内容正文:
第三周周末数学试卷
一、选择题(共10小题,每题3分,共30分)
1. 下列各数中,无理数的个数为( )
,,,,,,,,
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】C
【解析】
【分析】根据无理数的定义(无限不循环小数是无理数)逐项判断即可得.
【详解】解:是有限小数,是分数,和以及都是整数,都属于有理数,
,,属于无理数,共计3个,
故选:C.
【点睛】本题主要考查无理数的定义,掌握实数的分类,无理数就是无限不循环小数,有理数是整数与分数的统称,即有限小数和无限循环小数是有理数,而无限不循环小数是无理数是解答本题的关键.
2. 下列说法中,正确的是( )
A. 的立方根是 B. 的算术平方根是7
C. 是的平方根 D. 0没有平方根
【答案】A
【解析】
【分析】根据立方根,算术平方根,平方根的定义逐个进行判断即可.
【详解】解:A、∵,∴的立方根是,故A正确,符合题意;
B、∵,∴的算术平方根是,故B不正确,不符合题意;
C、没有平方根,故C不正确,不符合题意;
D、0的平方根是0,故D不正确,不符合题意;
故选:A.
【点睛】本题主要考查了立方根,算术平方根,平方根的定义,解题的关键是熟练掌握相关定义,以及求出立方根,算术平方根,平方根的方法和步骤.
3. 若,满足,则的算术平方根是( )
A. 4 B. C. 2 D.
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查了非负数的性质,算术平方根的意义,先根据非负数的性质求出m,n的值,再根据算术平方根的意义求解即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴,
∴的算术平方根是.
故选A.
4. 下列各式中,化简正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】此题主要考查二次根式的化简,熟练掌握二次根式的性质是解题关键.
直接根据二次根式的性质逐项判断即可.
【详解】解:A、,该选项错误,不符合题意;
B、,该选项错误,不符合题意;
C、,该选项正确,符合题意;
D、,根号里面的数不能为负数,该选项错误,不符合题意.
故选:C.
5. 我国古代称直角三角形为“勾股形”,并且直角边中较短边为勾,另一直角边为股,斜边为弦.如图1所示,数学家刘徽将“勾股形”分割成一个正方形和两对全等的直角三角形,后人借助这种分割方法所得的图形证明了勾股定理.如图2所示长方形是由两个完全相同的“勾股形”拼接而成,若,,则长方形的面积为( )
A. 52 B. 104 C. 48 D. 96
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查了勾股定理的应用,全等三角形的性质等知识,理解题意是关键;由题意得,,设,则,在中利用勾股定理建立方程即可求解.
【详解】解:如图,由题意得四边形是正方形,则,
由题意得,
∴,,
设,则,
在中,由勾股定理得:,
解得:,
∴,
∴.
故选:C.
6. 如图是小英爸爸设置的手机手势密码图,已知左右、上下两个相邻密码点间的距离均为1,手指沿顺序解锁.按此手势解锁一次的路径长为( )
A. 5 B. C. D. 6
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查了两点间的距离,勾股定理.
由题意可得:,,由勾股定理求出,进而得出答案.
【详解】解:如图所示:作,
由题意,得,,
在中,由勾股定理,得,
∴,
又∵,,
∴按手势解锁一次的路径长为:.
故选:C.
7. 由下列条件不能判定为直角三角形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查的是勾股定理的逆定理及三角形内角和定理,熟练掌握性质定理是解题的关键.
根据三角形内角和定理、勾股定理及三角形三边关系逐一分析各选项,判断是否能构成直角三角形.
【详解】A.,,
,
此三角形为直角三角形,故此选项不符合题意;
B.设三边比例为,
即,,,
此时,不满足三角形三边关系(两边之和需大于第三边),因此无法构成三角形,更无法判定为直角三角形,故此选项符合题意;
C.
,即,符合勾股定理,
,
此三角形为直角三角形,故此选项不符合题意;
D.,
此三角形为直角三角形,故此选项不符合题意;
故选B.
8. 如图,学校开展“数学测量日”活动,数学兴趣小组决定测量四楼教室到地面的距离的长度,在无法跨越花坛直接测量的情况下,他们采用以下方法:
①甲同学在四楼教室窗户处拉住绳子一端,乙同学在楼下平坦地面上拉直绳子退至离教学楼米的点处,此时手上的绳子还剩米;
②乙同学继续往后退米到达点处,此时手上的绳子刚好用完;
③乙同学拉绳子的手到地面的距离和的长都是米.
则四楼教室到地面的距离的长度为( )
A. 米 B. 米 C. 米 D. 米
【答案】C
【解析】
【分析】设米,绳子总长度为米,通过作辅助线构造直角三角形,分别在、中利用勾股定理列方程求解即可.
【详解】解:根据题意可得,
过点作于, 则点在上,
设米,绳子总长度为米,
由题意得: 乙同学手高米,米,米,
第一次绳长剩余米,故,第二次绳子用完,,
米,米,米,,
在中,,
在中,,
得:,解得,
把代入得:,即,边长为正,故,得米,
因此四楼教室到地面的距离为米.
9. 华表柱是一种中国传统建筑形式,天安门前耸立着高大的汉白玉华表,每根华表重约20000公斤,如图,在底面周长约为3米带有层层回环不断的云朵石柱上,有一条雕龙从柱底向柱顶(从点到点)均匀地盘绕3圈,每根华表刻有雕龙部分的柱身高约12米,则雕刻在石柱上的巨龙至少( )米.
A. B. 20 C. 15 D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查了勾股定理在圆柱中的应用,在圆柱的展开图中,每圈龙的长度与高度和圆柱的周长组成了直角三角形,根据勾股定理求出每圈龙的长度,最后乘3便是答案.
【详解】解:展开图:
(米,
(米,
(米,
故选:C.
10. 四个全等的直角三角形按图示方式围成正方形ABCD,过各较长直角边的中点作垂线,围成面积为的小正方形EFGH,已知AM为Rt△ABM较长直角边,AM=EF,则正方形ABCD的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】设AM=2a.BM=b.则正方形ABCD的面积=4a2+b2
【详解】解:由题意可知EF=(2a﹣b)﹣2(a﹣b)=2a﹣b﹣2a+2b=b,
∵AM=2EF,
∴2a=2b,
∴a=b,
∵正方形EFGH的面积为S,
∴b2=S,
∴正方形ABCD的面积=4a2+b2=9b2=9S,
故选C.
二、填空题(共5小题,每题3分,共15分)
11. 若一个正数的两个平方根分别是和,则a的值是________.
【答案】
【解析】
【分析】一个正数有两个平方根,它们互为相反数,根据这一性质列方程求解即可.
【详解】解:一个正数的两个平方根分别是和,
,
合并同类项得,
解得.
12. 已知,则的值为________.
【答案】0或2或6
【解析】
【分析】本题主要考查了根据立方根求原数,根据题意可得的立方根是它本身,则或,据此求出x的值即可得到答案.
【详解】解:∵,
∴的立方根是它本身,
∴或,
∴或或,
∴或或,
故答案为:0或2或6.
13. 如图AD=4,CD=3,∠ADC=90°,AB=13,BC=12,则图形ABCD的面积=______________.
【答案】24
【解析】
【分析】连接AC,在中根据勾股定理求得AC的长度,利用勾股定理逆定理可得为直角三角形,根据即可求解.
【详解】解:连接AC,
,
在中,,,,
∴,
∵,,
∴,
∴为直角三角形,,
∴,
故答案为:24.
【点睛】本题考查勾股定理及其逆定理,掌握勾股定理的内容是解题的关键.
14. 如图,透明的圆柱形玻璃容器(容器厚度忽略不计)的高为,在容器内壁离容器底部的点B处有一滴蜂蜜,此时一只蚂蚁正好在容器外壁,位于离容器上沿的点A处,若蚂蚁吃到蜂蜜需爬行的最短路径为,则该圆柱底面周长为_____.
【答案】
【解析】
【分析】本题主要考查了轴对称最短路径问题,勾股定理的意义,将容器的侧面展开,建立点A关于的对称点,根据两点之间线段最短可知的长度为爬行最短距离,然后根据勾股定理求出,即可求解.
【详解】解:将圆柱的侧面展开,为上底面圆周长的一半,作点A关于的对称点,连接交于点F,
则蚂蚁吃到蜂蜜需爬行的最短路径为,
即,
过作交延长线于点D,
∵,
∴,
中,由勾股定理可得,
∴该圆柱底面周长为,
故答案为:.
15. 如图,在中,,,,点为边上一动点,将沿直线对折,其中点的对应点为,连接,当为直角三角形时,线段的长为______.
【答案】或
【解析】
【分析】由折叠性质可得,,;分、及三种情况讨论,利用勾股定理或等腰直角三角形性质求解,即可得出答案.
【详解】解:如图,当时,为直角三角形,
∵,,,
∴,
∵沿直线对折,其中点的对应点为,
∴,,,
∴,
∴、、三点在同一条直线上,即点在上,
∴,
设,则,
∵,
∴,
解得,即;
如图,当时,为直角三角形,
∵,
∴,
∵沿直线对折,其中点的对应点为,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴;
当时,不符合题意;
综上所述:的长为或.
三.解答题(共8小题,共75分)
16. 计算:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【分析】(1)根据二次根式的乘法法则计算即可得出结果;
(2)根据二次根式的乘法法则计算即可得出结果;
(3)先利用二次根式的性质进行化简,再利用二次根式的除法法则计算即可得出结果;
(4)利用二次根式的性质进行化简,再将除法转化为乘法,计算即可得出结果.
【小问1详解】
解:
;
【小问2详解】
解:
;
【小问3详解】
解:
;
【小问4详解】
解:
.
17. 已知的算术平方根是3,的立方根是2,是平方根等于本身的数.
(1)求,,的值;
(2)求的平方根.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据算术平方根的定义和立方根的定义得出方程组,求出解即可,再根据平方根等于本身的数是0解答;
(2)将三个字母的值代入待求式,并求出值,再根据平方根定义解答.
【小问1详解】
解:因为的算术平方根是3,
所以;
因为的立方根是2,
所以,即,
联立,得,
解得.
因为c是的平方根等于本身的数,
所以.
【小问2详解】
解:因为,
所以,
所以16的平方根是.
18. 分析探索题:细心观察图片,认真分析各式,然后解答问题.
,,
,,
,,
……
(1)计算:____________________;
(2)用含(是正整数)的等式表示上述变化规律:__________,__________;
(3)求出的值.
【答案】(1)
(2);
(3)
【解析】
【分析】(1)观察上述结论,可以发现,再开方即可求解;
(2)观察上述结论,可以发现,即可求解;
(3)的值就是把面积的平方相加即可.
【小问1详解】
解:∵,
,
,
……
按此规律,,
∴(负值已舍去);
【小问2详解】
解:,
,
,
……
按此规律,,
,
,
,
……
按此规律,(是正整数);
【小问3详解】
解:
.
19. 如图,在中,已知,是斜边的中点,交于点,连接.
(1)试说明:;
(2)若,,求的周长.
【答案】(1)
证明:∵是斜边的中点,,
∴垂直平分,
∴,
在中,由勾股定理可得:,
∴;
(2)
【解析】
【分析】本题考查了勾股定理、线段垂直平分线的性质,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
(1)由题意可得垂直平分,由垂直平分线的性质可得,再由勾股定理即可得解;
(2)由题意可得,再结合勾股定理计算得出,即可得解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解:∵是斜边的中点,,
∴,
在中,由勾股定理可得,,
∴,
∴的周长.
20. 【综合与实践】在数学项目式学习活动中,小轩同学尝试利用勾股定理测量无人机悬停时离地面的垂直高度.他将问题抽象为如下几何模型,并记录了测量数据.请根据表格信息,完成以下任务.
项目主题
无人机定点悬停高度测量
成员
组长:XXX 组员:XXX,XXX,XXX,XXX
测量工具
具备测距功能的无人机及配套遥控器
测量示意图
相关说明
(1)点在同一竖直平面内;
(2)点在同一水平线上;
(3)遥控器离地面的高度米,围墙的高度米.
测量步骤
(1)观测者站在围墙外处,无人机悬停在围墙上方处,遥控器显示无人机到遥控器的距离米;
(2)观测者保持位置不变,无人机飞到教学楼顶部处,遥控器显示无人机到遥控器的距离米;
(3)无人机悬停在教学楼顶部处,观测者从向教学楼走到处,遥控器显示无人机到遥控器的距离米.
完成任务
(1)求观测点到围墙的水平距离;
(2)求教学楼的高度(忽略无人机自身尺寸).
【答案】(1)4米;(2)米
【解析】
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用,解题的关键是熟练掌握勾股定理内容.
(1)先求出米,然后根据勾股定理求出米即可;
(2)延长交于点,设米,则米,根据勾股定理列出方程,求出,根据勾股定理求出(米),最后求出结果即可.
【详解】解:(1)若米,米,
米,
在Rt中,米,
由勾股定理,得米,
答:观测点到围墙的水平距离的长为4米.
(2)延长交于点,
依题意得:,米,
设米,则米,
在Rt中,,
由勾股定理,得:,
在Rt中,,
由勾股定理,得,
所以,
解得:,
所以(米),
所以米,
答:教学楼的高度为米.
21. 如图,在中,,,,动点P从点B出发沿射线以的速度移动,设运动的时间为.
(1)求边的长;
(2)当为直角三角形时,求t的值;
(3)当为等腰三角形时,求t的值.
【答案】(1)
(2)或
(3)或或
【解析】
【分析】本题考查勾股定理;
(1)根据勾股定理计算即可;
(2)由题意知.当为直角时,点与点重合,,即;当为直角时,,在中,利用列方程求解即可.
(3)当时,;当时,,所以;当时,在中,利用列方程求解即可.
【小问1详解】
解:在中,,,,
∴,
∴.
【小问2详解】
解:由题意,知.
①如图①,当为直角时,点与点重合,,即;
②如图②,当为直角时,.
在中,,
在中,,
即,
解得.
综上所述,当为直角三角形时,或.
【小问3详解】
解:①如图③,当时,;
②如图④,当时,,所以;
③如图⑤,当时,
在中,,即,解得.
综上所述,当为等腰三角形时,或或.
22. 在中,,点D,E分别是边上的点,连接.
(1)若点E为的中点,,则是__________三角形.(填“等腰”“等边”或“直角”)
(2)如图1,连接,若平分,求的长.
(3)如图2,点在边上运动,连接,始终保持与相等,是的垂直平分线,交于点.
①判断与的位置关系,并说明理由;
②若,求的长.
【答案】(1)直角 (2)
(3)
①,理由如下:
由题意知,
.
是的垂直平分线,
,
.
,
,
.
.
②
【解析】
【分析】本题考查勾股定理及其逆定理,角平分线的性质,中垂线的性质,熟练掌握相关知识点是解题的关键:
(1)利用勾股定理逆定理即可得出结论;
(2)根据角平分线的性质定理结合勾股定理进行求解即可;
(3)①等边对等角得到,中垂线的性质结合等边对等角得到,进而推出,即可得证;②连接,设,则,利用勾股定理进行求解即可.
【小问1详解】
解:∵点为的中点,,
.
,且,
,
是直角三角形.
【小问2详解】
解:平分,
.
设,则,
在中,,
,
,
即.
【小问3详解】
解:①略
②如图,连接.
设,则.
,
.
由勾股定理,得,
即,
,
的长为.
23. 在中,,为中点,,射线、分别交直线、于、.
(1)如图1,在射线上,连接,试判断、、之间的数量关系并证明;
(2)如图2,在射线上,将绕点逆时针旋转.
①如图3,当射线交线段于点时,求证:;
②当时,若,,当时,求的长度.
【答案】(1)
,
理由如下:是中点,,
,
中,
;
(2)
①证明:如图,延长至点,使,连接,,,
,
中,,
,
,,
,
,,
,
,即,
中,,
,
;
②或
【解析】
【分析】(1)由垂直平分线的性质可得,由勾股定理可求解;
(2)①由勾股定理可求,由可证,可得,,由勾股定理可得,即可求解;
②分点在线段上和点在线段的延长线上两种情况讨论,由勾股定理可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解:① 略
②解:当点在线段上时,
,,,
,,
,
,
;
当点在线段的延长线上时,如图,延长至点,使,连接,,,
中,,
又,
,
,,,
,,
,
,
,
,
中,,
,
.
,
.
综上所述:的长度为或.
【点睛】本题是几何变换综合题,考查了线段垂直平分线的性质、全等三角形的判定和性质,勾股定理,直角三角形的性质等知识,添加恰当辅助线构造全等三角形是本题的关键.
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第三周周末数学试卷
一、选择题(共10小题,每题3分,共30分)
1. 下列各数中,无理数的个数为( )
,,,,,,,,
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
2. 下列说法中,正确的是( )
A. 的立方根是 B. 的算术平方根是7
C. 是的平方根 D. 0没有平方根
3. 若,满足,则的算术平方根是( )
A. 4 B. C. 2 D.
4. 下列各式中,化简正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 我国古代称直角三角形为“勾股形”,并且直角边中较短边为勾,另一直角边为股,斜边为弦.如图1所示,数学家刘徽将“勾股形”分割成一个正方形和两对全等的直角三角形,后人借助这种分割方法所得的图形证明了勾股定理.如图2所示长方形是由两个完全相同的“勾股形”拼接而成,若,,则长方形的面积为( )
A. 52 B. 104 C. 48 D. 96
6. 如图是小英爸爸设置的手机手势密码图,已知左右、上下两个相邻密码点间的距离均为1,手指沿顺序解锁.按此手势解锁一次的路径长为( )
A. 5 B. C. D. 6
7. 由下列条件不能判定为直角三角形的是( )
A. B.
C. D.
8. 如图,学校开展“数学测量日”活动,数学兴趣小组决定测量四楼教室到地面的距离的长度,在无法跨越花坛直接测量的情况下,他们采用以下方法:
①甲同学在四楼教室窗户处拉住绳子一端,乙同学在楼下平坦地面上拉直绳子退至离教学楼米的点处,此时手上的绳子还剩米;
②乙同学继续往后退米到达点处,此时手上的绳子刚好用完;
③乙同学拉绳子的手到地面的距离和的长都是米.
则四楼教室到地面的距离的长度为( )
A. 米 B. 米 C. 米 D. 米
9. 华表柱是一种中国传统建筑形式,天安门前耸立着高大的汉白玉华表,每根华表重约20000公斤,如图,在底面周长约为3米带有层层回环不断的云朵石柱上,有一条雕龙从柱底向柱顶(从点到点)均匀地盘绕3圈,每根华表刻有雕龙部分的柱身高约12米,则雕刻在石柱上的巨龙至少( )米.
A. B. 20 C. 15 D.
10. 四个全等的直角三角形按图示方式围成正方形ABCD,过各较长直角边的中点作垂线,围成面积为的小正方形EFGH,已知AM为Rt△ABM较长直角边,AM=EF,则正方形ABCD的面积为( )
A. B. C. D.
二、填空题(共5小题,每题3分,共15分)
11. 若一个正数的两个平方根分别是和,则a的值是________.
12. 已知,则的值为________.
13. 如图AD=4,CD=3,∠ADC=90°,AB=13,BC=12,则图形ABCD的面积=______________.
14. 如图,透明的圆柱形玻璃容器(容器厚度忽略不计)的高为,在容器内壁离容器底部的点B处有一滴蜂蜜,此时一只蚂蚁正好在容器外壁,位于离容器上沿的点A处,若蚂蚁吃到蜂蜜需爬行的最短路径为,则该圆柱底面周长为_____.
15. 如图,在中,,,,点为边上一动点,将沿直线对折,其中点的对应点为,连接,当为直角三角形时,线段的长为______.
三.解答题(共8小题,共75分)
16. 计算:
(1);
(2);
(3);
(4).
17. 已知的算术平方根是3,的立方根是2,是平方根等于本身的数.
(1)求,,的值;
(2)求的平方根.
18. 分析探索题:细心观察图片,认真分析各式,然后解答问题.
,,
,,
,,
……
(1)计算:____________________;
(2)用含(是正整数)的等式表示上述变化规律:__________,__________;
(3)求出的值.
19. 如图,在中,已知,是斜边的中点,交于点,连接.
(1)试说明:;
(2)若,,求的周长.
20. 【综合与实践】在数学项目式学习活动中,小轩同学尝试利用勾股定理测量无人机悬停时离地面的垂直高度.他将问题抽象为如下几何模型,并记录了测量数据.请根据表格信息,完成以下任务.
项目主题
无人机定点悬停高度测量
成员
组长:XXX 组员:XXX,XXX,XXX,XXX
测量工具
具备测距功能的无人机及配套遥控器
测量示意图
相关说明
(1)点在同一竖直平面内;
(2)点在同一水平线上;
(3)遥控器离地面的高度米,围墙的高度米.
测量步骤
(1)观测者站在围墙外处,无人机悬停在围墙上方处,遥控器显示无人机到遥控器的距离米;
(2)观测者保持位置不变,无人机飞到教学楼顶部处,遥控器显示无人机到遥控器的距离米;
(3)无人机悬停在教学楼顶部处,观测者从向教学楼走到处,遥控器显示无人机到遥控器的距离米.
完成任务
(1)求观测点到围墙的水平距离;
(2)求教学楼的高度(忽略无人机自身尺寸).
21. 如图,在中,,,,动点P从点B出发沿射线以的速度移动,设运动的时间为.
(1)求边的长;
(2)当为直角三角形时,求t的值;
(3)当为等腰三角形时,求t的值.
22. 在中,,点D,E分别是边上的点,连接.
(1)若点E为的中点,,则是__________三角形.(填“等腰”“等边”或“直角”)
(2)如图1,连接,若平分,求的长.
(3)如图2,点在边上运动,连接,始终保持与相等,是的垂直平分线,交于点.
①判断与的位置关系,并说明理由;
②若,求的长.
23. 在中,,为中点,,射线、分别交直线、于、.
(1)如图1,在射线上,连接,试判断、、之间的数量关系并证明;
(2)如图2,在射线上,将绕点逆时针旋转.
①如图3,当射线交线段于点时,求证:;
②当时,若,,当时,求的长度.
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