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2024-2025学年苏科版(2024)第二学期七年级数学期中复习卷(12)(含答案)
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这是一份2024-2025学年苏科版(2024)第二学期七年级数学期中复习卷(12)(含答案),共22页。试卷主要包含了单项选择题等内容,欢迎下载使用。
一、单项选择题(本题共10小题,每小题2分,共20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.为了节能减排,国家积极倡导使用新能源汽车,新能源汽车发展也取得了巨大成就.下列新能源汽车的车标既是中心对称图形又是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
2.下列运算正确的是( )
A.(x3)2=x5B.x2+x3=x5
C.(﹣2a2b)3=﹣8a6b3D.(a﹣b)(﹣a+b)=a2﹣b2
3.为了运用平方差公式计算(x+3y﹣z)(x﹣3y+z),下列变形正确的是( )
A.[x﹣(3y+z)]2B.[(x﹣3y)+z][(x﹣3y)﹣z]
C.[x﹣(3y﹣z)][x+(3y﹣z)]D.[(x+3y)﹣z][(x﹣3y)+z]
4.若2m=a,32n=b,m,n为正整数,则23m+10n用含a,b式子表示的为( )
A.3a+2bB.a3+b2C.6abD.a3b2
5.通过计算下列图形中阴影部分的面积,可以得到的代数恒等式是( )
A.(a+b)2=a2+2ab+b2
B.(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2
C.(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2
D.(a+2b)(a﹣b)=a2+ab﹣2b2
6.如图,在三角形ABC中,∠BAC=40°,将三角形ABC绕点A按逆时针方向旋转60°得到三角形ADE,则∠CAD的度数是( )
A.20°B.30°C.40°D.60°
7.若多项式2x2﹣(2x+m)(x﹣2n)+3的值与x的取值无关,则m和n满足( )
A.m=4nB.m=0且n=0C.4m=nD.m+4n=0
8.小明制作了如图所示的A类,B类,C类卡片各50张,其中A,B两类卡片都是正方形,C类卡片是长方形,现要拼一个宽为(4a+5b),长为(7a+4b)的大长方形,那么下列关于他所准备的C类卡片的张数的说法中,正确的是( )
A.够用,剩余1张B.够用,剩余5张
C.不够用,还缺1张D.不够用,还缺5张
9.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=3,AC=4,BC=5,将△ABC沿直线BC向右平移2个单位得到△DEF,连接AD,则下列结论①AC∥DF;②ED⊥DF;③四边形ABFD的周长是16.其中正确的个数为( )
A.1B.2C.3D.0
10.我国古代数学的许多发现都曾位居世界前列,其中“杨辉三角”(如图)就是一例.这个三角形给出了(a+b)n(n=1,2,3,4,5,6)的展开式的系数规律.例如,在三角形中第三行的三个数1,2,1,恰好对应(a+b)2=a2+2ab+b2展开式中各项的系数;第四行的四个数1,3,3,1,恰好对应着(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3展开式中各项的系数,等等.
有如下四个结论,其中正确的是( )
①(a+b)5=a5+5a4b+10a3b2+10a2b3+5ab4+b5;
②当a=2,b=﹣1时,代数式a3+3a2b+3ab2+b3的值是﹣1;
③当代数式a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4的值是0时,一定是a=﹣1,b=1;
④(a+b)n的展开式中的各项系数之和为2n.
A.①②B.③④C.②③D.①④
二.填空题(共6小题,满分12分,每小题2分)
11.用简便方法计算:502﹣49×51= .
12.0.52024×22025= .
13.如图,在正方形网格中,图②是由图①经过变换得到的,其旋转中心可能是点 (填“A”“B”“C”或“D”)
14.若(x+a)(x+b)=x2+mx﹣5对任意x恒成立,其中a,b,m均为整数,则m的值为 .
15.阅读以下内容:
(x﹣1)(x+1)=x2﹣1,(x﹣1)(x2+x+1)=x3﹣1,(x﹣1)(x3+x2+x+1)=x4﹣1,根据这一规律,计算:1+2+22+23+24+25+…+22023﹣22024= .
16.现有甲、乙两个正方形纸片,将甲、乙并列放置后得到图1,已知点H为AE的中点,连结DH,FH.将乙纸片放到甲的内部得到图2.已知甲、乙两个正方形边长之和为6,图2的阴影部分面积为2,则图1的阴影部分面积为 .
三.解答题(共8小题,满分68分)
17.计算:
(1)x3y2•(xy2)2•(x);
(2)[(﹣a5)4÷a12]2•(﹣2a4).
18.化简:(b﹣3)2+(2a+b﹣3)(2a﹣b+3)﹣(2a+b)(2a﹣b).
19.如图,在12×8的正方形网格中,每个小正方形的边长都是1个单位长度,点A,B,C,O都在格点上.按下列要求画图:
(1)画出将△ABC向右平移8个单位长度后的△A1B1C1;
(2)画出将△ABC以点O为旋转中心、顺时针旋转90°后的△A2B2C2;
(3)△A1B1C1与△A2C2B2是否成轴对称?若是,请画出对称轴.
20.幂的运算性质在一定条件下具有可逆性,如ambm=(ab)m,则(ab)m=ambm.(a、b为非负数、m为非负整数)请运用所学知识解答下列问题:
(1)已知:2x+3•3x+3=36x﹣2,求x的值.
(2)已知:3×2x+1×4x+1=192,求x的值.
21.完全平方公式经过适当的变形,可以解决很多数学问题.
例如:若a+b=3,ab=1求a2+b2的值.
解:因为a+b=3,ab=1所以(a+b)2=9,2ab=2所以a2+b2+2ab=9,所以a2+b2=7.
根据上面的解题思路与方法解决下列问题:
(1)若a﹣b=﹣5,ab=3,则a2+b2= .
(2)若(a+b)2=17,(a﹣b)2=13求a2+b2的值.
(3)已知x2+3x﹣1=0,求的值.
22.(10分)已知点P在∠MON内.
(1)如图1,点P关于射线OM的对称点是G,点P关于射线ON的对称点是H,连接OG、OH、OP.
①若∠MON=50°,则∠GOH= ;
②若PO=5,连接GH,请说明当∠MON为多少度时,GH=10;
(2)如图2,若∠MON=60°,A、B分别是射线OM、ON上的任意一点,当△PAB的周长最小时,求∠APB的度数.
23.(10分) [知识生成]
(1)通常,用两种不同的方法计算同一个图形的面积,可以得到一个恒等式.
如图1,有四张长为b、宽为a的长方形纸片按如图方式拼成了一个正方形,请你通过拼图写出(b+a)2、ab、(b﹣a)2之间的等量关系是 .
[知识应用]
(2)若2a﹣b=5,ab=2,求(2a+b)2的值;
[知识迁移]
(3)如图2,为创办文明校园,美化校园环境,某校计划要在面积为165m2的长方形空地ABCD(AB>AD)中划出长方形AEFG和长方形PQCH,两个长方形重合部分刚好建一个长为3m,宽为2m的喷泉水池PMFN,现将图中阴影部分区域作为花圃,且花圃总周长为42m,则AB﹣AD的长度为多少米?
24.(12分)王老师在讲完乘法公式(a±b)2=a2±2ab+b2的多种运用后,要求同学们运用所学知识求代数式x2+4x+5的最小值.同学们经过交流讨论,最后总结出如下解答方法:
x2+4x+5=x2+4x+4+1=(x+2)2+1因为(x+2)2≥0,
所以当x=﹣2时,(x+2)2的值最小,最小值是0.
所以(x+2)2+1≥1.
所以当(x+2)2=0时,(x+2)2+1的值最小,最小值是1.
所以x2+4x+5的最小值是1.
依据上述方法,解决下列问题
(1)当x= 时,x2+6x﹣15有最小值是 (2)多项式﹣x2+2x+18有最 (填“大”或“小”)值,该值为 (3)已知﹣x2+5x+y+20=0,求y+x的最值
(4)已知△ABC的三边长a、b、c都是正整数,且满足a2+b2﹣2a﹣8b+17=0,求△ABC的周长.
一、单项选择题(本题共10小题,每小题2分,共20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.(3分)(2024春•苏州期中)为了节能减排,国家积极倡导使用新能源汽车,新能源汽车发展也取得了巨大成就.下列新能源汽车的车标既是中心对称图形又是轴对称图形的是( )
A.B.C.D.
【分析】根据中心对称图形与轴对称图形的概念进行判断即可.
【解答】解:A.该图是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意;
B.该图既是轴对称图形,又是中心对称图形,符合题意;
C.该图是中心对称图形,不是轴对称图形,不符合题意;
D.该图是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意.
故选:B.
2.(3分)(2024春•工业园区校级期中)下列运算正确的是( )
A.(x3)2=x5B.x2+x3=x5
C.(﹣2a2b)3=﹣8a6b3D.(a﹣b)(﹣a+b)=a2﹣b2
【分析】利用平方差公式,完全平方公式,幂的乘方与积的乘方以及合并同类项法则判断即可.
【解答】解:A、原式=x6,不符合题意;
B、原式不能合并,不符合题意;
C、原式=﹣8a6b3,符合题意;
D、原式=﹣a2+2ab﹣b2,不符合题意,
故选:C.
3.(3分)(2024春•工业园区校级期中)为了运用平方差公式计算(x+3y﹣z)(x﹣3y+z),下列变形正确的是( )
A.[x﹣(3y+z)]2B.[(x﹣3y)+z][(x﹣3y)﹣z]
C.[x﹣(3y﹣z)][x+(3y﹣z)]D.[(x+3y)﹣z][(x﹣3y)+z]
【分析】原式利用平方差公式的结构特征变形即可.
【解答】解:运用平方差公式计算(x+3y﹣z)(x﹣3y+z),
应变形为[x+(3y﹣z)][x﹣(3y﹣z)],
故选:C.
4.(3分)(2024秋•通州区期中)若2m=a,32n=b,m,n为正整数,则23m+10n用含a,b式子表示的为( )
A.3a+2bB.a3+b2C.6abD.a3b2
【分析】根据同底数幂的乘法知23m+10n=23m•210n,再根据幂的乘方和积的乘方可得23m=(2m)3=a3,210n=(25n)2=(32n)2=b2即可得答案.
【解答】解:23m+10n=23m•210n=(2m)3•(25n)2=(2m)3•(32n)2=a3b2,
故选:D.
5.(3分)(2024春•灌云县期中)通过计算下列图形中阴影部分的面积,可以得到的代数恒等式是( )
A.(a+b)2=a2+2ab+b2
B.(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2
C.(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2
D.(a+2b)(a﹣b)=a2+ab﹣2b2
【分析】分别计算这两个图形阴影部分面积,根据面积相等即可得到.
【解答】解:第一个图形的阴影部分的面积=a2﹣b2;
第二个图形是梯形,其面积是:(2a+2b)•(a﹣b)=(a+b)(a﹣b).
则a2﹣b2=(a+b)(a﹣b).
故选:C.
6.(3分)(2024春•新邵县期中)如图,在三角形ABC中,∠BAC=40°,将三角形ABC绕点A按逆时针方向旋转60°得到三角形ADE,则∠CAD的度数是( )
A.20°B.30°C.40°D.60°
【分析】由旋转的性质得出∠BAD=∠CAE=60°,∠DAE=∠BAC=40°,由∠CAD=∠CAE﹣∠DAB即可.
【解答】解:∵将三角形ABC绕点A按逆时针方向旋转60°得到△ADE,
∴∠BAD=∠CAE=60°,∠DAE=∠BAC=40°,
∵∠CAD=∠CAE﹣∠DAE,
∴∠CAD=60°﹣40°=20°,
故选:A.
7.(3分)(2024春•惠山区校级期中)若多项式2x2﹣(2x+m)(x﹣2n)+3的值与x的取值无关,则m和n满足( )
A.m=4nB.m=0且n=0C.4m=nD.m+4n=0
【分析】先根据多项式乘多项式的计算法则去括号,然后合并同类项,再根据多项式的值与x的取值无关,可知含x的项的系数为0,据此求解即可.
【解答】解:2x2﹣(2x+m)(x﹣2n)+3
=2x2﹣(2x2﹣4nx+mx﹣2mn)+3
=2x2﹣2x2+4nx﹣mx+2mn+3
=(4n﹣m)x+2mn+3,
∵多项式2x2﹣(2x+m)(x﹣2n)+3的值与x的取值无关,
∴4n﹣m=0,
∴m=4n.
故选:A.
8.(3分)(2024春•高邮市期中)小明制作了如图所示的A类,B类,C类卡片各50张,其中A,B两类卡片都是正方形,C类卡片是长方形,现要拼一个宽为(4a+5b),长为(7a+4b)的大长方形,那么下列关于他所准备的C类卡片的张数的说法中,正确的是( )
A.够用,剩余1张B.够用,剩余5张
C.不够用,还缺1张D.不够用,还缺5张
【分析】根据大长方形的面积公式求出拼成大长方形的面积,再对比卡片的面积,即可求解.
【解答】解:大长方形的面积为(4a+5b)(7a+4b)=28a2+51ab+20b2,
∵C类卡片的面积是ab,
∴需要C类卡片的张数是51,
∴C类卡片不够用,还缺1张.
故选:C.
9.(3分)(2024春•西城区校级期中)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=3,AC=4,BC=5,将△ABC沿直线BC向右平移2个单位得到△DEF,连接AD,则下列结论①AC∥DF;②ED⊥DF;③四边形ABFD的周长是16.其中正确的个数为( )
A.1B.2C.3D.0
【分析】根据平移的性质得到AC∥DF,∠EDF=∠BAC=90°,则可对①②进行判断;根据平移的性质得到AD=CF=2,DF=AC=4,然后计算四边形ABFD的周长,则可对③进行判定.
【解答】解:∵△ABC沿直线BC向右平移2个单位得到△DEF,
∴AC∥DF,所以①正确;
∴∠EDF=∠BAC=90°,
∴ED⊥DF,所以②正确;
∵△ABC沿直线BC向右平移2个单位得到△DEF,
∴AD=CF=2,DF=AC=4,
∴四边形ABFD的周长=AB+BC+CF+FD+AD=3+5+2+4+2=16,所以③正确.
故选:C.
10.(3分)(2024春•定陶区期中)我国古代数学的许多发现都曾位居世界前列,其中“杨辉三角”(如图)就是一例.这个三角形给出了(a+b)n(n=1,2,3,4,5,6)的展开式的系数规律.例如,在三角形中第三行的三个数1,2,1,恰好对应(a+b)2=a2+2ab+b2展开式中各项的系数;第四行的四个数1,3,3,1,恰好对应着(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3展开式中各项的系数,等等.
有如下四个结论,其中正确的是( )
①(a+b)5=a5+5a4b+10a3b2+10a2b3+5ab4+b5;
②当a=2,b=﹣1时,代数式a3+3a2b+3ab2+b3的值是﹣1;
③当代数式a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4的值是0时,一定是a=﹣1,b=1;
④(a+b)n的展开式中的各项系数之和为2n.
A.①②B.③④C.②③D.①④
【分析】结合“杨辉三角”进行分析即可求解.
【解答】解:由“杨辉三角”得:(a+b)5=a5+5a4b+10a3b2+10a2b3+5ab4+b5,故①结论正确;
∵a3+3a2b+3ab2+b3=(a+b)3,
∴当a=2,b=﹣1时,
a3+3a2b+3ab2+b3=(a+b)3=(2﹣1)3=1,故②结论错误;
∵a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4=(a+b)4,
代数式a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4的值是0,
∴a=﹣1,b=1或a=1,b=﹣1,故③结论错误;
∵a+b的各项系数之和为:1+1=2=21,
(a+b)2的各项系数之和为:1+2+1=4=22,
(a+b)3的各项系数之和为:1+3+3+1=8=23,
…,
∴(a+b)n的各项系数之和为:2n,故④结论正确.
故选:D.
二.填空题(共6小题,满分12分,每小题2分)
11.(3分)(2024春•亭湖区校级期中)用简便方法计算:502﹣49×51= 1 .
【分析】按照平方差公式将49×51进行转化为(50﹣1)×(50+1),即可简便计算结果.
【解答】解:502﹣49×51
=502﹣(50﹣1)×(50+1)
=502﹣(502﹣1)
=502﹣502+1
=1.
故答案为:1.
12.(3分)(2024春•天宁区校级期中)0.52024×22025= 2 .
【分析】逆用积的乘方法则进行简便运算即可,
【解答】解:0.52024×22025
=0.52024×22024×2
=(0.5×2)2024×2
=12024×2
=1×2
=2,
故答案为:2.
13.(3分)(2024春•淮安期中)如图,在正方形网格中,图②是由图①经过变换得到的,其旋转中心可能是点 B (填“A”“B”“C”或“D”)
【分析】对应点连线段的垂直平分线的交点就是旋转中心,由此不难找到答案.
【解答】解:如图连接HF,EN,作线段HF,EN的垂直平分线,交点就是旋转中心.
故答案为点B.
14.(3分)(2024春•宿城区期中)若(x+a)(x+b)=x2+mx﹣5对任意x恒成立,其中a,b,m均为整数,则m的值为 ±4 .
【分析】先根据多项式乘多项式法则进行计算得a+b=m,ab=﹣5,然后根据a,b,m均为整数,分类讨论,求出m的值即可.
【解答】解:(x+a)(x+b)
=x2+bx+ax+ab
=x2+(a+b)x+ab,
∵(x+a)(x+b)=x2+mx﹣5,
∴a+b=m,ab=﹣5,
∵a,b均为整数,
∴a=1,b=﹣5或a=﹣1,b=5,
∴a+b=±4,
∵a+b=m,
∴m=±4,
故答案为:±4.
15.(3分)(2024春•涟水县期中)阅读以下内容:
(x﹣1)(x+1)=x2﹣1,(x﹣1)(x2+x+1)=x3﹣1,(x﹣1)(x3+x2+x+1)=x4﹣1,根据这一规律,计算:1+2+22+23+24+25+…+22023﹣22024= ﹣1 .
【分析】根据题意,先求出1+2+22+23+24+25+…+22023=(2﹣1)×(22023+⋯+22+2+1)=22024﹣1,再计算1+2+22+23+24+25+…+22023﹣22024即可.
【解答】解:根据题意可得:
1+2+22+23+24+25+…+22023
=(2﹣1)×(22023+⋯+22+2+1)
=22024﹣1,
∴1+2+22+23+24+25+…+22023﹣22024
=22024﹣1﹣22024
=﹣1,
故答案为:﹣1.
16.(3分)(2024春•仪征市期中)现有甲、乙两个正方形纸片,将甲、乙并列放置后得到图1,已知点H为AE的中点,连结DH,FH.将乙纸片放到甲的内部得到图2.已知甲、乙两个正方形边长之和为6,图2的阴影部分面积为2,则图1的阴影部分面积为 10 .
【分析】首先设甲的边长为a,乙的边长为b(a>b),根据已知条件求出a+b,从而求出a2+b2的值,然后由图1阴影部分的面积=(甲的面积+乙的面积)﹣△DAH的面积﹣△FEH的面积求出答案即可.
【解答】解:设甲的边长为a,乙的边长为b(a>b),由题意得:a+b=6,
∴(a+b)2=36,
∵图2的阴影部分面积=(a﹣b)2=2,
∵(a+b)2=a2+b2+2ab=36①,
(a﹣b)2=a2+b2﹣2ab=2②,
①+②得:a2+b2=19,
∵甲的边长为a,乙的边长为b,
∴AD=AB=a,BE=EF=b,
∴AE=AB+BE=a+b,
∵点H为AE的中点,
∴HE,
∵图1阴影部分的面积=(甲的面积+乙的面积)﹣△DAH的面积﹣△FEH的面积,
∴,
=19﹣9
=10.
三.解答题(共8小题,满分68分)
17.(8分)(2024春•阜宁县期中)计算:
(1)x3y2•(xy2)2•(x);
(2)[(﹣a5)4÷a12]2•(﹣2a4).
【分析】(1)运用单项式乘以单项式,幂的乘法运算法则运算即可,
(2)运用单项式乘以单项式,幂的乘法、幂的乘方、积的乘方、同底数幂的除法运算法则运算即可.
【解答】解:(1)原式x3y2.x2y4.x
=x6y6;
(2)原式=[a20÷a12]2.(﹣2a4)
=[a8]2.(﹣2a4)
=a16.(﹣2a4)
=﹣2a20.
18.(8分)(2024春•鼓楼区期中)化简:(b﹣3)2+(2a+b﹣3)(2a﹣b+3)﹣(2a+b)(2a﹣b).
【分析】先根据平方差公式进行计算,再合并同类项即可.
【解答】解:原式=(b﹣3)2+(2a+b﹣3)(2a﹣b+3)﹣(2a+b)(2a﹣b)
=(b﹣3)2+(2a)2﹣(b﹣3)2﹣4a2+b2
=b2.
19.(8分)(2024春•晋江市期中)如图,在12×8的正方形网格中,每个小正方形的边长都是1个单位长度,点A,B,C,O都在格点上.按下列要求画图:
(1)画出将△ABC向右平移8个单位长度后的△A1B1C1;
(2)画出将△ABC以点O为旋转中心、顺时针旋转90°后的△A2B2C2;
(3)△A1B1C1与△A2C2B2是否成轴对称?若是,请画出对称轴.
【分析】(1)根据平移的性质作图即可.
(2)根据旋转的性质作图即可.
(3)根据轴对称的性质画出对称轴即可.
【解答】解:(1)如图,△A1B1C1即为所求.
(2)如图,△A2B2C2即为所求.
(3)△A1B1C1与△A2C2B2关于直线l成轴对称,
如图,直线l即为所求.
20.(8分)(2024春•灌南县期中)幂的运算性质在一定条件下具有可逆性,如ambm=(ab)m,则(ab)m=ambm.(a、b为非负数、m为非负整数)请运用所学知识解答下列问题:
(1)已知:2x+3•3x+3=36x﹣2,求x的值.
(2)已知:3×2x+1×4x+1=192,求x的值.
【分析】(1)利用幂的乘方与积的乘方的法则进行运算即可;
(2)利用积的乘方的法则进行运算即可.
【解答】解:(1)∵2x+3•3x+3=36x﹣2,
∴(2×3)x+3=62(x﹣2),
6x+3=62x﹣4,
∴x+3=2x﹣4,
解得:x=7;
(2)∵3×2x+1×4x+1=192,
∴3×(2×4)x+1=192,
3×8x+1=192,
8x+1=64,
8x+1=82,
∴x+1=2,
解得:x=1.
21.(8分)(2024春•江都区校级期中)完全平方公式经过适当的变形,可以解决很多数学问题.
例如:若a+b=3,ab=1求a2+b2的值.
解:因为a+b=3,ab=1所以(a+b)2=9,2ab=2所以a2+b2+2ab=9,所以a2+b2=7.
根据上面的解题思路与方法解决下列问题:
(1)若a﹣b=﹣5,ab=3,则a2+b2= 31 .
(2)若(a+b)2=17,(a﹣b)2=13求a2+b2的值.
(3)已知x2+3x﹣1=0,求的值.
【分析】(1)根据完全平方公式变形即可求解;
(2)由题意得到(a+b)2+(a﹣b)2=30,根据完全平方公式得出a2+2ab+b2+a2﹣2ab+b2=30,化简即可求解.
(3)两边同时除以x得,,两边平方得,化简即可求解.
【解答】解:(1)∵a﹣b=﹣5,ab=3,
∴(a﹣b)2=25,2ab=6,
∴a2﹣2 a b+b2=2 5,即a2﹣6+b2=25,
∴a2+b2=31.
故答案为:31;
(2)∵(a+b)2=17,(a﹣b)2=13,
∴(a+b)2+(a﹣b)2=30,
a2+2ab+b2+a2﹣2ab+b2=30,
2a2+2b2=30,
∴a2+b2=15;
(3)∵x2+3x﹣1=0,
∴,
即,
,
,
∴.
22.(10分)(2024春•安溪县期中)已知点P在∠MON内.
(1)如图1,点P关于射线OM的对称点是G,点P关于射线ON的对称点是H,连接OG、OH、OP.
①若∠MON=50°,则∠GOH= 100° ;
②若PO=5,连接GH,请说明当∠MON为多少度时,GH=10;
(2)如图2,若∠MON=60°,A、B分别是射线OM、ON上的任意一点,当△PAB的周长最小时,求∠APB的度数.
【分析】(1)依据轴对称可得OG=OP,OM⊥GP,即可得到OM平分∠POG,ON平分∠POH,进而得出∠GOH=2∠MON=2×50°=100°;②当∠MON=90°时,∠GOH=180°,此时点G,O,H在同一直线上,可得GH=GO+HO=10;
(2)设点P关于OM、ON对称点分别为P′、P″,当点A、B在P′P″上时,△PAB周长为PA+AB+BP=P′P″,此时周长最小.根据轴对称的性质,可求出∠APB的度数.
【解答】解:(1)①∵点P关于射线OM的对称点是G,点P关于射线ON的对称点是H,
∴OG=OP,OM⊥GP,
∴OM平分∠POG,
同理可得ON平分∠POH,
∴∠GOH=2∠MON=2×50°=100°,
故答案为:100°;
②∵PO=5,
∴GO=HO=5,
当∠MON=90°时,∠GOH=180°,
∴点G,O,H在同一直线上,
∴GH=GO+HO=10;
(2)如图所示:分别作点P关于OM、ON的对称点P′、P″,连接OP′、OP″、P′P″,P′P″交OM、ON于点A、B,
连接PA、PB,则AP=AP',BP=BP“,此时△PAB周长的最小值等于P′P″的长.
由轴对称性质可得,OP′=OP″=OP,∠P′OA=∠POA,∠P″OB=∠POB,
∴∠P′OP″=2∠MON=2×60°=120°,
∴∠OP′P″=∠OP″P′=(180°﹣120°)÷2=30°,
∴∠OPA=∠OP'A=30°,
同理可得∠BPO=∠OP″B=30°,
∴∠APB=30°+30°=60°.
23.(10分)(2024春•惠山区校级期中)[知识生成]
(1)通常,用两种不同的方法计算同一个图形的面积,可以得到一个恒等式.
如图1,有四张长为b、宽为a的长方形纸片按如图方式拼成了一个正方形,请你通过拼图写出(b+a)2、ab、(b﹣a)2之间的等量关系是 (b+a)2﹣(b﹣a)2=4ab .
[知识应用]
(2)若2a﹣b=5,ab=2,求(2a+b)2的值;
[知识迁移]
(3)如图2,为创办文明校园,美化校园环境,某校计划要在面积为165m2的长方形空地ABCD(AB>AD)中划出长方形AEFG和长方形PQCH,两个长方形重合部分刚好建一个长为3m,宽为2m的喷泉水池PMFN,现将图中阴影部分区域作为花圃,且花圃总周长为42m,则AB﹣AD的长度为多少米?
【分析】(1)用两种不同的方法表示出4个小长方形的面积,进而求解即可;
(2)利用完全平方公式的变形求解即可;
(3)设AB=a,AD=b,根据题意得到ab=165,然后由花圃总周长得到a+b=26,然后利用完全平方公式的变形求解即可.
【解答】解:(1)(b+a)2,(b﹣a)2、ab之间的等量关系是:(b+a)2﹣(b﹣a)2=4ab.理由如下:
由图1可知4个小长方形的面积和为:4ab,
由图1可知:大正方形的面积为:(b+a)2,中间小正方形的面积为:(b﹣a)2,
∵大正方形的面积﹣中间小正方形的面积=4个长方形的面积和,
∴(b+a)2﹣(b﹣a)2=4ab.
故答案为:(b+a)2﹣(b﹣a)2=4ab;
(2)∵2a﹣b=5,ab=2,
由(1)可得,
(2a+b)2﹣(2a﹣b)2=8ab,
∴(2a+b)2﹣52=8×2,
解得(2a+b)2=41;
(3)设AB=a,AD=b,
根据题意得,ab=165,PN=MF=2,PM=NF=3,
∴GD+QN+ME+BH=2(b﹣2)=2b﹣4,BE+MH+GN+DQ=2(a﹣3)=2a﹣6,
∵花圃总周长为42m,
∴2b﹣4+2a﹣6=42,
∴a+b=26,
由(1)可得,
(a+b)2﹣(a﹣b)2=4ab,
∴262﹣(a﹣b)2=4×165,
∴(a﹣b)2=16,
解得a﹣b=4或a﹣b=﹣4,
∵AB>AD,
∴a﹣b=4,
∴AB﹣AD=4.
24.(12分)(2024春•江都区校级期中)王老师在讲完乘法公式(a±b)2=a2±2ab+b2的多种运用后,要求同学们运用所学知识求代数式x2+4x+5的最小值.同学们经过交流讨论,最后总结出如下解答方法:
x2+4x+5=x2+4x+4+1=(x+2)2+1因为(x+2)2≥0,
所以当x=﹣2时,(x+2)2的值最小,最小值是0.
所以(x+2)2+1≥1.
所以当(x+2)2=0时,(x+2)2+1的值最小,最小值是1.
所以x2+4x+5的最小值是1.
依据上述方法,解决下列问题
(1)当x= ﹣3 时,x2+6x﹣15有最小值是 ﹣24 (2)多项式﹣x2+2x+18有最 大 (填“大”或“小”)值,该值为 19 (3)已知﹣x2+5x+y+20=0,求y+x的最值
(4)已知△ABC的三边长a、b、c都是正整数,且满足a2+b2﹣2a﹣8b+17=0,求△ABC的周长.
【分析】(1)化成完全平方公式和的形式计算即可;
(2)化成完全平方公式和的形式计算即可;
(3)把原式化成y=x2﹣5x﹣20再利用完全平方公式计算y+x即可;
(4)化成完全平方公式和的形式计算出a、b的值,再根据三角形三边关系判断即可.
【解答】解:(1)x2+6x﹣15=(x+3)2﹣24,
∵(x+3)2≥0,
∴当x=﹣3时,(x+3)2的值最小,最小值是0,
∴(x+3)2﹣24≥﹣24,
∴当(x+3)2=0时,(x+3)2﹣24的值最小,最小值是﹣24,
∴x2+6x﹣15的最小值是﹣24;
故答案为:﹣3,﹣24;
(2)﹣x2+2x+18=﹣(x﹣1)2+19,
∵(x﹣1)2≥0,
∴当x=1时,﹣(x﹣1)2的值最大,最大值是0,
∴﹣(x﹣1)2+19≤19,
∴当(x﹣1)2=0时,﹣(x﹣1)2+19的值最大,最大值是19;
故答案为:大,19;
(3)∵﹣x2+5x+y+20=0,
∴y=x2﹣5x﹣20,
∴y+x=x2﹣5x﹣20+x=x2﹣4x﹣20=(x﹣2)2﹣24,
∵(x﹣2)2≥0,
∴当x=2时,(x﹣2)2的值最小,最小值是0,
∴(x﹣2)2﹣24≥﹣24,
∴当(x﹣2)2=0时,(x﹣2)2﹣24的值最小,最小值是﹣24;
∴y+x的最小值是﹣24;
(4)∵a2+b2﹣2a﹣8b+17=0,
∴(a﹣1)2+(b﹣4)2=0,
∴a=1,b=4,
∴边长c的范围为4﹣1<c<4+1.
∵a,b,c都是正整数,
∴边长c的值为4,
∴△ABC的周长为1+4+4=9.
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