2019-2020学年湖南省长沙市雨花区广益实验中学八年级(上)期末数学试卷-解析版
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2019-2020学年湖南省长沙市雨花区广益实验中学八年级(上)期末数学试卷一、选择题(本大题共12小题,共36.0分)1.下列计算正确的是()A. (−1)−1=1B. (−1)0=0C. |−1|=−1D. −(−1)2=−12.在1x ,12,x2+12,3xyπ,3x+y,a+1m中,分式的个数是()A. 2B. 3C. 4D. 53.下列运算中,正确的是()A. 2x3⋅3x3=6x6B. 3x2+2x3=6x5C. (x2)3=x5D. (−ab)3=a3b4.全球芯片制造已经进入10纳米到7纳米器件的量产时代.中国自主研发的第一台7纳米刻蚀机,是芯片制造和微观加工最核心的设备之一,7纳米就是0.000000007米.数据0.000000007用科学记数法表示为()A. 0.7×10−8B. 7×10−8C. 7×10−9D. 7×10−105.从边长为a的大正方形纸板中挖去一个边长为b的小正方形纸板后,将其裁成四个相同的等腰梯形(如图甲),然后拼成一个平行四边形(如图乙).那么通过计算两个图形阴影部分的面积,可以验证成立的公式为()A. a2−b2=(a−b)2B. (a+b)2=a2+2ab+b2C. (a−b)2=a2−2ab+b2D. a2−b2=(a+b)(a−b)6.已知a=8111,b=2721,c=931,则a、b、c的大小关系是()A. a>b>cB. a>c>bC. a<b<cD. b>c>a7.小南是一位密码编译爱好者,在他的密码手册中有这样一条信息:x−1,a−b,5,x2+1,a,x+1分别对应下列六个字:益,爱,我,数,学,广,现将3a(x2−1)−3b(x2−1)因式分解,结果呈现的密码信息可能是()A. 我爱学B. 爱广益C. 我爱广益D. 广益数学8.若1<x<3,则|x−4|+√(x−1)2的值为()A. 2x−5B. −3C. 5−2xD. 39.如图,在▱ABCD中,BF平分∠ABC,交AD于点F,CE平分∠BCD,交AD于点E,AB=6,EF=2,则BC长为()A. 8B. 10C. 12D. 1410.若△ABC三边长a,b,c,满足√a+b−81+|b−a−1|+(c−9)2=0,则△ABC是()A. 等腰三角形B. 等边三角形C. 直角三角形D. 等腰直角三角形11.已知关于x的分式方程mx−1+61−x=1的解是非负数,则m的取值范圈是()A. m>5B. m≥5C. m≥5或m≠6D. m>5或m≠612.如图,Rt△ACB中,∠ACB=90°,AB=13cm,AC=5cm,动点P从点B出发沿射线BC以2cm/s的速度运动,设运动时间为ts,当△APB为等腰三角形时,t的值为()A. 16948或132B. 132或12或4 C. 16948或132或12 D. 16948或12或4二、填空题(本大题共6小题,共18.0分)13.在平行四边形ABCD中,AC=12,BD=8,AD=a,那么a的取值范围是______.14.使代数式√x2x−1有意义的x的取值范围是______.15.定义:a∗b=ab,则方程2∗(x+3)=1∗(2x)的解为______.16.如图,已知在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=4,分别以AC、BC为直径作半圆,面积分别记为S1、S2,则S1+S2等于______.17.将边长分别为2a和a的两个正方形按如图的形式摆放,图中阴影部分的面积为______.18.如图,将两张长为8,宽为2的矩形纸条交叉,使重叠部分是一个菱形,容易知道当两张纸条垂直时,菱形的周长有最小值8,那么菱形周长的最大值是______cm.三、计算题(本大题共1小题,共8.0分)19.中国海军亚丁湾护航十年,中国海军被亚丁湾上来往的各国商船誉为“值得信赖的保护伞”.如图,在一次护航行动中,我国海军监测到一批可疑快艇正快速向护航的船队靠近,为保证船队安全,我国海军迅速派出甲、乙两架直升机分别从相距40海里的船队首(O点)尾(A点)前去拦截,8分钟后同时到达B点将可疑快艇驱离.已知甲直升机每小时飞行180海里,航向为北偏东25°,乙直升机的航向为北偏西65°,求乙直升机的飞行速度.(单位:海里/小时).四、解答题(本大题共7小题,共58.0分)20.计算:(√3−1)0+(13)−1−√(−√5)2−|−1|.21.先化简后求值:当m=3时,求代数式m+12m2−2m ⋅(2mm+1)2−(1m−1−1m+1)的值.22.若在一个两位正整数N的个位数与十位数字之间添上数字5,组成一个新的三位数,我们称这个三位数为N的“广善数”,如34的“广善数”为354;若将一个两位正整数M加5后得到一个新数,我们称这个新数为M的“广美数”,如34的“广美数”为39.(1)26的“广善数”是______,“广美数”是______.(2)求证;对任意一个两位正整数A,其“广善数”与“广美数”之差能被45整除.23.如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,E是AD上任意一点,连接EO并延长,交BC于点F,连接AF,CE.(1)求证:四边形AFCE是平行四边形;(2)若∠DAC=60°,∠ADB=15°,AC=6.求出平行四边形ABCD的边BC上的高h的值.24.全社会对空气污染问题越来越重视,空气净化器的销量也大增,商社电器从厂家购进了A,B两种型号的空气净化器,已知一台A型空气净化器的进价比一台B型空气净化器的进价多300元,用7500元购进A型空气净化器和用6000元购进B型空气净化器的台数相同.(1)求一台A型空气净化器和一台B型空气净化器的进价各为多少元?(2)在销售过程中,A型空气净化器因为净化能力强,噪声小而更受消费者的欢迎.商社电器计划A型净化器的进货量不少于20台且是B型净化器进货量的三倍,在总进货款不超过5万元的前提下,试问有多少种进货方案?25.我们规定,三角形任意两边的“广益值”等于第三边上的中线和这边一半的平方差.如图1,在△ABC中,AO是BC边上的中线,AB与AC的“广益值”就等于AO2−BO2的值,可记为AB∇AC=OA2−BO2.(1)在△ABC中,若∠ACB=90°,AB∇AC=81,求AC的值.(2)如图2,在△ABC中,AB=AC=12,∠BAC=120°,求AB∇AC,BA∇BC的值.(3)如图3,在△ABC中,AO是BC边上的中线,S△ABC=24,AC=8,AB∇AC=−64,求BC和AB的长.26.在平面直角坐标系中,已知A(−4,0),B(4,0),点C,D在x轴上方,且四边形ABCD的面积为32,(1)若四边形ABCD是菱形,求点D的坐标.(2)若四边形ABCD是平行四边形,如图1,点E,F分别为CD,BC的中点,且AE⊥EF,求AE+2EF的值.(3)若四边形ABCD是矩形,如图2,点M为对角线AC上的动点,N为边AB上的动点,求BM+MN的最小值.答案和解析1.【答案】D【解析】解:A 、(−1)−1=−1,故A 错误; B 、(−1)0=1,故B 错误; C 、|−1|=1,故C 错误; D 、−(−1)2=−1,故D 正确; 故选:D .根据负整指数幂,可判断A ,根据非0的0次幂,可判断B ,根据负数的绝对值是正数,可判断C ,根据相反数,可判断D . 本题考查了负整指数幂,负整数指数为正整数指数的倒数;任何非0数的0次幂等于1. 2.【答案】B【解析】 【分析】判断分式的依据是看分母中是否含有字母,如果含有字母则是分式,如果不含有字母则不是分式.本题主要考查分式的定义,注意π不是字母,是常数,所以象xπ−2不是分式,是整式. 【解析】 解:在1x ,12,x 2+12,3xyπ,3x+y ,a +1m中, 分式有1x ,3x+y ,a +1m , ∴分式的个数是3个.故选B .3.【答案】A【解析】解:A 、2x 3⋅3x 3=6x 6,原计算正确,故此选项符合题意;B 、3x 2与2x 3不是同类项,并能合并,原计算错误,故此选项不符合题意;C 、(x 2)3=x 6,原计算错误,故此选项不符合题意;D 、(−ab)3=−a 3b 3,原计算错误,故此选项不符合题意; 故选:A .直接利用幂的乘方与积的乘方法则以及合并同类项、同底数幂的乘法运算法则进而得出答案.此题主要考查了幂的乘方与积的乘方以及合并同类项、同底数幂的乘法运算等知识,正确掌握运算法则是解题关键. 4.【答案】C【解析】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指数幂,指数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.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.解:数据0.000000007用科学记数法表示为7×10−9.故选:C.5.【答案】D【解析】解:由图1将小正方形一边向两方延长,得到两个梯形的高,两条高的和为a−b,即平行四边形的高为a−b,∵两个图中的阴影部分的面积相等,即甲的面积=a2−b2,乙的面积=(a+b)(a−b).即:a2−b2=(a+b)(a−b).所以验证成立的公式为:a2−b2=(a+b)(a−b).故选:D.分别根据正方形及平行四边形的面积公式求得甲、乙中阴影部分的面积,从而得到可以验证成立的公式.本题主要考查了平方差公式,运用不同方法表示阴影部分面积是解题的关键.本题主要利用面积公式求证明a2−b2=(a+b)(a−b).6.【答案】D【解析】【分析】根据幂的乘方运算法则,把它们变为底数相同的幂,再比较大小即可.本题主要考查了幂的乘方与积的乘方,熟记幂的运算法则是解答本题的关键.【详解】解:∵a=8111=344,b=2721=363,c=931=362,363>362>344,∴2721>931>8111,∴a、b、c的大小关系是b>c>a.故选D.7.【答案】B【解析】解:3a(x2−1)−3b(x2−1)=3(x2−1)(a−b)=3(x+1)(x−1)(a−b),∵x−1,a−b,5,x2+1,a,x+1分别对应下列六个字:益,爱,我,数,学,广,∴3(x+1)(x−1)(a−b)对应的信息可能是爱广益,故选:B.将3a(x2−1)−3b(x2−1)因式分解得到3(x+1)(x−1)(a−b),再对应已知的字即可.本题考查因式分解的应用;理解题意,将已知式子进行因式分解是解题的关键.8.【答案】D【解析】解:由题意可知:x−4<0,x−1>0,∴原式=−(x−4)+(x−1)=3,故选:D.根据二次根式的运算法则即可求出答案.本题考查二次根式,解题的关键是熟练运用二次根式的运算法则以及绝对值的性质,本题属于基础题型.9.【答案】B【解析】【分析】本题主要考查了平行四边形的性质、等腰三角形的判定;熟练掌握平行四边形的性质,证出AF=AB是解决问题的关键.由平行四边形的性质和角平分线得出∠ABF=∠AFB,得出AF=AB=6,同理可证DE= DC=6,再由EF的长,即可求出BC的长.【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD//BC,DC=AB=6,AD=BC,∴∠AFB=∠FBC,∵BF平分∠ABC,∴∠ABF=∠FBC,则∠ABF=∠AFB,∴AF=AB=6,同理可证:DE=DC=6,∵EF=AF+DE−AD=2,即6+6−AD=2,解得:AD=10,∴BC=10.故选B.10.【答案】C【解析】解:∵△ABC三边长a,b,c满足√a+b−81+|b−a−1|+(c−9)2=0,且√a+b−81≥0,|b−a−1|≥0,(c−9)2≥0∴a+b−81=0,b−a−1=0,c−9=0,∴a=40,b=41,c=9,∵92+402=412,∴△ABC是直角三角形.故选:C.根据非负数的性质可求得三边的长,再根据勾股定理的逆定理可推出这个三角形是直角三角形.此题主要考查学生对非负数的性质及勾股定理逆定理的综合运用.11.【答案】C【解析】解:分式方程去分母得:m−6=x−1,解得:x=m−5,由分式方程的解是非负数,得到m−5≥0,且m−5≠1,解得:m≥5且m≠6,故选:C.分式方程去分母转化为整式方程,由分式方程的解是非负数,确定出m的范围即可.此题考查了分式方程的解,以及解一元一次不等式,熟练掌握运算法则是解本题的关键.12.【答案】C【解析】解:∵∠C=90°,AB=13cm,AC=5cm,∴BC=12cm.s.①当BP=BA=13时,∴t=132②当AB=AP时,BP=2BC=24cm,∴t=12s.③当PB=PA时,PB=PA=t cm,CP=(12−t)cm,AC=5cm,在Rt△ACP中,AP2=AC2+CP2,∴(t)2=52+(12−t)2,解得t=16948s.综上,当△ABP为等腰三角形时,t=132s或12s或16948s,故选:C.当△ABP为等腰三角形时,分三种情况:①当AB=BP时;②当AB=AP时;③当BP= AP时,分别求出BP的长度,继而可求得t值.本题考查勾股定理,等腰三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会利用分类讨论的思想思考问题,属于中考常考题型.13.【答案】2<a<10【解析】解:∵在平行四边形ABCD中,AC=12,BD=8,∴OA=12AC=6,OD=12BD=4,∵AD=a,∴a的取值范围是:2<a<10.故答案为:2<a<10.由在平行四边形ABCD中,AC=12,BD=8,根据平行四边形的对角线互相平分,即可求得OA与OD的长,然后由三角形的三边关系,求得a的取值范围.此题考查了平行四边形的性质以及三角形的三边关系.注意平行四边形的对角线互相平分.14.【答案】x≥0且x≠12【解析】解:由题意得,x≥0且2x−1≠0,解得x≥0且x≠12.故答案为:x≥0且x≠12.根据被开方数大于等于0,分母不等于0列式计算即可得解.本题考查的知识点为:分式有意义,分母不为0;二次根式的被开方数是非负数.15.【答案】x=1【解析】【分析】本题考查了解分式方程和新定义的理解,熟练掌握解分式方程的步骤是关键.根据新定义列分式方程可得结论.【解答】解:由2∗(x+3)=1∗(2x),可得2x+3=12x,化简得4x=x+3,解得x=1,经检验:x=1是原方程的解,故答案为:x=1.16.【答案】2π【解析】【分析】此题根据半圆的面积公式以及勾股定理证明:以直角三角形的两条直角边为直径的半圆面积和等于以斜边为直径的半圆面积,重在验证勾股定理.根据半圆面积公式结合勾股定理,知S1+S2等于以斜边为直径的半圆面积.【解答】解:S1=12π(AC2)2=18πAC2,S2=18πBC2,所以S1+S2=18π(AC2+BC2)=18πAB2=2π.故答案为:2π.17.【答案】2a2【解析】解:S=(2a)2+a2−12×3a×2a=5a2−3a2=2a2,∴阴影部分的面积为2a2,故答案为2a2.阴影部分的面积等于两个正方形面积的和减去一个直角三角形的面积.本题考查整式的混合运算;熟练掌握正方形与三角形面积的求法,正确对整式进行正确的运算是解题的关键.18.【答案】17【解析】解:当两张纸条如图所示放置时,菱形周长最大,设这时菱形的边长为xcm,在Rt△ABC中,由勾股定理:x2=(8−x)2+22,解得:x=174,∴4x=17,即菱形的最大周长为17cm.故答案为:17.画出图形,设菱形的边长为x,根据勾股定理求出周长即可.本题的解答关键是怎样放置纸条使得到的菱形的周长最大,然后根据图形列方程.19.【答案】解:∵甲直升机航向为北偏东25°,乙直升机的航向为北偏西65°,∴∠ABO=25°+65°=90°,∵OA=40,OB=180×860=24,∴AB=√402−242=32,∵32÷860=240海里,答:乙直升机的飞行速度为每小时飞行240海里.【解析】据已知条件得到∠ABO=25°+65°=90°,根据勾股定理即可得到结论.本题考查了解直角三角形−方向角问题,正确的理解题意是解题的关键.20.【答案】解:原式=1+3−√5−1=3−√5.【解析】按照实数的运算法则依次计算:(√3−1)0=1,(13)−1=3,−√(−√5)2=√5,−|−1|=−1.将其代入原式易得答案.本题考查绝对值的定义: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;互为相反数的绝对值相等.21.【答案】解:m+12m2−2m ⋅(2mm+1)2−(1m−1−1m+1)=m+12m(m−1)⋅4m2(m+1)2−[m+1(m−1)(m+1)−m−1(m+1)(m−1)]=2m(m−1)(m+1)−m+1−(m−1)(m−1)(m+1)=2m−2 (m−1)(m+1)=2m+1,当m=3时,原式=24=12.【解析】直接利用分式的混合运算法则分别化简得出答案.此题主要考查了分式的化简求值,正确掌握分式的混合运算是解题关键.22.【答案】156 31【解析】解:(1)有定义可得:26的“广善数”是256,26的,“广美数”是26+5=31,故答案为156,31;(2)设A的十位数字是x,个位数字是y,则A的“广善数”是100x+50+y,A的“广美数”是10x+y+5,∴100x+50+y−(10x+y+5)=90x+45=45(2x+1),∴45(2x+1)能被45整除,∴A的“广善数”与“广美数”之差能被45整除.(1)根据定义可求;(2)设A的十位数字是x,个位数字是y,分别求出A的“广善数”是100x+50+y,A 的“广美数”是10x+y+5,作差可得45(2x+1),即可证明.本题考查因式分解的应用;理解题意,从题目中获取信息,列出正确的代数式,再由数的特点求解是解题的关键.23.【答案】证明:(1)∵四边形ABCD是平行四边形∴AD//BC,AO=CO∴∠AEF=∠CFE,∠EAC=∠FCA,且AO=CO∴△AOE≌△COF(AAS)∴OF=OE,且AO=CO∴四边形AFCE是平行四边形;(2)∵∠DAC=60°∴sin∠DAC=ℎAC =√32,∴ℎ=√32×AC=3√3.【解析】(1)由“AAS”可证△AOE≌△COF,可得OF=OE,且AO=CO,即可得结论;(2)由锐角三角函数可求h的值.本题考查了平行四边形的判定的应用,主要考查学生的理解能力和推理能力,题目比较好,难度适中.24.【答案】解:(1)设B型空气净化器的进价为x元,则A型空气净化器的进价为(x+300)元,∴7500x+300=6000x,解得:x=1200,经检验,x=1200是原方程的解,∴x+300=1500,答:一台A型空气净化器和一台B型空气净化器的进价各为1500和1300元.(2)设B型号的进货量为m,则A型号的进货量为3m,∴{3m≥203m×1500+1200m≤50000,解得:203≤m≤50057,∵m是整数,∴m=7或8,当m=7时,3m=21,当m=8时,3m=24,答:共有两种进货方案.【解析】(1)设B型空气净化器的进价为x元,根据题意列出方程即可求出答案.(2)设B型号的进货量为m,则A型号的进货量为3m,根据题意列出不等式即可求出答案.本题考查分式方程,解题的关键是正确找出题中的等量关系,本题属于基础题型.25.【答案】解:(1)如图1,AO是BC边上的中线,∵∠ACB=90°,∴AO2−OC2=AC2,∵AB∇AC=81,∴AO2−OC2=81,∴AC2=81,∴AC=9;(2)①如图2,取BC的中点O,连接AO,∵AB=AC,∴AO⊥BC,∵∠BAC=120°,∴∠ABC=30°,在Rt△AOB中,∴OB=√AB2−AO2=√122−62=6√3,∴AB∇AC=AO2−BO2=36−108=−72;②如图3,取AC的中点D,连接BD,AC=6,∴AD=CD=12过点B作BE⊥AC交CA的延长线于点E,∴∠BAE=180°−∠BAC=60°,∴∠ABE=30°,∵AB=12,∴AE=6,∴BE=√AB2−AE2=√122−62=6√3.∴DE=AD+AE=12,∴BD=√BE2+DE2=√(6√3)2+122=6√7,∴BA∇BC=BD2−CD2=(6√7)2−62=216;(3)作BD⊥CD,如图4,∵S△ABC=24,AC=8,=6,∴BD=2×248∵AB∇AC=−64,AO是BC边上的中线,∴AO2−OC2=−64,∴OC2−AO2=64,又∵AC2=82=64,∴OC2−AO2=AC2,∴∠AOC=90°,÷AC=3,∴OA=2×S△ABC2∴OC=√AC2+OA2=√82+32=√73.∴BC=2OC=2√73,在Rt△BCD中,CD=√BC2−BD2=√(2√73)2−62=16,∴AD=CD−AC=16−8,∴AB=√AD2+BD2=√82+62=10.【解析】(1)根据勾股定理,利用新定义即可得出结论;(2)取BC的中点O,连接AO,求出OB=6√3,则可求出AB∇AC,取AC的中点D,连接BD,过点B作BE⊥AC交CA的延长线于点E,求出BE,BD,则可求出BA∇BC的值;(3)作BD⊥CD,根据三角形ABC的面积求出BD=6,求出OC,BC的长,再求出CD 和AD的长,则可求出答案.此题是三角形综合题,主要考查了勾股定理,含30°的直角三角形的性质,等腰三角形的性质,解题的关键是熟练掌握勾股定理的运用.26.【答案】解:(1)如图1,过D作DH⊥AB于H,∵A(−4,0),B(4,0),∴OA=OB=4,∴AB=8,∵四边形ABCD的面积为32∴8DH=32,∴DH=4,∵四边形ABCD是菱形,∴AD=AB=8,∴AH=√AD2−DH2=√82−42=4√3,∴OH=AH−OA=4√3−4,∴D(4√3−4,4);(2)如图1,延长EF交x轴于G,∵四边形ABCD是平行四边形,∴CD//AB,∴∠C=∠FBG,∠CEF=∠FGB,∵CF=BF,∴△CEF≌△BGF(AAS),∴EF=FG,CE=BG,∴EG=2EF,过E作EP⊥x轴于P,∴EP=DH=4,∵CD=AB=8,∴设D(a,4)则C(8+a,4),∵点E为CD的中点,∴E(4,4),∴AP=8,∴AE=√AP2+EP2=√82+42=4√5,∵∠AEG=90°,AG=AB+BG=12,∴EG=2√5,∴AE+2EF=AE+EG=6√5;(3)∵四边形ABCD是矩形,∴AB=CD=8,AD=BC=4,∴AC=√AB2+BC2=4√5,作B关于AC的对称点M′,连接BM′交AC于E,则BM′=2BE=2×AB⋅BCAC =2×4√5=16√55,过M′作M′N⊥AB于N交AC于M,则此时,BM+MN的值最小,且BM+MN的最小值=M′N,∵∠M′EM=∠CEB=90°,BE=8√55,BC=4,∴CE=4√55,∴CM=2CE=8√55,∴AM=12√55,∴AM2−AN2=BM2−BN2,∴(12√55)2−AN2=42−(8−AN)2,∴AN=245,∴MN=√AM2−AN2=125,∴M′N=325,∴BM+MN的最小值为325.【解析】(1)如图1,过D作DH⊥AB于H,根据已知条件得到AB=8,求得DH=4,根据菱形的性质得到AD=AB=8,由勾股定理得到AH=√AD2−DH2=√82−42= 4√3,求得OH=AH−OA=4√3−4,于是得到D(4√3−4,4);(2)如图2,延长EF交x轴于G,根据平行线的性质得到∠C=∠FBG,∠CEF=∠FGB,根据全等三角形的性质得到EF=FG,求得EG=2EF,过E作EP⊥x轴于P,设D(a,4)则C(8+a,4),求得E(4,4),得到AP=8,根据勾股定理得到AE=√AP2+EP2=√82+42=4√5,根据相似三角形的性质得到EG=2√5,于是得到AE+2EF=AE+ EG=6√5;(3)根据矩形的性质得到AB=CD=8,AD=BC=4,求得AC=√AB2+BC2=4√5,作B关于AC的对称点M′,连接BM′交AC于E,于是得到BM′=2BE=2×AB⋅BCAC=245=16√55,过M′作M′N⊥AB于N交AC于M,则此时,BM+MN的值最小,且BM+MN的最小值=M′N,根据相似三角形的性质得到M′N=325,于是得到BM+MN的最小值为325.本题考查了四边形是综合题,菱形的性质,矩形的性质,平行四边形的性质,勾股定理,轴对称−最小值问题,相似三角形的判定和性质,正确的作出辅助线是解题的关键.。