某城市计划在一条主干道上安装新型节能路灯,路灯的照明范围为一个以灯杆底部为圆心、半径为10米的圆形区域。为了确保整条道路被完全照亮且无重叠浪费,工程师决定采用交错排列的方式安装路灯:即相邻两盏路灯之间的水平距离为d米,且每盏路灯的照明区域恰好与前、后两盏路灯的照明区域相切。已知该主干道为一条直线,路灯沿道路中心线安装。现测得在一段长度为200米的道路上共安装了n盏路灯(包括起点和终点各一盏),且满足以下条件:
1. 第一盏路灯安装在起点位置(坐标为0);
2. 最后一盏路灯安装在终点位置(坐标为200);
3. 所有路灯均匀分布,相邻间距均为d米;
4. 每盏路灯的照明区域与前、后路灯的照明区域外切(即两圆外切,圆心距等于半径之和);
5. 整段道路被完全覆盖,无暗区。
请根据以上信息,求出相邻两盏路灯之间的距离d,并确定该段道路上共安装了多少盏路灯(即求n的值)。
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本题综合考查了平面直角坐标系、函数思想、二次函数最值以及两点间距离公式,属于跨知识点综合应用题。解题关键在于:
1. 根据运动方向和速度,正确写出两个动点的坐标表达式;
2. 利用两点间距离公式建立关于时间t的距离函数;
3. 将距离的平方视为二次函数,利用顶点公式求最小值对应的t值;
4. 注意距离是平方根形式,但由于根号单调递增,最小值点一致;
5. 最后代入求最短距离,并进行合理的根式化简。
本题难度较高,要求学生具备较强的建模能力和代数运算技巧,同时理解函数最值在实际问题中的应用。
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💡 学习建议:您在一元一次方程的应用方面掌握良好,但仍有提升空间。建议重点复习方程求解步骤和实际应用问题。
[{"id":619,"content":"某学生记录了连续5天每天放学后在图书馆学习的时间(单位:小时),分别为:1.5,2,1.5,3,2。为了分析学习时间的分布情况,该学生制作了频数分布表。请问学习时间为1.5小时出现的频数是多少?","type":"选择题","subject":"数学","grade":"初一","stage":"初中","difficulty":"简单","answer":"B","explanation":"题目给出了5个数据:1.5,2,1.5,3,2。频数是指某个数据在数据组中出现的次数。观察数据可知,1.5出现了两次(第1天和第3天),因此学习时间为1.5小时的频数是2。本题考查的是数据的收集、整理与描述中的基本概念——频数,属于简单难度,符合七年级数学课程内容。","options":[{"id":"A","content":"1"},{"id":"B","content":"2"},{"id":"C","content":"3"},{"id":"D","content":"4"}]},{"id":276,"content":"在一次环保知识竞赛中,某班级收集了学生一周内节约用水的数据(单位:升),分别为:12,15,18,15,20,15,14。这组数据的众数和中位数分别是多少?","type":"选择题","subject":"数学","grade":"初一","stage":"初中","difficulty":"简单","answer":"A","explanation":"首先,众数是一组数据中出现次数最多的数。数据中15出现了3次,是出现次数最多的,因此众数是15。其次,求中位数需要先将数据按从小到大排列:12,14,15,15,15,18,20。共有7个数据,奇数个,中位数就是正中间的数,即第4个数,也就是15。因此,众数和中位数都是15,正确答案是A。","options":[{"id":"A","content":"众数是15,中位数是15"},{"id":"B","content":"众数是15,中位数是14"},{"id":"C","content":"众数是18,中位数是15"},{"id":"D","content":"众数是14,中位数是15"}]},{"id":2396,"content":"如图,在平面直角坐标系中,点A(2, 3)、B(6, 3)、C(4, 7)构成△ABC。若将△ABC沿某条直线折叠后,点A与点B重合,则折痕所在直线的解析式为( )","type":"选择题","subject":"数学","grade":"八年级","stage":"初中","difficulty":"中等","answer":"B","explanation":"本题考查轴对称与一次函数的综合应用。当△ABC沿某条直线折叠后,点A与点B重合,说明该折痕是线段AB的垂直平分线。首先确定A(2,3)和B(6,3)的中点坐标为((2+6)\/2, (3+3)\/2) = (4, 3)。由于AB是水平线段(y坐标相同),其垂直平分线必为竖直线,即x = 4。因此折痕所在直线的解析式为x = 4。选项B正确。其他选项中,A为水平线,C和D为斜线,均不符合垂直平分线的几何特征。","options":[{"id":"A","content":"y = 2"},{"id":"B","content":"x = 4"},{"id":"C","content":"y = x + 1"},{"id":"D","content":"y = -x + 8"}]},{"id":1330,"content":"某城市地铁线路规划部门正在设计一条新线路,需要在平面直角坐标系中确定两个站点A和B的位置。已知站点A位于点(2, 3),站点B位于第一象限,且满足以下条件:\n\n1. 站点B到x轴的距离是到y轴距离的2倍;\n2. 线段AB的长度为√58;\n3. 在站点A和B之间需要设置一个临时中转站C,使得C是线段AB的中点;\n4. 规划部门还要求中转站C的纵坐标必须大于4。\n\n请根据以上条件,求出站点B的坐标,并验证中转站C是否满足规划要求。若存在多个可能的B点,请说明理由并给出所有符合条件的解。","type":"解答题","subject":"数学","grade":"七年级","stage":"初中","difficulty":"困难","answer":"设站点B的坐标为(x, y),其中x > 0,y > 0(因为B在第一象限)。\n\n根据条件1:站点B到x轴的距离是|y|,到y轴的距离是|x|。由于在第一象限,x > 0,y > 0,所以有:\n y = 2x (1)\n\n根据条件2:AB的距离为√58,A(2, 3),B(x, y),由两点间距离公式得:\n √[(x - 2)² + (y - 3)²] = √58\n两边平方得:\n (x - 2)² + (y - 3)² = 58 (2)\n\n将(1)代入(2):\n (x - 2)² + (2x - 3)² = 58\n展开:\n (x² - 4x + 4) + (4x² - 12x + 9) = 58\n合并同类项:\n 5x² - 16x + 13 = 58\n移项:\n 5x² - 16x - 45 = 0\n\n解这个一元二次方程:\n 判别式 Δ = (-16)² - 4×5×(-45) = 256 + 900 = 1156 = 34²\n x = [16 ± 34] \/ (2×5)\n x₁ = (16 + 34)\/10 = 50\/10 = 5\n x₂ = (16 - 34)\/10 = -18\/10 = -1.8\n\n由于B在第一象限,x > 0,故舍去x = -1.8,取x = 5\n代入(1)得:y = 2×5 = 10\n所以B点坐标为(5, 10)\n\n求中点C的坐标:\n C = ((2 + 5)\/2, (3 + 10)\/2) = (7\/2, 13\/2) = (3.5, 6.5)\n\n验证条件4:C的纵坐标为6.5 > 4,满足要求。\n\n因此,唯一符合条件的站点B的坐标为(5, 10),中转站C(3.5, 6.5)满足规划要求。","explanation":"本题综合考查了平面直角坐标系、两点间距离公式、一元二次方程的解法以及不等式判断。解题关键在于将几何条件转化为代数方程:利用‘到坐标轴距离’的关系建立y = 2x;利用距离公式建立二次方程;通过解方程并结合第一象限的限制筛选有效解;最后计算中点坐标并验证纵坐标是否大于4。虽然方程有两个解,但负值解因不符合第一象限被排除,体现了数学建模中的实际意义检验。整个过程涉及多个知识点的融合应用,逻辑链条完整,属于困难级别的综合解答题。","options":[]},{"id":575,"content":"在一次班级环保活动中,某学生收集了可回收垃圾的重量记录如下:纸类3.5千克,塑料2.8千克,金属1.7千克。如果每千克可回收垃圾可获得0.6元环保积分,那么该学生一共可以获得多少元环保积分?","type":"选择题","subject":"数学","grade":"初一","stage":"初中","difficulty":"简单","answer":"A","explanation":"首先计算该学生收集的可回收垃圾总重量:3.5 + 2.8 + 1.7 = 8.0(千克)。然后根据每千克可获得0.6元积分,计算总积分:8.0 × 0.6 = 4.8(元)。因此,该学生一共可以获得4.8元环保积分,正确答案是A。本题考查有理数的加减与乘法运算在实际生活中的应用,符合七年级数学课程中‘有理数’知识点的教学目标。","options":[{"id":"A","content":"4.8元"},{"id":"B","content":"5.2元"},{"id":"C","content":"4.2元"},{"id":"D","content":"5.0元"}]},{"id":767,"content":"在一次班级环保活动中,某学生收集了可回收垃圾的重量为 3.5 千克,比另一名同学多收集了 1.2 千克。设另一名同学收集的垃圾重量为 x 千克,则可列出一元一次方程为:_3.5 = x + 1.2_,解得 x = _2.3_。","type":"填空题","subject":"数学","grade":"初一","stage":"初中","difficulty":"简单","answer":"3.5 = x + 1.2;2.3","explanation":"根据题意,某学生收集的 3.5 千克比另一名同学多 1.2 千克,说明另一名同学的收集量加上 1.2 千克等于 3.5 千克,因此可列方程 3.5 = x + 1.2。解这个方程,两边同时减去 1.2,得到 x = 3.5 - 1.2 = 2.3。本题考查一元一次方程的建立与求解,属于简单难度,符合七年级数学课程要求。","options":[]},{"id":2529,"content":"如图,一个圆形花坛被三条等距的半径分成三个扇形区域,分别种植不同花卉。若在花坛边缘随机抛掷一粒石子,落在任意一个扇形区域的概率相等。现将整个花坛绕圆心顺时针旋转60°,此时原位于正北方向的标记点A移动到了点B的位置。若点B恰好落在其中一个扇形区域的边界上,则这个旋转后的图形与原图形重合部分所对应的圆心角是多少度?","type":"选择题","subject":"数学","grade":"九年级","stage":"初中","difficulty":"简单","answer":"C","explanation":"花坛被三条等距半径分成三个扇形,说明每个扇形的圆心角为360° ÷ 3 = 120°。旋转60°后,原标记点A移动到点B,而点B落在某个扇形边界上,说明旋转角度60°正好是两个相邻半径夹角(120°)的一半。由于图形具有120°的旋转对称性,旋转60°后,原图形与旋转后图形的重合部分由两个相邻扇形重叠构成。通过几何分析可知,重合部分的圆心角为120°,即一个完整扇形的角度。因此,正确答案为C。","options":[{"id":"A","content":"60°"},{"id":"B","content":"90°"},{"id":"C","content":"120°"},{"id":"D","content":"180°"}]},{"id":397,"content":"在一次校园植物观察活动中,某学生记录了五种植物一周内每天的生长高度(单位:厘米),并将数据整理如下表。已知这五种植物的平均每日生长高度为1.2厘米,其中四种植物的生长高度分别为0.8、1.0、1.5和1.3厘米,那么第五种植物的每日生长高度是多少?","type":"选择题","subject":"数学","grade":"初一","stage":"初中","difficulty":"简单","answer":"C","explanation":"题目考查数据的收集、整理与描述中的平均数计算。已知五种植物的平均每日生长高度为1.2厘米,因此总生长高度为 5 × 1.2 = 6.0 厘米。已知四种植物的生长高度分别为0.8、1.0、1.5和1.3厘米,它们的和为 0.8 + 1.0 + 1.5 + 1.3 = 4.6 厘米。因此第五种植物的生长高度为 6.0 - 4.6 = 1.4 厘米。故正确答案为C。","options":[{"id":"A","content":"1.1厘米"},{"id":"B","content":"1.2厘米"},{"id":"C","content":"1.4厘米"},{"id":"D","content":"1.6厘米"}]},{"id":128,"content":"某文具店出售一种笔记本,每本售价5元。小明购买了若干本这种笔记本,共花费了35元。请问小明买了多少本笔记本?","type":"解答题","subject":"数学","grade":"初一","stage":"初中","difficulty":"简单","answer":"7本","explanation":"本题考查一元一次方程的实际应用。根据题意,每本笔记本5元,小明共花费35元,设他买了x本笔记本,则可列出方程:5x = 35。解这个方程即可求出x的值。这是初一学生应掌握的基础代数问题,涉及设未知数、列方程和简单求解。","options":[]},{"id":1322,"content":"某城市为优化公交线路,对一条主干道的车流量进行了为期7天的观测,记录每天上午8:00至9:00的车辆通行数量(单位:辆)如下:320,345,332,358,340,367,350。交通部门计划根据这组数据制定新的公交发车间隔方案。已知公交车的平均载客量为40人,每辆车每小时最多运行2个单程,且每辆公交车每天最多工作8小时。若要求在任何观测时段内,公交车运力至少能满足该时段车流量的15%(假设每辆车平均载客1.2人),同时总运营成本不能超过每日120个‘车次’(一个车次指一辆车完成一个单程)。问:为满足上述条件,该线路每日至少需要安排多少辆公交车?并说明如何安排发车班次才能使运力覆盖最紧张的一天,且总车次不超过限制。","type":"解答题","subject":"数学","grade":"七年级","stage":"初中","difficulty":"困难","answer":"第一步:计算7天中最大车流量\n观测数据中最大值为367辆(第6天)。\n\n第二步:计算该时段所需最小运力\n每辆车平均载客1.2人,因此367辆车对应乘客数约为:\n367 × 1.2 = 440.4 ≈ 441人\n要求公交运力至少满足15%,即:\n441 × 15% = 66.15 ≈ 67人\n\n第三步:计算每小时所需最少公交车运力\n每辆公交车每小时可运行2个单程,每个单程载客40人,因此一辆车每小时最大运力为:\n2 × 40 = 80人\n要满足67人的运力需求,至少需要:\n67 ÷ 80 = 0.8375 → 向上取整为1辆车(每小时)\n\n第四步:考虑全天工作安排\n每辆车每天最多工作8小时,每小时最多贡献80人运力,因此一辆车每天最多提供:\n8 × 80 = 640人运力\n但高峰时段(8:00–9:00)只需67人运力,因此从运力角度看,1辆车即可满足高峰需求。\n\n第五步:分析车次限制\n总车次上限为每日120个单程。\n若安排n辆车,每辆车每天最多运行8小时 × 2单程\/小时 = 16个单程,\n则总车次最多为16n。\n要求16n ≤ 120 → n ≤ 7.5 → 最多可用7辆车。\n\n第六步:验证最少车辆数是否可行\n虽然1辆车可满足高峰运力,但需确保其在8:00–9:00运行。\n假设安排1辆车专门在高峰时段运行,其余时间可调度。\n该辆车在高峰1小时内可运行2个单程,提供80人运力 > 67人,满足要求。\n总车次使用2个,远低于120限制。\n\n第七步:结论\n因此,每日至少需要安排1辆公交车即可满足运力要求和车次限制。\n安排方式:该辆车在8:00–9:00运行2个单程(如8:00发车,8:30返回;8:30再发车),其余时间可灵活调度或停运,确保总车次不超过120。\n\n最终答案:每日至少需要安排1辆公交车。","explanation":"本题综合考查数据的收集与整理(分析7天车流量)、有理数运算(乘法、百分数计算)、不等式思想(车次限制)、实际应用建模(运力与车辆调度)以及最优化思维(最少车辆数)。解题关键在于识别‘最紧张的一天’作为约束条件,将实际问题转化为数学不等式与整数规划问题。通过计算高峰时段所需最小运力,并结合车辆运行能力与车次上限,逐步推理得出最小车辆数。题目情境新颖,融合交通规划与数学建模,体现数学在现实决策中的应用,符合七年级学生已学的实数运算、一元一次不等式、数据统计等知识点,难度较高,需多步逻辑推理与综合分析。","options":[]}]