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专题17解答题压轴题新定义题型(解析版)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(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(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.思路引领:(1)根据定义进行判断即可;(2)在以O为中心,边长为4的正方形ABCD中,当直线与正方形区域只有唯一交点时,图象的“2阶方点”有且只有一个,结合图象求a的值即可;(3)在以O为中心,边长为2n的正方形ABCD中,当抛物线与正方形区域有公共部分时,二次函数y=﹣(x﹣n)2﹣2n+1图象的“n阶方点”一定存在,结合函数图象求解即可.解:(1)①(﹣2,−12)到两坐标轴的距离分别是2,∵2>1,12∴(﹣2,−12)不是反比例函数y②(﹣1,﹣1)到两坐标轴的距离分别是1,1,∵≤1,1≤1,∴(﹣1,﹣1)是反比例函数y=1③(1,1)到两坐标轴的距离分别是1,1∵1≤1,1≤1,∴(1,1)是反比例函数y=1故答案为:②③;(2)∵当x=3时,y=ax﹣3a+1=a(x﹣3)+1=1,∴函数经过点(3,1),如图1,在以O为中心,边长为4的正方形ABCD中,当直线与正方形区域只有唯一交点时,图象的“2阶方点”有且只有一个,由图可知,C(2,﹣2),D(2,2),∵一次函数y=ax﹣3a+1图象的“2阶方点”有且只有一个,当直线经过点D时,a=﹣1,此时图象的“2阶方点”有且只有一个,当直线经过点C时,a=3,此时图象的“2阶方点”有且只有一个,综上所述:a的值为3或﹣1;(3)在以O为中心,边长为2n的正方形ABCD中,当抛物线与正方形区域有公共部分时,二次函数y=﹣(x﹣n)2﹣2n+1图象的“n阶方点”一定存在,如图2,当n>0时,A(n,n),C(﹣n,﹣n),B(n,﹣n),D(﹣n,n),当抛物线经过点B时,n=1;当抛物线经过点D时,n=﹣1(舍)或n=1∴14≤n≤1时,二次函数y=﹣(x﹣n)2﹣2n+1图象有“综上所述:当14≤n≤1时,二次函数y=﹣(x﹣n)2﹣2n+1图象的“总结提升:本题属于二次函数背景下新定义问题,主要考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,理解定义,将所求问题转化为正方形与函数图象的交点问题是解题的关键.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C1:y=x2+2x﹣3与抛物线C2:y=ax2+2ax+c组成一个开口向上的“月牙线”,抛物线C1和抛物线C2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C2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.思路引领:(1)将A(﹣3,0)、H(0,﹣1)代入y=ax2+2ax+c中,即可求函数的解析式;(2)设M(t,t2+2t﹣3),则D(t,13t2+23t﹣1),N(t,0),分别求出MN(3)先求出E(﹣2,﹣1),设F(x,0),分两种情况讨论:①当EG=EF时,22=(x+2)2+1,可得F(7−2,0)或(−7−2,0);②当解:(1)将A(﹣3,0)、H(0,﹣1)代入y=ax2+2ax+c中,∴9a−6a+c=0c=−1解得a=1∴y=13x2+在y=x2+2x﹣3中,令x=0,则y=﹣3,∴G(0,﹣3);(2)设M(t,t2+2t﹣3),则D(t,13t2+23t﹣1),N∴NM=﹣t2﹣2t+3,DM=13t2+23t﹣1﹣(t2+2t﹣3)=−2∴MNDM(3)存在点F,使得△EFG是以EG为腰的等腰三角形,理由如下:由(1)可得y=x2+2x﹣3的对称轴为直线x=﹣1,∵E点与H点关于对称轴x=﹣1对称,∴E(﹣2,﹣1),设F(x,0),①当EG=EF时,∵G(0,﹣3),∴EG=22,∴22=解得x=7−2或x∴F(7−2,0)或(−②当EG=FG时,22=此时x无实数根;综上所述:F点坐标为(7−2,0)或(−总结提升:本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,等腰三角形的性质,分类讨论是解题的关键.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(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思路引领:(1)根据“倾斜系数”k的定义直接计算即可;(2)①根据“倾斜系数”k的定义分情况得出结论即可;②根据“倾斜系数”k的定义求出P点坐标,进而求出OP的值即可;(3)根据k的取值,分情况求出a的取值范围即可.解:(1)由题意知,k=6即点P(6,2)的“倾斜系数”k的值为3;(2)①∵点P(a,b)的“倾斜系数”k=2,∴ab=2或即a=2b或b=2a,∴a和b的数量关系为a=2b或b=2a;②由①知,a=2b或b=2a∵a+b=3,∴a=1b=2或a=2∴OP=1(3)由题意知,满足条件的P点在直线y=3x和直线y=3①当P点与D点重合时,且k=3时,P点在直线y=3x上,如图:此时a<b,连接OD,延长DA交x轴于E,此时ba则a+2a解得a=3此时B点的坐标为(3+3,3且k=∴a>3②当P点与B点重合时,且k=3时,P点在直线y=33x如图:此时a>b,连接OB,延长CB交x轴于F,此时ab则aa−2解得a=3+3此时D(3+1,3且k=3∴a>3综上所述,若点P的“倾斜系数”k<3,则a>总结提升:本题主要考查一次函数的图象和性质,熟练掌握一次函数的性质,正确理解“倾斜系数”的定义是解题的关键.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.思路引领:(1)根据“关联抛物线”的定义可直接得出C2的解析式,再将该解析式化成顶点式,可得出C2的顶点坐标;(2)①设点P的横坐标为m,则可表达点M和点N的坐标,根据两点间距离公式可表达MN的长,列出方程,可求出点P的坐标;②分情况讨论,当a﹣4≤﹣2≤a﹣2时,当﹣2≤a﹣4≤a﹣2时,当a﹣4≤a﹣2≤﹣2时,分别得出C2的最大值和最小值,进而列出方程,可求出a的值.解:(1)根据“关联抛物线”的定义可得C2的解析式为:y=ax2+4ax+4a﹣3,∵y=ax2+4ax+4a﹣3=a(x+2)2﹣3,∴C2的顶点坐标为(﹣2,﹣3);(2)①设点P的横坐标为m,∵过点P作x轴的垂线分别交抛物线C1,C2于点M,N,∴M(m,4am2+am+4a﹣3),N(m,am2+4am+4a﹣3),∴MN=|4am2+am+4a﹣3﹣(am2+4am+4a﹣3)|=|3am2﹣3am|,∵MN=6a,∴|3am2﹣3am|=6a,解得m=﹣1或m=2,∴P(﹣1,0)或(2,0).②∵C2的解析式为:y=a(x+2)2﹣3,∴当x=﹣2时,y=﹣3,当x=a﹣4时,y=a(a﹣4+2)2﹣3=a(a﹣2)2﹣3,当x=a﹣2时,y=a(a﹣2+2)2﹣3=a3﹣3,根据题意可知,需要分三种情况讨论,Ⅰ、当a﹣4≤﹣2≤a﹣2时,0<a≤2,且当0<a≤1时,函数的最大值为a(a﹣2)2﹣3;函数的最小值为﹣3,∴a(a﹣2)2﹣3﹣(﹣3)=2a,解得a=2−2或a=2+当1≤a≤2时,函数的最大值为a3﹣3;函数的最小值为﹣3,∴a3﹣3﹣(﹣3)=2a,解得a=2或a=−Ⅱ、当﹣2≤a﹣4≤a﹣2时,a≥2,函数的最大值为a3﹣3,函数的最小值为a(a﹣2)2﹣3;∴a3﹣3﹣[a(a﹣2)2﹣3]=2a,解得a=3Ⅲ、当a﹣4≤a﹣2≤﹣2时,a≤0,不符合题意,舍去;综上,a的值为2−2或2总结提升:本题属于二次函数背景下新定义类问题,涉及两点间距离公式,二次函数的图象及性质,由“关联抛物线”的定义得出C2的解析式,掌握二次函数图象的性质是解题关键.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|=1;②min|−14,﹣4|=﹣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)﹣思路引领:(1)根据定义运算的法则解答即可;(2)根据反比例函数和一次函数图象的性质解答即可.解:(1)由题意可知:①min|(﹣3)0,2|=1,②min|−14故答案为:1,﹣4.(2)当﹣2<x<0时,min|kx,﹣2x+b|=(x+1)(x﹣3)﹣x2=﹣2x∵一次函数y2=﹣2x+b,∴b=﹣3,∴y2=﹣2x﹣3,当x=﹣2时,y=1,∴A(﹣2,1)将A点代入y1=kx中,得∴y1=−2总结提升:本题主要考查了新定义运算和反比例函数图像的性质,熟练掌握新定义运算的法则和反比例函数的性质是解答本题的关键.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.思路引领:(1)由y=5x+2=3(x+1)+(2x﹣1),可知函数y=5x+2是函数y1=x+1、y2=2x﹣1的“组合函数”;(2)①由y=x−p−2y=−x+3p得P(2p+1,p﹣1),当x=2p+1时,y=m(2p+1﹣p﹣2)+n(﹣2p﹣1+3p)=(p﹣1)(m+n),根据点P在函数y1、y2的“组合函数”图象的上方,有p﹣1>(p﹣1)(m+n),而m+n>1,可得p②由函数y1、y2的“组合函数”y=m(x﹣p﹣2)+n(﹣x+3p)图象经过点P,知p﹣1=m(2p+1﹣p﹣2)+n(﹣2p﹣1+3p),即(p﹣1)(1﹣m﹣n)=0,而p≠1,即得n=1﹣m,可得y=(2m﹣1)x+3p﹣(4p+2)m,令y=0得(2m﹣1)x+3p﹣(4p+2)m=0,即(3﹣4m)p+(2m﹣1)x﹣2m=0,即可得m=34时,“组合函数”图象与x轴交点Q的位置不变,解:(1)函数y=5x+2是函数y1=x+1、y2=2x﹣1的“组合函数”,理由如下:∵3(x+1)+(2x﹣1)=3x+3+2x﹣1=5x+2,∴y=5x+2=3(x+1)+(2x﹣1),∴函数y=5x+2是函数y1=x+1、y2=2x﹣1的“组合函数”;(2)①由y=x−p−2y=−x+3p得x=2p+1∴P(2p+1,p﹣1),∵y1、y2的“组合函数”为y=m(x﹣p﹣2)+n(﹣x+3p),∴x=2p+1时,y=m(2p+1﹣p﹣2)+n(﹣2p﹣1+3p)=(p﹣1)(m+n),∵点P在函数y1、y2的“组合函数”图象的上方,∴p﹣1>(p﹣1)(m+n),∴(p﹣1)(1﹣m﹣n)>0,∵m+n>1,∴1﹣m﹣n<0,∴p﹣1<0,∴p<1;②存在m=34时,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,由①知,P(2p+1,p﹣1),∵函数y1、y2的“组合函数”y=m(x﹣p﹣2)+n(﹣x+3p)图象经过点P,∴p﹣1=m(2p+1﹣p﹣2)+n(﹣2p﹣1+3p),∴(p﹣1)(1﹣m﹣n)=0,∵p≠1,∴1﹣m﹣n=0,有n=1﹣m,∴y=m(x﹣p﹣2)+n(﹣x+3p)=m(x﹣p﹣2)+(1﹣m)(﹣x+3p)=(2m﹣1)x+3p﹣(4p+2)m,令y=0得(2m﹣1)x+3p﹣(4p+2)m=0,变形整理得:(3﹣4m)p+(2m﹣1)x﹣2m=0,∴当3﹣4m=0,即m=34时,12∴x=3,∴m=34时,“组合函数”图象与x轴交点Q的位置不变,总结提升:本题考查一次函数综合应用,涉及新定义,函数图象上点坐标的特征,一次函数与一次方程的关系等,解题的关键是读懂“组合函数“的定义.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′•∵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=3:4;(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=12,S△CDE=16(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=amn思路引领:(1)根据等高的两三角形面积的比等于底的比,直接求出答案;(2)同(1)的方法即可求出答案;(3)同(1)的方法即可求出答案.解:(1)∵BD=3,DC=4,∴S△ABD:S△ADC=BD:DC=3:4,故答案为:3:4;(2)∵BE:AB=1:2,∴S△BEC:S△ABC=BE:AB=1:2,∵S△ABC=1,∴S△BEC=1∵CD:BC=1:3,∴S△CDE:S△BEC=CD:BC=1:3,∴S△CDE=13S△BEC故答案为:12,1(3)∵BE:AB=1:m,∴S△BEC:S△ABC=BE:AB=1:m,∵S△ABC=a,∴S△BEC=1mS△ABC∵CD:BC=1:n,∴S△CDE:S△BEC=CD:BC=1:n,∴S△CDE=1nS△BEC=1故答案为:amn总结提升:此题主要考查了三角形的面积公式,理解等高的两三角形的面积比等于底的比是解本题的关键.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=12(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(用含思路引领:(1)①根据定义,先求出P'的坐标,从而得出Q的位置;②连接PP',利用三角形中位线定理得NT=12(2)连接PO,并延长至S,使OP=OS,延长SQ到T,使ST=OM,由题意知,PP1∥OM,PP1=OM,P1N=NQ,利用三角形中位线定理得QT的长,从而求出SQ的长,在△PQS中,PS﹣QS<PS+QS,则PQ的最小值为PS﹣QS,PQ的最大值为PS+QS,从而解决问题.解:(1)①由题意知,P'(﹣2+1,0+1),∴P'(﹣1,1),如图,点Q即为所求;②连接PP',∵∠P'PO=∠MOx=45°,∴PP'∥ON,∵P'N=QN,∴PT=QT,∴NT=12∵PP'=OM,∴NT=12(2)如图,连接PO,并延长至S,使OP=OS,延长SQ到T,使ST=OM,由题意知,PP'∥OM,PP'=OM,P'N=NQ,∴TQ=2MN,∵MN=OM﹣ON=1﹣t,∴TQ=2﹣2t,∴SQ=ST﹣TQ=1﹣(2﹣2t)=2t﹣1,∵PS﹣QS≤PQ≤PS+QS,∴PQ的最小值为PS﹣QS,PQ的最大值为PS+QS,∴PQ长的最大值与最小值的差为(PS+QS)﹣(PS﹣QS)=2QS=4t﹣2.总结提升:本题是圆的综合题,主要考查了待定系数法求函数解析式,三角形中位线定理,三角形三边关系,平移的性质等知识,解题的关键是理解定义,画出图形,利用三角形中位线定理求出QT的长是解题的关键.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=|(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=x2﹣2x+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=x2﹣2nx+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.思路引领:(1)根据“镜面函数”的定义画出函数y=﹣2x+1的“镜面函数”的图象即可;(2)分直线y=﹣x+m过“镜面函数”图象与直线x=﹣1的交点和与原抛物线相切两种情况求解即可;(3)先求出y=x2﹣2nx+2(n>0)的“镜面函数”解析式,再分x=﹣1以及顶点在y=﹣2上的情况和x=3时,列出不等式求解即可.解:(1)如图,即为函数函数y=﹣2x+1关于直线x=1的“镜面函数”的图象,(2)如图,对于y=x2﹣2x+2,当x=0时,y=2,∴函数y=x2﹣2x+2与y轴的交点坐标为(0,2),当直线y=﹣x+m经过点(﹣1,5)时,m=4;此时y=x2﹣2x+2关于直线x=﹣1的“镜面函数”与直线y=﹣x+m有三个公共点,当直线y=﹣x+m与原抛物线只有一个交点时,则有:﹣x+m=x2﹣2x+2,整理得,x2﹣x+2﹣m=0,此时,Δ=(﹣1)2﹣4(2﹣m)=0,解得,m=7综上,m的值为4或74(3)函数y=x2﹣2nx+2(n>0)的“镜面函数”解析式为y=x2+2nx+2(n>0),当x=﹣1时,y<0,∴1﹣2n+2<0,解得,n>3当y=x2﹣2nx+2(n>0)的顶点在CD上时,8−4n解得n=2或n=﹣2(舍),此时,函数y=x2﹣2nx+2(n>0)关于直线x=0的“镜面函数”图象与矩形ABCD的边有5个交点,不合题意,∴32当x=3时,y<﹣2,∴9﹣6n+2<﹣2,解得,n>13综上,n的取值范围为32<n<2或总结提升:本题考查二次函数的综合应用;理解并运用新定义“镜面函数”,能够将图象的对称转化为点的对称,借助图象解题是关键.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,b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”.思路引领:(1)根据“旋转函数”的定义求出另一个函数的a、b、c的值,从而得出函数解析式;(2)根据定义得出m和n的二元一次方程组,从而得出答案;(3)首先求出A、B、C三点的坐标,然后得出对称点的坐标,从而求出函数解析式,然后根据新定义进行判定.解:(1)根据题意得1+a=0b=−4解得a=−1b=−4故解析式为:y=﹣x2﹣4x﹣3.(2)根据题意得m−1=−nn−3=0∴m=−2n=3∴(m+n)2023=(﹣2+3)2023=12023=1.(3)根据题意得A(1,0),B(3,0),C(0,﹣6),∴A1(﹣1,0),B1(﹣3,0),C1(0,6),又y=2(x﹣1)(x+3)=2x2+4x﹣6,且经过点A1,B1,C1的二次函数为y=﹣2(x+1)(x﹣3)=﹣2x2+4x+6,∵a1∴两个函数互为“旋转函数”.总结提升:本题考查了抛物线与x轴的交点,涉及了待定系数法,关于原点对称的点的坐标等知识,正确理解题意,熟练运用相关知识是解题的关键.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③(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(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.思路引领:(1)判断y=﹣x与各个函数图像是否有公共点即可;(2)先得出y=−4x的“好点”,从而得出AC的长,在y=﹣x上的点B,使得AB=AC,从而求得点B坐标,将B点坐标代入y=kx+3求得(3)折叠前的抛物线上有两个“好点”,所以折叠后的抛物线上有一个“好点”即可,即y=﹣x与折叠后抛物线只有一个公共点,从而求得折叠后的抛物线解析式,进一步求得结果.解:(1)∵y=﹣x+5,∴y+x=5,∴①不是“好点”的函数,∵y=3x,∴xy=3>0∴x+y≠0,∴②不是“好点”的函数,∵y=x∴x2+3x+1=0,∴Δ=32﹣4×1×1>0,∴方程组有解,∴③是“好点”的函数,故答案为:③;(2)∵y=−4xx+y=0∴x=−2y=2∴A(﹣2,2),如图,当△ABC为等腰三角形时,AB=AC=2或BA=BC,当AB=AC时,∵y=﹣x,∴B(x,﹣x),∴(x+2)2+(﹣x﹣2)2=22,∴x1=2−2,x2当x=2−2时,y∴(2−2)k+3=−∴k=3当x=−2−2时,y∴(−2−2)k+3∴k=−3当AB=BC时,点B(﹣1,1),∴﹣k﹣1=1,∴k=﹣2,综上所述:k=±32−4(3)设翻折后的抛物线解析式为y=﹣2x2﹣4x+k,∵y=2x2+4x的图像上有两个“好点”:(0,0)和(﹣3,3),当y=﹣2x2﹣4x+k上有一个“好点”时,把y=﹣x代入得,﹣x=﹣2x2﹣4x+k,化简整理得,x2+32x−∵Δ=94+∴k=−9∴y=﹣2x2﹣4x−9由y=2x2y=−9∴y=−9∴m=−1当(0,0)在y=﹣2x2﹣4x+k上时,此时﹣x2﹣2x=﹣x,x=0或x=﹣1,这时也有三个“好点”:(﹣3,3),(0,0),(﹣1﹣1),∴m=−1总结提升:本题考查了结合一次函数,反比例函数及二次函数知识,考查了对“好点”的理解,等腰三角形知识,坐标系中线段的长,两个图像的交点与方程组之间的关系等知识,解决问题的关键是根据题意,转化为学过的知识.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=|(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.思路引领:(1)根据定义画出函数图象即可;(2)画出函数图象,结合图象可知,当直线y=﹣x+m经过(0,2)时,有3个公共点;函数y=x2﹣2x+2(x>0)与直线y=﹣x+m有一个交点时,即m=74时有3个公共点;根据临界情况可知,m=2或m=74时,函数y=x2﹣2x+2的“新生函数“与直线y=﹣(3)画出函数图象,结合图象可知,当y=x2+2nx+2经个点A时,n=32,此时有3个交点;当y=x2﹣2nx+2的顶点在CD上时,n=2,此时有5个交点;根据临界情况可得32<n<2时,函数y=x2﹣2nx+2(n>0)的“新生函数“图象与矩形ABCD的边有4个交点;当y=x2﹣2nx+2经过点C时,n=136,此时有5个交点,根据临界情况可得n>136时,函数y=x解:(1)如图:(2)如图:y=x2﹣2x+2与y轴的交点为(0,2),当直线y=﹣x+m经过(0,2)时,m=2,此时函数y=x2﹣2x+2的“新生函数“与直线y=﹣x+m有3个公共点;当x2﹣2x+2=﹣x+m时,x2﹣x+2﹣m=0有两个相等的实数根时,Δ=1﹣8+4m=0,解得m=7此时函数y=x2﹣2x+2的“新生函数“与直线y=﹣x+m有3个公共点;∴m=74或m=2时,函数y=x2﹣2x+2的“新生函数“与直线y=﹣x+(3)如图3,当y=x2+2nx+2经个点A时,1﹣2n+2=0,解得n=3当n=32时,函数y=x2﹣2nx+2(n>0)的“新生函数“图象与矩形当y=x2﹣2nx+2的顶点在CD上时,8−4n解得n=2或n=﹣2(舍),当n=2时,函数y=x2﹣2nx+2(n>0)的“新生函数“图象与矩形ABCD的边有5个交点;∴32<n<2时,函数y=x2﹣2nx+2(n>0)的“新生函数“图象与矩形如图4,当y=x2﹣2nx+2经过点C时,9﹣6n+2=﹣2,解得n=13当n=136时,函数y=x2﹣2nx+2(n>0)的“新生函数“图象与矩形∴n>136时,函数y=x2﹣2nx+2(n>0)的“新生函数“图象与矩形综上所述:32<n<2或n>136时,函数y=x2﹣2nx+2(总结提升:本题考查一次函数的图象及性质,熟练掌握一次函数的图象及性质,根据定义,能够画出正确的函数图象,根据函数图象能能够找到临界情况是解题的关键.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.思路引领:(1)联立一次函数y=﹣4x﹣1与二次函数y=x2+mx表达式并整理得:x2+(m+4)x+1=0,由Δ=0,即可求解;(2)由抛物线的表达式知,其顶点为(1,﹣1),当x=0时,y=0,当x=3时,y=x2﹣2x=3,进而求解;(3)求出直线AB的表达式为:y=﹣x+2,而∠OBC=∠OBA,则直线BC的表达式中的k值为1,进而求解.解:(1)联立一次函数y=﹣4x﹣1与二次函数y=x2+mx表达式并整理得:x2+(m+4)x+1=0,∵称该直线与此抛物线相切于点A,则Δ=(m+4)2﹣4=0,解得:m=﹣2或﹣6,当m=﹣2时,由y=−4x−1y=x2当m=﹣6时,由y=−4x−1y=x2故点A(﹣1,3),二次函数表达式为:y=x2﹣2x;(2)由抛物线的表达式知,其顶点为(1,﹣1),当x=0时,y=0,当x=3时,y=x2﹣2x=3,故函数值的取值范围是:﹣1≤y<3;(3)设直线AB的表达式为:y=kx+b,则3=−k+bb=2,解得k=−1即直线AB的表达式为:y=﹣x+2,∵∠OBC=∠OBA,则直线BC的表达式中的k值为1,故直线BC的表达式为:y=x﹣2,则y=x2−2xy=x−2,则x2﹣2解得:x=2(舍去)或1,故点C(1,﹣1).总结提升:本题考查了二次函数图象与系数的关系,二次函数图象上点的坐标特征,理解“切点”的定义,并利用数形结合思想解决问题是本题的关键.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(4,32+3)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(0,3±2);(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﹣310−1≤t≤310−思路引领:(1)①根据P在直线x=4上画图1,作△APB的外接圆C,连接AC,BC,可知AB=6,OC的半径为32,最后计算PD的长可得点P的坐标;②同理根据作辅助线,计算OP和OP1的长,可得点P的坐标,注意不要丢解;(2)当△ABP的外接圆与直线y=﹣0.5x+4相切时,直线上开始存在线段AB的“等角点”,再根据圆与切线的关系求出t的临界值,即可求t的取值范围.解:(1)①如图1,作△APB的外接圆,设圆心为C,连接AC,BC,∵点A与点B的坐标分别是(1,0)与(7,0),∴AB=7﹣1=6,∵∠APB=45°,∴∠ACB=90°,∵AC=BC,∴△ABC是等腰直角三角形,∴AC=BC=32,∴PC=32,∵点P在直线x=4上,∴AD=4﹣1=3,∴AD=BD,∵CD⊥AB,∴CD=AD=3,∴P(4,32+故答案为:(4,32+②如图2所示,同理作△APB的外接圆,设圆心为C,过C作CD⊥x轴于D,作CE⊥OP于E,连接PC,P1C,在y轴上存在∠APB=∠AP1B=45°,则①知:CD=OE=3,OD=CE=4,PC=32,由勾股定理得:PE=(3∴PO=3+2同理得:OP1=3−2∴P(0,3±2),综上分析,点P的坐标为(0,3±2).故答案为:(0,3±2);(2)作△APB的外接圆C,∵A(t,0),B(6+t,0),∴AB=6,∵CA=CB,∠ACB=90°,∴C(t+3,3),∴AC=32,设直线y=−12x+4与x轴、y轴的交点分别为M、∴M(8,0),N(0,4),∴MN=45,∴cos∠NMO=2过C点作DF⊥x轴于直线MN交于点E,∴E(t+3,−12t∴CE=|−12t+52−当CP⊥MN时,CP=32,∵∠PCE+∠PEC=90°,∠CEP+∠NMO=90°,∴∠PCE=∠NMO,∴25解得t=310−1或t=﹣310∴﹣310−1≤t≤310−1时,直线y=﹣0.5x+4上总存在线段总结提升:本题考查一次函数的图象及性质,熟练掌握一次函数的图象及性质,圆周角与圆心角的性质,切线与圆的性质,直角三角函数值的定义是解题的关键.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y=﹣x2﹣4x﹣3;(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”.思路引领:(1)由二次函数的解析式可得出a1,b1,c1的值,结合“旋转函数”的定义可求出a2,b2,c2的值,此问得解;(2)由函数y=5x2+(m+1)x+n与y=﹣5x2﹣nx﹣3互为“旋转函数”,可求出m,n的值,将其代入(m+n)2021即可求出结论;(3)利用二次函数图象上点的坐标特征可求出点A,B,C的坐标,结合对称的性质可求出点A1,B1,C1的坐标,由点A1,B1,C1的坐标,利用交点式可求出过点A1,B1,C1的二次函数解析式,由两函数的解析式可找出a1,b1,c1,a2,b2,c2的值,再由a1+a2=0,b1=b2,c1+c2=0可证出经过点A1,B1,C1的二次函数与函数y=2(x﹣1)(x+3)互为“旋转函数”.(1)解:由函数y=x2﹣4x+3知,a1=1,b1=﹣4,c1=3,∵a1+a2=0,b1=b2,c1+c2=0,∴a2=﹣1,b2=﹣4,c2=﹣3,∴y=﹣x2﹣4x﹣3,故答案为:y=﹣x2﹣4x﹣3;(2)解:根据题意得:m−1=−nn−3=0,解得m=−2∴(m+n)2022=(3﹣2)2022=1;(3)证明:化简y=2(x﹣1)(x+3)得y=2x2+4x﹣6,则A、B、C三点的坐标分别为A(1,0),B(﹣3,0),C(0,﹣6),∴A、B、C三点关于原点对称的点坐标分别为A1(﹣1,0),B1(3,0),C1(0,6),∴经过A1、B1、C1三点的函数解析式为y=﹣2x2+4x+6,∴y=﹣2x2+4x+6与原函数y=2(x﹣1)(x+3)是旋转函数.总结提升:本题考查了二次函数综合运用,涉及到函数与x轴的交点、二次函数图象上点的坐标特征、对称的性质以及二次函数图象与几何变换,解题的关键是:(1)利用“旋转函数”的定义求出a2,b2,c2的值;(2)利用“旋转函数”的定义求出m,n的值;(3)根据点的坐标,利用待定系数法求出过点A1,B1,C1的二次函数解析式.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y=﹣x﹣7.②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=6.(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.思路引领:(1)①由相关函数的定义,将y=﹣x+7旋转变换可得相关函数为y=﹣x﹣7;②先求出二次函数的相关函数,然后求出相关函数,再把点A代入,即可得到答案;(2)两函数顶点关于点P中心对称,可用中点坐标公式获得点P坐标,从而获得m的值;(3)先确定相关函数,然后根据m的取值范围,对m进行分类讨论,以对称轴在给定区间的左侧,中部,右侧,三种情况分类讨论,获得对应的m的值.解:(1)①根据相关函数的定义,y=﹣x+7关于点P(0,0)旋转变换可得相关函数为y=﹣x﹣7,故答案为:y=﹣x﹣7;②y=ax2﹣2ax+a=a(x﹣1)2,∴y=ax2﹣2ax+a关于点P(0,0)的相关函数为y=﹣a(x+1)2,∵点A(5,﹣6)在二次函数y=﹣a(x+1)2的图象上,∴﹣6=﹣a(5+1)2,解得:a=1(2)y=(x﹣2)2+6的顶点为(2,6),y=﹣(x﹣10)2﹣66的顶点坐标为(10,﹣6);∵两个二次函数的顶点关于点P(m,0)成中心对称,∴m=2+10故答案为:6;(3)y=x2﹣6mx+4m2=(x﹣3m)2﹣5m2,∴y=x2﹣6mx+4m2关于点P(m,0)的相关函数为y=﹣(x+m)2+5m2.①当﹣m≤m﹣1,即m≥12时,当x=m﹣1时,∴﹣(m﹣1+m)2+5m2=8,解得m1=﹣2−13(不符合题意,舍去),m2=﹣2+②当m﹣1<﹣m≤m十2,即﹣1≤m<12时,当x=﹣m时,∴5m2=8,解得:m=±210③当﹣m>m+2,即m<﹣1时,当x=m+2,y有最大值为8,∴﹣(m+2+m)2+5m2=8,解得:m=4﹣27或,m=4+27(不符合题意,舍去),综上,m的值为﹣2+13或4﹣27总结提升:本题考查了二次函数的性质问题以及中心对称,以及相关函数的定义,旋转的性质,中心对称图形的性质,(3)是本题的难点,需要分三类进行讨论,研究函数的变化轨迹,是很好的一道压轴问题.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(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(2)当﹣3≤x≤﹣1时求函数y=﹣x2+4x−1思路引领:(1)由题干定义可得二次函数的关联函数解析式,将点B坐标代入对应解析式,并由m<0求解.(2)由(1)可得二次函数在x<0时的关联函数解析式,分别将x=﹣1,x=﹣3代入解析式求解.解:(1)由题意得二次函数y=﹣x2+4x−12的关联函数为y当m≥0时,将(m,32)代入y=﹣x2+4x−12得32=−m解得m=2+2或m=2−当m<0时,将(m,32)代入y=x2﹣4x+12得32=m解得m=2−5或m=2+∵点B在第二象限,∴m<0,∴m=2−5(2)当x<0时,y=﹣x2+4x−12的关联函数为y=x2﹣4x∵y=x2﹣4x+12=(x﹣2)∴抛物线开口向上,对称轴为直线x=2,∴x<0时,y随x增大而减小,将x=﹣3代入y=x2﹣4x+12得y=9+12将x=﹣1代入x2﹣4x+12得y=1+4∴当﹣3≤x≤﹣1时求函数y=﹣x2+4x−1总结提升:本题考查二次函数的新定义问题,解题关键是理解题意,通过分类讨论求解.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=﹣1;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=x2+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=ax2+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(x1,x1),B(x2,x2),且满足﹣1<x1<1,|x1﹣x2|=2,如果k=﹣b2+2b+2,请直接写出k的取值范围.思路引领:(1)根据“梅岭点”的定义,P(3.p)的横纵坐标相等,即p=3m+6=3;P(m,m)的横纵坐标相等,即m=3(2)由题意得:抛物线y=x2+bx+c与直线y=x的唯一交点为P(﹣2,﹣2),方程x2+bx+c=x的根为:x1=x2=﹣2,即方程x2+(b﹣1)x+c=0可写为(x+2)2=0,对比两个方程的系数,即可求出b,c,进而得出答案:y=x2+5x+4;(3)先由“梅岭点”的定义证明x1、x2是方程ax2+(b﹣1)x+2=0的两个实数根,利用根与系数的关系得出x1+x2=1−ba,x1•x2=2a,进而利用|x1﹣x2|=2,推出k=﹣b2+2b+2=﹣4a2﹣8a+3=﹣4(a+1)2+7,再由﹣1<x围,即可求出k的取值范围.解:(1)∵点P(3,p)是一次函数y=mx+6的图象上的梅岭点,∴p=3m+6=3,解得:m=﹣1,∵点P(m,m)是函数y=3∴m=3整理得:m2﹣2m﹣3=0,解得:m1=3,m2=﹣1,经检验,m1=3,m2=﹣1都是m=3∴m=3或﹣1;故答案为:﹣1;3或﹣1;(2)点P(p,﹣2)是二次函数y=x2+bx+c的图象上唯一的“梅岭点”,即抛物线y=x2+bx+c与直线y=x的唯一交点为P(﹣2,﹣2),∴方程x2+bx+c=x的根为:x1=x2=﹣2,即方程x2+(b﹣1)x+c=0可写为(x+2)2=0,∴x2+(b﹣l)x+c=x2+4x+4.∴b﹣1=4,c=4,∴b=5,∴二次函数的表达式为y=x2+5x+4;(3)∵二次函数y=ax2+bx+c(a,b是常数,a>0)的图象过点(0,2),∴c=2,∴y=ax2+bx+2,∵y=ax2+bx+2图象上存在两个不同的“梅岭点”A(x1,x1),B(x2,x2),∴x1=ax12+bx1+2,x2=ax22+bx2+2,∴ax12+(b﹣1)x1+2=0,ax22+(b﹣1)x2+2=0,∴x1、x2是方程ax2+(b﹣1)x+2=0的两个实数根,∴x1+x2=1−ba,x1•x2∵|x1﹣x2|=2,∴(x1﹣x2)2=4,∴(x1+x2)2﹣4x1x2=(1−ba)2﹣4×∴b2﹣2b+1﹣8a=4a2,∴k=﹣b2+2b+2=﹣4a2﹣8a+3=﹣4(a+1)2+7,∵|x1﹣x2|=2,∴x1﹣x2=﹣2或x2﹣x1=2,∵﹣1<x1<1,∴﹣3<x2<﹣1或1<x2<3∴﹣3<x1•x2<3,∴﹣3<2∵a>0,∴a>2∴﹣4(a+1)2+7<﹣4×(23+1)2+7∴k<−37总结提升:本题考查二次函数的图象及性质,二次函数与一元二次方程的关系,一元二次方程根与系数的关系,不等式性质等知识点,熟练掌握根与系数关系,理解应用新定义“梅岭点”是解题的关键.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CD、EF;(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(0,12)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yM的取值范围为12≤yM≤13(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y>1或y<﹣1思路引领:(1)在圆中找出对应的弦,其中GH大于圆的直径,故否定;(2)①画出AB的反射弦,找出对应点的垂直平分线;②以AB为斜边作等腰直角三角形AO′B,连接OO′,交⊙O于A′,作BB′∥AA′,交⊙O于B′,则A′B′是AB的反射弦,对称轴是OO′的中垂线l,然后根据垂直平分线上点到线段两端距离相等,求得S=136时的值,从而确定(3)根据(2)的方法找到MN所在的圆心O3,当M点在圆上运动一周时,如图,取OO3的中点A1,OT的中点S,即OO3的中点A1在以S为圆心,半径为2的圆上运动,进而即可求得反射轴l与y轴交点的纵坐标y的取值范围.解:(1)∵E′F′是EF关于直线CC′的对称的弦,∴EF是⊙O的以直线l为对称轴的“反射线段”,∵C′E′是CD关于直线x=1的对称的弦,∴线段CD是⊙O的以直线l为对称轴的“反射线段”,∵GH=5,⊙O的直径C′E′=2,EF>C′E∴线段GH不是⊙O的以直线l为对称轴的“反射线段”,故答案是:CD、EF;(2)①如图2,AB关于直线l的对称弦是A′B′,直线l与y轴交点M(0,12故答案为:(0,12②如图3,以AB为斜边作等腰直角三角形AO′B,连接OO′,交⊙O于A′,作BB′∥AA′,交⊙O于B′,则A′B′是AB的反射弦,对称轴是OO′的中垂线l,∵A(22S,2+22S),B(1+2∴O′(22S,1+2设l交y轴于C(0,a),由CO=CO′得,(22S)2+(1+22S﹣a)2=当a=136时,S1=−22(舍去),∴0≤S≤5(3)如图,根据(2)的方法找到MN所在的圆心O3,设T(2,0),则TM=13∵MN=2,△O3MN∴O3L=22∴TL=T∴TO3=22,当点在圆上运动一周时,如图,取OO3的中点A1,OT的中点S,∴SA1是△OO3T的中位线,∴SA1=12O3T=2,SA1∥即OO3的中点A1.在以S为圆心,半径为2的圆上运动,∴若MN是⊙O的以直线l为对称轴的反射线段,则l为⊙S的切线.设⊙S与y轴交于点C,D,∵OS=12OT=1,SC=SA1=SD∴OC=1,OD=1,∴反射轴l与y轴交点的纵坐标y的取值范围为y>1或y<﹣1.总结提升:本题考查了圆的综合应用,掌握中心对称与轴对称,切线的性质,三角形中位线定理,余弦的定义是解题的关键.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.思路引领:(1)由等腰三角形的“三线合一“性质可得AD⊥BC,则可得∠DAB与∠DBA互余,即∠FAB与∠EBA互余,从而可得答案;(2)画出图形即可.(3)先由等腰三角形的“三线合一“性质可得BD=CD、DM=ME,再判定△DBQ∽△ECN,从而列出比例式,将已知线段的长代入即可得解.解:(1)∵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)如图所示(答案不唯一),四边形AFEB为所求;(3)∵AB=AC,AD是△ABC的角平分线,∴BD=CD,∵DE=4BE,∴BD=CD=5BE,∴CE=CD+DE=9BE,∵∠EDF=90°,点M是EF的中点,∴DM=ME,∴∠MDE=∠MED,∵AB=AC,∴∠B=∠C,∴△DBQ∽△ECN,∴QBNC∵QB=6,∴NC=54∵AN=CN,∴AC=2CN=108∴AB=AC=108总结提升:本题考查了四边形的新定义,综合考查了等腰三角形的“三线合一“性质、相似三角形的判定与性质等知识点,读懂定义并明确相关性质及定理是解题的关键.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②④.①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=70°.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.思路引领:(1)根据“等邻角四边形”的定义判断即可;(2)①由∠A=130°,∠B=120°知:不可能还有内角与∠A、∠B相等(否则内角和大于360°),则∠C=∠D,即得∠D=55°;②由ED∥BC得∠EDB=∠DBC,根据对角线BD平分∠ABC,得∠ABD=∠DBC,故∠ABD=∠EDB,即证得四边形ABDE为等邻角四边形;(3)过C作CH⊥AB于H,过P作PG⊥CH于G,由PM⊥AB,CH⊥AB,PG⊥CH,得四边形PMHG是矩形,得PM=HG,可证明△PGC≌△CNP,得CG=PN,即有PM+PN=HG+CG=CH,从而说明在点P的运动过程中,PM+PN的值总等于C到AB的距离,不会变化.(1)解:根据“等邻角四边形”的定义可知矩形,等腰梯形是“等邻角四边形”.故答案为:②④;(2)①解:∵∠A=120°,∠B=100°,根据“等邻角四边形”定义可知:∠C=∠D,∴∠D=(360°﹣120°﹣100°)÷2=70°,故答案为:70;②证明:∵ED∥BC,∴∠EDB=∠DBC,∵对角线BD平分∠ABC,∴∠ABD=∠DBC,∴∠ABD=∠EDB,∴四边形ABDE为等邻角四边形;(3)解:在点P的运动过程中,PM+PN的值不会发生变化,理由如下:过C作CH⊥AB于H,过P作PG⊥CH于G,如图:∵PM⊥AB,CH⊥AB,PG⊥CH,∴∠PMH=∠MHG=∠HGP=90°,∴四边形PMHG是矩形,∴PM=HG,MH∥PG,即AB∥PG,∴∠B=∠GPC,∵∠B=∠NCP,∴∠GPC=∠NCP,∵PN⊥CD,∴∠PGC=∠CNP=90°,在△PGC和△CNP中,∠PGC=∠CNP∠GPC=∠NCP∴△PGC≌△CNP(AAS),∴CG=PN,∴PM+PN=HG+CG=CH,即在点P的运动过程中,PM+PN的值总等于C到AB的距离,是定值.总结提升:本题是四边形综合题,考查多边形综合应用,涉及新定义、多边形内角和、三角形全等的判定及性质等知识,解题的关键是作辅助线,构造全等三角形解决问题.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菱形、正方形;(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AD2+BC2=AB2+CD2;【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271;(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.思路引领:【概念理解】根据菱形和正方形的对角线互相垂直、垂美四边形的概念判断即可;【性质探究】根据垂美四边形的概念、勾股定理计算,得到答案;【性质应用】(1)根据垂美四边形的概念计算,得到答案;(2)先△BED≌△CEA(SAS),得∠BDE=∠CAE,根据三角形内角和定理可得∠AOD=∠AEG=90°,最后根据垂美四边形的定义可得结论;【拓展应用】如图④,连接AG,BD,交于点O,证明△BED≌△CEA(SAS),可得∠BDE=∠CAE,然后证明AC⊥BD于点O,可得四边形ABCD是垂美四边形,最后根据垂美四边形的定义可得结论.解:【概念理解】∵学习过的四边形有平行四边形,矩形,菱形,正方形,而两条对角线互相垂直的四边形是菱形,正方形,∴菱形、正方形一定是垂美四边形,故答案为:菱形、正方形;【性质探究】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:AD2+BC2=AB2+CD2,证明如下:如图①,设AC与BD交于点O,∵AC⊥BD,∴∠AOD=∠AOB=∠BOC=∠COD=90°,由勾股定理得,AD2+BC2=AO2+DO2+BO2+CO2,AB2+CD2=AO2+BO2+CO2+DO2,∴AD2+BC2=AB2+CD2;故答案为:AD2+BC2=AB2+CD2;【性质应用】(1)如图②,连接DE,∵AE⊥CD,∴四边形ADEC是垂美四边形,∴AD2+EC2=AC2+ED2,∵BC=6,AC=8,D,E分别是AB,BC的中点,∴EC=12BC=3,AB=2AD,DE=∴AD2+32=82+42,∴AD=71∴AB=2AD=271,故答案为:271;(2)如图③,∵△BCE和△AED是等腰直角三角形,∵∠BEC=∠AED=90°,∴∠BEC+∠CED=∠CED+∠AED,即∠BED=∠CEA,∵BE=EC,AE=ED,∴△BED≌△CEA(SAS),∴∠BDE=∠CAE,∵∠AGE=∠DGO,∴∠AOD=∠AEG=90°,∴AC⊥BD于点O,∴四边形ABCD是垂美四边形,∴AD2+BC2=AB2+CD2,∵BE=6,AE=8,∴BC=62,AD=82,∵AB=12,∴(82)2+(62)2=122+CD2,∴CD=214;【拓展应用】如图④,连接AG,BD,交于点O,在▱ABCD中,∵AD=6,AB=8,∴BC=6,CD=8,∵点E、F、G分别是AD、AB、CD的中点,∴EF∥BD,DG=12CD=4,AF=∴CG∥AF,CG=AF,∴四边形AFCG是平行四边形,∴AG∥CF,∵EF⊥CF,∴BD⊥AG,∴四边形ABGD是垂美四边形,∴AD2+BG2=AB2+GD2,∴62+BG2=82+42,∴BG=211.总结提升:本题是四边形综合题,考查的是全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,勾股定理的应用,正确理解垂美四边形的定义、灵活运用勾股定理是解题的关键.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90°;②若∠B=90°,且AB=3,AD=2,则CD2﹣CB2=5.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,思路引领:(1)①设∠C=n°,则∠A=3n°,∠B=2n°,由四边形ABCD是“对补四边形”得3n+n=180,则n=45,即可求得∠B=2n°=90°,则∠D=180°﹣∠B=90°;②由∠B=90°,得∠D=90°,根据勾股定理得CD2=AC2﹣AD2,CB2=AC2﹣AB2,则CD2﹣CB2=AB2﹣AD2=32﹣22=5.(2)延长DF到点G,使AE=CG,根据“同角的补角相等”证明∠A=∠BCG,即可证明△ABE≌△CBG,得BE=BG,∠ABE=∠CBG,则∠EBF=∠GBF=12∠ABC,即可证明△EBF≌△GBF,得EF=GF,则AE+CF=CG+CF=GF=解:(1)①设∠C=n°,∵∠A:∠B:∠C=3:2:1,∴∠A=3n°,∠B=2n°,∵四边形ABCD是“对补四边形”,∴∠A+∠C=180°,∠B+∠D=180°,∴3n+n=180,解得n=45,∴∠B=2n°=90°,∴∠D=180°﹣∠B=90°,故答案为:90°.②如图1,连接AC,∵∠B=90°,∴∠D=90°,∴CD2=AC2﹣AD2,CB2=AC2﹣AB2,∴CD2﹣CB2=AC2﹣AD2﹣(AC2﹣AB2)=AB2﹣AD2,∵AB=3,AD=2,∴CD2﹣CB2=32﹣22=5,故答案为:5.(2)AE+CF=BF,证明:如图2,延长DF到点G,使AE=CG,则∠BCG+∠BCD=180°,∵四边形ABCD是“对补四边形”,∴∠A+∠BCD=180°,∴∠A=∠BCG,∵AB=CB,∴△ABE≌△CBG(SAS),∴BE=BG,∠ABE=∠CBG,∵∠EBF=12∠∴∠GBF=∠CBF+∠CBG=∠CBF+∠ABE=12∠∴∠EBF=∠GBF,∵BF=BF,∴△EBF≌△GBF(SAS),∴EF=GF,∵AE+CF=CG+CF=GF,∴AE+CF=EF.总结提升:此题重点考查四边形的内角和等于360°、勾股定理的应用、同角的补角相等、全等三角形的判定与性质、新定义问题的求解等知识与方法,此题综合性强,难度较大,正确地作出所需要的辅助线是解题的关键.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(2,23),Q3(﹣2,23),Q4(22,﹣22)中,是点A关于点O的锐角旋转点的是Q2,Q(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.思路引领:(1)如图中,满足条件的点在半圆上(不包括点A以及y轴上的点),点Q2,Q4满足条件.(2)如图中,以O为圆心,3为半径作半圆,交y轴于P(0,3),P′(0,﹣3)当直线y=2x+b与半圆有交点(不包括P,B)时,满足条件.(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,求出图3(2),图3(3)中,t的值,可得结论.解:(1)如图,∵A(4,0),Q1(0,4),∴OA=OQ1=4,∠AOQ1=90°,∴点Q1不是点A关于点O的锐角旋转点;∵Q2(2,23),作Q2F⊥x轴于点F∴OQ2=OF2∵tan∠Q2OF=2∴∠Q2OF=60°,∴点Q2是点A关于点O的锐角旋转点;∵Q3(﹣2,23),作Q3G⊥x轴于点G则tan∠Q3OG=Q∴∠Q3OG=60°,∴OQ3=OGcos∠Q∵∠AOQ3=180°﹣60°=120°,∴Q3不是点A关于点O的锐角旋转点;∵Q4(22,﹣22),作Q4H⊥x轴于点H则tan∠Q4OH=Q∴∠Q4OH=45°,∵OQ4=OHcos∠Q∴Q4是点A关于点O的锐角旋转点;综上所述,在点Q1,Q2,Q3,Q4中,是点A关于点O的锐角旋转点的是Q2,Q4,故答案为:Q2,Q4.(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=−12∴ST=OS当OG=5时,b取得最小值,∵5×(−52b)=﹣b×(−∴b=﹣55,∴﹣55≤b(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,∴GI=GJ+JI=3+3∴MI=12GI∴OE=IE+MI﹣OM=352−32,即x解得t=3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,∴xE=t﹣3=﹣3﹣35,解得t=﹣35,观察图象可知,﹣35≤t<3+总结提升:本题属于圆综合题,考查了直线与圆的位置关系,点P是点M关于点N的锐角旋转点的定义等知识,解题的关键是理解题意,学会寻找特殊点,特殊位置解决问题,属于压轴题.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∠(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.思路引领:(1)根据四边形内角和以及新定义进行计算即可求解;(2)证明△BED≌△BEO(SAS),可得∠BCF=12∠BDE,连接OC,设∠EAF=α.则∠AFE=2∠EAF=2α,根据三角形内角和以及等边对等角可得∠ABC=12∠AOC(1)解:在半对角四边形ABCD中,∠B=12∠D,∠C=1∵∠A+∠B+∠C+∠D=360°,∴3∠B+3∠C=360°.∴∠B+∠C=120°.即∠B与∠C的度数之和120°.(2)证明:在△BED和△BEO中,BD=BO∠EBD=∠EBO∴△BED≌△BEO(SAS).∴∠BDE=∠BOE.又∵∠BCF=12∠∴∠BCF=12∠如图2,连接OC,设∠EAF=α,则∠AFE=2∠EAF=2α.∴∠EFC=180°﹣∠AFE=180°﹣2α.∵OA=OC,∴∠OAC=∠OCA=α.∴∠AOC=180°﹣∠OAC﹣∠OCA=180°﹣2α,则∠AOC=∠EFC,又∵∠ABC=12∠∴∠ABC=12∠AOC=1∴四边形DBCF是半对角四边形.总结提升:本题考查了几何图形的新定义,四边形内角和,圆内接三角形,圆的性质,三角形内

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