6-第六课时 新定义问题

第六课时新定义问题一．选择题（共2小题）1．定义[x]表示不超过实数x的最大整数，如[1.8]=1，[﹣1.4]=﹣2，[﹣3]=﹣3．函数y=[x]的图象如图所示，则方程[x]=x2的解为（）A．0或B．0或2 C．1或D．或﹣2．对于实数a，b，定义符号min{a，b}，其意义为：当a≥b时，min{a，b}=b；当a＜b时，min{a，b}=a．例如：min={2，﹣1}=﹣1，若关于x的函数y=min{2x ﹣1，﹣x+3}，则该函数的最大值为（）A．B．1 C．D．二．选择题（共2小题）3．在平面直角坐标系xOy中，对于不在坐标轴上的任意一点P（x，y），我们把点P′（，）称为点P的“倒影点”，直线y=﹣x+1上有两点A，B，它们的倒影点A′，B′均在反比例函数y=的图象上．若AB=2，则k=．4．经过三边都不相等的三角形的一个顶点的线段把三角形分成两个小三角形，如果其中一个是等腰三角形，另外一个三角形和原三角形相似，那么把这条线段定义为原三角形的“和谐分割线”．如图，线段CD是△ABC的“和谐分割线”，△ACD为等腰三角形，△CBD和△ABC相似，∠A=46°，则∠ACB的度数为．三．填空题（共1小题）5．平面直角坐标系中有两点M（a，b），N（c，d），规定（a，b）⊕（c，d）=（a+c，b+d），则称点Q（a+c，b+d）为M，N的“和点”．若以坐标原点O与任意两点及它们的“和点”为顶点能构成四边形，则称这个四边形为“和点四边形”，现有点A（2，5），B（﹣1，3），若以O，A，B，C四点为顶点的四边形是“和点四边形”，则点C的坐标是．四．解答题（共5小题）6．定义：有一组邻边相等，并且它们的夹角是直角的凸四边形叫做等腰直角四边形．（1）如图1，等腰直角四边形ABCD，AB=BC，∠ABC=90°，①若AB=CD=1，AB∥CD，求对角线BD的长．②若AC⊥BD，求证：AD=CD，（2）如图2，在矩形ABCD中，AB=5，BC=9，点P是对角线BD上一点，且BP=2PD，过点P作直线分别交边AD，BC于点E，F，使四边形ABFE是等腰直角四边形，求AE的长．7．设p、q都是实数，且p＜q．我们规定：满足不等式p≤x≤q的实数x的所有取值的全体叫做闭区间，表示为[p，q]．对于一个函数，如果它的自变量x 与函数值y满足：当p≤x≤q时，有p≤y≤q，我们就称此函数是闭区间[p，q]上的“闭函数”．（1）反比例函数y=是闭区间[1，2015]上的“闭函数”吗？请判断并说明理由．（2）若一次函数y=kx+b（k≠0）是闭区间[m，n]上的“闭函数”，求此一次函数的解析式；（3）若实数c，d满足c＜d，且d＞2，当二次函数y=x2﹣2x是闭区间[c，d]上的“闭函数”时，求c，d的值．8．我们规定：函数y=（a、b、k是常数，k≠ab）叫奇特函数．当a=b=0时，奇特函数y=就是反比例函数y=（k是常数，k≠0）．（1）如果某一矩形两边长分别是2和3，当它们分别增加x和y后，得到新矩形的面积为8．求y与x之间的函数表达式，并判断它是否为奇特函数；（2）如图，在平面直角坐标系xOy中，矩形OABC的顶点A、C坐标分别为（6，0）、（0，3），点D是OA中点，连接OB、CD交于E，若奇特函数y=的图象经过点B、E，求该奇特函数的表达式；（3）把反比例函数y=的图象向右平移4个单位，再向上平移个单位就可得到（2）中得到的奇特函数的图象；（4）在（2）的条件下，过线段BE中点M的一条直线l与这个奇特函数图象交于P，Q两点（P在Q右侧），如果以B、E、P、Q为顶点组成的四边形面积为16，请直接写出点P的坐标．9．规定：把一次函数y=kx+b的一次项系数和常数项互换得y=bx+k，我们称y=kx+b 和y=bx+k（其中k•b≠0，且|k|≠|b|）为互助一次函数，例如和就是互助一次函数．如图，一次函数y=kx+b和它的互助一次函数的图象l1，l2交于P点，l1，l2与x轴，y轴分别交于A，B点和C，D点．（1）如图（1），当k=﹣1，b=3时，①直接写出P点坐标：P；②Q是射线CP上一点（与C点不重合），其横坐标为m，求四边形OCQB的面积S与m之间的函数关系式，并求当△BCQ与△ACP面积相等时m的值；（2）如图（2），已知点M（﹣1，2），N（﹣2，0）．试探究随着k，b值的变化，MP+NP的值是否发生变化？若不变，求出MP+NP的值；若变化，求出使MP+NP 取最小值时的P点坐标．10．我们规定：在正方形ABCD中，以正方形的一个顶点A为顶点，且过对角顶点C的抛物线，称为这个正方形的以A为顶点的对角抛物线．（1）在平面直角坐标系xOy中，点在轴正半轴上，点C在y轴正半轴上．①如图1，正方形OABC的边长为2，求以O为顶点的对角抛物线；②如图2，在平面直角坐标系xOy中，正方形OABC的边长为a，其以O为顶点的对角抛物线的解析式为y=x2，求a的值；（2）如图3，正方形ABCD的边长为4，且点A的坐标为（3，2），正方形的四条对角抛物线在正方形ABCD内分别交于点M、P、N、Q，直接写出四边形MPNQ 的形状和四边形MPNQ的对角线的交点坐标．第六课时新定义问题参考答案与试题解析一．选择题（共2小题）1．定义[x]表示不超过实数x的最大整数，如[1.8]=1，[﹣1.4]=﹣2，[﹣3]=﹣3．函数y=[x]的图象如图所示，则方程[x]=x2的解为（）A．0或B．0或2 C．1或D．或﹣【解答】解：当1≤x＜2时，x2=1，解得x1=，x2=﹣；当x=0，x2=0，x=0；当﹣1≤x＜0时，x2=﹣1，方程没有实数解；当﹣2≤x＜﹣1时，x2=﹣2，方程没有实数解；所以方程[x]=x2的解为0或．2．对于实数a，b，定义符号min{a，b}，其意义为：当a≥b时，min{a，b}=b；当a＜b时，min{a，b}=a．例如：min={2，﹣1}=﹣1，若关于x的函数y=min{2x ﹣1，﹣x+3}，则该函数的最大值为（）A．B．1 C．D．【解答】解：由题意得：，解得：，当2x﹣1≥﹣x+3时，x≥，∴当x≥时，y=min{2x﹣1，﹣x+3}=﹣x+3，由图象可知：此时该函数的最大值为；当2x﹣1＜﹣x+3时，x＜，∴当x＜时，y=min{2x﹣1，﹣x+3}=2x﹣1，由图象可知：此时该函数的最大值为；综上所述，y=min{2x﹣1，﹣x+3}的最大值是当x=所对应的y的值，如图所示，当x=时，y=，故选：D．二．选择题（共2小题）3．在平面直角坐标系xOy中，对于不在坐标轴上的任意一点P（x，y），我们把点P′（，）称为点P的“倒影点”，直线y=﹣x+1上有两点A，B，它们的倒影点A′，B′均在反比例函数y=的图象上．若AB=2，则k=﹣．【解答】解：（方法一）设点A（a，﹣a+1），B（b，﹣b+1）（a＜b），则A′（，），B′（，），∵AB===（b﹣a）=2，∴b﹣a=2，即b=a+2．∵点A′，B′均在反比例函数y=的图象上，∴，解得：k=﹣．（方法二）∵直线y=﹣x+1上有两点A、B，且AB=2，∴设点A的坐标为（a，﹣a+1），则点B的坐标为（a+2，﹣a﹣1），点A′的坐标为（，），点B′的坐标为（，﹣）．∵点A′，B′均在反比例函数y=的图象上，∴，解得：．故答案为：﹣．4．经过三边都不相等的三角形的一个顶点的线段把三角形分成两个小三角形，如果其中一个是等腰三角形，另外一个三角形和原三角形相似，那么把这条线段定义为原三角形的“和谐分割线”．如图，线段CD是△ABC的“和谐分割线”，△ACD为等腰三角形，△CBD和△ABC相似，∠A=46°，则∠ACB的度数为113°或92°．【解答】解：∵△BCD∽△BAC，∴∠BCD=∠A=46°，∵△ACD是等腰三角形，∵∠ADC＞∠BCD，∴∠ADC＞∠A，即AC≠CD，①当AC=AD时，∠ACD=∠ADC=（180°﹣46°）=67°，∴∠ACB=67°+46°=113°，②当DA=DC时，∠ACD=∠A=46°，∴∠ACB=46°+46°=92°，故答案为113°或92°．三．填空题（共1小题）5．平面直角坐标系中有两点M（a，b），N（c，d），规定（a，b）⊕（c，d）=（a+c，b+d），则称点Q（a+c，b+d）为M，N的“和点”．若以坐标原点O与任意两点及它们的“和点”为顶点能构成四边形，则称这个四边形为“和点四边形”，现有点A（2，5），B（﹣1，3），若以O，A，B，C四点为顶点的四边形是“和点四边形”，则点C的坐标是（1，8）或（﹣3，﹣2）或（3，2）．【解答】解：∵以O，A，B，C四点为顶点的四边形是“和点四边形”，①当C为A、B的“和点”时，C点的坐标为（2﹣1，5+3），即C（1，8）；②当B为A、C的“和点”时，设C点的坐标为（x1，y1），则，解得C（﹣3，﹣2）；③当A为B、C的“和点”时，设C点的坐标为（x2，y2），则，解得C（3，2）；∴点C的坐标为（1，8）或（﹣3，﹣2）或（3，2）．故答案为：（1，8）或（﹣3，﹣2）或（3，2）．四．解答题（共5小题）6．定义：有一组邻边相等，并且它们的夹角是直角的凸四边形叫做等腰直角四边形．（1）如图1，等腰直角四边形ABCD，AB=BC，∠ABC=90°，①若AB=CD=1，AB∥CD，求对角线BD的长．②若AC⊥BD，求证：AD=CD，（2）如图2，在矩形ABCD中，AB=5，BC=9，点P是对角线BD上一点，且BP=2PD，过点P作直线分别交边AD，BC于点E，F，使四边形ABFE是等腰直角四边形，求AE的长．【解答】解：（1）①∵AB=CD=1，AB∥CD，∴四边形ABCD是平行四边形，∵AB=BC，∴四边形ABCD是菱形，∵∠ABC=90°，∴四边形ABCD是正方形，∴BD=AC==．②如图1中，连接AC、BD．∵AB=BC，AC⊥BD，∴∠ABD=∠CBD，∵BD=BD，∴△ABD≌△CBD，∴AD=CD．（2）若EF⊥BC，则AE≠EF，BF≠EF，∴四边形ABFE表示等腰直角四边形，不符合条件．若EF与BC不垂直，①当AE=AB时，如图2中，此时四边形ABFE是等腰直角四边形，∴AE=AB=5．②当BF=AB时，如图3中，此时四边形ABFE是等腰直角四边形，∴BF=AB=5，∵DE∥BF，∴DE：BF=PD：PB=1：2，∴DE=2.5，∴AE=9﹣2.5=6.5，综上所述，满足条件的AE的长为5或6.5．7．设p、q都是实数，且p＜q．我们规定：满足不等式p≤x≤q的实数x的所有取值的全体叫做闭区间，表示为[p，q]．对于一个函数，如果它的自变量x 与函数值y满足：当p≤x≤q时，有p≤y≤q，我们就称此函数是闭区间[p，q]上的“闭函数”．（1）反比例函数y=是闭区间[1，2015]上的“闭函数”吗？请判断并说明理由．（2）若一次函数y=kx+b（k≠0）是闭区间[m，n]上的“闭函数”，求此一次函数的解析式；（3）若实数c，d满足c＜d，且d＞2，当二次函数y=x2﹣2x是闭区间[c，d]上的“闭函数”时，求c，d的值．【解答】解：（1）是由函数y=的图象可知，当1≤x≤2015时，函数值y随着自变量x的增大而减小．而当x=1时，y=2015；x=2015，y=1，故也有1≤y≤2015，所以，函数y=是闭区间上[1，2015]的“闭函数”（2）因为一次函数y=kx+b（k≠0）是闭区间[m，n]上的“闭函数”，所以根据一次函数的图象与性质，必有：①当k＞0时，（m≠n）解得k=1，b=0，∴一次函数的解析式为y=x．②当k＜0时，（m≠n），解得k=﹣1，b=m+n∴一次函数的解析式为y=﹣x+m+n故一次函数的解析式为y=x或y=﹣x+m+n （3）由于函数y=x2﹣2x的图象开口向上，且对称轴为x=2，顶点为（2，﹣2）由题意根据图象，分以下两种情况讨论：①当2≤c＜d时，必有x=c，时，y=c且x=d时，y=d即方程y=x2﹣2x=x必有两个不等的实数根，解得x1=0，x2=6，而0，6分布在2的两边，这与2≤c＜d矛盾，舍去；②当c＜2＜d时，必有函数值y的最小值为﹣2，由于此二次函数是闭区间[c，d]上的“闭函数”，故必有c=﹣2，从而有[c，d]=[﹣2，d]．而当x=﹣2时，y=6即得点（﹣2，6），又点（﹣2，6）关于对称轴x=2的对称点为（6，6），由“闭函数”的定义可知必有x=d时，y=d，即d2﹣2d=d，解得d1=0，d2=6，故可得c=﹣2，d=6符合题意，综上所述，c=﹣2，d=6为所求的实数．8．我们规定：函数y=（a、b、k是常数，k≠ab）叫奇特函数．当a=b=0时，奇特函数y=就是反比例函数y=（k是常数，k≠0）．（1）如果某一矩形两边长分别是2和3，当它们分别增加x和y后，得到新矩形的面积为8．求y与x之间的函数表达式，并判断它是否为奇特函数；（2）如图，在平面直角坐标系xOy中，矩形OABC的顶点A、C坐标分别为（6，0）、（0，3），点D是OA中点，连接OB、CD交于E，若奇特函数y=的图象经过点B、E，求该奇特函数的表达式；（3）把反比例函数y=的图象向右平移4个单位，再向上平移2个单位就可得到（2）中得到的奇特函数的图象；（4）在（2）的条件下，过线段BE中点M的一条直线l与这个奇特函数图象交于P，Q两点（P在Q右侧），如果以B、E、P、Q为顶点组成的四边形面积为16，请直接写出点P的坐标．【解答】解：（1）由题意得：（2+x）（3+y）=8．即3+y=，∴y=﹣3=．根据定义，y=是奇特函数．（2）如图1，由题意得：B（6，3）、D（3，0），设直线OB的解析式为y=mx，则有6m=3，解得：m=，∴直线OB的解析式为y=x．设直线CD的解析式为y=kx+b，，解得：，∴直线CD的解析式为y=﹣x+3．解方程组，得，∴点E（2，1）．将点B（6，3）和E（2，1）代入y=得，解得：，∴奇特函数的表达式为y=．（3）∵y===2+．∴把反比例函数y=的图象向右平移4个单位，再向上平移2个单位，就可得到奇特函数y=的图象；故答案为：2．（4）满足条件的点P的坐标为（2，+4）或（2+8，）．提示：①若点P在点B的左边，如图2①，以点M为原点，构建如图2①所示的新坐标系，在该坐标系下该奇特函数的解析式为y′=，点B的新坐标为（2，1）．∵直线PQ与双曲线y′=都是以点M为对称中心的中心对称图形，∴MP=MQ．∵MB=ME，∴四边形BPEQ是平行四边形，∴S▱BPEQ=4S△BMP=16，=4．∴S△BMP过点P作PG⊥x′轴于G，过点B作BH⊥x′轴于H，根据反比例函数比例系数的几何意义可得：S△PGM=S△BHM=×2=1，=S△PGM+S梯形BHGP﹣S△BHM=S梯形BHGP=4，∴S△BMP设点P在新坐标系中的坐标为（x′，），则有S=（1+）•（2﹣x′）=4，梯形BHGP解得x1′=﹣4﹣2（舍去），x2′=﹣4+2，当x=﹣4+2时，==+2，即点P在新坐标系中的坐标为（﹣4+2，+2），∴点P在原坐标系中的坐标为（﹣4+2+4，+2+2）即（2，）；②若点P在点B的右边，如图2②，同理可得：点P在原坐标系中的坐标为（4+2+4，﹣2+2）即（2+8，）．9．规定：把一次函数y=kx+b的一次项系数和常数项互换得y=bx+k，我们称y=kx+b 和y=bx+k（其中k•b≠0，且|k|≠|b|）为互助一次函数，例如和就是互助一次函数．如图，一次函数y=kx+b和它的互助一次函数的图象l1，l2交于P点，l1，l2与x轴，y轴分别交于A，B点和C，D点．（1）如图（1），当k=﹣1，b=3时，①直接写出P点坐标：P（1，2）；②Q是射线CP上一点（与C点不重合），其横坐标为m，求四边形OCQB的面积S与m之间的函数关系式，并求当△BCQ与△ACP面积相等时m的值；（2）如图（2），已知点M（﹣1，2），N（﹣2，0）．试探究随着k，b值的变化，MP+NP的值是否发生变化？若不变，求出MP+NP的值；若变化，求出使MP+NP取最小值时的P 点坐标．【解答】解：（1）①∵一次函数y=kx +b 和它的互助一次函数的图象交于P 点， k=﹣1，b=3时， ∴， 解得：，∴P （1，2）； 故答案为：（1，2）；②如图（1），连接OQ ，∵y=﹣x +3与y=3x ﹣1的图象l 1，l 2与x 轴，y 轴分别交于A ，B 点和C ，D 点． ∴A （3，0），B （0，3），C （，0），D （0，﹣1）． ∵Q （m ，3m ﹣1），（），∴S=S △OBQ +S △OCQ ==．∴S △BCQ =S ﹣S △BOC ==，而S △ACP ==，由S △BCQ =S △ACP ，得 =，解得m=；（2）由，解得，即P（1，k+b），∴随着k，b值的变化，点P在直线x=1上运动，MP+NP的值随之发生变化．如图（2），作点N（﹣2，0）关于直线x=1的对称点N′（4，0），连接MN′交直线x=1于点P，则此时MP+NP取得最小值．设直线MN′的解析式为y=cx+d，依题意，解得，∴直线MN′的解析式为．令x=1，则，∴P（1，），即使MP+NP取最小值时的P点坐标为（1，）．10．我们规定：在正方形ABCD中，以正方形的一个顶点A为顶点，且过对角顶点C的抛物线，称为这个正方形的以A为顶点的对角抛物线．（1）在平面直角坐标系xOy中，点在轴正半轴上，点C在y轴正半轴上．①如图1，正方形OABC的边长为2，求以O为顶点的对角抛物线；②如图2，在平面直角坐标系xOy中，正方形OABC的边长为a，其以O为顶点的对角抛物线的解析式为y=x2，求a的值；（2）如图3，正方形ABCD的边长为4，且点A的坐标为（3，2），正方形的四条对角抛物线在正方形ABCD内分别交于点M、P、N、Q，直接写出四边形MPNQ 的形状和四边形MPNQ的对角线的交点坐标．【解答】解：（1）①如图1中，设O为顶点的抛物线的解析式为y=ax2，∵过B（2，2），∴2=4a，∴a=，∴所求的抛物线的解析式为y=x2．②如图2中，设B（a，a）．则有a=a2，解得a=4或0（舍弃），∴B（4，4），∴OA=4，∴正方形的边长为4．（2）如图3中，结论：四边形MPNQ是菱形，对角线的交点坐标为（5，4）．理由：∵正方形ABCD的边长为4，A（3，2），∴B（7，2），C（7，6），D（3，6），∴以A为顶点的对角抛物线为y=（x﹣3）2+2，以B为顶点的对角抛物线为y=（x﹣7）2+2，以C为顶点的对角抛物线为y=﹣（x﹣7）2+6，以D为顶点的对角抛物线为y=﹣（x﹣3）2+6，由可得M（5，3），由可得N（5，5），由可得P（3+2，4），由可得Q（7﹣2，4），∴PM=，PN=，QN=，QM=，∴PM=PN=QN=QM，∴四边形MPNQ是菱形，对角线的交点坐标为（5，5）．。