8. 如图,在平面直角坐标系中,原点O为正六边形ABCDEF的中心,EF//x轴,点E在反比例函数$y=\frac{k}{x}(k为常数,k>0)$的图象上,将正六边形ABCDEF向上平移$\sqrt{3}$个单位长度,点D恰好落在双曲线上,则k的值为 (
A
)

A.$4\sqrt{3}$
B.$3\sqrt{3}$
C.$2\sqrt{3}$
D.$3$
答案:8.A
解析:
【分析】
解题时先利用正六边形的性质,设其边长为a,结合正六边形中心角为60°的特点,分别写出点E、点D的坐标;再根据向上平移的规则得到平移后点D的坐标;最后根据反比例函数图象上点的横、纵坐标乘积等于k,列出等式求解参数a,即可算出k的值。
【解析】
设正六边形ABCDEF的边长为a。
∵原点O是正六边形的中心,点D在x轴正半轴上,
∴点D的坐标为$(a,0)$,正六边形每个中心角为$60°$,
∴点E的坐标为$(a\cos60°,a\sin60°)$,即$(\frac{a}{2},\frac{\sqrt{3}a}{2})$。
将点D向上平移$\sqrt{3}$个单位后,得到的点坐标为$(a,\sqrt{3})$。
∵点E和平移后的点D都在反比例函数$y=\frac{k}{x}$的图象上,
∴$k = \frac{a}{2} × \frac{\sqrt{3}a}{2} = a × \sqrt{3}$,
化简得$\frac{\sqrt{3}a^2}{4} = \sqrt{3}a$,
∵$a>0$,两边同时除以$\sqrt{3}a$,得$\frac{a}{4}=1$,解得$a=4$,
∴$k = 4×\sqrt{3}=4\sqrt{3}$。
【答案】
A
【知识点】
正六边形的性质,反比例函数的性质,平移的性质
【点评】
本题属于几何与函数结合的综合题,解题的核心是正确表示出正六边形相关顶点的坐标,结合反比例函数的特征建立方程求解,能较好地考查数形结合的应用能力。
【难度系数】
0.6
9 四个数-10,-1,0,10中,极差是
答案:9. 20
解析:
【分析】
解决本题首先要回忆极差的定义:极差是一组数据中最大值与最小值的差,解题按照以下步骤思考:第一步先找出给定四个数中的最大值和最小值;第二步代入极差公式计算,计算时注意遵循有理数减法的运算规则,减去一个负数等于加上这个数的相反数。
【解析】
首先观察给出的四个数:$-10$、$-1$、$0$、$10$,可得这组数据的最大值为$10$,最小值为$-10$。
根据极差的计算公式:$\mathrm{极差}=\mathrm{最大值}-\mathrm{最小值}$,代入数据计算:
$10-(-10)=10+10=20$
【答案】
20
【知识点】
极差的计算;有理数减法运算
【点评】
本题是基础概念考查题,解题核心是牢记极差的计算方法,计算过程中注意负号的运算,避免因符号失误丢分。
【难度系数】
0.9
10. 若$m$是关于$x$的方程$ax^2 + bx + 5 = 0$的一个根,则$am^2 + bm -7$的值为
$-12$
答案:10. $-12$
解析:
【分析】
解题的核心是运用一元二次方程根的定义,先将根m代入原方程得到am²+bm的取值,再整体代入待求代数式计算即可。首先回忆方程根的定义:能使方程左右两边相等的未知数的值是方程的根,因此把x=m代入原方程等式必然成立,整理即可得到am²+bm的值,最后代入所求式子就能算出结果。
【解析】
∵ m是关于x的方程$ax^2 + bx + 5 = 0$的一个根,
∴ 将$x=m$代入方程可得:$am^2 + bm + 5 = 0$,
移项得:$am^2 + bm = -5$,
将$am^2 + bm = -5$代入$am^2 + bm -7$得:
原式$=-5-7=-12$。
【答案】
$-12$
【知识点】
一元二次方程根的定义,整体代入求值
【点评】
本题属于基础题,重点考查对方程根的定义的理解,不需要求解a、b、m的具体数值,运用整体代入的思想即可快速得到结果,是对基础概念和常用解题思想的考查。
【难度系数】
0.8
11. 某反比例函数$y=\frac{k}{x}$具有下列性质:当$x>0$时,$y$随$x$的增大而减小,满足条件的$k$的值是
答案不唯一(只要$k>0$即可,例如1)
(写出一个即可).
答案:11. 答案不唯一(只要$k>0$即可,例如1)
解析:
【分析】
解题时首先回忆反比例函数$y=\frac{k}{x}$的增减性规律:k的符号直接决定函数在每个象限内的增减趋势。再结合题目给出的“当$x>0$时,$y$随$x$的增大而减小”的条件,判断出k的取值范围,最后在范围内任取一个符合要求的值即可。
【解析】
反比例函数$y=\frac{k}{x}$的增减性规律如下:
1. 当$k>0$时,在每一象限内,$y$随$x$的增大而减小;
2. 当$k<0$时,在每一象限内,$y$随$x$的增大而增大。
已知该函数当$x>0$时$y$随$x$的增大而减小,因此可得$k>0$,任意正数都满足要求,例如取$k=1$。
【答案】
1(答案不唯一,满足$k>0$即可)
【知识点】
反比例函数的图象与性质
【点评】
本题考查反比例函数的基础性质,只要牢记反比例函数增减性和系数k的对应关系,就能快速解题。
【难度系数】
0.9
12. 不透明的盒子中装有红、白两色的小球共$n$($n$为正整数)个,这些球除颜色外无其他差别,随机摸出1个小球,记录颜色后放回并摇匀,不断重复这一过程。如图显示了用计算机模拟试验的结果。若盒子中共装60个小球,可以根据本次试验结果,估算出盒子中红球有
21
个。

答案:12. 21
解析:
【分析】
解题时首先明确:当进行大量重复试验时,某事件发生的频率会逐渐稳定在对应的概率附近,因此可以通过频率估算概率。首先观察折线图,当摸球次数足够多时,摸到红球的频率稳定在0.35附近,即可得到摸到红球的概率约为0.35,再结合总球数,用总球数乘以摸到红球的概率,就能估算出红球的数量。
【解析】
观察频率折线统计图可知,随着摸球次数的增加,“摸到红球”的频率逐渐稳定在0.35附近,据此可估计随机摸出1个球是红球的概率为0.35。
已知盒子中共有60个小球,因此红球的数量约为:
$60 × 0.35 = 21$(个)
【答案】
21
【知识点】
用频率估计概率;概率的计算
【点评】
本题考查频率与概率的关系应用,解题的核心是掌握“大量重复试验下,频率的稳定值可作为事件发生概率的估计值”这一结论,再结合概率的相关计算即可求解,属于基础题型。
【难度系数】
0.7
13. 已知圆锥的侧面积为15π,母线长为5,则圆锥的底面半径是
3
.
答案:13. 3
解析:
【分析】
解决本题首先回忆圆锥侧面积的计算公式,圆锥的侧面积等于π乘底面半径乘母线长(即$S_{\mathrm{侧}}=π rl$,其中$r$为底面半径,$l$为母线长)。题目已经给出侧面积和母线长两个已知量,只有底面半径$r$是未知量,将已知数值代入公式,通过解一元一次方程即可求出$r$的值。
【解析】
设圆锥的底面半径为$r$,已知母线长$l=5$。
根据圆锥侧面积公式:$S_{\mathrm{侧}}=π rl$
将$S_{\mathrm{侧}}=15π$、$l=5$代入公式得:
$15π=π × r × 5$
两边同时除以$π$,可得$15=5r$
解得$r=3$
【答案】
3
【知识点】
圆锥侧面积计算;解一元一次方程
【点评】
本题属于基础题型,核心是对圆锥侧面积公式的识记与应用,解题时只需准确代入已知量计算即可,注意区分母线长和圆锥的高,避免混淆公式中的参数。
【难度系数】
0.85
一元二次方程$2x^2 - 6x - 1 = 0$的两根为$α$,$β$,则$2α^2 - 3α + 3β$的值为
10
。
答案:14. 10
解析:
【分析】
首先观察所求代数式包含α的二次项$2α^2$,已知α是一元二次方程的根,根据方程根的定义,α满足原方程,因此可以将$2α^2$转化为含α的一次式,实现降次;将降次后的式子代入所求代数式化简,可得到含两根之和$α+β$的形式,再利用一元二次方程根与系数的关系求出两根之和,整体代入即可计算出结果,无需单独求解α、β的具体值,简化计算过程。
【解析】
∵ α是一元二次方程$2x^2 - 6x - 1 = 0$的根
∴ 把x=α代入方程得:$2α^2 - 6α - 1 = 0$,即$2α^2 = 6α + 1$
将$2α^2 = 6α + 1$代入$2α^2 - 3α + 3β$得:
$\begin{aligned}原式&=6α + 1 - 3α + 3β\\&=3α + 3β + 1\\&=3(α+β) + 1\end{aligned}$
根据一元二次方程根与系数的关系,方程$2x^2 - 6x - 1 = 0$中,$a=2$,$b=-6$
∴ 两根之和$α+β = -\frac{b}{a} = \frac{6}{2} = 3$
将$α+β=3$代入得:$3×3 + 1 = 10$
【答案】
10
【知识点】
1. 一元二次方程根的定义
2. 根与系数的关系
【点评】
本题是一元二次方程的常规考法,解题关键是利用根的定义对高次项降次,再结合根与系数的关系整体代入求值,避免了直接求根的复杂运算,掌握整体代入的思想可快速解决此类问题。
【难度系数】
0.7
15. 如图,从一张半圆形的铁片上剪下一个小的半圆形铁片,为了计算剩余部分的面积,在图中作出一条小圆的切线,并使它平行于大圆的直径.设这条切线交大圆于点A,B,量得AB的长是5 cm,则剩余部分的面积是
$\frac{25}{8}π \mathrm{cm}^2$
.

答案:15. $\frac{25}{8}π \mathrm{cm}^2$
解析:
【分析】
要计算剩余部分的面积,本质是求大半圆与小半圆的面积差。我们可以通过作辅助线构造直角三角形推导半径关系:过圆心O作AB的垂线,结合垂径定理可得AB的一半长度,再结合切线的性质可知这条垂线的长度等于小圆半径,最后利用勾股定理得到两个圆半径的平方差,整体代入面积公式即可求解,不需要单独求出两个半径的具体值。
【解析】
设大圆的半径为$R\ \mathrm{cm}$,小圆的半径为$r\ \mathrm{cm}$。
过点$O$作$OC⊥ AB$于点$C$,
根据垂径定理,可得$AC=\frac{1}{2}AB=\frac{5}{2}\ \mathrm{cm}$。
因为AB是小圆的切线,且AB平行于大圆的直径,所以$OC=r$(圆心到切线的距离等于半径)。
在$\mathrm{Rt}△ OAC$中,由勾股定理得:
$OA^2 = OC^2 + AC^2$,即$R^2 = r^2 + (\frac{5}{2})^2$,整理得$R^2 - r^2 = \frac{25}{4}$。
剩余部分的面积为大半圆面积减去小半圆面积:
$S = \frac{1}{2}π R^2 - \frac{1}{2}π r^2 = \frac{1}{2}π (R^2 - r^2)$
将$R^2 - r^2=\frac{25}{4}$代入得:
$S=\frac{1}{2}π × \frac{25}{4}=\frac{25}{8}π\ \mathrm{cm}^2$
【答案】
$\frac{25}{8}π \mathrm{cm}^2$
【知识点】
垂径定理,切线的性质,半圆面积计算
【点评】
本题考查圆的相关性质和面积计算,核心是利用整体思想,通过勾股定理得到两个半径的平方差,避免了单独求解半径的繁琐计算,是典型的几何整体代入题型。
【难度系数】
0.6
16. 如图,在平面直角坐标系$xOy$中,$A,B$分别是横、纵轴正半轴上的动点,四边形$OACB$是矩形,函数$y=\frac{1}{x}(x>0)$的图象与边$AC$交于点$M$,与边$BC$交于点$N(M,N$不重合$)$.有下面四个结论:
① $△ COM$与$△ CON$的面积一定相等;
② $△ MON$与$△ MCN$的面积可能相等;
③ $△ MON$一定是锐角三角形;
④ $△ MON$可能是等边三角形.
上述结论中,所有正确结论的序号是________.

答案:16. ①④
解析:
【分析】
我们可以先设矩形顶点坐标,得到反比例函数图象上点M、N的坐标,再通过坐标计算三角形面积、边长平方,结合不等式、方程知识逐个判断4个结论是否成立。首先设A(a,0),B(0,b)(a>0,b>0),则矩形顶点C(a,b),由M在AC上、N在BC上且在$y=\frac{1}{x}$上,得$M(a,\frac{1}{a})$,$N(\frac{1}{b}, b)$,再逐一分析结论:
①计算$△ COM$和$△ CON$的面积,对比是否相等;
②分别计算$△ MON$和$△ MCN$的面积,令两者相等求解ab的值,结合M、N不重合的条件判断是否可能;
③利用勾股定理逆定理,计算三边平方的关系,判断是否一定三个角都是锐角;
④先令OM=ON得到a=b的关系,再令MN=OM解方程,判断是否存在符合条件的a、b。
【解析】
设$A(a,0)$,$B(0,b)$($a>0,b>0$),则$C(a,b)$,
∵M在AC上且在$y=\frac{1}{x}$上,AC为$x=a$的直线,
∴$M(a,\frac{1}{a})$,
∵N在BC上且在$y=\frac{1}{x}$上,BC为$y=b$的直线,
∴$N(\frac{1}{b}, b)$,且M、N不重合,故$a≠\frac{1}{b}$即$ab≠1$。
1. 判断结论①:
$S_{△ OAC} = \frac{1}{2} · OA · AC = \frac{1}{2}ab$,$S_{△ OAM} = \frac{1}{2} · a · \frac{1}{a} = \frac{1}{2}$,
∴$S_{△ COM} = S_{△ OAC} - S_{△ OAM} = \frac{1}{2}ab - \frac{1}{2}$;
同理$S_{△ OBC}=\frac{1}{2}ab$,$S_{△ OBN}=\frac{1}{2} · \frac{1}{b} · b =\frac{1}{2}$,
∴$S_{△ CON} = S_{△ OBC} - S_{△ OBN} = \frac{1}{2}ab - \frac{1}{2}$,
故$S_{△ COM}=S_{△ CON}$,结论①正确。
2. 判断结论②:
$S_{△ CMN} = \frac{1}{2} · CM · CN = \frac{1}{2}(a - \frac{1}{b})(b - \frac{1}{a}) = \frac{1}{2}(ab - 2 + \frac{1}{ab})$,
$S_{△ MON} = S_{矩形OACB} - S_{△ OAM} - S_{△ OBN} - S_{△ CMN} = ab - \frac{1}{2} -\frac{1}{2} - \frac{1}{2}(ab - 2 + \frac{1}{ab}) = \frac{1}{2}ab - \frac{1}{2ab}$,
令$S_{△ MON}=S_{△ MCN}$,得:
$\frac{1}{2}ab - \frac{1}{2ab} = \frac{1}{2}ab -1 + \frac{1}{2ab}$
化简得$1=\frac{1}{ab}$,即$ab=1$,此时$M(a,\frac{1}{a})=(a,b)=C$,$N(\frac{1}{b},b)=(a,b)=C$,M、N重合,不符合题意,故结论②错误。
3. 判断结论③:
计算三边平方:
$OM^2 = a^2 + \frac{1}{a^2}$,$ON^2 = b^2 + \frac{1}{b^2}$,$MN^2=(a-\frac{1}{b})^2 + (b-\frac{1}{a})^2$,
取$a=3$,$b=1$,则$OM^2=9+\frac{1}{9}\approx9.11$,$ON^2=1+1=2$,$MN^2=(3-1)^2 + (\frac{1}{3} -1)^2\approx4.44$,
此时$ON^2 + MN^2\approx6.44 < OM^2$,由勾股定理逆定理得$∠ ONM$为钝角,$△ MON$是钝角三角形,故结论③错误。
4. 判断结论④:
若$△ MON$为等边三角形,则$OM=ON=MN$,
由$OM=ON$得$a^2 + \frac{1}{a^2} = b^2 + \frac{1}{b^2}$,整理得$(a^2 - b^2)(1 - \frac{1}{a^2b^2})=0$,
∵$ab≠1$,
∴$a^2=b^2$,又$a,b>0$,故$a=b$,
此时令$MN^2=OM^2$:
$2(a - \frac{1}{a})^2 = a^2 + \frac{1}{a^2}$,
展开得$2a^2 -4 + \frac{2}{a^2} = a^2 + \frac{1}{a^2}$,即$a^2 + \frac{1}{a^2} =4$,
令$t=a^2>0$,得$t^2 -4t +1=0$,解得$t=2\pm\sqrt{3}>0$,存在正实数解,
故存在a、b使得$△ MON$为等边三角形,结论④正确。
综上,正确结论为①④。
【答案】
①④
【知识点】
反比例函数的性质,三角形面积计算,勾股定理逆定理
【点评】
本题结合反比例函数与矩形的性质,考查了三角形面积、三角形形状的判断,解题的关键是设出坐标,利用代数运算验证几何结论,体现了数形结合的思想。
【难度系数】
0.4
三、解答题(共102分)
17. 解下列方程(每题4分,共8分)
(1) $x^2 -2x -624=0$;
(2) $3x(x-2)=4-2x$。
答案:17. (1) $x_1=26,x_2=-24$ (2) $x_1=-\frac{2}{3},x_2=2$
解析:
【分析】
(1)对于方程$x^2 -2x -624=0$,属于一元二次方程的一般形式,一次项系数为偶数,优先选择配方法求解,只需将常数项移到等号右侧,左右两边同时加一次项系数一半的平方,即可将左边转化为完全平方式,再开方计算即可。
(2)对于方程$3x(x-2)=4-2x$,观察到等号右侧可变形为$-2(x-2)$,左右两边含有相同因式$(x-2)$,无需去括号展开,优先选择因式分解法,先移项再提取公因式$(x-2)$,将方程转化为两个一元一次方程求解,注意不要直接两边除以$(x-2)$,避免漏根。
【解析】
(1) 移项得:$x^2 - 2x = 624$
配方得:$x^2 - 2x + 1 = 624 + 1$,即$(x-1)^2 = 625$
开平方得:$x - 1 = \pm 25$
当$x-1=25$时,$x=26$;当$x-1=-25$时,$x=-24$
(2) 原方程变形为:$3x(x-2) = -2(x-2)$
移项得:$3x(x-2) + 2(x-2) = 0$
提取公因式得:$(x-2)(3x + 2) = 0$
所以$x-2=0$或$3x+2=0$
解得$x_1=2$,$x_2=-\frac{2}{3}$
【答案】
(1) $x_1=26,x_2=-24$ (2) $x_1=-\frac{2}{3},x_2=2$
【知识点】
一元二次方程的解法,配方法,因式分解法
【点评】
本题是一元二次方程求解的基础题型,解题时需先观察方程结构选择最简便的解法,第二小题要注意不能直接将等式两边同时除以含未知数的整式,否则会漏掉方程的根。
【难度系数】
0.85