2022年山东省泰安市高新区中考数学二模试卷(含答案)
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一、选择题(本大题共12小题;在每小题给出的四个选项中,只有产个是正确的,请把正确的选项选出来,每小题选对得4分,错选、不选或选出的答案超过一个,均记零分)
1.(4分)的倒数是( )
A. B. C. D.
2.(4分)如图简单几何体的主视图(从正面看)中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
3.(4分)下列计算正确的是( )
A.x2+x3=2x5 B.m8÷m2=m4
C.(2m﹣n)2=4m2﹣4mn﹣n2 D.(x2)3=x6
4.(4分)综合灯塔、猫眼等平台数据,截至5月4日21时30分,2022“五一档”,档期票房中《神奇动物:邓布利多之谜》3287.4万.3287.4万用科学记数法应表示为( )
A.3.2874×106 B.3.2874×107 C.3.2874×108 D.32.874×106
5.(4分)将一副三角板按如图方式放置,使EF∥AB,则∠α的度数是( )
A.95° B.100° C.120° D.105°
6.(4分)某校为了了解全校学生主题阅读的情况,随机抽查了部分学生某一周主题阅读文章的篇数,并绘制成统计图表.
文章阅读的篇数
3
4
5
6
7及以上
人数
20
28
m
16
12
某校抽查学生主题阅读的情况统计图
根据统计数据,本次抽查的学生文章阅读篇数的中位数和众数是( )
A.4 5 B.5 4 C.5 5 D.4 4
7.(4分)如图,四边形ABCD内接于⊙O,E为DC延长线上一点.若∠BCE=105°,则∠BOD的度数是( )
A.150° B.105° C.75° D.165°
8.(4分)下列选项中,能使关于x的一元二次方程ax2﹣4x+c=0(a,c为常数,且a≠0)一定有实数根的是( )
A.a>0 B.a<0 C.c>0 D.c=0
9.(4分)小菁同学在数学实践活动课中测量路灯的高度.如图,已知她的目高AB为1.5米,她先站在A处看路灯顶端O的仰角为35°,再往前走3米站在C处,看路灯顶端O的仰角为65°,则路灯顶端O到地面的距离约为(已知sin35°≈0.6,cos35°≈0.8,tan35°≈0.7,sin65°≈0.9,cos65°≈0.4,tan65°≈2.1)( )
A.3.2米 B.3.9米 C.4.7米 D.5.4米
10.(4分)如图,⊙O中,=,过点A作BC的平行线交过点C的圆的切线于点D,若∠ABC=46°,则∠ADC的度数是( )
A.74° B.67° C.66° D.60°
11.(4分)如图,抛物线y=ax2+bx+c的对称轴为,经过点(﹣2,0),下列结论:
①a=b;②abc<0;③;④点A(x1,y1),B(x2,y2)在抛物线y=ax2+bx+c上,当时,y1<y2;⑤m为任意实数,都有4am2+4bm≥a﹣2b.其中正确结论有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
12.(4分)如图,在平面直角坐标系中,点A、点B在x轴上,OB=5,OA=2,点C是y轴上一动点,连接AC,将AC绕点A顺时针方向旋转60°得到AD,连接BD,则BD的最小值为( )
A. B. C. D.
二、填空题(本大题共6小题,满分18分,只要求填写最后结果,每小题填对得4分)
13.(3分)如图,在平面直角坐标系中,点A(1,1),点B(1,4),点C(4,2),将△ABC绕点B逆时针旋转90°后,点C的对应点C′的坐标是 .
14.(3分)如图,在扇形AOB中,∠AOB=45°,点C为OB的中点,以点C为圆心,以OC的长为半径画半圆交OA于点D,若OB=2,则阴影部分的面积为 .
15.(3分)若关于x的不等式组有四个整数解,则m的取值范围是 .
16.(3分)如图,将平行四边形ABCD进行折叠,折叠后AD恰好经过点C得到AD′,若∠BAC=90°,DE=5,CE=4,则线段AC的长度为 .
17.(3分)如图所示,菱形ABCD中,AB=AC,点E,F分别为边AB、BC上的点,且AE=BF,连接CE,AF交于点H,连接DH交AC于点O,则下列结论:
①△ABF≌△CAE;②∠FHC=∠B;③∠AEH=∠DAH;④AE•AD=AH•AF.其中结论是 .(将所有正确结论的序号都填入).
18.(3分)我们知道,一元二次方程x2=﹣1没有实数根,即不存在一个实数的平方等于﹣1.若我们规定一个新数“i”,使其满足i2=﹣1(即方程x2=﹣1有一个根为i),并且进一步规定:一切实数可以与新数进行四则运算,且原有运算律和运算法则仍然成立,于是有i1=i,i2=﹣1,i3=i2⋅i=(﹣1)i=﹣i,i4=(i2)2=(﹣1)2=1,从而对于任意正整数n,我们可以得到i4n+1=i4n⋅i=(i4)n⋅i=i,同理可得i4n+2=﹣1,i4n+3=﹣i,i4n=1.那么i2+i3+i4+⋯+i2020+i2021+i2022的值为 .
三、解答题(共7小题,满分78分)
19.(8分)计算:
先化简,再求值:,其中x的值是一元二次方程x2+x﹣6=0的解.
20.(10分)近日,教育部发布《义务教育劳动课程标准(2022年版)》.2022年秋季开学起,劳动课将成为中小学生的一门独立课程.消息一出,引发了不少家长和老师的关注和热议.某校为了解学生对“劳动课”重视程度,随机在校内调查了部分学生,调查结果分为“非常重视”“重视”“比较重视”“不重视”四类,并将结果绘制成如图所示的两幅不完整的统计图:根据图中信息,解答下列问题:
(1)在扇形统计图中,“比较重视”所占的圆心角的度数为 ,并补全条形统计图;
(2)该校共有学生2400人,请你估计该校对“劳动课”“非常重视”的学生人数;
(3)对“劳动课”“非常重视”的4人有一名男生,三名女生,若从中随机抽取两人作为“劳动教育宣传大使”,请利用树状图或列表法,求出恰好抽到都是女生的概率.
21.(10分)如图,已知一次函数y=﹣2x+b图象分别与x轴、y轴相交于点A,B两点,且与反比例函数的图象相交于点C,D两点,AB=3BC,点C的横坐标为﹣1.
(1)求反比例函数表达式;
(2)以AB为边作▱ABEF,使点F在x轴负半轴上,点E在第二象限,若.线段EF与反比例函数在第二象限的交点为M,求点M的坐标.
22.(12分)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CA=CB,点M是AB的中点,点D在BM上,AE⊥CD,BF⊥CD,垂足分别为E,F,连接ME,MF.连接CM交AE于点G.
(1)求证:CE=BF;
(2)求证:∠MFE=45°;
(3)若DE=6,DF=2,求线段DM长.
23.(12分)2020年至2022年,某区计划三年集中攻坚农村公路,提升修建200公里农村公路.已知A施工队每天修建公路长度是B施工队每天修建公路长度的2倍,若A、B两个施工队分别独立完成整个任务,A施工队比B施工队少用25天.
(1)求B施工队每天修建公路长度是多少公里;
(2)若该区需付给A施工队的费用为每天40万元,需付给B施工队的费用为每天12万元.考虑到要不超过20天完成整个工程,该区安排B施工队先单独完成一部分,剩下的部分两个施工队再合作完成.求B施工队先单独做多少天,该区需付的全部费用最低?最低费用是多少万元?
24.(12分)抛物线y=x2﹣2x+m的顶点A在x轴上,与y轴交于点B.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,直线CD∥AB交抛物线于C,D两点,若,求△COD的面积;
(3)如图2,已知(2)中C点坐标,点P是第二象限抛物线上一点,是否存在点P,使得tan∠PCO=2,若存在,请求出点P坐标,若不存在,请说明理由.
25.(14分)如图,点E是正方形ABCD的边BC延长线上一点,连接DE,过顶点B作BF⊥DE,垂足为F,BF交边DC于点G.
(1)求证:DG•BC=DF•BG;
(2)连接CF,求∠CFB的大小;
(3)作点C关于直线DE的对称点H,连接CH,FH.猜想线段DF,BF,CH之间的数量关系并加以证明.
2022年山东省泰安市高新区中考数学二模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共12小题;在每小题给出的四个选项中,只有产个是正确的,请把正确的选项选出来,每小题选对得4分,错选、不选或选出的答案超过一个,均记零分)
1.(4分)的倒数是( )
A. B. C. D.
【分析】求一个数的倒数就是把这个数的分子分母交换位置即可,互为倒数的两个数的乘积为1.
【解答】解:﹣3=﹣,
﹣的倒数为:﹣,
∴的倒数是:﹣,
故选:C.
【点评】本题考查的是倒数,做此类型的题目关键在于对倒数概念的理解.
2.(4分)如图简单几何体的主视图(从正面看)中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据中心对称图形的定义:把一个图形绕某一点旋转180°,如果旋转后的图形能与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形;轴对称图形的定义:如果一个图形沿着一条直线对折后两部分完全重合,这样的图形叫做轴对称图形.
【解答】解:A.主视图是等腰三角形,是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不合题意;
B.主视图是正方形,既是轴对称图形又是中心对称图形,故此选项符合题意;
C.主视图是三角形,且内部有一条纵向的虚线,既不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故此选项不合题意;
D.主视图的正五边形,是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不合题意.
故选:B.
【点评】本题考查了中心对称图形与轴对称图形的概念,正确掌握相关定义是解题关键.
3.(4分)下列计算正确的是( )
A.x2+x3=2x5 B.m8÷m2=m4
C.(2m﹣n)2=4m2﹣4mn﹣n2 D.(x2)3=x6
【分析】根据合并同类项法则、同底数幂的除法法则、完全平方公式、幂的乘方的运算法则解答即可.
【解答】解:A、x2与x3不是同类项,不能合并,原计算错误,故此选项不符合题意;
B、m8÷m2=m6,原计算错误,故此选项不符合题意;
C、(2m﹣n)2=4m2﹣4mn+n2,原计算错误,故此选项不符合题意;
D、(x2)3=x6,原计算正确,故此选项符合题意;
故选:D.
【点评】本题考查了合并同类项、同底数幂的除法、幂的乘方、完全平方公式.熟练掌握合并同类项法则、同底数幂的除法法则、幂的乘方的运算法则、完全平方公式是解题的关键.
4.(4分)综合灯塔、猫眼等平台数据,截至5月4日21时30分,2022“五一档”,档期票房中《神奇动物:邓布利多之谜》3287.4万.3287.4万用科学记数法应表示为( )
A.3.2874×106 B.3.2874×107 C.3.2874×108 D.32.874×106
【分析】科学记数法的表示形式为a×10n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是正整数,当原数绝对值<1时,n是负整数.
【解答】解:3287.4万=328740000=3.2874×107.
故选:B.
【点评】此题考查科学记数法的表示方法.科学记数法的表示形式为a×10n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.
5.(4分)将一副三角板按如图方式放置,使EF∥AB,则∠α的度数是( )
A.95° B.100° C.120° D.105°
【分析】根据平行线的性质得到∠1=∠E=60°,根据三角形的外角性质得到∠α=∠1+∠B,代入即可求出答案.
【解答】解:如图,
∵EF∥AB,
∴∠1=∠E,
∵∠E=90°﹣30°=60°,∠B=∠C=45°,
∴∠α=∠1+∠B=60°+45°=105°.
故选:D.
【点评】本题主要考查对平行线的性质,三角形的外角性质等知识点的理解和掌握,能利用性质进行推理是解此题的关键,题型较好,难度适中.
6.(4分)某校为了了解全校学生主题阅读的情况,随机抽查了部分学生某一周主题阅读文章的篇数,并绘制成统计图表.
文章阅读的篇数
3
4
5
6
7及以上
人数
20
28
m
16
12
某校抽查学生主题阅读的情况统计图
根据统计数据,本次抽查的学生文章阅读篇数的中位数和众数是( )
A.4 5 B.5 4 C.5 5 D.4 4
【分析】根据6篇的人数和所占的百分比,求出抽取的学生总数,再根据中位数和众数的定义即可得出答案.
【解答】解:抽取的学生数有:16÷16%=100(人),
则m=100﹣20﹣28﹣16﹣12=24,
∵共有100人,中位数是第50、51个数的平均数,
∴中位数是:=5(篇),
∵4出现了28次,出现的次数最多,
∴众数是4篇;
故选:B.
【点评】本题考查了确定一组数据的中位数和众数的能力.一些学生往往对这个概念掌握不清楚,计算方法不明确而误选其它选项,注意找中位数的时候一定要先排好顺序,然后再根据奇数和偶数个来确定中位数,如果数据有奇数个,则正中间的数字即为所求,如果是偶数个则找中间两位数的平均数.
7.(4分)如图,四边形ABCD内接于⊙O,E为DC延长线上一点.若∠BCE=105°,则∠BOD的度数是( )
A.150° B.105° C.75° D.165°
【分析】首先利用邻补角求得∠BCD的度数,然后利用圆周角定理求得答案即可.
【解答】解:∵∠BCE=105°,
∴∠BCD=180°﹣∠BCE=180°﹣105°=75°,
∴∠BOD=2∠BCD=150°,
故选:A.
【点评】考查了圆周角定理的知识,解题的关键是了解同弧所对的圆心角是圆周角的2倍,难度不大.
8.(4分)下列选项中,能使关于x的一元二次方程ax2﹣4x+c=0(a,c为常数,且a≠0)一定有实数根的是( )
A.a>0 B.a<0 C.c>0 D.c=0
【分析】先计算判别式得到Δ=16﹣4ac,当ac异号或c=0时,一定有△≥0,从而可对各选项进行判断.
【解答】解:∵Δ=(﹣4)2﹣4ac=16﹣4ac,
∴当ac异号或c=0时,△≥0,方程一定有两实数解.
故选:D.
【点评】本题考查了根的判别式:一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与Δ=b2﹣4ac有如下关系:当Δ>0时,方程有两个不相等的实数根;当Δ=0时,方程有两个相等的实数根;当Δ<0时,方程无实数根.
9.(4分)小菁同学在数学实践活动课中测量路灯的高度.如图,已知她的目高AB为1.5米,她先站在A处看路灯顶端O的仰角为35°,再往前走3米站在C处,看路灯顶端O的仰角为65°,则路灯顶端O到地面的距离约为(已知sin35°≈0.6,cos35°≈0.8,tan35°≈0.7,sin65°≈0.9,cos65°≈0.4,tan65°≈2.1)( )
A.3.2米 B.3.9米 C.4.7米 D.5.4米
【分析】过点O作OE⊥AC于点F,延长BD交OE于点F,设DF=x,根据锐角三角函数的定义表示OF的长度,然后列出方程求出x的值即可求出答案.
【解答】解:过点O作OE⊥AC于点E,延长BD交OE于点F,
设DF=x米,
∵tan65°=,
∴OF=xtan65°米,
∴BF=(3+x)米,
∵tan35°=,
∴OF=(3+x)tan35°米,
∴2.1x=0.7(3+x),
∴x=1.5米,
∴OF=1.5×2.1=3.15米,
∴OE=3.15+1.5=4.65米,
故选:C.
【点评】本题考查解直角三角形,解题的关键是熟练运用锐角三角函数的定义,本题属于中等题型.
10.(4分)如图,⊙O中,=,过点A作BC的平行线交过点C的圆的切线于点D,若∠ABC=46°,则∠ADC的度数是( )
A.74° B.67° C.66° D.60°
【分析】连接OA,由圆周角定理求出∠OCB=∠OBC=23°,由切线的性质求出∠OCD=90°,由平行线的性质可求出答案.
【解答】解:连接OA,
∵=,
∴∠BOC=∠AOB,
∵OB=OC,OB=OA,
∴∠BCO=∠OBC,∠OAC=∠OBA,
∴∠OBA=∠CBO,
∵∠ABC=46°,
∴∠OCB=∠OBC=23°,
∵CD是圆的切线,
∴OC⊥CD,
∴∠OCD=90°,
∴∠BCD=∠BCO+∠OCD=113°,
∵CB∥AD,
∴∠ADC=180°﹣∠BCD=180°﹣113°=67°.
故选:B.
【点评】本题考查了平行线的性质,切线的性质,圆周角定理,熟练掌握切线的性质是解题的关键.
11.(4分)如图,抛物线y=ax2+bx+c的对称轴为,经过点(﹣2,0),下列结论:
①a=b;②abc<0;③;④点A(x1,y1),B(x2,y2)在抛物线y=ax2+bx+c上,当时,y1<y2;⑤m为任意实数,都有4am2+4bm≥a﹣2b.其中正确结论有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【分析】根据二次函数的图象和性质依次判断.
【解答】解:∵抛物线开口向上,与y轴交于负半轴,
∴a>0,c<0,
∵抛物线的对称轴为:x=﹣=﹣,
∴b=a>0,
∴abc<0,
∴①正确,②正确;
∵抛物线过点(﹣2,0).
∴4a﹣2b+c=0,
∴4a﹣2a+c=0,
∴2a+c=0,
∴a+=0,
∴③正确.
∵抛物线开口向上,对称轴是直线x=﹣,
∴当x≥﹣时,y随x的增大而增大,
∴④错误;
∵抛物线开口向上,对称轴为x=﹣,
∴当x=﹣时,函数有最小值,
∴对任意实数m,当x=m时的函数值不小于x=﹣时的函数值,
∴am2+bm+c≥a﹣b+c,即am2+bm≥a﹣b,
∴4am2+4bm≥a﹣2b,
∴⑤正确,
∴正确结论有①②③⑤,共4个,
故选:C.
【点评】本题考查二次函数的图象和性质,掌握二次函数的图象和性质是求解本题的关键.
12.(4分)如图,在平面直角坐标系中,点A、点B在x轴上,OB=5,OA=2,点C是y轴上一动点,连接AC,将AC绕点A顺时针方向旋转60°得到AD,连接BD,则BD的最小值为( )
A. B. C. D.
【分析】将线段AB绕点A逆时针旋转60°到线段AB′,连接CB′,易证△ABD≌△AB′C(SAS),可得BD=CB′,再根据垂线段最短可知BH′的长度即为所求,易证B′H=OM,根据含30°角的直角三角形的性质求出AM的长度,进一步求出OM的长度即可确定BD的最小值.
【解答】解:将线段AB绕点A逆时针旋转60°到线段AB′,连接CB′,如图所示:
则有AB=AB′,∠BAB′=60°,
∵AC绕点A顺时针方向旋转60°得到AD,
∴AD=AC,∠CAD=60°,
∴∠CAB′=∠DAB,
∴△ABD≌△AB′C(SAS),
∴BD=CB′,
∵点C是y轴上一动点,
过点B′作B′M⊥OB于点B,过点B′作B′H⊥y轴于点H,
则B′H的长即为线段BD的最小值,
∵∠AOC=90°,∠B′MO=90°,∠B′HO=90°,
∴四边形OMB′H是矩形,
∴B′H=OM,
∵OB=5,OA=2,
∴AB′=AB=3,
∵∠B′AM=60°,∠B′MA=90°,
∴∠AB′M=30°,
∴AM=AB′=,
∴OM=2+=,
∴BD的最小值为,
故选:A.
【点评】本题考查了旋转的性质,全等三角形的判定和性质,垂线段最短,含30°角的直角三角形的性质,本题难度较大,添加辅助线构造全等三角形是解题的关键.
二、填空题(本大题共6小题,满分18分,只要求填写最后结果,每小题填对得4分)
13.(3分)如图,在平面直角坐标系中,点A(1,1),点B(1,4),点C(4,2),将△ABC绕点B逆时针旋转90°后,点C的对应点C′的坐标是 (3,7) .
【分析】利用旋转变换的性质作出A,C的对应点A′,C′即可解决问题.
【解答】解:观察图象可知C′(3,7).
故答案为:(3,7)
【点评】本题考查坐标与图形变化﹣旋转,解题的关键是掌握旋转变换的性质,正确作出图形,属于中考常考题型.
14.(3分)如图,在扇形AOB中,∠AOB=45°,点C为OB的中点,以点C为圆心,以OC的长为半径画半圆交OA于点D,若OB=2,则阴影部分的面积为 ﹣ .
【分析】连接OD,根据圆周角定理得到∠DCB=90°,根据扇形和三角形的面积公式即可得到结论.
【解答】解:连接OD,
∵∠O=45°,
∴∠DCB=90°,
∴S阴影=S扇形AOB﹣S△ODC﹣S扇形DCB=﹣×1×1﹣=﹣.
故答案为:﹣.
【点评】本题考查了扇形面积的计算,三角形面积的计算,圆周角定理的应用,正确的作出辅助线是解题的关键.
15.(3分)若关于x的不等式组有四个整数解,则m的取值范围是 ﹣3≤m<﹣2 .
【分析】解不等式组的两个不等式,根据其整数解的个数得出1≤4+m<2,解之可得.
【解答】解:解不等式2x+5>0,得:x>﹣,
解不等式x≤2+,得:x≤4+m,
∵不等式组有4个整数解,
∴1≤4+m<2,
解得:﹣3≤m<﹣2,
故答案为:﹣3≤m<﹣2.
【点评】本题主要考查不等式组的整数解问题,根据不等式组的整数解的个数得出关于m的不等式组是解题的关键.
16.(3分)如图,将平行四边形ABCD进行折叠,折叠后AD恰好经过点C得到AD′,若∠BAC=90°,DE=5,CE=4,则线段AC的长度为 12 .
【分析】由平行四边形的性质可得AD=BC,AB=CD=DE+CE=9,AB∥CD,可得∠ECD'=90°,由折叠的性质可得D'E=DE=5,AD=AD',由勾股定理可求CD'的长,AC的长.
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形
∴AD=BC,AB=CD=DE+CE=9,AB∥CD
∴∠BAC=∠ACD=90°
∴∠ECD'=90°
∵将平行四边形ABCD进行折叠,折叠后AD恰好经过点C得到AD′,
∴D'E=DE=5,AD=AD'
∴CD'==3
∴AD'=AC+3=AD=BC
∵BC2=AB2+AC2,
∴(AC+3)2=81+AC2,
∴AC=12
故答案为:12
【点评】本题考查了翻折变换,平行四边形的性质,求出CD'的长是本题的关键.
17.(3分)如图所示,菱形ABCD中,AB=AC,点E,F分别为边AB、BC上的点,且AE=BF,连接CE,AF交于点H,连接DH交AC于点O,则下列结论:
①△ABF≌△CAE;②∠FHC=∠B;③∠AEH=∠DAH;④AE•AD=AH•AF.其中结论是 ①②③④ .(将所有正确结论的序号都填入).
【分析】由菱形ABCD中,AB=AC,易证得△ABC是等边三角形,则可得∠B=∠EAC=60°,由SAS即可证得△ABF≌△CAE,可得∠BAF=∠ACE,EC=AF,由外角性质可得∠FHC=∠B,可判断①②,利用三角形的外角和补角的定义判断出③,通过证明△AEH∽△CEA,可得=,可得AE•AD=AH•AF,可判断④,即可求解.
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC,
∵AB=AC,
∴AB=BC=AC,
即△ABC是等边三角形,
同理:△ADC是等边三角形,
∴∠B=∠EAC=60°,
在△ABF和△CAE中,
,
∴△ABF≌△CAE(SAS);
∴∠BAF=∠ACE,EC=AF,
∵∠FHC=∠ACE+∠FAC=∠BAF+∠FAC=∠BAC=60°,
∴∠FHC=∠B,
故①正确,②正确;
∵∠BAF=∠ACE,
∴∠BEC=∠CFA,
∴∠AEH=∠DAH,故③正确;
∵∠ACE=∠BAF,∠AEH=∠AEC,
∴△AEH∽△CEA,
∴=,
∴AE•AC=AH•EC,
∴AE•AD=AH•AF,故④正确;
结论正确的是①②③④.
故答案为:①②③④.
【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质,菱形的性质,等边三角形的判定与性质以及全等三角形的判定与性质.熟练掌握菱形和等边三角形的判定与性质,证明三角形全等或相似是解题的关键.此题难度较大,注意数形结合思想的运用.
18.(3分)我们知道,一元二次方程x2=﹣1没有实数根,即不存在一个实数的平方等于﹣1.若我们规定一个新数“i”,使其满足i2=﹣1(即方程x2=﹣1有一个根为i),并且进一步规定:一切实数可以与新数进行四则运算,且原有运算律和运算法则仍然成立,于是有i1=i,i2=﹣1,i3=i2⋅i=(﹣1)i=﹣i,i4=(i2)2=(﹣1)2=1,从而对于任意正整数n,我们可以得到i4n+1=i4n⋅i=(i4)n⋅i=i,同理可得i4n+2=﹣1,i4n+3=﹣i,i4n=1.那么i2+i3+i4+⋯+i2020+i2021+i2022的值为 ﹣1 .
【分析】利用题中的新定义化简,再将算式中每4个数作为一组结合,得到每组的和为0,由于一共2021个数相加,2021÷4=505…1,而i2022=i2=﹣1,进而得出答案即可.
【解答】解:依题意有i1=i,i2=﹣1,i3=i2•i=(﹣1)•i=﹣i,i4=(i2)2=(﹣1)2=1,
∵2021÷4=505…1,
∴原式=﹣1﹣i+1+i+…+1+i﹣1
=﹣1.
故答案为:﹣1.
【点评】本题考查了规律型:数字的变化类,实数的运算,解答本题的关键是计算出前面几个数的值,发现规律,求出一个循环内的和再计算,有一定难度.
三、解答题(共7小题,满分78分)
19.(8分)计算:
先化简,再求值:,其中x的值是一元二次方程x2+x﹣6=0的解.
【分析】先根据分式的加减法则算括号里面的,再根据分式的除法法则把除法变成乘法,算乘法,求出x2+x=6,最后代入求出答案即可.
【解答】解:
=÷
=•
=•
=•
=﹣x(x+1)
=﹣x2﹣x,
∵x2+x﹣6=0,
∴x2+x=6,
∴原式=﹣x2﹣x=﹣(x2+x)=﹣6.
【点评】本题考查了分式的化简求值和解一元二次方程,能正确根据分式的运算法则进行化简是解此题的关键,注意运算顺序.
20.(10分)近日,教育部发布《义务教育劳动课程标准(2022年版)》.2022年秋季开学起,劳动课将成为中小学生的一门独立课程.消息一出,引发了不少家长和老师的关注和热议.某校为了解学生对“劳动课”重视程度,随机在校内调查了部分学生,调查结果分为“非常重视”“重视”“比较重视”“不重视”四类,并将结果绘制成如图所示的两幅不完整的统计图:根据图中信息,解答下列问题:
(1)在扇形统计图中,“比较重视”所占的圆心角的度数为 162° ,并补全条形统计图;
(2)该校共有学生2400人,请你估计该校对“劳动课”“非常重视”的学生人数;
(3)对“劳动课”“非常重视”的4人有一名男生,三名女生,若从中随机抽取两人作为“劳动教育宣传大使”,请利用树状图或列表法,求出恰好抽到都是女生的概率.
【分析】(1)先计算出调查的总人数,再用360°乘以样本中“比较重视”的人数所占的百分比得到“比较重视”所占的圆心角的度数,然后计算出“重视”的人数后补全条形统计图;
(2)画树状图展示所有12种等可能的结果,再找出两名都是女生的结果数,然后根据概率公式求解.
【解答】解:(1)调查的总人数为:16÷20%=80(人),
所以在扇形统计图中,“比较重视”所占的圆心角的度数为360°×=162°,
“重视”的人数为80×30%=24(人),
补全条形统计图为:
故答案为:162°;
(2)2400×=120(人),
所以估计该校对“劳动课”“非常重视”的学生人数为120人;
(3)画树状图为:
共有12种等可能的结果,其中抽到都是女生的结果数为6,
所以恰好抽到都是女生的概率==.
【点评】本题考查了列表法与树状图法:利用列表法或树状图展示所有可能的结果求出n,再从中选出符合事件A或B的结果数目m,然后利用概率公式求出事件A或B的概率.也考查了统计图.
21.(10分)如图,已知一次函数y=﹣2x+b图象分别与x轴、y轴相交于点A,B两点,且与反比例函数的图象相交于点C,D两点,AB=3BC,点C的横坐标为﹣1.
(1)求反比例函数表达式;
(2)以AB为边作▱ABEF,使点F在x轴负半轴上,点E在第二象限,若.线段EF与反比例函数在第二象限的交点为M,求点M的坐标.
【分析】(1)过点C作CN⊥y轴于点N,由△CNB∽△AOB,得,可得点A的坐标,从而求出直线AB的解析式,进而解决问题;
(2)根据平移的规律可得直线EF的解析式,再利用反比例函数与一次函数求交点即可.
【解答】解:(1)过点C作CN⊥y轴于点N,
∴∠CNB=∠BOA=90°,
∴∠CBN=∠ABO,
∴△CNB∽△AOB,
∴,
∴OA=3CG,
∴OA=3,
∴A(3,0),
将A(3,0)代入y=﹣2x+b得:b=6,
∴y=﹣2x+b中,当x=﹣1时y=8,
∴C(﹣1,8),
∴m=﹣1×8=﹣8,
∴;
(2)∵▱ABEF,
∴AB∥EF,
∵,
∴=﹣2x﹣15,
令,
解得:(舍),x2=﹣8,
∴M(﹣8,1).
【点评】本题是反比例函数综合题,主要考查了反比例函数图象上点的坐标的特征,相似三角形的判定与性质,平行四边形的性质等知识,利用平移的特征得出直线EF的解析式是解题的关键.
22.(12分)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CA=CB,点M是AB的中点,点D在BM上,AE⊥CD,BF⊥CD,垂足分别为E,F,连接ME,MF.连接CM交AE于点G.
(1)求证:CE=BF;
(2)求证:∠MFE=45°;
(3)若DE=6,DF=2,求线段DM长.
【分析】(1)根据AAS证明△ACE≌△CBF,根据全等三角形的性质即可得证;
(2)根据等腰直角三角形的性质易证△CEM≌△BFM(SAS),根据全等三角形的性质可得△EMF为等腰直角三角形,进一步即可得证;
(3)先证明△AED∽△BFD,设BF=x,则AE=3x,表示出AE和CF,根据AE=CF列方程,求出x的值,进一步可得AD、BD和BM的长,即可求出DM的长.
【解答】(1)证明:∵AE⊥CD,BF⊥CD,
∴∠AEC=∠CFB=90°,
∴∠ACE+∠CAE=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠ACE+∠BCF=90°,
∴∠CAE=∠BCF,
又∵CA=CB,
∴△ACE≌△CBF(AAS),
∴CE=BF;
(2)证明:∵∠ACB=90°,AC=BC,M为AB中点,
∴CM⊥AB,AM=BM=CM,
∴∠CMD=∠BFD=90°,
又∵∠CDM=∠BDF,
∴∠MCE=∠MBF,
又∵CE=BF,
∴△CEM≌△BFM(SAS),
∴EM=MF,∠CME=∠BMF,
∴∠EMF=∠CMB=90°,
∴△EMF为等腰直角三角形,
∴∠MFE=45°;
(3)解:∵∠AED=∠BFD=90°,∠BDF=∠ADE,
∴△AED∽△BFD,
∵DE=6,DF=2,
∴,
设BF=x,则AE=3x,
∴CF=8+x,
由(1)得△ACE≌△CBF,
∴AE=CF,
∴3x=8+x,
解得x=4,
∴BF=4,AE=12,
∴,,
∴AB=,BM=,
∴.
【点评】本题考查了全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理等,熟练掌握全等三角形的判定和性质是解题的关键.
23.(12分)2020年至2022年,某区计划三年集中攻坚农村公路,提升修建200公里农村公路.已知A施工队每天修建公路长度是B施工队每天修建公路长度的2倍,若A、B两个施工队分别独立完成整个任务,A施工队比B施工队少用25天.
(1)求B施工队每天修建公路长度是多少公里;
(2)若该区需付给A施工队的费用为每天40万元,需付给B施工队的费用为每天12万元.考虑到要不超过20天完成整个工程,该区安排B施工队先单独完成一部分,剩下的部分两个施工队再合作完成.求B施工队先单独做多少天,该区需付的全部费用最低?最低费用是多少万元?
【分析】(1)根据题意,列方式方程解决问题;
(2)先列出全部费用与B施工队先单独做的天数的关系,再求出B施工队先单独做的天数的取值范围,根据函数思想和取值范围,即可求出值.
【解答】解:(1)设B每天修x公里,则A每天修2x公里,根据题意有,
,解得x=4,经检验x=4,符合题意,
∴B每天修4公里;
(2)设甲单独做m天,总费用为W元,根据题意有,
=,
∵,
∴W随m的增大而减小,
完成工程需要的总天数为(m+)天,
m+≤20,解得m≤5,
∴当m=5时,W的值最小,W=﹣×5+=8400,
∴B施工队先单独做5天,该区需付的全部费用最低,最低费用是8400万元.
【点评】本题考查了学生对分式方程的应用、以及用函数思想解决实际应用问题,综合性很强,难度较难.
24.(12分)抛物线y=x2﹣2x+m的顶点A在x轴上,与y轴交于点B.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,直线CD∥AB交抛物线于C,D两点,若,求△COD的面积;
(3)如图2,已知(2)中C点坐标,点P是第二象限抛物线上一点,是否存在点P,使得tan∠PCO=2,若存在,请求出点P坐标,若不存在,请说明理由.
【分析】(1)根据b2﹣4ac=0,求得m的值,从而得出抛物线的解析式;
(2)以CD为斜边作等腰直角三角形DEC,设C(t,t2﹣2t+1),从而表示出D(t﹣3,t2﹣2t+4),将点D坐标代入抛物线的解析式求得t的值,进而求得C,D两点坐标,进一步求△COD的面积;
(3)作直角三角形COE,使∠COE=90°,作CG⊥x轴于G,作EF⊥x轴于F,可证得△COG∽△OEF,进而求得点E的坐标,进一步求得CE的解析式,进一步可求得结果.
【解答】解:(1)由题知,
b2﹣4ac=(﹣2)2﹣4×1×m=0,
∴m=1,
∴y=x2﹣2x+1;
(2)如图1,
由题意得:OA=OB=1,
∴△AOB是等腰直角三角形,
以CD为斜边作等腰直角三角形DEC,
∵CD=3AB=3,
∴DE﹣CE=3,
设C(t,t2﹣2t+1),
∴D(t﹣3,t2﹣2t+4),
∵D为抛物线上,
∴(t﹣3)2﹣2(t﹣3)+1=t2﹣2t+4t=2,
∴t=2,
当t=2时,y=22﹣2×2+1=1,
∴C(2,1),
∴D(﹣1,4),
延长DE交x轴于G,作CF⊥x轴于G,
∴S△COD=S梯形CFDG﹣S△COF﹣S△DOG=﹣﹣=;
(3)如图2,
作直角三角形COE,使∠COE=90°,作CG⊥x轴于G,作EF⊥x轴于F,
∴∠EFO=∠CGO=90°,∠COG+∠EOF=90°,
∴∠OCG+∠COG=90°,
∴∠OCG=∠EOF,
∴△COG∽△OEF,
∴=2,
∵OC=,
∴OE=2,OF=2,EF=4,
∴E(﹣2,4),
∴CE的解析式为:y=﹣x+,
由得,
x1=2(舍取),,
当x=﹣时,y=(﹣﹣﹣1)2=,
∴.
【点评】本题以二次函数为背景,考查了求二次函数的解析式,求一次函数的解析式,两个函数图象的交点与方程(组)之间的关系,等腰三角形的判定和性质,点的坐标平移,相似三角形的判定和性质等知识,解决问题的关键是辅助线,构造相似三角形.
25.(14分)如图,点E是正方形ABCD的边BC延长线上一点,连接DE,过顶点B作BF⊥DE,垂足为F,BF交边DC于点G.
(1)求证:DG•BC=DF•BG;
(2)连接CF,求∠CFB的大小;
(3)作点C关于直线DE的对称点H,连接CH,FH.猜想线段DF,BF,CH之间的数量关系并加以证明.
【分析】(1)根据正方形的性质得到∠BCD=90°,证明∠BGC=∠FGD,得到△BGC∽△DGF,根据相似三角形的性质证明结论;
(2)连接BD,证明△BGC∽△DGF,根据相似三角形的性质得到∠BDG=∠CFG,根据正方形的性质解答;
(3)在线段FB上截取FM,使得FM=FD,连接DM,证明△BDM∽△CDF,得到BM=CF,根据等腰直角三角形的性质得到CH=CF,证明结论.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BCD=90°,
∵BF⊥DE,
∴∠GFD=90°,
∴∠BCD=∠GFD,
∵∠BGC=∠FGD,
∴△BGC∽△DGF,
∴,
∴DG•BC=DF•BG;
(2)解:如图1,连接BD,
∵△BGC∽△DGF,
∴,
∴,
∵∠BGD=∠CGF,
∴△BGD∽△CGF,
∴∠BDG=∠CFG,
∵四边形ABCD是正方形,BD是对角线,
∴∠BDG=∠ADC=45°,
∴∠CFB=45°;
(3)解:BF=CH+DF,
理由如下:如图2,在线段FB上截取FM,使得FM=FD,连接DM,
∵∠BFD=90°,
∴∠MDF=∠DMF=45°,DM=DF,
∵∠BDG=45°,
∴∠BDM=∠CDF,
∵△BGD∽△CGF,
∴∠GBD=∠DCF,
∴△BDM∽△CDF,
∴,
∴BM=CF,
∵∠CFB=45°,BF⊥DE,
点C关于直线DE的对称点H,
∴∠EFH=∠EFC=45°,
∴∠CFH=90°,
∵CF=FH,
∴CH=CF,
∴BM=CH,
∴BF=BM+FM=CH+DF.
【点评】本题考查的是相似三角形的判定和性质、正方形的性质、等腰直角三角形的性质,掌握相似三角形的判定定理和性质定理、关于直线对称的特征是解题的关键.
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