解不等式组，并把它的解集在数轴上表示出来.

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小聪、小明准备代表班级参加学校"党史知识"竞赛，班主任对这两名同学测试了6次，获得如图测试成绩折线统计图．根据图中信息，解答下列问题：

（1）要评价每位同学成绩的平均水平，你选择什么统计量？求这个统计量．

（2）求小聪成绩的方差．

（3）现求得小明成绩的方差为 $S_{小明}^{2} = 3$ （单位：平方分）．根据折线统计图及上面两小题的计算，你认为哪位同学的成绩较好？请简述理由．

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已知：如图，矩形 $ABCD$ 的对角线 $AC$ ， $BD$ 相交于点 $O$ ， $∠ BOC = 120 °$ ， $AB = 2$ ．

（1）求矩形对角线的长；

（2）过 $O$ 作 $OE ⊥ AD$ 于点 $E$ ，连结 $BE$ ．记 $∠ ABE = α$ ，求 $\tan α$ 的值．

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已知 $x = \frac{1}{6}$ ，求 ${(3 x - 1)}^{2} + (1 + 3 x) (1 - 3 x)$ 的值．

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计算： ${(- 1)}^{2021} + \sqrt{8} - 4 \sin 45 ° + | - 2 |$ ．

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小王在学习浙教版九上课本第72页例2后，进一步开展探究活动：将一个矩形 $ABCD$ 绕点 $A$ 顺时针旋转 $α (0 ° < α ⩽ 90 °)$ ，得到矩形 $AB' C' D'$ ，连结 $BD$ ．

$[$ 探究 $1]$ 如图1，当 $α = 90 °$ 时，点 $C'$ 恰好在 $DB$ 延长线上．若 $AB = 1$ ，求 $BC$ 的长．

$[$ 探究 $2]$ 如图2，连结 $AC'$ ，过点 $D'$ 作 $D' M / / AC'$ 交 $BD$ 于点 $M$ ．线段 $D' M$ 与 $DM$ 相等吗？请说明理由．

$[$ 探究 $3]$ 在探究2的条件下，射线 $DB$ 分别交 $AD'$ ， $AC'$ 于点 $P$ ， $N$ （如图 $3)$ ，发现线段 $DN$ ， $MN$ ， $PN$ 存在一定的数量关系，请写出这个关系式，并加以证明．

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