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2023年各省市中考数学试卷分类汇编知识点46 新定义型、阅读理解型问题(Word版附解析)
展开 这是一份2023年各省市中考数学试卷分类汇编知识点46 新定义型、阅读理解型问题(Word版附解析),共32页。学案主要包含了2023·娄底,2023·包头,2023·重庆A卷,2023•内江,2023·菏泽,2023·武汉,2023·北京16题,2023·绍兴等内容,欢迎下载使用。
11.【2023·娄底】从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有组合的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的组合数,用符号Cnm表示,Cnm=n(n-1)(n-2)⋯(n-m+1)m(m-1)⋯1(n≥m,n、m为正整数);例如:C52=5×42×1,C83=8×7×63×2×1,则C94+C95=( )
A.C96B.C104C.C105D.C106
【分析】对于C94和C95正用公式Cnm=n(n-1)(n-2)⋯(n-m+1)m(m-1)⋯1,通分后再逆用公式.
【答案】C【解析】∵Cnm=n(n-1)(n-2)⋯(n-m+1)m(m-1)⋯1,∴C94+C95=9×8×7×64×3×2×1+9×8×7×6×55×4×3×2×1=5×9×8×7×65×4×3×2×1+9×8×7×6×55×4×3×2×1=2×9×8×7×6×55×4×3×2×1=10×9×8×7×65×4×3×2×1=C105,
【点评】本题考查了新定义组合数公式的正用和逆用以及通分技巧,关键是通分成一个分数.
内蒙古
3.【2023·包头】定义新运算“⊗”,规定:a⊗b=a2﹣|b|,则(﹣2)⊗(﹣1)的运算结果为( )
A.﹣5B.﹣3C.5D.3
【答案】D
重庆
10.【2023·重庆A卷】在多项式x﹣y﹣z﹣m﹣n(其中x>y>z>m>n)中,对相邻的两个字母间任意添加绝对值符号,添加绝对值符号后仍只有减法运算,然后进行去绝对值运算,称此为“绝对操作”.例如:x﹣y﹣|z﹣m|﹣n=x﹣y﹣z+m﹣n,|x﹣y|﹣z﹣|m﹣n|=x﹣y﹣z﹣m+n,….下列说法:
①存在“绝对操作”,使其运算结果与原多项式相等;
②不存在“绝对操作”,使其运算结果与原多项式之和为0;
③所有的“绝对操作”共有7种不同运算结果.
其中正确的个数是( )
A.0B.1C.2D.3
【分析】根据给定的定义,举出符合条件的说法①和②.说法③需要对绝对操作分析添加一个和两个绝对值的情况,并将结果进行比较排除相等的结果,汇总得出答案.
【答案】C【解析】|x﹣y|﹣z﹣m﹣n=x﹣y﹣z﹣m﹣n,故说法①正确.若使其运算结果与原多项式之和为0,需出现﹣x,显然无论怎么添加绝对值,都无法使x的符号为负号,故说法②正确.当添加一个绝对值时,共有4种情况,分别是|x﹣y|﹣z﹣m﹣n=x﹣y﹣z﹣m﹣n;x﹣|y﹣z|﹣m﹣n=x﹣y+z﹣m﹣n;x﹣y﹣|z﹣m|﹣n=x﹣y﹣z+m﹣n;x﹣y﹣z﹣|m﹣n|=x﹣y﹣z﹣m+n.当添加两个绝对值时,共有3种情况,分别是|x﹣y|﹣|z﹣m|﹣n=x﹣y﹣z+m﹣n;|x﹣y|﹣z﹣|m﹣n|=x﹣y﹣z﹣m+n;x﹣|y﹣z|﹣|m﹣n|=x﹣y+z﹣m+n.共有7种情况;有两对运算结果相同,故共有5种不同运算结果,故说法③不符合题意.故选:C.
【点评】本题考查新定义题型,根据多给的定义,举出符合条件的代数式进行情况讨论;
需要注意去绝对值时的符号,和所有结果可能的比较.主要考查绝对值计算和分类讨论思想的应用.
四川省
11.【2023•内江】对于实数a,b定义运算“⊗”为a⊗b=b2﹣ab,例如:3⊗2=22﹣3×2=﹣2,则关于x的方程(k﹣3)⊗x=k﹣1的根的情况,下列说法正确的是( )
A.有两个不相等的实数根B.有两个相等的实数根
C.没有实数根D.无法确定
【分析】根据运算“⊗”的定义将方程(k﹣3)⊗x=k﹣1转化为一般式,由根的判别式Δ=(k﹣1)2+4>0,即可得出该方程有两个不相等的实数根.
【答案】A【解析】∵(k﹣3)⊗x=k﹣1,∴x2﹣(k﹣3)x=k﹣1.
∴x2﹣(k﹣3)x﹣k+1=0.∴Δ=[﹣(k﹣3)]2﹣4×1×(﹣k+1)=(k﹣1)2+4>0.
∴关于x的方程(k﹣3)⊗x=k﹣1有两个不相等的实数根.
【点评】本题考查了根的判别式和实数的运算,牢记“当Δ>0时,方程有两个不相等的实数根”是解决问题的关键.
12.【2023•内江】对于正数x,规定f(x)=2xx+1,例如:f(2)=2×22+1=43,f(12)=2×1212+1=23,f(3)=2×33+1=32,f(13)=2×1313+1=12,计算:f(1101)+f(1100)+f(199)+…+f(13)+f(12)+f(1)+f(2)+f(3)+…+f(99)+f(100)+f(101)=( )
A.199B.200C.201D.202
【分析】分别计算f(1),f(2),f(3),…,f(12),f(13),…,相加后可解答.
【答案】C【解析】∵f(1)=2×11+1=1,f(2)=2×22+1=43,f(12)=2×1212+1=23,f(3)=2×33+1=32,f(13)=2×1313+1=12,f(4)=2×44+1=85,f(14)=2×1414+1=25,…,f(101)=101×2101+1=10151,f(1101)=2×11011101+1=151,
∴f(2)+f(12)=43+23=2,f(3)+f(13)=32+12=2,f(4)+f(14)=85+25=2,…,f(101)+f(1101)=10151+151=2,
f(1101)+f(1100)+f(199)+…+f(13)+f(12)+f(1)+f(2)+f(3)+…+f(99)+f(100)+f(101)
=2×100+1=201.
【点评】本题考查了新定义,数字类规律问题,根据f(x)=2xx+1代入求值并找出规律是解本题的关键.
山东省
8.【2023·菏泽】若一个点的纵坐标是横坐标的3倍,则称这个点为“三倍点”,如:A(1,3),B(﹣2,﹣6),C(0,0)等都是“三倍点”.在﹣3<x<1的范围内,若二次函数y=﹣x2﹣x+c的图象上至少存在一个“三倍点”,则c的取值范围是( )
A.-14≤c<1B.﹣4≤c<﹣3C.-14≤x<6D.﹣4≤c<5
【分析】由题意得,三倍点所在的直线为y=3x,根据二次函数y=﹣x2﹣x+c的图象上至少存在一个“三倍点”转化为y=﹣x2﹣x+c和y=3x至少有一个交点,求Δ≥0,再根据x=﹣3和x=1时两个函数值大小即可求出.
【答案】D 【解析】由题意得,三倍点所在的直线为y=3x,在﹣3<x<1的范围内,二次函数y=﹣x2﹣x+c的图象上至少存在一个“三倍点”,即在﹣3<x<1的范围内,二次函数y和y=3x至少有一个交点,令3x=﹣x2﹣x+c,整理得,x2+4x﹣c=0,则Δ=b2﹣4ac=16+4c≥0,解得c≥﹣4,把x=﹣3代入y=﹣x2﹣x+c得y=﹣12+c,代入y=3x得y=﹣9,∴﹣9>﹣12+c,解得c<3;把x=1代入y=﹣x2﹣x+c得y=﹣2+c,代入y=3x得y=3,∴3>﹣2+c,解得c<5,综上,c的取值范围为:﹣4≤c<5.
【点评】本题考查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,二次函数与一次函数的交点问题,熟练掌握相关性质是解题的关键.
湖北省
10.【2023·武汉】皮克定理是格点几何学中的一个重要定理,它揭示了以格点为顶点的多边形的面积S=N+12L-1,其中N,L分别表示这个多边形内部与边界上的格点个数,在平面直角坐标系中,横、纵坐标都是整数的点为格点.已知A(0,30),B(20,10),O(0,0),则△ABO内部的格点个数是( )
A.266B.270C.271D.285
【分析】根据公式,先计算出S和L的值,即可求出N的值.
【答案】C 【解析】∵A(0,30),B(20,10),O(0,0),∴△ABO的面积为S=12×30×20=300,△ABO边界上的格点个数L=31+19+10=60,∵S=N+12L﹣1,∴300=N+12×60﹣1,∴N=271.
【点评】本题考查新定义的理解,也考查了学生分析、解决问题的能力,注意区分多边形内部格点数和边界格点数是解本题的关键.
二、填空题
北京
16.【2023·北京16题】学校组织学生参加木艺艺术品加工劳动实践活动.已知某木艺艺术品加工完成共需A,B,C,D,E,F,G七道工序,加工要求如下:
①工序C,D须在工序A完成后进行,工序E须在工序B,D都完成后进行,工序F须在工序C,D都完成后进行;
②一道工序只能由一名学生完成,此工序完成后该学生才能进行其他工序;
③各道工序所需时间如下表所示:
在不考虑其他因素的前提下,若由一名学生单独完成此木艺艺术品的加工,则需要______分钟;若由两名学生合作完成此木艺艺术品的加工,则最少需要______分钟.
【答案】 ①. 53 ② 28【解析】由题意得(分钟),即由一名学生单独完成此木艺艺术品的加工,需要53分钟.②假设这两名学生为甲、乙,∵工序C,D须在工序A完成后进行,工序E须在工序B,D都完成后进行,且工序A,B都需要9分钟完成,∴甲学生做工序A,乙学生同时做工序B,需要9分钟;然后甲学生做工序D,乙学生同时做工序C,乙学生工序C完成后接着做工序G,需要9分钟;最后甲学生做工序E,乙学生同时做工序F,需要10分钟.∴若由两名学生合作完成此木艺艺术品的加工,最少需要(分钟).
浙江省
16.【2023·绍兴】在平面直角坐标系xOy中,一个图形上的点都在一边平行于x轴的矩形内部(包括边界),这些矩形中面积最小的矩形称为该图形的关联矩形.例如:如图,函数y=(x﹣2)2(0≤x≤3)的图象(抛物线中的实线部分),它的关联矩形为矩形OABC.若二次函数y=14x2+bx+c(0≤x≤3)图象的关联矩形恰好也是矩形OABC,则b= .
【分析】根据题意求得点A(3,0),B(3,4),C(0,4),然后分两种情况,利用待定系数法求出解析式即可.
【答案】712或-2512【解析】由y=(x﹣2)2(0≤x≤3),当x=0时,y=4,∴C(0,4),∵A(3,0),四边形ABCO是矩形,∴B(3,4),
①当抛物线经过O、B时,将点O(0,0),B(3,4)代入y=14x2+bx+c(0≤x≤3)得c=014×9+3b+c=4,解得b=712;
②当抛物线经过A、C时,将点A(3,0),C(0,4)代入y=14x2+bx+c(0≤x≤3)得c=414×9+3b+c=0,解得b=-2512,
综上所述,b=712或b=-2512.
【点评】本题考查了待定系数法求抛物线的解析式,能够理解新定义,最小矩形的限制条件是解题的关键.
湖南省
14.【2023·怀化】定义新运算:(a,b)•(c,d)=ac+bd,其中a,b,c,d为实数.例如:(1,2)•(3,4)=1×3+2×4=11.如果(2x,3)•(3,﹣1)=3,那么x= .
【答案】1 【解析】(2x,3)•(3,﹣1)=3,6x﹣3=3,解得x=1.
黑龙江
18.【2023·大庆】如图,在△ABC中,将AB绕点A顺时针旋转α至AB′,将AC绕点A逆时针旋转β至AC′(0°<α<180°,0°<β<180°),得到△AB′C′,使∠BAC+∠B′AC′=180°,我们称△AB′C′是△ABC的“旋补三角形“,△AB′C′的中线AD叫做△ABC的“旋补中线”,点A叫做“旋补中心”.下列结论正确的有 .
①△ABC与△AB′C′面积相同;
②BC=2AD;
③若AB=AC,连接BB′和CC′,则∠B′BC+∠CC′B′=180°;
④若AB=AC,AB=4,BC=6,则B′C′=10.
【分析】由“SAS”可证△BAC≌△AB′E,可得BC=AE,S△ABC=S△AB'E,可求S△ABC=S△B'C'A,BC=2AD,故①②正确;由等腰三角形的性质和三角形内角和定理可求∠B′BC+∠CC′B′=180°;故③正确;通过证明平行四边形AC'EB'是菱形,可得B'C'⊥AE,B'D=C'D,由勾股定理可求B'C'的长,即可判断④,即可求解.
【答案】①②③【解析】证明:延长AD至E,使DE=AD,连接B'E,C'E,∵AD是中线,∴B'D=C'D,∴四边形AC'EB'是平行四边形,∴B'E∥AC',B'E=AC',S△B'C'A=12S▱B'EC'A=S△AB'E,∴∠B′AC′+∠AB′E=180°,∵∠BAC+∠B′AC′=180°,∴∠BAC=∠AB′E,∵将AB绕点A顺时针旋转α至AB′,将AC绕点A逆时针旋转β至AC′,∴AB=AB',AC=AC'=B'E,在△BAC和△AB′E中,BA=AB'∠BAC=∠AB'ECA=B'E,∴△BAC≌△AB′E(SAS),∴BC=AE,S△ABC=S△AB'E,∴S△ABC=S△B'C'A,故①正确;∵AE=2AD,∴BC=2AD,故②正确;∵AB=AC,∴AB'=AC'=AB=AC,∴∠ABC=∠ACB,∠ABB'=∠AB'B,∠ACC'=∠AC'C,∠AB'C'=∠AC'B',∵∠BAC+∠B′AC′=180°,∴α+β=180°,∠B'C'A+∠ABC=90°,∴∠ABB'+∠AC'C=90°,∴∠B′BC+∠CC′B′=180°;故③正确;∵BC=6,∴AD=3,∵AB'=AC'=AB=AC=4,∴平行四边形AC'EB'是菱形,∴B'C'⊥AE,B'D=C'D,∴B'D=B'A2-AD2=16-9=7,∴B'C'=27,故④错误,故答案为:①②③.
【点评】本题是三角形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,勾股定理,平行四边形的判定和性质,菱形的判定和性质,灵活运用这些性质解决问题是解题的关键.
重庆
18.【2023·重庆A卷】如果一个四位自然数abcd的各数位上的数字互不相等且均不为0,满足ab-bc=cd,那么称这个四位数为“递减数”.例如:四位数4129,∵41﹣12=29,∴4129是“递减数”;又如:四位数5324,∵53﹣32=21≠24,∴5324不是“递减数”.若一个“递减数”为a312,则这个数为 ;若一个“递减数”的前三个数字组成的三位数abc与后三个数字组成的三位数bcd的和能被9整除,则满足条件的数的最大值是 .
【分析】根据递减数的概念列方程求a的值,根据递减数的概念先求得10a﹣9b﹣11c=d,然后根据题意列出两个三位数字之和,结合能被9整除的数的特征分析满足条件的最大值.
【答案】43128165【解析】由题意可得10a+3﹣31=12,解得a=4,∴这个数为4312,由题意可得,10a+b﹣(10b+c)=10c+d,整理,可得10a﹣9b﹣11c=d,一个“递减数”的前三个数字组成的三位数abc与后三个数字组成的三位数bcd的和为:100a+10b+c+100b+10c+d=100a+10b+c+100b+10c+10a﹣9b﹣11c=110a+101b=99(a+b)+11a+2b,又∵一个“递减数”的前三个数字组成的三位数abc与后三个数字组成的三位数bcd的和能被9整除,∴11a+2b9是整数,且a≠b≠c≠d,1≤a≤9,1≤b≤9,1≤c≤9,0≤d≤9,a=9时,原四位数可得最大值,此时b只能取0,不符合题意,舍去,当a=8时,b=1,此时71﹣11c=d,c取9或8或7时,均不符合题意,当c取6时,d=5,∴满足条件的数的最大值是8165,
【点评】本题考查新定义运算,理解新定义概念,正确推理计算是解题关键.
18.【2023·重庆B卷】对于一个四位自然数M,若它的千位数字比个位数字多6,百位数字比十位数字多2,则称M为“天真数”.如:四位数7311,∵7﹣1=6,3﹣1=2,∴7311是“天真数”;四位数8421,∵8﹣1≠6,∴8421不是“天真数”,则最小的“天真数”为 ;一个“天真数”M的千位数字为a,百位数字为b,十位数字为c,个位数字为d,记P(M)=3(a+b)+c+d,Q(M)=a﹣5,若P(M)Q(M)能被10整除,则满足条件的M的最大值为 .
【分析】它的千位数字比个位数字多6,百位数字比十位数字多2,则称M为“天真数”.分为两部分:第一部分千位数和个位数之间的关系,第二部分百位数和十位数之前的关系.
【答案】62009313【解析】求最小的“天真数”,首先知道最小的自然数的0.先看它的千位数字比个位数字多6,个位数为最小的自然数0时,千位数为6;百位数字比十位数字多2,十位数为最小的的自然数0时,百位数是2;则最小的“天真数”为6200.一个“天真数”M的千位数字为a,百位数字为b,十位数字为c,个位数字为d.由“天真数”的定义得a=d+6,所以6≤a≤9,b=c+2,所以0≤c≤7,又P(M)=3(a+b)+c+d=3(a+c+2)+c+a﹣6=4a+4c;Q(M)=a﹣5.P(M)Q(M)=4a+4ca-5论能被10整除当a取最大值9时,即当a=9时,P(M)Q(M)满足能被10整除,则c=1,“天真数”M为9313.
【点评】新定义题型,各数字的取值范围,最值:最小自然数0.
四川省
13.【2023·广安】定义一种新运算:对于两个非零实数a、b,a※b=xa+yb.若2※(﹣2)=1,则(﹣3)※3的值是 .
【分析】利用新定义的规定列式求得(x﹣y)的值,再利用新定义和整体代入的方法运算即可.
【答案】-23【解析】∵2※(﹣2)=1,∴x2+y-2=1,∴x﹣y=2.∴(﹣3)※3=x-3+y3=-13(x﹣y)=-13×2
=-23.故答案为:-23.
【点评】本题主要考查了实数的运算,本题是新定义型,理解新定义的规定并熟练应用是解题的关键.
18.【2023·巴中】规定:如果两个函数的图象关于y轴对称,那么称这两个函数互为“Y函数”.例如:函数y=x+3与y=﹣x+3互为“Y函数”.若函数y=x2+(k﹣1)x+k﹣3的图象与x轴只有一个交点,则它的“Y函数”图象与x轴的交点坐标为 .
【分析】根据关于y轴对称的图形的对称点的坐标特点,分情况讨论求出它的“Y函数”图象与x轴的交点坐标.
【答案】(3,0)或(4,0)【解析】当k=0时,函数解析式为y=﹣x﹣3,它的“Y函数”解析式为y=x﹣3,它们的图象与x轴都只有一个交点,∴它的“Y函数”图象与x轴的交点坐标为(3,0);当k≠0时,此函数为二次函数,若二次函数的图象与x轴只有一个交点,则二次函数的顶点在x轴上,即,解得k=﹣1,∴二次函数的解析式为=.∴它的“Y函数”解析式为,令y=0,则,解得x=4.∴二次函数的“Y函数”图象与x轴的交点坐标为(4,0).综上,它的“Y函数”图象与x轴的交点坐标为(3,0)或(4,0).
【点评】本题考查了新定义,二次函数与x轴的交点坐标,坐标与图形变换﹣﹣﹣﹣轴对称,求一次函数解析式和二次函数解析式,理解题意,采用分类讨论的思想是解题的关键.
23.【2023·成都】定义:如果一个正整数能表示为两个正整数m,n的平方差,且m﹣n>1,则称这个正整数为“智慧优数”.例如,16=52﹣32,16就是一个智慧优数,可以利用m2﹣n2=(m+n)(m﹣n)进行研究.若将智慧优数从小到大排列,则第3个智慧优数是 ;第23个智慧优数是 .
【分析】根据新定义m2﹣n2,可以分别列出m2和n2的差,进而即可求解.
【答案】15,55【解析】根据题意,且m﹣n>1,当m=3,n=1,则第1个智慧优数为:32﹣12=8,当m=4,n=2,则第2个智慧优数为:42﹣22=12,当m=4,n=1,则第3个智慧优数为:42﹣12=15.正整数的平方分别为:1,4,9,16,25,36,49,64,81.当m=5,n=3,则第3个智慧优数为:52﹣32=16,当m=5,n=2,则第3个智慧优数为:52﹣22=21,当m=5,n=1,则第3个智慧优数为:52﹣12=24,以此类推,当m=6时,有4个智慧优数,同理m=7时有5个,m=8时,有6个,1+2+3+4+5+6=21,第22个智慧优数,当m=9时,n=7,第22个智慧优数为:92﹣72=81﹣49=32,第23个智慧优数,当m=9时,n=6,第23个智慧优数为:92﹣62=81﹣36=55,故答案为:15,55.
【点评】本题考查新定义下智慧优数的计算和分类,根据规律计算求解,解题的关键是能分类进行求解.
16.【2023•乐山】定义:若x,y满足x2=4y+t,y2=4x+t且x≠y(t为常数),则称点M(x,y)为“和谐点”.
(1)若P(3,m)是“和谐点”,则m= ;
(2)若双曲线y=kx(﹣3<x<﹣1)存在“和谐点”,则k的取值范围为 .
【分析】(1)根据题意得出4m+t=912+t=m2,消去t得到m2+4m﹣21=0,解方程即可求得m=﹣7;
(2)根据题意得出x2=4kx+t①k2x2=4x+t②,①﹣②得(x+kx)(x-kx)=﹣4(x-kx),整理得(x-kx)(x+kx+4)=0,由x≠y,得出x+kx+4=0,理得k=﹣x2﹣4x=﹣(x+2)2+4,由﹣3<x<﹣1,得出3<k<4.
【答案】(1)-7 (2)3<k<4【解析】(1)∵P(3,m)是“和谐点”,
∴4m+t=912+t=m2.消去t得到m2+4m﹣21=0,解得m=﹣7或3.
∵x≠y,∴m=﹣7.
(2)∵双曲线y=kx(﹣3<x<﹣1)存在“和谐点”,∴x2=4kx+t①k2x2=4x+t②,
①﹣②得(x+kx)(x-kx)=﹣4(x-kx),∴(x-kx)(x+kx+4)=0.
∵x≠y,∴x+kx+4=0,整理得k=﹣x2﹣4x=﹣(x+2)2+4.
∵﹣3<x<﹣1,∴3<k<4.
【点评】本题考查了新定义,反比例函数图象上点的坐标特征,二次函数的最值等知识,本题综合性强,有一定难度.
三、解答题
26.【2023·盐城】定义:若一次函数的图象与二次函数的图象有两个交点,并且都在坐标轴上,则称二次函数为一次函数的轴点函数.
【初步理解】
(1)现有以下两个函数:①y=x2﹣1;②y=x2﹣x,其中, 为函数y=x﹣1的轴点函数.(填序号)
【尝试应用】
(2)函数y=x+c(c为常数,c>0)的图象与x轴交于点A,其轴点函数y=ax2+bx+c 与x轴的另一交点为点B.若OB=14OA,求b的值.
【拓展延伸】
(3)如图,函数y=12x+t(t为常数,t>0)的图象与x轴、y轴分别交于M,C两点,在x轴的正半轴上取一点N,使得ON=OC.以线段MN的长度为长、线段MO的长度为宽,在x轴的上方作矩形MNDE.若函数y=12x+t(t为常数,t>0)的轴点函数y=mx2+nx+t的顶点P在矩形MNDE的边上,求n的值.
解:(1)【答案】①【解析】∵函数y=x﹣1与x轴的交点坐标为(1,0),与y轴的交点坐标为(0,﹣1),函数y=x2﹣1与x轴的交点坐标为(1,0),与y轴的交点坐标为(0,﹣1),函数y=x2﹣x与x轴的交点坐标为(1,0),与y轴的交点坐标为(0,0),∴函数y=x2﹣1为函数y=x﹣1的轴点函数,函数y=x2﹣x不是函数y=x﹣1的轴点函数,故答案为:①;
(2)令y=0,得x+c=0,
解得:x=﹣c,
∴A(﹣c,0),
令x=0,得y=c,
∴函数y=x+c(c为常数,c>0)的图象与y轴交于点(0,c),
∵其轴点函数y=ax2+bx+c经过点A(﹣c,0),
∴ac2﹣bc+c=0,且c>0,
∴ac﹣b+1=0,即b=ac+1,
∴y=ax2+(ac+1)x+c,
设B(x′,0),
则x′(﹣c)=ca,
∴x′=-1a,
∴B(-1a,0),
∴OB=|1a|,OA=c,
∵OB=14OA,
∴|1a|=14c,
∴ac=±4,
∴b=5或﹣3;
(3)由题意得:M(﹣2t,0),C(0,t),N(t,0),
∵四边形MNDE是矩形,ME=OM=2t,
∴D(t,2t),E(﹣2t,2t),
当m>0时,轴点函数y=mx2+nx+t的顶点P与点M重合,即P(﹣2t,0),如图,
∴n2-4mt=0-n2m=-2t,
∴n2﹣n=0,且n≠0,
∴n=1;
当m<0时,轴点函数y=mx2+nx+t的顶点P在DE边上,即P(x,2t),如图,
∴4mt2-2nt+t=04mt-n24m=2t,
消去m、t,得n2+2n﹣1=0,
解得:n1=2-1,n2=-2-1,
∵函数y=mx2+nx+t的对称轴在y轴左侧,
∴n与m同号,即n<0,
∴n=-2-1;
当m<0时,轴点函数y=mx2+nx+t的顶点P在DN边上,即P(t,s),如图,
∴4mt2-2nt+t=0-n2m=t,
∴n=14,
综上所述,n的值为1或-2-1或14.
26.【2023·南通】定义:平面直角坐标系xOy中,点P(a,b),点Q(c,d),若c=ka,d=﹣kb,其中k为常数,且k≠0,则称点Q是点P的“k级变换点”.例如,点(﹣4,6)是点(2,3)的“﹣2级变换点”.
(1)函数y=-4x的图象上是否存在点(1,2)的“k级变换点”?若存在,求出k的值;若不存在,说明理由;
(2)点A(t,12t﹣2)与其“k级变换点”B分别在直线l1,l2上,在l1,l2上分别取点(m2,y1),(m2,y2).若k≤﹣2,求证:y1﹣y2≥2;
(3)关于x的二次函数y=nx2﹣4nx﹣5n(x≥0)的图象上恰有两个点,这两个点的“1级变换点”都在直线y=﹣x+5上,求n的取值范围.
解:(1)解:存在,理由:
由题意得,(1,2)的“k级变换点”为:(k,﹣2k),
将(k,﹣2k)代入反比例函数表达式得:﹣4=k(﹣2k),
解得:k=±2;
(2)证明:由题意得,点B的坐标为:(kt,-12kt+2k),
由点A的坐标知,点A在直线y=12x﹣2上,同理可得,点B在直线y=-12x+2k,
则y1=12m2﹣2,y2=-12m2+2k,
则y1﹣y2=12m2﹣2+-12m2﹣2k=m2﹣2k﹣2,
∵k≤﹣2,则﹣2k﹣2+m2≥2,
即y1﹣y2≥2;
(3)解:设在二次函数上的点为点A、B,
设点A(s,t),则其“1级变换点”坐标为:(s,﹣t),
将(s,﹣t)代入y=﹣x+5得:﹣t=﹣s+5,
则t=s﹣5,
即点A在直线y=x﹣5上,
同理可得,点B在直线y=x﹣5上,
即点A、B所在的直线为y=x﹣5;
由抛物线的表达式知,其和x轴的交点为:(﹣1,0)、(5,0),其对称轴为x=2,
当n>0时,
抛物线和直线AB的大致图象如下:
直线和抛物线均过点(5,0),则点A、B必然有一个点为(5,0),设该点为点B,另外一个点为点A,如上图,
联立直线AB和抛物线的表达式得:y=nx2﹣4nx﹣5n=x﹣5,
设点A的横坐标为x,则x+5=4n+1n,
∵x≥0,
则4n+1n-5≥0,
解得:n≤1,
此外,直线AB和抛物线在x≥0时有两个交点,故Δ=(﹣4n﹣1)2﹣4n(5﹣5n)=(6n﹣1)2>0,
故n≠16,
即0<n≤1且n≠16;
当n<0时,
当x≥0时,直线AB不可能和抛物线在x≥0时有两个交点,
故该情况不存在,
综上,0<n≤1且n≠1/6.
26.【2023·常州】对于平面内的一个四边形,若存在点O,使得该四边形的一条对角线绕点O旋转一定角度后能与另一条对角线重合,则称该四边形为“可旋四边形”,点O是该四边形的一个“旋点”.例如,在矩形MNPQ中,对角线MP、NQ相交于点T,则点T是矩形MNPQ的一个“旋点”.
(1)若菱形ABCD为“可旋四边形”,其面积是4,则菱形ABCD的边长是 ;
(2)如图1,四边形ABCD为“可旋四边形”,边AB的中点O是四边形ABCD的一个“旋点”.求∠ACB的度数;
(3)如图2,在四边形ABCD中,AC=BD,AD与BC不平行.四边形ABCD是否为“可旋四边形”?请说明理由.
解:(1)【答案】2【解析】∵菱形ABCD是“可旋四边形”,∴AC=BD,∴菱形ABCD是正方形,∴正方形ABCD的边长是2,故答案为:2;
(2)如图1,
连接OC,
∵四边形ABCD是“可旋四边形”,O为旋点,
∴OC=OB,
∴∠OCB=∠OBC,
∵OA=OB,
∴OA=OC,
∴∠OAC=∠OCA,
∵∠OAC+∠OCA+∠OBC+∠OCB=180°,
∴2(∠OCA+∠OCB)=180°,
∴∠ACB=90°;
(3)如图2,
四边形ABCD是“可旋四边形”,理由如下:
分别作AD和BC的垂直平分线,交于点O,连接OA,OD,OB,OC,
∴OA=OD,OC=OB,
∵AC=BD,
∴△AOC≌△DOB(SSS),
∴∠AOC=∠BOD,
∴∠AOD=∠BOC,
∴四边形ABCD是“可旋四边形”.
北京
28.【2023·北京28题】在平面直角坐标系中,的半径为1.对于的弦和外一点C给出如下定义:若直线,中一条经过点O,另一条是的切线,则称点C是弦的“关联点”.
(1)如图,点,,.
①在点,,中,弦的“关联点”是______.
②若点C是弦的“关联点”,直接写出的长;
(2)已知点,.对于线段上一点S,存在的弦,使得点S是弦的“关联点”,记的长为t,当点S在线段上运动时,直接写出t的取值范围.
【分析】(1)根据题目中关联点的定义并分情况讨论计算即可;
(2)根据,两点来求最值情况,S共有2种情况,分别位于点M和经过点O的的垂直平分线上,运用相似三角形计算即可.
解:(1)① 解析:由关联点的定义可知,若直线中一条经过点O,另一条是的切线,则称点C是弦的“关联点”.∵点,,,,,
∴直线经过点O,且与相切.∴是弦的“关联点”.又∵和横坐标相等,与都位于直线上,∴与相切,经过点O.∴是弦的“关联点”.
② 解析:∵,,设,如下图所示,共有两种情况.
a.若与相切,经过点O,则,所在直线为 ,解得,
∴.
b.若与相切,经过点O,则、所在直线为:,解得:,
∴.综上,.
(2)或. 解析:由题意,线段上一点S,存在的弦,使得点S是弦的“关联点”,∵弦随着S的变动在一定范围内变动,且,,,∴S共有2种情况,分别位于点M和经过点O的的垂直平分线上,如图所示.
①当S位于点时,为的切线,作.∵,的半径为1,且为的切线,∴.∵,∴.∴,即,解得.∴根据勾股定理得,,.根据勾股定理,,同理,.∴当S位于点时,的临界值为和.
②当S位于经过点O的的垂直平分线上即点K时,∵点,,∴.∴.又∵的半径为1,∴,
∴三角形为等边三角形.∴在此情况下,,.∴当S位于经过点O的的垂直平分线上即点K时,的临界值为和.∴在两种情况下,的最小值在内,最大值在内.
综上所述,t的取值范围为或.
甘肃省
27. 【2023·兰州27题】在平面直角坐标系中,给出如下定义:P为图形M上任意一点,如果点P到直线EF的距离等于图形M上任意两点距离的最大值时,那么点P称为直线EF的“伴随点”.
例如:如图1,已知点A(1,2),B(3,2),P(2,2)在线段AB上,则点P是直线EF:x轴的“伴随点”.
(1)如图2,已知点A(1,0),B(3,0),P是线段AB上一点,直线EF过G(﹣1,0),T(0,33)两点,当点P是直线EF的“伴随点”时,求点P的坐标;
(2)如图3,x轴上方有一等边三角形ABC,BC⊥y轴,顶点A在y轴上且在BC上方,OC=5,点P是△ABC 上一点,且点P是直线EF:x轴的“伴随点”,当点P到x轴的距离最小时,求等边三角形ABC的边长;
(3)如图4,以A(1,0),B(2,0),C(2,1)为顶点的正方形ABCD上始终存在点P,使得点P是直线EF:y=﹣x+b的“伴随点”,请直接写出b的取值范围.
【分析】(1)过点作于点,根据新定义得出,根据已知得出,则,即可求解;
(2)当到轴的距离最小时,点在线段上,设的边长为,以为圆心为半径作圆,当与轴相切时,如图所示,切点为,此时点是直线:轴的伴随点.且点到轴的距离最小,则的纵坐标为,即,是等边三角形,且轴,设交于点,则,得出,根据即可求解;
(3)当四边形是正方形时,,连接并延长交轴于点,直线的解析式为,得出,可得到直线的距离为,则当点与点重合时,当点与点重合时,求得两个临界点时的的值,即可求解.
解:(1)如图所示,过点作于点,
∵线段AB上任意两点间的最大距离是2,且点是直线的“伴随点”,∴PQ=2.
∵,,∴.
∵,∴.
∴.
∴OP=GP-OG=4-2=3.∴.
(2)由题意得,等边三角形ABC上任意两点距离的最大值是边长BC.
∵点P为x轴的“伴随点”,∴yP=BC.
当到轴的距离最小时,yP=OP,∴PO=BC
设等边三角形的边长为2a,即PO=2a.∵AB=AC,AP⊥BC,∴PC=12BC=a.
在Rt△PCO中,PC2+PO2=OC2,即a2+(2a)2=(5)2,解得a=1或a=-1(舍去).
∴△ABC的边长为2.
28. 【2023·兰州28题】综合与实践
【思考尝试】
(1)数学活动课上,老师出示了一个问题:如图1,在矩形ABCD中,E是边AB上一点,DF⊥CE于点F,GD⊥DF,AG⊥DG,AG=CF,试猜想四边形ABCD的形状,并说明理由;
【实践探究】
(2)小睿受此问题启发,逆向思考并提出新的问题:如图2,在正方形ABCD中,E是边AB上一点,DF⊥CE于点F,AH⊥CE于点H,GD⊥DF交AH于点G,可以用等式表示线段FH,AH,CF的数量关系,请你思考并解答这个问题;
【拓展迁移】
(3)小博深入研究小睿提出的这个问题,发现并提出新的探究点:如图3,在正方形ABCD中,E是边AB上一点,AH⊥CE于点H,点M在CH上,且AH=HM,连接AM,BH,可以用等式表示线段CM,BH的数量关系,请你思考并解答这个问题.
解:(1)四边形ABCD是正方形.理由如下:
∵,,,
∴,.
∵矩形,∴.
∴.
又∵,∴.
∴.∴矩形是正方形.
(2)∵,,,
∴.
∴四边形是矩形.∴.
同(1)可得.
∵正方形,∴.∴.
∴,.∴四边形是正方形.
∴.∴.
江苏省
28. 【2023·宿迁】规定:若函数的图像与函数的图像有三个不同的公共点,则称这两个函数互为“兄弟函数”,其公共点称为“兄弟点”.
(1)下列三个函数①;②;③,其中与二次函数互为“兄弟函数”的是________(填写序号);
(2)若函数与互为“兄弟函数”,是其中一个“兄弟点”的横坐标.
①求实数a的值;
②直接写出另外两个“兄弟点”的横坐标是________、________;
(3)若函数(m为常数)与互为“兄弟函数”,三个“兄弟点”的横坐标分别为、、,且,求的取值范围.
【分析】(1)在平面直角坐标系中作出;;;图像,结合“兄弟函数”定义即可得到答案;
(2)①根据“兄弟函数”定义,当时,求出值,列方程求解即可得到答案;②联立方程组求解即可得到答案;
(3)根据“兄弟函数”定义,联立方程组,分类讨论,由,按照讨论结果求解,即可得到答案.
解:(1)② [解析]作出;;;图像,如图所示:
与图像有三个不同的公共点,
根据“兄弟函数”定义,与二次函数互为“兄弟函数”的是②,
(2)①函数与互为“兄弟函数”,是其中一个“兄弟点”的横坐标,
,则,解得;
②、 [解析],即,
是其中一个解,
因式分解得,则,解得,
(3)在平面直角坐标系中作出(m为常数)与图像,如图所示:
联立 ,即,
①当时,,即,当时,;
②当时,,即,由①中,则,;
由图可知,两个函数的交点只能在第二象限,从而,再根据三个“兄弟点”的横坐标分别为、、,且,
,,,
,
由得到,即.
【点评】本题考查函数综合,涉及新定义函数,搞懂题意,按照“兄弟函数”、“兄弟点”定义数形结合是解决问题的关键.
21.【2023·泰州】阅读下面方框内的内容,并完成相应的任务.
任务:
(1)不等式x2﹣x﹣6<0 的解集为 ;
(2)3种方法都运用了 的数学思想方法(从下面选项中选1个序号即可);
A.分类讨论 B.转化思想 C.特殊到一般 D.数形结合
(3)请你根据方法3的思路,画出函数图象的简图,并结合图象作出解答.
【分析】(1)利用题干中的方法1,画出函数的图象,观察图象解答即可;
(2)依据解答过程体现的数学思想方法解答即可;
(3)画出函数y=x﹣1和函数y=6x的大致图象,结合图象即可求得.
解:(1)﹣2<x<3 [解析] 解方程x2﹣x﹣6=0,
得x1=﹣2,x2=3,
∴函数y=x2﹣x﹣6的图象与x轴的两个交点横坐标为﹣2、3,
画出二次函数y=x2﹣x﹣6的大致图象(如图所示),
由图象可知:当﹣2<x<3时函数图象位于x轴下方,此时y<0,即x2﹣x﹣6<0.
所以不等式x2﹣x﹣6<0的解集为:﹣2<x<3.
(2)D
(3)当x=0时,不等式一定成立;当x>0时,不等式变为x﹣1<6x;当x<0时,不等式变为x﹣1>6x.
画出函数y=x﹣1和函数y=6x的大致图象如图:
当x>0时,不等式x﹣1<6x的解集为0<x<3;当x<0时,不等式x﹣1>6x的解集为﹣2<x<0,
∵当x=0时,不等式x2﹣x﹣6<0一定成立,
∴不等式x2﹣x﹣6<0的解集为:﹣2<x<3.
【点评】本题主要考查了抛物线与x轴的交点,一元二次不等式的解法,数形结合的思想方法,本题是阅读型题目,理解题干中的解题的思想方法并熟练运用是解题的关键.
浙江省
23.【2023·宁波】定义:有两个相邻的内角是直角,并且有两条邻边相等的四边形称为邻等四边形,相等两邻边的夹角称为邻等角.
(1)如图1,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠A=90°,对角线BD平分∠ADC.求证:四边形ABCD为邻等四边形.
(2)如图2,在6×5的方格纸中,A,B,C三点均在格点上,若四边形ABCD是邻等四边形,请画出所有符合条件的格点D.
(3)如图3,四边形ABCD是邻等四边形,∠DAB=∠ABC=90°,∠BCD为邻等角,连结AC,过B作BE∥AC交DA的延长线于点E.若AC=8,DE=10,求四边形EBCD的周长.
(1)证明:∵AD∥BC,∴∠A+∠ABC=180°.∵∠A=90°,∴∠ABC=90°.
∵AD∥BC,∴∠ADB=∠CBD.
∵BD平分∠ADC,∴∠ADB=∠CDB.∴∠CBD=∠CDB.
∴CD=CB.∴四边形ABCD为邻等四边形.
(2)解:如图,点D1,D2,D3即为所求作的点.
解:如图,过点D作DF⊥BC于点F,则∠DAB=∠ABC=∠DFB=90°,∴四边形ABFD是矩形.
∴AD∥BC,AD=BF,AB=DF.
∵BE∥AC,∴四边形AEBC是平行四边形.∴AE=BC.
设AD=a,则BF=AD=a,BC=AE=10-a,∴FC=BC-BF=10-2a.
∵∠BCD是邻等角,∴CD=BC=10-a.
在Rt△ABC中,AB2=AC2-BC2=82﹣(10-a)2,
在Rt△DF C中,DF 2=CD 2-F C2=(10-a)2﹣(10-2a)2,
∴BE2﹣AE2=CD2﹣CF2.∴82﹣x2=x2﹣(2x﹣10)2.
∴82﹣(10-a)2=(10-a)2﹣(10-2a)2,解得a=3,a=-3(舍去),
∴DE+EB+BC +CD =10+8+20﹣2a=38﹣6.
∴四边形EBCD的周长为38﹣6.
四川省
20.【2023·遂宁】我们规定:对于任意实数a、b、c、d有[a,b]*[c,d]=ac﹣bd,其中等式右边是通常的乘法和减法运算,如:[3,2]*[5,1]=3×5﹣2×1=13.
(1)求[﹣4,3]*[2,﹣6]的值;
(2)已知关于x的方程[x,2x﹣1]*[mx+1,m]=0有两个实数根,求m的取值范围.
【分析】(1)用新定义运算法则列式计算;(2)先根据新定义得到x(mx+1)﹣m(2x﹣1)=0,再把方程化为一般式,接着根据题意得到Δ=(1﹣2m)2﹣4m•m≥0且m≠0,解不等式即可.
解:(1)[﹣4,3]*[2,﹣6]=﹣4×2﹣3×(﹣6)=10;
(2)根据题意得x(mx+1)﹣m(2x﹣1)=0,
整理得mx2+(1﹣2m)x+m=0,
∵关于x的方程[x,2x﹣1]*[mx+1,m]=0有两个实数根,
∴Δ=(1﹣2m)2﹣4m•m≥0且m≠0,解得m且m≠0.
【点评】本题属于新定义题型,考查一元二次方程根的判别式,解一元一次不等式,根据题意得到关于m的不等式是解题的关键.
山东省
19.【2023•枣庄】对于任意实数a,b,定义一种新运算:a※b=a-b(a≥2b)a+b-6(a<2b),例如:3※1=3﹣1=2,5※4=5+4﹣6=3.根据上面的材料,请完成下列问题:
(1)4※3= ,(﹣1)※(﹣3)= ;
(2)若(3x+2)※(x﹣1)=5,求x的值.
【分析】(1)根据定义的新运算列式计算即可;
(2)由新定义,分3x+2≥2(x﹣1)和3x+2<2(x﹣1)两种情况分类讨论,并列得对应的方程并解方程即可.
解:(1)1 2【解析】∵4<2×3,
∴4※3=4+3﹣6=1.
∵﹣1>2×(﹣3),
∴(﹣1)※(﹣3)=﹣1﹣(﹣3)=2.
故答案为:1;2.
(2)由题意,当3x+2≥2(x﹣1)时,即x≥﹣4时,
原方程为:3x+2﹣(x﹣1)=5,解得:x=1;
当3x+2<2(x﹣1)时,即x<﹣4时,
原方程为:3x+2+x﹣1﹣6=5,解得:x=2.5.
∵2.5>﹣4,∴x=2.5不符合题意,应舍去.
综上,x=1.
【点评】本题考查定义新运算问题,特别注意(2)中应分3x+2≥2(x﹣1)和3x+2<2(x﹣1)两种情况分类讨论.
22. 【2023·潍坊】[材料阅读]
用数形结合的方法,可以探究的值,其中.
例求的值.
方法1:借助面积为1的正方形,观察图①可知
的结果等于该正方形的面积,
即.
方法2:借助函数和的图象,观察图②可知
的结果等于,,,…,…等各条竖直线段的长度之和,
即两个函数图象的交点到轴的距离.因为两个函数图象的交点到轴的距为1,
所以,.
实践应用】
任务一 完善的求值过程.
方法1:借助面积为2的正方形,观察图③可知______.
方法2:借助函数和的图象,观察图④可知
因为两个函数图象的交点的坐标为______,
所以,______.
任务二 参照上面的过程,选择合适的方法,求的值.
任务三 用方法2,求的值(结果用表示).
【迁移拓展】
长宽之比为的矩形是黄金矩形,将黄金矩形依次截去一个正方形后,得到的新矩形仍是黄金矩形.
观察图⑤,直接写出的值.
【分析】任务一,仿照例题,分别根据方法1,2进行求解即可;
任务二,借助函数和得出交点坐标,进而根据两个函数图象的交点到轴的距离.因为两个函数图象的交点到轴的距为2,即可得出结果;
任务三 参照方法2,借助函数和的图象,得出交点坐标,即可求解;
[迁移拓展]观察图⑤第一个正方形的面积为,第二个正方形的面积为,……进而得出则的值等于长宽之比为的矩形减去1个面积为的正方形的面积,即可求解.
解:任务一,方法1:2[解析]借助面积为2的正方形,观察图③可知
方法2: 2 [解析]借助函数和的图象,观察图④可知
因为两个函数图象的交点的坐标为,所以,.
任务二:参照方法2,借助函数和的图象,
,解得:
∴两个函数图象的交点的坐标为,
.
任务三 参照方法2,借助函数和的图象,两个函数图象的交点的坐标为,
∴
[迁移拓展]根据图⑤,第一个正方形的面积为,
第二个正方形的面积为,……
则的值等于长宽之比为的矩形减去1个面积为1的正方形的面积,即
【点评】本题考查了一次函数交点问题,正方形面积问题,理解题意,仿照例题求解是解题的关键.
湖北省
23.【2023·荆州】如图1,点P是线段AB上与点A,点B不重合的任意一点,在AB的同侧分别以A,P,B为顶点作∠1=∠2=∠3,其中∠1与∠3的一边分别是射线AB和射线BA,∠2的两边不在直线AB上,我们规定这三个角互为等联角,点P为等联点,线段AB为等联线.
(1)如图2,在5×3个方格的纸上,小正方形的顶点为格点、边长均为1,AB为端点在格点的已知线段.请用三种不同连接格点的方法,作出以线段AB为等联线、某格点P为等联点的等联角,并标出等联角,保留作图痕迹;
(2)如图3,在Rt△APC中,∠A=90°,AC>AP,延长AP至点B,使AB=AC,作∠A的等联角∠CPD和∠PBD.将△APC沿PC折叠,使点A落在点M处,得到△MPC,再延长PM交BD的延长线于E,连接CE并延长交PD的延长线于F,连接BF.
①确定△PCF的形状,并说明理由;
②若AP:PB=1:2,BF=2k,求等联线AB和线段PE的长(用含k的式子表示).
【分析】(1)根据新定义,画出等联角即可;
(2)①△PCF是等腰直角三角形,过点C作CN⊥BE交BE的延长线于N,由折叠得AC=CM,∠CMP=∠CME=∠A=90°,∠1=∠2,证明四边形ABNC为正方形,进而证明Rt△CME≌Rt△CNE,得出∠PCF=45°,即可求解;
②过点F作FQ⊥BE于Q,FR⊥PB交PB的延长线于R,则∠R=∠A=90°.证明△APC≌△RFP,得出AP=BR=FR,在Rt△BRF 中,BR2+FR2=BF2,BF=2k,进而证明四边形BRFQ为正方形,则BQ=QF=k,由FQ∥CN,得出△AEF∽△NEC,根据相似三角形的性质得出NE=32k,根据 PE=PM+ME即可.
解:(1)作图如下:(方法不唯一)
(2)①△PCF是等腰直角三角形.理由为:
如图,过点C作CN⊥BE交BE的延长线于N.
由折叠得AC=CM,∠CMP=∠CME=∠A=90°,∠1=∠2,
∵AC=AB,∠A=∠PBD=∠N=90°,
∴四边形ABNC为正方形,∴CN=AC=CM,
又∵CE=CE,
∴Rt△CME≌Rt△CNE(HL),∴∠3=∠4,
而∠1+∠2+∠3+∠4=90°,∠CPF=90°,
∴∠PCF=∠2+∠3=∠CFP=45°,
∴△PCF是等腰直角三角形.
②如图,过点F作FQ⊥BE于Q,FR⊥PB交PB的延长线于R,
则∠R=∠A=90°,
∵∠1+∠5=∠5+∠6=90°,∴∠1=∠6,
由△PCF是等腰直角三角形知:PC=PF,
∴△APC≌△RFP(AAS),∴AP=FR,AC=PR,
而AC=AB,∴AP=BR=FR,
在Rt△BRF中,BR2+FR2=BF2,BF=2k,
∴AP=BR=FR=k,∴PB=2AP=2k,
∴AB=AP+PB=BN=3k,
∵BR=FR,∠QBR=∠R=∠FQB=90°,
∴四边形BRFQ为正方形,BQ=OF=k,
∵FQ⊥BN,CN⊥BN,∴FQ∥CN,
∴QENE=QFCN,
而QE=BN﹣NE﹣BQ=3k﹣NE﹣k=2k﹣NE,
∴2k-NENE=k3k=13,解得:NE=32k,
由①知:PM=AP=k,ME=NE=32k,
∴PE=PM+ME=k+32k=52k,
答:等联线AB=3k,线段PE=52k.
【点评】本题考查了几何新定义,正方形的性质与判定,折叠问题,全等三角形的性质与判定,相似三角形的性质与判定,勾股定理,理解新定义,掌握正方形的性质是解题的关键.
湖南省
21.【2023·张家界】阅读下面材料:
将边长分别为a,a+b,a+2b,a+3b的正方形面积分别记为S1,S2,S3,S4.
则S2﹣S1=(a+b)2﹣a2
=[(a+b)+a]•[(a+b)﹣a]
=(2a+b)•b
=b+2ab
例如:当a=1,b=3时,S2﹣S1=3+23
根据以上材料解答下列问题:
(1)当a=1,b=3时,S3﹣S2= ,S4﹣S3= ;
(2)当a=1,b=3时,把边长为a+nb的正方形面积记作Sn+1,其中n是正整数,从(1)中的计算结果,你能猜出Sn+1﹣Sn等于多少吗?并证明你的猜想;
(3)当a=1,b=3时,令t1=S2﹣S1,t2=S3﹣S2,t3=S4﹣S3,…,tn=Sn+1﹣Sn,且T=t1+t2+t3+…+t50,求T的值.
【分析】(1)把a=1,b=3代入S3﹣S2,S4﹣S3,计算即可得到结论;
(2)根据(1)的结论化简Sn+1﹣Sn即可;
(3)化简T=t1+t2+t3+…+t50后,代入数值计算即可.
解:(1)9+23;15+23【解析】S3﹣S2=(a+2b)2﹣(a+b)2
=a2+4ab+4b﹣a2﹣2ab-b
=2ab+3b,
当a=1,b=3时,S3﹣S2=9+23;
S4﹣S3=(a+3b)2﹣(a+2b)2=a2+6ab+9b﹣a2﹣4ab-4b
=2ab+5b,
当a=1,b=3时,S4﹣S3=15+23;
故答案为:9+23;15+23;
(2)Sn+1﹣Sn=6n﹣3+23;
证明:Sn+1﹣Sn
=(1+3n)2﹣[1+(n﹣1)3]2
=[2+(2n﹣1)3]×3
=3(2n﹣1)+23
=6n﹣3+23;
(3)当a=1,b=3时,T=t1+t2+t3+…+t50
=S2﹣S1+S3﹣S2+S4﹣S3…+S51﹣S50
=S51﹣S1=(1+503)2﹣1
=7500+1003.
【点评】本题考查了二次根式的化简,正确地计算出结果是解题的关键.
内蒙古
23. 【2023·赤峰】定义:在平面直角坐标系中,当点N在图形M的内部,或在图形M上,且点N的横坐标和纵坐标相等时,则称点N为图形M的“梦之点”.
(1)如图①,矩形的顶点坐标分别是,,,,在点,,中,是矩形“梦之点”的是___________;
(2)点是反比例函数图象上的一个“梦之点”,则该函数图象上的另一个“梦之点”H的坐标是___________,直线的解析式是___________.当时,x的取值范围是___________.
(3)如图②,已知点A,B是抛物线上的“梦之点”,点C是抛物线的顶点,连接,,,判断的形状,并说明理由.
【分析】(1)根据“梦之点”的定义判断这几个点是否在矩形内部或边上即可;
(2)把代入求出解析式,再求与的交点即为,最后根据函数图象判断当时,x的取值范围;
(3)根据“梦之点”的定义求出点A,B的坐标,再求出顶点C的坐标,最后求出,,,即可判断的形状.
解:(1)∵矩形的顶点坐标分别是,,,,
∴矩形“梦之点”满足,,
∴点,是矩形“梦之点”,点不是矩形“梦之点”,
故答案为:,;
(2)∵点是反比例函数图象上的一个“梦之点”,
∴把代入得,∴,
∵“梦之点”的横坐标和纵坐标相等,∴“梦之点”都在直线上,
联立,解得或,∴,
∴直线的解析式是,
函数图象如图:
由图可得,当时,x的取值范围是或;
故答案为:,,或;
(3)是直角三角形,理由如下:
∵点A,B是抛物线上的“梦之点”,
∴联立,解得或,
∴,,
∵,∴顶点,
∴,,,
∴,∴是直角三角形.
【点睛】本题是函数的综合题,考查了一次函数、反比例函数、二次函数,理解坐标与图形性质,记住两点间的距离公式,正确理解新定义是解决此题的关键.
25.【2023·通辽】阅读材料:
材料1:关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两个实数根x1x2和系数a,b,c,有如下关系:x1+x2=-ba,x1x2=ca.
材料2:已知一元二次方程x2﹣x﹣1=0的两个实数根分别为m,n,求m2n+mn2的值.
解:∵m,n是一元二次方程x2﹣x﹣1=0的两个实数根,
∴m+n=1,mn=﹣1.
则 m2n+mn2=mn(m+n)=﹣1×1=﹣1.
根据上述材料,结合你所学的知识,完成下列问题:
(1)应用:一元二次方程2x2+3x﹣1=0的两个实数根为x1,x2,则x1+x2= -32 ,x1x2= -12 .
(2)类比:已知一元二次方程2x2+3x﹣1=0 的两个实数根为m,n,求m2+n2的值;
(3)提升:已知实数s,t满足2s2+3s﹣1=0,2t2+3t﹣1=0 且s≠t,求1s-1t的值.
【分析】(1)利用根与系数的关系,即可得出x1+x2及x1x2的值;
(2)利用根与系数的关系,可得出m+n=-32,mn=-12,将其代入m2+n2=(m+n)2﹣2mn中,即可求出结论;
(3)由实数s、t满足2s2+3s﹣1=0,2t2+3t﹣1=0,且s≠t,可得出s,t是一元二次方程2x2+3x﹣1=0的两个实数根,利用根与系数的关系,可得出s+t=-32,st=-12,结合(t﹣s)2=(t+s)2﹣4st,可求出s﹣t的值,再将其代入1s-1t=t-sst中,即可求出结论.
解:(1)∵一元二次方程2x2+3x﹣1=0的两个根为x1,x2,
∴x1+x2=-32,x1x2=-12;故答案为:-32,-12;
(2)∵一元二次方程2x2+3x﹣1=0的两根分别为m,n,
∴m+n=-32,mn=-12,∴m2+n2=(m+n)2﹣2mn=94+1=134;
(3)∵实数s,t满足2s2+3s﹣1=0,2t2+3t﹣1=0,且s≠t,
∴s,t是一元二次方程2x2+3x﹣1=0的两个实数根,
∴s+t=-32,st=-12,
∵(t﹣s)2=(t+s)2﹣4st=(-32)2﹣4×(-12)=174,
∴t﹣s=±172,∴1s-1t=t-sst=±172-12=±17.
【点评】本题考查根与系数的关系,牢记“两根之和等于-ba,两根之积等于ca”是解题的关键.工序
A
B
C
D
E
F
G
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9
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2
小丽学习了方程、不等式,函数后提出如下问题:如何求不等式x2﹣x﹣6<0的解集?
通过思考,小丽得到以下3种方法:
方法1 方程x2﹣x﹣6=0的两根为x1=﹣2,x2=3,可得函数y=x2﹣x﹣6的图象与x轴的两个交点横坐标为﹣2、3,画出函数图象,观察该图象在x轴下方的点,其横坐标的范围是不等式x2﹣x﹣6<0的解集.
方法2 不等式x2﹣x﹣6<0可变形为x2<x+6,问题转化为研究函数y=x2与y=x+6的图象关系.画出函数图象,观察发现;两图象的交点横坐标也是﹣2、3;y=x2的图象在y=x+6的图象下方的点,其横坐标的范围是该不等式的解集.
方法3 当x=0时,不等式一定成立;当x>0时,不等式变为x﹣1<6x;当x<0时,不等式变为x﹣1>6x.问题转化为研究函数y=x﹣1与y=6x的图象关系…
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