二、重难专题突破专题九新定义问题(必考)类型一新定义点与函数问题(8年4考:2017.29、2015.29、2014.25、2013.25)1.(2019房山区一模)在平面直角坐标系xOy中,⊙C的半径为r,给出如下定义:若点P的横、纵坐标均为整数,且到圆心C的距离d≤r,则称P为⊙C的关联整点.(1)当⊙O的半径r=2时,在点D(2,-2),E(-1,0),F(0,2)中,为⊙O的关联整点的是;(2)若直线y=-x+4上存在⊙O的关联整点,且不超过7个,求r的取值范围;(3)⊙C的圆心在x轴上,半径为2,若直线y=-x+4上存在⊙C的关联整点.求圆心C的横坐标t的取值范围.第1题图2.(2019丰台区二模)对于平面直角坐标系xOy中的点P和⊙C,给出如下定义:若⊙C上存在两个点A,B,使得点P在射线BC上,且∠APB=14∠ACB(0°∠ACB180°),则称P为⊙C的依附点.(1)当⊙O的半径为1时,①已知点D(-1,0),E(0,-2),F(2.5,0),在点D,E,F中,⊙O的依附点是;②点T在直线y=-x上,若T为⊙O的依附点,求点T的横坐标t的取值范围;(2)⊙C的圆心在x轴上,半径为2,直线y=-x+2与x轴、y轴分别交于点M,N.若线段MN上的所有点都是⊙C的依附点,直接写出圆心C的横坐标m的取值范围.3.(2019西城区一模)在平面直角坐标系xOy中,对于两个点P,Q和图形W,如果在图形W上存在点M,N(M,N可以重合)使得PM=QN,那么称点P与点Q是图形W的一对平衡点.第3题图①(1)如图①,已知点A(0,3),B(2,3).①设点O与线段AB上一点的距离为d,则d的最小值是,最大值是;②在P1(32,0),P2(1,4),P3(-3,0)这三个点中,与点O是线段AB的一对平衡点的是;(2)如图②,已知⊙O的半径为1,点D的坐标为(5,0).若点E(x,2)在第一象限,且点D与点E是⊙O的一对平衡点,求x的取值范围;(3)如图③,已知点H(-3,0),以点O为圆心,OH长为半径画弧交x轴的正半轴于点K.点C(a,b)(其中b≥0)是坐标平面内一个动点,且OC=5,⊙C是以点C为圆心,半径为2的圆.若HK︵上的任意两个点都是⊙C的一对平衡点,直接写出b的取值范围.第3题图②第3题图③4.(2019朝阳区二模)M(-1,-12),N(1,-12)是平面直角坐标系xOy中的两点,若平面内直线MN上方的点P满足:45°≤∠MPN≤90°,则称点P为线段MN的可视点.(1)在点A1(0,12),A2(12,0),A3(0,2),A4(2,2)中,线段MN的可视点为;(2)若点B是直线y=x+12上线段MN的可视点,求点B的横坐标t的取值范围;(3)直线y=x+b(b≠0)与x轴交于点C,与y轴交于点D,若线段CD上存在线段MN的可视点,直接写出b的取值范围.第4题图类型二新定义距离与函数问题(8年2考:2018.28、2012.25)1.(2012北京)在平面直角坐标系xOy中,对于任意两点P1(x1,y1)与P2(x2,y2)的“非常距离”,给出如下定义:若|x1-x2|≥|y1-y2|,则点P1与点P2的“非常距离”为|x1-x2|;若|x1-x2|<|y1-y2|,则点P1与点P2的“非常距离”为|y1-y2|.例如:点P1(1,2),点P2(3,5),因为|1-3|<|2-5|,所以点P1与点P2的“非常距离”为|2-5|=3,也就是图①中线段P1Q与线段P2Q长度的较大值(点Q为垂直于y轴的直线P1Q与垂直于x轴的直线P2Q的交点).第1题图①(1)已知点A(-12,0),B为y轴上的一个动点,①若点A与点B的“非常距离”为2,写出一个满足条件的点B的坐标;②直接写出点A与点B的“非常距离”的最小值;(2)已知C是直线y=34x+3上的一个动点,①如图②,点D的坐标是(0,1),求点C与点D的“非常距离”的最小值及相应的点C的坐标;②如图③,E是以原点O为圆心,1为半径的圆上的一个动点,求点C与点E的“非常距离”的最小值及相应的点E和点C的坐标.第1题图2.(2019东城区一模)在平面直角坐标系xOy中,对于P,Q两点给出如下定义:若点P到x、y轴的距离中的最大值等于点Q到x、y轴的距离中的最大值,则称P,Q两点为“等距点”.下图中的P,Q两点即为“等距点”.第2题图(1)已知点A的坐标为(-3,1),①在点E(0,3),F(3,-3),G(2,-5)中,为点A的“等距点”的是;②若点B在直线y=x+6上,且A,B两点为“等距点”,则点B的坐标为;(2)直线l:y=kx-3(k>0)与x轴交于点C,与y轴交于点D,①若T1(-1,t1),T2(4,t2)是直线l上的两点,且T1与T2为“等距点”,求k的值;②当k=1时,半径为r的⊙O上存在一点M,线段CD上存在一点N,使得M,N两点为“等距点”,直接写出r的取值范围.备用图3.(2018北京)对于平面直角坐标系xOy中的图形M,N,给出如下定义:P为图形M上任意一点,Q为图形N上任意一点,如果P,Q两点间的距离有最小值,那么称这个最小值为图形M,N间的“闭距离”,记作d(M,N).已知点A(-2,6),B(-2,-2),C(6,-2).(1)求d(点O,△ABC);(2)记函数y=kx(-1≤x≤1,k≠0)的图象为图形G.若d(G,△ABC)=1,直接写出k的取值范围;(3)⊙T的圆心为T(t,0),半径为1.若d(⊙T,△ABC)=1,直接写出t的取值范围.4.(2019石景山一模)在平面直角坐标系xOy中,正方形ABCD的顶点分别为A(0,1),B(-1,0),C(0,-1),D(1,0).对于图形M,给出如下定义:P为图形M上任意一点,Q为正方形ABCD边上任意一点,如果P,Q两点间的距离有最大值,那么称这个最大值为图形M的“正方距”,记作d(M).(1)已知点E(0,4),①直接写出d(点E)的值;②直线y=kx+4(k≠0)与x轴交于点F,当d(线段EF)取最小值时,求k的取值范围;(2)⊙T的圆心为T(t,3),半径为1,若d(⊙T)<6,直接写出t的取值范围.类型三新定义图形与函数问题(仅2016.29考查)1.(2019石景山区二模)对于平面直角坐标系xOy中的点P,Q,给出如下定义:若P,Q为某个三角形的顶点,且边PQ上的高h,满足h=PQ,则称该三角形为点P,Q的“生成三角形”.(1)已知点A(4,0).①若以线段OA为底的某等腰三角形恰好是点O,A的“生成三角形”,求该三角形的腰长;②若Rt△ABC是点A,B的“生成三角形”,且点B在x轴上,点C在直线y=2x-5上,则点B的坐标为;(2)⊙T的圆心为点T(2,0),半径为2,点M的坐标为(2,6),N为直线y=x+4上一点,若存在Rt△MND,是点M,N的“生成三角形”,且边ND与⊙T有公共点,直接写出点N的横坐标xN的取值范围.2.(2018平谷区一模)在平面直角坐标系xOy中,点M的坐标为(x1,y1),点N的坐标为(x2,y2),且x1≠x2,y1≠y2,以MN为边构造菱形,若该菱形的两条对角线分别平行于x轴,y轴,则称该菱形为边的“坐标菱形”.(1)已知点A(2,0),B(0,23),则以AB为边“坐标菱形”的最小内角为°;(2)若点C(1,2),点D在直线y=5上,以CD为边的“坐标菱形”为正方形,求直线CD表达式;(3)⊙O的半径为2,点P的坐标为(3,m).若在⊙O上存在一点Q,使得以QP为边的“坐标菱形”为正方形,求m的取值范围.图①图②第2题图类型四新定义几何问题(2019.28新考查)1.(2019北京)在△ABC中,D,E分别是△ABC两边的中点,如果DE︵上的所有点都在△ABC的内部或边上,则称DE︵为△ABC的中内弧.例如,如图①中DE︵是△ABC的一条中内弧.第1题图①第1题图②(1)如图②,在Rt△ABC中,AB=AC=22,D,E分别是AB,AC的中点,画出△ABC的最长的中内弧DE︵,并直接写出此时DE︵的长;(2)在平面直角坐标系中,已知点A(0,2),B(0,0),C(4t,0)(t0).在△ABC中,D,E分别是AB,AC的中点.①若t=12,求△ABC的中内弧DE︵所在圆的圆心P的纵坐标的取值范围;②若在△ABC中存在一条中内弧DE︵,使得DE︵所在圆的圆心P在△ABC的内部或边上,直接写出t的取值范围.2.P是⊙O内一点,过点P作⊙O的任意一条弦AB,我们把PA·PB的值称为点P关于⊙O的“幂值”.第2题图(1)⊙O的半径为6,OP=4.①如图,若点P恰为弦AB的中点,则点P关于⊙O的“幂值”为;②判断当弦AB的位置改变时,点P关于⊙O的“幂值”是否为定值,若是定值,证明你的结论;若不是定值,求点P关于⊙O的“幂值”的取值范围;(2)若⊙O的半径为r,OP=d,请参考(1)的思路,用含r、d的式子表示点P关于⊙O的“幂值”或“幂值”的取值范围;(3)在平面直角坐标系xOy中,C(1,0),⊙C的半径为3,已知点M(t,0),N(0,-t),若在直线MN上存在点P,使得点P关于⊙C的“幂值”为6,请直接写出t的取值范围.参考答案类型一新定义点与函数问题1.解:(1)E,F;【解法提示】∵D(2,-2),E(-1,0),F(0,2),O(0,0),∴OD=22+22=22>2,OE=1<2,OF=2,∴E,F为⊙O的关联整点;(2)如解图①,当⊙O与直线y=-x+4相切时,切点为G(2,2),则r=OG=22+22=22.当⊙O过点Q(-2,6)时,则r=OQ=22+62=210,结合图象,当直线y=-x+4上存在⊙O的关联整点,且不超过7个时,r的取值范围为22≤r<210;第1题解图①(3)如解图②,当⊙C过点M(3,1)时,CM=2,ME=1,则CE=3,此时点C的横坐标t=3-3,当⊙C′过点N(5,-1)时,则FC′=3,此时点C′的横坐标t=5+3,结合函数图象,圆心C的横坐标t的取值范围为3-3≤t≤5+3.第1题解图②2.解:(1)①E、F;【解法提示】如解图①,根据P为⊙O的依附点,可知:当r<OP<3r(r为⊙O的半径)时,点P为⊙O的依附点.第2题解图①∵D(-1,0),E(0,-2),F(2.5,0),∴OD=1,OE=2,OF=2.5,∴1<OE<3,1<OF<3,∴点E,F是⊙O的依附点,故答案为:E、F;②如解图②,第2题解图②当点T在第四象限,OT′=1时,作T′N⊥x轴于点N,易知N(22,0),OT=3时,作TM⊥x轴于点M,易知M(322,0),∴满足条件的点T的横坐标t的取值范围为22<t<322.当点T在第二象限时,同理可得满足条件的t的取值范围为-322<t<-22,综上所述,满足条件的t的值的范围为22<t<322或-322<t<-22.(2)4<m<42或-4<m<2-22.【解法提示】如解图③,当点C在点M的右侧时,第2题解图③由题意M(2,0),N(0,2),当CN=6时,OC=CN2-ON2=42,此时C(42,0),当CM=2时,此时C(4,0),∴满足条件的m的值的范围为4<m<42.如解图④,当点C在点M的左侧时,第2题解图④当⊙C与直线MN相切时,易知C′(2-22,0),当CM=6时,C(-4,0),∴满足条件的m的值的范围为-4<m<2-22,综上所述,满足条件的m的值的范围为:4<m<42或-4<m<2-22.3.解:(1)①3,13;【解法提示】d的最小值=OA=3,d的最大值=OB=22+32=13.②P1;【解法提示】由题图①可知,P1到线段AB的最小距离=OA=3,最大距离=P1A=(32)2+32=352,则线段AB上存在点M,N,使得P1M=ON;P2到线段AB的最大距离=12+12=2,∵23,∴P2不符合题意;P3到线段AB的最小距离=32+32=32,∵3213,∴P3不符合题意.(2)第3题解图①由题意得,点D到⊙O的最近距离