2020年中考数学新定义(二次函数)

第一部分案例分析1．【最值问题】对某一个函数给出如下定义：若存在实数M＞0，对于任意的函数值y，都满足﹣M≤y≤M，则称这个函数是有界函数，在所有满足条件的M中，其最小值称为这个函数的边界值，例如，如下图中的函数，它的最大值是，最小值是﹣1，它也是有界函数，其边界值是1．（1）分别判断函数和y＝x+1（x＞0）是不是有界函数？若是有界函数，求其边界值；（2）若函数y＝﹣2x﹣1（a≤x≤b，a＜b）的边界值是3，且这个函数的最大值也是3，求a的值及b的取值范围．2．【直线与抛物线点交点问题】对于某一函数给出如下定义：若存在实数p，当其自变量的值为p时，其函数值等于p，则称p为这个函数的不变值．在函数存在不变值时，该函数的最大不变值与最小不变值之差q称为这个函数的不变长度．特别地，当函数只有一个不变值时，其不变长度q为零．例如，下图中的函数有0、1两个不变值，其不变长度q等于1．（1）分别判断函数y＝x+1，y＝，y＝x2﹣2有没有不变值？如果有，直接写出其不变长度；（2）函数y＝2x2﹣bx①若其不变长度为零，求b的值；②若1≤b≤3，求其不变长度q的取值范围；（3）记函数y＝x2﹣2x（x≥m）的图象为G1，将G1沿x＝m翻折后得到的函数图象记为G2，函数G的图象由G1和G2两部分组成，若其不变长度q满足0≤q≤3，则m的取值范围为多少？3．【“关联抛物线”】如图1，若抛物线L1的顶点A在抛物线L2上，抛物线L2的顶点B也在抛物线L1上（点A与点B不重合），我们把这样的两抛物线L1、L2互称为“友好”抛物线．（1）一条抛物线的“友好”抛物线有条．A.1B.2C.3D．无数（2）如图2，已知抛物线L3：y＝2x2﹣8x+4与y轴交于点C，点C关于该抛物线对称轴的对称点为D，请求出以点D为顶点的L3的“友好”抛物线L4的表达式；（3）若抛物线y＝a1（x﹣m）2+n的“友好”抛物线的解析式为y＝a2（x﹣h）2+k，请直接写出a1与a2的关系式为．4．【函数与几何综合问题】如果一条抛物线y＝ax2+bx+c（a≠0）与x轴有两个交点，那么以该抛物线的顶点和这两个交点为顶点的三角形称为这条抛物线的“抛物线三角形”．（1）“抛物线三角形”一定是三角形；（2）若抛物线抛物线m：y＝a（x﹣2）2+b（ab＜0）的“抛物线三角形”是直角三角形，请求出a，b满足的关系式；（3）如图，△OAB是抛物线n：y＝﹣x2+b′x（b′＞0）的“抛物线三角形”，是否存在以原点O为对称中心的矩形ABCD？若存在，求出过O、C、D三点的抛物线的表达式；若不存在，说明理由．5．【函数变换问题】在平面直角坐标系xOy中，对于点P（x，y）和Q（x，y′），给出如下定义：如果y′＝，那么称点Q为点P的“关联点”．例如：点（5，6）的“关联点”为点（5，6），点（﹣5，6）的“关联点”为点（﹣5，﹣6）．（1）①点（2，1）的“关联点”为；②如果点A（3，﹣1），B（﹣1，3）的“关联点”中有一个在函数的图象上，那么这个点是（填“点A”或“点B”）．（2）①如果点M*（﹣1，﹣2）是一次函数y＝x+3图象上点M的“关联点”，那么点M的坐标为；②如果点N*（m+1，2）是一次函数y＝x+3图象上点N的“关联点”，求点N的坐标．（3）如果点P在函数y＝﹣x2+4（﹣2＜x≤a）的图象上，其“关联点”Q的纵坐标y′的取值范围是﹣4＜y′≤4，那么实数a的取值是．第二部分专项训练专题训练1:最值问题1．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[1，2016]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．2．对某一个函数给出如下定义：如果存在实数M，对于任意的函数值y，都满足y≤M，那么称这个函数是有上界函数，在所有满足条件的M中，其最小值称为这个函数的上确界．例如，图中的函数是有上界函数，其上确界是2．（1）分别判断函数y＝﹣（x＜0）和y＝2x﹣3（x＜2）是不是有上界函数？如果是有上界函数，求其上确界；（2）如果函数y＝﹣x+2（a≤x≤b，b＞a）的上确界是b，且这个函数的最小值不超过2a+1，求a的取值范围；（3）如果函数y＝x2﹣2ax+2（1≤x≤5）是以3为上确界的有上界函数，求实数a的值．3．我们常常用符号f（x）表示x的函数，例如函数f（x）＝x2﹣2x+1，则f（3）＝32﹣2x+1＝4．对于函数f（x），若存在a，b，f（x）满足以下条件：①当a＜x＜x0时，随着x的增大，函数值f（x）增大；②当x0＜x＜b时，随着x的增大，函数值f（x）减小，则称f（x0）为f（x）的一个峰值．（1）判断函数f（x）＝x+1是否具有峰值；（2）求函数f（x）＝x2+4x+1的峰值；（3）已知m为非零实数，当x≤m时，函数y＝m（x﹣1）2+2m2的图象记为T1：当x＞m时，函数y＝（m2﹣1）x+2m的图象记为T2：图象T1，T2组成图象T．图象T所对应的函数记为f（x），若f（x）存在峰值，求实数m的取值范围．4．在平面直角坐标系中，如果点P的横坐标和纵坐标相等，则称点P为和谐点．例如点（1，1），（﹣，﹣），（﹣，﹣），…，都是和谐点．（1）分别判断函数y＝﹣2x+1和y＝x2+1的图象上是否存在和谐点，若存在，求出其和谐点的坐标；（2）若二次函数y＝ax2+4x+c（a≠0）的图象上有且只有一个和谐点（，），且当0≤x≤m时，函数y＝ax2+4x+c﹣（a≠0）的最小值为﹣3，最大值为1，求m的取值范围．（3）直线l：y＝kx+2经过和谐点P，与x轴交于点D，与反比例函数G：y＝的图象交于M，N两点（点M在点N的左侧），若点P的横坐标为1，且DM+DN＜3，请直接写出n的取值范围．5．若两个二次函数图象的顶点、开口方向都相同，则称这两个二次函数为“同簇二次函数”．（1）请写出两个为“同簇二次函数”的函数；（2）已知关于x的二次函数y1＝2x2﹣4mx+2m2+1和y2＝ax2+bx+5，其中y1的图象经过点A（1，1），若y1+y2与y1为“同簇二次函数”，求函数y2的表达式，并求出当0≤x≤3时，y2的最大值．专题训练2:直线与抛物线的交点1．如图，在平面直角坐标系xOy中，抛物线y＝ax2+bx+c（a＞0）的顶点为M，直线y＝m 与x轴平行，且与抛物线交于点A和点B，如果△AMB为等腰直角三角形，我们把抛物线上A、B两点之间部分与线段AB围成的图形称为该抛物线的准蝶形，顶点M称为碟顶，线段AB的长称为碟宽．（1）抛物线的碟宽为，抛物线y＝ax2（a＞0）的碟宽为．（2）如果抛物线y＝a（x﹣1）2﹣6a（a＞0）的碟宽为6，那么a＝．（3）将抛物线y n＝a n x2+b n x+c n（a n＞0）的准蝶形记为F n（n＝1，2，3，…），我们定义F1，F2，…，F n为相似准蝶形，相应的碟宽之比即为相似比．如果F n与F n﹣1的相似比为，且F n的碟顶是F n﹣1的碟宽的中点，现在将（2）中求得的抛物线记为y1，其对应的准蝶形记为F1．①求抛物线y2的表达式；②请判断F1，F2，…，F n的碟宽的右端点是否在一条直线上？如果是，直接写出该直线的表达式；如果不是，说明理由．2．在平面直角坐标系xOy中，定义直线y＝ax+b为抛物线y＝ax2+bx的特征直线，C（a，b）为其特征点．设抛物线y＝ax2+bx与其特征直线交于A、B两点（点A在点B的左侧）．（1）当点A的坐标为（0，0），点B的坐标为（1，3）时，特征点C的坐标为；（2）若抛物线y＝ax2+bx如图所示，请在所给图中标出点A、点B的位置；（3）设抛物线y＝ax2+bx的对称轴与x轴交于点D，其特征直线交y轴于点E，点F的坐标为（1，0），DE∥CF．①若特征点C为直线y＝﹣4x上一点，求点D及点C的坐标；②若＜tan∠ODE＜2，则b的取值范围是．3．定义：在平面直角坐标系中，图形G上点P（x，y）的纵坐标y与其横坐标x的差y﹣x 称为P点的“坐标差”，而图形G上所有点的“坐标差”中的最大值称为图形G的“特征值”．（1）①点A（1，3）的“坐标差”为；②抛物线y＝﹣x2+3x+3的“特征值”为；（2）某二次函数y＝﹣x2+bx+c（c≠0）的“特征值”为﹣1，点B（m，0）与点C分别是此二次函数的图象与x轴和y轴的交点，且点B与点C的“坐标差”相等．①直接写出m＝；（用含c的式子表示）②求此二次函数的表达式．（3）如图，在平面直角坐标系xOy中，以M（2，3）为圆心，2为半径的圆与直线y＝x 相交于点D、E，请直接写出⊙M的“特征值”为．4．若抛物线L：y＝ax2+bx+c（a，b，c是常数且abc≠0）与直线l都经过y轴上的同一点，且抛物线的顶点在直线l上，则称抛物线L与直线l具有“一带一路”关系，并且将直线1叫做抛物线L的“路线”，抛物线L叫做直线l的“带线”（1）若“路线”l的表达式为y＝2x﹣4，它的“带线”L的顶点的横坐标为﹣1，求“带线”L的表达式；（2）如果抛物线y＝2x2﹣4x+1与直线y＝nx+1具有“一带一路”关系，如图，设抛物线与x轴的一个交点为A，与y轴交于点B，其顶点为C．①求△ABC的面积；②在y轴上是否存在一点P，使S△PBC＝S△ABC，若存在，直接写出点P的坐标，若不存在，请说明理由．5．如图①，直线L：y＝mx+n（m＜0，n＞0）与x，y轴分别相交于A，B两点，将△AOB 绕点O逆时针旋转90°，得到△COD，过点A，B，D的抛物线P叫做L的关联抛物线，而L叫做P的关联直线．（1）若L：y＝﹣x+2，则P表示的函数解析式为；若P：，则L表示的函数解析式为．（2）如图②，若L：y＝﹣3x+3，P的对称轴与CD相交于点E，点F在L上，点Q在P 的对称轴上．当以点C，E，Q，F为顶点的四边形是以CE为一边的平行四边形时，求点Q的坐标；（3）如图③，若L：y＝mx+1，G为AB中点，H为CD中点，连接GH，M为GH中点，连接OM．若OM＝，求出L，P表示的函数解析式．专项训练3:“关联抛物线”1．在平面直角坐标系xOy中，给出如下定义：形如y＝a（x﹣m）2+a（x﹣m）与y＝a（x ﹣m）2﹣a（x﹣m）的两个二次函数的图象叫做“兄弟抛物线”．（1）试写出一对兄弟抛物线的解析式与；（2）判断二次函数y＝x2﹣x与y＝x2﹣3x+2的图象是否为兄弟抛物线？如果是，求出a 与m的值；如果不是，请说明理由；（3）若一对兄弟抛物线各自与x轴的两个交点和其顶点构成直角三角形，其中一个抛物线的对称轴为直线x＝2且开口向上，请直接写出这对兄弟抛物线的解析式．2．我们给出如下定义：在平面直角坐标系xOy中，如果一条抛物线平移后得到的抛物线经过原抛物线的顶点，那么这条抛物线叫做原抛物线的过顶抛物线．如图，抛物线F2都是抛物线F1的过顶抛物线，设F1的顶点为A，F2的对称轴分别交F1、F2于点D、B，点C 是点A关于直线BD的对称点（1）如图1，如果抛物线y＝x2的过顶抛物线为y＝ax2+bx，C（2，0），那么①a＝，b＝．②如果顺次连接A、B、C、D四点，那么四边形ABCD为A平行四边形B矩形C菱形D正方形（2）如图2，抛物线y＝ax2+c的过顶抛物线为F2，B（2，c﹣1）．求四边形ABCD的面积．（3）如果抛物线y＝的过顶抛物线是F2，四边形ABCD的面积为2，请直接写出点B的坐标．3．定义：我们把二次函数y＝ax2+bx+c和y＝﹣ax2+bx﹣c这两个二次函数称为一对友好函数，并称函数y＝ax2+bx+c是函数y＝﹣ax2+bx﹣c的友好函数．函数y＝﹣ax2+bx﹣c也是函数y＝ax2+bx+c的友好函数．（1）请你写出一对友好函数；（2）若函数y＝2x2+bx+c与它的友好函数的图象的顶点重合，求b和c的值；（3）如图，若函数y＝﹣x2+bx+c的图象的顶点P是抛物线y＝第一象限上的一个动点，且与x轴交于点A（x1，0）和点B（x2，0），且x1＜x2，并且它的友好函数的图象与x轴交于点C（x3，0）和点D（x4，0），且x3＜x4若点D和点A是线段CB的三等分点，求b和c的值．4．在平面直角坐标系xOy中，把抛物线C1：y＝x2﹣4沿x轴向右平移m（m＞0）个单位长度，得抛物线C2，C1和C2的交点为点M（如图1）（1）用含m的式子来表示抛物线C2的解析式和点M的坐标；（2）定义：像C1和C2两条抛物线，是把其中一条沿水平方向向左（像向右）平移得到另一条．若两抛物线的顶点P、Q以及交点M满足∠PMQ＝90°，则这样的两条抛物线互为“和谐线”．①求抛物线C1：y＝x2﹣4的和谐线；②如图2，抛物线C1：y＝x2﹣4与x轴正半轴的交点为A，与它的和谐线的交点为M（点M在第四象限），连接MA，过点M作MH⊥x轴，在x轴上存在一点N，使∠ONM+∠AMH＝45°，求点N的坐标5．如果抛物线的顶点C1在抛物线C2上，同时，抛物线C2的顶点在抛物线C1上，那么我们称抛物线C1与C2互相关联．（1）已知抛物线①y＝x2+2x﹣1，则抛物线②y＝﹣x2+2x+1；③y＝x2+2x+1已知抛物线①互相关联的有（填序号即可）．（2）如图所示的是抛物线C1：y＝（x+1）2﹣2，将抛物线C1绕点P（t，2）旋转180°得到抛物线C2，若抛物线C1与C2关联．①求抛物线C2的解析式．②当t＜0时，若点A为抛物线C1的顶点，点B为抛物线C2的顶点，在y轴上是否存在点C，使△ABC是以AB为斜边的直角三角形？若存在，求出点C的坐标；若不存在，请说明理由．专项训练4:函数与几何综合1．已知点A、B分别是x轴、y轴上的动点，点C、D是某个函数图象上的点，当四边形ABCD（A、B、C、D各点依次排列）为正方形时，称这个正方形为此函数图象的伴侣正方形．例如：如图，正方形ABCD是一次函数y＝x+1图象的其中一个伴侣正方形．（1）若某函数是一次函数y＝x+1，求它的图象的所有伴侣正方形的边长；（2）若某函数是反比例函数，它的图象的伴侣正方形为ABCD，点D（2，m）（m＜2）在反比例函数图象上，求m的值及反比例函数解析式．2．在平面直角坐标系xOy中，对于任意三点A，B，C，给出如下定义：若矩形的任何一条边均与某条坐标轴平行，且A，B，C三点都在矩形的内部或边界上，则称该矩形为点A，B，C的外延矩形．点A，B，C的所有外延矩形中，面积最小的矩形称为点A，B，C的最佳外延矩形．例如，图1中的矩形A1B1C1D1，A2B2C2D2，A3B3CD3都是点A，B，C的外延矩形，矩形A3B3CD3是点A，B，C的最佳外延矩形．（1）如图1，已知A（﹣2，0），B（4，3），C（0，t）．①若t＝2，则点A，B，C的最佳外延矩形的面积为；②若点A，B，C的最佳外延矩形的面积为24，则t的值为；（2）如图2，已知点M（6，0），N（0，8）．P（x，y）是抛物线y＝﹣x2+4x+5上一点，求点M，N，P的最佳外延矩形面积的最小值，以及此时点P的横坐标x的取值范围；（3）如图3，已知点D（1，1）．E（m，n）是函数y＝（x＞0）的图象上一点，矩形OFEG是点O，D，E的一个面积最小的最佳外延矩形，⊙H是矩形OFEG的外接圆，请直接写出⊙H的半径r的取值范围．专项训练5:函数变换1．在平面直角坐标系xOy中，对于点P（a，b）和点Q（a，b'），给出如下定义：若b'＝，则称点Q为点P的限变点，例如：点（2，3）的限变点的坐标是（2，3），点（﹣2，5）的限变点的坐标是（﹣2，﹣5）．（1）①点（，1）的限变点的坐标是；②在点A（﹣1，﹣2），B（﹣1，2）中有一个点是函数y＝2x图象上某一个点的限变点，这个点是；（2）若点P在函数y＝﹣x+3（﹣2≤x≤k，k＞﹣2）的图象上，其限变点Q的纵坐标b'的取值范围是﹣5≤b'≤2，求k的取值范围．（3）若点P在关于x的二次函数y＝x2﹣2tx+t2+t的图象上，其限变点Q的纵坐标b'的取值范围是b'≥m或b'＜n，其中m＞n，令s＝m﹣n，求s关于t的函数解析式及s的取值范围．2．在平面直角坐标系xOy中，点P的坐标为（a，b），点P的变换点P'的坐标定义如下：当a＞b时，点P'的坐标为（﹣a，b）；当a≤b时，点P'的坐标为（﹣b，a）．（1）点A（3，1）的变换点A'的坐标是；点B（﹣4，2）的变换点为B'，连接OB，OB'，则∠BOB'＝°；（2）已知抛物线y＝﹣（x+2）2+m与x轴交于点C，D（点C在点D的左侧），顶点为E．点P在抛物线y＝﹣（x+2）2+m上，点P的变换点为P'．若点P'恰好在抛物线的对称轴上，且四边形ECP'D是菱形，求m的值；（3）若点F是函数y＝﹣2x﹣6（﹣4≤x≤﹣2）图象上的一点，点F的变换点为F'，连接FF'，以FF'为直径作⊙M，⊙M的半径为r，请直接写出r的取值范围．3．对某一个函数给出如下定义：若存在实数k，对于函数图象上横坐标之差为1的任意两点（a，b1），（a+1，b2），b2﹣b1≥k都成立，则称这个函数是限减函数，在所有满足条件的k中，其最大值称为这个函数的限减系数．例如，函数y＝﹣x+2，当x取值a和a+1时，函数值分别为b1＝﹣a+2，b2＝﹣a+1，故b2﹣b1＝﹣1≥k，因此函数y＝﹣x+2是限减函数，它的限减系数为﹣1．（1）写出函数y＝2x﹣1的限减系数；（2）m＞0，已知（﹣1≤x≤m，x≠0）是限减函数，且限减系数k＝4，求m的取值范围．（3）已知函数y＝﹣x2的图象上一点P，过点P作直线l垂直于y轴，将函数y＝﹣x2的图象在点P右侧的部分关于直线l翻折，其余部分保持不变，得到一个新函数的图象，如果这个新函数是限减函数，且限减系数k≥﹣1，直接写出P点横坐标n的取值范围．4．对于平面直角坐标系xOy中的点P（m，n），定义一种变换：作点P（m，n）关于y轴对称的点P′，再将P′向左平移k（k＞0）个单位得到点P k′，P k′叫做对点P（m，n）的k阶“ℜ”变换．（1）求P（3，2）的3阶“ℜ”变换后P3′的坐标；（2）若直线y＝3x﹣3与x轴，y轴分别交于A，B两点，点A的2阶“ℜ”变换后得到点C，求过A，B，C三点的抛物线M的解析式；（3）在（2）的条件下，抛物线M的对称轴与x轴交于D，若在抛物线M对称轴上存在一点E，使得以E，D，B为顶点的三角形是等腰三角形，求点E的坐标．5．在平面直角坐标系xOy中，若点P和点P1关于y轴对称，点P1和点P2关于直线l对称，则称点P2是点P关于y轴，直线l的二次对称点．（1）如图1，点A（﹣1，0）．①若点B是点A关于y轴，直线l1：x＝2的二次对称点，则点B的坐标为；②若点C（﹣5，0）是点A关于y轴，直线l2：x＝a的二次对称点，则a的值为；③若点D（2，1）是点A关于y轴，直线l3的二次对称点，则直线l3的表达式为；（2）如图2，⊙O的半径为1．若⊙O上存在点M，使得点M'是点M关于y轴，直线l4：x＝b的二次对称点，且点M'在射线y＝x（x≥0）上，b的取值范围是；（3）E（t，0）是x轴上的动点，⊙E的半径为2，若⊙E上存在点N，使得点N'是点N 关于y轴，直线l5：y＝x+1的二次对称点，且点N'在y轴上，求t的取值范围．6．在平面直角坐标系xOy中，点P的坐标为（x1，y1），点Q的坐标为（x2，y2），若a＝|x1﹣x2|，b＝|y1﹣y2|，则记作（P，Q）→{a，b}．（1）已知（P，Q）→{a，b}，且点P（1，1），点Q（4，3），求a，b的值；（2）点P（0，﹣1），a＝2，b＝1，且（P，Q）→{a，b}，求符合条件的点Q的坐标；（3）⊙O的半径为，点P在⊙O上，点Q（m，n）在直线y＝﹣x+上，若（P，Q）→{a，b}，且a＝2k，b＝k（k＞0），求m的取值范围．。