2024-2025学年沪科版八年级数学下册期末考试模拟卷01(含详解)

文档属性

名称 2024-2025学年沪科版八年级数学下册期末考试模拟卷01(含详解)
格式 docx
文件大小 555.4KB
资源类型 教案
版本资源 沪科版
科目 数学
更新时间 2025-07-03 16:42:29

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文档简介

2024-2025学年八年级数学下学期期末模拟卷
(考试时间:120分钟,分值:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.测试范围:沪科版2024八年级数学下册全部。
5.难度系数:0.62。
第一部分(选择题 共40分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,满分40分.在每个小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求的)
1.下列二次根式中,最简二次根式是(  )
A. B. C. D.
2.△ABC中,∠A,∠B,∠C的对边分别记为a,b,c,由下列条件不能判定△ABC为直角三角形的是(  )
A.∠A=∠B﹣∠C B.∠A:∠B:∠C=1:2:3
C.a2=c2﹣b2 D.a:b:c=4:5:6
3.矩形、菱形、正方形都具有的性质是(  )
A.对角线相等 B.对角线互相平分
C.对角线互相垂直 D.对角线平分对角
4.某公司有10名员工,每人年收入数据如表:
年收入/万元 4 6 8 10
人数/人 2 3 4 1
则他们年收入数据的众数与中位数分别为(  )
A.8,6 B.6,7 C.8,7 D.8,5
5.电影《哪吒2》于2025年春节档上映,票房一路高歌的同时,位于贵阳市的越界影城也因为绝佳观影体验走红,颠覆了外界对贵州的刻板印象,成为贵州展示技术实力的窗口.《哪吒2》首日票房达到4.87亿元,第三天票房达到6.19亿元,若在此期间内每天票房按相同的增长率增长,设票房收入的增长率为x,则方程可列为(  )
A.4.87(1+x)3=6.19
B.4.87(1+x)2=6.19
C.4.87+4.87x+4.87x2=6.19
D.4.87+4.87(1+x)+4.87(1+x)2=6.19
6.如图,已知直线与正六边形ABCDEF的边AB,CD分别相交于点M,N,则α+β=(  )
A.115° B.120° C.135° D.144°
7.如图,△ABC为等腰直角三角形,∠BAC=90°,AB=AC,D是AC上一点,CE⊥BD交直线BD于点E,且∠AEB=45°,BE=6,,点F为BC的中点,连接EF,则EF的长为(  )
A. B. C. D.
8.我国南宋著名数学家秦九韶在他的著作《数书九章》一书中,给出了著名的秦九韶公式,也叫三斜求积公式,即如果一个三角形的三边长分别为a,b,c,则该三角形的面积为.现在已知△ABC的三边长分别是1,2,2,则三角形的面积是(  )
A.4 B. C. D.
9.对于一元二次方程ax2﹣bx﹣c=0(a≠0)下列说法:
①若方程的两个根是x1=﹣1和x2=2,则2a﹣c=0;
②若x=c是方程的一个根,则一定有ac﹣b﹣1=0成立;
③若a+b﹣c=0,则它有一个根是x=﹣1;
④若方程有一个根是x=m(m≠0),则方程cx2+bx﹣a=0一定有一个实数根.
其中正确的个数有(  )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
10.如图,正方形ABCD的边长为9,E为对角线AC上一点,连接DE,过点E作EF⊥DE,交射线BC于点F,以DE,EF为邻边作矩形DEFG,连接CG,下列结论中不正确的是(  )
A.矩形DEFG是正方形 B.∠CEF=∠ADE
C.CG平分∠DCH D.
第二部分(非选择题 共110分)
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,满分20分)
11.写一个使二次根式有意义的x的值    .
12.已知样本数据被分成4组,第一、二、三、四组数据个数之比为2:4:3:1,则第二小组的频率为 0.4  .
13.《燕几图》是北宋文字学家、书法家、书学理论家黄伯思所编著的杂纂丛书,其中“燕几”即宴几,如图1.书中名称为“回文”的一套燕几的拼合方式如图2所示,共包括两张长桌、两张中桌和三张小桌,且每张桌面的宽都相等,若该燕几的面积为7.2m2,则这些桌面的宽度为   m.
14.如图,在菱形ABCD中,DE,BF分别垂直AB,AD于点E,F,DE,BF相交于点G,连接BD,CG.解决下列问题:
(1)若∠A=66°,则∠BGD=   ;
(2)若BD=BC,则CG:FG=   .
解答题(本大题共9小题,满分90分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
15.(8分)15.计算:.
16.(8分)解一元二次方程:2x2﹣x﹣15=0.
17.(8分)已知,如图,AD是△ABC在BC边上的高,AD=12,BC=21,BD=5,求AC的长.
18.(8分)某新能源汽车制造厂第二季度的产量(单位:辆)比第一季度增加60%.第三季度的产量比第二季度减少10%,设该新能源汽车制造厂第一季度的产量为a.
(1)请用含a的代数式填写下表(填化简之后的结果):
季度 一 二 三
产量/辆 a _____    _______   
(2)求该新能源汽车制造厂第二、三季度产量的平均增长率.
19.(10分) 如图,在平行四边形ABCD中,CE平分∠BCD交AD边于点E,过E作EF∥CD交BC边于点F.
(1)求证:四边形CDEF是菱形;
(2)若平行四边形ABCD的周长为22,AE=3,∠A=60°,求CE的长.
20.(10分) 在数学老师的指导下,同学们进行了积极的数学探究性学习活动.
【思考与推理】老师提供了下列一组等式:
第一个等式:1+2×1+1=4;
第二个等式:4+2×2+1=9;
第三个等式:9+2×3+1=16;
第四个等式:16+2×4+1=25;

第n个等式可写为:n2+2n+1=(n+1)2.
(1)老师引导同学们将这n个等式相加,做了如下推理:
(1+2×1+1)+(4+2×1+1)+…+[(n﹣1)2+2(n﹣1)+1]+(n2+2n+1)=4+9+…+n2+(n+1)2
整理得,1+(4+9+…+n2)+2×(1+2+…+n)+n=(4+9+…+n2)+(n+1)2
∴…
∴1+2+3+…+n=…
【类比推广】根据上面等式的特点,同学们类比写出下面一些等式.
第一个等式:13+3×(12+1)+1=23;
第二个等式:23+3×(22+2)+1=33;
第三个等式:33+3×(32+3)+1=43;
第四个等式:43+3×(42+4)+1=53;

【问题解决】(1)请你完成【思考与推理】中省略的步骤.
(2)你能写出【类比推广】中的第5个等式:   ;猜想第n个等式:  ,请你证明这个猜想.
(3)你能利用【思考与推理】的思路和成果,直接写出关于12+22+32+ +n2的公式.
21.(12分) 2025年春节,《哪吒之魔童闹海》(以下简称《哪吒2》)横空出世,现已登顶全球动画电影票房榜,小果同学为了了解这部电影在同学中的受欢迎程度,在初三年级随机抽取了10名男生和10名女生展开问卷调查,并对数据进行整理,描述和分析(评分分数用x表示,共分为四组:A.x<70;B.70≤x<80;C.80≤x<90;D.90≤x≤100)下面给出了部分信息:
10名女生对《哪吒2》的评分分数:
67,77,79,83,89,91,98,98,98,100.
10名男生对《哪吒2》的评分分数在C组的数据是:82,83,86.
20名同学对《哪吒2》评分统计表
性别 平均数 众数 中位数 方差 满分占比
女生 88 a 90 112.2 10%
男生 88 100 b 200.2 50%
根据以上信息,解答下列问题:
(1)上述图表中的a=   ,b=   ,m=   ;
(2)根据以上数据分析,你认为是女生更喜欢《哪吒2》还是男生更喜欢?请说明理由;(写出一条理由即可)
(3)我校初三年级有400名女生和500名男生去看过《哪吒2》,估计这些学生中对《哪吒2》的评分在D组共有多少人?
22.(12分) 我们在学习二次根式的时候会发现:有时候两个含有二次根式的代数式相乘,积不含有二次根式,如,.
两个含有二次根式的非零代数式相乘,如果它们的积不是二次根式,那么我们称这两个代数式互为有理化因式.
请运用有理化因式的知识,解决下列问题:
(1)化简:    ;
(2)比较大小:    ;(用“>”、“=”或“<”填空)
(3)设有理数a、b满足:,则a+b=   ;
(4)已知,求的值.
23.(14分) 阅读下面材料:
小明遇到这样一个问题:如图1,在正方形ABCD中,点E、F分别为DC、BC边上的点,∠EAF=45°,连接EF,求证:DE+BF=EF.小明是这样思考的:要想解决这个问题,首先应想办法将这些分散的线段集中到同一条线段上.他先后尝试了平移、翻折、旋转的方法,发现通过旋转可以解决此问题.他的方法是将△ADE绕点A顺时针旋转90°得到△ABG(如图2),此时GF即是DE+BF.
请回答:在图2中,∠GAF的度数是    .
参考小明得到的结论和思考问题的方法,解决下列问题:
(1)如图3,在直角梯形ABCD中,AD∥BC(AD>BC),∠D=90°,AD=CD=10,E是CD上一点,若∠BAE=45°,DE=4,求BE的长度.
(2)如图4,△ABC中,AC=4,BC=6,以AB为边作正方形ADEB,连接CD.当∠ACB=   时,线段CD有最大值,并求出CD的最大值.
2024-2025学年八年级数学下学期期末模拟卷
(考试时间:120分钟,分值:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.测试范围:沪科版2024八年级数学下册全部。
5.难度系数:0.62。
第一部分(选择题 共40分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,满分40分.在每个小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求的)
1.下列二次根式中,最简二次根式是(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【解答】解:根据最简二次根式定义,逐项答案判断如下:
A、是最简二次根式,符合题意;
B、,不是最简二次根式,不符合题意;
C、,不是最简二次根式,不符合题意;
D、,不是最简二次根式,不符合题意;
故选:A.
2.△ABC中,∠A,∠B,∠C的对边分别记为a,b,c,由下列条件不能判定△ABC为直角三角形的是(  )
A.∠A=∠B﹣∠C B.∠A:∠B:∠C=1:2:3
C.a2=c2﹣b2 D.a:b:c=4:5:6
【答案】D
【解答】解:A、∠A=∠B﹣∠C,又∵∠A+∠B+∠C=180°,则∠B=90°,是直角三角形,不符合题意;
B、∠A:∠B:∠C=1:2:3,又∠A+∠B+∠C=180°,则∠C=90°,是直角三角形,不符合题意;
C、由a2=c2﹣b2,得a2+b2=c2,符合勾股定理的逆定理,是直角三角形,不符合题意;
D、32+42≠62,不符合勾股定理的逆定理,不是直角三角形,符合题意.
故选:D.
3.矩形、菱形、正方形都具有的性质是(  )
A.对角线相等 B.对角线互相平分
C.对角线互相垂直 D.对角线平分对角
【答案】B
【解答】解:对于选项A,矩形、正方形具有对角线相等的性质,而菱形不具有;
对于选项B,矩形、菱形、正方形都具有对角线互相平分;
对于选项C,菱形、正方形具有对角线互相垂直,而矩形不具有;
对于选项D,菱形、正方形具有对角线平分对角,而矩形不具有.
综上所述:矩形、菱形、正方形都具有的性质是对角线互相平分.
故选:B.
4.某公司有10名员工,每人年收入数据如表:
年收入/万元 4 6 8 10
人数/人 2 3 4 1
则他们年收入数据的众数与中位数分别为(  )
A.8,6 B.6,7 C.8,7 D.8,5
【答案】C
【解答】解:根据一组数据中出现次数最多的是众数,排序后,位于中间一位或两位的平均数为中位数可得:
出现次数最多的是8,故众数为8;
第5个和第6个数据分别为6和8,故中位数为:;
故选:C.
5.电影《哪吒2》于2025年春节档上映,票房一路高歌的同时,位于贵阳市的越界影城也因为绝佳观影体验走红,颠覆了外界对贵州的刻板印象,成为贵州展示技术实力的窗口.《哪吒2》首日票房达到4.87亿元,第三天票房达到6.19亿元,若在此期间内每天票房按相同的增长率增长,设票房收入的增长率为x,则方程可列为(  )
A.4.87(1+x)3=6.19
B.4.87(1+x)2=6.19
C.4.87+4.87x+4.87x2=6.19
D.4.87+4.87(1+x)+4.87(1+x)2=6.19
【答案】B
【解答】解:根据题意得:4.87(1+x)2=6.19.
故选:B.
6.如图,已知直线与正六边形ABCDEF的边AB,CD分别相交于点M,N,则α+β=(  )
A.115° B.120° C.135° D.144°
【答案】B
【解答】解:∵正六边形的内角和为(6﹣2)×180°=720°,
∴∠B=∠C=720°÷6=120°,
∵α=∠BMN,β=∠CNM,
∴α+β=∠BMN+∠CNM,
∵∠BMN+∠CNM+∠B+∠C=360°,
∴∠BMN+∠CNM=360°﹣120°﹣120°=120°,
即α+β=120°.
故选:B.
7.如图,△ABC为等腰直角三角形,∠BAC=90°,AB=AC,D是AC上一点,CE⊥BD交直线BD于点E,且∠AEB=45°,BE=6,,点F为BC的中点,连接EF,则EF的长为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【解答】解:如图,过点A作AH⊥CE交CE延长线于H,
∵∠AEB=45°,
∴∠AEH=45°,
∴△AHE是等腰直角三角形,
∴,
设CE=x,则CH=x+2,
由勾股定理得,BC2=AB2+AC2=2AC2,BC2=CE2+BE2=x2+62=x2+36,
AC2=AH2+CH2=22+(x+2)2=x2+4x+8,
∴2(x2+4x+8)=x2+36,
解得x1=2,x2=﹣10(不合,舍去),
∴CE=2,
∴,
∵点F为BC的中点,
∴,
故选:A.
8.我国南宋著名数学家秦九韶在他的著作《数书九章》一书中,给出了著名的秦九韶公式,也叫三斜求积公式,即如果一个三角形的三边长分别为a,b,c,则该三角形的面积为.现在已知△ABC的三边长分别是1,2,2,则三角形的面积是(  )
A.4 B. C. D.
【答案】B
【解答】解:由公式可得,
故选:B.
9.对于一元二次方程ax2﹣bx﹣c=0(a≠0)下列说法:
①若方程的两个根是x1=﹣1和x2=2,则2a﹣c=0;
②若x=c是方程的一个根,则一定有ac﹣b﹣1=0成立;
③若a+b﹣c=0,则它有一个根是x=﹣1;
④若方程有一个根是x=m(m≠0),则方程cx2+bx﹣a=0一定有一个实数根.
其中正确的个数有(  )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【解答】解:若方程的两个根是﹣1和2,则(﹣1)×2=﹣2
∴c=2a,
∴2a﹣c=0;
故①正确;
若c是方程的一个根,则ac2﹣bc﹣c=c(ac﹣b﹣1)=0,
∴c=0或ac﹣b﹣1=0,
故②错误;
若a+b﹣c=0,则a×(﹣1)2﹣b×(﹣1)﹣c=a+b﹣c=0,
即ax2﹣bx﹣c=0(a≠0)有一个根是x=﹣1;
故③正确;
若方程有一个根是x=m(m≠0),则am2﹣bm﹣c=0(a≠0),
当x时,cx2+bx﹣a=cba0,
即若方程有一个根是x=m(m≠0),则方程cx2+bx﹣a=0一定有一个实数根x,
故④正确;
综上可知,正确的是①③④,
故选:C.
10.如图,正方形ABCD的边长为9,E为对角线AC上一点,连接DE,过点E作EF⊥DE,交射线BC于点F,以DE,EF为邻边作矩形DEFG,连接CG,下列结论中不正确的是(  )
A.矩形DEFG是正方形 B.∠CEF=∠ADE
C.CG平分∠DCH D.
【答案】B
【解答】解:如图,作EK⊥BC于点K,EL⊥CD于点L,则∠EKF=∠ELD=90°,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=CB,AD=CD,∠B=∠ADC=90°,
∴∠BCA=∠BAC=45°,∠DCA=∠DAC=45°,
∴∠BCA=∠DCA,
∴EK=EL,
∵∠EKC=∠ELC=∠KCL=90°,
∴四边形EKCL是矩形,
∵四边形DEFG是矩形,
∴∠KEL=∠FED=90,
∴∠FEK=∠DEL=90°﹣∠FEL,
∴△FEK≌△DEL(ASA),
∴DE=FE,
∴矩形DEFG是正方形,故A正确;
∵∠EDG=∠ADC=90°,
∴∠CDG=∠ADE=90°﹣∠CDE,
∵CD=AD,GD=ED,
∴△CDG≌△ADE(SAS),
∴CG=AE,
∴CE+CG=CE+AE=AC,
∵∠B=90°,AB=CB=9,
∴ACAB=9,
∴CE+CG=9,故D正确;
∵△CDG≌△ADE(SAS),
∴∠DAE=∠DCG=45°,
∴CG平分∠DCH,故C正确;
∵∠ADE=∠DEL=∠FEK≠∠CEF,
∴∠CEF≠∠ADE,故B不正确,
故选:B.
第二部分(非选择题 共110分)
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,满分20分)
11.写一个使二次根式有意义的x的值    .
【答案】1(答案不唯一).
【解答】解:由二次根式的被开方数不小于零的条件可知
x﹣1≥0,
解得x≥1,
∴x的值可以是1,
故答案为:1(答案不唯一).
12.已知样本数据被分成4组,第一、二、三、四组数据个数之比为2:4:3:1,则第二小组的频率为 0.4  .
【答案】0.4.
【解答】解:由题意得:第二小组的频率0.4,
故答案为:0.4.
13.《燕几图》是北宋文字学家、书法家、书学理论家黄伯思所编著的杂纂丛书,其中“燕几”即宴几,如图1.书中名称为“回文”的一套燕几的拼合方式如图2所示,共包括两张长桌、两张中桌和三张小桌,且每张桌面的宽都相等,若该燕几的面积为7.2m2,则这些桌面的宽度为   m.
【答案】0.6
【解答】解:设这些桌面的宽度为x m,
则由图2可得,小桌的长为2x m,中桌的长为3x m,长桌的长为4x m,
∴根据题意列方程得,2x2×3+3x2×2+4x2×2=7.2,
整理得,20x2=7.2,
解得x=0.6或﹣0.6,
∵x>0,
∴x=﹣0.6舍去,即x=0.6,
即这些桌面的宽度为0.6m.
故答案为:0.6.
14.如图,在菱形ABCD中,DE,BF分别垂直AB,AD于点E,F,DE,BF相交于点G,连接BD,CG.解决下列问题:
(1)若∠A=66°,则∠BGD=   ;
(2)若BD=BC,则CG:FG=   .
【答案】(1)114°;
(2)4:1.
【解答】解:(1)∵DE,BF分别垂直AB,AD于点E,F,
∴∠BFA=∠DEA=90°,
∵∠A=66°,
∴∠BGD=∠EGF=360°﹣90°﹣90°﹣66°=114°,
故答案为:114°;
(2)在菱形ABCD中,AB=BC=CD=AD,
∵BD=BC,
∴AB=BC=CD=AD=BD,
∴△ABD是等边三角形,△BDC是等边三角形,
∴∠ADB=∠ABD=60°,∠CDB=∠CBD=60°,∠BCD=∠A=60°,
∵DE⊥AB,BF⊥AD,
∴DE、BF分别是∠ADB、∠ABD的角平分线,
∴∠GDB=∠GBD=30°,
∴GD=GB,
∴CG是BD的垂直平分线,
设CG与BD交于点H,如图所示,
∴DG=2GH=2FG,
∵CD∥AB,∠DEB=90°,
∴∠GDC=90°,
∵∠GCD=30°,
∴CG=2GD=4FG,
∴CG:FG=4FG:FG=4:1.
故答案为:4:1.
解答题(本大题共9小题,满分90分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
15.(8分)15.计算:.
【解答】解:原式=5(2﹣23) (4分)
=5﹣55+2 (6分)
=﹣3. (8分)
16.(8分)解一元二次方程:2x2﹣x﹣15=0.
【解答】解:2x2﹣x﹣15=0,
∴(2x+5)(x﹣3)=0, (4分)
∴2x+5=0或x﹣3=0,
解得:x1,x2=3. (8分)
17.(8分)已知,如图,AD是△ABC在BC边上的高,AD=12,BC=21,BD=5,求AC的长.
【解答】解:∵AD是△ABC在BC边上的高,
∴∠ADC=90°,
∵AD=12,BC=21,BD=5,
∴CD=BC﹣BD=21﹣5=16, (4分)
∴AC20. (8分)
18.(8分)某新能源汽车制造厂第二季度的产量(单位:辆)比第一季度增加60%.第三季度的产量比第二季度减少10%,设该新能源汽车制造厂第一季度的产量为a.
(1)请用含a的代数式填写下表(填化简之后的结果):
季度 一 二 三
产量/辆 a _____    _______   
(2)求该新能源汽车制造厂第二、三季度产量的平均增长率.
【解答】解:(1)由题意,第二季度的产量为:a(1+60%)=1.6a;
第三季度的产量为:1.6a(1﹣10%)=1.44a;
填表如下:
季度 一 二 三
产量/辆 a 1.6a 1.44a
故答案为:1.6a,1.44a; (4分)
(2)设该新能源汽车制造厂第二、三季度产量的平均增长率为x,
由题意,得:a(1+x)2=1.44a,
整理得,x2+2x﹣0.44=0,
解得:x=0.2=20%或x=﹣2.2(舍去);
答:该新能源汽车制造厂第二、三季度产量的平均增长率为20%.(8分)
19.(10分) 如图,在平行四边形ABCD中,CE平分∠BCD交AD边于点E,过E作EF∥CD交BC边于点F.
(1)求证:四边形CDEF是菱形;
(2)若平行四边形ABCD的周长为22,AE=3,∠A=60°,求CE的长.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∵EF∥CD,
∴四边形CDEF为平行四边形,
∵CE平分∠BCD,
∴∠ECB=∠ECD,
∵AD∥BC,
∴∠ECB=∠DEC,
∴∠ECD=∠DEC,
∴CD=DE,
∴四边形CDEF是菱形; (4分)
(2)解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AB∥CD,
∴AE∥BF,
∵四边形CDEF为菱形,
∴EF∥CD,
∴AB∥EF,
∴四边形AEFB是平行四边形, (6分)
∴AE=BF=3,AB=EF,
∵平行四边形ABCD的周长为22,
∴AE+DE+CD+CF+BF+AB=6+4CD=22,
∴CD=4,
∵∠A=60°,
∴∠DCF=∠A=60°,
∴∠DCO∠DCB=30°,
∵CE⊥DF,
∴ODCD=2,
∴OC2,
∴CE=2OC=4. (10分)
20.(10分) 在数学老师的指导下,同学们进行了积极的数学探究性学习活动.
【思考与推理】老师提供了下列一组等式:
第一个等式:1+2×1+1=4;
第二个等式:4+2×2+1=9;
第三个等式:9+2×3+1=16;
第四个等式:16+2×4+1=25;

第n个等式可写为:n2+2n+1=(n+1)2.
(1)老师引导同学们将这n个等式相加,做了如下推理:
(1+2×1+1)+(4+2×1+1)+…+[(n﹣1)2+2(n﹣1)+1]+(n2+2n+1)=4+9+…+n2+(n+1)2
整理得,1+(4+9+…+n2)+2×(1+2+…+n)+n=(4+9+…+n2)+(n+1)2
∴…
∴1+2+3+…+n=…
【类比推广】根据上面等式的特点,同学们类比写出下面一些等式.
第一个等式:13+3×(12+1)+1=23;
第二个等式:23+3×(22+2)+1=33;
第三个等式:33+3×(32+3)+1=43;
第四个等式:43+3×(42+4)+1=53;

【问题解决】(1)请你完成【思考与推理】中省略的步骤.
(2)你能写出【类比推广】中的第5个等式:   ;猜想第n个等式:  ,请你证明这个猜想.
(3)你能利用【思考与推理】的思路和成果,直接写出关于12+22+32+ +n2的公式.
【解答】解:(1)由题意,1+2(1+2+ +n)+n=(n+1)2,
∴2(1+2+ +n)=(n+1)2﹣n﹣1=n2+n.
∴1+2+…+n. (3分)
(2)由题意,第5个等式:53+3×(52+5)=63;
猜想第n个等式:n3+3(n2+n)+1=(n+1)3,证明如下:
∵左边=n3+3n2+3n+1,右边=(n+1)3=(n+1)2(n+1)(n2+2n+1)=(n+1)=n3+3n2+3n+1,
∴左边=右边;
∴原等式成立.
故答案为:53+3×(52+5)=63;n3+3(n2+n)+1=(n+1)3.(6分)
(3)把(2)中的等式相加可得:3(12+22+32+……n2+1+2+3+……n)+n=(n+1)3﹣1,
∴12+22+32+……n2
[(n+1)3﹣1﹣n]
. (10分)
21.(12分) 2025年春节,《哪吒之魔童闹海》(以下简称《哪吒2》)横空出世,现已登顶全球动画电影票房榜,小果同学为了了解这部电影在同学中的受欢迎程度,在初三年级随机抽取了10名男生和10名女生展开问卷调查,并对数据进行整理,描述和分析(评分分数用x表示,共分为四组:A.x<70;B.70≤x<80;C.80≤x<90;D.90≤x≤100)下面给出了部分信息:
10名女生对《哪吒2》的评分分数:
67,77,79,83,89,91,98,98,98,100.
10名男生对《哪吒2》的评分分数在C组的数据是:82,83,86.
20名同学对《哪吒2》评分统计表
性别 平均数 众数 中位数 方差 满分占比
女生 88 a 90 112.2 10%
男生 88 100 b 200.2 50%
根据以上信息,解答下列问题:
(1)上述图表中的a=   ,b=   ,m=   ;
(2)根据以上数据分析,你认为是女生更喜欢《哪吒2》还是男生更喜欢?请说明理由;(写出一条理由即可)
(3)我校初三年级有400名女生和500名男生去看过《哪吒2》,估计这些学生中对《哪吒2》的评分在D组共有多少人?
【解答】解:(1)10名女生对《哪吒2》的评分分数:67,77,79,83,89,91,98,98,98,100.
98出现最多,则a=98,
根据统计表可得满分的有5人,则中位数为第5和第6个数据,10名男生对《哪吒2》的评分分数在C组的数据是:82,83,86.
则按从小到大排列,第5个数据为86,第6个数据为100,
则,
A和B的人数和为10﹣10×50%﹣3=2,且A,B的人数都不为0,
∴评分分数为A和B的人数都是1人,
∴,解得m=10,
故答案为:98,93,10. (6分)
(2)男生更喜欢《哪吒2》,理由如下:
男生的中位数和众数都比女生的高,因此,男生更喜欢《哪吒2》;(8分)
(3)用400和500分别乘以评分在D组的占比可得:
(人).
答:估计这些学生中对《哪吒2》的评分在D组共有450人.(12分)
22.(12分) 我们在学习二次根式的时候会发现:有时候两个含有二次根式的代数式相乘,积不含有二次根式,如,.
两个含有二次根式的非零代数式相乘,如果它们的积不是二次根式,那么我们称这两个代数式互为有理化因式.
请运用有理化因式的知识,解决下列问题:
(1)化简:    ;
(2)比较大小:    ;(用“>”、“=”或“<”填空)
(3)设有理数a、b满足:,则a+b=   ;
(4)已知,求的值.
【解答】解:(1),
故答案为:; (2分)
(2)∵

同理,
∵,
∴,
即,
∵0,,
∴,
故答案为:>; (6分)
(3)∵,
∴31,
∴()a+()b=31,
∴(a+b)(a﹣b)=3,
∵a、b为有理数,
∴a+b,a﹣b为有理数,
∴a+b=3,
故答案为:3; (9分)
(4)∵,
令a,b,
∴12﹣x=a2,4﹣x=b2,且a﹣b=2,
∴a2﹣b2=8,
∴(a+b)(a﹣b)=8,
∴a+b=4,
即. (12分)
23.(14分) 阅读下面材料:
小明遇到这样一个问题:如图1,在正方形ABCD中,点E、F分别为DC、BC边上的点,∠EAF=45°,连接EF,求证:DE+BF=EF.小明是这样思考的:要想解决这个问题,首先应想办法将这些分散的线段集中到同一条线段上.他先后尝试了平移、翻折、旋转的方法,发现通过旋转可以解决此问题.他的方法是将△ADE绕点A顺时针旋转90°得到△ABG(如图2),此时GF即是DE+BF.
请回答:在图2中,∠GAF的度数是    .
参考小明得到的结论和思考问题的方法,解决下列问题:
(1)如图3,在直角梯形ABCD中,AD∥BC(AD>BC),∠D=90°,AD=CD=10,E是CD上一点,若∠BAE=45°,DE=4,求BE的长度.
(2)如图4,△ABC中,AC=4,BC=6,以AB为边作正方形ADEB,连接CD.当∠ACB=   时,线段CD有最大值,并求出CD的最大值.
【解答】解:阅读材料:
根据旋转△ABG≌△QDE,
∴∠GAB=∠EAD,AG=AE,
∵∠BAD=∠BAE+∠EAF+∠DAE=90°,∠EAF=45°,
∴∠BAF+∠GAB=45°,即∠GAF=45°; (4分)
(1)过点A作AF⊥CB 交CB的延长线于点F,
∵AD∥BC,∠D=90°,
∴∠B=180°﹣∠D=90°,
∵AD=CD=10,
∴四边形AFCD是正方形,
∴CF=10,
根据上面结论,可知BE=DE+BF,
设BE=x,
∵DE=4,
∴BF=BE﹣DE=x﹣4,
∴CB=CF﹣BF=10﹣x+4=14﹣x,
CE=CD﹣DE=10﹣4=6,
∵∠C=90°,
∴CE2+CB2=BE2,
∴36+(14﹣x)2=x2,
解得:x,
故BE; (8分)
(3)过点A作AF⊥CA,取AF=AC,
连接BF,CF,
∵∠BAF=∠BAC+∠CAF=90°+∠BAC,
∠DAC=∠BAD+∠BAC=90°+∠BAC,
∴∠BAF=∠DAC,
又∵AC=AF,AB=AD,
∴△FAB≌△CAD(SAS),
∴BF=CD,
∴线段CD有最大值时,只需BF最大即可,(10分)
在△BCF中,BF≤BC+CF,
当B、C、F三点共线时,
BF取最大值,此时BF=BC+CF,
在等腰直角三角形ACF中AC=AF=4,∠ACF=45°,
∴CFAC=4,
∵CB=6,
BF最大为:46,即CD最大值为46,此时∠BCA=180°﹣∠ACF=135°.
故答案为:135°.(14分)
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