【精品解析】四川省成都棠湖外国语学校2024-2025学年下学期七年级数学期中考试

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四川省成都棠湖外国语学校2024-2025学年下学期七年级数学期中考试
一、选择题(本大题共8个小题,每小题4分,共32分,每小题均有四个选项,其中只有一项符合题目要求,答案涂在答题卡上)
1.下列运算正确的是(  )
A. B. C. D.
2.月季是天津市的市花,具有非常高的观赏价值.某品种的月季花粉直径约为米,则数据用科学记数法表示为(  )
A. B.;
C. D.
3.如图,直线,于点Q,若,则的度数是(  )
A. B. C. D.
4.下列成语描述的事件为随机事件的是(  )
A.水涨船高 B.水中捞月 C.守株待兔 D.缘木求鱼
5.下列多项式相乘,能用平方差公式计算的是(  )
A. B.
C. D.
6.已知三角形的两边长分别是1和3,第三边的边长为整数,则这个三角形的周长为(  )
A.4 B.5 C.6 D.7
7.数学源于生活,寓于生活,用于生活.下列各选项中能用“垂线段最短”来解释的现象是(  )
A. B.
C. D.
8.如图,已知与上的点,点,小临同学现进行如下操作:①以点为圆心,长为半径画弧,交于点,连接;②以点为圆心,长为半径画弧,交于点;③以点为圆心,长为半径画弧,交第2步中所画的弧于点,连接.他得出结论的根据是(  )
A.同位角相等,两直线平行
B.内错角相等,两直线平行
C.平行于同一条直线的两直线平行
D.同旁内角互补,两直线平行
二、填空题(本大题共5个小题,每小题4分,共20分,答案写在答题卡上)
9.若,,则   .
10.在一个不透明的袋子中,有若干个红球和白球,它们除颜色外完全相同,其中红球有6个,且从中棋出白球的概率为,则袋子中白球的个数为   .
11.如果,那么   .
12.如图,已知是的中线,,,且的周长为,则的周长是   .
13.如图,将一张长方形纸片沿折叠,点,分别落在点,的位置,与相交于点,若,则   .
三、解答题(本大题共5个小题,共48分,解答过程写在答题卡上)
14.计算:
(1)
(2);
15.先化简,再求值:,其中,.
16.如图,有一枚均匀的正二十面体形状的骰子,其中的1个面标有“1”,2个面标“2”,3个面标有“3”,4个面标有“4”,5个面标有“5”,其余的面标有“6”.小明和小颖拿这个骰子玩游戏;
(1)若随机将这枚骰子掷出后,数字“6”朝上的概率为_______;
(2)小明和小颖约定,掷出的数字是奇数时,小明胜;掷出的数字是偶数时,小颖胜;请你通过计算判断此游戏规则公平吗?
17.完成下面推理过程:
已知:AB∥CD,连AD交BC于点F,∠1=∠2.
求证:∠B+∠CDE=180°
证明:∵∠1=∠2(已知)
∠1=   (   )
∴∠BFD=∠2(   )
∴BC∥   (   )
∴∠C+   =180°(   )
又∵AB∥CD
∴∠B=∠C(   )
∴∠B+∠CDE=180°
18.如图1,,的平分线交于点G,.
(1)试说明:;
(2)如图2,点F在的反向延长线上,连接交于点E,若,求证:平分;
(3)如图3,线段上有点P,满足,过点C作.若在直线上取一点M,使,求的值.
四、填空题(本大题共5个小题,每小题4分,共20分,答案写在大题卡上)
19.已知的展开式不含项,项的系数为,则   .
20.如图,在边长为1的小正方形网格中,的三个顶点均在格点上,若向正方形网格中投针,落在内部的概率是   .
21.某科技馆中“数理世界”展厅的Wi-Fi密码被设计成如图所示的数学问题.小东在参观时认真思索,输入密码后顺利地连接到网络,则“?”处的数字是   .
22.如图,直线,点E、F分别为直线和上的点,点P为两条平行线间的一点,连接和,过点P作的平分线交直线于点G,过点F作,垂足为H,若,则   °.
23.如图,对面积为1的逐次进行以下操作:第一次操作,分别延长至点,使得,顺次连接,得到,记其面积为:第二次操作,分别延长至点,使得,顺次连接,得到,记其面积为,……按此规律继续下去,可得到则其面积   .
五、解答题(本大题共3个小题,共30分,解答过程写在答题卡上)
24.完全平方公式:适当的变形,可以解决很多的数学问题.
例:若,求的值.
解:∵,,
∴,,
∴,

根据上面的解题思路与方法,解决下列问题:
(1)若,,求的值;
类比应用:
(2)若,,求的值.
25.定义:整式乘以整式,得到整式,如果整式的项数正好比整式的项数多1,那么我们称整式是整式的“相邻增项式”.
(1)如果,,判断是否是的“相邻增项式”,并说明理由;
(2)已知,都是关于的整式且、均为不等于0的有理数.
①当时,如果是的“相邻增项式”,求的值.
②设,若关于的整式中不含的二次项,是否存在的值,使得整式是整式的“相邻增项式”
26.已知直线,点E和点F分别在直线和上.
(1)如图1,射线平分 交于点G,若,求的度数;
(2)如图2,射线平分,点M是射线上一点(不包括端点F),点N为的平分线上一点(不包括端点E),连接,,延长交射线于点H,猜想与的关系,并说明理由;
(3)在(1)的条件下,若绕点G以每秒转动的速度逆时针旋转一周,同时绕点F以每秒转动的速度逆时针旋转,设转动时间为t秒,当转动结束时也随即停止转动,在整个转动过程中,当和互相平行时,请直接写出此时t的值.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】同底数幂的乘法;同底数幂的除法;合并同类项法则及应用;积的乘方运算
【解析】【解答】解:、,A错误;
、,B错误;
、,C正确;
、,D错误.
故答案为:.
【分析】根据同底数幂的乘法法则可判断A;根据同底数幂的除法法则可判断B;根据积的乘方法则可判断C;根据合并同类项可判断D.
2.【答案】A
【知识点】科学记数法表示大于0且小于1的数
【解析】【解答】解:,
故答案为:.
【分析】
根据科学记数法的表示形式为的形式,其中,为整数,当原数的绝对值时,是负整数,由此即可作答.
3.【答案】C
【知识点】垂线的概念;三角形内角和定理;平行线的应用-求角度;两直线平行,内错角相等
【解析】【解答】解:∵




故答案为:C.
【分析】先根据垂直定义得,再根据三角形内角和定理求得,最后根据两直线平行,内错角相等求出即可.
4.【答案】C
【知识点】事件的分类
【解析】【解答】解:A、水涨船高,是必然事件,A错误;
B、水中捞月,是不可能事件,B错误;
C、守株待兔,是随机事件,C正确;
D、缘木求鱼,是不可能事件,D错误;
故答案为:C.
【分析】根据事件的分类逐一判断即可.
5.【答案】C
【知识点】平方差公式及应用
【解析】【解答】解:A、(x+2)(x+2)= ,不符合平方差公式的特点,A不符合题意;
B、( x+y)(x y)= ,不符合平方差公式的特点,B不符合题意;
C、(2x y)(2x+y)= ,符合平方差公式的特点,C符合题意;
D、( x y)(x+y)= 不符合平方差公式的特点,D不符合题意.
故答案为:C.
【分析】根据平方差公式判断各选项即可得出答案。
6.【答案】D
【知识点】三角形三边关系
【解析】【解答】解:设第三边长为,由题意得:,
即:,
∵第三边的边长为整数,
∴,
∴这个三角形的周长为,
故答案为:D.
【分析】根据三角形的三边关系确定第三边的长度,再计算周长即可.
7.【答案】C
【知识点】两点之间线段最短;垂线段最短及其应用
【解析】【解答】解:A、弯曲河道改直,就能够缩短路程,数学常识为两点之间,线段最短,A错误;
B、木板上弹墨线,能弹出一条笔直的墨线,数学常识为两点确定一条直线,B错误;
C、测量跳远成绩是求脚后跟到起跳线的距离,数学常识为垂线段最短,C正确;
D、两钉子固定木条,数学常识为两点确定一条直线,D错误;
故答案为:C.
【分析】根据垂线段最短和两点之间线段最短的特点分析即可.
8.【答案】B
【知识点】平行线的判定;尺规作图-作一个角等于已知角
【解析】【解答】解:由作图可得,
∴,
根据是内错角相等,两直线平行,
故答案为:B.
【分析】先根据作图得到,再根据平行线的判定:内错角相等,两直线平行写出即可.
9.【答案】20
【知识点】同底数幂乘法的逆用
【解析】【解答】解:∵,,
∴.
故答案为:20.
【分析】
利用同底数幂的乘法法则的逆运算变形后代入计算即可.
10.【答案】12
【知识点】解分式方程;简单事件概率的计算
【解析】【解答】解:设白球的个数为x个,
由题意得:,
解得:,
经检验:是方程的根,
∴白球的个数为12个;
故答案为:12.
【分析】根据概率公式列出方程求解即可.
11.【答案】
【知识点】多项式乘多项式;解二元一次方程组;求代数式的值-直接代入求值
【解析】【解答】解:,

,,

故答案为:.
【分析】先根据多项式乘多项式计算法则展开(x-3)(x+1),再根据对应系数相等求出m,n,最后代值计算即可.
12.【答案】
【知识点】三角形的中线
【解析】【解答】解:是的中线,

的周长为,
即,

的周长.
故答案为:.
【分析】先根据三角形的中线定义得,再根据三角形的周长公式和线段的和差关系求解即可.
13.【答案】110
【知识点】翻折变换(折叠问题);邻补角;平行线的应用-折叠问题;两直线平行,同旁内角互补
【解析】【解答】解:∵长方形纸片沿折叠,
∴,
∵,
∴,
∴,
由题意得:,
∴,
∴,
故答案为:110.
【分析】先根据折叠的性质得到,再根据邻补角得到∠DEF,最后根据两直线平行,同旁内角互补求解即可.
14.【答案】(1)解:

(2)解:

【知识点】零指数幂;负整数指数幂;整数指数幂的运算
【解析】【分析】(1)先计算绝对值,乘方,零指数幂和负整数指数幂,再进行有理数的加减计算即可;
(2)先计算同底数幂的乘法,积的乘方、幂的乘方,再合并同类项即可.
(1)解:

(2)解:

15.【答案】解:原式
当时,原式
【知识点】利用整式的混合运算化简求值
【解析】【分析】先根据乘法公式计算,然后合并同类项运算括号,再利用多项式除以单项式化简,再代入a、b的值计算.
16.【答案】(1)
(2)解:由题意可得,数字是奇数的面有:(面),数字是偶数的面有:(面),
∴,,
∵,
∴此游戏规则不公平.
【知识点】游戏公平性
【解析】【解答】解:(1)由题意可得,数字“6”朝上的面数为:(面),∴数字“6”朝上的概率为:,
故答案为:;
【分析】(1)先找出“6”朝上的面数,再根据概率=“6”朝上的面数÷总面数计算即可;
(2)先求出所有的奇数的面数和偶数的面数,再分别求出概率,进行比较即可.
(1)解:由题意可得,
数字“6”朝上的面数为:(面),
∴数字“6”朝上的概率为:,
故答案为:;
(2)解:由题意可得,
数字是奇数的面有:(面),数字是偶数的面有:(面),
∴,,
∵,
∴此游戏规则不公平.
17.【答案】∠BFD,对顶角相等,等量代换,DE,同位角相等,两直线平行,∠CDE,两直线平行 ,同旁内角互补,两直线平行,内错角相等
【知识点】对顶角及其性质;平行线的应用-证明问题
【解析】【解答】证明:∵∠1=∠2 ( 已知 )
∠1= ∠BFD ( 对顶角相等 )
∴∠BFD=∠2( 等量代换 )
∴BC//DE( 同位角相等,两直线平行)
∴∠C+ ∠CDE=180° (两直线平行 ,同旁内角互补)
又∵AB//CD
∴∠B=∠C (两直线平行,内错角相等 )
∴∠B+∠CDE=180°
【分析】
首先利用对顶角和已知条件证明角相等,进而判定直线平行,再利用平行线的性质得出角互补,最后利用等量代换即可证明.
18.【答案】(1)证明:∵,
∴,
∵平分,
∴,
∴.
(2)证明:如图,过点作于,

由(1)已证:,
,即,
又,


又∵,
∴平分.
(3)解:设,
∵,
∴,,


由(1)已得:,
∵,
∴,
∵,
∴,
由题意,分以下两种情况:
①如图,当点在的下方时,
∴,

∴;
②如图,当点在的上方时,
∴,

∴;
综上,的值是5或.

【知识点】平行线的性质;角平分线的概念;分类讨论
【解析】【分析】(1)根据平行线的性质可得,再根据角平分线的定义可得,可证;
(2)过点作于,先根据平行线的性质可得,从而可得,则,再根据角平分线的定义即可证平分;
(3)设,则,,先根据平行线的性质可得,从而可得,再根据平行线的性质可得,从而可得,然后分①点在的下方和②点在的上方两种情况,根据角的和差可得和的值,由此即可得的值是5或.
19.【答案】解:,由题意,得:,∴,∴;故答案为:.
【知识点】多项式乘多项式;解二元一次方程组;求代数式的值-整体代入求值
【解析】【分析】先根据多项式乘以多项式的运算法则展开,再根据x项的系数为0,项的系数为,列出二元一次方程组,求解即可.
20.【答案】
【知识点】三角形的面积;几何概率
【解析】【解答】解:由题意可知,整个网格的面积为,
的面积为,
则向正方形网格中投针,落在内部的概率是,
故答案为:.
【解析】
先求出正方形的总面积,再求出的面积,最后根据几何概型的概率公式计算即可.
21.【答案】2024
【知识点】单项式乘单项式;单项式除以单项式
【解析】【解答】解:,
又∵
∴,
即“?”处的数字是2024,
故答案为:2024.
【分析】先根据幂的乘方和多项式除以多项式,单项式乘单项式的运算法则化简,再找出规律,写出结果即可.
22.【答案】30
【知识点】垂线的概念;平行线的性质;三角形内角和定理;三角形外角的概念及性质;角平分线的性质
【解析】【解答】解:过点P作,则,
∴, ,
∴ ,
∵ 平分 ,
∴ ,
∴ ,
∵ , ,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故答案为:30.
【分析】本题以平行线为背景,综合考查了平行线的性质、角平分线的定义、三角形外角定理、垂直定义及三角形内角和定理。解题的关键是过点 P 作平行线 PQ AB,从而将AEP 与 CFP 联系起来,并用含 FPG 的式子表示相关角。通过已知条件 DGP -PFH = 120°和 FH PG,结合三角形外角性质和内角和定理,逐步推导出CFP 与FPG 的关系,最后代入AEP = 2 FPG -CFP 求得结果。
23.【答案】
【知识点】利用三角形的中线求面积
【解析】【解答】解:连接,如图所示,
∵的面积是1,,
∴的面积是的面积的2倍,则的面积是2,
同理,的面积是面积的2倍,则的面积是4,
∴的面积是6,
同理,和的面积都是6,
∴的面积是19,
即的面积是的面积的19倍,
同理的面积是的面积的19倍,即的面积为,
依此类推,面积.
故答案为:.
【分析】根据等底的三角形高的比等于面积比推出即可.
24.【答案】解:(1)∵,,
∴,,
∴,
∴.
(2)∵,,
∴,
∴,
∴,
∴.
【知识点】完全平方公式及运用
【解析】【分析】本题以完全平方公式为背景,考查公式的变形应用。
(1)已知 x+y 和 xy,利用 (x+y)2 = x2 + 2xy + y2 ,移项得 x2 + y2 = (x+y)2 - 2xy,代入计算即可。
(2)已知 x+y 和 x2 + y2 ,同样利用完全平方公式变形得 2xy = (x+y)2 - (x2 + y2 ),从而求出 xy。
25.【答案】(1)解:是,理由如下:
根据题意可得:,
的项数正好比的项数多1,
是的“相邻增项式”.
(2)解:①当时,,
∵是的“相邻增项式”,
∴或,
解得:或.
②不存在,
∵,
∴,
由于关于的整式中不含的二次项,
∴,解得:,


当,即时,,而,故不符合题意,舍;
当,即时,,而,故不符合题意,舍
综上所述, 故不存在.
【知识点】多项式乘多项式;一元一次方程的其他应用;多项式的项、系数与次数
【解析】【分析】(1)先根据多项式乘多项式法则计算,再根据“相邻增项式”的定义判断即可.
(2)①先根据多项式乘多项式法则计算,再根据“相邻增项式”的定义得出一元一次方程求解即可;
②先根据多项式乘多项式法则计算D,再根据不含的二次项,得出关于m的一元一次方程求出m,进而得出,再计算求解即可.
(1)解:是,理由如下:
根据题意可得:,
的项数正好比的项数多1,
是的“相邻增项式”.
(2)解:①当时,,
∵是的“相邻增项式”,
∴或,
解得:或.
②不存在,
∵,
∴,
由于关于的整式中不含的二次项,
∴,解得:,


当,即时,,而,故不符合题意,舍;
当,即时,,而,故不符合题意,舍
综上所述, 故不存在.
26.【答案】(1)解:∵,,∴.
∵平分,
∴.
∵,
∴.
(2)解:,
理由如下:过点H作,
∴,
∵,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴.
∵平分,平分,
∴,;
∵,
∴,
∴.
∴.
(3)t的值为25或115
【知识点】三角形外角的概念及性质;一元一次方程的实际应用-几何问题;角平分线的概念;平行线的应用-求角度;平行线的应用-证明问题
【解析】【解答】解:(3)由(1)知,,
∴.
如备用图1,当与共线前,
∵,
∴,
∴,
解得;
如备用图2,当与共线后,
∵,
∴,
∴,
解得;
综上可知,t的值为25或115.
【分析】本题以平行线为背景,综合考查了平行线的性质、角平分线的定义、角度和差关系以及动态几何中的分类讨论思想。
(1)由 ABCD 和 BEF = 130° 得CFE = 130°,根据角平分线定义求出CFG = 65°,再利用平行线内错角相等得到 EGF = 65°。
(2)过点 H 作 HKCD,利用平行线的性质将GHE 分解为两个角之差,再结合角平分线定义分别表示出MEF 与 GHE,通过代数运算得出MEF = 2 GHE。
(3)根据(1)的结果求出初始角度,分 AG 与 EF 平行前和平行后两种情况,利用平行时同位角或内错角相等列出关于时间 t 的方程,分别求解并验证合理性。
1 / 1四川省成都棠湖外国语学校2024-2025学年下学期七年级数学期中考试
一、选择题(本大题共8个小题,每小题4分,共32分,每小题均有四个选项,其中只有一项符合题目要求,答案涂在答题卡上)
1.下列运算正确的是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】同底数幂的乘法;同底数幂的除法;合并同类项法则及应用;积的乘方运算
【解析】【解答】解:、,A错误;
、,B错误;
、,C正确;
、,D错误.
故答案为:.
【分析】根据同底数幂的乘法法则可判断A;根据同底数幂的除法法则可判断B;根据积的乘方法则可判断C;根据合并同类项可判断D.
2.月季是天津市的市花,具有非常高的观赏价值.某品种的月季花粉直径约为米,则数据用科学记数法表示为(  )
A. B.;
C. D.
【答案】A
【知识点】科学记数法表示大于0且小于1的数
【解析】【解答】解:,
故答案为:.
【分析】
根据科学记数法的表示形式为的形式,其中,为整数,当原数的绝对值时,是负整数,由此即可作答.
3.如图,直线,于点Q,若,则的度数是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】垂线的概念;三角形内角和定理;平行线的应用-求角度;两直线平行,内错角相等
【解析】【解答】解:∵




故答案为:C.
【分析】先根据垂直定义得,再根据三角形内角和定理求得,最后根据两直线平行,内错角相等求出即可.
4.下列成语描述的事件为随机事件的是(  )
A.水涨船高 B.水中捞月 C.守株待兔 D.缘木求鱼
【答案】C
【知识点】事件的分类
【解析】【解答】解:A、水涨船高,是必然事件,A错误;
B、水中捞月,是不可能事件,B错误;
C、守株待兔,是随机事件,C正确;
D、缘木求鱼,是不可能事件,D错误;
故答案为:C.
【分析】根据事件的分类逐一判断即可.
5.下列多项式相乘,能用平方差公式计算的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】平方差公式及应用
【解析】【解答】解:A、(x+2)(x+2)= ,不符合平方差公式的特点,A不符合题意;
B、( x+y)(x y)= ,不符合平方差公式的特点,B不符合题意;
C、(2x y)(2x+y)= ,符合平方差公式的特点,C符合题意;
D、( x y)(x+y)= 不符合平方差公式的特点,D不符合题意.
故答案为:C.
【分析】根据平方差公式判断各选项即可得出答案。
6.已知三角形的两边长分别是1和3,第三边的边长为整数,则这个三角形的周长为(  )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】D
【知识点】三角形三边关系
【解析】【解答】解:设第三边长为,由题意得:,
即:,
∵第三边的边长为整数,
∴,
∴这个三角形的周长为,
故答案为:D.
【分析】根据三角形的三边关系确定第三边的长度,再计算周长即可.
7.数学源于生活,寓于生活,用于生活.下列各选项中能用“垂线段最短”来解释的现象是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】两点之间线段最短;垂线段最短及其应用
【解析】【解答】解:A、弯曲河道改直,就能够缩短路程,数学常识为两点之间,线段最短,A错误;
B、木板上弹墨线,能弹出一条笔直的墨线,数学常识为两点确定一条直线,B错误;
C、测量跳远成绩是求脚后跟到起跳线的距离,数学常识为垂线段最短,C正确;
D、两钉子固定木条,数学常识为两点确定一条直线,D错误;
故答案为:C.
【分析】根据垂线段最短和两点之间线段最短的特点分析即可.
8.如图,已知与上的点,点,小临同学现进行如下操作:①以点为圆心,长为半径画弧,交于点,连接;②以点为圆心,长为半径画弧,交于点;③以点为圆心,长为半径画弧,交第2步中所画的弧于点,连接.他得出结论的根据是(  )
A.同位角相等,两直线平行
B.内错角相等,两直线平行
C.平行于同一条直线的两直线平行
D.同旁内角互补,两直线平行
【答案】B
【知识点】平行线的判定;尺规作图-作一个角等于已知角
【解析】【解答】解:由作图可得,
∴,
根据是内错角相等,两直线平行,
故答案为:B.
【分析】先根据作图得到,再根据平行线的判定:内错角相等,两直线平行写出即可.
二、填空题(本大题共5个小题,每小题4分,共20分,答案写在答题卡上)
9.若,,则   .
【答案】20
【知识点】同底数幂乘法的逆用
【解析】【解答】解:∵,,
∴.
故答案为:20.
【分析】
利用同底数幂的乘法法则的逆运算变形后代入计算即可.
10.在一个不透明的袋子中,有若干个红球和白球,它们除颜色外完全相同,其中红球有6个,且从中棋出白球的概率为,则袋子中白球的个数为   .
【答案】12
【知识点】解分式方程;简单事件概率的计算
【解析】【解答】解:设白球的个数为x个,
由题意得:,
解得:,
经检验:是方程的根,
∴白球的个数为12个;
故答案为:12.
【分析】根据概率公式列出方程求解即可.
11.如果,那么   .
【答案】
【知识点】多项式乘多项式;解二元一次方程组;求代数式的值-直接代入求值
【解析】【解答】解:,

,,

故答案为:.
【分析】先根据多项式乘多项式计算法则展开(x-3)(x+1),再根据对应系数相等求出m,n,最后代值计算即可.
12.如图,已知是的中线,,,且的周长为,则的周长是   .
【答案】
【知识点】三角形的中线
【解析】【解答】解:是的中线,

的周长为,
即,

的周长.
故答案为:.
【分析】先根据三角形的中线定义得,再根据三角形的周长公式和线段的和差关系求解即可.
13.如图,将一张长方形纸片沿折叠,点,分别落在点,的位置,与相交于点,若,则   .
【答案】110
【知识点】翻折变换(折叠问题);邻补角;平行线的应用-折叠问题;两直线平行,同旁内角互补
【解析】【解答】解:∵长方形纸片沿折叠,
∴,
∵,
∴,
∴,
由题意得:,
∴,
∴,
故答案为:110.
【分析】先根据折叠的性质得到,再根据邻补角得到∠DEF,最后根据两直线平行,同旁内角互补求解即可.
三、解答题(本大题共5个小题,共48分,解答过程写在答题卡上)
14.计算:
(1)
(2);
【答案】(1)解:

(2)解:

【知识点】零指数幂;负整数指数幂;整数指数幂的运算
【解析】【分析】(1)先计算绝对值,乘方,零指数幂和负整数指数幂,再进行有理数的加减计算即可;
(2)先计算同底数幂的乘法,积的乘方、幂的乘方,再合并同类项即可.
(1)解:

(2)解:

15.先化简,再求值:,其中,.
【答案】解:原式
当时,原式
【知识点】利用整式的混合运算化简求值
【解析】【分析】先根据乘法公式计算,然后合并同类项运算括号,再利用多项式除以单项式化简,再代入a、b的值计算.
16.如图,有一枚均匀的正二十面体形状的骰子,其中的1个面标有“1”,2个面标“2”,3个面标有“3”,4个面标有“4”,5个面标有“5”,其余的面标有“6”.小明和小颖拿这个骰子玩游戏;
(1)若随机将这枚骰子掷出后,数字“6”朝上的概率为_______;
(2)小明和小颖约定,掷出的数字是奇数时,小明胜;掷出的数字是偶数时,小颖胜;请你通过计算判断此游戏规则公平吗?
【答案】(1)
(2)解:由题意可得,数字是奇数的面有:(面),数字是偶数的面有:(面),
∴,,
∵,
∴此游戏规则不公平.
【知识点】游戏公平性
【解析】【解答】解:(1)由题意可得,数字“6”朝上的面数为:(面),∴数字“6”朝上的概率为:,
故答案为:;
【分析】(1)先找出“6”朝上的面数,再根据概率=“6”朝上的面数÷总面数计算即可;
(2)先求出所有的奇数的面数和偶数的面数,再分别求出概率,进行比较即可.
(1)解:由题意可得,
数字“6”朝上的面数为:(面),
∴数字“6”朝上的概率为:,
故答案为:;
(2)解:由题意可得,
数字是奇数的面有:(面),数字是偶数的面有:(面),
∴,,
∵,
∴此游戏规则不公平.
17.完成下面推理过程:
已知:AB∥CD,连AD交BC于点F,∠1=∠2.
求证:∠B+∠CDE=180°
证明:∵∠1=∠2(已知)
∠1=   (   )
∴∠BFD=∠2(   )
∴BC∥   (   )
∴∠C+   =180°(   )
又∵AB∥CD
∴∠B=∠C(   )
∴∠B+∠CDE=180°
【答案】∠BFD,对顶角相等,等量代换,DE,同位角相等,两直线平行,∠CDE,两直线平行 ,同旁内角互补,两直线平行,内错角相等
【知识点】对顶角及其性质;平行线的应用-证明问题
【解析】【解答】证明:∵∠1=∠2 ( 已知 )
∠1= ∠BFD ( 对顶角相等 )
∴∠BFD=∠2( 等量代换 )
∴BC//DE( 同位角相等,两直线平行)
∴∠C+ ∠CDE=180° (两直线平行 ,同旁内角互补)
又∵AB//CD
∴∠B=∠C (两直线平行,内错角相等 )
∴∠B+∠CDE=180°
【分析】
首先利用对顶角和已知条件证明角相等,进而判定直线平行,再利用平行线的性质得出角互补,最后利用等量代换即可证明.
18.如图1,,的平分线交于点G,.
(1)试说明:;
(2)如图2,点F在的反向延长线上,连接交于点E,若,求证:平分;
(3)如图3,线段上有点P,满足,过点C作.若在直线上取一点M,使,求的值.
【答案】(1)证明:∵,
∴,
∵平分,
∴,
∴.
(2)证明:如图,过点作于,

由(1)已证:,
,即,
又,


又∵,
∴平分.
(3)解:设,
∵,
∴,,


由(1)已得:,
∵,
∴,
∵,
∴,
由题意,分以下两种情况:
①如图,当点在的下方时,
∴,

∴;
②如图,当点在的上方时,
∴,

∴;
综上,的值是5或.

【知识点】平行线的性质;角平分线的概念;分类讨论
【解析】【分析】(1)根据平行线的性质可得,再根据角平分线的定义可得,可证;
(2)过点作于,先根据平行线的性质可得,从而可得,则,再根据角平分线的定义即可证平分;
(3)设,则,,先根据平行线的性质可得,从而可得,再根据平行线的性质可得,从而可得,然后分①点在的下方和②点在的上方两种情况,根据角的和差可得和的值,由此即可得的值是5或.
四、填空题(本大题共5个小题,每小题4分,共20分,答案写在大题卡上)
19.已知的展开式不含项,项的系数为,则   .
【答案】解:,由题意,得:,∴,∴;故答案为:.
【知识点】多项式乘多项式;解二元一次方程组;求代数式的值-整体代入求值
【解析】【分析】先根据多项式乘以多项式的运算法则展开,再根据x项的系数为0,项的系数为,列出二元一次方程组,求解即可.
20.如图,在边长为1的小正方形网格中,的三个顶点均在格点上,若向正方形网格中投针,落在内部的概率是   .
【答案】
【知识点】三角形的面积;几何概率
【解析】【解答】解:由题意可知,整个网格的面积为,
的面积为,
则向正方形网格中投针,落在内部的概率是,
故答案为:.
【解析】
先求出正方形的总面积,再求出的面积,最后根据几何概型的概率公式计算即可.
21.某科技馆中“数理世界”展厅的Wi-Fi密码被设计成如图所示的数学问题.小东在参观时认真思索,输入密码后顺利地连接到网络,则“?”处的数字是   .
【答案】2024
【知识点】单项式乘单项式;单项式除以单项式
【解析】【解答】解:,
又∵
∴,
即“?”处的数字是2024,
故答案为:2024.
【分析】先根据幂的乘方和多项式除以多项式,单项式乘单项式的运算法则化简,再找出规律,写出结果即可.
22.如图,直线,点E、F分别为直线和上的点,点P为两条平行线间的一点,连接和,过点P作的平分线交直线于点G,过点F作,垂足为H,若,则   °.
【答案】30
【知识点】垂线的概念;平行线的性质;三角形内角和定理;三角形外角的概念及性质;角平分线的性质
【解析】【解答】解:过点P作,则,
∴, ,
∴ ,
∵ 平分 ,
∴ ,
∴ ,
∵ , ,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故答案为:30.
【分析】本题以平行线为背景,综合考查了平行线的性质、角平分线的定义、三角形外角定理、垂直定义及三角形内角和定理。解题的关键是过点 P 作平行线 PQ AB,从而将AEP 与 CFP 联系起来,并用含 FPG 的式子表示相关角。通过已知条件 DGP -PFH = 120°和 FH PG,结合三角形外角性质和内角和定理,逐步推导出CFP 与FPG 的关系,最后代入AEP = 2 FPG -CFP 求得结果。
23.如图,对面积为1的逐次进行以下操作:第一次操作,分别延长至点,使得,顺次连接,得到,记其面积为:第二次操作,分别延长至点,使得,顺次连接,得到,记其面积为,……按此规律继续下去,可得到则其面积   .
【答案】
【知识点】利用三角形的中线求面积
【解析】【解答】解:连接,如图所示,
∵的面积是1,,
∴的面积是的面积的2倍,则的面积是2,
同理,的面积是面积的2倍,则的面积是4,
∴的面积是6,
同理,和的面积都是6,
∴的面积是19,
即的面积是的面积的19倍,
同理的面积是的面积的19倍,即的面积为,
依此类推,面积.
故答案为:.
【分析】根据等底的三角形高的比等于面积比推出即可.
五、解答题(本大题共3个小题,共30分,解答过程写在答题卡上)
24.完全平方公式:适当的变形,可以解决很多的数学问题.
例:若,求的值.
解:∵,,
∴,,
∴,

根据上面的解题思路与方法,解决下列问题:
(1)若,,求的值;
类比应用:
(2)若,,求的值.
【答案】解:(1)∵,,
∴,,
∴,
∴.
(2)∵,,
∴,
∴,
∴,
∴.
【知识点】完全平方公式及运用
【解析】【分析】本题以完全平方公式为背景,考查公式的变形应用。
(1)已知 x+y 和 xy,利用 (x+y)2 = x2 + 2xy + y2 ,移项得 x2 + y2 = (x+y)2 - 2xy,代入计算即可。
(2)已知 x+y 和 x2 + y2 ,同样利用完全平方公式变形得 2xy = (x+y)2 - (x2 + y2 ),从而求出 xy。
25.定义:整式乘以整式,得到整式,如果整式的项数正好比整式的项数多1,那么我们称整式是整式的“相邻增项式”.
(1)如果,,判断是否是的“相邻增项式”,并说明理由;
(2)已知,都是关于的整式且、均为不等于0的有理数.
①当时,如果是的“相邻增项式”,求的值.
②设,若关于的整式中不含的二次项,是否存在的值,使得整式是整式的“相邻增项式”
【答案】(1)解:是,理由如下:
根据题意可得:,
的项数正好比的项数多1,
是的“相邻增项式”.
(2)解:①当时,,
∵是的“相邻增项式”,
∴或,
解得:或.
②不存在,
∵,
∴,
由于关于的整式中不含的二次项,
∴,解得:,


当,即时,,而,故不符合题意,舍;
当,即时,,而,故不符合题意,舍
综上所述, 故不存在.
【知识点】多项式乘多项式;一元一次方程的其他应用;多项式的项、系数与次数
【解析】【分析】(1)先根据多项式乘多项式法则计算,再根据“相邻增项式”的定义判断即可.
(2)①先根据多项式乘多项式法则计算,再根据“相邻增项式”的定义得出一元一次方程求解即可;
②先根据多项式乘多项式法则计算D,再根据不含的二次项,得出关于m的一元一次方程求出m,进而得出,再计算求解即可.
(1)解:是,理由如下:
根据题意可得:,
的项数正好比的项数多1,
是的“相邻增项式”.
(2)解:①当时,,
∵是的“相邻增项式”,
∴或,
解得:或.
②不存在,
∵,
∴,
由于关于的整式中不含的二次项,
∴,解得:,


当,即时,,而,故不符合题意,舍;
当,即时,,而,故不符合题意,舍
综上所述, 故不存在.
26.已知直线,点E和点F分别在直线和上.
(1)如图1,射线平分 交于点G,若,求的度数;
(2)如图2,射线平分,点M是射线上一点(不包括端点F),点N为的平分线上一点(不包括端点E),连接,,延长交射线于点H,猜想与的关系,并说明理由;
(3)在(1)的条件下,若绕点G以每秒转动的速度逆时针旋转一周,同时绕点F以每秒转动的速度逆时针旋转,设转动时间为t秒,当转动结束时也随即停止转动,在整个转动过程中,当和互相平行时,请直接写出此时t的值.
【答案】(1)解:∵,,∴.
∵平分,
∴.
∵,
∴.
(2)解:,
理由如下:过点H作,
∴,
∵,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴.
∵平分,平分,
∴,;
∵,
∴,
∴.
∴.
(3)t的值为25或115
【知识点】三角形外角的概念及性质;一元一次方程的实际应用-几何问题;角平分线的概念;平行线的应用-求角度;平行线的应用-证明问题
【解析】【解答】解:(3)由(1)知,,
∴.
如备用图1,当与共线前,
∵,
∴,
∴,
解得;
如备用图2,当与共线后,
∵,
∴,
∴,
解得;
综上可知,t的值为25或115.
【分析】本题以平行线为背景,综合考查了平行线的性质、角平分线的定义、角度和差关系以及动态几何中的分类讨论思想。
(1)由 ABCD 和 BEF = 130° 得CFE = 130°,根据角平分线定义求出CFG = 65°,再利用平行线内错角相等得到 EGF = 65°。
(2)过点 H 作 HKCD,利用平行线的性质将GHE 分解为两个角之差,再结合角平分线定义分别表示出MEF 与 GHE,通过代数运算得出MEF = 2 GHE。
(3)根据(1)的结果求出初始角度,分 AG 与 EF 平行前和平行后两种情况,利用平行时同位角或内错角相等列出关于时间 t 的方程,分别求解并验证合理性。
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