内容正文:
2023年自主招生考试数学学科试题卷
注意事项:
1.本卷共三大题,19小题,全卷满分120分,考试时间90分钟.
2.本卷分为试题卷和答题卷,答案要求写在答题券上,不得在试题卷上作答,否则不给分.
一、选择题:本大题共6小题,每小题4分,共24分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 若,则的值为( )
A. 1 B. C. 7 D.
2. 小明将1枚质地均匀的硬币朝水平地面抛3次,记三次中恰有1次正面朝上的概率为,小华将3枚质地均匀的硬币朝水平地面同时抛出,记三枚硬币中恰有1枚正面朝上的概率为,则( )
A. B. C. D.
3. 方程解的个数有( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
4. 如图,在中,点D,E在边上,且,则的度数是( )
A. B. C. D.
5. 已知抛物线,当时,;当时,.下列判断:
①;②若,则;③已知点,在抛物线上,当时,;④若方程的两实数根为,,则.
其中正确的有( )个.
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
6. 如图,点M是正方形内一点,是等边三角形,连接,对角线交于点N,则下列结论中错误的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题:本大题共8小题,每小题4分,共32分.
7. 因式分解: _______.
8. 如果一组数据的方差是9,则另一组数据的方差是_______.
9. 已知,x,y都是实数,且,那么___________.
10. 如图,平行四边形中,点在边上,以为折痕,将向上翻折,点A正好落在上的点,若的周长为,的周长为,则平行四边形的周长______.
11. 如图,已知点A(4,0),O为坐标原点,P是线段OA上任意一点(不含端点O、A),过P、O两点的二次函数y1和过P、A两点的二次函数y2的图象开口均向下,它们的顶点分别为B、C,射线OB与AC相交于点D.当OD=AD=3时,这两个二次函数的最大值之和等于______.
12. 如图,在扇形中,平分交弧于点.点为半径上一动点若,则阴影部分周长的最小值为__________.
13. 如图,在平面直角坐标系中,直线与轴、轴分别交于两点,以为边在第一象限作正方形,顶点恰好落在双曲线上,若将正方形沿轴向左平移个单位长度后,点恰好落在该双曲线上,则的值为________.
14. 一个正整数若能表示为两个正整数的平方差,则称这个正整数为“创新数”,例如,,故,都是“创新数”,下列各数中,一定是“创新数”的有_____(填序号);;;(k为正整数).
三、解答题:本大题共5小题,共64分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 设,当时,A的值记为;当时,A的值记为;…;当时,A的值记为.
(1)化简A,并计算的值;
(2)若,那么满足条件的正整数n共有多少个?
16. 某水果店经销甲、乙两种水果,两次购进水果的情况如下表所示:
进货批次
甲种水果质量
(单位:千克)
乙种水果质量
(单位:千克)
总费用
(单位:元)
第一次
60
40
1520
第二次
30
50
1360
(1)求甲、乙两种水果的进价;
(2)销售完前两次购进的水果后,该水果店决定回馈顾客,开展促销活动.第三次购进甲、乙两种水果共200千克,且投入的资金不超过3360元.将其中的m千克甲种水果和3m千克乙种水果按进价销售,剩余的甲种水果以每千克17元、乙种水果以每千克30元的价格销售.若第三次购进的200千克水果全部售出后,获得的最大利润不低于800元,求正整数m的最大值.
17. 如图是直径,A是上异于C,D的一点,点B是延长线上一点,连接、、,且.
(1)求证:直线是的切线;
(2)若,求的值;
(3)在(2)的条件下,作的平分线交于P,交于E,连接、,若,求的值.
18. 在矩形 中,,点E是边的中点,连接,过点E作的垂线,与矩形的外角平分线交于点F.
(1)如图1,当时,求证:;
(2)如图2,当时,求的值(用含k的式子表示);
(3)如图3,当时,P为边上一点,连接,,,求的长.
19. 如图,抛物线y=﹣x2+3x+4与x轴交于A,B两点(点A位于点B的左侧),与y轴交于C点,抛物线的对称轴l与x轴交于点N,长为1的线段PQ(点P位于点Q的上方)在x轴上方的抛物线对称轴上运动.
(1)直接写出A,B,C三点的坐标;
(2)求CP+PQ+QB的最小值;
(3)过点P作PM⊥y轴于点M,当CPM和QBN相似时,求点Q的坐标.
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2023年自主招生考试数学学科试题卷
注意事项:
1.本卷共三大题,19小题,全卷满分120分,考试时间90分钟.
2.本卷分为试题卷和答题卷,答案要求写在答题券上,不得在试题卷上作答,否则不给分.
一、选择题:本大题共6小题,每小题4分,共24分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 若,则的值为( )
A. 1 B. C. 7 D.
【答案】A
【解析】
【分析】本题主要考查根式的运算性质,特别是奇次根式与偶次根式的区别,以及绝对值的应用,理解相关概念是解题的关键.
【详解】解: ∵;
∴
故选:A.
2. 小明将1枚质地均匀的硬币朝水平地面抛3次,记三次中恰有1次正面朝上的概率为,小华将3枚质地均匀的硬币朝水平地面同时抛出,记三枚硬币中恰有1枚正面朝上的概率为,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】此题考查了列表法或树状图法求概率.用到的知识点为:概率=所求情况数与总情况数之比.列举出所有情况,比较概率得到正确选项即可.
【详解】解:将1枚质地均匀的硬币朝水平地面抛3次,三次情况如下:
共有8种情况,1次正面向上、2次反面向上的情况共有3种,
;
将3枚质地均匀的硬币朝水平地面同时抛出,三枚硬币情况如下:
共有8种情况,1枚正面向上、2枚反面向上的情况共有3种,
;
.
故选:B.
3. 方程解的个数有( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查绝对值的综合运用,熟练掌握绝对值意义,解一元一次方程,是解题的关键.
由绝对值意义得,可得,或,可得或,解一元一次方程即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴,或,
当时,
,
∴,
当时,
,
∴;
∴方程有4个解.
故选:D.
4. 如图,在中,点D,E在边上,且,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题运用等腰三角形的性质、三角形外角的性质以及三角形内角和定理来求解,通过设未知数,根据上述性质和定理列出方程求解角度.
【详解】解:设
∵,
∴
∵,
∴ 在 中:
∵,
在中,内角和为:其中
,
故选:C.
5. 已知抛物线,当时,;当时,.下列判断:
①;②若,则;③已知点,在抛物线上,当时,;④若方程的两实数根为,,则.
其中正确的有( )个.
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】利用根的判别式可判断①;把,代入,得到不等式,即可判断②;求得抛物线的对称轴为直线x=b,利用二次函数的性质即可判断③;利用根与系数的关系即可判断④.
【详解】解:∵a=>0,开口向上,且当时,;当时,,
∴抛物线与x轴有两个不同的交点,
∴,
∴;故①正确;
∵当时,,
∴-b+c<0,即b>+c,
∵c>1,
∴b>,故②正确;
抛物线的对称轴为直线x=b,且开口向上,
当x<b时,y的值随x的增加反而减少,
∴当时,;故③正确;
∵方程的两实数根为x1,x2,
∴x1+x2=2b,
∵当c>1时,b>,
∴则x1+x2>3,但当c<1时,则b未必大于,则x1+x2>3的结论不成立,
故④不正确;
综上,正确的有①②③,共3个,
故选:C.
【点睛】本题考查了二次函数的性质,一元二次方程的根的判别式以及根与系数的关系等知识,解题的关键是读懂题意,灵活运用所学知识解决问题.
6. 如图,点M是正方形内一点,是等边三角形,连接,对角线交于点N,则下列结论中错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】设正方形的边长为,
A.先根据等边三角形得,再根据等腰三角形的性质得,最后根据角的和即可得出结论;
B.证明,列比例式即可得出,证明,即得;
C. 过M作于E,交于点F,可得,,根据三角形面积公式即可得出结论;
D. 延长交于点G,根据直角三角形30度角的性质和勾股定理得,根据列比例式计算即可得出.
【详解】解:设正方形的边长为,
∵是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
故A正确;
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故B正确;
过M作于E,交于点F,如图所示,
则,
∴,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,
∴
∴;
故C正确;
延长交于点G,
则,
∵,,
∴,
∵,
∴,
,
故D不正确.
故选:D.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质,正方形的性质,等边三角形的性质,等腰三角形的判定与性质,勾股定理,平行线的性质等知识;表示出正方形和等边三角形各边长,是解题的关键.
二、填空题:本大题共8小题,每小题4分,共32分.
7. 因式分解: _______.
【答案】
【解析】
【分析】先提公因式,然后利用完全平方公式因式分解即可.
【详解】解:.
8. 如果一组数据的方差是9,则另一组数据的方差是_______.
【答案】9
【解析】
【分析】本题考查了方差,熟记当数据都加上一个数(或减去一个数)时,方差不变,即数据的波动性不变是解题的关键.
根据当数据都加上一个数(或减去一个数)时,方差不变,即可得出答案.
【详解】解:∵ 的平均数为:;则
数据的平均数为:
由题意得:
∴数据的方差为:
∴ 数据的方差是9,
故答案为:9.
9. 已知,x,y都是实数,且,那么___________.
【答案】1
【解析】
【分析】令代入到,求得的值,即可求解,注意.
【详解】解:令,代入到
可得:
即
解得(舍去),
即
故答案为:
【点睛】此题考查了一元二次方程的求解,解题的关键是将当成整体,进行求解.
10. 如图,平行四边形中,点在边上,以为折痕,将向上翻折,点A正好落在上的点,若的周长为,的周长为,则平行四边形的周长______.
【答案】28
【解析】
【分析】由折叠的性质知,,,结合平行四边形对边相等的性质解题即可.
【详解】解:由折叠的性质知,,,
∵的周长为,
∴,
∵的周长为,
∴,
∴
.
故答案为:28.
【点睛】本题主要考查了折叠的性质,是重要考点,难度较易,掌握相关知识是解题关键.
11. 如图,已知点A(4,0),O为坐标原点,P是线段OA上任意一点(不含端点O、A),过P、O两点的二次函数y1和过P、A两点的二次函数y2的图象开口均向下,它们的顶点分别为B、C,射线OB与AC相交于点D.当OD=AD=3时,这两个二次函数的最大值之和等于______.
【答案】
【解析】
【分析】过B作BF⊥OA于F,过D作DE⊥OA于E,过C作CM⊥OA于M,则BF+CM是这两个二次函数的最大值之和,BF∥DE∥CM,求出AE=OE=2,DE=,设P(2x,0),根据二次函数的对称性得出OF=PF=x,推出△OBF∽△ODE,△ACM∽△ADE,得出= ,代入求出BF和CM,相加即可求出答案.
【详解】解:过B作BF⊥OA于F,过D作DE⊥OA于E,过C作CM⊥OA于M,
∵BF⊥OA,DE⊥OA,CM⊥OA,
∴BF∥DE∥CM.
∵OD=AD=3,DE⊥OA,
∴OE=EA=OA=2,
由勾股定理得:DE=,
设P(2x,0),根据二次函数的对称性得出OF=PF=x,
∵BF∥DE∥CM,
∴△OBF∽△ODE,△ACM∽△ADE,
∴,
∵AM=PM=(OA-OP)=(4-2x)=2-x,
即,
解得:,
∴BF+CM=.
故答案为:.
【点睛】此题考查了二次函数的性质,勾股定理,相似三角形的性质和判定的应用,题目比较好,但是有一定的难度,属于综合性试题.
12. 如图,在扇形中,平分交弧于点.点为半径上一动点若,则阴影部分周长的最小值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】如图,先作扇形关于对称的扇形 连接交于,再分别求解的长即可得到答案.
【详解】解:
最短,则最短,
如图,作扇形关于对称的扇形 连接交于,
则
此时点满足最短,
平分
而的长为:
最短为
故答案为:
【点睛】本题考查的是利用轴对称求最短周长,同时考查了圆的基本性质,扇形弧长的计算,勾股定理的应用,掌握以上知识是解题的关键.
13. 如图,在平面直角坐标系中,直线与轴、轴分别交于两点,以为边在第一象限作正方形,顶点恰好落在双曲线上,若将正方形沿轴向左平移个单位长度后,点恰好落在该双曲线上,则的值为________.
【答案】4
【解析】
【分析】根据直线的解析式求出A点和B点的坐标,由此可以计算出AB的长,过C点向y轴作垂线,垂足为E,根据三角形全等的判定定理和性质,可以得出点C的坐标,过点D向x轴作垂线,垂足为F,同理可以得出D点的坐标,从而得出双曲线的解析式,将C点纵坐标 代入双曲线的解析式,得出C点平移后的横坐标,根据C点横坐标的变化规律即可得b的值.
【详解】解:如图,分别过点C和点D作y轴,x轴的垂线,垂足分别为E,F.
∵直线与轴、轴分别交于两点
当x=0时,y=6,当y=0时,x=2
∴A(2,0),B(0,6)
∴OB=6,OA=2
∵四边形为正方形,
∴∠ABO+∠CBE=∠CBE+∠BCE=90°,
∴∠ABO=∠BCE
又∵AB=BC,∠AOB=∠BEC
BE=OA=2,
∴C点坐标为(6,8)
∴△AOB≌△BEC
∴BO=CE=6
同理△AOB≌△DFA
AF=OB=6,DF=2
∴D点坐标为(8,2)
将D点坐标代入双曲线解析式
得:k=16
故双曲线解析式为
将C点纵坐标代入解析式得
故x=
∴C点平移后对应点坐标为(,8)
故C点向左平移了6-2=4个单位长度
故答案为4
【点睛】本题考查了三角形全等的判定,待定系数法求函数解析式以及坐标的平移,解决本题的关键是理解题意,熟练掌握待定系数法求函数解析式的方法.
14. 一个正整数若能表示为两个正整数的平方差,则称这个正整数为“创新数”,例如,,故,都是“创新数”,下列各数中,一定是“创新数”的有_____(填序号);;;(k为正整数).
【答案】
【解析】
【分析】本题主要考查平方差公式的应用,读懂题目要求是解决本题的关键. 根据任何一个正整数都可化成,由平方差公式,可列方程组,求解若a,b为正整数,则满足这个正整数为“创新数”.
【详解】解:,
,解得.
不符合题意,
不是“创新数”;
,
,,,
解得,,.
不符合题意,
不是“创新数”;
,
,解得.
,
是“创新数”;
,
,解得.
为正整数,
是“创新数”;
故答案为:.
三、解答题:本大题共5小题,共64分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 设,当时,A的值记为;当时,A的值记为;…;当时,A的值记为.
(1)化简A,并计算的值;
(2)若,那么满足条件的正整数n共有多少个?
【答案】(1)
(2)13个
【解析】
【分析】本题主要考查了数字变化规律,分式的化简,解不等式,
(1)先化简,进而求出,再根据规律计算即可;
(2)根据(1)可得,再整理求出不等式的解集,进而得出整数解.
【小问1详解】
解:根据题意,得,
∴,
∴
;
【小问2详解】
解:根据(1),得,
即,
整理,得且,
解得,
即,
所以满足条件的正整数有6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,一共有13个.
16. 某水果店经销甲、乙两种水果,两次购进水果的情况如下表所示:
进货批次
甲种水果质量
(单位:千克)
乙种水果质量
(单位:千克)
总费用
(单位:元)
第一次
60
40
1520
第二次
30
50
1360
(1)求甲、乙两种水果的进价;
(2)销售完前两次购进的水果后,该水果店决定回馈顾客,开展促销活动.第三次购进甲、乙两种水果共200千克,且投入的资金不超过3360元.将其中的m千克甲种水果和3m千克乙种水果按进价销售,剩余的甲种水果以每千克17元、乙种水果以每千克30元的价格销售.若第三次购进的200千克水果全部售出后,获得的最大利润不低于800元,求正整数m的最大值.
【答案】(1)甲种水果的进价为每千克12元,乙种水果的进价为每千克20元
(2)正整数m的最大值为22
【解析】
【分析】(1)设甲种水果的进价为每千克a元,乙种水果的进价为每千克b元,根据总费用列方程组即可;
(2)设水果店第三次购进x千克甲种水果,根据题意先求出x的取值范围,再表示出总利润w与x的关系式,根据一次函数的性质判断即可.
【小问1详解】
设甲种水果的进价为每千克a元,乙种水果的进价为每千克b元.
根据题意,得
解方程组,得
答:甲种水果的进价为每千克12元,乙种水果的进价为每千克20元.
【小问2详解】
设水果店第三次购进x千克甲种水果,则购进千克乙种水果,
根据题意,得.
解这个不等式,得.
设获得的利润为w元,
根据题意,得
.
∵,
∴w随x的增大而减小.
∴当时,w的最大值为.
根据题意,得.
解这个不等式,得.
∴正整数m的最大值为22.
【点睛】本题考查一次函数的应用、二元一次方程组的应用、解一元一次不等式,解答本题的关键是明确题意,找出等量关系,列出相应的二元一次方程,写出相应的函数解析式,利用一次函数的性质求最值.
17. 如图是直径,A是上异于C,D的一点,点B是延长线上一点,连接、、,且.
(1)求证:直线是的切线;
(2)若,求的值;
(3)在(2)的条件下,作的平分线交于P,交于E,连接、,若,求的值.
【答案】(1)
证明:如图所示,连接OA,
∵是直径,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
又∵为半径,
∴直线是的切线;
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)如图所示,连接OA,根据直径所对的圆周角是直角得到,再证明即可证明结论;
(2)先证明,得到,令半径,则,,利用勾股定理求出,解直角三角形即可答案;
(3)先求出,在中,,,解得,,证明,得到,则.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解:∵,,
∴,
∴,
由知,令半径,则,,
在中,,
在中,,
即;
【小问3详解】
解:在(2)的条件下,,
∴,
∴,
在中,,,
解得,,
∵平分,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了圆切线的判定,直径所对的圆周角是直角,相似三角形的性质与判定,解直角三角形,勾股定理,等腰三角形的性质等等,熟知相关知识是解题的关键.
18. 在矩形 中,,点E是边的中点,连接,过点E作的垂线,与矩形的外角平分线交于点F.
(1)如图1,当时,求证:;
(2)如图2,当时,求的值(用含k的式子表示);
(3)如图3,当时,P为边上一点,连接,,,求的长.
【答案】(1)见解析;
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由 可证,即可求解;
(2)在上截取,连接,证明,即可求解;
(3)连接 ,延长交于点 ,设,则,可证为等腰直角三角形,可得到,然后四边形 是矩形,再证,,代入即可求解.
【小问1详解】
证明:如图,在上截取,连接
∵,,
∴
∵,,
∴
∵平分,,
∴
∵,
∵
∵,,
∴
【小问2详解】
证明:如图,在上截取,连接
∵,,
∴
∵平分,,
∴
∴
∵,
∴
∵
∴
∵,且 是的中点,
∴
∴
∴
∴
【小问3详解】
如图所示:连接 ,延长交于点 ,
∵,点是边的中点
设,则,,,
∴,
∵,
∴为等腰直角三角形,
∴,
作于点,
∵,
∴,
∵
∴
∴,
作交于点,
则四边形 是矩形,
∴
∴,
∵,
∴,
∴ ,
∴,
∵由(2)可知:
∵,
∴,
∴
即
∴
∴.
【点睛】本题是四边形综合题,考查了矩形的性质,全等三角形的判定以及性质,相似三角形的判定和性质,正方形的判定及性质,等腰直角三角形的判定及性质是解题的关键.
19. 如图,抛物线y=﹣x2+3x+4与x轴交于A,B两点(点A位于点B的左侧),与y轴交于C点,抛物线的对称轴l与x轴交于点N,长为1的线段PQ(点P位于点Q的上方)在x轴上方的抛物线对称轴上运动.
(1)直接写出A,B,C三点的坐标;
(2)求CP+PQ+QB的最小值;
(3)过点P作PM⊥y轴于点M,当CPM和QBN相似时,求点Q的坐标.
【答案】(1)A(﹣1,0),B(4,0),C(0,4)
(2)6 (3)(,)或(,)或(,)
【解析】
【分析】(1)由y=﹣x2+3x+4可得A(﹣1,0),B(4,0),C(0,4);
(2)将C(0,4)向下平移至C',使CC'=PQ,连接BC'交抛物线的对称轴l于Q,可知四边形CC'QP是平行四边形,及得CP+PQ+BQ=C'Q+PQ+BQ=BC'+PQ,而B,Q,C'共线,故此时CP+PQ+BQ最小,最小值为BC'+PQ的值,由勾股定理可得BC'=5,即得CP+PQ+BQ最小值为6;
(3)由在y=﹣x2+3x+4得抛物线对称轴为直线x=﹣=,设Q(,t),则Q(,t+1),M(0,t+1),N(,0),知BN=,QN=t,PM=,CM=|t﹣3|,①当=时,=,可解得Q(,)或(,);②当=时,=,得Q(,).
【小问1详解】
解:在y=﹣x2+3x+4中,令x=0得y=4,令y=0得x=﹣1或x=4,
∴A(﹣1,0),B(4,0),C(0,4).
【小问2详解】
将C(0,4)向下平移至,使,连接交抛物线的对称轴l于Q,如图所示:
∵,,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∵B,Q,共线,
∴此时CP+PQ+BQ最小,最小值为的值,
∵C(0,4),,
∴,
∵B(4,0),
∴==5,
∴,
∴CP+PQ+BQ最小值为6.
【小问3详解】
如图:
由y=﹣x2+3x+4得,抛物线对称轴为直线,
设Q(,t),则P(,t+1),M(0,t+1),N(,0),
∵B(4,0),C(0,4);
∴BN=,QN=t,PM=,CM=|t﹣3|,
∵∠CMP=∠QNB=90°,
∴△CPM和△QBN相似,只需=或=,
①当=时,=,
解得t=或t=,
∴Q(,)或(,);
②当=时,=,
解得t=或t=(舍去),
∴Q(,),
综上所述,Q的坐标是(,)或(,)或(,).
【点睛】本题主要考查二次函数综合应用,涉及二次函数图象上点坐标的特征,线段和的最小值,相似三角形的性质及应用等,解题的关键是分类讨论思想的应用.
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