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代数新定义问题常考考点 预测练
2025年中考数学三轮复习备考
一、单选题
1.对于任意不相等的两个实数,定义运算※如下:当时,,当时,,例如,按上述规定,计算的结果为( )
A. B. C. D.
2.对于任意4个实数a,b,c,d定义一种新的运算,例如:,则关于x的方程的根的情况为( )
A.两根之和为定值 B.有两个相等的实数根
C.无实数根 D.有两个不相等的实数根
3.定义:对于一个有理数x,我们把称作x的伴随数:若,则;若,则.例:,.现有以下判断:①;②已知有理数,,且满足,则;③对任意有理数x,有或1;④方程的解只有,其中正确的是( )
A.①③ B.①②③ C.①②④ D.①②③④
4.对于实数、,定义一种新运算“”为:,这里等式右边是实数运算.例如:,则方程解的情况是( )
A. B. C. D.无解
5.我们定义:一个整式能表示成(a、b是整式)的形式,则称这个整式为“完全式”.例如:因为(x、y是整式),所以M为“完全式”.若(x、y是整式,k为常数)为“完全式”,则k的值为( )
A.23 B.24 C.25 D.26
6.对于实数,定义一种运算“”:,那么不等式组,的解在数轴上表示为( )
A. B.
C. D.
7.在数轴上,把原点记作O,表示数2的点记作A,对于数轴上任意一点P(不与点O,A重合),将线段与线段的长度之比定义为点P的“特征值”,记作,即.已知数轴上两点M,N,,则线段最长为( )
A. B. C. D.
8.定义:如果代数式(,,,是常数)与(,,,是常数),满足,,,则称这两个代数式A与B互为“同心式”,下列四个结论:
①代数式的“同心式”为;
②若与互为“同心式”,则的值为1;
③当时,无论x取何值时,“同心式”A与B的值始终互为相反数;
④若A、B互为“同心式”,且,则有两个相等的实数根.
其中,正确的结论有( )个.
A.1 B.2 C.3 D.4
9.定义:若一次函数的图象与二次函数的图象有两个交点,并且都在坐标轴上,则称二次函数为一次函数的轴点函数.函数(c为常数,)的图象与x轴交于点M,其轴点函数与x轴的另一交点为N.若,则b的值为( )
A. B.3或 C. D.或3
10.定义为函数的特征数,下面给出特征数为的函数的一些结论:(1)当时,函数图象的顶点坐标是;(2)当时,函数图象截轴所得的线段长度大于;(3)当时,函数在时,随的增大而减小;其中正确的结论有( )个.
A.0 B.1 C.2 D.3
11.定义:对于确定顺序的三个数a,b,c,计算,将这三个计算结果的最大值称为a,b,c的“极数”,例如:1,,1,因为,,所以1,,1的“极数”为,则下列说法中,正确的个数为( )
①3,1,的“极数”是36;
②若x,y,0的“极数”为0,则x和y中至少有1个数是负数;
③存在2个数m,使得m,,2的极数为;
④调整,,1这三个数的位置,一共能得到5种不同的极数.
A.1 B.2 C.3 D.4
12.在平面直角坐标系中,O是坐标原点,定义点A和点B的关联值如下:若O,A,B在一条直线上 ;若O,A,B不在一条直线上.已知点A坐标为,点B坐标为,有下列结论:
①;
② 若,则点P坐标为;
③ 满足的点P,都在一三象限角平分线和二四象限角平分线上;
④ 若平面中任意一点P满足,则满足条件的点P的全体组成的图形面积为其中,正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
二、填空题
13.定义:若两个分式的和为n(n为正整数),则称这两个分式互为“n阶分式”.如,分式与互为“3阶分式”.则分式与 互为“5阶分式”.
14.定义:关于x,y的二元一次方程(其中)中的常数项c与未知数系数a,b之一互换,得到的方程叫“交换系数方程”,例如:的交换系数方程为或.方程与它的“交换系数方程”组成的方程组的解为
15.对于任意不相等的两个正实数a,b,定义一种运算“※”如下:,例如:.
(1) ;
(2) .
16.新定义:关于x的一元二次方程如果有两个不相等的实数根,且其中一个根为另一个根的2倍,则称这样的一元二次方程为“倍根方程”,如方程是“倍根方程”;若是“倍根方程”.则代数式的值为 .
17.定义,其中为常数,
①当时,若,则 ;
②若无解,则 .
三、解答题
18.综合运用材料一:形如,二次根式的被开方数(式)中含有二次根式的式子叫双重二次根式.如何将双重二次根式化简?我们可以把转化为完全平方的形式,因此双重二次根式得以化简.
材料二:在直角坐标系中,对于点和给出如下定义:若,则称点Q为点P的“横负纵变点”.例如:点的“横负纵变点”为,点的“横负纵变点”为.
请选择合适的材料解决下面的问题:
(1)点的“横负纵变点”为 ,点的“横负纵变点”为 ;
(2)化简:;
(3)已知a为常数,点,且,点是点M的“横负纵变点”,求点的坐标.
19.对x,y定义一种新运算T.规定:(其中a,b,c为常数),例如:.已知.
(1)求的值;
(2)若,求的取值范围.
20.在平面直角坐标系中,若某函数的图象经过矩形对角线的两个端点,则定义该函数为矩形的“友好函数”,例如:如图1,矩形,经过点和点的一次函数是矩形的“友好函数”.
(1)如图2,矩形的顶点坐标分别为,,,,反比例函数经过点B,求反比例函数的函数表达式,并判断该函数是否为矩形的“友好函数”;
(2)矩形在第一象限,轴,轴,且点A的坐标为,正比例函数经过点A,且是矩形的“友好函数”,反比例函数经过点B,且是矩形的“友好函数”.
①如图3,当时,将矩形沿折叠,点B的对应点为E,若点E落在y轴上,求k的值;
②设矩形的周长为y,求y关于k的函数表达式;
③在②的条件下,当矩形的周长时,设矩形的面积为;当矩形的周长时,设矩形的面积为,请直接写出的值.
21.定义:关于自变量x的函数y,对于该函数图象上任意两点,当时,都有,称该函数为“增函数”,当,时,都有,称该函数为“减函数”.
【例题】证明:函数(x是任意实数)是“减函数”,
证明:设,则,
因为,所以,
所以,
所以,因此该函数是“减函数”.
(1)根据定义可以判断函数(x是任意实数)是“______函数”(填“增”或者“减”);
(2)根据例题,请证明函数在自变量时是“增函数”;
(3)若函数在自变量时是“减函数”,直接写出常数k的取值范围是_______.
22.阅读下列两份材料,理解其含义并解决下列问题:
【阅读材料1】如果两个正数a,b,即,,则有下面的不等式:,当且仅当时取等号.它在数学中有广泛的应用,是解决最大(小)值问题的有力工具.
【实例剖析1】已知,求式子的最小值.
解:令,,则由,得,当且仅当时,即时,式子有最小值,最小值为4.
【阅读材料2】我们知道,分子比分母小的分数叫做“真分数”;分子比分母大,或者分子、分母同样大的分数,叫做“假分数”.类似地,我们定义:在分式中,对于只含有一个字母的分式,当分子的次数大于或等于分母的次数时,我们称之为“假分式”;当分子的次数小于分母的次数时,我们称之为“真分式”.
【实例剖析2】如:,这样的分式就是假分式;如:,这样的分式就是真分式,假分数,可以化成带分数的形式,类似的,假分式也可以化为带分式.如:,.
【学以致用】根据上面两份材料回答下列问题:
(1)已知x>0,则当 时,式子取到最小值,最小值为 ;
(2)分式是 (填“真分式”或“假分式”);假分式可化为带分式形式 ;如果分式的值为整数,则满足条件的整数x的值有 个;
(3)用篱笆围一个面积为的矩形花园,问这个矩形的两邻边长各为多少时,所用的篱笆最短,最短的篱笆是多少?
(4)已知,当x取何值时,分式取到最大值,最大值为多少?
23.对于函数与函数作如下定义:若函数与函数只有一个公共点,则称函数与函数互为“融创函数”,唯一的公共点记为.
(1)下列函数与一次函数互为“融创函数”的是______;
①;②;③.
(2)已知函数与函数互为“融创函数”.
①求公共点的坐标;
②若将函数向左平移个单位得到函数.则函数与函数所围成封闭图形内(包括边界)整点的个数为______(若一个点的横坐标与纵坐标均为整数,则该点为整点)
(3)若函数与函数互为“融创函数”,定义函数,若函数上自变量(横坐标)为的点的函数值记为,函数上自变量(横坐标)为的点的函数值记为,且当,恒有,求的取值范围.
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D B D C A C B D C
题号 11 12
答案 B C
1.B
【分析】本题考查的是实数的运算,根据所给的式子求出和的值,再根据二次根式的加减计算方法进行计算即可.
【详解】解:由题意得,
,
,
,
故选:B.
2.D
【分析】本题考查了新定义,一元二次方程根的判别式,根据新定义得到,再根据一元二次方程根的判别式即可得出答案,掌握一元二次方程根的判别式是解题的关键.
【详解】解:由题意得:,
整理得:,
∵,
∴方程有两个不相等的实数根,
故选:D.
3.B
【分析】本题考查的是新定义运算、等式的性质、合并同类项、解一元一次方程,解题的关键是读懂题意.根据题中的运算法则,逐个进行计算即可.
【详解】解:①,故①正确;
②由有理数,得,,
由得,
∴,故②正确;
③当时,;
当时,,则;
当时,,则,
综上,对任意有理数x,有或1,故③正确;
④当时,,
由得,
解得,故④错误,
综上,正确的是①②③,
故选:B.
4.D
【分析】本题考查了实数的新定义运算,解分式方程;根据新定义可得,,从而可得分式方程,再解分式方程即可求解.
【详解】解:由题意可得,,
∵,
∴,
去分母得,
解得:,
把代入得,,
∴原方程无解,
故选;D.
5.C
【分析】本题考查完全平方公式的应用,利用完全平方公式分别把含x和y的项写成一个代数式的平方的形式,根据“完全式”的定义得,从而得到k的值.
【详解】解:
,
S为“完全式”,
,
,
故选:C.
6.A
【分析】本题考查了解一元一次不等式组,在数轴上表示不等式的解集,准确熟练地进行计算是解题的关键.根据定义的新运算可得:,然后按照解一元一次不等式组的步骤进行计算,即可解答.
【详解】解:由题意得:,
解不等式①得:,
解不等式②得:,
原不等式组的解集为,
原不等式组的解集在数轴上表示如图所示:
故选:A.
7.C
【分析】本题考查了坐标轴上两点间的距离,根据新定义推出,点表示的数是,分当点在点右侧和左侧,两种情况分别求出点点表示的数为或,直接代值计算,再比较即可.
【详解】解:因为,,
所以,
所以,
又因为点A表示的数是2,点O表示的数是0,
所以点是的中点,
所以点表示的数是,
如图,当点在点右侧时,
则,即,
所以,则,
所以点表示的数是,
所以;
如图,当点在点左侧时,
则,即,
所以,则,
所以点表示的数是,
所以;
因为,
所以最长为;
故选:C.
8.B
【分析】本题考查了一元二次方程根的判别式,代数式求值,解题的关键是理解题目中的新定义.
根据同心式的定义结合代数式和一元二次方程的解,以及一元二次方程根的判别式,逐项分析判断即可求解.
【详解】解:根据同心式的定义:
①∵,
∴代数式的“同心式”不是;
故①是错误的;
②∵与互为“同心式”,
∴,
解得:,
∴,
故②是错误的;
③当时,且, ,
∴,,即与的值始终互为相反数,
故③是正确的;
④∵、互为“同心式”,
∴,,
∵
∴,
∴,
∵,
∴,
∴有两个相等的实数根,
故④是正确的;
故选:B.
9.D
【分析】先求出函数与x轴交于,与y轴交于点,再将代入中得出,再根据一元二次方程根与系数的关系得出,得到,结合得出,代入即可得到答案.
【详解】解:在函数中,
当时,,
当时,,解得:,
函数与x轴交于,与y轴交于点,
其轴点函数经过点,
,;
,即,
其轴点函数与x轴的另一交点为,
,即,
,
,
,
,
,
当时,,
当时,
或3,
故选:D.
【点睛】本题考查了一次函数与坐标轴的交点问题、二次函数与坐标轴的交点问题、一元二次方程根与系数的关系等知识点,理解题意,熟练掌握以上知识点并灵活应用是解此题的关键.
10.C
【分析】本题主要考查二次函数的图象和性质的综合应用等知识点,①依据题意,把代入,求得,求得解析式,利用顶点坐标公式解答即可;②依据题意,令函数值为0,求得与x轴交点坐标,利用两点间距离公式解决问题;③依据题意,首先求得对称轴,利用二次函数的性质解答即可;解题关键是掌握二次函数图象与系数的关系.
【详解】①当时,特征数为,
∴,,
∴函数图象的顶点坐标是:,故①正确;
②当时,令,有,
解得,
∴,
∴,
∴当时,函数图象截x轴所得的线段长度大于,故②正确;
③当时,是一个开口向下的抛物线,其对称轴是:直线,在对称轴的右边y随x的增大而减小,
∵当时,,即对称轴在直线右边,
∴函数在右边先递增到对称轴位置,再递减,故③错误;
∴正确的有:①②共2个,
故选:C.
11.B
【分析】根据定义计算,,结合,可判断①正确;根据定义计算,
结合x,y,0的“极数”为0,必须是负数,则或,故x和y中至少有1个数是负数,判定②正确;根据m,,2,计算得,,结合极数为,则或,解得或(舍去),故判定③错误;分,,1,,1,;,,1,,1,;1,,,1,,, 计算判断即可.
本题考查了新定义运算,分类思想,不等式的意义,熟练掌握新定义是解题的关键.
【详解】解:根据定义计算,,结合,
故①正确;
根据定义计算,
结合x,y,0的“极数”为0,必须是负数,
则或,
故x和y中至少有1个数是负数,
故②正确;
根据m,,2,计算得,,结合极数为,
则或,
解得或(舍去),
故③错误;
当,,1时,,极数为6;
当,1,时;,极数为2;
当,,1时,,极数为4;
当,1,时;,极数为;
当1,,时,,极数为4;
当1,,时, ,极数为6;
有4种不同的结果,
故④错误.
故选B.
12.C
【分析】根据题中的定义计算即可判断①;由可得点在轴上,由可得,据此求出点的坐标即可判断②;根据可得,即可判断③;由题意得出,然后计算出满足条件的点的全体组成的图形面积即可判断④.
【详解】解:点坐标为和点坐标为,
,,
,故①正确;
,
点在轴上,设点的坐标为,
,
,
,
或,
点的坐标为或,故②错误;
设点的坐标为,
若,则,
,即:,
解得:或,
满足的点P,都在一三象限角平分线和二四象限角平分线上,故③正确;
,
,
,
当,时,,与轴交点为,与轴交点为;
当,时,,与轴交点为,与轴交点为;
当,时,,与轴交点为,与轴交点为;
当,时,,与轴交点为,与轴交点为;
在同一坐标系中画出它们的图象如图:
满足条件的点的全体组成的图形面积为,故④正确.
故选:C.
【点睛】本题考查了平面直角坐标系中点的位置关系,坐标系中三角形的面积问题,一次函数的应用以及新定义“关联值”的理解与应用.解题的关键是读懂“关联值”的定义,数形结合解决问题.
13.
【分析】本题考查了分式的减法运算,掌握运算法则是解题的关键.
由题意得,的“5阶分式”为,再根据异分母的分式减法法则计算即可.
【详解】解:由题意得,的“5阶分式”为:,
故答案为:
14.或
【分析】本题主要考查了求解含参数的二元一次方程组,掌握解二元一次方程组的加减消元法和代入消元法是解题的关键.
先求出方程与它的“交换系数方程”,然后组成方程组运用加减消元法求解即可.
【详解】解:∵方程与“交换系数方程”为或,
∴它们组成的方程组为或,
解得:或.
所以方程与它的“交换系数方程”组成的方程组的解为或.
故答案为:或.
15.
【分析】本题考查定义新运算,二次根式分母有理化,平方差公式等.
(1)根据题意利用题中例子计算即可;
(2)根据题意先将展开计算,再计算,最后分母有理化即可.
【详解】解:(1)由定义新运算知,
故答案为:;
(2)
,
故答案为:.
16.或
【分析】本题考查了解一元二次方程以及分式的求值,能够正确解出一元二次方程是解题关键.
先解出一元二次方程,然后通过“倍根方程”的定义进行分类讨论即可.
【详解】解:,
解得:,
∵方程为“倍根方程”.
∴或者,
当时,,则,
当时,,则,
故答案为: 或.
17. /0.5 1
【分析】本题主要考查了新定义运算、解分式方程、一元一次不等式的应用等知识,理解新定义运算是解题关键.
(1)根据新定义运算,可得,求解并检验,即可获得答案;
(2)②根据题意,若无解,则有恒成立,然后分和两种情况,分别分析并求解即可.
【详解】解:①当时,若,
则有,解得,
经检验,是该分式方程的解,
所以;
②根据题意,,,
若无解,
则有恒成立,
当时,
可有恒成立,
所以,
所以,
所以;
当时,
可有恒成立,
所以,
所以,
所以.
综上所述,.
故答案为:①;②1.
18.(1);
(2)
(3)
【分析】(1)根据“横负纵变点”的定义即可得到答案;
(2)由题意得到,即可得到答案;
(3)根据题意得到,,进行化简即可.
【详解】(1)解:,故,
的“横负纵变点”为,
,故,
点的“横负纵变点”为,
故答案为:;;
(2)解:,
;
(3)解:,
,
,
,
,
,
点的坐标为.
19.(1)
(2)
【分析】本题考查了解二元一次方程,解一元一次不等式,不等式的性质,熟练将所求的式子用一个字母表示是解题的关键.
(1)根据可得,可用表示,再将其代入所求式子即可;
(2)根据题意得到的取值范围,即可得到的取值范围.
【详解】(1)解:根据题意可得,,
即,
得,即,
把代入①,可得,
可得,
;
(2)解:,解得:,
,解得:,
,
则,
,即.
20.(1)是矩形的“友好函数”
(2)①;②;③
【分析】(1)求出反比例函数解析式,并判断D在反比例函数图像上,根据“友好函数”的概念即可得出结论;
(2)求出正比例函数,设点, 则,则,根据折叠的性质得,,,延长交y轴与F,根据矩形的性质和等腰三角形的性质和判定可得,,,根据勾股定理列方程并求出m,求出B点坐标,即可求出k;
分两种情况讨论,当时,即,当时,即,再根据矩形周长公式求解即可;
分四种情况讨论,当,且时,当,且时,当,且时,当,且时,根据矩形面积公式,求出,即可求出的值.
【详解】(1)解:将点的坐标代入反比例函数表达式得:,
反比例函数的表达式为:,
当时,,
点D在反比例函数图像上,
该函数为矩形的“友好函数”;
(2)解:①将点的坐标代入正比例函数表达式得,
正比例函数表达式为,
正比例函数是矩形的“友好函数”,
点C在直线上,
设点, 则,
;
将矩形沿折叠,点B的对应点为E,点E落在y轴上,
,,,
延长交y轴于F,
四边形是矩形,
,,
轴,
,,
,
,
,
,
轴,
,,
,
,
在中,,
,
解得:或,
,
,
,
,
当时,,
把代入反比例函数得,;
②当时,即,
将点的坐标代入反比例函数表达式得,即 ,,
,
,
,
当时,,
当时,即时,如图,
设点, 则,
;
将点的坐标代入反比例函数表达式得,即 ,
,
当时,,
综上所述,,
③当,且时,解得,则,
,
,
当,且时,解得,则,
,
,
当,且时,解得,不符合题意,
当,且时, 解得,则,
,
,
.
【点睛】本题考查了矩形的性质,反比例函数,一次函数,等腰三角形的性质和判定,勾股定理,解一元二次方程,理解“友好函数”,综合运用以上知识求解,运用分类讨论思想是解题的关键;
21.(1)增
(2)见解析
(3)
【分析】(1)仿照例题可得函数(x是任意实数)是“增函数”;
(2)运用例题的方法结合平方差证明即可;
(3)分当时和当时两种情况讨论即可得解.
【详解】(1)解:函数(x是任意实数)是“增函数”,理由如下:
证明:设,则,
因为,所以,
所以,
所以,因此该函数是“增函数”.
故答案是:增;
(2)证明:设,则,
因为,所以,,
所以,
所以,因此该函数是“增函数”.
(3)由题意可知:“增函数”的函数值随着自变量的增大而增大,“减函数”的函数值随着自变量的增大而减小,
当时,,
同理可知:函数在自变量时是“减函数”,符合题意,
当时,函数在自变量时是“减函数”,
∴且对称轴,
解得:,
综上所述:常数k的取值范围是,
故答案为:.
22.(1)3,6
(2)真分式,,4
(3)当这个矩形的长、宽各为10米时,所用的篱笆最短,最短的篱笆是40米
(4)当时,分式取到最大值,最大值为
【分析】(1)根据题中的公式确定出原式的最小值即可;
(2)根据新定义判断分式是真分式,将假分式化为真分式再判断满足条件的整数x的值;
(3)设这个矩形的长为x米,则宽面积长,即宽米,则所用的篱笆总长为2倍的长倍的宽,本题就可以转化为两个负数的和的问题,从而根据:
求解;
(4)根据实例剖析1和实例剖析2,将原式改写,然后使用不等式的性质进行计算即可得到答案;.
【详解】(1)解:令,则有,
得,
当且仅当时,即正数时,式子有最小值,最小值为6;
故答案为:3,6;
(2)解:根据新定义分式是真分式,
,
x为整数,的值为整数,
∴为整数,
或或或,
解得:或或或,
则满足条件的整数x的值有4个,
故答案为:真分式,,4;
(3)解:设这个矩形的长为x米,则宽为米,所用的篱笆总长为y米,
根据题意得:
由上述性质知:∵,
∴,
此时, ,
∴,
答:当这个矩形的长、宽各为10米时,所用的篱笆最短,最短的篱笆是40米;
(4)解:
,
,
,
当且当时,即时,式子有最小值为4,
当时,分式取到最大值,最大值为.
【点睛】本题是材料题,考查学生对所给材料的理解分析能力,涉及分式的加减、二次根式的乘法、不等式的性质、完全平方公式、利用平方根解方程等知识,熟练运用已知材料和所学知识,认真审题,仔细计算,并注意解题过程中需注意的事项是本题的解题关键.
23.(1)①③
(2)① ②
(3)
【分析】(1)根据“融创函数”定义判断即可;
(2)①联立,令,求解即可;②先求出平移后函数,联立,设交点A,B,再根据函数图象,取整数点即可;
(3)根据“融创函数”定义,则方程由两个相等的实数根,利用根的判别式得到即,由当,恒有,则点在函数顶点的右侧,得到,解得,即可由求出结果.
【详解】(1)解:一次函数的图象在一、三、四象限,
直线与直线不平行,故有唯一点;
反比例函数的图象在一、三象限,
关于直线与反比例函数的图象有两个交点;
二次函数图象开口向上,顶点是原点,与直线有一个交点,
与一次函数互为“融创函数”的是①③.
故答案为:①③;
(2)解:①∵函数P:与函数互为“融创函数”,
则联立,
消去y得;,
则,解得,
故函数,令
解得
∴R的坐标为;
②将函数向左平移个单位得到函数.
联立函数与函数,
则,即,
解得:或,
当,则;当,则;
如图:
设,点D为函数的顶点,点C为函数的顶点,
函数与函数,
,
当时,,当时,,
则函数与函数所围成封闭图形内(包括边界)整点有:共4个;
(3)解:函数与函数互为“融创函数”,
令,整理得:
则,即,
当,恒有,
点在函数顶点的右侧,即,
解得,
由,
.
【点睛】本题考查了一次函数的性质,一次函数图象上点的坐标特征,反比例函数的性质,二次函数图象与系数的关系,二次函数的图象与几何变换,函数与一元二次方程,二次好速度性质,熟练掌握函数与方程组的关系、二次函数的性质是解题的关键.
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