2025年山西省中考数学试题（原卷版+解析版）

2025年山西省初中学业水平考试数学第I卷选择题（共30分）一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分．在每个小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请选出并在答题卡上将该项涂黑）1.下列各数中比小的数是（）A. B. C. D.2.科技创新型企业的不断涌现，促进了我国新质生产力的快速发展．以下四个科技创新型企业的品牌图标中，为中心对称图形的是（）A. B. C. D.3.下列运算正确的是（）A. B.C. D.4.如图，小谊将两根长度不等的木条的中点连在一起，记中点为，即．测得两点之间的距离后，利用全等三角形的性质，可得花瓶内壁上两点之间的距离．图中与全等的依据是（）A. B. C. D.5.不等式组的解集是（）A. B. C. D.无解6.如图，在平行四边形中，点是对角线的中点，点是边的中点，连接．下列两条线段的数量关系中一定成立的是（）A. B.C. D.7.下表记录了某市连续五天的日最高气温和日最低气温．比较这五天的日最高气温与日最低气温的波动情况，下列说法正确的是（）日期气温2月2日2月3日2月4日2月5日2月6日最高1261098最低102A.日最高气温的波动大 B.日最低气温的波动大C.一样大 D.无法比较8.如图，为的直径，点是上位于异侧的两点，连接．若，则的度数为（）A. B. C. D.9.氢气是一种绿色清洁能源，可通过电解水获得．实践小组通过实验发现，在电解水的过程中，生成物氢气的质量与分解的水的质量满足我们学过的某种函数关系．下表是一组实验数据，根据表中数据，与之间的函数关系式为（）水质量氢气的质量A. B. C. D.10.如图，在中，，分别以点为圆心、的长为半径画弧，与的延长线分别交于点．若，则图中阴影部分的面积为（）A. B. C. D.第Ⅱ卷非选择题（共90分）二、填空题（本大题共5个小题，每小题3分，共15分）11.因式分解：________．12.近年来，我省依托乡村e镇建设，打造农村电商新产业，提高了农民收入．某农户通过网上销售传统手工艺品布老虎，利润由原来的每个20元增加到80元．该农户通过网上售出a个布老虎，则他的利润增加了________元（用含a的代数式表示）．13.如图，在平面直角坐标系中，点的坐标为，将线段绕点逆时针旋转，则点对应点的坐标为______．14.如图是创新小组设计的一款小程序的界面示意图，程序规则为：每点击一次按钮，“”就从一个格子向左或向右随机移动到相邻的一个格子．当“”位于格子A时，小明连续点击两次按钮，“”回到格子A的概率是________．15.如图，在四边形中，，，，，点在边上，，连接，且．点在的延长线上，连接若，则线段的长为______．三、解答题（本大题共8个小题，共75分．解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤）16.（1）计算：（2）解方程组：17.如图，在平面直角坐标系中，直线分别与x轴，y轴交于点A，B，与反比例函数的图象交于点C．已知点A的坐标为，点C的坐标为，点D在反比例函数的图像上，纵坐标为2．（1）求反比例函数的表达式，并直接写出点B的坐标；（2）连接，请直接写出四边形的面积．18.近年来，交通工具的多样化和普及化，为家长接送孩子带来便利的同时，也在一定程度上造成了放学时段校门口的交通拥堵．为了解具体情况，某校爱心社团中午放学后在校门口随机选取300名接送孩子的家长，针对接送孩子的方式和时段进行了问卷调查（调查问卷如图），所有问卷全部收回且有效，并将调查结果绘制成了如下所示的扇形统计图和条形统计图（不完整）．请认真阅读上述信息，回答下列问题：（1）扇形统计图中“公共交通”所在扇形的圆心角度数为_________；本次调查的家长中骑电动自行车接送孩子的有__________人，并补全条形统计图；（2）若该校共有1500名家长中午放学后接送孩子，请估计用私家车接送孩子的家长人数；（3）假如你是爱心社团的成员，请根据上述统计图中的信息，写出一个造成放学后校门口交通拥堵的原因，并给家长提出一条缓解拥堵的建议．19.我国自主研发的型快速换轨车，采用先进的自动化技术、能精准高效地完成更换铁路钢轨的任务．一辆该型号快速换轨车每小时更换钢轨的公里数是一个工作队人工更换钢轨的2倍，它更换116公里钢轨比一个工作队人工更换80公里钢轨所用时间少22小时．求一辆该型号快速换轨车每小时更换钢轨多少公里．20.项目学习项目背景：“源池泉涌”为我省某景区一个景点，主体设计包括外栏墙与内栏墙，外栏墙高于内栏墙，两栏中间为步道，内栏墙内为泉池，池内泉水清澈见底．从正上方看，外栏墙呈正八边形，内栏墙呈圆形．综合实践小组的同学围绕“景物的测量与计算”开展项目学习活动，形成了如下活动报告．项目主题景物的测量与计算驱动问题如何测量内栏墙围成泉池的直径活动内容利用视图、三角函数等有关知识进行测量与计算活动过程方案说明图为该景，点俯视图的示意图，点，是正八边形中一组平行边的中点，为圆的直径图中点在同一条直线上．图为测量方案示意图，直径所在水平直线与外栏墙分别交于，点，，外栏墙与均与水平地面垂直，且．，均表示步道的宽，．图中各点都在同一竖直平面内．数据测量在点处测得，点和点的俯角分别为，，米．图中墙的厚度均忽略不计计算……交流展示……请根据上述数据，计算内栏墙围成泉池的直径的长（结果精确到米．参考数据：，，，，，）．21阅读与思考下面是小宣同学数学笔记中的部分内容，请认真阅读并完成相应的任务．双关联线段【概念理解】如果两条线段所在直线形成的夹角中有一个角是，且这两条线段相等，则称其中一条线段是另一条线段的双关联线段，也称这两条线段互为双关联线段．例如，下列各图中的线段与所在直线形成的夹角中有一个角是，若，则下列各图中的线段都是相应线段的双关联线段．【问题解决】问题1：如图，在矩形中，，若对角线与互为双关联线段，则________．问题2：如图，在等边中，点D，E分别在边的延长线上，且，连接．求证：线段是线段的双关联线段．证明：延长交于点F．是等边三角形，．，（依据）．，，；…任务：（1）问题1中的________，问题2中的依据是________________；（2）补全问题2的证明过程；（3）如图，点C在线段上，请在图3中作线段的双关联线段．（要求：①尺规作图，保留作图痕迹，不写作法；②作出一条即可）．22.综合与实践问题情境：青蛙腾空阶段的运动路线可看作抛物线．我国某科研团队根据青蛙的生物特征和运动机理设计出了仿青蛙机器人，其起跳后的运动路线与实际情况中青蛙腾空阶段的运动路线相吻合．实验数据：仿青蛙机器人从水平地面起跳，并落在水平地面上，其运动路线的最高点距地面，起跳点与落地点的距离为．数学建模：如图，将仿青蛙机器人的运动路线抽象为抛物线，其顶点为N，对称轴为直线l，仿青蛙机器人在水平地面上的起跳点为O，落地点为M．以O为原点，所在直线为x轴，过点O与所在水平地面垂直的直线为y轴，建立平面直角坐标系．（1）请直接写出顶点N的坐标，并求该抛物线的函数表达式；问题解决：已知仿青蛙机器人起跳后运动路线形状保持不变，即抛物线的形状不变．（2）如图1，若仿青蛙机器人从点O正上方的点P处起跳，落地点为Q，点P的坐标为，点Q在x轴的正半轴上．求起跳点P与落地点Q的水平距离的长；（3）实验表明：仿青蛙机器人在跃过障碍物时，与障碍物上表面每个点在竖直方向上的距离不少于，才能安全通过．如图，水平地面上有一个障碍物，其纵切面为四边形，其中，．仿青蛙机器人从距离左侧处的地面起跳，发现不能安全通过该障碍物．若团队人员在起跳处放置一个平台，仿青蛙机器人从平台上起跳，则刚好安全通过该障碍物．请直接写出该平台的高度（平台的大小忽略不计，障碍物的纵切面与仿青蛙机器人的运动路线在同一竖直平面内）．23.综合与探究问题情境：如图，在纸片中，，点D在边上，．沿过点D的直线折叠该纸片，使的对应线段与平行，且折痕与边交于点E，得到，然后展平．猜想证明：（1）判断四边的形状，并说明理由拓展延伸：（2）如图，继续沿过点D的直线折叠该纸片，使点A的对应点落在射线上，且折痕与边交于点F，然后展平．连接交边于点G，连接．①若，判断与的位置关系，并说明理由；②若，，，当是以为腰的等腰三角形时，请直接写出的长

2025年山西省初中学业水平考试数学第I卷选择题（共30分）一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分．在每个小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请选出并在答题卡上将该项涂黑）1.下列各数中比小的数是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】本题考查了有理数的大小比较，根据正数大于负数；两个负数，绝对值大的反而小进行比较即可判断求解，掌握有理数的大小比较方法是解题的关键．【详解】解：∵正数大于负数，∴比小的数在，，中，∵两个负数，绝对值大的数反而更小，又∵，∴，∴比小的数是，故选：．2.科技创新型企业的不断涌现，促进了我国新质生产力的快速发展．以下四个科技创新型企业的品牌图标中，为中心对称图形的是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】本题考查了中心对称图形，把一个图形绕某一点旋转，如果旋转后的图形能够与原来的图形重合，那么这个图形就叫做中心对称图形，据此判断即可求解，熟练掌握知识点是解题的关键．【详解】、不是中心对称图形，故本选项不符合题意；、不是中心对称图形，故本选项不符合题意；、不是中心对称图形，故本选项不符合题意；、是中心对称图形，故本选项符合题意；故选：．3.下列运算正确的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【分析】本题考查合并同类项、同底数幂的乘法、完全平方公式、积的乘方等运算法则，根据相应法则，逐一进行计算判断即可．【详解】A．中的和不是同类项，无法合并，故错误．B．，正确．C．应展开为，选项漏掉，故错误．D．，选项中结果为，计算错误．故选：B．4.如图，小谊将两根长度不等的木条的中点连在一起，记中点为，即．测得两点之间的距离后，利用全等三角形的性质，可得花瓶内壁上两点之间的距离．图中与全等的依据是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】本题考查了全等三角形的判定，由即可判定求解，掌握全等三角形的判定方法是解题的关键．【详解】在与，∵，∴，∴与全等依据是，故选：．5.不等式组的解集是（）A. B. C. D.无解【答案】C【解析】【分析】本题考查求不等式组的解集，分别求出两个不等式的解集，再确定它们解集的公共部分即为不等式组的解集．【详解】解：解不等式，得：；解不等式，得：，∴不等式组的解集为：；故选C．6.如图，在平行四边形中，点是对角线中点，点是边的中点，连接．下列两条线段的数量关系中一定成立的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【分析】本题考查了三角形中位线的性质，平行四边形的性质，由三角形中位线的性质得，进而由平行四边形的性质得，即可求解，掌握以上知识点是解题的关键．【详解】解：∵点是对角线的中点，点是边的中点，∴是的中位线，∴，∵四边形是平行四边形，∴，∴，故选：．7.下表记录了某市连续五天的日最高气温和日最低气温．比较这五天的日最高气温与日最低气温的波动情况，下列说法正确的是（）日期气温2月2日2月3日2月4日2月5日2月6日最高1261098最低102A.日最高气温的波动大 B.日最低气温的波动大C.一样大 D.无法比较【答案】A【解析】【分析】本题考查的是方差的计算与含义，比较两组数据的波动情况，需计算它们的方差或极差，根据方差越大，波动越大判断即可.【详解】解：最高气温数据：12，6，10，9，8∴平均数：各数据与平均数的差的平方：，，，，，∴方差：∵最低气温数据：1，，，0，2∴平均数：各数据与平均数的差的平方：，，，，，∴方差：，∴最高气温方差为4，最低气温方差为2，因此日最高气温的波动更大，选项A正确；故选：A8.如图，为的直径，点是上位于异侧的两点，连接．若，则的度数为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】本题考查了圆周角定理，连接，由为的直径可得，进而由得，再根据圆周角定理即可求解，掌握圆周角定理是解题的关键．【详解】解：连接，∵为的直径，∴，∵，∴，∴，故选：．9.氢气是一种绿色清洁能源，可通过电解水获得．实践小组通过实验发现，在电解水的过程中，生成物氢气的质量与分解的水的质量满足我们学过的某种函数关系．下表是一组实验数据，根据表中数据，与之间的函数关系式为（）水的质量氢气的质量A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】本题考查了求函数关系式，由表格数据可得是的正比例函数，进而即可求解，由表格数据判断出函数关系是解题的关键．【详解】解：∵，∴与成正比例，即是的正比例函数，∴，故选：．10.如图，在中，，分别以点为圆心、的长为半径画弧，与的延长线分别交于点．若，则图中阴影部分的面积为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】本题考查了等腰直角三角形的性质，扇形的面积，由等腰直角三角形的性质得，，进而由解答即可求解，掌握以上知识点是解题的关键．【详解】解：∵，∴，∵，∴，∴，故选：．第Ⅱ卷非选择题（共90分）二、填空题（本大题共5个小题，每小题3分，共15分）11.因式分解：________．【答案】【解析】【分析】本题考查了利用平方差公式分解因式，掌握平方差公式的特点是解题的关键；由平方差公式分解即可．【详解】解：；故答案为：．12.近年来，我省依托乡村e镇建设，打造农村电商新产业，提高了农民收入．某农户通过网上销售传统手工艺品布老虎，利润由原来的每个20元增加到80元．该农户通过网上售出a个布老虎，则他的利润增加了________元（用含a的代数式表示）．【答案】【解析】【分析】本题考查了列代数式，正确理解题意是关键；求出售出一个布老虎增加的利润，即可求出售出a个布老虎增加的利润．【详解】解：售出一个布老虎增加的利润为（元），则售出a个布老虎增加的利润为．故答案为：．13.如图，在平面直角坐标系中，点的坐标为，将线段绕点逆时针旋转，则点对应点的坐标为______．【答案】【解析】【分析】本题考查了旋转的性质，解直角三角形的相关计算，将线段绕点逆时针旋转得到，过作轴于点，则，，，然后通过，，即可求解，掌握知识点的应用是解题的关键．【详解】解：如图，将线段绕点逆时针旋转得到，过作轴于点，则，∵点的坐标为，∴，由题意得，，，∴，，∴点对应点的坐标为，故答案为：．14.如图是创新小组设计的一款小程序的界面示意图，程序规则为：每点击一次按钮，“”就从一个格子向左或向右随机移动到相邻的一个格子．当“”位于格子A时，小明连续点击两次按钮，“”回到格子A的概率是________．【答案】【解析】【分析】本题考查了画树状图或列表法求概率；根据题意画出树状图，求出所有可能的结果数及事件发生的可能结果数，利用概率公式即可求解．【详解】解：画出树状图如下：由图知，所有可能的结果数为4，其中回到回到格子A的可能结果数为2，则回到格子A的概率为；故答案为：．15.如图，在四边形中，，，，，点在边上，，连接，且．点在的延长线上，连接若，则线段的长为______．【答案】【解析】【分析】本题考查了相似三角形的判定与性质，勾股定理，矩形的判定与性质，等腰三角形的判定与性质，延长交延长线于点，过作于点，则，由三线合一性质可得，然后证明四边形是矩形，所以，，又，则可证，所以，求出，然后通过平行线的性质和等角对等边可得，设，则，，最后通过勾股定理求出的值即可，掌握知识点的应用是解题的关键．【详解】解：如图，延长交延长线于点，过作于点，则，∵，∴，∵，，∴，，∴，∴四边形是矩形，∴，，∵，∴，∴，∵，，∴，∴，∴，∵，∴，∵，∴，∴，设，则，∴，由勾股定理得：，∴，解得：，即，∴，故答案为：．三、解答题（本大题共8个小题，共75分．解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤）16.（1）计算：（2）解方程组：【答案】（1）；（2）【解析】【分析】本题考查了含乘方的有理数的混合运算，解二元一次方程组等知识，正确进行运算是解题的关键；（1）依次计算绝对值、乘方与括号，最后计算加减即可；（2）利用加减消元法，两式相加消去未知数y，求得未知数x的值，再求出y的值即可．【详解】解：（1）原式；（2）解：①+②，得，．将代入②，得，．所以原方程组的解是．17.如图，在平面直角坐标系中，直线分别与x轴，y轴交于点A，B，与反比例函数的图象交于点C．已知点A的坐标为，点C的坐标为，点D在反比例函数的图像上，纵坐标为2．（1）求反比例函数的表达式，并直接写出点B的坐标；（2）连接，请直接写出四边形的面积．【答案】（1），（2）10【解析】【分析】（1）把点C的坐标代入反比例函数解析式中，求得k的值，即可求得反比例函数解析式；由A、C的坐标，利用待定系数法求出直线的解析式，令，求出y的值，即可得点B的坐标；（2）点D在反比例函数的图像上，纵坐标为2，则可求得点D的横坐标，利用四边形的面积等于面积的和即可求解．【小问1详解】解：∵点C的坐标为，且在反比例函数的图像上，∴，即，∴反比例函数的解析式为；设直线的解析式为，把A、C两点坐标分别代入得：，解得：，即直线的解析式为；上式中，令，，∴点B的坐标为；【小问2详解】解：∵点D在反比例函数的图像上，纵坐标为2，∴，解得：；由题意知，，∴．【点睛】本题考查了一次函数与反比例函数的交点问题，待定系数法求函数解析式，反比例函数的图像与性质，割补法求四边形面积等知识，掌握反比例函数的图像与性质是关键．18.近年来，交通工具的多样化和普及化，为家长接送孩子带来便利的同时，也在一定程度上造成了放学时段校门口的交通拥堵．为了解具体情况，某校爱心社团中午放学后在校门口随机选取300名接送孩子的家长，针对接送孩子的方式和时段进行了问卷调查（调查问卷如图），所有问卷全部收回且有效，并将调查结果绘制成了如下所示的扇形统计图和条形统计图（不完整）．请认真阅读上述信息，回答下列问题：（1）扇形统计图中“公共交通”所在扇形的圆心角度数为_________；本次调查的家长中骑电动自行车接送孩子的有__________人，并补全条形统计图；（2）若该校共有1500名家长中午放学后接送孩子，请估计用私家车接送孩子的家长人数；（3）假如你是爱心社团的成员，请根据上述统计图中的信息，写出一个造成放学后校门口交通拥堵的原因，并给家长提出一条缓解拥堵的建议．【答案】（1）36；135；见解析（2）450人（3）见解析【解析】【分析】本题主要考查了扇形统计图，条形统计图，用样本估计总体等等，正确读懂统计图是解题的关键．（1）用360度乘以“公共交通”的人数占比可求出对应的圆心角度数；用300乘以“骑电动自行车”的人数占比可求出对应的人数，再求出时间段骑电动车的人数并补全统计图即可；（2）用1500乘以样本中用私家车接送孩子的家长人数占比即可得到答案；（3）电动车和私家车接送孩子的人数占比多，容易造成拥堵；时间段电动车和私家车接送孩子的人数比较多，容易造成拥堵；建议可从换接送方式和换接送时间段两个方面阐述．【小问1详解】解：，∴扇形统计图中“公共交通”所在扇形的圆心角度数为；人，∴本次调查的家长中骑电动自行车接送孩子的有135人；∴时间段骑电动车的人数为人，补全统计图如下所示：【小问2详解】解；人，答：估计用私家车接送孩子的家长人数为450人；【小问3详解】解：由扇形统计图可知用电动车和私家车接送孩子的人数占比为，容易造成放学后校门口交通拥挤；由条形统计图可知，在时间段内，接送孩子的电动车和私家车比较多，容易造成放学后校门口交通拥挤；建议家长在条件允许的情况下选用公共交通方式接送孩子或者使用电动车或私家车接送孩子时避开时间段．19.我国自主研发的型快速换轨车，采用先进的自动化技术、能精准高效地完成更换铁路钢轨的任务．一辆该型号快速换轨车每小时更换钢轨的公里数是一个工作队人工更换钢轨的2倍，它更换116公里钢轨比一个工作队人工更换80公里钢轨所用时间少22小时．求一辆该型号快速换轨车每小时更换钢轨多少公里．【答案】一辆该型号快速换轨车每小时更换钢轨2公里【解析】【分析】本题考查了分式方程的应用，正确理解题意，找到等量关系并列出分式方程是解题的关键，注意要检验；设一辆该型号快速换轨车每小时更换钢轨x公里；根据等量关系：快速换轨车更换116公里钢轨比一个工作队人工更换80公里钢轨所用时间少22小时，列出分式方程，求解并检验即可．【详解】解：设一辆该型号快速换轨车每小时更换钢轨x公里．根据题意得：．解得：．经检验，是原方程的根，且符合题意．答：一辆该型号快速换轨车每小时更换钢轨2公里．20.项目学习项目背景：“源池泉涌”为我省某景区的一个景点，主体设计包括外栏墙与内栏墙，外栏墙高于内栏墙，两栏中间为步道，内栏墙内为泉池，池内泉水清澈见底．从正上方看，外栏墙呈正八边形，内栏墙呈圆形．综合实践小组的同学围绕“景物的测量与计算”开展项目学习活动，形成了如下活动报告．项目主题景物的测量与计算驱动问题如何测量内栏墙围成泉池的直径活动内容利用视图、三角函数等有关知识进行测量与计算活动过程方案说明图为该景，点俯视图的示意图，点，是正八边形中一组平行边的中点，为圆的直径图中点在同一条直线上．图为测量方案示意图，直径所在水平直线与外栏墙分别交于，点，，外栏墙与均与水平地面垂直，且．，均表示步道的宽，．图中各点都在同一竖直平面内．数据测量在点处测得，点和点的俯角分别为，，米．图中墙的厚度均忽略不计计算……交流展示……请根据上述数据，计算内栏墙围成泉池的直径的长（结果精确到米．参考数据：，，，，，）．【答案】内栏墙围成泉池的直径的长约为米．【解析】【分析】本题考查了解直角三角形的应用——仰角俯角问题，由题意得，四边形为矩形，则，，所以，，设米，则米，米，然后通过，，列出方程，解出方程即可，掌握知识点的应用是解题的关键．【详解】解：由题意得，，四边形为矩形，∴，，∴，，设米，则米，米，在中，，，，∴，在中，，，∴，∴，解得，∴（米），答：内栏墙围成泉池的直径的长约为米．21.阅读与思考下面是小宣同学数学笔记中的部分内容，请认真阅读并完成相应的任务．双关联线段概念理解】如果两条线段所在直线形成的夹角中有一个角是，且这两条线段相等，则称其中一条线段是另一条线段的双关联线段，也称这两条线段互为双关联线段．例如，下列各图中的线段与所在直线形成的夹角中有一个角是，若，则下列各图中的线段都是相应线段的双关联线段．【问题解决】问题1：如图，在矩形中，，若对角线与互为双关联线段，则________．问题2：如图，在等边中，点D，E分别在边的延长线上，且，连接．求证：线段是线段的双关联线段．证明：延长交于点F．是等边三角形，．，（依据）．，，；…任务：（1）问题1中的________，问题2中的依据是________________；（2）补全问题2的证明过程；（3）如图，点C在线段上，请在图3中作线段的双关联线段．（要求：①尺规作图，保留作图痕迹，不写作法；②作出一条即可）．【答案】（1），等角的补角相等；（2）见解析（3）见解析【解析】【分析】（1）设的交点为O，利用矩形的性质及已知可证明是等边三角形，由等边三角形的性质及矩形性质即可求解．利用等角的补角相等即可完成问题2的依据．（2）利用三角形外角的性质及等边三角形的性质即可，从而问题完成；（3）作一个等边三角形即可完成．【小问1详解】解：设的交点为O，如图；∵四边形是矩形，∴；∵对角线与互为双关联线段，∴，∴是等边三角形，∴，∴；故答案为：；问题2中的依据是：等角的补角相等；故答案为：等角的补角相等；【小问2详解】解：是的外角，．是的外角，．，．即线段与线段所在直线形成的夹角中有一个角是．，线段与线段是双关联线段．【小问3详解】解：答案不唯一，例如：作法一：作法二：如图，线段即为所求．【点睛】本题考查了矩形的性质，等边三角形的判定与性质，全等三角形的判定与性质，尺规作图等知识，掌握这些知识是解题的关键．22.综合与实践问题情境：青蛙腾空阶段的运动路线可看作抛物线．我国某科研团队根据青蛙的生物特征和运动机理设计出了仿青蛙机器人，其起跳后的运动路线与实际情况中青蛙腾空阶段的运动路线相吻合．实验数据：仿青蛙机器人从水平地面起跳，并落在水平地面上，其运动路线的最高点距地面，起跳点与落地点的距离为．数学建模：如图，将仿青蛙机器人的运动路线抽象为抛物线，其顶点为N，对称轴为直线l，仿青蛙机器人在水平地面上的起跳点为O，落地点为M．以O为原点，所在直线为x轴，过点O与所在水平地面垂直的直线为y轴，建立平面直角坐标系．（1）请直接写出顶点N的坐标，并求该抛物线的函数表达式；问题解决：已知仿青蛙机器人起跳后的运动路线形状保持不变，即抛物线的形状不变．（2）如图1，若仿青蛙机器人从点O正上方的点P处起跳，落地点为Q，点P的坐标为，点Q在x轴的正半轴上．求起跳点P与落地点Q的水平距离的长；（3）实验表明：仿青蛙机器人在跃过障碍物时，与障碍物上表面的每个点在竖直方向上的距离不少于，才能安全通过．如图，水平地面上有一个障碍物，其纵切面为四边形，其中，．仿青蛙机器人从距离左侧处的地面起跳，发现不能安全通过该障碍物．若团队人员在起跳处放置一个平台，仿青蛙机器人从平台上起跳，则刚好安全通过该障碍物．请直接写出该平台的高度（平台的大小忽略不计，障碍物的纵切面与仿青蛙机器人的运动路线在同一竖直平面内）．【答案】（1），；（2）起跳点P与落地点Q的水平距离的长为；（3）【解析】【分析】本题考查二次函数实际应用，读懂题意，正确的列出函数关系式，是解题的关键：（1）根据起跳点与落地点的距离为，得到对称轴为直线，根据运动路线的最高点距地面