
1.已知m、n是正整數(shù),若+是整數(shù),則滿足條件的有序數(shù)對(duì)(m,n)為( )
A.(2,5)B.(8,20)C.(2,5),(8,20)D.以上都不是
【答案】C
【分析】根據(jù)二次根式的性質(zhì)分析即可得出答案.
【詳解】解:∵+是整數(shù),m、n是正整數(shù),
∴m=2,n=5或m=8,n=20,
當(dāng)m=2,n=5時(shí),原式=2是整數(shù);
當(dāng)m=8,n=20時(shí),原式=1是整數(shù);
即滿足條件的有序數(shù)對(duì)(m,n)為(2,5)或(8,20),
故選:C.
【點(diǎn)睛】本題考查了二次根式的性質(zhì)和二次根式的運(yùn)算,估算無理數(shù)的大小的應(yīng)用,題目比較好,有一定的難度.
2.公元3世紀(jì),我國古代數(shù)學(xué)家劉徽就能利用近似公式≈a+ 得到的近似值.他的算法是先將看成,由近似公式得到≈1+= ;再將看成 ,由近似公式得到≈+ =;…依此算法,所得的近似值會(huì)越來越精確.當(dāng)取得近似值 時(shí),近似公式中的a是________,r是________.
【答案】 或 或
【分析】根據(jù)近似公式得到 ,然后解方程組即可.
【詳解】由近似值公式得到,
∴a+,
整理得204a2-577a+408=0,
解得a1=,a2=,
經(jīng)檢驗(yàn)a1=,a2=均為方程的根,
當(dāng)a=時(shí),r=2-a2=;
當(dāng)a=時(shí),r=2-a2=.
故答案為或;或.
【點(diǎn)睛】本題主要考查的是二次根式的應(yīng)用,利用類比的方法進(jìn)行解答是解題的關(guān)鍵.
3.在矩形ABCD中,,,M是BC中點(diǎn),,垂足為E,請(qǐng)用含a,b的代數(shù)式表示DE的長(zhǎng).
【答案】
【分析】分點(diǎn)E在線段AM上和點(diǎn)E在線段AM的延長(zhǎng)線上兩種情況,分別運(yùn)用矩形的性質(zhì)、勾股定理以及三角形的面積進(jìn)行解答即可.
【詳解】解:如圖(1),當(dāng)點(diǎn)E在線段AM上時(shí),連接DM,過點(diǎn)M作MH⊥AD,垂足為H
矩形ABCD
,
四邊形ABMH為矩形
M是BC的中點(diǎn),
在中,,則
∴
∴
∴
如圖(2),當(dāng)點(diǎn)E在線段AM的延長(zhǎng)線上時(shí),同(1)可證.
∴.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了矩形的判定、矩形的性質(zhì)、勾股定理等知識(shí)點(diǎn),靈活運(yùn)用矩形的判定和性質(zhì)定理成為解答本題的關(guān)鍵.
4.先觀察下列等式,再回答問題:
① =1+1=2;
②=2+ =2 ;
③=3+=3;…
(1)根據(jù)上面三個(gè)等式提供的信息,請(qǐng)猜想第四個(gè)等式;
(2)請(qǐng)按照上面各等式規(guī)律,試寫出用 n(n 為正整數(shù))表示的等式,并用所學(xué)知識(shí)證明.
【答案】(1);(2),證明見解析.
【分析】(1)根據(jù)“第一個(gè)等式內(nèi)數(shù)字為1,第二個(gè)等式內(nèi)數(shù)字為2,第三個(gè)等式內(nèi)數(shù)字為3”,即可猜想出第四個(gè)等式為44;
(2)根據(jù)等式的變化,找出變化規(guī)律“n”,再利用開方即可證出結(jié)論成立.
【詳解】(1)∵①1+1=2;②22;③33;里面的數(shù)字分別為1、2、3,
∴④ .
(2)觀察,發(fā)現(xiàn)規(guī)律:1+1=2,223344,…,∴ .
證明:等式左邊=n右邊.
故n成立.
【點(diǎn)睛】本題考查了二次根式的性質(zhì)與化簡(jiǎn)以及規(guī)律型中數(shù)的變化類,解題的關(guān)鍵是:(1)猜測(cè)出第四個(gè)等式中變化的數(shù)字為4;(2)找出變化規(guī)律“n”.解決該題型題目時(shí),根據(jù)數(shù)值的變化找出變化規(guī)律是關(guān)鍵.
5.我們要學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)眼光觀察世界,會(huì)用數(shù)學(xué)思維思考世界,會(huì)用數(shù)學(xué)語言表達(dá)世界.例如生活經(jīng)驗(yàn):
(1)往一杯糖水中再加入一點(diǎn)糖,糖水就變甜了.這一生活經(jīng)驗(yàn)可以轉(zhuǎn)譯成數(shù)學(xué)問題:a克糖放入水中,得到b克糖水,此時(shí)糖水的含糖量我們可以記為(b>a>0),再往杯中加入m(m>0)克糖,此時(shí)糖水的含糖量變大了,
①用數(shù)學(xué)關(guān)系式可以表示為 ;
A. B. C.
②請(qǐng)證明你選擇的數(shù)學(xué)關(guān)系式是正確的.
(2)再如:矩形的面積為S(S為定值),設(shè)矩形的長(zhǎng)為x,則寬為,周長(zhǎng)為2,當(dāng)矩形為正方形時(shí),周長(zhǎng)為,“在面積一定的矩形中,正方形的周長(zhǎng)最短”這一結(jié)論,
①用數(shù)學(xué)關(guān)系式可以表示為 ;
A. B. C.
②請(qǐng)證明你選擇的數(shù)學(xué)關(guān)系式是正確的.(友情提示:,)
【答案】(1)①A;②見解析;(2)①A;②見解析
【分析】(1)①根據(jù)題意直接進(jìn)行選擇即可;②利用作差法進(jìn)行證明即可;
(2)①用數(shù)學(xué)關(guān)系式可以表示為;②利用完全平方式及不等式進(jìn)行證明即可
【詳解】(1)①由題意可知用數(shù)學(xué)關(guān)系式可以表示為:,
故選:A;
②證明:===,
∵m>0,b>a>0,
∴b﹣a>0,
∴>0,
∴成立.
(2)①A
②證明:==
==,
∵≥0,
∴≥,
∴成立
【點(diǎn)睛】本題考查分式的混合運(yùn)算,解答本題的關(guān)鍵是寫出相應(yīng)的式子,會(huì)用作差比較法比較兩個(gè)式子的大?。?br>6.【閱讀材料】
小慧同學(xué)數(shù)學(xué)寫作片段
乘法公式“大家族”
學(xué)習(xí)《整式的乘法及因式分解》之后,我發(fā)現(xiàn)乘法公式不只是教材上“黑體字”明確的“平方差公式”“完全平方公式和”,其實(shí)在教材或平時(shí)的練習(xí)中還“隱含”一些“乘法公式”值得積累,比如,
;
;
;
.
……
【解題運(yùn)用】
(1)在實(shí)數(shù)范圍內(nèi)因式分解:___________;
(2)設(shè)滿足等式,求的值;
(3)若正數(shù)滿足等式,求代數(shù)式的值.
【答案】(1);(2)12;(3).
【分析】(1)根據(jù)公式即可完成多項(xiàng)式的因式分解;
(2)利用公式法將多項(xiàng)式轉(zhuǎn)化為,求得即可計(jì)算出結(jié)果;
(3)利用公式可將分解為,并再根據(jù)完全平方公式將分解結(jié)果轉(zhuǎn)化為,再由已知可推出,將其代入化簡(jiǎn)后的代數(shù)式即可得出計(jì)算結(jié)果.
【詳解】解:(1),
故答案為:.
(2)
,
則,
∴
∴.
(3)
.
∵,
∴,
∴,
∴原式.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了因式分解的應(yīng)用,掌握因式分解的基本方法,牢記因式分解的相關(guān)公式且準(zhǔn)確靈活運(yùn)用公式是解題的關(guān)鍵.
7.像(+2)(﹣2)=1、?=a(a≥0)、(+1)(﹣1)=b﹣1(b≥0)……兩個(gè)含有二次根式的代數(shù)式相乘,積不含有二次根式,我們稱這兩個(gè)代數(shù)式互為有理化因式.例如,與, +1與﹣1,2+3與2﹣3等都是互為有理化因式.進(jìn)行二次根式計(jì)算時(shí),利用有理化因式,可以化去分母中的根號(hào).請(qǐng)完成下列問題:
(1)化簡(jiǎn):;
(2)計(jì)算:;
(3)比較與的大小,并說明理由.
【答案】(1) (2)2+2+(3)
【分析】(1)由×=1,確定互為有理化因式,由此計(jì)算即可;
(2)確定分母的有理化因式為與,與,然后分母有理化后計(jì)算即可;
(3)確定與的有理化因式為與,得到與,然后比較即可.
【詳解】解:(1) 原式==;
(2)原式==;
(3)根據(jù)題意,,,
∵,
∴,
即.
【點(diǎn)睛】此題是一個(gè)閱讀題,認(rèn)真讀題,了解互為有理化因式的實(shí)際意義,以及特點(diǎn),然后根據(jù)特點(diǎn)變形解題是關(guān)鍵.
8.在學(xué)習(xí)了二次根式后,小明同學(xué)發(fā)現(xiàn)有的二次根式可以寫成另一個(gè)二次根式的平方的形式.
比如:.善于動(dòng)腦的小明繼續(xù)探究:
當(dāng)為正整數(shù)時(shí),若,則有,所以,.
請(qǐng)模仿小明的方法探索并解決下列問題:
(1)當(dāng)為正整數(shù)時(shí),若,請(qǐng)用含有的式子分別表示,得: , ;
(2)填空:= - ;
(3)若,且為正整數(shù),求的值.
【答案】(1),;(2);(3)或46.
【詳解】試題分析:
(1)把等式右邊展開,參考范例中的方法即可求得本題答案;
(2)由(1)中結(jié)論可得: ,結(jié)合都為正整數(shù)可得:m=2,n=1,這樣就可得到:;
(3)將右邊展開,整理可得:,結(jié)合為正整數(shù),即可先求得的值,再求的值即可.
試題解析:
(1)∵,
∴,
∴;
(2)由(1)中結(jié)論可得: ,
∵都為正整數(shù),
∴ 或 ,
∵當(dāng)m=1,n=2時(shí),,而當(dāng)m=2,n=1時(shí),,
∴m=2,n=1,
∴;
(3)∵,
∴, ,
又∵為正整數(shù),
∴, 或者,
∴當(dāng)時(shí),;當(dāng),,
即的值為:46或14.
9.觀察下列等式:
①;②;③;……
回答下列問題:
(1)利用你觀察到的規(guī)律,化簡(jiǎn):
(2)計(jì)算: +++……+
【答案】(1)- (2)9
【分析】(1)根據(jù)已知的3個(gè)等式發(fā)現(xiàn)規(guī)律:,把n=22代入即可求解;(2)先利用上題的規(guī)律將每一個(gè)分?jǐn)?shù)化為兩個(gè)二次根式的差的形式,再計(jì)算即可.
【詳解】解:(1);
(2)計(jì)算:
=
=
=10-1
=9.
10.如圖1,在正方形ABCD中,,P是AD邊上一點(diǎn),連接BP,將△ABP繞著點(diǎn)B順時(shí)針旋轉(zhuǎn),得到.
(1)已知旋轉(zhuǎn)角為60°,點(diǎn)P與D點(diǎn)重合(如圖2).
①證明:;
②證明:是等腰三角形;
(2)已知旋轉(zhuǎn)角為45°.
①請(qǐng)用無刻度的直尺和圓規(guī),在圖3上的AD邊上作出一點(diǎn)P,使P、、三點(diǎn)在一直線上(不寫作法,保留作圖痕跡);
②當(dāng)是直角三角形時(shí),求AP的長(zhǎng).
【答案】(1)①證明見解析;②證明見解析
(2)①圖見解析;②1或
【分析】(1)①先根據(jù)正方形的性質(zhì)可得,再根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可得,從而可得,,然后根據(jù)三角形全等的判定定理即可得證;
②連接,先根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)證出是等邊三角形,再根據(jù)三角形全等的判定證出,然后根據(jù)全等三角形的性質(zhì)可得,從而可得,由此即可得證;
(2)①連接,以點(diǎn)為圓心、為半徑畫弧,交于點(diǎn),再過點(diǎn)作的垂線,分別交于點(diǎn);
②過點(diǎn)作于點(diǎn),先根據(jù)勾股定理求出,再根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)、角的和差求出,然后分和兩種情況,利用勾股定理求解即可得.
【詳解】(1)證明:①四邊形是正方形,
,
由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)得:,
,,
,即,
在和中,,
;
②如圖,連接,
四邊形是正方形,
,
由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)得:,
是等邊三角形,,
,
,
在和中,,
,
,
由(1)①已證:,
,
,
是等腰三角形.
(2)解:①如圖,點(diǎn)即為所求.
②由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)得:,
如圖,過點(diǎn)作于點(diǎn),
則是等腰直角三角形,,
,
解得或(舍去),
,
,
,
,
,
則分以下兩種情況:
(Ⅰ)如圖,當(dāng)時(shí),是直角三角形,
過點(diǎn)作,交于點(diǎn),
則,
是等腰直角三角形,,
設(shè),則,
,
在中,,即,
整理得:,
解得或(舍去),
,
;
(Ⅱ)如圖,當(dāng)時(shí),是直角三角形,
過點(diǎn)作,交于點(diǎn),
同理可得:,
設(shè),則,
,
,
整理得:,
,
解得或(舍去),
;
綜上,當(dāng)是直角三角形時(shí),的長(zhǎng)為1或.
【點(diǎn)睛】本題考查了正方形的性質(zhì)、旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)、等腰三角形的判定與性質(zhì)、二次根式的運(yùn)算、利用平方根解方程、作垂線、勾股定理等知識(shí)點(diǎn),較難的是題(2)②,正確分兩種情況討論,并通過作輔助線,構(gòu)造等腰三角形是解題關(guān)鍵.
11.如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,矩形的邊、分別在軸、軸上,已知,上有一點(diǎn),將繞著點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°得到.
(1)點(diǎn)的坐標(biāo)為______;連接,若軸,則的值為______;
(2)如果.
①當(dāng)點(diǎn)落在上時(shí),求的長(zhǎng);
②請(qǐng)直接寫出最小值.
【答案】(1),;(2)①的長(zhǎng)為;②最小值為2.
【分析】(1)如圖,連接 過作于 證明是等邊三角形,利用等邊三角形的性質(zhì)與勾股定理可得的坐標(biāo),如圖,當(dāng)軸于時(shí),而再利用等邊三角形的性質(zhì)與勾股定理求解 從而可得答案;
(2)①如圖,當(dāng)點(diǎn)落在上時(shí),同理可得:為等邊三角形,過作于 則 結(jié)合 利用含的直角三角形的性質(zhì)與勾股定理求解 再求解 從而可得答案;②如圖,作直線 交于 過作于 過作于 先證明在直線上運(yùn)動(dòng),再求解直線的解析式,可得為則 當(dāng)旋轉(zhuǎn)到與重合時(shí),最短,畫出圖形,再由旋轉(zhuǎn)可得: 再利用直角三角形的性質(zhì)可得 從而建立方程求解 從而可得答案.
【詳解】解:(1)如圖,連接 過作于
是等邊三角形,
如圖,當(dāng)軸于時(shí),而
同理可得:為等邊三角形,
故答案為:
(2)①如圖,當(dāng)點(diǎn)落在上時(shí),
同理可得:為等邊三角形,
過作于 則
解得: (負(fù)根舍去)
②如圖,作直線 交于 過作于 過作于
由旋轉(zhuǎn)與矩形的性質(zhì)可得:
點(diǎn)旋轉(zhuǎn)后落在直線上,
由矩形
四邊形是矩形,
設(shè) 則
設(shè)為
則 解得:
為
結(jié)合①問可得點(diǎn)在直線上,
為則
當(dāng)旋轉(zhuǎn)到與重合時(shí),最短,如圖,
由旋轉(zhuǎn)可得:
所以的最小值為:
【點(diǎn)睛】本題考查的是等邊三角形的性質(zhì),勾股定理的應(yīng)用,坐標(biāo)與圖形,旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),利用待定系數(shù)法求解一次函數(shù)的解析式,含的直角三角形的性質(zhì),利用平方根的含義解方程,二次根式的運(yùn)算,本題綜合性強(qiáng),難度大,要求基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí),對(duì)學(xué)生的思維發(fā)散要求較高.
12.定義:如圖1,點(diǎn)M、N把線段AB分割成AM、MN和BN,若以AM、MN、BN為邊的三角形是一個(gè)直角三角形,則稱點(diǎn)M,N是線段AB的勾股分割點(diǎn).
(1)已知點(diǎn)M、N是線段AB的勾股分割點(diǎn),MN>AM,MN>BN,若AM=2,MN=3,則BN= .
(2)如圖,在等腰直角ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,M、N為直線AB上兩點(diǎn),滿足∠MCN=45°.
①如圖2,點(diǎn)M、N在線段AB上,求證:點(diǎn)M、N是線段AB的勾股分割點(diǎn);
②如圖3,若點(diǎn)M在線段AB上,點(diǎn)N在線段AB的延長(zhǎng)線上,AM,BN,求BM的長(zhǎng).
【答案】(1)
(2)①見解析;②
【分析】(1)根據(jù)勾股分割點(diǎn)的定義得,MN2=AM2+BN2,代入計(jì)算即可;
(2)①將△CBN繞點(diǎn)C逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到△CAP,連接AP,MP,利用SAS證明△MCN≌△MCP,得MN=PM,即可證明結(jié)論;
②將△CBN繞點(diǎn)C逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到△CAE,連接ME,由①同理可證△MCE≌△MCN(SAS),得ME=MN,從而有MN2=AM2+BN2,將數(shù)據(jù)代入計(jì)算可得BM.
【詳解】(1)解:∵△ANM是直角三角形,MN>AM,MN>BN,
∴MN2=AM2+BN2,
∴32=22+BN2,
∴BN=;
(2)①證明:∵AC=BC,∠ACB=90°,
∴∠BAC=∠ABC=45°,
將△CBN繞點(diǎn)C逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到△CAP,連接AP,MP,
∴CP=CN,∠CAP=∠B=45°,AP=BN,
∴∠MAP=90°,
∵∠MCN=45°,∠NCP=90°,
∴∠MCP=∠MCN=45°,
∵CM=CM,CP=CN,
∴△MCN≌△MCP(SAS),
∴MN=PM,
∵M(jìn)P2=AM2+AP2,
∴MN2=AM2+BN2,
∴點(diǎn)M,N是線段AB的勾股分割點(diǎn);
將△CBN繞點(diǎn)C逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到△CAE,連接ME,
∴AE=BN=,CE=CN,∠ACE=∠BCN,∠CAE=∠CBN=135°,
∴∠MAE=90°,
∵∠ACE+∠ECB=90°,
∴∠BCN+∠ECB=90°,
∴∠ECN=90°,
∵∠MCN=45°,
∴∠ECM=45°=∠MCN,
在△MCE和△MCN中,
,
∴△MCE≌△MCN(SAS),
∴ME=MN,
∵M(jìn)E2=AM2+AE2,
∴MN2=AM2+BN2,
∴(+BM)2=()2+()2,
∴BM=.
【點(diǎn)睛】本題是三角形綜合題,主要考查了旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),三角形全等的判定與性質(zhì),勾股定理等知識(shí),解題的關(guān)鍵是充分利用旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)得到相等的量.
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