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2019年中考数学真题分类训练——专题二十二:新定义与阅读理解题
1.(2019天水)如图1,对角线互相垂直的四边形叫做垂美四边形.
(1)概念理解:如图2,在四边形ABCD中,AB=AD,CB=CD,问四边形ABCD是垂美四边形吗?请说明理由;
(2)性质探究:如图1,四边形ABCD的对角线AC、BD交于点O,AC⊥BD.
试证明:AB2+CD2=AD2+BC2;
(3)解决问题:如图3,分别以Rt△ACB的直角边AC和斜边AB为边向外作正方形ACFG和正方形ABDE,连结CE、BG、GE.已知AC=4,AB=5,求GE的长.
解:(1)四边形ABCD是垂美四边形.理由如下:
∵AB=AD,∴点A在线段BD的垂直平分线上,
∵CB=CD,∴点C在线段BD的垂直平分线上,
∴直线AC是线段BD的垂直平分线,
∴AC⊥BD,即四边形ABCD是垂美四边形;
(2)如图1,
∵AC⊥BD,∴∠AOD=∠AOB=∠BOC=∠COD=90°,
由勾股定理得,AB2+CD2=AO2+BO2+DO2+CO2=AD2+BC2,
∴AD2+BC2=AB2+CD2;
(3)连接CG、BE,
∵∠CAG=∠BAE=90°,
∴∠CAG+∠BAC=∠BAE+∠BAC,即∠GAB=∠CAE,
在△GAB和△CAE中,,
∴△GAB≌△CAE(SAS),
∴∠ABG=∠AEC,又∠AEC+∠AME=90°,
∴∠ABG+∠AME=90°,即CE⊥BG,
∴四边形CGEB是垂美四边形,
由(2)得,CG2+BE2=CB2+GE2,
∵AC=4,AB=5,∴BC=3,CG=4,BE=5,
∴GE2=CG2+BE2-CB2=73,∴GE=.
2.(2019白银)阅读下面的例题及点拨,并解决问题:
例题:如图①,在等边△ABC中,M是BC边上一点(不含端点B,C),N是△ABC的外角∠ACH的平分线上一点,且AM=MN.求证:∠AMN=60°.
点拨:如图②,作∠CBE=60°,BE与NC的延长线相交于点E,得等边△BEC,连接EM.易证:△ABM≌△EBM(SAS),可得AM=EM,∠1=∠2;又AM=MN,则EM=MN,可得∠3=∠4;由∠3+∠1=∠4+∠5=60°,进一步可得∠1=∠2=∠5,又因为∠2+∠6=120°,所以∠5+∠6=120°,即:∠AMN=60°.
问题:如图③,在正方形A1B1C1D1中,M1是B1C1边上一点(不含端点B1,C1),N1是正方形A1B1C1D1的外角∠D1C1H1的平分线上一点,且A1M1=M1N1.求证:∠A1M1N1=90°.
解:延长A1B1至E,使EB1=A1B1,连接EM1、EC1,
如图所示:
则EB1=B1C1,∠EB1M1=90°=∠A1B1M1,
∴△EB1C1是等腰直角三角形,
∴∠B1EC1=∠B1C1E=45°,
∵N1是正方形A1B1C1D1的外角∠D1C1H1的平分线上一点,
∴∠M1C1N1=90°+45°=135°,
∴∠B1C1E+∠M1C1N1=180°,
∴E、C1、N1三点共线,
在△A1B1M1和△EB1M1中,,
∴△A1B1M1≌△EB1M1(SAS),
∴A1M1=EM1,∠1=∠2,
∵A1M1=M1N1,∴EM1=M1N1,∴∠3=∠4,
∵∠2+∠3=45°,∠4+∠5=45°,∴∠1=∠2=∠5,
∵∠1+∠6=90°,∴∠5+∠6=90°,
∴∠A1M1N1=180°﹣90°=90°.
3.(2019江西)特例感知
(1)如图1,对于抛物线,,,下列结论正确的序号是_________;
①抛物线,,都经过点;
②抛物线,的对称轴由抛物线的对称轴依次向左平移个单位得到;
③抛物线,,与直线的交点中,相邻两点之间的距离相等.
形成概念
(2)把满足(n为正整数)的抛物线称为“系列平移抛物线”.
知识应用
在(2)中,如图2.
①“系列平移抛物线”的顶点依次为,,,…,,用含n的代数式表示顶点的坐标,并写出该顶点纵坐标y与横坐标x之间的关系式;
②“系列平移抛物线”存在“系列整数点(横、纵坐标均为整数的点)”:,,,…,,其横坐标分别为:,,,…,(k为正整数),判断相邻两点之间的距离是否都相等,若相等,直接写出相邻两点之间的距离;若不相等,说明理由.
③在②中,直线分别交“系列平移抛物线”于点,,,…,,连接,,判断,是否平行?并说明理由.
解:(1)①当x=0,,所以正确;
②的对称轴分别是直线,,,所以正确;
③与交点(除了点C)横坐标分别为–1,–2,–3,所以距离为1,都相等,正确.
(2)①,所以顶点,
令顶点横坐标,纵坐标,,
即:顶点满足关系式.
②相邻两点之间的距离相等.
理由:根据题意得;,,
∴CnCn–1两点之间的铅直高度=.
CnCn–1两点之间的水平距离=.
∴由勾股定理得CnCn–12=k2+1,
∴CnCn–1=.
③与不平行.
理由:
根据题意得:,,
,.
过Cn,Cn–1分别作直线y=1的垂线,垂足为D,E,
所以D(–k–n,1),E(–k–n+1,1).
在Rt△DAnCn中,
tan∠DAnCn=,
在Rt△EAn–1Cn–1中,
tan∠EAn–1Cn–1=,
∵≠,
∴tan∠DAnCn≠tan∠EAn–1Cn–1,
∴与不平行.
4.(2019自贡)阅读下列材料:小明为了计算1+2+22+…+22017+22018的值,采用以下方法:
设S=1+2+22+…+22017+22018①,
则2S=2+22+…+22018+22019②,
②–①得2S–S=S=22019–1,
∴S=1+2+22+…+22017+22018=22019–1.
请仿照小明的方法解决以下问题:
(1)1+2+22+…+29=__________;
(2)3+32+…+310=__________;
(3)求1+a+a2+…+an的和(a>0,n是正整数),请写出计算过程.
解:(1)设S=1+2+22+…+29①,
则2S=2+22+…+210②,
②–①得2S–S=S=210–1,
∴S=1+2+22+…+29=210–1;
故答案为:210–1;
(2)设S=3+3+32+33+34+…+310①,
则3S=32+33+34+35+…+311②,
②–①得2S=311–1,
所以S=,
即3+32+33+34+…+310=;
故答案为:;
(3)设S=1+a+a2+a3+a4+…+an①,
则aS=a+a2+a3+a4+…+an+an+1②,
②–①得:(a–1)S=an+1–1,
a=1时,不能直接除以a–1,此时原式等于n+1;
a≠1时,a–1才能做分母,所以S=,
即1+a+a2+a3+a4+…+an=.
5.(2019随州)若一个两位数十位、个位上的数字分别为m,n,我们可将这个两位数记为,易知=10m+n;同理,一个三位数、四位数等均可以用此记法,如=100a+10b+c.
【基础训练】
(1)解方程填空:
①若+=45,则x=__________;
②若–=26,则y=__________;
③若+=,则t=__________;
【能力提升】
(2)交换任意一个两位数的个位数字与十位数字,可得到一个新数,则+一定能被__________整除,–一定能被__________整除,•–mn一定能被__________整除;(请从大于5的整数中选择合适的数填空)
【探索发现】
(3)北京时间2019年4月10日21时,人类拍摄的首张黑洞照片问世,黑洞是一种引力极大的天体,连光都逃脱不了它的束缚.数学中也存在有趣的黑洞现象:任选一个三位数,要求个、十、百位的数字各不相同,把这个三位数的三个数字按大小重新排列,得出一个最大的数和一个最小的数,用得出的最大的数减去最小的数得到一个新数(例如若选的数为325,则用532–235=297),再将这个新数按上述方式重新排列,再相减,像这样运算若干次后一定会得到同一个重复出现的数,这个数称为“卡普雷卡尔黑洞数”.
①该“卡普雷卡尔黑洞数”为__________;
②设任选的三位数为(不妨设a>b>c),试说明其均可产生该黑洞数.
解:(1)①∵=10m+n,
∴若+=45,则10×2+x+10x+3=45,
∴x=2,
故答案为:2.
②若–=26,则10×7+y–(10y+8)=26,
解得y=4,
故答案为:4.
③由=100a+10b+c,及四位数的类似公式得
若+=,则100t+10×9+3+100×5+10t+8=1000×1+100×3+10t+1,
∴100t=700,
∴t=7,
故答案为:7.
(2)∵+=10m+n+10n+m=11m+11n=11(m+n),
∴则+一定能被11整除,
∵–=10m+n–(10n+m)=9m–9n=9(m–n),
∴–一定能被9整除.
∵•–mn=(10m+n)(10n+m)–mn=100mn+10m2+10n2+mn–mn=10(10mn+m2+n2)
∴•–mn一定能被10整除.
故答案为:11;9;10.
(3)①若选的数为325,则用532–235=297,以下按照上述规则继续计算,
972–279=693,
963–369=594,
954–459=495,
954–459=495,…
故答案为:495.
②当任选的三位数为时,第一次运算后得:100a+10b+c–(100c+10b+a)=99(a–c),
结果为99的倍数,由于a>b>c,故a≥b+1≥c+2,
∴a–c≥2,又9≥a>c≥0,
∴a–c≤9,
∴a–c=2,3,4,5,6,7,8,9,
∴第一次运算后可能得到:198,297,396,495,594,693,792,891,
再让这些数字经过运算,分别可以得到:
981–189=792,972–279=693,963–369=594,954–459–495,954–459=495…,
故都可以得到该黑洞数495.
6.(2019衢州)定义:在平面直角坐标系中,对于任意两点A(a,b),B(c,d),若点T(x,y)满足x,y那么称点T是点A,B的融合点.
例如:A(﹣1,8),B(4,﹣2),当点T(x,y)满足x1,y2时,则点T(1,2)是点A,B的融合点.
(1)已知点A(﹣1,5),B(7,7),C(2,4),请说明其中一个点是另外两个点的融合点.
(2)如图,点D(3,0),点E(t,2t+3)是直线l上任意一点,点T(x,y)是点D,E的融合点.
①试确定y与x的关系式.
②若直线ET交x轴于点H.当△DTH为直角三角形时,求点E的坐标.
解:(1)∵=2,=4,
∴点C(2,4)是点A、B的融合点;
(2)①由融合点定义知x(t+3),y(2t+3),
则t=3x﹣3,则y(6x﹣6+3)=2x﹣1;
②要使△DTH为直角三角形,可分三种情况讨论:
(i)当∠DHT=90°时,如图1所示,
设T(m,2m﹣1),则点E(m,2m+3),
由点T是点D,E的融合点得:m,
解得:m,即点E(,6);
(ii)当∠TDH=90°时,如图2所示,
则点T(3,5),
由点T是点D,E的融合点得:点E(6,15);
(iii)当∠HTD=90°时,该情况不存在;
综上所述,符合题意的点为(,6)或(6,15).
7.(2019济宁)阅读下面的材料:
如果函数y=f(x)满足:对于自变量x的取值范围内的任意x1,x2,
(1)若x1<x2,都有f(x1)<f(x2),则称f(x)是增函数;
(2)若x1<x2,都有f(x1)>f(x2),则称f(x)是减函数.
例题:证明函数f(x)=(x>0)是减函数.
证明:设0<x1<x2,
f(x1)–f(x2)=.
∵0<x1<x2,∴x2–x1>0,x1x2>0.
∴>0.即f(x1)–f(x2)>0.
∴f(x1)>f(x2),∴函数f(x)═(x>0)是减函数.
根据以上材料,解答下面的问题:
已知函数f(x)=+x(x<0),
f(–1)=+(–1)=0,f(–2)=+(–2)=–.
(1)计算:f(–3)=__________,f(–4)=__________;
(2)猜想:函数f(x)=+x(x<0)是__________函数(填“增”或“减”);
(3)请仿照例题证明你的猜想.
解:(1)∵f(x)=+x(x<0),
∴f(–3)=–3=–,f(–4)=–4=–,
故答案为:–,–;
(2)∵–4<–3,f(–4)>f(–3),
∴函数f(x)=+x(x<0)是增函数,
故答案为:增;
(3)设x1<x2<0,
∵f(x1)–f(x2)==(x1–x2)(1–)
∵x1<x2<0,∴x1–x2<0,x1+x2<0,
∴f(x1)–f(x2)<0,∴f(x1)<f(x2),
∴函数f(x)=+x(x<0)是增函数.
8.(2019宁波)定义:有两个相邻内角互余的四边形称为邻余四边形,这两个角的夹边称为邻余线.
(1)如图1,在△ABC中,AB=AC,AD是△ABC的角平分线,E,F分别是BD,AD上的点.
求证:四边形ABEF是邻余四边形.
(2)如图2,在5×4的方格纸中,A,B在格点上,请画出一个符合条件的邻余四边形ABEF,使AB是邻余线,E,F在格点上.
(3)如图3,在(1)的条件下,取EF中点M,连结DM并延长交AB于点Q,延长EF交AC于点N.若N为AC的中点,DE=2BE,QB=3,求邻余线AB的长.
解:(1)∵AB=AC,AD是△ABC的角平分线,
∴AD⊥BC,∴∠ADB=90°,∴∠DAB+∠DBA=90°,
∴∠FAB与∠EBA互余,
∴四边形ABEF是邻余四边形;
(2)如图所示(答案不唯一),
四边形ABEF即为所求;
(3)∵AB=AC,AD是△ABC的角平分线,
∴BD=CD,
∵DE=2BE,
∴BD=CD=3BE,
∴CE=CD+DE=5BE,
∵∠EDF=90°,M为EF中点,
∴DM=ME.
∴∠MDE=∠MED,
∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
∴△DBQ∽△ECN,
∴,
∵QB=3,∴NC=5,
∵AN=CN,∴AC=2CN=10,
∴AB=AC=10.
9.(2019枣庄)对于实数a、b,定义关于“⊗”的一种运算:a⊗b=2a+b,例如3⊗4=2×3+4=10.
(1)求4⊗(–3)的值;
(2)若x⊗(–y)=2,(2y)⊗x=–1,求x+y的值.
解:(1)根据题中的新定义得:原式=8–3=5;
(2)根据题中的新定义化简得:,
①+②得:3x+3y=1,则x+y=.
10.(2019河北)如图,约定:上方相邻两数之和等于这两数下方箭头共同指向的数.
示例:即4+3=7.
则(1)用含x的式子表示m=__________;
(2)当y=–2时,n的值为__________.
解:(1)根据约定的方法可得:m=x+2x=3x;故答案为:3x;
(2)根据约定的方法即可得x+2x+2x+3=m+n=y.
当y=–2时,5x+3=–2.
解得x=–1.
∴n=2x+3=–2+3=1.
11.(2019白银)定义:等腰三角形的顶角与其一个底角的度数的比值k称为这个等腰三角形的“特征值”.若等腰△ABC中,∠A=80°,则它的特征值k=__________.
解:①当∠A为顶角时,等腰三角形两底角的度数为:=50°,
∴特征值k=;
②当∠A为底角时,顶角的度数为:180°–80°–80°=20°,
∴特征值k=;
综上所述,特征值k为或;
12.(2019湘西)阅读材料:设=(x1,y1),=(x2,y2),如果∥,则x1•y2=x2•y1,根据该材料填空,已知=(4,3),=(8,m),且∥,则m=__________.
解:∵=(4,3),=(8,m),且∥,∴4m=3×8,∴m=6.
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