内容正文:
2025年高一自主招生考试
数学试卷
(满分:150分)
一、选择题(本大题共7小题,每小题6分,共42分,每小题只有一个选项正确,把正确的选项填在答题卡答题栏中)
1. 如果关于的方程有三个根,且这三个根可以作为一个三角形的三边之长,则 的取值范围为( )
A. B. C. D.
2. 若(其中可取任意实数),则下列选项中不正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 在平面直角坐标系 中,满足不等式的整数点坐标有( )个.
A. 9 B. 7 C. 5 D. 3
4. 如图,点 , , 均在二次函数的图象上,为线段 的中点,轴,且.设 , 两点的横坐标分别为,,则的值为( )
A. 3 B. C. 4 D.
5. 如图,为 的重心,点 在 延长线上,且,连接并延长交 于点 ,则( )
A. B. C. D.
6. 若关于的方程恰有3个解,则所有符合条件的 之和为( ).
A. 70 B. 65 C. 50 D. 45
7. 如图, 为等腰直角三角形, ,若,则、 、 之间满足( )
A. B.
C. D.
二、填空题(本大题共7小题,每小题7分,共49分)
8. 分解因式:________.
9. 已知,则多项式________.
10. 已知,, 为正数,,,则 与 的大小关系是________.
11. 如图为一个的正方形格子,现在给其中的三个小正方形染色,则被染色的三个小正方形不同行也不同列的概率为________.
12. 定义新运算:,其中为正整数.如果,则________.
13. 如图,已知是等边三角形,边长为3,以为顶点,作等边,边长为6,连接 、 ,若等边绕点在平面内旋转,则的最小值为________.
14. 如图,曲线是由函数在第一象限内的图像绕坐标原点逆时针旋转得到的,过点,的直线与曲线相交于点、,则的面积为________.
三、解答题(本大题共4小题,共59分,解答应写出必要的文字说明,演算或推演步骤)
15. 按要求完成下列各题:
(1)解方程:;
(2)设,为实数,求的最小值.
16. 如图,在正方形 中,点 为 延长线上任一点,连接 .过点 作,交 的延长线于点 ,过点 作于点 .
(1)求证:;
(2)求的值.
17. 如图1,抛物线与轴交于点,与轴交于点 ,在轴上有一动点,过点 作轴的垂线交直线 于点,交抛物线于点 ,过点 作于点.
(1)求 的值和直线 的函数表达式;
(2)设 的周长为,的周长为,若,求的值;
(3)如图2,在(2)的条件下,将线段绕点逆时针旋转得到,旋转角为,连接、,求的最小值.
18. 已知抛物线,直线交抛物线于 , 两点,设,.
(1),是否为定值,如果是定值则求出该值;
(2)设直线与轴交于 点,求抛物线上的任意一点到点 的最小距离;
(3)是否为定值,如果是定值则求出该值;
(4)证明:以线段 为直径的圆与直线相切.
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2025年高一自主招生考试
数学试卷
(满分:150分)
一、选择题(本大题共7小题,每小题6分,共42分,每小题只有一个选项正确,把正确的选项填在答题卡答题栏中)
1. 如果关于的方程有三个根,且这三个根可以作为一个三角形的三边之长,则 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】原方程已有一个根,方程有三个根要求二次式对应的一元二次方程有两个实根,则,再结合三角形三边关系列出不等式求解 的范围即可.
【详解】解:由方程,可得一个根,
∵方程有三个根,
∴有两个实根,
∴,
解得,
设一元二次方程的两个根为,
∴,,
∵三角形边长为正数,,
∴,
∵三个根可作为三角形三边,,已满足两边之和大于第三边,
∴,
∴,
∴,
代入,得,,
解得,
综上所述, 的取值范围为.
2. 若(其中可取任意实数),则下列选项中不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用赋值法,给代入不同特殊值,结合等式变形计算各选项的结果,然后再判断正误即可.
【详解】解:A.令,代入原式得,即,故A正确.
B.令,得;
令,得,即;
得,整理得,故B正确.
C.由的等式,移项得,故C正确;
D.令,代入原式得 即,整理得,故D错误.
3. 在平面直角坐标系 中,满足不等式的整数点坐标有( )个.
A. 9 B. 7 C. 5 D. 3
【答案】C
【解析】
【分析】先对原不等式配方变形,根据平方的非负性确定x,y的可能取值,再列举所有满足条件的整数点,统计个数即可.
【详解】解:
移项得
配方得
整理得
∵ 为整数,
和 均为非负整数.
满足和不超过1的情况有:
1. ,得整数点 ;
2. ,得整数点 ;
3. ,得整数点 ;
若两个平方都大于等于1,和最小为,不满足条件.
综上,满足条件的整数点共个.
4. 如图,点 ,, 均在二次函数的图象上, 为线段 的中点,轴,且.设 , 两点的横坐标分别为,,则的值为( )
A. 3 B. C. 4 D.
【答案】B
【解析】
【分析】设点坐标为,则,由 为线段 的中点,得到,,从而求出.
【详解】解:设点坐标为,
轴,,
,
、、 三点均在二次函数的图象上,
,
为线段 的中点,
,,
,
,
,
,
,
.
5. 如图, 为 的重心,点 在 延长线上,且,连接 并延长交 于点 ,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】延长交 于点 ,过点 作交 延长线于点 ,根据重心的性质可得,,再根据得到,推出,通过证明得到,推出,再证明得到,再利用比例的性质即可求解.
【详解】解:如图,延长交 于点 ,过点 作交 延长线于点 ,
∵G为 的重心,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴
∴,
∴.
6. 若关于的方程恰有3个解,则所有符合条件的之和为( ).
A. 70 B. 65 C. 50 D. 45
【答案】A
【解析】
【分析】本题可理解为求函数的图象与直线的交点个数问题,,画出函数图像,运用数形结合思想作答即可.
【详解】解:依题意,令,
当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
综上,.
根据题意画出函数图像如下:
∵关于的方程恰有3个解,
∴与的图像有3个交点,
由图像可知:a的值为45或25.
∴所有符合条件的之和为.
7. 如图, 为等腰直角三角形, ,若,则、 、 之间满足( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】设,,,将绕点C逆时针旋转 得到,连接,过点作交延长线于点H,可得是等腰直角三角形,证明是 直角三角形,然后利用勾股定理即可解决问题.
【详解】解:如图,将绕点C逆时针旋转 得到,连接,过点作交延长线于点H,
设,,,,
由旋转的性质得:,
∴ ,,,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴, ,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
在中,,
根据勾股定理得:,
即,
整理得,,
∴.
二、填空题(本大题共7小题,每小题7分,共49分)
8. 分解因式:________.
【答案】
【解析】
【分析】把原式拆项可得:原式,再利用分组法分解因式.
【详解】解:
.
9. 已知,则多项式________.
【答案】
【解析】
【分析】先求出x,再将两边平方得出,然后将多项式依次降幂代入以及计算即可.
【详解】解:∵
∴.
∴,
两边平方得:,得,
整理得:,
∴,
.
10. 已知,, 为正数,,,则 与的大小关系是________.
【答案】##
【解析】
【分析】本题主要考查用点坐标表示两点之间距离、完全平方公式的应用和三角形三边关系等知识点,解题的关键是熟悉点坐标的表示和三角形三边关系应用.首先将A和B表达式构造成两点间距离公式的形式,再设点,点,点,则A可以写成点到点的距离和点到点的距离和,B可以写成点到点的距离,再次根据三角形三边关系可得,当点Q在线段上时取等号即可.
【详解】解:
,
,
设点,点,点,则
A可以写成点到点的距离和点到点的距离和,B可以写成点到点的距离,
根据三角形三边关系可得,当点Q在线段上时取等号,
那么,.
11. 如图为一个的正方形格子,现在给其中的三个小正方形染色,则被染色的三个小正方形不同行也不同列的概率为________.
【答案】
【解析】
【分析】由题意知,给其中任意三个小正方形染色,染第一个小正方形时有25种选择,染第二个小正方形时有24种选择,染第三个小正方形有23种选择,故共有种情况.由于要求被染色的三个小正方形不同行不同列,所以染第二个小正方形时只有种选择,染第三个小正方形时只有种选择,故三个小正方形不同行也不同列的共有种情况,然后求概率即可.
【详解】解:由题意知,给其中任意三个小正方形染色共有种情况,其中三个小正方形不同行也不同列的共有种情况,
∵,
∴被染色的三个小正方形不同行也不同列的概率为.
12. 定义新运算:,其中为正整数.如果,则________.
【答案】
【解析】
【分析】根据定义得出,令,则,展开得出,建立关于x的一元二次方程,利用十字相乘法得出x,再验算即可得出正确答案.
【详解】解:∵,
∴,
令,
则
,
∵,
∴,即,
∴
解得,.
当,则,与为正整数不符舍去,
当,则,与为正整数符合.
13. 如图,已知是等边三角形,边长为3,以 为顶点,作等边,边长为6,连接 、 ,若等边绕 点在平面内旋转,则的最小值为________.
【答案】
【解析】
【分析】取的中点 ,连接并延长至点 ,使得,用判定证明,进而用判定证明,所以可得,所以当三点共线时,最短,最短为,求出的长即可求出最终答案.
【详解】解:∵、是等边三角形,
∴,,,
取的中点 ,连接并延长至点 ,使得,
,
,
,,
,即,
又,,
,
,
,
∴当且仅当三点共线时,最短,最短为,
∵点F为的中点,
,
,
因此的最小值为.
14. 如图,曲线是由函数在第一象限内的图像绕坐标原点 逆时针旋转得到的,过点,的直线与曲线相交于点 、 ,则的面积为________.
【答案】24
【解析】
【分析】作轴,作轴,根据题意可得,再根据勾股定理求出,然后以点O为原点, 所在的直线为x轴,所在的直线为y轴,建立直角坐标系,可得点,接下来求出直线 的关系式,再将两个函数关系式联立求出解,可得点,最后根据得出答案.
【详解】解:如图,过点A作轴,于点C,过点B作轴,于点D,
∵点,
∴,
∴
根据勾股定理,得,
∴,
以点O为原点, 所在的直线为x轴,所在的直线为y轴,建立直角坐标系,
∴点,
设直线 的关系式为,根据题意,得
,
解得,
∴直线 的关系式为.
根据题意,可知曲线l的关系式为,将两个函数关系式联立,得
,
解得或,
∴点,
∴.
三、解答题(本大题共4小题,共59分,解答应写出必要的文字说明,演算或推演步骤)
15. 按要求完成下列各题:
(1)解方程:;
(2)设,为实数,求的最小值.
【答案】(1),,,
(2)
【解析】
【分析】(1)先整理、变形得,令,原方程可化为,解得或,从而或,求解检验即可;
(2)将 展开计算并整理为,再根据平方的性质,可得 的最小值.
【小问1详解】
解:原方程可整理为,,
,
令,则原方程为,
解得或,即或,
或,
解得,或,,
经检验:,,,是原方程的解;
【小问2详解】
解:
,
当且仅当,时,即,时, 取得最小值.
16. 如图,在正方形 中,点为 延长线上任一点,连接 .过点作,交 的延长线于点 ,过点 作于点 .
(1)求证:;
(2)求的值.
【答案】(1)如图1,在上取一点 ,使得,连接、,
,
,
四边形 为正方形,
,
,
在和中,
,
,,
,
,
,
,
,
,
四边形是平行四边形,
,
.
(2)
【解析】
【分析】(1)在上取一点 ,使得,连接、,证明,得出,,从而推出,证明,得出四边形是平行四边形,由平行四边形的性质可得;
(2)连接 ,证明四边形是平行四边形,进而得出,,证明得出,进而根据等腰直角三角形的性质,得出结论.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
连接 ,如图2,
四边形 为正方形,
, ,
四边形是平行四边形,
,
,,
四边形是平行四边形,
,,
,
,即,
,
,
.
17. 如图1,抛物线与轴交于点,与轴交于点,在轴上有一动点,过点 作轴的垂线交直线 于点 ,交抛物线于点,过点作于点 .
(1)求的值和直线 的函数表达式;
(2)设 的周长为,的周长为,若,求的值;
(3)如图2,在(2)的条件下,将线段 绕点 逆时针旋转得到,旋转角为,连接、,求的最小值.
【答案】(1),
(2)
(3)的最小值为
【解析】
【分析】(1)把代入可得,进而根据抛物线解析式求得的坐标,最后运用待定系数法即可求解直线 的解析式;
(2)先证明,,根据周长比可得,;再根据,,即,从而由勾股定理求得 ,进而代入比例式表示出,接着根据解析式表示出点P和点N的坐标,从而表示出,再代入得到方程求解即可;
(3)如图2,在轴上取一点使得,连接,在上取一点使得,先根据两边对应成比例且夹角相等证得,得到,即,则当 ,,三点共线时,,此时最小,再利用勾股定理求得即可解答.
【小问1详解】
解:把代入,得
,解得,
,
令,则,即,
设直线 的解析式为,
把,代入,得
,解得,
直线 的解析式为.
【小问2详解】
解:如图1,,,
,,
,
,
,
,
,
∴
,
∵,,
∴,,即
∴
,
,
,
,
,
,
解得(舍去),,
经检验,是原方程的根,
.
【小问3详解】
解:如图2,在轴上取一点使得,连接,在上取一点使得.
由(2)可知,,
,
,
,
,
,
,
,
当 ,,三点共线时,,
此时最小,最小值为,
即的最小值为.
18. 已知抛物线,直线交抛物线于 ,两点,设,.
(1),是否为定值,如果是定值则求出该值;
(2)设直线与轴交于 点,求抛物线上的任意一点到点 的最小距离;
(3)是否为定值,如果是定值则求出该值;
(4)证明:以线段 为直径的圆与直线相切.
【答案】(1)是定值.,
(2)
(3)是定值,定值为
(4)线段 为直径,
圆心的坐标为,
圆心到直线的距离为,
由(1)知:,,
,
,
,
,
,
,
圆心到直线的距离等于半径,
以线段 为直径的圆与直线相切.
【解析】
【分析】(1)联立函数解析式,得到一元二次方程,根据根与系数的关系进行求解即可;
(2)根据两点间的距离公式求出,利用二次函数求值即可;
(3)求出,,推出,结合(1)中结论,进行求解即可;
(4)根据中点坐标公式得到圆心的坐标,进而得到圆心到直线的距离为,求出线段 的长,判断与的关系,即可得证.
【小问1详解】
,是定值,
联立,则,
化简得,
,,
,
,;
【小问2详解】
直线与轴交于 点,
,
抛物线上的任意一点
则
令,则,
抛物线上的任意一点到点 的最小距离为;
【小问3详解】
是定值,
,,且,
,
同理:,
,
由(1)知:,
原式,
是定值,定值为2;
【小问4详解】
略
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