内容正文:
融通班数学周测(01)
满分120分
一、单选题(每小题4分,共32分)
1. 关于x的方程有两个根为、,则( )
A. 1 B. C. 2 D.
2. 一元二次方程的根的情况为( )
A. 有两个不相等的实数根 B. 有两个相等的实数根
C. 无实数根 D. 只有一个实数根
3. 若等腰三角形的三边长均满足方程,则此三角形的周长为( )
A. 9 B. 12 C. 9或12 D. 不能确定
4. 《感动中国2024年度人物》视频在上线后三天内,播放总次数达到8.9万次,其中第一天的播放量为2万次,若每天的播放量平均增长率为,则根据题意,下列方程正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 甲、乙两个同学分别解一道一元二次方程,甲因把一次项系数看错了,而解得方程两根为和5,乙把常数项看错了,解得两根为和,则原方程是( )
A. B. C. D.
6. 已知是实数,且满足,则的值为( )
A. 3 B. 3或 C. 或6 D. 6
7. 设关于x的方程在范围内有两个不相等的实数根,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
8. 在中,于点,则的最小值为( )
A. 6 B. 7 C. 8 D. 9
二、多选题(每小题4分,共12分)
9. 下列关于函数(为常数)的说法正确的是( )
A. 该函数的图象与轴始终有两个交点
B. 该函数的图象与轴有一个或两个交点
C. 该函数的图象过一定点
D. 该函数的图象的对称轴为直线
10. 如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线的对称轴为,与x轴的一个交点位于,两点之间.下列结论正确的有( )
A.
B.
C. 若,为方程的两个根,则
D. 若抛物线与x轴的两交点和其顶点组成的三角形为等边三角形,则
11. 若函数的图象过点和.则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
三、填空题(每小题4分,共12分)
12. 已知,是一元二次方程的两个实数根,则的值为__________.
13. 如图,把边长为5的正方形绕点逆时针旋转得到正方形与交于点的延长线交于点,交的延长线于点.若,则__________.
14. 阅读:求方程的正整数解.小张在解决此问题时从多个角度进行了思考,得到了多种解法,其中一种解法是:将方程化为,可知x为偶数,令(为正整数),代入得,即,由y为正整数可知,所以,原方程的正整数解为.
请你在下列两个问题中任选一个作答.
问题①:方程的正整数解是______;
问题②:方程的正整数解是______.
四、解答题(共4题,共64分)
15. 解下列方程:
(1);
(2);
(3);
(4).
16. 阅读下列材料:
已知实数、满足,试求的值.
解:设,则原方程可化为,即;
解得.
,
.
上面这种方法称为“换元法”,换元法是数学学习中最常用的一种思想方法,在结构较复杂的数和式的运算中,若把其中某些部分看成一个整体,并用新字母代替(即换元),则能使复杂的问题简单化.根据以上阅读材料为内容,解决下列问题:
(1)若四个连续正整数的积为,直接写出这四个连续的正整数为 .
(2)已知实数、满足,求的值.
(3)解方程.
17. 定义:我们把关于的一元二次方程与称为一对“友好方程”.如的“友好方程”是.
(1)写出一元二次方程的“友好方程”________;
(2)已知一元二次方程的两根为,,它的“友好方程”的两根________,________.根据以上结论,猜想的两根,,与其“友好方程”的两根,之间存在的一种特殊关系为________;
(3)已知关于的方程的两根是,,请利用(2)中的结论,求出关于的方程的两根.
18. 定义:在平面直角坐标系中,若一个点的纵坐标等于它的横坐标的三倍,则称该点为“纵三倍点”.例如都是“纵三倍点”.
(1)有下列函数:①;②;③.其中,图象上只有一个“纵三倍点”的是_________(填序号);
(2)已知抛物线(均为常数)与直线只有一个交点,且该交点是“纵三倍点”,求抛物线对应的函数表达式;
(3)若抛物线是常数,上有且只有一个“纵三倍点”,令,求的最值.
19. 我们约定;我们将关于的二次函数(,,,为常数)与称为“匀称二次函数”,根据该约定,解答下列问题:
(1)若关于的二次函数与互为“匀称二次函数”,求,,的值;
(2)二次函数(,,,为常数),二次函数与互为“匀称二次函数”,直线与、有且只有个交点,且交点分别为点、点、点,,请求出线段的长度:
(3)二次函数,二次函数与互为“匀称二次函数”,过的顶点作直线,在直线上任意取一点,过点作轴的垂线,与、分别交于点、(点,,不重合),的最大值为,求的值.
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融通班数学周测(01)
满分120分
一、单选题(每小题4分,共32分)
1. 关于x的方程有两个根为、,则( )
A. 1 B. C. 2 D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查了一元二次方程根与系数的关系,熟练掌握根与系数的关系是解决本题的关键
根据一元二次方程根与系数的关系,即“”直接计算两根之和即可
【详解】解:由根与系数的关系,两根之和为:.
故选:D .
2. 一元二次方程的根的情况为( )
A. 有两个不相等的实数根 B. 有两个相等的实数根
C. 无实数根 D. 只有一个实数根
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查一元二次方程的根的情况,掌握根的判别式,利用判断根的情况是解题的关键;
当,方程有两个不相等的实数根;当时,方程有两个相等的实数根;当,方程无实数根,计算得出即可.
【详解】解:,,,
,
∴原方程无实数根.
故选:C.
3. 若等腰三角形的三边长均满足方程,则此三角形的周长为( )
A. 9 B. 12 C. 9或12 D. 不能确定
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查了解一元二次方程,等腰三角形的定义,三角形的三边关系.
先求出这个方程的解,再根据等腰三角形及三角形的三边关系即可求出周长.
【详解】解:解方程得,
∵三角形为等腰三角形,
∴三边长为5,5,2或2,2,5(舍去)
∴周长为,
故选B.
4. 《感动中国2024年度人物》视频在上线后三天内,播放总次数达到8.9万次,其中第一天的播放量为2万次,若每天的播放量平均增长率为,则根据题意,下列方程正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题主要考查一元二次方程的应用,解题的关键是理解题意;根据“增长率问题”及题意可直接列出方程,进而问题可求解.
【详解】解:由题意可得方程为;
故选D.
5. 甲、乙两个同学分别解一道一元二次方程,甲因把一次项系数看错了,而解得方程两根为和5,乙把常数项看错了,解得两根为和,则原方程是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查了一元二次方程根与系数的关系,根据得到的解,求出正确的一次项系数和常数项即可解答,熟练运用一元二次方程根与系数的关系是解题的关键.
【详解】解:根据题意得,,
令,则,,
∴关于x的一元二次方程是.
故选:D.
6. 已知是实数,且满足,则的值为( )
A. 3 B. 3或 C. 或6 D. 6
【答案】A
【解析】
【分析】此题主要考查了换元法解一元二次方程.先设,再把原方程变形为,再根据因式分解法求出y的值,即可得出的值.在解题时要注意当时,此方程无解,解题的关键是利用换元法将原方程变形.
【详解】解:设,
原方程变为.
∴.
∴,.
当时,方程的判别式,存在实数解.
当时,方程的判别式,无实数解.
∴满足条件.
故选:A.
7. 设关于x的方程在范围内有两个不相等的实数根,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查了二次函数的性质,一元二次方程的解,根据题意可得与的交点在范围内,且有2个不同交点,可得不等式组,解不等式组,即可求解.
【详解】解:设,
依题意,
解不等式①得:或,
解不等式②得:,
解不等式③得:,
解不等式④得:,
∴不等式组的解集为:.
故选:D.
8. 在中,于点,则的最小值为( )
A. 6 B. 7 C. 8 D. 9
【答案】C
【解析】
【分析】题目主要考查坐标系中两点之间的距离,一元二次方程的应用,理解题意,建立坐标系,将问题进行转化是解题关键
以H为原点,在x轴上,所在直线为y轴,建立直角坐标系,得出,设,则长度为,确定,,建立方程,设,则,根据一元二次方程解的特点求解即可得出结果
【详解】解:以H为原点,在x轴上,所在直线为y轴,建立直角坐标系,如图所示:
∴,
设,则长度为,
∴,,
∵,
∴整理得
设,则,代入得:,
整理得:,
关于b的方程有实数解,
∴,
∴,
∴或,
∴,
∴的最小值为8,
故选:C
二、多选题(每小题4分,共12分)
9. 下列关于函数(为常数)的说法正确的是( )
A. 该函数的图象与轴始终有两个交点
B. 该函数的图象与轴有一个或两个交点
C. 该函数的图象过一定点
D. 该函数的图象的对称轴为直线
【答案】BC
【解析】
【分析】分两种情况考虑:时、时,结合一元二次方程与二次函数综合、根的判别式、一次函数的图象与性质、二次函数的图象与性质对选项进行判断即可.
【详解】解:当时,
一元二次方程中,,
该一元二次方程有两个不等实数根,
函数的图象与轴始终有两个交点;
当时,
函数,即为一次函数,
则该函数的图象与轴只有一个交点,
函数(为常数)的图象与轴有一个或两个交点,
选项错误,选项正确;
无论为何值,当时,,
函数(为常数)过定点;选项正确;
当时,
函数是一次函数,无对称轴,选项错误.
故选:.
【点睛】本题考查的知识点是一元二次方程与二次函数综合、根的判别式、一次函数的图象与性质、二次函数的图象与性质,解题关键是分情况讨论:时及时.
10. 如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线的对称轴为,与x轴的一个交点位于,两点之间.下列结论正确的有( )
A.
B.
C. 若,为方程的两个根,则
D. 若抛物线与x轴的两交点和其顶点组成的三角形为等边三角形,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】本题考查二次函数图象和系数的关系.根据二次函数图象对称性,与坐标轴的交点,顶点,一元二次方程根与系数的关系等知识点逐个判断即可.
【详解】解:∵抛物线开口向下,
∴,
∵抛物线与轴交于正半轴,
∴,
∵对称轴为直线,
∴,
∴,故选项A正确,符合题意;
,故选项B不正确,不符合题意;
∵抛物线的对称轴为,与x轴的一个交点位于,两点之间,
∴另一个交点在,之间,
∴当时,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵,为方程的两个根,
∴,
∴,故选项C正确,符合题意;
∵抛物线的对称轴为,
∴顶点纵坐标为,
∵抛物线与轴的两交点和其顶点组成的三角形为等边三角形,如图,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
把代入得,
整理得,
∴,
∵,,
∴,即,
∴,故选项D正确,符合题意;
故选:ACD.
11. 若函数的图象过点和.则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质,二次函数与一元二次方程综合.解题的关键在于对知识的数量掌握与灵活运用.根据抛物线开口方向、与的交点位置及对称轴的位置可得出、、的符号,可判断①;根据时,可判断②;根据和是一元二次方程的两个根,结合根与系数的关系可判断③④;即可得答案.
【详解】解:∵抛物线开口向下、与轴交于正半轴,对称轴在轴右侧,
∴,,,
∴,
∴,故①错误,不符合题意,
由图像可知,当时,,
∴,
∴,故②正确,符合题意,
∵函数的图象过点和,
∴和是一元二次方程的两个根,
∴,,,
∴,故③正确,符合题意,
∵,
∴,
∴
故④正确,符合题意,
故选:BCD.
三、填空题(每小题4分,共12分)
12. 已知,是一元二次方程的两个实数根,则的值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了一元二次方程根与系数的关系,一元二次方程的解,关于x的一元二次方程的两个实数根,和系数,,,有如下关系:,,由题意可得,,,再整体代入所求式子计算即可得解,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
【详解】解:∵,是一元二次方程的两个实数根,
∴,,,
∴,
∴,
故答案为:.
13. 如图,把边长为5的正方形绕点逆时针旋转得到正方形与交于点的延长线交于点,交的延长线于点.若,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】本题主要考查了旋转的性质,勾股定理,相似三角形的判定与性质等知识,熟练掌握相关知识是解题的关键.
由,推出,再由可得,设,在中由勾股定理即可求解.
【详解】解:∵,
∴,
∵把边长为5的正方形绕点O逆时针旋转得到正方形,
∴,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
设,则,,
在中,由勾股定理得:,
即,
解得:或0(舍去),
∴.
故答案为:
14. 阅读:求方程的正整数解.小张在解决此问题时从多个角度进行了思考,得到了多种解法,其中一种解法是:将方程化为,可知x为偶数,令(为正整数),代入得,即,由y为正整数可知,所以,原方程的正整数解为.
请你在下列两个问题中任选一个作答.
问题①:方程的正整数解是______;
问题②:方程的正整数解是______.
【答案】 ①. ②. ,
【解析】
【分析】本题考查的是一元二次方程的整数根,因式分解法,掌握多项式的因式分解是解题的关键.方程的左边因式分解得到,得到正整数解;,变形为,设(为正整数),得,可得,且为正整数,代入计算即可.
【详解】解:,
则,
∴,
∴,
∴,
∵时,,
∴没有正整数根,
∴的正整数根是,
则方程的正整数解是;
∵,
∴,
∴,
由是正整数,则是3的倍数,
∴设(为正整数),
∴,
∴,
∵为正整数,
∴,且为正整数,
当时,得,得,得(负值舍),则;
当时,得,得,得(负值舍),则;
方程的正整数解是,,
故答案为:;,.
四、解答题(共4题,共64分)
15. 解下列方程:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1),
(2),
(3),
(4),
【解析】
【分析】本题考查了公式法解一元二次方程,因式分解法解一元二次方程,换元法解一元二次方程,解题关键是掌握上述知识点并能熟练运用求解.
(1)用公式法求解;
(2)用因式分解法求解;
(3)先化为一般形式,再用公式法求解;
(4)用换元法求解.
【小问1详解】
解:,
去括号,得,
移项,得,
,,,
,
,
即,;
【小问2详解】
,
两边同除以2,得,
方程左边分解因式,得,
所以或,
解得,;
【小问3详解】
,
去括号,得,
移项,得,
合并同类项,得,
,,,
,
所以,;
【小问4详解】
设,
则原方程可化为,
去括号,得,
即,
所以,
所以或,
解得:或,
所以,,
解得:,.
16. 阅读下列材料:
已知实数、满足,试求的值.
解:设,则原方程可化为,即;
解得.
,
.
上面这种方法称为“换元法”,换元法是数学学习中最常用的一种思想方法,在结构较复杂的数和式的运算中,若把其中某些部分看成一个整体,并用新字母代替(即换元),则能使复杂的问题简单化.根据以上阅读材料为内容,解决下列问题:
(1)若四个连续正整数的积为,直接写出这四个连续的正整数为 .
(2)已知实数、满足,求的值.
(3)解方程.
【答案】(1),,,
(2)
(3)
【解析】
【分析】本题考查了解一元二次方程,多项式的乘法,平方差公式与求方程的解;
(1)根据题意设最小数为,列出关系式,进而利用换元法即可求解.
(2)设.由已知等式得出,结合可得答案;
(3)设,则,可得,求出的值,再根据绝对值的性质得出答案.
【小问1详解】
解:设最小数为,则,
即:,
设,则,
,,
为正整数,
,
,舍去,
这四个整数为,,,.
故答案为:,,,.
【小问2详解】
设.
,
,
,
,
,
;
【小问3详解】
,
,
设,则,
,
或,
,,
或,
∴.
17. 定义:我们把关于的一元二次方程与称为一对“友好方程”.如的“友好方程”是.
(1)写出一元二次方程的“友好方程”________;
(2)已知一元二次方程的两根为,,它的“友好方程”的两根________,________.根据以上结论,猜想的两根,,与其“友好方程”的两根,之间存在的一种特殊关系为________;
(3)已知关于的方程的两根是,,请利用(2)中的结论,求出关于的方程的两根.
【答案】(1);
(2),,互为倒数;
(3),
【解析】
【分析】本题主要考查了新定义问题,一元二次方程的一般形式,一元二次方程的解,用因式分解法和换元法解一元二次方程,掌握并灵活运用新定义是解题的关键.
(1)根据“友好方程”的定义,即得答案;
(2)先写出的友好方程,然后再解得其友好方程的答案,通过观察,可猜想出原方程与友好方程两根之间的关系;
(3)由(2)可知,的两个根分别是,,将整理为:,那么有或,从而解得答案.
【小问1详解】
解:一元二次方程与称为一对“友好方程”,
一元二次方程的“友好方程”为;
故答案为:;
【小问2详解】
解:根据题意可知,一元二次方程的友好方程为,
解,得到,
解得,,
观察可知,,;
所以猜想的两根,,与其“友好方程”的两根,之间存在的一种特殊关系是互为倒数.
故答案为:,,互为倒数;
【小问3详解】
解:已知关于的方程的两根是,,
那么的两个根分别是,,
将整理为:,
那么有或,
即,;
故答案为:,.
18. 定义:在平面直角坐标系中,若一个点的纵坐标等于它的横坐标的三倍,则称该点为“纵三倍点”.例如都是“纵三倍点”.
(1)有下列函数:①;②;③.其中,图象上只有一个“纵三倍点”的是_________(填序号);
(2)已知抛物线(均为常数)与直线只有一个交点,且该交点是“纵三倍点”,求抛物线对应的函数表达式;
(3)若抛物线是常数,上有且只有一个“纵三倍点”,令,求的最值.
【答案】(1)①③ (2)
(3)
【解析】
【分析】(1)对于每个函数,根据“纵三倍点”的定义,即点的纵坐标是横坐标的三倍,也就是,将其代入函数解析式,得到关于的方程,通过判断方程解的个数来确定函数图象上“纵三倍点”的个数.
(2)首先根据“纵三倍点”的定义,设出交点坐标为,因为该点在直线上,所以可以求出的值,得到交点坐标.然后将交点坐标代入抛物线解析式,再结合抛物线与直线只有一个交点,即联立方程后的判别式,从而求出和的值,得到抛物线的函数表达式.
(3)根据“纵三倍点”的定义,将代入抛物线解析式,得到关于的一元二次方程.因为抛物线上有且只有一个“纵三倍点”,所以该一元二次方程有且只有一个解,即判别式,由此得到和的关系式.然后将用这个关系式进行转化,得到关于的二次函数,再根据二次函数的性质求出的最值.
【小问1详解】
解:对于①,将代入,
,
,
;
此时,有一个解,所以①有一个“纵三倍点”.
对于②,将代入,
,
,
,
解得,,有两个解,所以②有两个“纵三倍点”.
对于③,将代入,
,
,
,
解得,有一个解,所以③有一个“纵三倍点”.
综上,答案为①③.
【小问2详解】
解:设交点为,
∵交点在上,
∴,
解得,则交点为.
将代入,得,即.
联立,消去得,
将代入得.
∵抛物线与直线只有一个交点,
∴,
,
,
解得,则.
所以抛物线的函数表达式为.
【小问3详解】
解:将代入,得,
整理得.
∵抛物线有且只有一个“纵三倍点”,
∴,
,
;
将代入,得.
对于二次函数,其中二次项系数,对称轴为.
当时,,无最大值.
【点睛】本题主要考查了二次函数与一次函数的综合应用,求解一元二次方程,涉及到新定义“纵三倍点”,一元二次方程解的个数与判别式的关系等知识点.熟练掌握“纵三倍点”的定义,以及利用判别式判断方程解的个数是解题的关键.
19. 我们约定;我们将关于的二次函数(,,,为常数)与称为“匀称二次函数”,根据该约定,解答下列问题:
(1)若关于的二次函数与互为“匀称二次函数”,求,,的值;
(2)二次函数(,,,为常数),二次函数与互为“匀称二次函数”,直线与、有且只有个交点,且交点分别为点、点、点,,请求出线段的长度:
(3)二次函数,二次函数与互为“匀称二次函数”,过的顶点作直线,在直线上任意取一点,过点作轴的垂线,与、分别交于点、(点,,不重合),的最大值为,求的值.
【答案】(1),为任意实数,;
(2);
(3).
【解析】
【分析】(1)根据新定义可得,,,解之即可求解;
(2)根据“匀称二次函数”的定义得到二次函数,由直线与、有且只有3个交点,分两种情况:①当时,直线经过二次函数的顶点,与二次函数有两个交点;②当时,直线经过二次函数的顶点,与二次函数有两个交点,分别求出的长即可;
(3)设,则,,根据点,,不重合,则且,,分①当时;②当时;③当时;④当时;⑤当时;分别求解即可.
【小问1详解】
解:关于的二次函数与互为“匀称二次函数”,
,,,
,为任意实数,;
【小问2详解】
解:二次函数(,,,为常数),二次函数与互为“匀称二次函数”,
二次函数
二次函数与二次函数关于轴对称,
二次函数
二次函数的顶点坐标为,对称轴为直线,
二次函数的顶点坐标为,对称轴为直线,
直线与、有且只有个交点,
①当时,直线经过二次函数的顶点,与二次函数有两个交点,如图,
令,解得:,
直线与、有且只有个交点,且交点分别为点、点、点,,
,,
,
,
②当时,直线经过二次函数的顶点,与二次函数有两个交点,如图,
同理可得,
综上,线段的长度为.
【小问3详解】
解:设,则,,
点,,不重合
且,,
①当时,如图,
由图可知,,
,
的最大值为,
此情况不存在;
②当时,如图,
由图可知,,
,
的最大值为,
此情况不存在;
③当时,
,
无最大值,
的最大值为,
此情况不存在;
④当时,如图,
,
,
当时,有最大值,
但是不在中,
当时,有最大值,
的最大值为,
解得:;
⑤当时,如图,
由图可知:
的最大值为,
此情况不存在;
综上,当的最大值为时,的值为.
【点睛】本题考查新定义,二次函数的图象性质,二次函数的最值,二次函数的对称变换,二次函数与一次函数交点问题,两点间距离,此题属二次函数综合题目,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
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