文档内容
专题10 二次函数的新定义问题专训
【精选最新30道二次函数的新定义问题】
1.(2023·广西柳州·校联考二模)我们定义一种新函数:形如y=|ax2+bx+c|(a≠0,b2﹣4ac>0)的函数叫
做“鹊桥”函数.小腾同学画出了“鹊桥”函数y=|x2﹣2x﹣3|的图象(如图所示),并写出下列四个结论:
其中正确结论的个数是( )
①图象与坐标轴的交点为(﹣1,0)和(3,0);
②当﹣1≤x≤1或x≥3时,函数值y随x值的增大而增大;
③当x=1时,函数有最大值是4;
④函数与直线y=m有4个公共点,则m的取值范围是0<m<4.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】由 可得函数图象的对称轴为直线x=1,与坐标轴交点坐标为 , 和 ,
可判断①错误,根据图象及函数性质可判断②正确;由从图象上看,当 或 ,函数值有大于4的
值,因此③是错误的;由图象可知,函数与直线 有4个公共点,则 的取值范围是 ,故④
正确.
【详解】解:如图:∵ ,
∴函数图象的对称轴为直线x=1,与坐标轴交点坐标为 , 和 ,
①是错误的;
②根据函数的图象和性质,发现当 或 时,函数值 随 值的增大而增大,因此②是正确的;
③由图象可知,当 时,函数值随 的减小而增大,当 时,函数值随 的增大而增大,均存在大
于顶点坐标的函数值,故当 时的函数值4并非最大值,故③错误.
④由图象可知,函数与直线 有4个公共点,则 的取值范围是 ,故④正确.
故选:B.
【点睛】此题主要考查了二次函数的应用,解题的关键是主要通过题干信息理解“鹊桥”函数
, 的定义,掌握它与 之间的关系以及两个函数性质的联系和
区别.
2.(2023·山东济南·统考二模)新定义:若一个点的纵坐标是横坐标的2倍,则称这个点为二倍点.若二
次函数 ( 为常数)在 的图像上存在两个二倍点,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由点的纵坐标是横坐标的2倍可得二倍点在直线y=2x上,由-2<x<4可得二倍点所在线段AB的
端点坐标,结合图象,通过求抛物线与线段交点求解.
【详解】解:由题意可得二倍点所在直线为y=2x,
将x=-2代入y=2x得y=-4,
将x=4代入y=2x得y=8,
设A(-2,-4),B(4,8),如图,联立方程x2-x+c=2x,
当Δ>0时,抛物线与直线y=2x有两个交点,
即9-4c>0,
解得c< ,
此时,直线x=-2和直线x=4与抛物线交点在点A,B上方时,抛物线与线段AB有两个交点,
把x=-2代入y=x2-x+c得y=6+c,
把x=4代入y=x2-x+c得y=12+c,
∴ ,
解得c>-4,
∴-4<c< 满足题意.
故选:B.
【点睛】本题考查了二次函数图象与系数的关系,解题关键掌握函数与方程及不等式的关系,将代数问题
转化为图形问题求解.
3.(2023·山东济南·校联考二模)定义:在平面直角坐标系中,若点A满足横、纵坐标都为整数,则把点
A叫做“整点”.如:B(3,0)、C(﹣1,3)都是“整点”.抛物线y=ax2﹣2ax+a+2(a<0)与x轴
交于点M,N两点,若该抛物线在M、N之间的部分与线段MN所围的区域(包括边界)恰有5个整点,
则a的取值范围是( )
A.﹣1≤a<0 B.﹣2≤a<﹣1 C.﹣1≤a< D.﹣2≤a<0
【答案】B
【分析】画出图象,找到该抛物线在M、N之间的部分与线段MN所围的区域(包括边界)恰有5个整点的边界,利用与y交点位置可得a的取值范围.
【详解】解:抛物线y=ax2﹣2ax+a+2(a<0)化为顶点式为y=a(x﹣1)2+2,故函数的对称轴:x=1,
M和N两点关于x=1对称,根据题意,抛物线在M、N之间的部分与线段MN所围的区域(包括边界)
恰有5个整点,这些整点是(0,0),(1,0),((1,1),(1,2),(2,0),
如图所示:
∵当x=0时,y=a+2
∴0≤a+2<1
当x=﹣1时,y=4a+2<0
即: ,
解得﹣2≤a<﹣1
故选B.
【点睛】本题考查抛物线与x轴的交点、配方法确定顶点坐标、及数形结合等知识,利用函数图象确定与
y轴交点位置是本题的关键.
4.(2023·湖南株洲·统考一模)对于实数a、b,定义一种运算“ ”为: ,有下列命题:
① ;②方程 的根为: ;③不等式组 的解集为: ;④
点 在函数 的图象上.其中正确的是( )
A.①②③④ B.①③ C.①②③ D.③④【答案】C
【分析】根据新定义和解一元二次方程、解不等式组、,二次函数等知识对各选项进行判断
【详解】根据新定义 ,所以命题①正确;
∵ ,∴ ,解得 ,所以命题②正确;
∵ ,
∴ ,所以命题③正确;
∵ ,∴当 时, ,
∴点 不在函数 的图象上,所以命题④错误,
综上所述,命题①②③正确.故选C.
【点睛】本题考查了命题:判断事物的语句叫命题;正确的命题称为真命题;错误的命题称为假命题,涉
及到解一元二次方程、解不等式组、,二次函数等知识,此题需要熟练掌握新定义.
5.(2023·重庆九龙坡·重庆市育才中学校联考二模)定义一种新运算: ,下列说法:
①若 ,则 , ;
②若 ,则该不等式的解集为 ;
③代数式 取得最小值时, ;④函数
,函数 ,当 时, .
以上结论正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】根据新定义运算运算法则进行判断即可.
【详解】解:①由题意得: , ,解得: , ;检验:当 , 时, ;
, 是原分式方程的解,
故①正确;
②当 时, , ,此情况成立;
当 时, ,
,故 ,
,
解得: ,
综上所述: ,故②正确;
③由题意得: ,
取得最小值时, ,故③错误;
④ ,在同一平面直角坐标系中的图象如图所示,
,当 时, ,故④正确.
故选:C.
【点睛】本题考查了新定义运算,一元一次不等式组的解法,绝对值的意义,一次函数与二次函数的交点
问题,分类讨论思想,正确理解新定义运算是本题的关键.
6.(2023春·重庆永川·九年级重庆市永川萱花中学校校考阶段练习)若一列数含有n个数,除第一个数和
最后一个数外,其余每个数都等于与它相邻的两个数之和,则称这列数为“n级浪花数”.比如一列数为
5,7,2,-5,满足 , ,所以5,7,2,-5为四级浪花数.根据定义给出下列四个结论:①12,3,a为三级浪花数,则a的值为-9
②若四级浪花数中第1个数为1,则这列数的积的最大值可能为
③任意组100级浪花数,第36个数和第63个数一定互为相反数
④2022级浪花数中的所有数之和为0
下列说法正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】根据定义:除第一个数和最后一个数外,其余每个数都等于与它相邻的两个数之和,则称这列数
为“n级浪花数”,进行一一判断即可
【详解】解:①∵12,3,a为三级浪花数,
∴a+12=3,
解得:a=-9,
故①正确;
②设这四级浪花数分别为1,x+1,x,-1,
则其积为: ,
当x= 时,其积最大值为 ,
所以这列数的积的最大值不可能为 ,
故②错误;
③设任意组100级浪花数中第一个数为x,第二个数为y,
由题意得这一列数依次为:x,y,y-x,-x,-y,x-y,x,y,y-x,-x,-y,x-y,……
可以看出每六个数一次循环,
36÷6=6,所以第36个数为x-y,
63÷6=10余3,所以第63个数为y-x,
所以第36个数和第63个数一定互为相反数,
故③正确;
④2022级浪花数中第一个数为x,第二个数为y,
则一列数依次为:x,y,y-x,-x,-y,x-y,x,y,y-x,-x,-y,x-y,……,
可以看出每六个数一次循环,
这六个数的和为:x+y+y-x-x-y+x-y=0,且2022÷6=337,所以2022级浪花数中的所有数之和为0
由④正确;
故选:C
【点睛】本题考查了规律型:数字的变化类,根据数的变化,找出该数列连续六个数相加等于零是解题的
关键.
7.(2023·湖南岳阳·校考模拟预测)定义:对于已知的两个函数,任取自变量x的一个值,当x≥0时,它
们对应的函数值相等;当x<0时,它们对应的函数值互为相反数,我们称这样的两个函数互为相关函数.
例如:正比例函数 ,它的相关函数为 .已知点M,N的坐标分别为 , ,
连接MN,若线段MN与二次函数 的相关函数的图象有两个公共点,则n的取值范围为
( )
A. 或 B. 或
C. 或 D. 或
【答案】B
【分析】求出二次函数 的相关函数的解析式,结合图像分析选项中的几个关键点 ,
,再解方程结合图象判断即可.
【详解】二次函数 的相关函数为 ,
大致函数图像如下:如图1所示,当线段MN与二次函数 的相关函数的图象有1个公共点时,
∴当x=2时, ,则-4+8+n=1,解得n=-3,
如图2所示,当线段MN与二次函数 的相关函数的图象有3个公共点时,∵抛物线y= 与y轴交点纵坐标为1,
∴-n=1,解得n=-1;
∴当 时,线段MN与二次函数 的相关函数的图象有2个公共点;
如图3所示:线段MN与二次函数 的相关函数的图象有3个公共点,
∵二次函数 经过点(0,1),
∴n=1,
如图4所示:线段MN与二次函数 的相关函数的图象有2个公共点,∵抛物线y= 经过点 ,
∴ +2-n=1,解得n= ,
∴ 时,线段MN与二次函数 的相关函数的图象有2个公共点.
综上所述,n的取值范围是 或 .
故选:B.
【点睛】本题考查二次函数的性质、二次函数与一元二次方程的关系,理解互为相关函数的定义是解题的
关键,本题是选择题使用排除法更简单.
8.(2023春·广东广州·九年级铁一中学校考阶段练习)在平面直角坐标系中,对图形 给出如下定义:
若图形 上的所有点都在以原点为顶点的角的内部或边界上,在所有满足条件的角中,其度数的最小值称
为图形的坐标角度,例如,如图中的矩形 的坐标角度是90°.现将二次函数 的图象
在直线 下方的部分沿直线 向上:翻折,则所得图形的坐标角度 的取值范围是( )A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】分a=1和a=3两种情况画出图形,根据图形的坐标角度的定义即可解决问题.
【详解】解:当a=1时,如图1所示,
∵角两边分别过点A(-1,1),B(1,1),
作BE⊥x轴于点E,
∴BE=OE,
∴∠BOE=45°,
根据对称性可知:∠AOB=90°,
∴此时坐标角度 =90°;
当a=3时,如图2所示,角两边分别过点A( ,1),B( ,1),
作BE⊥x轴于点E,
∵ ,
∴∠BOE=60°,
根据对称性可知:∠AOB=60°,
∴此时坐标角度 =90°,
∴60°≤ ≤90°,
故选:D.
【点睛】本题考查二次函数综合题,图形的坐标角度定义等知识,解题的关键是理解题意,学会画图,利
用特殊点或者特殊位置解决问题.
9.(2023·山东济宁·统考二模)定义:在平面直角坐标系中,点 的横、纵坐标的绝对值之和叫做点
的勾股值,记 .若抛物线 与直线 只有一个交点 ,已知点 在第一
象限,且 ,令 ,则 的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由题意 =0,故(b-1)2-4a=0,4a=(b-1)2,用方程可以化为(b-1)2+4(b-1)x+4=0,则
△
x=x= ,故C( , ),而且2≤ ≤4,即1≤ ≤2或-2≤ ≤-1,解得:-1≤b≤0或
1 22≤b≤3,t=2b2-4a+2020=2b2-(b-1)2+2020=b2+2b+2019=(b+1)2+2018,即可求解.
【详解】由题意得方程组 只有一组实数解,
消去y得ax2+(b-1)x+1=0,
由题意 =0,
∴(b-1△)2-4a=0,
∴4a=(b-1)2,
∴用方程可以化为(b-1)x2+4(b-1)x+4=0,
∴x=x= ,
1 2
∴C( , ),
∵且2≤ ≤4,
∴1≤ ≤2或-2≤ ≤-1,
解得:-1≤b≤0或2≤b≤3,
∵点C在第一象限,
∴-1≤b≤0,
t=2b2-4a+2020,
∵t=2b2-4a+2020=2b2-(b-1)2+2020=b2+2b+2019=(b+1)2+2018,
∵-1≤b≤0
∴2018≤t≤2019.
故选:B.
【点睛】本题考查二次函数综合题,解题的关键是理解题意,学会把问题转化为方程或方程组解决,学会
构建二次函数,利用二次函数的性质解决问题.
10.(2023·河北石家庄·统考模拟预测)定义:我们将顶点的横坐标和纵坐标互为相反数的二次函数称为
“互异二次函数”.如图,在正方形 中,点 ,点 ,则互异二次函数 与
正方形 有交点时 的最大值和最小值分别是( )A.4,-1 B. ,-1 C.4,0 D. ,-1
【答案】D
【分析】分别讨论当对称轴位于y轴左侧、位于y轴与正方形对称轴x=1之间、位于直线x=1和x=2之间、
位于直线x=2右侧共四种情况,列出它们有交点时满足的条件,得到关于m的不等式组,求解即可.
【详解】解:由正方形的性质可知:B(2,2);
若二次函数 与正方形 有交点,则共有以下四种情况:
当 时,则当A点在抛物线上或上方时,它们有交点,此时有 ,
解得: ;
当 时,则当C点在抛物线上或下方时,它们有交点,此时有 ,
解得: ;
当 时,则当O点位于抛物线上或下方时,它们有交点,此时有 ,
解得: ;
当 时,则当O点在抛物线上或下方且B点在抛物线上或上方时,它们才有交点,此时有
,
解得: ;综上可得: 的最大值和最小值分别是 , .
故选:D.
【点睛】本题考查了抛物线与正方形的交点问题,涉及到列一元一次不等式组等内容,解决本题的关键是
能根据图像分析交点情况,并进行分类讨论,本题综合性较强,需要一定的分析能力与图形感知力,因此
对学生的思维要求较高,本题蕴含了分类讨论和数形结合的思想方法等.
11.(2023·湖北武汉·校联考模拟预测)我们定义一种新函数:形如 的
函数叫做“鹊桥”函数.已知某“鹊桥”函数 过 两点.关于下列结论:
①图像具有对称性,对称轴是直线 ;
②当 时,函数的最大值是 ;
③当 或 时,函数值y随x值的增大而增大;
④当 时, 有两个实数根,则 .其中正确结论的序号是 .
【答案】①③
【分析】先根据题意画出函数图像,再运用抛物线的对称性结合过 两点可得对称轴,即可判定
①;求出当 时, ,当 或 ,函数值有大于 的值,即可判断②;由函
数图像可知:当 或 时,函数值y随x值的增大而增大,即可判断③;由图像可得当 时,
有两个实数根,则 或 即可判定④.
【详解】解:根据题意画出图像如图:
由二次函数图像的对称性可得:对称轴为 ,则①正确;∵函数 过 两点,
∴ ,
∴ ,
∵对称轴为 ,
∴ ,
∴当 时, ,
∴由函数图像可知:当 或 ,函数值有大于 的值,则②错误;
由函数图像可知:当 或 时,函数值y随x值的增大而增大,则③正确;
当 时, ,
∵ 有两个实数根,
∴由函数图像可知: 或 ,则④错误.
故答案为:①③.
【点睛】本题主要考查了二次函数的图像与性质,根据题意正确画出函数图像是解答本题的关键.
12.(2023·云南昭通·统考二模)如下图,正方形ABCD的边AB在x轴上,A(﹣4,0),B(﹣
2,0),定义:若某个抛物线上存在一点P,使得点P到正方形ABCD四个顶点的距离相等,则
称这个抛物线为正方形ABCD的“友好抛物线”.若抛物线y=2x2﹣nx﹣n2﹣1是正方形ABCD的
“友好抛物线”,则n的值为 .
【答案】-3或6
【分析】到A、B、C、D四个点距离都相等的点为AC、BD的交点点E,求出点E的坐标,将点E的坐标代入二次函数解析式,求出n的值即可.
【详解】连接AC、BD交于点E,作EF⊥AB交AB于点F,
由题意得,抛物线必经过点E,
∵A(﹣4,0),B(﹣2,0),
∴AB=2,BO=2,
∵正方形ABCD,
∴∠ABE=45°,AE⊥BE,AE=BE,
∴AF=BF=EF=1,
∴E(﹣3,﹣1),
∴﹣1=2×9+3n﹣n2﹣1,
解得n=﹣3或6.
故答案为﹣3或6.
【点睛】确定出到A、B、C、D四个点距离相等的点的位置是解题的关键.
13.(2022·全国·九年级专题练习)定义新运算:对于任意实数m,n都有 ,等式右边
是常用的加法、减法、乘法及乘方运算.例如: .根据以上知识解决问题:
(1)若x☆3=1,则x的值为 .
(2)抛物线 的顶点坐标是 .
(3)若 的值小于0,则方程 有 个根.
【答案】 x=1,x=2 ( ,− ) 2
1 2
【分析】(1)利用新定义运算法则列出方程x2-3x+3=1,然后解方程即可;(2)利用新定义运算法则列出方程,然后利用配方法写出顶点式解析式,可以直接得到答案;
(3)由2☆a的值小于0知22-2a+a<0,解之求得a>4.再在方程-2x2-bx+a=0中由Δ=(-b)2+8a≥8a>0可
得答案.
【详解】解:(1)根据题意,得x2-3x+3=1,
移项、合并同类项,得x2-3x+2=0,
整理,得(x,-1)(x-2)=0,
解得x=1,x=2;
1 2
故答案为:x=1,x=2;
1 2
(2)根据题意知,y=(2-x)2-(2-x)(-1)+(-1)
=x2-5x+5=(x- )2- .
所以,顶点坐标( ,− );
故答案为:( ,− );
(3)∵2☆a的值小于0,
∴22-2a+a<0,
解得a>4.
在方程-2x2-bx+a=0中,
∵Δ=(-b)2+8a≥8a>0,
∴方程-2x2-bx+a=0有两个不相等的实数根.
故答案为:2.
【点睛】本题主要考查了一元一次方程的解,二次函数的性质,抛物线与x轴的交点,解题的关键是掌握
新定义运算法则,难度不大.
14.(2022秋·上海浦东新·九年级统考期末)定义:直线与抛物线两个交点之间的距离称作抛物线关于直
线的“割距”,如图,线段MN长就是抛物线关于直线的“割距”.已知直线 与x轴交于点A,
与y轴交于点B,点B恰好是抛物线 的顶点,则此时抛物线关于直线y的割距是 .【答案】
【分析】先求出B点坐标,从而求出抛物线解析式,然后求出直线与抛物线的两个交点,利用两点距离公
式即可求出答案.
【详解】解:∵B直线 与y轴的交点,
∴B点坐标为(0,3),
∵B是抛物线 的顶点,
∴抛物线解析式为 ,
∴ ,
解得 或 ,
∴直线 与抛物线 的两个交点坐标为(0,3),(1,2),
∴抛物线关于直线y的割距是 ,
故答案为: .
【点睛】本题主要考查了求一次函数与y轴交点,二次函数与一次函数的交点,两点距离公式,二次函数
图像的性质,熟知相关知识是解题的关键.
15.(2022·山东济南·模拟预测)定义[a,b,c]为二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的特征数,下面给出特
征数为[2m,1-m,-1-m]的函数的一些结论:①当m≠0时,点(1,0)一定在函数的图象上;②当m>0时,函数图象截x轴所得的线段长度大于 ;③当m<0时,函数在 时,y随x的增大而减小;④当m
>0,若抛物线的顶点与抛物线与x轴两交点组成的三角形为等腰直角三角形,则 ,正确的结论是
.(填写序号)
【答案】①②④
【分析】根据函数特征数确定二次函数解析式为 ,当m≠0时,把 =1代入函数,
求得 可判断①,当m>0时, ,求出 作差可判断②;当m<0
时, ,抛物线开口向下,在对称轴右侧y随x的增大而减小,对称轴为 可判断③;
当m>0,若抛物线的顶点与抛物线与x轴两交点组成的三角形为等腰直角三角形,根据两交点关于对称轴
对称构造方程 ,解得 ,可判断④.
【详解】解:由题意得:二次函数解析式为
当m≠0时, =1,
∴点(1,0)一定在函数的图象上;
故①正确;
当m>0时, ,
因式分解得
解得
函数图象截x轴所得的线段长度=1+
故②正确;
当m<0时,
∴ ,抛物线开口向下,在对称轴右侧y随x的增大而减小,对称轴为
函数在 时,可能x在对称轴左侧,y随x的增大而增大;
故③不正确;
④当m>0, 抛物线顶点的纵坐标为 ,
由②知抛物线与x轴的两个交点坐标为解得 ,
∴两交点的距离为
∵抛物线的顶点与抛物线与x轴两交点组成的三角形为等腰直角三角形,
列方程得
解得 ,
∵m>0,
则 ,
经检验 符合题意,是原方程的根,
故④正确;
∴正确的结论是①②④.
故答案为:①②④.
【点睛】本题考查抛物线的特征数,利用特征数研究抛物线的性质过定点,交点间弦长,增减性,等腰直
角三角形性质等知识,掌握以上知识,灵活应用数形结合的思想是解题关键.
16.(2022·江苏·九年级专题练习)定义:在平面直角坐标系中,O为坐标原点,设点P的坐标为 ,
当x<0时,点P的变换点 的坐标为 ;当 时,点P的变换点 的坐标为 .抛物线
与x轴交于点C,D(点C在点D的左侧),顶点为E,点P在该抛物线上.若点P的变换
点 在抛物线的对称轴上,且四边形ECP′D是菱形,则满足该条件所有n值的和为 .【答案】-13
【分析】根据四边形ECP′D是菱形,点E与点P′关于x轴对称,可求P′(2,-n),根据变换当点P在y轴左
侧, P(-2,-n), 当点P在y轴右侧,P(-n,-2),点P在 上, 或
解方程即可.
【详解】解:∵四边形ECP′D是菱形,点E与点P′关于x轴对称,
∵E(2,n),
∴P′(2,-n),
当点P在y轴左侧, , P的坐标为 ,点P的变换点 的坐标为 ;
∴P(-2,-n),
∵点P在 上,
∴ ,
∴ ;
当点P在y轴右侧, , P的坐标为 ,点P的变换点 的坐标为 .
∴P(-n,-2),
∵点P在 上,
∴ ,
整理得 ,
因式分解得 ,
解得 ;
∴n=-8或-2或-3.
∴-8-2-3=-13,
故答案为-13.
【点睛】本题考查点的变换,二次函数性质,菱形性质,掌握点的变换特征,二次函数性质,菱形性质是解题关键.
17.(2022秋·山东菏泽·九年级校考期末)定义: 为二次函数 ( )的特征数,
下面给出特征数为 的二次函数的一些结论:①当 时,函数图象的对称轴是 轴;②当
时,函数图象过原点;③当 时,函数有最小值;④如果 ,当 时, 随 的增大而减
小,其中所有正确结论的序号是 .
【答案】①②③.
【分析】利用二次函数的性质根据特征数 ,以及 的取值,逐一代入函数关系式,然判断
后即可确定正确的答案.
【详解】解:当 时,
把 代入 ,可得特征数为
∴ , , ,
∴函数解析式为 ,函数图象的对称轴是 轴,故①正确;
当 时,
把 代入 ,可得特征数为
∴ , , ,
∴函数解析式为 ,
当 时, ,函数图象过原点,故②正确;
函数
当 时,函数 图像开口向上,有最小值,故③正确;
当 时,函数 图像开口向下,
对称轴为:
∴ 时, 可能在函数对称轴的左侧,也可能在对称轴的右侧,故不能判断其增减性,故④错误;综上所述,正确的是①②③,
故答案是:①②③.
【点睛】本题考查了二次函数的图像与性质,二次函数的对称轴等知识点,牢记二次函数的基本性质是解
题的关键.
18.(2022·湖北武汉·统考一模)(定义[a,b,c]为函数 的特征数,下面给出特征数为 [2m,1-
m,-1-m]的函数的一些结论:
①当m=-3时,函数图象的顶点坐标是( , );
②当m>0时,函数图象截x轴所得的线段长度大于 ;
③当m<0时,函数在 时,y随x的增大而减小;
④当m≠0时,函数图象经过x轴上一个定点.
其中正确的结论有 .(只需填写序号)
【答案】①②④.
【详解】试题分析:因为函数y=ax2+bx+c的特征数为[2m,1﹣m,﹣1﹣m];
①当m=﹣3时,y=﹣6x2+4x+2=﹣6(x﹣ )2+ ,顶点坐标是( , );此结论正确;
②当m>0时,令y=0,有2mx2+(1﹣m)x+(﹣1﹣m)=0,解得x= ,x=1,x= ,
1 2
|x﹣x|= > ,所以当m>0时,函数图象截x轴所得的线段长度大于 ,此结论正确;
2 1
③当m<0时,y=2mx2+(1﹣m)x+(﹣1﹣m) 是一个开口向下的抛物线,其对称轴是: ,在对称轴的
右边y随x的增大而减小.因为当m<0时, = > ,即对称轴在x= 右边,因此函数在x= 右边
先递增到对称轴位置,再递减,此结论错误;
④当x=1时,y=2mx2+(1﹣m)x+(﹣1﹣m)=2m+(1﹣m)+(﹣1﹣m)="0" 即对任意m,函数图象都经
过点(1,0)那么同样的:当m=0时,函数图象都经过同一个点(1,0),当m≠0时,函数图象经过同一个点
(1,0),故当m≠0时,函数图象经过x轴上一个定点此结论正确.
根据上面的分析,①②④都是正确的,③是错误的.
故答案是①②④.
考点:二次函数综合题.19.(2022秋·九年级单元测试)我们定义:关于x的函数y=ax2+bx与y=bx2+ax(其中a≠b)叫做互为交换
函数.如y=3x2+4x与y=4x2+3x是互为交换函数.如果函数y=2x2+bx与它的交换函数图象顶点关于x轴对称,
那么b= .
【答案】﹣2
【分析】根据题意可以得到交换函数,由顶点关于x轴对称,从而得到关于b的方程,可以解答本题.
【详解】解:由题意函数y=2x2+bx的交换函数为y=bx2+2x.
∵y=2x2+bx= ,
y=bx2+2x= ,
函数y=2x2+bx与它的交换函数图象顶点关于x轴对称,
∴﹣ =﹣ 且 ,
解得:b=﹣2.
故答案为﹣2.
【点睛】本题考查了二次函数的性质.理解交换函数的意义是解题的关键.
20.(2022·全国·九年级假期作业)对于实数a,b,定义新运算“ ”:a b= ;若关于x
的方程 恰好有两个不相等的实根,则t的值为 .
【答案】2.25或0
【分析】令y= ,并画出函数的图象,根据函数图象的交点个数就是对应的方程根的个数,
即可得到直线y=t与函数y的图象的位置关系,进而即可求解.
【详解】∵当 时,即: 时, ,
当 时,即: 时, ,
∴令y= = ,画出函数图象,从图象上观察当关于x的方程 恰好有两个不相等的实根时,函数y的图
象与直线y=t有两个不同的交点,即直线y=t过抛物线y= 的顶点或直线y=t与x轴重合.
∴t=2.25或t=0.
故答案是:2.25或0.
【点睛】本题主要考查函数图象的交点与方程的根的关系,
掌握二次函数的图象和性质,学会画二次函数的图象,理解函数图象的交点个数就是对应的方程根的个数,
是解题的关键.
21.(2023·江苏南通·统考二模)定义:在平面直角坐标系 中,对于某函数图象上的一点P,先向右
平移1个单位长度,再向上平移 个单位长度得到点Q,若点Q也在该函数图象上,则称点P为该
函数图象的“n倍平点”.
(1)函数① ;② ;③ 中,其图象存在“2倍平点”的是_______(填序号);
(2)若反比例函数 ,图象恰有1个“n倍平点”,求n的值;
(3)求函数 图象的“3倍平点”的坐标.
【答案】(1)②(2)
(3) 或
【分析】(1)根据函数图象的“n倍平点”的定义逐个进行判断即可;
(2)设 ,则 ,把 代入 得 ,根据图象恰有1个
“n倍平点”,得出 ,即可求出答案;
(3)当 时, ,当 时, ,分两种情况,根据函数图象的“n倍平
点”的定义分别计算即可得出结论.
【详解】(1)当 时,
①设 ,则 ,
当 时, ,
∴点 不在 的图象上.
∴该函数图象不存在“2倍平点”.
②设 ,则 ,
当 时, ,
∴点 在 的图象上.
∴该函数图象存在“2倍平点”.
③设 ,则 ,
当 时, ,
∴点 不在 的图象上.
∴该函数图象不存在“2倍平点”.
故答案是②;
(2)设 ,则 ,把 代入 得,
,即 ,
∵图象恰有1个“n倍平点”,
∴ .
∴ .
∵ ,
∴ .
(3)当 时, ,
设 ,则 ,
把 代入 得,
,
解得: ,
∴ , .
∴ , .
当 时, ,
设 ,则 ,
把 代入 得,
,
解得: ,
∴ , .
∴ , .综上所述,函数 图象的“3倍平点”的坐标是 或 .
【点睛】本题主要考查了新定义,正确理解新定义:函数图象的“n倍平点”是解题的关键.
22.(2023·贵州遵义·统考三模)定义:二次项系数之和为1,对称轴相同,且图象与y轴交点也相同的两
个二次函数互为友好同轴二次函数.例如: 的友好同轴二次函数为 .
(1)函数 的对称轴为__________.其友好同轴二次函数为__________.
(2)已知二次函数 (其中 且 且 ),其友好同轴二次函数记为 .
①若函数 的图象与函数 的图象交于A、B两点(点A的横坐标小于点B的横坐标),求线段 的长;
②当 时,函数 的最大值与最小值的差为8,求a的值.
【答案】(1)直线 ,
(2)①4;② 或3
【分析】(1)将函数画出顶点式即可得函数的对称轴,再根据友好同轴二次函数的定义求解即可得;
(2)①根据友好同轴二次函数的定义求出函数 ,联立函数 , ,解方程可求出点 的坐标,由此
即可得;
②分 且 且 、 两种情况,利用二次函数的性质求解即可得.
【详解】(1)解:函数 的对称轴为直线 ,
因为 ,
所以设函数 的友好同轴二次函数为 ,
所以 ,解得 ,所以函数 的友好同轴二次函数为 ,
故答案为:直线 , .
(2)解:①二次函数 ,
则设 ,
所以 ,解得 ,
所以 ,
联立 得: ,
解得 或 ,
当 时, ;当 时, ,
所以 ,
所以 ;
②函数 的对称轴为直线 ,
(Ⅰ)当 且 且 时,抛物线的开口向上,
当 时, 随 的增大而减小;当 时, 随 的增大而增大,
则当 时, 取得最小值,最小值为 ,
当 时, 取得最大值,最大值为4,
所以 ,
解得 ,符合题设;
(Ⅱ)当 时,抛物线开口向下,
当 时, 随 的增大而增大;当 时, 随 的增大而减小,
则当 时, 取得最大值,最大值为 ,
当 时, 取得最小值,最小值为4,
所以 ,
解得 ,符合题设;综上, 的值为 或3.
【点睛】本题主要考查了二次函数的图象与性质,掌握理解友好同轴二次函数的定义是解题关键.
23.(2021春·贵州贵阳·九年级贵阳市第二实验中学校考阶段练习)定义:同时经过x轴上两点 ,
的两条抛物线称为同弦抛物线.如抛物线 : 与抛物线 :
是都经过 , 的同弦抛物线.
(1)任意写出一条抛物线 的同弦抛物线 .
(2)已知抛物线 是 的同弦抛物线,且过点 ,求抛物线 对应函数的最大值或最小值.
【答案】(1) (答案不唯一)
(2)最小值为
【分析】(1)根据同弦抛物线的定义即可得;
(2)先根据同弦抛物线的定义可设抛物线 的解析式为 ( 且 ),将点 代
入可求出 的值,再根据二次函数的性质求解即可得.
【详解】(1)解: 抛物线 与抛物线 : 为同弦抛物线,
抛物线 的函数解析式为 .
(2)解:由题意可设抛物线 的解析式为 ( 且 ),
将点 代入得: ,
解得 ,
则抛物线 的解析式为 ,
由二次函数的性质可知,当 时,抛物线 对应函数取得最小值,最小值为 .【点睛】本题考查了二次函数的性质,读懂同弦抛物线的定义,并熟练掌握二次函数的性质是解题关键.
24.(2023春·江苏盐城·九年级校考期中)定义:在平面直角坐标系xOy中,称两个不同的点 和
为“反射对称点”、如:点(1,3)和(-3,-1)是一对“反射对称点”.
(1)下列函数:① ;② ;③ ,其中图像上存在,“反射对称点”的是________(填
序号)
(2)直线 与反比例函数 的图像在第一象限内交于点P,点P和点Q为一对“反射对称
点”,若 ,求k的值;
(3)抛物线 上是否存在一对“反射对称点”?如果存在,求出这一对“反射对称点”所连线段的
中点坐标;如果不存在,请说明理由.
【答案】(1)①②③
(2)
(3)存在,中点坐标为 或
【分析】(1)根据定义,把点 , 分别代入函数解析式,解方程组即可;
(2)根据题意,用 的代数式将 坐标表示出来,然后根据 列出方程求出 即可;
(3)假设 存在一对“反射对称点” , ,由此得到线段 中点坐标为
,再将 , 两点代入 中联立方程组求出 的值即可.
【详解】(1)解:对于 ,若 , 是一对“反射对称点”,
则 ,得到 ,此时方程组有无数组解,
∴函数 图像上存在无数对“反射对称点”;对于 ,若 , 是一对“反射对称点”,
则 ,得到 ,此时方程组有无数组解,
∴函数 图像上存在无数对“反射对称点”;
对于函数 ,若 , 是一对“反射对称点”,
则 ,得到 ,
∴函数 图像上存在唯一一对“反射对称点”,
故答案为:①②③;
(2)解:联立方程组 ,
∴ ,
∴ ,
∵ 且点 在第一象限,
∴ ,
∵点 和点 为一对“反射对称点”,
∴ ,
设直线 解析式为 ,代入 两点坐标,
∴ ,解得 ,
∴直线 解析式为 ,
设直线 与 轴交于点 ,过 作 于点 ,过 作 于点 ,如下图所示,则 ,
∴
整理得到: ,
又已知 ,
∴ ,
解得 ;
(3)解:假设抛物线 上存在一对“反射对称点” , ,则线段 的中点坐标
为 ,
∴ ,①-②并整理得到: ,
当 即 时,回代方程①得到 ,解得 或 ,若 此时 重合,舍去;
若 时, ,线段 中点坐标为 ;
当 时,即 时,回代方程①得到 ,解得 或 ,
当 时, ,此时 , ,此时线段 中点坐
标为 ;
当 时, ,此时 , ,此时线段 中点坐
标为 ;
综上所述,线段 中点坐标为 或 .
【点睛】本题是反比例函数和二次函数的综合题,熟练掌握二次函数的图象及性质,反比例函数的图象及
性质,能理解应用新定义是解题的关键.
25.(2023春·湖南长沙·九年级长沙市实验中学校考期中)对某一个函数给出如下定义:对于任意的函数
值y,都满足 ,且在所有满足条件的M中,其最小值称为这个函数的上边界值;对于任意的函数值
y,都满足 ,且在所有满足条件的N中,其最大值称为这个函数的下边界值;若一个函数既有上边界
值又有下边界值,则称这个函数是有界函数,其上边界与下边界的差称为边界差.例如,图中的函数上边
界值是 ,下边界值是 .所以这个函数是“有界函数”,边界差为 .
(1)在下列关于x的函数中,是“有界函数”的,请在相应题目后面的括号中打“√”,不是“有界函数”的打“×”.
① (_________);② (___________);③ (_________)
(2)若函数 ( 为常数,且 ),当 时,这个函数的边界差为2,求 的值;
(3)若关于x的函数 ( 为常数)经过点 ,当 时,其边界差为1,求t的值.
【答案】(1)①√;②×;③×
(2)
(3)2或3
【分析】(1)根据“有界函数”的定义结合各函数解析式判断即可;
(2)分类讨论:当 时和当 时,结合一次函数的性质解答即可;
(3)将点 代入 ,可求出m的值,从而得出 .分别求出当
, 时,y .再分类讨论:当 ,即 时;当 时;当 ,且
,即 时;当 ,且 ,即 时,根据二次函数的图象和性
质结合“边界差”的定义,可分别得出关于t的等式,解出t即可.
【详解】(1)解:①对于 ,
∵ ,
∴当 时,y随x的增大而增大,
∴ 有最大值和最小值,
∴ 是“有界函数”.
故答案为: ;
②对于 ,总有 ,
∴ 不是“有界函数”.
故答案为: ;③对于 ,总有 ,
∴ 不是“有界函数”.
故答案为: ;
(2)解:当 时,当 时,y随x的增大而增大,
∴有上边界值 ,有下边界值 ,
∴边界差为 ,
∵这个函数的边界差为2,
∴ ,
即 ;
当 时,当 时,y随x的增大而减小,
∴有上边界值 ,有下边界值 ,
∴边界差为 ,
∵这个函数的边界差为2,
∴ ,
即 ;
综上所述:k的值为 ;
(3)解:将点 代入 ,得: ,
解得: ,
.
当 时, ,
当 时, ,
当 时, .
∵其边界差为1,
当 ,即 时,,
解得: (舍去);
当 时,
,
解得: (舍去);
当 ,且 ,即 时,
,
解得: 或4(舍去);
当 ,且 ,即 时,
,
或1(舍去),
综上所述: 或3.
【点睛】本题考查对新定义的理解,正比例函数、反比例函数、一次函数、二次函数的图象和性质.读懂
题意,理解“有界函数”和“边界差”的定义是解题关键.
26.(2023·湖北鄂州·统考二模)【概念认识】城市的许多街道是相互垂直或平行的,因此往往不能沿直
线行走到目的地,只能按直角拐弯的方式行走.我们可以按照街道的垂直和平行方向建立平面直角坐标系
,对两点 和 ,用以下方式定义两点间的“折线距离”: .
【数学理解】(1)①已知点 ,则 ___________;
②函数 的图象如图(1), 是图象上一点,若 ,则点 的坐标为
________;
(2)函数 的图象如图(2),该函数图象上是否存在点 ,使 ?若存在,求出其坐标;
若不存在,请说明理由;
【拓展运用】
(3)函数 的图象如图(3), 是图象上一点,求 的最小值及对应的点 的坐
标.
【答案】(1)①4,②
(2)不存在,理由见解析
(3) 的最小值为 ,点D坐标为( , )
【分析】(1)①根据题目所给“折线距离”的定义,即可解答;②根据题意可得
,即可求解;
(2)根据题意可得: 得出 ,再根据一元二次方程根的判别式,即可得
出结论;
(3)根据 可得 ,即可得出结论.
【详解】(1)解:①∵ , ,
∴ ,
故答案为:4;
②∵ ,∴
∴ ,
解得: ;
∴ ,
故答案为: ;
(2)解:不存在,理由如下:设点 ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
即
∵ ,
∴此方程没有实数根
∴不存在符合条件的点C.
(3)解:设点D为 ,
∴ ,
∵ ,
∴
,∴当 时, 的最小值为 ,
此时点D坐标为 .
【点睛】本题主要考查了一次函数,反比例函数,二次函数的应用,解题的关键是正确理解题意,熟练掌
握化简绝对值的方法,以及二次函数的性质.
27.(2023·江苏南通·统考二模)定义:在平面直角坐标系 中,若函数图象上的点 满足
(其中 ,a为常数),则称点P为函数图象的“a级和点”.
(1)若点 为反比例函数 图象的“1级和点”,则 ______, ______;
(2)若 时,直线 上有“a级和点”,求k的取值范围;
(3)若抛物线 的“a级和点”恰有一个,求a的取值范围.
【答案】(1) ,
(2)
(3) 或2
【分析】(1)根据题中所给新定义运算可进行求解;
(2)由题意易得 ,然后根据 可进行求解;
(3)由题意易得 ,然后根据一元二次方程根的判别式可进行求解.
【详解】(1)解:由点 为反比例函数 图象的“1级和点”,可知: ,
∴ ,
∴ ;
故答案为 , ;
(2)解:由题意可知: ,
∵ ,
∴ ,∵ ,
∴当 时,则有 ,且 ,
解得: ;
当 时,则有 ,
解得: ,
∵ ,
∴当 时,则 ,
∴ ,
∴综上所述 ;
(3)解:∵ , ,
∴ ,
整理得: ,
∴ ,
∵抛物线 的“a级和点”恰有一个,
∴ 只有一个解,
∴ ,
解得: ,
∵ ,
∴当 或 时符合题意.
【点睛】本题主要考查一元二次方程根的判别式、二次函数及反比例函数,熟练掌握一元二次方程根的判
别式、二次函数及反比例函数是解题的关键.28.(2023·湖南长沙·校联考三模)在平面直角坐标系 中,对于点 和 .给出如下定义:
如果 ,那么称点Q为点P的“沉毅点”.例如点 的“沉毅点”为点 ,点 的
“沉毅点”为点 .
(1)若直线 上点M的“沉毅点”是 ,求点M的坐标;
(2)若双曲线 上点P的“沉毅点”为点Q,且 =4,求k的值;
(3)若点P在函数 上,其“沉毅点”Q的纵坐标 的取值范围是 ,结合图
象写出 的取值范围.
【答案】(1)点M的坐标为 或
(2)
(3)
【分析】(1)先根据题中条件写出点 的坐标为 ,然后根据“沉毅点”的定义分 和
两种情况进行讨论,分别求出 的值,即可得出点 的坐标;
(2)设点 ,且 ,根据“沉毅点”的定义可得点 的坐标为 ,即可求得 ,然后利用三角形面积公式得到 ,解得 ;
(3)当 时,求出 的值,再根据“沉毅点”的定义即可解决问题.
【详解】(1) 直线 上点 的“沉毅点”是 ,
点 的坐标为 ,
当 时,根据“沉毅点”的定义可得: ,
解得: ,
此时点 的坐标为 ,
当 时,根据“沉毅点”的定义可得: ,
解得: ,
此时点 的坐标为 ,
综上所述,点 的坐标为: 或 ;
(2)由题意可设点 ,且 ,
根据“沉毅点”的定义可得点 的坐标为 ,
,
,
,
,
;
(3)如图为“沉毅点”函数图象:从函数图象看,“沉毅点” 的纵坐标 的取值范围是 ,
而 ,
当 时, ,
当 时, 或 ,
当 时, ,解得: 舍去负值 ,
观察图象可知满足条件的 的取值范围为 .
【点睛】本题考查一次函数图象上点的坐标特征,反比例函数图象上点的坐标特征,二次函数图象上点的
坐标特征,三角形面积,解题的关键是理解题意,属于创新题目,中考常考题型.
29.(2023·四川达州·统考一模)定义:若一个函数图像上存在横、纵坐标相等的点,则称该点为这个函
数图像的“等值点”,例如:点 是函数 的图像的“等值点”.
(1)分别判断函数 , 的图像上是否存在“等值点”?如果存在,求出“等值点”的坐标;
如果不存在,说明理由;
(2)设函数 , 的图像的“等值点”分别为点 , ,过点 作 轴,垂足为 .
当 的面积为 时,求 的值;
(3)若函数 的图像记为 ,将其沿直线 翻折后的图像记为 ,当 , 两部分组成
的图像上恰有 个“等值点”时,直接写出 的取值范围.
【答案】(1) 不存在“等值点”, 存在“等值点”,有两个“等值点” 或(2) 或
(3) 或
【分析】(1)根据“等值点”的定义进行计算,即可;
(2)根据“等值点”的定义可算出点 的坐标,用含 的式子表示点 的坐标,根据 的面积为
即可求出 的值;
(3)根据“等值点”的定义算出 的等值点,再根据沿直线 翻折,进行分类讨论,①
当 时;②当 时;③当 时;④当 时;⑤当 时;由此即可求解.
【详解】(1)解:在 中,令 ,得 不成立,
∴函数 的图像上不存在“等值点”;
在 中,令 ,
解得: , ,
∴函数 的图像上有两个“等值点” 或 ,
综上所述, 不存在“等值点”, 存在“等值点”,有两个“等值点” 或 .
(2)解:在函数 中,令 ,解得: ,
∴ ,
在函数 中,令 ,解得: ,
∴ ,
∵ 轴,
∴ ,
∴ ,∵ 的面积为 ,
∴ ,
当 时, ,解得 ,
当 时, ,
∵ ,
∴方程 没有实数根,
当 时, ,解得: ,
综上所述, 的值为 或 .
(3)解:令 ,解得: , ,
∴函数 的图像上有两个“等值点” 或 ,
①当 时, , 两部分组成的图像上必有2个“等值点” 或 ,
: , : ,
令 ,整理得: ,
∵ 的图像上不存在“等值点”,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
②当 时,有 个“等值点” 、 、 ,
③当 时, , 两部分组成的图像上恰有2个“等值点”,④当 时, , 两部分组成的图像上恰有1个“等值点” ,
⑤当 时, , 两部分组成的图像上没有“等值点”,
综上所述,当 , 两部分组成的图像上恰有2个“等值点”时, 或 .
【点睛】本题主要考查定义新运算,一次函数、反比例函数、二次函数的综合,理解定义新运算的规则,
掌握计算方法,结合一次函数、反比例函数、二次函数的相关知识是解题的关键.
30.(2023春·湖南长沙·九年级长沙市北雅中学校考阶段练习)【定义】对于函数图象上的任意一点
,我们把 称为该点的“雅和”,把函数图象上所有点的“雅和”的最小值称为该函数的“礼
值”.根据定义回答问题:
(1)①点 的“雅和”为________;(直接写出答案)
②一次函数 的“礼值”为________;(直接写出答案)
(2)二次函数 交 轴于点 ,交 轴于点 ,点 与点 的 雅和”相等,若此
二次函数的“礼值”为 ,求 , 的值;
(3)如图所示,二次函数 的图象顶点在“雅和”为 的一次函数的图象上,四边形 是矩
形,点 的坐标为 ,点 为坐标原点,点 在 轴上,当二次函数 的图象与矩形的边
有四个交点时,求 的取值范围.
【答案】(1)① ;②
(2)(3)
【分析】(1)①根据新定义计算即可求解;
②先计算 ,设“雅和”为 ,根据一次函数的性质求得 在 的最小值即可求解.
(2)根据题意得出 , ,且 ,将点 代入解析式得, ①,根据此二次函数
的“礼值”为 ,求得最小值,建立方程即可求解;
(3)二次函数 的图象顶点 在“雅和”为 的一次函数的图象上,即 上,
得出 ,结合函数图象,得出二次函数 的图象与矩形的边有四个交点时,抛物线的
顶点在直线 的下方,其二次函数图象当 时, ,对称轴右侧当 时, ,解不等式组
即可求解.
【详解】(1)解:①点 的“雅和”为 ,
故答案为: .
②∵一次函数 的上的点为: ,设“雅和”为 ,
则 ,
∵ , , 随 的增大而增大
∴当 时, 取得最小值,最小值为 ,
根据定义可得,一次函数 的“礼值”为 ,
故答案为: .
(2)解:二次函数 交 轴于点 ,交 轴于点 ,点 与点 的“雅和”相等,
∴ , ,且
将点 代入解析式得, ,即 ①
设此函数的“雅和”为 ,则 ,又∵此二次函数的“礼值”为 ,
∴ 的最小值为 ,即 ,即
解得:
则 ;
(3)解:∵二次函数 顶点为 即 ,
∵二次函数 的图象顶点在“雅和”为 的一次函数的图象上,即 上,
∴ ,即
∵四边形 是矩形,点 的坐标为 ,点 为坐标原点,
∴ 时,
时,
∵二次函数 的图象与矩形的边有四个交点,
则抛物线的顶点在直线 的下方,其二次函数图象当 时, ,对称轴右侧当 时, ,
如图所示
∴
由①得: ,又 ,
∴ ,
解得: ,
② ,解得: ,
③ ,
由 ,
解得: 或 (舍去,抛物线的左侧过点 ),
∵ ,抛物线开口向上,
∴ 的解集为: 或 ,
综上所述,不等式的解集为: .
【点睛】本题考查了新定义运算,二次函数的性质,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.