数学试卷
一、选择题(每题3分,共24分)
1.下列方程中是关于x的一元二次方程的是( ) A.
B.ax2+bx+c=0 D.3x2﹣2xy﹣5y2=0
C.(x﹣1)(x+2)=1 2.下列命题中,真命题是( ) A.两条对角线相等的四边形是矩形 B.两条对角线互相垂直的四边形是菱形
C.两条对角线互相垂直且相等的四边形是正方形 D.两条对角线互相平分的四边形是平行四边形
3.如表是探索一元二次方程x2+3x﹣5=0的一个正数解的取值范围.
x x2+3x﹣5
﹣1 ﹣7
0 ﹣5
1 ﹣1
2 5
3 13
4 23
从表中可以看出方程x2+3x﹣5=0的一个正数解应界于整数a和b之间,则整数a,b分别是( ) A.﹣1,0
B.0,1
C.1,2
D.2,3
4.顺次连接对角线相等的四边形各边中点所得的四边形必是( ) A.菱形
B.矩形
C.正方形
D.无法确定
5.若关于x的一元二次方程kx2﹣6x+9=0有两个不相等的实数根,则k的取值范围( ) A.k<1且k≠0
B.k≠0
C.k<1
D.k>1
6.如图,将矩形ABCD沿对角线AC折叠,点D落在点E处,AE与边BC的交点为M.已知:AB=2,BC=3,则BM的长等于( )
A. B. C. D.
7.若一元二次方程x2﹣2x﹣1=0的两个根为m,n,则一次函数y=(m+n)x+mn的图象是( )
A. B.
C. D.
8.如图,在△ABC中,∠B=90°,AB=12,BC=5,D为边AC上一动点,DE⊥AB于点E,DF⊥BC于点F,则EF的最小值为( )
A.4.8 B. C. D.13
二、填空题(每题3分,共15分)
9.一元二次方程(1+3x)(x﹣3)=2x2+1化为一般形式为 .
10.某商品经过连续两次提价,销售单价由原来162元提到200元,设平均每次提价的百分率为x,根据题意可列方程为 .
11.如图,E为正方形ABCD对角线BD上一点,且BE=BC,则∠DCE= .
12.已知关于x的方程(m﹣3)x|m﹣1|+mx﹣1=0是一元二次方程,则m . 13.如图所示,四边形OABC为正方形,边长为6,点A、C分别在x轴,y轴的正半轴上,点D在OA上,且D点的坐标为(2,0),P是OB上的一个动点,试求PD+PA和的最小值是 .
三.解答题
14.(16分)解下列方程: (1)x2﹣4x=3; (2)3x2﹣4x﹣1=0; (2)2y2+4y=y+2;
(4)(x+1)2+4(x+1)+4=0.
15.如图,在△ABC中,∠B=90°,请用尺规在AC上找一点P,使得BP=AC.
16.如图,已知菱形ABCD的对角线AC、BD交于点O,BD=4,AC=6,求菱形的周长.
17.如图,A、B、C三点在同一条直线上,AB=2BC,分别以AB,BC为边作正方形ABEF和正方形BCMN连接FN,EC. 求证:FN=EC.
18.如图,在长14米、宽10米的矩形场地ABCD上,建有三条同样宽的小路,其中一条与AD平行,另两条与AB平行,其余的部分为草坪,已知草坪的总面积为117平方米,
求小路的宽度.
19.AB=AC,D为边BC上一点,BD为邻边作平行四边形ABDE,如图,在△ABC中,以AB、连接AD、EC.若BD=CD,求证:四边形ADCE是矩形.
20.已知关于x的一元二次方程x2﹣(2m﹣2)x+(m2﹣2m)=0. (1)求证:方程有两个不相等的实数根.
(2)如果方程的两实数根为x1,x2,且x12+x22=10,求m的值.
21.如图,已知平行四边形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,E是DB延长线上一点,若AE=CE.
(1)求证:四边形ABCD是菱形;
(2)若∠BAO=∠ABO,判断四边形ABCD的形状,并说明理由.
22.阅读下面解方程的过程:
解方程(x2﹣)2﹣5(x2﹣1)+4=0.
设x2﹣1=y,则原方程可化为y2﹣5y+4=0①,解得y1=1,y2=4. 当y=1时,x2﹣1=1,解得x=±故原方程的解为x1=
,x2=﹣
;当y=4时,x2﹣1=4,解得x=±,x3=
,x4=﹣
.
.
由方程得到①的过程,利用换元法达到简化方程的目的,体现了转化的数学思想. 解答下列问题:
利用换元法解方程:(x2+x)2+2(x2+x)﹣8=0.
23.如图1,矩形OABC在平面直角坐标系中的位置如图所示,点A,C分别在x轴,y轴上,点B的坐标为(8,4),点P,Q同时以相同的速度分别从点O,B出发,在边OA,BC上运动,连接OQ,BP,当点P到达A点时,运动停止. (1)求证:在运动过程中,四边形OPBQ是平行四边形;
(2)如图2,在运动过程中,是否存在四边形OPBQ是菱形的情况?若存在,求出此时直线PQ的解析式;若不存在,请说明理由;
(3)如图3,在(2)的情况下,直线PQ上是否存在一点D,使得△PBD是直角三角形?如果存在,请直接写出点D的坐标;如果不存在,请说明理由.
参
一、选择题(每题3分,共24分)
1.下列方程中是关于x的一元二次方程的是( ) A.
B.ax2+bx+c=0 D.3x2﹣2xy﹣5y2=0
C.(x﹣1)(x+2)=1
【分析】一元二次方程必须满足四个条件: (1)未知数的最高次数是2; (2)二次项系数不为0; (3)是整式方程;
(4)含有一个未知数.由这四个条件对四个选项进行验证,满足这四个条件者为正确答案.
解:A、原方程为分式方程;故A选项错误;
B、当a=0时,即ax2+bx+c=0的二次项系数是0时,该方程就不是一元二次方程;故B选项错误;
C、由原方程,得x2+x﹣3=0,符合一元二次方程的要求;故C选项正确; D、方程3x2﹣2xy﹣5y2=0中含有两个未知数;故D选项错误. 故选:C.
2.下列命题中,真命题是( ) A.两条对角线相等的四边形是矩形 B.两条对角线互相垂直的四边形是菱形 C.两条对角线互相垂直且相等的四边形是正方形 D.两条对角线互相平分的四边形是平行四边形
【分析】分析是否为真命题,需要分别分析各题设是否能推出结论,从而利用排除法得出答案.
解:A.两条对角线相等的平行四边形是矩形,故本选项错误; B.两条对角线互相垂直的平行四边形是菱形,故本选项错误;
C.两条对角线互相垂直且相等的平行四边形是正方形,故本选项错误;
D.两条对角线互相平分的四边形是平行四边形,正确; 故选:D.
3.如表是探索一元二次方程x2+3x﹣5=0的一个正数解的取值范围.
x x2+3x﹣5
﹣1 ﹣7
0 ﹣5
1 ﹣1
2 5
3 13
4 23
从表中可以看出方程x2+3x﹣5=0的一个正数解应界于整数a和b之间,则整数a,b分别是( ) A.﹣1,0
B.0,1
C.1,2
D.2,3
【分析】由表格可发现x2+3x﹣5的值﹣1和5最接近0,再看对应的x的值即可得到答案.解:由表可以看出,当x取1与2之间的某个数时,x2+3x﹣5=0,即这个数是x2+3x﹣5=0的一个根.
x2+3x﹣5=0的一个解x的取值范围为1<x<2. 故选:C.
4.顺次连接对角线相等的四边形各边中点所得的四边形必是( ) A.菱形
B.矩形
C.正方形
D.无法确定
【分析】作出图形,根据三角形的中位线平行于第三边并且等于第三边的一半可得EF=AC,GH=AC,HE=BD,FG=BD,再根据四边形的对角线相等可知AC=BD,从而得到EF=FG=GH=HE,再根据四条边都相等的四边形是菱形即可得解. 解:如图,E、F、G、H分别是四边形ABCD的边AB、BC、CD、DA的中点, 连接AC、BD,
根据三角形的中位线定理,EF=AC,GH=AC,HE=BD,FG=BD, ∵四边形ABCD的对角线相等, ∴AC=BD,
所以,EF=FG=GH=HE, 所以,四边形EFGH是菱形. 故选:A.
5.若关于x的一元二次方程kx2﹣6x+9=0有两个不相等的实数根,则k的取值范围( ) A.k<1且k≠0
B.k≠0
C.k<1
D.k>1
【分析】根据根的判别式和一元二次方程的定义,令Δ>0且二次项系数不为0即可. 解:∵关于x的一元二次方程kx2﹣6x+9=0有两个不相等的实数根, ∴Δ>0,
即(﹣6)2﹣4×9k>0, 解得,k<1, ∵为一元二次方程, ∴k≠0, ∴k<1且k≠0. 故选:A.
6.如图,将矩形ABCD沿对角线AC折叠,点D落在点E处,AE与边BC的交点为M.已知:AB=2,BC=3,则BM的长等于( )
A. B. C. D.
【分析】根据翻折变换和矩形的性质,得出MC=MA,在直角三角形ABM中由勾股定理列方程求解即可. 解:由翻折变换可知, ∠DAC=∠EAC, ∵四边形ABCD是矩形, ∴AD∥BC, ∴∠DAC=∠ACB,
∴∠ACB=∠EAC, ∴MA=MC,
设BM=x,则MC=3﹣x=MA, 在Rt△ABM中,由勾股定理得, AB2+BM2=MA2, 即22+x2=(3﹣x)2, 解得x=, 故选:D.
7.若一元二次方程x2﹣2x﹣1=0的两个根为m,n,则一次函数y=(m+n)x+mn的图象是( )
A. B.
C. D.
【分析】利用根与系数的关系求出m+n与mn的值,确定出一次函数解析式,利用一次函数图象与性质判断即可.
解:∵一元二次方程x2﹣2x﹣1=0的两个根为m,n, ∴m+n=2,mn=﹣1,
∴一次函数解析式为y=2x﹣1, 则一次函数图象经过第一、三、四象限. 故选:B.
8.如图,在△ABC中,∠B=90°,AB=12,BC=5,D为边AC上一动点,DE⊥AB于点E,DF⊥BC于点F,则EF的最小值为( )
A.4.8 B. C. D.13
【分析】连接BD,由勾股定理求出AB,再证四边形DEBF是矩形,得EF=CD,然后 由垂线段最短得BD⊥AC时,线段EF的值最小,最后由三角形面积求出BD的长即可.解:如图,连接BD,
∵∠B=90°,AB=12,BC=5, ∴AC=
=
=13,
∵DE⊥AB于点E,DF⊥BC于点F, ∴四边形DEBF是矩形, ∴EF=BD,
由垂线段最短可得BD⊥AC时,线段BD最短,则EF最小, 此时,S△ABC=BC•AB=AC•BD, 即×12×5=×13•BD, 解得:BD=
,
.
∴EF的最小值为故选:B.
二、填空题(每题3分,共15分)
9.一元二次方程(1+3x)(x﹣3)=2x2+1化为一般形式为 x2﹣8x﹣4=0 .
【分析】把方程展开,移项、合并同类项后再根据一元二次方程的一般形式进行排列各项即可.
解:(1+3x)(x﹣3)=2x2+1, 可化为:x﹣3+3x2﹣9x=2x2+1,
化为一元二次方程的一般形式为x2﹣8x﹣4=0.
10.某商品经过连续两次提价,销售单价由原来162元提到200元,设平均每次提价的百分率为x,根据题意可列方程为 162×(1+x)2=200 .
【分析】利用基本数量关系:商品原价×(1+平均每次提价的百分率)=现在的价格,列方程即可.
解:由题意可列方程是:162×(1+x)2=200. 故答案为:162×(1+x)2=200.
11.如图,E为正方形ABCD对角线BD上一点,且BE=BC,则∠DCE= 22.5° .
【分析】根据正方形的对角线平分一组对角求出∠CBE=45°,再根据等腰三角形两底角相等求出∠BCE=67.5°,然后根据∠DCE=∠BCD﹣∠BCE计算即可得解. 解:∵四边形ABCD是正方形, ∴∠CBE=45°,∠BCD=90°, ∵BE=BC,
∴∠BCE=(180°﹣∠BCE)=×(180°﹣45°)=67.5°, ∴∠DCE=∠BCD﹣∠BCE=90°﹣67.5°=22.5°. 故答案为:22.5°.
12.已知关于x的方程(m﹣3)x|m﹣1|+mx﹣1=0是一元二次方程,则m =﹣1 . 【分析】根据一元二次方程的定义,必须满足三个条件:(1)未知数的最高次数是2;(2)二次项系数不为0,(3)是整式方程,据此即可求解. 解:根据题意得,|m﹣1|=2,且m﹣3≠0, 解得:m=﹣1, 故答案为:=﹣1.
13.如图所示,四边形OABC为正方形,边长为6,点A、C分别在x轴,y轴的正半轴上,点D在OA上,且D点的坐标为(2,0),P是OB上的一个动点,试求PD+PA和的最
小值是 2 .
【分析】作出D关于OB的对称点D′,则D′的坐标是(0,2).则PD+PA的最小值就是AD′的长,利用勾股定理即可求解.
解:作出D关于OB的对称点D′,则D′的坐标是(0,2).则PD+PA的最小值就是AD′的长. 则OD′=2, 因而AD′=
则PD+PA和的最小值是2故答案是:2
.
=.
=2
.
三.解答题
14.(16分)解下列方程: (1)x2﹣4x=3; (2)3x2﹣4x﹣1=0; (2)2y2+4y=y+2;
(4)(x+1)2+4(x+1)+4=0.
【分析】(1)方程利用配方法求出解即可; (2)方程利用公式法求出解即可;
(3)方程整理后,利用因式分解法求出解即可;
(4)把x+1看作整体,利用完全平方公式变形,开方求出解即可. 解:(1)配方得:x2﹣4x+4=7,
整理得:(x﹣2)2=7, 开方得:x﹣2=±解得:x1=2+
,
;
,x2=2﹣
(2)这里a=3,b=﹣4,c=﹣1,
∵b2﹣4ac=(﹣4)2﹣4×3×(﹣1)=16+12=28>0, ∴x=
=
=
,
解得:x1=,x2=;
(3)方程移项得:2y2+4y﹣(y+2)=0,
变形得:2y(y+2)﹣(y+2)=0,即(y+2)(2y﹣1)=0, 所以y+2=0或2y﹣1=0, 解得:y1=﹣2,y2=;
(4)方程分解得:(x+1+2)2=0,即(x+3)2=0, 所以x+3=0, 解得:x1=x2=﹣3.
15.如图,在△ABC中,∠B=90°,请用尺规在AC上找一点P,使得BP=AC.
【分析】作线段AC的垂直平分线EF交AC于点P,点P即为所求. 解:如图,点P即为所求.
16.如图,已知菱形ABCD的对角线AC、BD交于点O,BD=4,AC=6,求菱形的周长.
【分析】由菱形的性质得AB=BC=CD=AD,OA=AC=3,OB=BD=2,AC⊥BD,则∠AOB=90°,再由勾股定理求出AB=解:∵四边形ABCD是菱形,BD=4,AC=6,
∴AB=BC=CD=AD,OA=AC=3,OB=BD=2,AC⊥BD, ∴∠AOB=90°, ∴AB=
=
. =
,
=
,即可求解.
∴菱形的周长=4AB=4
17.如图,A、B、C三点在同一条直线上,AB=2BC,分别以AB,BC为边作正方形ABEF和正方形BCMN连接FN,EC. 求证:FN=EC.
【分析】只要判定△FNE≌△EBC,就不难证明FN=EC. 【解答】证明:在正方形ABEF中和正方形BCMN中, AB=BE=EF,BC=BN,∠FEN=∠EBC=90°, ∵AB=2BC,即BC=BN=AB, ∴BN=BE,即N为BE的中点, ∴EN=NB=BC, ∴△FNE≌△ECB, ∴FN=EC.
18.如图,在长14米、宽10米的矩形场地ABCD上,建有三条同样宽的小路,其中一条与AD平行,另两条与AB平行,其余的部分为草坪,已知草坪的总面积为117平方米,
求小路的宽度.
【分析】题目中的等量关系为:草坪的面积=矩形的面积﹣走道的面积,列出方程求解即可.
解:设走道的宽为x米,根据题意得:(1﹣x)(10﹣x)=117 解得:x=23(舍去)或x=1, 答:走道的宽为1米.
19.AB=AC,D为边BC上一点,BD为邻边作平行四边形ABDE,如图,在△ABC中,以AB、连接AD、EC.若BD=CD,求证:四边形ADCE是矩形.
【分析】已知四边形ABDE是平行四边形,只需证得它的一个内角是直角即可;在等腰△ABC中,AD是底边的中线,根据等腰三角形三线合一的性质即可证得∠ADC是直角,由此得证.
【解答】证明:∵四边形ABDE是平行四边形 ∴BD∥AE(即AE∥CD),BD=AE, 又∵BD=CD, ∴AE=CD,
∴四边形ADCE是平行四边形; 在△ABC中,AB=AC,BD=CD, ∴AD⊥BC, ∴∠ADC=90°, ∴▱ADCE是矩形.
20.已知关于x的一元二次方程x2﹣(2m﹣2)x+(m2﹣2m)=0. (1)求证:方程有两个不相等的实数根.
(2)如果方程的两实数根为x1,x2,且x12+x22=10,求m的值. 【分析】根据根与系数的关系即可求出答案.
解:(1)由题意可知:Δ=(2m﹣2)2﹣4(m2﹣2m) =4>0,
∴方程有两个不相等的实数根. (2)∵x1+x2=2m﹣2,x1x2=m2﹣2m, ∴
+
=(x1+x2)2﹣2x1x2=10,
∴(2m﹣2)2﹣2(m2﹣2m)=10, ∴m2﹣2m﹣3=0, ∴m=﹣1或m=3
21.如图,已知平行四边形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,E是DB延长线上一点,若AE=CE.
(1)求证:四边形ABCD是菱形;
(2)若∠BAO=∠ABO,判断四边形ABCD的形状,并说明理由.
【分析】(1)由平行四边形的性质可得AO=CO,BO=DO,再由等腰三角形的性质可证BD⊥AC,即可得出结论;
(2)证AO=BO,得AC=BD,则平行四边形ABCD是矩形,即可得出结论. 【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AO=CO,BO=DO, ∵AE=CE, ∴BD⊥AC,
∴平行四边形ABCD是菱形;
(2)解:四边形ABCD是正方形,理由如下: 由(1)知,四边形ABCD是菱形,
∴∠AOB=90°, ∵∠BAO=∠ABO, ∴AO=BO, ∴AC=BD,
∴平行四边形ABCD是矩形, ∴四边形ABCD是正方形. 22.阅读下面解方程的过程:
解方程(x2﹣)2﹣5(x2﹣1)+4=0.
设x2﹣1=y,则原方程可化为y2﹣5y+4=0①,解得y1=1,y2=4. 当y=1时,x2﹣1=1,解得x=±故原方程的解为x1=
,x2=﹣
;当y=4时,x2﹣1=4,解得x=±,x3=
,x4=﹣
.
.
由方程得到①的过程,利用换元法达到简化方程的目的,体现了转化的数学思想. 解答下列问题:
利用换元法解方程:(x2+x)2+2(x2+x)﹣8=0.
【分析】设y=x2+x,方程变形后,利用因式分解法求出y的值,进而求出x的值即可. 解:设y=x2+x,方程变形得:y2+2y﹣8=0, 分解因式得:(y﹣2)(y+4)=0, 所以y﹣2=0或y+4=0, 解得:y=2或y=﹣4,
所以x2+x=2或x2+x=﹣4(无解), 分解因式得:(x﹣1)(x+2)=0, 解得:x1=1,x2=﹣2.
23.如图1,矩形OABC在平面直角坐标系中的位置如图所示,点A,C分别在x轴,y轴上,点B的坐标为(8,4),点P,Q同时以相同的速度分别从点O,B出发,在边OA,BC上运动,连接OQ,BP,当点P到达A点时,运动停止. (1)求证:在运动过程中,四边形OPBQ是平行四边形;
(2)如图2,在运动过程中,是否存在四边形OPBQ是菱形的情况?若存在,求出此时直线PQ的解析式;若不存在,请说明理由;
(3)如图3,在(2)的情况下,直线PQ上是否存在一点D,使得△PBD是直角三角形?如果存在,请直接写出点D的坐标;如果不存在,请说明理由.
【分析】(1)直接根据一组对边平行又相等的四边形是平行四边形即可得到结论; (2)先设BQ=OP=x,依次表示各点坐标与相应线段长,再利用菱形的判定,令一组邻边相等建立关于x的方程,解方程后,则各点坐标确定,然后利用待定系数法即可求出答案;
(3)先设出D点的坐标,再分别表示出BP2,PD2,BD2,利用勾股定理分类讨论即可.【解答】(1)证明:∵点P,Q同时以相同的速度分别从点O,B出发, ∴BQ=OP, ∵矩形OABC, ∴BQ∥OP,
∴四边形OPBQ是平行四边形; (2)存在,理由如下:
∵矩形OABC且点B的坐标为(8,4), ∴OA=CB=8,OC=AB=4, 设BQ=OP=x, ∴AP=8﹣x,
∴BP2=AP2+AB2=(8﹣x)2+42, 当四边形OPBQ是菱形时,则BP=OP, ∴x2=(8﹣x)2+42, ∴x=5,
∴CQ=BC﹣BQ=8﹣x=3, ∴P(5,0),Q(3,4), 设直线PQ的解析式为:y=kx+b, ∴
,
∴,
∴直线PQ的解析式:y=﹣2x+10; (3)由(2)知BP=OP=5, 设D(m,﹣2m+10),
∴PD2=(m﹣5)2+(﹣2m+10)2=5m2﹣50m+125, BD2=(m﹣8)2+(﹣2m+10﹣4)2=5m2﹣40m+100, 当BD2=BP2+PD2时,5m2﹣40m+100=52+5m2﹣50m+125, ∴m=5,
此时,﹣2m+10=0,
∴D(5,0),此时D点与P点重合,不合题意,舍去; 当BP2=BD2+PD2时,52=5m2﹣40m+100+5m2﹣50m+125, ∴m1=4,m2=5(舍去), 此时,﹣2m+10=2, ∴D(4,2);
当DP2=BD2+BP2时,5m2﹣50m+125=52+5m2﹣40m+100, ∴m1=0,
此时,﹣2m+10=10, ∴D(0,10),
综上所得,D(4,2)或(0,10),
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