内容正文:
提分小卷:解答题
限时训练01(A组+B组+C组)
(考试时间:70分钟 试卷满分:120分)
解答题(本大题共8小题,满分75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
1.(7分)解分式方程:.
解:方程两边同乘以,得,……第一步
去括号,得,……第二步
移项、合并同类项,得,……第三步
方程两边同除以2,得,……第四步
经检验是原分式方程的解,
∴原分式方程的解为.……第五步
任务一:①上述解题过程中第一步的依据是____________________________________;
②上述解题过程是从第_______步开始出现错误的,错误的原因是__________________;
任务二:求出分式方程正确的解并有详细的过程.
2.(7分)如图,为⊙的直径,点是⊙上一点,与⊙相切于点,过点作,连接,.
(1)求证:是的角平分线;
(2)若,,求的长.
3.(7分)实心球是肇庆中考体育测试中的选考项目之一.实心球被投掷出后的运动路线可以看作是抛物线的一部分.已知在实心球投掷训练中,小明同学出手点到地面的竖直高度是.如图,当球运动到水平距离为时,达到的最大高度为,实心球落地点为,求小明该次投掷的距离.
4.(9分)如图,为锐角三角形.
(1)请在图中用无刻度的直尺和圆规作图,分别以点A和点B为圆心,大于的长为半径画弧,两弧相交于点M、N,作直线,交于点D,连接;保留作图痕迹
(2)在(1)的条件下,若的周长为10,,则的周长为多少?
5.(9分)为了弘扬和传承中华优秀传统文化,东北育才学校举办了一场名为“经典文化传承大赛”的初赛,比赛设定满分为10分,参赛学生的得分均为整数.以下是甲、乙两组(每组10人)学生在初赛中的成绩记录(单位:分):
甲组:6,7,9,10,6,5,6,6,9,6.
乙组:10,7,6,9,6,7,7,6,7,5.
根据甲、乙两组学生的成绩,得到以下的统计表:
组别
平均数
中位数
众数
方差
甲组
7
6
2.6
乙组
7
2
(1)在以上成绩统计表中,=_______,=______,=______.
(2)小明同学说:“这次竞赛我得了7分,在我们小组中属于中游略偏上的水平.”根据上面的统计表,判断小明是哪个组的学生,并解释原因.
(3)从平均数和方差看,若从甲、乙两组学生中选择一个小组参加决赛,应选哪个组?并说明理由.
6.(9分)为测量物体的高度,某数学兴趣小组开展了如下活动:
【制作仪器】
把一根细线固定在半圆形量角器的圆心处,细线的另一端系一个小重物,制成一个简单的测角仪,利用它可以测量仰角或俯角,当测量物体时,将该仪器用手托起,拿到眼前,使视线沿着仪器的直径所在直线刚好到达物体的最高点.
【测量高度】
小丽同学用此测角仪测量一棵树的高度,先在该树前平地上选择一点A,站立此处,测得树顶端D的仰角为,再测得点A离树底端B的距离为20米,并测得眼睛所在位置点C离点A的距离为1.5米,请根据这些数据,求出树的高度.(参考数据:,,)
7.(13分) 阅读与思考
下面的文段是小红同学的学习笔记,请仔细阅读,并完成相应的任务.
没有直角尺也能作出直角
今天,在综合实践课上,老师和同学们讨论了一个数学问题:不用直角尺直接画直角,你还有其它方法作出直角吗?同学们给出了很多有趣的方法,现选择一些记录如下:
方法一:拿出一根细长的麻绳团,在这段麻绳上取12段相等的“绳段”,然后剪断,再把绳子的两端系在一起,形成一个环状,再通过多次折叠,每段端点用彩笔做好标记(如图①);
如图②,把从B到C之间的5段绳子拉成直线,然后在A点处将段和段的绳子都拉紧,于是得到了直角;
方法二:在平面内过点A作直线,作射线,然后按照如图所示的尺规作图方法作出射线和射线, 于是得到了直角;
方法三:以点O为圆心画一个圆,在圆周上任取一点C (不与点A,B重合),连接,,于是得到了直角;
方法四:画一条线段,分别以A,B为圆心,适当长为半径画圆,两圆相交于C,D,连接交于点E, 于是得到了直角.
任务:
(1)填空:“方法一”依据的一个数学定理是 ;
“方法二”中与互余的角有 ;
“方法三”依据的一个数学定理是 ;
(2)请根据证明方法四的作图方法, 证明.
8.(14分)定义:若一个函数图象上存在坐标轴距离相等的点,则称该点为这个函数图象的“等距点”例如,点和是函数图象的“等距点”.
(1)判断函数的图象是否存在“等距点”?如果存在,求出“等距点”的坐标;如果不存在,说明理由;
(2)设函数图象的“等距点”为、,函数图象的“等距点”为,若的面积为时,请直接写出满足条件的函数的表达式;
(3)若函数图象只存在个“等距点”,试求出的取值范围.
(考试时间:70分钟 试卷满分:120分)
解答题(本大题共8小题,满分75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
1.(7分)已知方程,小张同学是这样解方程的:
解: 第一步(___________)
第二步(___________)
第三步(___________)
显然不成立,故原方程无解.
你认为小张同学的解法对吗?如果不对,请指出错误在第几步,并说明理由;如果对,请在对应的括号中填写每一步的运算依据.
2.(7分)如图,是边上的点,,,,求证:.
3.(7分)如图,直线与轴交于点,与双曲线交于点,过点作轴的平行线与双曲线交于点.
(1)求点和点的坐标;
(2)过线段的中点作轴的平行线与双曲线交于点,与双曲线交于点,求的值.
4.(9分)如图,在中,相交于点O,E,F分别是的中点.
命题1:.
命题2:连接,若,则四边形是矩形.
命题3:连接,若,则四边形是菱形.
任选两个命题,先判断真假,再证明或举反例.
5.(9分)当下,人工智能发展日新月异,其应用已成为提升工作效率的重要引擎.某公司计划从A、B两款人工智能产品中选择一款投入使用.该公司对A、B两款人工智能产品的语言交互能力、分析能力和学习能力进行了测试,每项能力均测试10次,取10次测试得分的平均数作为该项的成绩(单位:分).各项数据统计如下:
语言交互能力得分统计表
产品
平均数
中位数
众数
A
a
8
c
B
7.3
b
6
分析能力和学习能力测试得分统计表
产品
分析能力
学习能力
A
7.5
8
B
8
9
请根据以上信息,回答下列问题:
(1)表格中的a,b,c的值分别是多少?(直接写出答案)
(2)哪款产品的语言交互能力更强?请综合各项统计数据说明理由.
(3)如果规定语言交互能力、分析能力、学习能力按的权重计算最终成绩,那么哪款产品的成绩最好?
6.(9分)桔槔()是古代的一种农用工具,也是一种原始的汲水工具,它的工作原理基于杠杆原理,通过一根竖立的支架加上一根杠杆,末端悬挂一个重物,前段悬挂水桶.当人把水桶放入水中打满水以后,由于杠杆末端的重力作用,便能轻易把水提拉至所需处.这种工具可以省力地进行汲水,减轻劳动者的劳动强度.
如图(a),线段代表固定支架,点D、点C、点O分别代表重物、水桶和支点,线段,是无弹力且长度固定的麻绳,绳长,木质杠杆.
(1)当水桶C的位置低于地面如图(b)所示,支架与绳子之间的距离是,且时,求这个桔槔支架的高度;
(2)向上提水桶C上升到地面上方如图(c)所示,求此时重物D相对于(1)中的位置下降的高度.
7.(13分)【定义新知】定义:有一个角是其对角一半的圆内接四边形叫做圆美四边形,其中这个角叫做美角.
【初步应用】(1)如图1,四边形是圆美四边形,是美角.
①的度数为_________;
②连接,若的半径为5,求线段的长;
【拓展提升】
(2)如图2,已知四边形是圆美四边形,是美角,连接,若平分,若的半径为6,求的最大值是多少?
8.(14分)如图1,在正方形中,点E是上一动点(不与点B,C重合),连接,将线段绕点E顺时针旋转得到线段,连接.
(1)猜想证明:求证:;
(2)类比探究:如图2,若将正方形改为矩形,点E是所在直线上一动点(不与点B,C重合),其中,其他条件不变.
①当点F恰好落在矩形的对角线上时,求的长;
②直接写出点D到点距离的最小值.
解答题(本大题共8小题,满分75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
1.(7分)阅读小明解不等式的过程:
解:不等号左右两边同乘以,得: 第一步
去括号,得: 第二步
移项,得: 第三步
合并同类项,得: 第四步
系数化为1,得: 第五步
请判断小明的解答过程是否正确.若不正确,请指出在哪一步首先出错,错误原因是什么?并写出正确的解答过程.
2.(7分)如图,是半圆的直径,点O为圆心,C是半圆上一点,连接.
(1)尺规作图:在半圆上确定一点P,使得(不写作法,只保留作图痕迹).
(2)在(1)的条件下,连接,,若,求的度数.
3.(7分)定义:如果一个正整数n能表示为两个正整数的平方差,那么称正整数n为“智慧数”,即:若正整数(a,b为正整数,且),则称正整数n为“智慧数”.例如:,是“智慧数”.
探究问题:
探究1:“智慧数”一定是什么数?
假设n是“智慧数”,则至少存在一组正整数a、b,使(a,b为正整数,且).
可分为情况1:a、b均为奇数,或均为偶数;情况2:a、b为一奇数、一偶数这两种情况讨论.
讨论结果为:“智慧数”是奇数或4的倍数.
探究2:所有奇数和4的倍数都一定是“智慧数”吗?
我们先从最简单的情形入手,从中找到解决问题的方法,最后得出一般性的结论.
先列举几组数值较小,容易验证的“智慧数”(①~⑧),因为“智慧数”不是奇数就是4的倍数,所以我们把这些“智慧数”分成两类.
所以我们把这些“智慧数”分成两类,
表一
实际应用:
(4)若一个直角三角形纸片三边的长度都是整数厘米,已知一条直角边长是,则这个直角三角形纸片的周长是 .
4.(9分)随着人们环保意识的增强,电动汽车作为一种绿色交通工具越来越受到消费者的青睐.小明打算从某汽车租赁公司租一辆纯电动汽车使用一天,预计总行程约为.该汽车租赁公司有,,三种型号纯电动汽车,每天的租金分别为元/辆,元/辆,元/辆.为了选择合适的型号,小明对三种型号的汽车满电续航里程进行了调查分析,过程如下:
【整理数据】
(1)小明共调查了_________辆型纯电动汽车,并补全上述的条形统计图;
(2)在型纯电动汽车满电续航里程的扇形统计图中,“”对应的圆心角度数为_________;
(3)【分析数据】
型号
平均里程()
中位数()
众数()
由上表填空:_________,_________;
(4)【判断决策】
结合上述分析,你认为小明选择哪个型号的纯电动汽车较为合适,并说明理由.
5.(9分)综合与实践.
物理课上,小明和小亮用如图1所示的实验装置,研究物体从斜面上滑下过程中速度的变化.
以下为两人的对话:
小明:“经过测量,斜面木板的长为,木块高的长为.”
小亮:“我刚刚测量了一下,木块高的长没有错,而用测倾仪测得木板的倾斜角约为,我用计算器计算了一下,发现,可以推断出斜面木板的长的测量数据有误.”
小明:“我检查了一下,果然斜面木板的长测量出错了.”
(1)请根据以上信息,求出斜面木板的长;
(2)测得的长为,点B为的中点,小车从点A出发,用位置传感器进行实验,得到的图象如图2所示,由图象可知小车从A点运动到B点的时间为,小车在B点时的速度为,在C点时的速度为.根据以上数据,求段的平均速度比段的平均速度大约快了多少(结果保留小数点后两位).
6.(9分)如图1,,是的两条弦,M是弧中点,于点D,点E为上一点,且,连接、、、.
(1)求证:;
(2)求证:;
(3)【探究应用】如图2,已知等边内接于,,D为上一点,,连接,过点A作于点E,求的周长.
7.(13分)综合与探究
【定义】如图1,点把线段分成两条线段和,如果,那么称点为线段的分割点.
(1)【理解】如图2,在等腰中,,,点是的分割点,求的长;
(2)【应用】如图3,在等腰中,,,点是的分割点,点在的上方,,与相交于点,与相交于点,求证:;
(3)【拓展】如图4,在等腰中,,,点,同时从点出发,分别以个单位秒和个单位秒的速度沿,方向运动,以为边向右作,直线与,分别交于点,,当点运动至的分割点时,直接写出的值.
8.(14分)如图,已知抛物线与x轴从左到右依次交于两点,与y轴交于点C,点B的坐标为,连接.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)若P为此抛物线的对称轴上的一个动点,连接,设点P的纵坐标表示为m.
试探究:
①当m为何值时,的值最大?并求出这个最大值.
②在P点的运动过程中,能否与相等?若能,请求出P点的坐标;若不能,请说明理由.
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提分小卷:解答题
限时训练01(A组+B组+C组)
(考试时间:70分钟 试卷满分:120分)
解答题(本大题共8小题,满分75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
1.(7分)解分式方程:.
解:方程两边同乘以,得,……第一步
去括号,得,……第二步
移项、合并同类项,得,……第三步
方程两边同除以2,得,……第四步
经检验是原分式方程的解,
∴原分式方程的解为.……第五步
任务一:①上述解题过程中第一步的依据是____________________________________;
②上述解题过程是从第_______步开始出现错误的,错误的原因是__________________;
任务二:求出分式方程正确的解并有详细的过程.
【答案】任务一:①等式的基本性质2;②二;完全平方式展开错误;任务二:,过程见解析
【分析】本题考查了解分式方程,等式的性质,分式方程的解,熟练掌握分式方程的解法是解题的关键.
任务一:①利用等式的基本性质判断即可;
②观察解方程步骤,找出错误的步骤,分析其原因即可;
任务二:写出分式方程的正确的解即可.
【详解】解:任务一:①上述解题过程中第一步的依据是等式的基本性质;
故答案为:等式的基本性质;
②上述解题过程是从第二步开始出现错误的,错误的原因是完全平方式展开错误;
故答案为:二,完全平方式展开错误;
任务二:,
,
,
,
,
检验:把代入得:,
∴是原方程的解.
2.(7分)如图,为⊙的直径,点是⊙上一点,与⊙相切于点,过点作,连接,.
(1)求证:是的角平分线;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查圆,相似三角形的知识,解题的关键是掌握圆的基本性质,切线定理,相似三角形的判定和性质,即可.
(1)连接,根据切线定理,则,再根据,则,等量代换,则,再根据,即可;
(2)根据,,则,推出,即可.
【详解】(1)证明:连接,
∵与⊙相切于点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
即是的角平分线.
(2)∵,
∵是的直径,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴.
3.(7分)实心球是肇庆中考体育测试中的选考项目之一.实心球被投掷出后的运动路线可以看作是抛物线的一部分.已知在实心球投掷训练中,小明同学出手点到地面的竖直高度是.如图,当球运动到水平距离为时,达到的最大高度为,实心球落地点为,求小明该次投掷的距离.
【答案】
【分析】本题主要考查了二次函数的实际应用.以O点为原点,为x轴,为y轴,建立直角坐标系, 则抛物线的顶点坐标为,且过点,设抛物线的解析式为.利用待定系数法求出抛物线解析式,再令时,求出x的值,即可求出.
【详解】解:以O点为原点,为x轴,为y轴,建立直角坐标系如下:
则抛物线的顶点坐标为,且过点,
设抛物线的解析式为,
把点代入,
即,
解得,
∴抛物线的解析式为:,
当时,即,
解得,(舍去),
∴.
4.(9分)如图,为锐角三角形.
(1)请在图中用无刻度的直尺和圆规作图,分别以点A和点B为圆心,大于的长为半径画弧,两弧相交于点M、N,作直线,交于点D,连接;保留作图痕迹
(2)在(1)的条件下,若的周长为10,,则的周长为多少?
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了复杂作图,掌握线段的垂直平分线是解题的关键.
(1)根据题中步骤作图;
(2)根据线段的垂直平分线的性质进行转化求解.
【详解】(1)解:如图:
(2)解:由作图得:垂直平分,
,
的周长为10,即:,
的周长为:,
所以的周长为.
5.(9分)为了弘扬和传承中华优秀传统文化,东北育才学校举办了一场名为“经典文化传承大赛”的初赛,比赛设定满分为10分,参赛学生的得分均为整数.以下是甲、乙两组(每组10人)学生在初赛中的成绩记录(单位:分):
甲组:6,7,9,10,6,5,6,6,9,6.
乙组:10,7,6,9,6,7,7,6,7,5.
根据甲、乙两组学生的成绩,得到以下的统计表:
组别
平均数
中位数
众数
方差
甲组
7
6
2.6
乙组
7
2
(1)在以上成绩统计表中,=_______,=______,=______.
(2)小明同学说:“这次竞赛我得了7分,在我们小组中属于中游略偏上的水平.”根据上面的统计表,判断小明是哪个组的学生,并解释原因.
(3)从平均数和方差看,若从甲、乙两组学生中选择一个小组参加决赛,应选哪个组?并说明理由.
【答案】(1)6,7,7
(2)小明可能是甲组的学生,解释原因见解析
(3)选乙组参加决赛,理由见解析
【分析】本题考查了平均数,中位数,众数及方差的意义,关键是熟练应用特征数做决策.
(1)根据方差、中位数和众数的定义分别进行解答即可得出答案;
(2)根据中位数的意义即可得出答案;
(3)根据平均数与方差的意义即可得出答案.
【详解】(1)解:∵甲组数据重新排列为:5,6,6,6,6,6,7,9,9,10.
∴中间两个数的平均数是,则中位数;
∵乙组数据重新排列为:5,6,6,6,7,7,7,7,9,10.
∴,
∵乙组学生成绩中,数据7出现了四次,次数最多,
∴众数.
故答案为:6,7,7
(2)小明可能是甲组的学生,理由如下:
∵甲组的中位数是6分,而小明得了7分,
∴小明在小组中属中游略偏上.
(3)选乙组参加决赛.理由如下:
∵甲、乙两组学生平均数相同,
而,
∴乙组的成绩比较稳定,
故选乙组参加决赛.
6.(9分)为测量物体的高度,某数学兴趣小组开展了如下活动:
【制作仪器】
把一根细线固定在半圆形量角器的圆心处,细线的另一端系一个小重物,制成一个简单的测角仪,利用它可以测量仰角或俯角,当测量物体时,将该仪器用手托起,拿到眼前,使视线沿着仪器的直径所在直线刚好到达物体的最高点.
【测量高度】
小丽同学用此测角仪测量一棵树的高度,先在该树前平地上选择一点A,站立此处,测得树顶端D的仰角为,再测得点A离树底端B的距离为20米,并测得眼睛所在位置点C离点A的距离为1.5米,请根据这些数据,求出树的高度.(参考数据:,,)
【答案】树的高度为16.5 米
【分析】本题考查了解直角三角形的应用,正确理解题意是解题的关键.
由题意得,,,解求出,再由即可求解.
【详解】解:由题意得,,,,
在中,,
∴,
∴
答:树的高度为16.5 米.
7.(13分) 阅读与思考
下面的文段是小红同学的学习笔记,请仔细阅读,并完成相应的任务.
没有直角尺也能作出直角
今天,在综合实践课上,老师和同学们讨论了一个数学问题:不用直角尺直接画直角,你还有其它方法作出直角吗?同学们给出了很多有趣的方法,现选择一些记录如下:
方法一:拿出一根细长的麻绳团,在这段麻绳上取12段相等的“绳段”,然后剪断,再把绳子的两端系在一起,形成一个环状,再通过多次折叠,每段端点用彩笔做好标记(如图①);
如图②,把从B到C之间的5段绳子拉成直线,然后在A点处将段和段的绳子都拉紧,于是得到了直角;
方法二:在平面内过点A作直线,作射线,然后按照如图所示的尺规作图方法作出射线和射线, 于是得到了直角;
方法三:以点O为圆心画一个圆,在圆周上任取一点C (不与点A,B重合),连接,,于是得到了直角;
方法四:画一条线段,分别以A,B为圆心,适当长为半径画圆,两圆相交于C,D,连接交于点E, 于是得到了直角.
任务:
(1)填空:“方法一”依据的一个数学定理是 ;
“方法二”中与互余的角有 ;
“方法三”依据的一个数学定理是 ;
(2)请根据证明方法四的作图方法, 证明.
【答案】(1)勾股定理的逆定理,,直径所对的圆周角是直角
(2)见详解
【分析】(1)“方法一”根据勾股定理的逆定理即可解答;“方法二”根据尺规作图和余角定义解答即可;“方法三”根据圆周角定理解答即可;
(2)证明是的垂直平分线,即可解答.
【详解】(1)解:在中,,则,
则是直角三角形,
故“方法一”依据的一个数学定理是勾股定理的逆定理;
根据作图可知平分,平分,
∴,
又∵,
∴,
故“方法二”中与互余的角有;
∵是的直径,点在上,
∴,
则是直角三角形,
故“方法三”依据的一个数学定理是直径所对的圆周角是直角;
故答案为:勾股定理的逆定理,,直径所对的圆周角是直角.
(2)证明:根据题意可得,
∴是的垂直平分线,
∴,
即.
【点睛】该题考查了圆周角定理,勾股定理的逆定理,线段垂直平分线的性质和判定,尺规作图等知识点,解题的关键是理解题意.
8.(14分)定义:若一个函数图象上存在坐标轴距离相等的点,则称该点为这个函数图象的“等距点”例如,点和是函数图象的“等距点”.
(1)判断函数的图象是否存在“等距点”?如果存在,求出“等距点”的坐标;如果不存在,说明理由;
(2)设函数图象的“等距点”为、,函数图象的“等距点”为,若的面积为时,请直接写出满足条件的函数的表达式;
(3)若函数图象只存在个“等距点”,试求出的取值范围.
【答案】(1)存在,或或;
(2);
(3).
【分析】本题考查新定义题型的理解,掌握一次函数,二次函数及反比例函数理解题意是解题关键.
(1)根据题中“等距点”的定义列出方程求解即可;
(2)先求出反比例函数及一次函数图象上的“等距点”,然后由三角形面积列出方程求解即可;
(3)根据“等距点”列出一元二次方程,再由题意中恰好有2个“等距点”,利用一元二次方程根的判别式求解即可.
【详解】(1)解:存在“等距点”,
令,
解得,,
函数的图象上有两个“等距点”或,
令,
解得,,
函数的图象上有两个“等距点”或,
综上所述,函数的图象上有三个“等距点”或或;
(2)解:令,
解得,,
则,,
,
令,
解得:,
则点,
,
,
,
即,
解得:,
则;
(3)解:令,
整理得:,
△,
当时,△,
此时在一、三象限有2个“等距点”.
令,
整理得,,
则△,
则当时,△,
此时在二四象限有2个“等距点”.
函数图象恰存在2个“等距点”,
∴.
(考试时间:70分钟 试卷满分:120分)
解答题(本大题共8小题,满分75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
1.(7分)已知方程,小张同学是这样解方程的:
解: 第一步(___________)
第二步(___________)
第三步(___________)
显然不成立,故原方程无解.
你认为小张同学的解法对吗?如果不对,请指出错误在第几步,并说明理由;如果对,请在对应的括号中填写每一步的运算依据.
【答案】见解析.
【分析】本题主要考查了解分式方程,根据小张解方程的步骤结合等式的性质,分式的运算法则进行求解即可.
【详解】解:小张的解答是正确,
依据第一步“等式的性质”或“等式左右两边同时加(减)同一个数,等式仍然成立.”
第二步“分式的运算”或“同分母的分式加减:分母不变,分子相加减.”
第三步“分式的化简”或“分子分母同时乘以(除以)一个不为零的数,分式大小不变.”
2.(7分)如图,是边上的点,,,,求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,平行线的性质,得到,根据三角形的内角和为180度,推出,证明,即可得出结论.
【详解】证明:,
.
又,
.
在和中,
,
,
.
3.(7分)如图,直线与轴交于点,与双曲线交于点,过点作轴的平行线与双曲线交于点.
(1)求点和点的坐标;
(2)过线段的中点作轴的平行线与双曲线交于点,与双曲线交于点,求的值.
【答案】(1)点的坐标为;的坐标为
(2)
【分析】本题考查了反比例函数与一次函数的交点问题.
(1)求反比例函数与一次函数的交点坐标,把两个函数关系式联立成方程组求解,若方程组有解则两者有交点,方程组无解,则两者无交点;
(2)先求出点的坐标,用含k的式子表示出,,,的坐标,进而得出和的长,再列式,最后约分即可.
【详解】(1)解:令,则.
解得:.
点的坐标为;
联立
得,
解得或(舍去,),
经检验是此方程的解.
.
点的坐标为.
(2)解:点为线段的中点,
,.
线段的中点的坐标为;
轴,轴,
,.
点在上,
,解得.即点的坐标为.
设,,
,,,
,
,
则点的坐标为,
,,,
,
,
则点的坐标为,
.
4.(9分)如图,在中,相交于点O,E,F分别是的中点.
命题1:.
命题2:连接,若,则四边形是矩形.
命题3:连接,若,则四边形是菱形.
任选两个命题,先判断真假,再证明或举反例.
【答案】见解析
【分析】此题考查真命题,平行四边形的判定和性质,矩形的判定,菱形的判定,全等三角形的判定和性质,关键是根据平行四边形的性质和判定解答即可.
【详解】解:命题1、命题2、命题3都是真命题,具体证明如下:
命题1:
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∵E,F分别是的中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
命题2:连接,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∵E,F分别是的中点,
∴,,
∴,
∴四边形是平行四边形
∵,
∴,
∴四边形是矩形;
命题3:连接,
∵,四边形是平行四边形,
∴四边形是菱形,,
∴,
∵E,F分别是的中点,
∴,,
∴,
∴四边形是平行四边形,
又∵,
∴四边形是菱形,
5.(9分)当下,人工智能发展日新月异,其应用已成为提升工作效率的重要引擎.某公司计划从A、B两款人工智能产品中选择一款投入使用.该公司对A、B两款人工智能产品的语言交互能力、分析能力和学习能力进行了测试,每项能力均测试10次,取10次测试得分的平均数作为该项的成绩(单位:分).各项数据统计如下:
语言交互能力得分统计表
产品
平均数
中位数
众数
A
a
8
c
B
7.3
b
6
分析能力和学习能力测试得分统计表
产品
分析能力
学习能力
A
7.5
8
B
8
9
请根据以上信息,回答下列问题:
(1)表格中的a,b,c的值分别是多少?(直接写出答案)
(2)哪款产品的语言交互能力更强?请综合各项统计数据说明理由.
(3)如果规定语言交互能力、分析能力、学习能力按的权重计算最终成绩,那么哪款产品的成绩最好?
【答案】(1),,
(2)A产品,理由见详解
(3)B产品的成绩最好
【分析】(1)根据平均数、中位数和众数的定义,结合统计图即可求得结果;
(2)通过对比A、B产品的语言交互能力得分统计表中的平均数、众数和中位数,得分更高者说明能力更强,即可判断;
(3)利用平均数,先分别计算A产品和B产品在语言交互能力、分析能力、学习能力的权重成绩,再对比二者的成绩,得分高者成绩最好.
【详解】(1)解:由统计图可知,
A产品10次得分的平均数为(分),
B产品10次得分从小到大排序为:5、6、6、6、7、7、8、9、9、10,
∵10为偶数,
∴B产品10次得分的中位数为第5个和第6个数据的平均数,而第5和第6个数据均为7,
∴B产品10次得分的中位数为(分),
在A产品中,出现次数最多的得分为7分,即众数为7分,
∴,,.
(2)解:A产品,
理由:在语言交互能力得分统计表中,A产品的平均数、中位数和众数均高于B产品,
所以A产品语言交互能力更强.
(3)解:A产品:(分),
B产品:(分),
∵,
∴B产品的成绩最好.
6.(9分)桔槔()是古代的一种农用工具,也是一种原始的汲水工具,它的工作原理基于杠杆原理,通过一根竖立的支架加上一根杠杆,末端悬挂一个重物,前段悬挂水桶.当人把水桶放入水中打满水以后,由于杠杆末端的重力作用,便能轻易把水提拉至所需处.这种工具可以省力地进行汲水,减轻劳动者的劳动强度.
如图(a),线段代表固定支架,点D、点C、点O分别代表重物、水桶和支点,线段,是无弹力且长度固定的麻绳,绳长,木质杠杆.
(1)当水桶C的位置低于地面如图(b)所示,支架与绳子之间的距离是,且时,求这个桔槔支架的高度;
(2)向上提水桶C上升到地面上方如图(c)所示,求此时重物D相对于(1)中的位置下降的高度.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了解直角三角形的应用,相似三角形的判定与性质等知识,解题的关键是:
(1)过点A作于点G,交于点N,,利用余弦函数的定义求出,,进而求出,根据矩形的判定和性质求出,即可求解.
(2)过点O作于点,延长交延长线于点N,证明,根据相似三角形的性质求出,即可求解.
【详解】(1)解:过点A作于点G,交于点N,设与地平面相交于T,
,,
,
,,
,
,
,
又,
,
答:这个桔槔支架的高度为;
(2)解∶ 过点O作于点,延长交延长线于点N,
由(1)知:,,,
,
,
,
,即,
,
,
答:重物D相对于(1)中的位置下降的高度为
7.(13分)【定义新知】定义:有一个角是其对角一半的圆内接四边形叫做圆美四边形,其中这个角叫做美角.
【初步应用】(1)如图1,四边形是圆美四边形,是美角.
①的度数为_________;
②连接,若的半径为5,求线段的长;
【拓展提升】
(2)如图2,已知四边形是圆美四边形,是美角,连接,若平分,若的半径为6,求的最大值是多少?
【答案】(1)①;②;(2)
【分析】(1)①根据定义列式计算即可.②根据定义求角,根据直径对的圆周角是直角,运用含角的直角三角形的性质求解即可.
(2)延长到点M,使得,连接,得到 是等边三角形,证明,则,进一步证明,当是直径时,取最大值,即可求出答案.
【详解】解:(1)①∵四边形是圆美四边形,是美角,
∴,
∴,
解得,
故答案为:60.
②作圆的直径,连接,
则
∵圆的半径为5,
∴,
∵,
∴.
∴.
(2)如图,延长到点M,使得,连接,
∵四边形是圆美四边形,是美角,
∴,
∴,
解得,
∴,
∵平分,
∴,
∴是等边三角形,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
∵是的一条弦,
∴当是直径时,取最大值,
即的最大值是.
【点睛】本题考查了新定义问题,等边三角形的判定和性质,圆的内接四边形的性质,三角形全等的判定和性质,圆周角定理,含角的直角三角形的性质等知识,熟练掌握圆的性质是解题的关键.
8.(14分)如图1,在正方形中,点E是上一动点(不与点B,C重合),连接,将线段绕点E顺时针旋转得到线段,连接.
(1)猜想证明:求证:;
(2)类比探究:如图2,若将正方形改为矩形,点E是所在直线上一动点(不与点B,C重合),其中,其他条件不变.
①当点F恰好落在矩形的对角线上时,求的长;
②直接写出点D到点距离的最小值.
【答案】(1)见解析
(2)①18;②
【分析】(1)过点F作,交延长线于H,根据正方形的性质得出,再由全等三角形的判定确定,得出,结合图形及直角三角形的性质即可证明;
(2)①分三种情况分析,当点E在线段上时,当点E在线段的延长线上时,当点E在线段的延长线上时,作出相应图形,然后利用全等三角形的性质得出,设,则,再由相似三角形的判定和性质求解即可;
②过点F作交延长线于H,交延长线于G,则,则四边形为矩形,根据全等三角形的判定和性质得出,,设,则,利用勾股定理确定,再由二次函数的性质求解即可.
【详解】(1)证明:过点F作,交延长线于H,如图1,
∵四边形是正方形,
∴,
由旋转可知:,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)①当为矩形时,
当点E在线段上时,如图所示:旋转后点F无法在对角线上,不符合题意;
当点E在线段的延长线上时,过点F作,交延长线于H,如图所示:
,
同理得:,
∴,
设,则,
∵,
∴,
∴即,
解得:,
∴;
当点E在线段的延长线上时,如图所示:
同理得:,
∴,
设,则,
∵,
∴,
∴即,
解得:(不符合题意,舍去);
综上可得:;
②解:如图:过点F作交延长线于H,交延长线于G,则,则四边形为矩形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
设,则,
∴,
∴当时,有最小值8,则有最小值.
解答题(本大题共8小题,满分75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
1.(7分)阅读小明解不等式的过程:
解:不等号左右两边同乘以,得: 第一步
去括号,得: 第二步
移项,得: 第三步
合并同类项,得: 第四步
系数化为1,得: 第五步
请判断小明的解答过程是否正确.若不正确,请指出在哪一步首先出错,错误原因是什么?并写出正确的解答过程.
【答案】小明的解答过程不正确,第一步首先出错,错误原因和正确解答过程见详解
【分析】先根据不等式的基本性质和去括号法则,逐步检查小明的解题过程找出错误,再按照解一元一次不等式的正确步骤,求出原不等式的解集.
【详解】解:小明的解答过程不正确,第一步首先出错,
错误原因:不等式两边同乘负数时,不等号方向未发生改变,
正确解答过程:不等号左右两边同乘以,得:,
去括号,得:,
移项,得:,
合并同类项,得:,
系数化为1,得:.
2.(7分)如图,是半圆的直径,点O为圆心,C是半圆上一点,连接.
(1)尺规作图:在半圆上确定一点P,使得(不写作法,只保留作图痕迹).
(2)在(1)的条件下,连接,,若,求的度数.
【答案】(1)见解析
(2).
【分析】(1)连接,过点作交于点,点即为所求;
(2)先求得,再利用圆周角定理求解即可.
【详解】(1)解:如图,点即为所求;
(2)解:∵,,
∴,
∵是半圆的直径,
∴,
∴.
3.(7分)定义:如果一个正整数n能表示为两个正整数的平方差,那么称正整数n为“智慧数”,即:若正整数(a,b为正整数,且),则称正整数n为“智慧数”.例如:,是“智慧数”.
探究问题:
探究1:“智慧数”一定是什么数?
假设n是“智慧数”,则至少存在一组正整数a、b,使(a,b为正整数,且).
可分为情况1:a、b均为奇数,或均为偶数;情况2:a、b为一奇数、一偶数这两种情况讨论.
讨论结果为:“智慧数”是奇数或4的倍数.
探究2:所有奇数和4的倍数都一定是“智慧数”吗?
我们先从最简单的情形入手,从中找到解决问题的方法,最后得出一般性的结论.
先列举几组数值较小,容易验证的“智慧数”(①~⑧),因为“智慧数”不是奇数就是4的倍数,所以我们把这些“智慧数”分成两类.
所以我们把这些“智慧数”分成两类,
表一
实际应用:
(4)若一个直角三角形纸片三边的长度都是整数厘米,已知一条直角边长是,则这个直角三角形纸片的周长是 .
【答案】(1)6,5;(2)见解析;(3)7,5;(4)24或40.
【分析】本题主要考查了平方差公式及勾股定理,解题的关键是根据题意找出规律,从而得出答案,根据“智慧数”的定义和规律即可解答.
(1)根据定义进行解答即可;
(2)证明,即表示所有4的倍数(4除外),即可得到结论;
(3)根据定义进行解答即可;
(4)根据前面的讨论可知即可得到答案.
【详解】(1)解:∵,
∴11是“智慧数”,
故答案为:;
(2)验证:设(,且k为整数)
∵,
∴是“智慧数”,
又∵,
∴,即表示所有4的倍数(4除外),
∴所有4的倍数(4除外)都是“智慧数”;
(3)解:∵,
∴24是“智慧数”,
故答案为:;
(4)解:因为8是4的倍数,
所以由(2)及勾股定理可知:,
这个直角三角形纸片的周长是或;
故答案为:24或40.
4.(9分)随着人们环保意识的增强,电动汽车作为一种绿色交通工具越来越受到消费者的青睐.小明打算从某汽车租赁公司租一辆纯电动汽车使用一天,预计总行程约为.该汽车租赁公司有,,三种型号纯电动汽车,每天的租金分别为元/辆,元/辆,元/辆.为了选择合适的型号,小明对三种型号的汽车满电续航里程进行了调查分析,过程如下:
【整理数据】
(1)小明共调查了_________辆型纯电动汽车,并补全上述的条形统计图;
(2)在型纯电动汽车满电续航里程的扇形统计图中,“”对应的圆心角度数为_________;
(3)【分析数据】
型号
平均里程()
中位数()
众数()
由上表填空:_________,_________;
(4)【判断决策】
结合上述分析,你认为小明选择哪个型号的纯电动汽车较为合适,并说明理由.
【答案】(1),补图见解析
(2)
(3),
(4)选择型号的纯电动汽车
【分析】(1)用“”的数量除以其占比可得A型纯电动汽车的样本容量,再用样本容量分别减去其它续航里程的数量可得“”的数量,再补全条形统计图即可;
(2)用乘续航里程为的占比即可;
(3)分别根据中位数和众数的定义解答即可;
(4)结合平均里程、中位数、众数以及每天的租金解答即可.
【详解】(1)解: 辆,
(辆),
补全条形统计图为:
(2)解:
(3)解:由题意得,.
(4)解:小明打算从某汽车租赁公司租一辆纯电动汽车使用一天,预计总行程约为,故A型号的平均数、中位数和众数均低于,不符合要求;
B、C型号符合要求,但B型号的租金比C型号的租金优惠,所以选择B型号的纯电动汽车较为合适.
5.(9分)综合与实践.
物理课上,小明和小亮用如图1所示的实验装置,研究物体从斜面上滑下过程中速度的变化.
以下为两人的对话:
小明:“经过测量,斜面木板的长为,木块高的长为.”
小亮:“我刚刚测量了一下,木块高的长没有错,而用测倾仪测得木板的倾斜角约为,我用计算器计算了一下,发现,可以推断出斜面木板的长的测量数据有误.”
小明:“我检查了一下,果然斜面木板的长测量出错了.”
(1)请根据以上信息,求出斜面木板的长;
(2)测得的长为,点B为的中点,小车从点A出发,用位置传感器进行实验,得到的图象如图2所示,由图象可知小车从A点运动到B点的时间为,小车在B点时的速度为,在C点时的速度为.根据以上数据,求段的平均速度比段的平均速度大约快了多少(结果保留小数点后两位).
【答案】(1)斜面木板的长约为;
(2)段的平均速度比段的平均速度大约快了.
【分析】本题考查动点问题的函数图象.用待定系数法求得v与t的函数解析式是解决本题的关键.
(1)根据的长和的正弦值可得的长;
(2)v与t是正比例函数关系,设,把代入可得k的值,即可求得v与t的函数关系式,进而分别取段的路程,段的路程除以相应的时间即可判断出速度,相减即为所求.
【详解】(1)解:由题意得:,
∴,
∵,,
∴.
答:斜面木板的长约为;
(2)由题意得:,
∵点B为的中点,
∴,
∵小车从A点运动到B点的时间为,
∴,
设v与t的函数关系式为:,
∵过点,
∴,
解得:,
∴,
当时,,
∴,
∴.
答:段的平均速度比段的平均速度大约快了.
6.(9分)如图1,,是的两条弦,M是弧中点,于点D,点E为上一点,且,连接、、、.
(1)求证:;
(2)求证:;
(3)【探究应用】如图2,已知等边内接于,,D为上一点,,连接,过点A作于点E,求的周长.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】本题考查了圆周角定理、全等三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质、解直角三角形,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
(1)由圆周角定理可得,再由M是弧中点得出,最后利用证明即可;
(2)由全等三角形的性质可得,再由等腰三角形的性质可得,即可得证;
(3)在上截取,连接,证明得出,再证明得出,解直角三角形可得,即可得解.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
为的中点,
,
在和中,
,
∴;
(2)证明:∵,
,
,
,
;
(3)解:如图2,在上截取,连接,
由题意可得:,,
在和中,
,
∴,
,
,
,
,
,
,
则的周长是.
7.(13分)综合与探究
【定义】如图1,点把线段分成两条线段和,如果,那么称点为线段的分割点.
(1)【理解】如图2,在等腰中,,,点是的分割点,求的长;
(2)【应用】如图3,在等腰中,,,点是的分割点,点在的上方,,与相交于点,与相交于点,求证:;
(3)【拓展】如图4,在等腰中,,,点,同时从点出发,分别以个单位秒和个单位秒的速度沿,方向运动,以为边向右作,直线与,分别交于点,,当点运动至的分割点时,直接写出的值.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)或
【分析】(1)勾股定理求得,根据点是的分割点,即可求解;
(2)根据得出,即可得出,进而证明,结合公共角,即可得证;
(3)分两种情况讨论,当时,证明得出,进而证明,根据得出,勾股定理求得,进而求得;当时,证明,即可求解.
【详解】(1)解:∵在等腰中,,,
∴,
∵点是的分割点,
∴;
(2)证明:∵点是的分割点,
∴,
∵在等腰中,,,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
即,
又∵,
∴;
(3)解:如图,
设,
∵当点运动至的分割点时,
∴,
∴,
∵点,同时从点出发,分别以个单位秒和个单位秒的速度沿,方向运动,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,,
又∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,,
∵,,
∴是等腰直角三角形,
,
∵,
∴,
又∵,,
∴,
在中,,
∴.
当时,如图5,
同理,可得,
∴,,
∵,
∴,
∴,,
∴,,
∴,
∴.
8.(14分)如图,已知抛物线与x轴从左到右依次交于两点,与y轴交于点C,点B的坐标为,连接.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)若P为此抛物线的对称轴上的一个动点,连接,设点P的纵坐标表示为m.
试探究:
①当m为何值时,的值最大?并求出这个最大值.
②在P点的运动过程中,能否与相等?若能,请求出P点的坐标;若不能,请说明理由.
【答案】(1)抛物线的解析式为
(2)①当时,的值最大,最大值为;②能,
【分析】(1)把代入,根据待定系数法可求抛物线的解析式;
(2)①由三角形的三边关系可知,,当P、A、C三点共线时,的值最大,为的长度,延长交直线于点P,则点P为所求的点.
求得,根据勾股定理可得的长.根据待定系数法可求直线的解析式,进一步得到点P的坐标,从而求解;
②设直线与x轴的交点为点D,作的外接圆与直线位于x轴下方的部分的交点为,关于x轴的对称点为,则均为所求的点.在中,由勾股定理得的长,可得.由对称性得.
【详解】(1)把代入,
得,
解得,
∴此抛物线的解析式为;
(2)①由三角形的三边关系可知,,
∴当三点共线时,的值最大,且等于的长度,
∴如图,延长交直线于点P,则点P为所求的点.
解,得
,
∴.
当时,,
∴,
则有,
,
设直线的解析式为,则,
解得,
∴直线的解析式为,
∵抛物线的对称轴为直线,
∴点,
∵点P在直线上,
,
∴当时,的值最大,最大值为;
②设直线与x轴的交点为点D,如图,作的外接圆与直线的x轴下方部分交于点,关于x轴的对称点为,则均为所求的点.连接,,
都是所对的圆周角,
,且射线上的其他点P都不满足,
∵圆心E必在边的垂直平分线即直线上,
∴点E的横坐标为2,
又,
∴圆心E也在边的垂直平分线上,
∵,,
∴线段的中点坐标为,
设边的垂直平分线解析式为,
∴,
∴,
∴边的垂直平分线解析式是,
,
在中,,
由勾股定理得,
,
,
,
由对称性得,
∴符合题意的点P的坐标为.
【点睛】本题考查了二次函数综合题,涉及的知识点有:待定系数法求抛物线的解析式,三角形的三边关系,勾股定理,待定系数法求直线的解析式,外接圆的性质,关于x轴的对称点的特征,以及对称性.综合性较强,有一定的难度
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