新定义问题(讲义及答案)
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精锐教育学科教师辅导讲义
表示,求
,那么
,规定符号b=(13 34
表示
表示
,⑴求则
,使下列算式成立:
,,,求
如:
=,其中的
△△_____.
规定:警察小偷警察,警察小偷那么:(猎人小兔)(山羊白菜)
7. 设b a ,表示两个不同的数,规定b a b a ⨯-⨯=∆34.求2)34(∆∆.
8. 定义运算“”为x
)(2y x xy y +-=.求12(34).
9. 设b a ,表示两个不同的数,规定b a b a ⨯-⨯=⊕23,如果已知42=⊕b .求b .
13. 对于数y x ,规定运算“○”为x ○)3()4(-⨯+=b a y .求7○(8○9)的值.
14. 设a
b 表示a 的3倍减去b 的2倍,即a b =b a 23-,已知x (41)=7.求x .
15. 定义两种运算“⊕”、“⊗”,对于任意两个整数b a ,,1-+=⊕b a b a , 1-⨯=⊗b a b a .计算)]53()86[(4⊕⊕⊕⊗的值.
18. 设b a ,分别表示两个数,如果a
b 表示3
b a ,照这样的规则,3[6(85)]的结果是什么?
小结 解决新定义运算问题,首先理解新定义符号的含义,
严格按新的规则操作,在操作过程中,不能按原来+、-、×、÷运算法则合并使用,但可以根据不同的定义归纳出相对应的运算规律,因此解决新定义问题的关键是对问题的理解及适应能力。
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定义新运算定义1、定义新运算是指:用一个符号把字母连接在一起,表示一种新的运算。
注意:(1)做题的关键是要正确理解式子含义,按照式子的计算顺序,将数值代入式子中,转化为一般的四则运算,然后进行计算。
(2)它通常使用特殊的运算符号,如:*、▲、★、◎、、Δ、◆、■等来表示的一种运算。
(3)新定义的算式中,有括号的,要先算括号里面的。
例1、对于任意数a,b有a*b=a×b-a-b。
求12*4的值。
分析与解:根据题目的运算要求,直接代入后用四则运算即可。
12*4=12×4-12-4=48-12-4=32练习一1,设a、b都表示数,规定:a○b=6×a-2×b。
试计算3○4。
例2、假设a ★ b = ( a + b ÷ b 。
求8 ★ 5 。
分析与解:该题的运算顺序为: a ★ b等于两数之和除以后一个数的商。
这里要先算括号里面的和,再算后面的商。
这里a代表数字8,b代表数字5。
8 ★ 5 = (8 + 5)÷ 5 = 2.6练习二对于两个数a与b,规定:a⊕b=a×b-(a+b)。
计算3⊕5。
例3、如果a▲b=a×b-(a+b。
求6▲(9▲2)。
分析与解:根据定义,要先算括号里面的。
括号里的部分已经构成了新运算,其运算结果又与括号外的部分构成新运算。
本题要运用新运算的关系,计算两次。
6▲(9▲2)=6▲[9×2-(9+2)]=6▲7=6×7-(6+7)=42-13=29练习三1、规定a△b=a×b-(a+b)。
求(10△5)+(28△5)的值例4、已知1◎4=1+2+3+4,4◎5=4+5+6+7+8,按此规定,2001◎5=?分析与解:通过观察可以发现,“◎”这个特殊的符号在这道题中所规定的定义是求几个连续的自然数的和。
1◎4表示从1开始连续4个自然数的和,4◎5表示从4开始5个连续自然数的和,2001◎5是表示从2001开始连续5个自然数的和。
专题10 新定义问题(3)【规律总结】※知识精要新定义型问题是学习型阅读理解题,是指题目中首先给出一个新定义(新概念或新公式),通过阅读题目提供的材料,理解新定义,再通过对新定义的理解来解决题目提出的问题。
其主要目的是通过对新定义的理解与运用来考查学生的自主学习能力,便于学生养成良好的学习习惯。
※要点突破解决此类题的关键是(1)深刻理解“新定义”——明 确“新定义”的条件、原理、方法、步骤和结论;(2)重视“举例”,利用“举例”检验是否理解和正确运用“新定义”;归纳“举例”提供的做题方法;归纳“举例”提供的分类情况;(3)依据新定义,运用类比、归纳、联想、分类讨论以及数形结合的数学思想方法解决题目中需要解决的问题。
【典例分析】例1.(2020·杭州市公益中学七年级月考)已知正整数n 小于100,并且满足等式236n n n n ⎡⎤⎡⎤⎡⎤++=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦,其中[]x 表示不超过x 的最大整数,则这样的正整数n 有( ) A .6个B .10个C .16个D .20个【答案】C【分析】 由236n n n n ⎡⎤⎡⎤⎡⎤++=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦,以及若x 不是整数,则[]x <x 知,,223366n n n n n n ⎡⎤⎡⎤⎡⎤===⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦,即n 是6的倍数,得到n 的值.【详解】∵236n n n n ⎡⎤⎡⎤⎡⎤++=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦,若x 不是整数,则[]x <x , ∵,,223366n n n n n n ⎡⎤⎡⎤⎡⎤===⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦,即n 是6的倍数, ∵n 的值为:6、12、18、24、30、36、42、48、54、60、66、72、78、84、90、96,共16个,故选:C.【点睛】此题考查有理数的大小比较,取整计算,解题的关键是正确理解[]x 表示不超过x 的最大整数,得到,,223366n n n n n n ⎡⎤⎡⎤⎡⎤===⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦,即n 是6的倍数,由此解决问题. 例2.(2021·全国八年级)若一个自然数t 能写成t =x 2﹣y 2(x ,y 均为正整数,且x ≠y ),则称t 为“万象数”,x ,y 为t 的一个万象分解,在t 的所有万象分解中,若x y x y-+最小,则称x ,y 为t 的绝对万象分解,此时F (t )=x y .例如:32=92﹣72=62﹣22,因为9797-+=18,6262-+=12,1182<.所以9和7为32的绝对万象分解,则F (32)=97.若一个四位正整数,它的千位数字与个位数字相同,百位数字与十位数字相同,但四个数字不全相同,则称这个四位数为“博雅数”.例如2112,4554均为“博雅数”.若一个四位正整数m 是“万象数”且能被13整除,“博雅数”n 的前两位数字组成的两位数与后两位数字组成的两位数恰好是m 的一个万象分解,则所有满足条件的数m 中F (m )的最大值为______. 【答案】6948【分析】设n 的个位数字是a ,十位数字是b ,由“博雅数”和万象分解的定义,可以得到m =99(a+b )(a -b ),再由a 与b 的取值范围,m 同时能被13整除,可以确定m 的所有取值可能为1287,3861,6435;再将这三个数进行万象分解,确定F(m).【详解】设n的个位数字是a,十位数字是b,∵n是“博雅数”,∵n的前两位数字组成的两位数与后两位数字组成的两位数恰好是m的一个万象分解,∵m=(10a+b)2﹣(10b﹣a)2=99(a+b)(a﹣b),∵m能被13整除,∵(a+b)(a﹣b)是13的倍数,∵1≤a≤9,0≤b≤9,∵a+b=13,∵a=6,b=7;a=7,b=6;a=5,b=8;a=8,b=5;a=9,b=4;a=4,b=9;∵m的值所有情况为:1287=99×13×1=762﹣672=362﹣32;3861=99×13×3=852﹣582=752﹣422=692﹣482;6435=99×13×5=942﹣492=1022﹣632=1142﹣332=3622﹣3532;∵F(1287)=7667;F(3861)=6948;F(6435)=362353;∵F(m)的最大值为69 48.故答案为:69 48.【点睛】本题考査因式分解的应用;能够通过定义,结合数整除的性质,借助因式分解准确找到符合条件的三个数的所有万象分解是解题的关键.例3.(2021·渝中区·重庆巴蜀中学八年级期末)对于一个四位正整数,若满足百位数字与十位数字之和是个位数字与千位数字之和的两倍,则称该四位正整数为“希望数”,例如:四位正整数3975,百位数字与十位数字之和是16,个位数字与千位数字之和8,而16是8的两倍,则称四位正整数3975为“希望数”,类似的,四位正整数2934也是“希望数”. 根据题中所给材料,解答以下问题:(1)请写出最小的“希望数”是________;最大的“希望数”是_______;(2)对一个各个数位数字均不超过6的“希望数m ,设m abcd =,若个位数字是千位数字的2倍,且十位数字和百位数字均是2的倍数,定义:()|()()|F m a b c d =+-+,求()F m 的最大值.【答案】(1)1020,9990;(2)7.【分析】(1)根据题意可知,最小的“希望数”要使千位和百位最小,最大的“希望数”要使千位和百位最大,据此写出答案;(2)根据题意直接列出满足条件的“希望数m ,再根据定义()|()()|F m a b c d =+-+求出()F m 即可得出最大值.【详解】解:(1)千位数最小为1,最大为9,百位数最小为0,最大为9;根据对于一个四位正整数,若满足百位数字与十位数字之和是个位数字与千位数字之和的两倍,则称该四位正整数为“希望数”,可得:出最小的“希望数”是1020;最大的“希望数”是9990;(2)一个各个数位数字均不超过6的“希望数m ,若个位数字是千位数字的2倍,且十位数字和百位数字均是2的倍数,“希望数m ”可能是1062;1602;1242;1422;2664.当m abcd==1602时,()|(16)(02)|=5F m=+-+;当m abcd==1062时,()|(10)(62)|=7F m=+-+;当m abcd==1242时,()|(12)(42)|=3F m=+-+;当m abcd==1422时,()|(14)(22)|=1F m=+-+;当m abcd==2664时,()|(26)(64)|=2F m=+-+;故()F m的最大值为7.【点睛】本题主要考查阅读材料类题目,属于创新题,同时又包含了大量计算,做此类型题目时,应注意从材料中获取解题方法、掌握定义的本质,同时本题考查了数的大小与数位的关系.【好题演练】一、单选题1.(2020·新安中学(集团)外国语学校七年级月考)若规定“!”是一种数学运算符号,且1!1=,2!212=⨯=,3!3216=⨯⨯=,,则100!98!的值为()A.5049B.99C.9900D.2【答案】C【分析】先根据数学运算符号“!”得出100!和98!的值,再计算有理数的乘除法即可得.【详解】由题意得:100!100999821 98!98979621⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯,10099=⨯,9900=,故选择:C.【点睛】本题考查了新运算下的有理数的乘除法,理解新运算是解题关键.2.(2020·江苏常州市·七年级期中)定义:一种对于三位数abc(其中在abc中,a在百位,b 在十位,c在个位,a、b、c不完全相同)的F运算:重排abc的三个数位上的数字,计算所得最大三位数和最小三位数的差(允许百位数字为零),例如abc=463时,则经过大量运算,我们发现任意一个三位数经过若干次F运算都会得到一个固定不变的值;类比联想到:任意一个四位数经过若干次这样的F运算也会得到一个定值,这个定值为()A.4159B.6419C.5179D.6174【答案】D【分析】设这个四位数为1234,再进行若干次F运算即可得到这个定值.【详解】由题意,不妨设这个四位数为1234,则经过第1次F运算的结果为432112343087-=,经过第2次F运算的结果为87303788352-=,经过第3次F运算的结果为853*********-=,经过第4次F运算的结果为764114676174-=,由此可知,这个定值为6174,故选:D .【点睛】本题考查了数字类的规律型问题,掌握理解F 运算的定义是解题关键.二、填空题3.(2020·浙江金华市·七年级期中)已知a 是不等于1-的数,我们把11a +称为a 的和倒数.如:2的和倒数为11123=+,已知211,a a =是1a 的和倒数,3a 是2a 的和倒数,4a 是3a 的和倒数,…,依此类推,则31212a a a a ⋅⋯⋅=______. 【答案】1233【分析】根据和倒数的定义分别计算出a 1、a 2、a 3、…a 12的值,代入计算即可求解.【详解】解:a 1=1,a 211112==+,a 3121312==+,413a 2513==+,515a 3815==+,618a 51318==+,7113a 821113==+,8121a 1334121==+,9134a 2155134==+,10155a 3489155==+,11189a 55144189==+,121144a 892331144==+, 则a 1•a 2•a 3…a 12=1123581321345589144123581321345589144233233⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=. 故答案为:1233【点睛】本题为新定义问题,理解和倒数的定义,并根据定义依次计算出a1,a2,a3,a4,a5 (12)值是解题关键.4.(2020·江门市新会尚雅学校八年级期中)定义:若两个二次根式a、b满足a b c⋅=,且c是有理数,则称a与b是关于c的共轭二次根式.若与是关于2的共轭二次根式,则m的值为___.【答案】1 12【分析】根据共轭二次根式的定义列等式即可得出m的值;【详解】解:∵与是关于2的共轭二次根式,∵=2⨯∵1 =12 m故答案为:1 12【点睛】本题考查了新定义共轭二次根式的理解和应用,并会用二次根据的性质进行计算.三、解答题5.(2020·重庆市凤鸣山中学八年级期中)进位数是一种计数方法,可以用有限的数学符号代表所有的数值,使用数字符号的数目称为基数,基数为n个则称为n进制,现在最常用的是十进制,通常使用10个阿拉伯数字0—9作为基数,特点是满十进1,对于任意一个(210)n n ≤≤进制表示的数通常使用n 个阿拉伯数字()01--n 作为基数,特点是逢n 进一,我们可以通过下列方式把它转化为十进制.例如:五进制数 ()252342535469=⨯+⨯+=,则()523469=,七进制数()271361737676=⨯+⨯+= (1)请将以下两个数转化为十进制:()5333= ,(746)= .(2)若一个正数可以用7进制表示为()7abc ,也可用五进制表示为()5cba ,求出这个数并用十进制表示.【答案】(1)93,34;(2)这个数用十进制表示为51或102.【分析】(1)根据进制的规则列式计算即可;(2)根据题意列得227755a b c c b a ++=++,化简成24a+b=12c ,根据a 、b 、c 的取值范围分别将a 从1开始取值验证,即可得到答案.【详解】(1)()253333535393=⨯+⨯+=,7(46)47634=⨯+=,故答案为:93,34;(2)根据题意得:227755a b c c b a ++=++,∵24a+b=12c , ∵212b c a =+, ∵a 、b 、c 均为整数,且04b ≤≤,∵b=0,c=2a ,∵04a <≤,04c <≤,∵12a c =⎧⎨=⎩或24a c =⎧⎨=⎩, ∵27(102)170251=⨯++=,27(204)2704102=⨯++=.∵这个数用十进制表示为51或102.【点睛】此题考查新定义运算,有理数的混合运算,列代数式,正确理解题意是解题的关键. 6.(2020·浙江绍兴市·九年级其他模拟)定义:如果一条直线把一个封闭的平面图形分成面积相等的两部分,我们把这条直线称为这个平面图形的一条中分线.如三角形的中线所在的直线是三角形的一条中分线.(1)按上述定义,分别作出图1,图2的一条中分线.(2)如图3,已知抛物线2132y x x m =-+与x 轴交于点(2,0)A 和点B ,与y 轴交于点C ,顶点为D . ①求m 的值和点D 的坐标;②探究在坐标平面内是否存在点P ,使得以A ,C ,D ,P 为顶点的平行四边形的一条中分线经过点O .若存在,求出中分线的解析式;若不存在,请说明理由.【答案】(1)见解析;(2)①4m =,1(3,)2D -;②存在,76y x =或2y x =或110y x =- 【分析】(1)对角线所在的直线为平行四边形的中分线,直径所在的直线为圆的中分线;(2)①将(2,0)A 代入抛物线2132y x x m =-+,得143202m ⨯-⨯+=,解得4m =,抛物线解析式2211134(3)222y x x x =-+=--,顶点为1(3,)2D -; ②根据抛物线解析式求出(2,0)A ,(4,0)B ,(0,4)C ,当A 、C 、D 、P 为顶点的四边形为平行四边形时,根据平行四边形的性质,过对角线的交点的直线将该平行四边形分成面积相等的两部分,所以平行四边形的中分线必过对角线的交点.∵.当CD 为对角线时,对角线交点坐标为37(,)24,中分线解析式为76y x =;∵.当AC 为对角线时,对角线交点坐标(1,2).中分线解析式为2y x =;∵.当AD 为对角线时,对角线交点坐标为51(,)24-,中分线解析式为110y x =-. 【详解】解:(1)如图,对角线所在的直线为平行四边形的中分线,直径所在的直线为圆的中分线,(2)①将(2,0)A 代入抛物线2132y x x m =-+,得143202m ⨯-⨯+=, 解得4m =,∴抛物线解析式2211134(3)222y x x x =-+=--,∴顶点为1(3,)2D -;②将0y =代入抛物线解析式21342y x x =-+,得 234201x x -+=, 解得2x =或4,(2,0)A ∴,(4,0)B ,令0x =,则4y =,(0,4)C ∴,当A 、C 、D 、P 为顶点的四边形为平行四边形时,根据平行四边形的性质,过对角线的交点的直线将该平行四边形分成面积相等的两部分, 所以平行四边形的中分线必过对角线的交点.∵.当CD 为对角线时,对角线交点坐标为14032(,)22-+,即37(,)24, 中分线经过点O , ∴中分线解析式为76y x =; ∵.当AC 为对角线时,对角线交点坐标为2004(,)22++,即(1,2).中分线经过点O ,∴中分线解析式为2y x =;∵.当AD 为对角线时,对角线交点坐标为10232(,)22-+,即51(,)24-, 中分线经过点O , ∴中分线解析式为110y x =-, 综上,中分线的解析式为式为76y x =或为2y x =或为110y x =-. 【点睛】本题考查了二次函数,熟练运用二次函数的性质与平行四边形的性质是解题的关键.。
新(一)讲课步骤一上课(起立问好)1.自我介绍;2.介绍新(一)分三期学完, 本期从第1—48课,全册分三期学完;3.宣读《学生守则》;强调安全及纪律性;二正课部分1. 单词讲解:先让学生逐个起来诵读单词,学生读一个老师讲一个;教师对单词讲解并拓词.单词完先由老师领读(一升一降),然后再找学生带读、齐读。
2. 语法:在黑板上标明“语法”与“语法内容”讲解语法须标明各项内容名称,如“定义”“构成,步骤”等。
语法讲解后领学生做“课堂语法练习题”(或利用练习册语法题部分)或汉译英。
3. 课文:听录音(合着书)回答课题中的问题,要求学生将答案写在书上。
分析课文的内容,划出本课的语法现象(短语、句子)用符号●标出,称为语法符号。
抽词组并对课文中的专有名词(人名、地名)标出音标。
学生齐读或学生分角色朗读课文。
三副课部分1.单词讲解(同正课部分):此部分灵活掌握,如单词较少或补充内容不多,可与正课单词放在一块讲解。
处理课后练习和课课练。
2.语法讲解.四做练习1. 副课填空题:当堂必须全部完成,对答案;2. 句型题要求:A 较简单的题,须说明步骤、技巧。
B 较难的题,须把题型板书到黑板上,再说明做题步骤、技巧。
C 如句型题中出现新的语法现象,须将语法讲解清楚,带着学生做题。
D 句型题根据上课具体情况安排,数个至全部在课堂上由学生完成,其余题或典型题留成作业。
五作业:学生应准备三个本,(两个作业本AB,一个听写本)1.课文(正课)背写一遍→家长签字。
收改;2.单词(正课+副课)带音标抄3遍。
汉语一遍收改(前48课第一期,后两期可省去);3.课后练习题(句型题)做在本子上,前5个或一半,收改;4.课课练与本课对应练习完成。
收改;(其中难题在第四部分上课解决)。
5.单词、课文在下次课上分别听写、默写,100分者在听写本上扣章。
6.奖励方法:听写得连续5个一级棒,换一个小博士, 一期结束,看谁得最多有奖品;六其他:1.收测试卷费,订课课练答案;2.严格遵守“喝茶”及“考试、考勤”制度;3. 试卷考完后利用课堂最后的时间进行讲解,考试内容较多的分次讲解。
例题精讲考点1一次函数新定义问题【例1】.定义:我们把一次函数y=kx+b(k≠0)与正比例函数y=x的交点称为一次函数y=kx+b(k≠0)的“不动点”.例如求y=2x﹣1的“不动点”:联立方程,解得,则y=2x﹣1的“不动点”为(1,1).(1)由定义可知,一次函数y=3x+2的“不动点”为(﹣1,﹣1);(2)若一次函数y=mx+n的“不动点”为(2,n﹣1),求m、n的值;(3)若直线y=kx﹣3(k≠0)与x轴交于点A,与y轴交于点B,且直线y=kx﹣3上没=3S△ABO,求满足条件的P点坐标.有“不动点”,若P点为x轴上一个动点,使得S△ABP解:(1)联立,解得,∴一次函数y=3x+2的“不动点”为(﹣1,﹣1),故答案为:(﹣1,﹣1);(2)∵一次函数y=mx+n的“不动点”为(2,n﹣1),∴n﹣1=2,∴n=3,∴“不动点”为(2,2),∴2=2m+3,解得m=﹣;(3)∵直线y=kx﹣3上没有“不动点”,∴直线y=kx﹣3与直线y=x平行,∴k=1,∴y=x﹣3,∴A(3,0),B(0,﹣3),设P(t,0),∴AP=|3﹣t|,=×|t﹣3|×3,∴S△ABPS△ABO=×3×3,=3S△ABO,∵S△ABP∴|t﹣3|=9,∴t=12或t=﹣6,∴P(﹣6,0)或P(12,0).变式训练【变1-1】.在初中阶段的函数学习中,我们经历了“确定函数的表达式一一利用函数图象研究其性质一一运用函数解决问题”的学习过程.在画函数图象时,我们通过描点或平移的方法画出了所学的函数图象.同时,我们也学习了绝对值的意义.结合上面经历的学习过程,现在来解决下面的问题:在函数y=|kx﹣3|+b中,当x=2时,y=﹣4;当x=0时,y=﹣1.(1)求这个函数的表达式;(2)在给出的平面直角坐标系中,请用你喜欢的方法画出这个函数的图象,并写出这个函数的一条性质;(3)已知函数的图象如图所示,结合你所画的函数图象,直接写出不等式的解集.(4)若方程|x2﹣6x|﹣a=0有四个不相等的实数根,则实数a的取值范围是0<a<9.∴,解得,∴这个函数的表达式是y=|﹣3|﹣4;(2)∵y=|﹣3|﹣4,∴,∴函数y=x﹣7过点(2,﹣4)和点(4,﹣1);函数y=﹣x﹣1过点(0,﹣1)和点(﹣2,2),该函数的图象如图所示,性质:当x>2时,y的值随x的增大而增大;(3)由函数的图象可得,不等式的解集是:1≤x≤4;(4)由|x2﹣6x|﹣a=0得a=|x2﹣6x|,作出y=|x2﹣6x|的图象,由图象可知,要使方程|x2﹣6x|﹣a=0有四个不相等实数根,则0<a<9,故答案为:0<a<9.考点2反比例函数新定义问题【例2】.探究函数性质时,我们经历了列表、描点、连线画函数图象,观察分析图象特征,概括函数性质的过程,以下是我们研究函数y=x+|﹣2x+6|+m性质及其应用的部分过程,请按要求完成下列各小题.x…﹣2﹣1012345…y…654a21b7…(1)写出函数关系式中m及表格中a,b的值;m=﹣2,a=3,b=4;(2)根据表格中的数据在所给的平面直角坐标系中画出该函数的图象;(3)已知函数y=﹣(x﹣2)2+8的图象如图所示,结合你所画的函数图象,不等式x+|﹣2x+6|+m>﹣(x﹣2)2+8的解集为x<0或x>4..解:(1)由表格可知,点(3,1)在该函数图象上,∴将点(3,1)代入函数解析式可得:1=3+|﹣2×3+6|+m,解得:m=﹣2,∴原函数的解析式为:y=x+|﹣2x+6|﹣2;当x=1时,y=3;当x=4时,y=4;∴m=﹣2,a=3,b=4,故答案为:﹣2,3,4;(2)通过列表—描点—连线的方法作图,如图所示;(3)要求不等式x+|﹣2x+6|+m>﹣(x﹣2)2+8的解集,实际上求出函数y=x+|﹣2x+6|+m的图象位于函数y=﹣(x﹣2)2+8图象上方的自变量的范围,∴由图象可知,当x<0或x>4时,满足条件,故答案为:x<0或x>4.变式训练【定义】在平面内,把一个图形上任意一点与另一个图形上任意一点之间的距离的最小值,称为这两个图形之间的距离,即A,B分别是图形M和图形N上任意一点,当AB的长最小时,称这个最小值为图形M与图形N之间的距离.例如,如图1,AB⊥l1,线段AB的长度称为点A与直线l1之间的距离,当l2∥l1时,线段AB的长度也是l1与l2之间的距离.【应用】(1)如图2,在等腰Rt△BAC中,∠A=90°,AB=AC,点D为AB边上一点,过点D作DE∥BC交AC于点E.若AB=6,AD=4,则DE与BC之间的距离是;(2)如图3,已知直线l3:y=﹣x+4与双曲线C1:y=(x>0)交于A(1,m)与B两点,点A与点B之间的距离是2,点O与双曲线C1之间的距离是;【拓展】(3)按规定,住宅小区的外延到高速路的距离不超过80m时,需要在高速路旁修建与高速路相同走向的隔音屏障(如图4).有一条“东南﹣西北”走向的笔直高速路,路旁某住宅小区建筑外延呈双曲线的形状,它们之间的距离小于80m.现以高速路上某一合适位置为坐标原点,建立如图5所示的直角坐标系,此时高速路所在直线l4的函数表达式为y=﹣x,小区外延所在双曲线C2的函数表达式为y=(x>0),那么需要在高速路旁修建隔音屏障的长度是多少?解:(1)如图,过点D作DH⊥BC于点H,∵∠A=90°,AB=AC,∴∠B=45°,∴△BDH是等腰直角三角形,∴DH=BD,∵AB=6,AD=4,∴BD=AB﹣AD=6﹣4=2,∴DH=×2=;故答案为:;(2)把A(1,m)代入y=﹣x+4中,得:m=﹣1+4=3,∴A(1,3),把A(1,3)代入y=,得:3=,∴k=3,∴双曲线C1的解析式为y=,联立,得:﹣x+4=,即x2﹣4x+3=0,解得:x1=1,x2=3,∴B(3,1),∴AB==2;如图,作FG∥AB,且FG与双曲线y=只有一个交点,设直线FG的解析式为y=﹣x+b,则﹣x+b=,整理得:x2﹣bx+3=0,∴Δ=(﹣b)2﹣4×1×3=b2﹣12=0,∴b=2或b=﹣2(不符合题意,舍去),∴直线FG的解析式为y=﹣x+2,由﹣x+2=,解得:x1=x2=,∴K(,),∴OK==;故答案为:2,;(3)如图,设点S(a,b)是双曲线y=(x>0)上任意一点,且a<b,以点S为圆心,80为半径作⊙S交l4于E,过点S作SF⊥直线l4于F,交y轴于W,SH⊥x轴于H,SG⊥y轴于G,则SG=a,SH=b,ab=2400,∵直线y=﹣x平分第二、四象限角,∴∠FOW=45°,∵∠OFW=∠SGW=90°,∴∠OWF=90°﹣45°=45°,∴∠SWG=∠OWF=45°,∴△WOF和△SWG是等腰直角三角形,∴SW=SG,WF=OW,∴SF=SW+WF=SG+OW=a+(b﹣a)=(a+b),∵EF====,∵OF=OW=(b﹣a),∴OE=(b﹣a)+,设b﹣a=m(m>0),则OE=m+≤=40,∴需要在高速路旁修建隔音屏障的长度=2OE=2×40=80,答:需要在高速路旁修建隔音屏障的长度是80米.考点3二次函数新定义问题【例3】.小爱同学学习二次函数后,对函数y=﹣(|x|﹣1)2进行了探究.在经历列表、描点、连线步骤后,得到如图的函数图象.请根据函数图象,回答下列问题:(1)观察探究:①写出该函数的一条性质:函数图象关于y轴对称;②方程﹣(|x|﹣1)2=﹣1的解为:x=﹣2或x=0或x=2;③若方程﹣(|x|﹣1)2=m有四个实数根,则m的取值范围是﹣1<m<0.(2)延伸思考:将函数y=﹣(|x|﹣1)2的图象经过怎样的平移可得到函数y1=﹣(|x﹣1|﹣1)2+2的图象?写出平移过程,并直接写出当1<y1≤2时,自变量x的取值范围.解:(1)观察探究:①该函数的一条性质为:函数图象关于y轴对称;②方程﹣(|x|﹣1)2=﹣1的解为:x=﹣2或x=0或x=2;③若方程﹣(|x|﹣1)2=m有四个实数根,则a的取值范围是﹣1<m<0.故答案为:函数图象关于y轴对称;x=﹣2或x=0或x=2;﹣1<m<0.(2)将函数y=﹣(|x|﹣1)2的图象向右平移1个单位,向上平移2个单位可得到函数y1=﹣(|x﹣1|﹣1)2+2的图象,当1<y1≤2时,自变量x的取值范围是﹣1<x<3且x≠1,变式训练【变3-1】.我们定义一种新函数:形如y=|ax2+bx+c|(a≠0,b2﹣4ac>0)的函数叫做“鹊桥”函数.小丽同学画出了“鹊桥”函数y=|ax2+bx+c|的图象(如图所示),下列结论正确的是()A.图象具有对称性,对称轴是直线x=1.5B.有且只有﹣1≤x≤1时,函数值y随x值的增大而增大C.若a<0,则8a+c>0D.若a<0,则a+b≥m(am+b)(m为任意实数)解:由图象可得,图象具有对称性,对称轴是直线x==1,故选项A错误,不符合题意;当﹣1≤x≤1或x>3时,函数值y随x值的增大而增大,故选项B错误,不符合题意;∵﹣=1,∴b=﹣2a,当x=﹣2时,y=4a﹣2b+c<0,∴4a﹣2b+c=4a﹣2×(﹣2a)+c=4a+4a+c=8a+c<0,故选项C错误,不符合题意;∵y=ax2+bx+c开口向下,对称轴为直线x=1,∴a+b+c≥am2+bm+c(m为任意实数),∴a+b≥m(am+b)+c,故选项D正确,符合题意;故选:D.【变3-2】.已知抛物线y=ax2+c过点A(﹣2,0)和D(﹣1,3)两点,交x轴于另一点B.(1)求抛物线解析式;(2)如图1,点P是BD上方抛物线上一点,连接AD,BD,PD,当BD平分∠ADP时,求P点坐标;(3)将抛物线图象绕原点O顺时针旋转90°形成如图2的“心形”图案,其中点M,N 分别是旋转前后抛物线的顶点,点E、F是旋转前后抛物线的交点.①直线EF的解析式是y=x;②点G、H是“心形”图案上两点且关于EF对称,则线段GH的最大值是.解:(1)∵抛物线y=ax2+c过点A(﹣2,0)和D(﹣1,3)两点,∴,解得,∴抛物线解析式为y=﹣x2+4;(2)过点B作BE⊥x轴交DP延长线于点E,过D作DF⊥x于点F,由y=﹣x2+4,令y=0,则﹣x2+4=0,解得:x1=﹣2,x2=2,则B(2,0),∵DF=3,BF=2﹣(﹣1)=3,∴DF=BF,∴∠DBF=45°,∴∠DBE=45°,又∵DB=DB,BD平分∠ADP,∴△DAB≌△DEB(ASA),∴BA=BE,∵B(2,0),∴E(2,4),设直线DE的解析式为y=kx+b,则,解得,∴直线DE的解析式为y=x+,联立,解得或,则P(,);(3)①∵抛物线关于y轴对称,所以旋转后图形关于x轴对称,∴对于抛物线上任意一点P(a,b)关于原点旋转90°后对应点为P1(b,﹣a)在旋转后图形上,P1(b,﹣a)关于x轴对称的点P2(b,a)在旋转后图形上,∵P(a,b)与P2(b,a)关于y=x对称,∴图形2关于y=x对称,∴直线EF的解析式为y=x,故答案为:y=x;②如图,连接GH,交EF与点K,则GH=2GK,过点G作x轴的垂线,交EF于点I,∴当GK最大时,△GFE面积最大,=GI•(x E﹣x F),又∵S△GFE设G(m,﹣m2+4),则I(m,m),∴GI=y G﹣y I=﹣m2+4﹣m=﹣(m+)2+,∴当m=﹣时,△GFE面积最大,∴G(﹣,),由①可知G(﹣,)关于y=x的对称点H(,﹣),∴K(,),∴GK==,∴GH=2GK=,∴GH的最大值为,故答案为:.1.对于实数a,b,定义符号max|a,b|,其意义为:当a≥b时,max|a,b|=a,当a<b时,max|a,b|=b.例如max|2,﹣1|=2,若关于x的函数y=max|2x﹣1,﹣x+5|,则该函数的最小值为()A.B.1C.D.3解:当2x﹣1≥﹣x+5时,即x≥2,y=max|2x﹣1,﹣x+5|=2x﹣1,此时x=2时,y有最小值,最小值为2×2﹣1=3;当2x﹣1≤﹣x+5时,即x≤2,y=max|2x﹣1,﹣x+5|=﹣x+5,此时x=2时,y有最小值,最小值为﹣2+5=3;综上所述,该函数的最小值为3.故选:D.2.在平面直角坐标系xOy中,对于点P(a,b),若点P′的坐标为(ka+b,a+)(其中k为常数且k≠0),则称点P′为点P的“k关联点”.已知点A在反比例函数y=的图象上运动,且点A是点B的“关联点”,当线段OB最短时,点B的坐标为(,)或(﹣,﹣).解:设B(x,y),∵点A是点B的“关联点”,∴A(x+y,x+)∵点A在函数y=(x>0)的图象上,∴(x+y)(x+)=,即:x+y=或x+y=﹣,当点B在直线y=﹣x+上时,设直线y=﹣x+与x轴、y轴相交于点M、N,则M(1,0)、N(0,),当OB⊥MN时,线段OB最短,此时OB==,由∠NMO=60°,可得点B(,);设直线y=﹣x﹣时,同理可得点B(﹣,﹣);故答案为:(,)或(﹣,﹣).3.定义:由a,b构造的二次函数y=ax2+(a+b)x+b叫做一次函数y=ax+b的“滋生函数”,一次函数y=ax+b叫做二次函数y=ax2+(a+b)x+b的“本源函数”(a,b为常数,且a ≠0).若一次函数y=ax+b的“滋生函数”是y=ax2﹣3x+a+1,那么二次函数y=ax2﹣3x+a+1的“本源函数”是y=﹣2x﹣1.解:∵y=ax+b的“滋生函数”是y=ax2﹣3x+a+1,∴ax2﹣3x+a+1=ax2+(a+b)x+b,即,解得,∴y=ax2﹣3x+a+1的“本源函数”是y=﹣2x﹣1,故答案为:y=﹣2x﹣1.4.在平面直角坐标系中,如果一个点的横坐标与纵坐标相等,则称该点为“不动点”.例如(﹣3,﹣3)、(1,1)、(2023,2023)都是“不动点”.已知双曲线.(1)下列说法不正确的是C.A.直线y=x的图象上有无数个“不动点”B.函数的图象上没有“不动点”C.直线y=x+1的图象上有无数个“不动点”D.函数y=x2的图象上有两个“不动点”(2)求双曲线上的“不动点”;(3)若抛物线y=ax2﹣3x+c(a、c为常数)上有且只有一个“不动点”,①当a>1时,求c的取值范围.②如果a=1,过双曲线图象上第一象限的“不动点”做平行于x轴的直线l,若抛物线上有四个点到l的距离为m,直接写出m的取值范围.解:(1)设坐标平面内任意一个“不动点”的坐标为(n,n),直线y=x,当x=n时,则y=n,∴点(n,n)在直线y=x上,∴直线y=x上有无数个“不动点”,故A正确;将(n,n)代入y=,得n=,此方程无解,∴函数y=的图象上没有“不动点”,故B正确;将(n,n)代入y=x+1,得n=n+1,此方程无解,∴直线y=x+1上没有“不动点”,故C错误;将(n,n)代入y=x2,得n=n2,解得n1=0,n2=1,∴函数y=x2的图象上有两个“不动点”(0,0)和(1,1),故D正确,故选:C.(2)设双曲线上的“不动点”为(x,x),则x=,解得x1=﹣3,x2=3,∴双曲线上的“不动点”为(﹣3,﹣3)和(3,3).(3)①设抛物线y=ax2﹣3x+c上的“不动点”为(x,x),则x=ax2﹣3x+c,即ax2﹣4x+c=0,∵该抛物线上有且只有一个“不动点”,∴关于x的一元二次方程ax2﹣4x+c=0有两个相等的实数根,∴(﹣4)2﹣4ac=0,∴a=,∵a>1,∴>1,∴0<c<4.②∵当a=1时,则=1,∴c=4,∴抛物线为y=x2﹣3x+4,由(2)得,双曲线在第一象限的不动点为(3,3),∴直线l即直线y=3,如图,∵y=x2﹣3x+4=(x﹣)2+,∴该抛物线的顶点B(,),对称轴为直线x=,设直线r在直线l下方且到直线l的距离为m,直线x=交直线l于点A,交直线r于点C,∴AC=m,A(,3),∴AB=3﹣=,设直线t与直线r关于直线l对称,∵当点C在点B的上方时,抛物线上有四个点到l的距离为m,∴0<m<.5.在并联电路中,电源电压为U总=6V,小亮根据“并联电路分流不分压”的原理知道:I总=I1+I2(I1=,I2=),已知R1为定值电阻,当R变化时,干路电流I总也会发生变化,且干路电流I总与R之间满足如下关系:I总=1+.(1)定值电阻R1的阻值为6Ω;(2)小亮根据学习函数的经验,参照研究函数的过程与方法,对比反比例函数I2=来探究函数I=1+的图象与性质.总①列表:如表列出I总与R的几组对应值,请写出m,n的值:m= 2.5,n=2;R…3456…I2=…2 1.5 1.21…I总=1+…3m 2.2n…②描点、连线:在平面直角坐标系中,以①给出的R的取值为横坐标,以I总相对应的值为纵坐标,描出相应的点,并将各点用光滑曲线顺次连接起来;(3)观察图象并分析表格,回答下列问题:①I总随R的增大而减小;(填“增大”或“减小”)②函数I总=1+的图象是由I2=的图象向上平移1个单位而得到.解:(1)∵I1==1,∴R1=6,故答案为:6;(2)①当R=4时,m=1+1.5=2.5,当R=6时,n=1+1=2,故答案为:2.5,2;②图象如下:随R的增大而减小,(3)①根据图象可知,I总故答案为:减小;②函数I总=1+的图象是由I2=的图象向上平移1个单位得到,故答案为:上,1.6.小欣研究了函数的图象与性质.其研究过程如下:(1)绘制函数图象①列表:下表是x与y的几组对应值,其中m=1;012…x…﹣4﹣3﹣2y…﹣1﹣2﹣332m…﹣﹣②描点:根据表中的数值描点(x,y);③连线:用平滑的曲线顺次连接各点,请把图象补充完整.(2AA.函数值y随x的增大而减小B.函数图象不经过第四象限C.函数图象与直线x=﹣1没有交点D.函数图象对称中心(﹣1,0)(3)如果点A(x1,y1)、B(x2,y2)在函数图象上,如果x1+x2=﹣2,则y1+y2=0.解:(1)把x=0代入到中可得:y=1,即m=1,图象如下所示:故答案为:1,图象如上所示;(2)A.当x<﹣1或x>﹣1时,函数值y随x的增大而减小,故选项A不正确;B.根据图象可得,函数图象不经过第四象限,故选项B正确;C.根据函数表示可得:x≠﹣1,所以函数图象与直线x=﹣1没有交点,故选项C正确;D.根据图象可知,函数图象对称中心(﹣1,0),故选项D正确;故选:A;(3)∵x1+x2=﹣2,∴y1+y2====0;故答案为:0.7.九年级某数学兴趣小组在学习了反比例函数的图象与性质后,进一步研究了函数的图象与性质,其探究过程如下:(1)绘制函数图象,列表:下表是x与y的几组对应值,其中m=.x…﹣3﹣2﹣1123…y…124421m…描点:根据表中各组对应值(x,y),在平面直角坐标系中描出各点,请你描出剩下的点;连线:用平滑的曲线顺次连接各点,已经画出了部分图象,请你把图象补充完整;(2)通过观察图象,下列关于该函数的性质表述正确的是:②;(填写代号)①函数值y随x的增大而增大;②关于y轴对称;③关于原点对称;(3)在上图中,若直线y=2交函数的图象于A,B两点(A在B左边),连接OA.过点B作BC∥OA交x轴于C.则S四边形OABC=4.解:(1)将x=3代入得y=,故答案为:.(2)由(1)中的图象可知,在第一象限内,y随x的增大而减小;在第二象限内,y随x的增大而增大;函数图象关于y轴对称,故②正确;故答案为:②.(3)将y=2代入得x=1或x=﹣1,∴AB=1﹣(﹣1)=2,∵AB在直线y=2上,OC在x轴上,∴AB∥OC,又∵BC∥OA,∴四边形OABC为平行四边形,=AB•y A=2×2=.∴S四边形OABC故答案为:4.8.【定义】从一个已知图形的外一点引两条射线分别经过该已知图形的两点,则这两条射线所成的最大角称为该点对已知图形的视角,如图①,∠APB是点P对线段AB的视角.【应用】(1)如图②,在直角坐标系中,已知点A(2,),B(2,2),C(3,),则原点O对三角形ABC的视角为30°;(2)如图③,在直角坐标系中,以原点O,半径为2画圆O1,以原点O,半径为4画圆O2,证明:圆O2上任意一点P对圆O1的视角是定值;【拓展应用】(3)很多摄影爱好者喜欢在天桥上对城市的标志性建筑拍照,如图④.现在有一条笔直的天桥,标志性建筑外延呈正方形,摄影师想在天桥上找到对建筑视角为45°的位置拍摄.现以建筑的中心为原点建立如图⑤的坐标系,此时天桥所在的直线的表达式为x =﹣5,正方形建筑的边长为4,请直接写出直线上满足条件的位置坐标.解:(1)延长BA交x轴于点D,过点C作CE⊥x轴于点E,∵点,,,∴AB∥y轴,,OE=3,∴AB⊥x轴,∴,OD=2,∴,,∴∠BOD=60°,∠COE=30°,∴∠BOC=∠BOD﹣∠COE=30°,即原点O对三角形ABC的视角为30°过答案为:30°(2)证明:如图,过圆O2上任一点P作圆O1的两条切线交圆O1于A,B,连接OA,OB,OP,则有OA⊥PA,OB⊥PB,在中,OA=2,OP=4,∴,∴∠OPA=30°,同理可求得:∠OPB=30°,∴∠APB=60°,即圆O2上任意一点P对圆O1的视角是60°,∴圆O2上任意一点P对圆O1的视角是定值.(3)当在直线AB与直线CD之间时,视角是∠APD,此时以E(﹣4,0)为圆心,EA 半径画圆,交直线于P3,P6,∵∠DP3B>∠DP3A=45°,∠AP6C>∠DP6C=45°,不符合视角的定义,P3,P6舍去.同理,当在直线AB上方时,视角是∠BPD,此时以A(﹣2,2)为圆心,AB半径画圆,交直线于P1,P5,P5不满足;过点P1作P1M⊥AD交DA延长线于点M,则AP1=4,P1M=5﹣2=3,∴,∴当在直线CD下方时,视角是∠APC,此时以D(﹣2,﹣2)为圆心,DC半径画圆,交直线于P2,P4,P4不满足;同理得:;综上所述,直线上满足条件的位置坐标或.9.小明在学习函数的过程中遇到这样一个函数:y=[x],若x≥0时,[x]=x2﹣1;若x<0时,[x]=﹣x﹣1.小明根据学习函数的经验,对该函数进行了探究.(1)①列表:下表列出y与x的几组对应值,请写出m,n的值m=0;n=3;x…﹣2﹣1012…y…1m00n…②描点:在平面直角坐标系中,以①给出的自变量x的取值为横坐标,以相应的函数值为纵坐标,描出相应的点并连线,作出函数图象;(2)下列关于该函数图象的性质正确的是③;(填序号)①y随x的增大而增大;②该函数图象关于y轴对称;③当x=0时,函数有最小值为﹣1;④该函数图象不经过第三象限.(3)若函数值y=8,则x=3或﹣9;(4)若关于x的方程2x+c=[x]有两个不相等的实数根,请结合函数图象,直接写出c 的取值范围是c>﹣2.解:(1)①m=﹣(﹣1)﹣1=0;n=22﹣1=3;故答案为:0,3;②描点,连线,作出函数图象如下:(2)从图象可知:下列关于该函数图象的性质正确的是③;故答案为:③;(3)若x≥0时,x2﹣1=8,解得x=3或x=﹣3,∴x=3;若x<0时,﹣x﹣1=8,解得x=﹣9,故答案为:3或﹣9;(4)由图象可知:关于x的方程2x+c=[x]有两个不相等的实数根,则c>﹣2,故答案为:c>﹣2.10.某公园内人工湖上有一座拱桥(横截面如图所示),跨度AB为4米.在距点A水平距离为d米的地点,拱桥距离水面的高度为h米.小红根据学习函数的经验,对d和h之间的关系进行了探究.下面是小红的探究过程,请补充完整:(1)经过测量,得出了d和h的几组对应值,如表.d/米00.61 1.8 2.43 3.64h/米0.88 1.90 2.38 2.86 2.80 2.38 1.600.88在d和h这两个变量中,d是自变量,h是这个变量的函数;(2)在下面的平面直角坐标系xOy中,画出(1)中所确定的函数的图象;(3)结合表格数据和函数图象,解决问题:①桥墩露出水面的高度AE为0.88米;②公园欲开设游船项目,现有长为3.5米,宽为1.5米,露出水面高度为2米的游船.为安全起见,公园要在水面上的C,D两处设置警戒线,并且CE=DF,要求游船能从C,D两点之间安全通过,则C处距桥墩的距离CE至少为0.7米.(精确到0.1米)解:(1)d是自变量,h是这个变量的函数,故答案为:d,h;(2)如图,(3)①当x=0时,y=0.88,∴桥墩露出水面的高度AE为0.88米,故答案为:0.88;②设y=ax2+bx+c,把(0,0.88)、(1,2.38)、(3,2.38)代入得,,解得,∴y=﹣0.5x2+2x+0.88,对称轴为直线x=2,令y=2,则2=﹣0.5x2+2x+0.88,解得x≈3.3(舍去)或0.7.故答案为:0.7.11.小明为了探究函数M:y=﹣x2+4|x|﹣3的性质,他想先画出它的图象,然后再观察、归纳得到,并运用性质解决问题.(1)完成函数图象的作图,并完成填空.①列出y与x的几组对应值如表:x…﹣5﹣4﹣3﹣2﹣1012345…y…﹣8﹣3010﹣3010a﹣8…表格中,a=﹣3;②结合上表,在下图所示的平面直角坐标系xOy中,画出当x>0时函数M的图象;③观察图象,当x=﹣2或2时,y有最大值为1;(2)求函数M:y=﹣x2+4|x|﹣3与直线l:y=2x﹣3的交点坐标;(3)已知P(m,y1),Q(m+1,y2)两点在函数M的图象上,当y1<y2时,请直接写出m的取值范围.解:(1)①把x=4代入y=﹣x2+4|x|﹣3得:y=﹣16+16﹣3=﹣3,∴a=﹣3,故答案为:﹣3;②画出当x>0时函数M的图象如下:③观察图象,当x=﹣2或2时,y有最大值为1;故答案为:﹣2或2,1;(2)由解得或,由解得或,∴函数M:y=﹣x2+4|x|﹣3与直线l:y=2x﹣3的交点坐标为(﹣6,﹣15)、(0,﹣3)、(2,1);(3)∵P(m,y1),Q(m+1,y2)两点在函数M的图象上,且y1<y2,∴m的取值范围m<﹣2.5或﹣0.5<m<1.5.12.定义:平面直角坐标系xOy中,若点M绕原点顺时针旋转90°,恰好落在函数图象W 上,则称点M为函数图象W的“直旋点”.例如,点是函数y=x图象的“直旋点”.(1)在①(3,0),②(﹣1,0),③(0,3)三点中,是一次函数图象的“直旋点”的有②③(填序号);(2)若点N(3,1)为反比例函数图象的“直旋点”,求k的值;(3)二次函数y=﹣x2+2x+3与x轴交于A,B两点(A在B的左侧),与y轴交于点C,点D是二次函数y=﹣x2+2x+3图象的“直旋点”且在直线AC上,求D点坐标.解:(1)①点(3,0)绕原点顺时针旋转90°得点(0,﹣3),当x=0时,y=1,∴点(3,0)不是一次函数图象的“直旋点”;②点(﹣1,0)绕原点顺时针旋转90°得点(0,1),当x=0时,y=1,∴点(﹣1,0)是一次函数图象的“直旋点”;③点(0,3)绕原点顺时针旋转90°得(3,0),当x=3时,y==0,∴点(0,3)是一次函数图象的“直旋点”;∴是一次函数图象的“直旋点”的有②③;故答案为:②③;(2)点N(3,1)绕原点顺时针旋转90°得点(1,﹣3),∵点N(3,1)为反比例函数图象的“直旋点”,∴,∴k=﹣3;(3)∵二次函数y=﹣x2+2x+3与x轴交于A,B两点(A在B的左侧),令y=0,则﹣x2+2x+3=0,解得:x1=3,x2=﹣1,∴A(﹣1,0),B(3,0),∵二次函数y=﹣x2+2x+3与y轴交于点C,令x=0,则y=3,∴C(0,3),设直线AC的解析式为y=kx+b,,解得:,∴直线AC的解析式为y=3x+3,设点D(a,3a+3),则D(a,3a+3)绕原点顺时针旋转90°得点(3a+3,﹣a),∵点D是二次函数y=﹣x2+2x+3图象的“直旋点”,∴﹣(3a+3)2+2(3a+3)+3=﹣a,解得:a=0或a,∴点D的坐标为(0,3)或.13.对某一个函数给出如下定义:若存在实数M>0,对于任意的函数值y,都满足﹣M≤y ≤M,则称这个函数是有界函数,在所有满足条件的M中,其最小值称为这个函数的边界值.例如,图中的函数是有界函数,其边界是1.(1)直接判断函数y=(x>0)和y=﹣2x+1(﹣4<x≤2)是不是有界函数?若是有界函数,直接写出其边界值;(2)若一次函数y=kx+b(﹣2≤x≤1)的边界值是3,且这个函数的最大值是2,求这个一次函数的解析式;(3)将二次函数y=﹣x2(﹣1≤x≤m,m≥0)的图象向上平移m个单位,得到的函数的边界值是n,当m在什么范围时,满足≤n≤1.解:(1)y=(x>0)不是有界函数;y=﹣2x+1(﹣4<x≤2)是有界函数,当x=﹣4时,y=9,当x=2时,y=﹣3,∴对于﹣4<x≤2时,任意函数值都满足﹣9<y≤9,∴边界值为9.(2)当k>0时,由有界函数的定义得函数过(1,2),(﹣2,﹣3)两点,设y=kx+b,将(1,2)(﹣2,﹣3)代入上式得,解得:,所以:y=x+,当k<0时,由有界函数的定义得函数过(﹣2,2),(1,﹣3)两点,设y=kx+b,将(﹣2,2),(1,﹣3)代入上式得,即得,函数解析式为y=﹣x﹣.(3)若m>1,函数向上平移m个单位后,x=0时,y=m,此时边界值t≥1,与题意不符,故m≤1,函数y=﹣x2过点(﹣1,﹣1),(0,0);向上平移m个单位后,平移图象经过(﹣1,﹣1+m);(0,m).∴﹣1≤﹣1+m≤﹣或≤m≤1,即0≤m≤或≤m≤1.14.在平面直角坐标系中,由两条与x轴有着相同的交点,并且开口方向相同的抛物线所围成的封闭曲线称为“月牙线”.如图所示,抛物线C1与抛物线C2:y=mx2+4mx﹣12m(m >0)的部分图象组成一个“月牙线”,相同的交点分别为M,N(点M在点N的左侧),与y轴的交点分别为A,B,且点A的坐标为(0,﹣1).(1)求M,N两点的坐标及抛物线C1的解析式;(2)若抛物线C2的顶点为D,当m=时,试判断三角形MND的形状,并说明理由;(3)在(2)的条件下,点P(t,﹣)是抛物线C1上一点,抛物线C2第三象限上是=S△ONQ,若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,说否存在一点Q,使得S△APM明理由.解:(1)令y=0,则mx2+4mx﹣12m=0,解得x=2或x=﹣6,∴M(﹣6,0),N(2,0),设抛物线C1的解析式为y=a(x+6)(x﹣2),将点A(0,﹣1)代入,得﹣12a=﹣1,解得a=,∴y=(x2+4x﹣12);(2)∵m=,∴y=x2+3x﹣9=(x+2)2﹣12,∴D(﹣2,﹣12),∴MD=4,ND=4,MN=8,∴MD=ND,∴△MND是等腰三角形;=S△ONQ,理由如下:(3)∵存在一点Q,使得S△APM∵点P(t,﹣)是抛物线C1上一点,∴﹣=(t2+4t﹣12),解得t=﹣1或t=﹣3,∴P(﹣1,﹣)或P(﹣3,﹣),设直线AM的解析式为y=kx+b,∴,解得,∴y=﹣x﹣1,过点P作PG∥y轴交AM于点G,当P(﹣1,﹣)时,G(﹣1,﹣),∴PG=,=6×=,∴S△APM=S△ONQ,∵S△APM∴××2×|y Q|=,解得y Q=﹣,∴Q(﹣﹣2,﹣);当P(﹣3,﹣)时,G(﹣3,﹣),∴PG=,=6×=,∴S△APM=S△ONQ,∵S△APM∴××2×|y Q|=,解得y Q=﹣,∴Q(﹣﹣2,﹣);综上所述:Q点坐标为(﹣﹣2,﹣)或(﹣﹣2,﹣).15.阅读材料:一般地,对于某个函数,如果自变量x在取值范围内任取x=a与x=﹣a时,函数值相等,那么这个函数是“对称函数”.例如:y=x2,在实数范围内任取x=a时,y =a2;当x=﹣a时,y=(﹣a)2=a2,所以y=x2是“对称函数”.(1)函数y=2|x|+1是对称函数(填“是”或“不是”).当x≥0时,y=2|x|+1的图象如图1所示,请在图1中画出x<0时,y=2|x|+1的图象.(2)函数y=x2﹣2|x|+1的图象如图2所示,当它与直线y=﹣x+n恰有3个交点时,求n的值.(3)如图3,在平面直角坐标系中,矩形ABCD的顶点坐标分别是A(﹣3,0),B(2,0),C(2,﹣3),D(﹣3,﹣3),当二次函数y=x2﹣b|x|+1(b>0)的图象与矩形的边恰有4个交点时,求b的取值范围.解:(1)∵在实数范围内任取x=a时,y=2|a|+1,当x=﹣a时,y=2|﹣a|+1=2|a|+1,∴y=2|x|+1是“对称函数”.故答案为:是;y=2|x|+1的图象如图1所示,(2)①当直线y=﹣x+n经过点(0,1)时,函数y=x2﹣2|x|+1的图象与直线y=﹣x+n恰有3个交点,∴n=1;②当直线y=﹣x+n与函数y=x2﹣2|x|+1的图象的右半侧相切时,函数y=x2﹣2|x|+1的图象与直线y=﹣x+n恰有3个交点,即方程组有一个解,∴方程x2﹣x+1﹣n=0有两个相等的实数根.∴Δ=(﹣1)2﹣4×1×(1﹣n)=0,解得:n=.综上,函数y=x2﹣2|x|+1的图象与直线y=﹣x+n恰有3个交点,则n的值为1或;(3)当x>0时,函数y=x2﹣bx+1的图象与x轴相切时,方程x2﹣bx+1=0有两个相等的实数根,∴Δ=(﹣b)2﹣4×1×1=0,∵b>0,∴b=2;当x>0时,函数y=x2﹣bx+1的图象与直线DC相切时,方程x2﹣bx+1=﹣3有两个相等的实数根,∴Δ=(﹣b)2﹣4×1×4,∵b>0,∴b=4;当x<0时,函数y=x2+bx+1的图象经过点(﹣3,﹣3)时,﹣3=(﹣3)2﹣3b+1,解得:b=.综上,当2<b<4或b>时,二次函数y=x2﹣b|x|+1(b>0)的图象与矩形的边恰有4个交点.16.定义:把一个半圆与抛物线的一部分合成封闭图形,我们把这个封闭图形称为“蛋圆”.如果一条直线与“蛋圆”只有一个交点,那么这条直线叫做“蛋圆”的切线.如图,A,B,C,D分别是“蛋圆”与坐标轴的交点,已知点D的坐标为(0,8),AB为半圆的直径,半圆的圆心M的坐标为(1,0),半圆半径为3.(1)请你直接写出“蛋圆”抛物线部分的解析式y=﹣x2+4x+8,自变量的取值范围是﹣2≤x≤4;(2)请你求出过点C的“蛋圆”切线与x轴的交点坐标;(3)求经过点D的“蛋圆”切线的解析式.解:(1)∵半圆的圆心M的坐标为(1,0),半圆半径为3,∴A(﹣2,0),B(4,0),设抛物线解析式为y=ax2+bx+c,则,解得,∴“蛋圆”抛物线部分的解析式y=﹣x2+2x+8(﹣2≤x≤4);故答案为:=﹣x2+2x+8;﹣2≤x4.(2)如图,设过点C的切线与x轴相交于E,连接CM,∵CE与半圆相切,∴CE⊥CM,∴∠OCE+∠MCO=90°,∵∠CEO+∠ECO=90°,∴∠CEO=∠MCO,又∵∠COE=∠MOC=90°,∴△COE∽△MOC,∴=,由勾股定理得,OC==2,∴OE===8,∴过点C的“蛋圆”切线与x轴的交点坐标为(﹣8,0);(3)设过点D的“蛋圆”切线解析式为y=kx+8,联立,消掉y得,x2+(k﹣2)x=0,∵直线与“蛋圆”抛物线相切,∴△=(k﹣2)2=0,解得k=2,∴过点D的“蛋圆”切线的解析式为y=2x+8.17.规定:如果两个函数图象上至少存在一组点是关于原点对称的,我们则称这两个函数互为“O—函数”.这组点称为“XC点”.例如:点P(1,1)在函数y=x2上,点Q(﹣1,﹣1)在函数y=﹣x﹣2上,点P与点Q关于原点对称,此时函数y=x2和y=﹣x﹣2互为“O—函数”,点P与点Q则为一组“XC点”.(1)已知函数y=﹣2x﹣1和y=﹣互为“O—函数”,请求出它们的“XC点”;(2)已知函数y=x2+2x+4和y=4x+n﹣2022互为“O—函数”,求n的最大值并写出“XC 点”;(3)已知二次函数y=ax2+bx+c(a>0)与y=2bx+1互为“O—函数”有且仅存在一组“XC点”,如图,若二次函数的顶点为M,与x轴交于A(x1,0),B(x2,0)其中0<x1<x2,AB=,过顶点M作x轴的平行线l,点P在直线l上,记P的横坐标为﹣,连接OP,AP,BP.若∠OPA=∠OBP,求t的最小值.解:(1)设P(a,b)在y=﹣2x﹣1上,则Q(﹣a,﹣b)在y=﹣上,∴,解得或,∴“XC点”为(﹣2,3)与(2,﹣3)或(,﹣4)与(﹣,4);(2)设P(s,t)在y=x2+2x+4Q(﹣s,﹣t)在y=4x+n﹣2022上,∴,∴n=﹣t+4s+2022=﹣s2+2s+2018=﹣(s﹣1)2+2019,当s=1时,n有最大值2019,此时“XC点”为(1,7)与(﹣1,﹣7);(3)设P(x,y)在y=ax2+bx+c上,则Q(﹣x,﹣y)在y=2bx+1上,∴,整理得ax2﹣bx+c+1=0,∵有且仅存在一组“XC点”,∴Δ=b2﹣4a(c+1)=0,即=﹣1,∴顶点M的纵坐标为﹣1,∵ax2+bx+c=0,∴x1+x2=﹣,x1•x2=,∴AB==,∵AB=,∴=,∴=,∵∠OPA=∠OBP,∠AOP=∠POB,∴△POA∽△BOP,∴OP2=OB•OA=x1•x2,∵P的横坐标为﹣,∴P(﹣,﹣1),∴t+1===(c﹣1)2+,∴当c=1时,t有最小值.18.如果三角形的两个内角α与β满足2α+β=90°,那么我们称这样的三角形为“CJ三角形”.(1)判断下列三角形是否为“CJ三角形”?如果是,请在对应横线上画“√”,如果不是,请在对应横线上画“×”;①其中有两内角分别为30°,60°的三角形×;②其中有两内角分别为50°,60°的三角形×;③其中有两内角分别为70°,100°的三角形√;(2)如图1,点A在双曲线y=(k>0)上且横坐标为1,点B(4,0),C为OB中点,D为y轴负半轴上一点,若∠OAB=90°.①求k的值,并求证:△ABC为“CJ三角形”;②若△OAB与△OBD相似,直接写出D的坐标;(3)如图2,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,E为BC边上一点,BE >CE且△ABE是“CJ三角形”,已知A(﹣6,0),记BE=t,过A,E作抛物线y=ax2+bx+c(a>0),B在A右侧,且在x轴上,点Q在抛物线上,使得tan∠ABQ=,若符合条件的Q点个数为3个,求抛物线y=ax2+bx+c的解析式.。
定义新运算一、知识要点定义新运算是指运用某种特殊符号来表示特定的意义,从而解答某些算式的一种运算。
解答定义新运算,关键是要正确地理解新定义的算式含义,然后严格按照新定义的计算程序,将数值代入,转化为常规的四则运算算式进行计算。
定义新运算是一种人为的、临时性的运算形式,它使用的是一些特殊的运算符号,如:*、△、⊙等,这是与四则运算中的“+、-、×、÷”不同的。
新定义的算式中有括号的,要先算括号里面的。
但它在没有转化前,是不适合于各种运算定律的。
二、精讲精练【例题1】假设a*b=(a+b)+(a-b),求13*5和13*(5*4)。
【思路导航】这题的新运算被定义为:a*b 等于a 和b 两数之和加上两数之差。
这里的“*”就代表一种新运算。
在定义新运算中同样规定了要先算小括号里的。
因此,在13*(5*4)中,就要先算小括号里的(5*4)。
练习1:1.将新运算“*”定义为:a*b=(a+b)×(a-b).。
求27*9。
2.设a*b=a2+2b ,那么求10*6和5*(2*8)。
3.设a*b=3a -b ×1/2,求(25*12)*(10*5)。
【例题2】设p 、q 是两个数,规定:p △q=4×q-(p+q)÷2。
求3△(4△6)。
【思路导航】根据定义先算4△6。
在这里“△”是新的运算符号。
练习2:1.设p 、q 是两个数,规定p △q =4×q -(p+q )÷2,求5△(6△4)。
2.设p 、q 是两个数,规定p △q =p2+(p -q )×2。
求30△(5△3)。
3.设M 、N 是两个数,规定M*N =M/N+N/M ,求10*20-1/4。
【例题3】如果1*5=1+11+111+1111+11111,2*4=2+22+222+2222,3*3=3+33+333,4*2=4+44,那么7*4=________;210*2=________。
二次函数压轴题之新定义问题(二)(讲义) 知识点睛解决新定义问题时常考虑:①回归新定义,给什么,用什么;将新定义与所给问题信息结合分析转化;②将新定义图形结构化、模型化,利用其相关特征、性质解决问题.精讲精练1.在平面直角坐标系xOy中,点P的坐标为(x1,y1),点Q的坐标为(x2,y2),且x1≠x2,y1≠y2,若P,Q为某个矩形的两个顶点,且该矩形的边均与某条坐标轴垂直,则称该矩形为点P,Q的“相关矩形”.下图为点P,Q的“相关矩形”的示意图.(1)已知点A的坐标为(1,0).①若点B的坐标为(3,1),求点A,B的“相关矩形”的面积;②点C在直线x=3上,若点A,C的“相关矩形”为正方形,求直线AC的表达式.(2)⊙O的半径为2,点M的坐标为(m,3).若在⊙O上存在一点N,使得点M,N的“相关矩形”为正方形,求m 的取值范围.2.【定义】我们定义:平面内到一个定点F 和一条定直线l (点F 不在直线l 上)距离相等的点的集合叫做抛物线,其中点F 叫做抛物线的“焦点”,直线l 叫做抛物线的“准线”.如图1,点O 即为抛物线1y 的“焦点”,直线l :2y =-即为抛物线1y 的“准线”.可以发现“焦点”F 在抛物线的对称轴上.【理解】如图1,N (m ,n )是抛物线21114y x =-上的任一点,l 是过点(0,-2)且与x 轴平行的直线,过点N 作直线NH ⊥l ,垂足为点H .①计算:当m=0时,NH=______,NO =_______;当m =4时,NH=_______,NO =_______.②证明:无论m 取何值,NO =NH .【应用】(1)如图2,“焦点”为F (0,1)的抛物线2214y x =的准线为直线l ,经过点F 的任意一条直线0y kx b k =+≠()与抛物线交于点M ,N ,过点M 作MQ ⊥l 于点Q ,过点N 作NH ⊥l 于点H .①直接写出抛物线y 2的“准线”l 的解析式______________;②计算求值:11MQ NH+=____________;③记QH 的中点为G ,连接GM ,GN ,试证明∠MGN =90°.(2)如图3,在平面直角坐标系xOy 中,以原点O 为圆心,半径为1的⊙O 与x 轴分别交于点A ,B (点A 在点B 的左侧),直线33y x n =+与⊙O 只有一个公共点F ,求以F 为“焦点”、x 轴为“准线”的抛物线23y ax bx c =++的表达式.图1图2图33.在平面直角坐标系xOy 中,⊙C 的半径为r ,P 是与圆心C 不重合的点,点P 关于⊙C 的反称点的定义如下:若在射线CP 上存在一点P′,满足CP +CP′=2r ,则称P ′为点P 关于⊙C 的反称点,如图为点P 及其关于⊙C 的反称点P′的示意图.特别地,当点P′与圆心C 重合时,规定CP′=0.(1)当⊙O 的半径为1时.①分别判断点M (2,1),N (32,0),T (1,3)关于⊙O 的反称点是否存在,若存在,求其坐标;②当点P 在直线2y x =-+上时,若点P 关于⊙O 的反称点P′存在,且点P′不在x 轴上,求点P 的横坐标的取值范围.(2)当⊙C 的圆心在x 轴上,且半径为1时,直线3233y x =-+与x 轴、y 轴分别交于点A ,B ,若线段AB 上存在点P ,使得点P 关于⊙C 的反称点P′在⊙C 的内部,求圆心C 的横坐标的取值范围.4.在平面直角坐标系xOy 中,对于任意两点P 1(x 1,y 1)与P 2(x 2,y 2)的“非常距离”,给出如下定义:若1212x x y y --≥,则点P 1(x 1,y 1)与P 2(x 2,y 2)的非常距离为12x x -;若1212x x y y -<-,则点P 1(x 1,y 1)与P 2(x 2,y 2)的非常距离为12y y -.例如:点P 1(1,2),P 2(3,5),因为1325-<-,所以点P 1与P 2的“非常距离”为253-=,也就是图1中线段P 1Q 与线段P 2Q 长度的较大值(Q 为垂直于y 轴的直线P 1Q 与垂直于x 轴的直线P 2Q 的交点).(1)已知点1(0)2A -,,B 为y 轴上的一个动点.①若点A 与点B 的“非常距离”为2,写出一个满足条件的点B 的坐标;②直接写出点A 与点B 的“非常距离”的最小值.(2)已知C 是直线3+34y x =上的一个动点.①如图2,点D 的坐标是(0,1),求点C 与点D 的“非常距离”的最小值及相应的点C 的坐标;②如图3,E 是以原点O 为圆心,1为半径的圆上的一个动点,求点C 与点E 的“非常距离”的最小值及相应的点E 和点C 的坐标.图1图2图3【参考答案】1.(1)①2;②C 1(3,2)1AC l ⇒:y =x -1;C 2(3,-2)2AC l ⇒:y =-x +1(2)-5≤m ≤-1或1≤m ≤52.①1,1,5,5;②证明略(1)①y =-1;②1;③证明略(2)2313()324y x =++或2313()324y x =---3.(1)①M 反称点不存在,N 反称点N′(12,0),T 反称点T′(0,0)②0<x P <2(2)2≤x C ≤84.(1)①B (0,2);②12(2)①最小值为87,此时点C 坐标为815()77-,②最小非常距离为1,34()55E -,,89()55C -,。
例题精讲考点1方程新定义问题【例1】.设m,n为实数,定义如下一种新运算:m★n=,若关于x的方程a(x★x)=(x★12)+1无解,则a的值是3.解:根据新运算,原方程可化为a×=+1,ax=12+3x﹣9,∴(a﹣3)x=3.∵关于x的方程无解,∴a﹣3=0.∴a=3.故答案为:3.变式训练【变1-1】.对于两个不相等的实数a,b,我们规定符号min{a,b}表示a,b中较小的值,如min{2,4}=2.按照这个规定,方程(x≠0)的解为()A.4B.2C.4或2D.无解解:当<﹣时,∵(x≠0),∴=﹣1.∴x=2.经检验,x=2是方程的根.∵>﹣,故x=2不符合min的规定,所以x=2不是方程的解.当>﹣时,∵(x≠0),∴﹣=﹣1.∴x=4.经检验,x=4是方程的根.∵>﹣,故x=4符合min的规定.所以x=4是方程的解.故选:A.【变1-2】.新定义,若关于x的一元二次方程:m(x﹣a)2+b=0与n(x﹣a)2+b=0,称为“同类方程”.如2(x﹣1)2+3=0与6(x﹣1)2+3=0是“同类方程”.现有关于x 的一元二次方程:2(x﹣1)2+1=0与(a+6)x2﹣(b+8)x+6=0是“同类方程”.那么代数式ax2+bx+2022能取得最大值是2023.解:∵2(x﹣1)2+1=0与(a+6)x2﹣(b+8)x+6=0是“同类方程”,∴(a+6)x2﹣(b+8)x+6=(a+6)(x﹣1)2+1,∴(a+6)x2﹣(b+8)x+6=(a+6)x2﹣2(a+6)x+a+7,∴,解得:,∴ax2+bx+2022=﹣x2+2x+2022=﹣(x﹣1)2+2023,∴当x=1时,ax2+bx+2022取得最大值为2023.故答案为:2023.考点2不等式新定义问题【例2】.规定[x]为不大于x的最大整数,如[0.7]=0,[﹣2.3]=﹣3.若[x]=2,则x的取值范围为2≤x<3.解:∵规定[x]为不大于x的最大整数,∴x的取值范围为:2≤x<3,故答案为:2≤x<3.变式训练【变2-1】.已知对于任意两组正实数:a1,a2,…,a n;b1,b2,…,b n总有(a12+a22+…+a n2)(b12+b22+…+b n2)≥(a1b1+a2b2+…+a n b n)2.当且仅当==…=时取等号,据此我们可以得到,正数a,b,c满足a+b+c=1,则++的最小值为()A.3B.6C.9D.12解:根据题意所给的不等式可得:++=(a+b+c)(++)=[][]≥(1+1+1)2=9,当且仅当a=b=c=时,取得等号,∴++的最小值为9.故选:C.【变2-2】.新定义:对非负实数x“四舍五入”到个位的值记为<x>,即:当n为非负整数时,如果n﹣≤x≤n+,则<x>=n;反之,当n为非负整数时,如果<x>=n,则n﹣≤x≤n+.例如,<0>=<0.48>=0,<0.64>=<1.49>=1,<2>=2,<3.5>=<4.12>=4,…试解决下列问题:①如果<x﹣2>=3,则实数x的取值范围是 4.5≤x<5.5.②若关于x的不等式组的整数解恰有3个,则a的取值范围是1.25≤a<1.75.解:①∵<x﹣2>=3,∴2.5≤x﹣2<3.5,∴4.5≤x<5.5,故答案为4.5≤x<5.5;②解不等式组得:﹣1≤x<<2a﹣1>,∵不等式组有3个整数解∴1<<2a﹣1>≤2,∴1.5≤2a﹣1<2.5,解得1.25≤a<1.75,故答案为1.25≤a<1.75.1.定义[x]表示不大于x的最大整数,如:[3.2]=3,[﹣3.2]=﹣4,[3]=3,则方程[x]+2=2x所有解的和为()A.B.C.D.解:令[x]=n,代入原方程得n+2﹣2x=0,即x=,又∵[x]≤x<[x]+1,∴n≤<n+1,整理得2n≤n+2<2n+2,即0<n≤2,∴n=1或n=2,将n=1代入原方程得:1+2﹣2x=0,解得x=,将n=2代入原方程得:2+2﹣2x=0,解得x=2,故2+=.故选:C.2.定义新运算:对于任意实数a、b都有:a⊕b=(a+b)÷b,其中等式右边是通常的加法、减法及乘法运算,如:3⊕6=(3+6)÷6=,那么方程(x+2)⊕(2x﹣1)=4的解为()A.x=3B.x=2C.x=1D.x=0解:(x+2)⊕(2x﹣1)=4,则(x+2+2x﹣1)÷(2x﹣1)=4,=4,检验:当x=1时,2x﹣1≠0,故x=1是原方程的根.故选:C.3.定义新运算“a*b”:对于任意实数a,b,都有a*b=ab+3,其中等式右边是通常的加法和乘法运算.例如:3*4=3×4+3=15.若关于x的方程x*(kx+2)=0有两个实数根,则实数k的取值范围是()A.k B.k C.k,且k≠0D.k,且k≠0解:∵x*(kx+2)=0,∴x(kx+2)+3=0,整理可得kx2+2x+3=0,又∵关于x的方程x*(kx+2)=0有两个实数根,∴,解得:k≤且k≠0,故选:D.4.对于两个不相等的有理数a、b,我们规定符号min{a,b}表示a、b两数中较小的数,例如min{﹣2,3}=﹣2.按照这个规定,方程min{x,﹣x}=﹣2x﹣1的解为()A.x=﹣B.x=﹣1C.x=1D.x=﹣1或x=﹣解:∵min{a,b}表示a、b两数中较小的数,∴min{x,﹣x}=x或﹣x.∴﹣2x﹣1=x或﹣x,(1)﹣2x﹣1=x时,解得x=﹣,此时﹣x=,∵x<﹣x,∴x=﹣符合题意.(2)﹣2x﹣1=﹣x时,此时﹣x=1,∵﹣x>x,∴x=﹣1不符合题意.综上,可得:按照这个规定,方程方程min{x,﹣x}=﹣2x﹣1的解为:x=﹣.故选:A.5.对非负实数x“四舍五入”到个位的值记为[x].即当n为非负整数时,若,则[x]=n,如:[3.4]=3,[3.5]=4,若[x]=3,则x应满足的条件是()A.x=3B.3≤x<3.5C.2.5<x<3.5D.2.5≤x<3.5解:∵[x]=3,∴n=3,∴3﹣≤x<3+,∴2.5≤x<3.5,故选:D.6.对于任意实数a、b,定义一种运算:a*b=ab﹣a+b﹣2.例如,2*5=2×5﹣2+5﹣2=11,请根据上述的定义解决问题,若不等式2*x<6,则该不等式的正整数解有几个()A.1B.2C.3D.4解:由题意得,2x﹣2+x﹣2<6,解得x<3,∴该不等式的正整数解有1,2,3共3个,故选:C.7.将关于x的一元二次方程x2﹣px+q=0变形为x2=px﹣q,就可以将x2表示为关于x的一次多项式,从而达到“降次”的目的,又如x3=x⋅x2=x(px﹣q)=…,我们将这种方法称为“降次法”,通过这种方法可以化简次数较高的代数式.根据“降次法”,已知:x2﹣x﹣1=0,且x>0,则x3﹣2x2+2x+1的值为()A.B.C.D.解:∵x2﹣x﹣1=0,∴x2=x+1,∴x3﹣2x2+2x+1=x(x+1)﹣2(x+1)+2x+1=x2+x﹣2x﹣2+2x+1=x2+x﹣1=(x+1)+x﹣1=2x,∵x2﹣x﹣1=0的根为x=或x=,∵x>0,∴x=,∴x3﹣2x2+2x+1=1+,故选:B.8.阅读理解:a、b、c、d是实数,我们把符号称为2×2阶行列式,并且规定:,例如,.二元一次方程组的解可以利用2×2阶行列式表示为,其中,,.用上面的方法解二元一次方程组时,下面的说法错误的是()A.D=8B.D x=10C.方程组的解为D.D y=20解:由题意可知,==3×3﹣1×(﹣1)=10,==1×3﹣7×(﹣1)=10,==3×7﹣1×1=20,∵方程组的解为,即,故选:A.9.给出一种运算:对于函数y=x n,规定y′=nx n﹣1.例如:若函数y=x5,则有y′=5x4.已知函数y=x3,y′=12,则x的值是±2.解:∵y=x3,y′=12,∴3x2=12,x2=4,x=±2,故答案为:±2.10.定义一种新运算:a*b=a﹣b.若(x+3)*(2x﹣1)=1,则根据定义的运算求出x的值为5.解:根据题意,得,去分母,得3(x+3)﹣2(2x﹣1)=6,去括号,得3x+9﹣4x+2=6,移项,得3x﹣4x=6﹣2﹣9,合并同类项,得﹣x=﹣5,系数化为1,得x=5.故答案为:5.11.对于实数a,b,定义一种新运算“⊗”为a⊗b=,这等式右边是实数运算.例如:1⊗2==1.则方程2⊗(﹣x)=的解是﹣.解:根据题意可知:2⊗(﹣x)=,∴=,﹣3x=x+5,﹣4x=5,x=﹣.经检验x=﹣是原方程的解.故答案为:﹣.12.m、n为正整数,1=++++++++++++,1≤x≤m,1≤y≤n,m≤n,则代数式的最小值为.解:∵==1﹣,∴1=()+,又m≤n,∴m=13,n=20,∴1≤x≤13,1≤y≤20,∴2≤x+1≤14,2≤y+1≤21,∴,∴,∴即,∴代数式的最小值为.故答案为:.13.新定义,若关于x,y的二元一次方程组①的解是,关于x,y的二元一次方程组②的解是,且满足||≤0.1,||≤0.1,则称方程组②的解是方程组①的模糊解,关于x,y的二元一次方程组的解是方程组的模糊解,则m的取值范围是 4.5≤m≤5.解:解方程组得,,解方程组得,,∵二元一次方程组的解是方程组的模糊解,∴||≤0.1,||≤0.1,解得4≤m≤5,4.5≤m≤5.5,所以4.5≤m≤5.故答案为4.5≤m≤5.14.新定义:对非负数x“四舍五入”到个位的值记为(x).即当n为非负整数时,若,则(x)=n.如(0.46)=0,(3.67)=4.下列结论:①(2.493)=2;②(3x)=3(x);③若,则x的取值范围是6≤x<10;④当x≥0,m为非负整数时,有(m+2022x)=m+(2022x);其中正确的是①③④(填写所有正确的序号).解:①(2.493)=2,故①符合题意;②(3x)≠3(x),例如当x=0.3时,(3x)=1,3(x)=0,故②不符合题意;③若(x﹣1)=1,则,解得:6≤x<10,故③符合题意;④m为非负整数,故(m+2020x)=m+(2020x),故④符合题意;综上可得①③④正确.故答案为:①③④.15.自然数1到n的连乘积,用n!表示,这是我们还没有学过的新运算(高中称为阶乘),这种运算规定:1!=1,2!=2×1=2,3!=3×2×1=6,4!=4×3×2×1=24,…在这种规定下,请你解决下列问题:(1)计算5!=120;(2)已知x为自然数,求出满足该等式的x:;(3)分解因式.解:(1)5!=5×4×3×2×1=120(2分)(只写出5×4×3×2×1得1分)(2)=1,解得x=6(2分);(3)原式=x2﹣x﹣=x2﹣x﹣9900=(x﹣100)(x+99).(如结论不对,过程有=100×99可得2分)16.(1)解方程组:.(2)对于实数a,b规定一种新的运算“☆”:a☆b=.例如:4☆3==5,2☆3=2×3=6.若x,y满足方程组,求y☆(x☆y)的值.解:(1),①×4得,8x﹣4y=20③,②+③得,11x=22,解得x=2,将x=2代入①得,y=﹣1,∴方程组的解为;(2),①×2得,2x﹣8y=﹣16③,②﹣③得,9y=45,解得y=5,将y=5代入①得,x=12,∴方程组的解为,∴y☆(x☆y)=5☆(12☆5)=5☆()=5☆13=5×13=65.17.如果关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有两个实数根,且其中一个根为另外一个根的2倍,则称这样的方程为“倍根方程”,以下关于倍根方程的说法,正确的有②③④(填序号).①方程x2﹣4x+4=0是倍根方程;②若(x﹣2)(mx+n)=0是倍根方程,则4m+n=0;③若p、q满足pq=8,则关于x的方程px2﹣6x+q=0(p≠0)是倍根方程;④若2b2﹣9ac=0时,则方程ax2+bx+c=0是倍根方程.解:①解方程x2﹣4x+4=0得:x1=2,x2=2,∵x1≠2x2,∴方程x2﹣4x+4=0不是倍根方程;故①不正确;②若(x﹣2)(mx+n)=0是倍根方程,x1=2,因此x2=1或x2=4,当x2=1时,m+n=0,当x2=4时,4m+n=0,故②正确;③∵pq=8,∴q=.∴方程px2﹣6x+q=0(p≠0)变为:px2﹣6x+=0,即p2x2﹣6px+8=0,∴(px﹣2)(px﹣4)=0,∴px=2或px=4.∴,x2=,∵x2=2x1,∴关于x的方程px2﹣6x+q=0(p≠0)是倍根方程,故③正确;④方程ax2+bx+c=0的根为:x1=,x2=,∵2b2﹣9ac=0,∴ac=,∴==﹣,==﹣,∴x2=2x1,∴若2b2﹣9ac=0时,则方程ax2+bx+c=0是倍根方程,故④正确,故答案为:②③④.18.若关于x的方程ax+b=0(a≠0)的解与关于y的方程cy+d=0(c≠0)的解满足|x﹣y|=m(m为正数),则称方程αx+b=0(a≠0)与方程cy+d=0(c≠0)是“差m方程”.例如:方程2x﹣3=1的解是x=2,方程y﹣4=0的解是y=4,∵|x﹣y|=|2﹣4|=2,∴方程2x﹣3=1与方程y﹣4=0是“差2方程”.(1)请判断方程x﹣2=3﹣x与方程y+2=3(y+1)是不是“差3方程”,并说明理由;(2)若无论k取任何有理数,关于x的方程﹣b=2k﹣1,(a,b为常数)与关于y的方程3y+5=y﹣1都是“差1方程”,求a+b的值.解:(1)x﹣2=3﹣x的解为x=,y+2=3(y+1)的解为y=﹣,∵|﹣(﹣)|=3,∴方程x﹣2=3﹣x与方程y+2=3(y+1)是“差3方程”;(2)3y+5=y﹣1的解为y=﹣3,∵关于x的方程﹣b=2k﹣1,(a,b为常数)与关于y的方程3y+5=y﹣1都是“差1方程”,∴|x+3|=1,解得x=﹣2或x=﹣4,当x=﹣2时,﹣3+﹣b=2k﹣1,∴(a﹣4)k=4+2b,∵k取任何有理数,∴a=4,b=﹣2,∴a+b=2;当x=﹣4时,﹣6+﹣b=2k﹣1,∴(a﹣4)k=10+2b,∵k取任何有理数,∴a=4,b=﹣5,∴a+b=﹣1;综上所述:a+b=2或a+b=﹣1.19.航天创造美好生活,每年4月24日为中国航天日.学习了一元一次方程以后,小悦结合中国航天日给出一个新定义:若x0是关于x的一元一次方程的解,y0是关于y的方程的一个解,且x0,y0满足x0+y0=424,则关于y的方程是关于x的一元一次方程的“航天方程”.例如:一元一次方程4x=5x﹣400的解是x=400,方程|y|=24的解是y=24或y=﹣24,当y=24时,满足x0+y0=400+24=424,所以关于y的方程|y|=24是关于x的一元一次方程4x=5x﹣400的“航天方程”.(1)试判断关于y的方程|y﹣1|=20是否是关于x的一元一次方程x+403=2x的“航天方程”?并说明理由;(2)若关于y的方程|y﹣1|﹣3=13是关于x的一元一次方程x﹣=2a+1的“航天方程”,求a的值.解:(1)是,理由如下:x+403=2x,解得:x=403,|y﹣1|=20,解得:y=21或y=﹣19,∵403+21=424,∴关于y的方程|y﹣1|=20是关于x的一元一次方程x+403=2x的“航天方程”;(2)x﹣=2a+1,解得:x=4a+3,|y﹣1|﹣3=13,解得:y=17或y=﹣15,∵关于y的方程|y﹣1|﹣3=13是关于x的一元一次方程x﹣=2a+1的“航天方程”,①当4a+3+17=424时,解得:a=101;②当4a+3﹣15=424时,解得:a=109,综上,a的值为101或109.20.对x定义一种新运算E,规定E(x)=(ax+2)(2bx﹣3),其中a,b是非零常数.如:当a=1,b=1时,E(x)=(x+2)(2x﹣3)=2x2+x﹣6.(1)当a,b满足时,计算E(x);(2)已知,请求出的值;(3)若当a=3,b=2时,关于x的不等式组恰好有5个整数解,求k的取值范围.解:(1)∵,0,|b+6|≥0,∴a﹣=0,b+6=0,∴,∴=﹣6x2﹣x﹣24x﹣6=;(2)∵E(2﹣3x)=[a(2﹣3x)+2][2b(2﹣3x)﹣3]=18abx2﹣[3a(4b﹣3)+6b(2+2a)]x+(2+2a)(4b﹣3)=18abx2﹣(24ab﹣9a+12b)x+(8ab﹣6a+8b﹣6),∴18ab=,﹣(24ab﹣9a+12b)=﹣2,8ab﹣6a+8b﹣6=﹣,∴ab=,∴2﹣9a+12b=2,∴﹣9a+12b=0,∴3a=4b.∴.(3)∵当a=3,b=2时,E(x)=(3x+2)(4x﹣3)=12x2﹣x﹣6,∴E(x)﹣2x(6x+3)=﹣7x﹣6.∵当a=3,b=2时,4E(2+x)﹣E(2x﹣1)=238x+153,∴原不等式组可化为:,解得:,∵不等式组恰好有5个整数解,∴,∴11≤k<14.5.21.规定,若两个不相等的数,其中一个数比另一个数大1,则称这两个数关于1的“刹那又一年”,例如:6﹣5=1或|5﹣6|=1,则称6与5是关于1的“刹那又一年”,请你尝试运用上述规定,解答下列问题:(1)填空:(在横线上填“是”或“不是”)①已知:P(2x+12,2y+10)在坐标系的原点上,那么x与y是否关于1的“刹那又一年”是;②已知不等式组的整数解为a,b,那么a与b是否关于1的“刹那又一年”是;(2)已知方程组:的解x和y是关于1的“刹那又一年”,求t的值;(3)已知:x>y且中的x和y是关于1的“刹那又一年”,当m为正整数时,S1=m2+8m+7,S2=m2+6m+8满足条件0<n<|S1﹣S2|的整数n有且只有8个,令t=m+b2,化简.解:(1)①∵P(2x+12,2y+10)在坐标系的原点上,∴2x+12=0,2y+10=0,∴x=﹣6,y=﹣5,∵y﹣x=﹣5﹣(﹣6)=1,∴x与y是关于1的“刹那又一年”,故答案为:是;②,由①得x≥1;由②得x≤2,∴原不等式的解集为1≤x≤2,∴整数解为a=1,b=2,或a=2,b=1,∵a﹣b=2﹣1=1或|b﹣a|=|1﹣2|=1,∴a与b是关于1的“刹那又一年”,故答案为:是;(2),①+②得6x=6t+6,∴x=t+1,把x=t+1代入①,2t+2﹣y=6,解得y=2t﹣4,∴这个方程组的解为,∵方程组的解x和y是关于1的“刹那又一年”,∴(t+1)﹣(2t﹣4)=1或(2t﹣4)﹣(t+1)=1,解得t=4或t=6;(3)∵中的x和y是关于1的“刹那又一年”,且x>y,∴x﹣y=(n﹣10)2﹣(b2+4)=1,(b2+4)+1=(n﹣10)2,即b2+5=(n﹣10)2,∵S1=m2+8m+7,S2=m2+6m+8,∴|S1﹣S2|=|(m2+8m+7)﹣(m2+6m+8)|=|m2+8m+7﹣m2﹣6m﹣8|=|2m﹣1|,∵m为正整数,∴2m﹣1>0,∴|S1﹣S2|=2m﹣1,且2m﹣1是整数,∵0<n<|S1﹣S2|的整数n有且只有8个,即0<n<2m﹣1的整数n有且只有8个,∴2m﹣1=9,解得m=5,∵t=m+b2,∴t=5+b2,∵b2+5=(n﹣10)2,∴t=(n﹣10)2,∴==|(n﹣10)|∵0<n<9,∴(n﹣10)<0,∴|(n﹣10)|=10﹣n,即=10﹣n.22.我们把关于x,y的两个二元一次方程x+ky=b与kx+y=b(k≠1)叫做互为共轭二元一次方程,二元一次方程组叫做共轭二元一次方程组.(1)若关于x,y的二元一次方程组为共轭二元一次方程组,则a=﹣1,b=1.(2)若二元一次方程x+ky=b中x,y的值满足下列表格:x20y01则这个方程的共轭二元一次方程是2x+y=2.(3)直接写出方程组的解:的解为;的解为;的解为.(4)发现:若共轭二元一次方程组的解是,则m,n之间的数量关系是m=n.(5)应用:请你构造一个共轭二元一次方程组,并直接写出它的解.解:(1)∵是共轭二元一次方程组,∴1﹣a=2,b+2=3,解得a=﹣1,b=1,故答案为:﹣1,1;(2)将x=2,y=0;x=0,y=1代入方程x+ky=b中,∴2=b,k=b,∴k=b=2,∴二元一次方程是x+2y=2,∴共轭二元一次方程是2x+y=2,故答案为:2x+y=2;(3),①×2得,2x+4y=6③,②﹣③得,y=1,将y=1代入①,得x=1,∴方程组的解为;,①×2得,6x+4y=﹣20③,②×3得,6x+9y=﹣30④,④﹣③得,y=﹣2,将y=﹣2代入①,得x=﹣2,∴方程组的解为;,①×2得,4x﹣2y=8③,②+③得,x=4,将x=4代入①得,y=4,∴方程组的解为;故答案为:,,;(4)的解为,∴,①﹣②,得(1﹣k)m+(k﹣1)n=0,∴(1﹣k)(m﹣n)=0,∵k≠1,∴m=n,故答案为:m=n;(5),①×2,得2x﹣4y=2③,②+③得,y=﹣1,将y=﹣1代入①得,x=﹣1,∴方程组的解为.23.阅读理解:定义:若一元一次方程的解在一元一次不等式组解集范围内,则称该一元一次方程为该不等式组的“子方程”,例如:2x﹣1=3的解为x=2,的解集为﹣3≤x<4,不难发现x=2在﹣3≤x<4的范围内,所以2x﹣1=3是的“子方程”.问题解决:(1)在方程①3x﹣1=0,②,③2x+3(x+2)=21中,不等式组的“子方程”是③.(填序号)(2)若关于x的方程2x﹣k=2是不等式组的“子方程”,求k的取值范围;(3)若方程2x+4=0,=﹣1都是关于x的不等式组的“子方程”,试求m的取值范围.解:(1)①3x﹣1=0,解得:x=,②,解得:x=,③2x+3(x+2)=21,解得:x=3,,解不等式①得:x>2,解不等式②得:x≤5,∴原不等式组的解集为:2<x≤5,∴不等式组的“子方程”是:③,故答案为:③;(2),解不等式①得:x>,解不等式②得:x≤3,∴原不等式组的解集为:<x≤3,2x﹣k=2,解得:x=,∵方程2x﹣k=2是不等式组的“子方程”,∴<≤3,解得:3<k≤4;(3)2x+4=0,解得:x=﹣2,=﹣1,解得:x=﹣1,,解不等式①得:x≥m﹣5,解不等式②得:x<m﹣3,∴原不等式组的解集为:m﹣5≤x<m﹣3,∵方程2x+4=0,=﹣1都是关于x的不等式组的“子方程”,∴,解得:2<m≤3.24.定义一种新运算:对于实数x、y,有L(x,y)=ax+by(其中a,b均为非零常数),由这种运算得到的数称之为线性数,记为L(x,y),其中x,y叫做线性数的一个数对,若实数x,y都取正整数,称这样的线性数为正格线性数,这时的x,y叫做正格线性数的正格数对.(1)若L(x,y)=2x+7y,则L(3,﹣2)=﹣8,L(,﹣)=﹣;(2)已知L(5,)=,L(2,)=8.①若L(m﹣1,m+2)为正格线性数,求满足66<L(m﹣1,m+2)<99的正格数对有哪些?②若正格线性数L(x,y)=55,满足这样的正格数对中,有满足问题①的数对吗,若有,请找出;若没有,请说明理由.解:(1)∵L(x,y)=2x+7y,∴L(3,﹣2)=2×3+7×(﹣2)=﹣8,L(,﹣)=2×+7×(﹣)=﹣,故答案为:﹣8,﹣;(2)∵L(5,)=,L(2,)=8,∴,∴,∴L(x,y)=3x+5y,①∵L(m﹣1,m+2)为正格线性数,∴m>1,∵66<L(m﹣1,m+2)<99,∴66<3(m﹣1)+5(m+2)<99,∴7<m<11,∴m=8,9,10,11,∴满足条件的正格数对有L(7,10),L(8,11),L(9,12),L(10,13)共4对;②∵L(x,y)=55,∴3x+5y=55,∴y=11﹣x,∵y>0的整数,∴x=5或x=10或x=15,∴y=8或y=5或y=2,∴没有满足问题①的数对.25.阅读下列材料解答问题:新定义:对非负数x“四舍五入”到个位的值记为<x>,即:当n为非负整数时,如果n﹣≤x<n+,则<x>=n;反之,当n为非负整数时,如果<x>=n,则n﹣≤x<n+.例如:<0.1>=<0.49>=0,<1.51>=<2.48>=2,<3>=3,<4.5>=<5.25>=5,…试解决下列问题:(1)①<π+2.4>=6(π为圆周率);②如果<x﹣1>=2,则数x的取值范围为 2.5≤x<3.5;(2)求出满足<x>=x﹣1的x的取值范围.解:(1)由题意可得:<π+2.4>=6;故答案为:6,②∵<x﹣1>=2,∴1.5≤x﹣1<2.5,∴2.5≤x<3.5;故答案为:2.5≤x<3.5;(2)∵x≥0,x﹣1为整数,设x=k,k为整数,则x=k,∴<k>=k﹣1,∴k﹣1﹣≤k<k﹣1+,k≥0,∴<k≤,∴k的值为3、4、5、6,∴<x>=2、3、4、5,∴1.5≤x<5.5.26.【情境呈现】:在解方程组时,某同学发现:如果直接用代入消元法或加减消元法求解,运算量比较大,也容易出错,如果把方程组中的2x+3y、4x﹣3y分别看作一个整体,通过换元:令m=2x+3y、n=4x﹣3y,可以将原方程组化为,解得,把代入m=2x+3y、n=4x﹣3y,得,解得,所以原方程组解为.【灵活运用】:(1)若方程组的解为,则方程组的解为;(2)若方程组的解为,其中k为常数.①求方程组的解:②是否存在负整数k,使得①中方程组的解满足x>y,若存在,请求出k的值;若不存在,请说明理由.解:(1)根据题意得,解得;故答案为:;(2)①由题意可得:解得,②由①得:,∵x>y,∴3k﹣1>2k﹣2,∴k>﹣1,又∵k为负整数,∴不存在负整数k使得①中方程组的解满足x>y.27.小兵喜欢研究数学问题,在学习一元一次方程后,他给出一个新定义:若x0是关于x 的一元一次方程ax+b=0(a≠0)的解,y0是关于y的方程的所有解的其中一个解,且x0,y0满足x0+y0=100,则称关于y的方程为关于x的一元一次方程的“友好方程”.例如:一元一次方程3x﹣2x﹣99=0的解是x0=99,方程y2+1=2的所有解是y=1或y=﹣1,当y0=1时,x0+y0=100,所以y2+1=2为一元一次方程3x﹣2x﹣99=0的“友好方程”.(1)已知关于y的方程:①2y﹣2=4,②|y|=2,以上哪个方程是一元一次方程3x﹣2x﹣102=0的“友好方程”?请直接写出正确的序号是②.(2)若关于y的方程|2y﹣2|+3=5是关于x的一元一次方程x﹣=a+1的“友好方程”,请求出a的值.(3)如关于y的方程2m|y﹣49|+=m+n是关于x的一元一次方程mx+45n=54m的“友好方程”,请直接写出的值.解:(1)3x﹣2x﹣102=0的解为x0=102,方程2y﹣2=4的解是y=3,x0+y0≠100;故不是“友好方程”;方程|y|=2的解是y=2或y=﹣2,当y0=﹣2时,x0+y0=100,故是“友好方程”,故答案是:②(2)方程|2y﹣2|+3=5的解是y=2或y=0,一元一次方程x﹣=a+1的解是x=a+3,若y0=0,x0+y0=100,则a+3+0=100,解得a=97;若y0=2,x0+y0=100,则a+3+2=100,解得a=95;答:a的值为97或95.(3)mx+45n=54m,解得=,∵x0+y0=100,∴y0=100﹣x=;∵2m|y﹣49|+=m+n∴2m|46+﹣49|=m+n;∴2m||+m+n=m+n;即2m||=0.∵分母m不能为0;∴=0,即m=15n;∴==16;答:的值为16.。
二次函数压轴题之新定义问题(一)(讲义) 知识点睛新定义问题是在已学知识基础上,以未接触过的新定义为载体,现学现用,侧重考查理解、分析、应用等能力的问题。
此类问题的一般思路:①结合图形,理解新定义关键词;②借助题目正反举例,理解新定义实质,尝试“化生为熟”;③结合背景信息,借助新定义求解.精讲精练1.如图,边长为8的正方形OABC的两边在坐标轴上,以C为顶点的抛物线经过点A,P是抛物线上点A,C间的一个动点(含端点),过点P作PF⊥BC于点F.点D,E的坐标分别为(0,6),(-4,0),连接PD,PE,DE.(1)请直接写出抛物线的解析式.(2)小明探究点P的位置发现:当点P与点A或点C重合时,PD与PF的差为定值.进而猜想:对于任意一点P,PD与PF的差为定值.请你判断该猜想是否正确,并说明理由.(3)小明进一步探究得出结论:若将使△PDE的面积为整数的点P记作“好点”,则存在多个“好点”,且使△PDE的周长最小的点P也是一个“好点”.请直接写出所有“好点”的个数,并求出△PDE的周长最小时“好点”的坐标.2.已知抛物线2y ax bx c =++,若a ,b ,c 满足b =a +c ,则称抛物线2y ax bx c =++为“恒定”抛物线.(1)求证:“恒定”抛物线2y ax bx c =++必过x 轴上的一个定点A ;(2)已知“恒定”抛物线233y x =-的顶点为P ,与x 轴的另一个交点为B ,是否存在以Q 为顶点,与x 轴另一个交点为C 的“恒定”抛物线,使得以PA ,CQ 为边的四边形是平行四边形?若存在,求出抛物线解析式;若不存在,请说明理由.3.如图1,P 为∠MON 的平分线上一点,以P 为顶点的角的两边分别与射线OM ,ON 交于点A ,B ,如果∠APB 绕点P 旋转时始终满足2OA OB OP ⋅=,我们就把∠APB 叫做∠MON 的智慧角.(1)如图2,已知∠MON =90°,P 为∠MON 的平分线上一点,以P 为顶点的角的两边分别与射线OM ,ON 交于点A ,B ,且∠APB =135°,求证:∠APB 是∠MON 的智慧角;(2)如图1,已知∠MON =α(0°<α<90°),OP =2,若∠APB 是∠MON 的智慧角,连接AB ,用含α的式子分别表示∠APB 的度数和△AOB 的面积;(3)如图3,C 是函数30y x x=>()的图象上一点,过点C 的直线与x 轴、y 轴分别交于点A ,B ,且BC =2AC ,请求出∠AOB 的智慧角∠APB 的顶点P 的坐标.图1图2图34.在平面直角坐标系中,我们不妨将横坐标、纵坐标均为整数的点称之为“中国结”.(1)求函数32y x =+的图象上的所有“中国结”的坐标;(2)若函数0k y k k x=≠(,为常数)的图象上有且只有两个“中国结”,试求出常数k 的值与相应“中国结”的坐标;(3)若二次函数2222(32)(241)y k k x k k x k k =-++-++-(k 为常数)的图象与x 轴相交得到两个不同的“中国结”,则该函数的图象与x 轴所围成的平面图形中(含边界),一共包含多少个“中国结”?【参考答案】1.(1)2188y x =-+(2)为定值2;(3)“好点”个数为11,当△PDE 的周长最小时,“好点”坐标为:(-4,6)2.(1)必过点(-1,0)(2)存在;234333y x x =++或233y x =-+3.(1)证明略(2)∠APB =180°2α-;△AOB 的面积为2sin α(3)3232()22,或33()22-,4.(1)(0,2)(2)k =1时,“中国结”的坐标为(1,1),(-1,-1);k =-1时,“中国结”的坐标为(-1,1),(1,-1);(3)一共包含6个“中国结”:(-2,0),(-3,0),(-1,0),(-1,1),(0,0),(1,0)。
例题精讲【例1】.通过学习三角函数,我们知道在直角三角形中,一个锐角的大小与两条边长的比值相互唯一确定,因此边长与角的大小之间可以相互转化.类似的,可以在等腰三角形中建立边角之间的联系.定义:等腰三角形中底边与腰的比叫做顶角的正对(sad).如图,在△ABC中,AB=AC,顶角A的正对记作sadA,这时sadA==.容易知道一个角的大小与这个角的正对值也是相互唯一确定的.根据上述角的正对定义,解下列问题:(1)sad60°=1;(2)对于0°<A<180°,∠A的正对值sadA的取值范围是0<sadA<2;(3)如图,已知cos A=,其中∠A为锐角,试求sadA的值.解:(1)根据正对定义,当顶角为60°时,等腰三角形底角为60°,则三角形为等边三角形,则sad60°==1.故答案为:1.(2)当∠A接近0°时,sadA接近0,当∠A接近180°时,等腰三角形的底接近于腰的二倍,故sadA接近2.于是sadA的取值范围是0<sadA<2.故答案为0<sadA<2.(3)如图,过B作BD⊥AC于D.在Rt△ABD中,cos A==.设AD=4k,AB=5k,则BD=3k,∴DC=5k﹣4k=k.在Rt△BDC中,BC==k,∴sadA==.变式训练【变1-1】.定义:如果三角形的一个内角是另一个内角的2倍,那么称这个三角形为“倍角三角形”.若△ABC是“倍角三角形”,∠A=90°,BC=4,则△ABC的面积为4或2.解:∵△ABC是“倍角三角形”,∴分四种情况:当∠A=2∠B=90°时,∴∠B=45°,∴△ABC是等腰直角三角形,∵BC=4,∴AB=AC===2,∴△ABC的面积=AB•AC=×2×2=4;当∠A=2∠C=90°时,同理可得:△ABC的面积为4;当∠B=2∠C时,∵∠A=90°,∴∠B+∠C=90°,∵∠B=2∠C,∴∠C=30°,∠B=60°,∵BC=4,∴AB=BC=2,AC=AB=2,∴△ABC的面积=AB•AC=×2×2=2;当∠C=2∠B时,∵∠A=90°,∴∠B+∠C=90°,∵∠C=2∠B,∴∠B=30°,∠C=60°,∵BC=4,∴AC=BC=2,AB=AC=2,∴△ABC的面积=AB•AC=×2×2=2;综上所述:△ABC的面积为4或2,故答案为:4或2.【变1-2】.定义:如果三角形的两个内角α与β满足α+2β=100°,那么我们称这样的三角形为“奇妙三角形”.(1)如图1,△ABC中,∠ACB=80°,BD平分∠ABC.求证:△ABD为“奇妙三角形”(2)若△ABC为“奇妙三角形”,且∠C=80°.求证:△ABC是直角三角形;(3)如图2,△ABC中,BD平分∠ABC,若△ABD为“奇妙三角形”,且∠A=40°,直接写出∠C的度数.(1)证明:∵BD平分∠ABC,∴∠ABC=2∠ABD.在△ABC中,∵∠ACB=80°,∴∠A+∠ABC=180°﹣∠ACB=180°﹣80°=100°,即∠A+2∠ABD=100°,∴△ABD为“奇妙三角形”.(2)证明:在△ABC中,∵∠C=80°,∴∠A+∠B=100°,∵△ABC为“奇妙三角形”,∴∠C+2∠B=100°或∠C+2∠A=100°,∴∠B=10°或∠A=10°,当∠B=10°时,∠A=90°,△ABC是直角三角形.当∠A=10°时,∠B=90°,△ABC是直角三角形.由此证得,△ABC是直角三角形.(3)解:∵BD平分∠ABC,∴∠ABC=2∠ABD,∵△ABD为“奇妙三角形”,∴∠A+2∠ABD=100°或2∠A+∠ABD=100°,①当∠A+2∠ABD=100°时,∠ABD=(100°﹣40°)÷2=30°,∴∠ABC=2∠ABD=60°,∴∠C=80°;②当2∠A+∠ABD=100°时,∠ABD=100°﹣2∠A=20°,∴∠ABC=2∠ABD=40°,∴∠C=100°;综上得出:∠C的度数为80°或100°.【例2】.定义:如果三角形有两个内角的差为60°,那么这样的三角形叫做“准等边三角形”.【理解概念】(1)顶角为120°的等腰三角形不是“准等边三角形”.(填“是”或“不是”)【巩固新知】(2)已知△ABC是“准等边三角形”,其中∠A=35°,∠C>90°.求∠B的度数.【解决问题】(3)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,,点D在AC边上,若△BCD是“准等边三角形”,求BD的长.解:(1)∵等腰三角形的顶角为120°,∴等腰三角形的两个底角度数分别为30°,30°,∴顶角为120°的等腰三角形不是“准等边三角形”;(2)∵△ABC是“准等边三角形”,∠A=35°,∠C>90°,∴分两种情况:当∠C﹣∠A=60°时,∴∠C=∠A+60°=95°,∴∠B=180°﹣∠C﹣∠A=50°;当∠C﹣∠B=60°时,∵∠A=35°,∴∠C+∠B=180°﹣∠A=145°,∴2∠B=85°,∴∠B=42.5°;综上所述:∠B的度数为50°或42.5°;(3)∵∠ACB=90°,∠A=30°,,∴∠ABC=90°﹣∠A=60°,AB=2BC=2+2,∵△BCD是“准等边三角形”,∴分两种情况:当∠C﹣∠CBD=60°时,∴∠CBD=∠C﹣60°=30°,∴BD=2CD,∵CD2+BC2=BD2,∴CD2+(1+)2=(2CD)2,解得:CD=或CD=﹣(舍去),∴BD=2CD=;当∠BDC﹣∠CBD=60°时,过点D作DE⊥AB,垂足为E,∵∠C=90°,∴∠BDC+∠CBD=90°,∴2∠BDC=150°,∴∠BDC=75°,∴∠ABD=∠BDC﹣∠A=45°,∴△BDE是等腰直角三角形,∴BE=DE,BD=DE,设DE=BE=x,在Rt△ADE中,∠A=30°,∴AE=DE=x,∵BE+AE=AB,∴x+x=2+2,解得:x=2,∴BE=DE=2,∴BD=DE=2;综上所述:BD的长为或2.变式训练【变2-1】.新定义:我们把两条中线互相垂直的三角形称为“中垂三角形”如图所示,△ABC中AF、BE是中线,且AF⊥BE,垂足为P,像△ABC这样的三角形称为“中垂三角形”,如果∠ABE=30°,AB=6,那么此时AC的长为3.解:如图,∵AF⊥BE,∴∠APB=∠APE=90°,在Rt△ABP中,∵∠ABP=30°,∴AP=AB=3,BP=AP=3,∵AF、BE是中线,∴AE=CE,点P为△ABC的重心,∴PE=BP=,在Rt△APE中,AE==,∴AC=2AE=3.故答案为3.【变2-2】.【了解概念】定义:如果一个三角形一边上的中线等于这个三角形其中一边的一半,则称这个三角形为半线三角形,这条中线叫这条边的半线.【理解运用】(1)如图1,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,试判断△ABC是否为半线三角形,并说明理由;【拓展提升】(2)如图2,在△ABC中,AB=AC,D为BC的中点,M为△ABC外一点,连接MB,MC,若△ABC和△MBC均为半线三角形,且AD和MD分别为这两个三角形BC边的半线,求∠AMC的度数;(3)在(2)的条件下,若MD=,AM=1,直接写出BM的长.解:(1)△ABC是半线三角形,理由如下:取BC得中点D,连接AD,∵AB=AC,点D为BC的中点,∴AD⊥BC,∵AB=AC,∠BAC=120°,∴∠B=∠C=30°,在Rt△ABD中,∠B=30°,∴AD=AB,∴△ABC是半线三角形.(2)过点A作AN⊥AM交MC于点N,如图,∵MD为△MBC的BC边的半线,∴MD=BC=BD=CD,∴∠DBM=∠DMB,∠DMC=∠DCM,∴∠BMC=90°,同理∠BAC=90°,又∵∠MOB=∠AOC,∴∠MBA=∠MCA,∵∠MAN=∠BAC=90°,∴∠MAB=∠NAC.∵AB=AC,∴△MAB≌△NAC(ASA),∴AM=AN,又∵∠MAN=90°,∴∠AMC=∠ANM=45°.(3)由题意可知,BC=2MD=3,由(2)知△MAB≌△NAC(ASA),∴MB=NC,AM=AN=1,∴MN=,在Rt△MBC中,由勾股定理可得,MB2+MC2=BC2,∴MB2+(+MB)2=32,解得,MB=2﹣(负值舍去).故MB的值为2﹣.1.当三角形中一个内角β是另外一个内角α的时,我们称此三角形为“友好三角形”,α为友好角.如果一个“友好三角形”中有一个内角为42°,那么这个“友好三角形”的“友好角α”的度数为42°或84°或92°.解:①42°角是α,则友好角度数为42°;②42°角是β,则α=2β=84°,∴友好角α=84°;③42°角既不是α也不是β,则α+β+42°=180°,所以,α+α+42°=180°,解得α=92°,综上所述,友好角度数为42°或84°或92°.故答案为:42°或84°或92°.2.当三角形中一个内角α是另一个内角β的两倍时,我们称此三角形为“奇妙三角形”,其中α称为“奇妙角”.如果一个“奇妙三角形”的一个内角为60°,那么这个“奇妙三角形”的另两个内角的度数为30°,90°或40°,80°.解:由题意得:①当60°的角为“奇妙角”时,有另一个角为30°,∴第三个内角为180°﹣60°﹣30°=90°;②当60°的角不是“奇妙角”时,设另两个内角分别为∠1,∠2,且∠1=2∠2,有∠1+∠2+60°=180°,即2∠2+∠2=120°,解得:∠2=40°,故∠1=80°.综上所述:这个“奇妙三角形”的另两个内角的度数为30°,90°或40°,80°.故答案为:30°,90°或40°,80°.3.新定义:到三角形的两个顶点距离相等的点,叫做此三角形的准外心.根据准外心的定义,探究如下问题:如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10,AC=6,如果准外心P在BC边上,那么PC的长为4或.解:在Rt△ABC中,∵C=90°,AB=10,AC=6,∴BC===8,若PB=PA,连接PA,设PC=x,则PA=PB=8﹣x,在Rt△PAC中,∵PA2=CP2+AC2,∴(8﹣x)2=x2+62,∴x=,即PC=,若PB=PC,则PC=4,若PA=PC,由图知,在Rt△PAC中,不可能,故PC的长为:4或.故答案是:4或.4.定义:锐角三角形三条高的垂足形成的三角形称为垂足三角形.在锐角三角形ABC的每条边上各取一点D,E,F,△DEF称为△ABC的内接三角形.垂足三角形的性质:在锐角三角形ABC的所有内接三角形中,周长最短的三角形是它的垂足三角形.已知,在△ABC中,点D,E,F分别为AB,BC,AC上的动点,AB=AC=5,BC=6,则△DEF周长的最小值为.解:∵AB=AC=5,BC=6,∴BE=CE=3,∴AE==4,∵CD⊥AB,BF⊥AC∴DE=EF=BC=3,=AC•BF=BC•AE,∵S△ABC∴BF=,∴CF==,∴AF=,∵△ADF∽△ABC,∴=,∴DF=,∴△DEF的周长的最小值=3+3+=.故答案为:.5.我们定义:等腰三角形中底边与腰的比叫做顶角的正对(sad).如图①在△ABC中,AB =AC,顶角A的正对记作sadA,这时sadA=.容易知道一个角的大小与这个角的正对值也是相互唯一确定的.根据上述角的正对定义,解下列问题:(1)sad60°=1.(2)sad90°=.(3)如图②,已知sin A=,其中∠A为锐角,试求sadA的值.解:(1)sad60°=1;(2)sad90°=;(3)设AB=5a,BC=3a,则AC=4a,在AB上取AD=AC=4a,作DE⊥AC于点E,如图所示:则DE=AD•sin A=4a•=,AE=AD•cos A=4a•=,CE=4a﹣=,a,∴sadA=.6.定义:如果两条线段将一个三角形分成3个等腰三角形,我们把这两条线段叫做这个三角形的三分线.(1)如图①,△ABC是顶角为36°的等腰三角形,这个三角形的三分线已经画出,判断△DAB与△EBC是否相似:是(填“是”或“否”);(2)如图②,△ABC中,AC=2,BC=3,∠C=2∠B,则△ABC的三分线的长为和.解:(1)是,故答案为:是;(2)如图3所示,CD、AE就是所求的三分线.设∠B=α,则∠DCB=∠DCA=∠EAC=α,∠ADE=∠AED=2α,此时△AEC∽△BDC,△ACD∽△ABC,设AE=AD=x,BD=CD=y,∵△AEC∽△BDC,∴x:y=2:3,∵△ACD∽△ABC,∴2:x=(x+y):2,所以联立得方程组,解得,即三分线长分别是和.故答案为:和.7.概念学习规定:如果一个三角形的三个角分别等于另一个三角形的三个角,那么称这两个三角形互为“等角三角形”.从三角形(不是等腰三角形)一个顶点引出一条射线与对边相交,顶点与交点之间的线段把这个三角形分割成两个小三角形,如果分得的两个小三角开中一个为等腰三角形,另一个与原来三角形是“等角三角形”,我们把这条线段叫做这个三角形的“等角分割线”.理解概念:(1)如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,请写出图中两对“等角三角形”.概念应用:(2)如图2,在△ABC中,CD为角平分线,∠A=40°,∠B=60°.求证:CD为△ABC的等角分割线.动手操作:(3)在△ABC中,若∠A=50°,CD是△ABC的等角分割线,请求出所有可能的∠ACB 的度数.解:(1)△ABC与△ACD,△ABC与△BCD,△ACD与△BCD是“等角三角形”;(2)在△ABC中,∠A=40°,∠B=60°∴∠ACB=180°﹣∠A﹣∠B=80°∵CD为角平分线,∴∠ACD=∠DCB=∠ACB=40°,∴∠ACD=∠A,∠DCB=∠A,∴CD=DA,在△DBC中,∠DCB=40°,∠B=60°,∴∠BDC=180°﹣∠DCB﹣∠B=80°,∴∠BDC=∠ACB,∵CD=DA,∠BDC=∠ACB,∠DCB=∠A,∠B=∠B,∴CD为△ABC的等角分割线;(3)当△ACD是等腰三角形,如图2,DA=DC时,∠ACD=∠A=50°,∴∠ACB=∠BDC=50°+50°=100°,当△ACD是等腰三角形,如图3,DA=AC时,∠ACD=∠ADC=65°,∠BCD=∠A=50°,∴∠ACB=50°+65°=115°,当△ACD是等腰三角形,CD=AC的情况不存在,当△BCD是等腰三角形,如图4,DC=BD时,∠ACD=∠BCD=∠B==,∴∠ACB=,当△BCD是等腰三角形,如图5,DB=BC时,∠BDC=∠BCD,设∠BDC=∠BCD=x,则∠B=180°﹣2x,则∠ACD=∠B=180°﹣2x,由题意得,180°﹣2x+50°=x,解得,x=,∴∠ACD=180°﹣2x=,∴∠ACB=,综上所述:∠ACB的度数为100°或115°或或.8.定义:在△ABC中,若BC=a,AC=b,AB=c,a,b,c满足ac+a2=b2则称这个三角形为“类勾股三角形”.请根据以上定义解决下列问题:(1)命题:“直角三角形都是类勾股三角形”是假(填“真”或“假”)命题.(2)如图1所示,若等腰三角形ABC是“类勾股三角形”,AB=BC,AC>AB,请求∠A的度数.(3)如图2所示,在△ABC中,∠B=2∠A,且∠C>∠A,求证:△ABC为“类勾股三角形”.志明同学想到可以在AB上找一点D使得AD=CD,再作CE⊥BD,请你帮助志明完成证明过程.(1)解:在类勾股△ABC中,ab+a2=c2,在Rt△ABC中,∠C=90°,由勾股定理得:b2+a2=c2,∴ab+a2=b2+a2,∴a=b,∴当直角三角形是等腰直角三角形时,这个直角三角形是类勾股三角形,∴命题:“直角三角形都是类勾股三角形”是假命题,故答案为:假;(2)解:∵AB=BC,AC>AB,∴a=c,b>c,∵△ABC是类勾股三角形,∴ac+a2=b2,∴c2+a2=b2,∴△ABC是等腰直角三角形,∴∠A=45°;(3)证明:∵AD=CD,∴∠ACD+∠A,∴∠CDB=∠ACD+∠A=2∠A,∵∠B=2∠A,∴∠CDB=∠B,∴CD=CB=a,∵∠ACD=∠A,∴AD=CD=a,∴DB=AB﹣AD=c﹣a,∵CE⊥AB,∴DE=BE=(c﹣a),∴AE=AD+DE=a+(c﹣a)=(a+c),在Rt△ACE中,CE2=AC2﹣AE2=b2﹣[(c+a)]2,在Rt△BCE中,CE2=BC2﹣BE2=a2﹣[(c﹣a)]2,∴b2﹣[(a+c)]2=a2﹣[(c﹣a)]2,∴b2=ac+a2,∴△ABC是“类勾股三角形”.9.我们定义:在等腰三角形中,腰与底的比值叫做等腰三角形的正度.如图1,在△ABC中,AB=AC,的值为△ABC的正度.已知:在△ABC中,AB=AC,若D是△ABC边上的动点(D与A,B,C不重合).(1)若∠A=90°,则△ABC的正度为;(2)在图1,当点D在腰AB上(D与A、B不重合)时,请用尺规作出等腰△ACD,保留作图痕迹;若△ACD的正度是,求∠A的度数.(3)若∠A是钝角,如图2,△ABC的正度为,△ABC的周长为22,是否存在点D,使△ACD具有正度?若存在,求出△ACD的正度;若不存在,说明理由.解:(1)若∠A=90°,,则△ABC的正度为,故答案为:;(2)用尺规作出等腰△ACD,如图1,作AC的中垂线交AB于点D,交AC于点E.∴AD=CD,DE⊥AC,AC=2AE.∵△ACD的正度是,∴,∴,∴.在Rt△ADE中,设AD=x,AE=x,∴.∴DE=AE.∴△ADE是等腰直角三角形.∴∠A=45°.(3)存在点D,使△ACD具有正度.∵△ABC的正度为,△ABC的周长为22,∴.设AB=3x,BC=5x,则AC=3x.∵△ABC的周长为22,∴3x+5x+3x=22.∴x=2.∴AB=6,AC=6,BC=10,作AH⊥BC于H,则BH=CH=5,∴AH=.①当AD=DC时,如图2所示,设AD=DC=y,则HD=5﹣y,由AH2+HD2=AD2,得11+(5﹣y)2=y2.解得y=,即AD=.∴△ACD的正度为.②当AC=DC=6时,如图3所示,DH=DC﹣CH=6﹣5=1,∴DA=.∴△ACD的正度为.综上所述,△ACD的正度为或.10.定义:一个内角等于另一个内角两倍的三角形,叫做“倍角三角形”.(1)下列三角形一定是“倍角三角形”的有②③(只填写序号).①顶角是30°的等腰三角形;②等腰直角三角形;③有一个角是30°的直角三角形.(2)如图1,在△ABC中,AB=AC,∠BAC≥90°,将△ABC沿边AB所在的直线翻折180°得到△ABD,延长DA到点E,连接BE.①若BC=BE,求证:△ABE是“倍角三角形”;②点P在线段AE上,连接BP.若∠C=30°,BP分△ABE所得的两三角形中,一个是等腰三角形,一个是“倍角三角形”,请直接写出∠E的度数.(1)解:若顶角是30°的等腰三角形,∴两个底角分别为75°,75°,∴顶角是30°的等腰三角形不是“倍角三角形”,若等腰直角三角形,∴三个角分别为45°,45°,90°,∵90°=2×45°,∴等腰直角三角形是“倍角三角形”,若有一个是30°的直角三角形,∴另两个角分别为60°,90°,∵60°=2×30°,∴有一个30°的直角三角形是“倍角三角形”,故答案为:②③;(2)①证明:∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB,∵将△ABC沿边AB所在的直线翻折180°得到△ABD,∴∠ABC=∠ABD,∠ACB=∠ADB,BC=BD,∴∠BAE=2∠ADB,∵BE=BC,∴BD=BE,∴∠E=∠ADB,∴∠BAE=2∠E,∴△ABE是“倍角三角形”;②解:由①可得∠BAE=2∠BDA=2∠C=60°,如图,若△ABP是等腰三角形,则△BPE是“倍角三角形”,∴△ABP是等边三角形,∴∠APB=60°,∴∠BPE=120°,∵△BPE是“倍角三角形”,∴∠BEP=2∠EBP或∠PBE=2∠BEP,∴∠BEP=20°或40°;若△BPE是等腰三角形,则△ABP是“倍角三角形”,∴∠ABP=∠BAP=30°或∠APB=∠BAE=30°或∠ABP=2∠APB或∠APB=2∠ABP,∴∠APB=90°或30°或40°或80°,∴∠BPE=90°或150°或140°或100°,∵△BPE是等腰三角形,∴∠BEP=45°或15°或20°或40°,综上所述:∠BPE的度数为45°或15°或20°或40°.11.定义:若某个图形可分割为若干个都与他相似的图形,则称这个图形是自相似图形.探究:(1)如图甲,已知△ABC中∠C=90°,你能把△ABC分割成2个与它自己相似的小直角三角形吗?若能,请在图甲中画出分割线,并说明理由.(2)一般地,“任意三角形都是自相似图形”,只要顺次连接三角形各边中点,则可将原三分割为四个都与它自己相似的小三角形.我们把△DEF(图乙)第一次顺次连接各边中点所进行的分割,称为1阶分割(如图1);把1阶分割得出的4个三角形再分别顺次连接它的各边中点所进行的分割,称为2阶分割(如图2)…依次规则操作下去.n阶分割后得到的每一个小三角形都是全等三角形(n为正整数),设此时小三角形的面积为S N.①若△DEF的面积为10000,当n为何值时,2<S n<3?(请用计算器进行探索,要求至少写出三次的尝试估算过程)②当n>1时,请写出一个反映S n﹣1,S n,S n+1之间关系的等式.(不必证明)解:(1)如图:割线CD就是所求的线段.理由:∵∠B=∠B,∠CDB=∠ACB=90°,∴△BCD∽△ACB.(2)①△DEF经N阶分割所得的小三角形的个数为,∴S n=.当n=5时,S5=≈9.77,当n=6时,S6=≈2.44,当n=7时,S7=≈0.61,∴当n=6时,2<S6<3.②S n2=S n﹣1×S n+1.12.定义:三角形一边上的点将该边分为两条线段,且这两条线段的积等于这个点到这边所对顶点连线的平方,则称这个点为三角形该边的“好点”.如图1,△ABC中,点D是BC边上一点,连接AD,若AD2=BD•CD,则称点D是△ABC中BC边上的“好点”.(1)如图2,△ABC的顶点是4×3网格图的格点,请仅用直尺画出(或在图中直接描出)AB边上的所有“好点”点D;(2)△ABC中,BC=7,,tan C=1,点D是BC边上的“好点”,求线段BD 的长;(3)如图3,△ABC是⊙O的内接三角形,点H在AB上,连结CH并延长交⊙O于点D.若点H是△BCD中CD边上的“好点”.①求证:OH⊥AB;②若OH∥BD,⊙O的半径为r,且r=3OH,求的值.解:(1)如图1,斜边AB的中点D与斜边AB上的高CD'的垂足D'均为AB边长的“好点”.(2)如图2,作AE⊥BC于E,在Rt△ABE中,tan B=,∴设AE=3a,BE=4a,tan C=,∴CE=AE=3a,∴3a+4a=7,∴a=1,∴AE=CE=3,BE=4,∴AB=5,设BD=x,∴DE=|4﹣x|,在Rt△ADE中,由勾股定理得,AD2=DE2+AE2=(4﹣x)2+32,∵点D是BC边上的“好点”,∴AD2=BD•CD=x•(7﹣x),∴x•(7﹣x)=(4﹣x)2+32,∴x1=5,x2=,即BD=5或.(3)如图3,①证明:∵点H是△BCD中CD边上的“好点”,∴BH2=CH•HD,∵∠CAB=∠CBD,∠ACD=∠ABD,∴△ACH∽△DBH,∴,∴CH•HD=AH•BH,∴BH2=AH•BH,∴AH=BH,∴OH⊥AB;②连接AD,设OH=a,则OA=3a,由①知,OH⊥AB,又∵OH∥BD,∴BD⊥AB,∴∠ABD=90°,∴AD是⊙O的直径,∴OA=OD=3a,在Rt△AOH中,由勾股定理得,AH=,∵AH=BH=,OA=OD,∴BD=2a,在Rt△BDH中,由勾股定理得,DH==,由BH2=CH•DH得:,∴CH=,∴.13.定义1:如图1,若点H在直线l上,在l的同侧有两条以H为端点的线段MH、NH,满足∠1=∠2,则称MH和NH关于直线l满足“光学性质”;定义2:如图2,在△ABC中,△PQR的三个顶点P、Q、R分别在BC,AC、AB上,若RP和QP关于BC满足“光学性质”,PQ和RQ关于AC满足“光学性质”,PR和QR关于AB满足“光学性质”,则称△PQR为△ABC的光线三角形.阅读以上定义,并探究问题:在△ABC中,∠A=30°,AB=AC,△DEF三个顶点D、E、F分别在BC、AC,AB上.(1)如图3,若FE∥BC,DE和FE关于AC满足“光学性质”,求∠EDC的度数;(2)如图4,在△ABC中,作CF⊥AB于F,以AB为直径的圆分别交AC,BC于点E,D.①证明:△DEF为△ABC的光线三角形;②证明:△ABC的光线三角形是唯一的.(1)解:如图3中,∵AB=AC,∠A=30°,∴∠B=∠C=75°,∵EF∥CB,∴∠AEF=75°,∵DE和FE关于AC满足“光学性质”,∴∠AEF=∠DEC=75°,∴∠EDC=180°﹣∠DEC﹣∠DCE=180°﹣75°﹣75°=30°;(2)①证明:如图4中,∵AB=AC,∠A=30°,∴∠B=∠ACB=75°,∵AB是直径,∴∠ADB=90°,∴AD⊥BC,∴BD=CD,∠BAD=∠CAD,∴=,∴BD=DE,∵CF⊥AB,∴∠CFB=90°,∵DB=DC,∴DF=DB=DC,∴DF=DB=DE=DC,∴∠B=∠DFB=75°,∠DCE=∠DEC=75°,∴∠FDB=∠EDC=30°,∴DF,DE关于BC满足光学性质,∵∠DEF=180°﹣30°﹣30°=120°,DE=DF,∴∠DEF=∠DFE=30°,∴∠DEF=∠EDC,∴EF∥BC,∴∠AEF=∠ACB=75°,∠AFE=∠B=75°,∴∠AFE=∠DFB=75°,∠AEF=∠DEC=75°,∴FE,DE关于AC满足光学性质,EF,DF关于AB满足光学性质,∴△DEF是为△ABC的光线三角形;②证明:由①可知,DE=DF=DB=DC,∠EDF=120°,∴△DFE是顶角为120°,腰长为BC的一半的等腰三角形,∴△DEF是唯一确定的,∴△ABC的光线三角形是唯一的.14.新定义:顶角相等且顶角顶点重合的两个等腰三角形互为“兄弟三角形”.(1)如图①中,若△ABC和△ADE互为“兄弟三角形”,AB=AC,AD=AE.写出∠BAD,∠BAC和∠BAE之间的数量关系,并证明.(2)如图②,△ABC和△ADE互为“兄弟三角形”,AB=AC,AD=AE,点D、点E 均在△ABC外,连接BD、CE交于点M,连接AM,求证:AM平分∠BME.(3)如图③,若AB=AC,∠BAC=∠ADC=60°,试探究∠B和∠C的数量关系,并说明理由.(1)解:∠BAD+∠BAC=∠BAE,理由如下:∵△ABC和△ADE互为“兄弟三角形”,∴∠BAC=∠DAE,∴∠BAC﹣∠DAC=∠DAE﹣∠DAC,即∠CAE=∠BAD,∴∠BAD+∠BAC=∠CAE+∠BAC=∠BAE;(2)证明:如图②,过点A作AG⊥DM于G,AH⊥EM于H,∵△ABC和△ADE互为“兄弟三角形”,∴∠BAC=∠DAE,∴∠BAC+∠DAC=∠DAE+∠DAC,即∠CAE=∠BAD,在△BAD和△CAE中,,∴△BAD≌△CAE(SAS),∵AG⊥DM,AH⊥EM,∴AG=AH,∵AG⊥DM,AH⊥EM,∴AM平分∠BME.(3)∠B+∠C=180°,理由如下:如图③,延长DC至点P,使DP=AD,∵∠ADP=60°,∴△ADP为等边三角形,∴AD=AP,∠DAP=60°,∵∠BAC=60°,∴∠BAD=∠CAP,在△BAD和△CAP中,,∴△BAD≌△CAP(SAS),∴∠B=∠ACP,∵∠ACD+∠ACP=180°,∴∠B+∠ACD=180°.15.我们定义:三角形中,如果有一个角是另一个角的2倍,那么称这个三角形是2倍角三角形.(1)定义应用如果一个等腰三角形是2倍角三角形,则其底角的度数为45°或72°;(2)性质探索小思同学通过从“特殊到一般”的过程,对2倍角三角形进行研究,得出结论:如图1,在△ABC中,如果∠A=2∠B,那么BC2=AC(AB+AC).下面是小思同学对其中一种特殊情形的证明方法.已知:如图2,在△ABC中,∠A=90°,∠B=45°.求证:BC2=AC(AB+AC).证明:如图2,延长CA到D,使得AD=AB,连接BD.∴∠D=∠ABD,AB+AC=AD+AC=CD∵∠CAB=∠D+∠ABD=2∠D,∠CAB=90°∴∠D=45°,∵∠ABC=45°,∴∠D=∠ABC,又∠C=∠C∴△ABC∽△BCD∴∴BC2=AC•CD∴BC2=AC(AB+AC)根据上述材料提供的信息,请你完成下列情形的证明:已知:如图1,在△ABC中,∠A=2∠B.求证:BC2=AC(AB+AC).(3)性质应用已知:如图3,在△ABC中,∠C=2∠B,AB=12,BC=10,则AC=8;(4)拓展应用已知:如图4,在△ABC中,∠ABC=3∠A,AC=6,BC=4,求AB的长.(1)解:当等腰三角形的内角分别为x,x,2x时,4x=180°,解得x=45°,当等腰三角形的内角分别为x,2x,2x时,5x=180°,解得x=36°,2x=72°,∴底角的度数为45°或72°,故答案为45°或72°;(2)如图1,作AD平分∠BAC,交BC于D,∴∠BAC=2∠DAC=2∠BAD,∵∠BAC=2∠B,∴∠ABC=∠DAC=∠BAD,∴BD=AD,∵∠ABC=∠DAC,∠ACD=∠ACB,∴△ACD∽△BCA,∴,∴AC2=BC•CD,AC•AB=BC•AD=BC•BD,∴AC2+AC•AB=BC•CD+BC•BD=BC•(BD+CD),∴BC2=AC(AC+AB).(3)由性质探索可知:AB2=AC(BC+AC),∴AC2+10AC﹣144=0,解得AC=8或﹣18(舍弃).故答案为8;(4)如图3,作∠CBD=∠A,交AC于点D,则∠ABD=2∠A,∴△ABD是2倍角三角形.∴AD2=BD(BD+AB),∵∠BDC是△ABD的外角,∴∠BDC=∠A+∠ABD=3∠A,∴∠BDC=∠ABC=3∠A,又∵∠C=∠C,∴△CBD∽△CAB,∴,∴CD=,,∴AD=AC﹣CD=,设BD=2x,则AB=3x,∴()2=2x(2x+3x),∴x=或x=﹣(不合题意舍去),∴AB=3x=.16.在平面直角坐标系xOy中,有任意三角形,当这个三角形的一条边上的中线等于这条边的一半时,称这个三角形叫“和谐三角形”,这条边叫“和谐边”,这条中线的长度叫“和谐距离”.(1)已知A(2,0),B(0,4),C(1,2),D(4,1),这个点中,能与点O组成“和谐三角形”的点是A、B,“和谐距离”是2;(2)连接BD,点M,N是BD上任意两个动点(点M,N不重合),点E是平面内任意一点,△EMN是以MN为“和谐边”的“和谐三角形”,求点E的横坐标t的取值范围;(3)已知⊙O的半径为2,点P是⊙O上的一动点,直线y=−x+b与x轴、y轴分别交于点H、G,点Q是线段HG上一点,若存在△OPQ是“和谐三角形”,且“和谐距离”是2,直接写出b的取值范围.解:(1)根据题意得,当A(2,0),B(0,4)与原点O构成三角形时,AB边上的中线等于AB边的一半,即点A、B能与点O组成“和谐三角形”,∵AB==2,∴“和谐距离”是,故答案为:A、B,;(2)根据题意作图如下:以BD为直径,线段BD的中点为圆心,过圆心作x轴的平行线交圆于点E和点E',点E和E'在图中位置时为t的临界值,∵BD==5,A(2,0),∴点E的横坐标为2﹣=﹣,点E'的横坐标为+2=,∴﹣;(3)当PQ为和谐边时,∠POQ=90°,∵“和谐距离”是2,设PQ的中点为F,∴OF=2,PQ=4,∴OQ==2,∴点Q在以O为圆心,2为半径的圆上,∵直线y=﹣x+b与x轴、y轴分别交于点H、G,∴当直线GH与点Q所在的圆相切于点Q时,b取最值,∴GH=2OQ=4,∴OG=OH=4×sin45°=2,当点Q在y轴上时,即点G处时,|b|=2,∴b的取值范围是:2≤b≤2或﹣2≤b≤﹣2;当OQ为和谐边时,∠OPQ=90°,∵“和谐距离”是2,设PQ的中点为F',则点Q在以O为圆心,4为半径的圆上,即OQ=4,当直线GH与该圆相切时,GH=8,∴OG=8×sin45°=4,当点Q在y轴上时,即点G处时,|b|=4,∴b的取值范围是:4≤b≤4或﹣4≤b≤﹣4;当OQ为和谐边时,∠OQP=90°,∵OP=2,∴OP边上的中线不可能是2,即“和谐距离”不为2,不符合题意;综上,b的取值范围为:2≤b≤2或﹣2≤b≤﹣2或4≤b≤4或﹣4≤b≤﹣4.17.定义:若连结三角形一个顶点和对边上一点的线段能把该三角形分成一个等腰三角形和一个直角三角形,我们称这条线段为该三角形的智慧线,这个三角形叫做智慧三角形.(1)如图1,在智慧三角形ABC中,AD⊥BC,AD为该三角形的智慧线,CD=1,AC =,则BD长为2,∠B的度数为45°.(2)如图2,△ABC为等腰直角三角形,∠BAC=90°,F是斜边BC延长线上一点,连结AF,以AF为直角边作等腰直角三角形AFE(点A,F,E按顺时针排列),∠EAF =90°,AE交BC于点D,连结EC,EB.当∠BDE=2∠BCE时,求证:ED是△EBC 的智慧线.(3)如图3,△ABC中,AB=AC=5,BC=.若△BCD是智慧三角形,且AC为智慧线,求△BCD的面积.(1)解:∵AD⊥BC,∴∠ADB=∠ADC=90°,∵CD=1,AC=,∴AD===2,∵△ABC是智慧三角形,∴△ADB是等腰直角三角形,∴BD=AD=2,∠B=45°,故答案为:2,45°(2)证明:如图2中,∵∠BAC=∠EAF=90°,∴∠BAE=∠CAF,在△BAE和△CAF中,,∴△BAE≌△CAF(SAS),∴∠ABE=∠ACF,∵∠ABC=∠ACB=45°,∴∠ABE=∠ACF=135°,∴∠EBD=90°,∵∠BDE=∠DCE+∠DEC,∠BDE=2∠DCE,∴∠DCE=∠DEC,∴DE=DC,∴△DEC是等腰三角形,∵△EDB是直角三角形,∴△BEC是智慧三角形;(3)解:如图3中,过点A作AH⊥BC于点H.有两种情形:当CD⊥BD时,或当CD′⊥AC时,△BCD,△BCD′是智慧三角形.∵AB=AC=5,AH⊥BC,∴BH=CH=2,∴AH===,=•BC•AH=•AB•CD,∵S△ABC∴CD==4,∴AD===3,=•BD•CD=×8×4=16,∴S△BCD∵∠ACD′=90°,∠ADC=∠CDD′=90°,∴∠ACD+∠DCD′=90°,∠CAD+∠ACD=90°,∴∠CAD=∠DCD′,∴△ADC∽△CDD′,∴=,∴=,∴DD′=,∴BD′=BD+DD′=8+=,∴S=××4=,△CBD′解法二:设CD′=x,DD′=y,则有,解得,=××4=,可得S△CBD′综上所述,满足条件的△BCD的面积为16或.18.定义:我们把三角形被一边中线分成的两个三角形叫做“友好三角形”.性质:如果两个三角形是“友好三角形”,那么这两个三角形的面积相等.理解:如图①,在△ABC中,CD是AB边上的中线,那么△ACD和△BCD是“友好三=S△BCD.角形”,并且S△ACD应用:如图②,在矩形ABCD中,AB=4,BC=6,点E在AD上,点F在BC上,AE =BF,AF与BE交于点O.(1)求证:△AOB和△AOE是“友好三角形”;(2)连接OD,若△AOE和△DOE是“友好三角形”,求四边形CDOF的面积.探究:在△ABC中,∠A=30°,AB=8,点D在线段AB上,连接CD,△ACD和△BCD 是“友好三角形”,将△ACD沿CD所在直线翻折,得到△A′CD,若△A′CD与△ABC 重合部分的面积等于△ABC面积的,求出△ABC的面积.应用:(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,∵AE=BF,∴四边形ABFE是平行四边形,∴OE=OB,∴△AOE和△AOB是友好三角形.(2)解:∵△AOE和△DOE是友好三角形,=S△DOE,AE=ED=AD=3,∴S△AOE∵△AOB与△AOE是友好三角形,=S△AOE,∴S△AOB∵△AOE≌△FOB,=S△FOB,∴S△AOE=S△ABF,∴S△AOD=S矩形ABCD﹣2S△ABF=4×6﹣2××4×3=12.∴S四边形CDOF探究:解:分为两种情况:①如图1,=S△BCD.∵S△ACD∴AD=BD=AB=4,∵沿CD折叠A和A′重合,∴AD=A′D=AB=×8=4,∵△A′CD与△ABC重合部分的面积等于△ABC面积的,=S△ABC=S△BDC=S△ADC=S△A′DC,∴S△DOC∴DO=OB,A′O=CO,∴四边形A′DCB是平行四边形,∴BC=A′D=4,过B作BM⊥AC于M,∵AB=8,∠BAC=30°,∴BM=AB=4=BC,即C和M重合,∴∠ACB=90°,由勾股定理得:AC==4,∴△ABC的面积是×BC×AC=×4×4=8;②如图2,=S△BCD.∵S△ACD∴AD=BD=AB,∵沿CD折叠A和A′重合,∴AD=A′D=AB=×8=4,∵△A′CD与△ABC重合部分的面积等于△ABC面积的,=S△ABC=S△BDC=S△ADC=S△A′DC,∴S△DOC∴DO=OA′,BO=CO,∴四边形A′BDC是平行四边形,∴A′C=BD=4,过C作CQ⊥A′D于Q,∵A′C=4,∠DA′C=∠BAC=30°,∴CQ=A′C=2,=2S△ADC=2S△A′DC=2××A′D×CQ=2××4×2=8;∴S△ABC即△ABC的面积是8或8.19.定义:如果一个三角形中有两个内角α,β满足α+2β=90°,那我们称这个三角形为“近直角三角形”.(1)若△ABC是“近直角三角形”,∠B>90°,∠C=50°,则∠A=20°;(2)如图1,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=3,AC=4.若BD是∠ABC的平分线,①求证:△BDC是“近直角三角形”;②在边AC上是否存在点E(异于点D),使得△BCE也是“近直角三角形”?若存在,请求出CE的长;若不存在,请说明理由.(3)如图2,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,点D为AC边上一点,以BD为直径的圆交BC于点E,连结AE交BD于点F,若△BCD为“近直角三角形”,且AB=5,AF=3,求AD的长.解:(1)∠B不可能是α或β,当∠A=α时,∠C=β=50°,α+2β=90°,不成立;故∠A=β,∠C=α,α+2β=90°,则β=20°,故答案为20;(2)①如图1,设∠ABD=∠DBC=β,∠C=α,则α+2β=90°,故△BDC是“近直角三角形”;②存在,理由:在边AC上是否存在点E(异于点D),使得△BCE是“近直角三角形”,AB=3,AC=4,则BC=5,则∠ABE=∠C,则△ABC∽△AEB,即,即,解得:AE=,则CE=4﹣=;(3)①如图2所示,连接DE,当∠ACB+2∠DBC=90°时,又∵∠ACB+∠ABC=90°,∴∠ABD=∠DBC=β,∴AD=DE,∵BD是直径,∴∠BAD=∠BED=90°,∴∠ADB=∠BDE,∴AB=BE,∴BD垂直平分AE,∴BF===4,∵∠DAE=∠DBE=∠ABD,∠AFD=∠AFB=90°,∴△ADF∽△BAF,∴=,∴=,∴AD=;②如图3所示,当2∠C+∠DBC=90°时,又∵∠DBC+∠C+∠ABD=90°,∴∠ABD=∠C=β,过点A作AH⊥BE交BE于点H,交BD于点G,则点G是圆的圆心(BE的中垂线与直径的交点),∵∠AEB=∠DAE+∠C=α+β=∠ABC,∴AE=AB=5,∴EF=AE﹣AF=5﹣3=2,∵DE⊥BC,AH⊥BC,∴ED∥AH,则AF:EF=AG:DE=3:2,则DE=2k,则AG=3k=R(圆的半径)=BG,点H是BE的中点,则GH=DE=k,在△BGH中,BH===2k,∵AG=3k,GH=k,∴AH=4k,∵∠C+∠ABC=90°,∠ABC+∠BAH=90°,∴∠C=∠BAH,∴tan C=tan∠BAH=tan∠ABD==,∴,∴AD=,综上所述:AD的长为或.20.爱好思考的小茜在探究两条直线的位置关系查阅资料时,发现了“中垂三角形”,即两条中线互相垂直的三角形称为“中垂三角形”.如图(1)、图(2)、图(3)中,AM、BN 是ABC的中线,AM⊥BN于点P,像ABC这样的三角形均为“中垂三角形”.设BC=a,AC=b,AB=c.【特例探究】(1)如图1,当∠PAB=45°,c=时,a=4,b=4;如图2,当∠PAB=30°,c=2时,a2+b2=20;【归纳证明】(2)请你观察(1)中的计算结果,猜想a2、b2、c2三者之间的关系,用等式表示出来,并利用图3证明你的结论.【拓展证明】(3)如图4,在▱ABCD中,E、F分别是AD、BC的三等分点,且AD=3AE,BC=3BF,连接AF、BE、CE,且BE⊥CE于E,AF与BE相交点G,AD=3,AB=3,求AF 的长.解:(1)在Rt△APB中,∠PAB=45°,c=,则PA=PB=c=4,∵M、N分别为CB、CA的中点,∴MN=AB=2,MN∥AB,∴△APB∽△MPN,∴===,∴PM=PN=2,∴BM==2,∴a=2BM=4,同理:b=2AN=4,如图2,连接MN,在Rt△APB中,∠PAB=30°,c=2,∴PB=c=1,∴PA==,∴PN=,PM=,∴BM==,AN==,∴a=,b=,∴a2+b2=20,故答案为:4;4;20;(2)a2+b2=5c2,理由如下:如图3,连接MN,设PN=x,PM=y,则PB=2PN=2x,PA=2PM=2y,∴BM==,AN==,∴a=2,b=2,∴a2+b2=20(x2+y2),∵c2=PA2+PB2=4(x2+y2),∴a2+b2=5c2;(3)取AB的中点H,连接FH并延长交DA的延长线于点P,∵四边形ABCD为平行四边形,∴AD∥BC,AD=BC,∴△AHP∽△BHF,∴==1,∴AP=BF,∵AD=3AE,BC=3BF,AD=3,∴AE=BF=,∴PE=FC,∴四边形PFCE为平行四边形,∵BE⊥CE,∴BG⊥FH,∵AE∥BF,AE=BF,∴AG=GF,∴△ABF为“中垂三角形”,∴AB2+AF2=5BF2,即32+AF2=5×()2,解得:AF=4.21.定义:若△ABC中,其中一个内角是另一个内角的一半,则称△ABC为“半角三角形”.(1)若Rt△ABC为半角三角形,∠A=90°,则其余两个角的度数为45°,45°或30°,60°.(2)如图1,在▱ABCD中,∠C=72°,点E在边CD上,以BE为折痕,将△BCE向上翻折,点E恰好落在AD边上的点F,若BF⊥AD,求证:△EDF为半角三角形;(3)如图2,以△ABC的边AB为直径画圆,与边AC交于M,与边BC交于N,已知△ABC的面积是△CMN面积的4倍.①求证:∠C=60°.②若△ABC是半角三角形,直接写出∠B的度数.解:(1)∵Rt△ABC为半角三角形,∠A=90°,∴∠B=∠C=45°,或∠B=60°,∠C=30°或∠B=30°,∠C=60°,∴其余两个角的度数为45°,45°或30°,60°,故答案为45°,45°或30°,60°.(2)如图1中,∵平行四边形ABCD中,∠C=72°,∴∠D=108°,由翻折可知:∠EFB=72°,∵BF⊥AD,∴∠EFD=18°,∴∠DEF=54°,∴∠DEF=∠D,即△DEF是半角三角形.(2)①如图2中,连接AN.∵AB是直径,∴∠ANB=90°,∵∠C=∠C,∠CMN=∠B,∴△CMN∽△CBA,∴()2=,即=,在Rt△ACN中,sin∠CAN==,∴∠CAN=30°,∴∠C=60°.②∵△ABC是半角三角形,∠C=60°,∴∠B=30°或40°或80°或90°.22.定义:若两个三角形有一对公共边,且另有一组对应边和一对对应角分别对应相等,那么这两个三角形称为邻等三角形.例如:如图1,△ABC中,AD=AD,AB=AC,∠B=∠C,则△ABD与△ACD是邻等三角形.(1)如图2,⊙O中,点D是的中点,那么请判断△ABD与△ACD是否为邻等三角形,并说明理由.(2)如图3,以点A(2,2)为圆心,OA为半径的⊙A交x轴于点B(4,0),△OBC 是⊙A的内接三角形,∠COB=30°.①求∠C的度数和OC的长;②点P在⊙A上,若△OCP与△OBC是邻等三角形时,请直接写出点P的坐标.解:(1)△ABD与△ACD是邻等三角形,理由如下:∵点D是的中点,∴BD=CD,∠BAD=∠CAD,∵AD=AD,∴△ABD与△ACD是邻等三角形.(2)①如图2,作AH⊥OB,连接AO,AB,∵OA=OB,∴OH=BH,∵点A的坐标是(2,2),∴AH=OH=BH=2,∴∠OAB=90°,∴∠C=∠OAB=45°,作BK⊥OC,在Rt△BOK中,OB=4,∠BOK=30°,∴BK=2,OK=2,在Rt△BKC中,∠C=45°,。
第01讲定义新运算教学目标学会理解新定义的内容;理解新定义内容的基础上能够解决用新定义给出的题目;学会自己总结解题技巧。
知识梳理一、知识概念1、定义新运算是指运用某种特殊的符号表示的一种特定运算形式。
注意:(1)解决此类问题,关键是要正确理解新定义的算式含义,严格按照新定义的计算顺序,将数值代入算式中,再把它转化为一般的四则运算,然后进行计算。
(2)我们还要知道,这是一种人为的运算形式。
它是使用特殊的运算符号,如:*、▲、★、◎、 、Δ、◆、■等来表示的一种运算。
(3)新定义的算式中有括号的,要先算括号里面的。
但它在没有转化前,是不适合于各种运算定律的。
2、一般的解题步骤是:一是认真审题,深刻理解新定义的内容;二是排除干扰,按新定义关系去掉新运算符号;三是化新为旧,转化成已有知识做旧运算。
典例分析例1、对于任意数a,b,定义运算“*”:a*b=a×b-a-b。
求12*4的值。
【解析】根据题目定义的运算要求,直接代入后用四则运算即可。
12*4=12×4-12-4=48-12-4=32例2、假设a ★ b = ( a + b )÷ b 。
求8 ★ 5 。
【解析】该题的新运算被定义为: a ★b等于两数之和除以后一个数的商。
这里要先算括号里面的和,再算后面的商。
这里a代表数字8,b代表数字5。
8 ★ 5 = (8 + 5)÷ 5 = 2.6例3、如果a ◎b=a ×b-(a+b)。
求6◎(9◎2)。
【解析】根据定义,要先算括号里面的。
这里的符号“◎”就是一种新的运算符号。
6◎(9◎2)=6◎[9×2-(9+2)]=6◎7=6×7-(6+7)=42-13=29例4、如果1Δ3=1+11+111;2Δ5=2+22+222+2222+22222;8Δ2=8+88。
求6Δ5。
【解析】仔细观察发现“Δ”前面的数字是加数每个数位上的数字,而加数分别是一位数,二位数,三位数,……“Δ”后面的数字是几,就有几个加数。
新定义问题(讲义)➢课前预习1.设22=-,那么56=______,(12)3=_____.a b a b2.规定运算“☆”为:若a>b,则a☆b=a-b;若a=b,则a☆b=a+b+1;若a<b,则a☆b=ab.那么(2☆3)+(4☆4)+(7☆5)=______.3.“华”、“杯”、“赛”三个字的四角号码分别是“2440”,“4199”和“3088”,将“华杯赛”的编码取为244041993088,如果这个编码从左起的奇数位的数码不变,偶数位的数码改变为关于9的补码,例如:0变9,1变8等,那么“华杯赛”新的编码是________________.➢知识点睛定义新运算是一种特别设计的、临时的计算形式,它使用一些特殊的运算符号,如:☆,△,◎,※等等,这类题目是在考查我们适应新运算的能力,新运算打破了原有的运算规则,要求我们要严格按照题目的规定解决问题.解答这类题目的关键是理解新定义,严格按照新定义的规则进行运算,按照新规则把运算转化成我们熟悉的运算形式.解决新定义问题基本思路:严格按照新定义的运算规则,把已知的数代入,转化为加减乘除的运算,然后按照基本运算过程、规律进行运算.注意事项:①正确理解定义的运算符号的意义;②新的运算不一定符合运算规律,特别注意运算顺序;③每个新定义的运算符号只能在本题中使用.➢ 精讲精练1. 现规定一种新的运算“△”:m △n =(m +n )m -n ,那么5122∆=__________. 2. 定义一种新运算“*”:a *b =22ab a b+,则(-1)*[2*(-1)]的值为_______. 3. 我们将4个数a ,b ,c ,d 排成2行,2列,然后两边各加一条笔直的线记成a b c d ,定义a b c d=ad -bc ,上述记号就叫做二阶行列式.若22253510023n n n --+=-,则5-n =__________.4. 定义一种对正整数n 的“F 运算”:①当n 为奇数时,结果为3n +5;②当n 为偶数时,结果为2n k (其中k 是使2n k为奇数的最小正整数),并且运算重复进行.例如:取n =26,则运算过程如图:F ①1344……那么当n =9时,第2 020次“F 运算”的结果是___________.5. 在一列数x 1,x 2,x 3,…中,已知x 1=1,且当k ≥2时,1121444k k k k x x -⎛--⎫⎡⎤⎡⎤=+-- ⎪⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎝⎭(取整符号[a ]表示不超过数a 的最大整数,例如[3.2]=3,[0.3]=0),则x 2 020=__________.6. 定义“*运算”:a *b =ab +ma +2b ,其中m 为常数.(1)求3*(-2);(用含m 的式子表示)(2)若“*运算”对于任意的有理数a ,b 都满足“交换律”,请你探索并确定m 的值.7. 在有理数范围内,我们定义三个数之间的新运算法则“⊕”:1()2a b c a b c a b c ⊕⊕=--+++. 例如:11(2)31(2)31(2)312⊕-⊕=⎡---++-+⎤=⎣⎦. 解答下列问题:(1)计算21(3)54⎛⎫⊕-⊕- ⎪⎝⎭的值; (2)在45-,35-,25-,0,413,513,613,713,813,913这10个数中,任意取三个数作为a ,b ,c 的值,进行“a ⊕b ⊕c ”运算,求在所有计算结果中的最大值.8. 观察下列两个等式:1122133-=⨯+,2255133-=⨯+,给出定义如下:我们称使等式1a b ab -=+成立的一对有理数a ,b 为“共生有理数对”,记为(a ,b ).如:数对(2,13),(5,23)都是“共生有理数对”. (1)数对(-2,1),(3,12)中是“共生有理数对”的是:_____; (2)若(m ,n )是“共生有理数对”,则(-n ,-m )_________“共生有理数对”(填“是”或“不是”);(3)若(a ,2)是“共生有理数对”,求a 的值;(4)请再写出一对符合条件的“共生有理数对”为_______.(注意:不能与题目中已有的包括第(4)问的“共生有理数对”重复)9. 阅读理解题:如图,从左边第一个格子开始向右数,在每个小格子中都填入一个整数,使得其中任意三个相邻格子中所填整数之和都相等.(1)可求得x =________,第2 020个格子中的数为________.(2)判断:前n 个格子中所填整数之和是否可能为2 020?若能,求出n 的值;若不能,请说明理由.(3)若取前3格子中的任意两个数,记作a ,b ,且a ≥b ,那么所有的|a -b |的和可以通过计算|9-★|+|9-❤|+|❤-★|得到,其结果为__________;若取前4格子中的任意两个数,记作s ,t ,且s ≥t ,则所有的|s -t |的和为__________.10. 阅读材料,并回答问题在计算1+4+7+10+13+16+19+22+25+28时,我们发现:从第一个数开始,后面的每个数与它的前面一个数的差都是一个相等的常数,具有这种规律的一列数,除了直接相加外,我们还可以用下面的公式来求和S ,1()2n n a a S +=(其中n 表示数的个数,1a 表示第一个数,n a 表示最后一个数),所以10(128)147101316192225281452++++++++++==. 用上面的知识解答下面问题:某公司对外招商承包一分公司,符合条件的两企业A ,B 分别拟定上缴利润方案如下:A 企业每年结算一次上缴利润,第一年上缴1.5万元,以后每年比前一年增加1万元;B 企业每半年结算一次上缴利润,第一个半年上缴0.3万元,以后每半年比前半年增加0.3万元.(1)如果承包期限为4年,请你通过计算,判断哪家企业上缴利润的总金额多?(2)如果承包期限为n 年,试用含n 的代数式分别表示两企业上缴利润的总金额.(单位:万元)11.阅读材料,并回答问题一个能被13整除的自然数我们称为“十三数”.“十三数”的特征是:如果这个自然数的末三位与末三位以前的数字组成的数的差,能被13整除,那么这个自然数就一定能被13整除.例如:判断383 357能不能被13整除,这个数的末三位数字是357.末三位以前的数字组成的数是383,这两个数的差是383-357=26,26能被13整除,因此383 357是“十三数”.(1)判断3 253和254 514是否为“十三数”,请说明理由.(2)若一个四位自然数的千位数字和十位数字相同,百位数字与个位数字相同,则称这个四位数为“间同数”.①求证:任意一个四位“间同数”能被101整除.②若一个四位自然数既是“十三数”,又是“间同数”.求满足条件的所有四位数的最大值与最小值之差.【参考答案】➢课前预习1.13,32.173.254 948 903 981 ➢精讲精练1.92.10 293.0或104. 15. 46.(1)3m-10;(2)若a=b,则m可取任意数;若a≠b,则m=2;7.(1)25;(2)①若0a b c--≥,当913a=时,a b c⊕⊕最大,最大值为913②若0a b c--<,当b,c的值分别为813,913时,a b c⊕⊕最大,最大值为17 13.综上,a b c⊕⊕的最大值为17 13.8.(1)132⎛⎫ ⎪⎝⎭,;(2)是;(3)a的值为-3;(4)345⎛⎫ ⎪⎝⎭,.9.(1)9,9;(2)前n个格子中所填整数之和可能为2 020,理由如下:∵格子中的数是按照9,-6,2的顺序循环排列9+(-6)+2=52 020÷5=404∴当进行404个循环时,格子中的数的和恰为2 020∴n=404×3=1 212(3)30,5210.(1)A企业:12万元;B企业:10.8万元;A企业上缴利润的总金额多;(2)A企业:(2)2n n+万元;B企业:3(21)10n n+万元.11.(1)3 253不是十三数,254 514是十三数;(2)①设四位间同数的千位数字为a,百位数字为b则四位数可以表示为1 000a+100b+10a+b∵1 000a+100b+10a+b=1 010a+101b=101(10a+b)∴任意一个四位间同数能被101整除.②由①知四位间同数可以表示为101(10a+b)∵101(10a+b)又是十三数∴10a+b是13的倍数;∴当a=9,b=1时,四位数最大,最大为9 191;当a=1,b=3时,四位数最小,最小为1 313.∴9 191-1 313=7 878∴满足条件的所有四位数的最大值与最小值的差为7 878.。
例题精讲【例1】.定义一种新运算:,例如.若,则k=﹣2.解:由题意得,(﹣x﹣2)dx=k﹣1﹣2﹣1=﹣=﹣1,即﹣=﹣1,解得k=﹣2,故答案为:﹣2.变式训练【变1-1】.定义:对于实数a,符号[a]表示不大于a的最大整数.例如:[5.7]=5,[5]=5,[﹣π]=﹣4,如果,则x的取值范围是()A.5≤x<7B.5<x<7C.5<x≤7D.5≤x≤7解:由题意得:3≤<4,∴6≤x+1<8,∴5≤x<7,故选:A.【变1-2】.规定:符号[x]叫做取整符号,它表示不超过x的最大整数,例如:[5]=5,[2.6]=2,[0.2]=0.现在有一列非负数a1,a2,a3,…,已知a1=10,当n≥2时,a n=a n﹣1+1﹣5([]﹣[]),则a2022的值为11.解:∵a1=10,∴a2=a1+1﹣5([]﹣0)=11,a3=a2+1﹣5([]﹣[])=12,a4=a3+1﹣5([]﹣[])=13,a5=a4+1﹣5([]﹣[])=14,a6=a5+1﹣5([1]﹣[])=10,…∴a1,a2,a3,…,每5个结果循环一次,∵2022÷5=404…2,∴a2022=a2=11,故答案为:11.【例2】.定义:如果一个数的平方等于﹣1,记为i2=﹣1,这个数i叫做虚数单位,把形如a+bi的数叫做复数,其中a叫做这个复数的实部,b叫做这个复数的虚部.它的加、减、乘法运算与整数的加、减、乘法运算类似.例如计算:(4+i)+(6﹣2i)=4+6+i﹣2i=10﹣i(2﹣i)(3﹣i)=6﹣2i﹣3i+i2=6﹣5i﹣1=5﹣5i根据以上信息计算(1+2i)(2﹣i)+(2﹣i)2=7﹣i.解:(1+2i)(2﹣i)+(2﹣i)2=2﹣i+4i﹣2i2+4﹣4i+i2=2+3i+2=7﹣i.故答案为:7﹣i.变式训练【变2-1】.贾宪是生活在北宋年间的数学家,著有《黄帝九章算法细草》《释锁算书》等书,但是均已失传.所谓“贾宪三角”指的是如图所示的由数字所组成的三角形,称为“开方作法本源”图,也称为“杨辉三角”.贾宪发明的“开方作法本源“图作用之一,是为了揭示二项式(a+b)n(n=1,2,3,4,5)展开后的系数规律,即(a+b)1=a+b,(a+b)2=a2+2ab+b2,(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3,(a+b)4=a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4,(a+b)5=a5+5a4b+10a3b2+10a2b3+5ab4+b5.则二项式(a+b)n(n为正整数)展开后各项的系数之和为()A.2n﹣1+1B.2n﹣1+2C.2n D.2n+1解:根据题意得:当n=1时,展开后各项的系数之和为:1+1=21,当n=2时,展开后各项的系数之和为:1+2+1=22,当n=3时,展开后各项的系数之和为:1+3+3+1=23,当n=4时,展开后各项的系数之和为:1+4+6+4+1=24,当n=5时,展开后各项的系数之和为:1+5+10+10+5+1=25,当n=6时,展开后各项的系数之和为:1+6+15+20+15+6+1=26,∴猜想当n=n时,展开后各项的系数之和为:2n,故选:C.【变2-2】.已知n行n列(n≥2)的数表中,对任意的i=1,2,…,n,j=1,2,…,n,都有a ij=0或1.若当a st=0时,总有(a1t+a2t+…+a nt)+(a s1+a s2+…+a sn)≥n,则称数表A为典型表,此时记表A中所有a ij的和记为S n.(1)若数表,,其中典型表是C;(2)典型表中S5的最小值为13.解:(1)数表B中a12=0,而(a12+a22+a32)+(a11+a12+a13)=0+0+1+0+0+1=2<3,∴数表B不是典型表;对于数表C中,当a st=0时,总有(a1t+a2t+…+a nt)+(a s1+a s2+…+a sn)≥n,∴数表C是典型表;故答案为:C.(2)若典型表中S5有最小值,即典型表A中的1最少且当a st=0时,总有(a1t+a2t+…+a nt )+(a s 1+a s 2+…+a sn )=n .则A =或A 中,则S 5的最小值为13.故答案为:13.1.对任意两个实数a ,b 定义两种运算:a ⊕b =,a ⊗b =,并且定义运算顺序仍然是先做括号内的,例如:(﹣2)⊕3=3,(﹣2)⊗3=﹣2,((﹣2)⊕3)⊗2=3⊗2=2,则等于()A .B .3C .D .2解:由题意得:=⊗=⊗3=,故选:C .2.对于两个不相等的实数a 、b ,我们规定符号Min {a ,b }表示a 、b 中较小的值,如Min {2,4}=2,按照这个规定,方程Min {}=的解为()A .1或3B .1或﹣3C .1D .3解:分两种情况:当x >0时,<,∵Min {}=,∴=﹣1,1=4﹣x,解得:x=3,检验:当x=3时,x≠0,∴x=3是原方程的根;当x<0时,>,∵Min{}=,∴=﹣1,3=4﹣x,解得:x=1,不符合题意,舍去,综上所述:方程Min{}=的解为3,故选:D.3.定义:如果a x=N(a>0,a≠1),那么x叫做以a为底N的对数,记做x=log a N.例如:因为72=49,所以log749=2;因为53=125,所以log5125=3.则下列说法正确的个数为()①log61=0;②log323=3log32;③若log2(3﹣a)=log827,则a=0;④log2xy=log2x+log2y(x>0,y>0).A.4B.3C.2D.1解:∵60=1,∴log61=0,说法①符合题意;由于d m•d n=d m+n,设M=d m,N=d n,则m=log d M,n=log d N,于是log d(MN)=m+n=log d M+log d N,说法④符合题意;则log323=log3(2×2×2)=log32+log32+log32=3log32,说法②符合题意;设p=log a b,则a p=b,两边同时取以c为底的对数,,则p log c a=log c b,所以p=,即,则=log23,∵log2(3﹣a)=log827=log23,∴a=0,说法③符合题意;故选:A.4.我们把称作二阶行列式,规定它的运算法则为=ad﹣bc.如=2×5﹣3×4=﹣2,请你计算的值为20.解:=(﹣2)×(﹣9)﹣(﹣)×4=18﹣(﹣2)=18+2=20,故答案为:20.5.对于实数a,b,定义运算“◎”如下:a◎b=(a+b)2﹣(a﹣b)2.若(m+1)◎(m ﹣2)=16,则m=3或﹣2.解:∵a◎b=(a+b)2﹣(a﹣b)2=(a+b+a﹣b)(a+b﹣a+b)=4ab,∴(m+1)◎(m﹣2)=4(m+1)(m﹣2)=4(m2﹣m﹣2)=16,整理得m2﹣m﹣6=0,解得m=3或m=﹣2,故答案为:3或﹣2.6.设n为正整数,记n!=1×2×3×4×…×n(n≥2),1!=1,则+++…++=1﹣.解:+++…++=(1﹣)+(﹣)+()+…+(﹣)=1﹣,故答案为:1﹣.7.新定义:任意两数m,n,按规定y=﹣m+n得到一个新数y,称所得新数y为数m,n 的“愉悦数”.则当m=2x+1,n=x﹣1,且m,n的“愉悦数”y为正整数时,正整数x 的值是2.解:当m=2x+1,n=x﹣1,且y为数m,n的“愉悦数”时,y=﹣(2x+1)+(x﹣1)=﹣+====+=﹣x+1﹣,∵x和y均为正整数,∴1<x<4,当x=2时,y=1,当x=3时,y=﹣(不合题意,舍去),故答案为:2.8.对数的定义:一般地,若a x=N(a>0且a≠1),那么x叫做以a为底N的对数,记作x=log a N,比如指数式23=8可以转化为对数式3=log28,对数式2=log636,可以转化为指数式62=36.计算log39+log5125﹣log232=0.解:log39+log5125﹣log232=2+3﹣5=0.故答案为:0.9.对于正整数m,我们规定:若m为奇数,则f(m)=3m+3;若m为偶数,则f(m)=.例如f(5)=3×5+3=18,f(8)==4.若m1=1,m2=f(m1),m3=f(m2),m4=f(m3),…,依此规律进行下去,得到一列数m1,m2,m3,m4,…,m n,…(n为正整数),则m1+m2+m3+…+m2021=14140.解:根据题意得:m1=1,m2=f(m1)=f(1)=6,m3=f(m2)=f(6)=3,m4=f(m3)=f(3)=12,m5=f(m4)=f(12)=6,m6=f(m5)=f(6)=3,m7=f(m6)=f(3)=12,m8=f(m7)=f(12)=6,m9=f(m8)=f(6)=3,......m2021=6,m2022=3,2022÷3=674,∴m1+m2+m3+…+m2021=(6+3+12)×(674﹣1)+6+1=14140.故答案为:14140.10.如图,把平面内一条数轴x绕原点O逆时针旋转角θ(0°<θ<90°)得到另一条数轴y,x轴和y轴构成一个平面斜坐标系.规定:过点P作y轴的平行线,交x轴于点A,过点P作x轴的平行线,交y轴于点B,若点A在x轴上对应的实数为a,点B在y轴上对应的实数为b,则称有序数对(a,b)为点P的斜坐标.(1)点P(x,y)关于原点对称的点的斜坐标是(﹣x,﹣y);(2)在某平面斜坐标系中,已知θ=60°,点P的斜坐标为(2,4),点N与点P关于x 轴对称,则点N的斜坐标是(6,﹣4).解:(1)点P(x,y)关于原点对称的点的斜坐标(﹣x,﹣y),故答案为:(﹣x,﹣y);(2)作P点关于x轴的对称点N,连接PN交x轴于点F,作NC∥x轴交y轴于C点,作ND∥y轴交x轴于D点,∵PA∥BC∥ND,∴∠PAF=∠θ=∠FDN=60°,∵PF=FN,∠PFA=∠DFN=90°,∴△PAF≌△NDF(AAS),∴PA=DN,AF=FD,∵点P的斜坐标为(2,4),∴OA=BP=2,PA=BO=4,∴DN=4,∵∠PAF=60°,∴AF=DF=4•cos60°=2,∴AD=4,∴OD=2+4=6,∴N(6,﹣4),故答案为:(6,﹣4).11.欧拉是18世纪瑞士著名的数学家,他的贡献不仅遍及高等数学的各个领域,在初等数学中也留下了他的足迹.下面是关于分式的欧拉公式:=(其中a,b,c均不为零,且两两互不相等).(1)当r=0时,常数p的值为0.(2)利用欧拉公式计算:=6063.解:(1)当r=0时,=++=﹣+=0,∴p=0,故答案为:0;(2)当a=2022,b=2021,c=2020,r=3时,=2022+2021+2020=6063,故答案为:6063.12.任何一个正整数n都可以进行这样的分解:(s、t是正整数,且s≤t),如果在n的所有这种分解中两因数之差的绝对值最小,我们就称是n的最佳分解,并规定:F(n)=.例如18可以分解成1×18,2×9,3×6这三种,这时就有F(18)==.给出下列关于F(n)的说法:①F(2)=;②F(48)=;③F(n2+n)=;④若n非0整数,则F(n2)=1,其中正确说法的是①③④(将正确答案的序号填写在横线上).解:∵2=1×2,∴F(2)=,故语句①符合题意;∵48=1×48=2×24=3×16=4×12=6×8,∴F(48)==,故语句②不符合题意;∵n2+n=n(n+1),∴F(n2+n)=,故语句③符合题意;∵n2=n×n,∴F(n2)==1,故语句④符合题意,故答案为:①③④.13.对于三个实数a,b,c,用M{a,b,c}表示这三个数的平均数,用min{a,b,c}表示这三个数中最小的数.例如:M{1,2,9}==4,min{1,2,﹣3}=﹣3,min{3,1,1}=1.请结合上述材料,解决下列问题:(1)min{sin30°,cos60°,tan45°};(2)若M{﹣2x,x2,3}=2,求x的值.解:(1)min{sin30°,cos60°,tan45°}=min{,,1}=;(2)∵M{﹣2x,x2,3}=2,∴=2,整理得:x2﹣2x﹣3=0,(x﹣3)(x+1)=0,x﹣3=0或x+1=0,x=3或x=﹣1,∴x的值为3或﹣1.14.定义为二阶行列式,规定它的运算法则为:=ad﹣bc.例如:=5×8﹣6×7=﹣2.(1)求的值.(2)若=20,求m的值.解:(1)∵=ad﹣bc,∴=20172﹣2018×2016=20172﹣(2017+1)×(2017﹣1)=20172﹣20172+1=1;(2)∵=ad﹣bc,=20,∴(m+2)(m+2)﹣(m﹣2)(m﹣2)=20,解得m=.15.材料:对于一个四位正整数m,如果满足百位上数字的2倍等于千位与十位的数字之和,十位上数字的2倍等于百位与个位的数字之和,那么称这个数为“相邻数”.例如:∵3579中,2×5=3+7=10,7×2=5+9=14,∴3579是“相邻数”.(1)判断7653,3210是否为“相邻数”,并说明理由;(2)若四位正整数n=1000a+100b+10c+d为“相邻数”,其中a,b,c,d为整数,且1≤a≤9,0≤b≤9,0≤c≤9,0≤d≤9,设F(n)=2c,G(n)=2d﹣a,若为整数,求所有满足条件的n值.解:(1)7653不是“相邻数”;3210是“相邻数”,∵7653中,6×2=7+5=12,5×2=10,6+3=9,10≠9,∴7653不是“相邻数”;∵3210中,2×2=3+1=4,1×2=2+0=2,∴3210是“相邻数”;(2)∵四位正整数n=1000a+100b+10c+d为“相邻数”,∴2b=a+c,2c=b+d,∵F(n)=2c,G(n)=2d﹣a,∴=,∵1≤a≤9,0≤b≤9,0≤c≤9,0≤d≤9,∴8≤2a+3c+6≤5,∴2a+3c+6=17,34,51,①2a+3c=11时,a=1,c=3,b=2,d=4,此时n=1234,②2a+3c=28时,a=8,c=4,b=6,d=2,此时n=8642,③2a+3c=45时,a=9,c=9,b=9,d=9,此时n=9999,综上所述,所有满足条件的n的值为1234,8642,9999.16.我国宋朝数学家杨辉在他的著作《详解九章算法》中提出“杨辉三角”(如图),此图揭示了(a+b)n(n为非负整数)展开式的项数及各项系数的相关规律.例如:(a+b)0=1,它只有一项,系数为1;(a+b)1=a+b,它有两项,系数分别为1,1,系数和为2;(a+b)2=a2+2ab+b2,它有三项,系数分别为1,2,1,系数和为4;根据以上规律,解答下列问题:(1)(a+b)5展开式共有6项,系数和为32.(2)求(2a﹣1)5的展开式;(3)利用表中规律计算:25﹣5×24+10×23﹣10×22+5×2﹣1(不用表中规律计算不给分);(4)设(x+1)17=a17x17+a16x16+…+a1x+a0,则a1+a2+a3+…+a16+a17的值为217﹣1.解:(1)根据图表中的规律,可得:(a+b)5展开式共有6项,系数和为1+5+10+10+5+1=32,故答案为:6,32;(2)(2a﹣1)5=25a5+5×24a4(﹣1)+10×23a3(﹣1)2+10×22a2(﹣1)3+5×2a(﹣1)4+(﹣1)5=32a5﹣80a4+80a3﹣40a2+10a﹣1;(3)根据图表中数据的规律可以发现:25﹣5×24+10×23﹣10×22+5×2﹣1=(2﹣1)5,∴25﹣5×24+10×23﹣10×22+5×2﹣1=1;(4)∵(x+1)17=a17x17+a16x16+…+a1x+a0,∴当x=1时,(1+1)17=a0+a1+a2+a3+…+a16+a17,当x=0时,(0+1)17=a0=1,∴217=1+a1+a2+a3+…+a16+a17,∴a1+a2+a3+…+a16+a17的值为217﹣1.故答案为:217﹣1.17.若规定f(n,m)=n×(n+1)×(n+2)×(n+3)×…×(n+m﹣1),且m,n为正整数,例如f(3,1)=3,f(4,2)=4×5,f(5,3)=5×6×7.(1)计算f(4,3)﹣f(3,4);(2)试说明:;(3)利用(2)中的方法解决下面的问题,记a=f(1,2)+f(2,2)+f(3,2)+…+f (27,2),b=f(1,3)+f(2,3)+f(3,3)+…+f(11,3).①a,b的值分别为多少?②试确定a b的个位数字.(1)解:f(4,3)﹣f(3,4)=4×5×6﹣3×4×5×6=4×5×6×(1﹣3)=﹣2×4×5×6=﹣240;(2)证明:∵f(n,m)=n×(n+1)×(n+2)×(n+3)×…×(n+m﹣1),[f(n,m+1)﹣f(n﹣1,m+1)]=×[n×(n+1)×(n+2)×(n+3)×…×(n+m)﹣(n﹣1)×n×(n+1)×(n+2)×(n+3)×…×(n﹣1+m+1﹣1)]=[n×(n+1)×(n+2)×(n+3)×…×(n+m﹣1)×(m+1)]=n×(n+1)×(n+2)×(n+3)×…×(n+m﹣1),∴;(3)解:①∵a=f(1,2)+f(2,2)+f(3,2)+…+f(27,2)=[f(1,3)﹣f(0,3)+f(2,3)﹣f(1,3)+f(3,3)﹣f(2,3)+…+f(27,3)﹣f(26,3)]=[f(27,3)﹣f(0,3)]=×27×28×29=7308,b=f(1,3)+f(2,3)+f(3,3)+…+f(11,3)=[f(1,4)﹣f(0,4)+f(2,4)﹣f(1,4)+f(3,4)﹣f(2,4)+…+f(11,4)﹣f(10,4)]=[f(11,4)﹣f(0,4)]=×11×12×13×14=6006;②a b=73086006,∵61的个位数字是8,82的个位数字是8,4,2,6循环,∵6006÷4=1501……1,∴a b的个位数字是8.18.请阅读以下材料,解决问题.我们知道:在实数体系中,一个实数的平方不可能为负数,即a2≥0.但是,在复数体系中,如果一个数的平方等于﹣1,记为i2=﹣1,这个数i叫做虚数单位,那么形如a+bi (a、b为实数)的数就叫做复数,a叫做这个复数的实部,b叫做这个复数的虚部.它的加,减,乘法运算与整式的加,减,乘法运算类似,例如计算:(3+i)i=3i+i2=3i﹣1(2+i)+(3﹣4i)=(2+3)+(1﹣4)i=5=3i;若两个复数,它们的实部和虚部分别相等,则称这两个复数相等;若它们的实部相等,虚部互为相反数,则称这两个复数共轭,如1+2i的共轭复数为1﹣2i.根据材料回答:(1)填空:①(2+i)(3i﹣1)=5i﹣5;②将m2+9(m为实数)因式分解成两个复数的积:m2+9=(m+3i)(m﹣3i);(2)若a+bi是(1+2i)2的共轭复数,求(b﹣a)2022的值;(3)已知(a+i)(b+i)=2﹣4i,求(a2﹣b2)(i2+i3+i4+…+i2023)的值.解:(1)①(2+i)(3i﹣1)=6i﹣2+3i2﹣i=5i﹣2﹣3=5i﹣5,故答案为:5i﹣5;②m2+9=(m+3i)(m﹣3i),故答案为:(m+3i)(m﹣3i);(2)(1+2i)2=1+4i+4i2=﹣3+4i,∵a+bi是(1+2i)2的共轭复数,∴a=﹣3,b=﹣4,∴(b﹣a)2022=(﹣4+3)2022=1;(3)∵(a+i)(b+i)=ab+(a+b)i﹣1=2﹣4i,∴2=ab﹣1,a+b=﹣4,∴ab=3,a+b=﹣4,∴a﹣b=±2,∵i2=﹣1,i3=﹣i,i4=1,i5=i,i6=﹣1,i7=﹣i,…,∴i n的运算结果﹣1,﹣i,1,i循环出现,∵(2023﹣1)÷4=505…2,∴i2+i3+i4+…+i2023=﹣1﹣i,当a﹣b=2时,(a2﹣b2)(i2+i3+i4+…+i2023)=﹣8(﹣1﹣i)=8+8i;当a﹣b=﹣2时,(a2﹣b2)(i2+i3+i4+…+i2023)=8(﹣1﹣i)=﹣8﹣8i;综上所述:(a2﹣b2)(i2+i3+i4+…+i2023)的值为8+8i或﹣8﹣8i.19.式子“1+2+3+4+…+100”表示从1开始的连续100个正整数的和,由于上述式子比较长,书写不方便,为了简便起见,可以将上述式子表示为,这里“∑”是求和的符号.例如“1+3+5+7+…+99”用“∑”可以表示为,“13+23+33+…+103”用“∑”可以表示为.(1)把写成加法的形式是12+22+32+42+52+62;(2)“2+4+6+8+…+100”用“∑”可以表示为2n;(3)计算:.解:(1)=12+22+32+42+52+62,故答案为:12+22+32+42+52+62;(2)2+4+6+8+…+100=2n,故答案为;2n;(3)()=+++...+=1﹣+﹣+﹣+﹣+...+﹣=1﹣=.20.好学的小贤同学,在学习多项式乘以多项式时发现:(x+4)(2x+5)(3x﹣6)的结果是一个多项式,并且最高次项为:x•2x•3x=3x3,常数项为:4×5×(﹣6)=﹣120,那么一次项是多少呢?要解决这个问题,就是要确定该一次项的系数.根据尝试和总结他发现:一次项系数就是:×5×(﹣6)+2×(﹣6)×4+3×4×5=﹣3,即一次项为﹣3x.请你认真领会小东同学解决问题的思路,方法,仔细分析上面等式的结构特征.结合自己对多项式乘法法则的理解,解决以下问题.(1)计算(x﹣5)(3x+1)(5x﹣3)所得多项式的一次项系数为17.(2)若计算(x2+x﹣1)(x2﹣2x+a)(2x+3)所得多项式的一次项系数为2,求a的值;(3)若(x+1)2022=a0x2022+a1x2021+a2x2020+…+a2021x+a2022,则a2021=2022.解:(1)(x﹣5)(3x+1)(5x﹣3)的一次项系数为:1×1×(﹣3)+3×(﹣5)×(﹣3)+5×(﹣5)×1=﹣3+45﹣25=17,故答案为:17;(2)(x2+x﹣1)(x2﹣2x+a)(2x+3)的一次项系数为:1×a×3+(﹣2)×(﹣1)×3+2×(﹣1)×a=3a+6﹣2a=a+6,∵(x2+x﹣1)(x2﹣2x+a)(2x+3)的一次项系数为2,∴a+6=2,∴a=﹣4;(3)∵(x+1)2022的一次项系数为:==2022,又∵(x+1)2022=a0x2022+a1x2021+a2x2020+…+a2021x+a2022,∴a2021=2022,故答案为:2022.21.阅读下列材料.材料一:对于一个四位正整数,如果百位数字大于千位数字,且个位数字大于十位数字,则称这个数是“双增数”;如果百位数字小于千位数字,且个位数字小于十位数字,则称这个数是“双减数”.例如:3628、4747是“双增数”,5231、9042是“双减数”.材料二:将一个四位正整数m的百位数字和十位数字交换位置后,得到一个新的四位数m',规定:F(m)=m﹣m',例如:F(2146)=2146﹣2416=﹣270.(1)最大的“双增数”是8989,最小的“双减数”是1010;(2)已知“双增数”s=1000x+100(y+4)+10y+6(1≤x≤9,0≤y≤9,x、y是整数),“双减数”t=3000+20a+b(0≤a≤9,0≤b≤9,a、b是整数),且t的各个数位上的数字之和能被12整除,现规定k=F(s)+F(t),求k的最大值.解:(1)由双增数的定义得最大的双增数是:8989,根据双减数的定义得最小的双减数是:1010.故答案为:8989,1010.(2)由题意:F(s)=s﹣s′=1000x+100(y+4)+10y+6﹣[1000x+100y+10(y+4)+6=360.∵t=3000+2a+b.∴20a+b是一个三位数,设它的百位数是e,十位数是f,个位数是b,则100e+10f=20a,t=3000+100e+10f+b.∴5e+f=a.∵t为双减数.∴0≤e<3∴F(t)=3000+100e+10f+b﹣(3000+100f+10e+b)=90(e﹣f)∴k=360+90(e﹣f).∴e=0,1,2,当a=6,7,8,9时20a会产生进位,故百位e的最大值为1.,∵t各数位上数字之和是12的倍数.∴3+1+f+b是12的倍数.f是2的倍数∴f=6,b=2此时k的最大值为:360+90(1﹣6)=﹣90.。
例题精讲【例1】.定义:有一组对角互余的四边形叫做对余四边形,如图,在对余四边形ABCD中,AB=BC,AD=2,CD=5,∠ABC=60°,则线段BD=.变式训练【变1-1】.定义:只有一组对角是直角的四边形叫做损矩形,连接它的两个非直角顶点的线段叫做这个损矩形的直径,即损矩形外接圆的直径.如图,△ABC中,∠ABC=90°,以AC为一边向形外作菱形ACEF,点D是菱形ACEF对角线的交点,连接BD.若∠DBC=60°,∠ACB=15°,BD=2,则菱形ACEF的面积为.【变1-2】.定义:有一组对角互补的四边形叫做“对补四边形”,例如:四边形ABCD中,若∠A+∠C=180°或∠B+∠D=180°,则四边形ABCD是“对补四边形”.【概念理解】(1)如图1,四边形ABCD是“对补四边形”.①若∠A:∠B:∠C=3:2:1,则∠D=度.②若∠B=90°.且AB=3,AD=2时.则CD2﹣CB2=.【类比应用】(2)如图2,在四边形ABCD中,AB=CB,BD平分∠ADC.求证:四边形ABCD是“对补四边形”.【例2】.定义:有一组邻边相等的凸四边形叫做等邻边四边形.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=2,BC=1,将△ABC沿∠ABC的平分线BB'的方向平移,得到A'B'C',连接AC',CC',若四边形ABCC'是等邻边四边形,则平移距离BB'的长度是.变式训练【变2-1】.已知在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=3.我们定义:“四个顶点都在三角形边上的正方形是三角形的内接正方形”.(1)如图1,四边形CDEF是△ABC的内接正方形,则正方形CDEF的边长a1等于;(2)如图2,四边形DGHI是(1)中△EDA的内接正方形,那么第2个正方形DGHI 的边长记为a2;继续在图2中的△HGA中按上述方法作第3个内接正方形,依此类推,……则第n个内接正方形的边长a n=.(n为正整数)【变2-2】.定义:若四边形有一组对角互补,一组邻边相等,且相等邻边的夹角为直角,像这样的图形称为“直角等邻对补”四边形,简称“直等补”四边形.根据以上定义,解决下列问题:(1)如图1,正方形ABCD中E是CD上的点,将△BCE绕B点旋转,使BC与BA重合,此时点E的对应点F在DA的延长线上,则四边形BEDF(填“是”或“不是”)“直等补”四边形;(2)如图2,已知四边形ABCD是“直等补”四边形,AB=BC=10,CD=2,AD>AB,过点B作BE⊥AD于E.①过C作CF⊥BF于点F,试证明:BE=DE,并求BE的长;②若M是AD边上的动点,求△BCM周长的最小值.1.如图,四边形ACDE是证明勾股定理时用到的一个图形,a,b,c是Rt△ABC和Rt△BED边长,易知AE=c,这时我们把关于x的形如ax2+cx+b=0的一元二次方程称为“勾系一元二次方程”.请解决下列问题:(1)判断下列方程是否是“勾系一元二次方程”:①2x2+x+1=0(填“是”或“不是”);②3x2+5x+4=0(填“是”或“不是”)(2)求证:关于x的“勾系一元二次方程”ax2+cx+b=0必有实数根;(3)若x=﹣1是“勾系一元二次方程”ax2+cx+b=0的一个根,且四边形ACDE的周长是12,求△ABC面积.2.我们给出如下定义:若一个四边形中存在相邻两边的平方和等于一条对角线的平方,则称这个四边形为勾股四边形,这两条相邻的边称为这个四边形的勾股边.(1)写出你所学过的特殊四边形中是勾股四边形的两种图形的名称;(2)如图1,已知格点(小正方形的顶点)O(0,0),A(3,0),B(0,4),请你画出以格点为顶点,OA,OB为勾股边且对角线相等的勾股四边形OAMB;(3)如图2,将△ABC绕顶点B按顺时针方向旋转60°,得到△DBE,连接AD,DC,∠DCB=30°.求证:DC2+BC2=AC2,即四边形ABCD是勾股四边形.(1)如图I,在△ABC中,AB=AC,AD是△ABC的角平分线,E,F分别是BD,AD 上的点.求证:四边形ABEF是邻余四边形;(2)如图2,在5×4的方格纸中,A,B在格点上,请画出一个符合条件的邻余四边形ABEF,使AB是邻余线,E,F在格点上;(3)如图3,已知四边形ABCD是以AB为邻余线的邻余四边形,AB=15,AD=6,BC =3,∠ADC=135°,求CD的长度.4.定义:我们把一组对边平行另一组对边相等且不平行的四边形叫做等腰梯形.【性质初探】如图1,已知,▱ABCD,∠B=80°,点E是边AD上一点,连结CE,四边形ABCE恰为等腰梯形.求∠BCE的度数;【性质再探】如图2,已知四边形ABCD是矩形,以BC为一边作等腰梯形BCEF,BF =CE,连结BE、CF.求证:BE=CF;【拓展应用】如图3,▱ABCD的对角线AC、BD交于点O,AB=2,∠ABC=45°,过点O作AC的垂线交BC的延长线于点G,连结DG.若∠CDG=90°,求BC的长.“邻余线”.(1)如图1,格点四边形ABCD是“邻余四边形”,指出它的“邻余线”;(2)如图2,在△ABC中,AB=AC,AD是△ABC的角平分线,E,F分别是BD,AD 上的点.求证:四边形ABEF是“邻余四边形”;(3)如图3,四边形ABCD是“邻余四边形”,AB为“邻余线”,E,F分别是AB,CD 的中点,连接EF,AD=4,BC=6.求EF的长.6.定义:我们知道,四边形的一条对角线把这个四边形分成了两个三角形,如果这两个三角形相似(不全等),我们就把这条对角线叫做这个四边形的“相似对角线”.(1)如图1,△ABC的三个顶点均在正方形网格中的格点上,若四边形ABCD是以AC 为“相似对角线”的四边形,请只用无刻度的直尺,就可以在网格中画出点D,请你在图1中找出满足条件的点D,保留画图痕迹(找出2个即可)(2)①如图2,在四边形ABCD中,∠DAB=90°,∠DCB=135°,对角线AC平分∠DAB.请问AC是四边形ABCD的“相似对角线”吗?请说明理由;②若AC=,求AD•AB的值.(3)如图3,在(2)的条件下,若∠D=∠ACB=90°时,将△ADC以A为位似中心,位似比为:缩小得到△AEF,连接CE、BF,在△AEF绕点A旋转的过程中,当CE所在的直线垂直于AF时,请你直接写出BF的长.7.我们定义:有一组邻角相等的凸四边形叫做“等邻角四边形”(1)概念理解:请你根据上述定义举一个等邻角四边形的例子;(2)问题探究:如图1,在等邻角四边形ABCD中,∠DAB=∠ABC,AD,BC的中垂线恰好交于AB边上一点P,连接AC,BD,试探究AC与BD的数量关系,并说明理由;(3)应用拓展:如图2,在Rt△ABC与Rt△ABD中,∠C=∠D=90°,BC=BD=3,AB=5,将Rt△ABD绕着点A顺时针旋转角α(0°<∠α<∠BAC)得到Rt△AB′D′(如图3),当凸四边形AD′BC为等邻角四边形时,求出它的面积.8.定义:长宽比为:1(n为正整数)的矩形称为矩形.下面,我们通过折叠的方式折出一个矩形,如图①所示操作1:将正方形ABCD沿过点B的直线折叠,使折叠后的点C落在对角线BD上的点G处,折痕为BH.操作2:将AD沿过点G的直线折叠,使点A,点D分别落在边AB,CD上,折痕为EF.可以证明四边形BCEF为矩形.(Ⅰ)在图①中,的值为;(Ⅱ)已知四边形BCEF为矩形,仿照上述操作,得到四边形BCMN,如图②,可以证明四边形BCMN为矩形,则n的值是.9.我们定义:有一组邻角相等的凸四边形做“等邻角四边形”,例如:如图1,∠B=∠C,则四边形ABCD为等邻角四边形.(1)定义理解:已知四边形ABCD为等邻角四边形,且∠A=130°,∠B=120°,则∠D=度.(2)变式应用:如图2,在五边形ABCDE中,ED∥BC,对角线BD平分∠ABC.①求证:四边形ABDE为等邻角四边形;②若∠A+∠C+∠E=300°,∠BDC=∠C,请判断△BCD的形状,并明理由.(3)深入探究:如图3,在等邻角四边形ABCD中,∠B=∠BCD,CE⊥AB,垂足为E,点P为边BC上的一动点,过点P作PM⊥AB,PN⊥CD,垂足分别为M,N.在点P的运动过程中,判断PM+PN与CE的数量关系?请说明理由.(4)迁移拓展:如图4,是一个航模的截面示意图.四边形ABCD是等邻角四边形,∠A=∠ABC,E为AB边上的一点,ED⊥AD,EC⊥CB,垂足分别为D、C,AB=2dm,AD=3dm,BD=dm.M、N分别为AE、BE的中点,连接DM、CN,求△DEM与△CEN的周长之和.10.问题情景:如图1,我们把对角线互相垂直的四边形叫做“垂美四边形”,按照此定义,我们学过的平行四边形中的菱形、正方形等都是“垂美四边形”,“筝形”也是“垂美四边形”.概念理解:(1)如图2,已知等腰梯形ABCD是“垂美四边形”,AB=6,CD=8,求AD的长.性质探究:(2)如图3,已知四边形ABCD是“垂美四边形”,试探究其两组对边AB,CD与BC,AD之间的数量关系,并写出证明过程.问题解决:(3)如图4,分别以Rt△ABC的直角边AC和斜边AB为边向外作正方形ACFG与正方形ABDE,连接CE,BG,GE,CE与BG交于点O,已知AC=3,AB=5,求△OGE的中线OH的长.11.定义:我们把两条对角线互相垂直的四边形称为“垂美四边形”.特例感知:(1)如图1,四边形ABCD是“垂美四边形,如果,OB=2,∠OBC=60°,则AD2+BC2=,AB2+CD2=.猜想论证(2)如图1,如果四边形ABCD是“垂美四边形”,猜想它的两组对边AB,CD与BC,AD之间的数量关系并给予证明.拓展应用:(3)如图2,分别以Rt△ACB的直角边AC和斜边AB为边向外作正方形ACFG和正方形ABDE,连接CE,BG,GE,已知AC=4,∠BAC=60°,求GE长.(4)如图3,∠AOB=∠COD=90°,∠ABO=∠CDO=30°,∠BOC=120°,OA=OD,,连接AC,BC,BD,请直接写出BC的长.12.点P(x1,y1),Q(x2,y2)是平面直角坐标系中不同的两个点,且x1≠x2,若存在一个正数k,使点P,Q的坐标满足|y1﹣y2|=k|x1﹣x2|,则称P,Q为一对“限斜点”,k叫做点P,Q的“限斜系数”,记作k(P,Q).由定义可知,k(P,Q)=k(Q,P).例:若P(1,0),Q(3,),有|0﹣|=|1﹣3|,所以点P,Q为一对“限斜点”,且“限斜系数”为.已知点A(1,0),B(2,0),C(2,﹣2),D(2,).(1)在点A,B,C,D中,找出一对“限斜点”:,它们的“限斜系数”为;(2)若存在点E,使得点E,A是一对“限斜点”,点E,B也是一对“限斜点”,且它们的“限斜系数”均为1.求点E的坐标;(3)正方形对角线的交点叫做中心,已知正方形EFGH的各边与坐标轴平行,边长为2,中心为点M(0,m).点T为正方形上任意一点,若所有点T都与点C是一对“限斜点”,且都满足k(T,C)≥1,直接写出点M的纵坐标m的取值范围.13.定义:对于一个四边形,我们把依次连结它的各边中点得到的新四边形叫做原四边形的“中点四边形”.如果原四边形的中点四边形是个正方形,我们把这个原四边形叫做“中方四边形”.概念理解:下列四边形中一定是“中方四边形”的是.A.平行四边形B.矩形C.菱形D.正方形性质探究:如图1,四边形ABCD是“中方四边形”,观察图形,写出关于四边形ABCD 的两条结论:;.问题解决:如图2,以锐角△ABC的两边AB,AC为边长,分别向外侧作正方形ABDE 和正方形ACFG,连结BE,EG,GC.求证:四边形BCGE是“中方四边形”;拓展应用:如图3,已知四边形ABCD是“中方四边形”,M,N分别是AB,CD的中点,(1)试探索AC与MN的数量关系,并说明理由.(2)若AC=2,求AB+CD的最小值.14.对于平面直角坐标系xOy中的图形W1和图形W2.给出如下定义:在图形W1上存在两点A,B(点A,B可以重合),在图形W2上存在两点M,N(点M、N可以重合)使得AM=2BN,则称图形W1和图形W2满足限距关系.(1)如图1,点C(1,0),D(﹣1,0),E(0,),点F在CE上运动(点F可以与C,E重合),连接OF,DF.①线段OF的最小值为,最大值为;线段DF的取值范围是.②在点O,D中,点与线段CE满足限距关系.(2)如图2,正方形ABMN的边长为2,直线PQ分别与x轴,y轴交于点Q,P,且与x轴正方向的夹角始终是30°,若线段PQ与正方形ABMN满足限距关系,求点P的纵坐标a(a>0)的取值范围;(3)如图3,正方形ABMN的顶点均在坐标轴上,A(0,b)(b>0),G,H是正方形边上两点,分别以G,H为中心作边长为1的正方形,与正方形ABMN的四边分别平行.若对于任意的点G,H,以G,H为中心的正方形都满足限距关系,直接写出b的取值范围.15.定义:长宽比为:1(n为正整数)的矩形称为矩形.下面,我们通过折叠的方式折出一个矩形,如图①所示.操作1:将正方形ABCD沿过点B的直线折叠,使折叠后的点C落在对角线BD上的点G处,折痕为BH.操作2:将AD沿过点G的直线折叠,使点A,点D分别落在边AB,CD上,折痕为EF.则四边形BCEF为矩形.证明:设正方形ABCD的边长为1,则BD==.由折叠性质可知BG=BC=1,∠AFE=∠BFE=90°,则四边形BCEF为矩形.∴∠A=∠BFE.∴EF∥AD.∴=,即=.∴BF=.∴BC:BF=1:=:1.∴四边形BCEF为矩形.阅读以上内容,回答下列问题:(1)在图①中,所有与CH相等的线段是,tan∠HBC的值是;(2)已知四边形BCEF为矩形,模仿上述操作,得到四边形BCMN,如图②,求证:四边形BCMN是矩形;(3)将图②中的矩形BCMN沿用(2)中的方式操作3次后,得到一个“矩形”,则n的值是.16.定义:长宽比为:1(n为正整数)的矩形称为矩形.下面,我们通过折叠的方式折出一个矩形,如图a所示.操作1:将正方形ABEF沿过点A的直线折叠,使折叠后的点B落在对角线AE上的点G 处,折痕为AH.操作2:将FE沿过点G的直线折叠,使点F、点E分别落在边AF,BE上,折痕为CD.则四边形ABCD为矩形.(1)证明:四边形ABCD为矩形;(2)点M是边AB上一动点.①如图b,O是对角线AC的中点,若点N在边BC上,OM⊥ON,连接MN.求tan∠OMN的值;②若AM=AD,点N在边BC上,当△DMN的周长最小时,求的值;③连接CM,作BR⊥CM,垂足为R.若AB=2,则DR的最小值=.17.定义:有两个内角分别是它们对角的一半的四边形叫做半对角四边形.(1)如图1,在半对角四边形ABCD中,∠B=∠D,∠C=∠A,则∠B+∠C =°;(2)如图2,锐角△ABC内接于⊙O,若边AB上存在一点D,使得BD=BO,在OA上取点E,使得DE=OE,连接DE并延长交AC于点F,∠AED=3∠EAF.求证:四边形BCFD是半对角四边形;(3)如图3,在(2)的条件下,过点D作DG⊥OB于点H,交BC于点G,OH=2,DH=6.①连接OC,若将扇形OBC围成一个圆锥的侧面,则该圆锥的底面半径为;②求△ABC的面积.18.在平面直角坐标系xOy中,点A在直线l上,以A为圆心,OA为半径的圆与y轴的另一个交点为E.给出如下定义:若线段OE,⊙A和直线l上分别存在点B,点C和点D,使得四边形ABCD是矩形(点A,B,C,D顺时针排列),则称矩形ABCD为直线l的“理想矩形”.例如,下图中的矩形ABCD为直线l的“理想矩形”.(1)若点A(﹣1,2),四边形ABCD为直线x=﹣1的“理想矩形”,则点D的坐标为;(2)若点A(3,4),求直线y=kx+1(k≠0)的“理想矩形”的面积;(3)若点A(1,﹣3),直线l的“理想矩形”面积的最大值为,此时点D的坐标为.。
新定义问题(讲义)
➢ 知识点睛
1. 新定义问题是一类以未接触过的概念为载体,要求学生现学
现用,侧重考查观察、尝试、分析、理解、应用等能力的问题.
2. 新定义问题的一般处理思路:
提取概念中的关键词,理解新定义的实质,与已学知识结合, 在新定义的框架下解决问题.
➢ 精讲精练
1. 已知实数 a ,b ,定义运算“ * ”如下:a * b =
⎧⎪b (a ≤
b ) ,
则 7 *( 2 * 3) 的值为
a 2 -
b 2(a > b ) .
2. 在平面直角坐标系中,将点(-b ,-a )称为点(a ,b )的“关联点”
(例如点(-2,-1)是点(1,2)的“关联点”).如果一个点和它的“关联点”在同一象限内,那么这个点在第 ______ 象限.
3. 在平面直角坐标系中,对于点 P (x ,y )和 Q (x ,y′),给出如下 定义:若 ⎧ y (x ≥
0) y' = ⎨- y (x < 0 ,则称点 Q 为点 P 的“可控变点”,
⎩
)
例如:点(1,2)的“可控变点”为点(1,2),点(-1,3)的“可控变点”为点(-1,-3).结合定义,请回答下列问题: (1)点(-3,-4)的“可控变点”为 ;
(2)若点 N (m ,2)是函数 y =x -1 图象上点 M 的“可控变点”,
求点 M 的坐标.
4.定义:直线y=m x+n 与直线y=nx+m互为“友好直线”,如:
直线y=2x+1 与直线y=x+2 互为“友好直线”.
(1)点A(a,2)在直线y=-x+1 的“友好直线”上,则a= ;
(2)直线y=4x+3 上的一点B(b,c)又是它的“友好直线”上的点,求点B 的坐标;
(3)若点C(5,6)在直线l:y=mx+n 上,点D(1,-2)在直线l 的“友好直线”上,求直线l 的解析式.
5.在平面直角坐标系中,点P 到x 轴的距离为d1,到y 轴的距
离为d2,给出下列定义:
若d1≥d2,则称d1 为点P 的最大距离;
若d1<d2,则称d2 为点P 的最大距离.
例如:点P(-1,2)到x 轴的距离为2,到y 轴的距离为1,因为2>1,所以点P 的最大距离为2.
根据以上定义解答下列问题:
(1)点A(5,-6)的“最大距离”为;
(2)若点B(a,4)的“最大距离”为7,则a 的值为;
(3)若点C 在直线y=-2x+3 上,且点C 的“最大距离”为5,求点C 的坐标.
6.定义:在平面直角坐标系中,对于任意两点A(a,b),
B(c,d),若点T(x,y)满足x =a +c
,y =
b +d
,那么称点T 3 3
是点A,B 的融合点.
例如:A(-1,8),B(4,-2),当点T(x,y)满足x =-1+ 4
= 1 ,3
y =8 + (-2)
= 2 时,点T(1,2)是点A,B 的融合点.3
(1)已知点A(-1,5),B(7,7),C(2,4),请说明其中一个点是另外两个点的融合点.
(2)已知点D(3,0),点E(t,2t+3)(t 为任意数),点T是点D,E 的融合点.
①用含t 的式子表示点T 的坐标;
②若直线ET 交x 轴于点H,当△DTH 是以DH 为直角边的直角三角形时,则点E 的坐标为.
1 = 3 x +1
7. 小明根据学习函数的经验,对函数 y =|x +1|-2 的图象、性质进
行了探究.小明的探究过程如下: (1)列表:
=
.(2) 描点并画出该函数的图象. (3) 根据函数图象可得:
①该函数的最小值为 ;
②观察函数 y =|x +1|-2 的图象,写出该图象的两条性质:
,
.
(4) 结合函数图象,解决问题:
①函数图象与 x 轴有 个交点,所以对应方程|x +1|-2=0
有
个解;
②已知函数 y = 1
x +1的图象如图所示,结合你所画的函数图
3
象,直接写出方程 x +1 - 2 = 1
x +1的解: .
3
⎪⎩ ⎪⎩
8. 若一个函数当自变量在不同范围内取值时,函数表达式不同,
我们称这样的函数为分段函数.下面我们参照学习函数的过
程与方法,探究分段函数 y = ⎧⎪ x (x ≤1)
的图象与性质.
(1)列表:
⎨-2x + 3(x > 1)
=
.(2) 描点并画出该函数的图象. (3) 根据函数图象可得:
点 A ( 1 ,y 1),B ( 2
,y 2),C (x 1,-2),D (x 2, - 3 )在函数图象
2 3 2
上,则 y 1 y 2,x 1 x 2.(填“>”,“=”或“<”)
(4) 结合函数图象,解决问题:
①当函数值 y = 5
时,自变量 x 的值为
;
2
②若一次函数 y =kx +1(k 为常数且 k ≠0)的图象与分段函数
y = ⎧⎪ x (x ≤1) 的图象只有 1 个交点,则 k 的取值范围是 ⎨-2x + 3(x > 1)
.
3 【参考答案】 ➢ 精讲精练
1. 2.
2. 二或第四.
3. (1)(-3,4);
(2)点 M 的坐标为(3,2)或(-1,-2). 4. (1)3;
(2)B (1,7);
(3)直线 l 的解析式为 y = 2x - 4 . 5. (1)6;
(2)±7 ;
(3)点 C 的坐标为(-1,5)或(4,-5). 6. (1)点 C 是 A ,B 的融合点;
(2)①T ⎛ t +1 2 t +1⎫
;②(6,15)或( 3 ,6).
, ⎪ ⎝ 3 ⎭ 2 7. (1)2;
(2) 图略;
(3) ①-2;②该函数的图象是轴对称图形;当 x <-1 时,
y 随 x 的增大而减小,当 x >-1 时,y 随 x 的增大而增大; (4)①两、两;② x 1 = 3,x 2 = -3 . 8. (1)1;
(2)图略;
(3)<,>; (4)① - 5
;②k >0 或 k ≤-2.
2。