2020年数学 Word 文档
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数线段点没有体积,没有大小,仅表示空间中的一个位置。
过两个点可以作一条直线,而且只能作一条直线。
直线上两个点和它们之间的部分叫做线段,这两个点叫做线段的端点。
或表示为两个点之间可以连接一条线段,而且只能连接一条线段。
例1:已知平面上的几个点连线段、数线段:例2:下图中有多少条线段?5+4+3+2+1=15条32356 1条(由5条基本线段组成的线段) 3条(由3条基本线段组成的线段) 4条(由2条基本线段组成的线段) 2条(由4条基本线段组成的线段) 5条(基本线段有5条) 还可以这样数:如图,以1为起点的线段有5条; 以2为起点的线段有4条; 以1条;先数基本线段有5条,再数相邻的若干根基本线段组合的线段数(如图):如图可以连3条线段。
例3:第一种算法:不重复地数第1点:4条(绿色线段)第2点:3条(红色线段)第3点:2条(橙色线段)第4点:1条(黒色线段)第5点:0总共:4+3+2+1=10(条)第二种算法:每一点都可向其余4点连线段,暂且重复地数,然后总和除以24×5÷2=10(条)数一数,下图中有几条线段?1 2 32数一数,下图中有几条线段?3数一数,下图中有几条线段?4已知不在同一直线上的4个点,每两个点间画一条线段,共能画多少条线段?5已知不在同一直线上的8个点,每两个点间画一条线段,共能画多少条线段?6数一数,图中有多少个交点?有多少条线段?7数一数,图中有多少个交点?有多少条线段?8数一数,图中有多少个交点?有多少条线段?。
2020高考仿真模拟卷(六)一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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.已知复数z 满足z (1+i)=|-1+3i|,则复数z 的共轭复数为( ) A .-1+i B .-1-i C .1+i D .1-i答案 C解析 由z (1+i)=|-1+3i|=(-1)2+(3)2=2,得z =21+i =2(1-i )(1+i )(1-i )=1-i ,∴z -=1+i.故选C.2.已知集合A ={(x ,y )|x 2=4y },B ={(x ,y )|y =x },则A ∩B 的真子集的个数为( )A .1B .3C .5D .7答案 B解析 依题意,在同一平面直角坐标系中分别作出x 2=4y 与y =x 的图象,观察可知,它们有2个交点,即A ∩B 有2个元素,故A ∩B 的真子集的个数为3,故选B.3.已知命题p :“∀a >b ,|a |>|b |”,命题q :“∃x 0<0,2x 0 >0”,则下列为真命题的是( )A .p ∧qB .(綈p )∧(綈q )C .p ∨qD .p ∨(綈q ) 答案 C解析 对于命题p ,当a =0,b =-1时,0>-1, 但是|a |=0,|b |=1,|a |<|b |,所以命题p 是假命题. 对于命题q ,∃x 0<0,2x 0 >0,如x 0=-1,2-1=12>0. 所以命题q 是真命题,所以p ∨q 为真命题.4.(2019·全国卷Ⅰ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知a sin A-b sin B =4c sin C ,cos A =-14,则bc =( )A .6B .5C .4D .3答案 A解析 由题意,得a 2-b 2=4c 2,则-14=cos A =b 2+c 2-a 22bc ,∴c 2-4c 22bc =-14,∴3c 2b =14,∴b c =32×4=6,故选A.5.执行如图所示的程序框图,则输出的T =( )A .8B .6C .7D .9答案 B解析 由题意,得T =1×log 24×log 46×…×log 6264=lg 4lg 2×lg 6lg 4×…×lg 64lg 62=lg 64lg 2=6,故选B.6.要得到函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象,只需将函数y =2sin x cos x 的图象( )A .向左平移π3个单位 B .向右平移π3个单位 C .向左平移π6个单位 D .向右平移π6个单位 答案 C解析 将函数y =2sin x cos x =sin2x 的图象向左平移π6个单位可得到y =sin2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6,即y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象,故选C.7.已知双曲线C :y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为3,且经过点(2,2),则双曲线的实轴长为( )A .12B .1C .2 2D . 2答案 C解析 由题意双曲线C :y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为3,即ca =3⇒c 2=3a 2.又由c 2=a 2+b 2,即b 2=2a 2,所以双曲线的方程为y 2a 2-x 22a 2=1,又因为双曲线过点(2,2),代入双曲线的方程,得4a 2-42a 2=1,解得a =2,所以双曲线的实轴长为2a =2 2.8.若x ,y 满足⎩⎨⎧x -2y +7≥0,2x +y ≥3,3x -y +1≤0,则x 2+y 2的最大值为( )A .5B .11.6C .17D .25答案 C解析 作出不等式组所表示的可行域如下图所示,则x 2+y 2的最大值在点B (1,4)处取得,故x 2+y 2的最大值为17.9.设函数f (x )=|lg x |,若存在实数0<a <b ,满足f (a )=f (b ),则M =log 2a 2+b 28,N =log 2⎝⎛⎭⎪⎫1a +b 2,Q =ln 1e 2的关系为( )A .M >N >QB .M >Q >NC .N >Q >MD .N >M >Q答案 B解析 ∵f (a )=f (b ),∴|lg a |=|lg b |, ∴lg a +lg b =0,即ab =1, ∵⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +b 2=1a +b +2=1a +1a +2<12+2=14, ∴N =log 2⎝⎛⎭⎪⎫1a +b 2<-2, 又a 2+b 28>ab 4=14,∴a 2+b 28>14>⎝⎛⎭⎪⎫1a +b 2, ∴M =log 2a 2+b 28>-2, 又Q =ln 1e 2=-2,∴M >Q >N .10.正三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,各棱长均为2,M 为AA 1的中点,N 为BC 的中点,则在棱柱的表面上从点M 到点N 的最短距离是( )A .10B .4+ 3C .2+ 3D .4+ 3答案 D解析 ①从侧面到N ,如图1,沿棱柱的侧棱AA 1剪开,并展开,则MN =AM 2+AN 2=12+(2+1)2=10.②从底面到N 点,沿棱柱的AC ,BC 剪开、展开,如图2. 则MN =AM 2+AN 2-2AM ·AN cos120°=12+(3)2+2×1×3×12=4+3,∵4+3<10,∴MN min =4+ 3.11.(2019·江西景德镇第二次质检)已知F 是抛物线x 2=4y 的焦点,点P 在抛物线上,点A (0,-1),则|PF ||P A |的最小值是( )A .22B .32C .1D .12答案 A解析 由题意可得,抛物线x 2=4y 的焦点F (0,1),准线方程为y =-1,过点P 作PM 垂直于准线,垂足为M ,由抛物线的定义可得|PF |=|PM |,则|PF ||P A |=|PM ||P A |=sin ∠P AM ,因为∠P AM 为锐角,故当∠P AM 最小时,|PF ||P A |最小,即当P A 和抛物线相切时,|PF ||P A |最小,设切点P (2a ,a ),由y =14x 2,得y ′=12x ,则切线P A 的斜率为12×2a =a =a +12a ,解得a =1,即P (2,1),此时|PM |=2,|P A |=22,所以sin ∠P AM =|PM ||P A |=22,故选A.12.(2019·天津部分区一模联考)已知函数y =f (x )的定义域为(-π,π),且函数y =f (x +2)的图象关于直线x =-2对称,当x ∈(0,π)时,f (x )=πln x -f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π2sin x (其中f ′(x )是f (x )的导函数),若a =f (log π3),b =f (log 139),c =f (π13 ),则a ,b ,c 的大小关系是( )A .b >a >cB .a >b >cC .c >b >aD .b >c >a答案 D解析 ∵f (x )=πln x -f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π2sin x ,∴f ′(x )=πx -f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π2cos x ,则f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=2-f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π2cos π2=2,即f ′(x )=πx -2cos x ,当π2≤x <π时,2cos x ≤0,f ′(x )>0;当0<x <π2时,πx >2,2cos x <2,∴f ′(x )>0,即f (x )在(0,π)上单调递增,∵y =f (x +2)的图象关于x =-2对称,∴y =f (x +2)向右平移2个单位得到y =f (x )的图象关于y 轴对称,即y =f (x )为偶函数,b =f (log 139)=f (-2)=f (2),0=log π1<log π3<log ππ=1,1=π0<π13<π12 <2,即0<log π3<π13 <2<π,∴f (2)>f (π13 )>f (log π3),即b >c >a .二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.平面向量a 与b 的夹角为45°,a =(1,-1),|b |=1,则|a +2b |=________. 答案10解析 由题意,得a ·b =|a ||b |cos45°=2×1×22=1,所以|a +2b |2=a 2+4a ·b +4b 2=2+4×1+4×1=10,所以|a +2b |=10.14.已知函数f (x )=ax -log 2(2x +1)(a ∈R )为偶函数,则a =________. 答案 12解析 由f (x )=f (-x ),得ax -log 2(2x +1)=-ax -log 2(2-x +1),2ax =log 2(2x+1)-log 2(2-x+1)=log 22x +12-x +1=x ,由于x 的任意性,所以a =12.15.如图,为测量竖直旗杆CD 的高度,在旗杆底部C 所在水平地面上选取相距421 m 的两点A ,B 且AB 所在直线为东西方向,在A 处测得旗杆底部C 在西偏北20°的方向上,旗杆顶部D 的仰角为60°;在B 处测得旗杆底部C 在东偏北10°方向上,旗杆顶部D 的仰角为45°,则旗杆CD 的高度为________ m.答案 12解析 设CD =x ,在Rt △BCD 中,∠CBD =45°,∴BC =x ,在Rt △ACD 中,∠CAD =60°,∴AC =CD tan60°=x 3,在△ABC 中,∠CAB =20°,∠CBA =10°,AB =421, ∴∠ACB =180°-20°-10°=150°,由余弦定理可得AB 2=AC 2+BC 2-2AC ·BC ·cos150°, 即(421)2=13x 2+x 2+2·x 3·x ·32=73x 2,解得x =12.即旗杆CD 的高度为12 m.16.已知腰长为2的等腰直角△ABC 中, M 为斜边AB 的中点,点P 为该平面内一动点,若|PC →|=2,则(P A →·PB →)·(PC →·PM→) 的最小值是________.答案 32-24 2解析 根据题意,建立平面直角坐标系, 如图所示,则C (0,0),B (2,0),A (0,2),M (1,1),由|PC→|=2,知点P 的轨迹为圆心在原点,半径为2的圆,设点P (2cos θ,2sin θ),θ∈[0,2π); 则P A →=(-2cos θ,2-2sin θ), PB→=(2-2cos θ,-2sin θ),PC →=(-2cos θ,-2sin θ), PM→=(1-2cos θ,1-2sin θ), ∴(P A →·PB →)·(PC →·PM →)=[(-2cos θ)(2-2cos θ)+(-2sin θ)(2-2sin θ)]·[(-2cos θ)(1-2cos θ)+(-2sin θ)(1-2sin θ)]=(4-4cos θ-4sin θ)(4-2cos θ-2sin θ) =8(3-3cos θ-3sin θ+2sin θcos θ), 设t =sin θ+cos θ,∴t =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4∈[-2,2],∴t 2=1+2sin θcos θ, ∴2sin θcos θ=t 2-1,∴y =8(3-3t +t 2-1)=8⎝ ⎛⎭⎪⎫t -322-2,当t =2时,y 取得最小值为32-24 2.三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共60分.17.(本小题满分12分)已知等比数列{a n }中,a n >0,a 1=164,1a n -1a n +1=2a n +2,n ∈N *.(1)求{a n }的通项公式;(2)设b n =(-1)n ·(log 2a n )2,求数列{b n }的前2n 项和T 2n . 解 (1)设等比数列{a n }的公比为q ,则q >0, 因为1a n -1a n +1=2a n +2,所以1a 1q n -1-1a 1q n =2a 1q n +1,因为q >0,解得q =2,所以a n =164×2n -1=2n -7,n ∈N *.4分(2)b n =(-1)n ·(log 2a n )2=(-1)n ·(log 22n -7)2=(-1)n ·(n -7)2, 设c n =n -7,则b n =(-1)n ·(c n )2,6分T 2n =b 1+b 2+b 3+b 4+…+b 2n -1+b 2n =-(c 1)2+(c 2)2+[-(c 3)2]+(c 4)2+…+[-(c 2n -1)2]+(c 2n )2=(-c 1+c 2)(c 1+c 2)+(-c 3+c 4)·(c 3+c 4)+…+(-c 2n -1+c 2n )(c 2n -1+c 2n )=c 1+c 2+c 3+c 4+…+c 2n -1+c 2n =2n [-6+(2n -7)]2=n (2n -13)=2n 2-13n .12分18.(2019·四川百校模拟冲刺)(本小题满分12分)如图,在三棱柱A 1B 1C 1-ABC 中,D 是棱AB 的中点.(1)证明:BC 1∥平面A 1CD ;(2)若AA 1⊥平面ABC ,AB =2,BB 1=4,AC =BC ,E 是棱BB 1的中点,当二面角E -A 1C -D 的大小为π4时,求线段DC 的长度.解 (1)证明:连接AC 1交A 1C 于点F ,则F 为AC 1的中点,连接DF ,而D 是AB 的中点,则BC 1∥DF ,因为DF ⊂平面A 1CD ,BC 1⊄平面A 1CD , 所以BC 1∥平面A 1CD .4分(2)因为AA 1⊥平面ABC ,所以AA 1⊥CD ,又AC =BC ,E 是棱BB 1的中点, 所以DC ⊥AB ,所以DC ⊥平面ABB 1A 1,5分以D 为坐标原点,过D 作AB 的垂线为x 轴,DB 为y 轴,DC 为z 轴建立如图所示的空间直角坐标系Dxyz ,设DC 的长度为t ,则C (0,0,t ),E (2,1,0),A 1(4,-1,0),D (0,0,0),所以EA 1→=(2,-2,0),A 1C →=(-4,1,t ),DA 1→=(4,-1,0),DC →=(0,0,t ), 分别设平面EA 1C 与平面DA 1C 的法向量为m =(x 1,y 1,z 1),n =(x 2,y 2,z 2), 由⎩⎨⎧2x 1-2y 1=0,-4x 1+y 1+tz 1=0,令x 1=1,得m =⎝ ⎛⎭⎪⎫1,1,3t ,同理可得n =(1,4,0),9分 由cos 〈m ,n 〉=1+417×2+9t 2=22,解得t =3174, 所以线段DC 的长度为3174.12分19.(2019·湖南长沙统一检测)(本小题满分12分)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为13,左、右焦点分别为F 1,F 2,A 为椭圆C 上一点,AF 1与y 轴相交于点B ,|AB |=|F 2B |,|OB |=43.(1)求椭圆C 的方程;(2)设椭圆C 的左、右顶点分别为A 1,A 2,过A 1,A 2分别作x 轴的垂线l 1,l 2,椭圆C 的一条切线l :y =kx +m (k ≠0)与l 1,l 2交于M ,N 两点,求证:∠MF 1N =∠MF 2N .解 (1)连接AF 2,由题意,得|AB |=|F 2B |=|F 1B |, 所以BO 为△F 1AF 2的中位线,又因为BO ⊥F 1F 2,所以AF 2⊥F 1F 2,且|AF 2|=2|BO |=b 2a =83, 又e =c a =13,a 2=b 2+c 2,得a 2=9,b 2=8, 故所求椭圆C 的标准方程为x 29+y 28=1.4分 (2)证明:由题意可知,l 1的方程为x =-3, l 2的方程为x =3.直线l 与直线l 1,l 2联立可得M (-3,-3k +m ),N (3,3k +m ),又F 1(-1,0), 所以F 1M →=(-2,-3k +m ),F 1N →=(4,3k +m ),所以F 1M →·F 1N →=-8+m 2-9k 2. 联立⎩⎪⎨⎪⎧x 29+y 28=1,y =kx +m ,得(9k 2+8)x 2+18kmx +9m 2-72=0.7分 因为直线l 与椭圆C 相切,所以Δ=(18km )2-4(9k 2+8)(9m 2-72)=0,化简,得m 2=9k 2+8. 所以F 1M →·F 1N →=-8+m 2-9k 2=0, 则F 1M →⊥F 1N →,故∠MF 1N 为定值π2.10分 同理F 2M →=(-4,-3k +m ),F 2N →=(2,3k +m ), 因为F 2M →·F 2N →=0,所以F 2M →⊥F 2N →,∠MF 2N =π2. 故∠MF 1N =∠MF 2N .12分20.(本小题满分12分)某快递公司收取快递费用的标准是:重量不超过1 kg 的包裹收费10元;重量超过1 kg 的包裹,除1 kg 收费10元之外,超过1 kg 的部分,每超出1 kg(不足1 kg ,按1 kg 计算)需再收5元.该公司将最近承揽的100件包裹的重量统计如下:公司对近(1)计算该公司未来3天内恰有2天揽件数在101~400之间的概率; (2)①估计该公司对每件包裹收取的快递费的平均值;②公司将快递费的三分之一作为前台工作人员的工资和公司利润,剩余的用作其他费用.目前前台有工作人员3人,每人每天揽件不超过150件,日工资100元.公司正在考虑是否将前台工作人员裁减1人,试计算裁员前后公司每日利润的数学期望,并判断裁员是否对提高公司利润更有利?解 (1)样本中包裹件数在101~400之间的天数为48,频率f =4860=45,故可估计概率为45.显然未来3天中,包裹件数在101~400之间的天数X 服从二项分布,即X ~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫3,45, 故所求概率为C 23×⎝ ⎛⎭⎪⎫452×15=48125.4分(2)①样本中快递费用及包裹件数如下表:10×43+15×30+20×15+25×8+30×4100=15(元),故该公司对每件包裹收取的快递费的平均值可估计为15元.6分②根据题意及①,揽件数每增加1,可使前台工资和公司利润增加15×13=5(元),将题目中的天数转化为频率,得;8分 若裁员1人,则每天可揽件的上限为300件,公司每日揽件数情况如下:10分 因975<1000,故公司将前台工作人员裁员1人对提高公司利润不利.12分 21.(2019·江西南昌一模)(本小题满分12分)已知函数f (x )=e x (-x +ln x +a )(e 为自然对数的底数,a 为常数,且a ≤1).(1)判断函数f (x )在区间(1,e)内是否存在极值点,并说明理由; (2)若当a =ln 2时,f (x )<k (k ∈Z )恒成立,求整数k 的最小值. 解 (1)f ′(x )=e x ⎝ ⎛⎭⎪⎫ln x -x +1x +a -1,令g (x )=ln x -x +1x +a -1,x ∈(1,e), 则f ′(x )=e x g (x ),2分 g ′(x )=-x 2-x +1x 2<0恒成立, 所以g (x )在(1,e)上单调递减, 所以g (x )<g (1)=a -1≤0, 所以f ′(x )=0在(1,e)内无解.所以函数f (x )在区间(1,e)内无极值点.5分(2)当a =ln 2时,f (x )=e x (-x +ln x +ln 2),定义域为(0,+∞), f ′(x )=e x ⎝ ⎛⎭⎪⎫ln x -x +1x +ln 2-1, 令h (x )=ln x -x +1x +ln 2-1, 由(1)知,h (x )在(0,+∞)上单调递减, 又h ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=12>0,h (1)=ln 2-1<0,所以存在x 1∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,使得h (x 1)=0,且当x ∈(0,x 1)时,h (x )>0,即f ′(x )>0,当x ∈(x 1,+∞)时,h (x )<0,即f ′(x )<0.所以f (x )在(0,x 1)上单调递增,在(x 1,+∞)上单调递减,所以f (x )max =f (x 1)=e x 1(-x 1+ln x 1+ln 2).8分由h (x 1)=0,得ln x 1-x 1+1x 1+ln 2-1=0,即ln x 1-x 1+ln 2=1-1x 1,所以f (x 1)=e x 1⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1x 1,x 1∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,令r (x )=e x ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1x ,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,则r ′(x )=e x ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2-1x +1>0恒成立,所以r (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1上单调递增,所以r ⎝ ⎛⎭⎪⎫12<r (x )<r (1)=0,所以f (x )max <0,又因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=e 12 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12-ln 2+ln 2=-e 2>-1,所以-1<f (x )max <0,所以若f (x )<k (k ∈Z )恒成立,则k 的最小值为0.12分 (二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.22.(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程已知曲线C 的极坐标方程是ρ=2,以极点为原点,极轴为x 轴的正半轴,取相同的单位长度,建立平面直角坐标系,直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2-12t ,y =1+32t (t 为参数).(1)写出直线l 的普通方程与曲线C 的直角坐标方程;(2)设曲线C 经过伸缩变换⎩⎨⎧x ′=x ,y ′=2y 得到曲线C ′,设曲线C ′上任一点为M (x 0,y 0),求3x 0+12y 0的取值范围.解 (1)由直线l 的参数方程消去参数可得它的普通方程为3x +y -23-1=0,由ρ=2两端平方可得曲线C 的直角坐标方程为x 2+y 2=4.4分(2)曲线C 经过伸缩变换⎩⎨⎧x ′=x ,y ′=2y得到曲线C ′的方程为x ′2+y ′24=4,即x ′24+y ′216=1,则点M 的参数方程为⎩⎨⎧x 0=2cos θ,y 0=4sin θ(θ为参数),代入3x 0+12y 0,得3×2cos θ+12×4sin θ=2sin θ+23cos θ=4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π3,由三角函数的基本性质,知4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π3∈[-4,4].10分23.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲 已知函数f (x )=|x -a |-|3x +2|(a >0). (1)当a =1时,解不等式f (x )>x -1;(2)若关于x 的不等式f (x )>4有解,求a 的取值范围. 解 (1)当a =1时,即解不等式|x -1|-|3x +2|>x -1.当x >1时,不等式可化为-2x -3>x -1,即x <-23,与x >1矛盾,无解. 当-23≤x ≤1时,不等式可化为-4x -1>x -1, 即x <0,所以解得-23≤x <0.当x <-23时,不等式可化为2x +3>x -1,即x >-4,所以解得-4<x <-23.综上所述,所求不等式的解集为(-4,0).5分(2)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +a +2,x <-23,-4x -2+a ,-23≤x ≤a ,-2x -a -2,x >a ,7分因为函数f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-23上单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫-23,+∞上单调递减,所以当x =-23时,f (x )max =23+a ,8分 不等式f (x )>4有解等价于f (x )max =23+a >4, 解得a >103.故a 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫103,+∞.10分。
滨州市2020年初中学生学业水平考试数学试题(满分150分,考试用时120分钟)第Ⅰ卷(选择题共36分)一、选择题:本大题共12个小题,在每小题的四个选项中只有一个是正确的,请把正确的选项选出来.每小题涂对得3分,满分36分.1.下列各式正确的是()A.﹣|﹣5|=5 B.﹣(﹣5)=﹣5 C.|﹣5|=﹣5 D.﹣(﹣5)=52.如图,AB∥CD,点P为CD上一点,PF是∠EPC的平分线,若∠1=55°,则∠EPD的大小为()A.60°B.70°C.80°D.100°3.冠状病毒的直径约为80~120纳米,1纳米=1.0×10﹣9米,若用科学记数法表示110纳米,则正确的结果是()A.1.1×10﹣9米B.1.1×10﹣8米C.1.1×10﹣7米D.1.1×10﹣6米4.在平面直角坐标系的第四象限内有一点M,到x轴的距离为4,到y轴的距离为5,则点M的坐标为()A.(﹣4,5)B.(﹣5,4)C.(4,﹣5)D.(5,﹣4)5.下列图形:线段、等边三角形、平行四边形、圆,其中既是轴对称图形,又是中心对称图形的个数为()A.1 B.2 C.3 D.46.如图,点A在双曲线y=上,点B在双曲线y=上,且AB∥x轴,点C、D在x轴上,若四边形ABCD为矩形,则它的面积为()A.4 B.6 C.8 D.127.下列命题是假命题的是()A.对角线互相垂直且相等的平行四边形是正方形B.对角线互相垂直的矩形是正方形C.对角线相等的菱形是正方形D.对角线互相垂直且平分的四边形是正方形8.已知一组数据:5,4,3,4,9,关于这组数据的下列描述:①平均数是5,②中位数是4,③众数是4,④方差是4.4,其中正确的个数为()A.1 B.2 C.3 D.49.在⊙O中,直径AB=15,弦DE⊥AB于点C,若OC:OB=3:5,则DE的长为()A.6 B.9 C.12 D.1510.对于任意实数k,关于x的方程x2﹣(k+5)x+k2+2k+25=0的根的情况为()A.有两个相等的实数根B.没有实数根C.有两个不相等的实数根D.无法判定11.对称轴为直线x=1的抛物线y=ax2+bx+c(a、b、c为常数,且a≠0)如图所示,小明同学得出了以下结论:①abc<0,②b2>4ac,③4a+2b+c>0,④3a+c>0,⑤a+b≤m(am+b)(m为任意实数),⑥当x<﹣1时,y随x的增大而增大.其中结论正确的个数为()A.3 B.4 C.5 D.612.如图,对折矩形纸片ABCD,使AD与BC重合,得到折痕EF,把纸片展平后再次折叠,使点A落在EF上的点A′处,得到折痕BM,BM与EF相交于点N.若直线BA′交直线CD于点O,BC=5,EN=1,则OD的长为()A.B.C.D.第Ⅱ卷(非选择题共114分)二、填空题:本大题共8个小题.每小题5分,满分40分.13.若二次根式在实数范围内有意义,则x的取值范围为.14.在等腰△ABC中,AB=AC,∠B=50°,则∠A的大小为.15.若正比例函数y=2x的图象与某反比例函数的图象有一个交点的纵坐标是2,则该反比例函数的解析式为.16.如图,⊙O是正方形ABCD的内切圆,切点分别为E、F、G、H,ED与⊙O相交于点M,则sin∠MFG的值为.17.现有下列长度的五根木棒:3,5,8,10,13,从中任取三根,可以组成三角形的概率为.18.若关于x的不等式组无解,则a的取值范围为.19.观察下列各式:a1=,a2=,a3=,a4=,a5=,…,根据其中的规律可得a n=(用含n的式子表示).20.如图,点P是正方形ABCD内一点,且点P到点A、B、C的距离分别为2、、4,则正方形ABCD的面积为.三、解答题:本大题共6个小题,满分74分,解答时请写出必要的演推过程.21.(10分)先化简,再求值:1﹣÷;其中x=cos30°×,y=(π﹣3)0﹣()﹣1.22.(12分)如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣x﹣1与直线y=﹣2x+2相交于点P,并分别与x轴相交于点A、B.(1)求交点P的坐标;(2)求△PAB的面积;(3)请把图象中直线y=﹣2x+2在直线y=﹣x﹣1上方的部分描黑加粗,并写出此时自变量x的取值范围.23.(12分)如图,过▱ABCD对角线AC与BD的交点E作两条互相垂直的直线,分别交边AB、BC、CD、DA于点P、M、Q、N.(1)求证:△PBE≌△QDE;(2)顺次连接点P、M、Q、N,求证:四边形PMQN是菱形.24.(13分)某水果商店销售一种进价为40元/千克的优质水果,若售价为50元/千克,则一个月可售出500千克;若售价在50元/千克的基础上每涨价1元,则月销售量就减少10千克.(1)当售价为55元/千克时,每月销售水果多少千克?(2)当月利润为8750元时,每千克水果售价为多少元?(3)当每千克水果售价为多少元时,获得的月利润最大?25.(13分)如图,AB是⊙O的直径,AM和BN是它的两条切线,过⊙O上一点E作直线DC,分别交AM、BN于点D、C,且DA=DE.(1)求证:直线CD是⊙O的切线;(2)求证:OA2=DE•CE.26.(14分)如图,抛物线的顶点为A(h,﹣1),与y轴交于点B(0,﹣),点F(2,1)为其对称轴上的一个定点.(1)求这条抛物线的函数解析式;(2)已知直线l是过点C(0,﹣3)且垂直于y轴的定直线,若抛物线上的任意一点P(m,n)到直线l的距离为d,求证:PF=d;(3)已知坐标平面内的点D(4,3),请在抛物线上找一点Q,使△DFQ的周长最小,并求此时△DFQ周长的最小值及点Q的坐标.答案与解析第Ⅰ卷(选择题共36分)一、选择题:本大题共12个小题,在每小题的四个选项中只有一个是正确的,请把正确的选项选出来.每小题涂对得3分,满分36分.1.下列各式正确的是()A.﹣|﹣5|=5 B.﹣(﹣5)=﹣5 C.|﹣5|=﹣5 D.﹣(﹣5)=5【知识考点】相反数;绝对值.【思路分析】根据绝对值的性质和相反数的定义对各选项分析判断即可.【解题过程】解:A、∵﹣|﹣5|=﹣5,∴选项A不符合题意;B、∵﹣(﹣5)=5,∴选项B不符合题意;C、∵|﹣5|=5,∴选项C不符合题意;D、∵﹣(﹣5)=5,∴选项D符合题意.故选:D.【总结归纳】此题主要考查相反数的定义以及绝对值的含义和求法,解答此题的关键是要明确一个正数的绝对值是它本身;一个负数的绝对值是它的相反数;0的绝对值是0.2.如图,AB∥CD,点P为CD上一点,PF是∠EPC的平分线,若∠1=55°,则∠EPD的大小为()A.60°B.70°C.80°D.100°【知识考点】平行线的性质.【思路分析】根据平行线和角平分线的定义即可得到结论.【解题过程】解:∵AB∥CD,∴∠1=∠CPF=55°,∵PF是∠EPC的平分线,∴∠CPE=2∠CPF=110°,∴∠EPD=180°﹣110°=70°,故选:B.【总结归纳】本题考查了平行线的性质以及角平分线的定义,熟练掌握平行线的性质是解题的关键.3.冠状病毒的直径约为80~120纳米,1纳米=1.0×10﹣9米,若用科学记数法表示110纳米,则正确的结果是()A.1.1×10﹣9米B.1.1×10﹣8米C.1.1×10﹣7米D.1.1×10﹣6米【知识考点】科学记数法—表示较小的数.【思路分析】绝对值小于1的正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.【解题过程】解:110纳米=110×10﹣9米=1.1×10﹣7米.故选:C.【总结归纳】本题考查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.4.在平面直角坐标系的第四象限内有一点M,到x轴的距离为4,到y轴的距离为5,则点M的坐标为()A.(﹣4,5)B.(﹣5,4)C.(4,﹣5)D.(5,﹣4)【知识考点】点的坐标.【思路分析】直接利用点的坐标特点进而分析得出答案.【解题过程】解:∵在平面直角坐标系的第四象限内有一点M,到x轴的距离为4,到y轴的距离为5,∴点M的纵坐标为:﹣4,横坐标为:5,即点M的坐标为:(5,﹣4).故选:D.【总结归纳】此题主要考查了点的坐标,正确掌握第四象限点的坐标特点是解题关键.5.下列图形:线段、等边三角形、平行四边形、圆,其中既是轴对称图形,又是中心对称图形的个数为()A.1 B.2 C.3 D.4【知识考点】轴对称图形;中心对称图形.【思路分析】根据轴对称图形与中心对称图形的概念求解.【解题过程】解:线段是轴对称图形,也是中心对称图形;等边三角形是轴对称图形,不是中心对称图形;平行四边形不是轴对称图形,是中心对称图形;圆是轴对称图形,也是中心对称图形;则既是轴对称图形又是中心对称图形的有2个.故选:B.【总结归纳】此题主要考查了中心对称图形与轴对称图形的概念.轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合,中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后两部分重合.6.如图,点A在双曲线y=上,点B在双曲线y=上,且AB∥x轴,点C、D在x轴上,若四边形ABCD为矩形,则它的面积为()A.4 B.6 C.8 D.12【知识考点】反比例函数系数k的几何意义;反比例函数图象上点的坐标特征;矩形的性质.【思路分析】根据双曲线的图象上的点与原点所连的线段、坐标轴、向坐标轴作垂线所围成的矩形的面积S的关系S=|k|即可判断.【解题过程】解:过A点作AE⊥y轴,垂足为E,∵点A在双曲线y=上,∴四边形AEOD的面积为4,∵点B在双曲线线y=上,且AB∥x轴,∴四边形BEOC的面积为12,∴矩形ABCD的面积为12﹣4=8.故选:C.【总结归纳】本题主要考查了反比例函数y=中k的几何意义,即过双曲线上任意一点引x轴、y轴垂线,所得矩形面积为|k|,是经常考查的一个知识点;这里体现了数形结合的思想,做此类题一定要正确理解k的几何意义.7.下列命题是假命题的是()A.对角线互相垂直且相等的平行四边形是正方形B.对角线互相垂直的矩形是正方形C.对角线相等的菱形是正方形D.对角线互相垂直且平分的四边形是正方形【知识考点】命题与定理.【思路分析】利用正方形的判定依次判断,可求解.【解题过程】解:A、对角线互相垂直且相等的平行四边形是正方形是真命题,故选项A不合题意;B、对角线互相垂直的矩形是正方形是真命题,故选项B不合题意;C、对角线相等的菱形是正方形是真命题,故选项C不合题意;D、对角线互相垂直且平分的四边形是菱形,即对角线互相垂直且平分的四边形是正方形是假命题,故选项D符合题意;故选:D.【总结归纳】本题考查的是命题的真假判断,正确的命题叫真命题,错误的命题叫做假命题.判断命题的真假关键是要熟悉课本中的性质定理.8.已知一组数据:5,4,3,4,9,关于这组数据的下列描述:①平均数是5,②中位数是4,③众数是4,④方差是4.4,其中正确的个数为()A.1 B.2 C.3 D.4【知识考点】算术平均数;中位数;众数;方差.【思路分析】先把数据由小到大排列为3,4,4,5,9,然后根据算术平均数、中位数和众数的定义得到数据的平均数,中位数和众数,再根据方差公式计算数据的方差,然后利用计算结果对各选项进行判断.【解题过程】解:数据由小到大排列为3,4,4,5,9,它的平均数为=5,数据的中位数为4,众数为4,数据的方差=[(3﹣5)2+(4﹣5)2+(4﹣5)2+(5﹣5)2+(9﹣5)2]=4.4.所以A、B、C、D都正确.故选:D.【总结归纳】本题考查了方差:一组数据中各数据与它们的平均数的差的平方的平均数,叫做这组数据的方差,也考查了平均数,中位数和众数的定义.9.在⊙O中,直径AB=15,弦DE⊥AB于点C,若OC:OB=3:5,则DE的长为()A.6 B.9 C.12 D.15【知识考点】勾股定理;垂径定理.【思路分析】直接根据题意画出图形,再利用垂径定理以及勾股定理得出答案.【解题过程】解:如图所示:∵直径AB=15,∴BO=7.5,∵OC:OB=3:5,∴CO=4.5,∴DC==6,∴DE=2DC=12.故选:C.【总结归纳】此题主要考查了垂径定理和勾股定理,正确得出CO的长是解题关键.10.对于任意实数k,关于x的方程x2﹣(k+5)x+k2+2k+25=0的根的情况为()A.有两个相等的实数根B.没有实数根C.有两个不相等的实数根D.无法判定【知识考点】根的判别式.【思路分析】先根据根的判别式求出“△”的值,再根据根的判别式的内容判断即可.【解题过程】解:x2﹣(k+5)x+k2+2k+25=0,△=[﹣(k+5)]2﹣4××(k2+2k+25)=﹣k2+6k﹣25=﹣(k﹣3)2﹣16,不论k为何值,﹣(k﹣3)2≤0,即△=﹣(k﹣3)2﹣16<0,所以方程没有实数根,故选:B.【总结归纳】本题考查了根的判别式,能熟记根的判别式的内容是解此题的关键,注意:一元二次方程ax2﹣bx+c=0(a、b、c为常数,a≠0),当△=b2﹣4ac>0时,方程有两个不相等的实数根,当△=b2﹣4ac=0时,方程有两个相等的实数根,当△=b2﹣4ac<0时,方程没有实数根.11.对称轴为直线x=1的抛物线y=ax2+bx+c(a、b、c为常数,且a≠0)如图所示,小明同学得出了以下结论:①abc<0,②b2>4ac,③4a+2b+c>0,④3a+c>0,⑤a+b≤m(am+b)(m为任意实数),⑥当x<﹣1时,y随x的增大而增大.其中结论正确的个数为()A.3 B.4 C.5 D.6【知识考点】二次函数图象与系数的关系.【思路分析】由抛物线的开口方向判断a的符号,由抛物线与y轴的交点判断c的符号,然后根据对称轴及抛物线与x轴交点情况进行推理,进而对所得结论进行判断.【解题过程】解:①由图象可知:a>0,c<0,∵﹣=1,∴b=﹣2a<0,∴abc<0,故①错误;②∵抛物线与x轴有两个交点,∴b2﹣4ac>0,∴b2>4ac,故②正确;③当x=2时,y=4a+2b+c<0,故③错误;④当x=﹣1时,y=a﹣b+c>0,∴3a+c>0,故④正确;⑤当x=1时,y的值最小,此时,y=a+b+c,而当x=m时,y=am2+bm+c,所以a+b+c≤am2+bm+c,故a+b≤am2+bm,即a+b≤m(am+b),故⑤正确,⑥当x<﹣1时,y随x的增大而减小,故⑥错误,故选:A.【总结归纳】本题考查了二次函数图象与系数的关系,二次函数y=ax2+bx+c系数符号由抛物线开口方向、对称轴和抛物线与y轴的交点、抛物线与x轴交点的个数确定.12.如图,对折矩形纸片ABCD,使AD与BC重合,得到折痕EF,把纸片展平后再次折叠,使点A落在EF上的点A′处,得到折痕BM,BM与EF相交于点N.若直线BA′交直线CD于点O,BC=5,EN=1,则OD的长为()A.B.C.D.【知识考点】矩形的性质;翻折变换(折叠问题).【思路分析】根据中位线定理可得AM=2,根据折叠的性质和等腰三角形的性质可得A′M=A′N=2,过M点作MG⊥EF于G,可求A′G,根据勾股定理可求MG,进一步得到BE,再根据平行线分线段成比例可求OF,从而得到OD.【解题过程】解:∵EN=1,∴由中位线定理得AM=2,由折叠的性质可得A′M=2,∵AD∥EF,∴∠AMB=∠A′NM,∵∠AMB=∠A′MB,∴∠A′NM=∠A′MB,∴A′N=2,∴A′E=3,A′F=2过M点作MG⊥EF于G,∴NG=EN=1,∴A′G=1,由勾股定理得MG==,∴BE=OF=MG=,∴OF:BE=2:3,解得OF=,∴OD=﹣=.故选:B.【总结归纳】考查了翻折变换(折叠问题),矩形的性质,勾股定理,关键是得到矩形的宽和A′E的长.第Ⅱ卷(非选择题共114分)二、填空题:本大题共8个小题.每小题5分,满分40分.13.若二次根式在实数范围内有意义,则x的取值范围为.【知识考点】二次根式有意义的条件.【思路分析】根据二次根式有意义的条件得出x﹣5≥0,求出即可.【解题过程】解:要使二次根式在实数范围内有意义,必须x﹣5≥0,解得:x≥5,故答案为:x≥5.【总结归纳】本题考查了二次根式有意义的条件和解一元一次不等式,能得出关于x的不等式是解此题的关键.14.在等腰△ABC中,AB=AC,∠B=50°,则∠A的大小为.【知识考点】等腰三角形的性质.【思路分析】根据等腰三角形两底角相等可求∠C,再根据三角形内角和为180°列式进行计算即可得解.【解题过程】解:∵AB=AC,∠B=50°,∴∠C=∠B=50°,∴∠A=180°﹣2×50°=80°.故答案为:80°.【总结归纳】本题考查了等腰三角形的性质,主要利用了等腰三角形两底角相等的性质.15.若正比例函数y=2x的图象与某反比例函数的图象有一个交点的纵坐标是2,则该反比例函数的解析式为.【知识考点】反比例函数与一次函数的交点问题.【思路分析】当y=2时,即y=2x=2,解得:x=1,故该点的坐标为(1,2),将(1,2)代入反比例函数表达式y=,即可求解.【解题过程】解:当y=2时,即y=2x=2,解得:x=1,故该点的坐标为(1,2),将(1,2)代入反比例函数表达式y=并解得:k=2,故答案为:y=.【总结归纳】本题考查的是反比例函数与一次函数的交点问题,解题的关键是通过正比例函数确定交点的坐标,进而求解.16.如图,⊙O是正方形ABCD的内切圆,切点分别为E、F、G、H,ED与⊙O相交于点M,则sin∠MFG的值为.【知识考点】正方形的性质;圆周角定理;切线长定理;正多边形和圆;解直角三角形.【思路分析】根据同弧所对的圆周角相等,可以把求三角函数的问题,转化为直角三角形的边的比的问题.【解题过程】解:∵⊙O是正方形ABCD的内切圆,∴AE=AB,EG=BC;根据圆周角的性质可得:∠MFG=∠MEG.∵sin∠MFG=sin∠MEG==,∴sin∠MFG=.故答案为:.【总结归纳】本题考查圆周角的性质及锐角三角函数的概念:在直角三角形中,正弦等于对边比斜边;余弦等于邻边比斜边;正切等于对边比邻边.17.现有下列长度的五根木棒:3,5,8,10,13,从中任取三根,可以组成三角形的概率为.【知识考点】三角形三边关系;列表法与树状图法.【思路分析】利用完全列举法展示所有可能的结果数,再利用三角形三边的关系得到组成三角形的结果数,然后根据概率公式计算.【解题过程】解:3,5,8,10,13,从中任取三根,所有情况为:3、5、8;3、5、10;3、5、13;3、8、10;3、8、13;3,10,13;5、8、10;5、8、13;5、10、13;8、10、13;共有10种等可能的结果数,其中可以组成三角形的结果数为4,所以可以组成三角形的概率==.故答案为.【总结归纳】本题考查了列表法与树状图法:利用列表法或树状图法展示所有等可能的结果n,再从中选出符合事件A或B的结果数目m,然后利用概率公式计算事件A或事件B的概率.也考查了三角形三边的关系.18.若关于x的不等式组无解,则a的取值范围为.【知识考点】解一元一次不等式组.【思路分析】分别求出每一个不等式的解集,根据口诀:大大小小无解了可得答案.【解题过程】解:解不等式x﹣a>0,得:x>2a,解不等式4﹣2x≥0,得:x≤2,∵不等式组无解,∴2a≥2,解得a≥1,故答案为:a≥1.【总结归纳】本题考查的是解一元一次不等式组,正确求出每一个不等式解集是基础,熟知“同大取大;同小取小;大小小大中间找;大大小小找不到”的原则是解答此题的关键.19.观察下列各式:a1=,a2=,a3=,a4=,a5=,…,根据其中的规律可得a n=(用含n的式子表示).【知识考点】列代数式;规律型:数字的变化类.【思路分析】观察发现,每一项都是一个分数,分母依次为3、5、7,…,那么第n项的分母是2n+1;分子依次为2,3,10,15,26,…,变化规律为:奇数项的分子是n2+1,偶数项的分子是n2﹣1,即第n项的分子是n2+(﹣1)n+1;依此即可求解.【解题过程】解:由分析可得a n=.故答案为:.【总结归纳】本题考查学生通过观察、归纳、抽象出数列的规律的能力,要求学生首先分析题意,找到规律,并进行推导得出答案.20.如图,点P是正方形ABCD内一点,且点P到点A、B、C的距离分别为2、、4,则正方形ABCD的面积为.【知识考点】全等三角形的判定与性质;勾股定理的逆定理;正方形的性质;旋转的性质.【思路分析】如图,将△ABP绕点B顺时针旋转90°得到△CBM,连接PM,过点B作BH⊥PM于H.首先证明∠PMC=90°,推出∠CMB=∠APB=135°,推出A,P,M共线,利用勾股定理求出AB2即可.【解题过程】解:如图,将△ABP绕点B顺时针旋转90°得到△CBM,连接PM,过点B作BH ⊥PM于H.∵BP=BM=,∠PBM=90°,∴PM=PB=2,∵PC=4,PA=CM=2,∴PC2=CM2+PM2,∴∠PMC=90°,∵∠BPM=∠BMP=45°,∴∠CMB=∠APB=135°,∴∠APB+∠BPM=180°,∴A,P,M共线,∵BH⊥PM,∴PH=HM,∴BH=PH=HM=1,∴AH=2+1,∴AB2=AH2+BH2=(2+1)2+12=14+4,∴正方形ABCD的面积为14+4.故答案为14+4.【总结归纳】本题考查旋转的性质,全等三角形的判定和性质,正方形的性质,解直角三角形等知识,解题的关键是学会利用旋转法添加辅助线,构造全等三角形解决问题.三、解答题:本大题共6个小题,满分74分,解答时请写出必要的演推过程.21.(10分)先化简,再求值:1﹣÷;其中x=cos30°×,y=(π﹣3)0﹣()﹣1.【知识考点】实数的运算;分式的化简求值;零指数幂;负整数指数幂;特殊角的三角函数值.【思路分析】直接利用分式的混合运算法则化简,再计算x,y的值,进而代入得出答案.【解题过程】解:原式=1﹣÷=1+•=1+==,∵x=cos30°×=×2=3,y=(π﹣3)0﹣()﹣1=1﹣3=﹣2,∴原式==0.【总结归纳】此题主要考查了分式的化简求值,正确进行分式的混合运算是解题关键.22.(12分)如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣x﹣1与直线y=﹣2x+2相交于点P,并分别与x轴相交于点A、B.(1)求交点P的坐标;(2)求△PAB的面积;(3)请把图象中直线y=﹣2x+2在直线y=﹣x﹣1上方的部分描黑加粗,并写出此时自变量x的取值范围.【知识考点】一次函数的性质;两条直线相交或平行问题.【思路分析】(1)解析式联立,解方程组即可求得交点P的坐标;(2)求得A、B的坐标,然后根据三角形面积公式求得即可;(3)根据图象求得即可.【解题过程】解:(1)由解得,∴P(2,﹣2);(2)直线y=﹣x﹣1与直线y=﹣2x+2中,令y=0,则﹣x﹣1=0与﹣2x+2=0,解得x=﹣2与x=1,∴A(﹣2,0),B(1,0),∴AB=3,∴S△PAB===3;(3)如图所示:自变量x的取值范围是x<2.【总结归纳】本题考查了两条直线平行或相交问题,两条直线的交点坐标是两条直线的解析式构成的方程组的解.23.(12分)如图,过▱ABCD对角线AC与BD的交点E作两条互相垂直的直线,分别交边AB、BC、CD、DA于点P、M、Q、N.(1)求证:△PBE≌△QDE;(2)顺次连接点P、M、Q、N,求证:四边形PMQN是菱形.【知识考点】全等三角形的判定与性质;平行四边形的性质;菱形的判定.【思路分析】(1)由ASA证△PBE≌△QDE即可;(2)由全等三角形的性质得出EP=EQ,同理△BME≌△DNE(ASA),得出EM=EN,证出四边形PMQN是平行四边形,由对角线PQ⊥MN,即可得出结论.【解题过程】(1)证明:∵四边形ABD是平行四边形,∴EB=ED,AB∥CD,∴∠EBP=∠EDQ,在△PBE和△QDE中,,∴△PBE≌△QDE(ASA);(2)证明:如图所示:∵△PBE≌△QDE,∴EP=EQ,同理:△BME≌△DNE(ASA),∴EM=EN,∴四边形PMQN是平行四边形,∵PQ⊥MN,∴四边形PMQN是菱形.【总结归纳】本题考查了平行四边形的判定与性质,菱形的判定,全等三角形的判定与性质;熟练掌握菱形的判定和平行四边形的判定与性质,证明三角形全等是解题的关键.24.(13分)某水果商店销售一种进价为40元/千克的优质水果,若售价为50元/千克,则一个月可售出500千克;若售价在50元/千克的基础上每涨价1元,则月销售量就减少10千克.(1)当售价为55元/千克时,每月销售水果多少千克?(2)当月利润为8750元时,每千克水果售价为多少元?(3)当每千克水果售价为多少元时,获得的月利润最大?【知识考点】一元二次方程的应用;二次函数的应用.【思路分析】(1)由月销售量=500﹣(销售单价﹣50)×10,可求解;(2)设每千克水果售价为x元,由利润=每千克的利润×销售的数量,可列方程,即可求解;(3)设每千克水果售价为m元,获得的月利润为y元,由利润=每千克的利润×销售的数量,可得y与x的关系式,有二次函数的性质可求解.【解题过程】解:(1)当售价为55元/千克时,每月销售水果=500﹣10×(55﹣50)=450千克;(2)设每千克水果售价为x元,由题意可得:8750=(x﹣40)[500﹣10(x﹣50)],解得:x1=65,x2=75,答:每千克水果售价为65元或75元;(3)设每千克水果售价为m元,获得的月利润为y元,由题意可得:y=(m﹣40)[500﹣10(m﹣50)]=﹣10(m﹣70)2+9000,∴当m=70时,y有最大值为9000元,答:当每千克水果售价为70元时,获得的月利润最大值为9000元.【总结归纳】本题主要考查二次函数的应用,解题的关键是熟练掌握销售问题中关于销售总利润的相等关系,并据此列出函数解析式及熟练掌握二次函数的性质.25.(13分)如图,AB是⊙O的直径,AM和BN是它的两条切线,过⊙O上一点E作直线DC,分别交AM、BN于点D、C,且DA=DE.(1)求证:直线CD是⊙O的切线;(2)求证:OA2=DE•CE.【知识考点】圆周角定理;切线的判定与性质;相似三角形的判定与性质.【思路分析】(1)连接OD,OE,证明△OAD≌△OED,得∠OAD=∠OED=90°,进而得CD 是切线;(2)过D作DF⊥BC于点F,得四边形ABFD为矩形,得DF=20A,再证明CF=CE﹣DE,进而根据勾股定理得结论.【解题过程】解:(1)连接OD,OE,如图1,在△OAD和△OED中,,∴△OAD≌△OED(SSS),∴∠OAD=∠OED,∵AM是⊙O的切线,∴∠OAD=90°,∴∠OED=90°,∴直线CD是⊙O的切线;(2)过D作DF⊥BC于点F,如图2,则∠DFB=∠RFC=90°,∵AM、BN都是⊙O的切线,∴∠ABF=∠BAD=90°,∴四边形ABFD是矩形,∴DF=AB=2OA,AD=BF,∵CD是⊙O的切线,∴DE=DA,CE=CB,∴CF=CB﹣BF=CE﹣DE,∵DE2=CD2﹣CF2,∴4OA2=(CE+DE)2﹣(CE﹣DE)2,即4OA2=4DE•CE,∴OA2=DE•CE.【总结归纳】本题主要考查了圆的切线的性质与判定,勾股定理,矩形的性质与判定,全等三角形的性质与判定,关键是正确作辅助线构造全等三角形与直角三角形.26.(14分)如图,抛物线的顶点为A(h,﹣1),与y轴交于点B(0,﹣),点F(2,1)为其对称轴上的一个定点.(1)求这条抛物线的函数解析式;(2)已知直线l是过点C(0,﹣3)且垂直于y轴的定直线,若抛物线上的任意一点P(m,n)到直线l的距离为d,求证:PF=d;(3)已知坐标平面内的点D(4,3),请在抛物线上找一点Q,使△DFQ的周长最小,并求此时△DFQ周长的最小值及点Q的坐标.【知识考点】二次函数综合题.【思路分析】(1)由题意抛物线的顶点A(2,﹣1),可以假设抛物线的解析式为y=a(x﹣2)2﹣1,把点B坐标代入求出a即可.(2)由题意P(m,m2﹣m﹣),求出d2,PF2(用m表示)即可解决问题.(3)如图,过点Q作QH⊥直线l于H,过点D作DN⊥直线l于N.因为△DFQ的周长=DF+DQ+FQ,DF是定值==2,推出DQ+QF的值最小时,△DFQ的周长最小,再根据垂线段最短解决问题即可.【解题过程】(1)解:由题意抛物线的顶点A(2,﹣1),可以假设抛物线的解析式为y=a(x ﹣2)2﹣1,∵抛物线经过B(0,﹣),∴﹣=4a﹣1,∴a=,∴抛物线的解析式为y=(x﹣2)2﹣1.(2)证明:∵P(m,n),∴n=(m﹣2)2﹣1=m2﹣m﹣,∴P(m,m2﹣m﹣),∴d=m2﹣m﹣﹣(﹣3)=m2﹣m+,∵F(2,1),∴PF==,∵d2=m4﹣m3+m2﹣m+,PF2=m4﹣m3+m2﹣m+,∴d2=PF2,∴PF=d.(3)如图,过点Q作QH⊥直线l于H,过点D作DN⊥直线l于N.∵△DFQ的周长=DF+DQ+FQ,DF是定值==2,∴DQ+QF的值最小时,△DFQ的周长最小,∵QF=QH,∴DQ+DF=DQ+QH,根据垂线段最短可知,当D,Q,H共线时,DQ+QH的值最小,此时点H与N重合,点Q在线段DN上,∴DQ+QH的最小值为3,∴△DFQ的周长的最小值为2+3,此时Q(4,﹣)【总结归纳】本题属于二次函数综合题,考查了待定系数法,两点间距离公式,垂线段最短等知识,解题的关键是学会利用参数解决问题,学会用转化的思想思考问题,属于中考常考题型.。
第一章集合、常用逻辑用语(必修1、选修2-1)第一节集合高考概览:1.了解集合的含义,体会元素与集合的属于关系;2.能用自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题;3.理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集;4.在具体情境中,了解全集与空集的含义;5.理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集;6.理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集;7.能使用V enn图表达集合间的基本关系及集合的基本运算.[知识梳理]1.集合的含义及表示(1)集合的含义:研究对象叫做元素,一些元素组成的总体叫做集合.集合中元素的性质:确定性、无序性、互异性.(2)元素与集合的关系:①属于,记为∈;②不属于,记为∉.(3)集合的表示方法:列举法、描述法和图示法.(4)常用数集的记法:自然数集N,正整数集N*或N+,整数集Z,有理数集Q,实数集R.2.集合间的基本关系3.集合的基本运算4.集合问题中的几个基本结论(1)集合A是其本身的子集,即A⊆A;(2)子集关系的传递性,即A⊆B,B⊆C⇒A⊆C;(3)A∪A=A∩A=A,A∪∅=A,A∩∅=∅,∁U U=∅,∁U∅=U.[辨识巧记]1.两个易错点(1)在写集合的子集时,易忽视空集;在应用条件A∪B=B⇔A∩B =A⇔A⊆B时,易忽略A=∅的情况.(2)在解决含参数的集合问题时,要注意检验集合中元素的互异性,否则很可能会因为不满足“互异性”而导致解题错误.2.一个关注点Venn图图示法和数轴图示法是进行集合交、并、补运算的常用方法,其中运用数轴图示法时要特别注意端点是实心还是空心.[双基自测]1.判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1){x|y=x2+1}={y|y=x2+1}={(x,y)|y=x2+1}.()(2)若{x2,1}={0,1},则x=0,1.()(3)对于任意两个集合A,B,关系(A∩B)⊆(A∪B)恒成立.()(4)含有n个元素的集合有2n个真子集.()[答案](1)×(2)×(3)√(4)×2.(必修1P12A组T5改编)若集合P={x∈N|x≤2018},a=22,则()A.a∈P B.{a}∈PC.{a}⊆P D.a∉P[解析]∵22∉N,∴a∉P,故选D.[答案] D3.(2018·全国卷Ⅲ)已知集合A={x|x-1≥0},B={0,1,2},则A∩B =()A.{0} B.{1} C.{1,2} D.{0,1,2}[解析]∵A={x|x≥1},B={0,1,2},∴A∩B={1,2},故选C.[答案] C4.已知集合A={x|x2+x>0},B={y|y=22x+1,x∈R},则(∁R A)∪B=()A.[0,2) B.[-1,0]C.[-1,2) D.(-∞,2)[解析]A={x|x<-1或x>0},∁R A=[-1,0],B=(0,2),于是(∁R A)∪B=[-1,2),故选C.[答案] C5.(2019·太原质检)已知集合A={a,(a+1)2,a2+a-1},B={-2,1},A ∩B ={1},则实数a =________.[解析] 由A ∩B ={1},得1∈A .若a =1,则集合A 中有重复元素,与集合中元素的互异性矛盾.若(a +1)2=1,则a =0或a =-2.当a =0时,A ={0,1,-1},符合题意;当a =-2时,集合A 中有重复元素,与集合中元素的互异性矛盾.若a 2+a -1=1,则a =1或a =-2,由上述可知,a =1或-2都不满足题意.所以实数a 的值为0.[答案] 0考点一 集合的基本概念【例1】 (1)(2018·江西抚州临川一中期中)设集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪ x =k 3+16,k ∈Z ,N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x =k 6+23,k ∈Z ,则( )A .M =NB .M NC .N MD .M ∩N =∅(2)(2019·河北衡水金卷模拟)已知集合A ={x |y =x 2-2x },B ={y |y =x 2+1},则A ∩B =( )A .[1,+∞)B .[2,+∞)C .(-∞,0]∪[2,+∞)D .[0,+∞)(3)已知集合A ={m +2,2m 2+m },若3∈A ,则m 的值为________. [解析] (1)因为x =k 3+16=16(2k +1),x =k 6+23=16(k +4),k ∈Z ,又k ∈Z 时,2k +1表示奇数,k +4表示整数,所以M N .故选B.(2)由于集合A ={x |y =x 2-2x }表示的是函数y =x 2-2x 的定义域,所以由x 2-2x ≥0可知集合A ={x |x ≤0或x ≥2}.集合B ={y |y =x 2+1}表示的是函数y =x 2+1的值域,因此B ={y |y ≥1}.∴A ∩B =[2,+∞).故选B.(3)由题意得m +2=3或2m 2+m =3,则m =1或m =-32,当m=1时,m +2=3,2m 2+m =3,根据集合中元素的互异性可知不满足题意;当m =-32时,m +2=12,2m 2+m =3,综上知,m =-32.故填-32.[答案] (1)B (2)B (3)-32集合中元素问题的求解策略(1)用描述法表示集合,首先要弄清楚集合中代表元素的含义,再看元素的限制条件,明白集合的类型,是数集、点集还是其他类型集合.(2)含有字母的集合,在求出字母的值后,要注意检验集合中的元素是否满足互异性.[对点训练]1.(2019·山东潍坊模拟)若集合A ={x ∈R |ax 2+ax +1=0}中只有一个元素,则a =( )A .4B .2C .0D .0或4[解析] ①当a =0时,1=0显然不成立;②当a ≠0时,由Δ=a 2-4a =0,得a =4.综上可知a =4.故选A.[答案] A2.(2019·湖北部分重点中学第二次联考)已知集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ∈Z ⎪⎪⎪x -2x +2≤0,B ={y |y =x 2,x ∈A },则集合B 的子集的个数为( )A .7B .8C .15D .16[解析] 集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ∈Z ⎪⎪⎪x -2x +2≤0={x ∈Z |-2<x ≤2}={-1,0,1,2},B={y|y=x2,x∈A}={0,1,4},故集合B的子集的个数为23=8.故选B.[答案] B考点二集合的基本关系【例2】(1)已知R表示实数集,集合M={x|0≤x≤2},N={x|x2-2x-3>0},则下列结论正确的是()A.M⊆N B.M⊆∁R NC.∁R M⊆N D.∁R N⊆M(2)已知集合A={x|y=lg(x-x2)},B={x|x2-cx<0,c>0},若A⊆B,则实数c的取值范围是()A.(0,1] B.[1,+∞)C.(0,1) D.(1,+∞)[解析](1)集合N={x|x2-2x-3>0}={x|x>3或x<-1},所以∁N={x|-1≤x≤3},又M={x|0≤x≤2},所以M⊆∁R N,故选B.R(2)解法一:由题意知,A={x|y=lg(x-x2)}={x|x-x2>0}=(0,1),B={x|x2-cx<0,c>0}=(0,c).由A ⊆B ,画出数轴,如图所示,得c ≥1.故选B.解法二:因为A ={x |y =lg(x -x 2)}={x |x -x 2>0}=(0,1),取c =1,则B =(0,1),所以A ⊆B 成立,可排除C ,D ;取c =2,则B =(0,2),所以A ⊆B 成立,可排除A.故选B.[答案] (1)B (2)B集合关系问题的应用技巧(1)判断两集合的关系有两种方法,一是化简集合,通过表达式寻求;二是列举元素,从元素关系中寻找.(2)已知两集合的关系求参数时,关键是将两集合的关系转化为元素间的关系,进而转化为参数满足的关系,解决这类问题常常要合理利用数轴、V enn 图帮助分析.[对点训练]1.(2018·河北唐山第一次模拟)设集合M ={x |x 2-x >0},N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪1x <1,则( ) A .M N B .N M C .M =ND .M ∪N =R[解析] 集合M ={x |x 2-x >0}={x |x >1或x <0},N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪1x <1={x |x >1或x <0},所以M =N .故选C.[答案] C2.(2018·河南南阳、信阳等六市一模)已知集合A ={(x ,y )|y -x =0},B ={(x ,y )|x 2+y 2=1},C =A ∩B ,则C 的子集的个数是( )A .0B .1C .2D .4 [解析] 由题意知C =A ∩B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫(x ,y )⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎨⎪⎧ y -x =0x 2+y 2=1=⎩⎨⎧⎭⎬⎫⎝⎛⎭⎪⎫-1+52,-1+52. ∴C 的子集的个数是21=2.故选C. [答案] C考点三 集合的基本运算集合运算多与解简单的不等式、函数的定义域、值域相联系,考查对集合的理解及不等式的有关知识.常见的命题角度有: (1)求交集或并集; (2)交、并、补的混合运算; (3)利用集合运算求参数. 角度1:集合的交集、并集【例3-1】 (1)(2018·山西五校联考)已知集合P ={x ∈R ||x |<2},Q ={x ∈R |-1≤x ≤3},则P ∩Q =( )A .[-1,2)B .(-2,2)C .(-2,3]D .[-1,3](2)(2018·河北唐山模拟)若集合A ={x |-1<x <1,x ∈R },B ={x |y=x -2,x ∈R },则A ∪B =( )A .[0,1)B .(-1,+∞)C .(-1,1)∪[2,+∞)D .∅ [解析] (1)由题意得P ={x |-2<x <2},所以P ∩Q ={x |-1≤x <2},故选A.(2)由题意得B ={x |x ≥2},所以A ∪B ={x |-1<x <1或x ≥2},故选C.[答案] (1)A (2)C角度2:集合的交、并、补混合运算【例3-2】(1)(2018·江西南昌二中第四次模拟)设全集U=R,集合A={x|log2x≤2},B={x|(x-3)(x+1)≥0},则(∁U B)∩A=() A.(-∞,-1] B.(-∞,-1]∪(0,3)C.[0,3) D.(0,3)(2)已知集合P={x∈R|1≤x≤3},Q={x∈R|x2≥4},则P∪(∁R Q)=()A.[2,3] B.(-2,3]C.[1,2) D.(-∞,-2]∪[1,+∞)[思路引导](1)化简集合A与B→求集合B的补集→求(∁U B)∩A(2)求∁R Q→结合数轴求P∪(∁R Q)[解析](1)集合A={x|log2x≤2}={x|0<x≤4},B={x|(x-3)(x+1)≥0}={x|x≥3或x≤-1}.因为全集U=R,所以∁U B={x|-1<x<3},所以(∁U B)∩A=(0,3),故选D.(2)∵Q={x|x≤-2或x≥2},∴∁R Q={x|-2<x<2},∴P∪(∁R Q)={x|-2<x≤3}.故选B.[答案](1)D(2)B角度3:利用集合运算求参数【例3-3】(1)已知集合A={x|x2-x-12≤0},B={x|2m-1<x<m+1},且A∩B=B,则实数m的取值范围为() A.[-1,2) B.[-1,3]C.[2,+∞) D.[-1,+∞)(2)已知集合A={x∈R||x+2|<3},B={x∈R|(x-m)·(x-2)<0},且A∩B=(-1,n),则m=________,n=________.[思路引导] (1)A ∩B =B →B ⊆A → 分B =Ø和B ≠Ø两种情况→得出m 的取值范围(2)化简集合A →根据A ∩B 确定m →化简集合B→根据A ∩B 确定n[解析] (1)由x 2-x -12≤0,得(x +3)(x -4)≤0,得-3≤x ≤4,所以A ={x |-3≤x ≤4}.又A ∩B =B ,所以B ⊆A .①当B =∅时,有m +1≤2m -1,解得m ≥2.②当B ≠∅时,有⎩⎪⎨⎪⎧ -3≤2m -1,m +1≤4,2m -1<m +1,解得-1≤m <2.综上,得m ≥-1.故选D.(2)由|x +2|<3,得-3<x +2<3,即-5<x <1,所以集合A ={x |-5<x <1},因为A ∩B =(-1,n ),所以-1是方程(x -m )(x -2)=0的根,代入可得3(1+m )=0,所以m =-1,解不等式(x +1)(x -2)<0得-1<x <2,所以B ={x |-1<x <2},所以A ∩B =(-1,1),即n =1,所以m =-1,n =1.[答案] (1)D (2)-1 1解集合运算问题的4个注意点(1)看元素构成:集合是由元素组成的,从研究集合中元素的构成入手是解决集合运算问题的关键.(2)对集合化简:有些集合是可以化简的,先化简再研究其关系并进行运算,可使问题简单明了、易于解决.(3)应用数形:常用的数形结合形式有数轴、坐标系和Venn图.(4)注意Ø和区间端点值:当题目中出现A⊆B或A∩B=A或A∪B=B时,在解题过程中务必注意对集合A进行分类讨论,即分A=∅和A≠∅两种情况进行讨论,并注意对端点值的检验.[对点训练]1.(2018·湖北鄂东南省级示范高中联考)设全集I是实数集R,M ={x|x≥3},N={x|(x-3)(x-1)≤0}都是I的子集(如图所示),则阴影部分所表示的集合为()A.{x|1<x<3} B.{x|1≤x<3}C.{x|1<x≤3} D.{x|1≤x≤3}[解析]∵M={x|x≥3},∴∁I M={x|x<3},∵N={x|(x-3)(x-1)≤0}={x|1≤x≤3},由图知阴影部分所表示的集合为N∩(∁I M),∴N∩(∁I M)={x|1≤x<3}.故选B.[答案] B2.(2019·陕西师大附中月考)设U=R,集合A={x|x2+3x+2=0},B={x|x2+(m+1)x+m=0}.若(∁U A)∩B=∅,则m的值为________.[解析]易知A={-2,-1}.由(∁U A)∩B=∅,得B⊆A,∵方程x2+(m+1)x+m=0的判别式Δ=(m+1)2-4m=(m-1)2≥0,∴B≠∅.∴B={-1}或B={-2}或B={-1,-2}.①若B={-1},则m=1;②若B={-2},则应有-(m+1)=(-2)+(-2)=-4,且m=(-2)×(-2)=4,这两式不能同时成立,∴B≠{-2};③若B={-1,-2},则应有-(m+1)=(-1)+(-2)=-3,且m =(-1)×(-2)=2,由这两式得m=2.经检验知m=1和m=2符合条件.∴m=1或2.[答案]1或2创新交汇系列①——集合中的创新问题素养解读:与集合有关的新概念问题属于信息迁移类问题,它是化归思想的具体运用,是近几年高考的热点问题,这类试题的特点是:通过给出的新的数学概念或新的运算法则,在新的情境下完成某种推理证明,或在新的运算法则下进行运算.常见的有定义新概念、新公式、新运算和新法则等类型.解决此类题的关键是理解问题中的新概念、新公式、新运算、新法则等的含义,然后分析题目中的条件,设法进行套用.1.定义新概念、新公式【典例1】设A是整数集的一个非空子集,对于k∈A,如果k -1∉A且k+1∉A,那么k是A的一个“单一元”,给定S={1,2,3,4,5,6,7,8},由S的3个元素构成的所有集合中,不含“单一元”的集合共有________个.[切入点]“单一元”的理解.[关键点]若k∈A,则k-1∉A,k+1∉A.[规范解答]符合题意的集合为{1,2,3},{2,3,4},{3,4,5},{4,5,6},{5,6,7},{6,7,8},共6个.[答案] 62.定义新运算、新法则【典例2】设A,B是有限集,定义d(A,B)=card(A∪B)-card(A∩B),其中card(A)表示有限集A中的元素个数.命题①:对任意有限集A,B,“A≠B”是“d(A,B)>0”的充要条件;命题②:对任意有限集A,B,C,d(A,C)≤d(A,B)+d(B,C),A.命题①和命题②都成立B.命题①和命题②都不成立C.命题①成立,命题②不成立D.命题①不成立,命题②成立[切入点]card(A)的含义.[关键点]d(A,B)的理解及具体表述.[规范解答]命题①显然正确,通过如图韦恩图亦可知d(A,C)表示的区域不大于d(A,B)+d(B,C)的区域,故命题②也正确,故选A.[答案] A对于新定义问题,我们要透过现象看本质,考查的还是基础知识,所以新定义问题不一定是难题,要学会以不变应万变,解决此类问题分三步:(1)对新定义进行信息提取,明确新定义的名称和符号.(2)细细品味新定义的概念、法则,对新定义所提取的信息进行加工,探求解决方法,有时可以寻找相近的知识点,明确它们的共同点和不同点.(3)对新定义中提取的知识点进行转换:如果是新定义的运算、法则,直接按照运算、法则计算即可;如果是新定义的性质,就要对新性质进行适当的转换,也可用特殊值排除.[感悟体验]1.若x ∈A ,则1x ∈A ,就称A 是伙伴关系集合,集合M ={-1,0,12,2,3}的所有非空子集中具有伙伴关系的集合的个数是( )A .1B .3C .7D .31[解析] ∵x ∈A ,且1x ∈A ,∴-1∈A,2∈A 且12∈A .∴集合M 的非空子集中具有伙伴关系的集合有{-1},{12,2},{-1,12,2},共3个.故选B.[答案] B2.定义集合的差集运算为A -B ={x |x ∈A 且x ∉B },若A ={y |y =|x -1|-|x +1|,x ∈R },B ={y |y =x +1-x -1,x ∈R },则A -B =________.[解析] 依题意知,y =|x -1|-|x +1|=⎩⎪⎨⎪⎧ 2,x <-1,-2x ,-1≤x ≤1,-2,x >1,可知-2≤y ≤2,所以A =[-2,2].易知y =x +1-x -1=2x +1+x -1在[1,+∞)上单调递减,则0<x +1-x -1≤2,即0<y ≤2,所以B =(0,2].于是A -B =[-2,0]∪(2,2].[答案][-2,0]∪(2,2]课后跟踪训练(一)基础巩固练一、选择题1.(2018·全国卷Ⅰ)已知集合A={x|x2-x-2>0},则∁R A=() A.{x|-1<x<2}B.{x|-1≤x≤2}C.{x|x<-1}∪{x|x>2}D.{x|x≤-1}∪{x|x≥2}[解析]解法一:A={x|(x-2)(x+1)>0}={x|x<-1或x>2},所以∁R A={x|-1≤x≤2},故选B.解法二:因为A={x|x2-x-2>0},所以∁R A={x|x2-x-2≤0}={x|-1≤x≤2},故选B.[答案] B2.(2018·湖北部分重点中学模拟)若集合M={(x,y)|x+y=0},N ={(x,y)|x2+y2=0,x∈R,y∈R},则有()A.M∪N=M B.M∪N=NC.M∩N=M D.M∩N=∅[解析]N={(x,y)|x2+y2=0,x∈R,y∈R}={(0,0)},且点(0,0)满足直线x+y=0,所以M∪N=M,故选A.[答案] A3.(2019·百校联盟联考)已知集合A={x∈N|x2-2x-8≤0},B={x|2x≥8},则集合A∩B的子集个数为()A.1 B.2 C.3 D.4[解析]因为A={x∈N|x2-2x-8≤0}={0,1,2,3,4},B={x|x≥3},所以A∩B={3,4},所以集合A∩B的子集个数为4.故选D.[答案] D4.(2019·陕西延安高考模拟)若全集U={-2,-1,0,1,2},A={-2,2},B ={x |x 2-1=0},则图中阴影部分所表示的集合为( )A .{-1,0,1}B .{-1,0}C .{-1,1}D .{0}[解析] B ={x |x 2-1=0}={-1,1},阴影部分表示的集合为∁U (A ∪B ).A ∪B ={-2,-1,1,2},全集U ={-2,-1,0,1,2},所以∁U (A ∪B )={0}.故选D.[答案] D5.(2019·山东济南期末)已知集合A ={x |ax -6=0},B ={x ∈N |1≤log 2x <2},且A ∪B =B ,则实数a 的所有值构成的集合是( )A .{2}B .{3}C .{2,3}D .{0,2,3}[解析] B ={x ∈N |1≤log 2x <2}={2,3}.因为A ∪B =B ,所以A ⊆B ,当a =0时,集合A 为空集,符合题意,当a ≠0时,A ={x |ax-6=0}=⎩⎨⎧⎭⎬⎫6a ,由题意得6a =2或6a =3,解得a =3或a =2,所以实数a 的所有值构成的集合是{0,2,3},故选D.[答案] D二、填空题6.(2019·江苏扬州质检)已知集合M ={x |-1<x <1},N ={x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x x -1≤0,则M ∩N =________. [解析] 由N 中不等式变形得x (x -1)≤0,且x -1≠0,解得0≤x <1,即N ={x |0≤x <1},又因为M ={x |-1<x <1},所以M ∩N ={x |0≤x <1}.[答案] {x |0≤x <1}7.(2019·山西大学附中模拟)已知全集U ={2,3,a 2+2a -3},A ={|2a -1|,2},∁U A ={5},则实数a =________.[解析] 由题意知,a 2+2a -3=5,解得a =-4或a =2.当a =-4时,|2a -1|=9,而9∉U ,所以a =-4不满足题意,舍去;当a =2时,|2a -1|=3,3∈U ,满足题意.故实数a 的值为2.[答案] 28.(2019·辽宁师大附中调研)若集合A ={x |(a -1)·x 2+3x -2=0}有且仅有两个子集,则实数a 的值为________.[解析] 由题意知,集合A 有且仅有两个子集,则集合A 中只有一个元素.当a -1=0,即a =1时,A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫23,满足题意;当a -1≠0,即a ≠1时,要使集合A 中只有一个元素,需Δ=9+8(a -1)=0,解得a =-18.综上可知,实数a 的值为1或-18.[答案] 1或-18三、解答题9.(2019·河北邯郸模拟)已知集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x -5x +1≤0,B ={x |x 2-2x -m <0},(1)当m =3时,求A ∩(∁R B );(2)若A ∩B ={x |-1<x <4},求实数m 的值.[解] 由x -5x +1≤0, 解得-1<x ≤5,所以A ={x |-1<x ≤5}.(1)当m =3时,B ={x |-1<x <3},则∁R B ={x |x ≤-1或x ≥3},所以A ∩(∁R B )={x |3≤x ≤5}.(2)因为A ={x |-1<x ≤5},A ∩B ={x |-1<x <4},所以有42-2×4-m =0,解得m =8.此时B ={x |-2<x <4},符合题意,故实数m 的值为8.10.(2019·郑州一中月考)已知集合A ={y |y =2x -1,0<x ≤1},B ={x |(x -a )[x -(a +3)]<0}.分别根据下列条件,求实数a 的取值范围.(1)A ∩B =A ;(2)A ∩B ≠∅.[解] 因为集合A 是函数y =2x -1(0<x ≤1)的值域,所以A =(-1,1],B =(a ,a +3).(1)A ∩B =A ⇔A ⊆B ⇔⎩⎪⎨⎪⎧a ≤-1,a +3>1, 即-2<a ≤-1,故当A ∩B =A 时,a 的取值范围是(-2,-1].(2)当A ∩B =∅时,结合数轴知,a ≥1或a +3≤-1.即a ≥1或a ≤-4.故当A ∩B ≠∅时,a 的取值范围是(-4,1).能力提升练11.(2019·长沙调考)已知集合A ={x |y =ln(1-2x )},B ={x |x 2≤x },则∁(A ∪B )(A ∩B )等于( )A .(-∞,0)B.⎝ ⎛⎦⎥⎤-12,1 C .(-∞,0)∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1 D.⎝ ⎛⎦⎥⎤-12,0 [解析] 因为集合A ={x |y =ln(1-2x )}={x |1-2x >0}=⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <12,B ={x |x 2≤x }={x |0≤x ≤1},所以A ∪B ={x |x ≤1},A ∩B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪0≤x <12,所以∁(A ∪B )(A ∩B )=(-∞,0)∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1,故选C. [答案] C12.(2019·海淀一模)设集合P ={m |-1<m ≤0},Q ={m ∈R |mx 2+4mx -4<0对任意实数x 恒成立},则下列关系中成立的是( )A .P QB .P QC .P =QD .P ∩Q =∅ [解析] Q ={m ∈R |mx 2+4mx -4<0对任意实数x 恒成立},对m 分类:①当m =0时,-4<0恒成立;②当m <0时,需Δ=(4m )2-4×m ×(-4)<0,解得-1<m <0.综合①②知-1<m ≤0.故选C.[答案] C13.(2019·福建福州质检)已知集合A ={1,3,4,7},B ={x |x =2k +1,k ∈A },则集合A ∪B 中元素的个数为________.[解析] 由已知得,B ={3,7,9,15},所以A ∪B ={1,3,4,7,9,15},所以集合A ∪B 中元素的个数为6.[答案] 614.(2019·长沙一中月考)设集合A ={x |x 2+4x =0},B ={x |x 2+2(a +1)x +a 2-1=0},(1)若B ⊆A ,求a 的值;(2)若A ⊆B ,求a 的值.[解] (1)A ={0,-4},①当B =∅时,Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)=8(a +1)<0,解得a <-1; ②当B 为单元素集时,a =-1,此时B ={0}符合题意;③当B =A 时,由根与系数的关系得:⎩⎪⎨⎪⎧-2(a +1)=-4,a 2-1=0,解得a =1. 综上可知:a ≤-1或a =1.(2)若A ⊆B ,必有A =B ,由(1)知a =1.拓展延伸练15.(2019·东北三校联考)设集合A ={x |x 2+2x -3>0},B ={x |x 2-2ax -1≤0,a >0}.若A ∩B 中恰含有一个整数,则实数a 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,34 B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫34,43 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫34,43 D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫34,+∞ [解析] A ={x |x 2+2x -3>0}={x |x >1或x <-3},因为函数y =f (x )=x 2-2ax -1图象的对称轴为直线x =a >0,f (-3)=6a +8>0,根据对称性可知,要使A ∩B 中恰含有一个整数,则这个整数为2,所以有f (2)≤0且f (3)>0,即⎩⎪⎨⎪⎧ 4-4a -1≤0,9-6a -1>0,所以⎩⎪⎨⎪⎧ a ≥34,a <43,即34≤a <43.故选B.[答案] B16.设A 、B 是两个非空数集,定义运算A ×B ={x |x ∈A ∪B ,且x ∉A ∩B },已知A ={x |y =2x -x 2},B ={y |y =2x ,x >0},则A ×B =( )A .[0,1]∪(2,+∞)B .[0,1)∪[2,+∞)C .[0,1]D .[0,2][解析] 由题意得A ={x |2x -x 2≥0}={x |0≤x ≤2},B ={y |y >1},所以A ∪B =[0,+∞),A ∩B =(1,2],所以A ×B =[0,1]∪(2,+∞).故选A.[答案] A第二节命题及其关系、充分条件与必要条件高考概览:1.理解命题的概念;2.了解“若p,则q”形式的命题及其逆命题、否命题与逆否命题,会分析四种命题的相互关系;3.理解充分条件、必要条件与充要条件的含义.[知识梳理]1.命题的概念在数学中用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的语句叫做命题.其中判断为真的语句叫真命题,判断为假的语句叫假命题.2.四种命题及其关系(1)四种命题(2)四种命题间的逆否关系(3)四种命题的真假关系①两个命题互为逆否命题,它们有相同的真假性;②两个命题互为逆命题或互为否命题,它们的真假性没有关系.3.充分条件与必要条件(1)若p⇒q,q⇒/_p,则p是q的充分不必要条件.(2)若p⇒/_q,q⇒p,则p是q的必要不充分条件.(3)若p⇒q,q⇒p,则p是q的充要条件.(4)若p⇒/_q,q⇒/_p,则p是q的既不充分也不必要条件.[辨识巧记]1.区别两个说法(1)“A是B的充分不必要条件”中,A是条件,B是结论.(2)“A的充分不必要条件是B”中,B是条件,A是结论.2.充要条件的两个特征(1)对称性:若p是q的充分条件,则q是p的必要条件.(2)传递性:若p是q的充分(必要)条件,q是r的充分(必要)条件,则p是r的充分(必要)条件.[双基自测]1.判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)语句“2018≥2017”是真命题.()(2)命题“三角形的内角和是180°”的否命题是“三角形的内角和不是180°”.()(3)已知集合A,B,则A∪B=A∩B的充要条件是A=B.()(4)p是q的充分不必要条件等价于綈q是綈p的充分不必要条件.()[答案](1)√(2)×(3)√(4)√2.(选修2-1P 8A 组T 2改编)有下列几个命题:①“若a >b ,则1a >1b ”的否命题;②“若x +y =0,则x ,y 互为相反数”的逆命题;③“若x 2<4,则-2<x <2”的逆否命题.其中真命题的序号是( )A .①B .①②C .②③D .①②③[解析] ①原命题的否命题为“若a ≤b ,则1a ≤1b ”,假命题;②原命题的逆命题为“若x ,y 互为相反数,则x +y =0”,真命题;③原命题为真命题,故逆否命题为真命题.所以真命题的序号是②③.故选C.[答案] C3.(选修2-1P 10练习T 3(2)改编)“(x -1)(x +2)=0”是“x =1”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件[解析] 由(x -1)(x +2)=0,得x =1或x =-2,所以(x -1)(x +2)=0是“x =1”的必要不充分条件.故选B.[答案] B4.(2019·贵州省贵阳市高三检测考试)设向量a =(1,x -1),b =(x +1,3),则“x =2”是“a ∥b ”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件[解析] 依题意,注意到a ∥b 的充要条件是1×3=(x -1)(x +1),即x =±2.因此,由x =2可得a ∥b ,“x =2”是“a ∥b ”的充分条件;由a ∥b 不能得到x =2,“x =2”不是“a ∥b ”的必要条件,故“x =2”是“a ∥b ”的充分不必要条件,故选A.[答案] A5.(2019·重庆万州模拟)已知集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪12<2x <8,B ={x |-1<x <m +1},若x ∈B 成立的一个充分不必要条件是x ∈A ,则实数m 的取值范围是________.[解析] A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪12<2x <8={x |-1<x <3}. ∵x ∈B 成立的一个充分不必要条件是x ∈A .∴A B ,∴m +1>3,即m >2.∴m 的取值范围为(2,+∞).[答案] (2,+∞)考点一 命题的相互关系及真假性【例1】 (1)下列命题中为真命题的是( )A .命题“若x >1,则x 2>1”的否命题B .命题“若x >y ,则x >|y |”的逆命题C .命题“若x =1,则x 2+x -2=0”的否命题D .命题“若x 2>1,则x >1”的逆否命题(2)给出命题:若函数y =f (x )是幂函数,则函数y =f (x )的图象不过第四象限.在它的逆命题、否命题、逆否命题3个命题中,真命题的个数是( )A .3B .2C .1D .0[思路引导] (1)根据选项写出命题→判断真假→得结论 (2)根据原命题写出逆命题→判断原命题和逆命题的真假→根据四种命题之间的真假关系得出真命题的个数[解析] (1)对于选项A ,命题“若x >1,则x 2>1”的否命题为“若x≤1,则x2≤1”,易知当x=-2时,x2=4>1,故选项A为假命题;对于选项B,命题“若x>y,则x>|y|”的逆命题为“若x>|y|,则x>y”,分析可知选项B为真命题;对于选项C,命题“若x=1,则x2+x-2=0”的否命题为“若x≠1,则x2+x-2≠0”,易知当x=-2时,x2+x-2=0,故选项C为假命题;对于选项D,命题“若x2>1,则x>1”的逆否命题为“若x≤1,则x2≤1”,易知当x=-2时,x2=4>1,故选项D为假命题.故选B.(2)原命题是真命题,故它的逆否命题是真命题;它的逆命题为“若函数y=f(x)的图象不过第四象限,则函数y=f(x)是幂函数”,显然逆命题为假命题,故原命题的否命题也为假命题.因此在它的逆命题、否命题、逆否命题3个命题中真命题只有1个.故选C.[答案](1)B(2)C命题的关系及真假判断(1)在判断命题之间的关系时,首先要分清命题的条件与结论,再分析每个命题的条件与结论之间的关系,要注意四种命题关系的相对性.(2)判断命题真假的方法:一是联系已有的数学公式、定理、结论进行正面直接判断;二是利用原命题和其逆否命题的等价关系进行判断.[对点训练]1.命题“若x2+y2=0,x,y∈R,则x=y=0”的逆否命题是() A.若x≠y≠0,x,y∈R,则x2+y2=0B.若x=y≠0,x,y∈R,则x2+y2≠0C.若x≠0且y≠0,x,y∈R,则x2+y2≠0D.若x≠0或y≠0,x,y∈R,则x2+y2≠0[解析]将原命题的条件和结论否定,并互换位置即可.由x=y=0知x=0且y=0,其否定是x≠0或y≠0.故选D.[答案] D2.(2018·湖南衡阳模拟)给定下列命题:①若k>0,则方程x2+2x-k=0有实数根;②“矩形的对角线相等”的逆命题;③“若xy=0,则x,y中至少有一个为0”的否命题.其中真命题的序号是________.[解析]①∵k>0时,Δ=4-4(-k)=4+4k>0,∴①是真命题.②逆命题:对角线相等的四边形是矩形,是假命题.③否命题:若xy≠0,则x,y都不为0,是真命题.[答案]①③考点二充分、必要条件的判断充分条件、必要条件是每年高考的常考内容,多以选择题的形式出现,难度不大,属于基础题.常见的命题角度有:(1)定义法判断充分、必要条件;(2)集合法判断充分、必要条件;(3)等价转化法判断充分、必要条件.角度1:定义法判断充分、必要条件【例2-1】(2019·安徽江南十校联考)已知a>0,b>0,且a≠1,则“log a b>0”是“(a-1)(b-1)>0”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件[思路引导]化简不等式→判断关系→确定结果[解析]若log a b>0,则a>1,b>1或0<a<1,0<b<1.∴(a-1)(b-1)>0.若(a-1)(b-1)>0,则a>1,b>1或0<a<1,0<b<1.∴log a b>0.因此“log a b>0”是“(a-1)(b-1)>0”的充要条件.故选C.[答案] C角度2:集合法判断充分、必要条件【例2-2】 设p :实数x ,y 满足(x -1)2+(y -1)2≤2,q :实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧ y ≥x -1,y ≥1-x ,y ≤1,则p 是q 的( ) A .必要不充分条件B .充分不必要条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件 [思路引导] 画出不等式(组)表示的区域→通过区域的包含判断充分性、必要性→得结论[解析] 画出可行域(如图所示),可知命题q 中不等式组表示的平面区域△ABC 在命题p 中不等式表示的圆盘内,即pD ⇒/q ,q ⇒p ,所以p 是q 的必要不充分条件.故选A.[答案] A角度3:等价转化法判断充分、必要条件【例2-3】 已知p :x +y ≠-2,q :x ,y 不都是-1,则p 是q 的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件[思路引导]写出綈p、綈q→判断綈q与綈p的关系→p与q的关系[解析]因为p:x+y≠-2,q:x≠-1,或y≠-1,所以綈p:x+y=-2,綈q:x=-1,且y=-1,因为綈q⇒綈p但綈pD⇒/綈q,所以綈q是綈p的充分不必要条件,即p是q的充分不必要条件.故选A.[答案] A充要条件的判断方法[对点训练]1.(2019·北京西城模拟)设平面向量a,b,c均为非零向量,则“a·(b -c)=0”是“b=c”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件[解析]由b=c,得b-c=0,得a·(b-c)=0;反之不成立.故“a·(b-c)=0”是“b=c”的必要而不充分条件.故选B.[答案] B2.(2019·福建三明一中月考)命题p :|x +2|>2,命题q :13-x >1,则綈q 是綈p 成立的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件[解析] 因为命题p :|x +2|>2,即p :x >0或x <-4,所以綈p 可表示为集合A ={x |-4≤x ≤0};命题q :13-x >1,即q :2<x <3,所以綈q 可表示为集合B ={x |x ≤2或x ≥3},因为A B ,所以綈p 是綈q 成立的充分不必要条件,即綈q 是綈p 成立的必要不充分条件.故选B.[答案] B3.(2019·广西南宁调研)设x ,y 是两个实数,“x ,y 中至少有一个数大于1”成立的充分不必要条件是( )A .x +y =2B .x +y >2C .x 2+y 2>2D .xy >1[解析] “x ,y 中至少有一个数大于1”成立的充分不必要条件是“x +y >2”,理由:若x ,y 都不大于1,则x +y >2不成立.但是x ,y 中至少有一个数大于1,不一定有x +y >2,如x =4,y =-8,则x +y =-4.故选B.[答案] B考点三 充分、必要条件的应用【例3】 (1)(2019·湖南高三质检)函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,-2x +a ,x ≤0有且只有一个零点的充分不必要条件是( )A .a <0B .0<a <12 C.12<a <1D .a ≤0或a >1(2)已知集合P ={x |x 2-8x -20≤0},非空集合S ={x |1-m ≤x ≤1+m }.若x ∈P 是x ∈S 的必要条件,则m 的取值范围为________.[思路引导] (1)写出f (x )有且只有一个零点的充要条件M → 以选项为条件判断选项与M 的关系→得出结论(2)化简集合P →由题得S ⊆P →列不等式组→ 得m 的取值范围[解析] (1)∵函数f (x )过点(1,0),∴函数f (x )有且只有一个零点⇔函数y =-2x +a (x ≤0)没有零点⇔函数y =2x (x ≤0)与直线y =a 无公共点.数形结合可得a ≤0或a >1.观察选项,根据集合间关系{a |a <0}{a |a ≤0或a >1},知A 正确.故选A.(2)由x 2-8x -20≤0得-2≤x ≤10, ∴P ={x |-2≤x ≤10},由x ∈P 是x ∈S 的必要条件,知S ⊆P . 则⎩⎪⎨⎪⎧1-m ≤1+m ,1-m ≥-2,1+m ≤10,∴0≤m ≤3.∴当0≤m ≤3时,x ∈P 是x ∈S 的必要条件,即所求m 的取值范围是[0,3].[答案] (1)A (2)[0,3][拓展探究] (1)本例(2)条件不变,问是否存在实数m ,使x ∈P 是x ∈S 的充要条件.(2)本例(2)条件不变,若綈P 是綈S 的必要不充分条件,求实数m 的取值范围.[解] (1)若x ∈P 是x ∈S 的充要条件,则P =S ,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 1-m =-2,1+m =10,∴⎩⎪⎨⎪⎧m =3,m =9,即不存在实数m ,使x ∈P 是x ∈S 的充要条件. (2)由例题知P ={x |-2≤x ≤10}, ∵綈P 是綈S 的必要不充分条件, ∴P ⇒S 且SD ⇒/P . ∴[-2,10][1-m,1+m ].∴⎩⎪⎨⎪⎧ 1-m ≤-2,1+m >10或⎩⎪⎨⎪⎧1-m <-2,1+m ≥10.∴m ≥9,即m 的取值范围是[9,+∞).根据充要条件求解参数范围应注意的2点(1)解决此类问题一般是把充分条件、必要条件或充要条件转化为集合之间的关系,然后根据集合之间关系列出关于参数的不等式(组)求解.(2)求解参数的取值范围时,一定要注意区间端点值的检验,尤其是利用两个集合之间的关系求解参数的取值范围时,不等式是否能够取等号决定端点值的取舍,处理不当容易出现漏解或增解的现象.[对点训练]1.(2019·武汉一模)若x >2m 2-3是-1<x <4的必要不充分条件,则实数m 的取值范围是( )A .[-3,3]B .(-∞,-3]∪[3,+∞)C .(-∞,-1]∪[1,+∞)D .[-1,1][解析] x >2m 2-3是-1<x <4的必要不充分条件,∴(-1,4)(2m 2-3,+∞),∴2m 2-3≤-1,解得-1≤m ≤1,故选D.[答案] D2.已知集合A ={}x |2a ≤x ≤a +3,B ={x ||x -4|≤2}.若x ∈B 成立的一个充分不必要条件是x ∈A ,则实数a 的取值范围是________.[解析] 由题意,得B ={x |2≤x ≤6}.∵x ∈B 成立的一个充分不必要条件是x ∈A ,∴A B ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a +3≤6,2a ≥2且a +3=6与2a =2不同时成立.解得1≤a ≤3.[答案] [1,3]解题方法系列①——充分、必要条件素养解读:作为常用逻辑用语中的重点,充要条件也是历年高考命题的重点,多为选择题或填空题,试题难度不大,但考查的知识点涉及函数、三角函数、数列、立体几何、解析几何、概率、统计等诸多内容,涵盖高中所有知识点,是其他题目不能考查到的知识点的重要补充.【典例】 设θ∈R ,则“⎪⎪⎪⎪⎪⎪θ-π12<π12”是“sin θ<12”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件[切入点] 化简命题的条件、结论,用定义法或集合法判断.[关键点] 解三角不等式.[规范解答] 解法一:由⎪⎪⎪⎪⎪⎪θ-π12<π12,得-π12<θ-π12<π12,解得0<θ<π6.所以sin θ<12,所以sin θ<12得θ∈⎝⎛⎭⎪⎫2k π-7π6,2k π+π6,k ∈Z .又⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π6⎝ ⎛⎭⎪⎫2k π-7π6,2k π+π6,k ∈Z ,所以“⎪⎪⎪⎪⎪⎪θ-π12<π12”⇒“sin θ<12”,但“sin θ<12”D ⇒/ “⎪⎪⎪⎪⎪⎪θ-π12<π12”.故选A. 解法二:⎪⎪⎪⎪⎪⎪θ-π12<π12⇒0<θ<π6⇒0<sin θ<12.“sin θ<12”D ⇒/ “0<sin θ<12”,所以“sin θ<12”D ⇒/ “⎪⎪⎪⎪⎪⎪θ-π12<π12”.故选A.[答案] A本题把三角不等式与充分必要条件相交汇,命题的角度比较新颖独特,解题突破口是熟记特殊角的三角函数值,借助三角函数的单调性与图象的特征,即可求出角的取值范围,再利用“以小推大”的技巧,判断其充分性与必要性.若能巧用特值法来判断,则可提升求解速度.[拓展探究1] 把三角函数的背景变为等差数列的背景,将条件中“解三角不等式”变为“数列的前n 项和之间的大小比较“,即可得到2017年浙江卷:已知等差数列{a n }的公差为d ,前n 项和为S n ,则“d >0”是“S 4+S 6>2S 5”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件[解析]因为S 4+S 6>2S 5⇔4a 1+4×32d +⎝⎛⎭⎪⎫6a 1+6×52d >2⎝ ⎛⎭⎪⎫5a 1+5×42d ⇔6d +15d >20d ⇔d >0,所以“d >0”是“S 4+S 6>2S 5”的充要条件,故选C.[答案] C本题把等差数列与充分必要条件相交汇,是“新口味”的好题,解题关键是活用公式,即活用等差数列的前n 项和公式,把已知不等式进行等价转化,即可寻找其充要条件,从而作出正确判断.[拓展探究2] 把等差数列的背景变为平面向量的背景,将条件中“数列的前n项和之间的大小比较”变为“平面向量的共线与数量积的符号”,即可得到2017年北京卷:设m,n为非零向量,则“存在负数λ,使得m=λn”是“m·n<0”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件[解析]若∃λ<0,使m=λn,则两向量m,n反向,夹角是180°,那么m·n=|m||n|cos180°=-|m||n|<0,所以“m=λn”⇒“m·n<0”.反过来,若m·n<0,那么两向量m,n的夹角范围为(90°,180°],并不一定反向,即不一定存在负数λ,使得m=λn,所以“存在负数λ,使得m=λn”是“m·n<0”的充分而不必要条件,故选A.[答案] A本题把平面向量与充分必要条件相交汇,这样命题使得传统的充分必要条件题显得鲜活了.破解此类问题的关键是过好双关:一是公式关,即活用平面向量数量积的公式,判断两非零向量数量积的符号;二是图象关,借用向量的图象特征可快速举出反例,从而判断出其充分必要条件.由以上“一例二拓”可以发现,“交汇型”充分必要条件的问题通常是选取合适的数学背景,把新交汇考点巧妙地融入试题中,虽然它的构思巧妙、题意新颖,但是,它考查的还是基本知识和基本技能.解这类题的关键在于用慧眼去找寻“交汇点”,用心灵去感受题意以及科学合理地运算推理.[感悟体验]1.已知直线a,b分别在两个不同的平面α,β内,则“直线a 和直线b相交”是“平面α和平面β相交”的()。
山东省德州市2020年初中学业水平考试数学试题(全卷满分150分,考试时间为120分钟)第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题:本大题共12小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是正确的,请把正确的选项选出来.每小题选对得4分,选错、不选或选出的答案超过一个均记零分.1.|﹣2020|的结果是()A.B.2020 C.﹣D.﹣20202.下列图形中,是中心对称图形但不是轴对称图形的是()A.B.C.D.3.下列运算正确的是()A.6a﹣5a=1 B.a2•a3=a5C.(﹣2a)2=﹣4a2D.a6÷a2=a34.如图1是用5个相同的正方体搭成的立体图形.若由图1变化至图2,则三视图中没有发生变化的是()A.主视图B.主视图和左视图C.主视图和俯视图D.左视图和俯视图5.为提升学生的自理和自立能力,李老师调查了全班学生在一周内的做饭次数情况,调查结果如下表:一周做饭次数 4 5 6 7 8 人数7 6 12 10 5 那么一周内该班学生的平均做饭次数为()A.4 B.5 C.6 D.76.如图,小明从A点出发,沿直线前进8米后向左转45°,再沿直线前进8米,又向左转45°…照这样走下去,他第一次回到出发点A时,共走路程为()A.80米B.96米C.64米D.48米7.函数y=和y=﹣kx+2(k≠0)在同一平面直角坐标系中的大致图象可能是()A.B.C.D.8.下列命题:①一组对边平行,另一组对边相等的四边形是平行四边形;②对角线互相垂直且平分的四边形是菱形;③一个角为90°且一组邻边相等的四边形是正方形;④对角线相等的平行四边形是矩形.其中真命题的个数是()A.1 B.2 C.3 D.49.若关于x的不等式组的解集是x<2,则a的取值范围是()A.a≥2 B.a<﹣2 C.a>2 D.a≤210.如图,圆内接正六边形的边长为4,以其各边为直径作半圆,则图中阴影部分的面积为()A.24﹣4π B.12+4π C.24+8π D.24+4π11.二次函数y=ax2+bx+c的部分图象如图所示,则下列选项错误的是()A.若(﹣2,y1),(5,y2)是图象上的两点,则y1>y2B.3a+c=0C.方程ax2+bx+c=﹣2有两个不相等的实数根D.当x≥0时,y随x的增大而减小12.如图是用黑色棋子摆成的美丽图案,按照这样的规律摆下去,第10个这样的图案需要黑色棋子的个数为()A.148 B.152 C.174 D.202第Ⅱ卷(非选择题共102分)二、填空题:本大题共6小题,共24分,只要求填写最后结果,每小题填对得4分.13.﹣=.14.若一个圆锥的底面半径是2cm,母线长是6cm,则该圆锥侧面展开图的圆心角是度.15.在平面直角坐标系中,点A的坐标是(﹣2,1),以原点O为位似中心,把线段OA放大为原来的2倍,点A的对应点为A′.若点A'恰在某一反比例函数图象上,则该反比例函数解析式为.16.菱形的一条对角线长为8,其边长是方程x2﹣9x+20=0的一个根,则该菱形的周长为.17.如图,在4×4的正方形网格中,有4个小正方形已经涂黑,若再涂黑任意1个白色的小正方形(每个白色小正方形被涂黑的可能性相同),使新构成的黑色部分图形是轴对称图形的概率是.18.如图,在矩形ABCD中,AB=+2,AD=.把AD沿AE折叠,使点D恰好落在AB边上的D′处,再将△AED′绕点E顺时针旋转α,得到△A'ED″,使得EA′恰好经过BD′的中点F.A′D″交AB于点G,连接AA′.有如下结论:①A′F的长度是﹣2;②弧D'D″的长度是π;③△A′AF≌△A′EG;④△AA′F∽△EGF.上述结论中,所有正确的序号是.三、解答题:本大题共7小题,共78分.解答要写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.19.(8分)先化简:(),然后选择一个合适的x值代入求值.20.(10分)某校“校园主持人大赛”结束后,将所有参赛选手的比赛成绩(得分均为整数)进行整理,并分别绘制成扇形统计图和频数直方图.部分信息如下:(1)本次比赛参赛选手共有人,扇形统计图中“79.5~89.5”这一范围的人数占总参赛人数的百分比为;(2)补全图2频数直方图;(3)赛前规定,成绩由高到低前40%的参赛选手获奖.某参赛选手的比赛成绩为88分,试判断他能否获奖,并说明理由;(4)成绩前四名是2名男生和2名女生,若从他们中任选2人作为该校文艺晚会的主持人,试求恰好选中1男1女为主持人的概率.21.(10分)如图,无人机在离地面60米的C处,观测楼房顶部B的俯角为30°,观测楼房底部A 的俯角为60°,求楼房的高度.22.(12分)如图,点C在以AB为直径的⊙O上,点D是半圆AB的中点,连接AC,BC,AD,BD.过点D作DH∥AB交CB的延长线于点H.(1)求证:直线DH是⊙O的切线;(2)若AB=10,BC=6,求AD,BH的长.23.(12分)小刚去超市购买画笔,第一次花60元买了若干支A型画笔,第二次超市推荐了B型画笔,但B型画笔比A型画笔的单价贵2元,他又花100元买了相同支数的B型画笔.(1)超市B型画笔单价多少元?(2)小刚使用两种画笔后,决定以后使用B型画笔,但感觉其价格稍贵,和超市沟通后,超市给出以下优惠方案:一次购买不超过20支,则每支B型画笔打九折;若一次购买超过20支,则前20支打九折,超过的部分打八折.设小刚购买的B型画笔x支,购买费用为y元,请写出y 关于x的函数关系式.(3)在(2)的优惠方案下,若小刚计划用270元购买B型画笔,则能购买多少支B型画笔?24.(12分)问题探究:小红遇到这样一个问题:如图1,△ABC中,AB=6,AC=4,AD是中线,求AD的取值范围.她的做法是:延长AD到E,使DE=AD,连接BE,证明△BED≌△CAD,经过推理和计算使问题得到解决.请回答:(1)小红证明△BED≌△CAD的判定定理是:;(2)AD的取值范围是;方法运用:(3)如图2,AD是△ABC的中线,在AD上取一点F,连结BF并延长交AC于点E,使AE=EF,求证:BF=AC.(4)如图3,在矩形ABCD中,=,在BD上取一点F,以BF为斜边作Rt△BEF,且=,点G是DF的中点,连接EG,CG,求证:EG=CG.25.(14分)如图1,在平面直角坐标系中,点A的坐标是(0,﹣2),在x轴上任取一点M,连接AM,分别以点A和点M为圆心,大于AM的长为半径作弧,两弧相交于G,H两点,作直线GH,过点M作x轴的垂线l交直线GH于点P.根据以上操作,完成下列问题.探究:(1)线段PA与PM的数量关系为,其理由为:.(2)在x轴上多次改变点M的位置,按上述作图方法得到相应点P的坐标,并完成下列表格:M的坐标…(﹣2,0)(0,0)(2,0)(4,0)…P的坐标…(0,﹣1)(2,﹣2)…猜想:(3)请根据上述表格中P点的坐标,把这些点用平滑的曲线在图2中连接起来;观察画出的曲线L,猜想曲线L的形状是.验证:(4)设点P的坐标是(x,y),根据图1中线段PA与PM的关系,求出y关于x的函数解析式.应用:(5)如图3,点B(﹣1,),C(1,),点D为曲线L上任意一点,且∠BDC<30°,求点D的纵坐标y D的取值范围.答案与解析第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题:本大题共12小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是正确的,请把正确的选项选出来.每小题选对得4分,选错、不选或选出的答案超过一个均记零分.1.|﹣2020|的结果是()A.B.2020 C.﹣D.﹣2020【知识考点】绝对值.【思路分析】根据绝对值的性质直接解答即可.【解题过程】解:|﹣2020|=2020;故选:B.【总结归纳】此题考查了绝对值,掌握绝对值的性质是解题的关键,是一道基础题.2.下列图形中,是中心对称图形但不是轴对称图形的是()A.B.C.D.【知识考点】轴对称图形;中心对称图形.【思路分析】根据轴对称图形与中心对称图形的概念求解.【解题过程】解:A、不是轴对称图形,也不是中心对称图形.故此选项不合题意;B、是中心对称图形但不是轴对称图形.故此选项符合题意;C、既是轴对称图形,又是中心对称图形.故此选项不合题意;D、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.【总结归纳】此题主要中心对称图形与轴对称图形的概念:轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分沿对称轴折叠后可重合;中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后与原图重合.3.下列运算正确的是()A.6a﹣5a=1 B.a2•a3=a5C.(﹣2a)2=﹣4a2D.a6÷a2=a3【知识考点】合并同类项;同底数幂的乘法;幂的乘方与积的乘方;同底数幂的除法.【思路分析】利用整式的四则运算法则分别计算,可得出答案.【解题过程】解:6a﹣5a=a,因此选项A不符合题意;a2•a3=a5,因此选项B符合题意;(﹣2a)2=4a2,因此选项C不符合题意;a6÷a2=a6﹣2=a4,因此选项D不符合题意;故选:B.【总结归纳】考查整式的意义和运算,掌握运算法则是正确计算的前提.4.如图1是用5个相同的正方体搭成的立体图形.若由图1变化至图2,则三视图中没有发生变化的是()A.主视图B.主视图和左视图C.主视图和俯视图D.左视图和俯视图【知识考点】简单组合体的三视图.【思路分析】根据主视图是从物体的正面看得到的视图,俯视图是从上面看得到的图形,左视图是左边看得到的图形,可得答案.【解题过程】解:图1主视图第一层三个正方形,第二层左边一个正方形;图2主视图第一层三个正方形,第二层右边一个正方形;故主视图发生变化;左视图都是第一层两个正方形,第二层左边一个正方形,故左视图不变;俯视图都是底层左边是一个正方形,上层是三个正方形,故俯视图不变.∴不改变的是左视图和俯视图.故选:D.【总结归纳】本题考查了简单组合体的三视图,利用三视图的意义是解题关键.5.为提升学生的自理和自立能力,李老师调查了全班学生在一周内的做饭次数情况,调查结果如下表:一周做饭次数 4 5 6 7 8 人数7 6 12 10 5 那么一周内该班学生的平均做饭次数为()A.4 B.5 C.6 D.7【知识考点】加权平均数.【思路分析】利用加权平均数的计算方法进行计算即可.【解题过程】解:==6(次),故选:C.【总结归纳】本题考查加权平均数的意义和计算方法,理解加权平均数的意义是正确解答的前提.6.如图,小明从A点出发,沿直线前进8米后向左转45°,再沿直线前进8米,又向左转45°…照这样走下去,他第一次回到出发点A时,共走路程为()A.80米B.96米C.64米D.48米【知识考点】多边形内角与外角.【思路分析】根据多边形的外角和即可求出答案.【解题过程】解:根据题意可知,他需要转360÷45=8次才会回到原点,所以一共走了8×8=64(米).故选:C.【总结归纳】本题主要考查了利用多边形的外角和定理求多边形的边数.任何一个多边形的外角和都是360°.7.函数y=和y=﹣kx+2(k≠0)在同一平面直角坐标系中的大致图象可能是()A.B.C.D.【知识考点】一次函数的图象;反比例函数的图象.【思路分析】根据题目中函数的解析式,利用一次函数和反比例函数图象的特点解答本题.【解题过程】解:在函数y=和y=﹣kx+2(k≠0)中,当k>0时,函数y=的图象在第一、三象限,函数y=﹣kx+2的图象在第一、二、四象限,故选项A、B错误,选项D正确,当k<0时,函数y=的图象在第二、四象限,函数y=﹣kx+2的图象在第一、二、三象限,故选项C错误,故选:D.【总结归纳】本题考查反比例函数的图象、一次函数的图象,解答本题的关键是明确题意,利用分类讨论的数学思想解答.8.下列命题:①一组对边平行,另一组对边相等的四边形是平行四边形;②对角线互相垂直且平分的四边形是菱形;③一个角为90°且一组邻边相等的四边形是正方形;④对角线相等的平行四边形是矩形.其中真命题的个数是()A.1 B.2 C.3 D.4【知识考点】命题与定理.【思路分析】根据平行四边形的判定、菱形的判定、正方形和矩形的判定判断即可.【解题过程】解:①一组对边平行且这组对边相等的四边形是平行四边形,原命题是假命题;②对角线互相垂直且平分的四边形是菱形,是真命题;③一个角为90°且一组邻边相等的平行四边形是正方形,原命题是假命题;④对角线相等的平行四边形是矩形,是真命题;故选:B.【总结归纳】本题考查了命题与定理:判断一件事情的语句,叫做命题.许多命题都是由题设和结论两部分组成,题设是已知事项,结论是由已知事项推出的事项,一个命题可以写成“如果…那么…”形式.有些命题的正确性是用推理证实的,这样的真命题叫做定理.9.若关于x的不等式组的解集是x<2,则a的取值范围是()A.a≥2 B.a<﹣2 C.a>2 D.a≤2【知识考点】解一元一次不等式组.【思路分析】分别求出每个不等式的解集,根据不等式组的解集为x≤2可得关于a的不等式,解之可得.【解题过程】解:解不等式组,由①可得:x<2,由②可得:x<a,因为关于x的不等式组的解集是x<2,所以,a≥2,故选:A.【总结归纳】本题考查的是解一元一次不等式组,正确求出每一个不等式解集是基础,熟知“同大取大;同小取小;大小小大中间找;大大小小找不到”的原则是解答此题的关键.10.如图,圆内接正六边形的边长为4,以其各边为直径作半圆,则图中阴影部分的面积为()A.24﹣4πB.12+4πC.24+8πD.24+4π【知识考点】正多边形和圆;扇形面积的计算.【思路分析】设正六边形的中心为O,连接OA,OB首先求出弓形AmB的面积,再根据S阴=6•(S半圆﹣S弓形AmB)求解即可.【解题过程】解:设正六边形的中心为O,连接OA,OB.由题意,OA=OB=AB=4,∴S弓形AmB=S扇形OAB﹣S△AOB=﹣×42=π﹣4,∴S阴=6•(S半圆﹣S弓形AmB)=6•(•π•22﹣π+4)=24﹣4π,故选:A.【总结归纳】本题考查正多边形和圆,扇形的面积,弓形的面积等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.11.二次函数y=ax2+bx+c的部分图象如图所示,则下列选项错误的是()A.若(﹣2,y1),(5,y2)是图象上的两点,则y1>y2B.3a+c=0C.方程ax2+bx+c=﹣2有两个不相等的实数根D.当x≥0时,y随x的增大而减小【知识考点】根的判别式;二次函数图象与系数的关系;二次函数图象上点的坐标特征;抛物线与x轴的交点.【思路分析】根据二次函数的图象和性质分别对各个选项进行判断即可.【解题过程】解:∵抛物线的对称轴为直线x=1,a<0,∴点(﹣1,0)关于直线x=1的对称点为(3,0),则抛物线与x轴的另一个交点坐标为(3,0),点(﹣2,y1)与(4,y1)是对称点,∵当x>1时,函数y随x增大而减小,故A选项不符合题意;把点(﹣1,0),(3,0)代入y=ax2+bx+c得:a﹣b+c=0①,9a+3b+c=0②,①×3+②得:12a+4c=0,∴3a+c=0,故B选项不符合题意;当y=﹣2时,y=ax2+bx+c=﹣2,由图象得:纵坐标为﹣2的点有2个,∴方程ax2+bx+c=﹣2有两个不相等的实数根,故C选项不符合题意;∵二次函数图象的对称轴为x=1,a<0,∴当x≤1时,y随x的增大而增大;当x≥1时,y随x的增大而减小;故D选项符合题意;故选:D.【总结归纳】本题考查了二次函数的图象与性质、二次函数图象上点的坐标特征等知识;熟练掌握二次函数的图象和性质是解题的关键.12.如图是用黑色棋子摆成的美丽图案,按照这样的规律摆下去,第10个这样的图案需要黑色棋子的个数为()A.148 B.152 C.174 D.202【知识考点】规律型:图形的变化类.【思路分析】观察各图可知,后一个图案比前一个图案多2(n+3)枚棋子,然后写成第n个图案的通式,再取n=10进行计算即可求解.【解题过程】解:根据图形,第1个图案有12枚棋子,第2个图案有22枚棋子,第3个图案有34枚棋子,…第n个图案有2(1+2+…+n+2)+2(n﹣1)=n2+7n+4枚棋子,故第10个这样的图案需要黑色棋子的个数为102+7×10+4=100+70+4=174(枚).故选:C.【总结归纳】考查了规律型:图形的变化类,观察图形,发现后一个图案比前一个图案多2(n+3)枚棋子是解题的关键.第Ⅱ卷(非选择题共102分)二、填空题:本大题共6小题,共24分,只要求填写最后结果,每小题填对得4分.13.﹣=.【知识考点】二次根式的加减法.【思路分析】先将二次根式化为最简,然后合并同类二次根式即可得出答案.【解题过程】解:原式=3﹣=2.故答案为:2.【总结归纳】此题考查了二次根式的加减运算,属于基础题,解答本题的关键是掌握二次根式的化简及同类二次根式的合并,难度一般.14.若一个圆锥的底面半径是2cm,母线长是6cm,则该圆锥侧面展开图的圆心角是度.【知识考点】圆锥的计算.【思路分析】根据圆锥的底面周长等于圆锥的侧面展开图的弧长,首先求得展开图的弧长,然后根据弧长公式即可求解.【解题过程】解:圆锥侧面展开图的弧长是:2π×2=4π(cm),设圆心角的度数是n度.则=4π,解得:n=120.故答案为:120.【总结归纳】此题主要考查了圆锥的有关计算,正确理解圆锥的侧面展开图与原来的扇形之间的关系是解决本题的关键,理解圆锥的母线长是扇形的半径,圆锥的底面圆周长是扇形的弧长.15.在平面直角坐标系中,点A的坐标是(﹣2,1),以原点O为位似中心,把线段OA放大为原来的2倍,点A的对应点为A′.若点A'恰在某一反比例函数图象上,则该反比例函数解析式为.【知识考点】反比例函数图象上点的坐标特征;待定系数法求反比例函数解析式;位似变换.【思路分析】直接利用位似图形的性质得出A′坐标,进而求出函数解析式.【解题过程】解:∵点A的坐标是(﹣2,1),以原点O为位似中心,把线段OA放大为原来的2倍,点A的对应点为A′,∴A′坐标为:(﹣4,2)或(4,﹣2),∵A'恰在某一反比例函数图象上,∴该反比例函数解析式为:y=.故答案为:y=.【总结归纳】此题主要考查了位似变换以及待定系数法求反比例函数解析式,正确得出对应点坐标是解题关键.16.菱形的一条对角线长为8,其边长是方程x2﹣9x+20=0的一个根,则该菱形的周长为.【知识考点】解一元二次方程﹣因式分解法;菱形的性质.【思路分析】解方程得出x=4或x=5,分两种情况:①当AB=AD=4时,4+4=8,不能构成三角形;②当AB=AD=5时,5+5>8,即可得出菱形ABCD的周长.【解题过程】解:如图所示:∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC=CD=AD,∵x2﹣9x+20=0,因式分解得:(x﹣4)(x﹣5)=0,解得:x=4或x=5,分两种情况:①当AB=AD=4时,4+4=8,不能构成三角形;②当AB=AD=5时,5+5>8,∴菱形ABCD的周长=4AB=20.故答案为:20.【总结归纳】本题考查了菱形的性质、一元二次方程的解法、三角形的三边关系;熟练掌握菱形的性质,由三角形的三边关系得出AB是解决问题的关键.17.如图,在4×4的正方形网格中,有4个小正方形已经涂黑,若再涂黑任意1个白色的小正方形(每个白色小正方形被涂黑的可能性相同),使新构成的黑色部分图形是轴对称图形的概率是.【知识考点】利用轴对称设计图案;几何概率.【思路分析】直接利用轴对称图形的性质结合概率求法得出答案.【解题过程】解:如图所示:当分别将1,2位置涂黑,构成的黑色部分图形是轴对称图形,故新构成的黑色部分图形是轴对称图形的概率是:=.故答案为:.【总结归纳】此题主要考查了利用轴对称设计图案以及几何概率,正确掌握轴对称图形的性质是解题关键.18.如图,在矩形ABCD中,AB=+2,AD=.把AD沿AE折叠,使点D恰好落在AB边上的D′处,再将△AED′绕点E顺时针旋转α,得到△A'ED″,使得EA′恰好经过BD′的中点F.A′D″交AB于点G,连接AA′.有如下结论:①A′F的长度是﹣2;②弧D'D″的长度是π;③△A′AF≌△A′EG;④△AA′F∽△EGF.上述结论中,所有正确的序号是.【知识考点】四边形综合题.【思路分析】由折叠的性质可得∠D=∠AD'E=90°=∠DAD',AD=AD',可证四边形ADED'是正方形,可得AD=AD'=D'E=DE=,AE=AD=,∠EAD'=∠AED'=45°,由勾股定理可求EF的长,由旋转的性质可得AE=A'E=,∠D'ED''=α,∠EA'D''=∠EAD'=45°,可求A'F=﹣2,可判断①;由锐角三角函数可求∠FED'=30°,由弧长公式可求弧D'D″的长度,可判断②;由等腰三角形的性质可求∠EAA'=∠EA'A=52.5°,∠A'AF=7.5°,可判断③;由“HL”可证Rt△ED'G≌Rt△ED''G,可得∴∠D'GE=∠D''GE=52.5°,可证△AFA'∽△EFG,可判断④,即可求解.【解题过程】解:∵把AD沿AE折叠,使点D恰好落在AB边上的D′处,∴∠D=∠AD'E=90°=∠DAD',AD=AD',∴四边形ADED'是矩形,又∵AD=AD'=,∴四边形ADED'是正方形,∴AD=AD'=D'E=DE=,AE=AD=,∠EAD'=∠AED'=45°,∴D'B=AB﹣AD'=2,∵点F是BD'中点,∴D'F=1,∴EF===2,∵将△AED′绕点E顺时针旋转α,∴AE=A'E=,∠D'ED''=α,∠EA'D''=∠EAD'=45°,∴A'F=﹣2,故①正确;∵tan∠FED'===,∴∠FED'=30°∴α=30°+45°=75°,∴弧D'D″的长度==π,故②正确;∵AE=A'E,∠AEA'=75°,∴∠EAA'=∠EA'A=52.5°,∴∠A'AF=7.5°,∵∠AA'F≠∠EA'G,∠AA'E≠∠EA'G,∠AFA'=120°≠∠EA'G,∴△AA'F与△A'GE不全等,故③错误;∵D'E=D''E,EG=EG,∴Rt△ED'G≌Rt△ED''G(HL),∴∠D'GE=∠D''GE,∵∠AGD''=∠A'AG+∠AA'G=105°,∴∠D'GE=52.5°=∠AA'F,又∵∠AFA'=∠EFG,∴△AFA'∽△EFG,故④正确,故答案为:①②④.【总结归纳】本题是四边形综合题,考查了矩形的性质,正方形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,锐角三角函数,弧长公式,等腰三角形的性质,旋转的性质,相似三角形的判定和性质等知识,灵活运用这些性质进行推理证明是本题的关键.三、解答题:本大题共7小题,共78分.解答要写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.19.(8分)先化简:(),然后选择一个合适的x值代入求值.【知识考点】分式的化简求值.【思路分析】先根据分式混合运算的法则把原式进行化简,再把x的值代入进行计算即可.【解题过程】解:===,把x=1代入.【总结归纳】本题考查的是分式的化简求值,熟知分式混合运算的法则是解答此题的关键.20.(10分)某校“校园主持人大赛”结束后,将所有参赛选手的比赛成绩(得分均为整数)进行整理,并分别绘制成扇形统计图和频数直方图.部分信息如下:(1)本次比赛参赛选手共有人,扇形统计图中“79.5~89.5”这一范围的人数占总参赛人数的百分比为;(2)补全图2频数直方图;(3)赛前规定,成绩由高到低前40%的参赛选手获奖.某参赛选手的比赛成绩为88分,试判断他能否获奖,并说明理由;(4)成绩前四名是2名男生和2名女生,若从他们中任选2人作为该校文艺晚会的主持人,试求恰好选中1男1女为主持人的概率.【知识考点】频数(率)分布直方图;扇形统计图;条形统计图;列表法与树状图法.【思路分析】(1)用“89.5~99.5”的人数除以它们所占的百分比可得到调查的总人数;59.5~69.5”这一范围的人数占总参赛人数的百分比,即可得出答案;(2)求出“69.5~74.5”这一范围的人数为15﹣8=7(人),“79.5~84.5”这一范围的人数为18﹣8=10(人);补全图2频数直方图即可:(3)求出成绩由高到低前40%的参赛选手人数为50×40%=20(人),由88>84.5,即可得出结论;(4)画树状图展示所有12种等可能的结果数,再找出恰好选中1男1女的结果数,然后根据概率公式求解.【解题过程】解:(1)本次比赛参赛选手共有:(8+4)÷24%=50(人),“59.5~69.5”这一范围的人数占总参赛人数的百分比为×100%=10%,∴79.5~89.5”这一范围的人数占总参赛人数的百分比为100%﹣24%﹣10%﹣30%=36%;故答案为:50,36%;(2)∵“69.5~79.5”这一范围的人数为50×30%=15(人),∴“69.5~74.5”这一范围的人数为15﹣8=7(人),∵“79.5~89.5”这一范围的人数为50×36%=18(人),∴“79.5~84.5”这一范围的人数为18﹣8=10(人);补全图2频数直方图:(3)能获奖.理由如下:∵本次比赛参赛选手50人,∴成绩由高到低前40%的参赛选手人数为50×40%=20(人),又∵88>84.5,∴能获奖;(4)画树状图为:共有12种等可能的结果数,其中恰好选中1男1女的结果数为8,所以恰好选中1男1女的概率==.【总结归纳】本题考查了列表法与树状图法:利用列表法或树状图法展示所有等可能的结果n,再从中选出符合事件A或B的结果数目m,然后利用概率公式计算事件A或事件B的概率.也考查了统计图.21.(10分)如图,无人机在离地面60米的C处,观测楼房顶部B的俯角为30°,观测楼房底部A 的俯角为60°,求楼房的高度.【知识考点】解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题.【思路分析】过B作BE⊥CD交CD于E,由题意得,∠CBE=30°,∠CAD=60°,解直角三角形即可得到结论.【解题过程】解:过B作BE⊥CD交CD于E,由题意得,∠CBE=30°,∠CAD=60°,在Rt△ACD中,tan∠CAD=tan60°==,∴AD==20,∴BE=AD=20,在Rt△BCE中,tan∠CBE=tan30°==,∴CE=20=20,∴ED=CD﹣CE=60﹣20=40,∴AB=ED=40(米),答:楼房的高度为40米.【总结归纳】此题考查了解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题,用到的知识点是俯角的定义、特殊角的三角函数值,关键是作出辅助线,构造直角三角形.22.(12分)如图,点C在以AB为直径的⊙O上,点D是半圆AB的中点,连接AC,BC,AD,BD.过点D作DH∥AB交CB的延长线于点H.(1)求证:直线DH是⊙O的切线;(2)若AB=10,BC=6,求AD,BH的长.【知识考点】圆周角定理;切线的判定与性质.【思路分析】(1)连接OD,根据圆周角定理得到∠AOD=AOB=90°,根据平行线的性质得到∠ODH=90°,于是得到结论;(2)连接CD,根据圆周角定理得到∠ADB=∠ACB=90°,推出△ABD是等腰直角三角形,得到AB=10,解直角三角形得到AC==8,求得∠CAD=∠DBH,根据平行线的性质得到∠BDH=∠OBD=45°,根据相似三角形的性质即可得到结论.【解题过程】(1)证明:连接OD,∵AB为⊙O的直径,点D是半圆AB的中点,∴∠AOD=AOB=90°,∵DH∥AB,∴∠ODH=90°,∴OD⊥DH,∴直线DH是⊙O的切线;(2)解:连接CD,∵AB为⊙O的直径,∴∠ADB=∠ACB=90°,∵点D是半圆AB的中点,∴=,∴AD=DB,∴△ABD是等腰直角三角形,∵AB=10,∴AD=10sin∠ABD=10sin45°=10×=5,∵AB=10,BC=6,∴AC==8,∵四边形ABCD是圆内接四边形,∴∠CAD+∠CBD=180°,∵∠DBH+∠CBD=180°,∴∠CAD=∠DBH,由(1)知∠AOD=90°,∠OBD=45°,∴∠ACD=45°,∵DH∥AB,∴∠BDH=∠OBD=45°,∴∠ACD=∠BDH,∴△ACD∽△BDH,∴,∴=,解得:BH=.【总结归纳】本题考查了切线的判定和性质,圆周角定理,圆内接四边形的性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理,正确的作出辅助线是解题的关键.23.(12分)小刚去超市购买画笔,第一次花60元买了若干支A型画笔,第二次超市推荐了B型画笔,但B型画笔比A型画笔的单价贵2元,他又花100元买了相同支数的B型画笔.(1)超市B型画笔单价多少元?(2)小刚使用两种画笔后,决定以后使用B型画笔,但感觉其价格稍贵,和超市沟通后,超市给出以下优惠方案:一次购买不超过20支,则每支B型画笔打九折;若一次购买超过20支,则前20支打九折,超过的部分打八折.设小刚购买的B型画笔x支,购买费用为y元,请写出y 关于x的函数关系式.(3)在(2)的优惠方案下,若小刚计划用270元购买B型画笔,则能购买多少支B型画笔?【知识考点】分式方程的应用;一次函数的应用.【思路分析】(1)设超市B型画笔单价为a元,则A型画笔单价为(a﹣2)元.根据等量关系:第一次花60元买A型画笔的支数=第二次花100元买B型画笔的支数列出方程,求解即可;(2)根据超市给出的优惠方案,分x≤20与x>20两种情况进行讨论,利用售价=单价×数量分别列出y关于x的函数关系式;(3)将y=270分别代入(2)中所求的函数解析式,根据x的范围确定答案.【解题过程】解:(1)设超市B型画笔单价为a元,则A型画笔单价为(a﹣2)元.根据题意得,=,解得a=5.经检验,a=5是原方程的解.答:超市B型画笔单价为5元;(2)由题意知,当小刚购买的B型画笔支数x≤20时,费用为y=0.9×5x=4.5x,当小刚购买的B型画笔支数x>20时,费用为y=0.9×5×20+0.8×5(x﹣20)=4x+10.所以,y关于x的函数关系式为y=(其中x是正整数);(3)当4.5x=270时,解得x=60,∵60>20,∴x=60不合题意,舍去;当4x+10=270时,解得x=65,符合题意.答:若小刚计划用270元购买B型画笔,则能购买65支B型画笔.【总结归纳】本题考查了一次函数的应用,分式方程的应用等知识,解题的关键是:(1)理解题意找到等量关系列出方程;(2)理解超市给出的优惠方案,进行分类讨论,得出函数关系式;(3)根据函数关系式中自变量的取值范围对答案进行取舍.24.(12分)问题探究:。
【关键字】九年级《人教版九年级上册全书教案》第二十一章二次根式教材内容1.本单元教学的主要内容:二次根式的概念;二次根式的加减;二次根式的乘除;最简二次根式.2.本单元在教材中的地位和作用:二次根式是在学完了八年级下册第十七章《反比例正函数》、第十八章《勾股定理及其应用》等内容的基础之上继续学习的,它也是今后学习其他数学知识的基础.教学目标1.知识与技能(1)理解二次根式的概念.(2)理解(a≥0)是一个非负数,()2=a(a≥0),=a(a≥0).(3)掌握·=(a≥0,b≥0),=·;=(a≥0,b>0),=(a≥0,b>0).(4)了解最简二次根式的概念并灵活运用它们对二次根式进行加减教学重点1.二次根式(a≥0)的内涵.(a≥0)是一个非负数;()2=a(a≥0);=a(a≥0)•及其运用.2.二次根式乘除法的规定及其运用.3.最简二次根式的概念.4.二次根式的加减运算.教学难点1.对(a≥0)是一个非负数的理解;对等式()2=a(a≥0)及=a(a≥0)的理解及应用.2.二次根式的乘法、除法的条件限制.3.利用最简二次根式的概念把一个二次根式化成最简二次根式.教学关键1.潜移默化地培养学生从具体到一般的推理能力,突出重点,突破难点.2.培养学生利用二次根式的规定和重要结论进行准确计算的能力,•培养学生一丝不苟的科学精神.单元课时划分本单元教学时间约需11课时,具体分配如下:21.1 二次根式3课时21.2 二次根式的乘法3课时21.3 二次根式的加减3课时教学活动、习题课、小结2课时21.1 二次根式第一课时教学内容二次根式的概念及其运用教学目标理解二次根式的概念,并利用(a≥0)的意义解答具体题目.提出问题,根据问题给出概念,应用概念解决实际问题.教学重难点关键1.重点:形如(a≥0)的式子叫做二次根式的概念;2.难点与关键:利用“(a≥0)”解决具体问题.教学过程一、复习引入(学生活动)请同学们独立完成下列三个问题:问题1:已知反比例函数y=,那么它的图象在第一象限横、•纵坐标相等的点的坐标是___________.问题2:如图,在直角三角形ABC 中,AC=3,BC=1,∠C=90°,那么AB 边的长是__________.二、探索新知的式子,我们就把它称二次根式.因此,一般地,我们把形如a ≥0)•的式子叫做二次根式,(学生活动)议一议:1.-1有算术平方根吗?2.0的算术平方根是多少?3.当a<0例11x x>0)、、1x y+x ≥0,y•≥0).分析;第二,被开方数是正数或0.x>0)x ≥0,y ≥0);不是二次1x 1x y+.例2.当x分析:由二次根式的定义可知,被开方数一定要大于或等于0,所以3x-1≥0,才能有意义.解:由3x-1≥0,得:x ≥13当x ≥13在实数范围内有意义. 三、巩固练习教材P 练习1、2、3.五、归纳小结(学生活动,老师点评)1a ≥0)的式子叫做二次根式,2.要使二次根式在实数范围内有意义,必须满足被开方数是非负数.六、布置作业1.教材P 8复习巩固1、综合应用5.21.1 二次根式(2)第二课时教学内容1a ≥0)是一个非负数;2.2=a (a ≥0).教学目标a ≥02=a (a ≥0),并利用它们进行计算和化简.a ≥0)是一个非负数,用具体2=a (a ≥0);最后运用结论严谨解题. 教学重难点关键1a ≥0)是一个非负数;2=a (a ≥0)及其运用.2a ≥0)是一个非负数;•用探究的方法导2=a (a ≥0).教学过程一、复习引入1.什么叫二次根式?2.当a ≥0a<0二、探究新知议一议:(学生分组讨论,提问解答)a ≥0)是一个什么数呢?老师点评:根据学生讨论和上面的练习,我们可以得出做一做:根据算术平方根的意义填空:2=_______;2=_______;2=______;2=_______;2=______;2=_______;2=_______.44的2=4.同理可得:2=2,2=9,2=3,2=13,2=72,2=0,所以例1 计算1.2 2.(2 3.2 4.)2分析2=a (a ≥0)的结论解题.解:2 =32,(2 =32·2=32·5=45,2=56,(2)2=22724=. 三、巩固练习计算下列各式的值:2 2 (42 )2 ( 222-五、归纳小结 本节课应掌握:1a ≥0)是一个非负数;2.2=a (a ≥0);反之:a=2(a ≥0).六、布置作业1.教材P 8 复习巩固2.(1)、(2) P 9 7.21.1 二次根式(3)第三课时教学内容a (a ≥0)教学目标(a ≥0)并利用它进行计算和化简.(a ≥0),并利用这个结论解决具体问题. 教学重难点关键1a (a ≥0).2.难点:探究结论.3.关键:讲清a ≥0a 才成立.教学过程一、复习引入老师口述并板收上两节课的重要内容;1a ≥0)的式子叫做二次根式;2a ≥0)是一个非负数;3.2=a (a ≥0).那么,我们猜想当a ≥0是否也成立呢?下面我们就来探究这个问题.二、探究新知(学生活动)填空:=______;. (老师点评):根据算术平方根的意义,我们可以得到:=11023=037.例1 化简(1(2(3(4分析:因为(1)9=-32,(2)(-4)2=42,(3)25=52,(4)(-3)2=32(a≥0)•去化简.解:(1(2(3(4三、巩固练习教材P7练习2.五、归纳小结(a≥0)及其运用,同时理解当a<0a的应用拓展.六、布置作业1.教材P8习题21.1 3、4、6、8.21.2 二次根式的乘除第一课时教学内容a≥0,b≥0)a≥0,b≥0)及其运用.教学目标a≥0,b≥0)a≥0,b≥0),并利用它们进行计算和化简a≥0,b≥0)并运用它进行计算;•a≥0,b≥0)并运用它进行解题和化简.教学重难点关键a≥0,b≥0)a≥0,b≥0)及它们的运用.a≥0,b≥0).关键:要讲清(a<0,b<0)=a b,如=或教学过程一、复习引入(学生活动)请同学们完成下列各题.1.填空(1=______;(2.(3.参考上面的结果,用“>、<或=”填空.×_____,×_____,×2.利用计算器计算填空(1,(2(3(4(5.老师点评(纠正学生练习中的错误)二、探索新知(学生活动)让3、4个同学上台总结规律.老师点评:(1)被开方数都是正数;(2)两个二次根式的乘除等于一个二次根式,•并且把这两个二次根式中的数相乘,作为等号另一边二次根式中的被开方数.一般地,对二次根式的乘法规定为反过来:例1.计算(1(2(3(4分析:a≥0,b≥0)计算即可.解:(1(2(3=(4例2 化简(1(2(3(4(5a≥0,b≥0)直接化简即可.解:(1×4=12(2×9=36(3×10=90(4(5三、巩固练习(1)计算(学生练习,老师点评)①②2(2) 化简:教材P11练习全部=五、归纳小结本节课应掌握:(1=(a≥0,b≥0)(a≥0,b≥0)及其运用.六、布置作业1.课本P151,4,5,6.(1)(2).21.2 二次根式的乘除第二课时教学内容a≥0,b>0)a≥0,b>0)及利用它们进行计算和化简.a≥0,b>0a≥0,b>0)及利用它们进行运算.利用具体数据,通过学生练习活动,发现规律,归纳出除法规定,并用逆向思维写出逆向等式及利用它们进行计算和化简.教学重难点关键1a≥0,b>0)a≥0,b>0)及利用它们进行计算和化简.2.难点关键:发现规律,归纳出二次根式的除法规定.教学过程一、复习引入(学生活动)请同学们完成下列各题:1.写出二次根式的乘法规定及逆向等式.2.填空=________;(1(2;=________;(3(4.3.利用计算器计算填空:,(2=_________,(3,(4=________.(1每组推荐一名学生上台阐述运算结果.(老师点评)二、探索新知刚才同学们都练习都很好,上台的同学也回答得十分准确,根据大家的练习和回答,我们可以得到:一般地,对二次根式的除法规定:下面我们利用这个规定来计算和化简一些题目.例1.计算:(1(2(3(4分析:上面4a≥0,b>0)便可直接得出答案.解:(1(2==(3=(4例2.化简:(1(2(3(4a≥0,b>0)就可以达到化简之目的.解:(18=(28 3ba =(3=(4=三、巩固练习教材P14 练习1.五、归纳小结a≥0,b>0a≥0,b>0)及其运用.六、布置作业1.教材P15习题21.2 2、7、8、9.21.2 二次根式的乘除(3)第三课时教学内容最简二次根式的概念及利用最简二次根式的概念进行二次根式的化简运算.教学目标理解最简二次根式的概念,并运用它把不是最简二次根式的化成最简二次根式.通过计算或化简的结果来提炼出最简二次根式的概念,并根据它的特点来检验最后结果是否满足最简二次根式的要求.重难点关键1.重点:最简二次根式的运用.2.难点关键:会判断这个二次根式是否是最简二次根式.教学过程一、复习引入(学生活动)请同学们完成下列各题(请三位同学上台板书)1.计算(1(2,(353a2.现在我们来看本章引言中的问题:如果两个电视塔的高分别是h1km,h2km,•那么它们的传播半径的比是_________..二、探索新知观察上面计算题1的最后结果,可以发现这些式子中的二次根式有如下两个特点:1.被开方数不含分母;2.被开方数中不含能开得尽方的因数或因式.我们把满足上述两个条件的二次根式,叫做最简二次根式.那么上题中的比是否是最简二次根式呢?如果不是,把它们化成最简二次根式.学生分组讨论,推荐3~4个人到黑板上板书.老师点评:不是.2==例1.(1); (2)例2.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=2.5cm,BC=6cm,求AB的长.BAC解:因为AB2=AC2+BC2所以132====6.5(cm)因此AB的长为6.5cm.三、巩固练习教材P14练习2、3五、归纳小结本节课应掌握:最简二次根式的概念及其运用.六、布置作业1.教材P15习题21.2 3、7、10.21.3 二次根式的加减(1)第一课时教学内容二次根式的加减教学目标理解和掌握二次根式加减的方法.先提出问题,分析问题,在分析问题中,渗透对二次根式进行加减的方法的理解.再总结经验,用它来指导根式的计算和化简.重难点关键1.重点:二次根式化简为最简根式.2.难点关键:会判定是否是最简二次根式.教学过程一、复习引入学生活动:计算下列各式.(1)2x+3x;(2)2x2-3x2+5x2;(3)x+2x+3y;(4)3a2-2a2+a3教师点评:上面题目的结果,实际上是我们以前所学的同类项合并.同类项合并就是字母不变,系数相加减.二、探索新知学生活动:计算下列各式.(1)(2)(3(4)老师点评:(1x,不就转化为上面的问题吗?(2+3(2y;(2-3+5(3z;(1+2+3(4x y.=(3-2因此,二次根式的被开方数相同是可以合并的,如但它们可以合并吗?可以的.(板书)所以,二次根式加减时,可以先将二次根式化成最简二次根式,•再将被开方数相同的二次根式进行合并.例1.计算(1(2分析:第一步,将不是最简二次根式的项化为最简二次根式;第二步,将相同的最简二次根式进行合并.解:(1(2+3(2(4+8例2.计算(1)(2)+解:(1)(12-3+6(2)+三、巩固练习教材P19练习1、2.五、归纳小结本节课应掌握:(1)不是最简二次根式的,应化成最简二次根式;(2)相同的最简二次根式进行合并.六、布置作业1.教材P21习题21.3 1、2、3、5.21.3 二次根式的加减(2)第二课时教学内容利用二次根式化简的数学思想解应用题.教学目标运用二次根式、化简解应用题.通过复习,将二次根式化成被开方数相同的最简二次根式,进行合并后解应用题.重难点关键讲清如何解答应用题既是本节课的重点,又是本节课的难点、关键点.教学过程一、复习引入上节课,我们已经讲了二次根式如何加减的问题,我们把它归为两个步骤:第一步,先将二次根式化成最简二次根式;第二步,再将被开方数相同的二次根式进行合并,下面我们讲三道例题以做巩固.二、探索新知例1.如图所示的Rt △ABC 中,∠B=90°,点P 从点B 开始沿BA 边以1厘米/•秒的速度向点A 移动;同时,点Q 也从点B 开始沿BC 边以2厘米/秒的速度向点C 移动.问:几秒后△PBQ 的面积为35平方厘米?PQ 的距离是多少厘米?(结果用最简二次根式表示)BAC QP分析:设x 秒后△PBQ 的面积为35平方厘米,那么PB=x ,BQ=2x ,•根据三角形面积公式就可以求出x 的值.解:设x 后△PBQ 的面积为35平方厘米. 则有PB=x ,BQ=2x 依题意,得:12x ·2x=35 x 2=35 x=35所以35秒后△PBQ 的面积为35平方厘米.PQ=2222245535PB BQ x x x +=+==⨯=57答:35秒后△PBQ 的面积为35平方厘米,PQ 的距离为57厘米.例2.要焊接如图所示的钢架,大约需要多少米钢材(精确到0.1m )?分析:此框架是由AB 、BC 、BD 、AC 组成,所以要求钢架的钢材,•只需知道这四段的长度.解:由勾股定理,得 22224220AD BD +=+5222221BD CD +=+=5 所需钢材长度为 AB+BC+AC+BD 55≈3×2.24+7≈13.7(m)答:要焊接一个如图所示的钢架,大约需要13.7m的钢材.三、巩固练习教材P19 练习3五、归纳小结本节课应掌握运用最简二次根式的合并原理解决实际问题.六、布置作业1.教材P21习题21.3 7.21.3 二次根式的加减(3)第三课时教学内容含有二次根式的单项式与单项式相乘、相除;多项式与单项式相乘、相除;多项式与多项式相乘、相除;乘法公式的应用.教学目标含有二次根式的式子进行乘除运算和含有二次根式的多项式乘法公式的应用.复习整式运算知识并将该知识运用于含有二次根式的式子的乘除、乘方等运算.重难点关键重点:二次根式的乘除、乘方等运算规律;难点关键:由整式运算知识迁移到含二次根式的运算.教学过程一、复习引入学生活动:请同学们完成下列各题:1.计算(1)(2x+y)·zx (2)(2x2y+3xy2)÷xy2.计算(1)(2x+3y)(2x-3y)(2)(2x+1)2+(2x-1)2老师点评:这些内容是对八年级上册整式运算的再现.它主要有(1)•单项式×单项式;(2)单项式×多项式;(3)多项式÷单项式;(4)完全平方公式;(5)平方差公式的运用.二、探索新知如果把上面的x、y、z改写成二次根式呢?以上的运算规律是否仍成立呢?•仍成立.整式运算中的x、y、z是一种字母,它的意义十分广泛,可以代表所有一切,•当然也可以代表二次根式,所以,整式中的运算规律也适用于二次根式.例1.计算:(1)(2)(分析:刚才已经分析,二次根式仍然满足整式的运算规律,•所以直接可用整式的运算规律.解:(1)解:(32例2.计算(1))((2)分析:刚才已经分析,二次根式的多项式乘以多项式运算在乘法公式运算中仍然成立.解:(1))(2+(2)=2- 2=10-7=3三、巩固练习课本P20练习1、2.五、归纳小结本节课应掌握二次根式的乘、除、乘方等运算.六、布置作业1.教材P21习题21.3 1、8、9.第二十三章旋转单元要点分析教学内容1.主要内容:图形的旋转及其有关概念:包括旋转、旋转中心、旋转角.图形旋转的有关性质:对应点到旋转中心的距离相等,对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角,旋转前、后的图形全等.通过不同形式的旋转,设计图案.中心对称及其有关概念:中心对称、对称中心、关于中心的对称点;关于中心对称的两个图形.中心对称的性质:对称点所连线段都经过对称中心,而且被对称中心所平分;关于中心对称的两个图形是全等图形.中心对称图形:概念及性质:包括中心对称图形、对称中心.关于原点对称的点的坐标:两个点关于原点对称时,它们的坐标符号都相反,即点P(x,y)关于原点的对称点为P′(-x,-y).课题学习.图案设计.2.本单元在教材中的地位与作用:学生通过平移、平面直角坐标系,轴对称、反比例函数、四边形等知识的学习,初步积累了一定的图形变换数学活动经验.本章在此基础上,让学生进行观察、分析、画图、简单图案的欣赏与设计等操作性活动形成图形旋转概念.它又对今后继续学习数学,尤其是几何,包括圆等内容的学习起着桥梁铺垫之作用.教学目标1.知识与技能了解图形的旋转的有关概念并理解它的基本性质.了解中心对称的概念并理解它的基本性质.了解中心对称图形的概念;掌握关于原点对称的两点的关系并应用;再通过几何操作题的练习,掌握课题学习中图案设计的方法.教学重点1.图形旋转的基本性质.2.中心对称的基本性质.3.两个点关于原点对称时,它们坐标间的关系.教学难点1.图形旋转的基本性质的归纳与运用.2.中心对称的基本性质的归纳与运用.教学关键1.利用几何直观,经历观察,产生概念;2.利用几何操作,通过观察、探究,•用不完全归纳法归纳出图形的旋转和中心对称的基本性质.单元课时划分本单元教学时间约需10课时,具体分配如下:23.1 图形的旋转 3课时23.2 中心对称 4课时23.3 课题学习;图案设计 1课时教学活动、习题课、小结 2课时23.1 图形的旋转(1)第一课时教学内容1.什么叫旋转?旋转中心?旋转角?2.什么叫旋转的对应点?教学目标了解旋转及其旋转中心和旋转角的概念,了解旋转对应点的概念及其应用它们解决一些实际问题.通过复习平移、轴对称的有关概念及性质,从生活中的数学开始,经历观察,产生概念,应用概念解决一些实际问题.重难点、关键1.重点:旋转及对应点的有关概念及其应用.2.难点与关键:从活生生的数学中抽出概念.教具、学具准备小黑板、三角尺教学过程一、复习引入(学生活动)请同学们完成下面各题.1.将如图所示的四边形ABCD平移,使点B的对应点为点D,作出平移后的图形.2.如图,已知△ABC和直线L,请你画出△ABC关于L的对称图形△A′B′C′.3.圆是轴对称图形吗?等腰三角形呢?你还能指出其它的吗?(口述)老师点评并总结:(1)平移的有关概念及性质.(2)如何画一个图形关于一条直线(对称轴)•的对称图形并口述它既有的一些性质.(3)什么叫轴对称图形?二、探索新知我们前面已经复习平移等有关内容,生活中是否还有其它运动变化呢?回答是肯定的,下面我们就来研究.1.请同学们看讲台上的大时钟,有什么在不停地转动?旋绕什么点呢?•从现在到下课时钟转了多少度?分针转了多少度?秒针转了多少度?(口答)老师点评:时针、分针、秒针在不停地转动,它们都绕时针的中心.•如果从现在到下课时针转了_______度,分针转了_______度,秒针转了______度.2.再看我自制的好像风车风轮的玩具,它可以不停地转动.如何转到新的位置?(老师点评略)3.第1、2两题有什么共同特点呢?共同特点是如果我们把时针、风车风轮当成一个图形,那么这些图形都可以绕着某一固定点转动一定的角度.像这样,把一个图形绕着某一点O转动一个角度的图形变换叫做旋转,点O叫做旋转中心,转动的角叫做旋转角.如果图形上的点P经过旋转变为点P′,那么这两个点叫做这个旋转的对应点.下面我们来运用这些概念来解决一些问题.例1.如图,如果把钟表的指针看做三角形OAB,它绕O点按顺时针方向旋转得到△OEF,在这个旋转过程中:(1)旋转中心是什么?旋转角是什么?(2)经过旋转,点A、B分别移动到什么位置?解:(1)旋转中心是O,∠AOE、∠BOF等都是旋转角.(2)经过旋转,点A和点B分别移动到点E和点F的位置.例2.(学生活动)如图,四边形ABCD、四边形EFGH都是边长为1的正方形.(1)这个图案可以看做是哪个“基本图案”通过旋转得到的?(2)请画出旋转中心和旋转角.(3)指出,经过旋转,点A、B、C、D分别移到什么位置?(老师点评)(1)可以看做是由正方形ABCD的基本图案通过旋转而得到的.(2)•画图略.(3)点A、点B、点C、点D移到的位置是点E、点F、点G、点H.最后强调,这个旋转中心是固定的,即正方形对角线的交点,•但旋转角和对应点都是不唯一的.三、巩固练习教材P65 练习1、2、3.五、归纳小结(学生总结,老师点评)本节课要掌握:1.旋转及其旋转中心、旋转角的概念.2.旋转的对应点及其它们的应用.六、布置作业1.教材P66 复习巩固1、2、3.2.《同步练习》23.1 图形的旋转(2)第二课时教学内容1.对应点到旋转中心的距离相等.2.对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角.3.旋转前后的图形全等及其它们的运用.教学目标理解对应点到旋转中心的距离相等;理解对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;理解旋转前、后的图形全等.掌握以上三个图形的旋转的基本性质的运用.先复习旋转及其旋转中心、旋转角和旋转的对应点概念,接着用操作几何、实验探究图形的旋转的基本性质.重难点、关键1.重点:图形的旋转的基本性质及其应用.2.难点与关键:运用操作实验几何得出图形的旋转的三条基本性质.教学过程一、复习引入(学生活动)老师口问,学生口答.1.什么叫旋转?什么叫旋转中心?什么叫旋转角?2.什么叫旋转的对应点?3.请独立完成下面的题目.如图,O是六个正三角形的公共顶点,正六边形ABCDEF能否看做是某条线段绕O点旋转若干次所形成的图形?(老师点评)分析:能.看做是一条边(如线段AB)绕O点,按照同一方法连续旋转60°、120°、180°、240°、300°形成的.二、探索新知上面的解题过程中,能否得出什么结论,请回答下面的问题:1.A、B、C、D、E、F到O点的距离是否相等?2.对应点与旋转中心所连线段的夹角∠BOC、∠COD、∠DOE、∠EOF、∠FOA是否相等? 3.旋转前、后的图形这里指三角形△OAB、△OBC、△OCD、△ODE、△OEF、△OFA全等吗?老师点评:(1)距离相等,(2)夹角相等,(3)前后图形全等,那么这个是否有一般性?下面请看这个实验.请看我手里拿着的硬纸板,我在硬纸板上挖下一个三角形的洞,•再挖一个点O作为旋转中心,把挖好的硬纸板放在黑板上,先在黑板上描出这个挖掉的三角形图案(△ABC),然后围绕旋转中心O转动硬纸板,•在黑板上再描出这个挖掉的三角形(△A′B′C′),移去硬纸板.(分组讨论)根据图回答下面问题(一组推荐一人上台说明)1.线段OA与OA′,OB与OB′,OC与OC′有什么关系?2.∠AOA′,∠BOB′,∠COC′有什么关系?3.△ABC与△A′B′C′形状和大小有什么关系?老师点评:1.OA=OA′,OB=OB′,OC=OC′,也就是对应点到旋转中心相等.2.∠AOA′=∠BOB′=∠COC′,我们把这三个相等的角,•即对应点与旋转中心所连线段的夹角称为旋转角.3.△ABC和△A′B′C′形状相同和大小相等,即全等.综合以上的实验操作和刚才作的(3),得出(1)对应点到旋转中心的距离相等;(2)对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;(3)旋转前、后的图形全等.例1.如图,△ABC绕C点旋转后,顶点A的对应点为点D,试确定顶点B•对应点的位置,以及旋转后的三角形.分析:绕C点旋转,A点的对应点是D点,那么旋转角就是∠ACD,根据对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角,即∠BCB′=ACD,•又由对应点到旋转中心的距离相等,即CB=CB′,就可确定B′的位置,如图所示.解:(1)连结CD(2)以CB为一边作∠BCE,使得∠BCE=∠ACD(3)在射线CE上截取CB′=CB则B′即为所求的B的对应点.(4)连结DB′则△DB′C就是△ABC绕C点旋转后的图形.例2.如图,四边形ABCD是边长为1的正方形,且DE=14,△ABF是△ADE的旋转图形.(1)旋转中心是哪一点?(2)旋转了多少度?(3)AF的长度是多少?(4)如果连结EF,那么△AEF是怎样的三角形?分析:由△ABF是△ADE的旋转图形,可直接得出旋转中心和旋转角,要求AF•的长度,根据旋转前后的对应线段相等,只要求AE的长度,由勾股定理很容易得到.•△ABF与△ADE 是完全重合的,所以它是直角三角形.解:(1)旋转中心是A点.(2)∵△ABF是由△ADE旋转而成的∴B是D的对应点∴∠DAB=90°就是旋转角(3)∵AD=1,DE=14∴AE=2211()4=174∵对应点到旋转中心的距离相等且F 是E 的对应点 ∴AF=174(4)∵∠EAF=90°(与旋转角相等)且AF=AE ∴△EAF 是等腰直角三角形. 三、巩固练习教材P64 练习1、2.五、归纳小结(学生总结,老师点评) 本节课应掌握: 1.对应点到旋转中心的距离相等;2.对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角; 3.旋转前、后的图形全等及其它们的应用. 六、布置作业1.教材P66 复习巩固4 综合运用5、6.23.1 图形的旋转(3)第三课时教学内容选择不同的旋转中心或不同的旋转角,设计出不同的美丽的图案. 教学目标理解选择不同的旋转中心、不同的旋转角度,会出现不同的效果,掌握根据需要用旋转的知识设计出美丽的图案. 复习图形旋转的基本性质,着重强调旋转中心和旋转角然后应用已学的知识作图,设计出美丽的图案. 重难点、关键1.重点:用旋转的有关知识画图.2.难点与关键:根据需要设计美丽图案. 教具、学具准备 小黑板 教学过程一、复习引入 1.(学生活动)老师口问,学生口答.(1)各对应点到旋转中心的距离有何关系呢?(2)各对应点与旋转中心所连线段的夹角与旋转角有何关系? (3)两个图形是旋转前后的图形,它们全等吗? 2.请同学独立完成下面的作图题.如图,△AOB 绕O 点旋转后,G 点是B 点的对应点,作出△AOB 旋转后的三角形.(老师点评)分析:要作出△AOB旋转后的三角形,应找出三方面:第一,旋转中心:O;第二,旋转角:∠BOG;第三,A点旋转后的对应点:A′.二、探索新知从上面的作图题中,我们知道,作图应满足三要素:旋转中心、旋转角、对应点,而旋转中心、旋转角固定下来,对应点就自然而然地固定下来.因此,下面就选择不同的旋转中心、不同的旋转角来进行研究.1.旋转中心不变,改变旋转角画出以下图所示的四边形ABCD以O点为中心,旋转角分别为30°、60°的旋转图形.2.旋转角不变,改变旋转中心画出以下图,四边形ABCD分别为O、O为中心,旋转角都为30•°的旋转图形.因此,从以上的画图中,我们可以得到旋转中心不变,改变旋转角与旋转角不变,改变旋转中心会产生不同的效果,所以,我们可以经过旋转设计出美丽的图案.例1.如下图是菊花一叶和中心与圆圈,现以O•为旋转中心画出分别旋转45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°的菊花图案.分析:只要以O为旋转中心、旋转角以上面为变化,•旋转长度为菊花的最长OA,按菊花叶的形状画出即可.解:(1)连结OA(2)以O点为圆心,OA长为半径旋转45°,得A.(3)依此类推画出旋转角分别为90°、135°、180°、225°、270°、315°的A、A、A、A、A、A.(4)按菊花一叶图案画出各菊花一叶.那么所画的图案就是绕O点旋转后的图形.例2.(学生活动)如图,如果上面的菊花一叶,绕下面的点O′为旋转中心,•请同学画出图案,它还是原来的菊花吗?老师点评:显然,画出后的图案不是菊花,而是另外的一种花了.三、巩固练习教材P65 练习.。
2020届高考数学(文)二轮复习专题过关检测专题3 不等式1.不等式(x +5)(3-2x )≥6的解集是( )A.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x ≤-1或x ≥92 B.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-1≤x ≤92 C.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≤-92或x ≥1D.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-92≤x ≤1 解析:选D 不等式(x +5)(3-2x )≥6可化为2x 2+7x -9≤0,所以(2x +9)(x -1)≤0,解得-92≤x ≤1.所以不等式(x +5)(3-2x )≥6的解集是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-92≤x ≤1.故选D. 2.设a >b ,a ,b ,c ∈R ,则下列式子正确的是( ) A .ac 2>bc 2B.ab>1 C .a -c >b -cD .a 2>b 2解析:选C 若c =0,则ac 2=bc 2,故A 错;若b <0,则a b<1,故B 错;不论c 取何值,都有a -c >b -c ,故C 正确;若a ,b 都小于0,则a 2<b 2,故D 错.于是选C.3.已知不等式x 2-2x -3<0的解集为A ,不等式x 2+x -6<0的解集为B ,不等式x 2+ax +b <0的解集为A ∩B ,则a +b =( )A .1B .0C .-1D .-3解析:选D 由题意得,不等式x 2-2x -3<0的解集A =(-1,3),不等式x 2+x -6<0的解集B =(-3,2).所以A ∩B =(-1,2),即不等式x 2+ax +b <0的解集为(-1,2),所以a =-1,b =-2,所以a +b =-3.4.设不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -2y ≤0,x -y +2≥0,x ≥0表示的可行域为Ω,则( )A .原点O 在Ω内B .Ω的面积是1C .Ω内的点到y 轴的距离有最大值D .若点P (x 0,y 0)∈Ω,则x 0+y 0≠0。
2.9函数模型及其应用[知识梳理]1.七类常见函数模型2.指数、对数、幂函数模型的性质3.解函数应用问题的步骤(1)审题:弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系,初步选择数学模型.(2)建模:将自然语言转化为数学语言,将文字语言转化为符号语言,利用数学知识,建立相应的数学模型.(3)解模:求解数学模型,得出数学结论.(4)还原:将数学问题还原为实际问题.以上过程用框图表示如下:特别提醒:(1)“直线上升”是匀速增长,其增长量固定不变;“指数增长”先慢后快,其增长量成倍增加,常用“指数爆炸”来形容;“对数增长”先快后慢,其增长速度缓慢.(2)充分理解题意,并熟练掌握几种常见函数的图象和性质是解题的关键.(3)易忽视实际问题中自变量的取值范围,需合理确定函数的定义域,必须验证数学结果对实际问题的合理性.[诊断自测]1.概念思辨(1)在(0,+∞)上,随着x的增大,y=a x(a>1)的增长速度会超过并远远大于y=xα(α>0)的增长速度.()(2)指数函数模型,一般用于解决变化较快,短时间内变化量较大的实际问题.()(3)当a>1时,不存在实数x0,使a x0<x a0<log a x0.()(4)对数函数增长模型比较适合于描述增长速度平缓的变化规律.()答案(1)√(2)√(3)√(4)√2.教材衍化(1)(必修A1P59T6)如果在今后若干年内,我国国民经济生产总值都控制在平均每年增长9%的水平,那么要达到国民经济生产总值比1995年翻两番的年份大约是(lg 2=0.3010,lg 3=0.4771,lg 109=2.0374,lg 0.09=-2.9543)()A.2015年B.2011年C.2010年D.2008年答案 B解析设1995年总值为a,经过x年翻两番,则a·(1+9%)x=4a.∴x=2lg 2lg 1.09≈16.故选B.(2)(必修A1P107T1)在某种新型材料的研制中,实验人员获得了下列一组实验数据:现准备用下列四个函数中的一个近似地表示这些数据的规律,其中最接近的一个是()A .y =2x -2B .y =12(x 2-1) C .y =log 2x D .y =log 12x答案 B解析 由题意得,表中数据y 随x 的变化趋势,函数在(0,+∞)上是增函数,且y 的变化随x 的增大越来越快.∵A 中函数是线性增加的函数,C 中函数是比线性增加还缓慢的函数,D中函数是减函数,∴排除A ,C ,D ,∴B 中函数y =12(x 2-1)符合题意.故选B. 3.小题热身(1) (2018·湖北八校联考)某人根据经验绘制了2016年春节前后,从1月25日至2月11日自己种植的西红柿的销售量y (千克)随时间x (天)变化的函数图象,如图所示,则此人在1月30日大约卖出了西红柿 ________千克.答案 1909解析 前10天满足一次函数关系,设为y =kx +b ,将点(1,10)和点(10,30)代入函数解析式,得⎩⎪⎨⎪⎧10=k +b ,30=10k +b ,解得k =209,b =709,所以y =209x +709,则当x =6时,y =1909. (2)(2017·朝阳区模拟)某商场2017年一月份到十二月份月销售额呈现先下降后上升的趋势,现有三种函数模型:①f (x )=p ·q x (q >0,q ≠1); ②f (x )=log p x +q (p >0,p ≠1); ③f (x )=x 2+px +q .能较准确反映商场月销售额f (x )与月份x 关系的函数模型为________(填写相应函数的序号),若所选函数满足f (1)=10,f (3)=2,则f (x )=________.答案 ③ x 2-8x +17解析 (ⅰ)因为f (x )=p ·q x ,f (x )=log q x +q 是单调函数,f (x )=x 2+px +q 中,f ′(x )=2x +p ,令f ′(x )=0,得x =-p2,f (x )出现一个递增区间和一个递减区间,所以模拟函数应选f (x )=x 2+px +q .(ⅱ)∵f (1)=10,f (3)=2,∴⎩⎪⎨⎪⎧1+p +q =10,9+3p +q =2,解得p =-8,q =17, ∴f (x )=x 2-8x +17 故答案为③;x 2-8x +17.题型1 二次函数及分段函数模型典例 为了保护环境,发展低碳经济,某单位在国家科研部门的支持下,进行技术攻关,新上了把二氧化碳处理转化为一种可利用的化工产品的项目,经测算,该项目月处理成本y (元)与月处理量x (吨)之间的函数关系可近似地表示为y =⎩⎪⎨⎪⎧13x 3-80x 2+5040x ,x ∈[120,144),12x 2-200x +80000,x ∈[144,500],且每处理一吨二氧化碳得到可利用的化工产品价值为200元,若该项目不获利,亏损数额国家将给予补偿.(1)当x ∈[200,300]时,判断该项目能否获利?如果获利,求出最大利润;如果亏损,则国家每月补偿数额的范围是多少?(2)该项目每月处理量为多少吨时,才能使每吨的平均处理成本最低?本题用函数法,再由均值定理解之.解 (1)当x ∈[200,300]时,设该项目获利为S ,则S =200x -⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2-200x +80000=-12x 2+400x -80000=-12(x-400)2,所以当x ∈[200,300]时,S <0,因此该单位不会获利. 当x =300时,S 取得最大值-5000,当x =200时,S 取得最小值-20000,故国家每月补偿数额的范围是[5000,20000].(2)由题意,可知二氧化碳的每吨处理成本为 yx =⎩⎪⎨⎪⎧13x 2-80x +5040,x ∈[120,144),12x +80000x -200,x ∈[144,500].①当x ∈[120,144)时,y x =13x 2-80x +5040=13(x -120)2+240, 所以当x =120时,yx 取得最小值240. ②当x ∈[144,500]时, y x =12x +80000x -200≥212x ×80000x -200=200,当且仅当12x =80000x ,即x =400时,yx 取得最小值200.因为200<240,所以当每月的处理量为400吨时,才能使每吨的平均处理成本最低.方法技巧一次函数、二次函数及分段函数模型的选取与应用策略 1.在实际问题中,若两个变量之间的关系是直线上升或直线下降或图象为直线(或其一部分),一般构建一次函数模型,利用一次函数的图象与性质求解.2.实际问题中的如面积问题、利润问题、产量问题或其图象为抛物线(或抛物线的一部分)等一般选用二次函数模型,根据已知条件确定二次函数解析式.结合二次函数的图象、最值求法、单调性、零点等知识将实际问题解决.见典例.3.实际问题中有些变量间的关系不能用同一个关系式给出,而是由几个不同的关系式构成,如出租车计价与路程之间的关系,应构建分段函数模型求解,但应关注以下两点:(1)构造分段函数时,要力求准确、简洁,做到分段合理、不重不漏;(2)分段函数的最值是各段的最大(或最小)值中的最大(或最小)值. 提醒:(1)构建函数模型时不要忘记考虑函数的定义域. (2)对构建的较复杂的函数模型,要适时地用换元法转化为熟悉的函数问题求解.冲关针对训练(2017·广州模拟)某企业生产A ,B 两种产品,根据市场调查与预测,A 产品的利润与投资成正比,其关系如图1;B 产品的利润与投资的算术平方根成正比,其关系如图2(注:利润和投资单位:万元).(1)分别将A ,B 两种产品的利润表示为投资的函数关系式; (2)已知该企业已筹集到18万元资金,并将全部投入A ,B 两种产品的生产.①若平均投入生产两种产品,可获得多少利润?②如果你是厂长,怎样分配这18万元投资,才能使该企业获得最大利润?其最大利润约为多少万元?解 (1)f (x )=0.25x (x ≥0),g (x )=2x (x ≥0).(2)①由(1)得f (9)=2.25,g (9)=29=6,所以总利润y =8.25万元.②设B 产品投入x 万元,A 产品投入(18-x )万元,该企业可获总利润为y 万元.则y =14(18-x )+2x ,0≤x ≤18. 令x =t ,t ∈[0,3 2 ],则y =14(-t 2+8t +18)=-14(t -4)2+172. 所以当t =4时,y max =172=8.5,此时x =16,18-x =2,所以当A ,B 两种产品分别投入2万元、16万元时,可使该企业获得最大利润,约为8.5万元.题型2 指数函数模型典例 (2017·西安模拟)我国加入WTO 后,根据达成的协议,若干年内某产品的关税与市场供应量P 的关系近似满足:y =P (x )=2(1-kt )(x -b )2(其中t 为关税的税率,且t ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,12,x 为市场价格,b ,k为正常数),当t =18时的市场供应量曲线如图:(1)根据图象求b ,k 的值; (2)若市场需求量为Q ,它近似满足Q (x )=211-x2.当P =Q 时的市场价格称为市场平衡价格.为使市场平衡价格控制在不低于9元的范围内,求税率t 的最小值.本题用函数思想,采用换元法.解 (1)由图象知函数图象过(5,1),(7,2).所以⎩⎪⎨⎪⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫1-k 8(5-b )2=0,⎝ ⎛⎭⎪⎫1-k 8(7-b )2=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧k =6,b =5.(2)当P =Q 时,2(1-6t )(x -5) 2=211-x 2 ,即(1-6t )(x -5)2=11-x 2,化简得1-6t =11-x 2(x -5)2=12·22-x(x -5)2=12·⎣⎢⎡⎦⎥⎤17(x -5)2-1x -5. 令m =1x -5(x ≥9),所以m ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0,14.设f (m )=17m 2-m ,m ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0,14,对称轴为m =134,所以f (m )max =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=1316,所以,当m =14,即x =9时,1-6t 取得最大值为12×1316,即1-6t ≤12×1316,解得t ≥19192,即税率的最小值为19192. 方法技巧构建指数函数模型的关注点1.指数函数模型常与增长率相结合进行考查,在实际问题中有人口增长、银行利率、细胞分裂等增长问题可以利用指数函数模型来解决.2.应用指数函数模型时关键是对模型的判断,先设定模型,再将已知有关数据代入验证,确定参数,从而确定函数模型.3.y =a (1+x )n 通常利用指数运算与对数函数的性质求解. 冲关针对训练某城市现有人口总数为100万人,如果年自然增长率为1.2%,试解答以下问题:(1)写出该城市人口总数y (单位:万人)与年份x (单位:年)的函数关系式;(2)计算10年以后该城市人口总数(精确到0.1万人);(3)计算大约多少年以后该城市人口将达到120万人(精确到1年). (1.01210≈1.127,1.01215≈1.196,1.01216≈1.210,log 1.0121.2≈15.3) 解 (1)1年后该城市人口总数为y =100+100×1.2%=100×(1+1.2%),2年后该城市人口总数为y =100×(1+1.2%)+100×(1+1.2%)×1.2%=100×(1+1.2%)2,3年后该城市人口总数为y =100×(1+1.2%)2+100×(1+1.2%)2×1.2%=100×(1+1.2%)3,……x 年后该城市人口总数为y =100×(1+1.2%)x .所以该城市人口总数y (万人)与年份x (年)的函数关系式是y =100×(1+1.2%)x (x ∈N ).(2)10年后该城市人口总数为100×(1+1.2%)10≈112.7(万人). 所以10年后该城市人口总数约为112.7万人.(3)设x 年后该城市人口将达到120万人,即100(1+1.2%)x ≥120,于是1.012x ≥120100,所以x ≥log 1.012120100=log 1.0121.2≈15.3≈15(年),即大约15年后该城市人口总数将达到120万人.题型3 对数函数模型典例 某企业根据分析和预测,能获得10万~1000万元的投资收益,企业拟制定方案对科研进行奖励,方案:奖金y (万元)随投资收益x (万元)的增加而增加,且奖金不超过9万元,同时奖金也不超过投资收益的20%,并用函数y =f (x )模拟此方案.(1)写出模拟函数y =f (x )所满足的条件;(2)试分析函数模型y =4lg x -3是否符合此方案要求,并说明理由.用函数思想,采用导数法.解 (1)由题意,y =f (x )所满足的条件是:①f (x )在[10,1000]上为增函数,②f (x )≤9,③f (x )≤15x .(2)对于y =4lg x -3,显然在[10,1000]上是增函数,满足条件①.当10≤x ≤1000时,4lg 10-3≤y ≤4lg 1000-3,即1≤y ≤9,满足条件②.证明如下:f (x )≤15x ,即4lg x -3≤15x ,对于x ∈[10,1000]恒成立.令g (x )=4lg x -3-15x ,x ∈[10,1000],g ′(x )=20 lg e -x 5x,∵e<10,∴lg e<lg 10=12, ∴20lg e<10,又∵x ≥10,∴20lg e -x <0,∴g ′(x )<0对于x ∈[10,1000]恒成立,∴g (x )在[10,1000]上是减函数.∴g (x )≤g (10)=4lg 10-3-15×10=-1<0,即4lg x -3-15x ≤0,即4lg x -3≤15x ,对x ∈[10,1000]恒成立,从而满足条件③.方法技巧本例属奖金分配问题,奖金的收益属对数增长,随着投资收益的增加,奖金的增加会趋向于“饱和”状态,实际中很多经济现象都是这种规律,并注意掌握直接法、列式比较法、描点观察法.冲关针对训练候鸟每年都要随季节的变化进行大规模的迁徙,研究某种鸟类的专家发现,该种鸟类的飞行速度v (单位:m/s)与其耗氧量Q 之间的关系为:v =a +b log 3Q 10(其中a ,b 是实数).据统计,该种鸟类在静止的时候其耗氧量为30个单位,而其耗氧量为90个单位时,其飞行速度为1 m/s.(1)求出a ,b 的值;(2)若这种鸟类为赶路程,飞行的速度不能低于2 m/s ,则其耗氧量至少要多少个单位?解 (1)由题意可知,当这种鸟类静止时,它的速度为0 m/s ,此时耗氧量为30个单位,故有a +b log 33010=0,即a +b =0;当耗氧量为90个单位时,速度为1 m/s ,故a +b log 39010=1,整理得a +2b =1.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧ a +b =0,a +2b =1,得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =1. (2)由(1)知,v =a +b log 3Q 10=-1+log 3Q 10.所以要使飞行速度不低于2 m/s ,则有v ≥2,所以-1+log 3Q 10≥2,即log 3Q 10≥3,解得Q 10≥27,即Q ≥270.所以若这种鸟类为赶路程,飞行的速度不能低于2 m/s ,则其耗氧量至少要270个单位.1.(2015·北京高考)某辆汽车每次加油都把油箱加满,下表记录了该车相邻两次加油时的情况.在这段时间内,该车每100千米平均耗油量为( )A .6升B .8升C .10升D .12升答案 B 解析 因为第一次(即5月1日)把油加满,而第二次把油加满加了48升,即汽车行驶35600-35000=600千米耗油48升,所以每100千米的耗油量为8升.故选B.2.(2014·湖南高考)某市生产总值连续两年持续增加,第一年的增长率为p ,第二年的增长率为q ,则该市这两年生产总值的年平均增长率为( )A.p +q 2B .(p +1)(q +1)-12 C.pqD .(p +1)(q +1)-1 答案 D解析 设两年前的年底该市的生产总值为a ,则第二年年底的生产总值为a (1+p )(1+q ).设这两年生产总值的年平均增长率为x ,则a (1+x )2=a (1+p )(1+q ),由于连续两年持续增加,所以x >0,因此x =(1+p )(1+q )-1.故选D.3.(2015·四川高考)某食品的保鲜时间y (单位:小时)与储藏温度x (单位:℃)满足函数关系y =e kx +b (e =2.718…为自然对数的底数,k ,b 为常数).若该食品在0 ℃ 的保鲜时间是192小时,在22 ℃的保鲜时间是48小时,则该食品在33 ℃的保鲜时间是________小时.答案 24解析 依题意有192=e b,48=e 22k +b =e 22k ·e b ,所以e 22k=48e b =48192=14,所以e 11k =12或-12(舍去),于是该食品在33 ℃的保鲜时间是e 33k +b =(e 11k )3·e b=⎝ ⎛⎭⎪⎫123×192=24(小时). 4.(2017·江西九江七校联考)某店销售进价为2元/件的产品A ,该店产品A 每日的销售量y (单位:千件)与销售价格x (单位:元/件)满足关系式y =10x -2+4(x -6)2,其中2<x <6.(1)若产品A 销售价格为4元/件,求该店每日销售产品A 所获得的利润;(2)试确定产品A 的销售价格x 的值,其使该店每日销售产品A 所获得的利润最大.(保留1位小数)解 (1)当x =4时,y =102+4×(4-6)2=21千件,此时该店每日销售产品A 所获得的利润为(4-2)×21=42千元.(2)该店每日销售产品A 所获得的利润f (x )=(x -2)·⎣⎢⎡⎦⎥⎤10x -2+4(x -6)2=10+4(x -6)2(x -2)=4x 3-56x 2+240x -278(2<x <6),从而f ′(x )=12x 2-112x +240=4(3x -10)(x -6)(2<x <6).令f ′(x )=0,得x =103,易知在⎝ ⎛⎭⎪⎫2,103上,f ′(x )>0,函数f (x )单调递增;在⎝ ⎛⎭⎪⎫103,6上,f ′(x )<0,函数f (x )单调递减.所以x =103是函数f (x )在(2,6)内的极大值点,也是最大值点,所以当x =103≈3.3时,函数f (x )取得最大值.故当销售价格为3.3元/件时,利润最大.[基础送分 提速狂刷练]一、选择题1.(2018·福州模拟)在一次数学实验中,运用计算器采集到如下一组数据:则y 关于x 的函数关系与下列函数最接近的(其中a ,b 为待定系数)是( )A .y =a +bxB .y =a +b xC .y =ax 2+bD .y =a +b x答案 B 解析 由x =0时,y =1,排除D ;由f (-1.0)≠f (1.0),排除C ;由函数值增长速度不同,排除A.故选B.2.(2017·云南联考)某工厂6年来生产某种产品的情况是:前三年年产量的增长速度越来越快,后三年年产量保持不变,则该厂6年来这种产品的总产量C 与时间t (年)的函数关系可用图象表示的是( )答案 A解析 由于开始的三年产量的增长速度越来越快,故总产量迅速增长,图中符合这个规律的只有选项A ;后三年产量保持不变,总产量直线上升.故选A.3.某杂志每本原定价2元,可发行5万本,若每本提价0.20元,则发行量减少4000本,为使销售总收入不低于9万元,需要确定杂志的最高定价是( )A .2.4元B .3元C .2.8元D .3.2元答案 B解析 设每本定价x 元(x ≥2),销售总收入是y 元,则y =⎣⎢⎡⎦⎥⎤5×104-x -20.2×4×103·x =104·x (9-2x )≥9×104. ∴2x 2-9x +9≤0⇒32≤x ≤3.故选B.4.(2017·南昌期末)某公司租地建仓库,每月土地费用与仓库到车站距离成反比,而每月货物的运输费用与仓库到车站距离成正比.如果在距离车站10 km 处建仓库,则土地费用和运输费用分别为2万元和8万元,那么要使两项费用之和最小,仓库应建在离车站( )A .5 km 处B .4 km 处C .3 km 处D .2 km 处答案 A解析 设仓库与车站距离为x ,土地费用为y 1,运输费用为y 2,于是y 1=k 1x ,y 2=k 2x ,∴⎩⎨⎧ 2=k 110,8=10k 2,解得k 1=20,k 2=45.设总费用为y ,则y =20x +4x 5≥220x ·4x5=8. 当且仅当20x =4x 5,即x =5时取等号.故选A.5.(2015·北京高考)汽车的“燃油效率”是指汽车每消耗1升汽油行驶的里程,下图描述了甲、乙、丙三辆汽车在不同速度下的燃油效率情况.下列叙述中正确的是( )A .消耗1升汽油,乙车最多可行驶5千米B .以相同速度行驶相同路程,三辆车中,甲车消耗汽油最多C .甲车以80千米/小时的速度行驶1小时,消耗10升汽油D .某城市机动车最高限速80千米/小时.相同条件下, 在该市用丙车比用乙车更省油答案 D解析 对于A 选项,从图中可以看出当乙车的行驶速度大于40 km/h 时的燃油效率大于5 km/L ,故乙车消耗1升汽油的行驶路程可大于5千米,所以A 错误;对于B 选项,由图可知甲车消耗汽油最少;对于C 选项,甲车以80 km/h 的速度行驶时的燃油效率为10 km/L ,故行驶1小时的路程为80千米,消耗8 L 汽油,所以C 错误;对于D 选项,当最高限速为80 km/h 且速度相同时丙车的燃油效率大于乙车的燃油效率,故用丙车比用乙车更省油,所以D 正确.故选D.6.(2017·北京朝阳测试)将甲桶中的a 升水缓慢注入空桶乙中,t 分钟后甲桶中剩余的水符合指数衰减曲线y =a e n t .假设过5分钟后甲桶和乙桶的水量相等,若再过m 分钟甲桶中的水只有a 8,则m 的值为( )A .7B .8C .9D .10答案 D解析 根据题意知12=e 5n ,令18a =a e n t ,即18=e n t ,因为12=e 5n ,故18=e 15n ,比较知t =15,m =15-5=10.故选D.7.(2016·天津模拟)国家规定某行业征税如下:年收入在280万元及以下的税率为p %,超过280万元的部分按(p +2)%征税,有一公司的实际缴税比例为(p +0.25)%,则该公司的年收入是( )A .560万元B .420万元C .350万元D .320万元答案 D解析 设该公司的年收入为x 万元,纳税额为y 万元,则由题意得y =⎩⎪⎨⎪⎧x ×p %,x ≤280,280×p %+(x -280)×(p +2)%,x >280, 依题有280×p %+(x -280)×(p +2)%x=(p +0.25)%,解得x =320.故选D.8.假设你有一笔资金用于投资,现有三种投资方案供你选择,这三种方案每天的回报如图所示.横轴为投资时间,纵轴为每天的回报,根据以上信息,若使回报最多,下列说法错误的是( )A .投资3天以内(含3天),采用方案一B .投资4天,不采用方案三C .投资6天,采用方案一D .投资12天,采用方案二答案 D解析 由图可知,投资3天以内(含3天),方案一的回报最高,A 正确;投资4天,方案一的回报约为40×4=160(元),方案二的回报约为10+20+30+40=100(元),都高于方案三的回报,B 正确;投资6天,方案一的回报约为40×6=240(元),方案二的回报约为10+20+30+40+50+60=210(元),都高于方案三的回报,C 正确;投资12天,明显方案三的回报最高,所以此时采用方案三,D 错误.故选D.9.(2017·福建质检)当生物死亡后,其体内原有的碳14的含量大约每经过5730年衰减为原来的一半,这个时间称为“半衰期”.当死亡生物体内的碳14含量不足死亡前的千分之一时,用一般的放射性探测器就测不到了.若某死亡生物体内的碳14用一般的放射性探测器探测不到,则它经过的“半衰期”个数至少是( )A .8B .9C .10D .11答案 C解析 设死亡生物体内原有的碳14含量为1,则经过n (n ∈N *)个“半衰期”后的含量为⎝ ⎛⎭⎪⎫12n ,由⎝ ⎛⎭⎪⎫12n <11000得n ≥10.所以,若探测不到碳14含量,则至少经过了10个“半衰期”.故选C.10.(2017·北京朝阳区模拟)某房地产公司计划出租70套相同的公寓房.当每套房月租金定为3000元时,这70套公寓能全租出去;当月租金每增加50元时(设月租金均为50元的整数倍),就会多一套房子不能出租.设租出的每套房子每月需要公司花费100元的日常维修等费用(设租不出的房子不需要花这些费用).要使公司获得最大利润,每套房月租金应定为( )A .3000元B .3300元C .3500元D .4000元答案 B解析 由题意,设利润为y 元,租金定为3000+50x 元(0≤x ≤70,x ∈N ).则y =(3000+50x )(70-x )-100(70-x )=(2900+50x )·(70-x )=50(58+x )(70-x )≤50⎝ ⎛⎭⎪⎫58+x +70-x 22, 当且仅当58+x =70-x ,即x =6时,等号成立,故每月租金定为3000+300=3300(元)时,公司获得最大利润.故选B.二、填空题11.(2017·金版创新)“好酒也怕巷子深”,许多著名品牌是通过广告宣传进入消费者视线的.已知某品牌商品靠广告销售的收入R 与广告费A 之间满足关系R =a A (a 为常数),广告效应为D =a A -A .那么精明的商人为了取得最大广告效应,投入的广告费应为________.(用常数a 表示)答案 14a 2解析 令t =A (t ≥0),则A =t 2,∴D =at -t 2=-⎝ ⎛⎭⎪⎫t -12a 2+14a 2. ∴当t =12a ,即A =14a 2时,D 取得最大值.12.一个容器装有细沙a cm 3,细沙从容器底部一个细微的小孔慢慢地匀速漏出,t min 后剩余的细沙量为y =a e -bt (cm 3),若经过8 min 后发现容器内还有一半的沙子,则再经过________min ,容器中的沙子只有开始时的八分之一.答案 16解析 当t =0时,y =a ;当t =8时,y =a e-8b =12a , ∴e-8b =12,容器中的沙子只有开始时的八分之一时,即y =a e -bt=18a .e -bt =18=(e -8b )3=e -24b ,则t =24,所以再经过16 min.13.(2014·北京高考改编)加工爆米花时,爆开且不糊的粒数占加工总粒数的百分比称为“可食用率”.在特定条件下,可食用率p 与加工时间t (单位:分钟)满足函数关系p =at 2+bt +c (a ,b ,c 是常数),右图记录了三次实验的数据.根据上述函数模型和实验数据,可以得到最佳加工时间为________.答案 3.75分钟解析 由已知得⎩⎪⎨⎪⎧ 9a +3b +c =0.7,16a +4b +c =0.8,25a +5b +c =0.5,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =-0.2,b =1.5,c =-2, ∴p =-0.2t 2+1.5t -2=-15⎝ ⎛⎭⎪⎫t -1542+1316,∴当t =154=3.75时p 最大,即最佳加工时间为3.75分钟.14.为了预防流感,某学校对教室用药熏消毒法进行消毒.已知药物释放过程中,室内每立方米空气中的含药量y (毫克)与时间t (小时)成正比;药物释放完毕后,y 与t 的函数关系式y =⎝ ⎛⎭⎪⎫116t -a (a 为常数),如图所示,根据图中提供的信息,回答下列问题:(1)从药物释放开始,每立方米空气中的含药量y (毫克)与时间t (小时)之间的函数关系式为________;(2)据测定,当空气中每立方米的含药量不大于0.25毫克时,学生方可进教室,那么从药物释放开始,至少需要经过________小时后,学生才能回到教室.答案 (1)y =⎩⎨⎧ 10t ,0≤t ≤0.1,⎝ ⎛⎭⎪⎫116t -0.1,t >0.1 (2)0.6解析 (1)设y =kt ,由图象知y =kt 过点(0.1,1),则1=k ×0.1,k =10,∴y =10t (0≤t ≤0.1).由y =⎝ ⎛⎭⎪⎫116t -a 过点(0.1,1),得1=⎝ ⎛⎭⎪⎫1160.1-a ,解得a =0.1,∴y =⎝ ⎛⎭⎪⎫116t -0.1(t >0.1).(2)由⎝ ⎛⎭⎪⎫116t -0.1≤0.25=14,得t ≥0.6. 故至少需经过0.6小时学生才能回到教室.三、解答题15.(2017·济宁期末)已知某商品的进货单价为1元/件,商户甲往年以单价2元/件销售该商品时,年销量为1万件,今年拟下调销售单价以提高销量增加收益.据估算,若今年的实际销售单价为x 元/件(1≤x ≤2),则新增的年销量P =4(2-x )2(万件).(1)写出今年商户甲的收益f (x )(单位:万元)与x 的函数关系式;(2)商户甲今年采取降低单价提高销量的营销策略,是否能获得比往年更大的收益(即比往年收益更多)?请说明理由.解 (1)由题意可得:f (x )=[1+4(2-x )2](x -1),1≤x ≤2.(2)甲往年以单价2元/件销售该商品时,年销量为1万件,可得收益为1万元.f ′(x )=8(x -2)(x -1)+1+4(2-x )2=12x 2-40x +33=(2x -3)(6x -11),可得当x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫1,32时,函数f (x )单调递增; 当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫32,116时,函数f (x )单调递减; 当x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤116,2时,函数f (x )单调递增. ∴x =32时,函数f (x )取得极大值,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=1;又f (2)=1.∴当x =32或x =2时,函数f (x )取得最大值1(万元).因此商户甲今年采取降低单价提高销量的营销策略,不能获得比往年更大的收益.16.(2017·北京模拟)已知甲、乙两个工厂在今年的1月份的利润都是6万元,且乙厂在2月份的利润是8万元.若甲、乙两个工厂的利润(万元)与月份x 之间的函数关系式分别符合下列函数模型:f (x )=a 1x 2-4x +6,g (x )=a 2·3x +b 2(a 1,a 2,b 2∈R ).(1)求函数f (x )与g (x )的解析式;(2)求甲、乙两个工厂今年5月份的利润;(3)在同一直角坐标系下画出函数f (x )与g (x )的草图,并根据草图比较今年1~10月份甲、乙两个工厂的利润的大小情况.解 (1)依题意:由f (1)=6,解得a 1=4,所以f (x )=4x 2-4x +6.由⎩⎪⎨⎪⎧ g (1)=6,g (2)=8,得⎩⎪⎨⎪⎧3a 2+b 2=6,9a 2+b 2=8, 解得a 2=13,b 2=5,所以g (x )=13×3x +5=3x -1+5.(2)由(1)知甲厂在今年5月份的利润为f (5)=86万元,乙厂在今年5月份的利润为g (5)=86万元,故有f (5)=g (5),即甲、乙两个工厂今年5月份的利润相等.(3)作函数图象如下:从图中可以看出今年1~10月份甲、乙两个工厂的利润:当x=1或x=5时,有f(x)=g(x);当x=2,3,4时,有f(x)>g(x);当x=6,7,8,9,10时,有f(x)<g(x).海阔天空专业文档。
考点五程序框图一、选择题1.(2019·全国卷Ⅰ)如图是求12+12+12的程序框图,图中空白框中应填入() A.A=12+AB.A=2+1AC.A=11+2AD.A=1+12A答案A解析对于选项A,A=12+A.当k=1时,A=12+12,当k=2时,A=12+12+12,故A正确;经验证选项B,C,D均不符合题意.故选A.2.(2019·湖北八校第二次联考)如图程序中,输入x=ln 2,y=log32,z=12,则输出的结果为()A.x B.y C.z D.无法确定答案A解析图中程序的功能是输出x,y,z的最大值,因为ln 3>1,所以y=log32=ln 2ln 3<ln 2=x,x=ln 2>ln e=12=z,所以输出x.3.(2019·全国卷Ⅲ)执行如图所示的程序框图,如果输入的为0.01,则输出s的值等于()A.2-124B.2-125C.2-126D.2-127答案C解析=0.01,x=1,s=0,s=0+1=1,x=12,x<不成立;s=1+12,x=14,x<不成立;s=1+12+14,x=18,x<不成立;s=1+12+14+18,x=116,x<不成立;s=1+12+14+18+116,x=132,x<不成立;s=1+12+14+18+116+132,x=164,x<不成立;s=1+12+14+18+116+132+164,x=1128,x<成立,此时输出s=2-126.故选C.4.(2019·山东临沂三模)秦九韶,中国古代数学家,对中国数学乃至世界数学的发展做出了杰出贡献.他所创立的秦几韶算法,直到今天,仍是多项式求值比较先进的算法.用秦九韶算法将f(x)=2019x2018+2018x2017+2017x2016+…+2x+1化为f(x)=(…((2019x+2018)x+2017)x+…+2)x+1再进行运算,计算f(x0)的值时,设计了如图所示的程序框图,则在◇和▭中可分别填入()A.n≥2和S=Sx0+n B.n≥2和S=Sx0+n-1C.n≥1和S=Sx0+n D.n≥1和S=Sx0+n-1答案C解析由题意可知,当n=1时程序循环过程应该继续进行,n=0时程序跳出循环,故判断框中应填入n≥1,由秦九韶算法的递推关系可知矩形框中应填入的递推关系式为S=Sx0+n,故选C.5.(2019·河南八市重点高中联考)相传黄帝时代,在制定乐律时,用“三分损益”的方法得到不同的竹管,吹出不同的音调.“三分损益”包含“三分损一”和“三分益一”,用现代数学的方法解释如下,“三分损一”是在原来的长度减去一分,即变为原来的三分之二;“三分益一”是在原来的长度增加一分,即变为原来的三分之四,如图的程序是与“三分损益”结合的计算过程,若输入的x 的值为1,输出的x的值为()A.6481 B.3227 C.89 D.1627答案B解析由题意,执行循环结构的程序框图,可得第1次循环:x=23,i=2,不满足判断条件;第2次循环:x=89,i=3,不满足判断条件;第3次循环:x=3227,i=4,满足判断条件,输出结果3227,故选B.6.(2019·辽宁丹东质量测试(一))计算机在数据处理时使用的是二进制,例如十进制数1,2,3,4的二进制数分别表示为1,10,11,100,二进制数…dcba化为十进制数的公式为…dcba=a·20+b·21+c·22+d·23+…,例如二进制数11等于十进制数1·20+1·21=3,又如二进制数101等于十进制数1·20+0·21+1·22=5,如图是某同学设计的将二进制数11111化为十进制数的程序框图,则判断框内应填入的条件是()A.i>4 B.i≤4 C.i>5 D.i≤5答案B解析在将二进制数11111化为十进制数的程序中循环次数由循环变量i决定,∵11111共有5位,因此要循环4次才能完成整个转换过程,∴退出循环的条件根据程序框图和答案选项,应设为i≤4,故选B.7.(2019·黑龙江哈尔滨三中二模)我国古代名著《庄子·天下篇》中有一句名言“一尺之棰,日取其半,万世不竭”,其意思为:一尺的木棍,每天截取一半,永远都截不完.现将该木棍依此规律截取,如图所示的程序框图的功能就是计算截取20天后所剩木棍的长度(单位:尺),则①②③处可分别填入的是()A.i<20,S=S-1i,i=2iB.i≤20,S=S-1i,i=2iC .i <20,S =S 2,i =i +1D .i ≤20,S =S 2,i =i +1答案 D解析 根据题意可知,截取1天后S =12,所以满足S =S 2,不满足S =S -1i ,故排除A ,B ;由框图可知,计算截取20天后的剩余时,有S =S 2,且i =21,所以循环条件应该是i ≤20.故选D.8.(2019·湖北重点中学高三起点考试)美索不达米亚平原是人类文明的发祥地之一.美索不达米亚人善于计算,他们创造了优良的计数系统,其中开平方算法是最具有代表性的.程序框图如图所示,若输入a ,n ,ξ的值分别为8,2,0.5,每次运算都精确到小数点后两位,则输出的结果为( )A .2.81B .2.82C .2.83D .2.84答案 D解析 输入a =8,n =2,ξ=0.5,m =82=4,n =4+22=3,|4-3|=1>0.5;m=83≈2.67,n ≈2.67+32≈2.84,|2.67-2.84|=0.17<0.5,输出的结果为2.84.二、填空题9.执行如图所示的程序框图,若输出的结果为12,则输入的实数x的值是________.答案2解析因为输出的结果为12,所以有⎩⎪⎨⎪⎧log2x=12,x>1或⎩⎪⎨⎪⎧x-1=12,x≤1.解得x= 2.所以输入的实数x的值为 2.10.(2019·辽宁沈阳育才学校八模)我国古代名著《九章算术》用“更相减损术”求两个正整数的最大公约数是一个伟大创举.这个伟大创举与古希腊的算法——“辗转相除法”实质一样.如图的程序框图即源于“辗转相除法”,当输入a =288,b=123时,输出的a=________.答案3解析解法一:按照程序框图运行程序,输入:a=288,b=123,则r=42,a=123,b=42,不满足r=0,循环;则r=39,a=42,b=39,不满足r=0,循环;则r=3,a=39,b=3,不满足r=0,循环;则r=0,a=3,b=0,满足r=0,输出a=3.解法二:程序框图的功能为“辗转相除法”求解两个正整数的最大公约数,因为288与123的最大公约数为3,所以a=3.11.(2019·安徽A10联盟最后一卷)《九章算术》中有如下问题:“今有牛、羊、马食人苗,苗主责之粟五斗,羊主曰:‘我羊食半马.’马主曰:‘我马食半牛.’今欲衰偿之,问各出几何?”翻译为:今有牛、马、羊吃了别人的禾苗,禾苗主人要求赔偿5斗粟.羊主人说:“我羊所吃的禾苗只有马的一半.”马主人说“我马吃的禾苗只有牛的一半”打算按此比率偿还,问:牛、马、羊的主人各应赔偿多少粟?已知1斗=10升,针对这一问题,设计程序框图如图所示,若输出k的值为2,则m=________.答案50 7解析运行该程序,第一次循环,S=50-m,k=1;第二次循环,S=50-3m,k=2;第三次循环,S=50-7m,此时要输出k的值,则50-7m=0,解得m=50 7.12.(2019·湖北七校联盟期末)设a是一个各位数字都不是0且没有重复数字的三位数,将组成a的3个数字按从小到大排成的三位数记为I(a),按从大到小排成的三位数记为D(a)(例如a=746,则I(a)=467,D(a)=764),阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,若输入的a为123,则输出的b为________.答案495解析由程序框图,知第一次循环a=123,b=321-123=198;第二次循环a=198,b=981-189=792;第三次循环a=792,b=972-279=693;第四次循环a=693,b=963-369=594;第五次循环a=594,b=954-459=495;第六次循环a=495,b=954-459=495,满足条件a=b,跳出循环体,输出495.一、选择题1.(2019·湖南衡阳三模)著名的“3n+1猜想”是对任何一个正整数进行规定的变换,最终都会变成 1.如图的程序框图示意了“3n+1”猜想,则输出的n为()A.5 B.6 C.7 D.8答案B解析a=10是偶数,a=5,n=1,a>1,a=5是奇数,a=16,n=2,a>1,a=16是偶数,a=8,n=3,a>1,a=8是偶数,a=4,n=4,a>1,a=4是偶数,a=2,n=5,a>1,a=2是偶数,a=1,n=6,a≤1成立,输出n=6,故选B.2.(2019·福建高三检测)程大位是明代著名数学家,他的《新编直指算法统宗》是中国历史上一部影响巨大的著作.它问世后不久便风行宇内,成为明清之际研习数学者必读的教材,而且传到朝鲜、日本及东南亚地区,对推动汉字文化圈的数学发展起了重要的作用.卷八中第33问是:“今有三角果一垛,底阔每面七个,问该若干?”如图是解决该问题的程序框图.执行该程序框图,求得该垛果子的总数S为()A.120 B.84 C.56 D.28答案B解析i=0,n=0,S=0;i=1,n=1,S=1,i≥7,否;i=2,n=3,S=1+3,i≥7,否;i=3,n=6,S=1+3+6,i≥7,否;i=4,n=10,S=1+3+6+10,i≥7,否;…i=7,n=28,S=1+3+6+10+15+21+28,i≥7,是;输出S=84.3.(2019·湖南长沙高三统考)若正整数N除以正整数m后的余数为r,则记为N=r(mod m),例如10=2(mod 4).如图所示程序框图的算法源于我国古代数学名著《孙子算经》中的“中国剩余定理”,则执行该程序框图输出的i等于()A.3 B.9 C.27 D.81答案C解析第一次执行循环体,得i=3,N=14,此时14=2(mod 3),但14≠1(mod 7).第二次执行循环体,得i=9,N=23,此时23=2(mod 3),但23≠1(mod 7).第三次执行循环体,得i=27,N=50,此时50=2(mod 3),且50=1(mod 7),退出循环,所以输出i的值为27,故选C.4.(2019·江西九校重点中学协作体第一次联考)《九章算术》是中国古代数学专著,其中的“更相减损术”可以用来求两个数的最大公约数,即“可半者半之,不可半者,副置分母、子之数,以少减多,更相减损,求其等也,以等数约之.”翻译成现代语言如下:第一步,任意给定两个正整数,判断它们是否都是偶数,若是,用2约简;若不是,执行第二步;第二步,以较大的数减去较小的数,接着把所得的差与较小的数比较,并以大数减小数,继续这个操作,直到所得的数相等,则这个数(等数)或这个数与约简的数的乘积就是所求的最大公约数.现给出更相减损术的程序图如图所示,如果输入的a=114,b=30,则输出的n为()A.3 B.6 C.7 D.8答案C解析∵a=114,b=30,满足a,b都是偶数,则a=a2=57,b=b2=15,k=2;不满足a,b都是偶数,且不满足a=b,满足a>b,则a=57-15=42,n=1,不满足a=b,满足a>b,则a=42-15=27,n=2,不满足a=b,满足a>b,则a=27-15=12,n=3,不满足a=b,不满足a>b,则c=12,a=15,b=12,则a=15-12=3,n=4,不满足a=b,不满足a>b,则c=3,a=12,b=3,则a=12-3=9,n=5,不满足a=b,满足a>b,则a=9-3=6,n=6,不满足a=b,满足a>b,则a=6-3=3,n=7,满足a=b,结束循环,输出n=7,故选C.5.(2019·江西新八校第二次联考)如图所示的程序框图所实现的功能是()A.输入a的值,计算(a-1)×32021+1B.输入a的值,计算(a-1)×32020+1C.输入a的值,计算(a-1)×32019+1D.输入a的值,计算(a-1)×32018+1答案B解析由程序框图,可知a1=a,a n+1=3a n-2,由i的初值为1,末值为2019,可知,此递推公式共执行了2019+1=2020次,又由a n+1=3a n-2,得a n+1-1=3(a n-1),得a n-1=(a-1)×3n-1,即a n=(a-1)×3n-1+1,故a2021=(a-1)×32021-1+1=(a-1)×32020+1,故选B.6.(2019·四川泸州第二次质量诊断)某班共有50名学生,其数学学业水平考试成绩记作a i(i=1,2,3,…,50),若成绩不低于60分为合格,则如图所示的程序框图的功能是()A.求该班学生数学学业水平考试的不合格人数B.求该班学生数学学业水平考试的不合格率C.求该班学生数学学业水平考试的合格人数D.求该班学生数学学业水平考试的合格率答案D解析执行程序框图,可知输入50个学生成绩a i,k表示该班学生数学成绩为该班学生数学学业水平考试的合格合格的人数,程序结束时i=51,输出的ki-1率,故选D.7.如果每对兔子(一雄一雌)每月能生殖一对小兔子(也是一雄一雌,下同),且每对小兔子刚出生的前两个月没有生育能力,但从出生后的第三个月开始便能每月生一对小兔子.假定这些兔子都不发生死亡现象,现有一对刚出生的兔子,那么从这对兔子刚出生开始,到第十个月会有多少对兔子呢?同学A据此建立了一个数列模型,设F(0)=0,第n个月兔子的对数为F(n),由此得到F(1)=1,F(2)=1,F(n)=F(n-1)+F(n-2)(n≥2,n∈N*).如图是同学B根据同学A的数列模型设计的程序框图,求该数列的前10项和,则在空白框内分别填入的语句是()A.P=M;n≤9? B.N=P;n≤9?C.P=M;n≤10? D.N=P;n≤10?答案B解析F(1)=1,F(2)=1,F(3)=2,F(4)=3,F(5)=5,F(6)=8,F(7)=13,F(8)=21,F(9)=34,F(10)=55,输出的S=F(0)+F(1)+F(2)+…+F(10).由程序框图可知,当n=2时,S=0+1,P=0+1=1,S=1+1,M=1,N=1;当n =3时,S=0+1+1+2,则处理框内应填入“N=P”,排除A,C;又最终输出S 时,n=10,所以判断框内应填入“n≤9?”,故选B.8.(2019·河北邯郸一模)我国古代数学名著《九章算术》里有一道关于买田的问题:“今有善田一亩,价三百;恶田七亩,价五百.今并买一顷,价钱一万.问善、恶田各几何?”其意思为:“今有好田1亩价值300钱;坏田7亩价值500钱.今合买好、坏田1顷,价值10000钱.问好、坏田各有多少亩?”已知1顷为100亩,现有下列四个程序框图,其中S 的单位为钱,则输出的x ,y 分别为此题中好、坏田的亩数的是( )答案 B解析 由题意得,田的价值S =300x +5007y ,可排除C ,亩数x +y =100.由⎩⎨⎧ 300x +5007y =10000,x +y =100,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =12.5,y =87.5,若初始变量x =0.5,则累加变量x =x +3满足题意,故选B. 二、填空题9.(2019·湘赣十四校第一次联考)执行如图所示的程序框图,则输出n 的值为________.答案23解析当n=7时,可知n=2×7+1=15,又i=1+1=2<3,循环;当n=15时,可知n=15-4=11,又i=2+1=3,循环;当n=11时,可知n=2×11+1=23,又i=3+1=4>3,输出n,则n=23.10.(2019·广西南宁第一次适应性考试)元朝著名数学家朱世杰在《四元玉鉴》中有一首诗:“我有一壶酒,携着游春走,遇店添一倍,逢友饮一斗,店友经三处,没了壶中酒,借问此壶中,当原多少酒?”用程序框图表达如图所示.若将“没了壶中酒”改为“剩余原壶中13的酒量”,即输出值是输入值的13,则输入的x=________.答案21 23解析 i =1时,x =2x -1;i =2时,x =2(2x -1)-1=4x -3;i =3时,x =2(4x-3)-1=8x -7;i =4时,退出循环.此时,8x -7=13x ,解得x =2123.11.公元263年左右,我国数学家刘徽发现,当圆内接多边形的边数无限增加时,多边形的面积可无限逼近圆的面积,由此创立了割圆术,利用割圆术刘徽得到了圆周率精确到小数点后面两位的近似值 3.14,这就是著名的徽率.如图是利用刘徽的割圆术设计的程序框图,则输出的n 值为________.(参考数据:3≈1.732,sin15°≈0.2588,sin7.5°≈0.1305)答案 24解析 由程序框图,n ,S 值依次为:n =6,S ≈2.598;n =12,S =3;n =24,S ≈3.1056,此时满足S ≥3.10,输出n =24.12.(2019·山东德州一模)在《九章算术》中记载着一道关于“持金出关”的题目,大意是:“在古代出关要交税.一天,某人拿钱若干出关,第1关交所拿钱数的12,第2关交所剩钱数的13,第3关交所剩钱数的14,…”.现以这则故事中蕴含的数学思想,设计如图所示的程序框图,则运行此程序,输出n 的值为________.答案6解析n=1,a=72,S=0,S<60,是;S=0+11×2×72=36,n=2,S<60,是;S=36+12×3×72=48,n=3,S<60,是;S=48+13×4×72=54,n=4,S<60,是;S=54+14×5×72=57.6,n=5,S<60,是;S=57.6+15×6×72=60,n=6,S<60,否;输出n=6.。
第四节 二次函数与幂函数2019考纲考题考情1.幂函数(1)定义:一般地,函数y=xα叫做幂函数,其中底数x是自变量,α是常数。
(2)幂函数的图象比较:2.二次函数(1)解析式:一般式:f(x)=ax2+bx+c(a≠0)。
顶点式:f(x)=a(x-h)2+k(a≠0)。
两根式:f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0)。
(2)图象与性质:与二次函数有关的不等式恒成立的条件(1)ax 2+bx +c >0(a ≠0)恒成立的充要条件是Error!(2)ax 2+bx +c <0(a ≠0)恒成立的充要条件是Error!(3)a ≥f (x )恒成立⇔a ≥f (x )max ,a ≤f (x )恒成立⇔a ≤f (x )min 。
一、走进教材1.(必修1P 79习题T 1改编)已知幂函数f (x )=k ·x α的图象过点,则k +α=( )(12,22)A .B .1C .D .21232解析 因为f (x )=k ·x α是幂函数,所以k =1。
又f (x )的图象过点,所以α=,所以α=,所以k +α=1+=(12,22)(12)221212。
故选C 。
32答案 C2.(必修1P 38B 组T 1改编)函数y =2x 2-6x +3,x ∈[-1,1],则y 的最小值为________。
解析 函数y =2x 2-6x +3=22-的图象的对称轴为(x -32)32直线x =>1,所以函数y =2x 2-6x +3在[-1,1]上为单调递减函32数,所以y min =2-6+3=-1。
答案 -1二、走近高考3.(2017·浙江高考)若函数f (x )=x 2+ax +b 在区间[0,1]上的最大值是M ,最小值是m ,则M -m ( )A .与a 有关,且与b 有关B .与a 有关,但与b 无关C .与a 无关,且与b 无关D .与a 无关,但与b 有关解析 设x 1,x 2分别是函数f (x )在[0,1]上的最小值点与最大值点,则m =x +ax 1+b ,M =x +ax 2+b 。
12-3-210-13
A 2020年德泽乡中学八年级下数学期中考试卷
一、选择题(每小题4分,共32分)
1.下列式子中,属于最简二次根式的是( )
A. 9
B. 7
C. 20
D. 3
1 2. 下列能三角形是直角三角形的是( )
A.2,3,4
B.3,4,5
C.5,6,7
D.7,8,9
3. 下列计算正确的是( )
A. -=-222()
B. 2)2(2=-
C. =±9342
D. 623=-⨯- 4.在平行四边形ABCD 中,∠A :∠B :∠C :∠D 的值可以是( )
A.1:2:3:4
B.1:2:2:1
C.1:2:1:2
D.1:1:2:2 5.下列不能判断四边形ABCD 是平行四边形的是( )
A .AB=CD ,AD=BC
B .AB ∥CD ,AD=BC
C .AB ∥C
D ,AD ∥BC D .∠A=∠C ,∠B=∠D
6. 如图,把矩形ABCD 沿EF 翻折,点B 恰好落在AD 边的B′处,若AE=2,DE=6, ∠EFB=60°,则矩形ABCD 的面积是 ( )
A.12
B. 24
C. 312
D. 316
7.若一直角三角形的两边为5和12,则它第三边的长为( )
A .13
B .
C .13或
D .13或
8.如图所示:数轴上点A 所表示的数为a ,则a 的值是( )
A .5+1
B .-5+1
C .5-1
D .5
二、填空题:(每小题3分,共18分)
9.如图是一株美丽的勾股树,其中所有的四边形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形.若正方形A 、B 、C 、D 的边长分别是3、5、2、3,则最大正方形E 的面积是 .
6题图
10.若x 31-在实数范围内有意义,则x 的取值范围是 . 11.若实数a 、b 满足042=-++b a ,则b
a = . 12.如图,在直角坐标系中,已知点A (﹣3,0)、B (0,4),对△OAB 连续作旋转变换,依次得到△1、△2、△3、△4…,则△2020的直角顶点的坐标为 .
13.如图,ABCD 是对角线互相垂直的四边形,且OB=OD,请你添加一个适当的条件 ____________,使ABCD 成为菱形.(只需添加一个即可)
14 .如图,将菱形纸片ABCD 折叠,使点A 恰好落在菱形的对称中心O 处,折痕为EF.若菱形ABCD 的边长为2cm ,∠A=120°,则EF= .
三、解答题(共70分)
15.计算:1
021128-⎪⎭⎫ ⎝⎛+--+π(5分)
16. 如图18,四边形ABCD 是菱形,对角线AC 与BD 相交于O,AB =5,AO =4,求BD 的长和菱形的面积.( 5分))
17.先化简,后计算:
11()
b a b b a a b ++++,其中512a +=,512b -=.( 6分))
18.计算(1)
﹣2(5﹣);(2)﹣÷+(3﹣)(3+).(8分)
12题图 13题图 16题图 O F E D C B A 14题图
19.已知,如图四边形ABCD 中,∠B=90°,AB=4,BC=3,AD=13,CD=12,四边形ABCD 的面积.(8分)
20. 如图,在四边形ABCD 中,AB =BC ,对角线BD 平分 ∠ABC ,P 是BD 上一点,过点P 作PM ⊥AD ,PN ⊥CD ,垂 足分别为M 、N 。
(1) 求证:∠ADB =∠CDB ; (2) 若∠ADC =90︒,求证:四边形MPND 是正方形。
(10分)
21.如图,菱形ABCD 的较短对角线BD 为4,∠ADB=60°,E 、F 分别在AD ,CD 上,且∠EBF=60°.
(1)求证:△ABE ≌△DBF ;
(2)判断△BEF 的形状,并说明理由.(9分)
22.(本题满分10分)阅读下面资料:
12)12)(12()12(12
11
-=-+-⨯=+;;23)23)(23(23231-=-+-=+ 25)25)(25(25251
-=-+-=+.
A
B C D
N M P
试求:(1)671+的值; (2)17231
+的值;
(3)n
n ++11
(n 为正整数)的值; (4)(211
++321
++……+120082009++120092010
+)·(1+2010)
.
25.如图,在Rt △ABC 中,∠B=90°,BC=,∠C=30°.点D 从点C 出发沿CA 方向以每秒2个单位长的速度向A 点匀速运动,同时点E 从点A 出发沿AB 方向以每秒1个单位长的速度向点B 匀速运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设点D 、E 运动的时间是t 秒(t >0).过点D 作DF ⊥BC 于点F ,连接DE 、EF .
(1)AC 的长是 ,AB 的长是 .
(2)在D 、E 的运动过程中,线段EF 与AD 的关系是否发生变化?若不变化,那么线段EF 与AD 是何关系,并给予证明;若变化,请说明理由.
(3)当t 为何值,△BEF 的面积是?
(4)在D 、E 的运动过程中,是否存在时间t 使四边形AEFD 为菱形?若存在,给出证明;若不存在,请说明理由。
(12分)。