江苏省无锡市2024年中考数学试卷
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题所给出的四个选项中,只有一项是正确的。)
1.(2024·无锡)4的倒数是( )
A. B.﹣4 C.2 D.±2
2.(2024·无锡)在函数中,自变量x的取值范围是( )
A.x≠3 B.x>3 C.x<3 D.x≥3
3.(2024·无锡)分式方程的解是( )
A.x=1 B.x=﹣2 C. D.x=2
4.(2024·无锡)一组数据:31,32,35,37,35,这组数据的平均数和中位数分别是( )
A.34,34 B.35,35 C.34,35 D.35,34
5.(2024·无锡)下列图形是中心对称图形的是( )
A.等边三角形 B.直角三角形 C.平行四边形 D.正五边形
6.(2024·无锡)已知圆锥的底面圆半径为3,母线长为4,则圆锥的侧面积为( )
A.6π B.12π C.15π D.24π
7.(2024·无锡)《九章算术》中有一道“凫雁相逢”问题(凫:野鸭),大意如下:野鸭从南海飞到北海需要7天,大雁从北海飞到南海需要9天.如果野鸭、大雁分别从南海、北海同时起飞,经过多少天相遇?设经过x天相遇,则下列方程正确的是( )
A. B. C.9x+7x=1 D.9x﹣7x=1
8.(2024·无锡)如图,在△ABC中,∠B=80°,∠C=65°,将△ABC绕点A逆时针旋转得到△AB'C'.当AB'落在AC上时,∠BAC'的度数为( )
A.65° B.70° C.80° D.85°
9.(2024·无锡)如图,在菱形ABCD中,∠ABC=60°,E是CD的中点,则sin∠EBC的值为( )
A. B. C. D.
10.(2024·无锡)已知y是x的函数,若存在实数m,n(m<n),当m≤x≤n时,y的取值范围是tm≤y≤tn(t>0).我们将m≤x≤n称为这个函数的“t级关联范围”.例如:函数y=2x,存在m=1,n=2,当1≤x≤2时,2≤y≤4,即t=2,所以1≤x≤2是函数y=2x的“2级关联范围”.下列结论:
①1≤x≤3是函数y=﹣x+4的“1级关联范围”;
②0≤x≤2不是函数y=x2的“2级关联范围”;
③函数总存在“3级关联范围”;
④函数y=﹣x2+2x+1不存在“4级关联范围”.
其中正确的为( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)
11.(2024·无锡)分解因式:x2﹣9= .
12.(2024·无锡)在科技创新的强力驱动下,中国高铁事业飞速发展,高铁技术已经领跑世界.截至2023年底,我国高铁营业里程达到45000km.数据45000用科学记数法表示为 .
13.(2024·无锡)正十二边形的内角和等于 度.
14.(2024·无锡)命题“若a>b,则a﹣3<b﹣3”是 命题.(填“真”或“假”)
15.(2024·无锡)某个函数的图象关于原点对称,且当x>0时,y随x的增大而增大.请写出一个符合上述条件的函数表达式: .
16.(2024·无锡)在△ABC中,AB=4,BC=6,AC=8,D,E,F分别是AB,BC,AC的中点,则△DEF的周长为 .
17.(2024·无锡)在探究“反比例函数的图象与性质”时,小明先将直角边长为5个单位长度的等腰直角三角板ABC摆放在平面直角坐标系中,使其两条直角边AC,BC分别落在x轴负半轴、y轴正半轴上(如图所示),然后将三角板向右平移a个单位长度,再向下平移a个单位长度后,小明发现A,B两点恰好都落在函数的图象上,则a的值为 .
18.(2024·无锡)如图,在△ABC中,AC=2,AB=3,直线CM∥AB,E是BC上的动点(端点除外),射线AE交CM于点D.在射线AE上取一点P,使得AP=2ED,作PQ∥AB,交射线AC于点Q.设AQ=x,PQ=y.当x=y时,CD= ;在点E运动的过程中,y关于x的函数表达式为 .
三、解答题(本大题共10小题,共96分。解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤等)
19.(2024·无锡)计算:
(1);
(2)a(a﹣2b)+(a+b)2.
20.(2024·无锡)(1)解方程:(x﹣2)2﹣4=0;
(2)解不等式组:.
21.(2024·无锡)如图,在矩形ABCD中,E是BC的中点,连接AE,DE.求证:
(1)△ABE≌△DCE;
(2)∠EAD=∠EDA.
22.(2024·无锡)一只不透明的袋子中装有1个白球、1个红球和1个绿球,这些球除颜色外都相同.
(1)将球搅匀,从中任意摸出1个球,摸到白球的概率是 ;
(2)将球搅匀,从中任意摸出1个球,记录颜色后放回、搅匀,再从中任意摸出1个球.求2次摸到的球颜色不同的概率.(请用“画树状图”或“列表”等方法写出分析过程)
23.(2024·无锡)五谷者,万民之命,国之重宝.”夯实粮食安全根基,需要强化农业科技支撑.农业科研人员小李在试验田里种植了新品种大麦,为考察麦穗长度的分布情况,开展了一次调查研究.
(1)【确定调查方式】
小李计划从试验田里抽取100个麦穗,将抽取的这100个麦穗的长度作为样本,下面的抽样调查方式合理的是 ;(只填序号)
①抽取长势最好的100个麦穗的长度作为样本
②抽取长势最差的100个麦穗的长度作为样本
③随机抽取100个麦穗的长度作为样本
(2)【整理分析数据】
小李采用合理的调查方式获得该试验田100个麦穗的长度(精确到0.1cm),并将调查所得的数据整理如下:
试验田100个麦穗长度频率分布表
长度x/cm 频率
4.0≤x<4.7 0.04
4.7≤x<5.4 m
5.4≤x<6.1 0.45
6.1≤x<6.8 0.30
6.8≤x<7.5 0.09
合计 1
根据图表信息,解答下列问题:
①频率分布表中的m= ▲ ;
②请把频数分布直方图补充完整;(画图后请标注相应数据)
(3)【作出合理估计】
请你估计长度不小于5.4cm的麦穗在该试验田里所占比例为多少.
24.(2024·无锡)如图,在△ABC中,AB>AC.
(1)尺规作图:作∠BAC的角平分线,在角平分线上确定点D,使得DB=DC;(不写作法,保留痕迹)
(2)在(1)的条件下,若∠BAC=90°,AB=7,AC=5,则AD的长是多少?(请直接写出AD的值)
25.(2024·无锡)某校积极开展劳动教育,两次购买A,B两种型号的劳动用品,购买记录如下表:
A型劳动用品(件) B型劳动用品(件) 合计金额(元)
第一次 20 25 1150
第二次 10 20 800
(1)求A,B两种型号劳动用品的单价;
(2)若该校计划再次购买A,B两种型号的劳动用品共40件,其中A型劳动用品购买数量不少于10件且不多于25件.该校购买这40件劳动用品至少需要多少元?(备注:A,B两种型号劳动用品的单价保持不变)
26.(2024·无锡)如图,AB是⊙O的直径,△ACD内接于⊙O,,AB,CD的延长线相交于点E,且DE=AD.
(1)求证:△CAD∽△CEA;
(2)求∠ADC的度数.
27.(2024·无锡)
【操作观察】
如图,在四边形纸片ABCD中,AD∥BC,∠ABC=90°,BC=8,AB=12,AD=13.
折叠四边形纸片ABCD,使得点C的对应点C'始终落在AD上,点B的对应点为B',折痕与AB,CD分别交于点M,N.
【解决问题】
(1)当点C'与点A重合时,求B'M的长;
(2)设直线B'C'与直线AB相交于点F,当∠AFC'=∠ADC时,求AC'的长.
28.(2024·无锡)已知二次函数y=ax2+x+c的图象经过点和点B(2,1).
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)若点C(m+1,y1),D(m+2,y2)都在该二次函数的图象上,试比较y1和y2的大小,并说明理由;
(3)点P,Q在直线AB上,点M在该二次函数图象上.问:在y轴上是否存在点N,使得以P,Q,M,N为顶点的四边形是正方形?若存在,请直接写出所有满足条件的点N的坐标;若不存在,请说明理由.
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】有理数的倒数
【解析】【解答】解:4的倒数是.
故答案为:A.
【分析】根据倒数的定义:乘积是1的两个数互为倒数 ,即可求解.
2.【答案】D
【知识点】二次根式有意义的条件
【解析】【解答】解:∵在函数中, 有x-3≥0,
∴自变量x的取值范围是x≥3,
故答案为:D.
【分析】根据二次根式被开方数大于等于0,得关于x的不等式,解不等式求出x的取值范围即可.
3.【答案】A
【知识点】去分母法解分式方程
【解析】【解答】解:∵ ,
∴方程两边同时乘x(x+1),得x+1=2x,
解得:x=1,
检验:当x=1时,x(x+1)≠0,
∴分式方程的解是x=1,
故答案为:A.
【分析】根据解分式方程的解法进行求解即可.
4.【答案】C
【知识点】平均数及其计算;中位数
【解析】【解答】解:∵这组数据按从小到大进行排列为:31,32,35,35,37,
∴这组数据的平均数为:,中位数为:35,
故答案为:C.
【分析】根据平均数、中位数的定义进行求解即可.
5.【答案】C
【知识点】中心对称及中心对称图形
【解析】【解答】解:A、等边三角形不是中心对称图形,故A不符合题意;
B、直角三角形不是中心对称图形,故B不符合题意;
C、平行四边形是中心对称图形,故C符合题意;
D、正五边形不是中心对称图形,故D不符合题意;
故答案为:C.
【分析】中心对称图形是图形绕某一点旋转180°后与原来的图形完全重合,再对各选项逐一判断.
6.【答案】B
【知识点】圆锥的计算
【解析】【解答】解:∵圆锥的底面圆半径为3,母线长为4,
∴圆锥的侧面积为:,
故答案为:B.
【分析】根据圆锥的侧面积计算公式:(r是圆锥底面圆半径,l是圆锥母线长)进行求解.
7.【答案】A
【知识点】列一元一次方程
【解析】【解答】解: 设经过x天相遇,
根据题意,得,
故答案为:A.
【分析】根据题意得野鸭和大雁的速度分别为, 设经过x天相遇,由总路程=野鸭的路程+大雁的路程列出方程.
8.【答案】B
【知识点】三角形内角和定理;旋转的性质
【解析】【解答】解:∵∠B=80°,∠C=65°,
∴∠BAC=180°-∠B-∠C=180°-80°-65°=35°,
∵将绕点A逆时针旋转得到,
∴∠B'AC'=∠BAC=35°,
∴∠BAC'=2∠BAC=2×35°=70°,
故答案为:B.
【分析】根据三角形内角和定理得∠BAC的度数,根据旋转的性质得∠B'AC'=∠BAC,从而求出∠BAC'=2∠BAC.
9.【答案】C
【知识点】菱形的性质;解直角三角形—边角关系;正弦的概念
【解析】【解答】解:如图,过点E作EF⊥BC,交BC延长线于F,
∴∠BFE=90°,
∵四边形ABCD是菱形,
∴BC=CD,AB∥CD,
∵∠ABC=60°,
∴∠ECF=∠ABC=60°,
设BC=CD=a,
∵点E是CD中点,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴,
.
故答案为:C.
【分析】过点E作EF⊥BC,交BC延长线于F,得∠BFE=90°,根据菱形的性质得BC=CD,AB∥CD,从而有∠ECF=∠ABC=60°,设BC=CD=a,得,接下来在中,解直角三角形得,从而得BF的值,进而利用勾股定理求出BE的值,最后根据正弦的定义得.
10.【答案】A
【知识点】反比例函数的性质;一次函数的性质;二次函数y=ax²+bx+c的性质;二次函数的对称性及应用
【解析】【解答】解:①当x=1时,y=-1+4=3,当x=3时,y=-3+4=1,
∵函数y=-x+4,
∴y随x的增大而减小,
∴当1≤x≤3时,y的取值范围是1≤y≤3,
∴根据题意,得t=1,
∴1≤x≤3是函数y=-x+4的“1级关联范围”,结论①正确;
②当x=0时,y=0,当x=2时,y=4,
∵函数y=x2的对称轴为直线x=0,函数抛物线开口向上,
∴当x≥0时,y随x的增大而增大,
∴当0≤x≤2时,y的取值范围是0≤y≤4,
∴根据题意,得t=2,
∴0≤x≤2是函数y=x2的“2级关联范围”,结论②不正确;
③∵函数,
∴在每一个象限内,y随x的增大而减小,
设0假设函数存在”3级关联范围“,
∴,
∴k=3mn,
∵k>0,0∴总存在k=3mn,
∴函数总存在”3级关联范围“,结论③正确;
④∵函数y=-x2+2x+1对称轴为直线x=1,抛物线开口向下,
∴当x<1时,y随x的增大而增大,x>1时,y随x的增大而减小,
设m≤x≤n<1,则-m2+2m+1≤y≤-n2+2n+1,
假设函数y=-x2+2x+1存在”4级关联范围“,
∴,
∴,
∴是函数y=-x2+2x+1的”4级关联范围“,结论④错误;
故答案为:A.
【分析】①先求出当1≤x≤3时,y的取值范围是1≤y≤3,再根据新定义得t=1,从而判断结论①;
②先求出当0≤x≤2时,y的取值范围是0≤y≤4,再根据新定义得t=2,从而判断结论②;
③先设0④设m≤x≤n<1,则-m2+2m+1≤y≤-n2+2n+1,假设函数y=-x2+2x+1存在”4级关联范围“,得,求出m、n的值,从而判断结论④.
11.【答案】(x+3)(x﹣3)
【知识点】因式分解﹣公式法
【解析】【解答】x2﹣9=(x+3)(x﹣3).
故答案为:(x+3)(x﹣3).
【分析】本题中两个平方项的符号相反,直接运用平方差公式分解因式.
12.【答案】4.5×104
【知识点】科学记数法表示大于10的数
【解析】【解答】解:45000=4.5×104
故答案为:4.5×104.
【分析】用科学记数法表示较大的数,一般形式为a×10n,其中1≤|a|<10,n为原数的整数位数.
13.【答案】1800
【知识点】多边形的内角和公式
【解析】【解答】解:根据多边形的内角和公式可知:180°×(12-2)=1800°,
故答案为:1800.
【分析】利用多边形的内角和公式:当多边形的边数为n(n正整数,n≥3)时,则n边形的内角和为,即可求解.
14.【答案】假
【知识点】真命题与假命题;不等式的性质
【解析】【解答】解:∵a>b,
∴a-3>b-3,
∴命题“若a>b,则a﹣3<b﹣3”是假命题,
故答案为:假.
【分析】根据题意得:a>b,则a﹣3>b﹣3,即可求解.
15.【答案】
【知识点】反比例函数的性质
【解析】【解答】解:∵ 某个函数的图象关于原点对称,且当x>0时,y随x的增大而增大 ,
∴这个函数表达式为:,
故答案为:.
【分析】根据函数的性质写出一个适合的函数表达式即可.
16.【答案】9
【知识点】三角形的中位线定理
【解析】【解答】解:如图,
∵D,E,F分别是AB,BC,AC的中点,
∴DE,EF,DF是的中位线,
∵AB=4,BC=6,AC=8,
∴,
∴的周长为DE+EF+DF=4+2+3=9,
故答案为:9.
【分析】根据题意得DE,EF,DF是的中位线,然后根据三角形中位线定理求出DE,EF,DF,接下来即可求出的周长.
17.【答案】2或3
【知识点】反比例函数图象上点的坐标特征;沿着坐标轴方向平移的点的坐标特征
【解析】【解答】解:设平移后点A,B对应的点为C,D,
根据题意,得OA=OB=5,
∴A(-5,0),B(0,5),
∴C(-5+a,-a),D(a,5-a),
∵C,D在函数的图象上,
∴-a(-5+a)=6
解得:a1=2,a2=3,
故答案为:2或3.
【分析】设平移后点A,B对应的点为C,D,根据题意得A,B的坐标,然后利用坐标的平移规律得点C,D的坐标,接下来根据反比例函数上点的坐标特征得关于a的方程,解方程求出a的值即可.
18.【答案】2;
【知识点】相似三角形的判定与性质
【解析】【解答】解:∵AQ=x,PQ=y,
∴当x=y时,AQ=PQ,
∴∠QAP=∠QPA,
∵CM∥AB,PQ∥AB,
∴CM∥PQ,
∴∠CDA=∠QPA,
∴∠CDA=∠QAP,
∴CD=AC,
∵AC=2,
∴CD=2;
设ED=a,
∵AP=2ED,
∴AP=2a,
∵CM∥PQ,
∴,
∴,即,
∴,
又∵CM∥AB,
∴∠CDE=∠EAB,
∵∠CED=∠AEB,
∴,
∴,
∵AB=3,DE=a,,
∴,
∴,
∴,
故答案为:2;.
【分析】根据题意,得AQ=PQ,从而根据”等边对等角“得∠QAP=∠QPA,利用平行线的传递性得CM∥PQ,从而有∠CDA=∠QPA,进而证出∠CDA=∠QAP,根据”等角对等边“得CD=AC=2;
设ED=a,得AP=2a,由”CM∥PQ“证得,根据相似三角形对应边成比例的性质得,从而求出,由”8字相似模型“易证,从而根据相似三角形的性质得,有,进而求出,最后计算即可求解.
19.【答案】(1)解:原式=4﹣4+2
=2;
(2)解:原式=a2-2ab+a2+2ab+b2
=2a2+b2.
【知识点】整式的混合运算;实数的混合运算(含开方)
【解析】【分析】(1)根据绝对值的意义、算术平方根、负整数指数幂进行化简,然后进行加减计算;
(2)先用单项式乘多项式,同时用完全平方公式进行计算,然后去括号进行合并同类项即可.
20.【答案】(1)解:∵(x-2)2-4=0,
∴(x-2)2=4,
∴x-2=2或x-2=-2,
解得:x1=4,x2=0;
(2)解:,
解不等式①得:x≤3,
解不等式②得:x>-1,
∴原不等式组的解集为:-1<x≤3.
【知识点】直接开平方法解一元二次方程;解一元一次不等式组
【解析】【分析】(1)利用“直接开平方”法解一元二次方程;
(2)利用解不等式组的方法进行求解即可.
21.【答案】(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=DC,∠B=∠C=90°,
∵E是BC的中点,
∴BE=CE,
在△ABE和△DCE中,
,
∴△ABE≌△DCE(SAS)
(2)证明:由(1)得△ABE≌△DCE,
∴AE=DE,
∴∠EAD=∠EDA.
【知识点】三角形全等的判定-SAS;全等三角形中对应边的关系;等腰三角形的性质-等边对等角
【解析】【分析】(1)根据矩形的性质得AB=DC,∠B=∠C=90°,然后用中点的定义得BE=CE,接下来根据全等三角形判定定理“SAS”即可得证△ABE≌△DCE;
(2)根据全等三角形对应边相等得AE=DE,从而根据等腰三角形“等边对等角”得证∠EAD=∠EDA.
22.【答案】(1)
(2)解:列表如下:
白 红 绿
白 (白,白) (白,红) (白,绿)
红 (红,白) (红,红) (红,绿)
绿 (绿,白) (绿,红) (绿,绿)
由表格可知,共有9种等可能的结果,其中2次摸到的球颜色不同的结果有6种,
∴2次摸到的球颜色不同的概率为.
【知识点】用列表法或树状图法求概率;概率公式;简单事件概率的计算
【解析】【解答】解:(1)根据题意,共有3种等可能的结果,其中摸到白球的结果数为1,
∴摸到白球的概率为:,
故答案为:.
【分析】(1)根据题意得所有的等可能结果数,得摸到白球的结果数,然后利用概率公式进行求解;
(2)根据列表法得出所有的等可能结果数,从而得其中2次摸到的球颜色不同的结果数,然后利用概率公式进行求解即可.
23.【答案】(1)③
(2)解:①0.12,
②麦穗长度频率分布在6.1≤x<6.8之间的频数有:100×0.3=30,
∴频数分布直方图补全如下:
(3)解:(0.45+0.3+0.09)×100%=84%,
∴长度不小于5.4cm的麦穗在该试验田里所占比例为84%.
【知识点】抽样调查的可靠性;频数(率)分布表;频数(率)分布直方图
【解析】【解答】解:(1)根据题意,调查方式合理的是随机抽取100个麦穗的长度作为样本,
故答案为:③;
(2)① m=1-(0.04+0.45+0.30+0.09)=0.12,
故答案为:0.12.
【分析】(1)根据抽样调查的特点进行解答即可;
(2)①用1减去其它频率的和即可求出m的值;
②先求出麦穗长度频率分布在6.1≤x<6.8之间的频数,再补全频数分布直方图;
(3)先求出长度不小于5.4cm的麦穗的频率和,再乘以100%即可求解.
24.【答案】(1)解:如图,AD即为所求;
(2)解:
【知识点】角平分线的性质;正方形的判定与性质;尺规作图-作角的平分线;尺规作图-垂直平分线
【解析】【解答】解:(2)过点D作DE⊥AB于点E,DF⊥AC于点F,
∴∠AED=∠AFD=90°,
∵∠BAC=90°
∴四边形AEDF为矩形,
∵AD是∠BAC的平分线,∠AED=∠AFD=90°,
∴DE=DF,
∴四边形AEDF为正方形,
∴AE=AF=ED=DF,
设AE=AF=ED=DF=x,
∴BE=AB﹣AE=7﹣x,FC=AC﹣AF=5﹣x,
在Rt△BED中,BD2=ED2+BE2=x2+(7﹣x)2,
在Rt△CFD中,CD2=DF2+FC2=x2+(5﹣x)2,
∵DB=DC,
∴DB2=DC2,
∴x2+(7﹣x)2=x2+(5﹣x)2,
解得:x=6,
∴AF=DF=6,
∴
【分析】(1)作∠BAC的平分线和BC的垂直平分线交于点D,即可求解;
(2)过点D作DE⊥AB于点E,DF⊥AC于点F,得∠AED=∠AFD=90°,从而证出四边形AEDF为矩形,根据角平分线的性质得DE=DF,从而得四边形AEDF为正方形,进而设AE=AF=ED=DF=x,得BE=7-x,FC=5-x,在Rt△BED和Rt△CFD中,利用勾股定理得关于x的方程,解方程求出x的值,最后再用勾股定理求出AD的值即可.
25.【答案】(1)解:设A种型号劳动用品单价为x元,B种型号劳动用品单价为y元,
根据题意,得,
解得:,
答:A种型号劳动用品单价为20元,B种型号劳动用品单价为30元;
(2)解:设购买A种型号劳动用品a件,则购买B种型号劳动用品(40﹣a)件,
根据题意可得:10≤a≤25,
设购买这40件劳动用品需要W元,
W=20a+30(40-a)=-10a+1200,
∵一次项系数k=-10<0,
∴W随a的增大而减小,
∴当a=25时,W取最小值,W=-10×25+1200=950,
∴该校购买这40件劳动用品至少需要950元.
【知识点】二元一次方程组的实际应用-销售问题;一次函数的实际应用-销售问题
【解析】【分析】(1)设A种型号劳动用品单价为x元,B种型号劳动用品单价为y元,根据表格中的数据,列出关于x、y的二元一次方程组,解方程组求出x、y的值即可;
(2)设购买A种型号劳动用品a件,则购买B种型号劳动用品(40﹣a)件,根据“A型劳动用品购买数量不少于10件且不多于25”得a的取值范围,设购买这40件劳动用品需要W元,根据题意得W关于a的一次函数表达式,接下来利用一次函数的性质进行求解即可.
26.【答案】(1)证明:∵,
∴∠CAD=∠DAB,
∵DE=AD,
∴∠DAB=∠E,
∴∠CAD=∠E,
又∵∠C=∠C,
∴△CAD∽△CEA,
(2)解:连接BD,如图,
∵AB为直径,
∴∠ADB=90°,
设∠CAD=∠DAB=α,
∴∠CAE=2α,
由(1)知:△CAD∽△CEA,
∴∠ADC=∠CAE=2α,
∵四边形ABDC是圆的内接四边形,
∴∠CAB+∠CDB=180°,即2α+2α+90°=180°,
解得:α=22.5°,
∴∠ADC=2×22.5°=45°.
【知识点】圆内接四边形的性质;相似三角形的判定-AA;圆周角定理的推论
【解析】【分析】(1)根据圆周角定理推论:等弧所对的圆周角相等,得∠CAD=∠DAB,然后根据“等边对等角”得∠DAB=∠E,从而有∠CAD=∠E,接下来由两组对应角分别相等的两个三角形相似证出△CAD∽△CEA;
(2)连接BD,根据直径所对的圆周角是直角,得∠ADB=90°,设∠CAD=∠DAB=α,得∠CAE=2α,由相似三角形的性质得∠ADC=∠CAE=2α,然后根据圆内接四边形的性质得∠CAB+∠CDB=180°,从而有关于α的方程,解方程求出α的值,最后求∠ADC=2α即可.
27.【答案】(1)解:如图1,过点C作CH⊥AD于H,
∴∠AHC=90°,
∵AD∥BC,
∴∠ABC+∠A=180°,
∵∠ABC=90°,
∴∠ABC=∠A=90°,
∴四边形ABCH是矩形,
又∵AB=12,BC=8,
∴CH=AB=12,AH=BC=8,
∵AD=13,
∴HD=AD﹣AH=13﹣8=5,
∴,
当点C'与点A重合时,由折叠的性质可得出MN垂直平分AC,N与D重合,
∴AM=MC,
设B'M=MB=x,则AM=MC=12﹣x,
∵∠ABC=90°
∴在Rt△MBC中,MB2+BC2=MC2,即x2+82=(12﹣x)2,
解得:,
∴;
(2)解:①当点F在AB上时,如图2,
∵∠AFC'=∠ADC,∠B'FM=∠AFC',
∴∠AFC'=∠ADC=∠B'FM,
由(1)可知CH=12,HD=5,
∴,
设AF=5x,AC'=12x,则C'F=13x,
根据折叠的性质可得出:B'C'=BC=8,
∴B'F=B'C'-C'F=8﹣13x,
∵∠ABC=90°,
∴在Rt△B'FM中,,,
∵AB=AF+FM+MB=12,
∴,
解得:,
;
②当点F在BA的延长线上时,如图3,
同上,
在Rt△AFC'中,设AF=5x,AC'=12x,FC'=13x,
∴FB'=13x﹣8,
在Rt△MFB'中,,,
∴,
解得,
∴,
综上所述,AC'的值为:或.
【知识点】翻折变换(折叠问题);四边形的综合;解直角三角形—边角关系
【解析】【分析】(1)过点C作CH⊥AD于H,先证四边形ABCH是矩形,根据矩形的性质得CH=AB=12,AH=BC=8,从而得HD=5,进而根据勾股定理求出CD=13,当点C'与点A重合时,由折叠的性质可得出MN垂直平分AC,N与D重合,从而根据垂直平分线的性质得AM=CM,设B'M=MB=x,则AM=MC=12﹣x,在Rt△MBC中,根据勾股定理得关于x的方程,解方程求出x的值,即可得B'M的值;
(2)根据题意,可知要分情况讨论:①当点F在AB上时,先求出∠AFC'=∠ADC=∠B'FM,然后根据正切的定义求出,设AF=5x,AC'=12x,则C'F=13x,再根据折叠的性质得B'C'=BC=8,B'F=B'C'-C'F=8﹣13x,接下来解直角三角形求出,,从而根据线段的和差关系得关于x的方程,解方程求出x的值,即可求出AC'=12x的值;
②当点F在BA的延长线上时,同理求出,设AF=5x,AC'=12x,FC'=13x,得FB'=13x﹣8,然后解直角三角形求出,,从而根据线段的和差关系得关于x的方程,解方程求出x的值,即可求出AC'=12x的值.
28.【答案】(1)解:把,B(2,1)代入y=ax2+x+c得:
,
解得:,
∴这个二次函数的表达式为;
(2)解:∵C(m+1,y1),D(m+2,y2)都在该二次函数的图象上,
∴,,
∴,
当时,即时,y1>y2;
当时,即时,y1=y2;
当时,即时,y1<y2;
(3)解:存在,点N的坐标为或N(0,﹣5)或或或N(0,5)或
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数y=ax²的性质;二次函数-特殊四边形存在性问题
【解析】【解答】解:(3)设直线AB的函数解析式为y=kx+e,
把,B(2,1)代入得:,
解得:,
∴直线AB的函数解析式为,
当PQ为正方形的边时,
①∵B(2,1),
∴,
(3)设直线AB的函数解析式为y=kx+e,
把,B(2,1)代入得:,
解得:,
∴直线AB的函数解析式为,
当PQ为正方形的边时,
①∵B(2,1),
∴,
当点M在直线AB下方,x轴左侧,如图1:
过点M作y轴的垂线,垂足为点G,过点P作MG的垂线,垂足为点H,
∵PQ∥MN,MG∥x轴,
∴∠BOC=∠NMG,
∴,则MG=2NG,
设NG=t,则MG=2t,
∴M(﹣2t,﹣2t2﹣2t+1),
∴点N的纵坐标为﹣2t2﹣2t+1+t=﹣2t2﹣t+1,
即N(0,﹣2t2﹣t+1),
∵以P,Q,M,N为顶点的四边形是正方形,
∴∠PMN=90°,PM=MN,
∴∠PMH+∠NMG=90°,
∵∠PMH+∠MPH=90°,
∴∠NMG=∠MPH,
∵∠NMG=∠MPH,∠H=∠MGN,PM=MN,
∴△PHM≌△MGN(AAS),
∴PH=MG=2t,HM=NG=t,
∴P(﹣3t,﹣2t2+1),
把P(﹣3t,﹣2t2+1)代入得:,
解得:,(舍去),
∴;
②当点M在直线AB下方,x轴右侧,如图2:
构造Rt△MQG,Rt△NMH,
和①同理可得:△MQG≌△NMH,,
设NH=GM=2t,则QG=MH=t,
∴M(2t,﹣2t2+2t+1),N(0,﹣2t2+t+1),Q(t,﹣2t2+4t+1),
把Q(t,﹣2t2+4t+1)代入得:,
解得:(舍去),
∴N(0,﹣5);
③当点M在直线AB上方,x轴左侧,如图3:
构造Rt△GMN,Rt△HPM,
和①同理可得:△GMN≌△HPM,,
设GN=HM=2t,则GM=HP=t,
∴M(﹣2t,﹣2t2﹣2t+1),N(0,﹣2t2﹣t+1),P(﹣t,﹣2t2﹣4t+1),
把P(﹣t,﹣2t2﹣4t+1)代入得:,
解得:(舍去),
∴;
④当点M在直线AB上方,x轴右侧,如图4:
构造Rt△GMN,Rt△HNP,
和①同理可得:△GMN≌△HNP,,
设GM=HN=2t,则GN=HP=t,
∴M(2t,﹣2t2+2t+1),N(0,﹣2t2+t+1),P(t,﹣2t2﹣t+1),
把P(t,﹣2t2﹣t+1)代入得:,
解得:,(舍去),
∴;
当PQ为正方形对角线时,
⑤当点M在直线AB下方,如图5:
构造矩形HGJI,过点P作PK⊥IJ于点K,
∴PK∥x轴,
∴∠QPK=∠BOC,
∴,
设QK=x,则PK=2x,
和①同理可得:△PNH≌△MPG≌△QMJ≌△NQI,
∴HN=PG=MJ=IQ,PH=GM=QJ=NI,
∴四边形HGJI为正方形,
∴PK=IJ=2x,
∴,则,
∴,
设PG=HN=t,则PH=GM=3t,
∴M(2t,﹣2t2+2t+1),N(0,﹣2t2+6t+1),P(﹣t,﹣2t2+3t+1),
把P(﹣t,﹣2t2+3t+1)代入得:,
解得:(舍去),
∴N(0,5);
⑥当点M在直线AB上方,如图6:构造Rt△PMH,Rt△NPG,
同理可得:,
设PG=HM=t,则PH=GN=3t,
∴M(﹣2t,﹣2t2﹣2t+1),N(0,﹣2t2﹣6t+1),P(﹣3t,﹣2t2﹣5t+1),
把P(﹣3t,﹣2t2﹣5t+1)代入得:,
解得:(舍去),
∴;
综上所述,点N的坐标为或N(0,﹣5)或或或N(0,5)或.
【分析】(1)利用待定系数法进行求解即可;
(2)将点C、D的坐标代入二次函数解析式中,得y1,y2的值,再将y1,y2作差,得,接下来进行分类讨论:,,,即可求解;
(3)利用待定系数法求出直线AB的解析式为,然后分情况讨论:当PQ为正方形的边时,
①当点M在直线AB下方,x轴左侧,过点M作y轴的垂线,垂足为点G,过点P作MG的垂线,垂足为点H,得,从而求出MG=2NG,设NG=t,则MG=2t,得点M的坐标,从而有点N的坐标,根据正方形的性质,由“一线三垂直”全等模型得△PHM≌△MGN(AAS),从而根据全等三角形的性质得PH=MG=2t,HM=NG=t,进而得点P的坐标,将点P的坐标代入,得关于t的方程,解方程求出t的值,从而得点N的坐标;②当点M在直线AB下方,x轴右侧,构造Rt△MQG,Rt△NMH,由①同理可证△MQG≌△NMH,,设NH=GM=2t,则QG=MH=t,从而求出点M、N、Q的坐标,将点Q的坐标代入,得关于t的方程,解方程求出t的值,从而得点N的坐标;③当点M在直线AB上方,x轴左侧,构造Rt△GMN,Rt△HPM,由①同理可证△GMN≌△HPM,,设GN=HM=2t,则GM=HP=t,从而求出点M、N、P的坐标,将点P的坐标代入,得关于t的方程,解方程求出t的值,从而得点N的坐标;④当点M在直线AB上方,x轴右侧,构造Rt△GMN,Rt△HNP,由①同理可证△GMN≌△HNP,,设GM=HN=2t,则GN=HP=t,从而求出点M、N、P的坐标,将点P的坐标代入,得关于t的方程,解方程求出t的值,从而得点N的坐标;
当PQ为正方形对角线时,当点M在直线AB下方,构造矩形HGJI,过点P作PK⊥IJ于点K,得PK∥x轴,从而根据平行线的性质、正切的定义得,设QK=x,则PK=2x,由①同理可证△PNH≌△MPG≌△QMJ≌△NQI,根据全等三角形的性质得HN=PG=MJ=IQ,PH=GM=QJ=NI,然后证出四边形HGJI为正方形,进而得PK=IJ=2x,接下来求出IQ=PG=JK,PH=GM=QJ=NI的值,从而根据正切的定义得,设PG=HN=t,则PH=GM=3t,从而得点M、N、P的坐标,将点P的坐标代入,得关于t的方程,解方程求出t的值,从而得点N的坐标;⑥当点M在直线AB上方,构造Rt△PMH,Rt△NPG,同理求出,设PG=HM=t,则PH=GN=3t,从而得点M、N、P的坐标,将点P的坐标代入,得关于t的方程,解方程求出t的值,从而得点N的坐标.
1 / 1江苏省无锡市2024年中考数学试卷
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题所给出的四个选项中,只有一项是正确的。)
1.(2024·无锡)4的倒数是( )
A. B.﹣4 C.2 D.±2
【答案】A
【知识点】有理数的倒数
【解析】【解答】解:4的倒数是.
故答案为:A.
【分析】根据倒数的定义:乘积是1的两个数互为倒数 ,即可求解.
2.(2024·无锡)在函数中,自变量x的取值范围是( )
A.x≠3 B.x>3 C.x<3 D.x≥3
【答案】D
【知识点】二次根式有意义的条件
【解析】【解答】解:∵在函数中, 有x-3≥0,
∴自变量x的取值范围是x≥3,
故答案为:D.
【分析】根据二次根式被开方数大于等于0,得关于x的不等式,解不等式求出x的取值范围即可.
3.(2024·无锡)分式方程的解是( )
A.x=1 B.x=﹣2 C. D.x=2
【答案】A
【知识点】去分母法解分式方程
【解析】【解答】解:∵ ,
∴方程两边同时乘x(x+1),得x+1=2x,
解得:x=1,
检验:当x=1时,x(x+1)≠0,
∴分式方程的解是x=1,
故答案为:A.
【分析】根据解分式方程的解法进行求解即可.
4.(2024·无锡)一组数据:31,32,35,37,35,这组数据的平均数和中位数分别是( )
A.34,34 B.35,35 C.34,35 D.35,34
【答案】C
【知识点】平均数及其计算;中位数
【解析】【解答】解:∵这组数据按从小到大进行排列为:31,32,35,35,37,
∴这组数据的平均数为:,中位数为:35,
故答案为:C.
【分析】根据平均数、中位数的定义进行求解即可.
5.(2024·无锡)下列图形是中心对称图形的是( )
A.等边三角形 B.直角三角形 C.平行四边形 D.正五边形
【答案】C
【知识点】中心对称及中心对称图形
【解析】【解答】解:A、等边三角形不是中心对称图形,故A不符合题意;
B、直角三角形不是中心对称图形,故B不符合题意;
C、平行四边形是中心对称图形,故C符合题意;
D、正五边形不是中心对称图形,故D不符合题意;
故答案为:C.
【分析】中心对称图形是图形绕某一点旋转180°后与原来的图形完全重合,再对各选项逐一判断.
6.(2024·无锡)已知圆锥的底面圆半径为3,母线长为4,则圆锥的侧面积为( )
A.6π B.12π C.15π D.24π
【答案】B
【知识点】圆锥的计算
【解析】【解答】解:∵圆锥的底面圆半径为3,母线长为4,
∴圆锥的侧面积为:,
故答案为:B.
【分析】根据圆锥的侧面积计算公式:(r是圆锥底面圆半径,l是圆锥母线长)进行求解.
7.(2024·无锡)《九章算术》中有一道“凫雁相逢”问题(凫:野鸭),大意如下:野鸭从南海飞到北海需要7天,大雁从北海飞到南海需要9天.如果野鸭、大雁分别从南海、北海同时起飞,经过多少天相遇?设经过x天相遇,则下列方程正确的是( )
A. B. C.9x+7x=1 D.9x﹣7x=1
【答案】A
【知识点】列一元一次方程
【解析】【解答】解: 设经过x天相遇,
根据题意,得,
故答案为:A.
【分析】根据题意得野鸭和大雁的速度分别为, 设经过x天相遇,由总路程=野鸭的路程+大雁的路程列出方程.
8.(2024·无锡)如图,在△ABC中,∠B=80°,∠C=65°,将△ABC绕点A逆时针旋转得到△AB'C'.当AB'落在AC上时,∠BAC'的度数为( )
A.65° B.70° C.80° D.85°
【答案】B
【知识点】三角形内角和定理;旋转的性质
【解析】【解答】解:∵∠B=80°,∠C=65°,
∴∠BAC=180°-∠B-∠C=180°-80°-65°=35°,
∵将绕点A逆时针旋转得到,
∴∠B'AC'=∠BAC=35°,
∴∠BAC'=2∠BAC=2×35°=70°,
故答案为:B.
【分析】根据三角形内角和定理得∠BAC的度数,根据旋转的性质得∠B'AC'=∠BAC,从而求出∠BAC'=2∠BAC.
9.(2024·无锡)如图,在菱形ABCD中,∠ABC=60°,E是CD的中点,则sin∠EBC的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】菱形的性质;解直角三角形—边角关系;正弦的概念
【解析】【解答】解:如图,过点E作EF⊥BC,交BC延长线于F,
∴∠BFE=90°,
∵四边形ABCD是菱形,
∴BC=CD,AB∥CD,
∵∠ABC=60°,
∴∠ECF=∠ABC=60°,
设BC=CD=a,
∵点E是CD中点,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴,
.
故答案为:C.
【分析】过点E作EF⊥BC,交BC延长线于F,得∠BFE=90°,根据菱形的性质得BC=CD,AB∥CD,从而有∠ECF=∠ABC=60°,设BC=CD=a,得,接下来在中,解直角三角形得,从而得BF的值,进而利用勾股定理求出BE的值,最后根据正弦的定义得.
10.(2024·无锡)已知y是x的函数,若存在实数m,n(m<n),当m≤x≤n时,y的取值范围是tm≤y≤tn(t>0).我们将m≤x≤n称为这个函数的“t级关联范围”.例如:函数y=2x,存在m=1,n=2,当1≤x≤2时,2≤y≤4,即t=2,所以1≤x≤2是函数y=2x的“2级关联范围”.下列结论:
①1≤x≤3是函数y=﹣x+4的“1级关联范围”;
②0≤x≤2不是函数y=x2的“2级关联范围”;
③函数总存在“3级关联范围”;
④函数y=﹣x2+2x+1不存在“4级关联范围”.
其中正确的为( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】A
【知识点】反比例函数的性质;一次函数的性质;二次函数y=ax²+bx+c的性质;二次函数的对称性及应用
【解析】【解答】解:①当x=1时,y=-1+4=3,当x=3时,y=-3+4=1,
∵函数y=-x+4,
∴y随x的增大而减小,
∴当1≤x≤3时,y的取值范围是1≤y≤3,
∴根据题意,得t=1,
∴1≤x≤3是函数y=-x+4的“1级关联范围”,结论①正确;
②当x=0时,y=0,当x=2时,y=4,
∵函数y=x2的对称轴为直线x=0,函数抛物线开口向上,
∴当x≥0时,y随x的增大而增大,
∴当0≤x≤2时,y的取值范围是0≤y≤4,
∴根据题意,得t=2,
∴0≤x≤2是函数y=x2的“2级关联范围”,结论②不正确;
③∵函数,
∴在每一个象限内,y随x的增大而减小,
设0假设函数存在”3级关联范围“,
∴,
∴k=3mn,
∵k>0,0∴总存在k=3mn,
∴函数总存在”3级关联范围“,结论③正确;
④∵函数y=-x2+2x+1对称轴为直线x=1,抛物线开口向下,
∴当x<1时,y随x的增大而增大,x>1时,y随x的增大而减小,
设m≤x≤n<1,则-m2+2m+1≤y≤-n2+2n+1,
假设函数y=-x2+2x+1存在”4级关联范围“,
∴,
∴,
∴是函数y=-x2+2x+1的”4级关联范围“,结论④错误;
故答案为:A.
【分析】①先求出当1≤x≤3时,y的取值范围是1≤y≤3,再根据新定义得t=1,从而判断结论①;
②先求出当0≤x≤2时,y的取值范围是0≤y≤4,再根据新定义得t=2,从而判断结论②;
③先设0④设m≤x≤n<1,则-m2+2m+1≤y≤-n2+2n+1,假设函数y=-x2+2x+1存在”4级关联范围“,得,求出m、n的值,从而判断结论④.
二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)
11.(2024·无锡)分解因式:x2﹣9= .
【答案】(x+3)(x﹣3)
【知识点】因式分解﹣公式法
【解析】【解答】x2﹣9=(x+3)(x﹣3).
故答案为:(x+3)(x﹣3).
【分析】本题中两个平方项的符号相反,直接运用平方差公式分解因式.
12.(2024·无锡)在科技创新的强力驱动下,中国高铁事业飞速发展,高铁技术已经领跑世界.截至2023年底,我国高铁营业里程达到45000km.数据45000用科学记数法表示为 .
【答案】4.5×104
【知识点】科学记数法表示大于10的数
【解析】【解答】解:45000=4.5×104
故答案为:4.5×104.
【分析】用科学记数法表示较大的数,一般形式为a×10n,其中1≤|a|<10,n为原数的整数位数.
13.(2024·无锡)正十二边形的内角和等于 度.
【答案】1800
【知识点】多边形的内角和公式
【解析】【解答】解:根据多边形的内角和公式可知:180°×(12-2)=1800°,
故答案为:1800.
【分析】利用多边形的内角和公式:当多边形的边数为n(n正整数,n≥3)时,则n边形的内角和为,即可求解.
14.(2024·无锡)命题“若a>b,则a﹣3<b﹣3”是 命题.(填“真”或“假”)
【答案】假
【知识点】真命题与假命题;不等式的性质
【解析】【解答】解:∵a>b,
∴a-3>b-3,
∴命题“若a>b,则a﹣3<b﹣3”是假命题,
故答案为:假.
【分析】根据题意得:a>b,则a﹣3>b﹣3,即可求解.
15.(2024·无锡)某个函数的图象关于原点对称,且当x>0时,y随x的增大而增大.请写出一个符合上述条件的函数表达式: .
【答案】
【知识点】反比例函数的性质
【解析】【解答】解:∵ 某个函数的图象关于原点对称,且当x>0时,y随x的增大而增大 ,
∴这个函数表达式为:,
故答案为:.
【分析】根据函数的性质写出一个适合的函数表达式即可.
16.(2024·无锡)在△ABC中,AB=4,BC=6,AC=8,D,E,F分别是AB,BC,AC的中点,则△DEF的周长为 .
【答案】9
【知识点】三角形的中位线定理
【解析】【解答】解:如图,
∵D,E,F分别是AB,BC,AC的中点,
∴DE,EF,DF是的中位线,
∵AB=4,BC=6,AC=8,
∴,
∴的周长为DE+EF+DF=4+2+3=9,
故答案为:9.
【分析】根据题意得DE,EF,DF是的中位线,然后根据三角形中位线定理求出DE,EF,DF,接下来即可求出的周长.
17.(2024·无锡)在探究“反比例函数的图象与性质”时,小明先将直角边长为5个单位长度的等腰直角三角板ABC摆放在平面直角坐标系中,使其两条直角边AC,BC分别落在x轴负半轴、y轴正半轴上(如图所示),然后将三角板向右平移a个单位长度,再向下平移a个单位长度后,小明发现A,B两点恰好都落在函数的图象上,则a的值为 .
【答案】2或3
【知识点】反比例函数图象上点的坐标特征;沿着坐标轴方向平移的点的坐标特征
【解析】【解答】解:设平移后点A,B对应的点为C,D,
根据题意,得OA=OB=5,
∴A(-5,0),B(0,5),
∴C(-5+a,-a),D(a,5-a),
∵C,D在函数的图象上,
∴-a(-5+a)=6
解得:a1=2,a2=3,
故答案为:2或3.
【分析】设平移后点A,B对应的点为C,D,根据题意得A,B的坐标,然后利用坐标的平移规律得点C,D的坐标,接下来根据反比例函数上点的坐标特征得关于a的方程,解方程求出a的值即可.
18.(2024·无锡)如图,在△ABC中,AC=2,AB=3,直线CM∥AB,E是BC上的动点(端点除外),射线AE交CM于点D.在射线AE上取一点P,使得AP=2ED,作PQ∥AB,交射线AC于点Q.设AQ=x,PQ=y.当x=y时,CD= ;在点E运动的过程中,y关于x的函数表达式为 .
【答案】2;
【知识点】相似三角形的判定与性质
【解析】【解答】解:∵AQ=x,PQ=y,
∴当x=y时,AQ=PQ,
∴∠QAP=∠QPA,
∵CM∥AB,PQ∥AB,
∴CM∥PQ,
∴∠CDA=∠QPA,
∴∠CDA=∠QAP,
∴CD=AC,
∵AC=2,
∴CD=2;
设ED=a,
∵AP=2ED,
∴AP=2a,
∵CM∥PQ,
∴,
∴,即,
∴,
又∵CM∥AB,
∴∠CDE=∠EAB,
∵∠CED=∠AEB,
∴,
∴,
∵AB=3,DE=a,,
∴,
∴,
∴,
故答案为:2;.
【分析】根据题意,得AQ=PQ,从而根据”等边对等角“得∠QAP=∠QPA,利用平行线的传递性得CM∥PQ,从而有∠CDA=∠QPA,进而证出∠CDA=∠QAP,根据”等角对等边“得CD=AC=2;
设ED=a,得AP=2a,由”CM∥PQ“证得,根据相似三角形对应边成比例的性质得,从而求出,由”8字相似模型“易证,从而根据相似三角形的性质得,有,进而求出,最后计算即可求解.
三、解答题(本大题共10小题,共96分。解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤等)
19.(2024·无锡)计算:
(1);
(2)a(a﹣2b)+(a+b)2.
【答案】(1)解:原式=4﹣4+2
=2;
(2)解:原式=a2-2ab+a2+2ab+b2
=2a2+b2.
【知识点】整式的混合运算;实数的混合运算(含开方)
【解析】【分析】(1)根据绝对值的意义、算术平方根、负整数指数幂进行化简,然后进行加减计算;
(2)先用单项式乘多项式,同时用完全平方公式进行计算,然后去括号进行合并同类项即可.
20.(2024·无锡)(1)解方程:(x﹣2)2﹣4=0;
(2)解不等式组:.
【答案】(1)解:∵(x-2)2-4=0,
∴(x-2)2=4,
∴x-2=2或x-2=-2,
解得:x1=4,x2=0;
(2)解:,
解不等式①得:x≤3,
解不等式②得:x>-1,
∴原不等式组的解集为:-1<x≤3.
【知识点】直接开平方法解一元二次方程;解一元一次不等式组
【解析】【分析】(1)利用“直接开平方”法解一元二次方程;
(2)利用解不等式组的方法进行求解即可.
21.(2024·无锡)如图,在矩形ABCD中,E是BC的中点,连接AE,DE.求证:
(1)△ABE≌△DCE;
(2)∠EAD=∠EDA.
【答案】(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=DC,∠B=∠C=90°,
∵E是BC的中点,
∴BE=CE,
在△ABE和△DCE中,
,
∴△ABE≌△DCE(SAS)
(2)证明:由(1)得△ABE≌△DCE,
∴AE=DE,
∴∠EAD=∠EDA.
【知识点】三角形全等的判定-SAS;全等三角形中对应边的关系;等腰三角形的性质-等边对等角
【解析】【分析】(1)根据矩形的性质得AB=DC,∠B=∠C=90°,然后用中点的定义得BE=CE,接下来根据全等三角形判定定理“SAS”即可得证△ABE≌△DCE;
(2)根据全等三角形对应边相等得AE=DE,从而根据等腰三角形“等边对等角”得证∠EAD=∠EDA.
22.(2024·无锡)一只不透明的袋子中装有1个白球、1个红球和1个绿球,这些球除颜色外都相同.
(1)将球搅匀,从中任意摸出1个球,摸到白球的概率是 ;
(2)将球搅匀,从中任意摸出1个球,记录颜色后放回、搅匀,再从中任意摸出1个球.求2次摸到的球颜色不同的概率.(请用“画树状图”或“列表”等方法写出分析过程)
【答案】(1)
(2)解:列表如下:
白 红 绿
白 (白,白) (白,红) (白,绿)
红 (红,白) (红,红) (红,绿)
绿 (绿,白) (绿,红) (绿,绿)
由表格可知,共有9种等可能的结果,其中2次摸到的球颜色不同的结果有6种,
∴2次摸到的球颜色不同的概率为.
【知识点】用列表法或树状图法求概率;概率公式;简单事件概率的计算
【解析】【解答】解:(1)根据题意,共有3种等可能的结果,其中摸到白球的结果数为1,
∴摸到白球的概率为:,
故答案为:.
【分析】(1)根据题意得所有的等可能结果数,得摸到白球的结果数,然后利用概率公式进行求解;
(2)根据列表法得出所有的等可能结果数,从而得其中2次摸到的球颜色不同的结果数,然后利用概率公式进行求解即可.
23.(2024·无锡)五谷者,万民之命,国之重宝.”夯实粮食安全根基,需要强化农业科技支撑.农业科研人员小李在试验田里种植了新品种大麦,为考察麦穗长度的分布情况,开展了一次调查研究.
(1)【确定调查方式】
小李计划从试验田里抽取100个麦穗,将抽取的这100个麦穗的长度作为样本,下面的抽样调查方式合理的是 ;(只填序号)
①抽取长势最好的100个麦穗的长度作为样本
②抽取长势最差的100个麦穗的长度作为样本
③随机抽取100个麦穗的长度作为样本
(2)【整理分析数据】
小李采用合理的调查方式获得该试验田100个麦穗的长度(精确到0.1cm),并将调查所得的数据整理如下:
试验田100个麦穗长度频率分布表
长度x/cm 频率
4.0≤x<4.7 0.04
4.7≤x<5.4 m
5.4≤x<6.1 0.45
6.1≤x<6.8 0.30
6.8≤x<7.5 0.09
合计 1
根据图表信息,解答下列问题:
①频率分布表中的m= ▲ ;
②请把频数分布直方图补充完整;(画图后请标注相应数据)
(3)【作出合理估计】
请你估计长度不小于5.4cm的麦穗在该试验田里所占比例为多少.
【答案】(1)③
(2)解:①0.12,
②麦穗长度频率分布在6.1≤x<6.8之间的频数有:100×0.3=30,
∴频数分布直方图补全如下:
(3)解:(0.45+0.3+0.09)×100%=84%,
∴长度不小于5.4cm的麦穗在该试验田里所占比例为84%.
【知识点】抽样调查的可靠性;频数(率)分布表;频数(率)分布直方图
【解析】【解答】解:(1)根据题意,调查方式合理的是随机抽取100个麦穗的长度作为样本,
故答案为:③;
(2)① m=1-(0.04+0.45+0.30+0.09)=0.12,
故答案为:0.12.
【分析】(1)根据抽样调查的特点进行解答即可;
(2)①用1减去其它频率的和即可求出m的值;
②先求出麦穗长度频率分布在6.1≤x<6.8之间的频数,再补全频数分布直方图;
(3)先求出长度不小于5.4cm的麦穗的频率和,再乘以100%即可求解.
24.(2024·无锡)如图,在△ABC中,AB>AC.
(1)尺规作图:作∠BAC的角平分线,在角平分线上确定点D,使得DB=DC;(不写作法,保留痕迹)
(2)在(1)的条件下,若∠BAC=90°,AB=7,AC=5,则AD的长是多少?(请直接写出AD的值)
【答案】(1)解:如图,AD即为所求;
(2)解:
【知识点】角平分线的性质;正方形的判定与性质;尺规作图-作角的平分线;尺规作图-垂直平分线
【解析】【解答】解:(2)过点D作DE⊥AB于点E,DF⊥AC于点F,
∴∠AED=∠AFD=90°,
∵∠BAC=90°
∴四边形AEDF为矩形,
∵AD是∠BAC的平分线,∠AED=∠AFD=90°,
∴DE=DF,
∴四边形AEDF为正方形,
∴AE=AF=ED=DF,
设AE=AF=ED=DF=x,
∴BE=AB﹣AE=7﹣x,FC=AC﹣AF=5﹣x,
在Rt△BED中,BD2=ED2+BE2=x2+(7﹣x)2,
在Rt△CFD中,CD2=DF2+FC2=x2+(5﹣x)2,
∵DB=DC,
∴DB2=DC2,
∴x2+(7﹣x)2=x2+(5﹣x)2,
解得:x=6,
∴AF=DF=6,
∴
【分析】(1)作∠BAC的平分线和BC的垂直平分线交于点D,即可求解;
(2)过点D作DE⊥AB于点E,DF⊥AC于点F,得∠AED=∠AFD=90°,从而证出四边形AEDF为矩形,根据角平分线的性质得DE=DF,从而得四边形AEDF为正方形,进而设AE=AF=ED=DF=x,得BE=7-x,FC=5-x,在Rt△BED和Rt△CFD中,利用勾股定理得关于x的方程,解方程求出x的值,最后再用勾股定理求出AD的值即可.
25.(2024·无锡)某校积极开展劳动教育,两次购买A,B两种型号的劳动用品,购买记录如下表:
A型劳动用品(件) B型劳动用品(件) 合计金额(元)
第一次 20 25 1150
第二次 10 20 800
(1)求A,B两种型号劳动用品的单价;
(2)若该校计划再次购买A,B两种型号的劳动用品共40件,其中A型劳动用品购买数量不少于10件且不多于25件.该校购买这40件劳动用品至少需要多少元?(备注:A,B两种型号劳动用品的单价保持不变)
【答案】(1)解:设A种型号劳动用品单价为x元,B种型号劳动用品单价为y元,
根据题意,得,
解得:,
答:A种型号劳动用品单价为20元,B种型号劳动用品单价为30元;
(2)解:设购买A种型号劳动用品a件,则购买B种型号劳动用品(40﹣a)件,
根据题意可得:10≤a≤25,
设购买这40件劳动用品需要W元,
W=20a+30(40-a)=-10a+1200,
∵一次项系数k=-10<0,
∴W随a的增大而减小,
∴当a=25时,W取最小值,W=-10×25+1200=950,
∴该校购买这40件劳动用品至少需要950元.
【知识点】二元一次方程组的实际应用-销售问题;一次函数的实际应用-销售问题
【解析】【分析】(1)设A种型号劳动用品单价为x元,B种型号劳动用品单价为y元,根据表格中的数据,列出关于x、y的二元一次方程组,解方程组求出x、y的值即可;
(2)设购买A种型号劳动用品a件,则购买B种型号劳动用品(40﹣a)件,根据“A型劳动用品购买数量不少于10件且不多于25”得a的取值范围,设购买这40件劳动用品需要W元,根据题意得W关于a的一次函数表达式,接下来利用一次函数的性质进行求解即可.
26.(2024·无锡)如图,AB是⊙O的直径,△ACD内接于⊙O,,AB,CD的延长线相交于点E,且DE=AD.
(1)求证:△CAD∽△CEA;
(2)求∠ADC的度数.
【答案】(1)证明:∵,
∴∠CAD=∠DAB,
∵DE=AD,
∴∠DAB=∠E,
∴∠CAD=∠E,
又∵∠C=∠C,
∴△CAD∽△CEA,
(2)解:连接BD,如图,
∵AB为直径,
∴∠ADB=90°,
设∠CAD=∠DAB=α,
∴∠CAE=2α,
由(1)知:△CAD∽△CEA,
∴∠ADC=∠CAE=2α,
∵四边形ABDC是圆的内接四边形,
∴∠CAB+∠CDB=180°,即2α+2α+90°=180°,
解得:α=22.5°,
∴∠ADC=2×22.5°=45°.
【知识点】圆内接四边形的性质;相似三角形的判定-AA;圆周角定理的推论
【解析】【分析】(1)根据圆周角定理推论:等弧所对的圆周角相等,得∠CAD=∠DAB,然后根据“等边对等角”得∠DAB=∠E,从而有∠CAD=∠E,接下来由两组对应角分别相等的两个三角形相似证出△CAD∽△CEA;
(2)连接BD,根据直径所对的圆周角是直角,得∠ADB=90°,设∠CAD=∠DAB=α,得∠CAE=2α,由相似三角形的性质得∠ADC=∠CAE=2α,然后根据圆内接四边形的性质得∠CAB+∠CDB=180°,从而有关于α的方程,解方程求出α的值,最后求∠ADC=2α即可.
27.(2024·无锡)
【操作观察】
如图,在四边形纸片ABCD中,AD∥BC,∠ABC=90°,BC=8,AB=12,AD=13.
折叠四边形纸片ABCD,使得点C的对应点C'始终落在AD上,点B的对应点为B',折痕与AB,CD分别交于点M,N.
【解决问题】
(1)当点C'与点A重合时,求B'M的长;
(2)设直线B'C'与直线AB相交于点F,当∠AFC'=∠ADC时,求AC'的长.
【答案】(1)解:如图1,过点C作CH⊥AD于H,
∴∠AHC=90°,
∵AD∥BC,
∴∠ABC+∠A=180°,
∵∠ABC=90°,
∴∠ABC=∠A=90°,
∴四边形ABCH是矩形,
又∵AB=12,BC=8,
∴CH=AB=12,AH=BC=8,
∵AD=13,
∴HD=AD﹣AH=13﹣8=5,
∴,
当点C'与点A重合时,由折叠的性质可得出MN垂直平分AC,N与D重合,
∴AM=MC,
设B'M=MB=x,则AM=MC=12﹣x,
∵∠ABC=90°
∴在Rt△MBC中,MB2+BC2=MC2,即x2+82=(12﹣x)2,
解得:,
∴;
(2)解:①当点F在AB上时,如图2,
∵∠AFC'=∠ADC,∠B'FM=∠AFC',
∴∠AFC'=∠ADC=∠B'FM,
由(1)可知CH=12,HD=5,
∴,
设AF=5x,AC'=12x,则C'F=13x,
根据折叠的性质可得出:B'C'=BC=8,
∴B'F=B'C'-C'F=8﹣13x,
∵∠ABC=90°,
∴在Rt△B'FM中,,,
∵AB=AF+FM+MB=12,
∴,
解得:,
;
②当点F在BA的延长线上时,如图3,
同上,
在Rt△AFC'中,设AF=5x,AC'=12x,FC'=13x,
∴FB'=13x﹣8,
在Rt△MFB'中,,,
∴,
解得,
∴,
综上所述,AC'的值为:或.
【知识点】翻折变换(折叠问题);四边形的综合;解直角三角形—边角关系
【解析】【分析】(1)过点C作CH⊥AD于H,先证四边形ABCH是矩形,根据矩形的性质得CH=AB=12,AH=BC=8,从而得HD=5,进而根据勾股定理求出CD=13,当点C'与点A重合时,由折叠的性质可得出MN垂直平分AC,N与D重合,从而根据垂直平分线的性质得AM=CM,设B'M=MB=x,则AM=MC=12﹣x,在Rt△MBC中,根据勾股定理得关于x的方程,解方程求出x的值,即可得B'M的值;
(2)根据题意,可知要分情况讨论:①当点F在AB上时,先求出∠AFC'=∠ADC=∠B'FM,然后根据正切的定义求出,设AF=5x,AC'=12x,则C'F=13x,再根据折叠的性质得B'C'=BC=8,B'F=B'C'-C'F=8﹣13x,接下来解直角三角形求出,,从而根据线段的和差关系得关于x的方程,解方程求出x的值,即可求出AC'=12x的值;
②当点F在BA的延长线上时,同理求出,设AF=5x,AC'=12x,FC'=13x,得FB'=13x﹣8,然后解直角三角形求出,,从而根据线段的和差关系得关于x的方程,解方程求出x的值,即可求出AC'=12x的值.
28.(2024·无锡)已知二次函数y=ax2+x+c的图象经过点和点B(2,1).
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)若点C(m+1,y1),D(m+2,y2)都在该二次函数的图象上,试比较y1和y2的大小,并说明理由;
(3)点P,Q在直线AB上,点M在该二次函数图象上.问:在y轴上是否存在点N,使得以P,Q,M,N为顶点的四边形是正方形?若存在,请直接写出所有满足条件的点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:把,B(2,1)代入y=ax2+x+c得:
,
解得:,
∴这个二次函数的表达式为;
(2)解:∵C(m+1,y1),D(m+2,y2)都在该二次函数的图象上,
∴,,
∴,
当时,即时,y1>y2;
当时,即时,y1=y2;
当时,即时,y1<y2;
(3)解:存在,点N的坐标为或N(0,﹣5)或或或N(0,5)或
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数y=ax²的性质;二次函数-特殊四边形存在性问题
【解析】【解答】解:(3)设直线AB的函数解析式为y=kx+e,
把,B(2,1)代入得:,
解得:,
∴直线AB的函数解析式为,
当PQ为正方形的边时,
①∵B(2,1),
∴,
(3)设直线AB的函数解析式为y=kx+e,
把,B(2,1)代入得:,
解得:,
∴直线AB的函数解析式为,
当PQ为正方形的边时,
①∵B(2,1),
∴,
当点M在直线AB下方,x轴左侧,如图1:
过点M作y轴的垂线,垂足为点G,过点P作MG的垂线,垂足为点H,
∵PQ∥MN,MG∥x轴,
∴∠BOC=∠NMG,
∴,则MG=2NG,
设NG=t,则MG=2t,
∴M(﹣2t,﹣2t2﹣2t+1),
∴点N的纵坐标为﹣2t2﹣2t+1+t=﹣2t2﹣t+1,
即N(0,﹣2t2﹣t+1),
∵以P,Q,M,N为顶点的四边形是正方形,
∴∠PMN=90°,PM=MN,
∴∠PMH+∠NMG=90°,
∵∠PMH+∠MPH=90°,
∴∠NMG=∠MPH,
∵∠NMG=∠MPH,∠H=∠MGN,PM=MN,
∴△PHM≌△MGN(AAS),
∴PH=MG=2t,HM=NG=t,
∴P(﹣3t,﹣2t2+1),
把P(﹣3t,﹣2t2+1)代入得:,
解得:,(舍去),
∴;
②当点M在直线AB下方,x轴右侧,如图2:
构造Rt△MQG,Rt△NMH,
和①同理可得:△MQG≌△NMH,,
设NH=GM=2t,则QG=MH=t,
∴M(2t,﹣2t2+2t+1),N(0,﹣2t2+t+1),Q(t,﹣2t2+4t+1),
把Q(t,﹣2t2+4t+1)代入得:,
解得:(舍去),
∴N(0,﹣5);
③当点M在直线AB上方,x轴左侧,如图3:
构造Rt△GMN,Rt△HPM,
和①同理可得:△GMN≌△HPM,,
设GN=HM=2t,则GM=HP=t,
∴M(﹣2t,﹣2t2﹣2t+1),N(0,﹣2t2﹣t+1),P(﹣t,﹣2t2﹣4t+1),
把P(﹣t,﹣2t2﹣4t+1)代入得:,
解得:(舍去),
∴;
④当点M在直线AB上方,x轴右侧,如图4:
构造Rt△GMN,Rt△HNP,
和①同理可得:△GMN≌△HNP,,
设GM=HN=2t,则GN=HP=t,
∴M(2t,﹣2t2+2t+1),N(0,﹣2t2+t+1),P(t,﹣2t2﹣t+1),
把P(t,﹣2t2﹣t+1)代入得:,
解得:,(舍去),
∴;
当PQ为正方形对角线时,
⑤当点M在直线AB下方,如图5:
构造矩形HGJI,过点P作PK⊥IJ于点K,
∴PK∥x轴,
∴∠QPK=∠BOC,
∴,
设QK=x,则PK=2x,
和①同理可得:△PNH≌△MPG≌△QMJ≌△NQI,
∴HN=PG=MJ=IQ,PH=GM=QJ=NI,
∴四边形HGJI为正方形,
∴PK=IJ=2x,
∴,则,
∴,
设PG=HN=t,则PH=GM=3t,
∴M(2t,﹣2t2+2t+1),N(0,﹣2t2+6t+1),P(﹣t,﹣2t2+3t+1),
把P(﹣t,﹣2t2+3t+1)代入得:,
解得:(舍去),
∴N(0,5);
⑥当点M在直线AB上方,如图6:构造Rt△PMH,Rt△NPG,
同理可得:,
设PG=HM=t,则PH=GN=3t,
∴M(﹣2t,﹣2t2﹣2t+1),N(0,﹣2t2﹣6t+1),P(﹣3t,﹣2t2﹣5t+1),
把P(﹣3t,﹣2t2﹣5t+1)代入得:,
解得:(舍去),
∴;
综上所述,点N的坐标为或N(0,﹣5)或或或N(0,5)或.
【分析】(1)利用待定系数法进行求解即可;
(2)将点C、D的坐标代入二次函数解析式中,得y1,y2的值,再将y1,y2作差,得,接下来进行分类讨论:,,,即可求解;
(3)利用待定系数法求出直线AB的解析式为,然后分情况讨论:当PQ为正方形的边时,
①当点M在直线AB下方,x轴左侧,过点M作y轴的垂线,垂足为点G,过点P作MG的垂线,垂足为点H,得,从而求出MG=2NG,设NG=t,则MG=2t,得点M的坐标,从而有点N的坐标,根据正方形的性质,由“一线三垂直”全等模型得△PHM≌△MGN(AAS),从而根据全等三角形的性质得PH=MG=2t,HM=NG=t,进而得点P的坐标,将点P的坐标代入,得关于t的方程,解方程求出t的值,从而得点N的坐标;②当点M在直线AB下方,x轴右侧,构造Rt△MQG,Rt△NMH,由①同理可证△MQG≌△NMH,,设NH=GM=2t,则QG=MH=t,从而求出点M、N、Q的坐标,将点Q的坐标代入,得关于t的方程,解方程求出t的值,从而得点N的坐标;③当点M在直线AB上方,x轴左侧,构造Rt△GMN,Rt△HPM,由①同理可证△GMN≌△HPM,,设GN=HM=2t,则GM=HP=t,从而求出点M、N、P的坐标,将点P的坐标代入,得关于t的方程,解方程求出t的值,从而得点N的坐标;④当点M在直线AB上方,x轴右侧,构造Rt△GMN,Rt△HNP,由①同理可证△GMN≌△HNP,,设GM=HN=2t,则GN=HP=t,从而求出点M、N、P的坐标,将点P的坐标代入,得关于t的方程,解方程求出t的值,从而得点N的坐标;
当PQ为正方形对角线时,当点M在直线AB下方,构造矩形HGJI,过点P作PK⊥IJ于点K,得PK∥x轴,从而根据平行线的性质、正切的定义得,设QK=x,则PK=2x,由①同理可证△PNH≌△MPG≌△QMJ≌△NQI,根据全等三角形的性质得HN=PG=MJ=IQ,PH=GM=QJ=NI,然后证出四边形HGJI为正方形,进而得PK=IJ=2x,接下来求出IQ=PG=JK,PH=GM=QJ=NI的值,从而根据正切的定义得,设PG=HN=t,则PH=GM=3t,从而得点M、N、P的坐标,将点P的坐标代入,得关于t的方程,解方程求出t的值,从而得点N的坐标;⑥当点M在直线AB上方,构造Rt△PMH,Rt△NPG,同理求出,设PG=HM=t,则PH=GN=3t,从而得点M、N、P的坐标,将点P的坐标代入,得关于t的方程,解方程求出t的值,从而得点N的坐标.
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