数学(四)
注意事项:
1.本试卷共8页,三大题,满分120分,考试时间100分钟.
2.请用钢笔功圆珠笔直接答在试卷上.
3.答卷前将密封线内的项目填写清楚.
题号
一
二
三
总分
16
17
18
19
20
21
22
23
得分
评卷人
一、 选择题(每小题3分,共18分)
下列各小题均有四个答案,其中只有一个是正确的,将正确答案的代号字母填入题后括号内.
1.- 的倒数是 ( )
A. B. - C. D. -
1
2
3
42.如图,直线a∥直线b,∠1=∠2,∠3=150°,∠4的大小 ( )
a
A.60° B.40°
C.50° D.30°
(第2题)
b
3.下列计算正确的是 ( )
A.(2x2)3=8x6 B.5a2b-2a2b=3
C.x6÷x2 =x3 D.(a-b)2-2ab=a2+b2
4.如图,数轴上表示的是某不等式组的解集,则这个不等式组可能是 ( )
A. B.
(第4题)
C. D.
5.如图为某正方体搭成几何体的俯视图,小正方块的数字表示在该位置的小正方体的个数,那么这个几何体的主视图为 ( )
1
2
3
A
B
C
D
俯视图
1
0
x
y
6.若b>0二次函数y=ax2+bx+a2-1的图象如下图,则a等于 ( )
A.1 B.–1
C. D.
(第6题)
得分
评卷人
二、 填空题(每题3分,共27分)
7.- 的立方根是 .
8.函数y = 中,自变量x的取值范围为 .
9.我国有13亿人口,这个数据用科学记数法表示为 .(结果保留2个有效数字)
10.在一次体育测试中,六位学生“俯卧撑”的次数分别为4、6、3、13、4、6,那么这六位学生“俯卧撑”次数的平均数是 ;中位数是 ;
方差是 .
11. 如图,AB为⊙O直径,AB过弦CD的中点E,∠BOC =150°, 则∠ABD = .
(第11题)12. 抛物线y =2x2+8x+m与x轴只有一个公共点,则m值为 .
(第13题)13. 如图,扇形MON的圆心角为直角,半径为2 ,正方形OABC内接于扇形,点A、C、B分别在OM、 ON、 倍 上,过M做ME⊥CB交CB的延长线于E,则图中阴影部分的面积为 .
14.如图,已知AB=12,BC⊥AB于点B, AD⊥AB于点A,AD=5,BC=10,点E是CD的中点,则AE的长为 .
(第14题)
(第15题)
15.在Rt△ABC中,BC=2cm,∠B=60°,若将其从如图位置沿着直线a向右滚动(不滑动)一周后,再向右平移 cm,则点A所经过的路线长为 cm.
得分
评卷人
三、解答题(本大题8个小题,共75分)
16.(8分)先化简,再求值: ,其中x = .
17. (9分) 已知△ABC为等边三角形,过AC边上的点D作DE∥AB,交BC与E,在ED的延长线上取点F,使DF=DA,连接FC, BD.
(1)求证:△CEF≌△DCB
(2)过点F作FG∥DB,交AB于点G,连接CG,请你先补全图形,然后判断△CFG的形状,并证明.
A:不了解 B:一般了解 C:了解较多 D:熟悉18.(9分)第三十届奥运会将于2012年7月27日至8月12日在英国伦敦举行.小刚同学就本班学生对奥运知识的了解程度进行了一次调查统计,下图为其收集数据后绘制的两幅不完整的统计图.
请你根据图中提供的信息解答以下问题:
(1)该班共有多少名学生?并补全条形统计图;
(2)在扇形统计图中,计算出“了解较多”部分所对应的圆心角的度数;
(3)从该班中任选一人,其对奥运知识的了解程度应为“熟悉”的概率是多少?
19.(9分)“康科迪亚”号大型游轮在地中海搁浅,派直升机与搜救船巡察情况,在距海面900米的A处测得搜救船在俯角为30°的海面C处,当直升机以140 米/分的速度平行飞20分钟后到B处时测得搜救船在俯角为60°的海面D处,求搜救船平均速度.(保留三位有效数字;参考数据 =1. 414, =1. 732)
20.(9分)如图,一次函数y = kx+1与反比例函数y = 的图象交于点P,点P在第一象限,PA⊥x轴于点A,PB⊥y轴于点B,一次函数的图象分别交x轴、y轴于点C、D,且S△PBD = 4S△DOC , AO =2.
(1)求反比例函数与一次函数的解析式;
O
A
B
C
D
x
y
P
(2)根据图象写出当x>0时,反比例函数的值小于一次函数的值的x的取值范围.
21.(9分)近年来榆林地区实行绿化企业制,希望经过几年努力,绿化程度大大改善,现向苗商订购一批树苗.已知此次绿化工程需要杨树苗2300株,梧桐树苗2040株;物流公司提供甲、乙两种型号的货车共50辆,已知甲型号货车可装载杨树苗50株和梧桐树苗30株,乙型号货车可装载杨树苗40株和梧桐树苗60株.若设租甲种货车x辆.
(1)问一共有多少种装载方案?
(2)已知租用一辆甲种货车需租金120元,租用一辆乙种货车需租金160元,若租车总费用为y元,请你求出y与x之间的关系式,及租车费用最少的方案.
22.(10分)正方形ABCD中,E、F分别为边BC、DC上的点,若∠BAE=30°,
∠DAF=15°.
(1)试猜想EF、BE、DF之间的数量关系,并证明;
(2)若正方形的边长为 ,求△AEF的面积;
(3)若连接BD,交AE于M、交AF于N,请探究线段BM、MN、DN之间的数量关系,并给出证明.
23.(12分)把Rt△ABC如图放置在平面直角坐标系中,点A在y轴上,点B在x轴上,∠ABC=90°,若点A的坐标为(0,4),AO = 2OB,且∠OAB =∠BAC.
(1)求过点A、B、C三点的抛物线解析式;
(2)若一个动点P自OA的中点M出发,先到达x轴上的某点(设为点E),再到达抛物线的对称轴上某点(设为点F),最后运动到点A.求使点P运动的总路径最短的点E、点F的坐标,并求出这个最短总路径的长;
A
B
C
O
x
y
(3)在AC上是否存在点Q,使得△QBC为等腰三角形,若存在,请直接写出Q点的坐标,若不存在,请说明理由.
参考答案
一、选择题(每小题3分,共18分)
1.B
【相关知识点】倒数
【解题思路】乘积为1的两数互为倒数,所以- 的倒数是- .
2.D
【相关知识点】对顶角相等及平行线的性质
【解题思路】由两直线平行同位角、内错角相等得∠1=∠4,∠2+∠3=180°,∴∠4=∠2=30°.
3.A
【相关知识点】代数式的有关运算
【解题思路】积的乘方等于各因式的乘方的积,即(ab)n=anbn,同底数幂的除法等于底数不变,指数相减,即 .
4.B
【相关知识点】不等式组的解法
【解题思路】观察数轴可得不等式组的解集为
5.D
【相关知识点】三视图
【解题思路】主俯长对正,主左高平齐,左俯宽相等.
6.B
【相关知识点】二次函数的性质.
【解题思路】由二次函数图象过原点可得a2—1=0,∴a=+1,再由抛物线的开口向下可知a<0, ∴a=-1.
二、填空题(每题3分,共27分)
7.-2
【相关知识点】平方根、立方根
【解题思路】由平方根的定义知- =-8,所以求- 的立方根实际就是求-8的立方根,再由立方根的定义可得-2.
8.
【相关知识点】分式、二次根式
【解题思路】由分式有意义的条件为分母不为零得:2-x≠0,所以x≠2,又由二次根式有意义的条件得:x+1≥0,所以x≥-1,所以 .
9.1.3×109
【相关知识点】科学记数法
【解题思路】科学记数法的形式为:a×10n(1≤a<10,n为整数),所以13亿=1300000000=1.3×109.
10.6;5;11
【相关知识点】平均数、中位数、方差
【解题思路】求中位数时要先把这列数按大小顺序排列,如果这列数有偶数个,此时就找最中间的两个,求其平均数即可;方差公式:S2= ,套用公式即可.
11.15°
【相关知识点】圆的性质
【解题思路】由垂径定理可得∠DOE=∠COE=180°-150°=30°,再由同圆或等圆中,同弧对的圆周角等于圆心角的一半得∠ABD=15°.
12.8
【相关知识点】二次函数
【解题思路】当二次函数y=ax2+bx+c与x轴只有一个交点时,b2-4ac=82-4×2m=0,所以m=8.
13.(4 -4)
【相关知识点】正方形、矩形
【解题思路】连接OB,则OB=2 ,由正方形的性质得,OA=AB=2,所以AM=2 -2,所以阴影部分的面积=2×(2 -2)=4 -4
14.
【相关知识点】勾股定理、相似三角形的性质
【解题思路】过点C作CG⊥AD交DA的延长线于G,过E作EF⊥AG于F,则四边形ABCG为矩形,所以CG=AB=12,AG=BC=10,进而得EF=6,AF= ,由勾股定理得出AE= .
15.
【相关知识点】图形的旋转、弧长公式
【解题思路】弧长公式为 ;在运动的过程中,首先A将沿着以点C为圆心,AC为半径的圆弧运动,此时弧长为 ,然后沿着点A为圆心,AB长为半径的圆弧运动,此时A未动,接着A沿着点B为圆心,BC长为半径的圆弧运动,其弧长为 ,最后向右平移,所以A所经过的路线总长为 .
三、解答题(本大题8个小题,共75分)
16.原式= ………………… 6分
∵x = ∴原式 ……………………………… 8分
【相关知识点】分式的运算
【解题思路】先把分式的分子、分母因式分解,然后化简,最后再代值计算.
17.(1)证明:∵EF∥AB, △ABC为等边三角形
∴∠CED=∠CBA=∠ACB=60°,AC=BC
∴△CDE为等边三角形 ………… 1分
∴CE=DE=CD
∴AD=BE ………… 2分
又∵FD=AD
∴FD=EB
∴FD+DE=EB+CE
∴EF=BC ………… 3分
又∵∠FEC=∠BCD
∴△CEF≌△DCB(SAS) ………… 4分
(2)(画图略)
△CFG为等边三角形 ………… 5分
证明:∵FG∥DB,FD∥GB
∴四边形FGBD为平行四边形
∴FG=DB, ∠DFG=∠DBG ………… 6分
∵△CEF≌△DCB
∴∠EFC=∠CBD,FC=DB
∴∠EFC+∠GFE=∠ABD+∠CBD=∠CBA=60° ………… 8分
FC=FG
∴△CFG为等边三角形. ………… 9分
【相关知识点】全等三角形的判定、平行线的性质、平行四边形的性质、等边三角形的性质和判定
【解题思路】(1)利用“SAS”全等三角形的判定方法证明;(2)利用平行四边形的性质:对边相等,对角相等证明.
18.解:5÷10 =50(人)
所以该班共有50名学生.
所以“一般了解”的学生有:50×30 =15(名)
“熟悉”的学生有:50-5-15-20=10(名)
(补图略) …………………………………………………… 3分
(2)360°×
所以“了解较多”部分所对应的圆心角的度数为144°.………6分
(3)P(熟悉)=
所以该班任选一人对奥运知识的了解程度为“熟悉”的概率为 .………… 9分
【相关知识点】统计、概率
【解题思路】由条形统计图可知“不了解”的学生人数,由扇形统计图可知“不了解”的学生本班总人数的百分比,所以可得该班人数.再结合圆周角解决(2),由概率的概率概念解决(3).
19.解:由题意得:AB=140 ×20=2800 (米) ………… 1分
过C作CE⊥AB于E,过B作BF⊥CD于F,则CE=BF=900米. ………… 2分
∵CE⊥AB,∠BAC=30°
∴在Rt△ACE中
tan30°=
∴
∴AE=900 ………… 3分
∴BE=AB-AE=2800 -900 =1900 ………… 4分
∵BF⊥CD, ∠BDF=60°
∴在Rt△BFD中
tan60°=
∴
∴DF = 300 ………… 5分
∵AB∥CD, CE⊥AB,BF⊥CE.
∴四边形CEBF为矩形. ………… 6分
∴BE = CF = 1900
∴CD = 1900 +300 = 2200 ………… 7分
∴2200 ÷20 = 110 ≈191(米/分) ………… 8分
答:搜救船的平均速度为191米/分. ………… 9分
【相关知识点】解直角三角形,特殊角的三角函数值
【解题思路】过点C作CE⊥AB,过B作BF⊥CD,构造出直角三角形,利用解直角三角形的知识解决.
20.解:(1)∵y = kx+1交y轴于点D.
∴D(0,1) ………… 1分
∵PA⊥x轴 , PB⊥y轴, ∠BOA=90°
∴四边形OAPB为矩形. ………… 2分
∴BP = OA = 2
∴BP∥CA
∴∠BPC =∠PCA ………… 3分
∵∠BDP =∠CDO
∴△BDP∽△ODC
∵S△PBD = 4S△DOC
∴ ………… 4分
∵AO = BP = 2
∴CO = BP = 1
∴C(-1,0)
∴一次函数解析式为:y = x+1 ………… 5分
∵OD = 1
∴BD = 2
∴BO = 3
∴P(2,3) ………… 6分
∴m=xy=2×3=6
∴y= ………… 7分
(2)若反比例函数值小于一次函数的值则x>2. ………… 9分
【相关知识点】一次函数、反比例函数、矩形性质、相似三角形的性质
【解题思路】由y=kx+1得△BDP∽△ODC,再由相似三角形的面积的比等于相似比的平方得出DB、BP的长,从而求得P点坐标,进而再求解析式.
21.解:(1)由题意得
50x+40(50-x)≥2300
30x+60(50-x)≥2040 ………… 2分
∴30≤x≤32
∵x正整数
∴x = 30或31或32
∴共有三种装载方案. ………… 3分
(2)由题意得
y = 120x+160(50-x)
=-40x+8000 ………… 5分
∴y与x之间的关系式为y =-40x+8000 ………… 8分
∵y是关于x的一次函数,且-40<0
∴y随x的增大而减小 ………… 6分
∵ 30≤x≤32
∴当x=32时, y最小=6720 ………… 7分
∴租车费用最少的方案为甲车32辆,乙车18辆. ………… 9分
【相关知识点】不等式组、一次函数
【解题思路】(1)由题意理解出:当车都满载时所运杨树株数≥2300,梧桐树苗株数≥2040,从而得出不等式组,解其整数解的个数,即就有几种方案.(2)把租车费用与x的关系式列出,结合一次函数的性质来解决.
22.(1)解:EF=BE+DF
证明:延长CB至G,使BG=DF,连结AG.(如图) ………… 1分
∵四边形ABCD为正方形
∴AB=AD,∠ABC=∠ABG=∠D=∠BAD=90°
∴△ABG≌△ADF (SAS) ………… 2分
∴∠GAB=∠DAF=15°,AG=AF
∵AE=AE
∴△AGE≌△AFE(SAS)
∴EF=EG
∵EG=BG+BE=BE+DF
∴EF=BE+DF ………… 3分
(2)过点A作AH⊥EF于H(如图),
∵∠BAE=30°,∠ABE=90°,AB=
∴BE=1,
∴EC= -1 ………… 4分
由(1)中△AGE≌△AFE可得∠AEB=∠AEF
∴∠AEB=∠AEF=60°
∴∠FEC=60°
∴EF=2EC=2 -2 ………… 5分
又∵∠ABE=∠AHE=90°,AE=AE
∴△ABE≌△AHE(AAS)
∴AH=AB=
∴S△AEF= ………… 6分
(3)BM2+DN2=MN2
证明:过点A作AN′⊥AN,且使AN′=AN,连接BN′、MN′(如图).
在正方形ABCD中
∵∠BAM=30°, ∠NAD=15°
∴∠NAM=45°
∴∠N′AM=∠NAM=45°
∵AM=AM
∴△AN′M≌△ANM(SAS) ………… 7分
∴MN′=MN
∵AB=AD, ∠BAD=90°
∴∠DAN+∠BAN=90°
∵∠N′AB+∠BAN=90°
∴∠N′AB=∠DAN=15°
∵AN′=AN
∴△ABN′≌△AND(SAS) ………… 8分
∴∠N′BA=∠D=∠ABD=45°
BN′= DN
∴∠N′BM=90° ………… 9分
∵N′B2+BM2=N′M2
∴BM2+DN2=MN2 ………… 10分
【相关知识点】全等三角形的判定、正方形的性质、直角三角形的性质、勾股定理的判定
【解题思路】(1)在证明两条线段的和等于第三条线段时,往往利用截长补短的方法解决.(3)中需通过添加辅助线,把BM、DN、MN放在同一个三角形中来解决.
23.解:(1)过点C作CD⊥x轴于D.
∵A(0,4), AO=2BO
∴OB=2
∴B(2,0) ………… 1分
∵∠ABC=∠AOB=90°
∠OAB=∠BAC
∴△ABC∽△AOB
∴
∴
∵∠OBA+∠CBD=90°
∠OBA+∠OAB=90°
∴∠OAB=∠CBD
∵∠CDB=∠AOB=90°
∴△AOB∽△BDC
∴
∴BD=2, DC=1
∴C(4,1) ………… 2分
∵抛物线过点A(0,4)
∴设抛物线解析式为:y = ax2+bx+4 ………… 3分
又∵抛物线过B(2,0),C(4,1)
∴ 4a+2b+4=0
16a+4b+4=1
解得:a =
∴抛物线解析式为:y = x2- x+4 ………… 4分
(2)抛物线的对称轴为:直线x =- ………… 5分
作A关于直线x = 的对称点A′,则A′( ,4)………6分
作M关于x轴的对称点M′,则M′(0,-2) ………… 7分
连接A′M′交x轴于点E,交直线x = 于点F
则此时点P经过的路线最短,
由对称性得:ME+FE+FA= A′M′………… 8分
又∵A′M′=
∵直线A′M′解析式为:y =
∴E( ,0), F( ,1) ………… 9分
(3)①若QB=QC时,Q1(2, ) ………… 10分
②若QC=BC时,Q2( ) ………… 11分
③若QB=BC时,Q3( )………… 12分
【相关知识点】相似三角形的判定、二次函数、轴对称的性质、二元一次方程组、等腰三角形的判定
【解题思路】(1)根据相似三角形的性质求点的坐标.(2)根据所求点的坐标,利用待定系数法求抛物线的解析式.(3)利用轴对称的性质先把点M、A分别转移到x轴、对称轴的两侧,再利用两点之间线段最短确定出点E和F的位置及最短路线长.(4)由等腰三角形的性质结合相似得出Q点坐标.