内容正文:
初三年级数学
一、单选题(共30分,每小题3分,共10题)
1. 下列方程是一元二次方程的是( )
A. B.
C. D.
2. 新定义:若四边形一组对边平行且有一组邻边相等,称为“准菱形”.已知平行四边形为准菱形,则该四边形一定是( )
A. 矩形 B. 菱形 C. 正方形 D. 无法确定
3. 近年来,某市大力推进绿色低碳发展,持续优化产业结构,工业能耗稳步下降.2023年规模以上工业综合能源消费量为304.42万吨标准煤,2025年为75.39万吨标准煤.设这两年规模以上工业综合能源消费量的年平均下降率为,根据题意,下列方程正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 下列各组线段中,、、、成比例的一组是( )
A. ,,, B. ,,,
C. ,,, D. ,,,
5. 对于线段和,若,则下列式子一定正确的是( )
A. B. C. D.
6. 设计师正在规划一个菱形状的花坛.为了测量花坛的边长,他在对角线交点和一边的中点之间拉了一根测距绳,测得 的长度为米.利用几何知识,你能算出这个菱形花坛的总周长是多少米吗?( )
A. B. C. D.
7. 如图,小星在完成人工智能设计的计算机任务时,发现屏幕上出现了长为,宽为的矩形,且点在轴的负半轴上,点在轴的正半轴上,于是过定点沿直线向矩形射去,如果某时刻射出的直线恰好将矩形分成面积相等的两部分,则该直线与矩形边的交点坐标为( )
A. B. C. D.
8. 如图,某单位准备在院内一块长、宽的长方形花园中修两条纵向平行和一条横向弯折的小道,剩余的部分种植花草.要使种植花草的面积为,则小道进出口的宽度为( )
A. B. C. 或 D. 或
9. 宽与长的比是的矩形叫作黄金矩形,帕特农神庙正面轮廓视觉上非常接近黄金矩形,嵌套多层近似黄金矩形,如图,矩形截掉正方形后,剩余的矩形仍是黄金矩形,是,求的长度,设的长度是,根据题意,下列的方程中正确的是( )
①;②;③;④.
A. ① B. ①③ C. ①②④ D. ①②③④
10. 如图,正方形中,点,分别是边,上的两个动点,且正方形的周长是周长的倍.连接、分别与对角线交于点、,给出如下几个结论:①若,,则;②;③若,,则;④若,,则,其中正确结论的序号为( )
A. ①② B. ③④ C. ①②③ D. ①②③④
二、填空题(共32分,每小题4分,共8题)
11. 若,则______.
12. 中国纸扇历史悠久,其设计中多处暗合黄金分割,能使扇子展开时线条更加流畅、美观.如图,已知,点为线段的黄金分割点,则______(结果保留根号).
13. 对于实数,,先定义一种新运算“”如下:,若,则实数的值为______.
14. 已知,则的值为_____.
15. 2022年女足亚洲杯在2022年1月20日至2月6日举行,由小组赛和淘汰赛组成.按比赛规则小组赛赛制为单循环赛制(即每个小组的两个球队之间进行一场比赛),在小组赛阶段,中国队凭借着小组赛比赛前几个场次的赢球,成为最先获得八强资格的球队,并在2022年2月6日的亚洲杯决赛中以3∶2战胜韩国女足,获得亚洲杯冠军.已知中国女足队所在的A组共安排了6场比赛,则中国女足所在的A组共有______支球队.
16. 如图,在矩形中,,,若将矩形折叠,使B点与D点重合,则折痕的长为______.
17. 如图,在中,,动点P从点A开始沿边以的速度向点B运动,动点Q从点B开始沿边以的速度向点C运动,如果P、Q两点同时出发,经过______s,与相似.
18. 新定义:若关于的一元二次方程有两个不相等的实数根,且其中一个根为另一个根的2倍,则称这样的一元二次方程为“倍根方程”.若关于的一元二次方程是“倍根方程”,则代数式的值为_____.
三、解答题(共88分)
19. 计算:
(1);
(2);
(3);
(4).
20. 先化简,再求值:从0,1,2,3中选一个适当的数x,代入求值.
21. 已知关于x的一元二次方程.
(1)求证:无论m取何值,方程都有两个不相等的实数根;
(2)如果方程的两个实数根为,且,求m的值.
22. 如图,在中,点D、E分别在边上,的延长线相交于点F,且
如
(1)求证:
(2)当时,求的长
23. 暑期档电影《牛来》和《奥德赛》深受大家喜爱.已知某电影院,2张《牛来》和3张《奥德赛》电影票一共165元,1张《奥德赛》电影票比1张《牛来》电影票贵5元.
(1)求《牛来》和《奥德赛》电影票的单价.
(2)该电影院按(1)中价格售票,平均每日可以售卖《牛来》电影票50张.据调查发现票价每降价1元销售量会增加5张,但是销售单价不得低于20元.若《牛来》的日销售额想达到1820元,单价应降低多少元?
24. 如图,在矩形中,,相交于点,是的中点,过点作交的延长线于点,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若矩形的面积为,求的面积.
25. 已知关于x的一元二次方程有两个实数根,,若满足,则此类方程叫做“差根方程”.根据“差根方程”的定义,解决下列问题:
(1)下列是“差根方程”的是________;(填写序号)
①;②
(2)已知关于x的方程是“差根方程”,求a的值.
(3)已知是直角三角形,斜边的长为,若的两边、的长是一个二次项系数为1的“差根方程”的两个实数根,求出这个“差根方程”.
26. 【问题提出】
(1)如图1,在中,可知______;(填“>”“<”或“=”)
【问题探究】
(2)如图2,校园劳动实践园里有一块菱形的草莓种植区,其中,E是对角线上的一个浇水点,现在要在的延长线上设一个肥料投放点F,使得,连接,求证:;
【问题解决】
(3)如图3,正方形的香草种植区,其边长,点E在边上,点F在对角线上,且,要沿铺设两条滴灌带.为了节省管材,要使滴灌带总长度最短,求的最小值是多少?
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初三年级数学
一、单选题(共30分,每小题3分,共10题)
1. 下列方程是一元二次方程的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】只含有一个未知数,且未知数的最高次数为的整式方程叫做一元二次方程.
【详解】解:A、化简得,整理为,不是一元二次方程;
B、分母含未知数,是分式方程,不是一元二次方程;
C、是一元二次方程;
D、含两个未知数,不是一元二次方程.
2. 新定义:若四边形一组对边平行且有一组邻边相等,称为“准菱形”.已知平行四边形为准菱形,则该四边形一定是( )
A. 矩形 B. 菱形 C. 正方形 D. 无法确定
【答案】B
【解析】
【分析】结合平行四边形的性质和菱形的判定定理即可求解.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
∴,
∵平行四边形为准菱形(四边形一组对边平行且有一组邻边相等),
∴或或或,
∴平行四边形一定是菱形.
3. 近年来,某市大力推进绿色低碳发展,持续优化产业结构,工业能耗稳步下降.2023年规模以上工业综合能源消费量为304.42万吨标准煤,2025年为75.39万吨标准煤.设这两年规模以上工业综合能源消费量的年平均下降率为,根据题意,下列方程正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】年平均下降率为,2023年初始消费量为万吨,经过2年下降后2025年消费量为万吨,第一年下降后的消费量为,第二年在第一年基础上继续下降,最终消费量为 ,即可列出一元二次方程.
【详解】解:设这两年规模以上工业综合能源消费量的年平均下降率为,
根据题意可列方程:.
4. 下列各组线段中,、、、成比例的一组是( )
A. ,,, B. ,,,
C. ,,, D. ,,,
【答案】B
【解析】
【分析】利用比例的基本性质,通过验证与是否相等判断四条线段是否成比例.
【详解】解:A、,
,,
,
该组线段不成比例;
B、,
,,
,
该组线段成比例;
C、,
,,
,
该组线段不成比例;
D、,
,,
,
该组线段不成比例.
5. 对于线段和,若,则下列式子一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据比例性质逐项判断即可.
【详解】解:∵,
∴设,(),
A选项:,,,错误;
B选项:,不一定为1,错误;
C选项:,错误;
D选项:,正确,符合题意.
6. 设计师正在规划一个菱形状的花坛.为了测量花坛的边长,他在对角线交点和一边的中点之间拉了一根测距绳,测得 的长度为米.利用几何知识,你能算出这个菱形花坛的总周长是多少米吗?( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据菱形的性质以及“在直角三角形中,斜边的中线等于斜边的一半”求解即可.
【详解】解:∵四边形是菱形,是四边形的对角线,
∴,
∵点是线段的中点,
∴ ,
∵,
∴,
∴菱形的周长为.
7. 如图,小星在完成人工智能设计的计算机任务时,发现屏幕上出现了长为,宽为的矩形,且点在轴的负半轴上,点在轴的正半轴上,于是过定点沿直线向矩形射去,如果某时刻射出的直线恰好将矩形分成面积相等的两部分,则该直线与矩形边的交点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据矩形的性质,过矩形对称中心的直线将矩形面积平分,先求出矩形的中心坐标,再结合点的坐标求出直线解析式,最后求该直线与边的交点坐标即可.
【详解】解:矩形的长为,宽为,且点在轴的负半轴上,点在轴的正半轴上,
点,点,点,点,
直线将矩形分成面积相等的两部分,
该直线必经过矩形的对称中心(即对角线的中点),
设矩形中心为点,则点的坐标为,即,
设过点和点的直线解析式为,
,解得,
直线解析式为,
点,点,
线段在直线上,
令,则,解得,
该直线与矩形边的交点坐标为.
8. 如图,某单位准备在院内一块长、宽的长方形花园中修两条纵向平行和一条横向弯折的小道,剩余的部分种植花草.要使种植花草的面积为,则小道进出口的宽度为( )
A. B. C. 或 D. 或
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查一元二次方程的应用,通过计算花园总面积与种植花草面积的差值来确定小道所占面积 ,进而通过设置未知数,并根据图形分析建立方程求解.
【详解】解:设小道进出口的宽度为,
根据题意得,,
即,
解得:或(舍)
∴小道进出口的宽度为.
9. 宽与长的比是的矩形叫作黄金矩形,帕特农神庙正面轮廓视觉上非常接近黄金矩形,嵌套多层近似黄金矩形,如图,矩形截掉正方形后,剩余的矩形仍是黄金矩形,是,求的长度,设的长度是,根据题意,下列的方程中正确的是( )
①;②;③;④.
A. ① B. ①③ C. ①②④ D. ①②③④
【答案】D
【解析】
【详解】解:设的长度是,
矩形是黄金矩形,是,
,即,故①正确;
,即,故④正确;
四边形是正方形,
,
,
矩形是黄金矩形,
,即,故②正确;
,
,故③正确;
故选:D.
10. 如图,正方形中,点,分别是边,上的两个动点,且正方形的周长是周长的倍.连接、分别与对角线交于点、,给出如下几个结论:①若,,则;②;③若,,则;④若,,则,其中正确结论的序号为( )
A. ①② B. ③④ C. ①②③ D. ①②③④
【答案】C
【解析】
【分析】对于①,由题干条件容易得出,相加即可;对于②,延长至点,使得,利用“半角”模型与正方形的性质容易证明与,则,,由三角形外角的性质可得;对于③,作于点,连接,,容易证明与,则,,同理,,因此是直角三角形,使用勾股定理计算出即可;对于④,由③可得,,,则,推出,通过导角可得,解直角三角形可计算出.
【详解】解:对于①,正方形的周长是周长的倍,
,即,
,
,,
,故①正确;
对于②,如图,延长至点,使得,
由①可得,
,
四边形是正方形,
,,,
,
在和中,
,
,
,,,
在和中,
,
,
,,,
,
,
,
又,,
,
,故②正确;
对于③,如图,作于点,连接,,
由②可得,,,
,
,
在和中,,
,
,
,
,
在和中,,
,
,,
同理,,
,,
,
在中,,故③正确;
对于④,由③可得,,,
,
在中,,
,
,,且,
,
,即,
,
,
,即,
,故④错误;
综上,正确的结论为①②③,
故选:C.
二、填空题(共32分,每小题4分,共8题)
11. 若,则______.
【答案】
【解析】
【分析】根据比例的性质求解即可;
【详解】解:由可设,,是非零整数,
则.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了比例的性质应用,准确理解计算是解题的关键.
12. 中国纸扇历史悠久,其设计中多处暗合黄金分割,能使扇子展开时线条更加流畅、美观.如图,已知,点为线段的黄金分割点,则______(结果保留根号).
【答案】##
【解析】
【分析】根据黄金分割点的定义,较长线段与全长的比值为,结合图形判断出为较长线段,代入的长度进行计算即可.
【详解】解:点为线段的黄金分割点,且由图可知
为较长线段
.
13. 对于实数,,先定义一种新运算“”如下:,若,则实数的值为______.
【答案】3
【解析】
【分析】根据新定义,分类计算即可.
本题考查了新定义运算,正确理解运算是解题的关键.
【详解】当时,
变形得,
整理,得,
解得(舍去).
当时,
变形得,
解得(舍去).
故答案为:3.
14. 已知,则的值为_____.
【答案】1或
【解析】
【分析】①当时,则,进而得到,据此可得答案;②当时,则,进而得到.
【详解】解:①当时,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
②当时,则.
∴;
综上所述,值为1或.
15. 2022年女足亚洲杯在2022年1月20日至2月6日举行,由小组赛和淘汰赛组成.按比赛规则小组赛赛制为单循环赛制(即每个小组的两个球队之间进行一场比赛),在小组赛阶段,中国队凭借着小组赛比赛前几个场次的赢球,成为最先获得八强资格的球队,并在2022年2月6日的亚洲杯决赛中以3∶2战胜韩国女足,获得亚洲杯冠军.已知中国女足队所在的A组共安排了6场比赛,则中国女足所在的A组共有______支球队.
【答案】4
【解析】
【分析】设中国女足所在的A组共有x支球队,则每支球队需要比赛的场数为场,根据×球队数×每支球队需要比赛的场数=6,列出方程,解方程即可.
【详解】解:设中国女足所在的A组共有x支球队,根据题意得:
,
解得:,(舍去)
故答案为:4.
【点睛】本题主要考查了一元二次方程的应用,根据题意找出等量关系,列出方程,是解题的关键.
16. 如图,在矩形中,,,若将矩形折叠,使B点与D点重合,则折痕的长为______.
【答案】
【解析】
【分析】首先由折叠的性质知,,可得是等腰三角形,再根据等腰三角形三线合一的性质可得,,再在中,利用勾股定理算出的长,再在中利用勾股定理计算出的长,进而得到的长,再次利用勾股定理计算出的长,然后证明,继而得到,从而得到的长.
【详解】解:连接,交于点G,
由折叠的性质知,,,
则是等腰三角形,
∵,
∴,,
在中,,
∴,
设,则,
在中:,
则,
解得:,
则,
在中:,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴.
17. 如图,在中,,动点P从点A开始沿边以的速度向点B运动,动点Q从点B开始沿边以的速度向点C运动,如果P、Q两点同时出发,经过______s,与相似.
【答案】4或
【解析】
【分析】首先在运动过程中,与的公共角始终保持相等, 但另外两组角的对应关系不确定,因此需分情况讨论.然后就每种情况利用相似三角形的对应边成比例求解即可.
【详解】解:设运动时间为t,由题意可知,,,
①当时,
则,即,
解得.
∴经过,.
②当时,
则,即,
解得.
∴经过,.
综上,经过或,与相似.
18. 新定义:若关于的一元二次方程有两个不相等的实数根,且其中一个根为另一个根的2倍,则称这样的一元二次方程为“倍根方程”.若关于的一元二次方程是“倍根方程”,则代数式的值为_____.
【答案】或
【解析】
【分析】根据“倍根方程”的定义,设方程的两个根为和(),将方程表示为 ,展开后与原方程比较系数,得到关于的方程,解出的值,再代入关系式求,最后计算代数式的值.
【详解】解:∵方程 是“倍根方程”,
∴设两根为和 (),
则方程可写为,即,
与原方程比较系数得:
①,
,即②,
将②代入①得:,
两边除以():,
即,解得或.
,
当时,由 ②得,此时,
∴.
当 时,由② 得,此时,
∴.
综上,代数式的值为或.
三、解答题(共88分)
19. 计算:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1),
(2),
(3),
(4)
【解析】
【小问1详解】
解:,
,
或,
解得,;
【小问2详解】
解:,
,
或,
解得,;
【小问3详解】
解:,
,
,
或,
解得,;
【小问4详解】
解:,
,
,
,
,
解得.
20. 先化简,再求值:从0,1,2,3中选一个适当的数x,代入求值.
【答案】,选择代入,值为
【解析】
【分析】先根据分式运算法则、完全平方公式和平方差公式化简原式,再根据分式有意义的条件确定可代入的的值,代入计算得到结果.
【详解】解:
,
根据分式有意义的条件,得,,,
∴只能选取,
将代入得,原式.
21. 已知关于x的一元二次方程.
(1)求证:无论m取何值,方程都有两个不相等的实数根;
(2)如果方程的两个实数根为,且,求m的值.
【答案】(1)
即恒成立
无论取何值,方程都有两个不相等的实数根.
(2)
【解析】
【分析】(1)通过根的判别式的恒正性证明方程有两个不相等的实数根;
(2)由根与系数关系得到的含的代数式,代入求解的值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解:由根与系数的关系:
,,
,
,
,
解得.
22. 如图,在中,点D、E分别在边上,的延长线相交于点F,且
如
(1)求证:
(2)当时,求的长
【答案】(1)
证明:∵,且,
∴,
∴,
又∵,
∴,
又∵,
∴;
(2)6
【解析】
【分析】本题考查相似三角形的判定和性质知识,解题的关键是灵活运用相似三角形的判定解答.
(1)根据相似三角形的判定得出,得出,进而证明,再利用相似三角形的性质证明即可;
(2)根据相似三角形的性质得出有关图形之比,进而解答即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解:∵
∴,
即,
∴,
∴.
23. 暑期档电影《牛来》和《奥德赛》深受大家喜爱.已知某电影院,2张《牛来》和3张《奥德赛》电影票一共165元,1张《奥德赛》电影票比1张《牛来》电影票贵5元.
(1)求《牛来》和《奥德赛》电影票的单价.
(2)该电影院按(1)中价格售票,平均每日可以售卖《牛来》电影票50张.据调查发现票价每降价1元销售量会增加5张,但是销售单价不得低于20元.若《牛来》的日销售额想达到1820元,单价应降低多少元?
【答案】(1)《牛来》和《奥德赛》电影票的单价分别为30元和35元;
(2)单价应降低4元.
【解析】
【分析】(1)根据题意列方程解答即可;
(2)设《牛来》电影票单价应降低元,由销售单价不得低于20元确定,再由《牛来》的日销售额想达到1820元列方程求解即可.
【小问1详解】
解:设《牛来》和《奥德赛》电影票的单价分别为元和元,
由题意得,解得,
答:《牛来》和《奥德赛》电影票的单价分别为30元和35元;
【小问2详解】
解:设《牛来》电影票单价应降低元,,
销售单价不得低于20元,
,
解得.
.
由题意得,
解得,(舍),
答:单价应降低4元.
24. 如图,在矩形中,,相交于点,是的中点,过点作交的延长线于点,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若矩形的面积为,求的面积.
【答案】(1)见解析 (2)
【解析】
【分析】(1)由矩形知,由知,故,又点是的中点,故点是的中点,从而是的中位线,又是的中点,故,故四边形是平行四边形,又,故四边形是菱形;
(2)由矩形的面积为得,故,由得,故,从而,.
【小问1详解】
证明:∵在矩形中,,相交于点,
是的中点,,
,
,
,
,
又∵点是的中点,
∴点是的中点,
是的中位线,
,
是的中点,
,
,
,
∴四边形是平行四边形,
,
∴四边形是菱形;
【小问2详解】
解:∵矩形的面积为,
,
∵四边形是菱形,
,,
,
在和中,
,
,
,
.
25. 已知关于x的一元二次方程有两个实数根,,若满足,则此类方程叫做“差根方程”.根据“差根方程”的定义,解决下列问题:
(1)下列是“差根方程”的是________;(填写序号)
①;②
(2)已知关于x的方程是“差根方程”,求a的值.
(3)已知是直角三角形,斜边的长为,若的两边、的长是一个二次项系数为1的“差根方程”的两个实数根,求出这个“差根方程”.
【答案】(1)① (2)
(3)
【解析】
【分析】本题考查新定义“差根方程”,一元二次方程的求解、完全平方公式和勾股定理的应用,熟练掌握相关知识,正确理解新的定义是解题的关键.
(1)先求解两个方程,再根据“差根方程”定义判断即可;
(2)先求解方程得到两个根,根据“差根方程”定义列方程求解即可;
(3)利用勾股定理和“差根方程”的定义,结合完全平方公式求出两根之和与两根之积,再写出二次项系数为1的方程即可.
【小问1详解】
解:①
解得:或,
,
是“差根方程”;
②
解得:,,
,
②不是“差根方程”;
【小问2详解】
解:方程
因式分解得:,
解得:,,
方程是“差根方程”,
,
,
或,
解得:或;
【小问3详解】
解: 设、,
是直角三角形,斜边的长为,
,
,
、是“差根方程”的两个实数根,
,
,
,
,
,
,
、是三角形的边长,均为正数,
,
方程二次项系数为1,
所求差根方程为.
26. 【问题提出】
(1)如图1,在中,可知______;(填“>”“<”或“=”)
【问题探究】
(2)如图2,校园劳动实践园里有一块菱形的草莓种植区,其中,E是对角线上的一个浇水点,现在要在的延长线上设一个肥料投放点F,使得,连接,求证:;
【问题解决】
(3)如图3,正方形的香草种植区,其边长,点E在边上,点F在对角线上,且,要沿铺设两条滴灌带.为了节省管材,要使滴灌带总长度最短,求的最小值是多少?
【答案】(1)
(2)证明:如图,作交于点,
在菱形中,,,
是等边三角形,
,
,
,
是等边三角形,
,
,
,
,
,
即,
,
,
在和中,
,
.
(3)
【解析】
【分析】(1)根据三角形的基本性质:“三角形任意两边之和大于第三边”,即可求解;
(2)作交于点,先利用菱形性质以及平行线的性质推导出是等边三角形,再根据全等三角形的判定定理得到,即可得证;
(3)过点作,且,连接,先根据全等三角形的判定定理推导出,得到,再根据两点之间线段最短,当点三点共线时,有最小值,过点作交的延长线于,于,利用勾股定理得到的长,即为所求.
【小问1详解】
根据三角形三边关系可知,在中,.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
如图,过点作,且,连接,
,
,
,
,
,
,
,
当点三点共线时,有最小值,其值为的长.
过点作交的延长线于,于,
在正方形中,,
,
在中,,
,
,
在正方形中,,
,
四边形是矩形,
,
,
在中,,
则
的最小值是.
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