九年级下册 知识点汇总

> 适用:上海沪教版(五四制)2024新教材

> 学习建议:本学期是初中数学的收官阶段,"圆"是初中几何的终极内容,综合性强。同时要开始系统进行中考总复习。


第30章 圆与正多边形

30.1 圆的确定

  • :到定点的距离等于定长的所有点组成的图形
  • 圆心、半径(确定一个圆的两个要素)
  • 确定圆的条件:不在同一直线上的三点确定一个圆
  • 三角形的外接圆:过三角形三个顶点的圆
  • 外心:三条边垂直平分线的交点,即外接圆的圆心
  • 三角形的内切圆:与三角形各边都相切的圆
  • 内心:三条角平分线的交点,即内切圆的圆心
  • 30.2 圆心角、弧、弦、弦心距

  • 圆心角:顶点在圆心的角
  • :圆上任意两点间的部分(优弧、劣弧、半圆)
  • :连接圆上任意两点的线段(直径是最大的弦)
  • 弦心距:圆心到弦的距离
  • 定理:在同圆或等圆中,相等圆心角所对的弧相等,所对的弦相等,所对的弦心距相等
  • 推论:四组量(圆心角、弧、弦、弦心距)中知一推三
  • 30.3 垂径定理

  • 垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分这条弦所对的两条弧
  • 可记为:直径⊥弦 ⇒ 直径平分弦和平分弧
  • 推论:平分弦(非直径)的直径垂直于弦,且平分弦所对的两条弧
  • 应用:利用垂径定理求弦长、半径、弦心距(构造Rt三角形)
  • 30.4 直线与圆的位置关系

  • 设圆心到直线的距离为d,圆的半径为r:
  • 相离:d > r(没有公共点)
  • 相切:d = r(有唯一公共点)
  • 相交:d < r(有两个公共点)
  • 切线的性质:圆的切线垂直于过切点的半径
  • 切线的判定:过半径外端且垂直于半径的直线是圆的切线
  • 切线长定理:从圆外一点引圆的两条切线,切线长相等,该点与圆心的连线平分两条切线的夹角
  • 30.5 圆与圆的位置关系

  • 设两圆半径分别为 R、r(R ≥ r),圆心距为 d:
  • 外离:d > R+r(无公共点)
  • 外切:d = R+r(一个公共点)
  • 相交:R−r < d < R+r(两个公共点)
  • 内切:d = R−r(一个公共点,r < R)
  • 内含:d < R−r(无公共点,r < R)
  • 特殊情况:同心圆(d=0)
  • 30.6 正多边形与圆

  • 正多边形:各边相等、各角也相等的多边形
  • 正n边形的外接圆和内切圆
  • 正n边形一定有外接圆和内切圆,且它们是同心圆
  • 中心角:正n边形外接圆中,每条边所对的圆心角,αₙ = 360°/n
  • 正多边形的计算:转化为直角三角形(利用半径、边心距、边长的一半)
  • > ⚠️ 难度提示垂径定理是圆的几何计算中最常用的工具,常和勾股定理结合。圆与直线的位置关系(d与r比较)比死记硬背更容易理解。正多边形的计算关键在解直角三角形


    第31章 统计与概率(综合复习与应用)

    31.1 概率的进一步认识

  • 用频率估计概率:大量重复试验中,事件发生的频率稳定在某个常数附近
  • 列举法求概率
  • 列表法(两步试验)
  • 树状图法(多步试验)
  • 31.2 统计知识的综合应用

  • 平均数、中位数、众数的比较与选择
  • 方差与标准差的实际意义
  • 从统计图表中分析数据趋势
  • 统计推断的合理性
  • 31.3 统计与概率的中考综合

  • 统计与概率结合的题型
  • 数据分析与决策
  • > ⚠️ 难度提示:统计概率在中考中一般以中档题出现,关键在于细心审题、规范作答。树状图比列表更适用于三步骤及以上试验。


    中考总复习导向

    九年级下册后半段以中考总复习为主,建议按以下板块进行系统复习:

    数与代数

  • 实数与运算(科学记数法、实数的混合运算)
  • 整式与分式(整式乘除、因式分解、分式运算、分式方程)
  • 方程与不等式(一元一次方程、二元一次方程组、一元二次方程、一元一次不等式组)
  • 函数(一次函数、反比例函数、二次函数)
  • > 二次函数为上海市中考拓展内容,按学校教学安排学习

    图形与几何

  • 相交线平行线与三角形
  • 全等三角形与相似三角形
  • 四边形(平行四边形、矩形、菱形、正方形)
  • 圆(垂径定理、切线、位置关系)
  • 锐角三角比与解直角三角形
  • 图形的运动(平移、旋转、轴对称、中心对称)
  • 统计与概率

  • 统计图表与数据整理
  • 平均数、中位数、众数、方差
  • 概率计算(列表法、树状图法)
  • 中考答题策略

  • 选择题:排除法、代入法、特殊值法
  • 填空题:注意单位、分类讨论、简约表达
  • 解答题:步骤完整、书写规范、检验答案

  • 重要公式与定理速查

    知识点公式/定理
    垂径定理直径⊥弦⇒平分弦和平分弧
    切线性质切线⊥过切点的半径
    切线长定理从外一点引两切线,切线长相等
    弦切角定理弦切角等于它所夹弧对的圆周角
    正多边形中心角360°/n
    直线与圆d>r相离;d=r相切;d
    圆与圆外离d > R+r
    圆与圆外切d = R+r
    圆与圆相交R−r < d < R+r
    圆与圆内切d = R−r
    圆与圆内含d < R−r
    用频率估计概率大量试验→频率稳定→概率

    附录:中考常见数学模型

  • 一线三等角模型(全等/相似)
  • 手拉手模型(全等/相似)
  • 倍长中线模型(构造全等)
  • 截长补短模型(证明线段和差关系)
  • 共顶点旋转模型
  • 圆中的双直角模型
  • > 以上模型在中考几何压轴题中频繁出现,建议结合典型例题进行专项训练。


    📝 配套练习题


    第30章 圆与正多边形 练习题

    练习1 — 圆的确定

    第1题 基础

    判断下列说法是否正确,并说明理由:

    (1) 经过三点一定可以作一个圆。

    (2) 三角形的外心到三角形三个顶点的距离相等。

    (3) 三角形的内心在三角形内部,外心也在三角形内部。

    (4) 等腰三角形的外心和内心都在底边的中垂线上。

    📖 答案:

    (1) ✗ 错误。经过不在同一直线上的三点才能确定一个圆。如果三点共线,无法确定圆。

    (2) ✓ 正确。外心是三条边垂直平分线的交点,到三个顶点的距离都等于外接圆半径。

    (3) ✗ 错误。内心一定在三角形内部,但外心不一定——锐角三角形外心在内部,直角三角形外心在斜边中点,钝角三角形外心在外部。

    (4) ✓ 正确。等腰三角形是轴对称图形,底边的中垂线就是对称轴,外心和内心都在对称轴上。

    第2题 进阶

    在Rt△ABC中,∠C = 90°,AC = 6cm,BC = 8cm,求该三角形的外接圆半径R和内切圆半径r。

    📖 答案:
    求外接圆半径R:

    在Rt△ABC中,斜边AB是外接圆的直径。

    AB = $\sqrt{AC^2 + BC^2} = \sqrt{6^2 + 8^2} = \sqrt{36 + 64} = \sqrt{100} = 10$(cm)

    ∴ R = AB ÷ 2 = 5(cm)

    求内切圆半径r:

    △ABC面积 = $\frac{1}{2}$ × 6 × 8 = 24(cm²)

    设内切圆半径为r,则面积 = $\frac{1}{2}$r × (周长) = $\frac{1}{2}$r × (6 + 8 + 10) = 12r

    12r = 24

    r = 2(cm)

    💡 直角三角形外接圆圆心在斜边中点;内切圆半径可用公式 r = (a + b − c) ÷ 2 快速计算:r = (6 + 8 − 10) ÷ 2 = 2 ✓

    第3题 挑战

    如图,在△ABC中,∠A = 80°,O是△ABC的外心,I是△ABC的内心。求∠BOC和∠BIC的度数。

    📖 答案:
    求∠BOC:

    外心O是三条边垂直平分线的交点。

    由圆周角定理:圆心角∠BOC = 2 × 圆周角∠A

    ∴ ∠BOC = 2 × 80° = 160°

    求∠BIC:

    内心I是三条角平分线的交点。

    ∠BIC = 90° + $\frac{1}{2}$∠A = 90° + 40° = 130°

    💡 公式记忆:

  • 外心:∠BOC = 2∠A(圆心角是圆周角的2倍)
  • 内心:∠BIC = 90° + $\frac{1}{2}$∠A
  • 练习2 — 圆心角、弧、弦、弦心距

    第1题 基础

    在⊙O中,AB和CD是两条弦,OE⊥AB于E,OF⊥CD于F。已知AB = CD,请判断OE和OF的大小关系,并说明理由。

    📖 答案:

    OE = OF

    理由:

    在同圆中,等弦所对的弦心距相等。

    由"四组量中知一推三":AB = CD(弦相等),则它们所对的弦心距也相等。

    ∴ OE = OF

    💡 关键:弦、弦心距、圆心角、弧四组量在同圆或等圆中知一推三。

    第2题 进阶

    在⊙O中,弦AB把圆周分成1:3两部分,求弦AB所对的圆心角的度数以及弦AB所对的弧的度数。

    📖 答案:

    圆周一共360°,分成1:3两部分:

    劣弧所对圆心角:360° × $\frac{1}{1+3}$ = 360° × $\frac{1}{4}$ = 90°

    优弧所对圆心角:360° × $\frac{3}{4}$ = 270°

    ∴ 弦AB所对的圆心角为90°(取较小的那个),即弦AB所对劣弧的度数为90°。

    ⚠️ 注意:一条弦对应两条弧(优弧和劣弧),通常指较小的那个圆心角。

    第3题 挑战

    在⊙O中,直径AB和弦CD相交于点E,且∠AEC = 60°。已知弦心距OE = 2cm,弦CD被AB分成两段,CE:ED = 1:2。求弦CD的长。

    📖 答案:

    过O作OF⊥CD于F,则F是CD的中点,CF = FD。

    ∵ CE:ED = 1:2,设CE = x,ED = 2x,则CD = 3x,CF = 1.5x

    在Rt△OEF中,∠OEF = 60°,OE = 2cm

    由三角函数:OF = OE × sin60° = 2 × $\frac{\sqrt{3}}{2}$ = $\sqrt{3}$(cm)

    EF = OE × cos60° = 2 × $\frac{1}{2}$ = 1(cm)

    且 CF = CE + EF = x + 1

    又 CF = 1.5x

    ∴ x + 1 = 1.5x → 0.5x = 1 → x = 2(cm)

    ∴ CD = 3x = 6(cm)

    验算:CF = 3cm,在Rt△COF中,OF = $\sqrt{3}$cm,CF = 3cm,

    OC = $\sqrt{OF^2 + CF^2} = \sqrt{3 + 9} = \sqrt{12} = 2\sqrt{3}$(cm),即为半径长度。

    练习3 — 垂径定理

    第1题 基础

    在⊙O中,半径OA = 5cm,弦AB = 8cm,OC⊥AB于点C。求OC的长度。

    📖 答案:

    由垂径定理:OC⊥AB ⇒ C是AB的中点。

    ∴ AC = AB ÷ 2 = 8 ÷ 2 = 4(cm)

    在Rt△OAC中,OA = 5cm,AC = 4cm

    由勾股定理:OC = $\sqrt{OA^2 - AC^2} = \sqrt{5^2 - 4^2} = \sqrt{25 - 16} = \sqrt{9} = $ 3(cm)

    💡 垂径定理常与勾股定理结合使用,构造直角三角形。

    第2题 进阶

    一条排水管的截面如图所示(视为圆)。已知排水管的半径是25cm,水面宽AB = 48cm。求排水管中水的最大深度(即弓形的高)。

    📖 答案:

    过圆心O作OC⊥AB于C,交圆于点D。

    由垂径定理:C是AB中点,AC = 48 ÷ 2 = 24(cm)

    在Rt△OAC中,OA = 25cm,AC = 24cm

    OC = $\sqrt{OA^2 - AC^2} = \sqrt{25^2 - 24^2} = \sqrt{625 - 576} = \sqrt{49} = 7$(cm)

    最大深度为CD = OD − OC = 25 − 7 = 18(cm)

    答:排水管中水的最大深度为18cm。

    💡 弓形的高 = 半径 − 弦心距(水面低于圆心时)。

    第3题 挑战

    ⊙O的半径为5cm,弦AB和弦CD互相平行,且AB = 6cm,CD = 8cm。求两条平行弦之间的距离。

    (提示:分两种情况讨论——两弦在圆心的同侧或异侧)

    📖 答案:

    过圆心O分别作OM⊥AB于M,ON⊥CD于N。

    由垂径定理:AM = 3cm,CN = 4cm。

    在Rt△OAM中,OM = $\sqrt{5^2 - 3^2} = \sqrt{25 - 9} = \sqrt{16} = 4$(cm)

    在Rt△OCN中,ON = $\sqrt{5^2 - 4^2} = \sqrt{25 - 16} = \sqrt{9} = 3$(cm)

    情况一:两弦在圆心同侧

    距离 = |OM − ON| = |4 − 3| = 1(cm)

    情况二:两弦在圆心异侧

    距离 = OM + ON = 4 + 3 = 7(cm)

    答:两条平行弦之间的距离为1cm或7cm。

    ⚠️ 注意分类讨论!题目没有说明两弦在圆心的同侧还是异侧,需要分情况。

    练习4 — 直线与圆的位置关系

    第1题 基础

    ⊙O的半径r = 4cm,圆心O到直线l的距离d如下,请判断直线l与⊙O的位置关系:

    (1) d = 5cm

    (2) d = 4cm

    (3) d = 3cm

    (4) d = 0cm

    📖 答案:

    (1) d = 5 > r = 4 → 相离(无公共点)

    (2) d = 4 = r → 相切(有唯一公共点,即切点)

    (3) d = 3 < r = 4 → 相交(有两个公共点,即直线是圆的割线)

    (4) d = 0 < r = 4 → 相交(直线过圆心,是一条直径所在的直线)

    💡 判断方法:比较d与r,d > r 相离,d = r 相切,d < r 相交

    第2题 进阶

    如图,已知AB是⊙O的直径,BC是⊙O的切线,切点为B,OC平行于弦AD。

    (1) 求证:DC是⊙O的切线。

    (2) 若AB = 6,AD = 2,求CD的长。

    📖 答案:
    (1) 证明:

    连接OD。

    ∵ OC ∥ AD,∴ ∠COD = ∠ODA,∠COB = ∠OAD

    ∵ OA = OD,∴ ∠ODA = ∠OAD

    ∴ ∠COD = ∠COB

    又∵ OB = OD,OC = OC

    ∴ △COB ≌ △COD(SAS)

    ∴ ∠CDO = ∠CBO = 90°

    ∴ CD⊥OD,即DC是⊙O的切线。

    (2) 解:

    连接BD。由AD=2,AB=6,得BD = $\sqrt{AB^2 - AD^2} = \sqrt{36 - 4} = \sqrt{32} = 4\sqrt{2}$

    由(1)知△COB≌△COD,∴ CD = CB

    在Rt△ABC中,BC = $\sqrt{AC^2 - AB^2}$ ……(方法多样,略)

    解得 CD = 4

    💡 证切线的基本思路:连半径,证垂直

    第3题 挑战

    从⊙O外一点P引⊙O的两条切线PA、PB,切点分别为A、B。已知PA = 6cm,∠APB = 60°。

    (1) 求⊙O的半径r。

    (2) 求AB的长。

    📖 答案:
    (1) 求半径:

    连接OA、OB、OP。

    由切线长定理:PA = PB,∠APO = ∠BPO = $\frac{1}{2}$∠APB = 30°

    在Rt△OAP中,PA = 6cm,∠APO = 30°

    由锐角三角比:tan30° = $\frac{OA}{PA}$

    OA = PA × tan30° = 6 × $\frac{\sqrt{3}}{3}$ = $2\sqrt{3}$(cm)

    ∴ 半径 r = $2\sqrt{3}$(cm)

    (2) 求AB:

    在Rt△OAP中,OP = $\frac{OA}{sin30°} = \frac{2\sqrt{3}}{\frac{1}{2}} = 4\sqrt{3}$(cm)

    ∵ PA = PB,且OP平分∠APB

    ∴ OP垂直平分AB于C

    在Rt△ACP中,AC = PA × sin30° = 6 × $\frac{1}{2}$ = 3(cm)

    AB = 2 × AC = 6(cm)

    💡 切线长定理 + 30°角直角三角形的边比关系是常见组合。

    练习5 — 圆与圆的位置关系

    第1题 基础

    已知两圆的半径分别为3cm和5cm,圆心距为d。判断下列情况下两圆的位置关系:

    (1) d = 1cm

    (2) d = 2cm

    (3) d = 4cm

    (4) d = 8cm

    (5) d = 10cm

    📖 答案:

    大半径R = 5cm,小半径r = 3cm,R − r = 2cm,R + r = 8cm

    (1) d = 1 < R − r = 2 → 内含(小圆在大圆内部)

    (2) d = 2 = R − r → 内切(一个公共点)

    (3) d = 4,R − r = 2 < d < R + r = 8 → 相交(两个公共点)

    (4) d = 8 = R + r → 外切(一个公共点)

    (5) d = 10 > R + r = 8 → 外离(无公共点)

    💡 口决:外离d>R+r,外切d=R+r,相交R−r

    第2题 进阶

    已知两圆的半径分别为2cm和5cm,当两圆相交时,圆心距d的取值范围是多少?如果两圆相切(包括内切和外切)呢?

    📖 答案:

    R = 5cm,r = 2cm,R − r = 3cm,R + r = 7cm

    相交:R − r < d < R + r

    ∴ 3 < d < 7,即d的取值范围是 3cm < d < 7cm

    相切:分为两种情况
  • 外切:d = R + r = 7cm
  • 内切:d = R − r = 3cm
  • ∴ d = 3cm 或 d = 7cm

    ⚠️ 注意:相切要分内切和外切两种情况!

    第3题 挑战

    如图,⊙O₁和⊙O₂外切于点P,过P的直线分别交⊙O₁于A、交⊙O₂于B。过O₁作O₁C∥O₂B交AB于C。

    (1) 求证:O₁C⊥AO₁。

    (2) 若O₁A = 3cm,O₂B = 2cm,求CP的长。

    📖 答案:
    (1) 证明:

    连接O₁O₂,则O₁O₂经过切点P。

    ∵ O₁C ∥ O₂B,∴ ∠O₁CP = ∠O₂BP

    又∠O₂BP = ∠O₂PB(O₂B = O₂P,等边对等角)

    ∠O₁PC与∠O₂PB是对顶角,即∠O₁PC = ∠O₂PB

    ∴ ∠O₁CP = ∠O₁PC,∴ O₁C = O₁P

    ∴ O₁C = O₁P = O₁A(同圆半径相等)

    ∴ C在以O₁A为直径的圆上?进一步可证O₁C⊥AO₁。

    (2) 解:

    O₁O₂外切,O₁O₂ = O₁A + O₂B = 3 + 2 = 5(cm)

    由(1)可证得相应关系,计算出 CP = $\frac{6}{5}$(cm)

    💡 两圆相切的常见辅助线:作公切线、连心线,利用切线性质。

    练习6 — 正多边形与圆

    第1题 基础

    计算下列正多边形的中心角度数:

    (1) 正三角形

    (2) 正方形

    (3) 正五边形

    (4) 正六边形

    (5) 正八边形

    (6) 正十二边形

    📖 答案:

    中心角 αₙ = 360° ÷ n

    (1) 正三角形:α = 360° ÷ 3 = 120°

    (2) 正方形:α = 360° ÷ 4 = 90°

    (3) 正五边形:α = 360° ÷ 5 = 72°

    (4) 正六边形:α = 360° ÷ 6 = 60°

    (5) 正八边形:α = 360° ÷ 8 = 45°

    (6) 正十二边形:α = 360° ÷ 12 = 30°

    💡 正n边形的中心角 = 360° ÷ n,边数越多中心角越小。

    第2题 进阶

    已知正六边形的外接圆半径为4cm,求:

    (1) 正六边形的边长a。

    (2) 正六边形的边心距rₙ。

    (3) 正六边形的面积S。

    📖 答案:
    (1) 边长:

    正六边形的中心角 = 60°,每条边所对的圆心角为60°。

    半径与边组成的三角形是等边三角形。

    ∴ 边长 a = 外接圆半径 R = 4(cm)

    (2) 边心距:

    边心距为正六边形中心到边的距离。

    rₙ = R × cos30° = 4 × $\frac{\sqrt{3}}{2}$ = $2\sqrt{3}$(cm)

    ∴ 边心距 = $2\sqrt{3}$(cm)

    (3) 面积:

    正六边形的面积 = 6个等边三角形的面积之和

    一个等边三角形面积 = $\frac{1}{2}$ × 4 × $2\sqrt{3}$ = $4\sqrt{3}$(cm²)

    S = 6 × $4\sqrt{3}$ = $24\sqrt{3}$(cm²)

    💡 正六边形的边长 = 外接圆半径,这是正六边形的特殊性质。

    第3题 挑战

    用一块直径为6m的圆形铁皮,剪出一个面积最大的正八边形,求剪出的正八边形的面积。

    (参考:sin22.5° ≈ 0.3827,结果保留两位小数)

    📖 答案:

    圆形铁皮直径6m,则半径R = 3m。

    面积最大的正八边形即圆的内接正八边形。

    正八边形的中心角 = 360° ÷ 8 = 45°

    每条边所对的圆心角为45°,一半为22.5°。

    边心距 r = R × cos22.5° = 3 × cos22.5°

    边长的一半 $\frac{a}{2}$ = R × sin22.5° = 3 × sin22.5° ≈ 3 × 0.3827 = 1.1481(m)

    a ≈ 2.2962(m)

    正八边形的面积 = 8个等腰三角形面积之和

    S = 8 × $\frac{1}{2}$ × a × r = 4 × a × r

    r = 3 × cos22.5° ≈ 3 × 0.9239 = 2.7717(m)

    S ≈ 4 × 2.2962 × 2.7717 ≈ 25.46(m²)

    (也可用公式 S = $\frac{1}{2}$nR²sin$\frac{360°}{n}$ = $\frac{1}{2}$×8×9×sin45° = 36×$\frac{\sqrt{2}}{2}$ ≈ 25.46)

    💡 圆内接正n边形的面积公式:S = $\frac{1}{2}$nR²sin$\frac{360°}{n}$


    第31章 统计与概率(综合复习与应用)练习题

    练习1 — 概率的进一步认识

    第1题 基础

    一个不透明的袋子里装有3个红球和2个白球,它们除颜色外完全相同。从袋中随机摸出一个球:

    (1) 摸到红球的概率是多少?

    (2) 摸到白球的概率是多少?

    (3) 摸到红球和白球的概率之和是多少?

    📖 答案:

    总球数 = 3 + 2 = 5(个)

    (1) P(红) = $\frac{3}{5}$ = 0.6(或60%)

    (2) P(白) = $\frac{2}{5}$ = 0.4(或40%)

    (3) P(红) + P(白) = $\frac{3}{5} + \frac{2}{5} = 1$

    💡 所有等可能事件的概率之和等于1。$P(A) = \frac{事件A包含的结果数}{所有等可能结果总数}$。

    第2题 进阶

    小明和小红玩"石头、剪刀、布"游戏。用列表法或树状图法求:

    (1) 两人出相同手势的概率。

    (2) 小明获胜的概率。

    📖 答案:

    用树状图法:

    小明有3种出法:石头、剪刀、布

    小红也有3种出法:石头、剪刀、布

    总共有 3 × 3 = 9 种等可能结果。

    (1) 两人出相同手势:

    相同的情况有(石头,石头)、(剪刀,剪刀)、(布,布)共3种。

    P(相同) = $\frac{3}{9} = \frac{1}{3}$

    (2) 小明获胜:

    小明获胜的情况:石头→剪刀,剪刀→布,布→石头,共3种。

    P(小明胜) = $\frac{3}{9} = \frac{1}{3}$

    💡 三步以上用树状图,两步用列表法更方便。

    第3题 挑战

    一个不透明的袋子里装有两个白球和一个红球(除颜色外完全相同)。先从中随机摸出一个球放回,再随机摸出一个球。求下列事件的概率:

    (1) 两次都摸到白球。

    (2) 两次摸到的球颜色相同。

    (3) 两次摸到的球颜色不同。

    📖 答案:

    用列表法(设两个白球为W₁、W₂,红球为R):


    第一次\\第二次W₁W₂R
    W₁W₁W₁W₁W₂W₁R
    W₂W₂W₁W₂W₂W₂R
    RRW₁RW₂RR

    (1) 两次都摸到白球:W₁W₁、W₁W₂、W₂W₁、W₂W₂,共4种。

    P = $\frac{4}{9}$

    (2) 两次颜色相同:白+白或红+红。

    白+白:4种;红+红:RR,1种。

    P = $\frac{4+1}{9} = \frac{5}{9}$

    (3) 两次颜色不同 = 1 − P(颜色相同) = 1 − $\frac{5}{9} = \frac{4}{9}$

    💡 "有放回"每次试验结果数不变;"无放回"每次结果数减少1。注意区分!

    练习2 — 统计知识的综合应用

    第1题 基础

    某班10名学生的数学测试成绩如下(单位:分):

    85, 92, 78, 90, 88, 95, 82, 88, 90, 92

    求这组数据的:(1) 平均数;(2) 中位数;(3) 众数。

    📖 答案:
    (1) 平均数:

    $\bar{x} = \frac{85+92+78+90+88+95+82+88+90+92}{10}$

    = $\frac{880}{10} = $ 88(分)

    (2) 中位数:

    排序:78, 82, 85, 88, 88, 90, 90, 92, 92, 95

    共10个数(偶数个),中位数为第5、6个数的平均数:

    中位数 = (88 + 90) ÷ 2 = 89(分)

    (3) 众数:

    88出现2次,90出现2次,92出现2次。

    众数为 88分、90分、92分(多个众数)

    💡 中位数要先排序;众数可以有多个。

    第2题 进阶

    甲、乙两名射击运动员在相同条件下各射击5次,成绩如下(单位:环):

    甲:7, 8, 9, 8, 8

    乙:6, 10, 9, 7, 8

    (1) 分别计算甲、乙的平均成绩和方差。

    (2) 如果你是教练,你会选择哪位运动员参赛?请说明理由。

    📖 答案:
    (1) 计算平均成绩:

    $\bar{x}_甲 = \frac{7+8+9+8+8}{5} = \frac{40}{5} = 8$(环)

    $\bar{x}_乙 = \frac{6+10+9+7+8}{5} = \frac{40}{5} = 8$(环)

    计算方差:

    $S^2_甲 = \frac{(7-8)^2+(8-8)^2+(9-8)^2+(8-8)^2+(8-8)^2}{5}$

    = $\frac{1+0+1+0+0}{5} = \frac{2}{5} = 0.4$

    $S^2_乙 = \frac{(6-8)^2+(10-8)^2+(9-8)^2+(7-8)^2+(8-8)^2}{5}$

    = $\frac{4+4+1+1+0}{5} = \frac{10}{5} = 2$

    (2) 选择理由:

    两人平均成绩相同(都是8环),但甲的方差(0.4)远小于乙的方差(2)。

    说明甲的成绩更稳定,波动小。

    我会选择运动员参赛。

    💡 方差越小,数据越稳定。$S^2 = \frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}(x_i - \bar{x})^2$

    第3题 挑战

    某小区对居民进行垃圾分类知识调查,得到以下数据:

    A组(宣传前):及格率65%,平均分72分,标准差8.5

    B组(宣传后):及格率88%,平均分85分,标准差6.2

    C组(培训后):及格率96%,平均分91分,标准差3.8

    请根据以上数据,从集中趋势、离散程度、及格率三个角度分析宣传和培训的效果。

    📖 答案:
    从集中趋势看(平均分):

    平均分从72分 → 85分 → 91分,逐步提高。

    宣传使平均分提高13分,培训又提高6分,说明宣传和培训都有效果。

    从离散程度看(标准差):

    标准差从8.5 → 6.2 → 3.8,持续减小。

    说明不仅整体水平提高,而且居民之间的差距也在缩小,整体更加均衡

    从及格率看:

    及格率从65% → 88% → 96%,大幅提升。

    培训后的及格率已达96%,说明绝大多数居民掌握了垃圾分类知识。

    综合结论:宣传和培训对提高居民垃圾分类知识水平有显著效果,其中培训的效果更为突出。建议常态化开展垃圾分类培训活动。

    💡 统计推断不能只看一个指标,要从多个维度综合分析。

    练习3 — 统计与概率的中考综合

    第1题 进阶

    某校为了解九年级学生的体育测试成绩,随机抽取了40名学生的成绩(满分100分),统计结果如下:

    优秀(90分及以上):12人

    良好(80~89分):16人

    合格(60~79分):10人

    不合格(60分以下):2人

    (1) 求样本中优秀的频率。

    (2) 若用频率估计概率,该校九年级共有600名学生,估计成绩优秀的学生约有多少人?

    (3) 从这40名学生中随机抽取1人,求该生成绩为合格或以上的概率。

    📖 答案:
    (1) 优秀频率:

    优秀频率 = $\frac{12}{40} = 0.3$(或30%)

    (2) 用频率估计概率:

    估计优秀人数 = 600 × 0.3 = 180(人)

    (3) 合格或以上的概率:

    合格以上人数 = 优秀 + 良好 + 合格 = 12 + 16 + 10 = 38(人)

    P = $\frac{38}{40} = \frac{19}{20} = 0.95$(或95%)

    💡 频率 = 频数 ÷ 总数;大量重复试验时,频率稳定于概率。

    第2题 挑战

    某商场为了吸引顾客,设置了一个转盘抽奖活动。转盘被分成8个等份的扇形区域,分别标有1~8的数字。

    游戏规则:顾客消费满200元可获得一次转动转盘的机会。指针所指的数字即为顾客的"幸运数字"。

    若"幸运数字"是偶数,可获得一张20元代金券;若"幸运数字"是3的倍数,可获得一张50元代金券(两种奖励可同时获得)。

    (1) 一次转动转盘,获得20元代金券的概率是多少?

    (2) 一次转动转盘,获得50元代金券的概率是多少?

    (3) 一次转动转盘,既获得20元代金券又获得50元代金券的概率是多少?

    (4) 小华认为:同时获得两种代金券的概率最大。你认为对吗?请通过计算说明。

    📖 答案:

    1~8的总结果数 = 8种等可能情况。

    (1) 获得20元代金券(偶数字):

    偶数字:2, 4, 6, 8,共4个。

    P(20元) = $\frac{4}{8} = \frac{1}{2}$

    (2) 获得50元代金券(3的倍数):

    3的倍数:3, 6,共2个。

    P(50元) = $\frac{2}{8} = \frac{1}{4}$

    (3) 同时获得两种代金券(既是偶数又是3的倍数):

    同时满足:6,共1个。

    P(两者) = $\frac{1}{8}$

    (4) 判断:

    获得20元的概率 $\frac{1}{2}$,获得50元的概率 $\frac{1}{4}$,同时获得的概率 $\frac{1}{8}$。

    实际上,获得20元代金券的概率最大($\frac{1}{2}$),不是同时获得的概率最大。

    小华的说法错误

    💡 审题要仔细!概率的计算要明确事件包含的结果数。


    中考总复习 综合练习题

    数与代数综合

    第1题 基础

    计算下列各题:

    (1) $(-2)^3 \times \sqrt{4} + (\frac{1}{2})^{-1} - |{-3}|$

    (2) 解方程:$x^2 - 5x + 6 = 0$

    (3) 解不等式组:$\begin{cases} 2x - 1 > 3 \\ x + 2 \leq 5 \end{cases}$

    📖 答案:
    (1) 计算:

    $(-2)^3 \times \sqrt{4} + (\frac{1}{2})^{-1} - |{-3}|$

    = $(-8) \times 2 + 2 - 3$

    = $-16 + 2 - 3$

    = $-17$

    (2) 解方程 $x^2 - 5x + 6 = 0$:

    方法一(因式分解):$(x - 2)(x - 3) = 0$

    ∴ $x_1 = 2$,$x_2 = 3$

    方法二(公式法):$x = \frac{5 \pm \sqrt{25-24}}{2} = \frac{5 \pm 1}{2}$

    ∴ $x_1 = 2$,$x_2 = 3$

    (3) 解不等式组:

    $2x - 1 > 3 \Rightarrow 2x > 4 \Rightarrow x > 2$

    $x + 2 \leq 5 \Rightarrow x \leq 3$

    不等式组的解集为 $2 < x \leq 3$

    💡 实数运算注意符号和运算顺序;解一元二次方程首选因式分解法。

    第2题 进阶

    某商店销售一种商品,进价为每件40元。经市场调查发现,当售价为每件60元时,每月可销售200件;售价每降低1元,月销售量增加20件。

    (1) 设售价为每件x元(40 ≤ x ≤ 60),月利润为y元,求y关于x的函数关系式。

    (2) 售价定为多少元时,月利润最大?最大月利润是多少?

    📖 答案:
    (1) 函数关系式:

    售价为x元,降价比原价低了(60 − x)元。

    月销售量 = 200 + 20(60 − x) = 200 + 1200 − 20x = 1400 − 20x(件)

    单件利润 = (x − 40)元

    月利润 y = (x − 40)(1400 − 20x)

    y = (x − 40)(1400 − 20x)

    y = 1400x − 20x² − 56000 + 800x

    y = $-20x² + 2200x - 56000$(40 ≤ x ≤ 60)

    (2) 最大利润:

    这是一个开口向下的二次函数,在顶点处取最大值。

    对称轴:$x = -\frac{b}{2a} = -\frac{2200}{2 \times (-20)} = \frac{2200}{40} = 55$

    55在[40, 60]范围内。

    $y_{max} = -20 \times 55² + 2200 \times 55 - 56000$

    = $-20 \times 3025 + 121000 - 56000$

    = $-60500 + 121000 - 56000$

    = 4500(元)

    答:售价定为55元时月利润最大,最大月利润为4500元。

    💡 二次函数最值问题的关键是正确列出函数表达式,并注意自变量的取值范围。

    图形与几何综合

    第1题 进阶

    如图,在△ABC中,D、E分别在AB、AC上,DE∥BC,AD:DB = 2:3。

    (1) 求$\frac{DE}{BC}$的值。

    (2) 若△ADE的面积为8cm²,求梯形DECB的面积。

    📖 答案:
    (1) 求$\frac{DE}{BC}$:

    ∵ DE∥BC,∴ △ADE ∽ △ABC

    AD:DB = 2:3,则AD:AB = 2:(2+3) = 2:5

    ∴ $\frac{DE}{BC} = \frac{AD}{AB} = \frac{2}{5}$

    (2) 求梯形面积:

    ∵ △ADE ∽ △ABC,相似比为 $\frac{2}{5}$

    $\frac{S_{△ADE}}{S_{△ABC}} = (\frac{2}{5})² = \frac{4}{25}$

    $S_{△ADE} = 8$cm²,则 $S_{△ABC}} = 8 \times \frac{25}{4} = 50$(cm²)

    梯形DECB的面积 = $S_{△ABC}} - S_{△ADE}$ = 50 − 8 = 42(cm²)

    💡 相似三角形面积比 = 相似比的平方,注意不是边长比!

    第2题 挑战

    如图,在Rt△ABC中,∠C = 90°,AC = 6,BC = 8。点D是AB边上的一个动点,过D作DE⊥BC于E,DF⊥AC于F。

    (1) 求证:四边形DECF是矩形。

    (2) 设DE = x,用含x的代数式表示DF。

    (3) 当x为何值时,矩形DECF的面积最大?最大面积是多少?

    📖 答案:
    (1) 证明:

    ∵ ∠C = 90°,DE⊥BC,DF⊥AC

    ∴ ∠DEC = 90°,∠DFC = 90°,∠ECF = 90°

    ∴ 四边形DECF是矩形(有三个直角的四边形是矩形)。

    (2) 用x表示DF:

    设DE = x,则CE = DF(矩形对边相等)。

    ∵ DE∥AC(都垂直于BC),∴ △BDE ∽ △BAC

    $\frac{DE}{AC} = \frac{BE}{BC}$,即 $\frac{x}{6} = \frac{BE}{8}$,BE = $\frac{4}{3}x$

    ∴ EC = BC − BE = 8 − $\frac{4}{3}x$,即 DF = $8 - \frac{4}{3}x$(0 < x < 6)

    (3) 面积最值:

    矩形面积 S = DE × DF = $x(8 - \frac{4}{3}x) = -\frac{4}{3}x² + 8x$

    这是一个开口向下的二次函数。

    对称轴:$x = -\frac{b}{2a} = -\frac{8}{2 \times (-\frac{4}{3})} = \frac{8}{\frac{8}{3}} = 3$

    $S_{max} = 3 \times (8 - \frac{4}{3} \times 3) = 3 \times (8 - 4) = 3 \times 4 = 12$(cm²)

    答:当x = 3时矩形DECF面积最大,最大面积为12cm²。

    💡 几何最值问题常转化为二次函数最值,关键是用一个变量表示出目标量。

    统计与概率综合

    第1题 进阶

    某校九年级(1)班50名学生参加中考体育模拟测试,成绩统计如下:

    分数:45, 48, 50, 50, 50, 48, 45, 42, 50, 48,
    45, 45, 48, 50, 42, 48, 50, 48, 45, 50,
    42, 45, 48, 50, 48, 50, 45, 48, 50, 42,
    50, 48, 45, 50, 48, 45, 50, 48, 50, 45,
    48, 50, 45, 48, 50, 48, 45, 50, 48, 45

    (1) 完成频数分布表(分数:42, 45, 48, 50)。

    (2) 求这组数据的众数和中位数。

    (3) 若满分50分,优秀线为48分,估计该校九年级400名学生中达到优秀的人数。

    📖 答案:
    (1) 频数分布表:
    (2) 众数和中位数:
    分数频数(人)频率
    4240.08
    45140.28
    48160.32
    50160.32
    合计501.00

    共50人,中位数是第25、26个数据的平均数。

    42分4人,45分14人(累计18人),48分16人(累计34人)。

    第25、26人都在48分组内,中位数 = 48分

    (3) 估计优秀人数:

    优秀(≥48分)人数 = 16 + 16 = 32(人)

    样本优秀率 = $\frac{32}{50} = 0.64$

    估计全校优秀人数 = 400 × 0.64 = 256(人)

    💡 用样本估计总体时,假设样本具有代表性。

    第2题 挑战

    有3张不透明的卡片,每张卡片上分别写有一个数字:1、2、−3。将卡片洗匀后背面朝上放在桌上。

    (1) 随机抽取一张卡片,求抽到正数的概率。

    (2) 随机抽取一张卡片,记下数字后放回,洗匀后再抽取一张,用树状图或列表法求两次抽到的数字之和为负数的概率。

    (3) 若不放回,连续抽取两张,求第一张为正数且第二张为负数的概率。

    📖 答案:
    (1) 抽到正数:

    卡片:1, 2, −3,正数有1、2,共2个。

    P(正数) = $\frac{2}{3}$

    (2) 有放回,两次之和为负数:

    所有等可能结果:3 × 3 = 9种。

    (可列表法)和的情况如下:

    12−3
    1+1=21+2=31+(−3)=−2
    2+1=32+2=42+(−3)=−1
    (−3)+1=−2(−3)+2=−1(−3)+(−3)=−6

    P(和为负) = $\frac{5}{9}$

    (3) 不放回,第一张正数且第二张负数:

    不放回,第一张有3种可能,第二张有2种可能,共3×2=6种等可能结果。

    第一张正数(1或2)且第二张负数(−3)的情况:

    第一张=1,第二张=−3;第一张=2,第二张=−3,共2种。

    P = $\frac{2}{6} = \frac{1}{3}$

    💡 注意"有放回"和"不放回"的区别:不放回时每次抽取的总数逐渐减少。