摘要:
**基本信息**
本卷以人工智能产业数据、毕达哥拉斯学派的数为情境,通过几何体识别、二次函数结论判断、平面密铺探究等题,实现基础巩固、能力提升、创新应用的梯度设计,考查抽象能力、几何直观与模型意识。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10/30|平行线性质、概率计算等|结合科技数据考科学记数法|
|填空题|6/18|中位数、一元二次方程根与系数关系等|以传统文化素材考多边形数规律|
|解答题|10/102|统计与概率、圆的切线证明、抛物线综合等|密铺探究题培养空间观念,矩形翻折综合题发展推理能力|
内容正文:
数学
本试题卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题),共8页.考生作答时,须将答案答在答题卡上,在本试题卷、草稿纸上答题无效.满分150分,考试时间120分钟.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回.考生作答时,不能使用任何型号的计算器.
第Ⅰ卷(选择题 共30分)
注意事项:
1.选择题必须使用2B铅笔将答案标号填涂在答题卡对应题目标号的位置上.
2.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求.
一、选择题:本大题共10个小题,每小题3分,共30分.
1. 下面几何体中,是球体的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】解:A、是柱体,不符合题意;
B、是锥体,不符合题意;
C、是球体,符合题意;
D、是锥体,不符合题意.
2. 下列各数是不等式的解的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】解:
移项可得,
∴四个选项中只有A选项中的数是原不等式的解.
3. 年,我国人工智能核心产业规模突破 万亿元.数据 用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】科学记数法的表示形式为,其中,为整数,解题关键是正确确定和的值.
【详解】解:∵科学记数法要求,的值等于原数的整数位数减1,
原数 共有13位整数,将小数点左移12位可得 ,
∴ ,即.
4. 如图,两条平行线 、 被第三条直线 所截.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】解:由题意可知,故 .
5. 一个布袋里放着 个红球和 个白球,这两种球除了颜色以外没有任何其他区别.从布袋中任取 个球,取出红球的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据概率公式,用红球个数除以布袋中球的总个数即可求解.
【详解】解:布袋中球的总个数为 ,红球个数为 ,
从布袋中任取1个球,取出红球的概率是 .
6. 若实数、满足 ,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用非负数的性质求解,多个非负数的和为0时,每个非负数都等于0,据此求出和的值,再计算即可.
【详解】 , ,且 ,
, ,
解得: ,,
.
7. 如图,在 中,点 、 、 分别是、 、 的中点,连接、 、.若 ,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先证明,同理可证,解答即可.
【详解】解:点 、 分别是、 的中点,
∴ ,
∴ ,
∴,
同理可证,,
∴,
由 ,
∴ .
8. 如图,四边形是平行四边形, 与相交于点,添加一个条件后,不能判定四边形是菱形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】解:A、,根据邻边相等的平行四边形为菱形,可以得到平行四边形是菱形,不符合题意;
B、,根据对角线互相垂直的平行四边形是菱形,可以得到平行四边形为菱形,不符合题意;
C、 ,根据对角线相等的平行四边形可以得到矩形,但不是菱形,符合题意;
D、∵四边形是平行四边形,
∴,
∴ ,
又∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴平行四边形是菱形,不符合题意;
综上,故选C.
9. 若、均不为,将下列分式中的和都变为原来的 倍,分式值保持不变的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】将替换为原来的2倍,化简后与原分式对比,即可判断分式值是否改变.
【详解】解:将各选项中换为,换为,依次化简判断:
选项A:,
替换后和原分式相等,分式值不变,符合题意;
选项B:替换后得,分式值改变,不符合题意;
选项C:替换后得,分式值改变,不符合题意;
选项D:替换后得,分式值改变,不符合题意;
10. 已知二次函数 ,有下列结论:
①二次函数图象与轴的交点坐标是;
②二次函数的顶点坐标是;
③若二次函数图象经过、两点,且,则 ;
④当时,二次函数的最大值为,最小值为,则 的值与 无关.
其中,正确的结论有( )
A. 个 B. 个 C. 个 D. 个
【答案】B
【解析】
【分析】根据二次函数的基础性质,逐一验证四个结论,利用代入法、配方法、分类讨论区间最值的方法判断结论正误.
【详解】解:对①:令,得 ,∴二次函数图象与轴交点坐标是,①正确.
对②:对函数配方得,
∴顶点坐标为,结论中横坐标错误,②错误.
对③:代入 坐标得 , ,∵,
∴ ,化简得 ,结论错误,③错误.
对④:二次函数开口向上,对称轴为,对区间 分情况讨论:
若 ,即 ,二次函数随的增大而增大, ,不含 ;
若 ,即 ,二次函数随的增大而减小,
,不含 ;
若 ,即 ,最小值为顶点纵坐标,最大值在离对称轴更远的端点,计算得 仍消去 ,不含 ;
因此 的值与 无关,④正确.
综上,正确结论共 个.
第Ⅱ卷(非选择题 共120分)
注意事项:
1.考生使用0.5mm黑色墨迹签字笔在答题卡上题目所指示的答题区域内作答,答在试题卷上无效.
2.作图时,可先用铅笔画线,确认后再用0.5mm黑色墨迹签字笔描清楚.
3.解答题应写出文字说明、证明过程或推演步骤.
二、填空题:本大题共6个小题,每小题3分,共18分.
11. 的相反数是_________.
【答案】3
【解析】
【分析】根据符号不同,绝对值相等的两数是相反数,直接求解即可.
【详解】解:的相反数是 .
12. _________.
【答案】
【解析】
【分析】根据特殊角的三角函数值即可直接得到结果.
【详解】解:根据特殊角的三角函数值可知: .
13. 一组数据 ,, ,,的中位数是_________.
【答案】9
【解析】
【分析】根据中位数的定义,将数据从小到大排列后,找出最中间的数即可得到结果.
【详解】解:将这组数据按照从小到大的顺序排列为 ,, , , ,这组数据共有 个数,个数为奇数,处在最中间的数是 ,因此这组数据的中位数是 .
14. 已知方程的两个根是和,则 _________.
【答案】3
【解析】
【分析】对于一元二次方程 ,若方程的两个实数根是,则,据此可得答案.
【详解】解:∵方程的两个根是和,
∴ .
15. 如图,在 中,, , ,点为斜边 的中点,则_________.
【答案】5
【解析】
【分析】根据勾股定理得到,再利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半求解即可;
【详解】解:根据题意,得 ,
由点为斜边 的中点,
.
16. 传说古希腊毕达哥拉斯学派的数学家用沙粒和小石子来研究数.他们根据沙粒或小石子所排列的形状把数分成许多类.如图,第一行的 , , , 称为三角形数,第二行的 , , , 称为四边形数,第三行的 , , ,称为五边形数.
(1)下列三个数中,既是三角形数又是四边形数的有_________(填序号):
① ; ②; ③.
(2)我们将 边形数中第 个数记为.已知 ,,则 _________.(用含有 的代数式表示)
【答案】 ①. ①③ ②.
【解析】
【分析】(1)根据图形规律,往后写几个数即可求解;
(2)设 ,利用待定系数法求解即可.
【详解】(1)解:1和36既是三角形数又是四边形数;
根据题意,第一行的三角形数分别为1,3,6,10,15,21,28,36,
第二行的四边形数分别为1,4,9,16,25,36,49,
第三行的五边形数分别为1,5,12,22,35,51,
故1和36既是三角形数又是四边形数.
(2)解: ,都是n的二次函数,
也可能是n的二次函数,
不妨设 ,
根据题意,得,
解得,
故.
三、解答题:本大题共10个小题,共102分.
17. 计算:.
【答案】
【解析】
【详解】解:
.
18. 解方程组:
【答案】
【解析】
【详解】解:
,得.
把代入②,得,
.
19. 化简:.
【答案】
【解析】
【分析】先用平方差公式化简,再合并同类项即可.
【详解】解:原式
.
20. 如图,已知,.求证: .
【答案】证明:在 和中,
,,,
,
.
【解析】
【分析】利用 证明 ,即可证明 .
【详解】略
21. 某校开展“典籍里的中国”选修课,拟开设四门课程供学生选择:A.《论语》,B.《史记》,C.《天工开物》,D.《九章算术》.刘老师随机调查了部分学生对四门课程的喜好情况(每人限选一种),并将调查结果绘制成统计图表,如图所示.
根据以上信息,解答下列问题:
(1)本次调查的学生共有________人,表中 的值为________;
(2)现准备从四门课程中随机选择两门在全校作汇报展示,请利用画树状图或列表的方法,求恰好选到课程A和课程B的概率.
【答案】(1) ;
(2)
【解析】
【分析】(1)根据样本容量等于频数除以所占百分比,扇形统计图的意义求解即可;
(2)利用画树状图法或列表法求解即可;
【小问1详解】
解:根据题意,得学生一共有 (人),
故表中 的值为 .
【小问2详解】
解:解法一:由题可画树状图:
由图可知,共有12种等可能情况,其中恰好选到课程A和课程B共2种,
(恰好选到课程A和课程B).
解法二:由题可列表:
第一次
第二次
由表可知,共有12种等可能情况,其中恰好选到课程A和课程B共2种,
(恰好选到课程A和课程B).
22. 如图,一次函数 的图象与反比例函数的图象交于、两点,连接 、 .
(1)求 、 的值和反比例函数的表达式;
(2)求的面积.
【答案】(1) ,;
(2)
【解析】
【分析】(1)将、代入一次函数解析式即可求出 、 的值,再将点P的坐标代入反比例函数解析式求出m的值即可;
(2)设一次函数 与 轴相交于点,先求出A点坐标,再根据计算求解.
【小问1详解】
解:∵一次函数 的图象经过点、,
, ,
解得 ,,
、,
∵反比例函数的图象经过点,
,
∵反比例函数的表达式为;
【小问2详解】
解:如图,设一次函数 与 轴相交于点,
令,则,即:,
,
又,,
.
23. 如图,为的直径,点 为圆上一点,点在延长线上,连接 ,且.
(1)求证: 为的切线;
(2)若,的半径为 ,求的长.
【答案】(1)证明:如图所示,连接,
,
,
,
.
为的直径,
,
.
,即 ,
又是的半径,
为的切线;
(2)
【解析】
【分析】(1)由等腰三角形的性质得到 ,则可证明 ,由直径所对的圆周角是直角得到 ,则可证明 ,即 ,据此可证明为的切线;
(2)解直角三角形得到 ,由勾股定理可得,再由线段的和差关系可得答案.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解:由(1)得,
,的半径为 ,
,即,
∴ ,
,
.
24. 在一堂平面密铺探究课上,张老师引导学生探索多边形铺满地面的条件和方法.
【感知密铺】
(1)同学们通过观察发现:使用给定的某种正多边形,当围绕一点拼在一起的几个内角加在一起恰好组成一个周角时,就可以铺满地面.
正多边形的边数
…
正多边形的内角和
…
正多边形每个内角的大小
…
上表中 ________,正六边形________(填“能”或“不能”)铺满地面.
【探寻密铺】
(2)同学们通过动手操作,探寻到了实现密铺的路径.
上图中,②号三角形可看成①号三角形通过________(填“平移”或“旋转”)得到;③号三角形可看成①号三角形通过________(填“平移”或“旋转”)得到.
【创作密铺】
(3)最后,张老师给同学们布置了一项任务:用与四边形 形状大小相同的四边形实现平面密铺,并在下面方格纸中画出点 位置的密铺设计图.
【答案】(1);能
(2)平移;旋转 (3)点 位置的密铺设计图如图:
【解析】
【分析】(1)根据正六边形的内角和求正六边形每个内角的大小即可,再根据三个正六边形内角恰好组成一个周角,得到正六边形能铺满地面.
(2)根据平移与旋转的特征判断即可;
(3)先画和为公共边的四边形,再画最后一个四边形即可.
【小问1详解】
解:正六边形的内角和,则正六边形每个内角的大小 ,
∵ ,即三个正六边形内角恰好组成一个周角,
∴正六边形能铺满地面.
【小问2详解】
解:②号三角形与①号三角形比较发现:大小不变,位置移动,对应点组成的直线平行,则②号三角形可看成①号三角形通过平移得到;
③号三角形与①号三角形比较发现:大小不变,位置移动,对应点组成的直线不平行,则③号三角形可看成①号三角形通过旋转得到;
【小问3详解】
略
25. 如图,在矩形中,、 ,点 在线段 上(点 不与点重合),连结 ,将沿 翻折得到、点的对应点为.
(1)求的长度;
(2)求证:当 时,四边形 为正方形;
(3)若点 在线段上,且,连接 、将沿 翻折得到 、点的对应点为,设点与点之间的距离为,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)证明:法一:沿 翻折得到 ,
∴ ,
∴
∴四边形 是菱形,
又∵四边形是矩形,
∴,
∴四边形 是正方形;
法二:
∵四边形是矩形,
∴.
又∵△ 沿 翻折得到 ,
∴ , ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴四边形 是矩形,
又∵ ,
∴四边形 是正方形;
(3)
【解析】
【分析】(1)根据翻折得到 ;
(2)根据翻折得到 , ,则 推出四边形 是菱形,最后根据得到四边形 是正方形;
(3)①当与重合时,此时最小.②当点 与点 重合(点 与点重合)时,根据折叠证明四边形是矩形,得到 ,此时最大,即可得到点与点之间的距离为的取值范围 .
【小问1详解】
解:沿 翻折得到 ,
∴ ,
又∵ ,
∴ ;
【小问2详解】
略
【小问3详解】
解:①当与重合时,
此时.
②当点 与点 重合(点 与点重合)时,
∵四边形是矩形,、 ,
∴ ,, ,
∴ ,
由折叠可得
,,, , , ,
∴ ,,
∴四边形是平行四边形,
∵ ,
∴平行四边形是矩形,
∴ ,
∴ .
∴ .
26. 已知抛物线 交轴于A、两点(点在点的左侧),顶点为点 .
(1)求A、两点的坐标;
(2)直线与抛物线 交于,两点.
①若A、两点到直线距离相等,则直线过定点,请求出这个定点,并说明理由;
②若 ,试问直线是否过定点?若过定点,请求出定点坐标;若不过定点,请说明理由.
【答案】(1),
(2)①定点;
如图,设直线与轴交于点 ,过点作 ,过点作 ,垂足分别为、.
∴ .
又∵A、两点到直线的距离相等,
∴.
又∵ ,
∴.
∴,
即:点 为中点.
∵,,
∴中点,
即直线过定点;
②直线过定点
【解析】
【分析】(1)令 ,解得 ,再根据抛物线 交轴于A、两点(点在点的左侧),得到,.
(2)①设直线与轴交于点 ,过点作 ,过点作 ,垂足分别为、.即可证明.得到,则点 为中点,根据中点公式得到,即直线过定点;
②先求出顶点,过点 作直线 轴,过点D、分别作的垂线段,垂足分别为 、 ,即可证明 ,得到,设,,分别表示出 ,,,,代入整理得 ,再联立,结合根与系数的关系得到 , .即可得到 ,则 ,直线过定点.
【小问1详解】
解:令 ,解得 ,
∵抛物线 交轴于A、两点(点在点的左侧),
∴,.
【小问2详解】
解:①略
②∵ 的对称轴为 ,当时, ,
∴顶点,
如图,过点 作直线 轴,过点D、分别作的垂线段,垂足分别为 、 ,
∴ ,
∴ .
又∵ ,
∴ .
∴ .
∴ .
∴,
设,,
∴, ,,,
∴.
整理得 .
∵直线与抛物线 交于,两点.
∴联立,
可得 ,
∴ , .
代入 可得 ,
∴ .
∴ ,
∴当时,固定不变,
∴直线过定点.
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数学
本试题卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题),共8页.考生作答时,须将答案答在答题卡上,在本试题卷、草稿纸上答题无效.满分150分,考试时间120分钟.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回.考生作答时,不能使用任何型号的计算器.
第Ⅰ卷(选择题 共30分)
注意事项:
1.选择题必须使用2B铅笔将答案标号填涂在答题卡对应题目标号的位置上.
2.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求.
一、选择题:本大题共10个小题,每小题3分,共30分.
1. 下面几何体中,是球体的是( )
A. B. C. D.
2. 下列各数是不等式的解的是( )
A. B. C. D.
3. 年,我国人工智能核心产业规模突破 万亿元.数据 用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
4. 如图,两条平行线 、 被第三条直线 所截.若,则( )
A. B. C. D.
5. 一个布袋里放着 个红球和个白球,这两种球除了颜色以外没有任何其他区别.从布袋中任取个球,取出红球的概率是( )
A. B. C. D.
6. 若实数、满足 ,则的值是( )
A. B. C. D.
7. 如图,在 中,点 、 、 分别是 、 、 的中点,连接、 、.若 ,则( )
A. B. C. D.
8. 如图,四边形是平行四边形,与相交于点,添加一个条件后,不能判定四边形是菱形的是( )
A. B.
C. D.
9. 若、均不为,将下列分式中的和都变为原来的倍,分式值保持不变的是( )
A. B. C. D.
10. 已知二次函数 ,有下列结论:
①二次函数图象与轴的交点坐标是;
②二次函数的顶点坐标是;
③若二次函数图象经过、两点,且,则 ;
④当时,二次函数的最大值为,最小值为,则 的值与 无关.
其中,正确的结论有( )
A. 个 B. 个 C. 个 D. 个
第Ⅱ卷(非选择题 共120分)
注意事项:
1.考生使用0.5mm黑色墨迹签字笔在答题卡上题目所指示的答题区域内作答,答在试题卷上无效.
2.作图时,可先用铅笔画线,确认后再用0.5mm黑色墨迹签字笔描清楚.
3.解答题应写出文字说明、证明过程或推演步骤.
二、填空题:本大题共6个小题,每小题3分,共18分.
11. 的相反数是_________.
12. _________.
13. 一组数据 ,, ,,的中位数是_________.
14. 已知方程的两个根是和,则 _________.
15. 如图,在 中,, , ,点为斜边的中点,则_________.
16. 传说古希腊毕达哥拉斯学派的数学家用沙粒和小石子来研究数.他们根据沙粒或小石子所排列的形状把数分成许多类.如图,第一行的, , , 称为三角形数,第二行的, , , 称为四边形数,第三行的, , ,称为五边形数.
(1)下列三个数中,既是三角形数又是四边形数的有_________(填序号):
①; ②; ③.
(2)我们将 边形数中第 个数记为.已知 ,,则 _________.(用含有 的代数式表示)
三、解答题:本大题共10个小题,共102分.
17. 计算:.
18. 解方程组:
19. 化简:.
20. 如图,已知,.求证: .
21. 某校开展“典籍里的中国”选修课,拟开设四门课程供学生选择:A.《论语》,B.《史记》,C.《天工开物》,D.《九章算术》.刘老师随机调查了部分学生对四门课程的喜好情况(每人限选一种),并将调查结果绘制成统计图表,如图所示.
根据以上信息,解答下列问题:
(1)本次调查的学生共有________人,表中 的值为________;
(2)现准备从四门课程中随机选择两门在全校作汇报展示,请利用画树状图或列表的方法,求恰好选到课程A和课程B的概率.
22. 如图,一次函数 的图象与反比例函数的图象交于、两点,连接 、 .
(1)求 、 的值和反比例函数的表达式;
(2)求的面积.
23. 如图, 为的直径,点 为圆上一点,点在延长线上,连接,且.
(1)求证:为的切线;
(2)若,的半径为 ,求的长.
24. 在一堂平面密铺探究课上,张老师引导学生探索多边形铺满地面的条件和方法.
【感知密铺】
(1)同学们通过观察发现:使用给定的某种正多边形,当围绕一点拼在一起的几个内角加在一起恰好组成一个周角时,就可以铺满地面.
正多边形的边数
…
正多边形的内角和
…
正多边形每个内角的大小
…
上表中 ________,正六边形________(填“能”或“不能”)铺满地面.
【探寻密铺】
(2)同学们通过动手操作,探寻到了实现密铺的路径.
上图中,②号三角形可看成①号三角形通过________(填“平移”或“旋转”)得到;③号三角形可看成①号三角形通过________(填“平移”或“旋转”)得到.
【创作密铺】
(3)最后,张老师给同学们布置了一项任务:用与四边形 形状大小相同的四边形实现平面密铺,并在下面方格纸中画出点 位置的密铺设计图.
25. 如图,在矩形中,、 ,点 在线段上(点 不与点重合),连结 ,将沿 翻折得到、点的对应点为.
(1)求的长度;
(2)求证:当 时,四边形 为正方形;
(3)若点在线段上,且,连接 、将沿 翻折得到 、点的对应点为,设点与点之间的距离为,求的取值范围.
26. 已知抛物线 交轴于A、两点(点在点的左侧),顶点为点 .
(1)求A、两点的坐标;
(2)直线与抛物线 交于,两点.
①若A、两点到直线距离相等,则直线过定点,请求出这个定点,并说明理由;
②若 ,试问直线是否过定点?若过定点,请求出定点坐标;若不过定点,请说明理由.
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