2021-2022学年广东省深圳市龙岗区宏扬学校七年级(下)期中数学试卷(含答案)
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这是一份2021-2022学年广东省深圳市龙岗区宏扬学校七年级(下)期中数学试卷(含答案),共23页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年广东省深圳市龙岗区宏扬学校七年级(下)期中数学试卷
一、选择题(本题有10小题,每小题3分,共30分)
1.(3分)下列运算正确的是( )
A.a2•a4=a8 B.(a2)3=a5 C.(2m)2=2m2 D.a5÷a3=a2
2.(3分)人的头发丝的直径大约为0.00007米,用科学记数法可以表示为( )
A.0.7×10﹣4 B.0.7×104 C.7×10﹣5 D.7×105
3.(3分)如图,已知直线a,b被直线c所截,下列条件不能判断a∥b的是( )
A.∠2+∠3=180° B.∠5+∠6=180° C.∠1=∠4 D.∠2=∠6
4.(3分)如图,在长为3a+2,宽为2b﹣1的长方形铁片上,挖去长为2a+4,宽为b的小长方形铁片,则剩余部分面积是( )
A.6ab﹣3a+4b B.4ab﹣3a﹣2
C.6ab﹣3a+8b﹣2 D.4ab﹣3a+8b﹣2
5.(3分)如图,a∥b.已知∠2=∠3,∠1=30°,则∠4=( )
A.30° B.60° C.90° D.120°
6.(3分)苹果熟了,从树上落下来.下面可以大致刻画出苹果下落过程中(即落地前)的速度变化情况的图象是( )
A. B.
C. D.
7.(3分)根据市卫生防疫部门的要求,游泳池必须定期换水后才能对外开放,在换水时需要经“排水﹣清洗﹣注水”的过程,某游泳馆从早上8:00开始对游泳池进行换水,已知该游泳池共蓄水2500m3,打开放水闸门匀速放水后,游泳池里的水量和放水时间的关系如表,下面说法不正确的是( )
放水时间(分钟)
1
2
3
4
…
游泳池中的水量(m3)
2480
2460
2440
2420
…
A.每分钟放水20m3
B.游泳池中的水量是因变量,放水时间是自变量
C.放水10分钟时,游泳池中的水量为2300m3
D.游泳池中的水全部放完,需要124分钟
8.(3分)某同学在研究传统文化“抖空竹”时有一个发现:他把它抽象成数学问题,如图所示,已知AB∥CD,∠BAE=77°,∠DCE=131°,则∠E的度数是( )
A.28° B.54° C.26° D.56°
9.(3分)从前,古希腊一位庄园主把一块边长为a米(a>6)的正方形土地租给租户王老汉,第二年,他对王老汉说:“我把这块地的一边增加6米,相邻的另边减少6米,变成矩形土地继续租给你,租金不变,你也没有吃亏,你看如何?”如果这样,你觉得王老汉的租地面积会( )
A.没有变化 B.变大了 C.变小了 D.无法确定
10.(3分)某同学早上8点坐车从学校出发去大钊纪念馆参观学习,汽车离开学校的距离S(千米)与所用时间t(分)之间的函数关系如图所示,已知汽车在途中停车加油一次,则下列描述:①汽车在途中加油用了10分钟;②若OA∥BC,则加满油以后的速度为80千米/小时;③若汽车加油后的速度是90千米/小时,则a=25;④该同学8:55到达大钊纪念馆.其中正确的有( )个.
A.4 B.3 C.2 D.1
二、填空题(本题有5小题,每小题3分,共15分)
11.(3分)如图所示是关于变量x,y的程序计算,若开始输入的x值为4,则最后输出因变量y的值为 .
12.(3分)长方形的面积为4a2﹣6ab+2a,长为2a,则它的周长为 .
13.(3分)将一副直角三角板如图摆放,点D落在AC边上,BC∥DF,则∠1= °.
14.(3分)为了加强公民的节水意识,某市制定了如下用水收费标准:①每户每月的用水不超过10立方米时,水价为每立方米2.2元;②超过10立方米时,超出部分按每立方米3.8元收费,该市每户居民6月份用水x立方米(x>10),应交水费y元,则y与x的关系式为 .
15.(3分)在一副三角尺中∠BPA=45°,∠CPD=60°,∠B=∠C=90°,将它们按如图所示摆放在量角器上,边PD与量角器的0°刻度线重合,边AP与量角器的180°刻度线重合.将三角尺PCD绕点P以每秒3°的速度逆时针旋转,同时三角尺ABP绕点P以每秒2°的速度顺时针旋转,当三角尺PCD的PC边与180°刻度线重合时两块三角尺都停止运动,则当运动时间t= 秒时,两块三角尺有一组边平行.
三、解答题(本题有7小题,共55分)
16.(8分)化简:
(1)(2x)3•(﹣5xy2)÷(﹣2x3y).
(2)2x(x﹣4)+3(x﹣1)(x+3).
17.(6分)[(2x+y)2﹣5y(y﹣4x)﹣(x﹣2y)(2y+x)]÷6x,其中x=2,y=.
18.(7分)如图,点D、E、F、G均在△ABC的边上,连接BD、DE、FG,∠3=∠CBA,FG∥BD.
(1)求证:∠1+∠2=180°;
(2)若BD平分∠CBA,DE平分∠BDC,∠A=35°,求∠C的度数.
19.(8分)“五一”假期,小明一家随团到某风景区旅游,集体门票的收费标准是:25人以内(含25人),每人30元;超过25人的,超过部分每人10元.
(1)写出应收门票费y(元)与游览人数x(人)之间的关系式;
(2)若小明一家所在的旅游团购门票花了1050元,则该旅游团共有多少人?
20.(8分)“低碳生活,绿色出行”是一种环保健康的生活方式,小王从甲地匀速骑单车前往乙地,同时小李从乙地沿同一路线匀速骑单车前往甲地,两人之间的距离为y(km),y与骑车时间x(min)之间的函数关系如图中折线段AB﹣BC﹣CD所示.
(1)小王和小李出发 min相遇;
(2)在骑行过程中,若小李先到达甲地,
①求小王和小李各自骑行的速度(速度单位km/时);
②计算出点C的坐标,并说明C的实际意义.
21.(9分)通常,用两种不同的方法计算同一个图形的面积,可以得到一个恒等式.例如:如图1是一个长为2a,宽为2b的长方形,沿图中虚线用剪刀均分成四个小长方形,然后按图2的形状拼成一个正方形.请解答下列问题:
(1)图2中阴影部分的正方形的边长是 .
(2)请用两种不同的方法求图2中阴影部分的面积:
方法1: ;方法2: .
(3)观察图2,请你写出(a+b)2、(a﹣b)2、ab之间的等量关系是 .
(4)根据(3)中的等量关系解决如下问题:若x+y=6,xy=,则(x﹣y)2= .
22.(9分)(1)(问题)如图1,若AB∥CD,∠AEP=40°,∠PFD=130°.求∠EPF的度数;
(2)(问题迁移)如图2,AB∥CD,点P在AB的上方,问∠PEA,∠PFC,∠EPF之间有何数量关系?请说明理由;
(3)(联想拓展)如图3所示,在(2)的条件下,已知∠EPF=α,∠PEA的平分线和∠PFC的平分线交于点G,用含有α的式子表示∠G的度数.
2021-2022学年广东省深圳市龙岗区宏扬学校七年级(下)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题有10小题,每小题3分,共30分)
1.(3分)下列运算正确的是( )
A.a2•a4=a8 B.(a2)3=a5 C.(2m)2=2m2 D.a5÷a3=a2
【分析】利用同底数幂的乘法的法则,幂的乘方与积的乘方的法则,同底数幂的除法的法则对各项进行运算即可.
【解答】解:A、a2•a4=a6,故A不符合题意;
B、(a2)3=a6,故B不符合题意;
C、(2m)2=4m2,故C不符合题意;
D、a5÷a3=a2,故D符合题意;
故选:D.
【点评】本题主要考查同底数幂的乘法,幂的乘方与积的乘方,同底数幂的除法,解答的关键是对相应的运算法则的掌握.
2.(3分)人的头发丝的直径大约为0.00007米,用科学记数法可以表示为( )
A.0.7×10﹣4 B.0.7×104 C.7×10﹣5 D.7×105
【分析】绝对值小于1的小数也可以利用科学记数法表示,一般形式为a×10﹣n,与较大数的科学记数法不同的是其所使用的是负整数指数幂,指数n由原数左边起第一个不为零的数字前面的0的个数所决定.
【解答】解:0.00007=7×10﹣5.
故选:C.
【点评】此题主要考查了用科学记数法表示较小的数,一般形式为a×10﹣n,其中1≤|a|<10,n为由原数左边起第一个不为零的数字前面的0的个数所决定.
3.(3分)如图,已知直线a,b被直线c所截,下列条件不能判断a∥b的是( )
A.∠2+∠3=180° B.∠5+∠6=180° C.∠1=∠4 D.∠2=∠6
【分析】根据平行线的判定定理求解判断即可得解.
【解答】解:∠2+∠3=180°,根据“同旁内角互补,两直线平行”可判定a∥b,
故A正确,不符合题意;
∠5+∠6=180°不能判定a∥b,
故B错误,符合题意;
∵∠1=∠4,∠4=∠6,
∴∠1=∠6,
根据“同位角相等,两直线平行”可判定a∥b,
故C正确,不符合题意;
∠2=∠6,根据“内错角相等,两直线平行”可判定a∥b,
故D正确,不符合题意;
故选:B.
【点评】此题考查了平行线的判定,熟记平行线的判定定理是解题的关键.
4.(3分)如图,在长为3a+2,宽为2b﹣1的长方形铁片上,挖去长为2a+4,宽为b的小长方形铁片,则剩余部分面积是( )
A.6ab﹣3a+4b B.4ab﹣3a﹣2
C.6ab﹣3a+8b﹣2 D.4ab﹣3a+8b﹣2
【分析】根据长方形的面积分别表示大长方形和小长方形的面积,再进行相减即可.
【解答】解:剩余部分面积:
(3a+2)(2b﹣1)﹣b(2a+4)
=6ab﹣3a+4b﹣2﹣2ab﹣4b
=4ab﹣3a﹣2;
故选:B.
【点评】本题考查了多项式与多项式相乘、单项式与多项式相乘,掌握这两个运算法则,去括号时注意符号的变化是解题关键.
5.(3分)如图,a∥b.已知∠2=∠3,∠1=30°,则∠4=( )
A.30° B.60° C.90° D.120°
【分析】根据平行线的性质等量代换得出∠3=30°,再根据三角形的外角性质求解即可.
【解答】解:∵a∥b,∠1=30°,
∴∠2=∠1=30°,
∵∠2=∠3,
∴∠3=30°,
∴∠4=∠1+∠3=60°,
故选:B.
【点评】此题考查了平行线的性质,熟记“两直线平行,内错角相等”及三角形外角性质是解题的关键.
6.(3分)苹果熟了,从树上落下来.下面可以大致刻画出苹果下落过程中(即落地前)的速度变化情况的图象是( )
A. B.
C. D.
【分析】苹果在下落的过程中,速度由0开始,随时间的增大速度越来越大.
【解答】解:苹果在下落的过程中,速度由0开始,随时间的增大速度越来越大.
故选:C.
【点评】本题考查函数的图象,正确理解速度与时间的关系,并且在读函数图象时首先要理解坐标轴表示的意义.
7.(3分)根据市卫生防疫部门的要求,游泳池必须定期换水后才能对外开放,在换水时需要经“排水﹣清洗﹣注水”的过程,某游泳馆从早上8:00开始对游泳池进行换水,已知该游泳池共蓄水2500m3,打开放水闸门匀速放水后,游泳池里的水量和放水时间的关系如表,下面说法不正确的是( )
放水时间(分钟)
1
2
3
4
…
游泳池中的水量(m3)
2480
2460
2440
2420
…
A.每分钟放水20m3
B.游泳池中的水量是因变量,放水时间是自变量
C.放水10分钟时,游泳池中的水量为2300m3
D.游泳池中的水全部放完,需要124分钟
【分析】根据该游泳池共蓄水2500m3与每分钟后游泳池中的剩余水量可得,每分钟放水20m3,继而判断正误.
【解答】解:A.由表格可得每分钟放水20m3,正确.
B.游泳池中的水量随放水时间变化而变化,故放水时间是自变量,游泳池中的水量是因变量,正确.
C.放水十分钟后,剩余水量2500﹣20×10=2300(m3),正确.
D.全部放完需要2500÷20=125(分钟),错误.
故选:D.
【点评】本题主要考查函数的表示方法:表格法,另外还有图象法和解析式法,解题关键是从实际应用中构建函数模型求解.
8.(3分)某同学在研究传统文化“抖空竹”时有一个发现:他把它抽象成数学问题,如图所示,已知AB∥CD,∠BAE=77°,∠DCE=131°,则∠E的度数是( )
A.28° B.54° C.26° D.56°
【分析】延长DC交AE于F,依据AB∥CD,∠BAE=77°,可得∠CFE=77°,再根据三角形外角性质,即可得到∠E=∠DCE﹣∠CFE.
【解答】解:如图,延长DC交AE于F,
∵AB∥CD,∠BAE=77°,
∴∠CFE=∠BAE=77°,
又∵∠DCE=131°,∠E+∠CFE=∠DCE,
∴∠E=∠DCE﹣∠CFE=131°﹣77°=54°.
故选:B.
【点评】本题主要考查了平行线的性质,解决问题的关键是掌握:两直线平行,同位角相等.
9.(3分)从前,古希腊一位庄园主把一块边长为a米(a>6)的正方形土地租给租户王老汉,第二年,他对王老汉说:“我把这块地的一边增加6米,相邻的另边减少6米,变成矩形土地继续租给你,租金不变,你也没有吃亏,你看如何?”如果这样,你觉得王老汉的租地面积会( )
A.没有变化 B.变大了 C.变小了 D.无法确定
【分析】矩形的长为(a+6)米,矩形的宽为(a﹣6)米,矩形的面积为(a+6)(a﹣6),根据平方差公式即可得出答案.
【解答】解:矩形的面积为(a+6)(a﹣6)=a2﹣36,
∴矩形的面积比正方形的面积a2小了36平方米,
故选:C.
【点评】本题考查了平方差公式的几何背景,列出矩形的面积的代数式,根据平方差公式计算是解题的关键.
10.(3分)某同学早上8点坐车从学校出发去大钊纪念馆参观学习,汽车离开学校的距离S(千米)与所用时间t(分)之间的函数关系如图所示,已知汽车在途中停车加油一次,则下列描述:①汽车在途中加油用了10分钟;②若OA∥BC,则加满油以后的速度为80千米/小时;③若汽车加油后的速度是90千米/小时,则a=25;④该同学8:55到达大钊纪念馆.其中正确的有( )个.
A.4 B.3 C.2 D.1
【分析】根据函数的图象可知,横坐标表示时间,纵坐标表示距离,由于函数图象不是平滑曲线,故应分段考虑.
【解答】解:①图中加油时间为25至35分钟,共10分钟,故①正确;
②∵OA∥BC,
∴OA段和BC段的速度相等,即=,
解得a=,
∴加满油以后的速度为:=80(千米/小时),故②正确;
③由题意可知,=90,解得a=30,故③错误;
④该同学8:55到达大钊纪念馆,故④正确.
∴正确的有3个,
故选:B.
【点评】此题考查了函数图象,根据函数图象的变化分段考虑是解题的关键,同时要明确公式:路程=速度:时间.
二、填空题(本题有5小题,每小题3分,共15分)
11.(3分)如图所示是关于变量x,y的程序计算,若开始输入的x值为4,则最后输出因变量y的值为 20 .
【分析】将x=4代入关系式x(x+1),进而解决此题.
【解答】解:当x=4,则x(x+1)=4×5=20>15.
∴输出因变量y=20.
故答案为:20.
【点评】本题主要考查求因变量的值,熟练掌握自变量对应的因变量的值的求法是解决本题的关键.
12.(3分)长方形的面积为4a2﹣6ab+2a,长为2a,则它的周长为 8a﹣6b+2 .
【分析】直接利用整式的除法运算法则计算进而得出它的宽,再利用整式的混合运算法则计算得出周长.
【解答】解:∵长方形的面积为4a2﹣6ab+2a,它的长为2a,
∴它的宽为:(4a2﹣6ab+2a)÷2a
=4a2÷2a﹣6ab÷2a+2a÷2a
=2a﹣3b+1,
∴它的周长为:2(2a﹣3b+1+2a)
=8a﹣6b+2.
故答案为:8a﹣6b+2.
【点评】此题主要考查了整式的除法以及整式的混合运算,正确掌握相关运算法则是解题关键.
13.(3分)将一副直角三角板如图摆放,点D落在AC边上,BC∥DF,则∠1= 105 °.
【分析】根据平行线的性质得到∠B=60°,结合∠EDF=45°,根据三角形的外角性质求解即可.
【解答】解:如图,
根据题意得,∠EDF=45°,
∵BC∥DF,∠B=60°,
∴∠2=∠B=60°,
∴∠1=∠2+∠EDF=60°+45°=105°,
故答案为:105.
【点评】此题考查了平行线的性质,熟记“两直线平行,同位角相等”是解题的关键.
14.(3分)为了加强公民的节水意识,某市制定了如下用水收费标准:①每户每月的用水不超过10立方米时,水价为每立方米2.2元;②超过10立方米时,超出部分按每立方米3.8元收费,该市每户居民6月份用水x立方米(x>10),应交水费y元,则y与x的关系式为 y=3.8x﹣16 .
【分析】根据用水不超过10立方米的收费标准、用水超过10立方米时的收费标准分别得出y与x的函数关系式;
【解答】解:每户每月应交水费y(元)与用水量x(立方米)之间的函数关系式为y=,
因为6月份用水量为x立方米(x>10),应交水费y元,则y关于x的函数表达式为y=3.8x﹣16;
故答案为:y=3.8x﹣16.
【点评】本题考查了函数关系式,关键是掌握10立方米这个分界点,仔细审题,注意分段运算.
15.(3分)在一副三角尺中∠BPA=45°,∠CPD=60°,∠B=∠C=90°,将它们按如图所示摆放在量角器上,边PD与量角器的0°刻度线重合,边AP与量角器的180°刻度线重合.将三角尺PCD绕点P以每秒3°的速度逆时针旋转,同时三角尺ABP绕点P以每秒2°的速度顺时针旋转,当三角尺PCD的PC边与180°刻度线重合时两块三角尺都停止运动,则当运动时间t= 6、9、15、33 秒时,两块三角尺有一组边平行.
【分析】①当AP∥CD时,②当AB∥PD时,③当AB∥CD时,④当 AB∥CP 时,⑤当AP∥CD时,分五种情况分别讨论.
【解答】①当AP∥CD时,∠APD+∠D=180°.
∵∠D=30°,
∴∠APD=150°.
∴180°﹣5t=150°.
t=6.
②当AB∥PD时,∠A+∠APD=180°.
∵∠A=45°,
∴∠APD=135°,
∴180°﹣5t=135°,
t=9.
③当AB∥CD时,∠APD=105°=180°﹣5t,
∴t=15.
④当 AB∥CP 时,∠CPB=90°,
∴∠APD=60°+45°﹣90°=180°﹣5t,
∴t=33.
⑤当AP∥CD时,∠C+∠APC=180°,
∴∠APD=90°,
∴∠APD=30°=5t﹣180°,
∴t=42>40(舍去).
故答案为:6,9,15,33.
【点评】本题考查了平行线的性质,旋转的知识,解题关键把所有的情况都分析出来,注意结果是否符合题意,这也是学生很容易忽略的地方.
三、解答题(本题有7小题,共55分)
16.(8分)化简:
(1)(2x)3•(﹣5xy2)÷(﹣2x3y).
(2)2x(x﹣4)+3(x﹣1)(x+3).
【分析】(1)先算乘方,再算乘除,即可解答;
(2)先去括号,再合并同类项,即可解答.
【解答】解:(1)(2x)3•(﹣5xy2)÷(﹣2x3y)
=8x3•(﹣5xy2)÷(﹣2x3y)
=﹣40x4y2÷(﹣2x3y)
=20xy;
(2)2x(x﹣4)+3(x﹣1)(x+3)
=2x2﹣8x+2(x2+2x﹣3)
=2x2﹣8x+2x2+4x﹣6
=4x2﹣4x﹣6.
【点评】本题考查了整式的混合运算,准确熟练地进行计算是解题的关键.
17.(6分)[(2x+y)2﹣5y(y﹣4x)﹣(x﹣2y)(2y+x)]÷6x,其中x=2,y=.
【分析】直接利用乘法公式以及单项式乘多项式化简,再合并同类项,结合整式的除法运算法则计算,把已知数据代入求出答案.
【解答】解:原式=[4x2+4xy+y2﹣5y2+20xy﹣(x2﹣4y2)]÷6x
=(4x2+4xy+y2﹣5y2+20xy﹣x2+4y2)÷6x
=(3x2+24xy)÷6x
=x+4y,
当x=2,y=时,
原式=×2+4×
=1+3
=4.
【点评】此题主要考查了整式的混合运算—化简求值,正确运用乘法公式计算是解题关键.
18.(7分)如图,点D、E、F、G均在△ABC的边上,连接BD、DE、FG,∠3=∠CBA,FG∥BD.
(1)求证:∠1+∠2=180°;
(2)若BD平分∠CBA,DE平分∠BDC,∠A=35°,求∠C的度数.
【分析】(1)根据平行线的判定可得AB∥DE,根据平行线的性质可得∠2=∠DBA,再根据平行线的性质和等量关系可得∠1+∠2=180°;
(2)根据平行线的性质可得∠CDE=∠A=35°,根据角平分线的性质可求∠2=∠CDE=35°,可求∠DBA=35°,再根据角平分线的性质可求∠CBA,再根据三角形内角和定理即可求解.
【解答】解:(1)∵∠3=∠CBA,
∴AB∥DE,
∴∠2=∠DBA,
∵FG∥BD,
∴∠1+∠DBA=180°,
∴∠1+∠2=180°;
(2)∵AB∥DE,
∴∠CDE=∠A=35°,
∵DE平分∠BDC,
∴∠2=∠CDE=35°,
∴∠DBA=35°,
∵BD平分∠CBA,
∴∠CBA=70°,
∴∠C=180°﹣∠A﹣∠CBA=75°.
【点评】此题考查平行线的判定与性质,关键是根据平行线的判定和性质解答.
19.(8分)“五一”假期,小明一家随团到某风景区旅游,集体门票的收费标准是:25人以内(含25人),每人30元;超过25人的,超过部分每人10元.
(1)写出应收门票费y(元)与游览人数x(人)之间的关系式;
(2)若小明一家所在的旅游团购门票花了1050元,则该旅游团共有多少人?
【分析】(1)分x≤25和x>25两种情况分别计算;
(2)根据1050>30×25,知道该旅行团的人数超过了25人,根据函数关系式即可得出答案.
【解答】解:(1)当x≤25时,y=30x;
当x>25时,y=30×25+10(x﹣25)=10x+500;
综上所述,y=;
(2)∵1050>30×25,
∴该旅行团的人数超过了25人,
∴10x+500=1050,
∴x=55,
答:该旅行团共有55人.
【点评】本题考查了函数解析式,体现了分类讨论的数学思想,求出函数的关系式是解题的关键.
20.(8分)“低碳生活,绿色出行”是一种环保健康的生活方式,小王从甲地匀速骑单车前往乙地,同时小李从乙地沿同一路线匀速骑单车前往甲地,两人之间的距离为y(km),y与骑车时间x(min)之间的函数关系如图中折线段AB﹣BC﹣CD所示.
(1)小王和小李出发 45 min相遇;
(2)在骑行过程中,若小李先到达甲地,
①求小王和小李各自骑行的速度(速度单位km/时);
②计算出点C的坐标,并说明C的实际意义.
【分析】(1)直接从图象获取信息即可;
(2)①设小王骑行的速度为v1 km/min,小李骑行的速度为v2 km/min,且v2>v1,根据图象和题意列出方程组,求解即可;
②由图可知:点C的位置是小李到达甲地,直接用总路程÷时间可得小李的时间,二人的距离即C的纵坐标,就是两人之间的距离.
【解答】解:(1)由图象可得小王和小李出发出发45min相遇,
故答案为:45;
(2)①设小王骑行的速度为v1 km/min,小李骑行的速度为v2 km/min,且v2>v1,
则,
解得:,
km/min=15km/时,km/min=25km/时,
答:小王骑行的速度为15km/时,小李骑行的速度为25km/时;
②30÷=72(min),72×=18(km),
∴点C(72,18),
点C表示:两人出发72min时,小李到达甲地,此时两人相距18km.
【点评】本题考查了二元一次方程组的实际应用,函数的图象,从图象获取信息是解题关键.
21.(9分)通常,用两种不同的方法计算同一个图形的面积,可以得到一个恒等式.例如:如图1是一个长为2a,宽为2b的长方形,沿图中虚线用剪刀均分成四个小长方形,然后按图2的形状拼成一个正方形.请解答下列问题:
(1)图2中阴影部分的正方形的边长是 a﹣b .
(2)请用两种不同的方法求图2中阴影部分的面积:
方法1: (a﹣b)2 ;方法2: (a+b)2﹣4ab .
(3)观察图2,请你写出(a+b)2、(a﹣b)2、ab之间的等量关系是 (a﹣b)2=(a+b)2﹣4ab .
(4)根据(3)中的等量关系解决如下问题:若x+y=6,xy=,则(x﹣y)2= 14 .
【分析】(1)由拼图可直接得出答案;
(2)一方面阴影部分是边长为a﹣b的正方形,可用面积公式列代数式,另一方面阴影部分可以看作从边长为a+b的正方形面积中减去4个长为a,宽为b的长方形面积即可;
(3)由(2)两种方法所表示的面积相等可得答案;
(4)由(3)的结论代入计算即可.
【解答】解:(1)由拼图可得,图2中阴影部分的正方形的边长为a﹣b,
故答案为:a﹣b;
(2)方法一:阴影部分是边长为a﹣b的正方形,因此面积为(a﹣b)2,
方法二:阴影部分的面积可以看作从边长为a+b的正方形面积减去4个长a,宽为b的长方形面积,即(a+b)2﹣4ab;
故答案为:(a﹣b)2,(a+b)2﹣4ab;
(3)由(2)得,(a﹣b)2=(a+b)2﹣4ab,
故答案为:(a﹣b)2=(a+b)2﹣4ab;
(4)∵x+y=6,xy=,(x﹣y)2=(x+y)2﹣4xy,
∴(x﹣y)2=(x+y)2﹣4xy
=36﹣22
=14,
故答案为:14.
【点评】本题考查完全平方公式的几何背景,掌握完全平方公式的结构特征是解决问题的前提,用代数式表示各个部分的面积是解决问题的关键.
22.(9分)(1)(问题)如图1,若AB∥CD,∠AEP=40°,∠PFD=130°.求∠EPF的度数;
(2)(问题迁移)如图2,AB∥CD,点P在AB的上方,问∠PEA,∠PFC,∠EPF之间有何数量关系?请说明理由;
(3)(联想拓展)如图3所示,在(2)的条件下,已知∠EPF=α,∠PEA的平分线和∠PFC的平分线交于点G,用含有α的式子表示∠G的度数.
【分析】(1)根据平行线的性质与判定可求解;
(2)过P点作PN∥AB,则PN∥CD,可得∠FPN=∠PEA+∠FPE,进而可得∠PFC=∠PEA+∠FPE,即可求解;
(3)过点G作AB的平行线,利用平行线的性质解答.
【解答】解:(1)如图1,过点P作PM∥AB,
∴∠1=∠AEP=40°.(两直线平行,内错角相等)
∵AB∥CD,(已知)
∴PM∥CD,(平行于同一条直线的两直线平行)
∴∠2+∠PFD=180°. (两直线平行,同旁内角互补)
∵∠PFD=130°,
∴∠2=180°﹣130°=50°.
∴∠1+∠2=40°+50°=90°.
即∠EPF=90°.
(2)∠PFC=∠PEA+∠P.
理由:如图2,过P点作PN∥AB,则PN∥CD,
∴∠PEA=∠NPE,
∵∠FPN=∠NPE+∠FPE,
∴∠FPN=∠PEA+∠FPE,
∵PN∥CD,
∴∠FPN=∠PFC,
∴∠PFC=∠PEA+∠FPE,即∠PFC=∠PEA+∠P;
(3)如图,过点G作AB的平行线GH.
∵GH∥AB,AB∥CD,
∴GH∥AB∥CD,
∴∠HGE=∠AEG,∠HGF=∠CFG,
又∵∠PEA的平分线和∠PFC的平分线交于点G,
∴∠HGE=∠AEG=,∠HGF=∠CFG=,
由(1)可知,∠CFP=∠P+∠AEP,
∴∠HGF=(∠P+∠AEP)=(α+∠AEP),
∴∠EGF=∠HGF﹣∠HGE=(α+∠AEP)=+∠AEP﹣∠HGE=.
【点评】本题主要考查平行线的性质与判定,灵活运用平行线的性质与判定是解题的关键.
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