中考压轴题 中考新定义题型
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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 ; (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.例题精讲➢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.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=,a=,b=;(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.➢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,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?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:;②方程﹣(|x|﹣1)2=﹣1的解为:;③若方程﹣(|x|﹣1)2=m有四个实数根,则m的取值范围是.(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.➢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)【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;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.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.32.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.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﹣1.4.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.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.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Ω;(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总=1+的图象与性质.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=,n=;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;(填“增大”或“减小”)②函数I总=1+的图象是由I2=的图象向平移个单位而得到.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=;x…﹣4﹣3﹣2﹣﹣﹣﹣012…y…﹣﹣﹣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.(2)探究函数性质:下列说法不正确的是A.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=.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:;(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=.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;(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.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=;n=;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;(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=;(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.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至少为米.(精确到0.1米)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=;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=时,y有最大值为;(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.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(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.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≤1.14.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第三象限上是否存在一点Q,使得S△APM=S△ONQ,若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,说明理由.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 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.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,自变量的取值范围是;(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.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∠OP A=∠OBP,求t的最小值.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.。
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.。
圆中的新定义问题1(2023•淮安模拟)在平面直角坐标系xOy 中,对于点P 和线段AB ,若线段PA 或PB 的垂直平分线与线段AB 有公共点,则称点P 为线段AB 的融合点.(1)已知A (3,0),B (5,0),①在点P 1(6,0),P 2(1,-2),P 3(3,2)中,线段AB 的融合点是 P 1,P 3 ;②若直线y =t 上存在线段AB 的融合点,求t 的取值范围;(2)已知⊙O 的半径为4,A (a ,0),B (a +1,0),直线l 过点T (0,-1),记线段AB 关于l 的对称线段为A B .若对于实数a ,存在直线l ,使得⊙O 上有A B 的融合点,直接写出a 的取值范围.【解答】解:(1)①∵P 1(6,0),A (3,0),∴P 1A 的线段垂直平分线与x 轴的交点为92,0,∴P 1是线段AB 的融合点;∵P 2(1,-2),B (5,0),设直线P 2B 的垂直平分线与x 轴的交点为(a ,0),∴(a -1)2+4=(5-a )2,解得a =52,∴直线P 2B 的垂直平分线与x 轴的交点为52,0,∴P 2不是线段AB 的融合点;∵P 3(3,2),B (5,0),设直线P 3B 的垂直平分线与x 轴的交点为(b ,0),∴(b -3)2+4=(5-b )2,解得b =3,∴直线P 3B 的垂直平分线与x 轴的交点为(3,0),∴P 3是线段AB 的融合点;故答案为:P 1,P 3;②线段AB 的融合点在以A 、B 为圆心,AB 为半径的圆及内部,∵A (3,0),B (5,0),∴AB =2,当y =t 与圆相切时,t =2或t =-2,∴-2≤t ≤2时,直线y =t 上存在线段AB 的融合点;(2)由(1)可知,A B 的融合点在以A 、B 为圆心,A B 为圆心的圆及内部,∵A (a ,0),B (a +1,0),∴AB =A B =1,∵⊙O 上有A B 的融合点,∴圆O 与圆A 、B 有交点,∴圆O 与圆A 、圆B 的公共区域为以O 为圆心2为半径,以O 为圆心6为半径的圆环及内部区域,当a >0时,a 的最大值为62-12=35,最小值为22-12-1=3-1,∴3-1≤a ≤35;当a <0时,a 的最大值为-22-12=-3,最小值为-62-12-1=-35-1,∴-35-1≤a ≤-3;综上所述:a 的取值范围为3-1≤a ≤35或-35-1≤a ≤-3.2(2023•西城区校级模拟)在平面内,C 为线段AB 外的一点,若以点A ,B ,C 为顶点的三角形为直角三角形,则称C 为线段AB 的直角点.特别地,当该三角形为等腰直角三角形时,称C 为线段AB 的等腰直角点.(1)如图1,在平面直角坐标系xOy 中,点M 的坐标为(-1,0),点N 的坐标为(1,0),在点P 1(2,1),P 2(-1,2),P 332,12 中,线段MN 的直角点是 P 2、P 3 ;(2)在平面直角坐标系xOy 中,点A ,B 的坐标分别为(t ,0),(0,4).①若t =4,如图2所示,若C 是线段AB 的直角点,且点C 在直线y =-x +8上,求点C 的坐标;②如图3,点D 的坐标为(m ,-2),⊙D 的半径为1,若⊙D 上存在线段AB 的等腰直角点,求出m 的取值范围.【解答】解:(1)∵P 2(-1,2),M (-1,0),∴P 2M ⊥MN ,∴P 2是线段MN 的直角点;∵M (-1,0),N (1,0),∴MN =2,∵P 332,12,∴P 3O =1,∴P 3在以O 为圆心,MN 为直径的圆上,∴∠MP 3N =90°,∴P 3是线段MN 的直角点;故答案为:P 2、P 3;(2)①∵A (4,0),B (0,4),∴OA =OB =4,∴∠OAB =∠OBA =45°.根据题意,若点C 为线段AB 的直角点,则需要分三种情况:当点B 为直角顶点,过点B 作BC 1⊥AB 于点C 1,过点C 1作C 1M ⊥y 轴于点M ,∴∠C 1BM =45°,∴C 1M =BM ,设C 1M =BM =a ,∴C 1(a ,a +4),∴-a +8=a +4,解得a =2,∴C 1(2,6);当点A 为直角顶点,过点A 作AC 2⊥AB 于点C 2,过点C 2作C 2N ⊥x 轴于点N ,∴∠C 2AN =45°,∴C 2N =AN ,设C 2N =AN =b ,∴C 2(b +4,b ),∴-(b +4)+8=b ,解得b =2,∴C 2(6,2);当点C 为直角顶点,取AB 的中点P ,则P (2,2),设C 3的横坐标为t ,则C 3(t ,-t +8),由直角三角形的性质可知,C 3P =BP =AP =22,∴(t -2)2+(-t +6)2=(22)2,解得t =4,∴C3(4,4),综上,点C的坐标为(2,6)或(6,2)或(4,4).②如图,以AB为边向下作正方形ABC1C2,连接AC1,BC2交于点C3,则C1,C2,C3是线段AB的等腰直角点.根据点A的运动可知,点C1在直线l1:x=-4上运动,C2在直线l2:y=-x-4上运动,C3在直线l3:y=-x上运动.设l2与y=-2相交于点K,l3与y=-2相交于点L,∴K(2,-2),L(2,-2).由此可得出临界情况如图:如图3(1)中,当⊙D与l1相切时,m=-5;如图3(2)中,当⊙D与l2相切时,点F为切点,连接DF,则ΔDFK为等腰直角三角形,且DF=1,∴DK=2;∴D(-2+2,-2),即m=-2+2;如图3(3)中,当⊙D与l3相切时,点G为切点,连接DG,则ΔDGL为等腰直角三角形,且DG=1,∴DL=2;∴D(2-2,-2),即m=2-2;如图3(4)中,当⊙D与l3相切时,点H为切点,连接DH,则ΔDHL为等腰直角三角形,且DH=1,∴DL=2;∴D(2+2,-2),即m=2+2;综上,符合题意的m的取值范围:-5≤m≤-2+2或2-2≤m≤2+2.3(2023•秀洲区校级二模)婆罗摩芨多是公元7世纪古印度伟大的数学家,他在三角形、四边形、零和负数的运算规则,二次方程等方面均有建树,他也研究过对角线互相垂直的圆内接四边形,我们把这类对角线互相垂直的圆内接四边形称为“婆氏四边形”;(1)若平行四边形ABCD是“婆氏四边形”,则四边形ABCD是③.(填序号)①矩形②菱形③正方形(2)如图1,RtΔABC中,∠BAC=90°,以AB为弦的⊙O交AC于D,交BC于E,连接DE、AE、BD,AB=6,sin C=35,若四边形ABED是“婆氏四边形”,求DE的长;(3)如图2,四边形ABCD为⊙O的内接四边形,连接AC,BD,OA,OB,OC,OD,已知∠BOC+∠AOD= 180°,①求证:四边形ABCD是“婆氏四边形”;②当AD+BC=4时,求⊙O半径的最小值.【解答】(1)解:∵平行四边形ABCD为⊙O的内接四边形,∴∠ABC=∠ADC,∠ABC+∠ADC=180°,∴∠ABC=∠ADC=90°,∴平行四边形ABCD是矩形,∵四边形ABCD是“婆氏四边形”,∴AC⊥BD,∴矩形ABCD是正方形,故答案为:③;(2)解:∵∠BAC=90°,AB=6,sin C=35,∴BC=10,AC=8,∴BD为直径,∴∠BED =∠DEC =90°,∵四边形ABED 是“婆氏四边形”,∴AE ⊥BD ,∴AD =DE ,AB =BE =6,设AD =DE =m ,则CD =8-m ,EC =4,在Rt ΔEDC 中,m 2+42=(8-m )2,解得m =3,∴DE =3;(3)①证明:如图2,设AC ,BD 相交于点E ,∵∠DCA =12∠AOD ,∠BDC =12∠BOC ,∠BOC +∠AOD =180°,∴∠DCA +∠BDC =12(∠AOD +∠BOC )=12×180°=90°,∴∠CED =90°,∴AC ⊥BD ,∵四边形ABCD 是⊙O 的内接四边形,∴四边形ABCD 是“婆氏四边形”;②解:过点O 作OM ⊥AD 交于M ,过O 作ON ⊥BC 交于N ,∴AM =12AD ,BN =12BC ,∠AMO =∠BNO =90°,∴∠AOM +∠OAM =90°,∵OA =BO =CO =DO ,∴∠AOM =12∠AOD ,∠BON =12∠BOC ,∵∠BOC +∠AOD =180°,∴∠AOM =∠OBN ,∴ΔOAM ≅ΔBON (AAS ),∴ON =AM =12AD ,∵AD +BC =4,设ON =AM =n ,则AD =2n ,BC =4-2n ,BN =2-n ,在Rt ΔBON 中,BO =n 2+(2-n )2=2(n -1)2+2,当n =1时,BO 有最小值2,∴⊙O 半径的最小值为2.4(2022秋•西城区期末)给定图形W 和点P ,Q ,若图形W 上存在两个不重合的点M ,N ,使得点P 关于点M 的对称点与点Q 关于点N 的对称点重合,则称点P 与点Q 关于图形W 双对合.在平面直角坐标系xOy 中,已知点A (-1,-2),B (5,-2),C (-1,4).(1)在点D (-4,0),E (2,2),F (6,0)中,与点O 关于线段AB 双对合的点是 D ,F ;(2)点K 是x 轴上一动点,⊙K 的直径为1,①若点A 与点T (0,t )关于⊙K 双对合,求t 的取值范围;②当点K 运动时,若ΔABC 上存在一点与⊙K 上任意一点关于⊙K 双对合,直接写出点K 的横坐标k 的取值范围.【解答】解:(1)当A 点是D 点的中点时,对应点为(2,-4);当B 点是D 点的中点时,对应点为(14,-4);当A 点是E 点的中点时,对应点为(-4,-6);当B 点是E 点的中点时,对应点为(8,-6);当A 点是F 点的中点时,对应点为(-8,-4);当B 点是F 点的中点时,对应点为(4,-4);当A 点是O 点的中点时,对应点为(-2,-4);当B 点是O 点的中点时,对应点为(10,-4);∴D 、F 与点O 关于线段AB 双对合,故答案为:D 、F ;(2)①设K(k,0),∵A(-1,-2),T(0,t),∴A点关于K点对称点G为(2k+1,2),T点关于K点对称点H为(2k,-t),∵点A与点T(0,t)关于⊙K双对合,∴A点关于点K的对称点在以G为圆心,∵⊙K的直径为1,∴点A关于点K的对称点在以G点为圆心,1为半径的圆上,点T关于点K的对称点在以H为圆心,1为半径的圆上,如图所示,∵点A与点T(0,t)关于⊙K双对合,∴当圆G与圆H有交点,∵GH=1+(t+2)2,∴1+(t+2)2≤2,解得-2-3≤t≤-2+3;②∵A(-1,-2),B(5,-2),C(-1,4),K(k,0),∴A点关于K点的对称点F(2k+1,2),B点关于K点的对称点E(2k-5,2),C点关于K点的对称点G(2k+1, -4),∴ΔABC上任意一点关于K点对称点在阴影区域,∵ΔABC上存在一点与⊙K上任意一点关于⊙K双对合,∴阴影区域与圆K有公共交点,∵阴影部分是由ΔEGF边上任意一点为圆心,1为半径的圆构成的区域,如图1时,k-(2k+1)=12+1,解得k=-52;如图2时,2k+1-k=12+1,解得k=12;∴-52≤k≤12时,ΔABC上存在一点与⊙K上任意一点关于⊙K双对合;过点K作KN⊥EG交于N,直线EG交x轴于点M,设直线EG的解析式为y=k x+b,∴(2k-5)k +b=2 (2k+1)k +b=-4 ,解得k =-1b=2k-3 ,∴y=-x+2k-3,∴M(2k-3,0),∵直线y=-x与y=-x+2k-3平行,∴∠KMN=45°,∴KM=2KN=322,如图3时,k-(2k-3)=322,解得k=3-322,如图4时,2k-3-k=322,解得k=3+322,∴3-322≤k≤3+322时,ΔABC上存在一点与⊙K上任意一点关于⊙K双对合;综上所述:-52≤k≤12或3-322≤k≤3+322时,ΔABC上存在一点与⊙K上任意一点关于⊙K双对合.5(2022•钟楼区模拟)概念认识:平面内,M为图形T上任意一点,N为⊙O上任意一点,将M、N两点间距离的最小值称为图形T到⊙O的“最近距离”,记作d(T-⊙O).例:如图1,在直线l上有A、C、O三点,以AC为对角线作正方形ABCD,以点O为圆心作圆,与l交于E、F两点,若将正方形ABCD记为图形T,则C、E两点间的距离称为图形T到⊙的“最近距离”.数学理解:(1)在平面内有A、B两点,以点A为圆心,5为半径作⊙A,将点B记为图形T,若d(T-⊙A)=2,则AB= 3或7.(2)如图2,在平面直角坐标系中,以O(0,0)为圆心,半径为2作圆.①将点C(4,3)记为图形T,则d(T-⊙O)=.②将一次函数y=kx+22的图记为图形T,若d(T-⊙)>0,求k的取值范围.推广运用:(3)在平面直角坐标系中,P的坐标为(t,0),⊙P的半径为2,D、E两点的坐标分别为(5,5)、(5,-5),将ΔDOE记为图形T,若d(T-⊙P)=1,则t=.【解答】解:(1)如图1中,∵d(T-⊙A)=2,∴CB=CB′=2,∵AC=5,∴AB′=5-2=3,AB=5+2=7.故答案为:3或7.(2)①如图2中,连接OC交⊙O于E.∵C(4,3),∴OC=42+32=5,∵OE=2,∴EC=3,∴d(T-⊙O)=3.故答案为:3.②如图,设直线y=kx+22与⊙O相切于E,K.连接OK,OE.∵OE⊥DE,OK⊥DK,OD=22,OE=OK=2,∴DK=OD2?OK2=(22)2-22=2,DE=OD2?OE2=(22)2-22=2,∴DE=OE=DK=OK,∴四边形DEOK是菱形,∵∠DKO=∠DEO=90°,∴四边形DEOK是正方形,∴∠ODE=∠ODK=45°,∴直线DE的解析式为y=-x+22,直线DK的解析式为y=x+22,∵d(T-⊙O)>0,∴观察图象可知满足条件的k的值为-1<k<1且k≠0.(3)如图3-1中,当点P在DE的右边时.∵D(5,5),∴∠DOP=45°,∵d(T-⊙P)=1,∴OP=5+1+2=8∴t=8.如图3-2中,当点P在∠DOE的外侧时,由题意可知OM=1,OP=1+2=3,t=-3.综上所述,满足条件的t的值为8或-3.6(2022秋•昌平区期末)已知:对于平面直角坐标系xOy中的点P和⊙O,⊙O的半径为4,交x轴于点A,B,对于点P给出如下定义:过点C的直线与⊙O交于点M,N,点P为线段MN的中点,我们把这样的点P叫做关于MN的“折弦点”.(1)若C(-2,0).①点P1(0,0),P2(-1,1),P3(2,2)中是关于MN的“折弦点”的是 P1,P2 ;②若直线y=kx+3(k≠0).上只存在一个关于MN的“折弦点”,求k的值;(2)点C在线段AB上,直线y=x+b上存在关于MN的“折弦点”,直接写出b的取值范围.【解答】解:(1)①连接OP,∵P点是弦MN的中点,∴OP⊥MN,∴∠CPO=90°,∴P点在以CO为直径的圆上,∵C(-2,0),∴P点在以(-1,0)为圆心,1为半径的圆上,∵点P1(0,0),P2(-1,1)在该圆上,∴点P1(0,0),P2(-1,1)是关于MN的“折弦点”,故答案为:P1,P2;②由①可知,P点在以(-1,0)为圆心,1为半径的圆上,设圆心D(-1,0),∵直线y=kx+3(k≠0)上只存在一个关于MN的“折弦点”,∴直线y=kx+3(k≠0)与圆D相切,过点D作DF垂直直线y=kx+3交于点F,∵直线y=kx+3与x轴交于点E-3k,0,与y轴交于点G(0,3),∴DE=-1+3k,OF=3k,OG=3,∵∠DFE=∠EOG=90°,∴ΔEGO∽ΔEFD,∴DF GO =ED EG,∴13=3k-13+3k2,解得k=3 3;(2)由(1)可知,P点在以OC为直径的圆上,∵直线y=x+b上存在关于MN的“折弦点”,∴直线y=x+b与圆D相交或相切,过D点作DF垂直直线y=x+b交于点F,∵直线y=x+b与x轴交于点(-b,0),与y轴交于点(0,b),当C点与A点重合时,b有最大值,此时D(-2,0),∴(-2+b)2=8,解得b=22+2或b=22+2(舍);当C点与B点重合时,b有最小值,此时D(2,0),∴(-b-2)2=8,解得b=22-2(舍)或b=-22-2;∴-22-2≤b≤22+2时,直线y=x+b上存在关于MN的“折弦点”.7(2022秋•东城区校级月考)如图,在平面直角坐标系xOy中,过⊙T外一点P引它的两条切线,切点分别为M,N,若60°<∠MPN<180°,则称P为⊙T的环绕点.(1)当⊙O半径为1时,①在P1(2,2),P2(2,0),P3(2,1)中,⊙O的环绕点是 P1 ;②直线y=3x+b与x轴交于点A,y轴交于点B,若线段AB上存在⊙O的环绕点,求b的取值范围;(2)⊙T的半径为2,圆心为(0,t),以-m,33m(m>0)为圆心,33m为半径的所有圆构成图形H,若在图形H上存在⊙T的环绕点,直接写出t的取值范围.【解答】解:(1)①如图,PM,PN是⊙T的两条切线,M,N为切点,连接TM,TN,当∠MPN=60°时,∵PT平分∠MPN,∴∠TPN=∠MPT=30°,∵TM⊥PM,TN⊥PN,∴∠TNP=∠PMT=90°,∴TP =2TM =2,以T 为圆心,TP 为半径作⊙T .观察图象可知:当60°<∠MPN <180°时,⊙T 的环绕点在图中的圆环内部(包括大圆上的点不包括小圆上的点),故答案为:P 1;②如图中,设小圆交y 轴的正半轴于F ,当直线y =3x +b 经过点F 时,b =1,当直线y =3x +b 与大圆相切于K (在第二象限)时,连接OK ,由题意B (0,b ),A -b 3,0,所以OB =b ,OA =b 3,AB =103b ,∵OK =2,12×AB ×OK =12×OA ×OB ,∴b =210,观察图象可知,当1<b <210时,线段AB 上存在⊙的环绕点,根据对称怀可知:当-210<b <-1时,线段AB 上存在⊙的环绕点,综上所述,满足条件的b 的值为1<b <210或-210<b <-1;(2)如图中,不妨设E -m ,33m (m >0),则点E 直线y =-33x 上,∵m >0,∴点E 在射线OE 上运动,作EM ⊥x 轴;∵E -m ,33m (m >0),∴OM =m ,EM =33m ,以E -m ,33m (m >0)为圆心,33m 为半径的⊙E 与x 轴相切,作⊙E 的切线ON ,观察图象可知:以E -m ,33m (m >0)为圆心,33m 为半径的所有圆构成图形H ,图形H 即为∠MON 的内部,包括射线OM ,ON 上,当⊙T 的圆心在y 轴的正半轴上时,假设以T 为圆心,4为半径的圆与射线ON 相切于D ,连接TD ,∵tan ∠EOM =EM OM=33,∴∠EOM =30°,∵OM ,ON 是⊙E 的切线,∴∠EON =∠EOM =30°.∴∠TOD =30°,∴OT =2DT =8,∴T (0,8),当⊙T 的圆心在y 轴的负半轴上时,且经过点O (0.0)时,T (0,-4),观察图象可知,当-4<t <8时,在图象上存在⊙T 的环绕点.8(2022秋•海淀区校级月考)对于平面直角坐标系中的线段AB 和点P (点P 不在线段AB 上),给出如下定义:当PA =PB 时,过点A (或点B )向直线PB (或PA )作垂线段,则称此垂线段为点P 关于线段AB 的“测度线段”,垂足称为点P 关于线段AB 的“测度点”.如图所示,线段AD 和BC 为点P 关于线段AB 的“测度线段”,点C 与点D为点P关于线段AB的“测度点”.(1)如图,点M(0,4)、N(2,0),①点P的坐标为(5,4),直接写出点P关于线段MN的“测度线段”的长度4;②点H为平面直角坐标系中的一点,且HM=HN,则下列四个点:Q1(0,0),Q2(3,3),Q3(1,0),Q4(0,4)中,是点H 关于线段MN的“测度点”的是;(2)直线y=-34x+6与x轴、y轴分别交于点A与点B,①点G为平面直角坐标系中一点,且GA=GB,若一次函数y=kx-14k+3上存在点G关于线段AB的“测度点”,直接写出k的取值范围为;②⊙O的半径为r,点C与点D均在⊙O上,且线段CD=65r.点K与点O位于线段CD的异侧,且KC=KD,若在线段AB上存在点K关于线段CD的“测度点”,直接写出r的取值范围为.【解答】解:(1)①∵M(0,4)、P(5,4),∴MP⎳x轴,∴点P关于线段MN的“测度线段”的长度为4,故答案为:4;②∵过点N作NF⊥MH交于F点,过点M作MG⊥NH交于点G,∵∠MFN=∠MGN=90°,∴F、G点在以MN为直径的圆上,设MN的中点为E,∵点M(0,4)、N(2,0),∴E(1,2),MN=25,∴点H关于线段MN的“测度点”在以E为圆心,5为半径的圆上,且不与M、N重合,∵Q1(0,0),Q2(3,3),Q3(1,0),Q4(0,4)中,Q1E=5,Q2E=5,Q3E=2,Q4E=5,∴Q1,Q2是点H关于线段MN的“测度点”,故答案为:Q1,Q2;(2)①当x=0时,y=6,∴B(0,6),当y=0时,x=8,∴A(8,0),∴AB的中点F(4,3),AB=10,由(1)可知,点G关于线段AB的“测度点”在以F为圆心,5为半径的圆上,且不与A、B点重合,∵一次函数y=kx-14k+3上存在点G关于线段AB的“测度点”,∴直线y=kx-14k+3与圆F相切或相交,过点F作FK垂直直线y=kx-14k+3交于点K,直线与y轴的交点为T,过点F作FL⎳KT交于交y轴于点L,过点L作SL⊥KT交于点S,∴LS =FK =5,∴LF 的直线解析式为y =kx -4k +3,∴L (0,-4k +3),T (0,-14k +3),∴TL =-10k ,∵sin ∠LTS =5-10k =11+k 2,∴k =±33,∴-33≤k ≤33时,一次函数y =kx -14k +3上存在点G 关于线段AB 的“测度点”,故答案为:-33≤k ≤33;②由(1)可知,K 点关于线段CD 的“测度点”在以CD 为直角的半圆上,且不与C 、D 重合,当CD ⎳AB ,且AB 与圆P 相切时,r 有最小值,由①可得,45=35r 6-r ,解得r =247,当CD 在AB 上时,r 有最大值,r =6,∴247≤r <6时,线段AB 上存在点K 关于线段CD 的“测度点”,故答案为:247≤r <6.9(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Q 1(0,4),Q 2(2,23),Q 3(-2,23),Q 4(22,-22)中,是点A 关于点O 的锐角旋转点的是 Q 2,Q 4 .(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.【解答】解:(1)如图,∵A (4,0),Q 1(0,4),∴OA =OQ 1=4,∠AOQ 1=90°,∴点Q 1不是点A 关于点O 的锐角旋转点;∵Q 2(2,23),作Q 2F ⊥x 轴于点F ,∴OQ 2=OF 2+Q 2F 2=22+(23)2=4=OA ,∵tan ∠Q 2OF =232=3,∴∠Q 2OF =60°,∴点Q 2是点A 关于点O 的锐角旋转点;∵Q 3(-2,23),作Q 3G ⊥x 轴于点G ,则tan ∠Q 3OG =Q 3G OG=232=3,∴∠Q3OG =60°,∴OQ 3=OG cos ∠Q 3OG =2cos60°=4=OA ,∵∠AOQ 3=180°-60°=120°,∴Q 3不是点A 关于点O 的锐角旋转点;∵Q 4(22,-22),作Q 4H ⊥x 轴于点H ,则tan ∠Q 4OH =Q 4H OH =2222=1,∴∠Q 4OH =45°,∵OQ 4=OH cos ∠Q 4OH =22cos45°=4=OA ,∴Q 4是点A 关于点O 的锐角旋转点;综上所述,在点Q 1,Q 2,Q 3,Q 4中,是点A 关于点O 的锐角旋转点的是Q 2,Q 4,故答案为:Q 2,Q 4.(2)在y 轴上取点P (0,5),当直线y =2x +b 经过点P 时,可得b =5,当直线y =2x +b 经过点B 时,则2×5+b =0,解得:b =-10,∴当-10<b <5时,OB 绕点O 逆时针旋转锐角时,点C 一定可以落在某条直线y =2x +b 上,过点O 作OG ⊥直线y =2x +b ,垂足G 在第四象限时,如图,则OT =-b ,OS =-12b ,∴ST =OS 2+OT 2=-12b 2+(-b )2=-52b ,当OG =5时,b 取得最小值,∵5×-52b =-b ×-12b ,∴b =-55,∴-55≤b <5.(3)根据题意,点F 关于点E 的锐角旋转点在半圆E 上,设点P 在半圆S 上,点Q 在半圆T 上(将半圆D 绕点E 旋转),如图3(1),半圆扫过的区域为图3(1)中阴影部分,如图3(2)中,阴影部分与直线y =2x +6相切于点G ,tan ∠EMG =2,SG =3,过点G 作GI ⊥x 轴于点I ,过点S 作SJ ⊥GI 于点J ,∴∠SGJ =∠EMG ,∴tan ∠SGJ =tan ∠EMG =2,∴GJ =355,SJ =655,∴GI =GJ +JI =3+355,∴MI =12GI =32+3510,∴OE =IE +MI -OM =352-32,即x E =t -3=352-32,解得t =352+32,如图3(3)中,阴影部分与HK 相切于点G ,tan ∠OMK =tan ∠EMH =2,EH =6,则MH =3,EM =35,∴x E =t -3=-3-35,解得t =-35,观察图象可知,-35≤t <3+352+32.10(2022秋•姜堰区期中)如图1,在平面内,过⊙T 外一点P 画它的两条切线,切点分别为M 、N ,若∠MPN ≥90°,则称点P 为⊙T 的“限角点”.(1)在平面直角坐标系xOy 中,当⊙O 半径为1时,在①P 1(1,0),②P 2-1,12,③P 3(-1,-1),④P 4(2,-1)中,⊙O 的“限角点”是②④;(填写序号)(2)如图2,⊙A 的半径为2,圆心为(0,2),直线l :y =-34x +b 交坐标轴于点B 、C ,若直线l 上有且只有一个⊙A 的“限角点”,求b 的值.(3)如图3,E (2,3)、F (1,2)、G (3,2),⊙D 的半径为2,圆心D 从原点O 出发,以2个单位/s 的速度沿直线l :y =x 向上运动,若ΔEFG 三边上存在⊙D 的“限角点”,请直接写出运动的时间t (s )的取值范围.【解答】解:(1)∵⊙O 半径为1,∴当P 为圆O 的“限角点”时,1<OP ≤2,∵OP 1=1,OP 2=52,OP 3=2,OP 4=5,∴⊙O 的“限角点”是P 2,P 3,故答案为:②③;(2)∵⊙A 的半径为2,∴当P 为圆A 的“限角点”时,2<AP ≤2,设直线l 上有且只有一个⊙O 的“限角点”P m ,-34m +b ,∴PA =2,此时AP ⊥BC ,令x =0,则y =b ,∴C (0,b ),令y =0,则x =43b ,∴B 43b ,0 ,∴tan ∠OCB =OB OC =43=AP CP ,∴CP =32,∴AC =52,∴|b -2|=52,∴b =92或b =-12;(3)∵圆心D 从原点O 出发,以2个单位/s 的速度沿直线l 移动,∴圆沿x 轴正方向移动t 个单位,沿y 轴正方向移动t 个单位,∴移动后D 点坐标为(t ,t ),设ΔEFG 边上的点P 是圆D 的“限角点”,则2<PD ≤2,在圆D 移动的过程中,当DF =2时,(t -1)2+(t -2)2=4,解得t =3-72或t =3+72,当t =3-72时,ΔEFG 边上开始出现⊙D 的“限角点”,当圆D 移动到E 点在圆上时,DE =2,(t -2)2+(t -3)2=2,解得t =5+32或t =5-32,∴3-72≤t <5-32时,ΔEFG 边上存在⊙D 的“限角点”,当圆D 再次移动到点F 在圆上时,DF =2,(t -2)2+(t -1)2=2,解得t =3+32或t 3-32,当t =3+32时,ΔEFG 三边上开始又要出现⊙D 的“限角点”;设直线EG 的解析式为y =kx +b ,直线y =x 与直线EG 的交点设为点H ,∴2k +b =33k +b=2 ,解得k =-1b =5 ,解得y =-x +5,联立方程组y =-x +5y =x,解得x =52y =52,∴H 52,52,当DH =2时,2t -52 2=4,解得t =2+52或t =-2+52,∴当t =2+52,ΔEFG 边上存在⊙D 的“限角点”,∴3+32<t ≤2+52时,ΔEFG 边上存在⊙D 的“限角点”;综上所述:3-72≤t <5-32或3+32<t ≤2+52时,ΔEFG 边上存在⊙D 的“限角点”.11(2022秋•西城区校级期中)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绕点M逆时针旋转90°,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1,若点M在坐标原点,点N(1,1),①点P(-2,0)的“对应点”Q的坐标为 (2,0) ;②若点P的“对应点”Q的坐标为(-1,3),则点P的坐标为;(2)如图2,已知⊙O的半径为1,M是⊙O上一点,点N(0,2),若P(m,0)(m>1)为⊙O外一点,点Q为点P的“对应点”,连接PQ.①当点M(a,b)在第一象限时,求点Q的坐标(用含a,b,m的式子表示);②当点M在⊙O 上运动时,直接写出PQ长的最大值与最小值的积为.(用含m的式子表示)【解答】解:(1)①∵P(-2,0),∴P点绕点M逆时针旋转90°得到点P (0,-2),∵点P 关于点N的对称点为Q,∴Q(2,0);故答案为:(2,0);②∵Q的坐标为(-1,3),∴Q点关于N(1,1)的对称点为P (3,-1),将P 绕M点顺时针旋转90°得到点P,过P 作P F⊥x轴于点F,过点P作PE⊥x轴于点E,∵∠P OP=90°,∴∠POE+∠FOP =90°,∵∠EPO+∠EOP=90°,∴∠FOP =∠EPO,∵OP=OP ,∴ΔPOE≅△OP F(AAS),∴EO=P F=1,PE=OF=3,∴P(-1.-3),故答案为:(-1,-3);(2)①过点M作EF⊥x轴于点F,过点P 作P E⊥EF交于点E,由(1)可得ΔMPF≅△P ME(AAS),∴MF=EP ,FP=ME,∵M(a,b),P(m,0),∴EF=b+m-a,EP =b,∴P (a+b,b+m-a),∵点N(0,2),∴Q(-a-b,4-b-m+a);②P点绕O点逆时针旋转90°后得到点G,∴G(0,m),∵P (a+b,b+m-a),∴GP =2(a 2+b 2),∵M (a ,b )在圆O 上,∴a 2+b 2=1,∴GP =2,∴P 在以G 为圆心,2为半径的圆上,设G 点关于N 点的对称点为H ,则H (0,4-m ),∴QH =2(a 2+b 2)=2,∴Q 点在以H 为圆心2为半径的圆上,∴PQ 的最大值为PH +2,PQ 的最小值为PH -2,∴PQ 长的最大值与最小值的积为(PH +2)(PH -2)=2m 2-8m +14,故答案为:2m 2-8m +14.12(2022•秦淮区二模)【概念认识】与矩形一边相切(切点不是顶点)且经过矩形的两个顶点的圆叫做矩形的第Ⅰ类圆;与矩形两边相切(切点都不是顶点)且经过矩形的一个顶点的圆叫做矩形的第Ⅱ类圆.【初步理解】(1)如图①~③,四边形ABCD 是矩形,⊙O 1和⊙O 2都与边AD 相切,⊙O 2与边AB 相切,⊙O 1和⊙O 3都经过点B ,⊙O 3经过点D ,3个圆都经过点C .在这3个圆中,是矩形ABCD 的第Ⅰ类圆的是①,是矩形ABCD 的第Ⅱ类圆的是.【计算求解】(2)已知一个矩形的相邻两边的长分别为4和6,直接写出它的第Ⅰ类圆和第Ⅱ类圆的半径长.【深入研究】(3)如图④,已知矩形ABCD ,用直尺和圆规作图.(保留作图痕迹,并写出必要的文字说明)①作它的1个第Ⅰ类圆;②作它的1个第Ⅱ类圆.【解答】解:(1)由定义可得,①的矩形有一条边AD 与⊙O 1相切,点B 、C 在圆上,∴①是第Ⅰ类圆;②的矩形有两条边AD 、AB 与⊙O 2相切,点C 在圆上,∴②是第Ⅱ类圆;故答案为:①,②;(2)如图1,设AD =6,AB =4,切点为E ,过点O 作EF ⊥BC 交BC 于F ,交AD 于E ,连接BO ,设BO =r ,则OE =r ,OF =4-r ,由垂径定理可得,BF =CF =3,在Rt ΔBOF 中,r 2=(4-r )2+32,解得r =258;如图2,设AD =4,BC =6,切点为E ,过点O 作EF ⊥BC 交BC 于F ,交AD 于E ,连接BO ,设BO =r ,则OE =r ,OF =6-r ,由垂径定理可得,BF =CF =2,在Rt ΔBOF 中,r 2=(6-r )2+22,解得r =103;综上所述:第Ⅰ类圆的半径是258或103;如图3,AD =6,AB =4,过点O 作MN ⊥AD 交于点M ,交BC 于点N ,连接OC ,设AB 边与⊙O 的切点为G ,连接OG ,∴GO ⊥AB ,设OM =r ,则OC =r ,则ON =4-r ,∵OG =r ,∴BN =r ,∴NC =6-r ,在Rt ΔOCN 中,r 2=(4-r )2+(6-r )2,解得r =10-43,∴第Ⅱ类圆的半径是10-43;(3)①如图4,第一步,作线段AD 的垂直平分线交AD 于点E ,第二步,连接EC ,第三步,作EC 的垂直平分线交EF 于点O ,第四步,以O 为圆心,EO 为半径作圆,∴⊙O 即为所求第Ⅰ类圆;②如图5,第一步:作∠BAD 的平分线;第二步:在角平分线上任取点E ,过点E 作EF ⊥AD ,垂足为点F ;第三步:以点E 为圆心,EF 为半径作圆E ,交AC 于点G ,连接FG ;第四步:过点C 作CH ⎳FG ,CH 交AD 于点H ;第五步:过点H 作AD 的垂线,交∠BAD 的平分线于点O ;第六步:以点O 为圆心,OH 为半径的圆,⊙O 即为所求第Ⅱ类圆.13(2021秋•海淀区校级期末)新定义:在平面直角坐标系xOy 中,若几何图形G 与⊙A 有公共点,则称几何图形G 的叫⊙A 的关联图形,特别地,若⊙A 的关联图形G 为直线,则称该直线为⊙A 的关联直线.如图,∠M 为⊙A 的关联图形,直线l 为⊙A 的关联直线.(1)已知⊙O 是以原点为圆心,2为半径的圆,下列图形:①直线y =2x +2;②直线y =-x +3;③双曲线y =2x,是⊙O 的关联图形的是①③(请直接写出正确的序号).(2)如图1,⊙T 的圆心为T (1,0),半径为1,直线l :y =-x +b 与x 轴交于点N ,若直线l 是⊙T 的关联直线,求点N 的横坐标的取值范围.(3)如图2,已知点B (0,2),C (2,0),D (0,-2),⊙I 经过点C ,⊙I 的关联直线HB 经过点B ,与⊙I 的一个交点为P ;⊙I 的关联直线HD 经过点D ,与⊙I 的一个交点为Q ;直线HB ,HD 交于点H ,若线段PQ 在直线x =6上且恰为⊙I 的直径,请直接写出点H 横坐标h 的取值范围.【解答】解:(1)由题意①③是⊙O的关联图形,故答案为①③.(2)如图1中,∵直线l1y=-x+b是⊙T的关联直线,∴直线l的临界状态是和⊙T相切的两条直线l1和l2,当临界状态为l1时,连接TM(M为切点),∴TM=1,TM⊥MB,且∠MNO=45°,∴ΔTMN是等腰直角三角形,∴TN=2,OT=1,∴N(1+2,0),把N(1+2,0)代入y=-x+b中,得到b=1+2,同法可得当直线l2是临界状态时,b=-2+1,∴点N的横坐标的取值范围为-2+1≤N x≤2+1.(3)如图3-1中,当点Q在点P是上方时,连接BQ,PD交于点H,当圆心I在x轴上时,点H与点C重合,此时H(2,0),得到h的最大值为2,如图3-2中,当点P在点Q是上方时,直线PB,QD交于点H,当圆心I在x轴上时,点H(-6,0)得到h的最小值为-6,综上所述,-6≤h<0,0<h≤2.14(2022春•海淀区校级月考)定义:P、Q分别是两条线段a和b上任意一点,线段PQ长度的最小值叫做线段a与线段b的“冰雪距离”.已知O(0,0),A(1,1),B(m,n),C(m,n+2)是平面直角坐标系中四点.(1)根据上述定义,完成下面的问题:①当m=2,n=1时,如图1,线段BC与线段OA的“冰雪距离”是1.②当m=2时,线段BC与线段OA的“冰雪距离”是1,则n的取值范围是.(2)如图2,若点B落在圆心为A,半径为1的圆上,当n≥1时,线段BC与线段OA的“冰雪距离”记为d,结合图象,求d的最小值;(3)当m的值变化时,动线段BC与线段OA的“冰雪距离”始终为1,线段BC的中点为M.求点M随线段BC运动所走过的路径长.【解答】解:(1)①当m=2,n=1时,B(2,1),C(2,3).线段BC与线段OA的冰雪距离为AB=1.故答案为:1.②当m=2时,点A到直线BC的距离为1.若线段BC与线段OA的冰雪距离是1,则点A到BC的垂线的垂足在线段BC上,∴n≤1≤n+2,即-1≤n≤1.故答案为:-1≤n ≤1.(2)如图,B 2(0,1)为圆A 与y 轴的切点,B 11-22,1+22满足∠B 1AO =90°.当B 在B 1右侧时,冰雪距离d ≥B 1A =22.当B 在弧B 1B 2上时,冰雪距离d 为点B 到OA 的距离,结合图象可知,当且仅当B 处在点B 2时,d 取最小值22.(3)如图,当点B 位于图中弧DI 、线段IH 、弧HG 时,线段BC 与线段OA 的“冰雪距离”始终为1.当点C 位于图中弧DE 、线段EF 、弧FG 时,线段BC 与线段OA 的“冰雪距离”始终为1.当线段BC 由图中B 1D 向上平移到DC 3时,或由B 2G 向上平移到GC 4时,线段BC 与线段OA 的“冰雪距离”始终为1.对应中点M 所走过的路线长为:2π+4+22.15(2022•东城区校级开学)对于⊙C 和⊙C 上的一点A ,若平面内的点P 满足:射线AP 与⊙C 交于点Q (点Q 可以与点P 重合),且1≤PAQA ≤2,则点P 称为点A 关于⊙C 的“生长点”.已知点O 为坐标原点,⊙O 的半径为1,点A (-1,0).(1)若点P 是点A 关于⊙O 的“生长点”,且点P 在x 轴上,请写出一个符合条件的点P 的坐标 (2,0)(答案不唯一);(2)若点B 是点A 关于⊙O 的“生长点”,且满足∠BAO =30°,求点B 的纵坐标t 的取值范围;(3)直线y =3x +b 与x 轴交于点M ,且与y 轴交于点N ,若线段MN 上存在点A 关于⊙O 的“生长点”,直接写出b 的取值范围是.【解答】解:(1)根据“生长点”定义,点P 的坐标可以是(2,0),故答案为:(2,0)(答案不唯一);(2)如图,在x 轴上方作射线AM ,与⊙O 交于M ,使得∠OAM =30°,并在射线AM 上取点N ,使AM =MN ,并由对称性,将MN 关于x 轴对称,得M N ,则由题意,线段MN 和M N 上的点是满足条件的点B .作MH ⊥x 轴于H ,连接MC ,∴∠MHA =90°,即∠OAM +∠AMH =90°.∵AC 是⊙O 的直径,∴∠AMC =90°,即∠AMH +∠HMC =90°.∴∠OAM =∠HMC =30°.∴tan30°=MH AH=HC MH =33,设MH=y,则AH=3y,CH=33y,∴AC=AH+CH=433y=2,解得y=32,即点M的纵坐标为32.又由AN=2AM,A为(-1,0),可得点N的纵坐标为3,故在线段MN上,点B的纵坐标t满足:32≤t≤3,由对称性,在线段M N 上,点B的纵坐标t满足:?3≤t≤?3 2,∴点B的纵坐标t的取值范围是:32≤t≤3或?3≤t≤?32.(3)如图,Q是⊙O上异于点A的任意一点,延长AQ到P,使得PA=2AQ,∵Q的轨迹是以O为圆心,1为半径的圆,∴点P的运动轨迹是以K(1,0)为圆心,2为半径的圆,当直线MN与⊙K相切于点R时,连接KR,在RtΔKMR中,∠KRM=90°,∵直线y=3x+b与x轴夹角为60°,∴∠KMR=60°,KR=2,∴KM=2÷sin60°=433,∴OM=1+433,∴ON=3OM=4+3,∴b=-4-3,当直线MN经过G(0,-1)时,满足条件,此时b=-1,观察图象可知:当-4-3≤b≤-1时,线段MN上存在点A关于⊙O的“生长点”,根据对称性,同法可得当1≤b≤4-3时,也满足条件.故答案为:-4-3≤b≤-1或1≤b≤4-3.16(2022•东城区校级开学)在平面直角坐标系xOy中,给出如下定义:若点P在图形M上,点Q在图形N 上,称线段PQ长度的最小值为图形M,N的“近距离”,记为d(M,N).特别地,若图形M,N有公共点,规定d(M,N)=0,如图,点A(-23,0),B(0,2).(1)如果⊙O的半径为2,那么d(A,⊙O)= 23-2 ,d(B,⊙O)=;(2)如果⊙O的半径为r,且d(⊙O,AB)>0,求r的取值范围;(3)如果C(0,m)是y轴上的动点,⊙C的半径为1,使d(⊙C,AB)<1,直接写出m的取值范围为.【解答】解:(1)∵⊙O的半径为2,A(-23,0),B(0,2),∴OB=2,OA=23>2,∴点A在⊙O外,点B在⊙O上,∴d(A,⊙O)=23-2,d(B,⊙O)=0,故答案为:23-2;0;(2)如图1,过点O 作OD ⊥AB 于点D ,在Rt ΔAOB 中,∵tan ∠BAO =OB OA =223=33,∴∠BAO =30°.在Rt ΔADO 中,sin ∠BAO =DO OA =12=DO23,∴DO =3,∵d (⊙O ,AB )=0,∴r 的取值范围是0<r <3或r >23;(3)如图2,过点C 作CN ⊥AB 于点N ,由(2)知,∠BAO =30°.∵C (m ,0),当点C 在点B 的上边时,m >2,此时,d (⊙C ,AB )=BC ,∴BC ≤1,即m -2≤1,解得m ≤3;当点C 与点B 重合时,m =2,此时d (⊙C ,AB )=0,当点C 在点B 的下边时,m <2,∴BC =2-m ,∴CN =BC ⋅sin ∠OBA =32(2-m ).∵d (⊙C ,AB )<1,⊙C 的半径为1,∴0<32(2-m )<1.∴2-233<m <2.综上所述:2-233<m ≤3.故答案为:2-233<m ≤3.17(2021秋•润州区校级月考)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.(1)当⊙O 的半径为1时,①分别判断点M (3,1),N 32,0,T (-1,3)关于⊙O 的反称点是否存在?若存在,直接求其坐标;②将⊙O 沿x 轴水平向右平移1个单位为⊙O ′,点P 在直线y =-x +1上,若点P 关于⊙O ′的反称点P ′存在,且点P ′不在坐标轴上,则点P 的横坐标的取值范围 1-2≤x ≤1+2且x ≠2-2 ;(2)⊙C 的圆心在x 轴上,半径为1,直线y =-x +12与x 轴,y 轴分别交于点A 、B ,点E 与点D 分别在点A 与点B 的右侧2个单位,线段AE 、线段BD 都是水平的,若四边形ABDE 四边上存在点P ,使得点P 关于⊙C 的反称点P ′在⊙C 的内部,直接写出圆心C 的横坐标的取值范围.。
专题31 中考热点新定义问题专项训练(原卷版)专题诠释:新定义题型是近几年来中考的热点问题。
它常集合数形结合思想,类比思想,转化思想,分类讨论思想,方程思想,函数思想于一体。
常以压轴题身份出现。
本专题精选新定义问题共20条,欢迎使用。
一.选择题1.(2021•河北模拟)对于实数x,y,我们定义符号max{x,y}的意义:当x≥y时,max{x,y}=x,当x<y时,max{x,y}=y.例如max{﹣1,﹣2}=﹣1,max{3,π}=π,则关于x的函数y=max{3x,x+2}的图象为()A.B.C.D.二.填空题2.(2021•深圳模拟)用“●”“□”定义新运算:对于数a,b,都有a●b=a和a□b=b.例如3●2=3,3□2=2,则(2020□2021)●(2021□2020)=.3.(2021•碑林区校级模拟)(正多边形的每个内角都相等)如图,在正八边形ABCDEFGH中,对角线BF 的延长线与边DE的延长线交于点M,则∠M的大小为.4.(2019•福田区三模)对于m,n(n≥m)我们定义运算A n m=n(n﹣1)(n﹣2)(n﹣3)…(n﹣(m﹣1)),A73=7×6×5=210,请你计算A42=.6.(2022秋•魏县期中)若x是不等于1的实数,我们把11−x 称为x的差倒数,如2的差倒数是11−2=−1,﹣1的差倒数为11−(−1)=12,现已知x1=13,x2是x1的差倒数,x3是x2的差倒数,x4是x3的差倒数,…,依此类推,则x2022的值为.三.解答题7.(2021秋•汉阳区期中)对任意一个四位数n,如果千位与十位上的数字之和为9,百位与个位上的数字之和也为9,则称n为“极数”.(1)请任意写出两个“极数”,;(2)猜想任意一个“极数”是否是99的倍数,请说明理由;(3)如果一个正整数a是另一个正整数b的平方,则称正整数a是完全平方数.若四位数m为“极数”,记D(m)=m33,则满足D(m)是完全平方数的所有m的值是.8.(2022秋•胶州市期末)《道德经》中的“道生一,一生二,二生三,三生万物”道出了自然数的特征.在数的学习过程中,我们会对其中一些具有某种特性的数进行研究,如学习自然数时,我们研究了奇数、偶数、质数、合数等.现在我们来研究另一种特殊的自然数——“纯数”.定义:对于自然数n,在计算n+(n+1)+(n+2)时,各数位都不产生进位,则称这个自然数n为“纯数”.例如:32是“纯数”,因为计算32+33+34时,各数位都不产生进位;23不是“纯数”,因为计算23+24+25时,个位产生了进位.(1)判断2022是否是“纯数”?请说明理由;(2)请直接写出2023到2050之间的“纯数”;(3)不大于100的“纯数”的个数为.9.(2021•任城区二模)如果一个三角形有一条边上的高等于这条边的一半,那么我们把这个三角形叫做“半高三角形”.这条高称为“半高”.如图1,对于△ABC,BC边上的高AD等于BC的一半,△ABC就是“半高三角形”.此时,称△ABC是“BC边半高三角形”,AD是“BC边半高”;如图2,对于△EFG,EF边上的高GH等于EF的一半,△EFG就是半高三角形,此时,称△EFG是EF边半高三角形,GH 是“EF边半高”.(1)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=10cm,若ABC是“BC边半高三角形”,则AC=cm;(2)若一个三角形既是等腰三角形又是半高三角形,且“半高”长为2cm,则该等腰三角形底边长的所有可能值为.(3)如图3,平面直角坐标系内,直线y=x+2与抛物线y=x2交于R,S两点,点P是抛物线y=x2上的一个动点,点Q是坐标系内一点,且使得△RSQ为“RS边半高三角形”.当点P介于点R与点S之间,且PQ取得最小值时,求点P的坐标.10.(2022春•梁平区期末)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+c3,y=b+d3那么称点T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+43=1,y=8+(−2)3=2时,则点T(1,2)是点A,B的融合点.(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)如图,点D(3,0),点E(t,2t+3)是直线l:y=2x+3上任意一点,点T(x,y)是点D,E的融合点.①试确定y与x的关系式.②若直线ET交x轴于点H,当∠TDH为直角时,求直线ET的解析式.11.(2019•浙江)如图,在平面直角坐标系中,正方形OABC的边长为4,边OA,OC分别在x轴,y轴的正半轴上,把正方形OABC的内部及边上,横、纵坐标均为整数的点称为好点.点P为抛物线y=﹣(x ﹣m)2+m+2的顶点.(1)当m=0时,求该抛物线下方(包括边界)的好点个数.(2)当m=3时,求该抛物线上的好点坐标.(3)若点P在正方形OABC内部,该抛物线下方(包括边界)恰好存在8个好点,求m的取值范围.12.(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.13.(2021•南丰县模拟)如果一个四边形的对角线把四边形分成两个三角形,一个是等边三角形,另一个是该对角线所对的角为60°的三角形,我们把这条对角线叫做这个四边形的理想对角线,这个四边形称为理想四边形.(1)如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,CD⊥AB,E为BC中点,连接DE.求证:四边形ADEC为理想四边形;(2)如图2,△ABD是等边三角形,若BD为理想对角线,为使四边形ABCD为理想四边形,小明同学给出了他的设计图(见设计后的图),其中圆心角∠BOD=120°;请你解释他这样设计的合理性.(3)在(2)的条件下,①若△BCD为直角三角形,BC=3,求AC的长度;②如图3,若CD=x,BC=y,AC=z,请直接写出x,y,z之间的数量关系.14.(2020•朝阳区一模)在平面直角坐标系xOy中,点A(t,0),B(t+2,0),C(n,1),若射线OC上存在点P,使得△ABP是以AB为腰的等腰三角形,就称点P为线段AB关于射线OC的等腰点.(1)如图,t=0,①若n=0,则线段AB关于射线OC的等腰点的坐标是;②若n<0,且线段AB关于射线OC的等腰点的纵坐标小于1,求n的取值范围;(2)若n=√33,且射线OC上只存在一个线段AB关于射线OC的等腰点,则t的取值范围是.15.(2022•房山区模拟)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(√3,0),D(0,﹣1),E(0,1),点P在线段CE上运动(点P可以与点C,E重合),连接OP,DP.①线段OP的最小值为,最大值为;线段DP的取值范围是;②在点O,点D中,点与线段DE满足限距关系;(2)在(1)的条件下,如图2,⊙O的半径为1,线段FG与x轴、y轴正半轴分别交于点F,G,且FG∥EC,若线段FG与⊙O满足限距关系,求点F横坐标的取值范围;(3)⊙O的半径为r(r>0),点H,K是⊙O上的两个点,分别以H,K为圆心,2为半径作圆得到⊙H 和⊙K,若对于任意点H,K,⊙H和⊙K都满足限距关系,直接写出r的取值范围.16.(2022•西城区校级模拟)点P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2)是平面直角坐标系中不同的两个点,且x 1≠x 2.若存在一个正数k ,使点P ,Q 的坐标满足|y 1﹣y 2|=k |x 1﹣x 2|,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 (3,12),有|0−12|=14|1﹣3|,所以点P ,Q 为一对“限斜点”,且“限斜系数”为14. 已知点A (1,0),B (2,0),C (2,﹣2),D (2,12). (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)⊙O 半径为3,点M 为⊙O 上一点,满足MT =1的所有点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 的横坐标x M 的取值范围.17.(2020•密云区一模)对于平面直角坐标系xOy 中的任意一点P ,给出如下定义:经过点P 且平行于两坐标轴夹角平分线的直线,叫做点P 的“特征线”.例如:点M (1,3)的特征线是y =x +2和y =﹣x +4;(1)若点D 的其中一条特征线是y =x +1,则在D 1(2,2)、D 2(﹣1,0)、D 3(﹣3,4)三个点中,可能是点D 的点有 ;(2)已知点P (﹣1,2)的平行于第二、四象限夹角平分线的特征线与x 轴相交于点A ,直线y =kx +b (k ≠0)经过点P ,且与x 轴交于点B .若使△BP A 的面积不小于6,求k 的取值范围;(3)已知点C (2,0),T (t ,0),且⊙T 的半径为1.当⊙T 与点C 的特征线存在交点时,直接写出t 的取值范围.18.(2022秋•西城区校级期中)已知函数y=x2+bx+c(x≥2)的图象过点A(2,1),B(5,4).(1)直接写出y=x2+bx+c(x≥2)的解析式;(2)如图,请补全分段函数y={−x2+2x+1(x<2)x2+bx+c(x≥2)的图象(不要求列表).并回答以下问题:①写出此分段函数的一条性质:;②若此分段函数的图象与直线y=m有三个公共点,请结合函数图象直接写出实数m的取值范围;(3)横、纵坐标都是整数的点叫做整点,记(2)中函数的图象与直线y=12x−1围成的封闭区域(不含边界)为“W区域”,请直接写出区域内所有整点的坐标.20.(2021春•丰台区校级月考)在平面直角坐标系xOy中,过⊙T(半径为r)外一点P引它的一条切线,切点为Q,若0<PQ≤2r,则称点P为⊙T的伴随点.(1)当⊙O的半径为1时,①在点A(﹣3,0),B(﹣1,√3),C(2,﹣1)中,⊙O的伴随点是;②点D在直线y=﹣x+3上,且点D是⊙O的伴随点,求点D的横坐标d的取值范围;(2)⊙M的圆心为M(m,0),半径为3,直线y=2x+3与x轴,y轴分别交于点E,F.若线段EF上的所有点都是⊙M的伴随点,直接写出m的取值范围.19.(2020•丰台区校级开学)已知:点P为图形M上任意一点,点Q为图形N上任意一点,若点P与点Q 之间的距离PQ始终满足PQ>0,则称图形M与图形N相离.(1)已知点A(1,2)、B(0,﹣5)、C(2,﹣1)、D(3,4).①与直线y=3x﹣5相离的点是;②若直线y=3x+b与△ABC相离,求b的取值范围;(2)设直线y=x+3、直线y=﹣x+3及直线y=﹣3围成的图形为W,正方形T的对角线长为2,两条对角线分别平行于坐标轴,该正方形对角线的交点坐标为(t,0),直接写出正方形T与图形W相离的t 的取值范围.。
新定义、新情境型问题1.定义新的运算“⊕”如下:当a ≥b 时,a ⊕b=ab+b, 当a<b 时,a ⊕b=ab-a,若(2x -1)⊕(x+2)=0,则x=_________.【解题思路】分类讨论:当2x-1≥x+2时,当2x-1<x+2时,分别列出方程进行计算。
答案:-1或21 【点评】本题中的新定义运算主要是检测学生学习新知识的能力。
本题难度较大。
2.定义一种运算☆,其规则为a ☆b=1a +1b,根据这个规则、计算2☆3的值是( ) A.56 B. 15C.5D.6 【解题思路】由定义可知,原式=1123+=56 【答案】A【点评】定义型运算题关键在于抓住定义的实质。
难度较小。
3.在快速计算法中,法国的“小九九”从“一一得一”到“五五二十五”和我国的“小九九”算法是完全一样的,而后面“六到九”的运算就改用手势了.如计算8×9时,左手伸出3根手指,右手伸出4根手指,两只手伸出手指数的和为7,未伸出手指数的积为2,则8×9=10×7+2=72.那么在计算6×7时,左、右手伸出的手指数应该分别为( )A.1,2B.1,3 .C.4,2D.4,3【解题思路】第一个数是6,左手伸出1根。
第二个数是7,右手伸出2根。
可以计算为:6×7=10×3+4×3=42.【答案】A【点评】本题属于创新型问题,考察学生的学习能力。
理解计算的过程,难度中等。
4.对于任意不相等的两个实数a 、b ,定义运算※如下:a ※b=ba b a -+,如3※2=32532+=-.那么8※12= . 【解题思路】本例是一个“定义新运算”的题目,只要搞清运算规则就可以了.【答案】-52. 【点评】本题是在已有知识的基础上,设计一个陌生的数学情景,或定义一个概念,或规定一种运算,或给出一个规则,通过阅读相关信息,根据题目引入新内容进行解答的一类新题型.它主要考查符号语言、文字语言、图形图象语言间的转译能力及推理运算能力,解题关键是读懂题意,注意将新的信息向已有知识的转化,这有利于培养和考查学生在具体情景中应用新知识的能力.是“学生的可持续发展”理念的体现.难度较大.。
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.。
蓬街私立中学校本作业41 .(2014?台州)研究几何图形,我们往往先给出这类图形的定义,再研究它的性质和判定.2 .定义:六个内角相等的六边形叫等角六边形.3 .(1)研究性质4 .①如图1,等角六边形ABCDEF中,三组正对边AB与DE,BC与EF,CD与AF分别有什么位置关系?证明你的结论5 .②如图2,等角六边形ABCDEF中,如果有AB=DE,则其余两组正对边BC与EF,CD与AF相等吗?证明你的结论6 .③如图3,等角六边形ABCDEF中,如果三条正对角线AD,BE,CF相交于一点O,那么三组正对边AB与DE,BC与EF,CD与AF分别有什么数量关系?证明你的结论.7 .(2)探索判定8 .三组正对边分别平行的六边形,至少需要几个内角为120°,才能保证六边形一定是等角六边形?9 .图:图二图二图-2.定义:如图1,点M,N把线段AB分割成AM,MN和BN,若以AM,MN,BN为边的三角形是一个直角三角形,则称点M,N是线段AB的勾股分割点(1)已知点M,N是线段AB的勾股分割点,若AM-=2,MN=3求BN的长;(2)如图2,在^ABC中,bG是中位线,点D,E是线段BC的勾股分割点,且EC>DE>BD,连接AD,AE分别交FG于点M,N,求证:点M,N是线段FG的勾股分割点(3)已知点C是线段AB上的一定点,其位置如图3所示,请在BC上画一点D,使C,D 是线段AB的勾股分割点(要求尺规作图,保留作图痕迹,画出一种情形即可)(4)如图4,已知点M,N是线段AB的勾股分割点,MN>AM>>BN,△AMC,△MND和^NBM 均是等边三角形,AE分别交CM,DM,DN于点F,G,H,若H是DN的中点,试探究S,S和S的数量关系,并说明理由A AMFNBEN四边形MNHG3.(本题12分)类比等腰三角形的定义,我们定义:有一组邻边相等的凸四边形叫做“等邻边四边形”。
第14讲 新定义压轴题模块1 旋转类定义【经典例题】例1 给出如下定义:对于线段PQ,以点P为中心,把点Q逆时针旋转60°得到点R,点R 叫做线段PQ关于点P的“完美点”.例如等边△ABC中,点C就是线段AB关于点A的“完美点”.在平面直角坐标系xOy中.(1)已知点A(0,2),在A1(,1),A2(﹣,1),A3(1,),A4(1,﹣)中,____是线段OA关于点O的“完美点”;(2)直线y=x+4上存在线段BB′,若点B′恰好是线段BO关于点B的“完美点”,求线段BB′的长;(3)若OC=4,OE=2,点D是线段OC关于点O的“完美点”,点F是线段EO关于点E 的“完美点”.当线段DF分别取得最大值和最小值时,直接写出线段CE的长.【专题】新定义;等腰三角形与直角三角形;平移、旋转与对称;应用意识.【答案】(1)A2;(2)BB'=;(3)DF最大时,CE=2,DF最小时,CE=2.模块2 对称类定义【经典例题】例2 在△ABC中,∠A=90°,AB=AC,给出如下定义:作直线l分别交AB,AC边于点M,N,点A关于直线l的对称点为A′,则称A′为等腰直角△ABC关于直线l的“直角对称点”.(点M可与点B重合,点N可与点C重合)(1)在平面直角坐标系xOy中,点A((0,2),B((2,0),直线l:y=kx+1,O′为等腰直角△AOB关于直线l的“直角对称点”.①当k=﹣1时,写出点O′的坐标_______;②连接BO′,求BO′长度的取值范围;(2)⊙O的半径为10,点M是⊙O上一点,以点M为直角顶点作等腰直角△MPQ,其中MP=2,直线l与MP、MQ分别交于E、F两点,同时M′为等腰直角△MPQ关于直线l的“直角对称点”,连接OM′,当点M在⊙O上运动时,直接写出OM′长度的最大值与最小值.【专题】几何综合题;推理能力.【答案】(1)①(1,1);②﹣1≤BO′≤2;(2)OM′的最大值为10+2,OM′的最小值为10﹣2.模块3 距离类定义【经典例题】例3 在平面直角坐标系xOy中,对于点P和线段AB,若点P到点A或点B的距离,不超过线段AB的长度,则称点P为线段AB的近合点.(1)已知A(2,0),B(4,0),①在点P1(6,0),P2(1,﹣2),P3(4,2)中,线段AB的近合点是(_______;②若直线y=t上存在线段AB的近合点,求t的取值范围;(2)已知⊙O的半径为5,A((m,0),B((m+1,0),直线l过点T((0,1),记线段AB关于l的对称线段为A'B'.若对于实数m,存在直线l,使得⊙O上有A'B'的近合点,直接写出m的取值范围.【专题】圆的有关概念及性质;与圆有关的计算;运算能力;推理能力.【答案】(1)①P1,P3;②﹣2≤t≤2;(2)或.附加题1 在平面直角坐标系xOy中,对于点P和直线y=1,给出如下定义:若点P在直线y=1上,且以点P为顶点的角是45°,则称点P为直线y=1的“关联点”.(1)若在直线x=1上存在直线y=1的“关联点”P,则点P的坐标为(_______;(2)过点P((2,1)作两条射线,一条射线垂直于x轴,垂足为A;另一条射线交x轴于点B,若点P为直线y=1的“关联点”.求点B的坐标;(3)以点O为圆心,1为半径作圆,若在⊙O上存在点N,使得∠OPN的顶点P为直线y =1的“关联点”.则点P的横坐标a的取值范围是(________.【专题】几何综合题;推理能力.【答案】(1)(1,1);(2)B(1,0)或B′(3,0);(3)﹣1≤a≤1.附加题2 在平面直角坐标系xOy中,对于图形P,图形P'和直线l给出如下定义:图形P 关于直线l的对称图形为P'.若图形P与图形P'均存在点在图形Q内部((包括边界),则称图形Q为图形P关于直线l的“弱相关图形”.(1)如图,点A(1,0),点B(3,0).①已知图形Q1是半径为2的⊙O,Q2是半径为1的⊙A,Q3是半径为的⊙B,在Q1,Q2,Q3中,线段AB关于直线y=x的“弱相关图形”是:_______;②已知⊙O的半径为2,若⊙O是线段OA关于直线y=x+b的“弱相关图形”,求b的取值范围;(2)在由第四象限、原点、x轴正半轴以及y轴负半轴组成的区域内,有一个半径为2的圆P.若存在点C((a﹣2,a+2),使得对于任意过点C的直线l,有圆P,满足半径r的⊙O 是圆P关于l的“弱相关图形”,直接写出r的取值范围.【专题】与圆有关的计算;运算能力;推理能力.【答案】(1)①Q3;②;(2).【作业】作业1 在平面直角坐标系xOy中,我们给出如下定义:将图形M绕直线x=3上某一点P 顺时针旋转90°,再关于直线x=3对称,得到图形N,我们称图形N为图形M关于点P的二次关联图形.已知点A(0,1).(1)若点P的坐标是(3,0),直接写出点A关于点P的二次关联图形的坐标(_______;(2)若点A关于点P的二次关联图形与点A重合,求点P的坐标(直接写出结果即可);(3)已知⊙O的半径为1,点A关于点P的二次关联图形在⊙O上且不与点A重合.若线段AB=1,其关于点P的二次关联图形上的任意一点都在⊙O及其内部,求此时P点坐标及点B的纵坐标y B的取值范围.【专题】新定义;平移、旋转与对称;推理能力.【答案】(1)(2,3);(2)P(3,﹣2);(3)P(3,﹣3);0≤y B≤.作业2 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上存在一点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,①在点P1(,0),P2(,),P3(,0)中,⊙O的关联点是(_______.②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.【专题】与圆有关的位置关系;运算能力;推理能力.【答案】((1)①P2,P3;②或;(2)或.。
蓬街私立中学校本作业4
1.(2014?台州)研究几何图形,我们往往先给出这类图形的定义,再研究它的性质和判定.
2.定义:六个内角相等的六边形叫等角六边形.
3.(1)研究性质
4.①如图1,等角六边形ABCDEF中,三组正对边AB与DE,BC与EF,CD与AF分别有什么位置关系?证明你的结论
5.②如图2,等角六边形ABCDEF中,如果有AB=DE,则其余两组正对边BC与EF,CD与AF相等吗?证明你的结论
6.③如图3,等角六边形ABCDEF中,如果三条正对角线AD,BE,CF相交于一点O,那么三组正对边AB与DE,BC与EF,CD与AF分别有什么数量关系?证明你的结论.
7.(2)探索判定
8.三组正对边分别平行的六边形,至少需要几个内角为120°,才能保证六边形一定是等角六边形?
9.
2.定义:如图1,点M ,N 把线段AB 分割成AM ,MN 和BN ,若以AM ,MN ,BN 为边的三角形是一个直角三角形,则称点M ,N 是线段AB 的勾股分割点
(1)已知点M ,N 是线段AB 的勾股分割点,若AM =2,MN =3求BN 的长;
(2)如图2,在△ABC 中,FG 是中位线,点D ,E 是线段BC 的勾股分割点,且EC >DE ≥BD ,连接AD ,AE 分别交FG 于点M ,N ,求证:点M ,N 是线段FG 的勾股分割点
(3)已知点C 是线段AB 上的一定点,其位置如图3所示,请在BC 上画一点D ,使C ,D 是线段AB 的勾股分割点(要求尺规作图,保留作图痕迹,画出一种情形即可)
(4)如图4,已知点M ,N 是线段AB 的勾股分割点,MN >AM ≥BN ,△AMC ,△MND 和△NBM 均是等边三角形,AE 分别交CM ,DM ,DN 于点F ,G ,H ,若H 是DN 的中点,试探究AMF S ∆,BEN S ∆和MNHG S 四边形的数量关系,并说明理由
3.(本题12分)
类比等腰三角形的定义,我们定义:有一组邻边相等的凸四边形叫做“等邻边四边形”。
(1)概念理解
如图1,在四边形ABCD中,添加一个条件,使得四边形ABCD是“等邻边四边形”,请写出你添加的一个条件;
(2)问题探究
①小红猜想:对角线互相平分的“等邻边四边形”是菱形,她的猜想正确吗?请说明
理由;
②如图2,小红画了一个Rt△ABC,其中∠ABC=90°,AB=2,BC=1,并将Rt△ABC
沿∠B的平分线BB’方向平移得到△A’B’C’,连结AA’,BC’。
小红要使平移后的
四边形ABC’A’是“等邻边四边形”,应平移多少距离(即线段BB’的长)?
(3)应用拓展
如图3,“等邻边四边形”ABCD中,AB=AD,∠BAD+∠BCD=90°,AC,BD为对
角线,AC=2AB。
试探究BC,CD,BD的数量关系。
4.如图1,点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A ,B 两点,如果∠APB 绕点P 旋转时始终满足2OP OB OA =⋅,我们就把∠APB 叫做∠MON 的智慧角.
(1)如图2,已知∠MON =90°,点P 为∠MON 的平分线上一点,以点P 为顶点的角的两边分别与射线OM ,ON 交于A ,B 两点,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,连结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)0(3>=x x
y 图象上的一个动点,过点C 的直线CD 分别交x 轴和y 轴于点A ,B 两点,且满足BC =2CA ,请求出∠AOB 的智慧角∠APB 的顶点P 的坐标.
5. (2013浙江台州,24,13分)如果三角形有一边上的中线长恰好等于这边的长,那么称这个
三角形为“好玩三角形”
(1)请用直尺与圆规画一个“好玩三角形”;
(2)如图1,在Rt △ABC 中,∠C =90°,2
3tan A ,求证:△ABC 是“好玩三角形”; (3)如图2,已知菱形ABCD 的边长为a , ∠ABC =2β,点P ,Q 从点A 同时出发,以相同的速度
分别沿折线AB -BC 和AD -DC 向终点C 运动,记点P 所经过的路程为S
①当β=45°时,若△APQ 是“好玩三角形”,试求s
a 的值 ②当tan β的取值在什么范围内,点P ,Q 在运动过程中,有且只有一个△APQ 能成为“好玩三角形”请直接写出tan β的取值范围.
(4)本小题为选做题
依据(3)中的条件,提出一个关于“在点P ,Q 的运动过程中,tan β的取值范围与△APQ 是“好玩三角形”的个数关系的真命题(“好玩三角形”的个数限定不能为1).
6.过平行四边形ABCD 顶点B 分别作边AD,CD 所在直线的垂线,垂足分别为E,F,连接EF ,则△BEF 叫做平行四边形ABCD 的特征三角形。
如果一个平行四边形是由两个全等的直角三角形拼成,则该平行四边形叫做直角平行四边形,如果一个平形四边形是由两个全等的等腰三角形拼成,那么这个平行四边形叫做等腰平行四边形。
B 备用图
(1)在下面空格上填写三角形的类别,使对应的两个命题都是真命题:
①命题1:矩形的特征三角形是____________;
命题2:菱形的特征三角形是______________。
②写出命题1的逆命题,并探索其是否正确,若正确,给出证明,若不正确,举出反例。
(2)如果平行四边形ABCD的特征三角形是等腰三角形,证明:四边形ABCD是等腰平行四边形。
(3)如果平行四边形的特征三角形是含30°角的等腰三角形,直接写出它的邻边长的平方的比。