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长沙市2019年中考数学实现试题研究 与函数有关的新定义问题题库

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学必求其心得,业必贵于专精

与函数有关的新定义问题

1.实数x、y若存在坐标(x,y)同时满足一次函数y=px+q和反比例函数y=错误!,则二次函数y=px2+qx-k为一次函数和反比例函数的“共享\"函数。

(1)试判断(需要写出判断过程):一次函数y=-x+4和反比例函数y=错误!是否存在“共享”函数?若存在,写出它们的“共享”函数和实数对坐标;

(2)已知整数m、n、t满足条件:tn)x+2m+2与反比例函数y=错误!存在“共享\"函数y=(m+t)2

+(10m-t)x-2018,求整数m的值;

(3)若同时存在两组实数对坐标(x1,y1)和(x2,y2)使一次函数y=ax+2b和反比例函数y=-错误!存在“共享”函数,其中实数a〉b>c,

a+b+c=0,令L=|错误!-错误!|,求L的取值范围.

解:(1)令-x+4=错误!,解得x=1或x=3,y=-x+4和y=错误!是“共享\"函数,实数对坐,标为(1,3)和(3,1);

(2)y=(1+n)x+2m+2与y=错误!的“共享”函数是y=(1+n)x2+(2m+2)x-2018,

由题意得,y=(1+n)x+2m+2与y=错误!的“共享”函数为y=(m+t)x2+(10m-t)x-2018, ∴错误!,即错误!,

又∵t1

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(3)y=ax+2b和y=-错误!存在“共享”函数为y=ax2+2bx+c,则

a、b、c满足,

(ac)2ac0错误!,即,∴-2<错误!〈-错误!。

aacc1)L2=(错误!-错误!)2=错误!=错误!=错误!=4错误!=4(错误!+错误!+1)=4(ac22

+3,

∵-2〈错误!<-错误!,∴32.对平面直角坐标系中的点P(x,y),定义d=|x|+|y|,我们称d为P(x,y)的幸福指数.对于函数图象上任意一点P(x,y),若它的幸福指数d≥1恒成立,则称此函数为幸福函数,如二次函数y=

x2+1就是一个幸福函数,理由如下:

设P(x,y)为y=x2+1上任意一点,d=|x|+|y|=|x|+|x2+1|, ∵x≥0,|x2+1|=x2+1≥1, ∴d≥1. ∴y=x2+1是一个幸福函数.

(1)若点P在反比例函数y=错误!的图象上,且它的幸福指数d=2,请直接写出所有满足条件的P点坐标;

(2)一次函数y=-x+1是幸福函数吗?请判断并说明理由;

(3)若二次函数y=x2-(2m+1)x+m2+m(m〉0)是幸福函数,试求出m的取值范围.

解:(1)设点P的坐标为(m,错误!), ∴d=|m|+|错误!|=2, 解得:m1=-1,m2=1,

经检验,m1=-1,m2=1是原分式方程的解,

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∴满足条件的P点坐标为(-1,-1)或(1,1); (2)一次函数y=-x+1是幸福函数,理由如下:

设P(x,y)为y=-x+1上的一点,d=|x|+|y|=|x|+|-x+1|;

x<0时,d=|x|+|-x+1|=-x-x+1=1-2x>1;

当0≤x≤1时,d=|x|+|-x+1|=x-x+1=1; 当x>1时,d=|x|+|-x+1|=x+x-1=2x-1>1.

∴对于y=-x+1上任意一点P(x,y),它的幸福指数d≥1恒成立, ∴一次函数y=-x+1是幸福函数;

(3)设P(x,y)为y=x2-(2m+1)x+m2+m上的一点,d=|x|+|y|=|x|+|x2-(2m+1)x+m2+m|,

∵y=x2-(2m+1)x+m2+m=(x-m)(x-m-1),m>0, ∴分x≤0、0<x<m、m≤x≤m+1、x>m+1考虑.

①当x≤0时,d=|x|+|x2-(2m+1)x+m2+m|=-x+x2-(2m+1)x+m2+m=(x-m-1)2-m-1, 当x=0时,d取最小值,最小值为m2+m, ∴m2+m≥1, 解得:m≥错误!;

②0<x<m时,d=|x|+|x2-(2m+1)x+m2+m|=x+x2-(2m+1)x+m2+m=(x-m)2+m-1≥1, ∵(x-m)2≥0, ∴m-1≥1,

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解得:m≥2;

③当m≤x≤m+1时,d=|x|+|x2-(2m+1)x+m2+m|=x-x2+(2m+1)x-m2-m=-(x-m-1)2+m+1, 当x=m时,d取最小值,最小值为m, ∴m≥1;

④当x>m+1时,d=|x|+|x2-(2m+1)x+m2+m|=x+x2-(2m+1)x+m2+m=(x-m)2+m-1>m≥1, ∴m≥1。

解得:若二次函数y=x2-(2m+1)x+m2+m(m>0)是幸福函数,m的取值范围为m≥2.

3.在平面直角坐标系中,设直线l的解析式为:y=kx+b(k≠0),当直线与一条曲线有且只有一个公共点时,我们称直线l与这条曲线“相切”,这个公共点叫做“切点”.

(1)求直线l:y=-x+2与双曲线y=错误!的切点坐标;

(2)已知抛物线y=ax2+bx+c经过两点(-1,0)和(3,0),若直线

l:y=x+2与抛物线相切,试求实数a的值;

(3)已知直线l:y1=kx+m与抛物线y2=2x2+错误!相切于点(错误!,

错误!

),设二次函数M:y3=ax2+bx+c(a、b、c为整数且a≠0),对于

一切实数x恒有y1≤y3≤y2。求二次数M的解析式.

解:(1)联立错误!,得x2-2x+1=0,∴x=1,∴切点坐标为(1,1) (2)由题可知,抛物线解析式可表示为:y=a(x+1)(x-3)=ax2-2ax-3a,

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联立错误!,得:ax2-(2a+1)x-3a-2=0 由抛物线和直线相切易知:a≠0且Δ=0,

∴Δ=(2a+1)2-4a×(-3a-2)=16a2+12a+1=0, 解得:a1=错误!,a2=错误!,

(3)由题可知:直线y1=kx+m和抛物线M都经过(错误!,错误!), ∴错误!=错误!+m,错误!=错误!+错误!+c①, 3

∴m=-错误!,

4

联立错误!得2x2-kx-错误!+错误!=0, ∴Δ=k2-4×2×(错误!-错误!)=0. 解得:k=2,∴m=-错误!,

∴直线l1的解析式:y1=2x-错误!,

∵对于一切实数x恒有y1≤y3≤y2,对于一切实数x恒有:2x-错误!≤ax2+bx+c≤2x2+错误!。

当x=0时,有-错误!<c<错误!,而c为整数,∴c=0②。 联立错误!,得ax2+(b-2)x+c+错误!=0. ∴Δ=(b-2)2-4a×(c+错误!)=0, ∴b2-4b+4-4ac-a=0 ③, 联立①②③式得:a=b=1,c=0。 故二次函数M的解析式为:y3=x2+x.

4.已知y是关于x的函数,若其图象经过点P(t,t),则称点P为函数图象上的“bingo点”,例如:y=2x-1上存在“bingo点\"P(1,

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1).

(1)直线________(填写直线解析式)上的每一个点都是“bingo1

点”;双曲线y=上的“bingo点”是________;

x(2)若抛物线y=错误!x2+(错误!a+1)x-错误!a2-a+2上有“bingo点”,且“bingo点”A、B(点A和点B可以重合)的坐标为A(x1,y1),

B(x2,y2),求x错误!+x错误!的最小值;

(3)若函数y=错误!x2+(n-k+1)x+m+k-1的图象上存在唯一的一个“bingo点\",且当-2≤n≤1时,m的最小值为k,求k的值. 解:(1)y=x;(1,1)和(-1,-1);

(2)设二次函数y=错误!x2+(错误!a+1)x-错误!a2-a+2的“bingo点\"为(x,x),

∴x=错误!x2+(错误!a+1)x-错误!a2-a+2, ∴错误!x2+错误!ax-错误!a2-a+2=0,

∴x1+x2=-错误!a,x1·x2=-错误!a2-2a+4,

∴x错误!+x错误!=(x1+x2)2-2x1x2=(-错误!a)2-2×(-错误!a2-2a+4)=8

(a+错误!)2-错误!, 9

又∵“bingo点”A、B(点A和点B可以重合),

∴Δ≥0,即(错误!a)2-4·错误!·(-错误!a2-a+2)≥0, ∴a≤-3-错误!或a≥-3+错误!,

当a=-3+错误!时,x错误!+x错误!取最小值,

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∴(x错误!+x错误!)min=错误!-错误!错误!;

12(3)∵y=x+(n-k+1)x+m+k-1只有一个“bingo点\",∴y=错误!

4

x2+(n-k+1)x+m+k-1与y=x只有一个交点,

则错误!x2+(n-k)x+m+k-1=0有两个相同根, ∴Δ=b2-4ac=(n-k)2-(m+k-1)=0, 可得m=(n-k)2-k+1,

当k<-2时,n=-2,m取最小值,即(-2-k)2-k+1=k,则无解;

当-2≤k<1时,n=k,m取最小值,即-k+1=k,则k=错误!; 当k≥1时,n=1,m取最小值,即(1-k)2-k+1=k,则k2-4k+2=0;

∴k1=2-错误!(不合题意,舍去),k2=2+错误!, 综上所述,k值为错误!或2+错误!.

5.已知y是关于x的函数,若其图象经过点P(t,2t),则称点P为函数图象上的“偏离点”.例如:直线y=x-3上存在“偏离点”P(-3,-6).

(1)在双曲线y=错误!上是否存在“偏离点\"?若存在,请求出“偏离点”的坐标;若不存在,请说明理由;

(2)若抛物线y=-错误!x2+(错误!a+2)x-错误!a2-a+1上有“偏离点\",且“偏离点”为A(x1,y1)和B(x2,y2),求w=x错误!+x错误!-错误!的最小值(用含k的式子表示);

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(3)若函数y=错误!x2+(m-t+2)x+n+t-2的图象上存在唯一的一个“偏离点”,且当-2≤m≤3时,n的最小值为t,求t的值. 解:(1)存在.假设存在“偏离点”,根据题意得2x=错误!,解得x1=

错误!

,x2=-错误!,

当x=错误!时,y=错误!;当x=错误!时,y=-错误!, ∴“偏离点\"坐标为(错误!,错误!)或(-错误!,-错误!);

(2)设抛物线上的“偏离点\"坐标为(x,2x),代入抛物线得-错误!x2+(错误!a+2)x-错误!a2-a+1=2x得-错误!x2+错误!ax-错误!a2-a+1=0, ∵Δ=错误!+2(-错误!a2-a+1)≥0,∴a≤1, 442

又∵x1+x2=a,x1·x2=a+2a-2,

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∴x错误!+x错误!-错误!=(x1+x2)2-2x1·x2-错误!=错误!a2-(4+错误!)a+4,又∵抛物线开口向上,且对称轴为a=错误!,∴若36+3k≥16,即k≥-错误!,则当a=1时,w=x错误!+x错误!-错误!最小值为错误!-

错误!

20

若36+3k〈16,即k<-,则当a=错误!时,x错误!+x错误!-错误!最小值

3为-

k2+24k+16

32

,

综上所述,w的最小值为错误!;

(3)将“偏离点”(x,2x)代入错误!x2+(m-t+2)x+n+t-2=2x得:错误!

x2+(m-t)x+n+t-2=0,

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∵该函数图象上存在唯一一个“偏离点\ ∴Δ=(m-t)2-4×错误!(n+t-2)=0, 即n=m2-2mt+t2-t+2=(m-t)2-t+2, 又∵对称轴为m=t,

∴①若t≤-2,取m=-2时,有nmin=4+4t+t2-t+2=t,即t2+2t+6=0,∵Δ=4-4×1×6<0,

方程无解;②若-2③若t≥3,取m=3时,有nmin=32-6t+t2-t+2=t, 即:t2-8t+11=0,解得t1=4+错误!,t2=4-错误!(舍), 综上所述,t=4+错误!或t=1。

6.若y是关于x的函数,H是常数(H>0),若对于此函数图象上的任意两点(x1,y1),(x2,y2),都有|y1-y2|≤H,则称该函数为有界函数,其中满足条件的所有常数H的最小值,称

第6题图

为该函数的界高.如图所表示的函数的界高为4。

(1)若函数y=错误!(k>0)(-2≤x≤-1)的界高为6,则k=________; (2)若函数y=kx+1(-2≤x≤1)的界高为4,求k的值;

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(3)已知函数y=x2-2ax+3(a-2≤x≤1)的界高为错误!,求a的值. 解:(1)12;

【解法提示】当-2≤x≤-1时,函数y=错误!(k>0)中y随x的增大而减小,∴y1>y2,将x1=-2代入得y1==-,将x2=-1代

-22入得y2==-k,∵|y1-y2|=6,∴-错误!-(-k)=6,解得k=

-112;

(2)将x1=-2代入得y1=-2k+1; 将x2=1代入得y2=k+1, ∵|y1-y2|=4,

∴|-3k|=4,解得k=±错误!;

(3)①当a≥1时,将x1=-2,x2=1代入函数解析式得,

kkky1=4+7a,y2=1+a,

∵|y1-y2|=错误!,函数对称轴为x=a,在对称轴左侧,y随x的增大而减小,

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∴3+6a=,解得a=错误!,

4又∵a≥1,故此种情况不成立;

②当-错误!≤a<1时,将x1=-2,x2=a代入函数解析式得,

y1=4+7a,y2=3a-a2,

∵|y1-y2|=错误!,

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9

∴a+4a-=0,

4

2

解得a1=错误!,a2=-错误!(舍去), ∴a=错误!;

1

③当-2≤a<-时,同理有x1=1时y值最大,x2=a时y值最小,

2将x1=1,x2=a代入函数解析式得,

y1=1+a,y2=3a-a2,

∵|y1-y2|=错误!, ∴a2-2a-错误!=0,

解得a1=-错误!,a2=错误!(舍去), ∴a=-错误!;

④当a<-2时, 将x1=-2,x2=1代入函数解析式得,

y1=4+7a,y2=1+a,

∵|y1-y2|=错误!,在对称轴右侧,y随x的增大而增大, ∴-(3+6a)=错误!, 解得a=-错误!,

又∵a≤-2,故此种情况不成立, 综上所述,a=错误!或a=-错误!.

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