2023-2024学年北京市海淀区七年级下学期期末数学试题(含详细答案解析)
展开1.16的算术平方根是( )
A. 4B. ±4C. 8D. ±8
2.在平面直角坐标系中,点P−1,2位于( )
A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限
3.如图,若m//n,∠1=105∘,则∠2=( )
A. 55∘B. 60∘C. 65∘D. 75∘
4.不等式x−3≥0的解集在数轴上可以表示为( )
A. B.
C. D.
5.下列调查方式中,你认为最合适的是( )
A. 了解北京市每天的流动人口数量,采用全面调查
B. 旅客乘坐飞机前的安检,采用抽样调查
C. 搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭零部件检查,采用全面调查
D. 测试某型号汽车的抗撞击能力,采用全面调查
6.已知x=−1y=3,x=1y=2,x=3y=1是二元一次方程x+2y=5的三个解,x=−1y=−2,x=1y=2,x=3y=6是二元一次方程2x−y=0的三个解,则二元一次方程组x+2y=52x−y=0的解是( )
A. x=−1y=3B. x=−1y=−2C. x=3y=6D. x=1y=2
7.若m
8.小华同学在做家庭暑期旅游攻略时,绘制了西安市周边部分城市位置的示意图,如右图所示,分别以正东,正北方向为x轴,y轴的正方向建立平面直角坐标系.如果表示武汉市的点的坐标为4,0,表示西安市的点的坐标为2,2,则表示贵阳市的点的坐标是( )
A. 0,0B. 1,−2C. 3,1D. −2,1
9.如图,正方形ABCD的面积为3,顶点A在数轴上,且点A表示的数为1,数轴上有一点E在点A的左侧,若AD=AE,则点E表示的数为( )
A. 1− 3B. −1C. − 3D. 0
10.近年来汽车工业不断进行技术改革和升级,新能源汽车走进千家万户,与之配套的充电设施也在不断建设中.从充电设施的应用场景看,充电设施可分为私人随车配建充电桩和公共充电桩.据新能源汽车国家大数据联盟统计,2018−2023年我国充电设施累计数量情况如图所示
根据上述信息,给出下列四个结论:
①2018−2023年,每年充电设施累计数量呈上升趋势;
②2023年新增公共充电桩数量超过90万台;
③2018−2023年,每年新增的随车配建充电桩数量逐年上升;
④2018−2023年,随车配建充电桩累计数量占充电设施累计数量的百分比最高的年份是2023年.
其中所有正确的结论是( )
A. ②③B. ①②④C. ①②③D. ①③④
二、填空题:本题共6小题,每小题3分,共18分。
11.如图,小明在长方形的篮球场上沿直线进行折返跑训练,他从场地一边的P点处出发,选择到对面的__________(填A,B或C)点处折返一次回到P点时,跑过的路程最短.
12.如图直线AB、CD相交于点O,OE⊥AB,O为垂足,如果∠EOD=38∘,则∠COB=__________.
13.已知x=1y=2是关于x,y的二元一次方程ax−y=1的一个解,那么a的值是__________.
14.我们知道,由角的数量关系可得两条直线的位置关系.如图,为使AB//CD成立,请写出一组角的数量关系作为条件:__________.
15.几个人共同购买一件物品,若每人出9元,则多出3元;若每人出7元,则还差5元.设人数为x人,购买费用为y元,可列方程组为__________(只列不解).
16.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知点A1,1,B4,4,C5,2,连接AB,BC,Px,y为折线段A−B−C上的动点(P不与点A,C重合),记t=y+a,其中a为实数.
(1)当a=−2时,t的最大值为__________;
(2)若t存在最大值,则a的取值范围为__________.
三、解答题:本题共10小题,共80分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
17.(本小题8分)
计算: −32−3−8+1− 2.
18.(本小题8分)
解方程组:2x−y=4x+2y=−3
19.(本小题8分)
解不等式组:x+2>3x−3x−23≤1+3x2
20.(本小题8分)
如图,在平面直角坐标系xOy中,已知点A−2,2,B−3,1,将线段AB向右平移2个单位,再向上平移1个单位,得到线段A1B1.
(1)在图中画出线段A1B1,并直接写出点B1的坐标;
(2)点M在y轴上,若三角形A1B1M的面积为1,直接写出点M的坐标.
21.(本小题8分)
如图,三角形ABC中,∠ACB=90∘,过点C作AB的平行线l,在线段AB上任取一点D(不与点A,B重合),过点D作AC的垂线交AC于点E,交直线l于点F.
(1)依题意补全图形;
(2)求证:∠B=∠CFE.
22.(本小题8分)
根据以下学习素材,完成下列两个任务:
23.(本小题8分)
为了解某长跑俱乐部成员的跑步成绩情况,某学校的长跑社团收集了该俱乐部2023年和2024年半程马拉松“大师赛”的比赛成绩,分为两个研究小组进行调查研究.
(1)第一个研究小组随机抽取了该俱乐部2023年一些成员的比赛成绩,部分统计结果如下:
①请把上面的频数分布直方图补充完整;
②在2023年,该俱乐部共有280名成员,根据上面的统计结果估计该年俱乐部中成绩x满足90
请根据以上信息解答下面的问题:
①小赵2024年的比赛用时比2023年的比赛用时______(填“多”“少”);
②将这30名选手中2024年成绩优于2023年成绩的人数记为m,其余选手人数记为n,则m______n(填“>”“=”“<”).
24.(本小题8分)
甲、乙两位同学玩填数游戏,每人各自从左到右依次填写四个实数x1,x2,x3,x4,如下表所示.
所填的四个数满足:从第二个数开始,每一个数都大于或等于前面填写的任意一个数的2倍.
(1)若甲同学填写的四个数中,x1=2,x2=4,x4= 401,请写出一个符合要求的x3的值:______;
(2)若乙同学填写的前两个数满足x1=−2,x1+x2<−3,求x2的取值范围;
(3)若甲、乙两位同学各自填写的四个数都是非零整数,且他们所填写的第一个数互为相反数,则这两位同学填写的这八个数之和的最小值为______.
25.(本小题8分)
已知C为射线AB上方一点,过点C作AB的平行线MN,点O在射线AC上运动(不与点A,C重合),点D在射线CM上,连接OD,满足∠COD=m∠BAC0
(1)如图1,点O在线段AC上,∠BAC=60∘,若m=12,依题意补全图形,并直接写出∠MDO的度数;
(2)点E,F在射线CN上,连接AE,OF,满足∠COF=1−m∠CAE.
①如图2,点O在线段AC上,AE⊥AB,写出一个m的值,使得∠MDO+∠NFO恒为定值,并求出此定值;
②如图3,∠BAC=70∘,∠CAE=50∘,若直线OD和直线OF中至少有一条与直线AE平行或垂直,直接写出m的值.
26.(本小题8分)
在平面直角坐标系xOy中,对于点Ax1,y1,Bx2,y2,令m=x1+x2,n=y1+y2,将m−n称为点A与点B的特征值.对于图形M和图形N,若点A为图形M上的任意一点,点B为图形N上的任意一点,且点A与点B的特征值存在最大值,则将该最大值称为图形M与图形N的特征值.
(1)已知点A3,2,B2,−4.
①点A与点B的特征值为______;
②已知点C在y轴上,若点A与点C的特征值为5,则点C的坐标为______;
(2)已知点D6,0,E4,0,将线段DE以每秒1个单位的速度向左平移,经过tt>0秒后得到线段D1E1.
①已知点F2,4,0
答案和解析
1.【答案】A
【解析】【分析】本题考查了算术平方根,根据算术平方根的定义即可求解,熟练掌握:“x2=a,那么这个正数x叫做a的算术平方根”是解题的关键.
【详解】解:16的算术平方根是4,
故选A.
2.【答案】B
【解析】【分析】本题考查了点的坐标以及根据点的坐标判断点所在的象限,根据P−1,2的−1<0,2>0,得出点P−1,2位于第二象限,即可作答.
【详解】解:∵−1<0,2>0
∴点P−1,2位于第二象限
故选:B
3.【答案】D
【解析】【分析】根据两直线平行,同旁内角互补,得到∠1+∠2=180∘,据此求解即可.
【详解】解:∵m//n,
∴∠1+∠2=180∘,
又∠1=105∘,
∴∠2=75∘.
故选:D.
【点睛】本题考查了平行线的性质,掌握“两直线平行,同旁内角互补”是解题的关键.
4.【答案】C
【解析】【分析】此题考查了解一元一次不等式,将不等式的解集表示在数轴上,先解一元一次不等式,根据解集判断即可,正确理解数轴与不等式解集的关系是解题的关键.
【详解】解:由x−3≥0得x≥3,
解集表示在数轴上,只有C符合,
故选:C.
5.【答案】C
【解析】【分析】本题考查了全面调查和抽样调查,一般来说,对于具有破坏性的调查、无法进行全面调查、全面调查的意义或价值不大时,应选择抽样调查;对于精确度要求高的调查,事关重大的调查往往选用全面调查,据此判断即可.
【详解】解:A、了解北京市每天的流动人口数量,适宜抽样调查,该选项不符合题意;
B、旅客乘坐飞机前的安检,事关重大,适宜全面调查,该选项不符合题意;
C、搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭零部件检查,精确度要求高,事关重大,采用全面调查,该选项符合题意;
D、测试某型号汽车的抗撞击能力,适宜抽样调查,该选项不符合题意;
故选:C.
6.【答案】D
【解析】【分析】本题考查了方程的解,理解方程的解的含义是解题的关键.由于x+2y=52x−y=0的解需要同时满足方程x+2y=5和2x−y=0,因此从方程x+2y=5、2x−y=0的解中找到同时满足这两个方程的解即可.
【详解】解:∵x=−1y=3,x=1y=2,x=3y=1满足方程x+2y=5,x=−1y=−2,x=1y=2,x=3y=6满足方程2x−y=0,其中x=1y=2同时满足x+2y=5和2x−y=0,
∴二元一次方程组x+2y=52x−y=0的解是x=1y=2.
故选:D.
7.【答案】D
【解析】【分析】本题考查了不等式的性质,根据不等式的性质逐项求解即可,解题的关键是正确理解不等式的两边都加(或减)同一个数,不等号的方向不变,不等式的两边都乘以(或除以)同一个正数,不等号的方向不变;不等式的两边都乘以(或除以)同一个负数,不等号的方向改变.
【详解】A、∵m
D、∵m
故选:D.
8.【答案】B
【解析】【分析】本题考查了平面直角坐标系中点的坐标,掌握在平面直角坐标系中确定一个坐标需要找出距离坐标原点的水平距离和垂直距离是解题的关键.根据已知武汉市的点的坐标为4,0,表示西安市的点的坐标为2,2,确定原点的位置在成都,x轴在武汉和成都所在直线上,y轴在成都和兰州所在直线上,由此建立平面直角坐标系即可得解.
【详解】解:∵武汉市的点的坐标为4,0,西安市的点的坐标为2,2,所以如图建立平面直角坐标系,
根据图可知,表示贵阳市的点的坐标是1,−2,
故选:B.
9.【答案】A
【解析】【分析】本题主要考查算术平方根的应用,实数与数轴,解题的关键是根据正方形的面积求出AE=AD= 3.先根据正方形的面积求出正方形的边长AD= 3,即可求出AE= 3,根据点A表示的数为1,且点E在点A的左侧,即可求出E点所表示的数.
【详解】解:∵正方形ABCD的面积为3,
∴AD= 3,
∵AD=AE,
∴AE= 3,
∵点A表示的数为1,且点E在点A的左侧,
∴E点所表示的数为1− 3.
故选:A.
10.【答案】B
【解析】【分析】本题考查了统计分析中的折线图和条形统计图,理解图表,从图表中获取信息,分析信息是解题的关键.根据图表所给的信息,进行逐一判断即可.
【详解】解:①根据折线图可知,2018−2023年,每年充电设施累计数量呈上升趋势,故结论①正确,符合题意;
②根据图中数据,2023年新增公共充电桩数量为272.6−179.7=92.9(万台),故结论②正确,符合题意;
③根据图中数据,2018−2019年,新增随车配建充电桩数量为70.3−47.7=22.6(万台),2019−2020年,新增随车配建充电桩数量为87.4−70.3=17.1(万台),故每年新增的随车配建充电桩数量不是逐年上升,故结论③错误,不符合题意;
④根据图表显示,2018−2023年,随车配建充电桩累计数量占充电设施累计数量的百分比比较大的年份是2022年和2023年,其中2022年:341.2520.9×100%=65.5%,2023年:587859.6×100%=68.3%,所以2023年百分比最高,故结论④正确,符合题意;
综上所述,结论①②④正确,
故选:B.
11.【答案】B
【解析】【分析】本题主要考查了点到直线的线段中,垂线段最短.解题的关键是理解垂线段最短.
小明在长方形的篮球场上沿直线进行折返跑训练中,BP为垂线段最短,即可求解.
【详解】∵小明在进行折返跑训练中,BP为垂线段最短
∴选B点折返跑过的路程最短.
故答案为:B.
12.【答案】128∘/128度
【解析】【分析】根据垂直的定义得出∠AOE=90∘,最后根据∠COB=∠AOD=∠AOE+∠EOD进行求解.
【详解】∵OE⊥AB,∠EOD=38∘,
∴∠AOE=90∘,
∴∠COB=∠AOD=∠AOE+∠EOD=90∘+38∘=128∘,
故答案为:128∘.
【点睛】本题考查垂直的定义,对顶角的性质,熟练掌握对顶角相等是解题的关键.
13.【答案】3
【解析】【分析】本题考查了二元一次方程的解,理解掌握二元一次方程的解是解题的关键.把x=1y=2代入方程ax−y=1得到关于a的一元一次方程,解之即可.
【详解】解:∵x=1y=2是关于x,y的二元一次方程ax−y=1的一个解,
∴a×1−2=1,
解得a=3.
故答案为:3.
14.【答案】∠1=∠5(答案不唯一)
【解析】【分析】本题考查了平行线的判定,掌握平行线的三个判定方法是解答本题的关键;根据平行线的判定,结合图形可考虑同位角相等或同旁内角互补来解答.
【详解】解:当∠1=∠5时,有AB//CD;
也可以是∠1+∠2=180∘或∠3+∠4=180∘;
故答案为:∠1=∠5(答案不唯一).
15.【答案】9x−y=3y−7x=5
【解析】【分析】本题主要考查了二元一次方程组的实际应用,根据每人出9元,则多出3元可得方程9x−y=3,根据每人出7元,则还差5元可得方程y−7x=5,据此列出方程组即可.
【详解】解:设人数为x人,购买费用为y元,
由题意得,9x−y=3y−7x=5,
故答案为:9x−y=3y−7x=5.
16.【答案】2
a≥−52
【解析】【分析】本题考查了平面直角坐标系中点与直线间的距离,以及绝对值的几何意义,理解并掌握绝对值的几何意义是解题的关键.
(1)当a=−2时,t=y−2,根据绝对值的几何意义,可知t表示Px,y与直线y=2之间的距离,当点P在点B4,4时,距离最大,由此得解;
(2)先求出当点A和B到直线y=−a距离相等时,此时a=−52,t有最大值,然后画图分析可知,当直线y=−a在直线l1:y=52上方时,点A距离直线y=−a距离最大,由于点P不与点A重合,此时t=y+a取不到最大值,当直线y=−a在直线l1:y=52下方时,当P与点B重合时可以取到最大值,由此得解.
【详解】解:(1)当a=−2时,t=y−2,根据绝对值的意义,可知t表示Px,y与直线y=2之间的距离,
∴当点P与点B4,4重合时,距离最大,此时t=yB−2=4−2=2.
(2)如图,直线l1:y=52,
此时,折线段A−B−C上,点A、B距离直线l1:y=52的距离最大,都是32,
当a=−52时,t=y−52,t表示Px,y与直线l1:y=52之间的距离,
∴当点P与点B4,4重合时,t取得最大值32,
如图:当直线l2:y=−a,在直线l1:y=52上方,即−a>52,a<−52,
此时,折线段A−B−C上,点A距离直线l2距离最大,
∴若a<−52,t=y+a,t表示Px,y与直线l2:y=−a之间的距离,由于P不与点A重合,
∴此时t不存在最大值.
当直线l2:y=−a,在直线l1:y=52下方,即−a<52,a>−52,
此时,折线段A−B−C上,点B距离直线l2距离最大,
∴若a>−52,t=y+a,t表示Px,y与直线l2:y=−a之间的距离,此时t存在最大值,即当P在点B处时取得最大值.
综上所述,a≥−52,t存在最大值.
故答案为:①2;②a≥−52.
17.【答案】解:原式=3−−2+ 2−1
=4+ 2.
【解析】【分析】此题考查实数的混合运算,先化简算术平方根和立方根,同时计算绝对值,再计算加减法,熟练掌握实数混合运算法则是解题的关键.
18.【答案】解:{2x−y=4①x+2y=−3②
②×2−①得,5y=−10.
解得y=−2.
将y=−2代入②,即x−4=−3,
解得x=1.
∴原方程组的解为x=1y=−2.
【解析】【分析】本题考查了解二元一次方程组,熟练掌握代入消元法和加减消元法是解题的关键.利用加减消元法进行求解即可.
19.【答案】解:解不等式x+2>3x−3,得x<52.
由不等式x−23≤1+3x2,
去分母得,2x−2≤31+3x.
去括号得,2x−4≤3+9x.
解得x≥−1.
∴原不等式组的解为−1≤x<52.
【解析】【分析】本题考查了解一元一次不等式组,熟练掌握一元一次不等式组的解法是解题的关键.分别求出两个不等式的解集,然后求出解集的公共部分即可.
20.【答案】(1)解:∵点A−2,2,B−3,1,将线段AB向右平移2个单位,再向上平移1个单位,得到线段A1B1,
∴A10,3,B1−1,2,
如图所示,线段A1B1即为所求;
(2)解:设M0,m,
∵A10,3,
∴A1M=m−3,
∵三角形A1B1M的面积为1,B1−1,2,
∴12A1M⋅−xB1=1,
∴12m−3=1,
∴m=1或m=5,
∴点M的坐标为0,1或0,5.
【解析】【分析】本题主要考查了坐标与图形变化-平移,坐标与图形:
(1)根据“上加下减,左减右加”的平移规律求出A1、B1的坐标,再画出线段A1B1即可.
(2)设M0,m,则A1M=m−3,根据三角形面积计算公式得到12m−3=1,解之即可得到答案.
21.【答案】(1)解:补全图形如下图.
(2)证明:∵DE⊥AC,
∴∠DEA=90∘,
∵∠ACB=90∘,
∴∠DEA=∠ACB.
∴DE//BC.
∴∠ADE=∠B.
∵l//AB,
∴∠ADE=∠CFE.
∴∠B=∠CFE.
【解析】【分析】本题考查了平行线的判定和性质和垂直的性质,熟练掌握平行线的判定和性质是解题的关键.
(1)依据题意补全图形即可;
(2)由DE⊥AC,∠ACB=90∘,得到DE//BC,进而得到∠ADE=∠B,又根据l//AB得到∠ADE=∠CFE,由此得证.
22.【答案】任务一:
解:设精包装销售了x盒,简包装销售了y盒.
{2x+3y=700①25x+35y=8500②
解这个方程组,得x=200y=100
答:精包装销售了200盒,简包装销售了100盒.
任务二:
解:设分装时使用精包装m个,简包装n个(m,n为正整数).
依题意可列出下列方程和不等式:
2m+3n=75,①
m+n2<18.②
由①得m=75−3n2.将m=75−3n2代入②.得n>19.5;
因为m,n为正整数,所以n=21,m=6或n=23,m=3.
分装方案1:精包装6个,简包装21个
分装方案2:精包装3个,简包装23个
【解析】【分析】此题考查了二元一次方程组的实际应用,
(1)设精包装销售了x盒,简包装销售了y盒,列二元一次方程组求解即可;
(2)设分装时使用精包装m个,简包装n个(m,n为正整数).依题意可列出下列方程和不等式解答
23.【答案】(1)解:2÷0.04×0.08=4,
∴成绩在85
②280×82÷0.04≈45人,
∴估计该年俱乐部中成绩x满足90
∴小赵2024年的比赛用时比2023年的比赛用时少;
②如图所示,由统计图可知在AB左上方的点少于右下方的点,即2024年成绩比2023年成绩好的人数多于不好的人数,
∴m>n.
【解析】【分析】本题主要考查了频数分布直方图,频数分布表,频数分布折线图:
(1)①用成绩为80
24.【答案】(1)解:按规则要求,x3≥2x2≥8,即x3=8,而2×8< 401,故x3=8符合要求;
故答案为:8.
(2)解:∵x2≥2x1=−4,
又∵x1+x2<−3,
即−2+x2<−3,
∴x2<−1,
∴−4≤x2<−1,
即x2的取值范围为−4≤x2<−1;
(3)解:设甲填写的第一个整数数为a(a>0),则乙填写的第一个为−a,甲后面填写的三个数最小分别为2a,4a,8a;
为保证乙后面填写的三个数都是非零整数,且是最小的数,且满足从第二个数开始,每一个数都大于或等于前面填写的任意一个数的2倍,则第二个数最小为−2a,第三个数最小为−2a,第四个数最小为−2a;
则这八个数的和最小值为:a+2a+4a+8a−a−2a−2a−2a=8a,
由于a≥1的整数,则8a≥8.
所以和的最小值是8
故答案为:8.
【解析】【分析】本题考查了新定义,求不等式组的解集,列代数式,无理数的估算,整式的加减等知识,理解题中游戏规则是关键.
(1)按规则要求填写即可;
(2)由规则要求知:x2≥2x1=−4,再由x1+x2<−3即可求得x2的取值范围;
(3)设甲填写的第一个整数数为a(a>0),则乙填写的第一个为−a,甲后面填写的三个数最小分别为2a,4a,8a;为保证乙后面填写的三个数都是非零整数,且最小,它们分别为−2a,−2a,−2a,由a≥1,这八个数的和的最小值即可求解.
25.【答案】(1)解:补图如图,
∵∠COD=12∠BAC,∠BAC=60∘,
∴∠COD=30∘,
∵MN//AB,
∴∠NCO=∠BAC=60∘,
∴∠CDO=∠NCO−∠COD=30∘,
∴∠MDO=180∘−∠COD=150∘;
(2)解:①设∠BAC=α,
如图,
∵∠COD=m∠BAC0
∵MN//AB,
∴∠NCO=∠BAC=α,
∴∠CDO=∠NCO−∠COD=α−mα,
∴∠MDO=180∘−∠CDO=180∘−α+mα,
∵AE⊥AB,
∴∠CAE=90∘−α,
∴∠COF=1−m∠CAE=1−m90∘−α,
∴∠NFO=∠FCO+∠COF=α+1−m90∘−α,
∴∠MDO+∠NFO
=180∘−α+mα+α+1−m90∘−α
=2m−1α+270∘−90∘⋅m,
∴当2m−1=0,即m=12时,∠MDO+∠NFO=2×12−1α+270∘−90∘×12=225∘,
∴当m=12时,∠MDO+∠NFO恒为定值225∘;
②当O在线段AC时,若OD⊥AE,如图,
∵∠BAC=70∘,∠CAE=50∘,MN//AB,
∴∠AED=180∘−∠BAC−∠CAE=60∘,∠ACE=∠BAC=70∘,
由①知:∠CDO=1−m⋅70∘,
∴1−m⋅70∘+60∘=90∘,
解得m=47;
当O在线段AC时,若OF//AE,如图,
∴∠COF=1−m∠CAE=1−m⋅50∘,
∵∠COF+∠OCF+∠CFO=180∘,
∴1−m⋅50∘+70∘+60∘=180∘,
解得m=0(舍去);
当O在线段AC延长线时,若OD//AE,如图,
则∠ODC=∠AEC=60∘
∵∠COD=m⋅70∘,
又∠DCO=∠ACE=70∘,
∴∠ODC=180∘−∠DOC−∠DCO=110∘−m⋅70∘
∴110∘−m⋅70∘=60∘,
解得m=57;
当O在线段AC延长线时,若OF⊥AE,如图,
∴∠COF=1−m∠CAE=1−m⋅50∘,
∴1−m⋅50∘+50∘+90∘=180∘,
解得m=15,
综上,m的值为15或47或57.
【解析】【分析】本题考查了平行线的性质,三角形内角和定理以及三角形外角的性质等知识,解题的关键是:
(1)利用平行线的性质∠NCO=∠BAC=60∘,利用三角形外角的性质求出∠CDO=30∘,即可求解;
(2)①设∠BAC=α,则可求∠COD=mα,∠NCO=∠BAC=α,∠CDO=α−mα,∠MDO=180∘−α+mα,∠COF=1−m90∘−α,∠NFO=α+1−m90∘−α,进而求出∠MDO+∠NFO=2m−1α+270∘−90∘⋅m
则2m−1=0,即m=12时,∠MDO+∠NFO=225∘,即可求解;
②分点O在线段AC、线段AC的延长线讨论,然后画出符合题意的图形,利用平行线的性质,三角形内角和定理等求解即可.
26.【答案】(1)解:①∵点A3,2,B2,−4,
∴m=3+2=5,n=2−4=−2,
∴m−n=5−(−2)=7,
∴点A与点B的特征值为7.
②∵已知点C在y轴上,设C(0,y),又点A3,2,
∴m=3+0=3,n=y+2,
∴m−n=3−(y+2)=1−y,
∵点A与点C的特征值为5,
∴m−n=1−y=5,
∴1−y=5或−5,
解得y=−4或6,
∴点C的坐标为(0,−4)或(0,6).
(2)解:①∵D6,0,E4,0,线段DE经过t秒后得到线段D1E1,
∴D16−t,0,E14−t,0.
设点Px,0为线段D1E1上的任意一点,
则4−t≤x≤6−t.
∵F2,4,
∴点Px,0与F2,4的特征值为:x+2−4=x−2.
∴x−2的最大值为点F与线段D1E1的特征值h.
∵0
∴−6≤4−t−2<2,−4≤6−t−2<4.
∴当t=8时,h取得最大值6.
点Px,0为线段D1E1上的任意一点,且D1E1的长度为2.
∴当点D1和点E1关于2,0对称时,即D13,0,E11,0.
此时h取得最小值1.
∴点F与线段D1E1的特征值h的取值范围为:1≤h≤6.
②∵已知面积为2的正方形的对角线交点为G2t,2t,且该正方形至少有一条边与坐标轴平行,
∴正方形的边长为a= 2,当t变化时,该正方形ABMN的中心在一三象限角平分线l1上运动,
作一三象限角平分线l1的平行线l2,当平行线l2在下方时,在直线l2上,且在正方形ABMN上(除点A和M点外,包含正方形的边和正方形内部)任取点F、S,过F、S分别作x轴,y轴垂线,连接HF,如图所示,
∵NF//HS,HN//SF,
∴∠SHF=∠NFH,∠NHF=∠SFH,
又HF=HF,
∴△HNF≌△FSH,
∴HS=NF,
∵xF−yF=FL−FK=NF+NL−NP,
又N在一三象限角平分线l1上,∴NL=NP,
∴xF−yF=FL−FK=NF+NL−NP=NF同理可得xS−yS=SR−SQ=HS∴xF−yF=xS−yS当平行线l2在一三象限角平分线l1上方时,
同理可证,NF=HS此时yF−xF=yS−xS当点在线段BN上时,有x−y=0,
∴当正方形ABMN上(除点A和M点外,包含正方形的边和正方形内部)任意一点P(x,y),横纵坐标差的绝对值x−y小于正方形边长,即x−y< 2,
当在A点时,有yA−xA= 2,当在M点时,有xM−yM= 2,
综上所述,对于在正方形ABMN上的任意一点P(x,y),横纵坐标差的绝对值x−y≤ 2,且在点A和M取得最大值 2,在线段BN上时取得最小值0,即− 2≤x−y≤ 2.
设线段D1E1上任意一点为Q(c,0),
则m=x+c,n=y,
∴点P(x,y)与点Q(c,0)的特征值为:m−n=x+c−y=x−y+c,
∴x−y+c的最大值为正方形与线段D1E1的特征值为k.
∵线段D1E1长度为2,当t=0时,即线段D1E1还未开始运动时,此时Q(c,0)在线段DE上,4≤c≤6,而− 2≤x−y≤ 2,
∴4− 2≤x−y+c≤6+ 2,
∴当线段D1E1运动时,把x−y+c看成一个整体,则相当于在原来线段DE的基础上,点E向左平移 2个单位,点D向右平移 2个单位,即对应的端点D′(6+ 2,0),E′(4− 2,0),经过时间t,D′1(6+ 2−t,0),E′1(4− 2−t,0),长度为2+2 2的线段D′1E′1在x轴上向左运动,如图所示,
∴x−y+c的几何意义则是线段D′1E′1在x轴上向左运动过程中,线段D′1E′1上点与原点O的距离,在这个过程中,x−y+c的最大值中的最小值,即正方形与线段D1E1的特征值k的最小值,是当线段D′1E′1的中点位置在原点O时,此时端点D′1、E′1与原点O距离都为2+2 22=1+ 2,
∴正方形与线段D1E1的特征值为k最小值为1+ 2,
当k≤6时,根据线段D′1E′1的运动过程可知,x−y+c的最大值是在线段的端点取得,
当线段D′1E′1在y轴右侧时,x−y+c的最大值在点D 1′取得,D 1′的坐标为(6+ 2−t,0),距离原点的距离为6+ 2−t,
此时k=6+ 2−t≤6,
解得t≥ 2,
当线段D′1E′1在y轴左侧时,x−y+c的最大值在点E 1′取得,E′1(4− 2−t,0),距离原点距离为−(4− 2−t),
此时k=−(4− 2−t)≤6,解得t≤10− 2,
综上所示,当k≤6时,t的取值范围为 2≤t≤10− 2.
【解析】【分析】本题考查了平面直角坐标系中新定义下的几何动点问题,绝对值的几何意义,平行线的性质和判定,三角形全等的判定和性质,理解题干中的新定义,灵活运用绝对值的几何意义是解题的关键.
(1)①根据特征值的定义即可求;②根据特征值的定义即可求;
(2)①线段 DE经过t秒后得到线段D1E1,D16−t,0,E14−t,0.设点Px,0为线段D1E1上的任意一点,点Px,0与F2,4的特征值为:x+2−4=x−2,x−2的最大值为点F与线段D1E1的特征值h.x−2的几何意义为Px,0与点(2,0)之间的距离,故在运动过程中,特征值h的最小值是当线段D1E1的中点在(2,0)时取得,而最大值是在线段D1E1的端点取得,可求得当t=8,Px,0在端点E1(−4,0)时,特征值h取得最大值,由此求得其取值范围;
②先根据已知条件,得到正方形的边长为a= 2,当t变化时,该正方形ABMN的中心在一三象限角平分线l1上运动,证明对于在正方形ABMN上(包含边和内部)的任意一点P(x,y),横纵坐标差的绝对值x−y≤ 2,且在点A和M取得最大值 2,得到− 2≤x−y≤ 2,设线段D1E1上任意一点为Q(c,0),点P(x,y)与点Q(c,0)的特征值为:m−n=x+c−y=x−y+c,x−y+c的最大值为正方形与线段D1E1的特征值为k.当线段D1E1运动时,把x−y+c看成一个整体,则相当于在原来线段DE的基础上,点E向左平移 2个单位,点D向右平移 2个单位,即对应为端点D′(6+ 2,0),E′(4− 2,0),经过时间t,D′1(6+ 2−t,0),E′1(4− 2−t,0),长度为2+2 2的线段D′1E′1在x轴上向左运动,x−y+c的几何意义则是线段D′1E′1在x轴上向左运动过程中,线段D′1E′1上点与原点O的距离,当线段D′1E′1的中点位置在原点O时,正方形与线段D1E1的特征值k取得最小值;当k≤6时,根据线段D′1E′1的运动过程可知,x−y+c的最大值是在线段的端点取得,当线段D′1E′1在y轴右侧时,x−y+c的最大值在点D 1′取得,当线段D′1E′1在y轴左侧时,x−y+c的最大值在点E 1′取得,将端点的坐标值代入,解不等式即可得解.
学习素材
素材一
某校组织学生去农场进行学农实践,体验草莓采摘、包装和销售.同学们了解到该农场在包装草莓时,通常会采用精包装和简包装两种包装方式.
素材二
精包装
简包装
每盒2斤,每盒售价25元
每盒3斤,每盒售价35元
问题解决
任务一
在活动中,学生共卖出了700斤草莓,销售总收入为8500元,请问精包装和简包装各销售了多少盒?
任务二
现在需要对75斤草莓进行分装,既有精包装也有简包装,且恰好将这75斤草莓整盒分装完.每个精包装盒的成本为1元,每个简包装盒的成本为0.5元.若要将购买包装盒的成本控制在18元以内,请你设计出一种符合要求的分装方案,并说明理由.
成绩x(分钟)
频数(人)
频率
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90
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0.10
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0.02
合计
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