内容正文:
数学
(全卷共三个大题,满分150分,考试时间120分钟)
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,请将答题卡上对应的方框涂黑.
1. 3的倒数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据倒数的定义可知.
【详解】解:3的倒数是,
故选:C
【点睛】主要考查倒数的定义,要求熟练掌握.需要注意的是:
倒数的性质:负数的倒数还是负数,正数的倒数是正数,0没有倒数.
倒数的定义:若两个数的乘积是1,我们就称这两个数互为倒数.
2. 五个大小相同的正方体搭成的几何体如图所示,从正面得到的视图是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查了三视图的定义, 理解 “从正面看几何体,所看到的视图是主视图.”是解题的关键.
【详解】解:从正面看到的平面图形是,
故选:B.
3. 反比例函数的图象一定经过的点是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查了反比例函数定义,将点的坐标逐个代入函数解析式检验即可.
【详解】解:A、当时,,此函数图象不经过,故本选项不符合题意;
B、当时,,此函数图象经过,故本选项符合题意;
C、当时,,此函数图象不经过,故本选项不符合题意;
D、当时,,此函数图象不经过,故本选项不符合题意;
故选:B.
4. 如图,是⊙的切线,为切点,连接并延长交⊙于点,连接.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】连接,与⊙相切于点,得到,根据三角形内角和求出,再根据三角形外角的性质,求出答案.
【详解】解:连接,如图所示:
与⊙相切于点,
,
,
,
,
,
.
5. 如图,和是以点为位似中心的位似图形.若,则与的面积比是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查的是位似变换、相似三角形的性质.根据位似图形的概念得到,,证明,根据相似三角形的性质求出,再根据相似三角形的面积比等于相似比的平方计算,得到答案.
【详解】解:∵,
∴,
∵和是以点O为位似中心的位似图形,
∴,,
∴,
∴,
∴与的面积比为:,
故选:D.
6. 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】本题考查了估算无理数的大小,二次根式的混合运算.根据二次根式混合运算的法则求得,然后估算即可.
【详解】解:
,
∵,
∴,
∴估计的值应在4和5之间,
故选:B.
7. 用大小相同的☆按如图所示的规律拼图案,其中第①个图案用了6个☆,第②个图案用了11个☆,第③个图案用了18个☆,第④个图案用了27个☆,……,按此规律排列下去,则第⑧个图案中用的☆个数为( )
A. 79 B. 81 C. 83 D. 84
【答案】C
【解析】
【分析】本题主要考查了图形变化规律探究.根据前几个图形,发现规律,据此规律求解即可.
【详解】解:由图可知:第①个图案用了☆的个数,(个,
第②个图案用了☆的个数,(个,
第③个图案用了☆的个数,(个,
第④个图案用了☆的个数,(个,
……
第个图案用了☆的个数,(个,
当时,.
故选:C.
8. 换季时节流感高发,某社区发现一例流感患者,经过两轮传播后,总感染人数达到 81 人.设每一轮传播中每个患者平均传染x 人,则可列方程为 ( ).
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查一元二次方程的实际应用,正确理解题意并抽象成数学模型是解题关键.
根据流感传播模型,初始患者平均每轮会传染x人,第一轮后总感染人;第二轮中,第一轮的个患者各传染x人,新增人,相加得到结果.
【详解】解:设初始患者为1人,
∵ 第一轮传播,每个患者传染x人,
∴ 第一轮后总感染人数为,
∵ 第二轮传播,第一轮的个患者各传染x人,
∴ 第二轮新增感染人数为,
∴ 两轮后总感染人数为,
又∵ 总感染人数为81,
∴ .
故选:D.
9. 如图,在正方形中,点E,点F分别在边上(点E不与点B,C重合),且.连接交于点G,连接交于点H.若,则=( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设 ,则 ,证明 和 , 推出 ,作 , 证明 ,得到 ,设 , 则 , 推出 , 在 中, 利用勾股定理求得 , 代入 计算即可求解
【详解】解: 设 , 则 ,
∵正方形 中, ,
∵对角线 与 交于点 ,
作
设 则,
在 中,
即
整理得:,
故选: A
【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质以及正方形的性质,解题的关键是学会利用参数构建等量关系是解决的问题
10. 已知整式,,其中,和,均为自然数,,,,为正整数,且满足,.则下列说法:
当时,若,则;
不存在任何一个,使得;
当,时,则一共有种不同的结果.
其中正确的个数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查了多项式的求值,理解多项式求值的规则是解题的关键,本题可根据已知条件,结合多项式的次数、系数等相关知识,对每个说法逐一进行分析判断.根据由得,即,结合,为正整数,可得为正奇数,从而得到且,得到、的值,进而求得的值,从而判定说法的正确性;通过反证法判断,先假设存在,通过整理,比较系数的关系,从而判定说法的正确性;当,时,得到、的代数式,根据代数式系数之间的数量关系,得到、的可能结果,从而得到的可能情况,排除重复项,从而得到的可能结果数,从而判定说法的正确性.
【详解】解:①当时,
,,
由得,即,
,为正整数,
为正奇数,
且,
,,
,
故正确.
假设存在,使得,则,
此时,,
根据题意有,,
两式相加得,
而,比较系数可得:,,,
三式相加得,
,产生矛盾,
假设不成立,
故正确.
当,时,
,满足,共有种可能,
,满足,共有种可能,
,组合共有种可能情况,
经检验,其中有种重复情况,故不同的结果共有种,
故正确.
综上,正确的说法有个.
故选:D.
二、填空题:(本大题8个小题,每小题4分,共24分)请将正确答案直接填写在答题卡中对应横线上.
11. 染色体是细胞核中遗传物质的载体,由于易被碱性染料染成深色而命名.据报道,号染色体共有超过个碱基对,将用科学记数法可表示为__________.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了大数的科学记数法.熟练掌握科学记数法的表示形式为的形式,其中,为整数是解题的关键.确定大数的的方法为:先确定大数的位数,则,即可解决.
【详解】解:,
故答案为:.
12. 桌面上有四张背面完全一样的卡片,卡片正面分别标有数字1,2,3,4.把四张卡片背面朝上,随机抽取一张卡片后不放回,再随机抽取一张,则两次抽取卡片上的数字之和为5的概率是___________.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了画树状图求概率,先理解题意,再画树状图,共有种等可能的结果,两次抽取卡片上的数字之和为5的结果有4种,即可列式计算,得出两次抽取卡片上的数字之和为5的概率.
【详解】解:依题意,画树状图,如图所示:
共有种等可能的结果,两次抽取卡片上的数字之和为5的结果有4种,
∴两次抽取卡片上的数字之和为5的概率是,
故答案为:.
13. 如图,在四边形中,E,F分别是、的中点,若,,,则______.
【答案】
【解析】
【分析】连接,根据中位线的性质得出,再根据勾股定理的逆定理,得出,即可求解.
【详解】解:连接,
∵E,F分别是、的中点,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了求正切值,解题的关键是正确画出辅助线,掌握勾股定理的逆定理,得出.
14. 若实数a,b同时满足,,则的值为_____.
【答案】2
【解析】
【分析】先由绝对值的非负性得到,,则,;再对进行分类讨论,去绝对值,解一元一次方程求解即可.
【详解】解:∵,,
∴,,
∴,;
当时,则,则,
∵,
∴,
当,即时,,
解得,
∴,符合题意,
∴;
当,即,则,该方程无解;
当时,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,该方程无解,
∴综上:.
15. 如图,四边形内接于圆O,为圆O直径,、交于点E,平分,的平分线交于F,切圆O于D,交延长线于G,若,点O到的距离为,则_____,_____.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】先证明是等腰直角三角形,再证明是等腰三角形,利用勾股定理,计算的长度,结合切线的性质,证明,求解即可.
【详解】解:∵四边形内接于圆O,为圆O直径,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,,
∵的平分线交于F,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
过点作于点M,
∴,
∵点O到的距离为,
∴,
∴,
∴,
∴,
连接,
∵切圆O于D,交延长线于G,
∴,
∴
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∴,
∴.
16. 如果一个四位自然数各数位上的数字均不为0,且满足,那么称这个四位数为“完美数”.例如:四位数2764,,是“完美数”,则最大的“完美数”为________;对于“完美数”,记,,当能被13整除时,的最小值为______.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】本题考查整式的加减,正确理解“完美数”的定义是解题的关键.
由“完美数”的定义可得千位数字最大为8,再结合得到最大“完美数”即可;由得出,进而得到,即能被13整除,要使最小,则最小,最大,再分析、、、的值即可.
【详解】解:、“完美数”最大,
千位数字为8,即,
,
百位数字为1,十位数字为9,个位数字为1,
最大的“完美数”为;
“完美数”,
,
,
,
即,
,
,
,
,
能被13整除,
能被13整除,即能被13整除,
,要使最小,
最小,最大,
各数位上的数字均不为0,
若,即,
,
,
,
最大值为42,
即,
解得,舍去;
当,解得,
,
,
,
此情况不符合题意;
若,则,
,
当时,
解得,舍去;
当时,
解得,舍去;
若,则,
,
当时,
解得,舍去;
当时,
解得,舍去;
若,则,
,
当时,
解得,舍去;
当时,
解得,
令、时,,
即,舍去;
令、时,,
即,舍去;
令、时,,
即,舍去;
令、时,,
即,
,
,
即的最小值为,
故答案为:;.
三、解答题:(本大题9个小题,17,18每题8分,19-25题每题10分,共86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. 解不等式组,请结合题意填空,完成本题的解答.
(1)解不等式①,得:_____,
(2)解不等式②,得:_____.
(3)把不等式①和②的解集在数轴上表示出来:
(4)原不等式组的解集为_____
【答案】(1)
(2)
(3)见解析 (4)
【解析】
【分析】本题考查了解一元一次不等式组,在数轴上表示不等式的解集,解题的关键是熟练掌握解一元一次不等式组的步骤.
(1)先去括号,再移项、合并同类项,最后系数化为1求解即可;
(2)先去分母,再移项、合并同类项,最后系数化为1求解即可;
(3)把不等式①和②的解集在数轴上表示出来;
(4)取两个不等式解集的公共部分即可求解.
【小问1详解】
解:
,
解得,
故答案为:;
【小问2详解】
解:
,
解得,
故答案为:;
【小问3详解】
解:不等式解集在数轴上表示如下:
【小问4详解】
解:由(3)可得不等式组的解集为.
18. 在学习了平行四边形与矩形的相关知识后,小明同学进行了关于矩形的判定方法的深入研究,他发现对于一个任意四边形,满足一组对边相等,一组对角是直角,则该四边形是矩形.可利用证明三角形的全等和平行四边形的判定得到此结论,请根据这个思路完成作图和填空.
(1)尺规作图:在四边形中,过点A作的垂线,交于点E(不要求写作法,保留作图痕迹);
(2)在(1)所作的图中,连接,其中,,求证:四边形是矩形.(请补全下面的证明过程)
证明:,①_______,
,
,②_______,
∴,
∴③_______,
四边形是平行四边形,
,
四边形是矩形.
请根据题目表述及证明过程,写出你的结论:④_______是矩形.
【答案】(1)见解析 (2)①,②,③,④一个任意四边形,满足一组对边相等,一组对角是直角,则该四边形
【解析】
【分析】(1)以点A为圆心,适当长度为半径画弧,交于两点,再分别以这两点为圆心,适当长度为半径画弧,在上方交于一点,过点与该点,作射线交于点即可;
(2)根据证明过过程,结合三角形全等的判定定理,平行四边形的判定定理,矩形的判定定理完成填空即可.
【小问1详解】
解:如图所示为所求:
【小问2详解】
证明:如图,连接,
,①,
,
,②,
∴,
∴③,
四边形是平行四边形,
,
四边形是矩形.
请根据题目表述及证明过程,写出你的结论:④一个任意四边形,满足一组对边相等,一组对角是直角,则该四边形是矩形.
19. 为弘扬学生爱国主义教育,某校在清明节来临之际开展“走进清明·缅怀英烈”知识竞赛活动,现从七年级和八年段参加活动的学生中各随机抽取20名同学的成绩进行整理、描述和分析(成绩用x表示,共分为四组:A.,B.,C.,D.,下面给出了部分信息:
七年级学生成绩为:66,76,77,78,79,81,82,83,84,86,86,86,88,88,91,91,92,95,96,99;
八年级C组学生成绩为:88,81,84,86,87,83,89.
七、八年级学生成绩统计表:
年级
平均数
中位数
众数
方差
七年级
85.2
86
b
62.1
八年级
85.2
a
91
85.3
根据以上信息,解答下列问题:
(1)填空:________,________,________;
(2)根据以上数据,你认为哪个年级对爱国主义教育知识掌握更好?请说明理由(写出一条理由即可);
(3)该校七、八年级共840名学生参加了此次知识竞赛活动,估计两个年级成绩为优秀(90分及以上)的学生共有多少人?
【答案】(1),86,40
(2)八年级,
理由:因为八年级学生成绩的中位数比七年级的高,所以八年级成绩较好;
(3)估计两个年级成绩为优秀(90分及以上)的学生大约共有294人.
【解析】
【分析】本题考查了中位数、众数以及用样本估计总体,理解中位数、众数的意义是正确解答的关键.
(1)分别根据中位数、众数的意义求解即可求出、,用“1”分别减去其它组所占百分比可得的值;
(2)从平均数、中位数、众数的角度比较得出结论;
(3)用总人数乘七、八年级不低于90分人数所占百分比即可.
【小问1详解】
解:由题意可知,八年级组有:(人),
组有:(人),
把被抽取八年级20名学生的数学竞赛成绩从小到大排列,排在中间的两个数分别为87,88,故中位数;
在被抽取的七年级20名学生的数学竞赛成绩中,86分出现的次数最多,故众数;
,故.
故答案为:,86,40;
【小问2详解】
略
【小问3详解】
解:(人),
答:估计两个年级成绩为优秀(90分及以上)的学生大约共有294人.
20. 先化简,再求值:,其中.
【答案】;
【解析】
【分析】本题考查整式的混合运算,分式的化简求值,零指数幂与负整数指数幂,先去括号,把除法变为乘法把分式化简,同时进行整式的混合运算,再根据负整数指数幂与零指数幂求得,最后代入求值.
【详解】解:原式
当时,原式.
21. 2024年是中国农历甲辰龙年.元旦前,某商场进货员预测一种“吉祥龙”挂件能畅销市场,就用6000元购进一批这种“吉祥龙”挂件,面市后果然供不应求,商场又用12800元购进了第二批这种“吉祥龙”挂件,所购数量是第一批购进数量的2倍,但每件的进价贵了4元.
(1)该商场购进第一批、第二批“吉祥龙”挂件每件的进价分别是多少元?
(2)若两批“吉祥龙”挂件按相同的标价销售,要使两批“吉祥龙”挂件全部售完后获利不低于7300(不考虑其他因素),且最后的50件“吉祥龙”挂件按八折优惠售出,那么每件“吉祥龙”挂件的标价至少是多少元?
【答案】(1)该商场购进第一批“吉祥龙”挂件的进价是60元/件,第二批“吉祥龙”挂件的进价是64元;
(2)每件“吉祥龙”挂件的标价至少是90元.
【解析】
【分析】本题考查了列分式方程解决实际问题,列不等式解决实际问题,准确理解题意,找准数量关系是解题的关键.
(1)设该商场购进第一批每件的进价为x元,第二批“吉祥龙”挂件每件的进价为元,根据“所购数量是第一批购进量的2倍”列分式方程求解检验即可;
(2)设每件“吉祥龙”挂件的标价是y元,根据“两批“吉祥龙”挂件全部售完后获利不低于7300(不考虑其他因素),且最后的50件“吉祥龙”挂件按八折优惠售出,”列不等式,求解即可.
【小问1详解】
解:设该商场购进第一批“吉祥龙”挂件的进价是x元/件,则第二批“吉祥龙”挂件的进价是元,
根据题意得: ,
解得:,
经检验,是所列方程的解,且符合题意,
∴(元/件).
答:该商场购进第一批“吉祥龙”挂件的进价是60元/件,第二批“吉祥龙”挂件的进价是64元;
【小问2详解】
解:该商场购进第一批“吉祥龙”挂件的数量是(件),
该商场购进第二批“吉祥龙”挂件的数量是(件).
设每件“吉祥龙”挂件的标价是y元,
根据题意得:,
解得:,
∴y的最小值为90.
答:每件“吉祥龙”挂件的标价至少是90元.
22. 如图,在中,,,,点D是的中点,动点M从点B出发,沿着折线运动,速度为每秒1个单位长度,到达A点停止运动,点E,F分别是射线,上的动点,的长度等于点M走的路程,,设点M的运动时间为t,点M到的距离为,的长度为.
(1)请直接写出,关于t的函数关系式并写出自变量的取值范围;
(2)在直角坐标系中画出,的图象,并写出函数的一条性质;
(3)根据图形直接估计当时t的取值范围________.(结果保留1位小数,误差不超过)
【答案】(1);,且
(2)见解析,当时,随的增大而增大(不唯一)
(3)或
【解析】
【分析】(1)分点M在上运动时即和点M在上运动时即,求函数的关系式,利用三角形的面积,求解的关系式;
(2)根据画图象的基本步骤画图象即可,结合图象说出一条性质即可;
(3)求出交点的横坐标,再利用无理数的估算求解即可.
【小问1详解】
解:∵,,,
∴,
∴,
∵点D是的中点,
∴,
∴,
当点M在上运动时,根据题意,得,,
∴;
当点M在上运动时,根据题意,得,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
综上所述,;
∵的长度为,,,
∴,
∴,且.
【小问2详解】
解:根据题意,画图如下:
其中的一条性质为:随的增大而增大(不唯一).
【小问3详解】
解:根据题意,得,
解得或(不满足,舍去);
根据题意,得,
整理,得
解得
故或(不满足,舍去);
∵,,
∴当时t的取值范围是或.
23. 寒假期间,小金和小童打算奔赴冰韵浓郁的哈尔滨.如图A,B,C,D是四个必打卡的景点,沿途更是风光旖旎,一路美景相伴.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,在的北偏东方向,也在的北偏西方向.(参考数据:,)
(1)求北环线的长度(结果保留小数点后一位);
(2)小金选择走北环线,小童选择走南环线,两人同时从景点出发,小金在途中发现小童的照相机落在自己背包里了,于是小金决定到之后前往与小童汇合,已知小金的步行速度与小童的步行速度之比为,结果两人同时到达景点(忽略途中停留打卡时间),求南环线的长度.(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,从而求得北环线的长度即可;
(2)过点C作的延长线于点,可得、,设小金的步行速度为,小童的步行速度为,两人步行时间为小时,再根据解直角三角形求出、、的长度,利用小金和小童两人同时到达景点C,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:北环线的长度为;
【小问2详解】
解:过点C作的延长线于点,如图所示:
、,
设小金的步行速度为,小童的步行速度为,两人步行时间为小时,
,
,,
,
在中,由勾股定理得,,
∵小金与小童两人同时到达景点C,
∴,
整理得,,
,
解得,
因此南环线的长度为
答:南环线的长度为.
【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,抛物线与轴交于、两点(点在点的右侧),与轴交于点C,,.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点是抛物线的顶点,连接,点是上方抛物线上一动点,过点作于点,过点作轴于点,点是轴上一动点.连接,当取得最大值时,求出点的坐标及的最小值;
(3)如图2,将抛物线沿射线方向平移得到新抛物线,新抛物线的顶点,延长线交抛物线于点,点为抛物线上一动点,当直线与直线所夹锐角为的两倍时,请直接写出所有符合条件的点的横坐标,并写出其中一个点的横坐标的求解过程.
【答案】(1)
(2),的最小值为
(3)或
【解析】
【分析】(1)先求出,再利用,,求出,,得,,再利用待定系数法即可求解;
(2)过点作轴,交于点,交轴于点,设抛物线对称轴交轴于点,过点在轴下方作,过点作于点,使,则,先求出直线的解析式为,通过,得出,得出,设,则,得出,利用二次函数的性质得出当时,最大,此时,由点到直线的最短距离可得当、、依次共线,且时,最短,即最小,此时为如图的,设交轴于点,利用锐角三角函数进行求解即可;
(3)先求得新抛物线的解析式为,求出直线解析式为,联立抛物线求出,在直线上取一点,使得, 则,则,则直线与抛物线的另一交点即为点,设,则利用列式求出,求出直线解析式为,联立抛物线即可求解;利用对称性,在直线上取另一点,使得, 再进行列式求解即可.
【小问1详解】
解:令,则,
∴,
∵,,
∴,,
∴,,
上述两点坐标分别代入抛物线,
得:,
解得:,
∴;
【小问2详解】
解:如图,过点作轴,交于点,交轴于点,设抛物线对称轴交轴于点,过点在轴下方作,过点作于点,使,则,
∵,
∴抛物线的顶点坐标为,
设直线的解析式为,
将,代入,
得:,
解得:,
∴直线的解析式为,
∵,,
∴,
∵轴,,
∴,,
∴,
∴,即,
∴,
设,则,
则,,
则,
∵,
∴当时,最大,
此时,
则此时,
由点到直线的最短距离可得当、、依次共线,且时,最短,即最小,此时为如图的,设交轴于点S,此时,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
由,得,,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
即最小值为;
【小问3详解】
解:∵抛物线沿射线方向平移得到新抛物线,的顶点为,
∴新抛物线的解析式为,
设直线解析式为,
代入,,
得:,
解得:,
∴直线解析式为,
联立,
解得:或,
∴,
如图,在直线上取一点,使得,
则,
∴,
则直线与抛物线的另一交点即为点,
设,
则,,
∴,
解得:,
∴,
设直线解析式为,
代入,,
得:,
解得:,
∴直线解析式为,
联立抛物线,得,
解得:(舍),,
故点的横坐标为;
如图,利用对称性在直线上取另一点,使得,
则,
则直线与抛物线的另一交点即为点,
设,
则,,
∴,
解得:(舍),,
∴,
设直线解析式为,
代入,,
得:,
解得:,
∴直线解析式为,
联立抛物线,得,
解得:(舍),,
故点的横坐标为;
综上所述,点的横坐标为或.
【点睛】本题是二次函数综合,涉及待定系数法,二次函数的图象与性质,解直角三角形,相似三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,点到直线的距离,解一元二次方程,熟练掌握这些性质与判定是解题的关键.
25. 在中,,,为边上的中线,点为线段上一点,连接.
(1)如图1,已知,,求的长;
(2)如图2,垂直平分分别交、于、,,求证:;
(3)如图3,当点为线段的四等分点且靠近点,过点作直线,点是直线上的动点,连接,将线段绕点顺时针旋转至线段,点是直线上的动点,连接、,当最小时,将沿所在直线翻折至所在平面内得到,连接,当最大时,请直接写出的值.
【答案】(1)
(2)证明见解析 (3)
【解析】
【分析】(1)过点作直线于点,由, 设,则, ,可得,由,求出,进而求出,即可求出的长;
(2)过点作直线于点,过点作直线于点,连接,连接,先判定四边形是矩形,得,由垂直平分,得为的中点,可得,,得出,, ,可判定,进而得到,即,通过为的中点,为的中点,得到,即,即可得证;
(3)第一步,找到点的运动轨迹,取线段的中点,设直线交线段于点,连接,连接,作直线,设,可得,,,得出点为线段的中点,得出为等腰三角形,为等腰三角形,进而证明,得到,即点是直线上的动点;第二步,找到最小时,各点的位置情况,设直线为直线,当最小时,于点时,此时,通过,得,进而证明此时点与点重合,求出的长度;第三步,找到点的轨迹,由翻折的性质可得,,找出点的轨迹为以为圆心,2为半径的圆,即当最大时,点、点、点三点共线,求出此时的长度,即可求出的值.
【小问1详解】
解:如图所示,过点作直线于点,
,
,
,
设,则,
,,
,
,
,
,
,
,
,,
,
,
,
则的长为;
【小问2详解】
如图所示,过点作直线于点,过点作直线于点,连接,连接,
,,
,为边上的中线,
,,
四边形是矩形,
,
,
,
垂直平分,
为的中点,
,,
,,
,,,
,,
,
,,
,
,
,
,,
,
,
,
,,
为的中点,
为的中点,
,
即,
,
则;
【小问3详解】
如图所示,取线段的中点,设直线交线段于点,连接,连接,作直线,
设,
由题意得,,
点为线段的四等分点且靠近点,
,
过点作直线,
,
,
点为线段的中点,
点为线段的中点,
,
为等腰三角形,
,,
将线段绕点顺时针旋转至线段,
为等腰三角形,
,,
,,
,
,
,
,
,
点是直线上的动点,
设直线为直线,当最小时,即如图所示,于点时,
此时,
,
,
,
,
,
,
,
此时点与点重合,
,
点是直线上的动点,将沿所在直线翻折至所在平面内得到,连接,
,
由上可知,,
点的轨迹为以为圆心,2为半径的圆,
当最大时,如图所示,点、点、点三点共线,
过点作直线于点,设线段交线段于点,
由题意及折叠的性质得,,
设,
,
,
,
,
,
,
解得:,
,
,
则的值为.
【点睛】本题属于几何压轴题,难度较大,考查了等腰直角三角形的判定及性质、三角函数、矩形的判定及性质、全等三角形的判定及性质、中位线的判定及性质、直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,相似三角形的判定及性质、旋转的性质、折叠的性质、定点到直线的最值—垂线段最短、隐圆的最值等知识点,熟练掌握以上知识点、具备一定的画图能力是解题的关键.
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数学
(全卷共三个大题,满分150分,考试时间120分钟)
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,请将答题卡上对应的方框涂黑.
1. 3的倒数是( )
A. B. C. D.
2. 五个大小相同的正方体搭成的几何体如图所示,从正面得到的视图是( )
A. B. C. D.
3. 反比例函数的图象一定经过的点是( )
A. B. C. D.
4. 如图,是⊙的切线,为切点,连接并延长交⊙于点,连接.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
5. 如图,和是以点为位似中心的位似图形.若,则与的面积比是( )
A. B. C. D.
6. 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
7. 用大小相同的☆按如图所示的规律拼图案,其中第①个图案用了6个☆,第②个图案用了11个☆,第③个图案用了18个☆,第④个图案用了27个☆,……,按此规律排列下去,则第⑧个图案中用的☆个数为( )
A. 79 B. 81 C. 83 D. 84
8. 换季时节流感高发,某社区发现一例流感患者,经过两轮传播后,总感染人数达到 81 人.设每一轮传播中每个患者平均传染x 人,则可列方程为 ( ).
A. B.
C. D.
9. 如图,在正方形中,点E,点F分别在边上(点E不与点B,C重合),且.连接交于点G,连接交于点H.若,则=( )
A. B. C. D.
10. 已知整式,,其中,和,均为自然数,,,,为正整数,且满足,.则下列说法:
当时,若,则;
不存在任何一个,使得;
当,时,则一共有种不同的结果.
其中正确的个数是( )
A. B. C. D.
二、填空题:(本大题8个小题,每小题4分,共24分)请将正确答案直接填写在答题卡中对应横线上.
11. 染色体是细胞核中遗传物质的载体,由于易被碱性染料染成深色而命名.据报道,号染色体共有超过个碱基对,将用科学记数法可表示为__________.
12. 桌面上有四张背面完全一样的卡片,卡片正面分别标有数字1,2,3,4.把四张卡片背面朝上,随机抽取一张卡片后不放回,再随机抽取一张,则两次抽取卡片上的数字之和为5的概率是___________.
13. 如图,在四边形中,E,F分别是、的中点,若,,,则______.
14. 若实数a,b同时满足,,则的值为_____.
15. 如图,四边形内接于圆O,为圆O直径,、交于点E,平分,的平分线交于F,切圆O于D,交延长线于G,若,点O到的距离为,则_____,_____.
16. 如果一个四位自然数各数位上的数字均不为0,且满足,那么称这个四位数为“完美数”.例如:四位数2764,,是“完美数”,则最大的“完美数”为________;对于“完美数”,记,,当能被13整除时,的最小值为______.
三、解答题:(本大题9个小题,17,18每题8分,19-25题每题10分,共86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. 解不等式组,请结合题意填空,完成本题的解答.
(1)解不等式①,得:_____,
(2)解不等式②,得:_____.
(3)把不等式①和②的解集在数轴上表示出来:
(4)原不等式组的解集为_____
18. 在学习了平行四边形与矩形的相关知识后,小明同学进行了关于矩形的判定方法的深入研究,他发现对于一个任意四边形,满足一组对边相等,一组对角是直角,则该四边形是矩形.可利用证明三角形的全等和平行四边形的判定得到此结论,请根据这个思路完成作图和填空.
(1)尺规作图:在四边形中,过点A作的垂线,交于点E(不要求写作法,保留作图痕迹);
(2)在(1)所作的图中,连接,其中,,求证:四边形是矩形.(请补全下面的证明过程)
证明:,①_______,
,
,②_______,
∴,
∴③_______,
四边形是平行四边形,
,
四边形是矩形.
请根据题目表述及证明过程,写出你的结论:④_______是矩形.
19. 为弘扬学生爱国主义教育,某校在清明节来临之际开展“走进清明·缅怀英烈”知识竞赛活动,现从七年级和八年段参加活动的学生中各随机抽取20名同学的成绩进行整理、描述和分析(成绩用x表示,共分为四组:A.,B.,C.,D.,下面给出了部分信息:
七年级学生成绩为:66,76,77,78,79,81,82,83,84,86,86,86,88,88,91,91,92,95,96,99;
八年级C组学生成绩为:88,81,84,86,87,83,89.
七、八年级学生成绩统计表:
年级
平均数
中位数
众数
方差
七年级
85.2
86
b
62.1
八年级
85.2
a
91
85.3
根据以上信息,解答下列问题:
(1)填空:________,________,________;
(2)根据以上数据,你认为哪个年级对爱国主义教育知识掌握更好?请说明理由(写出一条理由即可);
(3)该校七、八年级共840名学生参加了此次知识竞赛活动,估计两个年级成绩为优秀(90分及以上)的学生共有多少人?
20. 先化简,再求值:,其中.
21. 2024年是中国农历甲辰龙年.元旦前,某商场进货员预测一种“吉祥龙”挂件能畅销市场,就用6000元购进一批这种“吉祥龙”挂件,面市后果然供不应求,商场又用12800元购进了第二批这种“吉祥龙”挂件,所购数量是第一批购进数量的2倍,但每件的进价贵了4元.
(1)该商场购进第一批、第二批“吉祥龙”挂件每件的进价分别是多少元?
(2)若两批“吉祥龙”挂件按相同的标价销售,要使两批“吉祥龙”挂件全部售完后获利不低于7300(不考虑其他因素),且最后的50件“吉祥龙”挂件按八折优惠售出,那么每件“吉祥龙”挂件的标价至少是多少元?
22. 如图,在中,,,,点D是的中点,动点M从点B出发,沿着折线运动,速度为每秒1个单位长度,到达A点停止运动,点E,F分别是射线,上的动点,的长度等于点M走的路程,,设点M的运动时间为t,点M到的距离为,的长度为.
(1)请直接写出,关于t的函数关系式并写出自变量的取值范围;
(2)在直角坐标系中画出,的图象,并写出函数的一条性质;
(3)根据图形直接估计当时t的取值范围________.(结果保留1位小数,误差不超过)
23. 寒假期间,小金和小童打算奔赴冰韵浓郁的哈尔滨.如图A,B,C,D是四个必打卡的景点,沿途更是风光旖旎,一路美景相伴.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,在的北偏东方向,也在的北偏西方向.(参考数据:,)
(1)求北环线的长度(结果保留小数点后一位);
(2)小金选择走北环线,小童选择走南环线,两人同时从景点出发,小金在途中发现小童的照相机落在自己背包里了,于是小金决定到之后前往与小童汇合,已知小金的步行速度与小童的步行速度之比为,结果两人同时到达景点(忽略途中停留打卡时间),求南环线的长度.(结果保留小数点后一位)
24. 如图,抛物线与轴交于、两点(点在点的右侧),与轴交于点C,,.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点是抛物线的顶点,连接,点是上方抛物线上一动点,过点作于点,过点作轴于点,点是轴上一动点.连接,当取得最大值时,求出点的坐标及的最小值;
(3)如图2,将抛物线沿射线方向平移得到新抛物线,新抛物线的顶点,延长线交抛物线于点,点为抛物线上一动点,当直线与直线所夹锐角为的两倍时,请直接写出所有符合条件的点的横坐标,并写出其中一个点的横坐标的求解过程.
25. 在中,,,为边上的中线,点为线段上一点,连接.
(1)如图1,已知,,求的长;
(2)如图2,垂直平分分别交、于、,,求证:;
(3)如图3,当点为线段的四等分点且靠近点,过点作直线,点是直线上的动点,连接,将线段绕点顺时针旋转至线段,点是直线上的动点,连接、,当最小时,将沿所在直线翻折至所在平面内得到,连接,当最大时,请直接写出的值.
第1页/共1页
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