5. 定义:平面直角坐标系中,若点到x轴、y轴的距离和为2,则称点为“和二点”.例如:点到x轴、y轴距离和为2,则点是“和二点”,点也是“和二点”,一次函数的图象l经过点,且图象上存在“和二点”,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
6. 如图,在平面直角坐标系中,等边的边经过原点O,且顶点A、B都在的图象上,顶点C在的图象上,则k的值为( )
A. B. C. D.
7. 如图,抛物线与x轴交于两点,的直角顶点在抛物线对称轴上,对称轴与轴的交点为,为线段上一点,且,则的值为( )
A. B. C. D.
8. 我国伟大的数学家刘徽于公元263年攥《九章算术注》中指出,“周三径一”不是圆周率值,实际上是圆内接正六边形周长和直径的比值(如图1).刘徽发现,圆内接正多边形边数无限增加时,多边形的周长就无限逼近圆周长,从而创立“割圆术”,为计算圆周率建立起相当严密的理论和完善的算法.如图2,六边形是圆内接正六边形,把每段弧二等分,可以作出一个圆内接正十二边形,点G为的中点,连结,CF,BG交于点P,若,则的长为( )
A. B. C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共计18分.每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 下列命题中,正确的是( )
A. “”是“”的充分不必要条件
B. “”是“”的必要不充分条件
C. “”是“”的充要条件
D. “”是“”的必要不充分条件
10. 设正实数x,y满足,则( )
A. 有最大值为1
B. 有最小值为4
C. 有最小值为5
D. 有最大值为
11. 若集合具有以下性质:(1),;(2)若、,则,且时,.则称集合是“完美集”.下列说法正确的是( )
A. 集合是“完美集”
B. 有理数集是“完美集”
C. 设集合是“完美集”,、,则
D. 设集合是“完美集”,若、且,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共计15分.
12. 关于x的方程的解集中只含有一个元素,则的所有可能值组成的集合是________.
13. 已知(其中n为正整数,且),则______.
14. 如图,在正方形中,G为边上一点,将沿翻折到处,延长交边于点E,过点F作分别交,,于点H,P,Q,请完成下列问题:
(1)______.
(2)若,则______.
四、解答题:本题共5小题,共计77分.
15. 学校综合实践小组测量博学楼的高度.如图,点,,,,在同一平面内,点,,在同一水平线上,一组成员从19米高的厚德楼顶部测得博学楼的顶部E的俯角为,另一组成员沿方向从厚德楼底部点向博学楼走15米到达点,在点测得博学楼顶部的仰角为,求博学楼的高度.(参考数据:,,,,,)
16. “试根法”是一种常见的数学方法可以应用于分解因式、多项式的除法等运算,其算法如下:对于多项式,令时,,则必有一个因式是,且可以分解为,对于多项式,令时,,则必有一个因式是,且可以分解为
(1)分解因式:(当时,原式为)(方法任意);
(2)已知多项式既能被整除,又能被整除,求的值(方法任意)
17. 若实数x,y,m满足,则称x比y更远离m.
(1)若比更远离1,求实数x的取值范围;
(2)判断是x比y更远离m的什么条件(充分不必要条件,必要不充分条件,充要条件,既不充分也不必要条件),并加以证明;
(3)已知,,若,证明:p比更远离.
18. 将的顶点A放在半圆O上,现从与半圆O相切于点A(如图1)的位置开始,将绕着点A顺时针旋转,设旋转角为,旋转过程中,与半圆O的另一交点记为E,与半圆O的另一交点记为F,连接(如图2).已知,,,半圆O的直径为8.
(1)嘉嘉认为:在旋转过程中,弦的长度不变;淇淇认为:弦的长度随点E的运动而发生变化.请你分析他俩谁说的对,并说明理由;
(2)当点F与点D重合时,如图3.
①判断与半圆O的位置关系,并证明;
②求图中阴影部分的面积和;
(3)设的中点为M,直接写出点M的运动路径长.
19. 如图,抛物线与x轴相交于,两点(点A在点B的左侧),其中,是方程的两个根,抛物线与y轴相交于点C.
(1)求该抛物线对应的函数表达式.
(2)已知直线与x,y轴分别相交于点D,E.
①设直线BC与l相交于点F,问在第三象限内的抛物线上是否存在点P,使得?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.
②过抛物线上一点M作直线BC的平行线,与抛物线相交于另一点N,设直线MB,NC相交于点Q,连接QD,QE.求线段的最小值.
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高一开学摸底检测
数学
分值:150分 时间:120分钟
考查范围:初中数学+必修一第一、二章
一、选择题:本题共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.
1. 已知三个实数a,b,c满足,且,则下列结论错误的是( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,则
D. 若,则
【答案】D
【解析】
【分析】对于A,根据不等式的基本性质和已知条件判断;对于B,将代入化简整理判断;对于C,由结合题意化简可得,由可得;对于D,由得,由得,计算即可判断.
【详解】对于A,若,则,即,故A选项不符合题意;
对于B,当时,,代入得,
即,整理为,故B选项不符合题意;
对于C,由得,
因为,所以,即,
因为,所以,故C选项不符合题意;
对于D,若,得,即,
因为,得,解得或,故D选项符合题意.
故选:D.
2. 已知集合,集合,则集合的非空真子集个数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】解不等式可得集合,进而确定及其非空真子集个数.
【详解】解不等式得或,
所以,
所以,共个元素,
所以非空真子集个数为个,
故选:A.
3. 某校为了解学生的身高情况,随机对部分学生进行抽样调查,已知抽取的样本中,男生、女生人数相同,分组情况为(单位:),,,,,利用所得数据绘制如下统计图表:
根据图表提供的信息,可知样本数据中下列信息正确的是( )
A. 身高在区间的男生比女生多人
B. B组中男生和女生占比相同
C. 超过一半的男生身高在以上
D. 女生身高在组的人数有人
【答案】D
【解析】
【分析】根据直方图即可求得抽取男生的总人数也就是女生的总人数,然后根据扇形统计图乘以对应的百分比即可求解.
【详解】解析:抽取的男生总人数为(人),
因为抽取的样本中,男生、女生人数相同,
所以抽取的女生总人数为人,
由直方图可知,身高在区间的男生人数为12人,
由扇形统计图可知,身高在区间的女生人数为(人),
则身高在区间的男生比女生少3人,选项A错误;
B组中男生和女生占比不相同,选项B错误;
男生身高在以上的占比为,则选项C错误;
女生中E组的人数为(人),则选项D正确;
故选:D.
4. 如图,在中,,,,P为边上一动点,,连接,则的最小值为( )
A. B. C. D. 2
【答案】A
【解析】
【分析】如图,作平分,作,连接交于G,由题可得
,进而可得,则点E在与成夹角的射线上运动,可得的最小值为的长.
【详解】解析:如图,作平分,作,连接交于G,
∵∴
∵平分,∴,
∵,∴,∴.
,,,
,,
又P为边上一动点,即点E在与成夹角的射线上运动,的最小值为B到的垂线段的长度,即的最小值为的长.
,,,,
,即的最小值为.
故选:A.
5. 定义:平面直角坐标系中,若点到x轴、y轴的距离和为2,则称点为“和二点”.例如:点到x轴、y轴距离和为2,则点是“和二点”,点也是“和二点”,一次函数的图象l经过点,且图象上存在“和二点”,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】在上取点P,作轴轴,证得为等腰直角三角形,得到点P是“和二点”,即线上的点为“和二点”,线段上的点为“和二点”,结合一次函数的性质和“和二点”的定义,分类讨论,即可求解.
【详解】如图,取,连接,
再在上取点,作轴,轴,垂足分别为,且,
因为,所以和均为等腰直角三角形,
可得,所以为等腰直角三角形,所以,
所以,所以点P是“和二点”,即线上的点为“和二点”,
同理线上的点为“和二点”,
当一次函数的图象与线或线有交点时,
一次函数的图象上存在“和二点”,
因为一次函数的图象l经过点,
所以,解得,所以一次函数解析式为,
当一次函数的图象经过点时,可得,解得,
当一次函数的图象经过点G时,可得,解得,
所以实数的取值范围为,即.
故选:D.
6. 如图,在平面直角坐标系中,等边的边经过原点O,且顶点A、B都在的图象上,顶点C在的图象上,则k的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】连接,作、轴于点D、E,
∵关于原点成中心对称,为等边三角形,
∴,,平分,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴相似于,
∵平分,为等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∵B点在函数的图象上,
∴,
∴,
同理C点在函数的图象上,
,
∵,
∴.
故选:C.
7. 如图,抛物线与x轴交于两点,的直角顶点在抛物线对称轴上,对称轴与轴的交点为,为线段上一点,且,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由抛物线方程求得两点坐标,再通过为等腰直角三角形,求得,再过点Q作,由即可求解.
【详解】∵抛物线与x轴交于两点,
∴令,即或,
∴,,
∵C在抛物线对称轴上,
∴,对称轴:直线,
∴为等腰直角三角形,
设,
∴,
∴,解得:,
∵如图点C在第三象限,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴过点Q作,
在直角三角形和直角三角形中,
∴,即,解得:,
∴,
∴,
故选:A.
8. 我国伟大的数学家刘徽于公元263年攥《九章算术注》中指出,“周三径一”不是圆周率值,实际上是圆内接正六边形周长和直径的比值(如图1).刘徽发现,圆内接正多边形边数无限增加时,多边形的周长就无限逼近圆周长,从而创立“割圆术”,为计算圆周率建立起相当严密的理论和完善的算法.如图2,六边形是圆内接正六边形,把每段弧二等分,可以作出一个圆内接正十二边形,点G为的中点,连结,CF,BG交于点P,若,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意,得出相关角,作交于点I,在直角中,由,求得,又为等腰三角形,得到,进而得到即圆的半径,再利用求解即可.
【详解】解析:如图,设正六边形的外接圆的圆心为O,连接、、、.
,
,,
点G为的中点,
,
,
,
,,
是等边三角形.
,
,
,
,
作交于点I,则,
,
,
,
,
,
,
,,
,
,
.
故选:A.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共计18分.每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 下列命题中,正确的是( )
A. “”是“”的充分不必要条件
B. “”是“”的必要不充分条件
C. “”是“”的充要条件
D. “”是“”的必要不充分条件
【答案】AB
【解析】
【分析】A项:利用不等式知识即可判断;
B,C项:根据充分条件与必要条件知识即可判断;
D项:根据交并集知识即可判断.
【详解】对于A项:由“”可以推出,但反之不可以,故A项正确.
对于B项:由“”推不出“”,但反之可以,故B项正确.
对于C项:由“”可以推出“”,但反之不可以,故C项错误.
对于D项:由题意知:是(A∩B)∪C的子集,所以“”可以推出“,但反之不可以,故D项错误.
故选:AB.
10. 设正实数x,y满足,则( )
A. 有最大值为1
B. 有最小值为4
C. 有最小值为5
D. 有最大值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据基本不等式及其变形形式逐项计算即可.
【详解】对于A,由基本不等式,,
,
,
,
当且仅当时取等号,故A正确;
对于B,,
,
,
,
,即,
的最小值为2,
当且仅当时取等号,故B错误;
对于C,,
,
当且仅当,
解得:,时取等号,故C正确;
对于D,,
,
又,
则当且仅当,即,时取等号,
,
即有最大值为,
故D正确.
故选:ACD
11. 若集合具有以下性质:(1),;(2)若、,则,且时,.则称集合是“完美集”.下列说法正确的是( )
A. 集合是“完美集”
B. 有理数集是“完美集”
C. 设集合是“完美集”,、,则
D. 设集合是“完美集”,若、且,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】
利用第(2)条性质结合,可判断A选项的正误;利用题中性质(1)(2)可判断B选项的正误;当时,推到出,结合性质(2)可判断C选项的正误;推导出,结合性质(2)可判断D选项的正误.
【详解】对于A选项,取,,则,集合不是“完美集”,A选项错误;
对于B选项,有理数集满足性质(1)、(2),则有理数集为“完美集”,B选项正确;
对于C选项,若,则,,C选项正确;
对于D选项,任取、,若、中有或时,显然;
当、均不为、且当,时,,
则,所以,,,,
所以,若、且,则,从而,D选项正确.
故选:BCD.
【点睛】本题考查集合的新定义,正确理解定义“完美集”是解题的关键,考查推理能力,属于中等题.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共计15分.
12. 关于x的方程的解集中只含有一个元素,则的所有可能值组成的集合是________.
【答案】
【解析】
【分析】由方程有意义可得且,并将方程化为;根据方程解集中仅含有一个元素可分成三种情况,由此可解得所有可能的值.
【详解】由方程可知,解得且,
方程可化简为,
若的解集中只有一个元素,则有以下三种情况:
①方程有且仅有两个相等且不为和的解,
,解得,
此时的解为,满足题意;
②方程有两个不等实根,其中一个根为,另一根不为;
由得,,此时方程的另一根为,满足题意;
③方程有两个不等实根,其中一个根为,另一根不为;
由得,,此时方程的另一根为,满足题意;
综上所述:或或,即的所有可能值组成的集合是.
故答案为:
13. 已知(其中n为正整数,且),则______.
【答案】
【解析】
【分析】利用计算分析即可求解.
【详解】由题,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
14. 如图,在正方形中,G为边上一点,将沿翻折到处,延长交边于点E,过点F作分别交,,于点H,P,Q,请完成下列问题:
(1)______.
(2)若,则______.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】①根据折叠的性质,先判断,进而得出的值;
②作辅助线,先判断,再判断,根据相似可求出的值.
【详解】(1)∵四边形为正方形,
∴,,
由折叠的性质可得:,,,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴,
∴.
(2)过点作于,如图:
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
设,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴
故答案为:①②.
四、解答题:本题共5小题,共计77分.
15. 学校综合实践小组测量博学楼的高度.如图,点,,,,在同一平面内,点,,在同一水平线上,一组成员从19米高的厚德楼顶部测得博学楼的顶部E的俯角为,另一组成员沿方向从厚德楼底部点向博学楼走15米到达点,在点测得博学楼顶部的仰角为,求博学楼的高度.(参考数据:,,,,,)
【答案】9米
【解析】
【分析】过点作于点,构造直角三角形,在中,得,设,,在中,得,计算即可求解.
【详解】过点作于点,由题意得,,,,,
因为,
所以四边形是矩形,
所以,,
在中,因为,
所以,
所以设,,
则,,
在中,因为,
所以,解得:,
所以,
故博学楼的高度为9米.
16. “试根法”是一种常见的数学方法可以应用于分解因式、多项式的除法等运算,其算法如下:对于多项式,令时,,则必有一个因式是,且可以分解为,对于多项式,令时,,则必有一个因式是,且可以分解为
(1)分解因式:(当时,原式为)(方法任意);
(2)已知多项式既能被整除,又能被整除,求的值(方法任意)
【答案】(1)
(2),
【解析】
【分析】(1)根据提示当时,原式为,结合“试根法”可知该多项式必有一个因式,结合待定系数法即可进行因式分解;
(2)多项式既能被整除,又能被整除,即当或时,,得到关于的方程组求解即可.
【小问1详解】
当时,,
多项式必有一个因式,
设,
,
比较同类项的系数得:,,
由,解得:,
由,解得:,
;
【小问2详解】
多项式既能被整除,又能被整除,
多项式必有因式和,
当或时,,
当时,,
整理得:①,
当时,,
整理得:②,
①②,得:,
,
将代入②,得:.
,.
17. 若实数x,y,m满足,则称x比y更远离m.
(1)若比更远离1,求实数x的取值范围;
(2)判断是x比y更远离m的什么条件(充分不必要条件,必要不充分条件,充要条件,既不充分也不必要条件),并加以证明;
(3)已知,,若,证明:p比更远离.
【答案】(1)
(2)是x比y更远离m的充分不必要条件;证明见解析
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据定义列不等式,求x的取值范围;(2)根据充分条件和必要条件的定义结合新定义判断即可,(3)根据基本不等式求出的最大值,结合(2)的结论完成证明.
【小问1详解】
由题意可,
即,解得:,
所以实数x的取值范围为;
【小问2详解】
是x比y更远离m的充分不必要条件
①已知,则,
可得,即,
所以是x比y更远离m的充分条件.
②已知x比y更远离m,则
举例:,,,满足,但不满足,
所以不是x比y更远离m的必要条件.
综上:是x比y更远离m的充分不必要条件.
【小问3详解】
证明:因为,
,
当且仅当,即时,等号成立,
因为,
由(2)可知p比更远离,即得证.
18. 将的顶点A放在半圆O上,现从与半圆O相切于点A(如图1)的位置开始,将绕着点A顺时针旋转,设旋转角为,旋转过程中,与半圆O的另一交点记为E,与半圆O的另一交点记为F,连接(如图2).已知,,,半圆O的直径为8.
(1)嘉嘉认为:在旋转过程中,弦的长度不变;淇淇认为:弦的长度随点E的运动而发生变化.请你分析他俩谁说的对,并说明理由;
(2)当点F与点D重合时,如图3.
①判断与半圆O的位置关系,并证明;
②求图中阴影部分的面积和;
(3)设的中点为M,直接写出点M的运动路径长.
【答案】(1)嘉嘉说的对;理由见解析
(2)①与半圆O相切;证明见解析;②
(3)
【解析】
【分析】(1)由题可得,据此可完成判断;
(2)①如图,过点O作于点N,通过说明可证明结论;
②如图,连接,可得,,据此可得答案;
(3)连接,则,点M在以点O为圆心,2为半径的圆上运动,然后由题可得轨迹对应圆弧对应圆心角,可得答案.
【小问1详解】
(1)嘉嘉说的对;
理由:如图,连接,,则.
的度数不变,
的长度也不变;
【小问2详解】
①与半圆O相切;
证明:如图,过点O作于点N,
则,
,
,
.
,,,
.
半圆O的直径为8,
,
,
,解得,
,即是的半径,
与半圆O相切;
②如图,连接,
,,
是等边三角形,
,.
,,
阴影部分的面积和;
【小问3详解】
的中点M的运动路径长为.
连接,则,
,
,
,
点M在以点O为圆心,2为半径的圆上运动.
当点E与点A重合时,如图,;
当点F与点D重合时,如图.
是的直径,
,
,
,
,
,
.
19. 如图,抛物线与x轴相交于,两点(点A在点B的左侧),其中,是方程的两个根,抛物线与y轴相交于点C.
(1)求该抛物线对应的函数表达式.
(2)已知直线与x,y轴分别相交于点D,E.
①设直线BC与l相交于点F,问在第三象限内的抛物线上是否存在点P,使得?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.
②过抛物线上一点M作直线BC的平行线,与抛物线相交于另一点N,设直线MB,NC相交于点Q,连接QD,QE.求线段的最小值.
【答案】(1)
(2)①存在,②
【解析】
【分析】(1)求出点的坐标,再用待定系数法即可求得函数解析式;
(2)①求出角的关键信息,再用函数解析式求解交点坐标;
②运用轴对称求两条线段和最短,即将军饮马模型在函数中运用即可求解.
【小问1详解】
解方程,得,,
,.
抛物线与x轴相交于,两点,
解得
该抛物线对应的函数表达式为.
【小问2详解】
①对于,令,则,.
对于,令,则,,
,.
设直线BC对应的函数表达式为,
将,分别代入,
得解得
直线BC对应的函数表达式为.
联立得,解得.
如图(1),过点F作轴于点H,
则,,,
,,
.
,,
,.
设直线BP对应的函数表达式为,
将代入,得,解得,
直线BP对应的函数表达式为.
联立得解得或
点P在第三象限,.
②设,,直线MN对应的函数表达式为,
设直线BM对应的函数表达式为,
将代入,得,解得,
直线BM对应的函数表达式为.
设直线CN对应的函数表达式为,
将代入,得,
直线CN对应的函数表达式为.
联立得得,
.
将分别代入,,
得
,
,解得.
将分别代入,,
得,
,解得,
联立得
得出
,
点Q在直线上运动.
对于,令,则,.
如图(2),作点E关于直线的对称点,连接交直线于点,连接,则.
由轴对称的性质可得,
.
,
线段的最小值为.
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