2025中考数学复习冲刺之特色微专题巩固_专题18 体现数学思想方法的中考综合问题(含解析)

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名称 2025中考数学复习冲刺之特色微专题巩固_专题18 体现数学思想方法的中考综合问题(含解析)
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资源类型 试卷
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科目 数学
更新时间 2025-02-21 14:37:16

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专题18 体现数学思想方法的中考综合问题
1. 推理是数学的基本思维方式、若推理过程不严谨,则推理结果可能产生错误.
例如,有人声称可以证明“任意一个实数都等于0”,并证明如下:
设任意一个实数为x,令,
等式两边都乘以x,得.①
等式两边都减,得.②
等式两边分别分解因式,得.③
等式两边都除以,得.④
等式两边都减m,得x=0.⑤
所以任意一个实数都等于0.
以上推理过程中,开始出现错误的那一步对应的序号是______.
2. 如图,是线段上除端点外一点,将绕正方形的顶点顺时针旋转,得到.连接交于点.下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
3. 如图,是利用割补法求图形面积的示意图,下列公式中与之相对应的是( )
A. B.
C. D.
4.已知函数,则下列说法不正确的个数是( )
①若该函数图像与轴只有一个交点,则
②方程至少有一个整数根
③若,则的函数值都是负数
④不存在实数,使得对任意实数都成立
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
5. 已知非零实数x,y满足,则的值等于_________.
6.若且,则_________.
7. 如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(5,0),点M的坐标为(0,4),过点M作MNx轴,点P在射线MN上,若MAP为等腰三角形,则点P的坐标为___________.
8. 构建几何图形解决代数问题是“数形结合”思想的重要性,在计算tan15°时,如图.在Rt△ACB中,∠C=90°,∠ABC=30°,延长CB使BD=AB,连接AD,得∠D=15°,所以tan15°.类比这种方法,计算tan22.5°的值为(  )
A. B. ﹣1 C. D.
9.国务院新闻办公室发布,南水北调工程全面通水5周年来,直接受益人口超过1.2亿人,其中1.2亿用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
10. 如图,在正方形ABCD中,AB=4,动点M从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿射线AB运动,同时动点N从点A出发,以每秒2个单位长度的速度沿折线AD→DC→CB运动,当点N运动到点B时,点M,N同时停止运动.设AMN的面积为y,运动时间为x(s),则下列图象能大致反映y与x之间函数关系的是( )
A. B. C. D.
11.在同一平面直角坐标系中,一次函数与反比例函数的图像如图所示、则当时,自变量的取值范围为( )
A B. C. D.
12.如图,直线经过点,当时,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
13. 如图,一次函数的图象过点,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
14. 二次函数的图象过四个点,下列说法一定正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
15.如图,直线y=kx+b(k、b是常数k≠0)与直线y=2交于点A(4,2),则关于x的不等式kx+b<2的解集为_____.
16. 在中,,为BC边上的高,,则BC的长为_____.
17.如图,在菱形ABCD中,AB=5,AC=6,过点D作DE⊥BA,交BA的延长线于点E,则线段DE的长为(  )
A. B. C. 4 D.
18.如图,是圆上一点,是直径,,,点在圆上且平分弧,则的长
为( )
A. B. C. D.
19.如图,在菱形ABOC中,AB=2,∠A=60°,菱形的一个顶点C在反比例函数y=(k≠0)的图象上,则反比例函数的解析式为( )
A. y= B. y= C. y= D. y=
20.如图,抛物线y=ax2+bx+4交y轴于点A,交过点A且平行于x轴的直线于另一点B,交x轴于C,D两点(点C在点D右边),对称轴为直线x=,连接AC,AD,BC.若点B关于直线AC的对称点恰好落在线段OC上,下列结论中错误的是( )
A. 点B坐标为(5,4) B. AB=AD C. a= D. OC OD=16
21.实数2介于(  )
A. 4和5之间 B. 5和6之间 C. 6和7之间 D. 7和8之间
22.若菱形ABCD的一条对角线长为8,边CD的长是方程x2﹣
10x+24=0的一个根,则该菱形ABCD的周长为(  )
A. 16 B. 24 C. 16或24 D. 48
23.如图所示的网格是正方形网格,A,B,C,D是网格交点,则ABC的面积与ABD的面积的大小关系为:______(填“>”,“=”或“<”)
24. 在△ABC中,,,,则_________.
25. 在中,为边上的高,,,则是______度.
26.如图,半径为的与边长为的正方形的边相切于E,点F为正方形的中心,直线过点.当正方形沿直线以每秒的速度向左运动_______秒时,与正方形重叠部分的面积为.
27.如图,正比例函数的图象与一次函数y=-x+1的图象相交于点P,点P到x轴的距离是2,则这个正比例函数的解析式是________.
28. 如图,在平行四边形中,,点为线段的三等分点(靠近点),点为线段
的三等分点(靠近点,且.将沿对折,边与边交于点,且.
(1)证明:四边形为矩形;
(2)求四边形的面积.
29. 某商场以每件20元的价格购进一种商品,规定这种商品每件售价不低于进价,又不高于38元,经市场调查发现:该商品每天的销售量y(件)与每件售价(元)之间符合一次函数关系,如图所示.
(1)求y与x之间的函数关系式;
(2)该商场销售这种商品要想每天获得600元的利润,每件商品的售价应定为多少元?
(3)设商场销售这种商品每天获利w(元),当每件商品的售价定为多少元时,每天销售利润最大?最大利润是多少?
30.如图,已知二次函数的图象与x轴交于A、B两点,D为顶点,其中点B的坐标为(5,0),点D的坐标为(1,3).
(1)求该二次函数的表达式;
(2)点E是线段BD上的一点,过点E作x轴的垂线,垂足为F,且ED=EF,求点E的坐标.
(3)试问在该二次函数图象上是否存在点G,使得△ADG的面积是△BDG的面积的?若存在,求出点G的坐标;若不存在,请说明理由.
31. 如图,抛物线经过点,顶点为,对称轴与轴相交于点,为线段的中点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)为线段上任意一点,为轴上一动点,连接,以点为中心,将逆时针旋转,记点的对应点为,点的对应点为.当直线与抛物线只有一个交点时,求点的坐标.
(3)在(2)的旋转变换下,若(如图).
①求证:.
②当点在(1)所求的抛物线上时,求线段的长.
32.已知抛物线与x轴只有一个公共点.
(1)若抛物线过点,求的最小值;
(2)已知点中恰有两点在抛物线上.
①求抛物线的解析式;
②设直线l:与抛物线交于M,N两点,点A在直线上,且,过点A且与x轴垂直的直线分别交抛物线和于点B,C.求证:与的面积相等.
33. 在几何体表面上,蚂蚁怎样爬行路径最短?
(1)如图①,圆锥的母线长为,B为母线的中点,点A在底面圆周上,的长为.在图②所示的圆锥的侧面展开图中画出蚂蚁从点A爬行到点B的最短路径,并标出它的长(结果保留根号).
(2)图③中的几何体由底面半径相同的圆锥和圆柱组成.O是圆锥的顶点,点A在圆柱的底面圆周上.设圆锥的母线长为l,圆柱的高为h.
①蚂蚁从点A爬行到点O的最短路径的长为________(用含l,h的代数式表示).
②设的长为a,点B在母线上,.圆柱的侧面展开图如图④所示,在图中画出蚂蚁从点A爬行到点B的最短路径的示意图,并写出求最短路径的长的思路.
专题18 体现数学思想方法的中考综合问题(解析版)
1. 推理是数学的基本思维方式、若推理过程不严谨,则推理结果可能产生错误.
例如,有人声称可以证明“任意一个实数都等于0”,并证明如下:
设任意一个实数为x,令,
等式两边都乘以x,得.①
等式两边都减,得.②
等式两边分别分解因式,得.③
等式两边都除以,得.④
等式两边都减m,得x=0.⑤
所以任意一个实数都等于0.
以上推理过程中,开始出现错误的那一步对应的序号是______.
【答案】④
【解析】根据等式的性质2即可得到结论.
等式的性质2为:等式两边同乘或除以同一个不为0的整式,等式不变,
∴第④步等式两边都除以,得,前提必须为,因此错误;
故答案为:④.
【点睛】本题考查等式的性质,熟知等式的性质是解题的关键.
2. 如图,是线段上除端点外一点,将绕正方形的顶点顺时针旋转,得到.连接交于点.下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】根据旋转的性质可以得到△EAF是等腰直角三角形,然后根据相似三角形的判定和性质,以及平行线分线段成比例定理即可作出判断.
【详解】解:根据旋转的性质知:∠EAF=90°,故A选项错误;
根据旋转的性质知:∠EAF=90°,EA=AF,则△EAF是等腰直角三角形,
∴EF=AE,即AE:EF=1:,故B选项错误;
若C选项正确,则,即,
∵∠AEF=∠HEA=45°,
∴△EAF△EHA,
∴∠EAH∠EFA,
而∠EFA=45°,∠EAH45°,
∴∠EAH∠EFA,
∴假设不成立,故C选项错误;
∵四边形ABCD是正方形,
∴CD∥AB,即BH∥CF,AD=BC,
∴EB:BC=EH:HF,即EB:AD=EH:HF,故D选项正确。
【点睛】本题考查了旋转的性质,正方形的性质,相似三角形的判定和性质,平行线分线段成比例定理,正确运用反证法是解题的关键.
3. 如图,是利用割补法求图形面积的示意图,下列公式中与之相对应的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】根据大正方形的面积=边长为a的正方形的面积+两个长为a,宽为b的长方形的面积+边长为b的正方形的面积,即可解答.
根据题意得:(a+b)2=a2+2ab+b2,
故选:A.
【点睛】本题考查了完全平方公式的几何背景,用整体和部分两种方法表示面积是解题的关键.
4.已知函数,则下列说法不正确的个数是( )
①若该函数图像与轴只有一个交点,则
②方程至少有一个整数根
③若,则的函数值都是负数
④不存在实数,使得对任意实数都成立
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
【答案】C
【解析】对于①:分情况讨论一次函数和二次函数即可求解;
对于②:分情况讨论a=0和a≠0时方程的根即可;
对于③:已知条件中限定a≠0且a>1或a<0,分情况讨论a>1或a<0时的函数值即可;
对于④:分情况讨论a=0和a≠0时函数的最大值是否小于等于0即可.
【详解】对于①:当a=0时,函数变为,与只有一个交点,
当a≠0时,,∴,
故图像与轴只有一个交点时,或,①错误;
对于②:当a=0时,方程变为,有一个整数根为,
当a≠0时,方程因式分解得到:,其中有一个根为,故此时方程至少有一个整数根,故②正确;
对于③:由已知条件得到a≠0,且a>1或a<0
当a>1时,开口向上,对称轴为,自变量离对称轴越远,其对应的函数值越大,
∵ ,
∴离对称轴的距离一样,将代入得到,此时函数最大值小于0;
当a<0时,开口向下,自变量离对称轴越远,其对应的函数值越小,
∴时,函数取得最大值为,
∵a<0,
∴最大值,即有一部分实数,其对应的函数值,故③错误;
对于④:a=0时,原不等式变形为:对任意实数不一定成立,故a=0不符合;
a≠0时,对于函数,
当a>0时开口向上,总有对应的函数值,此时不存在a对对任意实数都成立;
当a<0时开口向下,此时函数的最大值为,
∵a<0,
∴最大值,即有一部分实数,其对应的函数值,
此时不存在a对对任意实数都成立;故④正确;
综上所述,②④正确.
【点睛】本题考查二次函数的图像及性质,二次函数与方程之间的关系,分类讨论的思想,本题难度较大,熟练掌握二次函数的性质是解决本类题的关键.
5. 已知非零实数x,y满足,则的值等于_________.
【答案】4
【解析】由条件变形得,x-y=xy,把此式代入所求式子中,化简即可求得其值.
【详解】由得:xy+y=x,即x-y=xy

【点睛】本题是求代数式的值,考查了整体代入法求代数式的值,关键是根据条件,变形为x-y=xy,然后整体代入.
6.若且,则_________.
【答案】
【解析】因为,且
因此
而,可得
因此,
所以
本题考查完全平方公式的变形运算以及因式分解的技巧
7. 如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(5,0),点M的坐标为(0,4),过点M作MNx轴,点P在射线MN上,若MAP为等腰三角形,则点P的坐标为___________.
【答案】(,4)或(,4)或(10,4)
【解析】分三种情况:①PM=PA,②MP=MA,③AM=AP,分别画图,根据等腰三角形的性质和两点的距离公式,即可求解.
【详解】解:设点P的坐标为(x,4),
分三种情况:①PM=PA,
∵点A的坐标为(5,0),点M的坐标为(0,4),
∴PM=x,PA= ,
∵PM=PA,
∴x=,解得:x=,
∴点P的坐标为(,4);
②MP=MA,
∵点A的坐标为(5,0),点M的坐标为(0,4),
∴MP=x,MA==,
∵MP=MA,
∴x=,
∴点P的坐标为(,4);
③AM=AP,
∵点A的坐标为(5,0),点M的坐标为(0,4),
∴AP=,MA==,
∵AM=AP,
∴=,解得:x1=10,x2=0(舍去),
∴点P的坐标为(10,4);
综上,点P的坐标为(,4)或(,4)或(10,4).
故答案为:(,4)或(,4)或(10,4).
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质和坐标与图形的性质,熟练掌握坐标与图形特征,利用坐标特征和勾股定理求线段的长是解题的关键.
8. 构建几何图形解决代数问题是“数形结合”思想的重要性,在计算tan15°时,如图.在Rt△ACB中,∠
C=90°,∠ABC=30°,延长CB使BD=AB,连接AD,得∠D=15°,所以tan15°.类比这种方法,计算tan22.5°的值为(  )
A. B. ﹣1 C. D.
【答案】B
【解析】作Rt△ABC,使∠C=90°,∠ABC=45°,延长CB到D,使BD=AB,连接AD,根据构造的直角三角形,设AC=x,再用x表示出CD,即可求出tan22.5°的值.
【详解】解:作Rt△ABC,使∠C=90°,∠ABC=90°,∠ABC=45°,延长CB到D,使BD=AB,连接AD,设AC=x,则:BC=x,AB=,CD=,
故选:B.
【点睛】本题考查解直角三角形,解题的关键是根据阅读构造含45°的直角三角形,再作辅助线得到22.5°的直角三角形.
9.国务院新闻办公室发布,南水北调工程全面通水5周年来,直接受益人口超过1.2亿人,其中1.2亿用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】科学记数法的表示形式为的形式,其中1≤|a|<10,n为整数.确定n的值时,要看把原数变成a时,小数点移动了多少位,n的绝对值与小数点移动的位数相同.当原数绝对值≥10时,n是正数;当原数的绝对值<1时,n是负数.
1.2亿=120000000=1.2×108.
故选:A.
【点睛】本题考查了科学记数法的表示方法.科学记数法的表示形式为的形式,其中1≤|a|<10,n为整数,表示时关键要正确确定a的值以及n的值.
10. 如图,在正方形ABCD中,AB=4,动点M从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿射线AB运动,同时动点N从点A出发,以每秒2个单位长度的速度沿折线AD→DC→CB运动,当点N运动到点B时,点M,N同时停止运动.设AMN的面积为y,运动时间为x(s),则下列图象能大致反映y与x之间函数关系的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据点N的运动情况,分点N在AD,DC,CB上三种情况讨论,分别写出每种情况x和y之间的函数关系式,即可确定图象.
当点N在AD上时,即0≤x<2
∵AM=x,AN=2x,
∴,
此时二次项系数大于0,
∴该部分函数图象开口向上,
当点N在DC上时,即2≤x<4,
此时底边AM=x,高AD=4,
∴y==2x,
∴该部分图象为直线段,
当点N在CB上时,即4≤x<6时,
此时底边AM=x,高BN=12﹣2x,
∴y=,
∵﹣1<0,
∴该部分函数图象开口向下,
故选:B.
【点睛】本题主要考查了函数图像综合,准确分析判断是解题的关键.
11.在同一平面直角坐标系中,一次函数与反比例函数的图像如图所示、则当时,自变量的取值范围为( )
A B. C. D.
【答案】D
【解析】观察图像得到两个交点的横坐标,再观察一次函数函数图像在反比例函数图像上方的区段,从而可得答案.
由图像可得:两个交点的横坐标分别是:
所以:当时,

故选D.
【点睛】本题考查的是利用一次函数图像与反比例函数图像解不等式,掌握数型结合的方法是解题的关键.
12.如图,直线经过点,当时,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】将代入,可得,再将变形整理,得,求解即可.
由题意将代入,可得,即,
整理得,,
∴,
由图像可知,
∴,

故选:A.
【点睛】本题考查了一次函数的图像和性质,解题关键在于灵活应用待定系数法和不等式的性质.
13. 如图,一次函数的图象过点,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】先平移该一次函数图像,得到一次函数图像,再由图像即可以判断出 的解集.
【详解】如图所示,将直线向右平移1个单位得到 ,该图像经过原点,
由图像可知,在y轴右侧,直线位于x轴上方,即y>0,
因此,当x>0时,,
【点睛】本题综合考查了函数图像的平移和利用一次函数图像求对应一元一次不等式的解集等,解决本题的关键是牢记一次函数的图像与一元一次不等式之间的关系,能从图像中得到对应部分的解集,本题蕴含了数形结合的思想方法等.
14. 二次函数的图象过四个点,下列说法一定正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
【答案】C
【解析】求出抛物线对称轴,根据抛物线的开口方向和增减性,根据横坐标的值,可判断出各点纵坐标值的大小关系,从而可以求解.
【详解】解:二次函数的对称轴为:
,且开口向上,
距离对称轴越近,函数值越小,

A,若,则不一定成立,故选项错误,不符合题意;
B,若,则不一定成立,故选项错误,不符合题意;
C,若,所以,则一定成立,故选项正确,符合题意;
D,若,则不一定成立,故选项错误,不符合题意;
【点睛】本题考查了二次函数的图象与性质及不等式,解题的关键是:根据二次函数的对称轴及开口方向,确定各点纵坐标值的大小关系,再进行分论讨论判断即可.
15.如图,直线y=kx+b(k、b是常数k≠0)与直线y=2交于点A(4,2),则关于x的不等式kx+b<2的解集为_____.
【答案】x<4
【解析】结合函数图象,写出直线在直线y=2下方所对应的自变量的范围即可.
∵直线y=kx+b与直线y=2交于点A(4,2),
∴x<4时,y<2,
∴关于x的不等式kx+b<2的解集为:x<4.
故答案为:x<4.
【点睛】本题考查的是利用函数图像解不等式,理解函数图像上的点的纵坐标的大小对图像的影响是解题的关键.
16. 在中,,为BC边上的高,,则BC的长为_____.
【答案】7或5
【解析】如图所示,分D在BC之间和BC延长线上两种情况考虑,先由求出BD,再求出BC的长.
如图,∵在Rt△ABD中,,,
∴,即:,
∴,
当D在BC之间时,BC=BD+CD=6+1=7;
当D在BC延长线上时,BC=BD-CD=6-1=5;
故答案为:7或5.
【点睛】此题主要考查了解三角形,根据已知得出两种符合要求图形,即三角形为钝角三角形或锐角三角形分别分析是解题关键.
17.如图,在菱形ABCD中,AB=5,AC=6,过点D作DE⊥BA,交BA的延长线于点E,则线段DE的长为(  )
A. B. C. 4 D.
【答案】D
【解析】用菱形的面积等于两对角线之积的一半,求解菱形的面积,再利用等面积法求菱形的高即可.
记AC与BD的交点为,
菱形,
菱形的面积
菱形的面积
故选D.
【点睛】本题考查的是菱形的性质,菱形的面积公式,勾股定理.理解菱形的对角线互相垂直平分和学会用等面积法是解题关键.
18.如图,是圆上一点,是直径,,,点在圆上且平分弧,则的长
为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由是圆O的直径,可得∠A=∠D=90°,又在圆上且平分弧,则∠CBD=∠BCD=45°
,即△BCD是等腰直角三角形.在Rt△ABC中,根据勾股定理求出BC长,从而可求DC的长.
∵是圆O的直径,
∴∠A=∠D=90°.
又在圆上且平分弧,
∴∠CBD=∠BCD=45°,即△BCD是等腰直角三角形.
在Rt△ABC中,,,根据勾股定理,得BC==2.
∵△BCD是等腰直角三角形,
∴CD==.
故选:D.
【点睛】此题考查了圆周角定理,等腰直角三角形的性质和勾股定理.此题难度不大,注意掌握数形结合思想的应用.
19.如图,在菱形ABOC中,AB=2,∠A=60°,菱形的一个顶点C在反比例函数y=(k≠0)的图象上,则反比例函数的解析式为( )
A. y= B. y= C. y= D. y=
【答案】B
【解析】根据菱形的性质和平面直角坐标系的特点可以求得点C的坐标,从而可以求得k的值,进而求得反比例函数的解析式.
解:因为在菱形ABOC中,∠A=60°,菱形边长为2,所以OC=2,∠COB=60°.
如答图,过点C作CD⊥OB于点D,
则OD=OC·cos∠COB=2×cos60°=2×=1,CD=OC·sin∠COB=2×sin60°=2×=.
因为点C在第二象限,所以点C的坐标为(-1,).
因为顶点C在反比例函数y═的图象上,所以=,得k=,
所以反比例函数的解析式为y=,
因此本题选B.
【点拨】本题考查待定系数法求反比例函数解析式、菱形的性质,解答本题的关键是明确题意,求出点C的坐标.
20.如图,抛物线y=ax2+bx+4交y轴于点A,交过点A且平行于x轴的直线于另一点B,交x轴于C,D两点(点C在点D右边),对称轴为直线x=,连接AC,AD,BC.若点B关于直线AC的对称点恰好落在线段OC上,下列结论中错误的是( )
A. 点B坐标为(5,4) B. AB=AD C. a= D. OC OD=16
【答案】D
【解析】由抛物线y=ax2+bx+4交y轴于点A,可得点A的坐标,然后由抛物线的对称性可得点B的坐标,由点B关于直线AC的对称点恰好落在线段OC上,可知∠ACO=∠ACB,再结合平行线的性质可判断∠BAC=∠ACB,从而可知AB=AD;过点B作BE⊥x轴于点E,由勾股定理可得EC的长,则点C坐标可得,然后由对称性可得点D的坐标,则OC OD的值可计算;由勾股定理可得AD的长,由交点式可得抛物线的解析式,根据以上计算或推理,对各个选项作出分析即可.
解:因为抛物线y=ax2+bx+4交y轴于点A,所以A(0,4).因为对称轴为直线x=,AB∥x轴,所以B(5,4),选项A正确,不符合题意.如答图,过点B作BE⊥x轴于点E,则BE=4,AB=5.因为AB∥
x轴,所以∠BAC=∠ACO.因为点B关于直线AC的对称点恰好落在线段OC上,所以∠ACO=∠ACB,所以∠BAC=∠ACB,所以BC=AB=5.在Rt△BCE中,由勾股定理得EC=3,所以C(8,0),因为对称轴为直线x=,所以D(-3,0).在Rt△ADO中,OA=4,OD=3,所以AD=5,所以AB=AD,选项B正确,不符合题意.设y=ax2+bx+4=a(x+3)(x-8),将A(0,4)代入得4=a(0+3)(0-8),解得a=,选项C正确,不符合题意.因为OC=8,OD=3,所以OC OD=24,选项D错误,符合题意,因此本题选D.
【点拨】本题考查了二次函数的性质、等腰三角形的判定与性质及勾股定理,熟练掌握二次函数的相关性质并数形结合是解题的关键.
21.实数2介于(  )
A. 4和5之间 B. 5和6之间 C. 6和7之间 D. 7和8之间
【答案】C
【解析】首先化简=,再估算,由此即可判定选项.
∵=,且6<<7,
∴6<<7.
故选:C.
【点睛】本题考查估算实数大小,方法就是用有理数来逼近,求该数的近似值,一般情况下要牢记1到20整数的平方,可以快速准确地进行估算.
22.若菱形ABCD的一条对角线长为8,边CD的长是方程x2﹣10x+24=0的一个根,则该菱形ABCD的周长为(  )
A. 16 B. 24 C. 16或24 D. 48
【答案】B
【解析】解方程得出x=4或x=6,分两种情况:①当AB=AD=4时,4+4=8,不能构成三角形;②
当AB=AD=6时,6+6>8,即可得出菱形ABCD的周长.
如图所示:
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD,
∵x2﹣10x+24=0,
因式分解得:(x﹣4)(x﹣6)=0,
解得:x=4或x=6,
分两种情况:
①当AB=AD=4时,4+4=8,不能构成三角形;
②当AB=AD=6时,6+6>8,
∴菱形ABCD的周长=4AB=24.
故选:B.
【点睛】本题考查菱形的性质、解一元二次方程-因式分解法、三角形的三边关系,熟练掌握并灵活运用是解题的关键.
23.如图所示的网格是正方形网格,A,B,C,D是网格交点,则ABC的面积与ABD的面积的大小关系为:______(填“>”,“=”或“<”)
【答案】=
【解析】在网格中分别计算出三角形的面积,然后再比较大小即可.
如下图所示,设小正方形网格的边长为1个单位,
由网格图可得个平方单位,

故有=.
故答案为:“=”
【点睛】本题考查了三角形的面积公式,在网格中当三角形的底和高不太好求时可以采用割补的方式进行求解,用大的矩形面积减去三个小三角形的面积即得到△ABD的面积.
24. 在△ABC中,,,,则_________.
【答案】或
【解析】画出图形,分△ABC为锐角三角形和钝角三角形两种情况讨论即可.
情况一:当△ABC为锐角三角形时,如图1所示:
过A点作AH⊥BC于H,
∵∠B=45°,
∴△ABH为等腰直角三角形,
∴,
在Rt△ACH中,由勾股定理可知:,
∴.
情况二:当△ABC为钝角三角形时,如图2所示:
由情况一知:,,
∴.
故答案为:或.
【点睛】本题考察了等腰直角三角形的性质及勾股定理的应用,本题的关键是能将△ABC分成锐角三角形或钝角三角形分类讨论.
25. 在中,为边上的高,,,则是______度.
【答案】40或80或者填写80或40
【解析】根据题意,由于类型不确定,需分三种情况:高在三角形内部、高在三角形边上和高在三角形外部讨论求解.
【详解】解:根据题意,分三种情况讨论:
①高在三角形内部,如图所示:
在中,为边上的高,,



②高在三角形边上,如图所示:
可知,

故此种情况不存在,舍弃;
③高在三角形外部,如图所示:
在中,为边上的高,,



综上所述:或,
故答案为:或.
【点睛】本题考查求角度问题,在没有图形的情况下,必须考虑清楚各种不同的情况,根据题意分情况讨论是解决问题的关键.
26.如图,半径为的与边长为的正方形的边相切于E,点F为正方形的中心,直线过点.当正方形沿直线以每秒的速度向左运动_______秒时,与正方形重叠部分的面积为.
【答案】1或.
【解析】将正方形向左平移,使得正方形与圆的重叠部分为弓形,根据题目数据求得此时弓形面积符合题意,由此得到OF的长度,然后结合运动速度求解即可,特别要注意的是正方形沿直线运动,所以需要分类讨论.
①当正方形运动到如图1位置,连接OA,OB,AB交OF于点E
此时正方形与圆的重叠部分的面积为S扇形OAB-S△OAB
由题意可知:OA=OB=AB=2,OF⊥AB
∴△OAB为等边三角形
∴∠AOB=60°,OE⊥AB
在Rt△AOE中,∠AOE=30°,∴AE=,OE=
∴S扇形OAB-S△OAB
∴OF=
∴点F向左运动个单位
所以此时运动时间为秒
②同理,当正方形运动到如图2位置,连接OC,OD,CD交OF于点E
此时正方形与圆的重叠部分的面积为S扇形OCD-S△OCD
由题意可知:OC=OD=CD=2,OF⊥CD
∴△OCD为等边三角形
∴∠COD=60°,OE⊥CD
在Rt△COE中,∠COE=30°,∴CE=,OE=
∴S扇形OCD-S△OCD
∴OF=
∴点F向左运动个单位
所以此时运动时间为秒
综上,当运动时间为1或秒时,⊙O与正方形重叠部分的面积为
【点睛】本题考查正方形的性质,扇形面积的计算及等边三角形的判定和性质,题目难度不大,注意分情况讨论是本题的解题关键.
27.如图,正比例函数的图象与一次函数y=-x+1的图象相交于点P,点P到x轴的距离是2,则这个正比例函数的解析式是________.
【答案】y=-2x
【解析】首先将点P的纵坐标代入一次函数的解析式求得其横坐标,然后代入正比例函数的解析式即可求解.
∵点P到x轴的距离为2,
∴点P的纵坐标为2,
∵点P在一次函数y=-x+1上,
∴2=-x+1,解得x=-1,
∴点P的坐标为(-1,2).
设正比例函数解析式为y=kx,
把P(-1,2)代入得2=-k,解得k=-2,
∴正比例函数解析式为y=-2x
【点拨
】本题考查了用待定系数法求正比例函数解析式,及两函数交点问题的处理能力,熟练的进行点与线之间的转化计算是解题的关键.
28. 如图,在平行四边形中,,点为线段的三等分点(靠近点),点为线段的三等分点(靠近点,且.将沿对折,边与边交于点,且.
(1)证明:四边形为矩形;
(2)求四边形的面积.
【答案】(1)证明见解析;(2)
【解析】(1)根据平行四边形的性质可得,,根据题意三等分点可得,根据对边平行且相等得到四边形为平行四边形,再根据一个角为90°的平行四边形是矩形即可得证;
(2)根据角度关系可得是等边三角形,是等边三角形,利用割补法即可求出面积.
【详解】解:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴,,
∵点为线段的三等分点(靠近点),点为线段的三等分点(靠近点),
∴,,
∴,
∴四边形为平行四边形,
∵,
∴四边形为矩形;
(2)∵,点为线段的三等分点(靠近点),
∴,,
∵将沿对折,边与边交于点,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴是等边三角形,是等边三角形,
作B'H⊥AG于H,
∴,,
∴.
【点睛】本题考查矩形的判定、割补法求面积、解直角三角形,掌握上述性质定理是解题的关键.
29. 某商场以每件20元的价格购进一种商品,规定这种商品每件售价不低于进价,又不高于38元,经市场调查发现:该商品每天的销售量y(件)与每件售价(元)之间符合一次函数关系,如图所示.
(1)求y与x之间的函数关系式;
(2)该商场销售这种商品要想每天获得600元的利润,每件商品的售价应定为多少元?
(3)设商场销售这种商品每天获利w(元),当每件商品的售价定为多少元时,每天销售利润最大?最大利润是多少?
【答案】(1)y=﹣2x+120;(2)30元;(3)售价定为38元/件时,每天最大利润792元
【解析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)根据“每件利润×销售量=总利润”列出一元二次方程,解之可得;
(3)根据以上相等关系列出函数解析式,配方成顶点式,利用二次函数性质求解可得.
【详解】(1)设y与x之间的函数关系式为y=kx+b(k≠0),
由所给函数图象可知:,
解得,
故y与x的函数关系式为y=﹣2x+120;
(2)根据题意,得:(x﹣20)(﹣2x+120)=600,
整理,得:x2﹣80x+1500=0,
解得:x=30或x=50(不合题意,舍去),
答:每件商品的销售价应定为30元;
(3)∵y=﹣2x+120,
∴w=(x﹣20)y=(x﹣20)(﹣2x+120)
=﹣2x2+160x﹣2400
=﹣2(x﹣40)2+800,
∴当x=40时,w最大=800,
∴根据题干售价不得高于38元,所以售价定为38元时利润最大,为792元.
【点睛】本题主要考查一次函数的应用以及二次函数的应用,解题的关键是掌握待定系数法求函数解析式,理解题意确定相等关系,并据此列出函数解析式.
30.如图,已知二次函数的图象与x轴交于A、B两点,D为顶点,其中点B的坐标为(5,0),点D的坐标为(1,3).
(1)求该二次函数的表达式;
(2)点E是线段BD上的一点,过点E作x轴的垂线,垂足为F,且ED=EF,求点E的坐标.
(3)试问在该二次函数图象上是否存在点G,使得△ADG的面积是△BDG的面积的?若存在,求出点G的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】见解析。
【解析】(1)依题意,利用二次函数的顶点式即可求
(2)可通过点B,点D求出线段BD所在的直线关系式,点E在线段BD上,即可设点E的坐标,利用点与点的关系公式,通过EF=ED即可求
(3)先求线段AD所在的直线解析式,求利用点到直线的公式d=,即可求△ADG与△BDG的高,利用三角形面积公式即可求.
解:(1)依题意,设二次函数的解析式为y=a(x﹣1)2+3
将点B代入得0=a(5﹣1)2+3,得a=﹣
∴二次函数的表达式为:y=﹣(x﹣1)2+3
(2)依题意,点B(5,0),点D(1,3),设直线BD的解析式为y=kx+b
代入得,解得
∴线段BD所在的直线为y=x+,
设点E的坐标为:(x,x+)
∴ED2=(x﹣1)2+(﹣x+﹣3)2
EF=
∵ED=EF
∴(x﹣1)2+(﹣x+﹣3)2=
整理得2x2+5x﹣25=0
解得x1=,x2=﹣5(舍去)
故点E的纵坐标为y==
∴点E的坐标为
(3)存在点G,
设点G的坐标为(x,t)
∵点B的坐标为(5,0),对称轴x=1
∴点A的坐标为(﹣3,0)
∴设AD所在的直线解析式为y=kx+b
代入得,解得
∴直线AD的解析式为y=
∴AD的距离为5
点G到AD的距离为:d1==
由(2)知直线BD的解析式为:y=x+,
∴BD的距离为5
∴同理得点G至BD的距离为:d2==
∴===
整理得5x﹣32t+90=0
∵点G在二次函数上,
∴t=
代入得5x﹣32[﹣(x﹣1)2+3]+90=0
整理得6x2﹣7x=0 x(6x﹣7)=0
解得x1=0,x2=
此时点G的坐标为(0,)或(,)
【点拨】主要考查了二次函数的解析式的求法和与几何图形结合的综合能力的培养.要会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关系.
31. 如图,抛物线经过点,顶点为,对称轴与轴相交于点,为线段的中点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)为线段上任意一点,为轴上一动点,连接,以点为中心,将逆时针旋转,记点的对应点为,点的对应点为.当直线与抛物线只有一个交点时,求点的坐标.
(3)在(2)的旋转变换下,若(如图).
①求证:.
②当点在(1)所求的抛物线上时,求线段的长.
【答案】(1);(2)(,0);(3)①见解析;②=或=
【解析】(1)根据点C在抛物线上和已知对称轴的条件可求出解析式;
(2)根据抛物线的解析式求出点B及已知点C的坐标,证明△ABC是等腰直角三角形,根据旋转的性质推出直线EF与x轴的夹角为45°
,因此设直线EF的解析式为y=x+b,设点M的坐标为(m,0),推出点F(m,6-m),直线与抛物线只有一个交点,联立两个解析式,得到关于x的一元二次方程,根据根的判别式为0得到关于m的方程,解方程得点M的坐标.注意有两种情况,均需讨论.
(3)①过点P作PG⊥x轴于点G,过点E作EH⊥x轴于点H,设点M的坐标为(m,0),由及旋转的性质,证明△EHM≌△MGP,得到点E的坐标为(m-1,5-m),再根据两点距离公式证明,注意分两种情况,均需讨论;②把E(m-1,5-m)代入抛物线解析式,解出m的值,进而求出CM的长.
【详解】(1)∵点在抛物线上,
∴,
得到,
又∵对称轴,
∴,
解得,
∴,
∴二次函数的解析式为;
(2)当点M在点C的左侧时,如下图:
∵抛物线的解析式为,对称轴为,
∴点A(2,0),顶点B(2,4),
∴AB=AC=4,
∴△ABC是等腰直角三角形,
∴∠1=45°;
∵将逆时针旋转得到△MEF,
∴FM=CM,∠2=∠1=45°,
设点M的坐标为(m,0),
∴点F(m,6-m),
又∵∠2=45°,
∴直线EF与x轴的夹角为45°,
∴设直线EF的解析式为y=x+b,
把点F(m,6-m)代入得:6-m=m+b,解得:b=6-2m,
直线EF的解析式为y=x+6-2m,
∵直线与抛物线只有一个交点,
∴,
整理得:,
∴Δ=b2-4ac=0,解得m=,
点M的坐标为(,0).
当点M在点C的右侧时,如下图:
由图可知,直线EF与x轴的夹角仍是45°,因此直线与抛物线不可能只有一个交点.
综上,点M的坐标为(,0).
(3)①当点M在点C的左侧时,如下图,过点P作PG⊥x轴于点G,过点E作EH⊥x轴于点H,
∵,由(2)知∠BCA=45°,
∴PG=GC=1,
∴点G(5,0),
设点M坐标为(m,0),
∵将逆时针旋转得到△MEF,
∴EM=PM,
∵∠HEM+∠EMH=∠GMP+∠EMH =90°,
∴∠HEM=∠GMP,
在△EHM和△MGP中,

∴△EHM≌△MGP(AAS),
∴EH=MG=5-m,HM=PG=1,
∴点H(m-1,0),
∴点E的坐标为(m-1,5-m);
∴EA==,
又∵为线段的中点,B(2,4),C(6,0),
∴点D(4,2),
∴ED==,
∴EA= ED.
当点M在点C的右侧时,如下图:
同理,点E的坐标仍为(m-1,5-m),因此EA= ED.
②当点在(1)所求的抛物线上时,
把E(m-1,5-m)代入,整理得:m2-10m+13=0,
解得:m=或m=,
∴=或=.
【点睛】本题是二次函数综合题,熟练掌握二次函数的图象和性质、旋转的性质、分类讨论的思想是解题的关键.
32.已知抛物线与x轴只有一个公共点.
(1)若抛物线过点,求的最小值;
(2)已知点中恰有两点在抛物线上.
①求抛物线的解析式;
②设直线l:与抛物线交于M,N两点,点A在直线上,且,过点A且与x轴垂直的直线分别交抛物线和于点B,C.求证:与的面积相等.
【答案】(1)-1;(2)①;②见解析
【解析】(1)先求得c=1,根据抛物线与x轴只有一个公共点,转化为判别式△=0,从而构造二次函数求解即可;
(2)①根据抛物线与x轴只有一个公共点,得抛物线上的点只能落在x轴的同侧,据此判断即可;②证明AB=BC即可
【详解】因为抛物线与x轴只有一个公共点,
以方程有两个相等的实数根,
所以,即.
(1)因为抛物线过点,所以,
所以,即.
所以,
当时,取到最小值.
(2)①因抛物线与x轴只有一个公共点,
所以抛物线上的点只能落在x轴的同侧.
又点中恰有两点在抛物线的图象上,
所以只能是在抛物线的图象上,
由对称性可得抛物线的对称轴为,所以,
即,因为,所以.
又点在抛物线的图象上,所以,
故抛物线的解析式为.
②由题意设,则.
记直线为m,分别过M,N作,垂足分别为E,F,
即,
因为,所以.
又,所以,所以.
所以,所以,即.
所以,
即.①
把代入,得,
解得,
所以.②
将②代入①,得,
即,解得,即.
所以过点A且与x轴垂直的直线为,
将代入,得,即,
将代入,得,
即,
所以,因此,
所以与的面积相等.
【点睛】本小题考查一次函数和二次函数的图象与性质、相似三角形的判定与性质、三角形面积等基础知识,突出运算能力、推理能力、空间观念与几何直观、创新意识,灵活运用函数与方程思想、数形结合思想及化归与转化思想求解是解题的关键.
33. 在几何体表面上,蚂蚁怎样爬行路径最短?
(1)如图①,圆锥的母线长为,B为母线的中点,点A在底面圆周上,的长为.在图②所示的圆锥的侧面展开图中画出蚂蚁从点A爬行到点B的最短路径,并标出它的长(结果保留根号).
(2)图③中的几何体由底面半径相同的圆锥和圆柱组成.O是圆锥的顶点,点A在圆柱的底面圆周上.设圆锥的母线长为l,圆柱的高为h.
①蚂蚁从点A爬行到点O的最短路径的长为________(用含l,h的代数式表示).
②设的长为a,点B在母线上,.圆柱的侧面展开图如图④所示,在图中画出蚂蚁从点A爬行到点B的最短路径的示意图,并写出求最短路径的长的思路.
【答案】(1)作图如图所示;(2)①h +l;②见解析.
【解析】(1)根据两点之间线段最短,即可得到最短路径;连接OA,AC,可以利用弧长与母线长求出∠AOC,进而证明出△OAC是等边三角形,利用三角函数即可求解;
(2)①由于圆锥底面圆周上的任意一点到圆锥顶点的距离都等于母线长,因此只要蚂蚁从点A爬到圆锥底面圆周上的路径最短即可,因此顺着圆柱侧面的高爬行,所以得出最短路径长即为圆柱的高h加上圆锥的母线长l;
②如图,根据已知条件,设出线段GC的长后,即可用它分别表示出OE、BE、GE、AF,进一步可以表示出BG、GA,根据B、G、A三点共线,在Rt△ABH中利用勾股定理建立方程即可求出GC的长,最后依次代入前面线段表达式中即可求出最短路径长.
解:(1)如图所示,线段AB即为蚂蚁从点A爬行到点B最短路径;
设∠AOC=n°,
∵圆锥的母线长为, 的长为,
∴,
∴;
连接OA、CA,
∵,
∴是等边三角形,
∵B为母线的中点,
∴,
∴.
(2)① 蚂蚁从点A爬行到点O的最短路径为:先沿着过A点且垂直于地面的直线爬到圆柱的上底面圆周上,再沿圆锥母线爬到顶点O上,因此,最短路径长为h+l
② 蚂蚁从点A爬行到点B的最短路径的示意图如下图所示,线段AB即为其最短路径(G点为蚂蚁在圆柱上底面圆周上经过的点,图中两个C点为图形展开前图中的C点);
求最短路径的长的思路如下:如图,连接OG,并过G点作GF⊥AD,垂足为F,由题可知,,GF=h, OB=b,
由的长为a,得展开后的线段AD=a,设线段GC的长为x,则的弧长也为x,由母线长为l,可求出∠COG,
作BE⊥OG,垂足为E,
因为OB=b,可由三角函数求出OE和BE,从而得到GE,利用勾股定理表示出BG,
接着由FD=CG=x,得到AF=a-x,利用勾股定理可以求出AG,
将AF+BE即得到AH,将EG+GF即得到HB,
因为两点之间线段最短,∴A、G、B三点共线,
利用勾股定理可以得到:,进而得到关于x的方程,即可解出x,
将x的值回代到BG和AG中,求出它们的和即可得到最短路径的长.
【点睛】本题考查的是曲面上的最短路径问题,涉及到圆锥和圆柱以及它们的组合体上的最短路径问题,解题过程涉及到“两点之间、线段最短”以及勾股定理和三角函数等知识,本题为开放性试题,答案形式不唯一,对学生的空间想象能力以及图形的感知力要求较高,蕴含了数形结合等思想方法.
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