中考数学热点冲刺：专题1 新定义型问题（含答案）

这是一份中考数学热点冲刺：专题1 新定义型问题（含答案），共19页。试卷主要包含了“新定义”问题的概念及特征， 规定， 定义，∵x=2，x=－1,等内容，欢迎下载使用。


1.“新定义”问题的概念及特征
“新定义”问题其主要特征是以初中生已学过的知识为出发点，通过类比、引申、拓展给出新的数学概念（数学公式）；或将一些能与初中知识相衔接的高中“新知识”，通过阅读材料呈现给初中学生，让他们将这些“新知识”与已学知识联系起来，正确理解其内容、思想和方法，把握其本质，通过类比、猜想、迁移来运用新知识解决实际问题，通过分析近年来中考试卷中出现的这类“新定义”型试题大致分为三种类型：（1）定义“新规则，新运算”型；（2）定义数学新概念型；（3）定义新函数、新知识型.
2.“新定义”问题类型和常用解题方法
（1）定义“新规则，新运算”型 “新规则，新运算”型一般是先通过阅读示例的解题过程，理解方法要点，并体会蕴含其中的数学思想；再由特殊到一般对新方法加以应用，特别是在解决一般情况时要注意题目中看似不经意的限制条件.
（2）定义数学新概念型 定义数学新概念型在中考试题中一般以中档题出现，能较好的考查学生领悟定义的性质与判定的功能，认真审题、缜密思维的习惯以及对数学知识的综合运用能力、迁移能力和发现探究能力.
（3）定义新函数，新知识型 定义新函数，新知识型主要考查学生的阅读理解能力，应变能力和创新能力.解这类试题的关键是：正确理解新定义，并将此定义作为解题的依据，同时熟练掌握教学中的基本概念和基本的性质.
3. “新定义”问题类型应对策略 数学教学也就是数学语言的教学，这是因为数学语言是数学知识和数学思想的载体，数学知识与数学思想最终要通过数学语言表达出来并获得理解、掌握、交流和应用.因此，在平时的教学过程中要从细节中挖掘出数学的本质特征，引领学生找到解决问题的思想方法. 在中考复习中，要关注初、高中内容的衔接，对与初中数学知识密切相关，或简单的高中数学问题要尽量关注,适当进行“一题多变”、“一题多解”、“一法多用”的教学活动.
考向1定义新概念
1. 对于一个函数，自变量x取a时，函数值y也等于a，我们称a为这个函数的不动点．如果二次函数y=x2+2x+c有两个相异的不动点x1、x2，且x1＜1＜x2，则c的取值范围是（ ）
A．c＜－3 B．c＜－2 C． D．c＜1
【答案】B
【解析】 当y=x时，x=x2+2x+c，即为x2+x+c=0，由题意可知：x1，x2是该方程的两个实数根，所以，∵x1＜1＜x2，∴（x1－1）（x2－1）＜0，即x1x2－(x1＋x2) ＋1＜0，
∴c－(－1)＋1＜0，∴c＜－2.又知方程有两个不相等的实数根，故Δ＞0，
即12－4c＞0，解得：c＜∴c的取值范围为c＜－2 .
2． 一般地，如果x4=a（a≥0），则称x为a的四次方根，一个正数a的四次方根有两个．它们互为相反数，记为±，若=10，则m=__________．
【答案】±10
【解析】∵=10，∴m4=104，∴m=±10．故答案为：±10．
3． 对于实数a，b，定义运算“◎”如下：a◎b=（a+b）2﹣（a﹣b）2．若（m+2）◎（m﹣3）=24，则m=__________．
【答案】﹣3或4
【解析】根据题意得[（m+2）+（m﹣3）]2﹣[（m+2）﹣（m﹣3）]2=24，
（2m﹣1）2﹣49=0，
（2m﹣1+7）（2m﹣1﹣7）=0，
2m﹣1+7=0或2m﹣1﹣7=0，
所以m1=﹣3，m2=4．
故答案为：﹣3或4．
4. 规定：如果一个四边形有一组对边平行，一组邻边相等，那么四边形为广义菱形．根据规定判断下面四个结论：①正方形和菱形都是广义菱形；②平行四边形是广义菱形；③对角线互相垂直，且两组邻边分别相等的四边形是广义菱形；④若M、N的坐标分别为(0，1)，(0，－1)，P是二次函数y=x2的图象上在第一象限内的任意一点，PQ垂直直线y=－1于点Q，则四边形PMNQ是广义菱形．其中正确的是 ．（填序号）
【答案】①④
【解析】正方形和菱形满足一组对边平行，一组邻边相等，故都是广义菱形，故①正确；平行四边形虽然满足一组对边平行，但是邻边不一定相等，因此不是广义菱形，故②错误；对角线互相垂直，且两组邻边分别相等的四边形的对边不一定平行，邻边也不一定相等，因此不是广义菱形，故③错误；④中的四边形PMNQ满足MN∥PQ，设P(m，0)（m＞0），∵PM==＋1，PQ=－(－1)=＋1，∴PM=PQ，故四边形PMNQ是广义菱形．综上所述正确的是①④．
5． 定义：等腰三角形的顶角与其一个底角的度数的比值k称为这个等腰三角形的“特征值”．若等腰△ABC中，∠A=80°，则它的特征值k= ．
【答案】或．
【解析】当∠A是顶角时，底角是50°，则k=；当∠A是底角时，则底角是20°，k=，故答案为：或．
6. 《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珠的自然数—“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2019和2020是否是“纯数”？请说明理由；（2）求出不大于100的“纯数”的个数．
【答案】（1）2019不是“纯数”，2020是“纯数”，理由如下：∵在计算2019＋2020＋2021时，个位产生了进位，而计算2020＋2021＋2022时，各数位都不产生进位，∴2019不是“纯数”，2020是“纯数”．
（2）由题意可知，连续三个自然数的个位不同，其他位都相同，并且连续的三个自然数个位为0、1、2时，不会产生进位；其他位的数字为0、1、2、3时，不会产生进位．现分三种情况讨论如下：
①当这个数为一位自然数时，只能是0、1、2，共3个；②当这个数为二位自然数时，十位只能为1、2、3，个位只能为0、1、2，即10、11、12、20、21、22、30、31、32共9个；③当这个数为100时，易知100是“纯数”．综上，不大于100的“纯数”的个数为3＋9＋1=13．
7. 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=2BE,求邻余线AB的长.
【答案】：(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,四边形ABEF即为所求.(答案不唯一)
(3)∵AB=AC,AD是△ABC的角平分线,∴BD=CD,∵DE=2BE,∴BD=CD=3BE,∴CE=CD+DE=5BE.∵∠EDF=90°,M为EF的中点,∴DM=ME.∴∠MDE=∠MED.∵AB=AC,∴∠B=∠C,∴△DBQ∽△ECN,∴,∵QB=3,∴NC=5,∵AN=CN,∴AC=2CN=10,∴AB=AC=10.
8. 箭头四角形模型规律，如图1，延长CO交AB于点D，则∠BOC=∠1+∠B=∠A+∠C+∠B. 因为凹四边形ABOC形似箭头，其四角具有“∠BOC=∠A+∠C+∠B”这个规律，所以我们把这个模型叫做“箭头四角形”模型应用：
.
（1）直接应用：
①如图2，∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F=________
②如图3，∠ABE、∠ACE的2等分线（即角平分线）BF、CF交于点F，已知∠BEC=120°∠BAC=50°，则∠BFC=__________.
③如图4，BO、CO分别为∠ABO、∠ACO的2019等分线（i=1，2，3，…，2017，2018），它们的交点从上到下依次为O，O，O，…，O. 已知∠BOC=m°，∠BAC=n°，则∠BOC=______度
（2）拓展应用：如图5，在四边形ABCD中，BC=CD ，∠BCD=2∠BAD. O是四边形ABCD内的一点，且OA=OB=OD. 求证：四边形OBCD是菱形.
【答案】（1）①∵∠A+∠B+∠C=，∠D+∠E+∠F=∴∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F=2
②∵∠BEC=∠A+∠ABC+∠ACB ∠BFC=∠A+∠ABC+∠ACB，∠BEC=120°∠BAC=50°
∴∠BEC=∠A+∠ABC+∠ACB∴60°=25°+∠ABC+∠ACB
∴∠ABC+∠ACB=35°∴∠BFC=∠A+∠ABC+∠ACB=50°＋35°=85°∴∠BFC=85°
③
（2）证明：（1）如图，延长AO到E，
∵OA=OB，∴∠ABO=∠BAO.
又∵∠BOE=∠ABO+∠BAO，∴∠BOE=2∠BAO，
同理∠DOE=2∠DAO，
∴∠BOE+∠DOE=2∠BAO+2∠DAO=2（∠BAO+∠DAO），即∠BOD=2∠BAD.又∵∠BCD=2∠BAD，∴∠BOD=∠BCD.
（2）如图，连接OC，∵OB=OD，CB=CD，OC=OC，
∴△OBC≌△ODC，∴∠OBC=∠ODC.
又∵∠BOD=∠BCD，∴四边形OBCD是平行四边形.
又∵OB=OD，∴四边形OBCD是菱形.
9. 如图，平面内的两条直线、，点，在直线上，点、在直线上，过、两点分别作直线的垂线，垂足分別为，，我们把线段叫做线段在直线上的正投影，其长度可记作或，特别地线段在直线上的正投影就是线段．请依据上述定义解决如下问题：
（1）如图1，在锐角中，，，则 ；
（2）如图2，在中，，，，求的面积；
（3）如图3，在钝角中，，点在边上，，，，求，
【答案】（1）如图1中，作．
，，，
，，故答案为2．
（2）如图2中，作于．
，，，，
，
，，，
，，，
，
．
（3）如图3中，作于，于．
，，，
，，
，，，，
，，，，
在中，，，，
，，
.
考向2 定义新运算
1. 已知有理数a≠1，我们把称为a的差倒数，如：2的差倒数是=−1，－1的差倒数是．如果a1=－2，a2是a1的差倒数，a3是a2的差倒数，a4是a3的差倒数，…，依此类推，那么a1＋a2＋…＋a100的值是（）
A．－7.5 B．7.5 C．5.5 D．－5.5
【答案】A
【解析】由题意知：a2==；a3==，a4==－2；a5==；…；可知经过3次开始循环，所以a1＋a2＋…＋a100=－2＋＋－2＋＋＋…－2==－7.5．
2. 定义一种新运算：=，例如：==1－9=－8，若=－2，则m=（ ）
A．－2 B． C．2 D．
【答案】B
【解析】由题意得－=－=－2，则m=，故选B．
3. 定义：a*b=eq \f(a,b)，则方程2*(x＋3)=1*(2x)的解为________．
【答案】x=1
【解析】本题考查了可化为一元一次的分式方程的解法.按新定义可知：，，可得方程，解得x=1，经检验此解为方程的根．
4. 对于实数a、b，定义关于的一种运算：ab=2a+b.例如34=2×3+4=10.
(1)求4(－3)的值；
(2)若x(－y)=2，(2y)x=－1，求x+y的值.
【答案】(1)根据题意得：4(－3)=2×4+(－3)=5.(2)∵x(－y)=2，(2y)x=－1,
∴2x+(－y)=2,2×2y+x=－1,解这个二元一次方程组,得,x=,y=,∴x+y=
5. 某中学数学兴趣小组在一次课外学习与探究中遇到一些新的数学符号，他们将其中某些材料摘录如下：对于三个实数，，，用，，表示这三个数的平均数，用，，表示这三个数中最小的数．例如：，2，，，2，，，1，．请结合上述材料，解决下列问题：
（1）①，， ； ②，， ；
（2）若，，，求的值；
（3）若，，，求的取值范围．
【答案】（1）①；②； （2）或3；（3）-2≤x≤4
【解析】解：（1）①，，；
②，，；
（2），，，，解得或3；
（3），，，解得： -2≤x≤4.
6. 若一个两位数十位、个位上的数字分别为m，n，我们可将这个两位数记为，易知=10m+n，同理，一个三位数、四位数等均可以用此记法，如=100a+10b+c．
（1）解方程填空：①若＋=45，则x=；②若－=26，则y=；③若＋=，则t= ；
（2）交换任意一个两位数的个位数字与十位数字，可得到一个新数，则＋一定能被整除，－一定能被整除，·－mn一定能被整除；（请从大于5的整数中选择合适的数填空）
（3）北京时间2019年4月10日21时，人类拍摄的首张黑洞照片问世，黑洞是一种引力极大的天体，连光都逃脱不了它的束缚，数学中也存在有趣的黑洞现象：任选一个三位数，要求个、十、百位的数字各不相同，把这个三位数的三个数字按大小重新排列，得出一个最大的数和一个最小的数，用得出的最大的数减去最小的数得到一个新数（例如若选的数为325，则用532－235=297），再将这个新数按上述方式重新排列，再相减，像这样运算若干次后一定会得到同一个重复出现的数，这个数称为“卡普雷卡尔黑洞数” ．
①该“卡普雷卡尔黑洞数”为；
②设任选的三位数为（不妨设a＞b＞c），试说明其均可产生该黑洞数．
【答案】（1）t=7；（2）＋一定被11整除； －一定被9整除；·－mn一定能被10整除；
（3）①反复运算可得495；②证明过程见解析.
【解析】解：（1）∵=10m+n，∴＋=45=20+x+10x+3=11 x+23=45，得x=2，同理可得y=4，t=7；（2）＋=10m+n+10n+m=11（m+n）故一定被11整除；同理－一定被9整除；·－mn一定能被10整除；（3）①反复运算可得495；②∵a＞b＞c，∴第一次运算得到100a+10b+c－（100c+10b+a）=99（a－c），可以看出结果必为99的倍数，∵a＞b＞c，∴a≥b＋1，b≥c＋1，即a≥b＋1≥c＋2，∴a－c≥2，9≥a＞c，∴a－c≤9，则a－c=2，3，4，5，6，7，8，9，∴第一次运算得到99（a－c）可以是198，297，396，495，594，693，792，891，再让这些数字依据“卡普雷卡尔黑洞数”的推算规则进行运算，分别可以得到：981－198=792，972－279=693，963－369=594，954－459=495，954－459=495，以后均重复运算，故可以得到该黑洞数为495．
考向3 定义新函数
1. 若二次函数y=ax2+bx+c（a≠0）图象的顶点在一次函数y=kx+t（k≠0）的图象上，则称y=ax2+bx+c（a≠0）为y=kx+t（k≠0）的伴随函数，如：y=x2+1是y=x+1的伴随函数．
（1）若y=x2﹣4是y=﹣x+p的伴随函数，求直线y=﹣x+p与两坐标轴围成的三角形的面积.
（2）若函数y=mx﹣3（m≠0）的伴随函数y=x2+2x+n与x轴两个交点间的距离为4，求m，n的值．
【答案】（1）∵y=x2﹣4，∴其顶点坐标为（0，﹣4），∵y=x2﹣4是y=﹣x+p的伴随函数，∴（0，﹣4）在一次函数y=﹣x+p的图象上，∴﹣4=0+p．∴p=﹣4，∴一次函数为：y=﹣x﹣4，∴一次函数与坐标轴的交点分别为（0，﹣4），（﹣4，0），∴直线y=﹣x+p与两坐标轴围成的三角形的两直角边都为|﹣4|=4，∴直线y=﹣x+p与两坐标轴围成的三角形的面积为：．
（2）设函数y=x2+2x+n与x轴两个交点的横坐标分别为x1，x2，则x1+x2=﹣2，x1x2=n，∴，∵函数y=x2+2x+n与x轴两个交点间的距离为4，∴，解得，n=﹣3，∴函数y=x2+2x+n为：y=x2+2x﹣3=（x+1）2﹣4，∴其顶点坐标为（﹣1，﹣4），∵y=x2+2x+n是y=mx﹣3（m≠0）的伴随函数，∴﹣4=﹣m﹣3，∴m=1.
2. 阅读下面材料：如果函数y=f(x)满足：对于自变量x的取值范围内的任意x1，x2，（1）若x1＜x2，都有f(x1) ＜f(x2)，则称f(x)是增函数；（2）若x1＜x2，都有f(x1) ＞f(x2)，则称f(x)是减函数．例题：证明函数f(x)=(x＞0)是减函数．
证明：设0＜x1＜x2，f(x1) －f(x2)==
∵0＜x1＜x2，∴x2－x1＞0，x1x2＞0．
∴＞0，即f(x1) — f(x2)＞0．∴f(x1) ＞f(x2)，∴函数f(x)=(x＞0)是减函数．
根据以上材料，解答下面的问题：
已知函数（x＜0），
（1）计算：f(－3)=________，f(－4)=________；
（2）猜想：函数（x＜0）是________函数（填“增”或“减”）；
（3）请仿照例题证明你的猜想．
【答案】（1）
（2）增；
（3）证明：设x1＜x2＜0，
f(x1) －f(x2)=
．
∵x1＜x2＜0，∴x2—x1＞0，x12x22＞0，x2＋x1－1＜0，
∴＜0，即f(x1)－f(x2)＜0．∴f(x1) ＜f(x2)，∴函数是增函数．
3. 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－2）2＋m＋2的顶点．
（1）当m=0时，求该抛物线下放（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．
【答案】（1）当m=0时，二次函数的表达式为y=－x2＋2，画出函数图象（图1），
∵当x=0时，y=2；当x=1时，y=1；
∴抛物线经过点（0，2）和（1，1）．
∴好点有：（0，0），（0，1），（0，2）．（1，0）和（1，1）共5个．
（2）当m=3时，二次函数的表达式为y=－（x－3）2＋5，画出函数图象（图2）.
∵当x=1时，y=1；当x=4时，y=4.
∴抛物线上存在好点，坐标分别是（1，1）和（4，4）.
（3）∵抛物线顶点P的坐标为（m，m＋2），∴点P在直线y=x＋2上．由于点P在正方形内，则0＜m＜2．
如图3，点E（2，1），F（2，2）．∴当顶点P在正方形OABC内，且好点恰好存在8个时，抛物线与线段EF有交点（点F除外）．当抛物线经过点E（2，1）时，－（ 2－m）2＋m＋2=1，解得m1=，m2=（舍去）．当抛物线经过点F（2，2）时，－（ 2－m）2＋m＋2=2，解得m1=1，m2=4（舍去）．
∴当＜m＜1时，点在正方形内部，该抛物线下方（包括边界）恰好存在个好点．
4. 城市的许多街道是相互垂直或平行的，因此，往往不能沿直线行走到达目的地，只能按直角拐弯的方式行走．可以按照街道的垂直和平行方向建立平面直角坐标系xOy，对两点A（x1，y1）和B（x2，y2），用以下方式定义两点间距离：d（A，B）=|x1﹣x2|+|y1﹣y2|．
（1）①已知点A（﹣2，1），则d（O，A）= ．②函数y=﹣2x+4（0≤x≤2）的图象如图①所示，B是图象上一点，d（O，B）=3，则点B的坐标是 ．
（2）函数y（x＞0）的图象如图②所示．求证：该函数的图象上不存在点C，使d（O，C）=3．
（3）函数y=x2﹣5x+7（x≥0）的图象如图③所示，D是图象上一点，求d（O，D）的最小值及对应的点D的坐标．
（4）某市要修建一条通往景观湖的道路，如图④，道路以M为起点，先沿MN方向到某处，再在该处拐一次直角弯沿直线到湖边，如何修建能使道路最短？（要求：建立适当的平面直角坐标系，画出示意图并简要说明理由）
【答案】解：（1）①由题意得：d（O，A）=|0+2|+|0﹣1|=2+1=3；
②设B（x，y），由定义两点间的距离可得：|0﹣x|+|0﹣y|=3，
∵0≤x≤2，∴x+y=3，
∴，解得：，
∴B（1，2），故答案为：3，（1，2）；
（2）假设函数的图象上存在点C（x，y）使d（O，C）=3，
根据题意，得，
∵x＞0，∴，，
∴，∴x2+4=3x，∴x2﹣3x+4=0，
∴△=b2﹣4ac=﹣7＜0，
∴方程x2﹣3x+4=0没有实数根，
∴该函数的图象上不存在点C，使d（O，C）=3．
（3）设D（x，y），
根据题意得，d（O，D）=|x﹣0|+|x2﹣5x+7﹣0|=|x|+|x2﹣5x+7|，
∵，又x≥0，
∴d（O，D）=|x|+|x2﹣5x+7|=x+x2﹣5x+7=x2﹣4x+7=（x﹣2）2+3，
∴当x=2时，d（O，D）有最小值3，
此时点D的坐标是（2，1）．
（4）如图，以M为原点，MN所在的直线为x轴建立平面直角坐标系xOy，将函数y=﹣x的图象沿y轴正方向平移，直到与景观湖边界所在曲线有交点时停止，设交点为E，过点E作EH⊥MN，垂足为H，修建方案是：先沿MN方向修建到H处，再沿HE方向修建到E处．理由：设过点E的直线l1与x轴相交于点F．在景观湖边界所在曲线上任取一点P，过点P作直线l2∥l1，
l2与x轴相交于点G．
∵∠EFH=45°，∴EH=HF，d（O，E）=OH+EH=OF，同理d（O，P）=OG，
∵OG≥OF，∴d（O，P）≥d（O，E），∴上述方案修建的道路最短．
5. 定义：在平面直角坐标系中，对于任意两点A（a，b），B（c，d），若点T（x，y）满是x=，y=，那么称点T是点A，B的融合点.例如：A（-1，8），B（4，一2），当点T（x.y）满是x==1，y==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△DTH为直角三角形时，求点E的坐标.
【答案】（1）∵=2，=4，∴点C（2，4）是点A.B的融合点。（2）①由融合点定义知x=，得t=3x-分
又∵y=，得t=∴3x-3=，化简得y=2x-1.
②要使△DTH为直角三角形，可分三种情况讨论：
（Ⅰ）当∠THD=90°时，如图1所示，设T（m，2m-1），则点E为（m，2m+3）.
由点T是点D，E的融合点，可得m=或2m-1=解得m=，∴点E1（，6）.
（Ⅱ）当∠TDH=90°时，如图2所示，则点T为（3，5）.
由点T是点D，E的融合点，可得点E2（6，15）.（Ⅲ）当∠HTD=90°时，该情况不存在.
综上所述，符合题意的点为E1（，6），E2（6，15）.