2022北京四中初三(下)4月月考数学(教师版)
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数 学
一、选择题(本题共16分,每小题2分)第1-8题均有四个选项,符合题意的选项只有一个.
1. 有人说2021年12月2日是世界完全对称日.事实上,世界完全对称日更严谨的叫法是“回文日”.将年月日表示为YYYYMMDD的形式,如果倒过来写成DDMMYYYY,和原先的数相同,则称该日期为回文日期.将2021年的回文日用下图表示,则该图形为( )
A. 既是轴对称图形,又是中心对称图形 B. 是轴对称图形,不是中心对称图形
C. 是中心对称图形,不是轴对称图形 D. 既不是轴对称图形,又不是中心对称图形
2. 芝麻被称为“八谷之冠”,是世界上最古老的油料作物之一,它作为食物和药物,得到广泛的使用.经测算,一粒芝麻的质量约为0.00000201kg,将0.00000201用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
3. 如图,A,B,C,D是数轴上四个点,A点表示数为10,E点表示的数为,则数所对应的点在线段( )上.
A. B. C. D.
4. 从图1的正方体上截去一个三棱锥,得到一个几何体,如图2.从正面看图2的几何体,得到的平面图形是( )
A. B.
C. D.
5. 如果,那么代数式的值为
A. B. C. D.
6. 现有下列命题:①若,则;②若,则;③若,则,其中真命题有( )个.
A. 3 B. 2 C. 1 D. 0
7. 如图,和分别为内接正方形,正六边形和正n边形的一边,则n是( ).
A. 六 B. 八 C. 十 D. 十二
8. 如图1,抛物线y=-x2+bx+c的顶点为P,与x轴交于A,B两点.若A,B两点间的距离为m,n是m的函数,且表示n与m的函数关系的图象大致如图2所示,则n可能为( )
A. PA+AB B. PA-AB C. D.
二、填空题(共16分,每小题2分)
9. 若代数式有意义,则实数x的取值范围是______.
10. 如果实数m,n满足方程组,那么=______.
11. 与 最接近的自然数是 ________.
12. 一个不透明的盒子中放入四张卡片,每张卡片上都写有一个数字,分别是.卡片除数字不同外其它均相同,从中随机抽取两张卡片,抽取的两张卡片上数字之积为0的概率是___________.
13. 在平面直角坐标系中,已知点A(4,0)、B(﹣6,0),点C是y轴上的一个动点,当∠BCA=45°时,点C的坐标为___.
14. 已知函数y=mx2+(m﹣3)x+1的图象与x轴的交点至少有一个在原点右侧,则m的取值范围是 _____.
15. 为了传承中华文化,激发学生的爱情怀,提高学生的文学素养(9)班举办了“古诗词”大赛,现有小恩、小地、小奕三位同学进入了最后冠军的角逐,规定:每轮分别决出第1,2,3名(没有并列),b,c(a>b>c且a,b,c均为正整数).选手最后得分为各轮得分之和,得分最高者为冠军.如表是三位选手在每轮比赛中的部分得分情况,小奕同学第三轮的得分为 ___分.
第一轮
第二轮
第三轮
第四轮
第五轮
第六轮
最后得分
小恩
a
a
27
小地
a
b
c
11
小奕
b
b
10
16. 已知n行n列的数表中,对任意的,都有或1.
若当时,总有,则称数表A为典型表,此时记表A中所有的和记为.
(1)若数表,其中典型表是_________;
(2)的最小值为________.
三.解答题(共68分,第17-20题,每题5分,第21-22题,每题6分,第23题5分,第24题6分,第25题5分,第26题6分,第27-28题,每题7分)解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.
17. 计算:.
18. 解不等式组:,并将其解集在数轴上表示出来.
19. 下面是小明设计的“作一个直角三角形,使得其一个内角为”的尺规作图过程.
已知:直线l及直线l上一点A,如图1.
求作:,使得.
作法:如图2.
①在直线l上取点D;
②分别以点A,D为圆心,长为半径画弧,两弧交于点B,E(B在E的上方);
③作直线,交直线l于点C;
④连接,
就是所求作的三角形.
根据小明设计的尺规作图过程.
(1)使用直尺和圆规,依作法补全图形(保留作图痕迹);
(2)完成下面的证明:
证明:连接.
∵;
∴是等边三角形.
∴.
∵________,
∴四边形是菱形.
∴(________)(填推理的依据).
∴.
∴(_____________)(填推理的依据).
∴.
20. 已知,求代数式的值.
21. 某单位党支部在“精准扶贫”活动中,给结对帮扶的贫困家庭赠送甲、乙两种树苗.已知每棵乙种树苗的价格比甲种树苗的价格贵10元,用480元购买乙种树苗的棵数恰好与用360元购买甲种树苗的棵数相同,求甲、乙两种树苗每棵的价格.
22. 如图,在平行四边形ABCD中,点E为BC的中点,AE与对角线BD交于点F.
(1)求证:DF=2BF;
(2)当∠AFB=90°且tan∠ABD=时, 若CD=,求AD长.
23. 如图,在平面直角坐标系中,函数图象经过点,直线与x轴交于点.
(1)求的值;
(2)过第二象限的点作平行于x轴的直线,交直线于点C,交函数的图象于点D.
①当时,判断线段PD与PC的数量关系,并说明理由;
②若,结合函数的图象,直接写出n的取值范围.
24. 如图,在中,,以为直径的交于点,点为延长线上一点,延长交于点,连接,.
(1)求证:是的切线;
(2)若,时,求的长.
25. 某农科所甲、乙试验田各有水稻3万个,为了考察水稻穗长情况,于同一天在这两块试验田里分别随机抽取了50个稻穗进行测量,获得了它们的长度x(单位:cm),并对数据(穗长)进行了整理、描述和分析.下面给出了部分信息.
a.甲试验田穗长频数分布统计表如表1所示(不完整):
甲试验田穗长频数分布表(表1)
分组/cm
频数
频率
4.5≤x5
4
0.08
5≤x5.5
9
0.18
5.5≤x6
n
6≤x65
11
0.22
6.5≤x7
m
0.20
7≤x7.5
2
合计
50
1.00
b.乙试验田穗长的频数分布直方图如图1所示:
c.乙试验田穗长在6≤x6.5这一组的是:6.3,6.4,6.3,6.3,6.2,6.2,6.1,6.2,6.4
d.甲、乙试验田穗长的平均数、中位数、众数、方差如下(表2):
试验田
平均数
中位数
众数
方差
甲
5.924
58
5.8
0.454
乙
5.924
w
6.5
0.608
根据以上信息,回答下列问题:
(1)表1中m的值为 ,n的值为 ;
(2)表2中w的值为 ;
(3)在此次考察中,穗长为5.9cm的稻穗,穗长排名(从长到短排序)更靠前的试验田是 ;稻穗生长(长度)较稳定的试验田是 ;
A.甲 B.乙 C.无法推断
(4)若穗长在5.5≤x7范围内的稻穗为“良好”,请估计甲试验田所有“良好”的水稻约为 万个.
26. 在平面直角坐标系中,将函数y=x2﹣2mx+m(x≤2m,m为常数)的图象记为G,图象G的最低点为P(x0,y0).
(1)当y0=﹣1时,求m的值.
(2)求y0的最大值.
(3)当图象G与x轴有两个交点时,设左边交点的横坐标为x1,则x1的取值范围是 .
(4)点A在图象G上,且点A的横坐标为2m﹣2,点A关于y轴的对称点为点B,当点A不在坐标轴上时,以点A、B为顶点构造矩形ABCD,使点C、D落在x轴上,当图象G在矩形ABCD内的部分所对应的函数值y随x的增大而减小时,直接写出m的取值范围.
27. 如图,已知,EF为射线OM上一长度为定值的动线段(点E不与点O重合),EF的垂直平分线交射线ON于点A,交射线OM于点D,连接AF,过点E作AF的垂线,垂足为B,延长BE交ON的反向延长线于点C.
(1)依题意补全图形,证明:;
(2)用等式表示线段OC,OA和OF的关系,并证明;
(3)若,作,G在射线ON上.在线段EF的运动过程中,判断是否为定值,若是,直接写出该定值,若不是,说明理由.
28. 在平面直角坐标系中,对于点和实数,给出如下定义:当时,以点为圆心,为半径的圆,称为点的倍相关圆.
例如,在如图1中,点的1倍相关圆为以点为圆心,2为半径的圆.
(1)在点中,存在1倍相关圆的点是________,该点的1倍相关圆半径为________.
(2)如图2,若是轴正半轴上动点,点在第一象限内,且满足,判断直线与点的倍相关圆的位置关系,并证明.
(3)如图3,已知点,反比例函数的图象经过点,直线与直线关于轴对称.
①若点在直线上,则点的3倍相关圆的半径为________.
②点在直线上,点的倍相关圆的半径为,若点在运动过程中,以点为圆心,为半径的圆与反比例函数的图象最多有两个公共点,直接写出的最大值.
参考答案
一、选择题(本题共16分,每小题2分)第1-8题均有四个选项,符合题意的选项只有一个.
1. 有人说2021年12月2日是世界完全对称日.事实上,世界完全对称日更严谨的叫法是“回文日”.将年月日表示为YYYYMMDD的形式,如果倒过来写成DDMMYYYY,和原先的数相同,则称该日期为回文日期.将2021年的回文日用下图表示,则该图形为( )
A. 既是轴对称图形,又是中心对称图形 B. 是轴对称图形,不是中心对称图形
C. 是中心对称图形,不是轴对称图形 D. 既不是轴对称图形,又不是中心对称图形
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,该图形不是轴对称图形,是中心对称图形
故选:C.
【点睛】本题考查轴对称图形和中心对称图形的概念,即把一个图形绕某一点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形;如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形.
2. 芝麻被称为“八谷之冠”,是世界上最古老的油料作物之一,它作为食物和药物,得到广泛的使用.经测算,一粒芝麻的质量约为0.00000201kg,将0.00000201用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】将0.00000201表示成的形式,其中,,进而可得结果.
【详解】解:将0.00000201表示成的形式,其中,为负整数
∵ ,
∴0.00000201表示成
故选C.
【点睛】本题考查了科学记数法.解题的关键在于求出的值.
3. 如图,A,B,C,D是数轴上四个点,A点表示数为10,E点表示的数为,则数所对应的点在线段( )上.
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先由题意表示出AE、AB的长,再求出与AB的倍数关系,即可判断数所对应的点在哪段线段上.
【详解】 A点表示数为10,E点表示的数为
在AB段
故选:A
【点睛】本题考查了数轴上两点之间的距离以及数轴上数的表示,熟练掌握知识点并能够运用数形结合的思想是解题的关键.
4. 从图1的正方体上截去一个三棱锥,得到一个几何体,如图2.从正面看图2的几何体,得到的平面图形是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据从正面看两个直角三角形,即可得出答案.
【详解】从正面看图2的几何体,看到的平面图形是两个直角三角形.
故选D.
【点睛】此题主要考查的是从不同方向看几何体,题目比较简单,通熟练掌握简单的几何体的观察方法是解决本题的关键.
5. 如果,那么代数式的值为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】分析:根据分式混合运算的法则进行化简,再把整体代入即可.
详解:原式,
∵,
∴原式.
故选A.
点睛:考查分式的化简求值,熟练掌握分式混合运算的法则是解题的关键.
6. 现有下列命题:①若,则;②若,则;③若,则,其中真命题有( )个.
A. 3 B. 2 C. 1 D. 0
【答案】C
【解析】
【分析】根据幂的乘方、不等式的性质和开平方运算判断即可.
【详解】①若,则,原命题是假命题;
②若,则,是真命题;
③若,则或,原命题是假命题;
综上,真命题有②
故选:C.
【点睛】本题考查命题与定理,涉及幂的乘方、不等式的性质和开平方运算,熟练掌握知识点是解题的关键.
7. 如图,和分别为内接正方形,正六边形和正n边形的一边,则n是( ).
A. 六 B. 八 C. 十 D. 十二
【答案】D
【解析】
【分析】分别求出∠AOB和∠COB,从而得到∠AOC,由此即可得到答案.
【详解】解:如图所示,连接OA,OC,OB,
∵AB和BC分别是正方形和正六边形的一边,
∴,,
∴,
∴,
故选D.
【点睛】本题主要考查了正多边形与圆,熟练掌握正多边形边数与中心角的关系是解题的关键.
8. 如图1,抛物线y=-x2+bx+c的顶点为P,与x轴交于A,B两点.若A,B两点间的距离为m,n是m的函数,且表示n与m的函数关系的图象大致如图2所示,则n可能为( )
A. PA+AB B. PA-AB C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】;设A( ,0),B( ,0),则m=|−|=(x1+x2)2-4x1x2=b2+4c
∵顶点P(,)
∴顶点P纵坐标为
∴PA=
∵PA+AB=
PA−AB=
由图2可知,n可能是
故选:C
点睛:本题考查了抛物线与x轴交点,根与系数等知识,首先用m表示出PA,写出PA+PB,PA-AB,,根据图象来判断,解题关键是会用参数解决问题,属于中考选择题中的压轴题.
二、填空题(共16分,每小题2分)
9. 若代数式有意义,则实数x的取值范围是______.
【答案】x>3,
【解析】
【分析】根据分式和二次根式的定义,列式运算求解即可.
【详解】解:由题意得,2x﹣6>0,
解得,x>3,
故答案为:x>3.
【点睛】本题主要考查了分式和二次根式有意义的取值,熟悉掌握分式和二次根式的定义是解题的关键.
10. 如果实数m,n满足方程组,那么=______.
【答案】1
【解析】
【分析】方程组中的两个方程相减可得,然后整体代入所求式子计算即可.
【详解】解:对方程组,①-②,得,
所以.
故答案为:﹣1.
【点睛】本题考查了二元一次方程组的解法和代数式求值,灵活应用整体的思想是解题的关键.
11. 与 最接近的自然数是 ________.
【答案】2
【解析】
【分析】先根据得到,进而得到,因为14更接近16,所以最接近的自然数是2.
【详解】解:,可得,
∴,
∵14接近16,
∴更靠近4,
故最接近的自然数是2.
故答案为:2.
【点睛】本题考查无理数的估算,找到无理数相邻的两个整数是解题的关键.
12. 一个不透明的盒子中放入四张卡片,每张卡片上都写有一个数字,分别是.卡片除数字不同外其它均相同,从中随机抽取两张卡片,抽取的两张卡片上数字之积为0的概率是___________.
【答案】
【解析】
【分析】画树状图列出所有等可能结果,从中找到符合条件的结果数,再根据概率公式求解可得.
【详解】解:画树状图如下:
由图知,共有12种等可能结果,其中抽取的两张卡片上数字之积为0的有6种结果,
∴抽取的两张卡片上数字之积为0的概率为,
故选:.
【点睛】本题考查了列表法与树状图法:利用列表法或树状图法展示所有等可能的结果n,再从中选出符合事件A或B的结果数目m,然后利用概率公式计算事件A或事件B的概率.
13. 在平面直角坐标系中,已知点A(4,0)、B(﹣6,0),点C是y轴上的一个动点,当∠BCA=45°时,点C的坐标为___.
【答案】(0,12)或(0,﹣12)
【解析】
【详解】试题分析:设线段BA的中点为E,
∵点A(4,0)、B(﹣6,0),∴AB=10,E(﹣1,0).
(1)如答图1所示,过点E在第二象限作EP⊥BA,且EP=AB=5,
则易知△PBA为等腰直角三角形,∠BPA=90°,PA=PB=.
以点P为圆心,PA(或PB)长为半径作⊙P,与y轴的正半轴交于点C,
∵∠BCA为⊙P的圆周角,
∴∠BCA=∠BPA=45°,则点C即为所求.
过点P作PF⊥y轴于点F,则OF=PE=5,PF=1,
在Rt△PFC中,PF=1,PC=,
由勾股定理得:,
∴OC=OF+CF=5+7=12.
∴点C坐标为(0,12).
(2)如答图2所示,根据圆满的对称性质,可得y轴负半轴上的点C坐标为(0,﹣12).
综上所述,点C坐标为(0,12)或(0,﹣12).
14. 已知函数y=mx2+(m﹣3)x+1的图象与x轴的交点至少有一个在原点右侧,则m的取值范围是 _____.
【答案】m≤1
【解析】
【分析】所给的一元二次方程中二次项的系数时一个字母,要根据字母的取值进行讨论,当m=0,m<0,m>0三种不同的情况进行讨论,得到结果.
【详解】解:①当m=0时,y=-3x+1.令y=0,则-3x+1=0,
得.
∵,
∴;
②当m<0时,令x=0,则y=1,即当二次函数的y=mx2+(m-3)x+1图象向下时,该抛物线与y轴交于正半轴,
所以方程mx2+(m-3)x+1=0有一正一负两个根,符合题意;
③当m>0,则,
解得,0
故答案为:m≤1.
【点睛】本题考查了抛物线与x轴的交点.解题时,要分类讨论,以防漏解或错解.
15. 为了传承中华文化,激发学生的爱情怀,提高学生的文学素养(9)班举办了“古诗词”大赛,现有小恩、小地、小奕三位同学进入了最后冠军的角逐,规定:每轮分别决出第1,2,3名(没有并列),b,c(a>b>c且a,b,c均为正整数).选手最后得分为各轮得分之和,得分最高者为冠军.如表是三位选手在每轮比赛中的部分得分情况,小奕同学第三轮的得分为 ___分.
第一轮
第二轮
第三轮
第四轮
第五轮
第六轮
最后得分
小恩
a
a
27
小地
a
b
c
11
小奕
b
b
10
【答案】2
【解析】
【分析】根据三维同学的最后得分情况列出关于,,的等量关系式,然后结合且,,均为正整数确定,,的值,从而确定小奕同学第三轮的得分.
【详解】解:由题意可得:,
,
,,均为正整数,
若每轮比赛第一名得分为4,则最后得分最高的为,
必大于4,
又,
最小取3,
,
,,,
小恩同学最后得分27分,他5轮第一,1轮第二;
小地同学最后得分11分,他1轮第一,1轮第二,4轮第三;
又表格中第二轮比赛,小地第一,小奕第三,
第二轮比赛中小恩第二,
第三轮中小恩第一,小地第三,小奕第二,
小奕的第三轮比赛得2分,
故答案为:2.
【点睛】本题考查了逻辑推理能力,理解题意,分析数据间的等量关系,抓住第二轮比赛情况是解题关键.
16. 已知n行n列的数表中,对任意的,都有或1.
若当时,总有,则称数表A为典型表,此时记表A中所有的和记为.
(1)若数表,其中典型表是_________;
(2)的最小值为________.
【答案】 ①. C ②. 13
【解析】
【分析】(1)有题意典型表的定义,结合给定的数表判断即可;
(2)根据题设及给定数表可表示出5行5列的数表A,即可得到答案.
【详解】(1)对于数表B有 ,
而,
数表B不为典型表;
对于数表C有 ,
总有
数表C为典型表;
故答案为:C;
(2)要使最小,即典型表A中的“1”最少或
则或,
则有的最小值为13
故答案为:13.
【点睛】本题考查数字类规律,能准确理解题意且根据题意得出一定的规律是解题的关键.
三.解答题(共68分,第17-20题,每题5分,第21-22题,每题6分,第23题5分,第24题6分,第25题5分,第26题6分,第27-28题,每题7分)解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.
17. 计算:.
【答案】
【解析】
【分析】根据绝对值,二次根式的性质化简,特殊角三角函数值,负整数指数幂的计算法则求解即可.
【详解】解:
.
【点睛】本题主要考查了绝对值,二次根式的性质化简,特殊角三角函数值,负整数指数幂,熟知相关计算法则是解题的关键.
18. 解不等式组:,并将其解集在数轴上表示出来.
【答案】不等式组的解集为:,在数轴上表示见解析
【解析】
【分析】先求出不等式组的解集,再在数轴上表示出来即可.
【详解】解:解不等式得,,
解不等式得,,
所以,不等式组的解集为:,
将不等式组的解集在数轴上表示为:
【点睛】本题考查了解一元一次不等式组和在数轴上表示不等式组的解集,能根据不等式的解集求出不等式组的解集是解此题的关键.
19. 下面是小明设计的“作一个直角三角形,使得其一个内角为”的尺规作图过程.
已知:直线l及直线l上一点A,如图1.
求作:,使得.
作法:如图2.
①在直线l上取点D;
②分别以点A,D为圆心,长为半径画弧,两弧交于点B,E(B在E的上方);
③作直线,交直线l于点C;
④连接,
就是所求作的三角形.
根据小明设计的尺规作图过程.
(1)使用直尺和圆规,依作法补全图形(保留作图痕迹);
(2)完成下面的证明:
证明:连接.
∵;
∴等边三角形.
∴.
∵________,
∴四边形是菱形.
∴(________)(填推理的依据).
∴.
∴(_____________)(填推理的依据).
∴.
【答案】(1)见解析 (2)见解析
【解析】
【分析】(1)按照题目要求作图即可;
(2)先证是等边三角形.得到.再证四边形是菱形.得到得到,即可推出.
【小问1详解】
解:如图所示,即为所求;
【小问2详解】
证明:连接.
∵;
∴是等边三角形.
∴.
∵ED,
∴四边形是菱形.
∴(菱形的性质)(填推理的依据).
∴.
∴(直角三角形两锐角互余)(填推理的依据).
∴.
【点睛】本题主要考查了尺规作图—作三角形,等边三角形的性质与判定,菱形的性质与判定,直角三角形两锐角互余等等,熟练掌握相关知识是解题的关键.
20. 已知,求代数式的值.
【答案】1.
【解析】
【详解】试题分析:将化为,整体代入化简后的代数式即可.
∵
∴
∵
∴当时,原式=1
考点:1.代数式求值;2.整体思想的应用.
21. 某单位党支部在“精准扶贫”活动中,给结对帮扶的贫困家庭赠送甲、乙两种树苗.已知每棵乙种树苗的价格比甲种树苗的价格贵10元,用480元购买乙种树苗的棵数恰好与用360元购买甲种树苗的棵数相同,求甲、乙两种树苗每棵的价格.
【答案】甲种树苗每棵的价格是30元,乙种树苗每棵的价格是40元
【解析】
【分析】设甲种树苗价格是x元/棵,则乙种树苗价格是(x+10)元/棵,根据题意列出方程求解即可.
【详解】解:设甲种树苗价格是x元/棵,则乙种树苗价格是(x+10)元/棵,
依题意得:=,
解得:x=30,
经检验,x=30是原方程的解,
x+10=30+10=40(元),
答:甲种树苗每棵的价格是30元,乙种树苗每棵的价格是40元.
【点睛】本题考查了分式方程的应用,解题关键是设出未知数,根据题目中的等量关系列出方程,注意:分式方程要检验.
22. 如图,在平行四边形ABCD中,点E为BC的中点,AE与对角线BD交于点F.
(1)求证:DF=2BF;
(2)当∠AFB=90°且tan∠ABD=时, 若CD=,求AD长.
【答案】(1)证明见解析;(2)
【解析】
【详解】(1)由四边形ABCD为平行四边形得出AD//BC,证得△BEF∽△DAF即可得出结论;
(2)在Rt△ABF中,利用勾股定理求出AB、DF 即可得到AD的长.
(1)证明:∵四边形ABCD为平行四边形
∴AD//BC,AD=BC,AB=CD
∵点E为BC的中点
∴BE=BC=A D
∵AD//BC,∴△BEF∽△DAF
∴
∴DF=2BF
(2)解:∵CD=
∴AB=CD=
∵在Rt△ABF中,∠AFB=90°
∴设AF=x,则BF=2x
∴AB = =, x =
∴x=1,AF=1,BF=2
∵DF=2BF
∴DF=4
∴ AD = =.
23. 如图,在平面直角坐标系中,函数的图象经过点,直线与x轴交于点.
(1)求的值;
(2)过第二象限点作平行于x轴的直线,交直线于点C,交函数的图象于点D.
①当时,判断线段PD与PC的数量关系,并说明理由;
②若,结合函数的图象,直接写出n的取值范围.
【答案】(1).(2)①判断:.理由见解析;②或.
【解析】
【分析】(1)利用代点法可以求出参数 ;
(2)①当时,即点P的坐标为,即可求出点的坐标,于是得出;
②根据①中的情况,可知或再结合图像可以确定的取值范围;
【详解】解:(1)∵函数的图象经过点,
∴将点代入,即 ,得:
∵直线与轴交于点,
∴将点代入,即 ,得:
(2)①判断: .理由如下:
当时,点P的坐标为,如图所示:
∴点C的坐标为 ,点D的坐标为
∴ , .
∴.
②由①可知当时
所以由图像可知,当直线往下平移的时也符合题意,即 ,
得;
当时,点P的坐标为
∴点C的坐标为 ,点D的坐标为
∴ ,
∴
当 时,即,也符合题意,
所以 的取值范围为:或 .
【点睛】本题主要考查了反比例函数和一次函数,熟练求反比例函数和一次函数解析式的方法、坐标与线段长度的转化和数形结合思想是解题关键.
24. 如图,在中,,以为直径的交于点,点为延长线上一点,延长交于点,连接,.
(1)求证:是的切线;
(2)若,时,求的长.
【答案】(1)证明见解析;(2)BP=.
【解析】
【分析】(1)连接,根据圆周角定理得到,由于,得到,根据余角的性质得到,于是得到结论;
(2)根据切线的判定定理得到是切线,求得,连接,得到,根据平行线分线段长比例定理得到,根据三角形的中位线的性质得到,根据射影定理即可得到结论.
【详解】解:(1)连接,
,
,
,
,
是的直径,
,
,
又,
,
是切线;
(2),为半径.
是切线,
,
连接和交于
由切线长定理可得:
在和中:
,
在和中:
,
,
,
,
,
,
是的中点,且
是的中位线,
,
,,
,
,
.
【点睛】本题考查了切线的判定和性质,圆周角定理,平行线分线段长比例定理,三角形的中位线的性质,射影定理,正确的作出辅助线是解题的关键.
25. 某农科所甲、乙试验田各有水稻3万个,为了考察水稻穗长的情况,于同一天在这两块试验田里分别随机抽取了50个稻穗进行测量,获得了它们的长度x(单位:cm),并对数据(穗长)进行了整理、描述和分析.下面给出了部分信息.
a.甲试验田穗长的频数分布统计表如表1所示(不完整):
甲试验田穗长频数分布表(表1)
分组/cm
频数
频率
4.5≤x5
4
0.08
5≤x5.5
9
0.18
5.5≤x6
n
6≤x65
11
0.22
6.5≤x7
m
0.20
7≤x7.5
2
合计
50
1.00
b.乙试验田穗长的频数分布直方图如图1所示:
c.乙试验田穗长在6≤x6.5这一组的是:6.3,6.4,6.3,6.3,6.2,6.2,6.1,6.2,6.4
d.甲、乙试验田穗长的平均数、中位数、众数、方差如下(表2):
试验田
平均数
中位数
众数
方差
甲
5.924
5.8
5.8
0.454
乙
5.924
w
6.5
0.608
根据以上信息,回答下列问题:
(1)表1中m的值为 ,n的值为 ;
(2)表2中w的值为 ;
(3)在此次考察中,穗长为5.9cm的稻穗,穗长排名(从长到短排序)更靠前的试验田是 ;稻穗生长(长度)较稳定的试验田是 ;
A.甲 B.乙 C.无法推断
(4)若穗长在5.5≤x7范围内的稻穗为“良好”,请估计甲试验田所有“良好”的水稻约为 万个.
【答案】(1);(2);(3);(4)
【解析】
【分析】(1)由频数等于频率乘以数据的总数可得的值,先求解5.5≤x6这组的频数,再利用频数除以数据的总数可得的值,从而可得答案;
(2)由乙组一共有个数据,排在最中间的数据为第个数据,而第个数据落在6≤x6.5这一组,把这一组的数据按从小到大重新排列为:6.1,6.2,6.2,6.2,6.3, 6.3,6.3, 6.4,6.4,所以第个数据为: 再按照中位数的概念可得答案;
(3)由中位数的含义可判断穗长为5.9cm的稻穗,穗长排名(从长到短排序)更靠前的试验田,由方差的含义可判断稻穗生长(长度)较稳定的试验田,从而可得答案;
(4)先穗长在5.5≤x7范围内的稻穗占比: 再利用样本估计总体可得甲试验田所有“良好”的水稻约为万个.
【详解】解:(1)由表格中的数据可得:
所以:5.5≤x6这组的频数为:
故答案为:
(2)由乙组一共有个数据,排在最中间的数据为第个数据,
而第个数据落在6≤x6.5这一组,
把这一组的数据按从小到大重新排列为:6.1,6.2,6.2,6.2,6.3, 6.3,6.3, 6.4,6.4,
所以第个数据为:
所以
故答案为:
(3)由甲组的中位数是 乙组的中位数为
所以穗长为5.9cm的稻穗,穗长排名(从长到短排序)更靠前的试验田是甲,
由甲组的方差是 乙组的方差为
而<
所以稻穗生长(长度)较稳定的试验田是甲,
故选:
(4)由穗长在5.5≤x7范围内的稻穗占比:
所以:甲试验田所有“良好”的水稻约为万个.
故答案为:
【点睛】本题考查的是频数分布表,频数直方图,频数与频率,中位数与方差的含义,利用样本估计总体,掌握以上知识是解题的关键.
26. 在平面直角坐标系中,将函数y=x2﹣2mx+m(x≤2m,m为常数)的图象记为G,图象G的最低点为P(x0,y0).
(1)当y0=﹣1时,求m的值.
(2)求y0的最大值.
(3)当图象G与x轴有两个交点时,设左边交点的横坐标为x1,则x1的取值范围是 .
(4)点A在图象G上,且点A的横坐标为2m﹣2,点A关于y轴的对称点为点B,当点A不在坐标轴上时,以点A、B为顶点构造矩形ABCD,使点C、D落在x轴上,当图象G在矩形ABCD内的部分所对应的函数值y随x的增大而减小时,直接写出m的取值范围.
【答案】(1)或﹣1;(2);(3)0<x1<1;(4)m=0或m>或≤m<1
【解析】
【分析】(1)分m>0,m=0,m<0三种情形分别求解即可解决问题;
(2)分三种情形,利用二次函数的性质分别求解即可;
(3)由(1)可知,当图象G与x轴有两个交点时,m>0,求出当抛物线顶点在x轴上时m的值,利用图象法判断即可;
(4)分四种情形:①m<0,②m=0,③m>1,④0<m≤1,分别求解即可解决问题.
【详解】解:(1)如图1中,当m>0时,
∵y=x2﹣2mx+m=(x﹣m)2﹣m2+m,
图象G是抛物线在直线y=2m的左侧部分(包括点D),
此时最底点P(m,﹣m2+m),
由题意﹣m2+m=﹣1,
解得m=或(舍弃),
当m=0时,显然不符合题意,
当m<0时,如图2中,
图象G是抛物线在直线y=2m的左侧部分(包括点D),
此时最底点P是纵坐标为m,
∴m=﹣1,
综上所述,满足条件的m的值为或﹣1;
(2)由(1)可知,当m>0时,y0=﹣m2+m=﹣(m﹣)2+,
∵﹣1<0,
∴m=时,y0的最大值为,
当m=0时,y0=0,
当m<0时,y0<0,
综上所述,y0的最大值为;
(3)由(1)可知,当图象G与x轴有两个交点时,m>0,
当抛物线顶点x轴上时,4m2﹣4m=0,
∴m=1或0(舍弃),
∴观察观察图象可知,当图象G与x轴有两个交点时,设左边交点的横坐标为x1,则x1的取值范围是0<x1<1,
故答案为0<x1<1;
(4)当m<0时,观察图象可知,不存在点A满足条件,
当m=0时,图象G在矩形ABCD内的部分所对应的函数值y随x的增大而减小,满足条件,如图3中,
当m>1时,如图4中,设抛物线与x轴交于E,F,交y轴于N,
观察图象可知当点A在x轴下方或直线x=﹣m和y轴之间时(可以在直线x=﹣m上)时,满足条件.
则有(2m﹣2)2﹣2m(2m﹣2)+m<0,
解得m>,
或﹣m≤2m﹣2<0,
解得≤m<1(不合题意舍弃),
当0<m≤1时,如图5中,当点A在直线x=﹣m和y轴之间时(可以在直线x=﹣m上)时,满足条件.
即或﹣m≤2m﹣2<0,
解得≤m<1,
综上所述,满足条件m的值为m=0或m>或≤m<1.
【点睛】本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,矩形的性质,最值问题,不等式等知识,解题的关键是理解题意,学会用分类讨论的思想思考问题,学会用转化的思想思考问题,属于中考压轴题.
27. 如图,已知,EF为射线OM上一长度为定值的动线段(点E不与点O重合),EF的垂直平分线交射线ON于点A,交射线OM于点D,连接AF,过点E作AF的垂线,垂足为B,延长BE交ON的反向延长线于点C.
(1)依题意补全图形,证明:;
(2)用等式表示线段OC,OA和OF的关系,并证明;
(3)若,作,G在射线ON上.在线段EF的运动过程中,判断是否为定值,若是,直接写出该定值,若不是,说明理由.
【答案】(1)见解析 (2),理由见解析
(3)
【解析】
【分析】(1)根据题意补全图形,并连接,设,证明,证明是等腰直角三角形,可得,从而可得,等量代换即可得;
(2)过点作,交的延长线于点,证明是等腰直角三角形,,可得,进而即可证明;
(3)根据已知条件可得,取的中点,以为半径,点为圆心作圆,连接,根据等腰三角形的性质可得,由(2)可知,代入数据即可求解.
小问1详解】
补全图形,如图,连接,
设
是的垂直平分线,
,
又
,
是等腰直角三角形,
即
又
【小问2详解】
,理由如下,
如图,过点作,交的延长线于点,
是等腰直角三角形
,
,
是等腰直角三角形
即
【小问3详解】
,理由如下,如图,
四点共圆,
取的中点,以为半径,点为圆心作圆,连接,
是的直径
是等腰直角三角形
由(2)可知
即
【点睛】本题考查了垂直平分线的性质的,等边对等角,等腰直角三角形的性质,等弧所对的圆周角相等,全等三角形的性质与判定,适当的添加辅助线是解题的关键.
28. 在平面直角坐标系中,对于点和实数,给出如下定义:当时,以点为圆心,为半径的圆,称为点的倍相关圆.
例如,在如图1中,点的1倍相关圆为以点为圆心,2为半径的圆.
(1)在点中,存在1倍相关圆的点是________,该点的1倍相关圆半径为________.
(2)如图2,若是轴正半轴上的动点,点在第一象限内,且满足,判断直线与点的倍相关圆的位置关系,并证明.
(3)如图3,已知点,反比例函数的图象经过点,直线与直线关于轴对称.
①若点在直线上,则点的3倍相关圆的半径为________.
②点在直线上,点的倍相关圆的半径为,若点在运动过程中,以点为圆心,为半径的圆与反比例函数的图象最多有两个公共点,直接写出的最大值.
【答案】(1)解:,3(2)解:直线与点的倍相关圆的位置关系是相切. (3)①点的3倍相关圆的半径是3;②的最大值是.
【解析】
【分析】(1)根据点的倍相关圆的定义即可判断出答案;
(2)设点的坐标为,求得点的倍相关圆半径为,再比较与点到直线直线的距离即可判断;
(3)①先求得直线的解析式,
【详解】(1)的1倍相关圆,半径为:,
的1倍相关圆,半径为:,不符合,
故答案为:,3;
(2)解:直线与点的倍相关圆的位置关系是相切,
证明:设点的坐标为,过点作于点,
∴点的倍相关圆半径为,
∴,
∵,
∴,
∴点的倍相关圆半径为,
∴直线与点的倍相关圆相切,
(3)①∵反比例函数的图象经过点,
∴,
∴点B的坐标为: ,
∵直线经过点和 ,
设直线的解析式为,
把代入得:,
∴直线的解析式为:,
∵直线与直线关于轴对称,
∴直线的解析式为:,
∵点在直线上,
设点C的坐标为: ,
∴点的3倍相关圆的半径是:,
故点的3倍相关圆的半径是3;
②的最大值是.
【点睛】本题是圆的综合题,主要考查了新定义,理解和应用新定义解决问题,点和圆的位置关系、直线和圆的位置关系,还涉及到平面坐标系内,一次函数的性质,反比例函数的性质,两点间的距离公式,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,熟练掌握待定系数法,属于中考压轴题.
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