中考数学专题复习新定义问题
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中考数学复习新定义问题所谓“新定义”型问题,主要是指在问题中定义了中学数学中没有学过的一些概念、新运算、新符号,要求学生读懂题意并结合已有知识、能力进行理解,根据新定义进行运算、推理、迁移的一种题型.“新定义”型问题成为近年来中考数学压轴题的新亮点.在复习中应重视学生应用新的知识解决问题的能力.解决“新定义型专题”关键要把握两点:一是掌握问题原型的特点及其解决问题的思想方法;二是根据问题情境的变化,通过认真思考,合理进行思想方法的迁移.类型1 新法则、新运算型例题:(2017甘肃天水)定义一种新的运算:x*y=,如:3*1==,则(2*3)*2= 2 .【考点】1G:有理数的混合运算.【分析】原式利用题中的新定义计算即可得到结果.【解答】解:根据题中的新定义得:(2*3)*2=()*2=4*2==2,故答案为:2同步训练:定义:有一组邻边相等,并且它们的夹角是直角的凸四边形叫做等腰直角四边形.(1)如图1,等腰直角四边形ABCD,AB=BC,∠ABC=90°,①若AB=CD=1,AB∥CD,求对角线BD的长.②若AC⊥BD,求证:AD=CD,(2)如图2,在矩形ABCD中,AB=5,BC=9,点P是对角线BD上一点,且BP=2PD,过点P 作直线分别交边AD,BC于点E,F,使四边形ABFE是等腰直角四边形,求AE的长.【考点】LO:四边形综合题.【分析】(1)①只要证明四边形ABCD是正方形即可解决问题;②只要证明△ABD≌△CBD,即可解决问题;(2)若EF⊥BC,则AE≠EF,BF≠EF,推出四边形ABFE表示等腰直角四边形,不符合条件.若EF与BC不垂直,①当AE=AB时,如图2中,此时四边形ABFE是等腰直角四边形,②当BF=AB 时,如图3中,此时四边形ABFE是等腰直角四边形,分别求解即可;【解答】解:(1)①∵AB=AC=1,AB∥CD,∴S四边形ABCD是平行四边形,∵AB=BC,∴四边形ABCD是菱形,∵∠ABC=90°,∴四边形ABCD是正方形,∴BD=AC==.(2)如图1中,连接AC、BD.∵AB=BC,AC⊥BD,∴∠ABD=∠CBD,∵BD=BD,∴△ABD≌△CBD,∴AD=CD.(2)若EF⊥BC,则AE≠EF,BF≠EF,∴四边形ABFE表示等腰直角四边形,不符合条件.若EF与BC不垂直,①当AE=AB时,如图2中,此时四边形ABFE是等腰直角四边形,∴AE=AB=5.②当BF=AB时,如图3中,此时四边形ABFE是等腰直角四边形,∴BF=AB=5,∵DE∥BF,∴DE:BF=PD:PB=1:2,∴DE=2.5,∴AE=9﹣2.5=6.5,综上所述,满足条件的AE的长为5或6.5.解题方法点析此类问题在于读懂新定义,然后仿照范例进行运算,细心研读定义,细致观察范例是解题的关键.类型2 新定义几何概念型例题:(2017日照)阅读材料:在平面直角坐标系xOy中,点P(x0,y)到直线Ax+By+C=0的距离公式为:d=.例如:求点P(0,0)到直线4x+3y﹣3=0的距离.解:由直线4x+3y﹣3=0知,A=4,B=3,C=﹣3,∴点P(0,0)到直线4x+3y﹣3=0的距离为d==.根据以上材料,解决下列问题:问题1:点P1(3,4)到直线y=﹣x+的距离为 4 ;问题2:已知:⊙C是以点C(2,1)为圆心,1为半径的圆,⊙C与直线y=﹣x+b相切,求实数b的值;问题3:如图,设点P为问题2中⊙C上的任意一点,点A,B为直线3x+4y+5=0上的两点,且AB=2,请求出S△ABP的最大值和最小值.【考点】FI:一次函数综合题.【分析】(1)根据点到直线的距离公式就是即可;(2)根据点到直线的距离公式,列出方程即可解决问题.(3)求出圆心C到直线3x+4y+5=0的距离,求出⊙C上点P到直线3x+4y+5=0的距离的最大值以及最小值即可解决问题.【解答】解:(1)点P1(3,4)到直线3x+4y﹣5=0的距离d==4,故答案为4.(2)∵⊙C与直线y=﹣x+b相切,⊙C的半径为1,∴C(2,1)到直线3x+4y﹣b=0的距离d=1,∴=1,解得b=5或15.(3)点C(2,1)到直线3x+4y+5=0的距离d==3,∴⊙C上点P到直线3x+4y+5=0的距离的最大值为4,最小值为2,∴S△ABP 的最大值=×2×4=4,S△ABP的最小值=×2×2=2.同步训练:(2017湖北随州)在平面直角坐标系中,我们定义直线y=ax﹣a为抛物线y=ax2+bx+c(a、b、c为常数,a≠0)的“梦想直线”;有一个顶点在抛物线上,另有一个顶点在y轴上的三角形为其“梦想三角形”.已知抛物线y=﹣x2﹣x+2与其“梦想直线”交于A、B两点(点A在点B的左侧),与x轴负半轴交于点C.(1)填空:该抛物线的“梦想直线”的解析式为y=﹣x+,点A的坐标为(﹣2,2),点B的坐标为(1,0);(2)如图,点M为线段CB上一动点,将△ACM以AM所在直线为对称轴翻折,点C的对称点为N,若△AMN为该抛物线的“梦想三角形”,求点N的坐标;(3)当点E在抛物线的对称轴上运动时,在该抛物线的“梦想直线”上,是否存在点F,使得以点A、C、E、F为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点E、F的坐标;若不存在,请说明理由.【考点】HF:二次函数综合题.【分析】(1)由梦想直线的定义可求得其解析式,联立梦想直线与抛物线解析式可求得A、B 的坐标;(2)过A作AD⊥y轴于点D,则可知AN=AC,结合A点坐标,则可求得ON的长,可求得N 点坐标;(3)当AC为平行四边形的一边时,过F作对称轴的垂线FH,过A作AK⊥x轴于点K,可证△EFH≌△ACK,可求得DF的长,则可求得F点的横坐标,从而可求得F点坐标,由HE的长可求得E点坐标;当AC为平行四边形的对角线时,设E(﹣1,t),由A、C的坐标可表示出AC 中点,从而可表示出F点的坐标,代入直线AB的解析式可求得t的值,可求得E、F的坐标.【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣x2﹣x+2,∴其梦想直线的解析式为y=﹣x+,联立梦想直线与抛物线解析式可得,解得或,∴A(﹣2,2),B(1,0),故答案为:y=﹣x+;(﹣2,2);(1,0);(2)如图1,过A作AD⊥y轴于点D,在y=﹣x2﹣x+2中,令y=0可求得x=﹣3或x=1,∴C(﹣3,0),且A(﹣2,2),∴AC==,由翻折的性质可知AN=AC=,∵△AMN为梦想三角形,∴N点在y轴上,且AD=2,在Rt△AND中,由勾股定理可得DN===3,∵OD=2,∴ON=2﹣3或ON=2+3,∴N点坐标为(0,2﹣3)或(0,2+3);(3)①当AC为平行四边形的边时,如图2,过F作对称轴的垂线FH,过A作AK⊥x轴于点K,则有AC∥EF且AC=EF,∴∠ACK=∠EFH,在△ACK和△EFH中∴△ACK≌△EFH(AAS),∴FH=CK=1,HE=AK=2,∵抛物线对称轴为x=﹣1,∴F点的横坐标为0或﹣2,∵点F在直线AB上,∴当F点横坐标为0时,则F(0,),此时点E在直线AB下方,∴E到y轴的距离为EH﹣OF=2﹣=,即E点纵坐标为﹣,∴E(﹣1,﹣);当F点的横坐标为﹣2时,则F与A重合,不合题意,舍去;②当AC为平行四边形的对角线时,∵C(﹣3,0),且A(﹣2,2),∴线段AC的中点坐标为(﹣2.5,),设E(﹣1,t),F(x,y),则x﹣1=2×(﹣2.5),y+t=2,∴x=﹣4,y=2﹣t,代入直线AB解析式可得2﹣t=﹣×(﹣4)+,解得t=﹣,∴E(﹣1,﹣),F(﹣4,);综上可知存在满足条件的点F,此时E(﹣1,﹣)、F(0,)或E(﹣1,﹣)、F(﹣4,).解题方法点析解决此类问题的关键在于仔细研读几何新概念,将新的几何问题转化为已知的三角形、四边形或圆的问题,从而解决问题.对于几何新概念弄清楚条件和结论是至关重要的.类型3 新内容理解把握例题:(2017湖南岳阳)已知点A在函数y1=﹣(x>0)的图象上,点B在直线y2=kx+1+k(k为常数,且k≥0)上.若A,B两点关于原点对称,则称点A,B为函数y1,y2图象上的一对“友好点”.请问这两个函数图象上的“友好点”对数的情况为()A.有1对或2对 B.只有1对C.只有2对D.有2对或3对【分析】根据“友好点”的定义知,函数y1图象上点A(a,﹣)关于原点的对称点B(a,﹣)一定位于直线y2上,即方程ka2﹣(k+1)a+1=0 有解,整理方程得(a﹣1)(ka﹣1)=0,据此可得答案.【解答】解:设A(a,﹣),由题意知,点A关于原点的对称点B((a,﹣),)在直线y2=kx+1+k上,则=﹣ak+1+k,整理,得:ka2﹣(k+1)a+1=0 ①,即(a﹣1)(ka﹣1)=0,∴a﹣1=0或ka﹣1=0,则a=1或ka﹣1=0,若k=0,则a=1,此时方程①只有1个实数根,即两个函数图象上的“友好点”只有1对;若k≠0,则a=,此时方程①有2个实数根,即两个函数图象上的“友好点”有2对,综上,这两个函数图象上的“友好点”对数情况为1对或2对,故选:A.【点评】本题主要考查直线和双曲线上点的坐标特征及关于原点对称的点的坐标,将“友好点”的定义,根据关于原点对称的点的坐标特征转化为方程的问题求解是解题的关键.同步训练:(2017湖南株洲)如图示,若△ABC内一点P满足∠PAC=∠PBA=∠PCB,则点P为△ABC的布洛卡点.三角形的布洛卡点(Brocard point)是法国数学家和数学教育家克洛尔(A.L.Crelle 1780﹣1855)于1816年首次发现,但他的发现并未被当时的人们所注意,1875年,布洛卡点被一个数学爱好者法国军官布洛卡(Brocard 1845﹣1922)重新发现,并用他的名字命名.问题:已知在等腰直角三角形DEF中,∠EDF=90°,若点Q为△DEF的布洛卡点,DQ=1,则EQ+FQ=()A.5 B.4 C.D.【考点】R2:旋转的性质;JB:平行线的判定与性质;KW:等腰直角三角形.【分析】由△DQF∽△FQE,推出===,由此求出EQ、FQ即可解决问题.【解答】解:如图,在等腰直角三角形△DEF中,∠EDF=90°,DE=DF,∠1=∠2=∠3,∵∠1+∠QEF=∠3+∠DFQ=45°,∴∠QEF=∠DFQ,∵∠2=∠3,∴△DQF∽△FQE,∴===,∵DQ=1,∴FQ=,EQ=2,∴EQ+FQ=2+,故选D专题训练1.(2017深圳)阅读理解:引入新数i,新数i满足分配律,结合律,交换律,已知i2=﹣1,那么(1+i)•(1﹣i)= 2 .【考点】4F:平方差公式;2C:实数的运算.【分析】根据定义即可求出答案.【解答】解:由题意可知:原式=1﹣i2=1﹣(﹣1)=2故答案为:22. (2017浙江湖州)对于任意实数a,b,定义关于“⊗”的一种运算如下:a⊗b=2a﹣b.例如:5⊗2=2×5﹣2=8,(﹣3)⊗4=2×(﹣3)﹣4=﹣10.(1)若3⊗x=﹣2011,求x的值;(2)若x⊗3<5,求x的取值范围.【考点】C6:解一元一次不等式;2C:实数的运算;86:解一元一次方程.【分析】(1)根据新定义列出关于x的方程,解之可得;(2)根据新定义列出关于x的一元一次不等式,解之可得.【解答】解:(1)根据题意,得:2×3﹣x=﹣2011,解得:x=2017;(2)根据题意,得:2x﹣3<5,解得:x<4.3. (2017湖北宜昌)阅读:能够成为直角三角形三条边长的三个正整数a,b,c,称为勾股数.世界上第一次给出勾股数通解公式的是我国古代数学著作《九章算术》,其勾股数组公式为:其中m>n>0,m,n是互质的奇数.应用:当n=1时,求有一边长为5的直角三角形的另外两条边长.【考点】KT:勾股数;KQ:勾股定理.【分析】由n=1,得到a=(m2﹣1)①,b=m②,c=(m2+1)③,根据直角三角形有一边长为5,列方程即可得到结论.【解答】解:当n=1,a=(m2﹣1)①,b=m②,c=(m2+1)③,∵直角三角形有一边长为5,∴Ⅰ、当a=5时,(m2﹣1)=5,解得:m=(舍去),Ⅱ、当b=5时,即m=5,代入①③得,a=12,c=13,Ⅲ、当c=5时,(m2+1)=5,解得:m=±3,∵m>0,∴m=3,代入①②得,a=4,b=3,综上所述,直角三角形的另外两条边长分别为12,13或3,4.4. (2017广西百色)阅读理解:用“十字相乘法”分解因式2x2﹣x﹣3的方法.(1)二次项系数2=1×2;(2)常数项﹣3=﹣1×3=1×(﹣3),验算:“交叉相乘之和”;1×3+2×(﹣1)=1 1×(﹣1)+2×3=5 1×(﹣3)+2×1=﹣1 1×1+2×(﹣3)=﹣5(3)发现第③个“交叉相乘之和”的结果1×(﹣3)+2×1=﹣1,等于一次项系数﹣1.即:(x+1)(2x﹣3)=2x2﹣3x+2x﹣3=2x2﹣x﹣3,则2x2﹣x﹣3=(x+1)(2x﹣3).像这样,通过十字交叉线帮助,把二次三项式分解因式的方法,叫做十字相乘法.仿照以上方法,分解因式:3x2+5x﹣12= (x+3)(3x﹣4).【考点】57:因式分解﹣十字相乘法等.【分析】根据“十字相乘法”分解因式得出3x2+5x﹣12=(x+3)(3x﹣4)即可.【解答】解:3x2+5x﹣12=(x+3)(3x﹣4).故答案为:(x+3)(3x﹣4)5. (2017湖北咸宁)定义:数学活动课上,李老师给出如下定义:如果一个三角形有一边上的中线等于这条边的一半,那么称这个三角形为“智慧三角形”.理解:(1)如图1,已知A、B是⊙O上两点,请在圆上找出满足条件的点C,使△ABC为“智慧三角形”(画出点C的位置,保留作图痕迹);(2)如图2,在正方形ABCD中,E是BC的中点,F是CD上一点,且CF=CD,试判断△AEF 是否为“智慧三角形”,并说明理由;运用:(3)如图3,在平面直角坐标系xOy中,⊙O的半径为1,点Q是直线y=3上的一点,若在⊙O上存在一点P,使得△OPQ为“智慧三角形”,当其面积取得最小值时,直接写出此时点P 的坐标.【考点】MR:圆的综合题.【分析】(1)连结AO并且延长交圆于C1,连结BO并且延长交圆于C2,即可求解;(2)设正方形的边长为4a,表示出DF=CF以及EC、BE的长,然后根据勾股定理列式表示出AF2、EF2、AE2,再根据勾股定理逆定理判定△AEF是直角三角形,由直角三角形的性质可得△AEF为“智慧三角形”;(3)根据“智慧三角形”的定义可得△OPQ为直角三角形,根据题意可得一条直角边为1,当斜边最短时,另一条直角边最短,则面积取得最小值,由垂线段最短可得斜边最短为3,根据勾股定理可求另一条直角边,再根据三角形面积可求斜边的高,即点P的横坐标,再根据勾股定理可求点P的纵坐标,从而求解.【解答】解:(1)如图1所示:(2)△AEF是否为“智慧三角形”,理由如下:设正方形的边长为4a,∵E是DC的中点,∴DE=CE=2a,∵BC:FC=4:1,∴FC=a,BF=4a﹣a=3a,在Rt△ADE中,AE2=(4a)2+(2a)2=20a2,在Rt△ECF中,EF2=(2a)2+a2=5a2,在Rt△ABF中,AF2=(4a)2+(3a)2=25a2,∴AE2+EF2=AF2,∴△AEF是直角三角形,∵斜边AF上的中线等于AF的一半,∴△AEF为“智慧三角形”;(3)如图3所示:由“智慧三角形”的定义可得△OPQ为直角三角形,根据题意可得一条直角边为1,当斜边最短时,另一条直角边最短,则面积取得最小值,由垂线段最短可得斜边最短为3,由勾股定理可得PQ==2,PM=1×2÷3=,由勾股定理可求得OM==,故点P的坐标(﹣,),(,).6.(2017•益阳)在平面直角坐标系中,将一点(横坐标与纵坐标不相等)的横坐标与纵坐标互换后得到的点叫这一点的“互换点”,如(﹣3,5)与(5,﹣3)是一对“互换点”.(1)任意一对“互换点”能否都在一个反比例函数的图象上?为什么?(2)M、N是一对“互换点”,若点M的坐标为(m,n),求直线MN的表达式(用含m、n 的代数式表示);(3)在抛物线y=x2+bx+c的图象上有一对“互换点”A、B,其中点A在反比例函数y=﹣的图象上,直线AB经过点P(,),求此抛物线的表达式.【考点】G6:反比例函数图象上点的坐标特征;FA:待定系数法求一次函数解析式;H8:待定系数法求二次函数解析式.【分析】(1)设这一对“互换点”的坐标为(a,b)和(b,a).①当ab=0时,它们不可能在反比例函数的图象上,②当ab≠0时,由可得,于是得到结论;(2)把M(m,n),N(n,m)代入y=cx+d,即可得到结论;(3)设点A(p,q),则,由直线AB经过点P(,),得到p+q=1,得到q=﹣1或q=2,将这一对“互换点”代入y=x2+bx+c得,于是得到结论.【解答】解:(1)不一定,设这一对“互换点”的坐标为(a,b)和(b,a).①当ab=0时,它们不可能在反比例函数的图象上,②当ab≠0时,由可得,即(a,b)和(b,a)都在反比例函数(k≠0)的图象上;(2)由M(m,n)得N(n,m),设直线MN的表达式为y=cx+d(c≠0).则有解得,∴直线MN的表达式为y=﹣x+m+n;(3)设点A(p,q),则,∵直线AB经过点P(,),由(2)得,∴p+q=1,∴,解并检验得:p=2或p=﹣1,∴q=﹣1或q=2,∴这一对“互换点”是(2,﹣1)和(﹣1,2),将这一对“互换点”代入y=x2+bx+c得,∴解得,∴此抛物线的表达式为y=x2﹣2x﹣1.【点评】本题考查了反比例函数图象上点的坐标特征,待定系数法求函数的解析式,正确的理解题意是解题的关键.。
专题八新定义问题——2023届中考数学热点题型突破1.对任意两个实数a,b定义两种运算:并且定义运算顺序仍然是先做括号内的,例如,,,那么等于( )A. B.3 C.6 D.2.我们知道, 如果直角三角形的三边的长都是正整数, 这样的三个正整数就叫做一组勾股数. 定义: 如果一个正整数m能表示为两个正整数a,b的平方和, 即, 那么称m 为广义勾股数. 下面的结论:① 7 不是广义勾股数;②13 是广义勾股数;③两个广义勾股数的和是广义勾股数;④两个广义勾股数的积是广义勾股数;⑤若,,, 其中x,y,z,m,n 均为正整数, 则x,y,z 为一组勾股数;⑥一个正奇数 (除 1 外) 与两个和等于此正奇数的平方的连续正整数是一组勾股数.正确的是( )A.①②⑤⑥B.①③④⑤C.②④⑥D.②④⑤⑥3.对x,y定义一种新运算T,规定:(其中a,b均为非零常数),这里等式右边是通常的四则运算,例如:,若,,则结论正确的个数为( )(1),;(2)若,则;(3)若,m,n均取整数,则或或;(4)若,当n取s,t时,m对应的值为c,d,当时,;(5)若对任意有理数x,y都成立(这里和T均有意义),则A.2个B.3个C.4个D.5个4.阅读材料:定义:如果一个数的平方等于,记为,这个数i叫做虚数单位,把形如为实数)的数叫做复数,其中a叫这个复数的实部,b叫这个复数的虚部.它的加、减、乘法运算与整式的加、减、乘法运算类似:例如计算:;;;.根据以上信息,完成下面的计算:__________.5.定义:在平面直角坐标系xOy中,如果将点绕点旋转得到点Q,那么称线段PQ为“拓展带”,点Q为点P的“拓展带”.(1)当时,点的“拓展带”坐标为__________.(2)如果,当点的“拓展带”N在函数的图象上时,t的值为__________.6.新定义:在平面直角坐标系中,对于点和点,若满足时,;时,,则称点是点的限变点.例如:点的限变点是,则点的限变点是____________.若点在二次函数的图象上,则当时,其限变点的纵坐标的取值范围是____________.7.阅读以下材料:指数与对数之间有密切的联系,它们之间可以互化.对数的定义:一般地,若(且),那么x叫做以a为底N的对数,记作,比如指数式可以转化为对数式,对数式,可以转化为指数式.我们根据对数的定义可得到对数的一个性质:(,,,),理由如下:设,,则,,,由对数的定义得又,.请解决以下问题:(1)将指数式转化为对数式__________;(2)求证:(,,,);(3)拓展运用:计算__________.8.定义如果一个正整数等于两个连续偶数的平方差, 那么称这个正整数为 “奇巧数”.发现数28,32,36 中, 是 “奇巧数” 的是探究已知正奇数的 4 倍一定是 “奇巧数”, 设一个正奇数为 (n为正整数), 请你论证这个结论.9.已知一个三位自然数N, 若满足十位数字与个位数字之和减去百位数字为 0 , 则称这个数为“雪花数”, 并把其十位数字与个位数字的乘积记为. 定义为 “雪花数”, m,n为常数),已知,. 例如: 945,,945是 “雪花数”, ,634,,634不是 “雪花数”.(1)请填空: 817 _______“雪花数”, 527______ “雪花数” (填“是”或“不是”);(2)求出常数m,n的值;(3)已知s 是个位数字不为 1 的 “雪花数”, 其十位数字为, 个位数字为b, 将s的个位数字移到十位上,十位数字移到百位上, 百位数字移到个位上, 得到一个新数, 若s 与的差能被17整除, 求出所有满足条件的s及由这些s两两组合形成的P 的值.答案以及解析1.答案:A解析:,故选A.2.答案:A解析:7 不能表示为两个正整数的平方和, 7不是广义勾股数,故结论①正确., 13是广义勾股数,故结论②正确. 两个广义勾股数的和不一定是广义勾股数, 如 5 和 10 是广义勾股数, 但是它们的和 15 不是广义勾股数, 故结论③错误 . 两个广义勾股数的积不一定是广义勾股数, 如 2 和 2 是广义勾股数, 但,4 不是广义勾股数, 故结论④错误. , 即. 又x,y,z均为正整数, 故结论⑤正确. 设正奇数为 (k为正整数), 2 个连续正整数为p,, 由题意得,,,. 又,p,都是正整数, 结论⑥正确. 综上, 正确结论有①②⑤⑥.故选 A.3.答案:C解析:由题意可知,,,即,解得,故(1)正确;,;,,则;故(2)正确m,n均取整数,,的取值为,,,1,2,4;当,即时,;当,即时,;当,即时,;当,即时,;当,即时,;当,即时,;故(3)不正确,,,,当时,;故(4)正确;,,,,,,对任意有理数x,y都成立(这里和均有意义),则故(5)正确故选C4.答案:解析:.5.答案:①.②.2解析:(1)根据“拓展带”的定义,互为“拓展带”的两点关于点成中心对称,互为“拓展带”的两点的横坐标互为相反数,纵坐标的平均数等于t,点的“拓展带”坐标为.(2)根据“拓展带”的定义,点M和点N关于点成中心对称,设N点坐标为,则,,解得,,在函数的图象上,,解得.6.答案:①.②.解析:,,,点的限变点是,点在二次函数的图象上,当时,,,当时,,当时,,综上,当时,其限变点的纵坐标n'的取值范围是,故答案为:,.7.答案:(1)(2)证明见解析(3)2解析:(1)解:根据指数与对数关系得:.故答案为:;(2)解:设,,则,,,..(3)解:.故答案为:2.8.答案:见解析解析:发现 28,36,,32不是两个连续偶数的平方差,28,36 是“奇巧数”.探究正奇数的 4 倍为.总能表示为两个连续偶数的平方差,正奇数的 4 倍一定是“奇巧数”.9.答案: (1) 是,不是(2)(3)见解析解析:817,, 817 是“雪花数”;527,,527不是 “雪花数”.(2),,,①,,,,②联立①②得解得(3) 由 “雪花数” 的定义可知, 由题意可知, s与的差能被 17 整除,能被 17 整除,为 17 的倍数.s为“雪花数”, 且个位数字不为 1 ,,且,,34,51,68 或 85 .若, 则不符合题意;若, 则符合题意;若, 则符合题意;若, 则此时, 不符合题意;若, 则此时, 不符合题意.综上可得或 615 .。
中考数学复习考点题型专题讲解中考数学复习考点题型专题讲解)专题24 新定义与数字类规律探究问题(重难点培优重难点培优)小题))解答题((共24小题一.解答题1.(2023秋•北京期中)对于有理数a,b,n,d,若|a﹣n|+|b﹣n|=d,则称a和b关于n的“相对关系值”为d,例如,|2﹣1|+|3﹣1|=3,则2和3关于1的“相对关系值”为3.(1)﹣3和5关于1的“相对关系值”为8;(2)若a和2关于1的“相对关系值”为4,求a的值.【分析】(1)根据“相对关系值”的定义直接列式计算即可;(2)根据“相对关系值”的定义列出关于a的方程,解方程即可.【解析】(1)由题意得,|﹣3﹣1|+|5﹣1|=8.故答案为8;(2)由题意得,|a﹣1|+|2﹣1|=4,解得,a=4或﹣2.2.(2023春•梁溪区校级期中)规定两数a,b之间的一种运算,记作(a,b);如果a c=b,那么(a,b)=c.例如因为23=8,所以(2,8)=3.(1)根据上述规定,填空①(3,81)=4,(﹣2,﹣32)=5;②若(x,ଵ଼)=﹣3,则x=2.(2)若(4,5)=a,(4,6)=b,(4,30)=c,探究a,b,c之间的数量关系并说明理由.【分析】(1)①根据有理数的乘方及新定义计算;②根据新定义和负整数指数幂计算;(2)根据题意得4a=5,4b=6,4c=30,根据5×6=30列出等式即可得出答案.【解析】(1)①∵34=81,∴(3,81)=4,∵(﹣2)5=﹣32,∴(﹣2,﹣32)=5,故答案为4,5;(2)根据题意得x﹣3=18,∴ଵ௫య=ଵ଼,∴x=2,故答案为2;(3)a+b=c,理由如下根据题意得4a=5,4b=6,4c=30,∵5×6=30,∴4a•4b=4c,∴4a+b=4c,∴a+b=c.3.(2023春•洪泽区期中)规定两数a,b之间的一种运算,记作(a,b)如果a c=b,那么(a,b)=c.例如因为23=8,所以(2,8)=3.(1)根据上述规定,填空(3,9)=2,(4,1)=0,(2,ଵ଼)= ﹣3.(2)小明在研究这种运算时发现一个现象(3n,4n)=(3,4),小明给出了如下的证明设(3n,4n)=x,则(3n)x=4n,即(3x)n=4n,所以3x=4,即(3,4)=x,所以(3n,4n)=(3,4).请你用这种方法证明下面这个等式(3,4)+(3,5)=(3,20).【分析】(1)根据定义直接可得(3,9)=2,(4,1)=0,(2,ଵ଼)=﹣3;(2)设(3,4)=x,(3,5)=y,则3x=4,3y=5,所以3x+y=3x•3y,=20,从而求解.【解答】(1)解因为32=9,所以(3,9)=2;因为40=1,所以(4,1)=0;因为2﹣3=18,所以(2,ଵ଼)=﹣3.故答案为2,0,﹣3;(2)证明设(3,4)=x,(3,5)=y,则3x=4,3y=5,所以3x+y=3x•3y=4×5=20,所以(3,20)=x+y,所以(3,4)+(3,5)=(3,20).4.(2023春•东台市期中)对于任意有理数a、b、c、d,我们规定符号(a,b)⊗(c,d)=ad﹣bc+2,例如(1,3)⊗(2,4)=1×4﹣2×3+2=0.(1)求(﹣2,1)⊗(3,5)的值;(2)求(2a+1,a﹣2)⊗(3a+2,a﹣3)的值,其中a2+a+5=0.【分析】(1)根据(a,b)⊗(c,d)=ad﹣bc+2,可以求得所求式子的值;(2)根据(a,b)⊗(c,d)=ad﹣bc+2,先将所求式子化简,然后再根据a2+a+5=0,可以得到a2+a=﹣5,再代入化简后的式子计算即可.【解析】(1)∵(a,b)⊗(c,d)=ad﹣bc+2,∴(﹣2,1)⊗(3,5)=(﹣2)×5﹣1×3+2=(﹣10)﹣3+2=﹣11;(2)∵(a,b)⊗(c,d)=ad﹣bc+2,∴(2a+1,a﹣2)⊗(3a+2,a﹣3)=(2a+1)(a﹣3)﹣(a﹣2)(3a+2)+2=2a2﹣5a﹣3﹣3a2+4a+4+2=﹣a2﹣a+3,∵a2+a+5=0,∴a2+a=﹣5,∴原式=﹣(a2+a)+3=﹣(﹣5)+3=5+3=8.5.(2023春•罗山县期中)观察下列两个等式2−13=2×13+1,5−23=5×23+1,给出定义如下我们称使等式a﹣b=ab+1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)判断数对(﹣2,1),(3,12)中,(3,12)是“共生有理数对”;(2)若(a,3)是“共生有理数对”,求a的值;(3)若(m,n)是“共生有理数对”,则(﹣n,﹣m) 是 (填写“是”或“不是”)“共生有理数对”,说明你的理由.【分析】(1)先判断,然后根据题目中的新定义,可以判断(﹣2,1),(3,12)是否为“共生有理数对“;(2)根据新定义可得关于a的一元一次方程,再解方程即可;(3)根据共生有理数对的定义对(﹣n,﹣m)变形即可判断.【解析】(1)(﹣2,1)不是“共生有理数对“,(3,ଵଶ)是“共生有理数对“,理由∵﹣2﹣1=﹣3,﹣2×1+1=﹣2+1=﹣1,∴(﹣2,1)不是“共生有理数对“,∵3−12=52,3×12+1=52,∴(3,ଵଶ)是“共生有理数对”;故答案为(3,12);(2)由题意,得a﹣3=3a+1,解得a=﹣2;(3)是,理由∵m﹣n=mn+1,∴﹣n﹣(﹣m)=﹣n+m=mn+1=(﹣n)(﹣m)+1,∴(﹣n,﹣m)是共生有理数对.故答案为是.6.(2023秋•成武县期中)【概念学习】现规定求若干个相同的有理数(均不等于0)的商的运算叫做除方,比如2÷2÷2,(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)等,类比有理数的乘方,我们把2÷2÷2写作2③,读作“2的圈3次方”,(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)写作(﹣3)④,读作“(﹣3)的圈4次方”,一般地,把ܽ÷ܽ÷ܽ⋯÷ܽ个(a≠0)写作aⓝ,读作“a的圈n次方”.︸【初步探究】(1)直接写出计算结果2③=ଵଶ,(−12)④=4;(2)下列关于除方说法中,错误的是C.A任何非零数的圈2次方都等于1B对于任何正整数n,1ⓝ=1C 3④=4③D负数的圈奇数次方结果是负数,负数的圈偶数次方结果是正数【深入思考】我们知道,有理数的减法运算可以转化为加法运算,除法运算可以转化为乘法运算,有理数的除方运算如何转化为乘方运算呢?(3)试一试 仿照上面的算3,(ଵହ)⑥=54.(4)想一想 请把有理数﹣2. .(5)算一算 12ଶൊሺെ13ሻ【分析】(1)根据规定运算(2)根据圈n 次方的意义(3)根据题例的规定,直接(4)根据圈n 次方的规定和(5)先把圈n 次方转化成幂【解析】(1)2③=2÷2(−12)④=(െ12)÷(故答案为 ଵଶ,4;(2)∵3④=3÷3÷3÷3∴3④≠4③. 故选 C .(3)(﹣3)⑤=(﹣3)÷×(−13)=(െ13)3,(ଵହ)⑥=(ଵହ)÷(ଵହ)÷面的算式,把下列除方运算直接写成幂的形式 (﹣理数a (a ≠0)的圈n (n ≥3)次方写成幂的形式为)④×(−2ሻ⑥െሺെ13ሻ⑥ൊ3ଷൌ ﹣2.定运算,直接计算即可;意义,计算判断得结论; 直接写成幂的形式即可;规定和(3)的结果,综合可得结论;化成幂的形式,利用有理数的混合运算,计算求值即÷2=1÷2ൌ12,െ12)÷(െ12)÷(െ12)=1×2×2=4; ൌ19,4③=4÷4÷4ൌ14, ÷(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)=1×(÷(ଵହ)÷(ଵହ)÷(ଵହ)÷(ଵହ)=1×5×5×53)⑤= (െ13)式为a ⓝ= (ଵ)n求值即可. (−13)×(െ13)×5=54;故答案为 (െ13)3,54;(4)(4)a ÷a ÷a ÷…÷a =a ×1ܽ×1ܽ×⋯×1ܽ=(ଵ)n ﹣2.故答案为 (ଵ)n ﹣2.(5)原式==122÷32×(ଵଶ)4﹣34÷33=24×32÷32×(ଵଶ)4﹣3 =1﹣3 =﹣2. 故答案为 ﹣2.7.(2018秋•长葛市期中)材料一般地,n 个相同的因数a 相乘 ܽ⋅ܽ⋯ܽ︸个记为ܽ.如23=8,此时,3叫做以2为底8的对数,记为log 28(即log 28=3).一般地,若a n=b (a >0且a ≠1,b >0),则n 叫做以a 为底b 的对数,记为log a b (即log a b =n ).如34=81,则4叫做以3为底81的对数,记为log 381(即log 381=4).问题(1)计算以下各对数的值 log 24=2,log 216=4,log 264=6.(2)观察(1)中三数4、16、64之间满足怎样的关系式为4×16=64log 24、log 216、log 264之间又满足怎样的关系式 log 24+log 216=log 264(3)由(2)的结果,你能归纳出一个一般性的结论吗?log a M +log a N =MN (a >o 且a ≠1,M >0,N >0).【分析】(1)根据对数的定义求解;(2)认真观察,不难找到规律 4×16=64,log 24+log 216=log 264; (3)由特殊到一般,得出结论 log a M +log a N =log a MN . 【解析】(1)log 24=2,log 216=4,log 264=6,故答案为2、4、6;(2)4×16=64,log24+log216=log264,故答案为4×16=64,log24+log216=log264;(3)log a M+log a N=log a MN,故答案为MN.8.(2023春•邗江区校级月考)概念学习规定求若干个相同的有理数(均不等于0)的除法运算叫做除方,如2÷2÷2,(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)等.类比有理数的乘方,我们把2÷2÷2记作2③,读作“2的圈3次方”,(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)记作(﹣3)④,读作“﹣3的圈4次方”,一般地,把a÷a÷a……÷a(n个a,a≠0)记作aⓝ,读作“a的圈n次方”.(1)直接写出计算结果2③=ଵଶ,(−12)⑤=﹣8;(2)将下列运算结果直接写成幂的形式5⑥=ଵହర;(−12)⑩=28;(3)想一想将一个非零有理数a的圈n(n≥3)次方写成幂的形式为ଵషమ;(4)算一算42×(−13)④.【分析】根据新定义内容列出算式,然后将除法转化为乘法,再根据乘法和乘方的运算法则进行化简计算.【解析】(1)2③=2÷2÷2=12;(−12)③=(−12)÷(−12)÷(−12)÷(−12)÷(−12)=﹣8;(2)5⑥=5÷5÷5÷5÷5÷5=154;(−12)⑩=28;(3)aⓝ=a÷a÷a……÷a=1ܽ݊−2;(4)原式=16×9=144.9.(2023秋•滕州市期末)如果x n=y,那么我们记为(x,y)=n.例如32=9,则(3,9)=2.(1)根据上述规定,填空(2,8)=3,(2,ଵସ)= ﹣2;(2)若(4,a)=2,(b,8)=3,求(b,a)的值.【分析】(1)这个定义括号内第一个数为底数,第二个数为幂,结果为指数,根据有理数的乘方及负整数指数幂的计算即可;(2)根据定义先求出a,b的值,再求(b,a)的值.【解析】(1)因为23=8,所以(2,8)=3;因为2﹣2=14,所以(2,ଵସ)=﹣2.故答案为3,﹣2;(2)根据题意得a=42=16,b3=8,所以b=2,所以(b,a)=(2,16),因为24=16,所以(2,16)=4.答(b,a)的值为4.10.(2023秋•六合区期中)类比有理数的乘方,我们把求若干个相同的有理数(均不等0)的除法运算叫做除方,记作aⓝ,读作“a的圈n次方”.如2÷2÷2,记作2③,读作“2的圈3次方;(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)记作(﹣3)④,读作“﹣3的圈4次方”.(1)直接写出计算结果2③=ଵଶ,(−12)④=4;(2)除方也可以转化为幂的形式,如2④=2÷2÷2÷2=2×12×12×12=(ଵଶ)2.试将下列运算结果直接写成幂的形式(﹣3)④= (ଵଷ)2;(ଵଶ)⑩=28;a ⓝ= (ଵ)n ﹣2;(3)计算 22×(−13)④÷(﹣2)③﹣(﹣3)②.【分析】(1)根据除方的定义计算即可; (2)把除法转化为乘法即可得出答案; (3)根据除方的定义计算即可. 【解析】(1)2÷2÷2=12,(−12)÷(−12)÷(−12)÷(−12)=1×(﹣2)×(﹣2)=4, 故答案为 ଵଶ,4;(2)(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)=1×(−13)×(−13)=(ଵଷ)2,ଵଶ÷ଵଶ÷ଵଶ÷ଵଶ÷ଵଶ÷ଵଶ÷ଵଶ÷ଵଶ÷ଵଶ÷ଵଶ=1×2×2×2×2×2×2×2×2=28,ܽ÷ܽ÷ܽ÷⋯÷ܽ︸个=1×1ܽ⋅1ܽ⋅⋯⋅1ܽ︸(ିଶ)个1ܽ=(ଵ)n ﹣2,故答案为 (13)ଶ,28,(1ܽ)ିଶ;(3)原式=2ଶ×(−3)ଶ÷(−12)−[(−3)÷(−3)] =4×9×(﹣2)﹣1 =﹣72﹣1 =﹣73.11.(2023秋•海安市月考)已知M (1)=﹣2,M (2)=(﹣2)×(﹣2),M (3)=(﹣2)×(﹣2)×(﹣2),…,ܯ()=(−2)×(−2)×⋯×(−2)︸个(ିଶ)相乘(n 为正整数).(1)求2M (2018)+M (2019)的值.(2)猜想2M (n )与M (n +1)的关系并说明理由. 【分析】(1)根据已知算式即可进行计算;(2)结合(1)将算式变形即可说明2M (n )与M (n +1)互为相反数. 【解析】(1)2M (2018)+M (2019) =2×(﹣2)2018+(﹣2)2019=2×22018+(﹣2)2019=22019+(﹣2)2019=0;(2)2M (n )与M (n +1)互为相反数,理由如下因为2M (n )=2×(﹣2)n=﹣(﹣2)×(﹣2)n=﹣(﹣2)n +1,M (n +1)=(﹣2)n +1,所以2M (n )=﹣M (n +1),所以2M (n )与M (n +1)互为相反数.12.(2019秋•崇川区校级期中)如果2b=n ,那么称b 为n 的布谷数,记为b =g (n ),如g(8)=g (23)=3.(1)根据布谷数的定义填空 g (2)=1,g (32)=5. (2)布谷数有如下运算性质若m ,n 为正数,则g (mn )=g (m )+g (n ),g ()=g (m )﹣g (n ).根据运算性质填空(ర)()=4,(a 为正数).若g (7)=2.807,则g (14)=3.807,g (ସ)=0.807.(3)下表中与数x 对应的布谷数g (x )有且仅有两个是错误的,请指出错误的布谷数,要求说明你这样找的理由,并求出正确的答案(用含a ,b 的代数式表示)x316 233 6 9 27g (x ) 1﹣4a +2b 1﹣2a +b2a ﹣b 3a ﹣2b4a ﹣2b 6a ﹣3b【分析】(1)g (32)=g (25)=5;g (32)=g (25)=5; (2)(ర)()=(⋅⋅⋅)()=ସ()()=4,g (14)=g (2×7)=g (2)+g (7),g (ସ)=g (7)﹣g (4); (3)g (ଷଵ)=g (3)﹣4,g (ଶଷ)=1﹣g (3),g (6)=g (2)+g (3)=1+g (3),g(9)=2g (3),g (27)=3g (3),当g (3)正确时,有且仅有两个是错误; 【解析】(1)g (2)=g (21)=1, g (32)=g (25)=5;故答案为1,5; (2)(ర)()=(⋅⋅⋅)()=ସ()()=4,g (14)=g (2×7)=g (2)+g (7),∵g (7)=2.807,g (2)=1, ∴g (14)=3.807; g (ସ)=g (7)﹣g (4), g (4)=g (22)=2,∴g (ସ)=g (7)﹣g (4)=2.807﹣2=0.807; 故答案为4,3.807,0.807; (3)g (ଷଵ)=g (3)﹣4,g (ଶଷ)=1﹣g (3),g (6)=g (2)+g (3)=1+g (3), g (9)=2g (3), g (27)=3g (3),从表中可以得到g(3)=2a﹣b,∴g(ଷଵ)和g(6)错误,∴g(ଷଵ)=2a﹣b﹣4,g(6)=1+2a﹣b;13.(2023秋•凌河区校级期中)阅读计算阅读下列各式(ab)2=a2b2,(ab)3=a3b3,(ab)4=a4b4…回答下列三个问题(1)验证(4×0.25)100=1;4100×0.25100=1.(2)通过上述验证,归纳得出(ab)n=a n b n;(abc)n=a n b n c n.(3)请应用上述性质计算(﹣0.125)2015×22014×42014.【分析】①先算括号内的,再算乘方;先乘方,再算乘法.②根据有理数乘方的定义求出即可;③根据同底数幂的乘法计算,再根据积的乘方计算,即可得出答案.【解析】①(4×0.25)100=1100=1;4100×0.25100=1,故答案为1,1.②(a•b)n=a n b n,(abc)n=a n b n c n,故答案为a n b n,(abc)n=a n b n c n.③原式=(﹣0.125)2014×22014×42014×(﹣0.125)=(﹣0.125×2×4)2014×(﹣0.125)=(﹣1)2014×(﹣0.125)=1×(﹣0.125)=﹣0.125.14.(2017秋•高邮市校级月考)回答下列问题(1)填空①(2×3)2=36;22×32=36②(−12×8)2=16;(−12)2×82=16③(−12×2)3= ﹣1;(−12)3×23= ﹣1(2)想一想(1)中每组中的两个算式的结果是否相等? 是 (填“是”或“不是”).(3)猜一猜当n为正整数时,(ab)n=a n b n.(4)试一试(1ଵଶ)2017×(−23)2017= ﹣1.【分析】根据已知条件进行计算,然后归纳结论即可.【解析】(1)①(2×3)2=62=36;22×32=4×9=36.故答案为36,36;②(−12×8)2=(﹣4)2=16,(−12)2×82=14×64=16.故答案为16,16;③(−12×2)3=(﹣1)3=﹣1,(−12)3×23=−18×8=﹣1.故答案为﹣1,﹣1;(2)答案为是.(3)答案为a n b n;(4)(1ଵଶ)2017×(−23)2017=[ଷଶ×(−23)]2017=(﹣1)2017=﹣1.故答案为﹣1.15.(2017秋•兴化市月考)定义 如果10b=n ,那么称b 为n 的劳格数,记为b =d (n ). (1)根据劳格数的定义,可知 d (10)=1,d (102)=2 那么 d (103)=3.(2)劳格数有如下运算性质若m ,n 为正数,则d (mn )=d (m )+d (n ); d ()=d (m )﹣d (n ).根据运算性质,填空ௗ(ଶఱ)ௗ(ଶ)=5,若d (3)=0.48,则d (9)=0.96,d (0.3)= ﹣0.52. 【分析】(1)根据劳格数的定义,可知d (10b)=b ,即可得解;(2)根据劳格数的运算性质,d (mn )=d (m )+d (n ),计算d (25)=d (2)+d (2)+d (2)+d (2)+d (2),再求约分即可;根据劳格数的运算性质,d (9)=d (3×3)=d (3)+d (3),再将d (3)的值代入即可;根据劳格数的运算性质,d (0.3)=d (ଷଵ)=d (3)﹣d (10),再代入d (3)和d (10)的值即可. 【解析】(1)根据劳格数的定义,可知d (103)=3, 故答案为 3;(2)根据题意,得 d (25)=d (2)+d (2)+d (2)+d (2)+d (2), ∴ௗ(ଶఱ)ௗ(ଶ)=ହ×ௗ(ଶ)ௗ(ଶ)=5,d (9)=d (3×3)=d (3)+d (3)=0.48+0.48=0.96; d (0.3)=d (ଷଵ)=d (3)﹣d (10)=0.48﹣1=﹣0.52.故答案为 5;0.96;﹣0.52.16.(2023春•阜宁县校级月考)规定 M (1)=﹣2,M (2)=(﹣2)×(﹣2),M (3)=(﹣2)×(﹣2)×(﹣2),…M (n )=(−2)×(−2)×(−2)×⋯(−2)︸(ିଶ).(1)计算M(5)+M(6);(2)求2×M(2023)+M(2023)的值;(3)试说明2×M(n)与M(n+1)互为相反数.【分析】(1)根据新定义的法则及有理数乘法的法则进行计算即可;(2)根据新定义的法则进行计算,即可得出结果;(3)根据新定义的法则分别计算2×M(n)与M(n+1),即可得出结果.【解析】(1)M(5)+M(6)=(﹣2)5+(﹣2)6=﹣32+64=32;(2)2M(2023)+M(2023)=2×(﹣2)202l+(﹣2)2023=2×(﹣22023)+22023=﹣22023+22023=0;(3)2M(n)=2×(﹣2)n=﹣(﹣2)×(﹣2)n=﹣(﹣2)n+1,M(n+1)=(﹣2)n+1,∵﹣(﹣2)n+1与(﹣2)n+1互为相反数,∴2M(n)与M(n+1)互为相反数.17.(2023秋•高邮市期中)小聪是一个聪明而又富有想象力的孩子.学习了“有理数的乘方”后,他就琢磨着使用“乘方”这一数学知识,脑洞大开地定义出“有理数的除方”概念.于是规定若干个相同有理数(均不能为0)的除法运算叫做除方,如5÷5÷5,(﹣2)÷(﹣2)÷(﹣2)÷(﹣2)等,类比有理数的乘方.小聪把5÷5÷5记作f(3,5),(﹣2)÷(﹣2)÷(﹣2)÷(﹣2)记作f(4,﹣2).(1)直接写出计算结果,f (4,ଵଶ)=4,f (5,3)=ଵଶ;(2)关于“有理数的除方”下列说法正确的是②.(填序号) ①f (6,3)=f (3,6); ②f (2,a )=1(a ≠0);③对于任何正整数n ,都有f (n ,﹣1)=1; ④对于任何正整数n ,都有f (2n ,a )<0(a <0).(3)小明深入思考后发现 “除方”运算能够转化成乘方运算,且结果可以写成幂的形式,请推导出“除方”的运算公式f (n ,a )(n 为正整数,a ≠0,n ≥2),要求写出推导过程将结果写成幂的形式;(结果用含a ,n 的式子表示)(4)请利用(3)问的推导公式计算 f (5,3)×f (4,ଵଷ)×f (5,﹣2)×f (6,ଵଶ). 【分析】(1)根据题意计算即可;(2)①分别计算f (6,3)和f (3,6)的结果进行比较即可; ②根据题意计算即可判断;③分为n 为偶数和奇数两种情况分别计算即可判断; ④2n 为偶数,偶数个a 相除,结果应为正;(3)推导f (n ,a )(n 为正整数,a ≠0,n ≥2),按照题目中的做法推到即可; (4)按照上题的推导式可以将算式中的每一部分表示出来再计算. 【解析】(1)f (4,ଵଶ)=12÷12÷12÷12=4, f (5,3)=3÷3÷3÷3÷3=127;故答案为 4;ଵଶ.(2)①f (6,3)=3÷3÷3÷3÷3÷3=181,f (3,6)=6÷6÷6=16, ∴f (6,3)≠f (3,6),故错误; ②f (2,a )=a ÷a =1(a ≠0),故正确;③对于任何正整数n ,当n 为奇数时,f (n ,﹣1)=﹣1;当n 为偶数时,f (n ,﹣1)=1.故错误;④对于任何正整数n ,2n 为偶数,所以都有f (2n ,a )>0,而不是f (2n ,a )<0(a <0),故错误; 故答案为 ②.(3)公式f (n ,a )=a ÷a ÷a ÷a ÷…÷a ÷a =1÷(a n ﹣2)=(ଵ)n ﹣2(n 为正整数,a≠0,n ≥2).(4)f (5,3)×f (4,ଵଷ)×f (5,﹣2)×f (6,ଵଶ) =127×9×(−18)×16=−23.18.(2023秋•诸暨市期中)阅读下列材料 |x |=൞ݔ,ݔ>00,ݔ=0−ݔ,ݔ<0,即当x <0时,௫|௫|=௫ି௫=−1.用这个结论可以解决下面问题(1)已知a ,b 是有理数,当ab ≠0时,求||+||的值;(2)已知a ,b ,c 是有理数,当abc ≠0时,求||+||+||的值;(3)已知a ,b ,c 是有理数,a +b +c =0,abc <0,求ା||+ା||+ା||的值.【分析】(1)对a 、b 进行讨论,即a 、b 同正,a 、b 同负,a 、b 异号,根据绝对值的意义计算||+||得到结果;(2)对a 、b 、c 进行讨论,即a 、b 、c 同正、同负、两正一负、两负一正,然后计算||+||+||得结果;(3)根据a ,b ,c 是有理数,a +b +c =0,把求ା||+ା||+ା||转化为求ି||+ି||+ି||的值,根据abc<0得结果.【解析】(1)已知a,b是有理数,当ab≠0时,①a<0,b<0,||+||=−1﹣1=﹣2;②a>0,b>0,||+||=1+1=2;③a,b异号,||+||=0.故||+||的值为±2或0.(2)已知a,b,c是有理数,当abc≠0时,①a<0,b<0,c<0,||+||+||=−1﹣1﹣1=﹣3;②a>0,b>0,c>0,||+||+||=1+1+1=3;③a,b,c两负一正,||+||+||=−1﹣1+1=﹣1;④a,b,c两正一负,||+||+||=−1+1+1=1.故||+||+||的值为±1,或±3.(3)已知a,b,c是有理数,a+b+c=0,abc<0.所以b+c=﹣a,a+c=﹣b,a+b=﹣c,a,b,c两正一负,所以ା||+ା||+ା||=−ܽ|ܽ|+−ܾ|ܾ|+−ܿ|ܿ|=﹣[||+||+||]=﹣1.19.(2023秋•泗洪县校级月考)用符号M表示一种运算,它对整数和分数的运算结果分别如下M (1)=﹣2,M (2)=﹣1,M (3)=0,M (4)=1… M (ଵଶ)=−14,M (ଵଷ)=−19,M (ଵସ)=−116,… 利用以上规律计算(1)M (28)×M (ଵହ);(2)﹣1÷M (39)÷[﹣M (ଵ)].【分析】(1)根据M (1)=﹣2,M (2)=﹣1,M (3)=0,M (4)=1…,可得M (n )=n ﹣3,根据M (ଵଶ)=−14,M (ଵଷ)=−19,M (ଵସ)=−116,…,可得M (ଵ)=﹣(ଵ)2,再根据有理数的乘法,可得答案;(2)根据M (1)=﹣2,M (2)=﹣1,M (3)=0,M (4)=1…,可得M (n )=n ﹣3,根据M (ଵଶ)=−14,M (ଵଷ)=−19,M (ଵସ)=−116,…,可得M (ଵ)=﹣(ଵ)2,再根据有理数的除法,可得答案.【解析】(1)原式=(28﹣3)×[﹣(ଵହ)2]=25×(−125)=﹣1;(2)原式=﹣1÷(39﹣3)÷{﹣[﹣(ଵ)2]} =﹣1×136×36 =﹣1.20.(2019秋•曲靖期末)阅读理解 李华是一个勤奋好学的学生,他常常通过书籍、网络等渠道主动学习各种知识.下面是他从网络搜到的两位数乘11的速算法,其口诀是 “头尾一拉,中间相加,满十进一”例如 ①24×11=264.计算过程 24两数拉开,中间相加,即2+4=6,最后结果264;②68×11=748.计算过程 68两数分开,中间相加,即6+8=14,满十进一,最后结果748.(1)计算 ①32×11=352,②78×11=858;(2)若某个两位数十位数字是a,个位数字是b(a+b<10),将这个两位数乘11,得到一个三位数,则根据上述的方法可得,该三位数百位数字是a,十位数字是a+b,个位数字是b;(用含a、b的代数式表示)(3)请你结合(2)利用所学的知识解释其中原理.【分析】(1)根据口诀“头尾一拉,中间相加,满十进一”即可求解;(2)由(1)两位数十位数字是a,个位数字是b,将这个两位数乘11,得到一个三位数即可得结果;(3)结合(2)可得11(10a+b)=10(10a+b)+(10a+b)=100a+10b+10a+b=100a+10(a+b)+b.【解析】(1)①∵3+2=5∴32×11=352②∵7+8=15∴78×11=858故答案为352,858.(2)两位数十位数字是a,个位数字是b,这个两位数乘11,∴三位数百位数字是a,十位数字是a+b,个位数字是b.故答案为a,a+b,b.(3)两位数乘以11可以看成这个两位数乘以10再加上这个两位数,若两位数十位数为a,个位数为b,则11(10a+b)=10(10a+b)+(10a+b)=100a+10b+10a+b=100a+10(a+b)+b根据上述代数式,可以总结出规律口诀为“头尾一拉,中间相加,满十进一”.21.(2023秋•魏都区校级期中)数轴是一个非常重要的数学工具,它使数和数轴上的点建立起一一对应的关系,揭示知道|2|=|2﹣0|,它在数轴上|5﹣2|可理解为5与2两数在表示5与﹣2两数在数轴上(1)数轴上表示3和﹣(2)探索①若|x ﹣4|=3,则x =1②若使x 所表示的点到表示2、1、0、﹣1.(3)进一步探究 |x +1|+|(4)能力提升 当|x +1+|【分析】(1)根据材料可得(2)①根据材料判断式子的②根据距离可直接得到(3)通过材料及前两问的解(4)通过材料及前几问的解式子有最小值时,x =4【解析】(1)根据材料可得|;故答案为 |3﹣(﹣1)|(2)①根据材料可知|x ∴x =1或7; 故答案为 1或7;②由题意可知x所表示的整揭示了数与点之间的内在联系,它是“数形结合数轴上的意义是表示数2的点与原点(即表示0的点两数在数轴上所对应的两点之间的距离 |5+2|可以看作数轴上所对应的两点之间的距离.1的两点之间的距离的式子是|3﹣(﹣1)|. 或7.到表示4和﹣1的点的距离之和为5.所有符合条件的1|+|x ﹣6|的最小值为7.x ﹣4+|x ﹣9|的值最小时,x 的值为4.料可得结果;式子的意义,然后得出x 的值; x 的取值;问的解答可知|x +1|+|x ﹣6|的最小值就是|﹣1﹣6|;问的解答可知|x +1+|x ﹣4+|x ﹣9|中x 表示到﹣1、4.料可得 数轴上表示3和﹣1的两点之间的距离的式子;﹣4|=3中x 表示到﹣4的距离等于3的点对应的数示的整数为4、3、2、1、0、﹣1;结合”的基础,我们的点)之间的距离,以看作|5﹣(﹣2)|,条件的整数为4、3、、9的距离之和,的式子是|3﹣(﹣1)应的数,故答案为4、3、2、1、0、﹣1;(3)根据材料可知|x+1|+|x﹣6|中x表示到﹣1和6的距离之和,∴|x+1|+|x﹣6|的最小值为7;故答案为7;(4)根据材料可知|x+1+|x﹣4+|x﹣9|中x表示到﹣1、4、9的距离之和,∴当x=4时,式子有最小值;故答案为4.22.(2018秋•雄县期中)已知点A,B在数轴上分别表示有理数a,b.(1)对照数轴填写下表a 4 ﹣6 ﹣6 ﹣10 ﹣1.5b 6 0 ﹣4 2 ﹣1.5A、B两点的距离 2 6 2 12 0(2)若A,B两点间的距离记为d,试问d和a,b(a≤b)有何数量关系;(3)写出数轴上到﹣1和1的距离之和为2的所有整数;(4)若x表示一个有理数,求|x﹣1|+|x+3|的最小值.【分析】(1)由AB=|a﹣b|即可求解;(2)由d=|a﹣b|,又知b>a,化简可得d=b﹣a;(3)设数轴上一点为x,由﹣1与1的距离为2,可确定﹣1≤x≤1,求出符合条件的整数x即可;(4)由1与﹣3的距离为4,即可求|x﹣1|+|x+3|的最小值为4.【解析】(1)a=﹣6,b=0,则AB=|﹣6﹣0|=6,a=﹣6,b=﹣4,则AB=|﹣6﹣(﹣4)|=2,a=﹣10,b=2,则AB=|﹣10﹣2|=12,故答案为6,2,12;(2)∵a≤b,∴d=|a﹣b|=b﹣a;(3)设数轴上一点为x,∵数轴上点x到﹣1和1的距离之和为2,∴|x+1|+|x﹣1|=2,∵﹣1与1的距离为2,∴﹣1≤x≤1,∵x是整数,∴x=﹣1,0,1,∴数轴上到﹣1和1的距离之和为2的整数有﹣1,0,1;(4)|x﹣1|+|x+3|表示数轴上点x到1和﹣3的距离和最小,∵1与﹣3的距离为4,∴|x﹣1|+|x+3|的最小值为4.23.(2023秋•攀枝花期中)我们知道|4﹣(﹣1)|表示4与﹣1的差的绝对值,实际上也可以理解为4与﹣1两数在数轴上所对应的两点之间的距离;同理|x﹣3|也可以理解为x与3两数在数轴上所对应的两点之间的距离.类似地,|5+3|=|5﹣(﹣3)|表示5、﹣3之间的距离.一般地,A,B两点在数轴上表示有理数a、b,那么A、B之间的距离可以表示为|a﹣b|.试探索.(1)若|x﹣3|=7,则x= ﹣4或10;(2)若A,B分别为数轴上的两点,A点对应的数为﹣2,B点对应的数为4.折叠数轴,使得A点与B点重合,则表示﹣4的点与表示6的点重合;(3)计算|x﹣4|+|x+1|=7.【分析】(1)根据题意给出的定义即可求出答案.(2)设表示﹣4的点与表示x的点重合,根据题意列出方程,求出方程的解即可得到所求;(3)分类讨论x的范围,利用绝对值的代数意义化简,计算即可求出x的值.【解析】(1)∵|x﹣3|=7,∴x﹣3=7或x﹣3=﹣7,解得x=10或x=﹣4;故答案为﹣4或10;(2)设表示﹣4的点与表示x的点重合,根据题意得ିଶାସଶ=1,∴ିସା௫ଶ=1,解得x=6;故答案为6;(3)①当x<﹣1时;(﹣x+4)+(﹣x﹣1)=7,则x=﹣2;②当﹣1≤x≤4时;(x﹣4)+(﹣x﹣1)=7,则﹣5=7,无解;③当x≥4时;(x﹣4)+(x+1)=7,则x=5,综上,x=﹣2或5.24.(2023秋•玄武区校级月考)已知数轴上A、B两点表示的数分别为a、b,请回答问题(1)①若a=3,b=2,则A、B两点之间的距离是1;②若a=﹣3,b=﹣2,则A、B两点之间的距离是1;③若a=﹣3,b=2,则A、B两点之间的距离是5;(2)若数轴上A、B两点之间的距离为d,则d与a、b满足的关系式是d=|a﹣b|;(3)若|3﹣2|的几何意义是数轴上表示数3的点与表示数2的点之间的距离,则|2+5|的几何意义数轴上表示数2的点与表示数﹣5的点之间的距离;(4)若|a|<b,化简|a﹣b|+|a+b|=2b.【分析】(1)计算出两数差的绝对值即可;(2)两点间的距离等于两数差的绝对值;(3)根据|2+5|=|2﹣(﹣5)|,即可判断;(4)先化简每一个绝对值,然后再进行计算.【解析】(1)①|3﹣2|=1,②|﹣3﹣(﹣2)|=1,③|﹣3﹣2|=5;(2)d=|a﹣b|;(3)∵|2+5|=|2﹣(﹣5)|,∴|2+5|的几何意义数轴上表示数2的点与表示数﹣5的点之间的距离;(4)∵|a|<b,∴a﹣b<0,a+b>0,∴|a﹣b|+|a+b|=b﹣a+a+b=2b;故答案为(1)①1,②1,③5;(2)d=|a﹣b|;(3)数轴上表示数2的点与表示数﹣5的点之间的距离;(4)2b.。
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=3.解:∵对余四边形ABCD中,∠ABC=60°,∴∠ADC=30°,∵AB=BC,∴将△BCD绕点B逆时针旋转60°,得到△BAF,连接FD,如图所示,∴△BCD≌△BAF,∠FBD=60°∴BF=BD,AF=CD,∠BDC=∠BFA,∴△BFD是等边三角形,∴BF=BD=DF,∵∠ADC=30°,∴∠ADB+∠BDC=30°,∴∠BFA+∠ADB=30°,∵∠FBD+∠BFA+∠ADB+∠AFD+∠ADF=180°,∴60°+30°+∠AFD+∠ADF=180°,∴∠AFD+∠ADF=90°,∴∠FAD=90°,∴AD2+AF2=DF2,∴AD2+CD2=BD2,∴BD2=(2)2+52=45,∵BD>0,∴BD=3,故答案为:3.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12.解:如图1,取AC的中点G,连接BG、DG,,∵四边形ACEF是菱形,∴AE⊥CF,∴∠ADC=90°,又∵∠ABC=90°,∴A、B、C、D四点共圆,点G是圆心,∴∠ACD=∠ABD=90°﹣∠DBC=90°﹣60°=30°,∵∠AGB=15°×2=30°,∠AGD=30°×2=60°,∴∠BGD=30°+60°=90°,∴△BGD是等腰直角三角形,∴BG=DG=,∴AC=2,∴AD=2,∴,∴菱形ACEF的面积为:3==故答案为:12.【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=90度.②若∠B=90°.且AB=3,AD=2时.则CD2﹣CB2=5.【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”.(1)解:①∵∠A:∠B:∠C=3:2:1,∴设∠A=3x°,则∠B=2x°,∠C=x°,∵四边形ABCD是“对补四边形”,∴∠A+∠C=180°,∴3x+x=180,∴x=45°.∴∠B=2x=90°.∵四边形ABCD是“对补四边形”,∴∠B+∠D=180°,∴∠D=90°.故答案为:90;②连接AC,如图,∵∠B=90°,∴AB2+BC2=AC2.∵四边形ABCD是“对补四边形”,∴∠B+∠D=180°.∴∠D=90°.∴AD2+CD2=AC2.∴AB2+BC2=AD2+CD2,∴CD2﹣CB2=AB2﹣AD2,∵AB=3,AD=2,∴CD2﹣CB2=32﹣22=5.故答案为:5;(2)证明:在DC上截取DE=DA,连接BE,如图,∵BD平分∠ADC,∴∠ADB=∠EDB.在△ADB和△EDB中,,∴△ADB≌△EDB(SAS),∴∠A=∠DEB,AB=BE,∵AB=CB,∴BE=BC,∴∠BEC=∠C.∵∠DEB+∠BEC=180°,∴∠DEB+∠C=180°,∴∠A+∠C=180°,∴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1或.解:∵将Rt△ABC平移得到△A′B′C′,∴BB′=CC′,A′B′∥AB,A′B′=AB=2,B′C′=BC=1,A′C′=AC=,①如图1,当CC′=BC时,BB′=CC′=BC=1;②如图1,当AC′=AB=2时,∵∠ABC=90°,BB′是∠ABC的角平分线,∴∠B′BA=45°,延长C′B′交AB于H,∵A′B′∥AB,∠A′B′C′=90°,∴∠AHC′=∠A′B′C′=90°,∴∠BHB′=90°,设BH=B′H=x,∴BB′=x,AH=2﹣x,C′H=1+x,∵AC′2=AH2+C′H2,∴22=(2﹣x)2+(1+x)2,整理方程为:2x2﹣2x+1=0,∵△=4﹣8=﹣4<0,∴此方程无实数根,故这种情况不存在;③如图2,当AC′=C′C时,则AC′=BB′,延长C′B′交AB于H,∵A′B′∥AB,∠A′B′C′=90°,∴∠AHC′=∠A′B′C′=90°,∴∠BHB′=90°,设BH=B′H=x,∴BB′=AC′=x,AH=2﹣x,C′H=1+x,∵AC′2=AH2+C′H2,∴(x)2=(2﹣x)2+(1+x)2,解得:x=,∴BB′=,综上所述,若四边形ABCC'是等邻边四边形,则平移距离BB'的长度是1或,故答案为:1或.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;(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)解:(1)四边形CDEF是正方形,∴EF=FC,EF∥FC,∴△BFE∽△BCA,∴=,∴=,∴a1=2,故答案是:2;(2)如图(2)四边形DGHI是正方形,∴IH=ID,IH∥AD,∴△EIH∽△EDA,∴=,∴=,∴a2=,如图3中,由以上同样的方法可以求得正方形PGQS的边长为:=,第4的个正方形的边长为:=,…第n个内接正方形的边长a n=,故答案为:=.【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是(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.解:(1)∵将△BCE绕B点旋转,BC与BA重合,点E的对应点F在DA的延长线上,∴∠ABF=∠CBE,BF=BE,∵四边形ABCD是正方形,∴∠ABC=∠D=90°,∴∠ABE+∠CBE=90°,∴∠ABE+∠ABF=90°,即∠EBF=∠D=90°,∴∠EBF+∠D=180°,∵∠EBF=90°,BF=BE,∴四边形BEDF是“直等补”四边形.故答案为:是;(2)①证明:∵四边形ABCD是“直等补”四边形,AB=BC=10,CD=2,AD>AB,∴∠ABC=90°,∠ABC+∠D=180°,∴∠D=90°,∵BE⊥AD,CF⊥BE,∴∠DEF=90°,∠CFE=90∴四边形CDEF是矩形,∴DE=CF,EF=CD=2,∵∠ABE+∠A=90°,∠ABE+∠CBE=90°,∴∠A=∠CBF,∵∠AEB=∠BFC=90°,AB=BC,∴△ABE≌△BCF(AAS),∴BE=CF,AE=BF,∵DE=CF,∴BE=DE;∵四边形CDEF是矩形,∴EF=CD=2,∵△ABE≌△BCF,∴AE=BF,∴AE=BE﹣2,设BE=x,则AE=x﹣2,在Rt△ABE中,x2+(x﹣2)2=102,解得:x=8或x=﹣6(舍去),∴BE的长是8;②∵△BCM周长=BC+BM+CM,∴当BM+CM的值最小时,△BCM的周长最小,如图,延长CD到点G,使DG=CD,连接BG交AD于点M′,过点G作GH⊥BC,交BC的延长线于点H,∵∠ADC=90°,∴点C与点G关于AD对称,∴BM+CM=BM+MG≥BG,即BM+CM≥BM′+M′C,∴当点M与M′重合时,BM′+M′C的值最小,即△BCM的周长最小,在Rt△ABE中,AE===6,∵四边形ABCD∴∠A+∠BCD=180°,∵∠BCD+∠GCH=180°,∴∠A=∠GCH,∵∠AEB=∠H=90°,∴△ABE∽△CGH,∴===,即=,∴GH=,CH=,∴BH=BC+CH=10+=,∴BG===2,∴△BCM周长的最小值为2+10.1.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不是(填“是”或“不是”);②3x2+5x+4=0是(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.(1)解:2x2+x+1=0不是“勾系一元二次方程”,理由:∵c=,∴c=,∵a=2,b=1,∴a2+b2≠c2,∴以a、b、c为三边长的三角形是不是直角三角形,且c为斜边的长,∴2x2+x+1=0不是“勾系一元二次方程”,3x2+5x+4=0是“勾系一元二次方程”,理由:∵c=5,∴c=5,∵a=3,b=4,∴a2+b2=c2,∴以a、b、c为三边长的三角形是直角三角形,且c为斜边的长,∴3x2+5x+4=0是“勾系一元二次方程”,故答案为:不是,是;(2)证明:∵ax2+cx+b=0是“勾系一元二次方程“,∴a、b、c为同一直角三角形的三边长,且c为斜边的长,∴c2=a2+b2,∵Δ=(c)2﹣4ab=2c2﹣4ab=2(a2+b2)﹣4ab=2(a﹣b)2≥0,∴关于x的“勾系一元二次方程”ax2+cx+b=0必有实数根.(3)解:∵x=﹣1是“勾系一元二次方程”ax2+cx+b=0的一个根,∴a﹣c+b=0,∴a+b=c,∵四边形ACDE的周长是12,∴2(a+b)+c=12,∴2c+c=12,∴c=2,∴a+b=×2=4,∴(a+b)2=16,∴a2+2ab+b2=16,∵a2+b2=c2=(2)2=8,∴2ab+8=16,∴ab=4,=ab=×4=2.∴S△ABC∴△ABC面积是2.2.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)解:正方形、长方形、直角梯形.(任选两个均可)(2)解:答案如图所示.M(3,4)或M′(4,3).(3)证明:连接EC,∵△ABC≌△DBE,∴AC=DE,BC=BE,∵∠CBE=60°,∴EC=BC=BE,∠BCE=60°,∵∠DCB=30°,∴∠DCE=90°,∴DC2+EC2=DE2,∴DC2+BC2=AC2.即四边形ABCD是勾股四边形.3.定义:有两个相邻内角互余的四边形称为邻余四边形,这两个角的夹边称为邻余线.(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.(1)证明:∵AB=AC,AD是△ABC的角平分线,∴AD⊥BC,∴∠ADB=90°,∴∠DAB+∠DBA=90°,∴∠FAB与∠EBA互余,∴四边形ABEF是邻余四边形;(2)解:如图所示(答案不唯一),(3)解:如图3,延长AD,CB交于点H,∵四边形ABCD是以AB为邻余线的邻余四边形,∴∠A+∠B=90°,∵∠ADC=135°,∴∠HDC=45°,∴∠HDC=∠HCD=45°,∴CH=DH,∵AB2=AH2+BH2,∴225=(6+DH)2+(3+DH)2,∴DH=6(负值舍去),∴CD=6.4.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.【性质初探】解:过点A作AG⊥BC交于G,过点E作EH⊥BC交于H,∵▱ABCD,∴AE∥BC,∴AG=EH,∵四边形ABCE恰为等腰梯形,∵AB=EC,∴Rt△ABG≌Rt△ECG(HL),∴∠B=∠ECH,∵∠B=80°,∴∠BCE=80°;【性质再探】证明:∵四边形ABCD是矩形,∴AE∥BC,∵四边形BCEF是等腰梯形,∴BF=CE,由(1)可知,∠FBC=∠ECB,∴△BFC≌△CEB(SAS),∴BE=CF;【拓展应用】解:连接AC,过G点作GM⊥AD交延长线于点M,∵四边形ABCD是平行四边形,∴O是AC的中点,∵GO⊥AC,∴AC=CG,∵AB∥CD,∠ABC=45°,∴∠DCG=45°,∴∠CDG=90°,∴CD=DG,∴BA=DG=2,∵∠CDG=90°,∴CG=2,∴AG=2,∵∠ADC=∠DCG=45°,∴∠CDM=135°,∴∠GDM=45°,∴GM=DM=,在Rt△AGM中,(2)2=(AD+)2+()2,∴AD=﹣,∴BC=﹣.5.给出如下定义:有两个相邻内角互余的四边形称为“邻余四边形”,这两个角的夹边称为“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.(1)解:由图形可知∠E=90°,∴∠A+∠B=90°,∴它的“邻余线”是AB;(2)证明:∵AB=AC,AD是△ABC的角平分线,∴AD⊥BC,∴∠ADB=90°,∴∠DAB+∠DBA=90°,∴∠FAB与∠EBA互余,∴四边形ABEF是邻余四边形;(3)解:如图,连接DE并延长到G,使EG=DE,连接BG,CG,在△AED和△BEG中,,∴△AED≌△BEG(SAS),∴∠A=∠ABG,BG=AD=4,∵四边形ABCD是“邻余四边形”,AB为“邻余线”,∴∠A+∠ABC=90°,∴∠ABG+∠ABC=∠GBC=90°,在Rt△GBC中,GC=,∵EG=DE,AE=BE,∴EF==.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.解:(1)如图1所示,AB=,BC=2,∠ABC=90°,AC=5,∵四边形ABCD是以AC为“相似对角线”的四边形,当∠ACD=90°时,△ACD∽△ABC或△ACD∽△CBA,∴或,∴或,∴CD=2.5或CD=10,同理:当∠CAD=90°时,AD=2.5或AD=10,如图中,D1,D2,D3,D4即为所求;(2)①是,理由:∵∠DAB=90°,AC平分∠DAB,∴∠DAC=∠CAB=45°,∴∠D+∠DCA=180°﹣∠DAC=135°,又∵∠DCB=135°=∠DCA+∠ACB,∴∠D=∠ACB,∴△DAC∽△CAB,∴AC是四边形ABCD的“相似对角线”;②∵△DAC∽△CAB,∴,∴AD•AB=AC2,∵AC=,∴AD•AB=10;(3)①由(2)可知△ADC为等腰直角三角形,AC=,∴AD=CD=,∵△AEF∽△ADC,且相似比为:,∴AE=EF=,AF=2,如图,延长CE交AF于点H,由题意可得:EH⊥AF于H,∴AH=AF=1,∴CH=,∴CE=CH﹣EH=3﹣1=2,∵∠CAD=∠EAF=45°,∴∠CAE=∠BAF,,∵,∴△EAC∽△FAB,∴即,∴FB=;②如图,设AF与EC交于点G,∵AF⊥CE,∴△AGE为等腰直角三角形,∵EA=,∴AG=EG=1,在Rt△AGC中,CG=,∴EC=4,同理可证△EAC∽△FAB,∴即,∴FB=4,综上,FB=2或FB=4.7.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.解:(1)矩形或正方形;(2)AC=BD,理由为:连接PD,PC,如图1所示:∵PE是AD的垂直平分线,PF是BC的垂直平分线,∴PA=PD,PC=PB,∴∠PAD=∠PDA,∠PBC=∠PCB,∴∠DPB=2∠PAD,∠APC=∠PBC,即∠PAD=∠PBC,∴∠APC=∠DPB,∴△APC≌△DPB(SAS),∴AC=BD;(3)分两种情况考虑:(i)当∠AD′B=∠D′BC时,延长AD′,CB交于点E,如图3(i)所示,∴∠ED′B=∠EBD′,∴EB=ED′,设EB =ED ′=x ,由勾股定理得:42+(3+x )2=(4+x )2,解得:x =4.5,过点D ′作D ′F ⊥CE 于F ,∴D ′F ∥AC ,∴△ED ′F ∽△EAC ,∴=,即=,解得:D ′F =,∴S △ACE =AC ×EC =×4×(3+4.5)=15;S △BED ′=BE ×D ′F =×4.5×=,则S 四边形ACBD ′=S △ACE ﹣S △BED ′=15﹣=10;(ii )当∠D ′BC =∠ACB =90°时,过点D ′作D ′E ⊥AC 于点E ,如图3(ii )所示,∴四边形ECBD ′是矩形,∴ED ′=BC =3,在Rt △AED ′中,根据勾股定理得:AE ==,∴S △AED ′=AE ×ED ′=××3=,S 矩形ECBD ′=CE ×CB =(4﹣)×3=12﹣3,则S 四边形ACBD ′=S △AED ′+S 矩形ECBD ′=+12﹣3=12﹣.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3.(1)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;(2)解:(Ⅰ)在Rt△BFG中,由勾股定理得:FG====,∴==;(Ⅱ)∵BC=1,EC=BF=,∴BE====,由折叠可得BP=BC=1,∠FNM=∠BNM=90°,∠EMN=∠CMN=90°.∵四边形BCEF是矩形,∴∠F=∠FEC=∠C=∠FBC=90°,∴四边形BCMN是矩形,∠BNM=∠F=90°,∴MN∥EF,∴=,即BP•BF=BE•BN,∴1×=BN,∴BN=,∴BC:BN=1:=:1,∴四边形BCMN是的矩形,∴n=3.故答案为:;3.9.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=55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.(1)解:∵四边形ABCD为等邻角四边形,∠A=130°,∠B=120°,∴∠C=∠D,∴∠D=55°,故答案为:55;(2)①证明:∵BD平分∠ABC,∴∠ABD=∠DBC,∵ED∥BC,∴∠EDB=∠DBC,∴∠EDB=∠ABD,∴四边形ABDE为等邻角四边形;②解:△BDC是等边三角形,理由如下:∵∠BDC=∠C,∴BD=BC,∠DBC=180°﹣2∠C,∵∠A+∠E+∠ABD+∠BDE=360°,∴∠A+∠E=360°﹣2∠ABD,∵∠A+∠C+∠E=300°,∴300°﹣∠C=360°﹣2(180°﹣2∠C),∴∠C=60°,又∵BD=BC,∴△BDC是等边三角形;(3)解:PM+PN=CE,理由如下:如图,延长BA,CD交于点H,连接HP,∵∠B=∠BCD,∴HB=HC,=S△BPH+S△CPH,∵S△BCH∴×BH×CE=×BH×PM+×CH×PN,∴CE=PM+PN;(4)解:如图,延长AD,BC交于点H,过点B作BG⊥AH于G,∵ED⊥AD,EC⊥CB,M、N分别为AE、BE的中点,∴AM=DM=ME,EN=NB=CN,∵AB2=BG2+AG2,BD2=BG2+DG2,∴52﹣(3+DG)2=37﹣DG2,∴DG=1,∴BG==6,由(3)可得DE+EC=BG=6,∴△DEM与△CEN的周长之和=ME+DM+DE+EC+EN+CN=AE+BE+BG=AB+BG=(6+2)dm.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.解:(1)∵等腰梯形ABCD是“垂美四边形”,∴AD=BC,AC⊥BD,∴AB2=OB2+OA2,CD2=OC2+OD2,∴AB2+CD2=OA2+OB2+OC2+OD2,AD2=OA2+OD2,BC2=OB2+OC2,∴AD2+BC2=OA2+OB2+OC2+OD2,∴垂美四边形两组对边AB,CD与BC,AD之间的数量关系是AB2+CD2=BC2+AD2;∵AB=6,CD=8,∴2AD2=62+82,∴AD=5;(2)由(1)证明可得:垂美四边形两组对边AB,CD与BC,AD之间的数量关系是AB2+CD2=BC2+AD2;(3)连接BE,CG,CE,∵∠CAE=∠CAB+∠BAE,∠BAC+∠CAG=∠GAB,∴∠CAE=∠GAB,∵AC=AG,AB=AE,∴△ABG≌△AEC(SAS),∴△ABG可视为△AEC绕点A逆时针旋转90°后得到的,由旋转的性质知:BG⊥CE,∴四边形BCGE为垂美四边形,∴由(2)知:CG2+BE2=BC2+EG2,又∵AC=3,AB=5,∴BC=4,CG=3,BE=5,∴(3)2+(5)2=42+GE2,∴GE=2,又∵△OGE为直角三角形,OH为其斜边上的中线,∴OH=,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.解:(1)∵OA=OD=OB,OB=2,∴OA=OD=,∵四边形ABCD是“垂美四边形”,∴∠AOD=∠BOC=90°,∵∠OBC=60°,∴∠BCO=30°,∴BC=4,OC=2,∴AD2+BC2=OA2+OD2+BC2=()2×2+42=,AB2+CD2=OA2+OB2+OD2+OC2=AD2+BC2=,故答案为:,;(2)AB2+CD2=AD2+BC2,理由如下:∵四边形ABCD是“垂美四边形”,∴∠AOD=∠BOC=90°,∴AB2+CD2=OA2+OB2+OD2+OC2=AD2+BC2;(3)连接CG,BE,设BG与AC的交点为O,∵正方形ACFG和正方形ABDE,∴AG=AC,AE=AB,∠GAC=∠EAB,∴∠GAB=∠CAE,∴△GAB≌△CAE(SAS),∴∠GAB=∠ACE,∵∠AOG=∠BOC,∴BG⊥CE,∴四边形BCGE是“垂美四边形”,由(2)知,BC2+GE2=CG2+BE2,∵∠ACB=90°,∠BAC=60°,∴∠CBA=30°,∴AB=2AC=8,BC=4,∴CG=4,BE=8,∴(4)2+GE2=(4)2+(8)2,解得EG=4;(4)如图,连接AD,设AC与BD的交点为H,∵∠AOB=∠COD=90°,∠ABO=∠CDO=30°,OC=,∴∠BOD=∠AOC,BO=OA,DO=OC=3,AB=2AO,CD=2CO=2,∵OA=OD=3,∴AB=6,∵∠BOC=120°,∠AOB=∠COD=90°,∴∠AOD=60°,∴△AOD是等边三角形,∴AD=DO=3,∵=,∠BOD=∠AOC,∴△BOD∽△AOC,∴∠DBO=∠CAO,∵∠ABD+∠DBO+∠BAO=90°,∴∠ABD+∠BAO+∠CAO=90°,∴∠AHB=90°,∴AC⊥BD,∴四边形ABCD是“垂美四边形”,由(2)可知:AB2+CD2=AD2+BC2,∴36+12=9+BC2,∴BC=.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”:点A与点D或点A与点C,它们的“限斜系数”为2或;(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.解:(1)由定义可知x1≠x2,y1≠y2,∴B、C、D三点不能是“限斜点”,A、B不能是“限斜点”,对于点A(1,0)和点C(2,﹣2),|﹣2﹣0|=2|2﹣1|,∴A与C是“限斜点”,“限斜系数”为2;对于点A(1,0)和点D(2,),|﹣0|=|2﹣1|,∴A与D是“限斜点”,“限斜系数”为;故答案为:点A与点D或点A与点C;2或;(2)设E(x,y),∵点E,A是一对“限斜点”,“限斜系数”为1,∴|y|=|x﹣1|,∵点E,B一对“限斜点”,“限斜系数”为1,∴|y|=|x﹣2|,∴|x﹣1|=|x﹣2|,解得x=,∴y=±,∴E(,)或(,﹣);(3)∵C(2,﹣2),∴点C在直线y=﹣x上,当T点在直线y=﹣x上时,k(T,C)=1,∵所有点T都满足k(T,C)≥1,∴T点在直线y=﹣x的上方,∵M(0,m),FG=2,∴F(﹣1,m﹣1),当F点在直线y=﹣x上时,m﹣1=1,解得m=2,∴m≥2时,对任意的T都有k(T,C)≥1;过点C作直线y=﹣x的垂线,则垂线解析式为y=x﹣4,当T点在直线y=x﹣4上时,k(T,C)=1,∵所有点T都满足k(T,C)≥1,∴T点在直线y=x﹣4的下方,∵M(0,m),FG=2,∴E(﹣1,m+1),当E点在直线y=x﹣4上时,﹣1﹣4=m+1,解得m=﹣6,∴m≤﹣6时,对任意的T都有k(T,C)≥1;综上所述:m≥2或m≤﹣6时,对任意的T都有k(T,C)≥1.13.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D.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:①AC=BD;②AC⊥BD.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.解:概念理解:在平行四边形、矩形、菱形、正方形中只有正方形是“中方四边形”,理由如下:因为正方形的对角线相等且互相垂直,故选:D;性质探究:①AC=BD,②AC⊥BD;理由如下:如图1,∵四边形ABCD是“中方四边形”,∴EFGH是正方形且E、F、G、H分别是AB、BC、CD、AD的中点,∴∠FEH=90°,EF=EH,EH∥BD,EH=BD,EF∥AC,EF=AC,∴AC⊥BD,AC=BD,故答案为:AC⊥BD,AC=BD;问题解决:如图2,取四边形BCGE各边中点分别为P、Q、R、L并顺次连接成四边形MNRL,连接CE交AB于P,连接BG交CE于K,∵四边形BCGE各边中点分别为M、N、R、L,∴MN、NR、RL、LM分别是△BCG、△CEG、△BGE、△CEB的中位线,∴MN∥BG,MN=BG,RL∥BG,RL=BG,RN∥CE,RN=CE,ML∥CE,ML =CE,∴MN∥RL,MN=RL,RN∥ML∥CE,RN=ML,∴四边形MNRL是平行四边形,∵四边形ABDE和四边形ACFG都是正方形,∴AE=AB,AG=AC,∠EAB=∠GAC=90°,又∵∠BAC=∠BAC,∴∠EAB+∠BAC=∠GAC+∠BAC,即∠EAC=∠BAG,在△EAC和△BAG中,,∴△EAC≌△BAG(SAS),∴CE=BG,∠AEC=∠ABG,又∵RL=BG,RN=CE,∴RL=RN,∴▱MNRL是菱形,∵∠EAB=90°,∴∠AEP+∠APE=90°.又∵∠AEC=∠ABG,∠APE=∠BPK,∴∠ABG+∠BPK=90°,∴∠BKP=90°,又∵MN∥BG,ML∥CE,∴∠LMN=90°,∴菱形MNRL是正方形,即原四边形BCGE是“中方四边形”;拓展应用:(1)MN=AC,理由如下:如图3,分别作AD、BC的中点E、F并顺次连接EN、NF、FM、ME,∵四边形ABCD是“中方四边形”,M,N分别是AB,CD的中点,∴四边形ENFM是正方形,∴FM=FN,∠MFN=90°,∴MN===FM,∵M,F分别是AB,BC的中点,∴FM=AC,∴MN=AC;(2)如图4,分别作AD、BC的中点E、F并顺次连接EN、NF、FM、ME,连接BD交AC于O,连接OM、ON,当点O在MN上(即M、O、N共线)时,OM+ON最小,最小值为MN的长,=2MN,∴2(OM+ON)最小由性质探究②知:AC⊥BD,又∵M,N分别是AB,CD的中点,∴AB=2OM,CD=2ON,∴2(OM+ON)=AB+CD,=2MN,∴(AB+CD)最小由拓展应用(1)知:MN=AC;又∵AC=2,∴MN=,=2.∴(AB+CD)最小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DF≤2.②在点O,D中,点O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.解:(1)①如图1,点C(1,0),D(﹣1,0),E(0,),∴OC=1,OD=1,OE=,∴CE=2,当OF⊥CE时,OC•OE=EC•OF,∴OF=,此时OF的值最小;当F点与E点重合时,OF的值最大,最大值为,当DF⊥CE时,DF的值最小,∴DC•OE=EC•DF,∴DF=,当点F与点C或点E重合时,DF有最大值,∴DE=CD=2,∴FD的最大值为2,∴≤DF≤2,故答案为:,,≤DF≤2;②线段CE上存在点M、N,满足OM最小值为,ON最大值为,则OM=2ON,∴点O与线段CE满足限距关系;∵≤DF≤2,∴线段CE上不存在两点与点满足限距关系;故答案为:O;(2)∵P(0,a),∠PQO=30°,∴OP=a,PQ=2a,∴OQ=a,∵正方形的边长为2,∴OA=OB=2,当a=2时,a=,此时点Q与点B重合,①如图2,当0<a<时,线段PQ在正方形内部,此时PQ与正方形无公共点,过点Q作QE⊥AB交于E,过点Q作QF⊥QE交AN于点F,∴QE=,∴QE=1﹣a,∴正方形上到线段PQ的最短距离为1﹣a,∵NF=,∴NF=1+a,∴正方形上到线段PQ的最大距离为1+a,∵线段PQ与正方形满足限距关系,∴1+a≥2(1﹣a),解得a≥,∴≤a<;②如图3,当≤a≤时,线段PQ与正方形有公共点,线段PQ与正方形满足限距关系;③如图4,当a>时,线段PQ在正方形的外部,与正方形无公共点,过点A作AC⊥PQ交于C,过点M作MD⊥PQ交于D,∵∠OPQ=60°,∴∠PAC=30°,∠PMD=30°,∴CP=AP,PD=PM,∴正方形到线段PQ的最小距离为AC==(a﹣),正方形到线段PQ的最大距离为MP=a+,∵线段PQ与正方形满足限距关系,∴a+≥2×(a﹣),解得a≤2+,∴<a≤2+;综上所述:≤a≤2+;(3)如图5,当中心H、G分别与B、N重合时,∵A(0,b),∴OA=OB=ON=b,∵小正方形的边长为1,∴CD=PQ=,∴两个正方形的距离的最小值为BN﹣BD﹣PN=2b﹣,最大距离为BN+BC+NQ=2b+,∵两个正方形满足限距关系,∴2b+≥2(2b﹣),解得b≤,∴0<b≤.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GH、DG,tan∠HBC的值是﹣1;(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6.解:(1)由折叠可得:DG=HG,GH=CH,∴DG=GH=CH.设HC=x,则DG=GH=x.∵∠DGH=90°,∴DH=x,∴DC=DH+CH=x+x=1,解得x=.∴tan∠HBC===.故答案为:GH、DG,;(2)∵BC=1,EC=BF=,∴BE==.由折叠可得BP=BC=1,∠FNM=∠BNM=90°,∠EMN=∠CMN=90°.∵四边形BCEF是矩形,∴∠F=∠FEC=∠C=∠FBC=90°,∴四边形BCMN是矩形,∠BNM=∠F=90°,∴MN∥EF,∴=,即BP•BF=BE•BN,∴1×=BN,∴BN=,∴BC:BN=1:=:1,∴四边形BCMN是的矩形;(3)同理可得:将矩形沿用(21次后,得到一个“矩形”,将矩形沿用(2)中的方式操作1次后,得到一个“矩形”,将矩形沿用(2)中的方式操作1次后,得到一个“矩形”,所以将图②中的矩形BCMN沿用(2)中的方式操作3次后,得到一个“矩形”,故答案为6.16.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=2.证明:(1)设正方形ABEF的边长为a,∵AE是正方形ABEF的对角线,∴∠DAG=45°,由折叠性质可知AG=AB=a,∠FDC=∠ADC=90°,则四边形ABCD为矩形,∴△ADG是等腰直角三角形.∴AD=DG=,∴AB:AD=a:=:1.∴四边形ABCD为矩形;(2)①解:如图b,作OP⊥AB,OQ⊥BC,垂足分别为P,Q.∵四边形ABCD是矩形,∠B=90°,∴四边形BQOP是矩形.∴∠POQ=90°,OP∥BC,OQ∥AB.∴,.∵O为AC中点,∴OP=BC,OQ=AB.∵∠MON=90°,∴∠QON=∠POM.∴Rt△QON∽Rt△POM.∴=.∴tan∠OMN=.②解:如图c,作M关于直线BC对称的点P,连接DP交BC于点N,连接MN.则△DMN的周长最小,∵DC∥AP,∴,设AM=AD=a,则AB=CD=a.∴BP=BM=AB﹣AM=(﹣1)a.∴==2+,③如备用图,∵四边形ABCD为矩形,AB=2,∴BC=AD=2,∵BR⊥CM,∴点R在以BC为直径的圆上,记BC的中点为I,∴CI=BC=1,∴DR最小=﹣1=2故答案为:217.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=120°;(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.(1)解:∵四边形ABCD是半对角四边形,∴∠B=∠D,∠C=∠A.∴∠D=2∠B,∠A=2∠C.∵∠A+∠B+∠C+∠D=360°,∴3∠B+3∠C=360°,∴∠B+∠C=120°,故答案为:120;(2)证明:连接OC,如图,在△BDE和△BOE中,,∴△BDE≌△BOE(SSS).∴∠BDF=∠BOE.∵∠ACB=∠BOE,∴∠ACB=∠BDF.设∠EAF=α,则∠AED=3α.∵∠AED=∠EAF+∠AFE,∴∠AFE=∠AED﹣∠EAF=2α,∴∠DFC=180°﹣∠AFD=180°﹣2α.∵OA=OC,∴∠OCA=∠EAF=α,∴∠AOC=180°﹣∠EAF﹣∠OCA=180°﹣2α,∴∠AOC=∠DFC.∵∠ABC=∠AOC,∴∠ABC=∠DFC,∴四边形BCFD是半对角四边形;(3)解:①连接OC,如图,四边形BCFD是半对角四边形,且∠ABC=∠DFC,∠ACB=∠BDF,由(1)的方法可求得:∠ABC+∠ACB=120°,∴∠BAC=180°﹣∠ABC﹣∠ACB=60°,∴∠BOC=2∠BAC=120°.设⊙O的半径为r,则BD=BO=r,BH=r﹣2,在Rt△BDH中,∵BD2=BH2+DH2,。
专题17 解答题压轴题新定义题型(原卷版)模块一 2022中考真题集训类型一 函数中的新定义问题1.(2022•南通)定义:函数图象上到两坐标轴的距离都不大于n (n ≥0)的点叫做这个函数图象的“n 阶方点”.例如,点(13,13)是函数y =x 图象的“12阶方点”;点(2,1)是函数y =2x 图象的“2阶方点”. (1)在①(﹣2,−12);②(﹣1,﹣1);③(1,1)三点中,是反比例函数y =1x 图象的“1阶方点”的有 (填序号);(2)若y 关于x 的一次函数y =ax ﹣3a +1图象的“2阶方点”有且只有一个,求a 的值;(3)若y 关于x 的二次函数y =﹣(x ﹣n )2﹣2n +1图象的“n 阶方点”一定存在,请直接写出n 的取值范围.2.(2022•湘西州)定义: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①,抛物线C 1:y =x 2+2x ﹣3与抛物线C 2:y =ax 2+2ax +c 组成一个开口向上的“月牙线”,抛物线C 1和抛物线C 2与x 轴有着相同的交点A (﹣3,0)、B (点B 在点A 右侧),与y 轴的交点分别为G 、H (0,﹣1).(1)求抛物线C 2的解析式和点G 的坐标.(2)点M 是x 轴下方抛物线C 1上的点,过点M 作MN ⊥x 轴于点N ,交抛物线C 2于点D ,求线段MN 与线段DM 的长度的比值.(3)如图②,点E 是点H 关于抛物线对称轴的对称点,连接EG ,在x 轴上是否存在点F ,使得△EFG 是以EG 为腰的等腰三角形?若存在,请求出点F 的坐标;若不存在,请说明理由.3.(2022•兰州)在平面直角坐标系中,P(a,b)是第一象限内一点,给出如下定义:k1=ab和k2=ba两个值中的最大值叫做点P的“倾斜系数”k.(1)求点P(6,2)的“倾斜系数”k的值;(2)①若点P(a,b)的“倾斜系数”k=2,请写出a和b的数量关系,并说明理由;②若点P(a,b)的“倾斜系数”k=2,且a+b=3,求OP的长;(3)如图,边长为2的正方形ABCD沿直线AC:y=x运动,P(a,b)是正方形ABCD上任意一点,且点P的“倾斜系数”k<√3,请直接写出a的取值范围.4.(2022•遵义)新定义:我们把抛物线y=ax2+bx+c(其中ab≠0)与抛物线y=bx2+ax+c称为“关联抛物线”.例如:抛物线y=2x2+3x+1的“关联抛物线”为:y=3x2+2x+1.已知抛物线C1:y=4ax2+ax+4a﹣3(a≠0)的“关联抛物线”为C2.(1)写出C2的解析式(用含a的式子表示)及顶点坐标;(2)若a>0,过x轴上一点P,作x轴的垂线分别交抛物线C1,C2于点M,N.①当MN=6a时,求点P的坐标;②当a﹣4≤x≤a﹣2时,C2的最大值与最小值的差为2a,求a的值.5.(2022•赤峰)阅读下列材料定义运算:min|a,b|,当a≥b时,min|a,b|=b;当a<b时,min|a,b|=a.例如:min|﹣1,3|=﹣1;min|﹣1,﹣2|=﹣2.完成下列任务(1)①min|(﹣3)0,2|=;②min|−√14,﹣4|=.(2)如图,已知反比例函数y1=kx和一次函数y2=﹣2x+b的图象交于A、B两点.当﹣2<x<0时,min|kx,﹣2x+b|=(x+1)(x﹣3)﹣x2,求这两个函数的解析式.6.(2022•泰州)定义:对于一次函数y1=ax+b、y2=cx+d,我们称函数y=m(ax+b)+n(cx+d)(ma+nc ≠0)为函数y1、y2的“组合函数”.(1)若m=3,n=1,试判断函数y=5x+2是否为函数y1=x+1、y2=2x﹣1的“组合函数”,并说明理由;(2)设函数y1=x﹣p﹣2与y2=﹣x+3p的图象相交于点P.①若m+n>1,点P在函数y1、y2的“组合函数”图象的上方,求p的取值范围;②若p≠1,函数y1、y2的“组合函数”图象经过点P.是否存在大小确定的m值,对于不等于1的任意实数p,都有“组合函数”图象与x轴交点Q的位置不变?若存在,请求出m的值及此时点Q的坐标;若不存在,请说明理由.类型二几何图形中的新定义问题7.(2022•青岛)【图形定义】有一条高线相等的两个三角形称为等高三角形、例如:如图①,在△ABC和△A'B'C'中,AD,A'D'分别是BC和B'C'边上的高线,且AD=A'D'、则△ABC 和△A'B'C'是等高三角形.【性质探究】如图①,用S△ABC,S△A'B'C′分别表示△ABC和△A′B′C′的面积,则S△ABC=12BC•AD,S△A'B'C′=12B′C′•A′D′,∵AD=A′D′∴S△ABC:S△A'B'C′=BC:B'C'.【性质应用】(1)如图②,D是△ABC的边BC上的一点.若BD=3,DC=4,则S△ABD:S△ADC=;(2)如图③,在△ABC中,D,E分别是BC和AB边上的点.若BE:AB=1:2,CD:BC=1:3,S△ABC=1,则S△BEC=,S△CDE=;(3)如图③,在△ABC中,D,E分别是BC和AB边上的点.若BE:AB=1:m,CD:BC=1:n,S△ABC=a,则S△CDE=.8.(2022•北京)在平面直角坐标系xOy 中,已知点M (a ,b ),N .对于点P 给出如下定义:将点P 向右(a ≥0)或向左(a <0)平移|a |个单位长度,再向上(b ≥0)或向下(b <0)平移|b |个单位长度,得到点P ′,点P ′关于点N 的对称点为Q ,称点Q 为点P 的“对应点”.(1)如图,点M (1,1),点N 在线段OM 的延长线上.若点P (﹣2,0),点Q 为点P 的“对应点”. ①在图中画出点Q ;②连接PQ ,交线段ON 于点T ,求证:NT =12OM ;(2)⊙O 的半径为1,M 是⊙O 上一点,点N 在线段OM 上,且ON =t (12<t <1),若P 为⊙O 外一点,点Q 为点P 的“对应点”,连接PQ .当点M 在⊙O 上运动时,直接写出PQ 长的最大值与最小值的差(用含t 的式子表示).模块二 2023中考押题预测9.(2023•义乌市校级模拟)定义:在平面直角坐标系中,有一条直线x =m ,对于任意一个函数,作该函数自变量大于m 的部分关于直线x =m 的轴对称图形,与原函数中自变量大于或等于m 的部分共同构成一个新的函数图象,则这个新函数叫做原函数关于直线x =m 的“镜面函数”.例如:图①是函数y =x +1的图象,则它关于直线x =0的“镜面函数”的图象如图②所示,且它的“镜面函数”的解析式为y ={x +1(x ≥0)−x +1(x <0),也可以写成y =|x |+1.(1)在图③中画出函数y =﹣2x +1关于直线x =1的“镜面函数”的图象.(2)函数y =x 2﹣2x +2关于直线x =﹣1的“镜面函数”与直线y =﹣x +m 有三个公共点,求m 的值.(3)已知A (﹣1,0),B (3,0),C (3,﹣2),D (﹣1,﹣2),函数y =x 2﹣2nx +2(n >0)关于直线x =0的“镜面函数”图象与矩形ABCD 的边恰好有4个交点,求n 的取值范围.10.(2023•秦皇岛一模)定义:如果二次函数y=a1x2+b1x+c1,(a1≠0,a1、b1、c1是常数)与y=a2x2+ b2x+c2a2≠0,a2、b2、c2是常数)满足a1+a2=0,b1=b2,c1+c2=0,则这两个函致互为“旋转函数”.例如:求函数y=2x2﹣3x+1的“旋转函数”,由函数y=2x2﹣3x+1可知,a1=2,b1=3,c1=1.根据a1+a2=0,b1=b2,c1+c2=0求出a2、b2、c2就能确定这个函数的“旋转函数”.请思考并解决下面问题:(1)写出函数y=x2﹣4x+3的“旋转函数”;(2)若函数y=5x2+(m﹣1)x+n与y=﹣5x2﹣nx﹣3互为“旋转函数”,求(m+n)2023的值;(3)已知函数y=2(x﹣1)(x+3)的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,点A、B、C关于原点的对称点分别是A1、B1、C1,试求证:经过点A1、B1、C1的二次函数与y=2(x﹣1)(x+3)互为“旋转函数”.11.(2022•滨海县校级三模)定义:若一个函数的图象上存在横、纵坐标之和为零的点,则称该点为这个函数图象的“好点”,例如,点(﹣1,1)是函数y=x+2的图象的“好点”.(1)在函数①y=﹣x+5,②y=6x,③y=x2+2x+1的图象上,存在“好点”的函数是(填序号).(2)设函数y=4x(x<0)与y=kx﹣1的图象的“好点”分别为点A、B,过点A作AC⊥y轴,垂足为C.当△ABC为等腰三角形时,求k的值;(3)若将函数y=2x2+4x的图象在直线y=m下方的部分沿直线y=m翻折,翻折后的部分与图象的其余部分组成了一个新的图象.当该图象上恰有3个“好点”时,求m的值.12.(2022•婺城区模拟)定义:在平面直角坐标系中,对于任意一个函数,作该函数y轴右侧部分关于y 轴的轴对称图形,与原函数y轴的交点及y轴右侧部分共同构成一个新函数的图象,则这个新函数叫做原函数的“新生函数“例如:图①是函数y=x+l的图象,则它的“新生函数“的图象如图②所示,且它的“新生函数“的解析式为y={x+1(x≥0)−x+1(x<0),也可以写成y=|x|+1.(1)在图③中画出函数y=﹣2x+l的“新生函数“的图象.(2)函数y=x2﹣2x+2的“新生函数“与直线y=﹣x+m有三个公共点,求m的值.(3)已知A(﹣1,0),B(3,0),C(3,﹣2),D(﹣1,﹣2),函数y=x2﹣2nx+2(n>0)的“新生函数“图象与矩形ABCD的边恰好有4个交点,求n的取值范围.13.(2022•宁南县模拟)新定义:在平面直角坐标系xOy中,若一条直线与二次函数图象抛物线有且仅有一个公共点,且抛物线位于这条直线同侧,则称该直线与此抛物线相切,公共点为切点.现有一次函数y=﹣4x﹣1与二次函数y=x2+mx图象相切于第二象限的点A.(1)求二次函数的解析式及切点A的坐标;(2)当0<x<3时,求二次函数函数值的取值范围;(3)记二次函数图象与x轴正半轴交于点B,问在抛物线上是否存在点C(异于A)使∠OBC=∠OBA,若有则求出C坐标,若无则说明理由.14.(2022•天宁区校级二模)如图,在平面直角坐标系xOy中,点A与点B的坐标分别是(t,0)与(t+6,0).对于坐标平面内的一动点P,给出如下定义:若∠APB=45°,则称点P为线段AB的“等角点”.(1)当t=1时,①若点P为线段AB在第一象限的“等角点”,且在直线x=4上,则点P的坐标为;②若点P为线段AB的“等角点”,并且在y轴上,则点P的坐标为;(2)已知直线y=﹣0.5x+4上总存在线段AB的“等角点”,则t的范围是.15.(2022•零陵区模拟)九年级数学兴趣小组在课外学习时遇到这样一个问题:定义:如果二次函数y=a1x2+b1x+c1(a1≠0,a1,b1,c1是常数)与y=a2x2+b2x+c2(a2≠0,a2,b2,c2是常数)满足a1+a2=0,b1=b2,c1+c2=0,则这两个函数互为“旋转函数”.求函数y=2x2﹣3x+1的“旋转函数”.小组同学是这样思考的,由函数y=2x2﹣3x+1可知,a1=2,b1=﹣3,c1=1,根据a1+a2=0,b1=b2,c1+c2=0,求出a2,b2,c2就能确定这个函数的“旋转函数”.请参照小组同学的方法解决下面问题:(1)函数y=x2﹣4x+3的“旋转函数”是;(2)若函数y=5x2+(m﹣1)x+n与y=﹣5x2﹣nx﹣3互为“旋转函数”,求(m+n)2022的值;(3)已知函数y=2(x﹣1)(x+3)的图象与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,点A,B,C关于原点的对称点分别是A1,B1,C1,试求证:经过点A1,B1,C1的二次函数与y=2(x﹣1)(x+3)互为“旋转函数”.16.(2022•甘井子区校级模拟)定义:将函数C1的图象绕点P(m,0)旋转180o,得到新的函数C2的图象,我们称函数C2是函数C1关于点P的相关函数.例如:当m=1时,函数y=(x﹣3)2+9关于点P(1,0)的相关函数为y=﹣(x+1)2﹣9.(1)当m=0时,①一次函数y=﹣x+7关于点P的相关函数为.②点A(5,﹣6)在二次函数y=ax2﹣2ax+a(a≠0)关于点P的相关函数的图象上,求a的值.(2)函数y=(x﹣2)2+6关于点P的相关函数是y=﹣(x﹣10)2﹣6,则m=.(3)当m﹣1≤x≤m+2时,函数y=x2﹣6mx+4m2关于点P(m,0)的相关函数的最大值为8,求m的值.17.(2022•庐阳区校级三模)定义:对于给定的两个函数,任取自变量x的一个值;当x<0时,它们对应的函数值互为相反数;当x≥0时,它们对应的函数值相等,我们称这样的两个函数互为关联函数.例如:一次函数y=x﹣1,它的关联函数为y={−x+1(x<0)x−1(x≥0).已知二次函数y=﹣x2+4x−12.(1)当第二象限点B(m,32)在这个函数的关联函数的图象上时,求m的值;(2)当﹣3≤x≤﹣1时求函数y=﹣x2+4x−12的关联函数的最大值和最小值.18.(2022•江都区二模)定义:若一个函数图象上存在横、纵坐标相等的点,则称该点为这个函数图象的“梅岭点”.(1)若点P (3,p )是一次函数y =mx +6的图象上的“梅岭点”,则m = ; 若点P (m ,m )是函数y =3x−2的图象上的“梅岭点”,则m = ;(2)若点P (p ,﹣2)是二次函数y =x 2+bx +c 的图象上唯一的“梅岭点”,求这个二次函数的表达式; (3)若二次函数y =ax 2+bx +c (a ,b 是常数,a >0)的图象过点(0,2),且图象上存在两个不同的“梅岭点”A (x 1,x 1),B (x 2,x 2),且满足﹣1<x 1<1,|x 1﹣x 2|=2,如果k =﹣b 2+2b +2,请直接写出k 的取值范围.19.(2022•海淀区校级模拟)在平面直角坐标系xOy 中,⊙O 的半径为1,对于线段AB ,给出如下定义:若将线段AB 沿着某条直线l 对称可以得到⊙O 的弦A ′B ′(A ′,B ′分别为A ,B 的对应点),则称线段AB 是⊙O 的以直线l 为对称轴的对称的“反射线段”,直线l 称为“反射轴”.(1)如图1,线段CD 、EF 、GH 中是⊙O 的以直线l 为对称轴的“反射线段”有 ;(2)已知A 点的坐标为(0,2),B 点坐标为(1,1).①如图2,若线段AB 是⊙O 的以直线l 为对称轴的“反射线段”,画出图形,反射轴l 与y 轴的交点M 的坐标是 .②若将“反射线段”AB 沿直线y =x 的方向向上平移一段距离S ,其反射轴l 与y 轴的交点的纵坐标y M 的取值范围为12≤y M ≤136,求S 的取值范围.(3)已知点M 、N 是在以(2,0)为圆心,半径为√13的圆上的两个动点,且满足MN =√2,若MN 是⊙O 的以直线l 为对称轴的“反射线段”,当M 点在圆上运动一周时,反射轴l 与y 轴的交点的纵坐标的取值范围是 .20.(2022•亭湖区校级三模)定义:有两个相邻内角互余的四边形称为邻余四边形,这两个角的夹边称为邻余线.(1)如图1,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,在(1)的条件下,取EF中点M,连接DM并延长交AB于点Q,延长EF交AC于点N.若N为AC的中点,DE=4BE,QB=6,求邻余线AB的长.21.(2022•寻乌县二模)我们定义:有一组邻角相等的凸四边形叫做“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:以下平面图形中,是等邻角四边形得是.①平行四边形②矩形③菱形④等腰梯形(2)深入探究:①已知四边形ABCD为“等邻角四边形”,且∠A=120°,∠B=100°,则∠D=°.②如图②,在五边形ABCDE中,ED∥BC,对角线BD平分∠ABC,求证:四边形ABDE为等邻角四边形.(3)拓展应用:如图③,在等邻角四边形ABCD中,∠B=∠C,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,PM+PN的值是否会发生变化?请说明理由.22.(2022•东胜区二模)【概念理解】定义:我们把对角线互相垂直的四边形叫做垂美四边形如图①.我们学习过的四边形中是垂美四边形的是;(写出一种即可)【性质探究】利用图①,垂美四边形ABCD两组对边AB,CD的平方和与BC,AD的平方和之间的数量关系是;【性质应用】(1)如图②,在△ABC中,BC=6,AC=8,D,E分别是AB,BC的中点,连接AE,CD,若AE⊥CD,则AB的长为;(2)如图③,等腰Rt△BCE和等腰Rt△ADE中,∠BEC=∠AED=90°,AC与BD交于O点,BD与CE交于点F,AC与DE交于点G.若BE=6,AE=8,AB=12,求CD的长;【拓展应用】如图④,在▱ABCD中,点E、F、G分别是AD、AB、CD的中点,EF⊥CF,AD=6,AB =8,求BG的长.23.(2022•修水县一模)定义:有一组对角互补的四边形叫做“对补四边形”.例如:在四边形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,已知四边形ABCD是“对补四边形”.①若∠A:∠B:∠C=3:2:1,则∠D的度数为;②若∠B=90°,且AB=3,AD=2,则CD2﹣CB2=.拓展延伸.(2)如图2,已知四边形ABCD是“对补四边形”.当AB=CB,且∠EBF=12∠ABC时,试猜想AE,CF,EF之间的数量关系,并证明.24.(2022•盐城一模)对于平面内的两点K、L,作出如下定义:若点Q是点L绕点K旋转所得到的点,则称点Q是点L关于点K的旋转点;若旋转角小于90°,则称点Q是点L关于点K的锐角旋转点.如图1,点Q是点L关于点K的锐角旋转点.(1)已知点A(4,0),在点Q1(0,4),Q2(2,2√3),Q3(﹣2,2√3),Q4(2√2,﹣2√2)中,是点A关于点O的锐角旋转点的是.(2)已知点B(5,0),点C在直线y=2x+b上,若点C是点B关于点O的锐角旋转点,求实数b的取值范围.(3)点D是x轴上的动点,D(t,0),E(t﹣3,0),点F(m,n)是以D为圆心,3为半径的圆上一个动点,且满足n≥0.若直线y=2x+6上存在点F关于点E的锐角旋转点,请直接写出t的取值范围.25.(2022•寿阳县模拟)所谓“新定义”试题指给出一个从未接触过的新规定,源于中学数学内容但又是学生没有遇到过的新信息,它可以是新的概念、新的运算、新的符号、新的图形、新的定理或新的操作规则与程序等.在解决它们的过程中又可产生了许多新方法、新观念,增强了学生创新意识.主要包括以下类型:①概念的“新定义”;②运算的“新定义”;③新规则的“新定义”;④实验操作的“新定义”;⑤几何图形的新定义.如果我们新定义一种四边形: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=12∠D,∠C=12∠A,请你利用所学知识求出∠B与∠C的度数之和;(2)如图2,锐角△ABC内接于⊙O,若边AB上存在一点D,使得BD=BO.∠OBA的平分线交OA 于点E,连接DE并延长交AC于点F,若∠AFE=2∠EAF.请你判断四边形DBCF是不是半对角四边形?并说明理由.26.(2022•泗洪三模)定义:若一个圆内接四边形的两条对角线互相垂直,则称这个四边形为圆美四边形.(1)选择:下列四边形中,一定是圆美四边形的是A.平行四边形B.矩形C.菱形D.正方形(2)如图1,在等腰Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=1,经过点A,B的⊙O交AC边于点D,交BC 于点E,连接DE,若四边形ABED为圆美四边形,求DE的长;(3)如图2,AD是△ABC外接圆⊙O的直径,交BC于点E,点P在AD上,延长BP交⊙O于点F,已知PB2=PE•P A.问四边形ABFC是圆美四边形吗?为什么?27.(2022•淮阴区校级一模)定义:在平行四边形中,若有一条对角线长是一边长的两倍,则称这个平行四边形叫做和谐四边形,其中这条对角线叫做和谐对角线,这条边叫做和谐边.【概念理解】(1)如图1,四边形ABCD是和谐四边形,对角线AC与BD交于点G,BD是和谐对角线,AD是和谐边.①△ADG与△BCG的形状是三角形.②若AD=4,则BD=.【问题探究】(2)如图2,四边形ABCD是矩形,过点B作BE∥AC交DC的延长线于点E,连接AE交BC于点F,AD=4,AB=k.①当k=2时,请说明四边形ABEC是和谐四边形;②是否存在值k,使得四边形ABCD是和谐四边形,若存在,求出k的值,若不存在,请说明理由.【应用拓展】(3)如图3,四边形ABCD与四边形ABEC都是和谐四边形,其中BD与AE分别是和谐对角线,AD与AC分别是和谐边,AB=4,AD=k,请直接写出k的值.28.(2022•亭湖区校级模拟)问题:A4纸给我们矩形的印象,这个矩形是特殊矩形吗?思考:通过度量、上网查阅资料,小丽同学发现A4纸的长与宽的比是一个特殊值“√2”定义:如图1,点C把线段AB分成两部分,如果ACBC=√2,那么点C为线段AB的“白银分割点”如图2,矩形ABCD中,BCAB=√2,那么矩形ABCD叫做白银矩形.应用:(1)如图3,矩形ABCD是白银矩形,AD>AB,将矩形沿着EF对折,求证:矩形ABFE也是白银矩形.(2)如图4,矩形ABCD中,AB=1,BC=√2,E为CD上一点,将矩形ABCD沿BE折叠,使得点C 落在AD边上的点F处,延长BF交CD的延长线于点G,说明点E为线段GC的”白银分制点”.(3)已知线段AB(如图5),作线段AB的一个“白银分割点”.(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写作法)29.(2022•盐田区二模)定义:将图形M绕点P顺时针旋转90°得到图形N,则图形N称为图形M关于点P的“垂直图形”.例如:在图中,点D为点C关于点P的“垂直图形”.(1)点A关于原点O的“垂直图形”为点B.①若点A的坐标为(0,2),直接写出点B的坐标;②若点B的坐标为(2,1),直接写出点A的坐标;(2)已知E(﹣3,3),F(﹣2,3),G(a,0).线段EF关于点G的“垂直图形”记为E'F',点E的对应点为E',点F的对应点为F'.①求点E'的坐标;②当点G运动时,求FF'的最小值.30.(2022•高新区校级二模)在数学课上,当老师讲到直线与圆的位置关系时,张明同学突发奇想,特殊线与圆在不同的位置情况下会有怎样的数量关系呢?于是在课下他查阅了老师推荐他的《几何原本》,这本书是古希腊数学家欧几里得所著的一部数学著作.它是欧洲数学的基础,总结了平面几何五大公设,被广泛地认为是历史上学习数学几何部分最成功的教科书.其中第三卷命题36﹣2圆幂定理(切割线定理)内容如下:切割线定理:从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项.(比例中项的定义:如果a、b、c三个量成连比例即a:b=b:c,则b叫做a和c的比例中项)(1)为了说明材料中定理的正确性,需要对其进行证明,下面已经写了不完整的“已知”和“求证”,请补充完整,并写出证明过程.已知:如图,A是圆O外一点,AB是圆O的切线,直线ACD为圆O的割线.求证:证明:(2)如图,已知AC=2,CD=4,则AB的长度是.31.(2022•江北区模拟)定义:若连结三角形一个顶点及其对边上一点的线段将该三角形分割成的两个小三角形中,有一个与原三角形相似,则称该线段为三角形的相似分割线;若分割成的两个小三角形都与原三角形相似,则称该线段为全相似分割线.(1)如图1,在△ABC中,∠ABC为钝角,相似分割线AD是BC边上的中线,求证:BC=√2AB.(2)如图2,在△ABC中,AD是△ABC的全相似分割线,求证:1AD2=1AB2+1AC2;(3)在△ABC中,AD是△ABC的全相似分割线,将△BAD绕B点顺时针旋转,D点旋转到E点,A点旋转到F点,当旋转到如图3的位置时,E,F,C三点共线,BF恰好是△BEC的相似分割线,求CDBD值.32.(2022•巢湖市二模)定义:如果一个三角形中有一个角是另一个角的2倍,那么我们称这样的三角形为倍角三角形.根据上述定义可知倍角三角形中有一个角是另一个角的2倍,所以我们就可以通过作出其中的2倍角的角平分线,得出一对相似三角形,再利用我们学过的相似三角形的性质解决相关问题.请通过这种方法解答下列问题:(1)如图1,△ABC中,AD是角平分线,且AB2=BD•BC,求证:△ABC是倍角三角形;(2)如图2,已知△ABC是倍角三角形,且∠A=2∠C,AB=8,BC=10,求AC的长;(3)如图3,已知△ABC中,∠A=3∠C,AB=8,BC=10,求AC的长.。
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°=;(2)对于0°<A<180°,∠A的正对值sadA的取值范围是;(3)如图,已知cos A=,其中∠A为锐角,试求sadA的值.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.【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.【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“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.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.【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.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.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.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.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.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°=.(2)sad90°=.(3)如图②,已知sin A=,其中∠A为锐角,试求sadA的值.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:(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.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,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.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(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.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.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(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.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)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.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.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.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;(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).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,“和谐距离”是;(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.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,∠B的度数为.(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.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.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=°;(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.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=,b=;如图2,当∠PAB =30°,c=2时,a2+b2=;【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.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.(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.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.23.定义:在△ABC中,若有两条中线互相垂直,则称△ABC为中垂三角形,并且把AB2+BC2+CA2叫做△ABC的方周长,记作L,即L=AB2+BC2+CA2.(1)如图1,已知△ABC是中垂三角形,BD,AE分别是AC,BC边上的中线,若AC =BC,求证:△AOB是等腰直角三角形;(2)如图2,在中垂三角形ABC中,AE,BD分别是边BC,AC上的中线,且AE⊥BD 于点O,试探究△ABC的方周长L与AB2之间的数量关系,并加以证明;(3)如图3,已知抛物线y=与x轴正半轴相交于点A,与y轴相交于点B,经过点B的直线与该抛物线相交于点C,与x轴负半轴相交于点D,且BD=CD,连接AC交y轴于点E.①求证:△ABC是中垂三角形;②若△ABC为直角三角形,求△ABC的方周长L的值.。
专题20新定义型二次函数问题【中考考向导航】目录【直击中考】 (1)【考向一新定义型二次函数问题】 (1)【直击中考】【考向一新定义型二次函数问题】求解体验:(1)已知抛物线23y x bx 经过点 1,0 成中心对称的抛物线表达式是.抽象感悟:我们定义:对于抛物线 2y ax bx c a 抛物线,则我们又称抛物线为抛物线y 的(2)已知抛物线225y x x 关于点 0,m②若抛物线y 关于点 20,1k 的衍生抛物线为1y ,其顶点为1A ;关于点 20,2k 的衍生抛物线为2y ,其顶点为2A ;…;关于点 20,k n 的衍生抛物线为n y ,其顶点为n A ,…(n 为正整数).求1n n A A 的长(用含n 的式子表示).【答案】(1)4 ; 2,1 ;245y x x ;(2)5m (3)①33a b;衍生中心的坐标为 0,6;②42n 【分析】(1)把 10 ,代入23y x bx 即可求出4b ,然后把抛物线解析式变为顶点式即可求得抛物线的顶点坐标,继而可得顶点关于 0,1的对称点,从而可写出原抛物线关于点 0,1成中心对称的抛物线的表达式;(2)先求出抛物线225y x x 的顶点是 1,6 ,从而求出1,6 关于 0m ,的对称点是 126m ,,得 2'126y x m ,根据两抛物线有交点,可以确定方程 2216126x x m 有解,继而求得m 的取值范围即可;(3)①先求出抛物线 220y ax ax b a 以及抛物线y 的衍生抛物线为 2220y bx bx a b ,的顶点坐标,根据两抛物线有两个交点,且恰好是它们的顶点,求a b ,的值及再根据中点坐标公式即可求出衍生中心的坐标;②根据中心对称,由题意得出12B B ,23B B …1n n B B 分别是12AA A ,23AA A …1n n AA A 的中位线,继而可得12122A A B B ,23232A A B B ,…112n n n n A A B B ,再根据点的坐标即可求得1n n A A 的长,即可求解.【详解】(1)解:把 10 ,代入23y x bx ,得4b ,∴ 224321y x x x ,∴顶点坐标是 2,1 ,∵ 2,1 关于 0,1的对称点 2,1,∴成中心对称的抛物线表达式是: 221y x ,即245y x x ,故答案为:4 , 2,1 ,245y x x ;(2)∵ 222516y x x x ,∴顶点是1,6 ∵ 1,6 关于 0m ,的对称点是 126m ,,∴ 2'126y x m ,∵两抛物线有交点,∴ 2216126x x m 有解,∴25x m 有解,∴50m ,∴5m ;(3)①∵22y ax ax b 21a x a b ,∴顶点 1,a b ,代入222y bx bx a 得:22b b a a b ①∵ 222221y bx bx a b x a b ,∴顶点 21,a b ,代入22y ax ax b 得:22a a b a b ②由①②得224030a a b a a,∵0a ,0b ,∴33a b,∴两顶点坐标分别是 1,0 , 1,12,由中点坐标公式得“衍生中心”的坐标是 06,;②如图,设1AA ,2AA …n AA ,1n AA 与y 轴分别相于1B ,2B …n B ,1n B ,则1A A ,,2,A A ,…,n A A ,1,n A A 分别关于1B ,2B …n B ,1n B 中心对称,∴12B B ,23B B …1n n B B 分别是12AA A ,23AA A …1n n AA A 的中位线,∴12122A A B B ,23232A A B B ,…112n n n n A A B B ,∵ 20n B k n ,,2101n B k n ,,∴112n n n n A A B B2221k n k n42n .【点睛】本题考查了二次函数的图像和性质,理解题意,画出符合题意的图形借助数形结合思想解决问题是关键.【变式训练】(1)请将点Q “去隐”,得到该抛物线表达式;(2)记(1)中抛物线为W (如图),W 与x 轴交于点A ,B (A 在B 的左侧)移,平移后的抛物线W 始终过点A ,点C 的对应点为C .ⅰ)试确定点C 运动路径所对应的函数表达式;ⅱ)在直线2x 的左侧,是否存在点C ,使ACC △为等腰三角形?若存在,求出点请说明理由.【答案】(1)213y x x ;【点睛】本题考查二次函数的图像及性质,熟练掌握二次函数的图像及性质,理解定义,将所求问题转化:y(1)求抛物线C2的解析式和点G的坐标.(2)点M是x轴下方抛物线C1上的点,过点M作MN⊥x轴于点N,交抛物线DM的长度的比值.(3)如图②,点E是点H关于抛物线对称轴的对称点,连接EG,在x轴上是否存在点EG为腰的等腰三角形?若存在,请求出点F的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=13x2+23x﹣1,G(0,﹣3)(2)32【答案】(1)假(2)221y x x (3)见解析(4)①真;②见解析;③见解析【分析】(1)根据题意举反例验证求解即可;(2) 224521y x x x ,则“反顶伴侣二次函数”为 212y a x ,再将(2,1)代入求出a 值,即可得出解析式;(3)根据题意,分别表示出过顶点坐标的函数解析式,进行相加化简即可得出结果;(4)①由旋转的性质,找到对称中心M ,可知对于任意二次函数都有“反顶旋转二次函数”;②利用A ,B 坐标求出中点M 的坐标,进而得出结论;③根据矩形的性质和平行的性质,得出AB ∥y 轴,进而得出A ,B 点的坐标均为(h ,h ),最后得出结论.【详解】(1)解:令1C 的顶点坐标A 为(1,4),开口向上,则2C 的顶点坐标B 为(4,1),此时C 1不经过B (4,1),∴所有二次函数都有“反顶伴侣二次函数”是假命题.故答案为:假.(2)解: 224521y x x x ,则“反顶伴侣二次函数”为 212y a x ,由题意,得将(2,1)代入 212y a x ,得21212a ,解得a =-1,∴245y x x 的“反顶伴侣二次函数”为 221221y x x x .(3)解:∵二次函数 211:C y a x h k 经过2C 的顶点B ,且 222:C y a x k h 经过1C 的顶点A ,∴ 211:C h a k h k ①,222:C k a h k h ②,①+②,得 2120a a h k ,②∵M 为A ,B 的中点,∴M 的坐标为22h k h k,,的长,再利用同高的三角形的面积比等于底的比即可得出结∴如图,整点个数有(1,1),【点睛】本题考查二次函数的图象和性质,正方形的性质,两点的距离公式.解题的关键是读懂题意理解“镜像抛物线”和“整点”的概念.。
新定义问题【专题点拨】新定义运算、新概念问题一般是介绍新定义、新概念,然后利用新定义、新概念解题,其解题步骤一般都可分为以下几步:1.阅读定义或概念,并理解;2.总结信息,建立数模;3.解决数模,回顾检查.“新概念”试题,其设计新颖,构思独特,思维容量大,既能考查学生的阅读、分析、推理、概括等能力,又能考查学生知识迁移的能力和数学素养,同时还兼具了区分选拔的功能 .【解题策略】具体分析新颖问题→弄清问题题意→向已知知识点转化→利用相关联知识查验→转化问题思路解决【典例解析】类型一:规律题型中的新定义例题1:(2015•永州,第10题3分)定义[x]为不超过x的最大整数,如[3.6]=3,[0.6]=0,[﹣3.6]=﹣4.对于任意实数x,下列式子中错误的是()A.[x]=x(x为整数) B.0≤x﹣[x]<1C.[x+y]≤[x]+[y]D.[n+x]=n+[x](n为整数)【解析】:根据“定义[x]为不超过x的最大整数”进行计算【解答】:解:A、∵[x]为不超过x的最大整数,∴当x是整数时,[x]=x,成立;B、∵[x]为不超过x的最大整数,∴0≤x﹣[x]<1,成立;C、例如,[﹣5.4﹣3.2]=[﹣8.6]=﹣9,[﹣5.4]+[﹣3.2]=﹣6+(﹣4)=﹣10,∵﹣9>﹣10,∴[﹣5.4﹣3.2]>[﹣5.4]+[﹣3.2],∴[x+y]≤[x]+[y]不成立,D、[n+x]=n+[x](n为整数),成立;故选:C.【点评】本题考查了一元一次不等式组的应用,解决本题的关键是理解新定义.新定义解题是近几年中考常考的题型.变式训练1:(2015•山东潍坊,第12题3分)如图,已知正方形ABCD,顶点A(1,3)、B(1,1)、C(3,1).规定“把正方形ABCD先沿x轴翻折,再向左平移1个单位”为一次变换.如此这样,连续经过2014次变换后,正方形ABCD的对角线交点M的坐标变为( )A.(—2012,2) B.(一2012,一2)C. (—2013,—2)D. (—2013,2)类型二:运算题型中的新定义例题2:(2016·四川宜宾)规定:log a b(a>0,a≠1,b>0)表示a,b之间的一种运算.现有如下的运算法则:log n a n=n.log N M=(a>0,a≠1,N>0,N≠1,M>0).例如:log223=3,log25=,则log1001000= .【解析】实数的运算.先根据log N M=(a>0,a≠1,N>0,N≠1,M>0)将所求式子化成以10为底的对数形式,再利用公式进行计算.【解答】解:log1001000===.故答案为:.变式训练2:(2016四川省乐山市第16题)在直角坐标系xOy 中,对于点P (x ,y )和Q (x ,y′),给出如下定义:若(0)(0)y x y y x ≥⎧'=⎨-<⎩,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).(1)若点(﹣1,﹣2)是一次函数3y x =+图象上点M 的“可控变点”,则点M 的坐标为 ;(2)若点P 在函数216y x =-+(5x a -≤≤)的图象上,其“可控变点”Q 的纵坐标y′的取值范围是1616y '-≤≤,则实数a 的取值范围是 .类型三: 探索题型中的新定义例题3:(2016山西省第10题)宽与长的比是21-5(约为0.618)的矩形叫做黄金矩形.黄金矩形蕴藏着丰富的美学价值,给我们以协调和匀称的美感.我们可以用这样的方法画出黄金矩形:作正方形ABCD ,分别取AD ,BC 的中点E ,F ,连接EF ;以点F 为圆心,以FD 为半径画弧,交BC 的延长线与点G ;作AD GH ⊥,交AD 的延长线于点H .则图中下列矩形是黄金矩形的是( )A .矩形ABFEB .矩形EFCDC .矩形EFGHD .矩形DCGH【解析】考点:黄金分割的识别【解答】:由作图方法可知DF=5CF ,所以CG=CF )15(-,且GH=CD=2CF ,从而得出黄金矩形CG=CF )15(-,GH=2CF ∴2152)15(-=-=CF CF GH CG ∴矩形DCGH 是黄金矩形。
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上没有“不动点”,若P 点为x 轴上一个动点,使得S △ABP =3S △ABO ,求满足条件的P 点坐标.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,例题精讲∴y=x﹣3,∴A(3,0),B(0,﹣3),设P(t,0),∴AP=|3﹣t|,∴S△ABP=×|t﹣3|×3,S△ABO=×3×3,∵S△ABP=3S△ABO,∴|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:(1)∵在函数y=|kx﹣3|+b中,当x=2时,y=﹣4;当x=0时,y=﹣1,∴,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°,∵DH⊥BC,∴△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,又∵S△GFE=GI•(x E﹣x F),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”;。
新定义问题1. 定义[x ]为不超过x 的最大整数,如[3.6]=3,[0.6]=0,[-3.6]=-4.对于任意实数x ,下列式子中错误的是( )A. [x ]=x (x 为整数)B. 0≤x -[x ]<1C. [x +y ]≤[x ]+[y ]D. [n +x ]=n +[x ](n 为整数)2.对于两个不相等的实数a ,b ,我们规定符号max{a ,b }表示a ,b 中较大的数,如:max{2,4}=4.按照这个规定,方程max{x ,-x }=2x +1x的解为( )A. 1- 2B. 2- 2C. 1-2或1+ 2D. 1+2或-13.定义运算:a ⊗b =a (1-b ).下面给出了关于这种运算的几种结论:①2⊗(-2)=6;②a ⊗b =b ⊗a ;③(a ⊗a )+(b ⊗b )=2ab ;④若a ⊗b =0,则a =0或b =1.其中结论正确的序号是( )A. ①④B. ①③C. ②③④D. ①②④4. 对于实数m ,n ,定义一种运算“※”:m ※n =m 2-mn -3.下列说法错误的是( )A. 0※1=-3B. 方程x ※2=0的根为x 1=-1,x 2=3C. 不等式组⎩⎪⎨⎪⎧1※t <0(-3)※t <0无解D. 函数y =x ※(-2)的顶点坐标是(1,-4)5. 用“♥”定义一种新运算.对于任意实数m ,n 和抛物线y =ax 2,当y =ax 2♥(m ,n )后都可以得到y =a (x -m )2+n .当y =2x 2♥(3,4)后都可以得到y =2(x -3)2+4.函数y =x 2♥(1,n )得到的函数如图所示,n=________. 第5题图6. 4个数a ,b ,c ,d 排列成⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪a b c d ,我们称之为二阶行列式.规定它的运算法则为:⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪a b c d =ad -bc ,若⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +3 x -3x -3 x +3=12,则x =________.7. 新定义[a ,b ]为一次函数y =ax +b (其中a ≠0,且a ,b 为实数)的“关联数”.若“关联数”[3,m +2]所对应的一次函数是正比例函数,则关于x 的方程1x -1+1m =1的解为________.8. 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n -12≤x <n +12,则x n =,如0.460,3.674==给出下列关于x 的结论: ①1.4931=; ②22x x =; ③若1142x -=,则实数x 的取值范围是9≤x <11; ④当x ≥0,m 为非负整数时,有20132013m x m x +=+;⑤x y x y +=+.其中,正确的结论有________(填写所有正确的序号). 9.如果关于x 的一元二次方程ax 2+bx +c =0有两个实数根,且其中一个根为另一个根的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,正确的是________.(写出所有正确说法的序号)①方程x 2-x -2=0是倍根方程;②若(x -2)(mx +n )=0是倍根方程,则4m 2+5mn +n 2=0; ③若点(p ,q )在反比例函数y =2x的图象上,则关于x 的方程px 2+3x +q =0是倍根方程;④若方程ax 2+bx +c =0是倍根方程,且相异两点M (1+t ,s ),N (4-t ,s )都在抛物线y =ax 2+bx +c 上,则方程ax 2+bx +c =0的一个根为54.10.在直角坐标系xOy 中,对于点P (x ,y )和Q (x ,y ′),给出如下定义:若y ′=⎩⎪⎨⎪⎧y (x ≥0)-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).(1)若点(-1,-2)是一次函数y =x +3图象上点M 的“可控变点”,则点M 的坐标为________.(2)若点P 在函数y =-x 2+16(-5≤x ≤a )的图象上,其“可控变点”Q 的纵坐标y ′的取值范围是-16≤y ′≤16,则实数a 的取值范围是________. 【答案】专题四 新定义问题1. C 【解析】对于A 选项,取x =2,[2]=2,成立;对于B 选项,取x =3.5,3.5-[3.5]=3.5-3=0.5<1,成立;对于C 选项,x =2.5,y =3.5,则[x +y ]=[6]=6,[x ]+[y ]=2+3=5,6>5,故选项C 错误;对于D 选项,n =2,x =3.5, [2+3.5]=[5.5]=5,2+[3.5]=2+3=5,成立.故答案选择C.2. D 【解析】分类讨论:(1)当x >-x ,即x >0时,max{x ,-x }=x ,即x =2x +1x,∴x 2-2x -1=0,解得x 1=1-2<0(舍去),x 2=1+2;(2)当x <-x ,即x <0时,max{x ,-x }=-x ,即-x =2x +1x,∴x 2+2x +1=0,解得x 1=x 2=-1<0,符合题意.综上所述,符合题意的方程的解是1+2或-1. 3. A 【解析】合题意;B. 方程x ※2=0即为x 2-2x -3=0,解得x 1=-1,x 2=3,正确,故本选项不符合题意;C.不等式组⎩⎪⎨⎪⎧1※t <0(-3)※t <0即为⎩⎪⎨⎪⎧1-t -3<09+3t -3<0,即⎩⎪⎨⎪⎧t >-2t <-2无解,正确,故本选项不符合题意;D. 函数y =x ※(-2)即为y =x 2+2x -3=(x +1)2-4,顶点坐标为(-1,-4),错误,故本选项符合题意.5. 2 【解析】根据题意得y =x 2♥(1,n )是函数y =(x -1)2+n ;由图象得此函数的顶点坐标为(1,2),∴此函数的解析式为y =(x -1)2+2.∴n =2.6. 1 【解析】根据新定义规定的算法:⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +3 x -3x -3 x +3=12,即(x +3)2-(x -3)2=12,整理得12x =12,解得x =1.7. x =53 【解析】根据“关联数”[3,m +2]所对应的一次函数是正比例函数,得到y =3x +m +2为正比例函数,即m +2=0,解得m =-2,则分式方程为1x -1-12=1,去分母得:2-(x -1)=2(x -1),去括号得:2-x +1=2x -2,解得x =53,经检验x =53是分式方程的解.8. ①③④ 【解析】9. ②③【解析】10. (-1,2);-5≤a≤4 2 【解析】(1)根据“可控变点”定义知它们的横坐标不变,∴M点的横坐标为-1.当横坐标为负数时,它们的纵坐标互为相反数.∴M(-1,2);(2)当P点的横坐标为负数时,其纵坐标的取值范围是-9≤y<16,则其“可控变点”的纵坐标为-16<y′≤9,符合-16≤y′≤16这一条件.当P点横坐标为非负数时,y′=y,因此只要y=-x2+16≥-16,即0≤x≤42,∴-5≤a≤4 2.。
中考数学专题复习新定义问题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ 评卷人 得分一、解答题1.在平面直角坐标系xOy 中,O 的半径为1,对于点A 和线段BC ,给出如下定义:若将线段BC 绕点A 旋转可以得到O 的弦B C ''(,B C ''分别是,B C 的对应点),则称线段BC 是O 的以点A 为中心的“关联线段”.(1)如图,点112233,,,,,,A B C B C B C 的横、纵坐标都是整数.在线段112233,,B C B C B C 中,O 的以点A 为中心的“关联线段”是______________;(2)ABC 是边长为1的等边三角形,点()0,A t ,其中0t ≠.若BC 是O 的以点A 为中心的“关联线段”,求t 的值;(3)在ABC 中,1,2AB AC ==.若BC 是O 的以点A 为中心的“关联线段”,直接写出OA 的最小值和最大值,以及相应的BC 长.2.在平面直角坐标系xOy 中,⊙O 的半径为1,A ,B 为⊙O 外两点,AB=1.给出如下定义:平移线段AB ,得到⊙O 的弦A B ''(,A B ''分别为点A ,B 的对应点),线段AA '长度的最小值称为线段AB 到⊙O 的“平移距离”.(1)如图,平移线段AB 到⊙O 的长度为1的弦12PP 和34P P ,则这两条弦的位置关系是 ;在点1234,,,P P P P 中,连接点A 与点 的线段的长度等于线段AB 到⊙O 的“平移距离”;(2)若点A ,B 都在直线323y x =+上,记线段AB 到⊙O 的“平移距离”为1d ,求1d 的最小值;(3)若点A 的坐标为32,2⎛⎫⎪⎝⎭,记线段AB 到⊙O 的“平移距离”为2d ,直接写出2d 的取值范围.3.在⊙ABC 中,D ,E 分别是ABC 两边的中点,如果DE 上的所有点都在⊙ABC 的内部或边上,则称DE 为⊙ABC 的中内弧.例如,下图中DE 是⊙ABC 的一条中内弧.(1)如图,在Rt⊙ABC 中,22AB AC D E ==,,分别是AB AC ,的中点.画出⊙ABC 的最长的中内弧DE ,并直接写出此时DE 的长;(2)在平面直角坐标系中,已知点()()()()0,20,04,00A B C t t >,,,在⊙ABC 中,D E ,分别是AB AC ,的中点. ⊙若12t =,求⊙ABC 的中内弧DE 所在圆的圆心P 的纵坐标的取值范围; ⊙若在⊙ABC 中存在一条中内弧DE ,使得DE 所在圆的圆心P 在⊙ABC 的内部或边上,直接写出t 的取值范围.4.对于平面直角坐标系xOy 中的图形M ,N ,给出如下定义:P 为图形M 上任意一点,Q 为图形N 上任意一点,如果P ,Q 两点间的距离有最小值,那么称这个最小值为图形M ,N 间的“闭距离”,记作d (M ,N ). 已知点A (2-,6),B (2-,2-),C (6,2-). (1)求d (点O ,ABC );(2)记函数y kx =(11x -≤≤,0k ≠)的图象为图形G ,若d (G ,ABC )1=,直接写出k 的取值范围;(3)T 的圆心为T (t ,0),半径为1.若d (T ,ABC )1=,直接写出t 的取值范围.5.在平面直角坐标系xOy 中的点P 和图形M ,给出如下的定义:若在图形M 存在一点Q ,使得P 、Q 两点间的距离小于或等于1,则称P 为图形M 的关联点. (1)当⊙O 的半径为2时,⊙在点1231135,0,,,,02222P P P ⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 中,⊙O 的关联点是_______________. ⊙点P 在直线y=-x 上,若P 为⊙O 的关联点,求点P 的横坐标的取值范围. (2)⊙C 的圆心在x 轴上,半径为2,直线y=-x+1与x 轴、y 轴交于点A 、B .若线段AB 上的所有点都是⊙C 的关联点,直接写出圆心C 的横坐标的取值范围.6.在平面直角坐标系xOy 中,点P 的坐标为(1x ,1y ),点Q 的坐标为(2x ,2y ),且12x x ≠,12y y ≠,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).⊙若点B 的坐标为(3,1)求点A ,B 的“相关矩形”的面积;⊙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,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.7.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点P在直线y=﹣x+2上,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)⊙C的圆心在x轴上,半径为1,直线y=﹣33x+23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.参考答案:1.(1)22B C ;(2)3t =±;(3)当min 1OA =时,此时3BC =;当max 2OA =时,此时62BC =. 【解析】 【分析】(1)以点A 为圆心,分别以112233,,,,,AB AC AB AC AB AC 为半径画圆,进而观察是否与O 有交点即可;(2)由旋转的性质可得AB C ''△是等边三角形,且B C ''是O 的弦,进而画出图象,则根据等边三角形的性质可进行求解;(3)由BC 是O 的以点A 为中心的“关联线段”,则可知,B C ''都在O 上,且1,2AB AB AC AC ''====,然后由题意可根据图象来进行求解即可.【详解】解:(1)由题意得:通过观察图象可得:线段22B C 能绕点A 旋转90°得到O 的“关联线段”,1133,B C B C 都不能绕点A 进行旋转得到; 故答案为22B C ;(2)由题意可得:当BC 是O 的以点A 为中心的“关联线段”时,则有AB C ''△是等边三角形,且边长也为1,当点A 在y 轴的正半轴上时,如图所示:设B C''与y轴的交点为D,连接OB',易得B C y''⊥轴,⊙12B D DC''==,⊙2232OD OB B D''=-=,2232AD AB B D''=-=,⊙3OA=,⊙3t=;当点A在y轴的正半轴上时,如图所示:同理可得此时的3OA=,⊙t3=-;(3)由BC是O的以点A为中心的“关联线段”,则可知,B C''都在O上,且1,2AB AB AC AC''====,则有当以B'为圆心,1为半径作圆,然后以点A为圆心,2为半径作圆,即可得到点A的运动轨迹,如图所示:由运动轨迹可得当点A也在O上时为最小,最小值为1,此时AC'为O的直径,⊙90AB C''∠=︒,⊙30AC B''∠=︒,⊙cos303BC B C AC'''==⋅︒=;由以上情况可知当点,,A B O'三点共线时,OA的值为最大,最大值为2,如图所示:连接,OC B C''',过点C'作C P OA'⊥于点P,⊙1,2OC AC OA''===,设OP x=,则有2AP x=-,⊙由勾股定理可得:22222C P AC AP OC OP'''=-=-,即()222221x x--=-,解得:14x=,⊙154C P'=,⊙34B P OB OP ''=-=, 在Rt B PC ''中,2262B C B P C P ''''=+=, ⊙62BC =; 综上所述:当min 1OA =时,此时3BC =;当max 2OA =时,此时62BC =.【点睛】本题主要考查旋转的综合、圆的基本性质、三角函数及等边三角形的性质,熟练掌握旋转的性质、圆的基本性质、三角函数及等边三角形的性质是解题的关键. 2.(1)平行,P 3;(2)32;(3)233922d ≤≤【解析】 【分析】(1)根据圆的性质及“平移距离”的定义填空即可;(2)过点O 作OE⊙AB 于点E ,交弦CD 于点F ,分别求出OE 、OF 的长,由1d OE OF =-得到1d 的最小值;(3)线段AB 的位置变换,可以看作是以点A 32,2⎛⎫⎪⎝⎭为圆心,半径为1的圆,只需在⊙O内找到与之平行,且长度为1的弦即可.平移距离2d 的最大值即点A ,B 点的位置,由此得出2d 的取值范围. 【详解】解:(1)平行;P 3;(2)如图,线段AB 在直线323y x =+上,平移之后与圆相交,得到的弦为CD ,CD⊙AB ,过点O 作OE⊙AB 于点E ,交弦CD 于点F ,OF⊙CD ,令0y =,直线与x 轴交点为(-2,0),直线与x 轴夹角为60°,⊙2sin 603OE ︒==. 由垂径定理得:221322OF OC CD ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,⊙132d OE OF =-=;(3)线段AB的位置变换,可以看作是以点A32,2⎛⎫⎪⎝⎭为圆心,半径为1的圆,只需在⊙O 内找到与之平行,且长度为1的弦即可;点A到O的距离为2235222AO⎛⎫=+=⎪⎝⎭.如图,平移距离2d的最小值即点A到⊙O的最小值:53122-=;平移距离2d的最大值线段是下图AB的情况,即当A1,A2关于OA对称,且A1B2⊙A1A2且A1B2=1时.⊙B2A2A1=60°,则⊙OA2A1=30°,⊙OA2=1,⊙OM=12, A2M=32,⊙MA=3,AA2=22339 322⎛⎫+=⎪⎪⎝⎭,⊙2d的取值范围为:233922d≤≤.【点睛】本题考查圆的基本性质及与一次函数的综合运用,熟练掌握圆的基本性质、点与圆的位置关系、直线与圆的位置关系是解题的关键.3.(1)π;(2)⊙P的纵坐标1py≥或12Py≤;⊙02t<≤.【解析】【分析】(1)由三角函数值及等腰直角三角形性质可求得DE=2,最长中内弧即以DE为直径的半圆,DE的长即以DE为直径的圆周长的一半;(2)根据三角形中内弧定义可知,圆心一定在DE的中垂线上,,⊙当12t=时,要注意圆心P在DE上方的中垂线上均符合要求,在DE下方时必须AC与半径PE的夹角⊙AEP满足90°≤⊙AEP<135°;⊙根据题意,t的最大值即圆心P在AC上时求得的t值.【详解】解:(1)如图2,以DE 为直径的半圆弧DE ,就是△ABC 的最长的中内弧DE ,连接DE ,⊙⊙A=90°,AB=AC=22,D ,E 分别是AB ,AC 的中点,22114,42sin sin 4522︒∴=====⨯=AC BC DE BC B , ⊙弧DE 122ππ=⨯=; (2)如图3,由垂径定理可知,圆心一定在线段DE 的垂直平分线上,连接DE ,作DE 垂直平分线FP ,作EG⊙AC 交FP 于G ,⊙当12t =时,C (2,0),⊙D (0,1),E (1,1),1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭F , 设1,2P m ⎛⎫ ⎪⎝⎭由三角形中内弧定义可知,圆心线段DE 上方射线FP 上均可,⊙m≥1, ⊙OA=OC ,⊙AOC=90°⊙⊙ACO=45°,⊙DE⊙OC⊙⊙AED=⊙ACO=45°作EG⊙AC 交直线FP 于G ,FG=EF=12根据三角形中内弧的定义可知,圆心在点G 的下方(含点G )直线FP 上时也符合要求; 12∴m 综上所述,12m或m≥1. ⊙图4,设圆心P 在AC 上,⊙P 在DE 中垂线上,⊙P 为AE 中点,作PM⊙OC 于M ,则PM=323,2⎛⎫∴ ⎪⎝⎭P t , ⊙DE⊙BC⊙⊙ADE=⊙AOB=90°,222221(2)41∴=+=+=+AE AD DE t t⊙PD=PE ,⊙⊙AED=⊙PDE⊙⊙AED+⊙DAE=⊙PDE+⊙ADP=90°,⊙⊙DAE=⊙ADP12∴===AP PD PE AE 由三角形中内弧定义知,PD≤PM1322∴AE ,AE≤3,即2413+t ,解得:2t02>∴<t t【点睛】此题是一道圆的综合题,考查了圆的性质,弧长计算,直角三角形性质等,给出了“三角形中内弧”新定义,要求学生能够正确理解新概念,并应用新概念解题.4.(1)2;(2)10k -≤<或01k <≤;(3)4t =-或0422t -≤≤或422t =+.【解析】【详解】分析:(1)画出图形,根据“闭距离”的概念结合图形进行求解即可.(2)分0k <和0k >两种情况,画出示意图,即可解决问题.(3)画出图形,直接写出t的取值范围.详解:(1)如下图所示:⊙B(2-,2-),C(6,2-)⊙D(0,2-)⊙d(O,ABC)2OD==(2)10k-≤<或01k<≤(3)4t=-或0422t≤≤-或422t=+.点睛:属于新定义问题,考查点到直线的距离,圆的切线的性质,认真分析材料,读懂“闭距离”的概念是解题的关键.5.(1)⊙P 2、P 3,⊙-322≤x≤-22或22 ≤x≤322;(2)-2≤x≤1或2≤x≤22 . 【解析】【详解】试题分析:(1)⊙由题意得,P 只需在以O 为圆心,半径为1和3两圆之间即可,由23,OP OP 的值可知23,P P 为⊙O 的关联点;⊙满足条件的P 只需在以O 为圆心,半径为1和3两圆之间即可,所以P 横坐标范围是-322 ≤x≤-22 或22 ≤x≤322; (2).分四种情况讨论即可,当圆过点A , CA=3时;当圆与小圆相切时;当圆过点 A ,AC=1时;当圆过点 B 时,即可得出.试题解析:(1)12315,01,22OP P OP ===, 点1P 与⊙的最小距离为32,点2P 与⊙的最小距离为1,点3P 与⊙的最小距离为12, ⊙⊙的关联点为2P 和3P .⊙根据定义分析,可得当直线y=-x 上的点P 到原点的距离在1到3之间时符合题意; ⊙ 设点P 的坐标为P (x ,-x) ,当OP=1时,由距离公式可得,OP=22(0)(0)1x x -+--= ,解得22x =± ,当OP=3时,由距离公式可得,OP=22(0)(0)3x x -+--= ,229x x +=,解得322x =±, ⊙ 点的横坐标的取值范围为-322 ≤x≤-22 或22 ≤x≤322(2)⊙y=-x+1与轴、轴的交点分别为A、B两点,⊙ 令y=0得,-x+1=0,解得x=1,令得x=0得,y=0,⊙A(1,0) ,B (0,1) ,分析得:如图1,当圆过点A时,此时CA=3,⊙ 点C坐标为,C ( -2,0)如图2,当圆与小圆相切时,切点为D,⊙CD=1 ,又⊙直线AB所在的函数解析式为y=-x+1,⊙ 直线AB与x轴形成的夹角是45°,⊙ RT⊙ACD中,CA=2,⊙ C点坐标为(1-2,0)⊙C点的横坐标的取值范围为;-2≤cx≤1-2,如图3,当圆过点A时,AC=1,C点坐标为(2,0)如图4,当圆过点B 时,连接BC ,此时BC =3,在Rt⊙OCB中,由勾股定理得OC=23122-=,C点坐标为(22,0).⊙ C点的横坐标的取值范围为2≤cx≤22;⊙综上所述点C的横坐标的取值范围为-322≤cx≤-22或22≤cx≤322.【点睛】本题考查了新定义题,涉及到的知识点有切线,同心圆,一次函数等,能正确地理解新定义,正确地进行分类讨论是解题的关键.6.(1)⊙2;⊙1y x =- 或1y x =-+;(2)1≤m≤5 或者51m -≤≤-.【解析】【详解】试题分析:(1)⊙易得S=2;⊙得到C 的坐标可以为(3,2)或者(3,-2),设AC 的表达式为y=kx+b ,将A 、C 分别代入AC 的表达式即可得出结论;(2)若⊙O 上存在点N ,使MN 的相关矩形为正方形,则直线MN 的斜率k=±1,即过M 点作k=±1的直线,与⊙O 相切,求出M 的坐标,即可得出结论.试题解析:(1)⊙S=2×1=2;⊙C 的坐标可以为(3,2)或者(3,-2),设AC 的表达式为y=kx+b ,将A 、C分别代入AC 的表达式得到:0{23k b k b =+=+或0{23k b k b=+-=+,解得:1{1k b ==-或1{1k b =-=,则直线AC 的表达式为1y x =- 或1y x =-+;(2)若⊙O 上存在点N ,使MN 的相关矩形为正方形,则直线MN 的斜率k=±1,即过M 点作k=±1的直线,与⊙O 有交点,即存在N ,当k=-1时,极限位置是直线与⊙O 相切,如图1l 与2l ,直线1l 与⊙O 切于点N ,ON=2,⊙ONM=90°,⊙1l 与y 交于1P (0,-2).1M (1m ,3),⊙13(2)0m --=-,⊙1m =-5,⊙1M (-5,3);同理可得2M (-1,3); 当k=1时,极限位置是直线3l 与4l (与⊙O 相切),可得3M (1,3), 4M (5,3). 因此m 的取值范围为1≤m≤5或者51m -≤≤-.考点:一次函数,函数图象,应用数学知识解决问题的能力.7.(1)①见解析;②0<x <2;(2)圆心C 的横坐标的取值范围是2≤x≤8.【解析】【详解】试题分析:(1) ⊙根据反称点的定义画图得出结论;⊙⊙CP≤2r =2 CP 2≤4, P (x ,-x +2), CP 2=x 2+(-x +2)2=2x 2-4x +4≤,2x 2-4x≤0, x (x -2)≤0,⊙0≤x≤2,把x =2和x=0代入验证即可得出,P (2,0),P′(2,0)不符合题意P (0,2),P′(0,0)不符合题意,⊙0<x <2(2)求出A ,B 的坐标,得出OA 与OB 的比值,从而求出⊙OAB=30°,设C (x ,0) ⊙当C 在OA 上时,作CH⊙AB 于H ,则CH≤CP≤2r =2,⊙AC≤4,得出 C 点横坐标x≥2. (当x =2时,C 点坐标(2,0),H 点的反称点H′(2,0)在圆的内部);⊙当C 在A 点右侧时,C 到线段AB 的距离为AC 长,AC 最大值为2,⊙C 点横坐标x≤8,得出结论.试题解析: (1)解:⊙M (2,1)不存在,3,02N ⎛⎫ ⎪⎝⎭存在,反称点1,02N ⎛⎫' ⎪⎝⎭(1,3)T 存在,反称点T′(0,0)⊙⊙CP≤2r =2 CP 2≤4, P (x ,-x +2), CP 2=x 2+(-x +2)2=2x 2-4x +4≤4 2x 2-4x≤0, x (x -2)≤0,⊙0≤x≤2,当x =2时,P (2,0),P′(2,0)不符合题意当x =0时,P (0,2),P′(0,0)不符合题意,⊙0<x <2 (2)解:由题意得:A (6,0),()0,23B ,⊙3OA OB=,⊙⊙OAB =30°,设C (x ,0)⊙当C 在OA 上时,作CH⊙AB 于H ,则CH≤CP≤2r =2,⊙AC≤4, C 点横坐标x≥2. (当x =2时,C 点坐标(2,0),H 点的反称点H′(2,0)在圆的内部)⊙当C 在A 点右侧时,C 到线段AB 的距离为AC 长,AC 最大值为2,⊙C 点横坐标x≤8 综上所述:圆心C 的横坐标的取值范围2≤x≤8.考点:定义新运算;一次函数的图象和性质;二次函数的图象和性质;圆的有关性质,解直角三角形;答案第15页,共15页。