内容正文:
创新考向集训
创新考向一 抽象思维
1.(4分)下列曲线中,表示y是x的函数的是( D )
2.(4分)将右侧这个标志翻折一次得到的图形是( B )
第2题图
3.(4分)一根蜡烛高20 cm,点燃后平均每小时燃掉4 cm,则蜡烛点燃后剩余的高度h(cm)与燃烧时间t(h)之间的关系式是h= 20-4t (0≤t≤5)。
4.(8分)甲、乙两地相距300 km,一辆货车和一辆轿车先后从甲地出发驶向乙地,轿车比货车晚出发1.5 h,两车距离甲地的距离y(km)与时间x(h)之间的函数关系如图所示,请根据图象解答下列问题:
(1)货车的速度为 60 km/h ;BC段的函数表达式为 y=80x-120(1.5≤x≤2.5) 。
(2)轿车出发后,用了多长时间追上货车?
(3)当货车行驶多长时间时,两车相距15 km?
解:(2)轿车在CD段的速度是(300-80)÷(4.5-2.5)=110(km/h)。
设轿车出发x h追上货车。
∵轿车比货车晚出发1.5 h,
∴点B对应的横坐标为1.5,
∴60(x+1.5)=80+110(x-1),
解得x=2.4,
∴轿车出发2.4 h追上货车。
(3)设货车行驶x h时,两车相距15 km。
①轿车未出发时,得60x=15,
解得x=0.25。
②两车相遇之前,得60x-[110(x-2.5)+80]=15,
解得x=3.6。
③两车相遇之后,得[110(x-2.5)+80]-60x=15,
解得x=4.2。
④轿车到达乙地后,得60x=300-15,
解得x=4.75。
答:货车行驶0.25 h或3.6 h 或4.2 h或4.75 h,两车相距15 km。
创新考向二 判断推理
5.(4分)已知在△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,直角∠EPF的顶点P是BC的中点,两边PE,PF分别交AB,AC于点E,F,给出以下结论:①EF=AP;②△APF和△CPF可以分别看作由△BPE和△APE绕点P顺时针方向旋转90°得到的;③△EPF是等腰直角三角形;④S△ABC=2S四边形AEPF。其中,始终成立的有( A )
A.②③④
B.①②
C.②③
D.①②③
解析:∵AB=AC,∠BAC=90°,
∴△ABC为等腰直角三角形,
∴∠B=∠C=45°。
∵P为BC的中点,
∴AP⊥BC,AP平分∠BAC,AP=BP=CP,
∴∠BAP=∠PAF=45°。
∵∠EPF=90°,
∴∠BPE=∠APF。
在△BPE和△APF中,
∴△BPE≌△APF(ASA),
∴BE=AF,PE=PF,
∴△EPF是等腰直角三角形,故③正确;
∴EF=PE。
∵当PE⊥AB时,AP=PE=EF,
∴EF=AP不是始终成立,
故①错误;
∵PB=PA,PE=PF,∠BPA=∠EPF=90°,
∴△PBE绕点P顺时针旋转90°可得到△PAF。
同理可得△APE绕点P顺时针旋转90°可得到△CPF,
故②正确;
∵△BPE≌△APF,
∴S△BPE=S△APF,
∴S四边形AEPF=S△AEP+S△APF=S△APE+S△PBE=S△ABC,
∴S△ABC=2S四边形AEPF,
故④正确。
综上,始终成立的有②③④。
故选A。
6.(10分)某儿童游乐场推出了甲、乙两种消费卡,其中,甲为按照次数收费,乙为收取办卡费用以后每次打折收费。设消费次数为x时,所需费用为y元,且y与x的函数关系如图所示。根据图中信息,解答下列问题:
(1)分别求出选择这两种卡消费时,y关于x的函数表达式。
(2)出入游乐场多少次时,两者花费一样?费用是多少?
(3)洋洋爸准备了240元,问:选择哪种消费卡划算?
解:(1)设y甲=k1x。
根据题意,得4k1=80,解得k1=20,
∴y甲=20x。
设y乙=k2x+80。
根据题意,得12k2+80=200,
解得k2=10,
∴y乙=10x+80。
(2)解方程组解得
∴出入游乐场8次时,两者花费一样,费用是160元。
(3)当y=240时,y甲=20x=240,
∴x=12。
当y=240时,y乙=10x+80=240,
解得x=16。
∵12<16,
∴选择乙种消费卡更合算。
7.(10分)如图,将线段AB向右平移至DC,使点A与点D对应,点B与点C对应,连接AD,BC,∠A=2∠B。
(1)求∠BCD的度数;
(2)若F,G,E依次为BC延长线上的点,且∠DFE=∠EDF,∠FDG=30°,请判断DG是否平分∠CDE,并说明理由。
解:(1)由平移特征,可得AB∥DC,AD∥BC,∴四边形ABCD是平行四边形,
∴∠B+∠BCD=180°,∠A+∠B=180°。
∵∠A=2∠B,
∴∠B=60°,
∴∠BCD=180°-60°=120°。
(2)DG平分∠CDE。理由如下:
∵AB∥CD,
∴∠DCE=∠B=60°。
由三角形的外角性质,得∠CDF=∠DFE-60°。
∵∠FDG=30°,
∴∠CDG=∠CDF+30°=∠DFE-60°+30°=∠DFE-30°。
又∵∠EDG=∠EDF-∠FDG=∠EDF-30°,∠DFE=∠EDF,
∴∠CDG=∠EDG,
∴DG平分∠CDE。
8.(12分)阅读材料:
新定义:对于三个互不相等的正整数,若其中任意两个数乘积的算术平方根都是整数,则称这三个数为“数学和谐数”,其结果中最小的整数称为最小算术平方根,最大的整数称为最大算术平方根。例如,1,4,9这三个数,=2,=3,=6,其结果2,3,6都是整数,所以1,4,9这三个数称为“数学和谐数”,其中最小算术平方根是2,最大算术平方根是6。
(1)请你写出与本题中不同的一组“数学和谐数”: 2,8,50(答案不唯一) 。
(2)3,12,48这三个数是“数学和谐数”吗?若是,请求出任意两个数乘积的最小算术平方根与最大算术平方根;若不是,请说出理由。
(3)已知a,64,100这三个数是“数学和谐数”,且任意两个数乘积的算术平方根中,最大算术平方根是最小算术平方根的2倍,求a的值。
解:(2)是。=6,=12,=24,
∴3,12,48这三个数是“数学和谐数”,其中最小算术平方根是6,最大算术平方根是24。
(3)∵a,64,100这三个数是“数学和谐数”,
∴a是正整数,=8=10,=80。
分两种情况:
①当10<80,即<8时,则最大算术平方根是80,最小算术平方根是8。
∵最大算术平方根是最小算术平方根的2倍,
∴2×8=80,
解得a=25,符合题设,且符合“数学和谐数”的定义。
②当8>80,即>10时,则最大算术平方根是10,最小算术平方根是80。
∵最大算术平方根是最小算术平方根的2倍,
∴2×80=10,
解得a=256,符合题设,且符合“数学和谐数”的定义。
综上所述,a的值为25或256。
创新考向三 规律探究
9.(12分)阅读材料:像(+2)×(-2)=1,=a(a≥0)这种两个含二次根式的代数式相乘,积不含二次根式,我们称这两个代数式互为有理化因式。在进行二次根式运算时,利用有理化因式可以化去分母中的根号。数学课上,老师出了一道题:已知a=,求3a2-6a-1的值。
聪明的小明同学根据上述材料,做了这样的解答:
∵a===+1,
∴a-1=,
∴(a-1)2=2,∴a2-2a+1=2。
∴a2-2a=1,∴3a2-6a=3,∴3a2-6a-1=2。
请你根据上述材料和小明的解答过程,解决如下问题:
(1)的有理化因式是 ,= ;
(2)化简+…+;
(3)若a=,求-2a2+12a+3的值。
解:(2)原式=+…+==45-。
(3)∵a===3+,
∴a-3=,
∴(a-3)2=7,
∴a2-6a+9=7,
∴a2-6a=-2,
∴-2a2+12a=4,
∴-2a2+12a+3=7。
创新考向四 新定义
10.(12分)定义:任意两个数a,b,按规则c=ab+a+b扩充得到一个新数c,称所得的新数c为“如意数”。
(1)若a=,b=1,求a,b的“如意数”c;
(2)若a=m-4,b=-m,求a,b的“如意数”c,并证明“如意数”c≤0;
(3)已知a=,且a,b的“如意数”c=5+4,求b的值。
解:(1)c=ab+a+b=×1++1=2+1。
(2)∵a=m-4,b=-m,
∴c=(m-4)×(-m)+(m-4)+(-m)=-m2+4m-4,
∴c=-m2+4m-4=-(m-2)2。
∵(m-2)2≥0,∴c≤0。
(3)∵a===2+,a,b的“如意数”c=5+4,
∴(2+)×b+(2+)+b=5+4,
解得b=。
11.(12分)定义:我们将与称为一对“对偶式”。因为()()=()2-()2=a-b,可以有效地去掉根号,所以有一些题可以通过构造“对偶式”来解决。例如,=1,求的值,可以这样解答:
∵()()
=()2-()2=18-x-11+x=7,
且=1,
∴=7。
(1)代数式中,x的取值范围是 2≤x≤10 。
(2)已知=8,求:
①= 2 ;
②结合已知条件和第①问的结果,解方程=8。
解:(2)①∵()()=()2-()2=20-x-4+x=16,且=8,
∴=2。
故答案为2。
②∵=8,
∴=8-。
两边同时平方,得20-x=64-16+4-x,
∴=3。
两边同时平方,得4-x=9,
∴x=-5,
经检验,x=-5是原方程的解。
创新考向五 传统文化
12.(12分)阅读材料,回答问题:
(1)中国古代数学著作《周髀算经》有着这样的记载:勾广三,股修四,径隅五。这句话的意思是:如果直角三角形两直角边长分别为3和4,那么斜边的长为5。上述记载表明了:在Rt△ABC中,如果∠C=90°,BC=a,AC=b,AB=c,那么a,b,c,三者之间的数量关系是 a2+b2=c2 。
(2)对于这个数量关系,我国汉代数学家赵爽根据“赵爽弦图”(如图1,它是由八个全等的直角三角形围成的一个正方形),利用面积法进行了证明。参考赵爽的思路,将下面的证明过程补充完整:
证明:∵S△ABC=ab,S正方形ABDE=c2,S正方形MNPQ= (a+b)2 ,且 S正方形MNPQ = 4S△ABC+S正方形ABDE ,
∴(a+b)2=4×ab+c2,
整理,得a2+2ab+b2=2ab+c2,
∴ a2+b2=c2 。
(3)如图2,把矩形ABCD折叠,使点C与点A重合,折痕为EF,如果AB=4,BC=8,求EF的长。
解:(3)如图,作FH⊥BC于点H。
∵把矩形ABCD折叠,使点C与点A重合,折痕为EF,
∴AE=CE,∠AEF=∠CEF。
∵AD∥BC,
∴∠AFE=∠CEF,
∴∠AEF=∠AFE,
∴AE=AF。
设AE=CE=x,则BE=8-x。
在Rt△ABE中,由勾股定理,得x2=42+(8-x)2,
解得x=5,
∴AE=5,BE=3,
∴EH=2。
在Rt△EFH中,由勾股定理,得EF==2。
13.(12分)某中学为了落实双减政策,丰富学生的课后服务活动,开设了书法社团,计划为学生购买甲、乙两种型号文房四宝,经过调查得知,每套甲型号文房四宝的价格比每套乙型号的价格贵40元,买5套甲型号和10套乙型号共用1 100元。
(1)求每套甲、乙型号文房四宝的价格分别是多少。
(2)若学校需购进甲、乙两种型号文房四宝共120套,总费用不超过8 600元,并且根据学生需求,要求购进乙型号文房四宝的数量必须低于甲型号文房四宝数量的3倍,问:有几种购买方案?最低费用是多少?
解:(1)设每套甲型号文房四宝的价格是x元,则每套乙型号文房四宝的价格是(x-40)元。
由题意,得5x+10(x-40)=1 100,
解得x=100。
x-40=60。
答:每套甲型号文房四宝的价格是100元,每套乙型号文房四宝的价格是60元。
(2)设需购进乙型号文房四宝m套,则需购进甲型号文房四宝(120-m)套。
由题意,得
解得85≤m<90。
∵m为正整数,
∴m可以取85,86,87,88,89,
∴共有5种购买方案。
方案1:购进35套甲型号文房四宝、85套乙型号文房四宝;
方案2:购进34套甲型号文房四宝、86套乙型号文房四宝;
方案3:购进33套甲型号文房四宝、87套乙型号文房四宝;
方案4:购进32套甲型号文房四宝、88套乙型号文房四宝;
方案5:购进31套甲型号文房四宝、89套乙型号文房四宝。
∵每套甲型号文房四宝的价格比每套乙型号的价格贵40元,
∴甲型号文房四宝的套数越少,总费用就越低,
∴最低费用是31×100+60×89=8 440(元)。
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