2023年中考数学压轴题30代数中的新定义问题(教师版含解析).pdf
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1、挑战2023年中考数学压轴题之学霸秘笈大揭秘(全国通用)专 题 3 0 代 数 中 的 新 定 义 问 题典例剖析._ 例 1 (2 0 2 2 重庆)对于一个各数位上的数字均不为0的三位自然数N,若 N 能被它的各数位上的数字之和,整除,则称N 是?的“和倍数”.例如:2 4 7+(2+4+7)=2 4 7+1 3=1 9,;.2 4 7 是 1 3 的“和倍数”.又如:;2 1 4+(2+1+4)=2 1 4+7=3 0.4,;.2 1 4 不 是“和倍数”.(1)判断3 5 7,4 4 1 是否是“和倍数”?说明理由;(2)三位数N 是 1 2 的“和倍数”,a,b,c 分别是数/其中一
2、个数位上的数字,且 ab c.在“,b,c 中任选两个组成两位数,其中最大的两位数记为尸(力),最小的两位数记为GG4),若F(A)+G(A)为整数,求出满足条件的所有数1 6【分析】(1)根 据“和倍数”的定义依次判断即可;(2)设力=a/?c(a+/?+c=1 2,a b c),根据“和倍数”的定义表示/(力)和G (4),尸(4)+G(4)代入-中,根据-为整数可解答.1 6 1 6【解答】解:(1)V 3 5 7 4-(3+5+7)=3 5 7+1 5=2 3.1 2,,3 5 7 不 是“和倍数”;V 4 4 1 4-(4+4+1)=4 4 1+9 =4 9,.4 4 1 是 9的“
3、和倍数”;(2)设力(+力+c=1 2,abc),由题意得:F (A)=ab,G (A)=cb,.尸(4)+G(A)abcb 1 0 a+b +1 0 c+匕 1 0(a+c)+2 b1 6 -1 6 1 6 1 6F(A)+G(A),.a+c=1 2-6,一23 为整数,1 6.F(4)+G G 4)1 0(1 2 。)+2 b 1 2 0 8 b 1 1 2+8-8 匕 1-=-=-=-=7+31 6 1 6 1 6 1 6 2V l 6 9,:b=3,5,7,,a+c=9,7,5,a =8 (a=7当力=3,a+c=9 时,匕=3 (舍),b =3,c=1 (c=2则/=7 3 2 或
4、3 7 2;(a=6当 6=5,a+c=7 时,b=5,(c=1则/=1 5 6 或 5 1 6;当b=7,a+c=5时,此种情况没有符合的值:综上,满足条件的所有数/为:7 3 2或3 7 2或1 5 6或5 1 6.【例2】(2 0 2 2秋西城区校级期中)将个0或1排列在一起组成了一个数组,记为Z =5,松,G,其中,a,,加都取o或1,称/是一个元完美数组(2且为整数).例如:(0,1),(1,1)都是2元完美数组,(0,0,1,1),(1,0,0,1)都是4元完美数组,但(3,2)不是任何完美数组.定义以下两个新运算:新运算 1:对于x 和y,x*y=(x+y)新运算2:对于任意两个
5、元完美数组/=(X”X2,,x)和汽=,/),M N=Cx*y+x2*y2+-+xn*yn),例如:对于 3 元完美数组 M=(1,1,I)和 N=(0,10,1),有 M0 N=三(0+0+2)=1.(1)在(0,0,0),(2,0,1),(1,1,1,1),(1,1,0)中是 3 元完美数组的有:(0,0,0),(1,1,0);(2)设/=(1,0,1),B=(1,1,1),则/区8=2 ;(3)已知完美数组/=(1,1,1,0)求出所有4元完美数组N,使得M 8)N=2;(4)现有m个不同的2 0 2 2元完美数组,皿是正整数,且对于其中任意的两个完美数组C,。满 足C=0,C、。中对应
6、的元都不相等或C、。中对应的元都相等且为0,.C、。是不同的两个完美数组,C、。中对应的元都不相等,.?的最大值为2023,当。确定后,。中的对应元与C 中的不同,当 C(1,0,1,0,,1)则。(0,1,0,1,,0).【例 3】(2022秋茅箭区校级月考)对x,y 定义一种新运算T,规 定T(x,y)=喙罗(其中 0,6 是非零常数,且 x+y#0),这里等式右边是通常的四则运算.如:T(3,1)=ax32+bxl2 9a+b 丁,、a m2+4 b3+1 3+1 m-216a+b(1)填空:7(4,-1)=-(用含“,8 的代数式表示);-3 -(2)若 T(-2,0)=-2,且 T(
7、5,-1)=6.求 a 与 6 的值;若 T(3机-10,-3机)=T (-3m,3m-1 0),求 m 的值.【分析】(1)利用新运算的规定解答即可;(2)利用新运算的规定得到关于。,6 的方程,解方程即可求得结论;利用新定义的规定列出关于,的等式,再将解答即可.【解答】解:(1)T(4,-1)4-17 2a x V+b x J l),1 6 a+b3故 答 案 沏 誓(2):T(-2,0)=-2,.a x(-2)2+b x 021*.-=-2-2+01.V 7(5,-1)=6,.ax52+d x(-l)25-1=6,,25a+b=24,M=24-25=-1,,=1,b-1.:7(3/n-1
8、0,-3m)=T (-3?,3m-10),.lx(3m-10)2+(-l)x(37n)2 lx(-3zn)2+(-l)x(37n-10)2=,3nl 10 37n 3T?I+3?71 109nr-60/H+IOO-9m2=9m2-9/?2+60/w-100,;-20m=-200,:.m二可经检验,”蕤原方程的根,:m二可【例 4】(2022安顺)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),(3 :),(-V 2,-V 2),都是和谐点.(1)判断函数y=2 x+l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yuaf+Gx+
9、c(aW O)的图象上有且只有一个和谐点修,-).求a,c 的值;若 K W 机时,函 数 产/+6*+o+*(aW O)的最小值为-1,最大值为3,求实数加的取值范围.【分析】(1)设函数y=2 x+l的和谐点为(x,x),可得2 x+l=x,求解即可;(2)将 点(&,-)代入y=or2+6x+c,再由 M+Gx+cnx 有且只有一个根,=25-4ac=0,两个方程联立即可求a、c 的值;由可知 y=-f+6x-6=-(x-3)2+3,当 x=l 时,y=-l,当 x=3 时,y=3,当x=5 时,y=-,则 时 满 足 题 意.【解答】解:(1)存在和谐点,理由如下,设函数y=2 x+l
10、的和谐点为(x,x),2J V+1 x f解得X=-1 ,.和谐点为(-1,-1);(2);点 弓,|)是 二 次 函 数 尸 ax2+6x+c(a#0)的和谐点,5-225-z+15+c,4 二次函数y=o?+6x+c(HO)的图象上有且只有一个和谐点,/.OX2+6X+C=X有且只有一个根,=25-4。=0,_4 1-1 C=2一5甲由可知y=-f+6x-6=-(x-3)2+3,.抛物线的对称轴为直线x=3,当 x=时,y=-1,当 x=3 时,y=3,当 x=5 时,y=-1,函数的最大值为3,最小值为-1;当 3加W5时,函数的最大值为3,最小值为-1.【例 5】(2022南通)定义:
11、函数图象上到两坐标轴的距离都不大于(2 0)的点叫做这个函数图象的“阶方点”.例 如,点(,1)是函数y=x 图 象 的 阶 方 点”;点(2,1)是 函 数 图 象 的 2 阶方点(1)在(-2,-1);(-1,-1);(1,1)三点中,是反比例函数产招象的“1阶方点”的 有(填序号);(2)若y 关于x 的一次函数y=a x-3 a+l图象的“2 阶方点”有且只有一个,求。的值;(3)若y 关于x 的二次函数y=-(x-)2-2+1图象的“阶方点”一定存在,请直接写出的取值范围.【分析】(1)根据定义进行判断即可;(2)在 以。为中心,边长为4 的正方形/B C D 中,当直线与正方形区域
12、只有唯一交点时,图象的“2 阶方点”有且只有一个,结合图象求a 的值即可;(3)在以。为中心,边长为2的正方形4 8 8 中,当抛物线与正方形区域有公共部分时,二次函数y=-(x-)2-2+1图象的“”阶方点”一定存在,结合函数图象求解即可.【解答】解:(1)(-2,-1)到两坐标轴的距离分别是21,|a+=a(x-3)+1,函数经过定点(3,1),在以。为中心,边长为4的正方形/B C D中,当直线与正方形区域只有唯一交点时,图象 的“2阶方点”有且只有一个,由图可知,C(2,-2),D (2,2),.一次函数y=a x-3 a+l图象的“2阶方点”有且只有一个,当直线经过点C时,。=3,此
13、时图象的“2阶方点”有且只有一个,当直线经过点。时,a=-1,此时图象的“2阶方点”有且只有一个,综上所述:a的值为3或。=-1;(3)在以。为中心,边长为2的 正 方 形 中,当抛物线与正方形区域有公共部分时,二次函数了=-(x-)2-2/7+1图象的“阶方点”一定存在,如图 2,当?0 时,A(/?),B(n -n),C (-w),。(-小 ),当抛物线经过点。时,=-1 (舍)或当抛物线经过点8时,=1;时,二次函数y=-(x-)2-2+1图象有“阶方点”;4综上所述:i 1时,二 次 函 数 尸 一(2+】图象的,“阶方点,一定存在.1.(2 0 2 2 渝中区校级模拟)材料1:若一个
14、数各个数位上数字之和能被9整除,则这个数本身也能被9整除;材料2:如果一个各个数位上的数字均不为0的四位正整数机可以被9整除,且m的百位上的数字比十位上的数字大2,则称加为“够二数”;将机的千位数字与个位数字交换,百位数字与十位数字交换,得到的数为八F(m)=171-喘818,例如:机=8 42 4,:8+4+2+4=1 8=9 X 2,4-2=2,8 42 4 是“够二数”,F(8 42 4)=8 4 2 4-+1 8 1 8 =6(1)判 断 1 31 4,6 536 是否是“够二数”,请说明理由,如果是“够二数”,请计算尸(?)的值;(2)若一个四位正整数n=温是“够二数”,且 三 为
15、5 的倍数,请求出所有的“够F(n)二数”的值.【分析】(1)根据新定义“够二数”进行解答便可;(2)根据新定义“够二数”及数学推理解.【解答】解:(1)1 31 4是“够二数”,6 536 不 是“够二数”.理由如下:l+3+l+4=9=9 X l,3-1=2,.1 31 4 是“够二数”,;6+5+3+6=2 0=9 X 2+2,.6 536 不 是“够二数”,4)J3 1 4-4 1 3 1 +1818999(2).一个四位正整数=a b e d 是“够二数”,.a+b+c+d=9x,其中 x 是正整数,且 x WO,贝 ij b-c=2,:.h=c+2,则 l c 7,:n=dcbaf
16、.厂/、几 九 +1 8 1 8F =-9 9 9-_ abcd dcba=1818=9 9 9_ 1 0 0 0 a+1 0 0 b+1 0 c+d-1 0 0 0 d-1 0 0 c-1 0 b-a+1 8 1 8=9 9 9_ 999Q+9 0 b-9 0 c-9 9 9 d+1 8 1 8二 9 9 9_ llla+1 0 b-1 0 c-llld 4-2 0 2=m 将b=c+2代入,F ()llla-llld+2 2 21 1 1=a-d+2,F(n)a-d+2 一”其中y 是整数,.c=5,h=l,:.a-d+2=5 y(Q+2 c +2 +d =9%/Ca-d+2)y 1,?是
17、整数,:,a-d+2=l,即 a=d-1 或 4=-3,当 a=d -1,Q-其中x W O,且是整数,la +d +1 2 =9%,.+d+1 2=9 x,a,d 是整数,当 x=2 时,g:t;2 =1 8 解得,5-27-2=adrII.n),记百位上的数字与十位上的数字之差的绝对值为RG n),令 G(m)=翦,当 G (心)能被3 整除时,求出满足条件的所有“倍和数”m【分析】根据新概念判断即可【解答】(1)m=1 0 47,;1+7=2 X (0+4),;.1 O 47 是 0”倍和数“5=46 57,V 4+7 2 X (6+5),.46 57 不是”倍和数“(2)设“倍和数”切
18、=a b(4-6)(8 -a),(其中 0 W 6 W 4 且 a,为整数).:.F(z n)=2a-8|,R(m)=2b-4|,G (m)=:n千位数上的数字与个位上的数不相等,:G(阳)能被3 整除,:G(川)=!?1!=3k(攵为整数),由 一 2|,0 V|a-4|W 4,加 4|=3,或 7,:.K b-2=,:.b-2=f或 3,故满足条件的所有“倍和数”m 为:1 1 37,1 31 7,7 1 31,7 31 13.(2 0 2 2 两江新区模拟)材料一:若一个两位数恰好等于它的各位数字之和的4 倍,则称这个两位数为“巧数”.材料二:一个四位数N=丽满足各个数位数字都不为0,且
19、它的千位数字与百位数字组成的两位数标,以及十位数字与个位数字组成的两位数万均为“巧数”,则称这个四位数 为“双巧数”.若p=_ b d,q=a d-b e,则 记?(N)=q-p.(1)请任意写出两个“巧数”,并证明任意一个“巧数”的个位数字是十位数字的2 倍;(2)若 s,/都是“双巧数”,其中 s=3010+100 x+lQy+z,Z=1100/n+400+10n+2r,(IWx,z,W9,lWyW8,lWznW5,lW rW 4,且 x,y,z,m,w,r 均为整数),规定 K(s,f)=奥,当 F(s)+F(?)=1 2 时,求 K(s,t)的最大值.【分析】(1)设出两位数,根据这个
20、两位数是“巧数”得出y=2 x,最后根据这个两位数是完全平方数,即可得出结论:(2)先根据这个两位数是“巧数”得出机=2,进而表示出新的两位数和三位数,再根据这个三位数与这个两位数的差为一个完全平方数得出10(9 c+a)是完全平方数,即可得出结论.【解答】解:(1)设两位数的个位数字为乃 十位数字为x,(1WXW9,1W/9),则这个两位数为(IOx+y),这个两位数是“巧数”,/.4(x+y)=10 x+y,y 2xt即:这个两位数为10 x+y=10 x+2x=12x,当x=2 时,y=4,这个两位数是24;当x=3 时,y 6,这个两位数为36;(2)5=3010+100 x+1 Oy
21、+z=3000+100.r+10(八1)+z,p=(30+y+l)-(lOx+z)=31+y-10 x-z,qi=(30+z)-(1 Ox+H-1)=29+z-lOx-y,f(S)=q-p=(29+z-10 x-y)-(31+y-10 x-z)=-2+2z-2y;t 1100/w+400+10n+2;=1000/?j+100(4+w)+10/2+2r,pi=(1 Om+n)-(40+10阳+2r)=n-40-2r,qi(10m+2r)-(40+1 Om+n)=2r-40-n,f(r)=qi-P2=(2r-40-w)-(/?-40-2r)=4r-2n,K C _ 一 2+2z-2y _ z-y-
22、l&l)/(t)-4r-2n-2r-n:f(S)+/(,)=1 2,即-2+2z-2y+4r-2=1 2,解得 2r-=7-z+y,都 是“双巧数”,AlO(JH-1)+z=4(尸4+z),解得 2八2=z,K Q _/(s)_ z-y T _ 2y+2-y-l _ y+l _ 6K(s,t)_ f(7 _ z+y _ 7 _ 2 y _ 2+y _ 5 _ y _ T +?若要使K(s,力最大,则其分母最小,分子最大.,TWzW9,;.lW y W 3,且),为正整数,取 3,:.K(s,力的最大值为2.4.(2022大足区模拟)对任意一个四位正整数相,如果机的百位数字等于个位数字与十位数字
23、之和,m的千位数字等于十位数字的2 倍与个位数字之和,那么称这个数m为“和谐数”.例 如:加=7 4 3 1,满 足 1+3=4,2X 34-1=7,所 以 7431是“和谐数”.例 如:m=6 4 1 3,满 足 1+3=4,但 2X 1+3=5W 6,所以6413不是和谐数.(1)判断8624和 9582是不是“和谐数”,并说明理由;(2)若 机 是“和谐数”,且 加 与 22的和能被13整除,求满足条件的所有“和谐数”【分析】(1)根 据“和谐数”的定义直接进行判断即可;(2)设7的个位数为,十位数为b,根 据 用 是“和谐数”,则,的百位数为“+b,千位数为2 H a,再根据用与2 2
24、 的和能被13整除,即可解答.【解答】解:(1)冽=8624,6=2+4,8=2 X2+4,.8642是“和谐数”;Vw=9582,5关8+2,.9582不 是“和谐数”;(2)设加的个位数为a,0W aW 9,十位数为6,0W 6W 9,且。、6 为整数,.加是“和谐数”,的百位数为 a+b(0Wa+bW9),千位数为 26+。(0+a)+100(a+b)+10/+a=1 lOla+2110ft,:加 与 22 的和能被13整除,.1101。+2110fr+22=13(84+1626)+9a+4b+22 能被 13 整除,:.9a+4 b+22 能被 13 整除,:2什a W 9,且 a、6
25、 为整数,a 只能取0,1,2,3,4,.力=1 时,,a=0 或 b=2 时,a=l 或 b=3 时,a=2 或 b=4,a=3 或 b=5,a=4 或 b=6,a=5(不合题意舍去)或b=7,a=6(不合题意舍去)或 6=8,a=7(不合题意舍去)或 6=9,。=8(不合题意舍去),.a+h=1,2b+a=2 或 a+6=3,2b+a=5 或 a+6=5,2b+a=8 或 a+b=7,2b+a=11 (不合题意舍去)或 a+6=9,2b+a 4(不合题意舍去),:.m 的值为 2110 或 5321 或 8532.5.(2021 北倍区校级模拟)定义一种新运算:对于实数x、y,有 (x,y
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