内容正文:
数学1
第Ⅰ卷(选择题 共30分)
一、单选题(本大共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.)
1. 下列是关于的二次函数的是( ).
A. B.
C. D.
2. 在中,,若三角形各边同时扩大至原来的倍,则的值( )
A. 不变 B. 扩大至倍 C. 缩小为原来的 D. 无法确定
3. 将二次函数的图象先向右平移2个单位长度,再向上平移5个单位长度所得图象的函数表达式为( )
A. B.
C. D.
4. 关于函数的说法错误的是( )
A. 它是反比例函数
B. 它的图象位于第二、第四象限
C. 当时,y随x的增大而增大
D. 它的图象经过点
5. 如图,的三个顶点都在方格纸的格点上,则的值是( )
A. B. C. D.
6. 点,,均在二次函数的图象上,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
7. 一束光从空气中以不同的角度射入水中,会发生反射和折射现象,如图1是光束在空水中的径迹,如图2,现将一束光以一定的入射角射入水面,此时反射光线与折射光线夹角恰为,直线为法线,、、三点共线,若水深为,则线段的长为( )
A. B. C. D.
8. 在同一平面直角坐标系中,一次函数与二次函数的大致图象可能是( )
A. B. C. D.
9. 如图,在菱形中,,是的中点,则的值为( )
A. B. C. D.
10. 如图,直线与抛物线交于,两点,点是轴上的一个动点,当的周长最小时,的面积为( )
A. B. C. 3 D.
数学1
第Ⅱ卷(非选择题 共90分)
二、填空题(本大题共5个小题,每题3分,共15分)
11. 函数中的自变量x的取值范围是____.
12. 如图,河坝横断面迎水坡的坡度为,则坡角的度数为______.
13. 如图,轴交反比例函数的图象于点,交轴于点,连接,,则的值是______.
14. 已知中,,,,则的长为__________.
15. 二次函数的图象如图所示.下列结论:①;②;③;④;⑤若m为任意实数,则,其中正确结论有______.(填写序号)
三、解答题(本大题共8个小题,共75分)
16. 计算:
(1);
(2).
17. 如图,在中,,,,求BC的长.
18. 已知二次函数的图象顶点为,且经过点.
(1)求这个二次函数的表达式.
(2)请结合图像,当时,y的取值范围是______.
19. 在美化校园的活动中,某兴趣小组想借助如图所示的直角墙角(两边足够长),用长的篱笆围成一个矩形花园(篱笆只围,两边),设,矩形的面积为.
(1)写出与的函数关系式(不需写出x的取值范围);
(2)若在处有一棵树与墙,的距离分别是和,要将这棵树围在花园内(含边界,不考虑树的粗细),求花园面积的最大值.
20. 崇觉寺铁塔,俗称济宁铁塔,坐落于济宁市博物馆老馆院内(古崇觉寺旧址).始建于北宋崇宁四年,八角九层,是国内现存保存完整的宋代铁塔,为全国重点文物保护单位,历经近千年风雨巍然屹立,展现了我国古代工匠精湛的冶铸技艺.某校项目学习小组的同学在了解该塔之后,想利用所学知识测量塔高,下面是他们的测量方案及报告:
课题
测量崇觉寺铁塔高度
测量工具
卷尺和测角仪等
测量说明
如图,崇觉寺铁塔的高度为,小明利用上述工具测量的高度,(1)在点A处用测角仪测得铁塔顶端的仰角为;(2)向前走站在处;(3)在点C处用测角仪测得铁塔顶端的仰角为.已知小明的眼睛到水平地面的距离为.
测量过程
图中点,,在同一水平直线上,点,,,,,均在同一平面内,于点A,于点C.
参考数据
,,,,,.
问题解决
求崇觉寺铁塔的高度.
21. 如图,在平面直角坐标系中,两点的坐标分别是,过两点的直线与轴, 轴分别交于点,双曲线与该直线交于两点.
(1)求直线和双曲线的函数的表达式;
(2)根据图象直接写出不等式的解集;
(3)在第三象限的反比例函数图象上有一点P,满足,求点P的坐标.
22. 通过学习《解直角三角形》这一章,王凯同学勤学好问,在课外学习活动中,探究发现,三角形的面积、边、角之间存在一定的数量关系,下面是他的学习笔记.请仔细阅读下列材料并完成相应的任务.
在(图1)中,,,的对边分别为、、,的面积为,
过点作,垂足为,则在中,
,
.
.
同理可得,, ① .
即
由以上推理得结论:三角形的面积等于两边及其夹角正弦积的一半.
又,
将等式两边同除以,得,② .
∴
由以上推理得结论:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比值相等.
(1)请补充所缺①②内容,完善学习笔记;
(2)请使用学习笔记的结论解答以下问题:
如图2,甲船以海里时的速度向正北方向航行,当甲船位于处时,乙船位于甲船的南偏西方向的处,且乙船从处沿北偏东方向匀速直线航行,当甲船航行分钟到达处时,乙船航行到甲船的南偏西方向的处,此时两船相距海里.
①求:的面积.
②求:乙船航行的速度(结果保留根号).
23. 如图1,已知抛物线交轴于点,点,交轴于点.过点作,交抛物线于点.
(1)此抛物线对称轴为______;______,______;
(2)如图2,点是线段上一动点,连接,若平分,求点的坐标;
(3)将抛物线图象沿轴正方向平移个单位得到新抛物线的图象,对于新抛物线图象上的一点,当时,的最小值为.
①直接写出的值;
②如图3,在(2)的条件下,连接,点为线段上一动点,过点作轴的平行线,交抛物线的图象于点,当点从左向右运动时线段的长度逐渐减小,求的横坐标为的取值范围.
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数学1
第Ⅰ卷(选择题 共30分)
一、单选题(本大共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.)
1. 下列是关于的二次函数的是( ).
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查二次函数的定义,熟练掌握相关知识是关键.
根据二次函数的定义,关于的二次函数必须是整式且最高次数为 2,逐一判断即可.
【详解】解:对于A,含有分式,不是二次函数,故A错误;
对于B,,化简得,是一次函数,故B错误;
对于C,,展开得,是二次函数,故C正确;
对于D,,化简得,,不是整式,故D错误.
故选:C.
2. 在中,,若三角形各边同时扩大至原来的倍,则的值( )
A. 不变 B. 扩大至倍 C. 缩小为原来的 D. 无法确定
【答案】A
【解析】
【分析】此题考查了三角函数的定义,根据题意画出图形,求出扩大后的值,比较即可,解题的关键是正确理解三角函数的定义.
【详解】如图,
设,,,则扩大后三边长是,,,
∵,
∴扩大后,
故选:.
3. 将二次函数的图象先向右平移2个单位长度,再向上平移5个单位长度所得图象的函数表达式为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用“左加右减自变量,上加下减常数项”的平移规律即可求解.
【详解】解:∵原函数为,向右平移2个单位长度,需将自变量替换为,得;
再向上平移5个单位长度,需在整体上加5,
∴最终所得图象的函数表达式为.
4. 关于函数的说法错误的是( )
A. 它是反比例函数
B. 它的图象位于第二、第四象限
C. 当时,y随x的增大而增大
D. 它的图象经过点
【答案】D
【解析】
【分析】根据反比例函数的性质逐项判断即可.
【详解】解:∵,∴该函数是反比例函数,比例系数,故A正确,不符合题意;
∵,∴函数图象位于第二、第四象限,故B正确,不符合题意;
当时,图象在第二象限,随的增大而增大,故C正确,不符合题意;
将代入,得,故D错误,符合题意;
故答案为D.
5. 如图,的三个顶点都在方格纸的格点上,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】首先利用勾股定理求出,然后根据余弦的定义求解.
【详解】解:,
∴.
6. 点,,均在二次函数的图象上,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先确定二次函数的对称轴与开口方向,通过比较各点到对称轴的距离判断函数值大小.
【详解】解:二次函数的对称轴为直线.
∵ ,
∴ 抛物线开口向上,点到对称轴的距离越远,对应的函数值越大.
点到对称轴的距离为.
点到对称轴的距离为.
点到对称轴的距离为.
∵ ,
∴ .
7. 一束光从空气中以不同的角度射入水中,会发生反射和折射现象,如图1是光束在空水中的径迹,如图2,现将一束光以一定的入射角射入水面,此时反射光线与折射光线夹角恰为,直线为法线,、、三点共线,若水深为,则线段的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查了解直角三角形的应用,根据题意可得:,从而可得,再利用平角定义可得,从而可得,进而可得,再利用对顶角相等可得,从而可得,然后分别在和中,利用锐角三角函数的定义求出和的长,从而利用线段的和差关系进行计算,即可解答.
【详解】解:如图:
由题意得:,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
在中,,
∴,
在中,,
∴,
故选:C.
8. 在同一平面直角坐标系中,一次函数与二次函数的大致图象可能是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】一次函数与二次函数的大致图象在一个坐标系中,则、的符号必须一致,据此逐项判断.
【详解】解:A项,通过一次函数经过二、三、四象限,可知;二次函数的图象开口朝上,可知;的符号矛盾,故此项不符合题意;
B项,通过一次函数经过一、二、三象限,可知;通过二次函数的图象开口朝上,可知;的符号一致;当时,,,通过一次函数的图象,可知;通过二次函数的图象,可知,即;的符号一致,故此项符合题意;
C项,当时,,,通过一次函数的图象,可知;通过二次函数的图象,可知,即;的符号不一致,故此项不符合题意;
D项,通过一次函数经过二、三、四象限,可知;通过二次函数开口朝上,可知;的符号矛盾,故此项不符合题意;
故选:B.
9. 如图,在菱形中,,是的中点,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查了解直角三角形,菱形的性质,解题的关键是掌握菱形四边都相等,以及正确画出辅助线,构造直角三角形求解.
延长,过点E作延长线的垂线,垂足为点H,设,易得,则,进而得出,再得出,最后根据,即可解答.
【详解】解:延长,过点E作延长线的垂线,垂足为点H,
∵四边形是菱形,
∴,,
∴,
设,
∵是的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故选:C.
10. 如图,直线与抛物线交于,两点,点是轴上的一个动点,当的周长最小时,的面积为( )
A. B. C. 3 D.
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查二次函数的性质、一次函数的性质、轴对称—最短路径问题、勾股定理和等腰直角三角形的判定和性质,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.根据轴对称,可以求得使得的周长最小时点的坐标,然后求出点到直线的距离和的长度,即可求得的面积.
【详解】解:联立得,
解得或,
点的坐标为,点的坐标为,
,
作点关于轴的对称点,连接与轴的交于,则此时的周长最小,
点的坐标为,点的坐标为,
设直线的函数解析式为,
∴,
解得,
直线的函数解析式为,
当时,,
即点的坐标为,
过点作于点D,
将代入直线中,得,
∵点的坐标为,
∴直线与轴的夹角是,
∴是等腰直角三角形,
∴,
的面积,
故选:A.
数学1
第Ⅱ卷(非选择题 共90分)
二、填空题(本大题共5个小题,每题3分,共15分)
11. 函数中的自变量x的取值范围是____.
【答案】x>3.
【解析】
【分析】根据分数和二次根式有意义即可解答.
【详解】根据题意得:x﹣3>0,解得:x>3;故答案为x>3.
【点睛】本题考查了分数和二次根式有意义的知识,熟练掌握是解题的关键.
12. 如图,河坝横断面迎水坡的坡度为,则坡角的度数为______.
【答案】##30度
【解析】
【分析】本题考查的是解直角三角形的应用——坡度问题,掌握坡度的概念是解题的关键.
根据坡度的概念得、利用特殊角的三角函数值解答即可.
【详解】解:∵坡的坡度为,
∴,
∵,且,
∴.
故答案为:.
13. 如图,轴交反比例函数的图象于点,交轴于点,连接,,则的值是______.
【答案】
【解析】
【分析】根据反比例函数的几何意义求解即可.
【详解】解:∵轴交反比例函数的图象于点,交轴于点,,
,
,
∵反比例函数图象在第二象限,
,
,
14. 已知中,,,,则的长为__________.
【答案】5或7
【解析】
【分析】作交BC于D,分两种情况:①D在线段BC上;②D在线段BC的延长线上,根据锐角三角函数值和勾股定理求解即可.
【详解】作交BC于D
①D在线段BC上,如图
∵
∴
∴,
在Rt△ACD中,由勾股定理得
∴
②D在线段BC的延长线上,如图
∵
∴
∴,
在Rt△ACD中,由勾股定理得
∴
故答案为:5或7.
【点睛】本题考查了解三角形的问题,掌握锐角的三角函数以及勾股定理是解题的关键.
15. 二次函数的图象如图所示.下列结论:①;②;③;④;⑤若m为任意实数,则,其中正确结论有______.(填写序号)
【答案】①②③⑤
【解析】
【分析】根据二次函数图象的开口方向、对称轴位置、与坐标轴交点位置确定 的符号及关系;利用对称轴公式判断的值;利用对称性判断时的函数值符号;利用时函数取得最大值判断不等式关系
【详解】解:由图象可知,抛物线开口向下,则
∵对称轴为直线
∴,即
∴,且,故结论③正确
∵抛物线与轴交于正半轴
∴
∴,故结论①正确
抛物线的对称轴为直线
∴与关于直线对称
由图象可知,当时,
∴当时,,故结论②正确
∵时,
∴
∴,故结论④错误
∵当时,函数取得最大值
∴对于任意实数,都有
∴
∴,故结论⑤正确
综上所述,正确的结论有①②③⑤.
三、解答题(本大题共8个小题,共75分)
16. 计算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
解:
【小问2详解】
解:
17. 如图,在中,,,,求BC的长.
【答案】
【解析】
【分析】过 作 于 ,构造两个直角三角形:在 Rt 中用 角性质求出 ;在 Rt 中由 设 、,用勾股定理建立 求解.
【详解】解:过 作 于 .
在 中,,
∴ (直角三角形中 角所对的直角边等于斜边的一半),
在 中,,
∴ 设 ,(),
由勾股定理,,
∴ ,,
∴ .
18. 已知二次函数的图象顶点为,且经过点.
(1)求这个二次函数的表达式.
(2)请结合图像,当时,y的取值范围是______.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)设这个二次函数的表达式为,代入,即可求解;
(2)结合图像可得当时,的最大值为,的取值大于,即可求解.
【小问1详解】
解:由题意,设这个二次函数的表达式为,代入得,
解得:
∴二次函数的表达式为
【小问2详解】
结合图像,当时,y的取值范围是.
19. 在美化校园的活动中,某兴趣小组想借助如图所示的直角墙角(两边足够长),用长的篱笆围成一个矩形花园(篱笆只围,两边),设,矩形的面积为.
(1)写出与的函数关系式(不需写出x的取值范围);
(2)若在处有一棵树与墙,的距离分别是和,要将这棵树围在花园内(含边界,不考虑树的粗细),求花园面积的最大值.
【答案】(1).
(2)().
【解析】
【分析】(1)由篱笆总长 m 且只围 、 两边,得 ,矩形面积 ;
(2)树 距墙 为 m、距墙 为 m,把树围在花园内需 且 ,得 ;配方 ,由对称轴位置知 在 上随 的增大而增大,故 时取最大值.
【小问1详解】
解:∵ 篱笆只围 、 两边,篱笆总长 m, ,
∴ ,
∴ .
【小问2详解】
解:∵ 点 与墙 的距离是 ,花园在墙 上方的竖直宽度为 ,要把树围在花园内,需 ;
∵ 点 与墙 的距离是 ,花园从墙 起的水平宽度为 ,需 ,即 ,
∴ .
∵ ,抛物线开口向下,对称轴为直线 ,
∵ ,
∴ 随 的增大而增大,
∴ 当 时, 取最大值 ().
20. 崇觉寺铁塔,俗称济宁铁塔,坐落于济宁市博物馆老馆院内(古崇觉寺旧址).始建于北宋崇宁四年,八角九层,是国内现存保存完整的宋代铁塔,为全国重点文物保护单位,历经近千年风雨巍然屹立,展现了我国古代工匠精湛的冶铸技艺.某校项目学习小组的同学在了解该塔之后,想利用所学知识测量塔高,下面是他们的测量方案及报告:
课题
测量崇觉寺铁塔高度
测量工具
卷尺和测角仪等
测量说明
如图,崇觉寺铁塔的高度为,小明利用上述工具测量的高度,(1)在点A处用测角仪测得铁塔顶端的仰角为;(2)向前走站在处;(3)在点C处用测角仪测得铁塔顶端的仰角为.已知小明的眼睛到水平地面的距离为.
测量过程
图中点,,在同一水平直线上,点,,,,,均在同一平面内,于点A,于点C.
参考数据
,,,,,.
问题解决
求崇觉寺铁塔的高度.
【答案】
【解析】
【分析】塔顶 到水平视线 所在直线的距离 ;在 与 中分别用 、 表示 、,由 建立方程求出 ,再加 即得塔高.
【详解】解:延长 交 于点 ,则 ,
∵ 小明的眼睛到水平地面的距离为 ,
∴ ,
∴ .
在 中,,
∴ ,
在 中,,
∴ ,
∵ ,即 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ 崇觉寺铁塔的高度 约为 .
21. 如图,在平面直角坐标系中,两点的坐标分别是,过两点的直线与轴, 轴分别交于点,双曲线与该直线交于两点.
(1)求直线和双曲线的函数的表达式;
(2)根据图象直接写出不等式的解集;
(3)在第三象限的反比例函数图象上有一点P,满足,求点P的坐标.
【答案】(1),
(2)或
(3)
【解析】
【分析】(1)将点B坐标代入反比例函数解析式,求出k,再将点A坐标代入反比例函数解析式,求出点A坐标,最后将A,B两点坐标代入一次函数解析式即可解决问题;
(2)利用反比例函数以及一次函数图象,即可解决问题;
(3)根据与的面积关系,可求出点P的纵坐标,据此可解决问题.
【小问1详解】
解:将代入得,
∴,
反比例函数的解析式为,
将代入得,,则,
点B的坐标为.
将点A和点B的坐标代入得,
,
解得,
一次函数的解析式为;
【小问2详解】
解:根据所给函数图象可知,
当或时,一次函数的图象在反比例函数图象的下方,即,
不等式的解集为:或.
【小问3详解】
解:将 代入得,,
点D的坐标为,则,
,
.
将代入,得,
点的坐标为,则,
,
解得.
∵点在第三象限,
∴,
将代入得, ,
点P坐标为.
22. 通过学习《解直角三角形》这一章,王凯同学勤学好问,在课外学习活动中,探究发现,三角形的面积、边、角之间存在一定的数量关系,下面是他的学习笔记.请仔细阅读下列材料并完成相应的任务.
在(图1)中,,,的对边分别为、、,的面积为,
过点作,垂足为,则在中,
,
.
.
同理可得,, ① .
即
由以上推理得结论:三角形的面积等于两边及其夹角正弦积的一半.
又,
将等式两边同除以,得,② .
∴
由以上推理得结论:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比值相等.
(1)请补充所缺①②内容,完善学习笔记;
(2)请使用学习笔记的结论解答以下问题:
如图2,甲船以海里时的速度向正北方向航行,当甲船位于处时,乙船位于甲船的南偏西方向的处,且乙船从处沿北偏东方向匀速直线航行,当甲船航行分钟到达处时,乙船航行到甲船的南偏西方向的处,此时两船相距海里.
①求:的面积.
②求:乙船航行的速度(结果保留根号).
【答案】(1)①;②.
(2)①的面积为(平方海里);②乙船航行的速度为海里/时.
【解析】
【分析】(1)由材料的推导过程,轮换三个顶点的字母直接补全①;把等式的两边同时除以补全②;
(2)先求,又且,得为等边三角形,用材料结论求其面积;再由方位角求出、,在中用正弦定理求,除以航行时间小时得乙船速度.
【小问1详解】
解:①同理(轮换顶点、、),可得,故①处填;
②将等式的两边同时除以,得,故②处填.
【小问2详解】
解:甲船行驶分钟的路程(海里),
∵乙船航行到甲船的南偏西方向的处,且此时两船相距海里,即海里,
∴,,
∴是等边三角形,
∴海里,.
①(平方海里).
②∵沿正北方向,,∴射线的方向是北偏西;
∵射线的方向是南偏西,∴,
∴;
∵由处看为南偏西,得处看为北偏东,又乙船沿北偏东方向航行,
∴,
∴.
由学习笔记的结论(各边和它所对角的正弦的比值相等),得,
∴(海里).
乙船航行分钟即小时,
∴乙船航行的速度为(海里/时).
23. 如图1,已知抛物线交轴于点,点,交轴于点.过点作,交抛物线于点.
(1)此抛物线对称轴为______;______,______;
(2)如图2,点是线段上一动点,连接,若平分,求点的坐标;
(3)将抛物线图象沿轴正方向平移个单位得到新抛物线的图象,对于新抛物线图象上的一点,当时,的最小值为.
①直接写出的值;
②如图3,在(2)的条件下,连接,点为线段上一动点,过点作轴的平行线,交抛物线的图象于点,当点从左向右运动时线段的长度逐渐减小,求的横坐标为的取值范围.
【答案】(1)对称轴为直线;;.
(2).
(3)①;②.
【解析】
【分析】(1)把、代入,用待定系数法求出、,再由对称轴公式求对称轴;
(2)在Rt中由勾股定理得;作于,由平分得,用面积法求;
(3)①平移后开口向下,在上的最小值必在端点处取得,比较与(差为),由解方程求;②先求与直线,写出关于的二次函数,其开口向下、对称轴,从而确定递减范围,结合在线段上()得结论.
【小问1详解】
解:∵抛物线交轴于、,
∴,
∴,,
∴对称轴为直线.
【小问2详解】
解:∵,,
∴,,,,
在Rt中,.
过作于.
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
【小问3详解】
解:①平移后,其图象开口向下,顶点横坐标为,
∴在上,的最小值在端点或处取得,
∵,,
∴,
∴最小值为,
∴,即,
∴,
∴或(舍去,),
∴.
②由(2)得.
∵,
∴点的纵坐标为,
令,得,
∴(为点,舍)或,
∴.
∵,
∴.
设直线的解析式为,代入、,得,,
∴直线.
∵点在线段上,
∴(),
∵过作轴的平行线交于点,
∴,
∵在上,(该二次式在处取最小值),
∴点在点上方,,
其图象开口向下,对称轴为直线,
∴当时,随的增大而增大;当时,随的增大而减小,
∴当点从左向右运动时,线段的长度逐渐减小,的取值范围为.
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