内容正文:
数学试题
(全卷共四个大题,满分150分,考试时间120分钟)
参考公式:抛物线的顶点坐标为,对称轴为.
一、选择题:(本大题10个小题,每小题4分,共40分)在每个小题的下面,都给出了代号为A、B、C、D的四个答案,其中只有一个是正确的,请将答题卡上题号右侧正确答案所对应的方框涂黑.
1. 下列四个实数中,是无理数的是( )
A. B. C. D. 3.14
【答案】C
【解析】
【分析】本题主要考查无理数的定义,其中初中范围内学习的无理数有:,等;开不尽方的数;以及像0.101001000100001…等有这样规律的数.由此即可判断选项.
【详解】解:A、是整数,属于有理数,故本选项不合题意;
B、是分数,属于有理数,故本选项不合题意;
C、是无理数,故本选项符合题意;
D、3.14是有限小数,属于有理数,故本选项不合题意;
故选:C.
2. 列是一些图标,其中是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查轴对称图形的定义,掌握知识点是解题的关键.
根据轴对称图形的定义,逐项分析判断即可.
【详解】解:A.该图形不是轴对称图形,不符合题意;
B. 该图形是轴对称图形,符合题意;
C. 该图形不是轴对称图形,不符合题意;
D. 该图形不是轴对称图形,不符合题意.
故选B.
3. 若,则下列式子正确的是()
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】本题主要考查了不等式的性质,不等式两边同时加、减同一个数或乘同一个正数,不等号方向不变;不等式两边乘同一个负数,不等号方向改变.
根据不等式的性质逐项判断即可.
【详解】解:A.∵,
∴(两边乘正数2,不等号方向不变),
∴(两边加1,不等号方向不变),故A正确,符合题意;
B.∵,∴(两边减2,不等号方向不变),故B错误,不符合题意;
C.∵,∴(两边乘,不等号方向改变),故C错误,不符合题意;
D.取,满足,但,故D不一定正确,不符合题意.
故选A.
4. 已知反比例函数,下列各点在该函数图像上的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题主要考查了反比例函数图像上点的坐标特征,掌握反比例函数图像上点的横纵坐标的积为k是解题的关键.
分别求出各选项点的横纵坐标的积,看是否为16即可解答.
【详解】解:A.点横纵坐标积为,即点不在函数图像上,故该选项不符合题意;
B.点横纵坐标积为,即点不在函数图像上,故该选项不符合题意;
C.点横纵坐标积为,即点不在函数图像上,故该选项不符合题意;
D.点横纵坐标积为,即点在函数图像上,故该选项符合题意.
故选D.
5. 估计的值应在( )
A. 3和4之间 B. 4和5之间 C. 5和6之间 D. 6和7之间
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查了二次根式的乘法,无理数的估算,先利用二次根式的乘法化简,再利用算术平方根的性质估算范围即可.
【详解】解:
,
∵,
∴,
∴ 值在4和5之间,
故选:B.
6. 如图所示的正方形网格中,、、三点均在正方形格点上,则的大小是( )
A. B. 2 C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查勾股定理的逆定理,正切,掌握知识点是解题的关键.
先推导出是直角三角形,且,再根据正切的定义求解即可.
【详解】解:由题意,得
,
∴,
∴是直角三角形,且,
∴.
故选C.
7. 若,,是抛物线图象上的三点,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查了二次函数图象的性质.先求出抛物线的对称轴,再由对称性得点关于对称轴的对称点的坐标,再根据抛物线开口向上,在对称轴右边,y随x的增大而增大,便可得出的大小关系.
【详解】解:∵抛物线,
∴对称轴为直线,
∴关于直线的对称点,
∵,
∴抛物线开口向上,当时,随的增大而增大,
∵,,,,
∴,
故选:D.
8. 如图,内接于,,的角平分线交于,连接,,,则的长为( )
A. 4 B. 5 C. 6 D. 10
【答案】C
【解析】
【分析】本题主要考查了圆周角定理、等腰直角三角形的判定与性质、勾股定理.连接,由可得是的直径,从而得到,由是的角平分线可得,则,进而得到是等腰直角三角形,最后由勾股定理进行计算即可得到答案.
【详解】解:如图,连接,
,
,
是的直径,
,
是的角平分线,
,
,
,
是等腰直角三角形,
,
,
,
故选:C.
9. 如图,在正方形中,,E是线段上一点,,连接,过点作,且,连接,则的长度为( )
A. 3 B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查了正方形的性质、全等三角形的判定和性质、矩形的判定和性质,以及勾股定理的应用.解题的关键是构造直角三角形.过F作交延长线于G, 过F作交延长线于H,先证,再证四边形是矩形,由勾股定理求出的长度.
【详解】解:过F作交延长线于G, 过F作交延长线于H,
.
是正方形,
,.
,
.
,,
.
在和中
.
,.
.
,
四边形是矩形.
,.
.
.
故选:B.
10. 已知两个整式M,N,其中(m,n为整数,且满足),(k,t为非负整数),且.下列说法中正确的个数有:
①满足条件的有12种可能情况;
②若的最小值为1,则的表达式有5种;
③当时,存在k,t,使得能在整数范围内分解为一个一次二项式的平方.
A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个
【答案】C
【解析】
【分析】本题主要考查整式的混合运算,一元二次方程,二次函数的运用,理解题意含义,掌握一元二次方程,二次函数图象的性质是关键.
说法①要求计算满足条件的N的种类数,需找到所有非负整数k、t使得存在非负整数n满足,计算得16种,故错误;说法②要求M的最小值为1时M的种类数,由最小值条件得且m为偶数,有无限多种M,故错误;说法③要求当时存在k、t使为完全平方式,通过系数比较和条件求解,找到一组解,故正确.
【详解】解:说法①:∵,
∴,且为整数,
∴n为0或正整数,
∵ 为非负整数,且,
∴,
当时,,共7种;
当时,,共5种;
当时,,共3种;
当时,,共1种;
总计种,但说法①有12种,故错误;
说法②:∵ M的最小值为1,
∴ ,即,
又∵ 恒成立,且m,n为整数,
∴ m为偶数,设(a为整数),则,
∵,
∴,
∴,
∵为非负数,即,
∴,则,
∴的取值可以为,则对应的值为,对应的值为,
∴的表达式有5种,故②正确;
说法③:当时,,
设(B为整数),
∴,
又,且由有,得,
代入得:,即,
∵,
∴ ,即,
要求,得,
解得(B整数),
∵ ,
∴,
尝试,仅时,满足条件,
∴存在使为完全平方式,故正确;
综上,说法②③正确,共2个,
故选:C.
二、填空题:(本大题共6小题,每小题4分,共24分)请将每小题的答案直接填写在答题卡中对应的横线上.
11. ______.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了特殊角的三角函数值,直接根据记忆的三角函数值表求解即可,熟记特殊角的三角函数值是解题的关键.
【详解】解:根据特殊角的三角函数值,,
故答案为:.
12. 如图,正方形由8个大小相等的三角形构成,随机地往正方形内投掷一个棋子,则棋子落在阴影区域的概率为________.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查几何概率的计算,关键是利用几何概率的定义:事件发生的概率等于该事件对应的区域面积与总区域面积的比值.题目中正方形被等分为8个小三角形,只需确定阴影部分包含的小三角形数量,通过计算数量比即可得到面积比,也就是所求概率.
【详解】解:设每个小三角形的面积为,
∵正方形由8个大小相等的三角形构成,
∴正方形的面积为,
由图可知阴影区域包含3个该小三角形,其面积为,
∴棋子落在阴影区域的概率为;
故答案为:.
13. 如图,二次函数的部分图像与轴交于,该函数图象的顶点为,则该函数图象与轴的另一个交点坐标是_____.
【答案】
【解析】
【分析】本题主要考查了抛物线与x轴的交点、二次函数的性质,解题时要熟练掌握并能灵活运用二次函数的性质是关键.依据题意,由二次函数的顶点坐标知对称轴是直线,又图象与x轴的一个交点的横坐标是2,从而根据对称性可得,二次函数图象与x轴的另一个交点的横坐标即可.
【详解】解:由题意,二次函数的顶点坐标为,
对称轴是直线.
又图象与x轴的一个交点的横坐标是2,
二次函数图象与x轴的另一个交点的横坐标为:.
故答案为:.
14. 若,则的值为_____.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了解绝对值方程,求代数值的值.由绝对值方程分情况讨论,解得,代入代数式计算即可求解.
【详解】解:由,
当时,,解得,不符合题意;
当时,,解得,符合题意.
∴.
∴.
故答案为:.
15. 如图,是的直径,是弦,过点作于点,直线交于点、点,连接、,分别交、于点、点交于点.若点是的中点,,则_____;_____.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】本题考查圆周角,垂径定理,勾股定理,平行线分线段成比例,全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定,掌握这些知识点是解题的关键.
连接,先求出,,由已知易得,推导出, 得到,证明,得到,求出,再根据,得到,推导出,,由,得到 即可解答.
【详解】解:连接,如图,
∵G是的中点,
∴,
∵,O为圆心,
∴,,
∵是直径,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
即
∴,
∵,
∴,
解得或(舍去),
∴,
∵
∴,
即,
∵,
∴ ,
∴,
∵ ,,
∴,
∴,
∴
∵,
∴,
∴
∴ .
故答案为:,.
16. 若一个正整数能写成,其中与都是两位数,且与的十位数字之和、个位数字之和都为8,则称为“能量数”,并将分解成的过程称为“能量分解”.例如,,,所以968是“能量数”,968分解成的过程就是“能量分解”.按照这个规定,最小的“能量数”是_____.把一个“能量数”进行“能量分解”,即,将放在的左边组成一个四位数,将放在的右边组成一个四位数,若能被8整除,且(为整数),则满足条件的整数的值是_____.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】本题考查了列代数式,整式的混合运算,理解“能量数”的概念及计算方法是关键.
①根据题意设,则,,则,当的值最小时,“能量数”最小,由此即可求解;
②根据题意,设,则,,分别表示出的值,那么,结合(为整数),即,推出即是完全平方数,,然后分类讨论即可求解.
【详解】解:①∵,是正整数,
∴设,则,,
∴
,
,
当的值最小时,“能量数”最小,
∴时,的值最小,此时,,
∴,
∴最小的“能量数”是;
②设,则,,
∴,
,
∴
,
∵能被8整除,
∴是8的倍数,
∵(为整数),即,
∴,
即是完全平方数,,
∴,
∴当时,,
∴,
此时,
∵不是8的倍数,
∴不符合题意,舍去;
当时,,
∴(不符合题意,舍去),(不符合题意,舍去),,
此时,
∵不是8的倍数,
∴不符合题意,舍去;
当时,,
∴(不符合题意,舍去),(不符合题意,舍去),(不符合题意,舍去),(不符合题意,舍去),,
此时,
∵,能被8整除,
∴符合题意;
当时,
∵,
∴不符合题意,舍去;
综上所述,,,则;
故答案为:①;② .
三、解答题:(本大题共2小题,每小题8分,共16分)解答时每小题必须给出必要的演算过程或推理步骤,画出必要的图形(包括辅助线),请将解答过程书写在答题卡中对应的位置上.
17. 求不等式组:的所有整数解.
【答案】不等式组的所有整数解为3,4,5.
【解析】
【分析】本题考查求一元一次不等式组解集,分别求出每个一元一次不等式的解集,然后求出所有解集的公共部分,最后找到解集中的整数即可.
【详解】解:将原不等式组化为,
解不等式①得:,
解不等式②得:,
∴原不等式组的解集为,其中的整数为3,4,5.
∴原不等式组的所有整数解为3,4,5.
18. 在学习了平行四边形的相关知识后,小丽进行了进一步的研究,她发现过平行四边形不相邻的两个顶点作一组对边的垂线,两条垂线与另外两顶点所连对角线产生两个交点,若这两个顶点和两个交点形成四边形,则可证该四边形是平行四边形,其证明思路是利用三角形的全等得到此结论.根据她的想法与思路,完成以下作图和填空:第一步:构造垂线.
如图,在平行四边形中,过点作交对角线于点,连接.
请你利用尺规作图,过点作交对角线于点,连接(保留作图痕迹,不写作法,不下结论).
第二步:利用三角形全等证明她的猜想.
证明:四边形是平行四边形
,,
_____①_____,
∴_____②_____
在与中,
,_____③____
_____④____.
四边形是平行四边形.
【答案】
第一步:作图如图,如图为所作的图形;
第二步:①,②,③,④.
【解析】
【分析】本题考查尺规作图-垂线,平行四边形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,平行线的性质,垂直的定义,掌握知识点是解题的关键.
第一步:根据尺规作图-垂线的作图法作图即可;第二步:根据平行四边形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,平行线的性质,垂直的定义等进行解答即可.
【详解】解:第一步:略
第二步:利用三角形全等证明她的猜想.
证明:四边形是平行四边形
,,
∴,
∴,
在与中,
,
.
四边形是平行四边形.
故答案为:①,②,③,④.
四、解答题:(本大题7个小题,每小题10分,共70分)解答时每小题必须给出必要的演算过程或推理步骤,画出必要的图形(包括辅助线),请将解答过程书写在答题卡中对应的位置上.
19. 数学建模,就是根据实际问题来建立数学模型,对数学模型来进行求解,然后根据结果去解决实际问题.某校开展了数学建模知识竞答活动,从七年级和八年级各随机抽取20名学生的竞答成绩(单位:分),进行整理、描述和分析(比赛成绩用表示),共分成4组:A.,B.,C.,D..下面给出了部分信息:
七年级学生组的竞答成绩为:81,82,83,83,82,85,82,86.
八年级被抽取学生的竞答成绩为:83,60,66,62,68,83,71,92,90,76,91,94,83,75,84,83,77,90,91,81.
七八年级抽取的竞答成绩统计表
年级
七年级
八年级
平均数
80
80
中位数
83
众数
82
请根据以上信息,解答下列问题:
(1)填空:_____,_____,_____;
(2)根据以上数据,你认为哪个年级学生的竞答成绩更好?请说明理由(写出一条理由即可);
(3)该校七、八年级学生共有3000人,请你估计该校七、八年级学生中竞答成绩不低于90分的共有多少人.
【答案】(1)82;83;40
(2)
解:八年级的竞答成绩更好.理由:虽然两个年级的平均数相同,但是八年级的中位数和众数都高于七年级,所以八年级的竞赛成绩更好;
(3)估计该校七、八年级学生中竞赛成绩不低于90分的约有750人.
【解析】
【分析】本题主要考查了求一组数据的中位线和众数,条形统计图和扇形统计图的信息关联,用样本估计总体,解题的关键是熟练掌握统计图的特点和相关定义.
(1)根据中位数和众数的定义进行求解即可;
(2)根据中位数和众数进行判断即可;
(3)用样本估计总体即可.
【小问1详解】
解:由题可知,七年级随机抽取20名学生的竞答成绩,其中C组所占百分比为,D组所占百分比为
∴C组人数为(人),
D组人数为(人),
其中B组有8名学生的竞答成绩,
∴A组有(人),
将七年级竞答成绩从低到高进行排列,中位数为第10、11位竞答成绩,
,,
∴第10、11位竞答成绩是82分、82分,
七年级被抽取学生竞答成绩中位数为(分),
∵八年级被抽取学生的竞答成绩出现次数最多的是83分,
∴八年级被抽取学生的竞答成绩众数是分,
又∵,
即.
故答案为:82;83;40;
【小问2详解】
略
【小问3详解】
解:(人),
答:估计该校七、八年级学生中竞答成绩不低于90分的约有750人.
20. 先化简,再求值:,其中
【答案】
【解析】
【分析】本题考查整式的化简求值,熟练掌握整式的化简方法是解题的关键.
先化简表达式,通过展开多项式、合并分式并通分,得到最简形式,再代入的值计算即可.
【详解】解:
,
由于,
将代入上式得,
原式
.
21. 某手工材料厂生产甲、乙两种手工材料包,已知该厂每天生产甲、乙两种材料包的总数为60个,且乙每天生产材料包的数量是甲的两倍.
(1)求该厂每天生产甲、乙两种材料包的数量分别是多少个?
(2)为满足订单需求,该厂进行技术升级提升生产效率.升级后,每天只生产一种材料包,且每天生产材料包的数量有所增加.每天生产乙材料包的增加数量是每天生产甲材料包增加数量的2倍.若需用升级后的设备生产甲,乙两种材料包各120个,生产这两种材料包共用6天,求每天生产甲材料包的增加数量.
【答案】(1)每天生产甲材料包20个,乙材料包40个;
(2)10个
【解析】
【分析】本题考查了一元一次方程的应用,分式方程的应用.
(1)设每天生产甲材料包x个,则每天生产乙材料包个,根据甲、乙数量之和及倍数关系列一元一次方程求解;
(2)设每天生产甲材料包的增加数量为a个,则每天生产乙材料包的增加数量为个,设生产甲材料包的天数为m天,生产乙材料包的天数为n天,根据生产各120个和总天数6天列分式方程求解.
【小问1详解】
解:设每天生产甲材料包x个,则每天生产乙材料包个.
根据题意,,
解得,
所以,
答:每天生产甲材料包20个,乙材料包40个;
【小问2详解】
解:设每天生产甲材料包的增加数量为a个,则每天生产乙材料包的增加数量为个,
升级后每天生产甲材料包个,每天生产乙材料包个,
设生产甲材料包的天数为m天,生产乙材料包的天数为n天,则,
生产甲材料包总数:个,生产乙材料包总数:个,
由,得,
由,得,
代入,得,
即,
解得:.
经检验,是原分式方程的解,
答:每天生产甲材料包的增加数量为10个.
22. 如图,在菱形中,对角线与交于点,其中菱形的面积为24,,,动点从点出发,沿运动(不与重合),用表示点的运动路程,的面积为,的面积与点的运动路程之比为.
(1)请直接写出、分别关于的函数表达式,并注明自变量的取值范围;
(2)在给定的平面直角坐标系中画出函数、的图象,并分别写出函数、的一条性质;
(3)结合函数图象,请直接写出时的取值范围(近似值保留小数点后一位,误差不超过0.2).
【答案】(1)当时,;当时,;;
(2)
如图所示,即为所求;
当时,随的增大而增大;当时,随的增大而减小;
(3)当时,或.
【解析】
【分析】本题主要考查了菱形的性质,一次函数与反比例函数综合,三角函数的应用,正确求出对应的函数解析式是解题的关键.
(1)由菱形的性质,结合三角函数及勾股定理可得,过点P作于G,过点C作于点H,利用相似三角形求得,即可求出,由则可得到;
(2)根据(1)所求画出对应的函数图象,再根据函数图象写出对应的函数的性质即可;
(3)求出两函数的交点坐标即可得到答案.
【小问1详解】
解:∵四边形是菱形,
∴,
∵,
∴设
∵,
∴,
解得,
∴,
过点P作于G,过点C作于点H,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,即,
解得,
∴当时,;
当时,,
∴;
∵,
∴;
【小问2详解】
略
【小问3详解】
解:联立,解得或解得,
∴由函数图象可得,当时,或.
23. 小月和小黄升入大学后,想利用假期来一场说走就走的旅行.如图,,,是四个必打卡的景点,而且沿途的风景也很美丽,该地徒步旅游路线分为北环线:和南环线,其中在的正东方向处,在的南偏东方向,也在的南偏西方向,在的北偏东方向.(参考数据:,)
(1)求南环线的长度(结果保留小数点后一位);
(2)小月选择走北环线,小黄选择走南环线,两人同时从景点出发,小黄在途中发现小月的相机电池落在自己背包里了,于是小黄决定到之后前往与小月汇合,已知小黄的步行速度与小月的步行速度之比为,结果两人同时到达景点(忽略途中停留打卡时间),求北环线的长度.(结果保留小数点后一位)
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)过点作于点,可得和的度数,进而求出的度数,再根据解直角三角形求出、、、的长度,从而求得南环线的长度即可;
(2)过点作的延长线于点可得和,设小黄步行速度为,则小月步行速度为,两人步行时间为小时,再根据解直角三角形求出、、的长度,利用小黄和小月两人同时到达景点,则步行时间相等,列出方程,求得和的关系,再利用勾股定理得到,解出的长度,从而得出北环线的长度即可.
【小问1详解】
解:过点作于点,如图:
、、
,
,,
,,
,
答:南环线的长度为;
【小问2详解】
解:过点作的延长线于点,如图所示:
、,
设小黄步行速度为,则小月步行速度为,两人步行时间为小时,
,
、,
,
在中,由勾股定理得,,
由于小黄与小月两人同时到达景点,
则,
整理得,,
,
解得,
因此北环线的长度为
答:北环线的长度为.
【点睛】本题考查解直角三角形、勾股定理、方位角,一元二次方程的应用,熟练掌握特殊角三角函数是解题的关键.
24. 如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,且,抛物线的对称轴是直线.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)点是线段上的一动点,过点在线段下方作交抛物线于点P,y轴有一动点,连接,过点作轴交抛物线的对称轴直线于点,连接.当取得最大值时,求点坐标及的最小值;
(3)将抛物线沿射线方向平移个单位长度后,再关于轴对称得到抛物线,抛物线交轴于A,G两点,与抛物线交于A,H两点,连接GH,AH,,点为抛物线上一动点.若,请直接写出符合条件的点的坐标,并写出求解点的坐标其中一种情况的过程.
【答案】(1);
(2);的最小值为6;
(3)点的坐标为或.
【解析】
【分析】(1)先求得,,利用待定系数法求解即可;
(2)作轴交直线于点,过点作直线轴于点,并交于点,设,则,求得,,,得到,利用二次函数的性质即可求解;将向左平移1个单位,得到,作关于轴的对称点,连接交轴于点,求得,据此求解即可;
(3)先求得,得到,分两种情况讨论,利用相似三角形的判定和性质求解即可.
【小问1详解】
解:∵抛物线与轴的一个交点为,抛物线的对称轴是直线,
∴抛物线与轴的一个交点为,
∵,
∴,
∴,
设抛物线的解析式为,
将代入得,
解得,
∴抛物线的解析式为;
【小问2详解】
解:设直线的解析式为,
将代入,得,
解得,
∴直线的解析式为,
作轴交直线于点,过点作直线轴于点,并交于点,如图,
∵,,,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵轴,,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∵轴,轴,
∴,
∴,
设,则,
∴,,,,
∴,
∴,
∵,
∴当取最大值时,取最大值,
∵,
∵,开口向下,对称轴为,
∴当时,取最大值,
此时;
将向左平移1个单位,得到,作关于轴的对称点,连接交轴于点,
∴,
∵轴交抛物线的对称轴直线于点,连接,
∴且,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴,
即的最小值为;
【小问3详解】
解:∵将抛物线沿射线方向平移个单位长度,且是等腰直角三角形,
∴抛物线向右且向上各平移3个单位,
∴平移后的解析式为,
∴抛物线的解析式为,
令,则,
解得或,
∴,
联立得,
整理得,
解得或,
∴,
作轴于点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
当点在上方时,设直线交轴于点,如图,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
设直线的解析式为,
将代入得,,
解得,
∴直线的解析式为,
联立得,
整理得,
解得或,
∴;
当点在下方时,如图,在下方作轴,且,过点作,使,连接交于点,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
设直线的解析式为,
∴,
解得,
∴直线的解析式为,
联立得,
整理得,
解得或,
∴;
综上,点的坐标为或.
【点睛】本题考查二次函数的综合问题,相似三角形的判定及性质,全等三角形的判定及性质,熟练掌握二次函数的性质和相似三角形的判定及性质,全等三角形的判定及性质,分类讨论是解题关键.
25. 如图,在中,,为直线上一点,点为直线上一点,在线段上.
(1)如图1,,,平分,求的长度;
(2)如图2,,以为边向上作一个等边三角形,连接,,点为的中点,连接,求证:;
(3)如图3,,,点在直线上运动的过程中,将线段绕点逆时针旋转得到线段,当取最小值时,连接,,将沿所在直线翻折到所在平面内,得,连接,当取得最小值时,请直接写出的面积.
【答案】(1)
(2)
证明:如图,分别以,为边,向上作等边三角形,得到,,连接,,,延长交于点H.
由作法可得,,,,,
∴.
又,
∴.
∴.
又,,
∴.
同理,.
∴,.
∴.
∴点,,三点共线,即点在线段上.
∵,,
∴.
∴点,,三点共线.
又,
∴点A为的中点.
又点为的中点,
∴是的中位线,
∴,.
∵,
∴.
∴.
又是等边三角形,
∴,.
∴,.
∴点在线段上.
∵,
∴.
∴.
∵,
∴.
又,
∴.
∴.
∴.
∴.
∴.
(3)
【解析】
【分析】本题考查“全等三角形的性质与判定”“相似三角形的性质与判定”“勾股定理”,灵活运用“瓜豆原理”,进行手拉手全等、相似三角形的构造,找到从动点的运动轨迹是解题关键.
(1)根据等腰直角三角形的性质,可知,过点E作的垂线,通过勾股定理列方程即可解出的长度.
(2)已知,因此求证等价于求证,以为边向上作等边三角形,利用全等三角形的判定与性质,确定点G的运动轨迹,进而确定点Q的运动轨迹,通过中位线的性质和全等三角形的性质,得到和之间的关系,再借助,即可得到与的关系,从而得证.
(3)同(2)中构造方式,分别将点B、点C绕点A逆时针旋转45°,从而得到点M的运动轨迹,进而确定取得最小值时的位置及最小值,再根据翻折的性质,得到,从而确定点N的运动轨迹是圆,进而确定进而确定取得最小值时的位置及最小值,最后通过作垂线,利用相似三角形的性质与判定和勾股定理求的高,即可求出面积.
【小问1详解】
解:如图,过点E作于点F.
∵,,
又,
∴,,.
∵平分,,
∴.
∵,,
∴是等腰直角三角形.
∴.
∴.
解得.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
解:如图,分别将点B、点C绕点A逆时针旋转45°,得到,,作直线交于点H.
同(2)理,可得,,
∴点M在直线上.
∴当时,取最小值.
由旋转的性质,可知,,知,,
∴.
∴.
∴,.
∴.
∴.
∴.
∵,
∴四边形是矩形.
∴,.
∵,
∴.
∴.
由翻折的性质,可知,
∴点在以点为圆心,为半径的圆上.
如图,当点N在上时,取得最小值,连接,过点作于点.
此时.
∵,
∴.
∴.
∴.
在中,.
∴.
∵,,
∴.
∴,即.
解得.
∴.
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数学试题
(全卷共四个大题,满分150分,考试时间120分钟)
参考公式:抛物线的顶点坐标为,对称轴为.
一、选择题:(本大题10个小题,每小题4分,共40分)在每个小题的下面,都给出了代号为A、B、C、D的四个答案,其中只有一个是正确的,请将答题卡上题号右侧正确答案所对应的方框涂黑.
1. 下列四个实数中,是无理数的是( )
A. B. C. D. 3.14
2. 列是一些图标,其中是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
3. 若,则下列式子正确的是()
A. B. C. D.
4. 已知反比例函数,下列各点在该函数图像上的是( )
A. B. C. D.
5. 估计的值应在( )
A. 3和4之间 B. 4和5之间 C. 5和6之间 D. 6和7之间
6. 如图所示的正方形网格中,、、三点均在正方形格点上,则的大小是( )
A. B. 2 C. D.
7. 若,,是抛物线图象上的三点,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
8. 如图,内接于,,的角平分线交于,连接,,,则的长为( )
A. 4 B. 5 C. 6 D. 10
9. 如图,在正方形中,,E是线段上一点,,连接,过点作,且,连接,则的长度为( )
A. 3 B. C. D.
10. 已知两个整式M,N,其中(m,n为整数,且满足),(k,t为非负整数),且.下列说法中正确的个数有:
①满足条件的有12种可能情况;
②若的最小值为1,则的表达式有5种;
③当时,存在k,t,使得能在整数范围内分解为一个一次二项式的平方.
A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个
二、填空题:(本大题共6小题,每小题4分,共24分)请将每小题的答案直接填写在答题卡中对应的横线上.
11. ______.
12. 如图,正方形由8个大小相等的三角形构成,随机地往正方形内投掷一个棋子,则棋子落在阴影区域的概率为________.
13. 如图,二次函数的部分图像与轴交于,该函数图象的顶点为,则该函数图象与轴的另一个交点坐标是_____.
14. 若,则的值为_____.
15. 如图,是的直径,是弦,过点作于点,直线交于点、点,连接、,分别交、于点、点交于点.若点是的中点,,则_____;_____.
16. 若一个正整数能写成,其中与都是两位数,且与的十位数字之和、个位数字之和都为8,则称为“能量数”,并将分解成的过程称为“能量分解”.例如,,,所以968是“能量数”,968分解成的过程就是“能量分解”.按照这个规定,最小的“能量数”是_____.把一个“能量数”进行“能量分解”,即,将放在的左边组成一个四位数,将放在的右边组成一个四位数,若能被8整除,且(为整数),则满足条件的整数的值是_____.
三、解答题:(本大题共2小题,每小题8分,共16分)解答时每小题必须给出必要的演算过程或推理步骤,画出必要的图形(包括辅助线),请将解答过程书写在答题卡中对应的位置上.
17. 求不等式组:的所有整数解.
18. 在学习了平行四边形的相关知识后,小丽进行了进一步的研究,她发现过平行四边形不相邻的两个顶点作一组对边的垂线,两条垂线与另外两顶点所连对角线产生两个交点,若这两个顶点和两个交点形成四边形,则可证该四边形是平行四边形,其证明思路是利用三角形的全等得到此结论.根据她的想法与思路,完成以下作图和填空:第一步:构造垂线.
如图,在平行四边形中,过点作交对角线于点,连接.
请你利用尺规作图,过点作交对角线于点,连接(保留作图痕迹,不写作法,不下结论).
第二步:利用三角形全等证明她的猜想.
证明:四边形是平行四边形
,,
_____①_____,
∴_____②_____
在与中,
,_____③____
_____④____.
四边形是平行四边形.
四、解答题:(本大题7个小题,每小题10分,共70分)解答时每小题必须给出必要的演算过程或推理步骤,画出必要的图形(包括辅助线),请将解答过程书写在答题卡中对应的位置上.
19. 数学建模,就是根据实际问题来建立数学模型,对数学模型来进行求解,然后根据结果去解决实际问题.某校开展了数学建模知识竞答活动,从七年级和八年级各随机抽取20名学生的竞答成绩(单位:分),进行整理、描述和分析(比赛成绩用表示),共分成4组:A.,B.,C.,D..下面给出了部分信息:
七年级学生组的竞答成绩为:81,82,83,83,82,85,82,86.
八年级被抽取学生的竞答成绩为:83,60,66,62,68,83,71,92,90,76,91,94,83,75,84,83,77,90,91,81.
七八年级抽取的竞答成绩统计表
年级
七年级
八年级
平均数
80
80
中位数
83
众数
82
请根据以上信息,解答下列问题:
(1)填空:_____,_____,_____;
(2)根据以上数据,你认为哪个年级学生的竞答成绩更好?请说明理由(写出一条理由即可);
(3)该校七、八年级学生共有3000人,请你估计该校七、八年级学生中竞答成绩不低于90分的共有多少人.
20. 先化简,再求值:,其中
21. 某手工材料厂生产甲、乙两种手工材料包,已知该厂每天生产甲、乙两种材料包的总数为60个,且乙每天生产材料包的数量是甲的两倍.
(1)求该厂每天生产甲、乙两种材料包的数量分别是多少个?
(2)为满足订单需求,该厂进行技术升级提升生产效率.升级后,每天只生产一种材料包,且每天生产材料包的数量有所增加.每天生产乙材料包的增加数量是每天生产甲材料包增加数量的2倍.若需用升级后的设备生产甲,乙两种材料包各120个,生产这两种材料包共用6天,求每天生产甲材料包的增加数量.
22. 如图,在菱形中,对角线与交于点,其中菱形的面积为24,,,动点从点出发,沿运动(不与重合),用表示点的运动路程,的面积为,的面积与点的运动路程之比为.
(1)请直接写出、分别关于的函数表达式,并注明自变量的取值范围;
(2)在给定的平面直角坐标系中画出函数、的图象,并分别写出函数、的一条性质;
(3)结合函数图象,请直接写出时的取值范围(近似值保留小数点后一位,误差不超过0.2).
23. 小月和小黄升入大学后,想利用假期来一场说走就走的旅行.如图,,,是四个必打卡的景点,而且沿途的风景也很美丽,该地徒步旅游路线分为北环线:和南环线,其中在的正东方向处,在的南偏东方向,也在的南偏西方向,在的北偏东方向.(参考数据:,)
(1)求南环线的长度(结果保留小数点后一位);
(2)小月选择走北环线,小黄选择走南环线,两人同时从景点出发,小黄在途中发现小月的相机电池落在自己背包里了,于是小黄决定到之后前往与小月汇合,已知小黄的步行速度与小月的步行速度之比为,结果两人同时到达景点(忽略途中停留打卡时间),求北环线的长度.(结果保留小数点后一位)
24. 如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,且,抛物线的对称轴是直线.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)点是线段上的一动点,过点在线段下方作交抛物线于点P,y轴有一动点,连接,过点作轴交抛物线的对称轴直线于点,连接.当取得最大值时,求点坐标及的最小值;
(3)将抛物线沿射线方向平移个单位长度后,再关于轴对称得到抛物线,抛物线交轴于A,G两点,与抛物线交于A,H两点,连接GH,AH,,点为抛物线上一动点.若,请直接写出符合条件的点的坐标,并写出求解点的坐标其中一种情况的过程.
25. 如图,在中,,为直线上一点,点为直线上一点,在线段上.
(1)如图1,,,平分,求的长度;
(2)如图2,,以为边向上作一个等边三角形,连接,,点为的中点,连接,求证:;
(3)如图3,,,点在直线上运动的过程中,将线段绕点逆时针旋转得到线段,当取最小值时,连接,,将沿所在直线翻折到所在平面内,得,连接,当取得最小值时,请直接写出的面积.
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