内容正文:
数学
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分.全卷共8页,满分120分,考试时间120分钟.
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷相应的位置.
3.答案全部在答题卡上完成,答在本试卷上无效.
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
第Ⅰ卷 选择题(共30分)
一、选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分.在每个小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,请选出并在答题卡上将该项涂黑)
1. 的相反数是( )
A. B. C. D. 2
2. 以文物为媒,以历史为脉,山西博物院中的一件件珍品,尽显三晋文化的璀璨与厚重,让千年文明变得可触可感以下为四件文物的简笔画,其文字上方的图案为轴对称图形的是( )
A. 商代龙形觥(gōng) B. 西周晋侯鸟尊
C. 商代鹗卣(xiāo yǒu) D. 汉雁鱼铜灯
3. 下列运算正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 国务院新闻办公室于2026年1月21日举行新闻发布会,会议提到据有关机构测算,2025年我国人工智能企业数量超过6000家,核心产业规模预计突破12000亿元,数据“12000亿”用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
5. 印章,古称“玺”“印信”,是中国独有的传统器物与文化符号.如图是一款未雕刻的四棱台形印章的示意图,它的俯视图是( )
A. B. C. D.
6. 不等式组的解集是( )
A. B. C. D. 无解
【易错点拨】在解不等式时,不等号两边同时乘或除以一个负数时,不等号的方向要改变,
7. 如图,为的直径,点C,D分别为上的点,且C为的中点,连接,,,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
8. 2026年央视春晚舞台上共有4个融入机器人表演的节目,分别是武术《武BOT》、小品《奶奶的最爱》、歌曲《智造未来》和贺岁微电影《我最难忘的今宵》.为让学生感受科技与文艺的融合之美,某校将开展科技普及讲座,并计划从春晚这4个节目中随机选取2个节目片段用于校内宣传,则抽取的两个节目恰好是《武》和《智造未来》的概率为( )
A. B. C. D.
9. 如图所示,把两张矩形纸条交叉叠放在一起,重合部分构成一个四边形.固定一张纸条,另一张纸条在转动过程中,下列结论一定成立的是( )
A. 四边形的周长不变 B. 四边形的面积不变
C. D.
10. 如图,已知正八边形的边长为4,连接,交于点O,以点O为圆心,的长为半径画弧,得,则的长为( )
A. B. C. D.
第Ⅱ卷 非选择题(共90分)
二、填空题(本大题共5个小题,每小题3分,共15分)
11. 因式分解: =___.
12. 为了解不同栖息地对麻雀体重的影响,生物学家对干旱草原和温带森林中的麻雀进行了研究,分别从两地随机捕捉数量相同的麻雀,测量并统计其体重的平均数与方差,已知体重越稳定,越适宜生存,数据如下表,则麻雀更适宜在_______(填“干旱草原”或“温带森林”)栖息地生存.
平均数
方差
干旱草原的麻雀
20
87.5
温带森林的麻雀
20
5.8
13. 如图是一组有规律的图案,它们由若干条长度相等的线段组成.第1个图案中有8条线段,第2个图案中有15条线段,第3个图案中有22条线段,第4个图案中有29条线段,…,按此规律,第n个图案中有_______条线段(用含n的代数式表示).
14. 某工厂有一款自动蓄水池,其内部结构呈圆柱体形状,某次匀速注水时蓄水池内水位高度(米)与注水时间(小时)之间的关系如图所示,若该蓄水池匀速注水时,每小时的注水量为54立方米,则该蓄水池内部结构的底面圆半径为________米(注:取3).
15. 如图,在正方形中,点E为正方形内一点,且,,若,则的长为_______.
三、解答题(本大题共8个小题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
16. 计算与解方程组
(1)计算:
(2)解方程组:
17. 如图,反比例函数的图象经过点,,直线与y轴交于点C.
(1)求反比例函数的表达式,并直接写出m的值;
(2)D为x轴正半轴上一点,连接,若四边形的面积为14,请直接写出点D的坐标.
解题技巧
平面直角坐标系中图形面积计算
(1)直接公式法(三角形一边在坐标轴上或平行于坐标轴)
(2)转化法(三角形三边均不与坐标轴平行)
①分割法
②补形法
18. 近年来,城市马拉松成为一道亮丽的风景线,越来越多的人走出家门,参与运动,用脚步丈量城市,以汗水诠释热爱,在沿途风景中感受城市的发展与活力.某市2025年城市马拉松报名期间,平均每天的报名人数是2024年平均每天报名人数的1.6倍,报名人数达到10万人所用的时间比2024年少6天,求2025年该市马拉松报名期间平均每天的报名人数.
19. 中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》中,对学生每天的作业时间提出明确要求:“初中书面作业平均完成时间不超过90分钟”,某校为了解九年级学生的作业完成情况,随机抽取了200名九年级学生开展问卷调查,并形成了如下调查报告(不完整).
XX中学九年级学生每天完成书面作业的情况调查报告
调查主题
XX中学九年级学生每天完成书面作业的情况
调查方式
抽样调查
调查对象
XX中学九年级学生
数据的收集、整理与描述
问题一:本周你平均每天完成书面作业所用时长大约为_____________分钟.
本周平均每天完成书面作业所用时长频数分布直方图
注:平均每天所用时长x(分钟)分为5组:①;②;③;④;⑤.
数据的收集、整理与描述
若你平均每天完成书面作业所用时长超过90分钟,请回答问题二.
问题二:你完成书面作业所用时间过长的原因是( )(单选)
A.作业量太大
B.遇到疑难时未及时向他人请教
C.用电子设备查阅资料导致分心
D.其他
完成书面作业所用时间过长的原因扇形统计图
调查结论
…
请认真阅读上述信息,回答下列问题:
(1)本次调查中,平均每天完成书面作业所用时长的中位数落在第_____________(填序号)组,因“遇到疑难时未及时向他人请教”导致所用时长超过90分钟的学生有_____________人,扇形统计图中“A.作业量太大”所在扇形的圆心角度数为_____________°;
(2)若该中学九年级共有1200人,估计本周平均每天完成书面作业所用时长超过90分钟的人数;
(3)请根据以上调查报告,对该中学学生完成课后作业用时情况作出评价,并提出两条合理化建议.
20. 百团大战纪念馆位于山西阳泉狮脑山,是山西人民进行爱国主义传统教育和缅怀先烈的重要场所.某班组织学生参观并利用所学知识测量百团大战纪念碑主碑的高度.
数据收集:如图1,宣宣站在点C处,用测角仪测得纪念碑顶点A的仰角,向纪念碑的方向前进到达点F处,测得纪念碑顶点A的仰角,已知测角仪.
数据应用:
(1)已知图2中各点均在同一竖直平面内,,均垂直于地面,请根据上述数据,计算纪念碑的高度(结果精确到.参考数据:,,,);
(2)宣宣回家后想按(1)中纪念碑的高度利用3D打印制作一个百团大战纪念碑主碑的模型,若他将纪念碑按等比例缩小,则他打印出的模型高度为 .
21. 阅读与思考
下面是善思小组的研究性学习报告的部分内容,请认真阅读并完成相应的任务.
互补三角形
【概念理解】
如果两个三角形中,有两边分别相等,且两边的夹角互补,则称这两个三角形是互补三角形;反之,若两个三角形是互补三角形,那么这两个三角形有两边分别相等,且两边的夹角互补.
例如:如图①,在与中,若,,,则与是互补三角形.
【问题解决】
问题:如图②,在矩形中,,对角线与相交于点O,则与是不是互补三角形_____________(填“是”或“否”).
【性质探索】互补三角形的性质:互补三角形的面积相等.
已知:如图③,已知与是互补三角形,,.
求证:与的面积相等.
证明:如图③,分别过点A,D作,,分别交的延长线,于点G,H,
则,
与是互补三角形,,,
,
…
任务:
(1)问题中的与是不是互补三角形 (填“是”或“否”);
(2)请将【性质探索】中的证明过程补充完整;
(3)如图④,已知线段,交于点B,请在图④中作与,使得与是互补三角形(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写作法).
22. 综合与实践
问题情境:科研人员为了研究某弹射器的性能,进行了如下的实验:在水平地面上放置一个弹射器(高度不计),通过弹射器竖直向上弹射一颗小球(忽略空气阻力),利用无人机测量小球竖直向上运动的相关数据.
数据整理:经过实验,科研人员得到小球距离水平地面的高度与运动时间的几组数据,如下表,并发现是的二次函数:
0
1
2
4
5
6
0
25
40
40
25
0
建立模型:
(1)根据表中的数据在如图所示的平面直角坐标系中描出相应的点,用平滑的曲线连接,并求出h关于t的函数关系式;
(2)问题解决:小球在运动过程中,从一开始经过多长时间可以达到最大高度,最大高度是多少米?
(3)问题解决:若该弹射器先发射出一颗小球,后立即发射出第二颗小球,经过一段时间后,两颗小球可在空中完成碰撞,请直接写出此时第二颗小球的运动时间.
23. 综合与探究
问题情境:如图,在纸片中,,点E在边上,沿折叠,得到.
(1)猜想证明:如图①,当时,交于点F,连接,.判断与的数量关系,并说明理由;
(2)拓展延伸:如图②,连接交于点G.
①连接,当时,判断四边形的形状,并说明理由;
②连接,若,,,当与的一边垂直时,请直接写出的值.
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数学
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分.全卷共8页,满分120分,考试时间120分钟.
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷相应的位置.
3.答案全部在答题卡上完成,答在本试卷上无效.
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
第Ⅰ卷 选择题(共30分)
一、选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分.在每个小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,请选出并在答题卡上将该项涂黑)
1. 的相反数是( )
A. B. C. D. 2
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查相反数的概念,直接根据相反数的定义求解即可.
【详解】解:的相反数是2,
故选D.
2. 以文物为媒,以历史为脉,山西博物院中的一件件珍品,尽显三晋文化的璀璨与厚重,让千年文明变得可触可感以下为四件文物的简笔画,其文字上方的图案为轴对称图形的是( )
A. 商代龙形觥(gōng) B. 西周晋侯鸟尊
C. 商代鹗卣(xiāo yǒu) D. 汉雁鱼铜灯
【答案】C
【解析】
【分析】轴对称图形的定义是:把一个图形沿某条直线折叠,直线两旁的部分可以完全重合,这个图形就是轴对称图形.根据轴对称图形的定义进行判断即可.
【详解】A选项:商代龙形觥既不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故A选项不符合题意;
B选项:西周晋侯鸟尊既不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故B选项不符合题意;
C选项:商代鹗卣是轴对称图形,故C选项符合题意;
D选项:汉雁鱼铜灯既不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故D选项不符合题意.
3. 下列运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据同底数幂的乘法、合并同类项、积的乘方、完全平方公式分别计算各选项,判断运算是否正确.
【详解】解:A、,本选项运算正确;
B、,本选项运算错误;
C、,本选项运算错误;
D、,本选项运算错误.
4. 国务院新闻办公室于2026年1月21日举行新闻发布会,会议提到据有关机构测算,2025年我国人工智能企业数量超过6000家,核心产业规模预计突破12000亿元,数据“12000亿”用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】解:12000亿.
5. 印章,古称“玺”“印信”,是中国独有的传统器物与文化符号.如图是一款未雕刻的四棱台形印章的示意图,它的俯视图是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】解:这个印章的俯视图是:
.
6. 不等式组的解集是( )
A. B. C. D. 无解
【答案】C
【解析】
【分析】分别求出每个不等式的解集,再根据口诀“同大取大,同小取小,大小小大中间找,大大小小找不了(无解)”确定不等式组的解集即可.
【详解】解:,
解不等式①得,,
解不等式②得,,
∴原不等式组的解集为.
【易错点拨】在解不等式时,不等号两边同时乘或除以一个负数时,不等号的方向要改变,
7. 如图,为的直径,点C,D分别为上的点,且C为的中点,连接,,,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】连接.由圆周角定理得,由为的中点,得,进而得到,即可求出.
【详解】如图,连接.
为的直径,
,即.
为的中点,
,
,
.
8. 2026年央视春晚舞台上共有4个融入机器人表演的节目,分别是武术《武BOT》、小品《奶奶的最爱》、歌曲《智造未来》和贺岁微电影《我最难忘的今宵》.为让学生感受科技与文艺的融合之美,某校将开展科技普及讲座,并计划从春晚这4个节目中随机选取2个节目片段用于校内宣传,则抽取的两个节目恰好是《武》和《智造未来》的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先列表,然后根据概率的计算公式进行计算即可.
【详解】解:将《武》、《奶奶的最爱》、《智造未来》、《我最难忘的今宵》分别用A,B,C,D表示,列表如下:
第一个
第二个
A
B
C
D
A
-
B
-
C
-
D
-
由列表可知,共有12种等可能的结果,其中抽取的两个节目恰好是《武》和《智造未来》的结果有2种,
(抽取的两个节目恰好是《武》和《智造未来》).
9. 如图所示,把两张矩形纸条交叉叠放在一起,重合部分构成一个四边形.固定一张纸条,另一张纸条在转动过程中,下列结论一定成立的是( )
A. 四边形的周长不变 B. 四边形的面积不变
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题主要考查了矩形的性质,平行四边形的性质与判定,由矩形的性质可得,,则可满足四边形是平行四边形,得到,随着一张纸条在转动过程中,不一定等于,四边形周长、面积都会改变,据此可得答案.
【详解】解:由矩形的性质可得,,
∴四边形是平行四边形,
∴,故D符合题意,
随着一张纸条在转动过程中,不一定等于,四边形周长、面积都会改变,故A、B、C不符合题意,
故选:D.
10. 如图,已知正八边形的边长为4,连接,交于点O,以点O为圆心,的长为半径画弧,得,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】过点E作,垂足为M,求出,再利用弧长公式即可求出答案.
【详解】解:如图,过点E作,垂足为M,
正八边形的每一个内角,
由题意可得四边形是矩形,与均为等腰直角三角形,
,,,
,
即所求弧的半径为,
的长为.
第Ⅱ卷 非选择题(共90分)
二、填空题(本大题共5个小题,每小题3分,共15分)
11. 因式分解: =___.
【答案】.
【解析】
【详解】要将一个多项式分解因式的一般步骤是首先看各项有没有公因式,若有公因式,则把它提取出来,之后再观察是否是完全平方公式或平方差公式,若是就考虑用公式法继续分解因式.因此,
先提取公因式a后继续应用平方差公式分解即可:.
12. 为了解不同栖息地对麻雀体重的影响,生物学家对干旱草原和温带森林中的麻雀进行了研究,分别从两地随机捕捉数量相同的麻雀,测量并统计其体重的平均数与方差,已知体重越稳定,越适宜生存,数据如下表,则麻雀更适宜在_______(填“干旱草原”或“温带森林”)栖息地生存.
平均数
方差
干旱草原的麻雀
20
87.5
温带森林的麻雀
20
5.8
【答案】温带森林
【解析】
【详解】解:由表格可得,干旱草原和温带森林的麻雀体重平均数相同,说明平均体重没有差异;
而温带森林的麻雀体重的方差小于干旱草原的麻雀的体重的方差,说明温带森林的麻雀体重波动小,体重差异小,代表麻雀在该栖息地的生存状态更稳定,
因此麻雀更适宜在温带森林栖息地生存.
13. 如图是一组有规律的图案,它们由若干条长度相等的线段组成.第1个图案中有8条线段,第2个图案中有15条线段,第3个图案中有22条线段,第4个图案中有29条线段,…,按此规律,第n个图案中有_______条线段(用含n的代数式表示).
【答案】##
【解析】
【详解】解:第1个图案中有条线段,
第2个图案中有条线段,
第3个图案中有条线段,
第4个图案中有条线段,
∴第n个图案中有条线段.
14. 某工厂有一款自动蓄水池,其内部结构呈圆柱体形状,某次匀速注水时蓄水池内水位高度(米)与注水时间(小时)之间的关系如图所示,若该蓄水池匀速注水时,每小时的注水量为54立方米,则该蓄水池内部结构的底面圆半径为________米(注:取3).
【答案】3
【解析】
【分析】先根据函数图像求得一小时注水高度为2米,再根据每小时的注水量为54立方米列关于r的方程求解即可.
【详解】解:由题图可知,蓄水池内水位高度h(米)与注水时间t(小时)之间满足一次函数关系,且初始时,蓄水池内水位高度为1米,注水2小时时,蓄水池内水位高度为5米,(米/小时),即一小时注水高度为2米,
∵该蓄水池匀速注水时,每小时的注水量为54立方米,
,解得(负值已舍去),
∴该蓄水池内部结构的底面圆半径为3米.
15. 如图,在正方形中,点E为正方形内一点,且,,若,则的长为_______.
【答案】
【解析】
【分析】过点A作的垂线,交的延长线于点F,证明,设,可得,先在中,利用勾股定理求出,再在中,利用勾股定理求出x即可.
【详解】解:如图,过点A作的垂线,交的延长线于点F,
∵四边形为正方形,
,,
,
,
,
在和中,,
,
,
设,则,
,
在中,,
,
在中,由勾股定理,得,
,
解得(负值已舍去),
.
三、解答题(本大题共8个小题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
16. 计算与解方程组
(1)计算:
(2)解方程组:
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先计算负整数次幂,乘方,再计算乘法,最后计算加减;
(2)利用加减消元法求解.
【小问1详解】
解:原式
;
【小问2详解】
解:由,得,
解得,
将代入①,得,
解得,
∴原方程组的解为.
17. 如图,反比例函数的图象经过点,,直线与y轴交于点C.
(1)求反比例函数的表达式,并直接写出m的值;
(2)D为x轴正半轴上一点,连接,若四边形的面积为14,请直接写出点D的坐标.
【答案】(1);m的值为6
(2)点D的坐标为
【解析】
【分析】(1)把代入可求出,把代入可求m的值;
(2)运用待定系数法求出直线的解析式,求出点的坐标,连接,设点D的坐标为,根据列式求出的值即可.
【小问1详解】
解:∵点在反比例函数的图象上,
,
∴反比例函数的表达式为;
将代入,得.
【小问2详解】
解:由(1)可知点B的坐标为,
设直线的函数表达式为,
代入,,得,
解得,
∴直线的函数表达式为,
令,得,
∴点C的坐标为,
,
如图,连接,
设点D的坐标为,
,
,
解得,
∴点D的坐标为.
解题技巧
平面直角坐标系中图形面积计算
(1)直接公式法(三角形一边在坐标轴上或平行于坐标轴)
(2)转化法(三角形三边均不与坐标轴平行)
①分割法
②补形法
18. 近年来,城市马拉松成为一道亮丽的风景线,越来越多的人走出家门,参与运动,用脚步丈量城市,以汗水诠释热爱,在沿途风景中感受城市的发展与活力.某市2025年城市马拉松报名期间,平均每天的报名人数是2024年平均每天报名人数的1.6倍,报名人数达到10万人所用的时间比2024年少6天,求2025年该市马拉松报名期间平均每天的报名人数.
【答案】2025年该市马拉松报名期间平均每天的报名人数为1万人
【解析】
【分析】设2024年该市马拉松报名期间平均每天的报名人数为x万人,2025年为万人,根据所给数量关系列分式方程,解方程即可.
【详解】解:设2024年该市马拉松报名期间平均每天的报名人数为x万人,则2025年该市马拉松报名期间平均每天的报名人数为万人,
由题意得.
解得,
经检验,是原方程的解,且符合实际,
,
答:2025年该市马拉松报名期间平均每天的报名人数为1万人.
19. 中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》中,对学生每天的作业时间提出明确要求:“初中书面作业平均完成时间不超过90分钟”,某校为了解九年级学生的作业完成情况,随机抽取了200名九年级学生开展问卷调查,并形成了如下调查报告(不完整).
XX中学九年级学生每天完成书面作业的情况调查报告
调查主题
XX中学九年级学生每天完成书面作业的情况
调查方式
抽样调查
调查对象
XX中学九年级学生
数据的收集、整理与描述
问题一:本周你平均每天完成书面作业所用时长大约为_____________分钟.
本周平均每天完成书面作业所用时长频数分布直方图
注:平均每天所用时长x(分钟)分为5组:①;②;③;④;⑤.
数据的收集、整理与描述
若你平均每天完成书面作业所用时长超过90分钟,请回答问题二.
问题二:你完成书面作业所用时间过长的原因是( )(单选)
A.作业量太大
B.遇到疑难时未及时向他人请教
C.用电子设备查阅资料导致分心
D.其他
完成书面作业所用时间过长的原因扇形统计图
调查结论
…
请认真阅读上述信息,回答下列问题:
(1)本次调查中,平均每天完成书面作业所用时长的中位数落在第_____________(填序号)组,因“遇到疑难时未及时向他人请教”导致所用时长超过90分钟的学生有_____________人,扇形统计图中“A.作业量太大”所在扇形的圆心角度数为_____________°;
(2)若该中学九年级共有1200人,估计本周平均每天完成书面作业所用时长超过90分钟的人数;
(3)请根据以上调查报告,对该中学学生完成课后作业用时情况作出评价,并提出两条合理化建议.
【答案】(1)③,24,108
(2)估计本周平均每天完成书面作业所用时长超过90分钟的学生有360人
(3)评价:该校仍有部分九年级学生完成书面作业时间超过90分钟,未达到文件要求;①建议学校适当减少作业量;②建议学生做作业遇到疑难时,及时向他人请教,高效解决问题
【解析】
【分析】(1)根据中位数的定义求第一个空,根据条形统计图数据求第二个空,用360度乘以“A.作业量太大”所占百分数,可得第三个空;
(2)利用样本估计总体思想求解;
(3)合理即可,答案不唯一.
【小问1详解】
解:∵本次共抽取了200名九年级学生,
∴将这些学生所用时长按从小到大的顺序排列,其中第100和第101个数据的平均数即为中位数,
∵第100和第101个数据均在第③组,
∴中位数落在第③组;
由频数分布直方图可知,所用时长超过90分钟的学生有(人),
∴因“遇到疑难时未及时向他人请教”导致所用时长超过90分钟的学生有(人);
扇形统计图中“A.作业量太大”所在扇形的圆心角度数为.
【小问2详解】
解:(人),
答:估计本周平均每天完成书面作业所用时长超过90分钟的学生有360人;
【小问3详解】
解:评价:该校仍有部分九年级学生完成书面作业时间超过90分钟,未达到文件要求;
建议:①建议学校适当减少作业量;②建议学生做作业遇到疑难时,及时向他人请教,高效解决问题.(答案不唯一,合理即可)
20. 百团大战纪念馆位于山西阳泉狮脑山,是山西人民进行爱国主义传统教育和缅怀先烈的重要场所.某班组织学生参观并利用所学知识测量百团大战纪念碑主碑的高度.
数据收集:如图1,宣宣站在点C处,用测角仪测得纪念碑顶点A的仰角,向纪念碑的方向前进到达点F处,测得纪念碑顶点A的仰角,已知测角仪.
数据应用:
(1)已知图2中各点均在同一竖直平面内,,均垂直于地面,请根据上述数据,计算纪念碑的高度(结果精确到.参考数据:,,,);
(2)宣宣回家后想按(1)中纪念碑的高度利用3D打印制作一个百团大战纪念碑主碑的模型,若他将纪念碑按等比例缩小,则他打印出的模型高度为 .
【答案】(1)纪念碑的高度约为40米
(2)10
【解析】
【分析】本题主要考查了矩形的判定与性质,三角函数,线段的比例.利用数形结合思想,根据三角函数定义设未知数列方程是解题关键.
(1)延长交于点M,由四边形和四边形是矩形得到,,设,则,,利用列方程求解,得到,最后将和加起来即可.
(2)由纪念碑按等比例缩小,利用求解即可.
【小问1详解】
解:如解图,延长交于点M,易得四边形和四边形均为矩形,
,,
设,
则,,
在中,,
,解得,
.
答:纪念碑的高度约为40米;
【小问2详解】
解:由(1)得纪念碑的高度约为40米,
∵纪念碑按等比例缩小,
∴他打印出的模型高度为.
21. 阅读与思考
下面是善思小组的研究性学习报告的部分内容,请认真阅读并完成相应的任务.
互补三角形
【概念理解】
如果两个三角形中,有两边分别相等,且两边的夹角互补,则称这两个三角形是互补三角形;反之,若两个三角形是互补三角形,那么这两个三角形有两边分别相等,且两边的夹角互补.
例如:如图①,在与中,若,,,则与是互补三角形.
【问题解决】
问题:如图②,在矩形中,,对角线与相交于点O,则与是不是互补三角形_____________(填“是”或“否”).
【性质探索】互补三角形的性质:互补三角形的面积相等.
已知:如图③,已知与是互补三角形,,.
求证:与的面积相等.
证明:如图③,分别过点A,D作,,分别交的延长线,于点G,H,
则,
与是互补三角形,,,
,
…
任务:
(1)问题中的与是不是互补三角形 (填“是”或“否”);
(2)请将【性质探索】中的证明过程补充完整;
(3)如图④,已知线段,交于点B,请在图④中作与,使得与是互补三角形(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写作法).
【答案】(1)是 (2)
证明:如图③,分别过点A,D作,,分别交的延长线,于点G,H,
则,
与是互补三角形,,,
,
,
,
在与中,
,
,
,即,
与的面积相等;
(3)
如图,与即为所求.
【解析】
【分析】(1)根据“互补三角形”的定义进行判断即可;
(2)根据证明,得,根据三角形面积公式可得结论;
(3)分别以点B,C为圆心,大于长为半径作弧,两弧交于点M,N,连接交于点D,连接,.
【小问1详解】
解:与是互补三角形:
∵四边形是矩形,
∴,且,
∴与是互补三角形;;
【小问2详解】
略
【小问3详解】
略
22. 综合与实践
问题情境:科研人员为了研究某弹射器的性能,进行了如下的实验:在水平地面上放置一个弹射器(高度不计),通过弹射器竖直向上弹射一颗小球(忽略空气阻力),利用无人机测量小球竖直向上运动的相关数据.
数据整理:经过实验,科研人员得到小球距离水平地面的高度与运动时间的几组数据,如下表,并发现是的二次函数:
0
1
2
4
5
6
0
25
40
40
25
0
建立模型:
(1)根据表中的数据在如图所示的平面直角坐标系中描出相应的点,用平滑的曲线连接,并求出h关于t的函数关系式;
(2)问题解决:小球在运动过程中,从一开始经过多长时间可以达到最大高度,最大高度是多少米?
(3)问题解决:若该弹射器先发射出一颗小球,后立即发射出第二颗小球,经过一段时间后,两颗小球可在空中完成碰撞,请直接写出此时第二颗小球的运动时间.
【答案】(1)
描点并用平滑的曲线连接,如图,
(2)小球在运动过程中,从一开始经过可以达到最大高度,最大高度是
(3)此时第二颗小球的运动时间为
【解析】
【分析】(1)根据表格中的数据在坐标系中正确描点,用平滑的曲线连接可得抛物线的图象,再用待定系数法可求出抛物线的解析式;
(2)求出抛物线的对称轴方程即可解决问题;
(3)分别求出两颗小球运动高度关于运动时间t的函数关系式,根据“两个小球可在空中完成碰撞,即两颗小球的运动高度相同”列方程求解即可.
【小问1详解】
解:根据表格数据,设h关于t的函数关系式为,
将代入,得,
解得,
关于t的函数关系式为;
【小问2详解】
解:由表可知,当和时,h的值相同,
∴对称轴为直线,
当时,,
∴小球在运动过程中,从一开始经过可以达到最大高度,最大高度是;
【小问3详解】
解:由题意知第一颗小球的运动高度h关于运动时间t的函数关系式为,
第二颗小球的运动高度关于运动时间t的函数关系式为,
∵两个小球可在空中完成碰撞,即两颗小球的运动高度相同,
∴令,
解得,
∴此时第二颗小球的运动时间为.
23. 综合与探究
问题情境:如图,在纸片中,,点E在边上,沿折叠,得到.
(1)猜想证明:如图①,当时,交于点F,连接,.判断与的数量关系,并说明理由;
(2)拓展延伸:如图②,连接交于点G.
①连接,当时,判断四边形的形状,并说明理由;
②连接,若,,,当与的一边垂直时,请直接写出的值.
【答案】(1)
,理由如下:
∵四边形为平行四边形,
,,,
,
,
由折叠的性质得,,,
,,,
,E,三点共线,
,
,
,
∵在和中,
,
;
(2)
①四边形是菱形,理由如下:
,
,
由折叠可得,
,
,
,
∴四边形是平行四边形,
由折叠得,
∴四边形是菱形;
②或
【解析】
【分析】(1)由平行四边形的性质得到,,,由折叠得到,,,因此,,,进而得到,从而证得,从而;
(2)①先根据“两组对边分别平行的四边形是平行四边形”得到四边形是平行四边形,再由折叠得,即可得到菱形;
②分以下两种情况:(i)当时,(ii)当时,分别求解即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解:①略
②∵四边形为平行四边形,
,
,,
,
,
,
,
.
分以下两种情况:(i)当时,如图,
设与交于点H,由折叠的性质得,
,
,
,,
,
,
,
,
,
与等高,
;
(ii)当时,如图,
,
∴此时与部分重合,
过点作于点M,
,,
,
,,
,,
设,则,,
∵在中,,
即,解得,
,
同理可得,
.
综上所述,的值为或.
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