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2021年中考数学冲刺 挑战压轴题专题汇编(湖南长沙卷)
04挑战压轴题(解答题(二))
1. (2020年长沙中考第24题)我们不妨约定:若某函数图像上至少存在不同的两点关于原点对称,则把该函数称之为“H函数”,其图像上关于原点对称的两点叫做一对“H点”。根据该约定,完成下列各题。
(1) 在下列关于x的函数中,是“H函数”的,请在相应题目后面的括号内打“√”,不是“H函数”的打“×”。
1
( ) ② ( ) ③ ( )
(2)
若点A(1,m)与点B(n,-4)是关于x的“H函数”的一对“H点”,且该函数的对称轴始终位于直线x=2的右侧,求a、b、c的值或取值范围。
(3)
若关于x的“H函数”同时满足下列两个条件:
1
, ② ,求该“H函数”截x轴得到的线段长度的取值范围。
【答案】(1)√、√、× (2)-1<a<0,b=4,0<c<1 (3)
【解析】(1)根据题意,易知“H函数”图像上存在关于原点对称的点。①、②图像均关于原点对称,故为“H函数”;对于函数③,变形为:,令,无解,故不是“H函数”。
(2)∵若点A(1,m)与点B(n,-4)是关于x的“H函数”的一对“H点”
∴m=4,n=-1 ∴A(1,4) B(-1,-4) 代入中,得:
解得:
∵函数的对称轴始终位于直线x=2的右侧 ∴
∴ 解得:
∵
∴-1<a<0,b=4,0<c<1
(3)是H函数,∴至少存在不同的两点关于原点对称的“H点”
设H点坐标分别为(m,n);(-m,-n),则:
∴
因为
∵
∵ ∴
∴ 即:
∴ ∴
令
设函数与x轴的两个交点分别为、,则是方程的两根
∴
∵函数递减,所以当t=-2时取最大值,当t=0时取最小值
∴
2.(2019年长沙中考第25题)已知抛物线(b,c为常数).
(1)若抛物线的顶点坐标为(1,1),求b,c的值;
(2)若抛物线上始终存在不重合的两点关于原点对称,求c的取值范围;
(3)在(1)的条件下,存在正实数m,n( m<n),当时,恰好有,求m,n的值.
【解析】(1)由题可设
去括号得:
(2)设抛物线上关于远点对称且不重合的两点坐标分别为
代入解析式可得:
∴两式相加可得:
(3)
由(1)可知抛物线为,∴
∵抛物线对称轴x=1,开口向下
∴当时,y随x增大而减小
∴当x=m时,
当x=n时,
又∵
将(1)式整理得:
变形得:
即:
同理整理(2)式得:
∴综上所示:m=1,n=
3.(2018年长沙中考第25题)如图,在平面直角坐标系xOy中,函数(m为常数,m>1,x>0)的图象经过点P(m,1)和Q(1,m),直线PQ与x轴,y轴分别交于C,D两点,点M(x,y)是该函数图象上的一个动点,过点M分别作x轴和y轴的垂线,垂足分别为A,B.
(1)求∠OCD的度数;
(2)当m=3,1<x<3时,存在点M使得△OPM∽△OCP,求此时点M的坐标;
(3)当m=5时,矩形OAMB与△OPQ的重叠部分的面积能否等于4.1?请说明你的理由.
【分析】(1)想办法证明OC=OD即可解决问题;
(2)设M(a,),由△OPM∽△OCP,推出,由此构建方程求出a,再分类求解即可解决问题;
(3)不存在分三种情形说明:①当1<x<5时,如图1中;②当x≤1时,如图2中;③当x≥5时,如图3中;
【解答】解:(1)设直线PQ的解析式为y=kx+b,则有,解得,
∴y=﹣x+m+!,令x=0,得到y=m+1,∴D(0,m+1),
令y+0,得到x=m+1,∴C(m+1,0),∴OC=OD,∵∠COD=90°,
∴∠OCD=45°.
(2)设M(a,),∵△OPM∽△OCP,∴,
∴OP2=OC•OM,当m=3时,P(3,1),C(4,0),
OP2=32+12=10,OC=4,OM=,∴,∴10=4,
∴4a4﹣25a2+36=0, (4a2﹣9)(a2﹣4)=0, ∴a=±,a=±2,
∵1<a<3, ∴a=或2,
当a=时,M(,2), PM=,CP=,
(舍弃),
当a=2时,M(2,),PM=,CP=,∴,成立,
∴M(2,).
(3)不存在.理由如下:
当m=5时,P(5,1),Q(1,5),设M(x,),
OP的解析式为:y=x,OQ的解析式为y=5x,
①当1<x<5时,如图1中,
E
∴E(,),F(x,x),
S=S矩形O