内容正文:
兰州2026中考数学新定义专项练习
a
1、在平面直角坐标系中,Pa,b是第一象限内一点,给出如下定义:(=6和
k,=两个值中的最大值叫做点P的“倾斜系数飞·
y
3
2
-0123456x
1
(1)求点P6,2的“倾斜系数”k的值;
(2)①若点Pa,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Pa,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,Pa,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.
1
2、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,己知点A(1,2),B3,2,P2,2在线段AB上,则点P是直线EPX轴的“伴随点”.
4-
OE F
大Ed
图1
图2
图3
图4
3
(①)如图2,已知点A1,0,B3,01,P是线段AB上一点,直线EF过G-1,0,T0,3
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=V5,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A1,0,B2,0,C2,1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。
3、
在平面直角坐标系Oy中,给出如下定义:点P是图形W外一点,点Q在PO的延长线上,使得
PO
1
二
90
2
如果点Q在图形W上,则称点P是图形矿的“延长2分点”,例如:如图1,
PO
1
A2,4,B2,2,P-1,2
是线段AB外一点,Q2,3在PO的延长线上,且OO
2,因为点Q在线
段AB上,所以点P是线段AB的“延长2分点”.
图1
图2
图3
①如图,已知图形w:线纹AB,A24B22.在P号-1,-11,P1-2中,
是图形W1的“延长2分点”:
②如图2,已知图形W:线段BC,B2,2,C5,2,若直线MN:y=-X+b上存在点P是图形
W2的“延长2分点”,求b的最小值:
(3)如图3,已知图形W3:以Tt,1为圆心,半径为1的⊙T,若以D1,-2,E1,1,F2,1为顶点
的等腰直角三角形DEF上存在点P,使得点P是图形W3的“延长2分点”·请直接写出t的取值范围.
3
4、在平面直角坐标系xOy中,对于图w上或内部有一点N(不与原点0重合),
及平面内一点P,给出如下定义:若点P关于直线ON的对称点P在图W上或内部
则称点P是图W的“映射点”.
0
.B
B
图1
图2
图3
(1)如图1,已知图W1:线段AB,A-1,-1,B1,-1.在P1-1,0,P21,2中,
是图W的“映射点”;
(2)如图2,已知图W2:正方形ABCD,A-1,-1,B1,-1,C1,1,D-1,1.若直线:
l:y=x+b上存在点P是图W的“映射点”,求b的最大值,
(3)如图3,已知图W3:⊙T,圆心为T0,t,半径为1.若x轴上存在点P是图W3的
“映射点”,请直接写出t的取值范围,
4
u
5、
综合与实践
在平面直角坐标系Oy中,给出如下定义:对于平面内一点M和另一点P,在图形G上存在点Q,使得
PMQM=k(k为常数,
k>0)且PM1QM于点M,则称点P为图形G关于点M的“k定积垂旋点”,
点M称为垂旋中心.
y
VA
y
=-x+b
图1
图2
图3
备用图
(1)【感知定义】如图1,已知图形G1:线段AB,A2,2,B4,2,若点P为图形G1关于点M的“3定积
垂旋点”,其中M1,2为垂旋中心,请写出一个满足要求的点P坐标
②》【类比探究】如图2,已知图形C:半径为V2的⊙0,若直线y=-x+b
上存在点P为图形G2关于
点O的“4定积垂旋点”,其中O0,0为垂旋中心,求b的取值范围:
(3)【应用迁移】如图3,M-2,0为垂旋中心,点P0,t为图形G3关于点M的“6定积垂旋点”,点Q是
图形G3上的一点,请解决以下问题:
①求O0的最大值:
②请直接写出
O0取得最大值时t的值。
6
6、在平面直角坐标系xOy中,给出如下定义:对于图形W和图形W外一点P,
若在图形W上存在点M,N,使PM=2PN,则称点P是图形W的一个“2倍关联
点”.例如:如图1,已知图形队:△ABC,A(0,2,B-1,0,C1,0;点P0,-1到
△ABC上的点的最小距离为PO=1,到△ABC上的点的最大距离为PA=3,则
PA>2PO.因此在△ABC上存在点M,W,使得PM=2PN,则点P是△ABC的一个
“2倍关联点”.
图1
图2
图3
(1)如图2,已知A0,1,B2,1.
①判断点P,2,-1
线段AB的一个“2倍关联点”;(填“是”或“不
是”)
②若点P21,m是线段AB的“2倍关联点”,求m的最小值;
(2)如图3,⊙0的圆心为原点,半径为1,若在直线1:y=x+b上存在点Q是⊙0
的.“2倍关联点”,求b的取值范围.
7
7、在平面直角坐标系Oy中,点P的坐标为(x1,y),点Q的坐标为(xy),且
x≠x2,y1y2,若P,Q为某个直角三角形的两个顶点,且该直角三角形的两条直
角边分别与坐标轴垂直,则称该直角三角形为点P,Q的“坐标直角三角形”,图1
为点P,Q的“坐标直角三角形”示意图.
如图2,点A的坐标为1,2.
图1
图2
(1)若点B的坐标为(-2,1),求点A,B的“坐标直角三角形"的面积;
(2)点C在y轴上,若点A,C的“坐标直角三角形"为等腰直角三角形,直接写出直
线AC的表达式;
3)点D在直线y=2x+4上,且点A,D的“坐标直角三角形"为等腰直角三角形,
求点D的坐标
8、对于平面直角坐标系xOy中的图形,水,给出如下定义:如果点P为图形
M上任意一点,点Q为图形N上任意一点,那么称线段PQ长度的最小值为图形
M,W的“最短距离”,记作dM,N.
例:如图1,在平面直角坐标系xOy中,图形△ABC,各顶点的坐标分别是
A(1,1),B(-1,2),C(2,3);图形Nx轴.则图形M,的“最短距离”是顶点
到x轴垂线段的长度为1,即dM,N=1.
根据以上定义及例题,解决下列问题:
B
A
O
D
图1
如图2:在平面直角坐标系x0y中,点A(-4,5),B0,-3,C4,5,D14,0
9
D
图2
(1)图形M原点O图形N线段BD.求dM,N.
(2)图形M直线y=x+b;图形N△ABC.若dM,N=1.求b的值.
3)当dM,N>0时,则称图形与图形N“相离”.图形5OH,圆心为Ht,0,
半径为1;图形M△ABC.直接写出图形M与图形W“相离”时t的取值范围.
10
9、在平面直角坐标系xOy中,已知P(x,y)Q(x,y),定义P、Q两点
的横坐标之差的绝对值与纵坐标之差的绝对值的和为P、Q两点的直角距离,记
作d(P,Q).即d(P,Q)=x2-+y2-yhl
如图1,在平面直角坐标系Oy中,A(1,4),B(5,2),则d(A,B)=5
-1+|2-4=6.
s
3
3H
1
54321012345x
-5-4-3
10
345
-1
-2
-3H
-4F
5
-5
1
图2
11
4
3
2
2
1F
1
54321012345x54321012345x
1
-2
-3
-3
-4
-4
-5
-5
备用图1
备用图2
(1)如图2,已知以下三个图形:
①以原点为圆心,2为半径的圆;
②以原点为中心,4为边长,且各边分别与坐标轴垂直的正方形,
③以原点为中心,对角线分别在两条坐标轴上,对角线长为4的正方形.
点P是上面某个图形上的一个动点,且满足d(O,P)=2总成立.写出符合题
意的图形对应的序号
(2)若直线y=k(x+3)上存在点P使得d(O,P)=2,求k的取值范围.
(3)在平面直角坐标系xOy中,P为动点,且d(O,P)=3,⊙M圆心为M
(t,O),半径为1.若⊙M上存在点N使得PN=1,求t的取值范围.
12
1O、点P为平面直角坐标系xOy中一点,点Q为图形M上一点.我们将线段P9
长度的最大值与最小值之间的差定义为点P视角下图形M的“宽度”·
如图,⊙0半径为2,与x轴交于点A,B,点P2,3.
↑
y个
3
3
·P
2
2
1
B
-5-4-3-2-1012345x
-4-3
-10
34
-2
-3
-3
-4
-5H
(1)在点P视角下,⊙O的“宽度”为,线段AB的“宽度”为
(2)点Mm,0为x轴上一点.若在点P视角下,线段AM的“宽度”为2,求m的取
值范围.
13
11、在平面直角坐标系x0y中,已知抛物线y=ax2-2ax+a-4a≠0l.
(1)求抛物线y=ax2-2ax+a-4的顶点坐标;
(2)当-1≤x≤5时,y的最大值为12;请求出a的值,
14
12、对于平面内的点P和图形M,给出如下定义:以点P为圆心,r为半径作
圆,若⊙P与图形M有交点,且半径r存在最大值与最小值,则将半径r的最大
值与最小值的差称为点P视角下图形M的“宽度M”
(1)如图1.点A(4,3),B(0,3).
①在点O视角下,则线段AB的“宽度dAB”为
②若⊙B半径为1.5,在点A视角下,⊙B的“宽度d。B"为
4
3
2
1
432012345
本3934
引
3
4
图1
图2
(2)如图2,⊙0半径为2,点P为直线y=-x+1上一点.求点P视角下⊙0“宽
度d。o”的取值范围;
15
13、对于平面直角坐标系中的点M和图形G,G,给出如下定义:点P为图形
G1上一点,点2为图形G2上一点,当点M是线段PQ的中点时,称点M是图形
G1,G的“中立点"如果点Px,y1,Qx2,y2,那么“中立点”M的坐标为
,已知,点a3,、B4,4,c4,0.
4
4
3
21
2
432-2房45
432-01234x
2
-2
3
4
-5
-5外
图1
图2
4连接C,在点D2D,E0,山,F}中.可以成为点A和线段C的中立
点"的是
(2)已知点G3,0,⊙G的半径为2,如果直线y=x-1上存在点K可以成为点A和
⊙G的“中立点”,求点K的坐标;
3)以点C为圆心,半径为2作圆,点N为直线y=2x+4上的一点,如果存在点
16
N,使得y轴上的一点可以成为点W与⊙C的“中立点”,直接写出点N的横坐标n
的取值范围·
17
14、对于平面直角坐标系x0y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M1,3的特征线是y=x+2和y=-x+4;
4F
3
5-4-3-2-1012345
(1)若点D的其中一条特征线是y=x+1,则在D2,2、D21,0、D,3,4三个点中,
可能是点D的点有;
(2)已知点P1,2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=x+b(k≠0经过点P,且与x轴交于点B.若使△BPA的面积不小于6,求
k的取值范围
(3)已知点C2,0,Tt,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
后
15、在平面直角坐标系x0y中,对于P,Q两点给出如下定义:若点P到两
坐标轴的距离之和等于点Q到两坐标轴的距离之和,则称P,Q两点为同族点.
如图P,Q两点即为同族点,
3
1
123
方4内之0124x方4立0124x
2
备用图
备用图
(1)已知点A的坐标为(-3,1),点B在x轴上,且A,B两点为同族点,则点
B的坐标为;
(2)直线1:y=x-3,与x轴交于点C,与y轴交于点D,
①M为线段CD上一点,若在直线x=n上存在点N,使得M,N两点为同族点,
求n的取值范围;
②M为直线1上的一个动点,若以(m,0)为圆心,2为半径的圆上存在点
N,使得M,N两点为同族点,直接写出m的取值范围.
20
16、在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+3a的图象过点A1,t,
B(3,t]
(1)求的值:
(2)已知二次函数y=ax2+bx+3a的最小值为a-6.
①求该二次函数的表达式,
②若M(x,m),Nx2,m为该二次函数图象上的不同两点,且m≠0,求证:
(x-321-x
m2x1-1
21
17、在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+2的图象过点A(2,k),B(-1,k).
(1)求的值:
2已知二次函数y-0x2+bx+2的最大值为号0,
()求该二次函数的表达式;
(i)若M(x1,n),N(x2,n)为该二次函数图象上的不同两点,且n≠0,求证:
x1+1X2-2
nx1-2·
22
18、已知二次函数y=ax-1川x+2(a≠0).
(1)求该二次函数图象的顶点坐标·
(2)若该二次函数图象向上平移3个单位长度后经过点(0,-3,求该二次函数的表
达式
(3)已知a<0,Ax1,m和Bx2,n是该二次函数图象上任意两点,若对x1=-1-a,
x2=2d
都满足m<n,求证:y星
23
19、已知抛物线y=-x2+2m-3x-m+2.
(1)求证:不论m为何值,抛物线与x轴都有两个交点;
1
x<2
(2)若该抛物线的对称轴为x=多.当2
时,求y的取值范围
.
参考答案:
24
1、
(1)3
(2)①a=2b或b=2a,②0P=V5
(3)/3+1<a<3+3
【分析】本题主要考查一次函数的图象和性质,正方形的性质,点的坐标的特
征,本题是新定义型题目,解题的关键是:(1)(2)问理解新定义,(3)问
求临界值
(1)直接由“倾斜系数”定义求解即可;
(2)①由点Pa,b的“倾斜系数”k=2,由=2或名2求解即可:
b
②由a=2b或b=2a,又因a+b=3,求出a、b值,即可得点P坐标,从而由勾股定
理可求解;
(3》当点P与点D重合时,且k=3时,a有最小临界值,此时,名V5,则
+2-3,求得a=3+1;当点P与B点重合,且k=3时,a有最大临界值,此时,
a
<V3
83,则23,求得:a=3+3,即可求得
时,a的取值范围.
【详解】()解:由盟高,得3,名
25
:3>
3,
∴·点P6,2的“倾斜系数”k=3;
(2)解:①a=2b或b=2a,
:点Pa,b的“倾斜系数”k=2,
当号=2时,则0=2b,
当。2时,则b-2a,
∴.a=2b或b=2a:
②:Pa,b的“倾斜系数”k=2,
当82时,则a=2b,
.a+b=3,
∴.2b+b=3,
.b=1,
∴.a=2,
.P2,1,
.0P=V22+12=5;
当会2时,则6-20,
.a+b=3,
26
∴.a+2a=3,
.a=1,
∴.b=2,∴.P1,2
.0P=V12+2=V5:
综上,OP=5;
(3)解:由题意知,当点P与点D重合时,且k=3时,a有最小临界值,如图,
连接OD,延长DA交x轴于E,
D(P)C
GA B
E
此时,V5
则2-,
解得:a=3+1;
:k<3,则a>V5+1:
当点P与B点重合,且k=3时,a有最大临界值,如图,连接OB,延长CB交x
27
轴于F,
y
D
14-B(P)
F
此时,8=3,
则25,
解得:a=3+3,
:k<3,则a<3+3:
综上,若P的“倾斜系数”k<V3,则3+1<a<3+3.
2、
(1)P3,0
(2)2
(3)-1≤b≤1或3≤b≤5
【分析】(1)过点P作PQ⊥EF于点Q,根据新定义得出PQ=2,根据已知得出
28
∠TGO=30°,则GP=2PQ=4,即可求解;
(2)当P到x轴的距离最小时,点P在线段BC上,设△ABC的边长为a,以C为圆
心a为半径作圆,当OC与x轴相切时,如图所示,切点为H,此时点P是直线EF:
x轴的“伴随点”·且点P到x轴的距离最小,则C的纵坐标为a,即CH=a,△ABC
是等边三角形,且BC1y轴,设BC交于点D,则AD1BC,得出Ca,a,根据
0C=V5即可求解;
(3)由正方形的边长为1,即可求出P到EF的距离为2,从而可得P既在正方
形的边上,也在到EF距离为V2的直线上,当b≤1时,EF向上平移2个单位长度
得1,分别求出1过A、C时b的值:当b>1时,EF向下平移2个单位长度得1,
分别求出1过A、C时b的值,即可求出b的取值范围.
【详解】(1)解:如图所示,过点P作PQ1EF于点Q,
/G
OA P B
.A1,0,B3,0,则AB=2,点P是直线EF的“伴随点”时,
29
∴.PQ=2,
.G-1,0,T0,
3
3
.0G=1,6=
3
3’
3
:an∠TG0=i=3
3
3,
.∠TG0=30°
.GP=2PQ=4,
.P3,0;
(2)解:当P到x轴的距离最小时,
.点P在线段BC上,
设△ABC的边长为a,以C为圆心a为半径作圆,当⊙C与x轴相切时,如图所示,
切点为H,此时点P是直线EF:x轴的“伴随点”·且点P到x轴的距离最小,
B
DP
E
则C的纵坐标为a,即CH=a,
30
.'△ABC是等边三角形,且BC⊥y轴,设BC交于点D,则AD⊥BC,
.BD=DC=
30,
c
.0C=/5,
/12
2a+a=5,
解得:a=2或2(舍去),
∴.等边三角形ABC的边长为2;
(3)解:由题意知,正方形ABCD的边长为1,所以正方形ABCD上任意两点距
离的最大值为1+1=2,即正方形ABCD上始终存在点P,P到EF的距离为2.则
EF向上或者向下平移2个单位长度得到直线1
:与EF平行,且两直线间的距离为2,
∴P既在1上,又在正方形ABCD的边上,
.与正方形ABCD有交点。
当b≤1时,为y=-x+b+2,
当4过A时,0=-1+b+2,即b=-1,
当1过C时,1=-2+b+2,即b=1;
31
.-1≤b≤1:
当b>1时,4为y=-x+b-2,
当1过A时,0=-1+b-2,即b=3,
当1过C时,1=-2+b-2,即b=5;
.3≤b≤5;
综上,当-1≤b≤1或3≤b≤5时,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”.
【点睛】本题考查了几何新定义,解直角三角形,切线的性质,直线与坐标轴
交点问题,正方形的性质,理解新定义是解题的关键.
3、
(1)P2,P3
2)名
(3)1≤t≤3或-1-V2≤t≤V2-1
【分析】(1)根据题意,画出图象,进行判断即可;
(2)作BC以原点为位似中心,位似比为2:1的位似图形BC,根据直线
32
MN:y=-x+b上存在点P是图形w的“延长2分点”,得到直线
MN:y=-x+b与BC有交点,进而得到当MN:y=-X+b过点C时,b值最
小,进行求解即可;
(3)作△兽以原点为位似中心,位似比为1:2的位似△DEF,得到W3与△DEF
有交点,求出⊙T与DE相切以及⊙T与DF相切,两种情况求出t的临近值,即可
得出结果.
【详解】(1)解:作线段AB以原点为位似中心,位似比为2:1的位似图形AB,
5-4-3:-2:
12345:
.A2,4,B2,2,
∴.A-1,-2,B-1,-1,
.‘点P是图形W的“延长2分点”,
∴.点P在线段AB上,
33
,…P2-1,-1,P3-1,2在线段AB上,
∴.P2,P3是图形W的“延长2分点”;
故答案为:P2,P3:
(2)作BC以原点为位似中心,位似比为2:1的位似图形BC,如图,
个y
5
4
3
2
b
5-4X-2
2345
B
.B2,2,C5,2,
1-,d2-1
:直线MN:y=-x+b上存在点P是图形w的“延长2分点”,
:直线MN:y=-x+b与BC有交点,
:当MN:y=-x+b过点C时,b值最小,
把c是-小代入=-+6,得:b子
7
.b的最小值为2;
34
(3)作△以原点为位似中心,位似比为1:2的位似△DEF,
.D-1,-2,E-1,1,F2,1,
∴.D2,4,E2,-2,F-4,-2,
,等腰直角三角形DEF上存在点P,使得点P是图形W的“延长2分点”,
∴.当W3与△DEF有交点时,满足题意,
当⊙T与DE相切时,如图,则:t=1或t=3,
◆y
5
5:-4-3:2
45
∴.1≤t≤3时,满足题意;
当⊙T与DF相切时,且切点为G,连接TG,则:4TGE=90°,
个y
5
4
5-4-3
345
35
y
D
3
E
-4:-3:2
345
,△为等腰直角三角形,
∴.△DEF为等腰直角三角形,
.E-1,1,F2,1,E2,-2,F-4,-2,
∴.EF‖EF‖x轴,
∴.∠DFE=45°,
.以Tt,1为圆心,半径为1的⊙T,
∴.T点在直线EF上,TG=1,
∴.∠TEG=∠DEF=45°,
∴.ET=V2TG=V2,
∴.t=-1-2或t=V2-1,
.-1-2≤t≤V2-1;
综上:1≤t≤3或-1-2≤t≤V2-1.
36
【点睛】本题考查坐标与图形变换一位似,等腰三角形的性质,勾股定理,切
线的性质等知识点,综合性强,难度大,属于压轴题,理解并掌握新定义,利
用数形结合和分类讨论的思想进行求解,是解题的关键,
4、
(1)P1-1,0
(2)2
(3)-2≤t≤2
【分析】本题考查了新定义,轴对称的性质,直线与圆的位置关系,切线长定
理的应用,一次函数与结合图形,熟练掌握轴对称的性质,找到临界值是解题
的关键;
(1)根据定义,观察P-1,0,P21,2,经过ON对称后,判断对称点是否在AB上,
即可求解;
(2)根据正方形的顶点到O的距离为2,则对称之前的点到原点的距离为2,
进而求得b的最大值,将D-1,1代入y=x+b得,1=1+b,即可求解;
(3)根据新定义,找到临界值,即OP为⊙T的切线时的情形,求得的值,即可
37
求解.
【详解】(1)解:如图,当A,N重合时,P关于ON的对称点为0,1,在线段AB
图1
.P1-1,0是图W的“映射点”;
而P,1,2关于ON的对称点不在AB上,则P1,2不是图W的“映射点”;
故答案为:P-1,0.
(2)解:依题意,正方形的顶点到0的距离为1+1=V2,
.当:y=x+b上存在点P是图W的“映射点”,则点O到y=x+b的距离为V2
∴.当y=x+b经过点D时,b的值最大,
将D-1,1代入y=x+b得,1=-1+b
解得:b=2,
.b的最大值2;
38
(3)解:如图,ON,OP分别为⊙T的切线,
p主
当P为W的“映射点”,
∴.∠PON=∠PON,
又.'∠PON=∠TON=90°-∠PON,
设∠PON=a,则∠TON=90°-a
.∴.∠PON=∠PON=2∠TON=180°-2a
.180°-2a=a
解得:a=60
∴.∠P0N=60°,∠TOW=30
.TN=1,
∴.0T=2,
当减小时,P关于W3的“映射点”,在W即⊙T的内部,符合题意,
.∴.t≤2
39
当t<0时,根据对称性可得t≥-2
综上所述,-2≤t≤2
5、
(1)P1,5)(答案不唯一)
(2)-4≤b≤4
(3)①4;②-1或1
【分析】(1)根据“k定积垂旋点”的定义解答即可:
(2)根据“k定积垂旋点”的定义,可得P0Q0=4,则P0=22,再分别求出两
当直线y=-x+b与该圆相切于点P时,当直线y,=-x+b,与该圆相切于点P时,b的
值,即可求解;
(3)①当图形G3在x轴上方时,如图3所示,过点M作MN1x轴,过点Q作
QN I PM,交MN于点N,连接PY,P吧,根据“k定积垂旋点”的定义,可得
SANMIP=S△oMP=3,从而得到NM=3,再结合∠NQM=∠PMQ=90°,可得图形G3是以
MN为直径的OG(点M除外)取MN的中点G,连接GQ,GO,根据三角形两边之
和大于第三边,可得当点Q在0C的延长线上时O0最大,即可解得:当图形G在
40
x轴下方时,如图5所示.过点M作MN⊥x轴,过点Q作QN‖PM,交MN于点
N,连接PN,PQ,同理可解得;②根据①分两种情况,结合相似三角形的判
定和性质,即可求解.
【详解】(1)解:当点Q与点A重合时,
由题意得,AM=1,
·点P为图形G关于点M的“3定积垂旋点”,M1,2为垂旋中心,
.∠PMA=90°,PM·AM=3,
∴.PM=3,
.P1,5;(答案不唯一)
(2)解:如图2,在图形G2上任取一点记为点Q,
=-x+b1、个
y2=-x+b2
图2
由题意得,⑨0=V2,
,点P为图形G2关于点O的“4定积垂旋点”,00,0为垂旋中心,
∴.P0Q0=4,
41
.P0=2V2,
·满足“4定积垂旋点”的点P一定在以0为圆心,22为半径的圆上.
:直线y=x+b上存在点P,
∴直线y=-x+b与以0为圆心,22为半径的圆存在公共点,
.‘点P为图形G2关于点O的“4定积垂旋点”.
当直线y=-x+b与该圆相切于点P时,
:OP⊥直线y=-x+b1,
.∴.∠NPO=90°
由题意得:∠PNO=45°,
.NP=OP=22,
.N0=/Np2+0P2=4,
.b1=4
同理当直线y2=-x+b2与该圆相切于点P时,N0=4,b2=-4,
综上所述,-4≤b≤4;
(3)解:①情况一:当图形G3在x轴上方时,如图3所示,过点M作MN⊥x轴,
过点Q作QNPM,交MN于点N,连接PN,PO
42
M
:点P0,t为图形G3关于点M的“6定积垂旋点”,M-2,0为垂
图3
旋中心,
.PM·QM=6,∠PMQ=90°,
.SANMP=S△OMP=3,
:2M-0M=3,
号M×2=3,
.∴.NM=3
.QN‖PM,
∴.∠NQM=∠PMQ=90°,
∴.图形G3是以MN为直径的OG(点M除外),
取MN的中点G,连接GQ,GO,
:OQ≤GQ+G0(三角形两边之和大于第三边)
∴当点Q在0G的延长线上时00最大,如图4所示,
43
.NM=3,
M
图4
GM-GQ-3
,
∴.G0=VGM2+0M2=
+22=5
∴0Q=GQ+G0=3+5
22
4
情况二:当图形G3在x轴下方时,如图5所示.过点M作MN⊥x轴,过点Q作
Q N I PM,交MN于点N,连接PN,PQ.
M
图5
同理,图形G3是以MN为直径的⊙G(点M除外),取MN的中点G,连接GQ,
G0,当点Q在0G的延长线上时0Q最大(如图5所示)
同理可得,00-GQ+60-4
综上所述,O的最大值为4:
②情况一:当图形C在x轴上方时,过点Q作QH⊥x轴于点H,则QH‖MN,
44
H
∴.△GOM-△Q0H,
…08器器
3
即
2
QH OH 4
解得:OH=3.2,QH=2.4,
∴.HM=1.2,
.∠PMQ=90°,
∴.∠OMP+∠QMH=90°=∠OMP+∠MPO,
.∴.∠QMH=∠MPO,
,∠POM=∠QHM=90°,
∴.△POM-△MHQ,
PO OM
PO2
MH0,即122.4
.OP=1,即t=1:
当图形C3在x轴下方时,过点Q作QK1x轴于点K,则QK‖MN,
45
K M
L
同理解得:M=1.2,QK=2.4,
.‘∠PMQ=90°,
∴.∠OMP+∠QMK=90=∠OMP+∠MPO,
∴.∠QMK=∠MPO,
.'∠POM=∠QKM=90°,
∴.△POM-△MKQ,
器器
P0=2
即1.22.4’
∴.OP=1,即t=-1:
综上所述,t=-1或1.
6、
1)①不是,②19
(2)-3V2<b<3V2
46
【分析】(1)①根据“2倍关联点”的定义判断即可.②过点P作PC1AB于
点C,当P2A=2PC时,点P是线段AB的“2倍关联点”,此时m的值最小,根据
定义解直角三角形,即可求出m的值.
(2)由题得出y=x+b交r轴于(0,b),分两种情况,①当直线I在⊙O的左上方时,
记为直线4,过圆心0作0Q1山于点Q,若Q1是直线1上⊙0的唯一“2倍关联
点”,
此时QM=2QN,得出OQ1=3,然后判定△ODQ1为等腰三角形,解直角三角形得
出b=32,②当直线1在⊙0的右下方时,记为直线,过圆心0作0Q1l2于点.
同①的方法求得b=-32,即可求出b得取值范围,
【详解】(1)解:①不是,
由题意得:P1A=-22+1-1=22,
PB=2-22+-1-12=2,
,点P到线段AB的最小距离为PB=2,最大距离为PA=22,且PA<2PB,
∴.点P2,-1不是线段AB的一个“2倍关联点”.
②如下图,过点P作P,C1AB于点C
当P2A=2PC时,点P2是线段AB的“2倍关联点”,此时m的值最小.
47
在Rt△ACP2中,∠P2AC=30,
.P2C
:.AC
=tan30°,
P2C=AC.tan309=3
3’
又P2C=1-m,
1m3
3
解得:
n13
3
·点m的最小值为13
3
(2)如下图,y=x+b交y轴于(0,b)
①当直线1在⊙0的左上方时,记为直线,
过圆心0作0Q1l于点Q,
若Q1是直线上⊙0的唯一“2倍关联点”,
此时Q1M=2Q1N,
48
.⊙0的半径为1,
.0Q1+1=20Q1-1
.0Q1=3
直线y=x+b,
.C-b,0,D0,b
..OC=OD=b,
∴.∠CD0=45
∴.在Rt△ODQ中,
0=sin45°,b=0D=
OD
0Q,=32
in45°
②当直线1在⊙O的右下方时,记为直线,
过圆心0作0Q,112于点·同①的方法求得b=-32.
综上,b的取值范围是-3V2<B<3V2.
2
49
【点睛】本题主要考查了一次函数与圆的综合问题,“2倍关联点”的新定义下
的运算,两点之间的距离公式,等腰直角三角形的判定与性质,解直角三角形
等知识.理解并会运用“2倍关联点”是解题的关键.
7、
①s是
(2)y=x+1或y=-x+3
110
(3)点D的坐标为-3,-2或3’3
【分析】(1)根据坐标与图形,结合新定义,根据三角形的面积公式,即可求
解
(2)根据新定义得出AC是斜边,且AC与坐标轴的夹角为45°,则C0,1或0,3,
进而待定系数法求解析式即可求解;
(3)由(2)可知点D一定在直线y=x+1或y=-x+3上,又点D在直线
y=2x+4上,联立解方程组即可求解.
【详解】(1)解:,点A的坐标为1,2,点B的坐标为-2,1),
50
5号31-是
2
(2)解:,点A的坐标为1,2,点A,C的“坐标直角三角形”为等腰直角三角
形,
AC是斜边,且AC与坐标轴的夹角为45
.A到y轴的距离为1,
∴.C0,1或0,3,
设经过A1,2,C0,1的解析式为y=x+1,
则k+1=2,解得k=1,
∴.y=x+1,
设经过A1,2,C0,3的解析式为y=k1x+3,
则k+3=2,解得:k=-1,
y=-x+3
综上所述,直线AC的表达式为y=x+1或y=-x+3
A
Z1
1234
1
51
(3).'点A,D的“坐标直角三角形”为等腰直角三角形
∴由(2)可知点D一定在直线y=x+1或y=-X+3上,
又:点D在直线y=2x+4上,
y=x+1
y=-x+3
.可列方程组y=2x+4或y=2x+4,
X=-3
、1
3
解得y=-2或,10
y3
110
点D的坐标为3,2或3’3、
【点睛】本题考查了坐标与图形,一次函数交点问题,理解新定义,等腰三角
形的性质,一次函数的性质是解题的关键.
8、
adM,N)-号
2)b-V2+9或b=V2-3
?或△3+5
3)大3V5
2
52
【分析】(1)连接BD,作OE⊥BD,图形M,N的“最短距离”是OE,求出
OB,OD和BD的长度,利用面积相等求出OE的长度即可;
(2)对直线位置分情况讨论,①当y=x+b在△ABC右侧时;②当y=x+b在△ABC
左侧时,利用等面积法求b的值;
(3)对OH的位置分情况讨论,①当OH在△ABC右侧时:②当⊙H在△ABC
左侧时,利用等面积法求d的值,再根据>l求出t的范围.
【详解】(1)解:连接BD,作OE1BD,如图:
.B0,-3,D4,0,
∴.OB=3,OD=4,
∴.BD=5,
53
1
1
xODxOD=-xOExBD
.2
.oe号
5
0,0=号
(2)解:由题意可知:
①当y=x+b在△ABC右侧时,分别交坐标轴与点E,F,图像大致如下:
由图可知:b<-3,E-b,0,F0,b,EF=2b,BF=-3-b,
此时dM,N=1为B到EF的距离,
Sar=(-b-3-b)-×1xV26,解之得:6=2-3
②当y=x+b在△ABC左侧时,分别交坐标轴与点E,F,延长CA交EF于点G,图
像大致如下:
54
由图可知:
b>5,E-b,0,F(0,b),G(5-b,5),EF=2b,AG=b-9,
FG=V2(b-5),
此时dM,N=1为A到EF的距离,
:5e=-56-9)=x1xV56-5),解之得:62+9:
综上所述:b=V2+9或b=√2-3.
(3)解:①当H在△ABC右侧时,假设直线BC与x轴交于点K,H到直线BC的
距离为d,图像大致如下:
55
A
D
O
-
设直线BC解析式为y=ax+m,
4a+m=5
a=2
将B,C两点的坐标代入可得:
m"3,解之得03
∴直线0解析式为y=2x-3,则K号0,
ad=21-3
V5,
半径为,=5,解
解之存公3*6
2;
②当H在△ABC左侧时,假设直线AC与x轴交于点K,H到直线AC的距离为d,
图像大致如下:
56
设直线AC解析式为y=ax+m,
将A,C两点的坐标代入可得:
4只5,
a=-2
解之得m=-3'
6直线C解折武为y=-2x-3,则之0Λ
K
d=21-3
半径为1,23
>1
V5
,解2得人36
2;
综上所述:
2或△3+5
3-v5
2.
【点睛】本题考查直角坐标系,一次函数,(1)比较简单:(2)和(3)的关
键是分情况讨论,画出大致图象,结合图象利用等面积法进行求解.
57
9、
(1)
®:2-号sk≤:(3)-5≤t≤-3+22或3-22≤t≤5.
【分析】(1)分三种情况设出点P的坐标,按照两点的直角距离的定义可以直
接求出结果,即可判断各结论是否符合题意:
(2)分别求出直线y=k(x+3)经过特殊点(0,2),(0,-2)时k的值,
由运动过程写出k的取值范围;
(3)由(1)可判断满足d(O,P)=3的点是在以原点为中心,对角线在坐标
轴上,且对角线长为6的正方形ABCD上,再分别求出⊙M与正方形在y轴左右
两边最远距离为2时t的值,即可写出结果.
【详解】解:(1)①如图1,点P在以原点为圆心,2为半径的圆上,
4
45
-3
图1
58
设P点横坐标为1,则纵坐标为2-1=3,
P(1,V5),
根据定义两点的直角距离,d(P,0)=2-0+1V3-0=2+V3≠2,
故①不符合题意:
②如图2,点P在以原点为中心,4为边长,且各边分别与坐标轴垂直的正方形
上时,
-5-4-3-2-10
345
-3
-4
-5
图2
设P(2,a)(a≠0),
则d(P,0)=|2-0+a-0=2+a≠2,
故②不符合题意;
③如图3,点P在以原点为中心,对角线分别在两条坐标轴上,对角线长为4的
正方形上时,
59
4
2kA
B
M
D
54-3-2入-10
12345x
-2
-3
-4
图3
-5
将点A(0,2),D(2,0)代入y=kx+b,
b=2
得,2k+b=0'
解得,k=-1,b=2,
∴.yD=-X+2,
设点P在AD上,坐标为(a,-a+2)(0≤a≤2),
则d(P,0)=|a-0+-a+2-0=2,
故③符合题意:
故答案为③;
(2)当直线经过(0,2)时,将(0,2)代入直线y=k(x+3),
得,3k=2,
k=号:
60
当直线经过(0,-2)时,将(0,-2)代入直线y=k(x+3),
得,3k=-2,
tk-
运动观察可知,k的取值范围为-号≤k≤号:
(3)由题意,满足d(0,P)=3的点是在以原点为中心,对角线在坐标轴上,
且对角线长为6的正方形ABCD上(如图4),
LD
2
图4
当M在正方形ABCD外时,若MA=2,则t=-5,若MC=2,则t=5,
当M在正方形ABCD内部时,
若M到正方形AD,AB边的距离恰好为2,
则t=-3+22,
若M到正方形DC,BC边的距离恰好为2,
61
则t=3-22,
运动观察可知,t的取值范围为-5≤t≤-3+22或3-22≤t≤5.
【点睛】本题考查了新定义,类比法,点与圆的位置关系等,解题的关键是要
有较强的理解能力及自学能力等.
10、
(1)4,2
(2)2≤m≤6或m=2-2V10
【分析】(1)作出图形,由点P视角下图形M的“宽度”定义,直接求解即可
得到答案;
(2)根据题意,分两种情况:点M在点A右侧和点M在点A左侧,按照线段AM
的“宽度”为2讨论求解即可得到答案.
【详解】(1)解:如图所示:
62
y个
3
B
-4-3
3
4'x
-3
-4
由定义可知,在点P视角下,⊙O的“宽度”为PE-PF=EF=4;
:P2,3、B2,0,
:.PB上x轴,
在Rt△PAB中,PB=3,AB=4,则由勾股定理可得A=√42+3=5,
∴·由定义可知,在点P视角下,线段AB的“宽度”为PA-PB=2;
故答案为:4,2;
(2)解:如图所示:
4
B
4-3
2
34x
3
由(1)知,PA-PB=2,
P2,3、B2,0,
63
PB上X轴,
由题意可知,点A-2,0关于点B2,0的对称点坐标为C6,0,
又点Mm,0为x轴上一点,分两种情况:
当点M在点A右侧时,
若-2<m<2,
则由PB<PM<PA,PA-PB=2,可知PA-PM<2,不符合题意;
若m>6,
则由PM>PA,PA-PB=2,可知PM-PB>2,不符合题意;
若2≤m≤6,
则由PC=PA,PA-PB=2,可知PM-PB=PA-PB=2,符合题意;
综上所述,此种情况下,2≤m≤6;
当点M在点A左侧时,PM>PA,令PM-PA=2,
由(1)知PA=5,则PM=PA+2=7,
:B2,0,Mm,0,且点M在点A左侧,m<-2,
∴.BM=2-m,
在Rt△PBM中,PB=3,PM=7,BM=2-m,则由勾股定理可得PB+BM=PM2
即2-m2+32=72,
64
∴.m2-4m-36=0,
解得m1=2-210,m,=2+210(m2>-2,不满足要求,舍去)
∴.m=2-210,
综上所述:2≤m≤6或m=2-210,
【点睛】本题考查圆综合,涉及点与圆的位置关系、切线性质、勾股定理、解
一元二次方程等知识,理解题中点P视角下图形M的“宽度”这个新定义是解决
问题的关键.
11、
(1)(1,-4):
(2)①a=1;②0<t≤4
【分析】(1)将解析式化为顶点式即可顶点答案;
(2)①根据顶点坐标及-1≤x≤5得到当=5时的函数值为12,代入函数解析式计
算即可;
②先求出图象的顶点坐标为(1,-4),及
Am,m2-2m-3,Bm+t,m2+2mt+t-2m-2t-3,分四种情况:当图象G不包含顶点,
65
m心1时,t+2m-1t=4;当图象G不包含顶点,m+tK1时,t+2m-1t=-4;当图象
包含J顶点,m+t>1,f1,m+t-1≥1-m时,m2+2mt+t-2m-2t-3--4=4,当图象包
含顶点,m+t仑1,m1,1-m≥m+t-1时,m2-2m-3--4=4,进而求出答案.
【详解】(1)解:y=ax2-2ax+a-4=ax-1-4,
∴.抛物线的顶点坐标为(1,-4);
(2)解:①图象的顶点坐标为(1,-4),
∴.当1时,函数有最值为-4,
.当-1≤x≤5时,y的最大值为12,1-(-1)<5-1,
.当5时的函数值为12,
∴.a5-12-4=12,
解得a1;
②对于抛物线y=x-1-4=x-2x-3,其顶点坐标为(1,-4),
Am,m2-2m-3,Bm+t,m2+2mt+t2-2m-2t-3,
当图象G不包含顶点,m1时,t+2m-1t=4,
.m-1=4-t
2t’
4-t20,
.2t1
66
.t>0,
0<t<2
当图象G不包含顶点,m+tK1时,t2+2m-1t=-4,
.m-1=4-t2
2t’
-=m-1<-t,
.t>0,
0<t<2
当图象包含顶点,m+t≥1,1,m+t-1≥1-m时,m2+2mt+t-2m-2t-3-(-4)=4,
.m+t2-2m+t-3=0,
,∴.m+t-3m+t+1=0,
∴.m+仁3或m+t仁-1(舍去),即3-t,
.f1,m+t-1≥1-m,
∴.e1,2m+t-220,
∴.3-t≤1,23-t+t-2≥20,
.2≤t≤4;
当图象包含顶点,m+21,m≤1,1-m≥m+t-1时,m2-2m-3-(-4)=4,
.m-3m+1=0,
67
∴.F3(舍去)或-1,
.m+t21,1-m≥m+t-1,
∴.m+t≥1,2m+t-2≤0,
∴.-1+t21,-2+t-2≤0,
.2≤t≤4;
综上,0<t≤4.
【点睛】此题考查了二次函数的综合知识,二次函数的图象和性质,掌握二次
函数图象上点的坐标特征,运用分类思想进行讨论解决问题是解题的关键.
12、
(1)①2;②3;(2)2≤d。o≤4;(3)m<-33-2或m>-33+1.
【分析】(1)①根据题意易得当线段AB与以点O为圆心的圆相切时半径最小,
经过点B时半径最大,由此问题可得解;②由题意可得当以点A为圆心的圆与
⊙B外切时半径最小,内切时半径最大,由此问题可得解:
(2)设直线y=-x+1与⊙O的交点分别为M和N,与x轴、y轴交于点A、B,由题
意易得点A1,0,B0,1,即OA=1,OB1,则可分当点P在点M上方、点W下方时和
68
当点P在线段MW上时,然后进行分类求解即可;
3)由直线y=3x+3可得0D=33,0E=3,则DE=6,∠ED0=30,由
Cm,0,CK=1可知点K在以点C为圆心,半径为1的圆上,进而可分当⊙C经过点
D时和当OC与直线DE相切于点K时,然后求解即可.
【详解】解:(1)①由题意得:当以点O为圆心的圆与线段AB相切于点B时,
半径为最小,经过点A时半径最大,连接OA,如图所示:
4
3
2
43-2-12345x
-2
3
-4
图1
.A4,3,B0,3,
∴.0B=3,OA=4-02+3-02=5,
∴.在点O视角下,则线段AB的“宽度dAs”为5-3=2,
故答案为2;
②由题意得:以点A为圆心的圆与⊙B外切时半径最小,内切时半径最大,如图
所示:
69
B
4-3-2012345
3
图1
.⊙B半径为1.5,
.半径最大为1.5+4=5.5,半径最小为4-1.5=2.5,
∴.在点A视角下,⊙B的“宽度doB”为5.5-2.5=3,
故答案为3;
(2)设直线y=-x+1与⊙O的交点分别为M和N,与x轴、y轴交于点A、B,如图
所示:
43太10
45
-4
图2
当点P在点M上方时,则以点P为圆心的圆与⊙O内切时半径最大,外切时半径
最小,如图,设⊙P的半径最小为”,由圆与圆的位置关系可得半径最大时为
70
r+4,
∴.在点P视角下⊙0“宽度d。0”为r+4-r=4,
同理可得当点P在点N下方时,与点P在点M外时相同;
当点P在线段W上时,则根据点到直线垂线段最短可得当点P在AB的中点时,
此时在点P视角下⊙0“宽度doo”取最小,即:以点P为圆心的圆与⊙0内切
时半径最大,外切时半径最小,如图所示:
43
3本方
图2
∴.由直线y=-x+1可得点A1,0,B0,1,即0A1,0B1,
∴.△AOB是等腰直角三角形,
.AB=2,
.点P是AB的中点,
:0p=2
2,
71
:“©P的半径最小为灯-要半径银大为2+
2,
在点P视角©0“宽度为加要2引-恒,
综上所述:在点P视角下⊙0“宽度doo”的取值范围为2≤doo≤4;
(3)由题意可得如图所示:
4
2
D
7543-2-012345
-21
-3
-4
由直线y-要可得当=0时,0更+8,解得×=,当0时,则有
3
=3,
∴.D-33,0,E0,3,
∴.0D=33,0E=3,
∴.DE=6,
.ED0=30°,
.Cm,0,CK=1,
.点K在以点C为圆心,半径为1的圆上,
72
.由在所有点K的视角下,线段DE的“宽度”均满足0<dDe<6,则有:
当⊙C经过点D时,如图所示:
2
75-4-2-0
12345
-2
.DC1,
∴.0C=33-1,
.m=-33+1,
'.当点K与点D重合时,以点K为圆心的圆与线段DE有交点时,半径最小为0,
最大为6,所以在点K的视角下,线段DE的“宽度”为D=6,而点K在⊙C的其
他地方时,根据三角形三边关系可知始终满足题意,
∴.m>-33+1:
当⊙C与直线DE相切于点K时,如图所示:
73
D
4十方4
引
-4
,C=1,∠ED0=30°,
.∠CDK=30°,
.CD=2CK=2,
∴.0C=33+2,即m=-33-2,
此时在点K的视角下,线段DE的“宽度”为dDr=6,故不符合题意,
∴.m<-33-2,
综上所述:当随着点C位置的变化,使得在所有点K的视角下,线段DE的“宽
度”均满足0<doe<6,则m的取值范围为m<-33-2或m>-33+1.
【点睛】本题主要考查直线与圆的位置关系、圆与圆的位置关系及一次函数的
综合,熟练掌握直线与圆的位置关系、圆与圆的位置关系及一次函数的性质是
解题的关键.
74
13、
(1)点D,点F
(2)点K的坐标为0,-1或1,0
(3)存在,点W的横坐标的取值范围为-6≤n≤-2
【分析】(1)根据“中立点”的定义,画出图形即可判断;
(2)如图2中,点A和⊙G的“中立点”在以0为圆心,1为半径的圆上运动,
因为点K在直线y=x-1上,设Km,m-1,则有m2+m-1?=1,求出m的值即可解决
问题;
(3)如图3中,由题意,当点W确定时,点N与⊙G的“中立点”是以NC的中
点P为圆心1为半径的⊙P,当⊙P与y轴相切时,点W的横坐标分别为2或-6,
由此即可解决问题.
【详解】(1)解:如图1中,
75
B
A
图1
观察图象可知,满足条件的点在△ABC的平行于BC的中位线上,
故成为点A和线段BC的“中立点”的是D、F.
故答案为:D、F
(2)解:如图2中,点A和⊙G的“中立点”在以O为圆心,1为半径的圆上运
动,
y
A
G
图2
因为点K在直线y=x-1上,设Km,m-1,
76
则有m2+m-12=1,
解得m=0或1,
∴.点K坐标为1,0或0,-1.
(3)解:如图3中,由题意,当点V确定时,点N与⊙C的“中立点”是以NC
的中点P为圆心1为半径的⊙P,
图3
当⊙P与y轴相切时,点W的横坐标分别为2或-6,
所以满足条件的点W的横坐标的取值范围为6≤xw≤-2,即-6≤n≤-2.
【点睛】本题考查一次函数综合题、圆的有关知识、三角形的中位线定理、
“中立点”的定义等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问
题,属于中考压轴题
77
14、
(1)D2
②)子ks且k20
(3)2-/2≤t≤2+V2
【分析】(1)画出图形,根据点的特征线的定义解决问题即可;
(2)过点P平行于第二四象限角平分线的特征线的解析式为'=-x+b,求出
△BPA的面积为6时点B的坐标,再利用待定系数法求直线BP的解析式,结合图
形即可解决问题;
(3)如图3中,由题意点C的特征线的解析式为y=x-2或y=-x+2,设当⊙T与直
线y=-x+2相切于点M时,当⊙T与直线y=x-2相切于点W时,分别求出OT,OT',
结合图象即可解决问题.
【详解】(1)如图1中,观察图象可知,点D2的特征线是y=x+1,
78
=x+1
D
D
图1
故答案为:D2
(2)如图2中,
B
B
-----
图2
设过点P平行于第二四象限角平分线的特征线的解析式为'=-x+b,
∴.1+b=2,
.b=1,
'.过点P平行于第二四象限角平分线的特征线的解析式为y=-x+1,
.A1,0,
当△BPA的面积为6时,)AB2=6,
.AB=6,
79
∴.B-5,0或7,0,
当y=x+b经过P-1,2,B5,0时,
-k+b'=2
-5k+b'=0,
解得,
当直线y=x+b经过P-1,2,B(7,0)时,
74品,解得k=子,
-k+b'=2
观察图形可知满足条件的的值为子≤k≤且k0:
(3)如图3中,由题意点C的特征线的解析式为y=x2或y=-x+2,
图3
当⊙T与直线y=-x+2相切于点M时,连接TM,
在Rt△TCM中,
.'∠TMC=90°,∠MCT=45°,
MT=MC=1,
∴.TC=V2M=V2,
80
∴.0T=2-2,此时t=2-2,
当OT与直线y=x2相切于点W时,同理可得0T=2+2,此时t=2+√2,
结合图象可知满足条件的t的值为:2-2≤t≤2+只2.
【点睛】本题属于圆综合题,考查了直线与圆的位置关系,一次函数的性质、
三角形的面积、点P的“特征线”的定义,解直角三角形等知识,解题的关键
是理解题意,学会用特殊位置解决问题.
15、
(1)(-4,0)或(4,0)
(2)①-3≤n≤3;②㎡≤-1或m≥1
【分析】(1)因为点B在x轴上,所以设B(x,0),则|x=4,可得结论;
(2)①首先证明点M的横坐标与纵坐标的绝对值之和为定值3,然后画出图形
即可解决问题;
②如图,设P(m,0)为圆心,为半径的圆与直线y=x-3相切,求出此时P
的坐标,即可判断.
【详解】(1)解:.点A的坐标为(-3,1),
81
.3+1=4,
.点B在x轴上,
∴.点B的纵坐标为0,
设B(x,0),
则x=4,
.=士4,
.B(-4,0)或(4,0);
故答案为:(-4,0)或(4,0);
(2)①由题意,直线=x-3与x轴交于C(3,0),与y轴交于D(0,-
3).
4
E
2
14
12
451
-1
点M在线段CD上,设其坐标为(x,y),
82
则有:x≥0,≤0,且y=x-3.
.X-y=3.
点M到x轴的距离为y,点M到y轴的距离为x,
则|x+y川=x-y=3.
∴.点M的同族点W满足横纵坐标的绝对值之和为3.
即点N在右图中所示的正方形CDFE上.
.'点F的坐标为(-3,0),点W在直线x=n上,
∴.-3≤n≤3:
②如图,设P(m,0)为圆心,2为半径的圆与直线y=x-3相切,
之D房4PW=2,∠P0W=∠CPW=45°,
∴.PC=2,
∴.0P=1,
83
观察图形可知,当m≥1时,若以(m,0)为圆心,2为半径的圆上存在点N
使得M,N两点为同族点,
再根据对称性可知,m≤-1也满足条件,
∴.满足条件的m的范围:㎡≤-1或m≥1.
【点睛】本题考查一次函数综合题、同族点的定义、圆的有关知识,解题的关
键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题,学会利用特殊位置解决数学问题,
属于中考压轴题.
16、
4
(2)①y=2x2-8x+6;②见解析
【分析】(1)根据二次函数的对称性求解即可;
(2)①先求出顶点坐标,然后根据最小值为a-6列方程求解即可:
②先根据二次函数的对称性求出x+x,=4,然后把m=2-8x+6代入3通过分
m
解因式和约分后即可证得结论,
84
【详解】(1)解:二次函数y=r+br+30的图象的对称轴为x=品
.点A1,t,B3,t在该函数的图象上,
-6=1+3
2a2’
2=-4
a
(2)①解:由(1)可得,b=-4a,抛物线的对称轴为直线x=2,
∴.该函数的表达式为y=ax-4ax+3a,
当x=2时,y=-a,即函数图象的顶点坐标为2,a.
.函数的最小值为a-6,
∴.a>0,且-a=a2-6,
解得a1=2,a2=-3(舍去).
.该二次函数的表达式为y=2x-8x+6
②证明:,点Mx1,m在函数y=2x-8x+6的图象上,
.m=2x1-8x1+6,
由①知,点Mx1m,Nx,m关于直线x=2对称,
则=2,即×=4x.
:-3-k-3
(x1-3P
(x1-3。x1-3_4-x2-3_1-x2
m2x-8x1+62x7-4x1+32x1-3x1-12x1-12(x1-12x1-1
85
17、
(1)-1
(2)(i)y=-x+x+2;(i)见解析
【分析】(1)根据二次函数的对称性求解即可;
51
(2)①先求出顶点坐标,然后根据最大值为24a列方程求解即可;
②先根据二次函数的对称性求出×+x,=1,然后把
x1+12x32-2
nx2通分后代入即可求
解.
【详解】(1)解:.二次函数y=ax+bx+2的图象过点A(2,k),B(-1,k),
2-1_1
:二次函数的对称轴为直线×=2=2,
b
二次函数的对称轴为x=2a,
b 1
.2a2'
b二-1:
:.a
(2)解:(i)y=a+bx+2=aX+bx+bb+
。x242+2=ax+2a+86
4a,
当×=时,二次函数的最值为84。,
8a-b2
.二次函数图象开口向下,即a<0,
86
:二次函数y=0+bx+2的最大值为号0,
a20
“aa,
化简得,a-b-2a=0,
由(1)知,a
=-1,
.b=-a,
.a3-a-2a=0,
∴.aa+1a-2=0,
a≠0,
∴.a+1=0或a-2=0,
∴.a=-1或a=2(舍去),
.二次函数解析式为y=-x+x+2;
(i)M(x,n),N(,n为该二次函数图象上的不同两点,且n≠0,不妨设
X1<X2,
二次函数的对称轴为直线x=,
2,
由(1)知,二次函数y=-+x+2的对称轴为直线x2,
=克,n=-x+x+2=-+x+2,
.X1+X2=1,
87
:12
nx1-2
_x+1x-2-nx-2
nx1-2
x1+1川x-2x1+1-nx2-2
nx1-2
_xx-2x+1小-nx-2
nx1-2
=-nx+1-nx2-2
nx1-2
=-nx+x2-1
nx1-2
=n1-1
n
=0,
器
【点睛】本题考查了二次函数.熟练掌握待定系数法求二次函数表达式,二次
函数的图象与性质,二次函数的对称性,二次函数的最值,用分式的减法证明
相等关系,是解题的关键.
88
18、
(2)y=3x-1x+2
(3)见解析
【分析】本题主要考查二次函数图象的性质,掌握对称轴的计算,二次函数平
移的性质,函数增减性式关键,
(1)根据解析式得到对称轴直线为x=22,再代入计算函数值即可求解:
(2)由题意得平移后的解析式为y=ax-1x+2+3,将0,3代入,运用待定系数
法即可得到解析式:
(3)根据题意得到m-n=ax+ax1-2a-ax+ax2-2a=ax1-x2x1+x2+1,结合题意
得到x1-x2=-1-a-2a=-1-3a,x+x2+1=-1-a+2a+1=a,所以原式
=a1-3aa=-1-3ad,可得a<0,结合二次函数顶点坐标即可求解.
【详解】(1)解:对称轴为直线x2安,
当时,=01*2,
89
19
顶点坐标为24:
(2)解:由题意得平移后的解析式为y=ax-1川x+2+3,将0,-3代入,
∴.-2a+3=-3,
∴.a=3,
.二次函数表达式为y=3x-1x+2;
(3)证明:二次函数y=ax-1x+2(a0)化为一般式得,
.y=ax+ax-2aa≠0,
.Ax1,m和Bx2,n是该二次函数图象上任意两点,
..m=ax1-1x1+2=axi+ax1-2a,n=a(x2-1)X2+2=ax2+axz-2a,
..m-n=axj+ax1-2a-ax+axz-2a)
=axj+ax-2a-ax-ax,+2a
=ax12-x32+ax1-x2
=ax1-x2x+x2+ax1-X2
=ax1x2x1+x2+1,
x=-1-a,X3=2a,
∴.1x2=-1-a-2a=-1-3a,x1+x2+1=-1-a+2a+1=a,
∴.原式=a(-1-3a)a=(-1-3a)a2,
90
.m<n,
.(-1-3a)a<0,
∴.-1-3a<0,
解得,a>是
39
a<0,
a0,
”二次函数对称轴直线为x=,
9913
.当x=-2时,y4434x’
:y<3
4·
19、
(1)证明见解析
2)1≤ys
【分析】本题考查二次函数与轴,y轴的交点,二次函数的性质,熟练掌握二
次函数的性质是解题的关键
(1)令y=0,则-x2+2m-3x-m+2=0,再证明△>0即可;
91
(2)先确定抛物线的解析式,再结合函数图像开口方向,得到最值即可得解;
【详解】(1)证明:当y=0时,得:-x2+2m-3x-m+2=0,
.△=2m-3-4×-1-m+2
=4m-12m+9-4m+8
=4m2-16m+17
=4m-22+1>0,
∴.方程x+2m-3x-m+2=0总有两个不相等的实数根,
即不论m取何值,该抛物线与x轴总有两个公共点;
(2》解:抛物线的对称拍为,解得m=3,
3+5
y=-X2+3x-1=-x2+4:
x=时,y取得最大值,最大值为:
、3
×时,取得最小值,最小值为}引+好:
综上,寻ys导
92