


2024-2025学年苏科版(2024)第二学期七年级数学期中压轴题专练(含答案)
展开 这是一份2024-2025学年苏科版(2024)第二学期七年级数学期中压轴题专练(含答案),共25页。试卷主要包含了单项选择题等内容,欢迎下载使用。
一、单项选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1.(3分)(2024春•宜兴市期中)已知3a=2,3b=7,3c=392,则34b﹣2c+6a的值为( )
A.1B.3C.729D.9
2.(3分)(2024春•梁溪区校级期中)若a=8131,b=2741,c=961,则a,b,c的大小关系是( )
A.c<b<aB.b<c<aC.c<a<bD.a<c<b
3.(3分)(2024春•天宁区校级期中)从前,一位庄园主把一块长为a米,宽为b米(a>b>100)的长方形土地租给租户张老汉,第二年,他对张老汉说:“我把这块地的长增加10米,宽减少10米,继续租给你,租金不变,你也没有吃亏,你看如何?”如果这样,你觉得张老汉的租地面积会( )
A.变小了B.变大了C.没有变化D.无法确定
4.(3分)(2024春•兴化市期中)若无论x取何值时,关于x的方程(x+m)(x+n)=x2﹣2mnx+4总成立,则m2+n2的值是( )
A.46B.56C.72D.81
5.(3分)(2024春•泗阳县期中)若 2024=2nmk,其中 m、n、k均为正整数,则 m+n+k 的最大值与最小值的差是( )
A.1768B.455C.252D.757
6.(3分)(2024春•仪征市期中)小刚把(2025x+2022)2展开后得到ax2+bx+c,把(2024x+2023)2展开后得到mx2+nx+q,则a﹣m的值为( )
A.1B.﹣1C.4049D.﹣4049
7.(3分)(2024春•句容市期中)有两个正方形A、B,将A、B并列放置后构造新的图形,分别得到长方形图甲与正方形图乙.若图甲、图乙中阴影的面积分别为12与30,则正方形B的面积为( )
A.3B.4C.5D.6
8.(3分)(2023春•吴江区期中)南宋数学家杨辉在其著作《详解九章算法》中揭示了(a+b)n(n为非负整数)展开式的项数及各项系数的有关规律如下,后人也将其称为“杨辉三角”.
则(a+b)10展开式中所有项的系数和是( )
A.2048B.1024C.512D.256
9.(3分)(2023春•兴化市期中)在数学中,为了书写简便,18世纪数学家欧拉就引进了求和符号“”.如记k=1+2+3+…+(n﹣1)+n,(x+3)+(x+4)+…+(x+n);已知4x+m,则m的值是( )
A.40B.﹣70C.﹣40D.﹣20
10.(3分)(2024春•西峡县期末)如图,在锐角△ABC中,∠BAC=54°,将△ABC沿着射线BC方向平移得到△A′B′C′(平移后点A,B,C的对应点分别是点A′,B′,C′),连接CA′,若在整个平移过程中,∠ACA′和∠CA′B′的度数之间存在2倍关系,则∠ACA′不可能的值为( )
A.18°B.36°C.72°D.108°
二.填空题(共6小题,满分18分,每小题3分)
11.(3分)(2024春•姑苏区校级期中)已知2x+5y﹣3=0,则44x+y•8y﹣2x= .
12.(3分)(2024春•新吴区校级期中)已知 x﹣y=4,xy+z2﹣2z+5=0,则4x+2y×8z= .
13.(3分)(2024春•鼓楼区校级月考)课本上,公式(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2是由公式(a+b)2=a2+2ab+b2推导得出的.已知(a+b)4=a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4,则(a﹣b)4= .
14.(3分)(2023春•江都区期中)已知a2+ab+b2=7,a2﹣ab+b2=9,则(a+b)2= .
15.(3分)(2023春•泗阳县期中)由完全平方公式:(a﹣b)2=a2+b2﹣2ab可得a2+b2≥2ab,若a2+b2=4,则(a﹣b)2的最小值为 .
16.(3分)(2024春•亭湖区校级期中)在数学学习中,完全平方公式是比较熟悉的,例如(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2.如图,两个正方形ABCD和EFGH重叠放置,两条边的交点分别为M、N.AB的延长线与FG交于点Q,CB的延长线与EF交于点P,已知AM=3,CN=1,阴影部分的两个正方形EPBM和BQGN的面积之和为20,则正方形ABCD和EFGH的重叠部分的长方形BMHN的面积为 .
三.解答题(共8小题,满分72分)
17.(8分)(2024春•东台市期中)在幂的运算中规定:若ax=ay(a>0且a≠1,x、y是正整数),则x=y.利用上面结论解答下列问题:
(1)若9x=36,求x的值;
(2)若3x+2﹣3x+1=18,求x的值;
(3)若m=2x+1,n=4x+2x,用含m的代数式表示n.
18.(8分)(2024春•建湖县期中)如果xn=y,那么我们规定[x,y]=n.例如:因为32=9,所以[3,9]=2.
(1)[﹣3,81]= ;若[2,y]=6,则y= ;
(2)已知[3,60]=a,[3,4]=b,[3,m]=c,若a﹣b=c,则m= ;
(3)若[4,28]=x,[7,28]=y,令.①求的值;②求t的值.
19.(8分)(2024春•秦淮区期中)通过计算几何图形的面积可以验证一些代数恒等式.
(1)如图①是一个大正方形被分割成了边长分别为a和b的两个正方形,长宽分别为a和b的两个长方形,利用这个图形可以验证公式 ,这种验证思路体现了下列哪一个数学思想( )
A.数形结合
B.分类讨论
C.类比推理
D.转化
利用上述公式解决问题:
【直接应用】
(2)若xy=4,x+y=6,则x2+y2= ;
【类比应用】
(3)若(x﹣2024)2+(2025﹣x)2=2026,求(x﹣2024)(2025﹣x)的值;
【知识迁移】
(4)如图②,在线段CE上取一点D,分别以CD、DE为边作正方形ABCD、DEFG,连接BG、CG、EG.若阴影部分的面积和为11,△CDG的面积为7,则CE的长度为 .
20.(8分)(2024春•江都区校级期中)王老师在讲完乘法公式(a±b)2=a2±2ab+b2的多种运用后,要求同学们运用所学知识求代数式x2+4x+5的最小值.同学们经过交流讨论,最后总结出如下解答方法:
x2+4x+5=x2+4x+4+1=(x+2)2+1因为(x+2)2≥0,
所以当x=﹣2时,(x+2)2的值最小,最小值是0.
所以(x+2)2+1≥1.
所以当(x+2)2=0时,(x+2)2+1的值最小,最小值是1.
所以x2+4x+5的最小值是1.
依据上述方法,解决下列问题
(1)当x= 时,x2+6x﹣15有最小值是 (2)多项式﹣x2+2x+18有最 (填“大”或“小”)值,该值为 (3)已知﹣x2+5x+y+20=0,求y+x的最值
(4)已知△ABC的三边长a、b、c都是正整数,且满足a2+b2﹣2a﹣8b+17=0,求△ABC的周长.
21.(10分)(2024春•沭阳县校级期中)从边长为a的正方形中剪掉一个边长为b的正方形(如图1),然后将剩余部分拼成一个长方形(如图2).
(1)上述操作能验证的等式是 ;(请选择正确的一个)
A.a2﹣2ab+b2=(a﹣b)2
B.a2﹣b2=(a+b)(a﹣b)
C.a2+ab=a(a+b)
(2)应用你从(1)选出的等式,完成下列各题:
①已知x2﹣4y2=12,x+2y=4,求x﹣2y的值;
②计算:.
22.(10分)(2024春•江都区校级期中)阅读:
在计算(x﹣1)(xn+xn﹣1+xn﹣2+…+x+1)的过程中,我们可以先从简单的、特殊的情形入手,再到复杂的、一般的问题,通过观察、归纳、总结,形成解决一类问题的一般方法,数学中把这样的过程叫做特殊到一般.如下所示:
[观察]①(x﹣1)(x+1)=x2﹣1;
②(x﹣1)(x2+x+1)=x3﹣1;
③(x﹣1)(x3+x2+x+1)=x4﹣1;
……
(1)[归纳]由此可得:
(x﹣1)(xn+xn﹣1+xn﹣2+...+x+1)= (2)[应用]请运用上面的结论,解决下列问题:
计算:22024+22023+22022+22021+…+2+1= (3)计算:220﹣219+218﹣217+…﹣23+22﹣2+1
23.(10分)(2024春•新吴区校级期中)数学课上,张老师准备了图①中A、B、C三种型号的卡片做拼图游戏,其中A型卡片是边长为a的正方形,B型卡片是长为a、宽为b(b<a)的长方形,C型卡片是边长为b的正方形.
(1)选取1张A型卡片,4张C型卡片,则应选取 张B型卡片,才能用它们拼成一个新的正方形,新的正方形边长为 (用含a,b的代数式表示);
(2)选取4张B型卡片,按图②的方式拼图,则中间正方形作为第四种D型卡片,由此可验证的等量关系为 .
(3)现有A,B,C型号卡片各8张,且a=4b,从中选取x张拼正方形,每种卡片至少选一张,当所拼正方形边长最大时,x的最大值为 ;
(4)选取1张图②中的D型卡片,3张B型卡片,不重叠的放在长方形MNPQ内(如图③),当NP的长度不变,MN的长度变化时,两块阴影部分(均为长方形)的面积差S始终为定值,探索a与b的关系,并说明理由.
24.(10分)(2024春•淮安区校级期中)【问题情境】我们知道对于一个图形,通过不同的方法计算图形的面积可以得到一个数学等式.例如:由图1可得到(a+b)2=a2+2ab+b2.
【活动猜想】
(1)写出由图2所表示的数学等式: ;
【类比探究】
(2)①根据上面的等式,如果将a﹣b看成a+(﹣b),则(结果化简);
②若,求的值.
【拓展运用】
(3)已知实数a、b、c满足以下条件:a2+b2+4c2+2ab﹣4bc﹣4ac=0,a2+4b2+c2﹣4ab﹣4bc+2ac=0,且a﹣b=2k+1,求k的值.
一、单项选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1.(3分)(2024春•宜兴市期中)已知3a=2,3b=7,3c=392,则34b﹣2c+6a的值为( )
A.1B.3C.729D.9
【分析】根据同底数幂的乘除法法则、幂的乘方与积的乘方法则进行解题即可.
【解答】解:34b﹣2c+6a=34b÷32c×36a
=(3b)4÷(3c)2×(3a)6
=74÷3922×26
=492×82÷3922
=(49×8)2÷3922
=3922÷3922
=1.
故选:A.
2.(3分)(2024春•梁溪区校级期中)若a=8131,b=2741,c=961,则a,b,c的大小关系是( )
A.c<b<aB.b<c<aC.c<a<bD.a<c<b
【分析】先把81,27,9转化为底数为3的幂,再根据幂的乘方,底数不变,指数相乘化简.然后根据指数的大小即可比较大小.
【解答】解:∵a=8131=(34)31=3124
b=2741=(33)41=3123;
c=961=(32)61=3122.
则a>b>c.
故选:A.
3.(3分)(2024春•天宁区校级期中)从前,一位庄园主把一块长为a米,宽为b米(a>b>100)的长方形土地租给租户张老汉,第二年,他对张老汉说:“我把这块地的长增加10米,宽减少10米,继续租给你,租金不变,你也没有吃亏,你看如何?”如果这样,你觉得张老汉的租地面积会( )
A.变小了B.变大了C.没有变化D.无法确定
【分析】原面积可列式为ab,第二年按照庄园主的想法则面积变为(a+10)(b﹣10),又a>b,通过计算可知租地面积变小了.
【解答】解:由题意可知:原面积为ab(平方米),
第二年按照庄园主的想法则面积变为(a+10)(b﹣10)=ab﹣10a+10b﹣100=[ab﹣10(a﹣b)﹣100]平方米,
∵a>b,
∴ab﹣10(a﹣b)﹣100<ab,
∴面积变小了,
故选:A.
4.(3分)(2024春•兴化市期中)若无论x取何值时,关于x的方程(x+m)(x+n)=x2﹣2mnx+4总成立,则m2+n2的值是( )
A.46B.56C.72D.81
【分析】将方程坐标展开,对比两边各项的系数,得出关于m,n的等式,利用整体思想即可解决问题.
【解答】解:由题知,
因为(x+m)(x+n)=x2﹣2mnx+4,
所以x2+(m+n)x+mn=x2﹣2mnx+4,
则m+n=﹣2mn,mn=4.
所以m2+n2=(m+n)2﹣2mn=4(mn)2﹣mn=4×42﹣2×4=56.
故选:B.
5.(3分)(2024春•泗阳县期中)若 2024=2nmk,其中 m、n、k均为正整数,则 m+n+k 的最大值与最小值的差是( )
A.1768B.455C.252D.757
【分析】将2024写成幂的乘积的形式后,求得m+n+k 的最大值与最小值即可得出结论.
【解答】解:∵2024=23×2531,
∴此时m+n+k取得最小值为253+1+1=257;
∵2024=21×10121,
∴m+n+k取得最大值为1+1012+1=1014,
∵1014﹣257=757,
∴m+n+k 的最大值与最小值的差是757.
故选:D.
6.(3分)(2024春•仪征市期中)小刚把(2025x+2022)2展开后得到ax2+bx+c,把(2024x+2023)2展开后得到mx2+nx+q,则a﹣m的值为( )
A.1B.﹣1C.4049D.﹣4049
【分析】根据完全平方公式分别展开,即可求出a、m的值,然后根据平方差公式计算即可.
【解答】解:(2025x+2022)2
=20252x2+2×2025x×2022+20222,
∵(2025x+2022)2展开后得到ax2+bx+c,
∴a=20252,
(2024x+2023)2
=20242x2+2×2024x×2023+20232,
∵(2024x+2023)2展开后得到mx2+nx+q,
∴m=20242,
∴a﹣m
=20252﹣20242
=(2025+2024)×(2025﹣2024)
=4049×1
=4049,
故选:C.
7.(3分)(2024春•句容市期中)有两个正方形A、B,将A、B并列放置后构造新的图形,分别得到长方形图甲与正方形图乙.若图甲、图乙中阴影的面积分别为12与30,则正方形B的面积为( )
A.3B.4C.5D.6
【分析】设正方形A的边长为a,正方形B的边长为b,用代数式表示图甲、图乙中阴影部分的面积,整体代入即可得出b2,即正方形B的面积.
【解答】解:设正方形A的边长为a,正方形B的边长为b,
由题意得,a(a+b)﹣a2﹣b2=12,(a+b)2﹣a2﹣b2=30,
即ab﹣b2=12,ab=15,
∴b2=15﹣12=3,
即正方形B的面积为3,
故选:A.
8.(3分)(2023春•吴江区期中)南宋数学家杨辉在其著作《详解九章算法》中揭示了(a+b)n(n为非负整数)展开式的项数及各项系数的有关规律如下,后人也将其称为“杨辉三角”.
则(a+b)10展开式中所有项的系数和是( )
A.2048B.1024C.512D.256
【分析】根据“杨辉三角”展开式中所有项的系数和规律确定出(a+b)n(n为非负整数)展开式的项系数和为2n,求出系数之和即可.
【解答】解:当n=0时,展开式中所有项的系数和为1=20,
当n=1时,展开式中所有项的系数和为2=21,
当n=2时,展开式中所有项的系数和为4=22,
当n=3时,展开式中所有项的系数和为8=23
…
由此可知(a+b)n展开式的各项系数之和为2n,
则(a+b)10展开式中所有项的系数和是210=1024,
故选:B.
9.(3分)(2023春•兴化市期中)在数学中,为了书写简便,18世纪数学家欧拉就引进了求和符号“”.如记k=1+2+3+…+(n﹣1)+n,(x+3)+(x+4)+…+(x+n);已知4x+m,则m的值是( )
A.40B.﹣70C.﹣40D.﹣20
【分析】由x2项的系数可知n=5,然后列出算式进行计算,再根据常数项相等解答.
【解答】解:∵x2项的系数是4,
∴n=5,
∴(x+2)(x﹣1)+(x+3)(x﹣2)+(x+4)(x﹣3)+(x+5)(x﹣4)
=(x2+x﹣2)+(x2+x﹣6)+(x2+x﹣12)+(x2+x﹣20)
=4x2+4x﹣40,
∵[(x+k)(x﹣k+1)]=4x2+4x+m,
∴m=﹣40.
故选:C.
10.(3分)(2024春•西峡县期末)如图,在锐角△ABC中,∠BAC=54°,将△ABC沿着射线BC方向平移得到△A′B′C′(平移后点A,B,C的对应点分别是点A′,B′,C′),连接CA′,若在整个平移过程中,∠ACA′和∠CA′B′的度数之间存在2倍关系,则∠ACA′不可能的值为( )
A.18°B.36°C.72°D.108°
【分析】根据△ABC的平移过程,分点B在BC上和点B在BC外两种情况,根据平移的性质得到AB∥A′B′,根据平行线的性质得到∠ACA′和∠CA′B′和∠BAC之间的等量关系,列出方程求解即可.
【解答】解:第一种情况:如图,当点B′在BC上时,过点C作CG∥AB,
∵△A′B′C′由△ABC平移得到,
∴AB∥A′B′,
∵CG∥AB,AB∥A′B′,
∴CG∥A′B′,
①当∠ACA′=2∠CA′B′时,
∴设∠CA′B′=x,则∠ACA′=2x,
∴∠ACG=∠BAC=54°,∠A′CG=∠CA′B′=x,
∵∠ACA′=∠ACA′+∠A′CG,
∴2x+x=54°,
解得:x=18°,
∴∠ACA′=2x=36°,
②当∠CA′B′=2∠ACA′时,
∴设∠CA′B′=x,则∠ACA′x,
∴∠ACG=∠BAC=54°,∠A′CG=∠CA′B′=x,
∵∠ACA′=∠ACA′+∠A′CG,
∴xx=54°,
解得:x=36°,
∴∠ACA′x=18°,
第二种情况:当点B′在△ABC外时,过点C作CG∥AB,
∵△A′B′C′由△ABC平移得到,
∴AB∥A′B′,
∵CG∥AB,AB∥A′B′,
∴CG∥A′B′,
①当∠ACA′=2∠CA′B′时,
设∠CA′B′=x,则∠ACA′=2x,
∴∠ACG=∠BAC=54°,∠A′CG=∠CA′B′=x,
∵∠ACA′=∠ACG+∠A′1CG,
∴2x=x+54°,
解得:x=54°,
∴∠ACA′=2x=108°,
②当∠CA′B′=2∠ACA′时,由图可知,∠CA′B′<∠ACA′,故不存在这种情况,
综上所述,∠ACA′=18°或36°或108°,
故选:C.
二.填空题(共6小题,满分18分,每小题3分)
11.(3分)(2024春•姑苏区校级期中)已知2x+5y﹣3=0,则44x+y•8y﹣2x= 8 .
【分析】将原式变形为28x+2y×23y﹣6x,再根据同底幂的乘法法则计算,最后代入求值即可.
【解答】解:∵2x+5y﹣3=0,
∴2x+5y=3,
∴44x+y•8y﹣2x
=(22)4x+y•(23)y﹣2x
=28x+2y×23y﹣6x
=22x+5y
=23
=8,
故答案为:8.
12.(3分)(2024春•新吴区校级期中)已知 x﹣y=4,xy+z2﹣2z+5=0,则4x+2y×8z= 18 .
【分析】根据已知可得(y+2)2+(z﹣1)2=0,根据非负数性质得到y=﹣2,z=1,x=2代入所求代数式计算即可.
【解答】解:∵x﹣y=4,
∴x=4+y,
∴y(4+y)+z2﹣2z+5=0,
∴y2+4y+4+z2﹣2z+1=0,
∴(y+2)2+(z﹣1)2=0,
∴y=﹣2,z=1,x=2,
∴4x+2y×8z=42+2﹣2×8=1616+2=18.
故答案为:18.
13.(3分)(2024春•鼓楼区校级月考)课本上,公式(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2是由公式(a+b)2=a2+2ab+b2推导得出的.已知(a+b)4=a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4,则(a﹣b)4= a4﹣4a3b+6a2b2﹣4ab3+b4 .
【分析】先变成加法,再根据(a+b)4=a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4求出即可.
【解答】解:∵(a+b)4=a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4,
∴(a﹣b)4
=[a+(﹣b)]4
=a4+4a3(﹣b)+6a2(﹣b)2+4a(﹣b)3+(﹣b)4
=a4﹣4a3b+6a2b2﹣4ab3+b4,
故答案为:a4﹣4a3b+6a2b2﹣4ab3+b4.
14.(3分)(2023春•江都区期中)已知a2+ab+b2=7,a2﹣ab+b2=9,则(a+b)2= 6 .
【分析】已知两等式相加减求出a2+b2与ab的值,原式利用完全平方公式化简,将各自的值代入计算即可求出值.
【解答】解:∵a2+ab+b2=7①,a2﹣ab+b2=9②,
∴①+②得:2(a2+b2)=16,即a2+b2=8,
①﹣②得:2ab=﹣2,即ab=﹣1,
则原式=a2+b2+2ab=8﹣2=6,
故答案为:6
15.(3分)(2023春•泗阳县期中)由完全平方公式:(a﹣b)2=a2+b2﹣2ab可得a2+b2≥2ab,若a2+b2=4,则(a﹣b)2的最小值为 0 .
【分析】根据偶次方的非负性以及完全平方公式解决此题.
【解答】解:∵(a﹣b)2=a2+b2﹣2ab≥0,
∴a2+b2≥2ab.
∴4≥2ab.
∴ab≤2.
∴﹣ab≥﹣2.
∴﹣2ab≥﹣4.a2+b2≥2ab
∴(a﹣b)2=a2+b2﹣2ab=4﹣2ab≥0.
∴(a﹣b)2的最小值为0.
故答案为:0.
16.(3分)(2024春•亭湖区校级期中)在数学学习中,完全平方公式是比较熟悉的,例如(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2.如图,两个正方形ABCD和EFGH重叠放置,两条边的交点分别为M、N.AB的延长线与FG交于点Q,CB的延长线与EF交于点P,已知AM=3,CN=1,阴影部分的两个正方形EPBM和BQGN的面积之和为20,则正方形ABCD和EFGH的重叠部分的长方形BMHN的面积为 8 .
【分析】设BN=a,BM=b,则得a2+b2=20,由正方形的边长相等得:a+1=b+3,得a﹣b=2;由完全平方公式即可求得ab的值,从而求解.
【解答】解:设BN=a,BM=b,
由于阴影部分的两个正方形EPBM和BQGN的面积之和为20,
即a2+b2=20,
∵BC=BN+CN=a+1,AB=BM+AM=b+3,且四边形ABCD为正方形,
∴AB=BC,
即a+1=b+3,
得a﹣b=2,
即(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2=4,
∴2ab=a2+b2﹣4=16,
∴ab=8,
即S长方形BMHN=BN•BM=ab=8;
故答案为:8.
三.解答题(共8小题,满分72分)
17.(8分)(2024春•东台市期中)在幂的运算中规定:若ax=ay(a>0且a≠1,x、y是正整数),则x=y.利用上面结论解答下列问题:
(1)若9x=36,求x的值;
(2)若3x+2﹣3x+1=18,求x的值;
(3)若m=2x+1,n=4x+2x,用含m的代数式表示n.
【分析】(1)利用幂的乘方的法则进行运算即可;
(2)利用同底数幂的乘法的法则进行运算即可;
(3)利用幂的乘方的法则进行运算即可.
【解答】解:(1)∵9x=36,
∴32x=36,
∴2x=6,
解得:x=3;
(2)∵3x+2﹣3x+1=18,
∴3x+1×3﹣3x+1=18,
2×3x+1=2×32,
∴x+1=2,
解得:x=1;
(3)∵m=2x+1,n=4x+2x,
∴n=(2x)2+2x
=2x(2x+1)
=m2x
=m(m﹣1)
=m2﹣m.
18.(8分)(2024春•建湖县期中)如果xn=y,那么我们规定[x,y]=n.例如:因为32=9,所以[3,9]=2.
(1)[﹣3,81]= 4 ;若[2,y]=6,则y= 64 ;
(2)已知[3,60]=a,[3,4]=b,[3,m]=c,若a﹣b=c,则m= 15 ;
(3)若[4,28]=x,[7,28]=y,令.①求的值;②求t的值.
【分析】(1)根据已知条件中的新定义,求出答案即可;
(2)根据已知条件中的新定义,把m表示出来,再利用同底数幂相除法则求出3a﹣b,3c的值,从而求出答案;
(3)①根据已知条件中的新定义,把49写成72,64写成43,逆用幂的乘方法则求出答案即可;
②根据已知条件逆用同底数幂相乘法则把28x+y写成28x•28y的形式,然后把28写成7y,4x的形式,通过计算得到x+y与xy的关系,然后进行约分即可.
【解答】解:(1)∵34=81,
∴[3,81]=4,
∵[2,y]=6,
∴y=26=64,
故答案为:4,64;
(2)∵[3,60]=a,[3,4]=b,[3,m]=c,
∴3a=60,3b=4,3c=m,
∴3a÷3b=60÷4=15,
3a﹣b=15,
∵a﹣b=c,
∴3c=15,
∴m=15,
故答案为:15;
(3)①∵[4,28]=x,[7,28]=y,
∴4x=7y=28,
∴
;
②∵由①得:4x=7y=28,
∴28x+y
=28x•28y
=(7y)x•(4x)y
=7xy•4xy
=(7×4)xy
=28xy,
∴x+y=xy,
∴.
19.(8分)(2024春•秦淮区期中)通过计算几何图形的面积可以验证一些代数恒等式.
(1)如图①是一个大正方形被分割成了边长分别为a和b的两个正方形,长宽分别为a和b的两个长方形,利用这个图形可以验证公式 (a+b)2=a2+2ab+b2 ,这种验证思路体现了下列哪一个数学思想( A )
A.数形结合
B.分类讨论
C.类比推理
D.转化
利用上述公式解决问题:
【直接应用】
(2)若xy=4,x+y=6,则x2+y2= 28 ;
【类比应用】
(3)若(x﹣2024)2+(2025﹣x)2=2026,求(x﹣2024)(2025﹣x)的值;
【知识迁移】
(4)如图②,在线段CE上取一点D,分别以CD、DE为边作正方形ABCD、DEFG,连接BG、CG、EG.若阴影部分的面积和为11,△CDG的面积为7,则CE的长度为 8 .
【分析】(1)图①中大正方形的面积可用“边长的平方”和“各部分面积之和”两种不同的方法来表示,通过数形结合的数学思想验证一个乘法公式;
(2)根据(1)中得到的等式计算即可;
(3)设x﹣2024=m,2025﹣x=n,则m+n=1,m2+n2=2026,(x﹣2024)(2025﹣x)=mn,根据(1)中得到的等式计算mn的值即可;
(4)设正方形ABCD的边长为a,正方形DEFG的边长为b,则CE=a+b.根据阴影部分的面积得a2﹣ab+b2=22,根据△CDG的面积得ab=14,计算出(a+b)2,从而求出a+b的值.
【解答】解:(1)图①中大正方形的面积用“边长的平方”表示为(a+b)2,用“各部分面积之和”表示为a2+2ab+b2,利用数形结合的数学思想验证了公式(a+b)2=a2+2ab+b2.
故答案为:(a+b)2=a2+2ab+b2,A.
(2)∵xy=4,x+y=6,
∴(x+y)2=x2+2xy+y2=36,即x2+y2+8=36,
∴x2+y2=28.
故答案为:28.
(3)设x﹣2024=m,2025﹣x=n,则m+n=1,m2+n2=2026,(x﹣2024)(2025﹣x)=mn,
∴(m+n)2=m2+2mn+n2=1,即2026+2mn=1,
∴mn,
∴(x﹣2024)(2025﹣x).
(4)设正方形ABCD的边长为a,正方形DEFG的边长为b,则CE=a+b.
∵S△ABGAG•AB(a﹣b)a,S△EFGEF•FGb2,
∴S阴影=S△ABG+S△EFG(a﹣b)ab2=11,经整理,得a2﹣ab+b2=22,
∵S△CDGCD•DGab=7,
∴ab=14,
∴(a+b)2=a2+2ab+b2
=a2﹣ab+b2+3ab
=22+3×14
=64,
∴a+b=8或﹣8(舍去),
∴CE=8.
故答案为:8.
20.(8分)(2024春•江都区校级期中)王老师在讲完乘法公式(a±b)2=a2±2ab+b2的多种运用后,要求同学们运用所学知识求代数式x2+4x+5的最小值.同学们经过交流讨论,最后总结出如下解答方法:
x2+4x+5=x2+4x+4+1=(x+2)2+1因为(x+2)2≥0,
所以当x=﹣2时,(x+2)2的值最小,最小值是0.
所以(x+2)2+1≥1.
所以当(x+2)2=0时,(x+2)2+1的值最小,最小值是1.
所以x2+4x+5的最小值是1.
依据上述方法,解决下列问题
(1)当x= ﹣3 时,x2+6x﹣15有最小值是 ﹣24 (2)多项式﹣x2+2x+18有最 大 (填“大”或“小”)值,该值为 19 (3)已知﹣x2+5x+y+20=0,求y+x的最值
(4)已知△ABC的三边长a、b、c都是正整数,且满足a2+b2﹣2a﹣8b+17=0,求△ABC的周长.
【分析】(1)化成完全平方公式和的形式计算即可;
(2)化成完全平方公式和的形式计算即可;
(3)把原式化成y=x2﹣5x﹣20再利用完全平方公式计算y+x即可;
(4)化成完全平方公式和的形式计算出a、b的值,再根据三角形三边关系判断即可.
【解答】解:(1)x2+6x﹣15=(x+3)2﹣24,
∵(x+3)2≥0,
∴当x=﹣3时,(x+3)2的值最小,最小值是0,
∴(x+3)2﹣24≥﹣24,
∴当(x+3)2=0时,(x+3)2﹣24的值最小,最小值是﹣24,
∴x2+6x﹣15的最小值是﹣24;
故答案为:﹣3,﹣24;
(2)﹣x2+2x+18=﹣(x﹣1)2+19,
∵(x﹣1)2≥0,
∴当x=1时,﹣(x﹣1)2的值最大,最大值是0,
∴﹣(x﹣1)2+19≤19,
∴当(x﹣1)2=0时,﹣(x﹣1)2+19的值最大,最大值是19;
故答案为:大,19;
(3)∵﹣x2+5x+y+20=0,
∴y=x2﹣5x﹣20,
∴y+x=x2﹣5x﹣20+x=x2﹣4x﹣20=(x﹣2)2﹣24,
∵(x﹣2)2≥0,
∴当x=2时,(x﹣2)2的值最小,最小值是0,
∴(x﹣2)2﹣24≥﹣24,
∴当(x﹣2)2=0时,(x﹣2)2﹣24的值最小,最小值是﹣24;
∴y+x的最小值是﹣24;
(4)∵a2+b2﹣2a﹣8b+17=0,
∴(a﹣1)2+(b﹣4)2=0,
∴a=1,b=4,
∴边长c的范围为4﹣1<c<4+1.
∵a,b,c都是正整数,
∴边长c的值为4,
∴△ABC的周长为1+4+4=9.
21.(10分)(2024春•沭阳县校级期中)从边长为a的正方形中剪掉一个边长为b的正方形(如图1),然后将剩余部分拼成一个长方形(如图2).
(1)上述操作能验证的等式是 B ;(请选择正确的一个)
A.a2﹣2ab+b2=(a﹣b)2
B.a2﹣b2=(a+b)(a﹣b)
C.a2+ab=a(a+b)
(2)应用你从(1)选出的等式,完成下列各题:
①已知x2﹣4y2=12,x+2y=4,求x﹣2y的值;
②计算:.
【分析】(1)分别用代数式表示图1、图2阴影部分的面积即可;
(2)①根据平方差公式将x2﹣4y2=12化为(x+2y)(x﹣2y)=12,再整体代入计算即可;
②利用平方差公式将原式化为(1)(1)(1)(1)(1)(1)……(1)(1)(1)(1),进而得出,进行计算即可.
【解答】解:图1阴影部分可以看作两个正方形的面积差,即a2﹣b2,拼成的图2是长为(a+b),宽为(a﹣b)的长方形,因此面积为(a+b)(a﹣b),
所以a2﹣b2=(a+b)(a﹣b),
故答案为:B;
(2)①∵x2﹣4y2=12,
∴(x+2y)(x﹣2y)=12,
又∵x+2y=4,
∴x﹣2y=12÷4=3,
答:x﹣2y的值为3;
②原式=(1)(1)(1)(1)(1)(1)……(1)(1)(1)(1)
.
22.(10分)(2024春•江都区校级期中)阅读:
在计算(x﹣1)(xn+xn﹣1+xn﹣2+…+x+1)的过程中,我们可以先从简单的、特殊的情形入手,再到复杂的、一般的问题,通过观察、归纳、总结,形成解决一类问题的一般方法,数学中把这样的过程叫做特殊到一般.如下所示:
[观察]①(x﹣1)(x+1)=x2﹣1;
②(x﹣1)(x2+x+1)=x3﹣1;
③(x﹣1)(x3+x2+x+1)=x4﹣1;
……
(1)[归纳]由此可得:
(x﹣1)(xn+xn﹣1+xn﹣2+...+x+1)= xn+1﹣1 (2)[应用]请运用上面的结论,解决下列问题:
计算:22024+22023+22022+22021+…+2+1= 22025﹣1 (3)计算:220﹣219+218﹣217+…﹣23+22﹣2+1
【分析】(1)根据题意得到规律即可;
(2)由(2﹣1)(22024+22023+22022+22021+…+2+1)=22025﹣1即可得到答案;
(3)设S=220﹣219+218﹣217+…﹣23+22﹣2+1①,则2S=221﹣220+219﹣218+…﹣24+23﹣22+2②,①+②后即可得到答案.
【解答】解:(1)由题意可得,(x﹣1)(xn+xn﹣1+xn﹣2+...+x+1)=xn+1﹣1
故答案为:xn+1﹣1;
(2)由题意可得,(2﹣1)(22024+22023+22022+22021+…+2+1)=22025﹣1,
∴22024+22023+22022+22021+…+2+1=22025﹣1
故答案为:22025﹣1;
(3)设S=220﹣219+218﹣217+…﹣23+22﹣2+1①
则2S=221﹣220+219﹣218+…﹣24+23﹣22+2②
①+②得,3S=221+1
∴.
23.(10分)(2024春•新吴区校级期中)数学课上,张老师准备了图①中A、B、C三种型号的卡片做拼图游戏,其中A型卡片是边长为a的正方形,B型卡片是长为a、宽为b(b<a)的长方形,C型卡片是边长为b的正方形.
(1)选取1张A型卡片,4张C型卡片,则应选取 4 张B型卡片,才能用它们拼成一个新的正方形,新的正方形边长为 a+2b (用含a,b的代数式表示);
(2)选取4张B型卡片,按图②的方式拼图,则中间正方形作为第四种D型卡片,由此可验证的等量关系为 (a+b)2﹣4ab=(a﹣b)2; .
(3)现有A,B,C型号卡片各8张,且a=4b,从中选取x张拼正方形,每种卡片至少选一张,当所拼正方形边长最大时,x的最大值为 ,21 ;
(4)选取1张图②中的D型卡片,3张B型卡片,不重叠的放在长方形MNPQ内(如图③),当NP的长度不变,MN的长度变化时,两块阴影部分(均为长方形)的面积差S始终为定值,探索a与b的关系,并说明理由.
【分析】(1)根据多项式与多项式相乘的法则即可进行计算;
(2)根据正方形的性质即可解决问题;
(3)利用正方形的面积即可解决问题;
(4)设MN=x,根据题意可得S1=(a﹣b)(x﹣a+b)=ax﹣bx﹣a2+2ab﹣b2,S2=3b(x﹣a)=3bx﹣3ab,根据S1﹣S2=3b2,列出等式,整理后得 a﹣4b=0,﹣a2+5ab﹣b2=3b2,进而可以解决问题..
【解答】解:(1)(a+2b)2=a2+4ab+4b2;
1张A型卡片,4张C型卡片,则应选取4张B型卡片,才能用它们拼成一个新的正方形,新的正方形边长为a+2b,
故答案为:4,a+2b;
(2)根据题意可知:
(a+b)2﹣4ab=(a﹣b)2,
故答案为:(a+b)2﹣4ab=(a﹣b)2;
(3)1张A型卡片的面积为16b2,1张B型卡片的面积为4b2,1张C型卡片的面积为b2,因此这8×3=24张卡片的面积为8×(16b2+4b2+b2)=168b2,
而144b2≤168b2≤169b2,144=122,
因此可以拼成一个边长为12b的正方形,而BC卡片一共只有8×(4b2+b2)=40b2,
144b2﹣40b2=104b2,104b2÷16b2=,
至少选7张A型卡片,要使x最大,则8张C型卡全用上,
112b2+8b2=120b2,(144b2﹣120b2)÷4b2=6,
因此x的值为7+8+6=21,
故答案为:21;
(4)设MN=x,根据题意,得
S1=(a﹣b)(x﹣a+b)=ax﹣bx﹣a2+2ab﹣b2,
(4)设MN=x,根据题意,得
S1=(a﹣b)(x﹣a+b)=ax﹣bx﹣a2+2ab﹣b2,
S2=3b(x﹣a)=3bx﹣3ab,
∵根据S1﹣S2=362,
∴ax﹣bx﹣a2+2ab﹣b2﹣(3bx﹣3ab)=3b2,
∴(a﹣4b)x﹣a2+5ab﹣b2=3b2,
∴(a﹣4b)x﹣(a2+5ab+4b2)=0,
∴(a﹣4b)x﹣(a﹣4b) (a﹣b)=0,
∴(a﹣4b)[x﹣(a﹣b)]=0.
∴(x﹣a+b) (a﹣4b)=0,
∴.a=4b或x=a﹣b,
∴a与b的关系为a=4b.
24.(10分)(2024春•淮安区校级期中)【问题情境】我们知道对于一个图形,通过不同的方法计算图形的面积可以得到一个数学等式.例如:由图1可得到(a+b)2=a2+2ab+b2.
【活动猜想】
(1)写出由图2所表示的数学等式: (a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc ;
【类比探究】
(2)①根据上面的等式,如果将a﹣b看成a+(﹣b),则(结果化简);
②若,求的值.
【拓展运用】
(3)已知实数a、b、c满足以下条件:a2+b2+4c2+2ab﹣4bc﹣4ac=0,a2+4b2+c2﹣4ab﹣4bc+2ac=0,且a﹣b=2k+1,求k的值.
【分析】(1)把几何面积和完全平方式结合起来,便可求出相应关系式;
(2)灵活运用公式,尤其是符号变换;
(3)灵活运用公式,可得(a+b﹣2c)2=0,(a﹣2b+c)2=0,再结合a﹣b=2k+1,可求出k的值.
【解答】解:(1)大正方形面积=(a+b+c)2,大正方形面积也等于各个小矩形面积之和,即:a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc,
∴(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc.
故答案为:(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc;
(2)①根据上面的等式,如果将a﹣b看成a+(﹣b),
则,
②由题意得:(n)2=n22,
∵n211,
∴9,
∴n3或3,
∴(n1)2=4或16;
(3)∵a2+b2+4c2+2ab﹣4bc﹣4ac=0,a2+4b2+c2﹣4ab﹣4bc+2ac=0,
∴运用公式可得:(a+b﹣2c)2=0,(a﹣2b+c)2=0,
∴a+b﹣2c=0,a﹣2b+c=0,
∴a﹣2b+c=0等号两边同时乘2得:2a﹣4b+2c=0,
与a+b﹣2c=0相加得:3a﹣3b=0,
即a﹣b=0,又∵a﹣b=2k+1,∴2k+1=0,
解得:k.
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