数学中考新定义运算解题方法及举例.docx
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新定义运算、新概念问题
一、中考专题诠释
所谓“新概念”型问题，主要是指在问题中概念了中学数学中没有学过的一些概念、新运算、新符号，要求学生读懂题意并结合已有知识、能力进行理解，根据新概念进行运算、推理、迁移的一种题型.“新概念”型问题成为近年来中考数学压轴题的新亮点.在复习中应重视学生应用新的知识解决问题的能力.
二、解题策略和解法精讲
解决此类题的关键是
（1）深刻理解“新定义”——明确“新定义”的条件、原理、方法、步骤和结论;
（2）重视“举例”，利用“举例”检验是否理解和正确运用“新定义”； 归纳“举例”提供的做题方法；归纳“举例”提供的分类情况；（3）依据新定义，运用类比、归纳、联想、分类讨论以及数形结合的数学思想方法解决题目中需要解决的问题.
25.（本题12分）如图1，点P为∠MON的平分线上一点，以P为顶点的角的两边分别与射线OM，ON交于A，B两点，如果∠APB绕点P旋转时始终满足，我们就把∠APB叫做∠MON的智慧角。
（1）如图2，已知∠MON=90°，点P为∠MON的平分线上一点，以点P为顶点的角的两边分别与射线OM，ON交于A，B两点，且∠APB=135°。
求证：
∠APB是∠MON的智慧角；
（2）如图1，已知∠MON=（0°<<90°），OP=2，若∠APB是∠MON的智慧角，连结AB，用含的式子分别表示∠APB的度数和△AOB的面积；
（3）如图3，C是函数图象上的一个动点，过点C的直线CD分别交轴和轴于点A，B两点，且满足BC=2CA，请求出∠AOB的智慧角∠APB的顶点P的坐标。
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【答案】解：
（1）证明：
∵∠MON=90°，点P为∠MON的平分线上一点，
∴.
∵，∴.
∵，∴.∴.
∴.∴，即.
∴∠APB是∠MON的智慧角.
（2）∵∠APB是∠MON的智慧角，
∴，即.
∵点P为∠MON的平分线上一点，
∴.
∴.∴.
∴.
如答图1，过点A作AH⊥OB于点H，
∴.
∵，∴.
（3）设点，则.如答图，过C点作CH⊥OA于点H.
i）当点B在轴的正半轴时，
如答图2，当点A在轴的负半轴时，不可能.
如答图3，当点A在轴的正半轴时，
∵，∴.
∵∥，∴.∴.∴.
∴.
∵∠APB是∠AOB的智慧角，∴.
∵∠AOB=90°，OP平分∠AOB，∴点P的坐标为.
ii）当点B在轴的负半轴时，如答图4
∵，∴.
∵∠AOB=∠AHC=90°，∠BAO=∠CAH，∴.
∴.∴.
∵∠APB是∠AOB的智慧角，∴.
∵∠AOB=90°，OP平分∠AOB，∴点P的坐标为.
综上所述，点P的坐标为或.
【考点】新定义和阅读理解型问题；单动点和旋转问题；相似三角形的判定和性质；锐角三角函数定义；反比例函数的性质；曲线上点的坐标与方程的关系；分类思想的应用.
【分析】
（1）通过证明，即可得到，从而证得∠APB是∠MON的智慧角.
（2）根据得出结果.
（3）分点B在轴的正半轴，点B在轴的负半轴两种情况讨论.
2.平面上有两条直线AB、CD相交于点O，且∠BOD=150°（如图），现按如下要求规定此平面上点的“距离坐标”：
（1）点O的“距离坐标”为（0，0）；
（2）在直线CD上，且到直线AB的距离为p（p＞0）的点的“距离坐标”为（p，0）；在直线AB上，且到直线CD的距离为q（q＞0）的点的“距离坐标”为（0，q）；
（3）到直线AB、CD的距离分别为p，q（p＞0，q＞0）的点的“距离坐标”为（p，q）．
设M为此平面上的点，其“距离坐标”为（m，n），根据上述对点的“距离坐标”的规定，解决下列问题：
（1）画出图形（保留画图痕迹）：
①满足m=1，且n=0的点M的集合；
②满足m=n的点M的集合；
（2）若点M在过点O且与直线CD垂直的直线l上，求m与n所满足的关系式．（说明：
图中OI长为一个单位长）
思路分析：
（1）①以O为圆心，以2为半径作圆，交CD于两点，则此两点为所求；②分别作∠BOC和∠BOD的角平分线并且反向延长，即可求出答案；
（2）过M作MN⊥AB于N，根据已知得出OM=n，MN=m，求出∠NOM=60°，根据锐角三角函数得出sin60°==，求出即可．
解：
（1）①如图所示：
点M1和M2为所求；
②如图所示：
直线MN和直线EF（O除外）为所求；
（2）如图：
过M作MN⊥AB于N，
∵M的“距离坐标”为（m，n），
∴OM=n，MN=m，
∵∠BOD=150°，直线l⊥CD，
∴∠MON=150°-90°=60°，
在Rt△MON中，sin60°==，
即m与n所满足的关系式是：
m=n．
点评：
本题考查了锐角三角函数值，角平分线性质，含30度角的直角三角形的应用，主要考查学生的动手操作能力和计算能力，注意：
角平分线上的点到角两边的距离相等．
3.概念：
P、Q分别是两条线段a和b上任意一点，线段PQ长度的最小值叫做线段a与线段b的距离．
已知O（0，0），A（4，0），B（m，n），C（m+4，n）是平面直角坐标系中四点．
（1）根据上述概念，当m=2，n=2时，如图1，线段BC与线段OA的距离是2
；当m=5，n=2时，如图2，线段BC与线段OA的距离（即线段AB长）为；
（2）如图3，若点B落在圆心为A，半径为2的圆上，线段BC与线段OA的距离记为d，求d关于m的函数解析式．
（3）当m的值变化时，动线段BC与线段OA的距离始终为2，线段BC的中点为M，
①求出点M随线段BC运动所围成的封闭图形的周长；
②点D的坐标为（0，2），m≥0，n≥0，作MN⊥x轴，垂足为H，是否存在m的值使以A、M、H为顶点的三角形与△AOD相似？
若存在，求出m的值；若不存在，请说明理由．
15．解：
（1）当m=2，n=2时，
如题图1，线段BC与线段OA的距离等于平行线之间的距离，即为2；
当m=5，n=2时，
B点坐标为（5，2），线段BC与线段OA的距离，即为线段AB的长，
如答图1，过点B作BN⊥x轴于点N，则AN=1，BN=2，
在Rt△ABN中，由勾股定理得：
AB==．
（2）如答图2所示，当点B落在⊙A上时，m的取值范围为2≤m≤6：
当4≤m≤6，显然线段BC与线段OA的距离等于⊙A半径，即d=2；
当2≤m＜4时，作BN⊥x轴于点N，线段BC与线段OA的距离等于BN长，
ON=m，AN=OA-ON=4-m，在Rt△ABN中，由勾股定理得：
∴d===．
（3）①依题意画出图形，点M的运动轨迹如答图3中粗体实线所示：
由图可见，封闭图形由上下两段长度为8的线段，以及左右两侧半径为2的半圆所组成，
其周长为：
2×8+2×π×2=16+4π，
∴点M随线段BC运动所围成的封闭图形的周长为：
16+4π．
②结论：
存在．
∵m≥0，n≥0，∴点M位于第一象限．
∵A（4，0），D（0，2），∴OA=2OD．
如图4所示，相似三角形有三种情形：
（I）△AM1H1，此时点M纵坐标为2，点H在A点左侧．
如图，OH1=m+2，M1H1=2，AH1=OA-OH1=2-m，
由相似关系可知，M1H1=2AH1，即2=2（2-m），
∴m=1；
（II）△AM2H2，此时点M纵坐标为2，点H在A点右侧．
如图，OH2=m+2，M2H2=2，AH2=OH2-OA=m-2，
由相似关系可知，M2H2=2AH2，即2=2（m-2），
∴m=3；
（III）△AM3H3，此时点B落在⊙A上．
如图，OH3=m+2，AH3=OH3-OA=m-2，
过点B作BN⊥x轴于点N，则BN=M3H3=n，AN=m-4，
由相似关系可知，AH3=2M3H3，即m-2=2n
（1）
在Rt△ABN中，由勾股定理得：
22=（m-4）2+n2
（2）
由
（1）、
（2）式解得：
m1=，m2=2，
当m=2时，点M与点A横坐标相同，点H与点A重合，故舍去，
∴m=．
综上所述，存在m的值使以A、M、H为顶点的三角形与△AOD相似，m的取值为：
1、3或．
4.25．阅读：
我们约定，在平面直角坐标系中，经过某点且平行于坐标轴或平行于两坐标轴夹角平分线的直线，叫该点的“特征线”．例如，点M（1，3）的特征线有：
x=1，y=3，y=x+2，y=﹣x+4．
问题与探究：
如图，在平面直角坐标系中有正方形OABC，点B在第一象限，A、C分别在x轴和y轴上，抛物线经过B、C两点，顶点D在正方形内部．
（1）直接写出点D（m，n）所有的特征线；
（2）若点D有一条特征线是y=x+1，求此抛物线的解析式；
（3）点P是AB边上除点A外的任意一点，连接OP，将△OAP沿着OP折叠，点A落在点A′的位置，当点A′在平行于坐标轴的D点的特征线上时，满足
（2）中条件的抛物线向下平移多少距离，其顶点落在OP上？
【分析】
（1）根据特征线直接求出点D的特征线；
（2）由点D的一条特征线和正方形的性质求出点D的坐标，从而求出抛物线解析式；
（2）分平行于x轴和y轴两种情况，由折叠的性质计算即可．
【解答】解：
（1）∵点D（m，n），
∴点D（m，n）的特征线是x=m，y=n，y=x+n﹣m，y=﹣x+m+n；
（2）点D有一条特征线是y=x+1，
∴n﹣m=1，
∴n=m+1
∵抛物线解析式为，
∴y=（x﹣m）2+m+1，
∵四边形OABC是正方形，且D点为正方形的对称轴，D（m，n），
∴B（2m，2m），
∴（2m﹣m）2+n=2m，将n=m+1带入得到m=2，n=3；
∴D（2，3），
∴抛物线解析式为y=（x﹣2）2+3
（3）如图，当点A′在平行于y轴的D点的特征线时，
根据题意可得，D（2，3），
∴OA′=OA=4，OM=2，
∴∠A′OM=60°，
∴∠A′OP=∠AOP=30°，
∴MN==，
∴抛物线需要向下平移的距离=3﹣=．
乳头，当点A′在平行于x轴的D点的特征线时，
∵顶点落在OP上，
∴A′与D重合，
∴A′（2，3），
设P（4，c）（c＞0），
由折叠有，PD=PA，
∴=c，
∴c=，
∴P（4，）
∴直线OP解析式为y=，
∴N（2，），
∴抛物线需要向下平移的距离=3﹣=，
即：
抛物线向下平移或距离，其顶点落在OP上．
【点评】此题是二次函数综合题，主要考查了折叠的性质，正方形的性质，特征线的理解，解本题的关键是用正方形的性质求出点D的坐标．
27．（9分）如图①，P为△ABC内一点，连接PA、PB、PC，在△PAB、△PBC和△PAC中，如果存在一个三角形与△ABC相似，那么就称P为△ABC的自相似点．
⑴如图②，已知Rt△ABC中，∠ACB=90°，∠ACB＞∠A，CD是AB上的中线，过点B作BE⊥CD，垂足为E，试说明E是△ABC的自相似点．
⑵在△ABC中，∠A＜∠B＜∠C．
①如图③，利用尺规作出△ABC的自相似点P（写出作法并保留作图痕迹）；
②若△ABC的内心P是该三角形的自相似点，求该三角形三个内角的度数．
B
B
B
C
C
C
A
A
A
D
P
E
①
②
③
（第27题）
27.解⑴在Rt△ABC中，∠ACB＝90°，CD是AB上的中线，∴，∴CD=BD．
∴∠BCE＝∠ABC．∵BE⊥CD，∴∠BEC＝90°，∴∠BEC＝∠ACB．∴△BCE∽△ABC．
∴E是△ABC的自相似点．
⑵①作图略．
作法如下：
（i）在∠ABC内，作∠CBD＝∠A；
（ii）在∠ACB内，作∠BCE＝∠ABC；BD交CE于点P．
则P为△
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