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1、2022-2023 学年北师大版中考数学复习一次函数综合解答题专题提升训练(附答案)1阅读材料:通过一次函数的学习,小明知道:当已知直线上两个点的坐标时,可以用待定系数法,求出这个一次函数的表达式 有这样一个问题:直线 l1的表达式为 y2x+4,若直线 l2与直线 l1关于 y 轴对称,求直线 l2的表达式 下面是小明的解题思路,请补充完整 第一步:求出直线 l1与 x 轴的交点 A 的坐标,与 y 轴的交点 B 的坐标;第二步:在平面直角坐标系中,作出直线 l1;第三步:求点 A 关于 y 轴的对称点 C 的坐标;第四步:由点 B,点 C 的坐标,利用待定系数法,即可求出直线 l2的表达式
2、 小明求出的直线 l2的表达式是 请你参考小明的解题思路,继续解决下面的问题:(1)若直线 l3与直线 l1关于直线 yx 对称,则直线 l3的表达式是 ;(2)若点 M(m,3)在直线 l1上,将直线 l1绕点 M 顺时针旋转 90得到直线 l4,求直线 l4的表达式 2直线 AB:yx+b 分别与 x,y 轴交于 A,B 两点,点 A 的坐标为(3,0),过点 B 的直线交 x 轴负半轴于点 C,且 OB:OC3:1(1)求点 B 的坐标及直线 BC 的解析式;(2)在 x 轴上方存在点 D,使以点 A,B,D 为顶点的三角形与ABC 全等,画出ABD并请直接写出点 D 的坐标;(3)在线
3、段 OB 上存在点 P,使点 P 到点 B,C 的距离相等,求出点 P 的坐标 3在平面直角坐标系 xOy 中,点 A(0,4),B(3,0),以 AB 为边在第一象限内作正方形ABCD,直线 l:ykx+3(1)当直线 l 经过 D 点时,求点 D 的坐标及 k 的值;(2)当直线 l 与正方形有两个交点时,直接写出 k 的取值范围 4在平面直角坐标系 xOy 中,点 P 的坐标为(x1,y1),点 Q 的坐标为(x2,y2),且 x1x2,y1y2若 P,Q 为某个矩形的两个顶点,且该矩形的边均与某条坐标轴垂直,则称该矩形为点 P,Q 的“相关矩形”,下图为点 P,Q 的“相关矩形”的示意
4、图 已知点 A 的坐标为(1,0),(1)若点 B 的坐标为(3,1),求点 A,B 的“相关矩形”的面积;(2)点 C 在直线 x3 上,若点 A,C 的“相关矩形”为正方形,求直线 AC 的表达式;(3)若点 D 的坐标为(4,2),将直线 y2x+b 平移,当它与点 A,D 的“相关矩形”没有公共点时,求出 b 的取值范围 5如图,在平面直角坐标系中,已知点 A(2,3),B(6,3),连接 AB若对于平面内一点 P,线段 AB 上存在点 Q,使得 PQ1,则称点 P 是线段 AB 的“邻近点”(1)判断点 C(1,4),D(3,4)中,是线段 AB 的“邻近点”的是 ;(2)若点 H(
5、m,n)在一次函数 yx1 的图象上,且是线段 AB 的“邻近点”,求 m的取值范围(3)若一次函数 yx+b 的图象上至少存在一个线段 AB 的“邻近点”,则 b 的取值范围是 6如图,ABC 是等腰直角三角形,A90,ABAC,D 是 BC 上一动点,P 是边 AC的中点,过点 D 作 DEBC,交 AB 或 AC 于点 E,连接 PE,PD已知 BC6cm,设 B,D 两点间的距离为 xcm,E,D 两点间的距离为 y1cm,P,D 两点间的距离为 y2cm 小乐根据学习函数的经验,分别对函数 y1,y2随自变量 x 的变化而变化的规律进行了探究 下面是小乐的探究过程,请补充完整:(1)
6、按照下表中自变量 x 的值进行取点,画图,测量,分别得到了为 y1,y2与 x 的几组对应值:x/cm 0 1.01 1.61 2.43 3 3.52 4 4.71 5.16 6 y1/cm 0 1.01 1.61 2.43 3 2.48 2 1.29 0.84 0 y2/cm 4.75 3.81 3.26 2.56 m 1.80 1.59 1.52 1.64 2.12 则 m (2)如图,y2的函数图象已经给出,在同一平面直角坐标系 xOy 中,描出表中各组数值所对应的点(x,y1),并画出 y1的函数图象;(3)结合函数图象,解决问题:当PDE 为等腰三角形,且 PDDE 时,BD 的长度
7、约为 7一次函数 yx+2 的图象分别与 x、y 轴交于点 A、B(1)直接写出AOB 的面积为 ;(2)点 P(x,y)是坐标平面内的点,且满足APB 的面积是AOB 的面积的 3 倍,直接写出 y 与 x 的函数关系式 ;(3)若点 C 是线段 AB 的中点,点 P 在正比例函数 yx 的图象上,设以点 A、C、O、P 为顶点的四边形的面积为 S,当 8S10 时,求点 P 的纵坐标的取值范围 8在平面直角坐标系 xOy 中,点 P(a,b)的“关联点”的坐标定义如下:当 ab 时,Q点坐标为(a,b);当 ab 时,Q 点坐标为(a2,b)(1)点 A(3,2)的“关联点”坐标是 ,点
8、B(2,1)的“关联点”坐标是 (2)已知点 C 在一次函数 yx+1 的图象上,且点 C 的“关联点”为点 D 若点 D 的坐标为(m,4),求 m 的值;设所有的点 C 的“关联点”为点 D 组成一个新的图形,记作图形 G(i)一次函数 yx+1 的图象与图形 G 的交点坐标是 ;(ii)当 k 满足 时,一次函数 ykx2k 的图象与图形 G 只有一个交点 9如图,在四边形 ABCD 中,ADBC,DAB90,点 E 是边 BC 上一动点,连接 DE,过点 E 作 DE 的垂线交直线 AB 于点 F,已知 AD4cm,AB2cm,BC5cm,设 CE 的长为 xcm,BF 的长为 ycm
9、 小帅,根据学习函数的经验,对函数 y 随自变量 x 的变化而变化的规律进行探究,下面是小帅的探究过程,请补充完整:(1)通过取点画图,测量,得到了 x 与 y 的几组值,如下表:x/cm 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 y/cm 2.5 1.1 0 0.9 1.5 2 1.9 0.9 0(说明:补全表格时相关数据保留一位小数)(2)建立直角坐标系,描出以补全后的表中各对对应值为坐标的点,画出该函数的图象;(3)结合画出的函数图象,解决问题:当 CEBF 时,CE 的长度约为 cm 10阅读下列材料:直线 l 外一点 P 到直线 l 的垂线段的长度,叫做点 P
10、到直线 l 的距离,记作 d(p,l);两条平行线 l1,l2,直线 l1上任意一点到直线 l2的距离,叫做这两条平行线 l1,l2之间的距离,记作 d(l1,l2);若直线 l1,l2相交,则定义 d(l1,l2)0;对于同一直线 l 我们定义 d(l,l)0;对于两点 P1,P2和直线 l1,l2,定义两点 P1,P2的“l1,l2相关距离”如下:d(P1,P2|l1,l2)d(P1,l1)+d(l1,l2)+d(P2,l2)根据以上材料,解决以下问题:设 P1(4,0),P2(0,3),l1:yx,l2:yx,l3:ykx,l4:ykx+b,l5:ykx(1)d(P1,l1),d(P1,
11、P2|l1,l2);(2)若 k0,则 d(P1,P2|l3,l3)的最大值为 ;若 k0,b2,则 d(P1,P2|l4,l4)取最大值时,k 的值为 ;若 kk0,且 l3,l5的夹角是 30,则 d(P1,P2|l3,l5)的最大值为 ;(3)若 k1,试确定 d(P1,P2|l3,l4)的值(用含 b 的代数式表示)11如图 1,在 RtABC 中,ACB90,AB8cm,BC5cm,P 是 AB 边上一动点,连接 PC,设 P,A 两点间的距离为 xcm,P,C 两点间的距离为 ycm(当点 P 与点 A 重合时,x 的值为 0)小东根据学习一次函数的经验,对函数 y 随自变量 x
12、的变化而变化的规律进行了探究 下面是小东的探究过程:(1)通过取点、画图、测量,得到了 x 与 y 的几组值,如下表,请补充完整:(说明:相关数值保留一位小数)x/cm 0 1.0 2.0 3.0 4.0 4.9 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 y/cm 6.2 5.5 4.9 4.0 3.9 4.0 4.1 4.2 4.4 4.7 (2)建立平面直角坐标系(图 2),描出以补全后的表中各对对应值为坐标的点,画出该函数的图象;(3)结合画出的函数图象,解决问题:当 y 取最小值时,x 的值约为多少 cm(结果保留一位小数)当 PC2PA 时,PA 的长度约为多少 cm(结果保留
13、一位小数)12如图,ABC 中,ACB90,A30,AB6,点 P 是斜边 AB 上一点(点 P不与点 A,B 重合),过点 P 作 PQAB 于 P,交边 AC(或边 CB)于点 Q,设 APx,APQ 的面积为 y 小明根据学习函数的经验,对函数 y 随自变量 x 的变换而变化的规律进行了探究 下面是小明的探究过程,请补充完整:(1)通过取点、画图、测量、计算,得到了 x 与 y 的几组值,如下表:x 0.8 1.0 1.4 2.0 3.0 4.0 4.5 4.8 5.0 5.5 y 0.2 0.3 0.6 1.2 2.6 4.6 5.8 5.0 m 2.4 经测量、计算,m 的值是 (保
14、留一位小数)(2)建立平面直角坐标系,描出以补全后的表中各对对应值为坐标的点,画出该函数的图象;(3)结合几何图形和函数图象直接写出,当 QPCQ 时,x 的值是 13在平面直角坐标系 xOy 中,如果 P,Q 为某个菱形相邻的两个顶点,且该菱形的两条对角线分别与 x 轴,y 轴平行(不包括重合),那么称该菱形为点 P,Q 的“相关菱形”图1 为点 P,Q 的“相关菱形”的一个示意图已知点 A 的坐标为(1,4),点 B 的坐标为(b,0),(1)如果 b3,那么 R(1,0),S(5,4),T(6,4)中能够成为点 A,B 的“相关菱形”顶点的是 ;(2)如果点 A,B 的“相关菱形”为正方
15、形,求直线 AB 的表达式;(3)如图 2,在矩形 OEFG 中,F(3,2)点 M 的坐标为(m,3),如果在矩形 OEFG上存在一点 N,使得点 M,N 的“相关菱形”为正方形,直接写出 m 的取值范围 14对于平面直角坐标系 xOy 中的点 P 与图形 W,给出如下的定义:在点 P 与图形 W 上各点连接的所有线段中,最短线段的长度称为点 P 与图形 W 的距离,特别的,当点 P 在图形 W 上时,点 P 与图形 W 的距离为零如图 1,点 A(1,3),B(5,3)(1)点 E(0,1)与线段 AB 的距离为 ;点 F(5,1)与线段 AB 的距离为 ;(2)若直线 yx2 上的点 P
16、 与线段 AB 的距离为 2,求出点 P 的坐标;(3)如图 2,将线段 AB 沿 y 轴向上平移 2 个单位,得到线段 DC,连接 AD,BC,若直线 yx+b 上存在点 P,使得点 P 与四边形 ABCD 的距离小于或等于 1,请直接写出 b 的取值范围为 15在平面直角坐标系 xOy 中,对于与坐标轴不平行的直线 l 和点 P,给出如下定义:过点P 作 x 轴,y 轴的垂线,分别交直线 l 于点 M,N,若 PM+PN4,则称 P 为直线 l 的近距点,特别地,直线上 l 所有的点都是直线 l 的近距点 已知点 A(,0),B(0,2),C(2,2)(1)当直线 l 的表达式为 yx 时
17、,在点 A,B,C 中,直线 l 的近距点是 ;若以 OA 为边的矩形 OAEF 上所有的点都是直线 l 的近距点,求点 E 的纵坐标 n 的取值范围;(2)当直线 l 的表达式为 ykx 时,若点 C 是直线 l 的近距点,直接写出 k 的取值范围 16在平面直角坐标系 xOy 中,对于任意三点 A、B、C 我们给出如下定义:“横长”a:三点中横坐标的最大值与最小值的差,“纵长”b:三点中纵坐标的最大值与最小值的差,若三点的横长与纵长相等,我们称这三点为正方点 例如:点 A(2,0),点 B(1,1),点 C(1,2),则 A、B、C 三点的“横长”a|1(2)|3,A、B、C 三点的“纵长
18、”b|1(2)|3因为 ab,所以 A、B、C 三点为正方点(1)在点 R(3,5),S(3,2),T(4,3)中,与点 A、B 为正方点的是 ;(2)点 P(0,t)为 y 轴上一动点,若 A,B,P 三点为正方点,t 的值为 ;(3)已知点 D(1,0)平面直角坐标系中的点 E 满足以下条件:点 A,D,E 三点为正方点,在图中画出所有符合条件的点 E 组成的图形;若直线 l:yx+m 上存在点 N,使得 A,D,N 三点为正方点,直接写出 m 的取值范围 17如图 1,在菱形 ABCD 中,对角线 AC,BD 相交于点 O,AC4cm,BD2cm,E,F分别是 AB,BC 的中点,点 P
19、 是对角线 AC 上的一个动点,设 APxcm,PEy1cm,PFy2cm小明根据学习函数的经验,分别对这两种函数随自变量的变化而变化的情况进行了探究,下面是小明探究过程,请补充完整:(1)画函数 y1的图象 按表中自变量的值进行取点、画图、测量,得到了 y1与 x 的几组对应值:x/cm 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 y1/cm 1.12 0.5 0.71 1.12 1.58 2.06 2.55 3.04 在图 2 所给坐标系中描出补全后的表中的各对应值为坐标的点,画出函数 y1的图象;(2)画函数 y2的图象,在同一坐标系中,画出函数 y2的图象;(3)根据画出的函数
20、 y1的图象、函数 y2的图象,解决问题 函数 y1的最小值是 ;函数 y1的图象与函数 y2的图象的交点表示的含义是 ;若 PEPC,AP 的长约为 cm 18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“距离“,记作 d(M,N)特别的,当图形 M,N 有公共点时,记作 d(M,N)0 一次函数 ykx+2 的图象为 L,L 与 y 轴交点为 D,ABC 中,A(0,1),B(1,0),C(1,0)(1)求 d(点 D,ABC);当 k1 时,求 d
21、(L,ABC);(2)若 d(L,ABC)0,直接写出 k 的取值范围;(3)函数 yx+b 的图象记为 W,若 d(W,ABC)1,求出 b 的取值范围 19在平面直角坐标系 xOy 中,若 P,Q 为某个矩形不相邻的两个顶点,且该矩形的边均与某条坐标轴垂直,则称该矩形为点 P,Q 的“相关矩形”图 1 为点 P,Q 的“相关矩形”的示意图已知点 A 的坐标为(1,2)(1)如图 2,点 B 的坐标为(b,0)若 b2,则点 A,B 的“相关矩形”的面积是 ;若点 A,B 的“相关矩形”的面积是 8,则 b 的值为 (2)如图 3,点 C 在直线 y1 上,若点 A,C 的“相关矩形”是正方
22、形,求直线 AC的表达式;(3)如图 4,等边DEF 的边 DE 在 x 轴上,顶点 F 在 y 轴的正半轴上,点 D 的坐标为(1,0)点 M 的坐标为(m,2),若在DEF 的边上存在一点 N,使得点 M,N 的“相关矩形”为正方形,请直接写出 m 的取值范围 20 对于平面直角坐标系 xOy 中的图形 W 和点 P,给出如下定义:F 为图形 W 上任意一点,将 P,F 两点间距离的最小值记为 m,最大值记为 M,称 M 与 m 的差为点 P 到图形 W 的“差距离”,记作 d(P,W),即 d(P,W)Mm,已知点 A(2,1),B(2,1)(1)求 d(O,AB);(2)点 C 为直线
23、 y1 上的一个动点,当 d(C,AB)1 时,点 C 的横坐标是 ;(3)点 D 为函数 yx+b(2x2)图象上的任意一点,当 d(D,AB)2 时,直接写出 b 的取值范围 参考答案 1解:直线 l1的表达式为 y2x+4,直线 l1与 x 轴的交点 A 的坐标为(2,0),与 y 轴的交点 B 的坐标为(0,4),点 A 关于 y 轴的对称点 C 的坐标为(2,0)设直线 BC 的解析式为 ykx+b(k0),则,解得 k2,直线 l2的表达式为:y2x+4 故答案为:y2x+4;(1)A(2,0),B(0,4),A、B 两点的坐标关于直线 yx 的对称点分别为 E(0,2),F(4,
24、0),设直线 EF 的解析式为 yax+c,则,解得,直线 l3的表达式为:yx+2 故答案为:yx+2;(2)过 M 点作直线 l4l1,l4交 y 轴于点 D,作 MNy 轴于点 N 点 M(m,3)在直线 l1上,2m+43,m,MN,B N1,BM 设 NDa,则 MN,BN1,BDa+1,由勾股定理得:(a+1)2a2+()2+()2,解得:a D(0,)设直线 l4的表达式 ykx+把 M(,3)代入得:k 直线 l4的表达式 yx+2解:(1)把 A(3,0)代入 yx+b,得 b3,B(0,3),OB3,OB:OC3:1,OC1,点 C 在 x 轴负半轴上,C(1,0),设直线
25、 BC 的解析式为 ymx+n,把 B(0,3)及 C(1,0)代入,得,解得 直线 BC 的解析式为:y3x+3;(2)如图,进而得出 D1(4,3),D2(3,4);(3)由题意,PBPC,设 PBPCx,则 OP3x,在 RtPOC 中,POC90,OP2+OC2PC2,(3x)2+12x2,解得,x,OP3x,点 P 的坐标(0,)3解:(1)如图,过 D 点作 DEy 轴,则AED1+290 在正方形 ABCD 中,DAB90,ADAB 1+390,23 又AOBAED90,在AED 和BOA 中,AEDBOA,DEAO4,AEOB3,OE7,D 点坐标为(4,7),把 D(4,7)
26、代入 ykx+3,得 k1;(2)当直线 ykx+3 过 B 点时,把(3,0)代入得:03k+3,解得:k1 所以当直线 l 与正方形有两个交点时,k 的取值范围是 k1 4解:(1)A(1,0),B(3,1)由定义可知:点 A,B 的“相关矩形”的底与高分别为 2 和 1,点 A,B 的“相关矩形”的面积为 212;(2)由定义可知:AC 是点 A,C 的“相关矩形”的对角线,又点 A,C 的“相关矩形”为正方形 直线 AC 与 x 轴的夹角为 45,设直线 AC 的解析为:yx+m 或 yx+n 把(1,0)分别 yx+m,m1,直线 AC 的解析为:yx1,把(1,0)代入 yx+n,
27、n1,yx+1,综上所述,若点 A,C 的“相关矩形”为正方形,直线 AC 的表达式为 yx1 或 yx+1;(3)把 A(1,0),D(4,2)分别代入 y2x+b2,得出 b0,或 b8,b0 或 b8 5解:(1)由点 C、D、A 的坐标知,点 C、D 在点 A 的正上方,间隔和距离均为 1 的位置,其中点 C 到点 A 的最小距离(也是到线段 AB 的最小距离)为1,而点 D 到直线 AB 的最小距离为 431,故答案为 D;(2)如图 1,由题意知,符合条件的点在 AB 周围类似操场的环形跑道(两侧为半径为 2的半圆)内的部分,当 y2 时,即 2yx1,解得 x3,即点 E 的坐标
28、为(3,2),当 y4 时,即 4yx1,解得 x5,即点 E 的坐标为(5,2),即 3m5;(3)如图 2,由(2)知,当直线 m、n 和类似操场的环形跑道两侧半圆相切时,为题设的临界点,设直线 m 和半圆的切点为 D,直线 AB 交直线 m 于点 F,由直线 m 的表达式知,DFA45,则 AFAD,故点 F 的坐标为(2,3),将点 F 的坐标代入 yx+b 并解得 b1+;同理点 E 的坐标为(6+,3),将点 E 的坐标代入 yx+b 并解得 b3;3b1 故答案为:3b1 6解:(1)当 x3 时,如图 1,此时点 A、E 重合,则 xBD3AD,则 DP 为 RtADC 的中线
29、,故 y2DPACAB2.12,故答案为 2.12;(2)根据表格数据描点绘图如下:(3)因为 DEPD 时,即 y1y2,则(2)中图象的交点的横坐标,即为所求点,从图上看 x2.49 或 4.59(答案不唯一);BD 的长度约为 2.49 或 4.59 故答案为 2.49 或 4.59 7解:(1)一次函数 yx+2 的图象分别与 x、y 轴交于点 A、B,A(4,0),B(0,2),AOB 的面积为:4,故答案为 4;(2)如图 1,APB 的面积是AOB 的面积的 3 倍,点 P 在平行于 AB,且到 AB 的距离为 3OG 的直线 EF、直线 MN 上,因此有 HG3GO,GK3GO
30、,即:,由AOBEOF,AOBMON 得,OB2,OF4,ON8,F(0,4),N(0,8),直线 MN 的关系式为:yx4,直线 MN 的关系式为:yx+8,故答案为 yx+8 或 yx4;(3)如图 21,点 P 在正比例函数 yx(x0)的图象上,即在第四象限内的直线上,点 C 是 AB 的中点,A(4,0),B(0,2),C(2,1)SAOC412,8S四边形OCAP10,6SOAP8,即:64PD8,3PD4,此时点 P 的纵坐标 y 的取值范围为:4yP3;如图 22,点 P 在正比例函数 yx(x0)的图象上,即在第二象限内的直线上,SPCASOCA412,8S四边形OCAP10
31、,6SOAP8,即:64PD8,3PD4,此时点 P 的纵坐标 y 的取值范围为:3yP4;综上所述,点 P 的纵坐标 y 的取值范围为:3yP4 或4yP3;8解:(1)A(3,2)的“关联点”坐标是(3,2),点 B(2,1)的“关联点”坐标是(4,1)故答案为(3,2),(4,1);(2)点 C 在一次函数 yx+1 的图象上,C(x,x+1),点 C 的“关联点”为点 D,D(x,x1)或(x2,x+1),若点 D 的坐标为(m,4),x14,或x+14,解得 x或 x,m2或(i)由题意函数 G:y,由,解得,由,解得,G(6,5)或(,)故答案为(6,5)或(,)(ii)函数 G
32、的图象如图所示:一次函数 ykx2k 的图象过定点 G(2,0),当直线 ykx2k 经过点 A(3,3)时,k3,此时满足条件,只有一个交点,当直线 ykx2k 平行 AB 时,k,观察图象可知:当 k3 或k0 或 0k时,一次函数 ykx2k 的图象与图形 G 只有一个交点 故答案为 k3 或k0 或 0k 9解:(1)根据题意作图测量可得 x2.5 时,y1.9,当 x4 时,y1.5 故答案为:1.9,1.5(2)根据题意作图得:(3)如图,作 yx 的函数图象 根据题意,所画图象于直线 yx 交点即为所求数值故测量数据在 0.60.8 之间 10解:(1)P1(4,0),P2(0,
33、3),l1:yx,l2:yx,d(P1,l1)42,d(P1,P2|l1,l2)d(P1,l1)+d(l1,l2)+d(P2,l2)2+0+3 2+;故答案为 2,2+;(2)如图 1,作 P1Al3于点 A,P2Bl3于点 B,连接 P1P2交 l3于点 C,d(P1,P2|l3,l3)d(P1,l3)+d(l3,l3)+d(P2,l3)P1A+P2B,P1AP1C,P2BP2C,P1A+P2BP1P2,当 P1P2l3时,P1A+P2B 的最大值是:5 如图 2 中,直线 l4交 y 轴于 C(0,2),作 P1关于 C 的对称点 P1(4,4)作 P1E直线 l4于 E,P1F直线 l4
34、于 F易证 P1EP1F,d(P1,P2|l4,l4)d(P1,P2|l4,l4)P2P1,如图 3,作 P1Al3于点 A,P2Bl4于点 B,把线段 OP 绕点 O 逆时针旋转 30得到OP1,作 P1直线 ykx 于 H,易证 P1AP1H,d(P1,P2|l3,l5)d(P1,P2|l3,l5)P1P2,P1(2,2),P2(0,3),P1P2 d(P1,P2|l3,l5)d(P1,P2|l3,l5)P1P2 故答案为 5,;(3)l3:yk,l4:yx+b,当 b0 时,如图 41 中,作 P1El3,P2Fl4,OMl4 易知 OMb,P1E2,P2F(3b),d(P1,P2|l3
35、,l4)d(P1,l3)+d(l3,l4)+d(P2,l4)(3b)+b+2 当4b0 时,如图 42 中,作 P1El3,P2Fl4,OMl4易知 OMb,P1E2,P2F(3b),d(P1,P2|l3,l4)d(P1,l3)+d(l3,l4)+d(P2,l4)(3b)b+2 b 当 b4 时,如图 b3 中,作 P1El3,P2Fl4,OMl4易知 OMb,P1E2,P2F(3b),d(P1,P2|l3,l4)d(P1,l3)+d(l3,l4)+d(P2,l4)(3b)b+2 b 综上所述,d(P1,P2|l3,l4)或b 11解:(1)如图 1 中,作 CHAB 于 H BB,CHBAC
36、B90,BCHBAC,BC2BHBA,BH,PH5,CH,PC4.3,x8 时,P 与 B 重合,PC5,故答案为 4.3,5(2)函数的图象如图所示:(3)结合画出的函数图象,解决问题:4.9(4.5 至 5.4 均可)2.3(2.1 至 2.8 均可)12解:(1)ACB90,A30,AB6,AC3,BC3,B60 当点 Q 与点 C 重合时,AP4.5 当 0AP4.5 时因为 tanA PQtan30APx 又yPQAP xx x2 当 5AP6 时,ySABCSACQSBPQ ACBCACCQBPPQ(6x)2+3x 当 x5.0 时,y+35 4.3 故答案为:4.3(2)如图 (
37、3)当点 Q 在线段 AC 上时,若 QCQP 即 3x 解得,x3;当点 Q 在线段 BC 上时,若 QCQP 即(6x)2x9 解得,x5.2 故答案为:3.0 或 5.2 13解:(1)如图 1 中,观察图象可知 S 能够成为点 A,B 的“相关菱形”顶点 故答案为 S(2)如图 2 中,过点 A 作 AH 垂直 x 轴于 H 点 点 A,B 的“相关菱形”为正方形,ABH 为等腰直角三角形 A(1,4),BHAH4 b3 或 5 B 点的坐标为(3,0)或(5,0)设直线 AB 的表达式为 ykx+b 由题意得或 解得或 直线 AB 的表达式为 yx+3 或 yx+5(3)如下图所示:
38、当点 N 与点 E 重合时,过点 M 作 MGx 轴,垂足为 G 点 M,N 的“相关菱形”为正方形,NMG 为等腰直角三角形,EGGM3,M(6,3)如下图所示:当点 N 与点 O 重合时,过点 M 作 MGx 轴,垂足为 G 点 M,N 的“相关菱形”为正方形,NMG 为等腰直角三角形,OGGM3,M(3,3)m 的取值范围是:3m6 14解:(1)点 E(0,1)与线段 AB 的距离为线段 AE 的长;点 F(5,1)与线段AB 的距离为线段 FB 的长2,故答案为;2,(2)如图 1,点 B(5,3)在直线 yx2 上 点 A(1,3),B(5,3),AB 平行于 x 轴,当 y1 时
39、,x21,x3,P1(3,1),过 P2作 P2EAB 交 AB 的延长线于点 E,直线 yx2 与坐标轴分别交于点 C(0,2),D(2,0),OCOD,可证P2BEODC45,P2B2,点 P 的坐标为(3,1)或(3)如图 2 中,作 BE直线 yx+b 于 E,延长 CB 交直线 yx+b 于 P,当 BE1 时,P(5,3),35+b,b2 作 DF直线 yx+b 于 F,延长 AD 交直线 yx+b 于 Q,当 DF1 时,Q(1,5+),5+1+b,b4+观察图象可知:满足条件的 b 的范围为:15解:(1)根据直线 l 的近距点可知 A,B 是直线 yx 的近距点 故答案为 A
40、、B 当 PM+PN4 时,可知点 P 在直线 l1:yx+2,直线 l2:yx2 上 所以直线 l 的近距点为在这两条平行线上和在这两条平行线间的所有点 如图 1,EF 在 OA 上方,当点 E 在直线 l1上时,n 的值最大,为 如图 2,EF 在 OA 下方,当点 F 在直线 l2上时,n 的值最小,为2 当 n0 时,EF 与 AO 重合,矩形不存在 综上所述,n 的取值范围是,且 n0(2)如图 3 中,过点 C 作 CEx 轴交直线 ykx 于 E 或 M,作 CFy 轴交直线 ykx于 F 或 N 易知 E(2,2k),F(,2),M(2,2k),N(,2),当 CF+CE4 时
41、,2+2k+(2)4,解得 k1或 1+(舍弃)当 CM+CN4 时,2+(2+2k)4,解得 k1或1+(舍弃),观察图象可知,满足条件的 k 的值为:16解:(1)根据正方点的定义,可知点 R 与 A、B 是正方点 故答案为 R (2)由题意:t01(2)或 1t1(2),解得 t3 或2,故答案为2 或 3(3)画出如图所示的图象,如图,当直线 yx+b 与中的图象有交点时满足条件 当直线 yx+b 经过图中 M(1,3)时,3+b,解得 b,当直线 yx+b 经过图中 N(2,3)时,31+b,解得 b2,观察图象可知:m或 m2 时,yx+m 上存在点 N,使得 A,D,N 三点为正
42、方点 17解:(1)由函数的对称性知,当 x0.5 时,y10.71;补全表格后描绘得到以下图象:(2)y1、y2关于 x2 对称,故描点得到 y2的图象,如下:(3)从图象可以看出函数 y1的最小值为:0.5,故答案为 0.5;函数 y1的图象与函数 y2的图象的交点点 P 到达点 O 处,故答案为:点 P 到达点 O 处;PEPC,即:y1PCACx4x,在图上画出直线 l:y4x,直线 l 与 y1的交点坐标为:x2.5,y1.58,故答案为 2.5 18解:(1)一次函数 ykx+2 的图象与 y 轴交点 D(0,2),d(点 D,ABC)表示点 D 到ABC 的最小距离,就是点 D
43、到点 A 的距离,即:AD211,d(点 D,ABC)1 当 k1 时,直线 yx+2,此时直线 L 与 AB 所在的直线平行,且ABC 和DOE 均是等腰直角三角形,d(L,ABC)表示直线 L 到ABC 的最小距离,就是图中的 AF,在等腰直角三角形 ADF 中,AD1,AF1 d(L,ABC)故答案为:1,;(2)若 d(L,ABC)0说明直线 L:ykx+2 与ABC 有公共点,因此有两种情况,即:k0 或 k0,仅有一个公共点时如图所示,即直线 L过 B 点,或过 C 点,此时可求出 k2 或 k2,根据直线 L 与ABC 有公共点,k2 或 k2,答:若 d(L,ABC)0 时k
44、的取值范围为:k2 或 k2(3)函数 yx+b 的图象 W 与 x 轴、y 轴交点所围成的三角形是等腰直角三角形,并且函数 yx+b 的图象与 AB 平行,当 d(W,ABC)1 时,如图所示:在AGM 中,AGGM1,则 AM,OM1+,M(0,1+);即:b1+;同理:OQOP1+,Q(0,1),即:b1,若 d(W,ABC)1,即 b 的值在 M、N 之间 1b1+答:若 d(W,ABC)1,b 的取值范围为1b1+19解:(1)b2,点 B 的坐标为(2,0),如图 21 所示:点 A 的坐标为(1,2),由矩形的性质可得:点 A,B 的“相关矩形”的面积(1+2)26,故答案为:6
45、;如图 22 所示:由矩形的性质可得:点 A,B 的“相关矩形”的面积|b1|28,|b1|4,b5 或 b3,故答案为:5 或3;(2)过点 A(1,2)作直线 y1 的垂线,垂足为点 G,则 AG3,点 C 在直线 y1 上,点 A,C 的“相关矩形”AGCH 是正方形,正方形 AGCH 的边长为 3,当点 C 在直线 x1 右侧时,如图 31 所示:CG3,则 C(4,1),设直线 AC 的表达式为:ykx+a,则,解得;,直线 AC 的表达式为:yx+3;当点 C 在直线 x1 左侧时,如图 32 所示:CG3,则 C(2,1),设直线 AC 的表达式为:ykx+b,则,解得:,直线
46、AC 的表达式为:yx+1,综上所述,直线 AC 的表达式为:yx+3 或 yx+1;(3)点 M 的坐标为(m,2),点 M 在直线 y2 上,DEF 是等边三角形,顶点 F 在 y 轴的正半轴上,点 D 的坐标为(1,0),ODOEDE1,EFDFDE2,OFOD,分两种情况:如图 4 所示:当点 N 在边 EF 上时,若点 N 与 E 重合,点 M,N 的“相关矩形”为正方形,则点 M 的坐标为(3,2)或(1,2);若点 N 与 F 重合,点 M,N 的“相关矩形”为正方形,则点 M 的坐标为(2+,2)或(2,2);m 的取值范围为3m2+或 2m1;当点 N 在边 DF 上时,若点
47、 N 与 D 重合,点 M,N 的“相关矩形”为正方形,则点 M 的坐标为(3,2)或(1,2);若点 N 与 F 重合,点 M,N 的“相关矩形”为正方形,则点 M 的坐标为(2,2)或(2+,2);m 的取值范围为 2m3 或1m2+;综上所述,m 的取值范围为3m2+或 2m3 20解:(1)如图 1 中,A(2,1),B(2,1),ABx 轴,点 O 到线段 AB 的最小距离为 1,最大距离为,d(O,AB)1(2)如图 2 中,设 C(m,1)当点 C 在 y 轴的左侧时,由题意 AC21,AC3,(2m)2+229,m2或 2+(舍弃),C(2,1),当点 C 在 y 轴的右侧时,同法可得 C(2,1),综上所述,满足条件的点 C 的坐标为(2,1)或(2,1)故答案为:(2,1)或(2,1)(3)如图 3 中,当 b6 时,线段 EF:yx+6(2x2)上任意一点 D,满足 d(D,AB)2,当 b4 时,线段 EF:yx4(2x2)上任意一点 D,满足 d(D,AB)2,观察图象可知:当 b6 或 b4 时,函数 yx+b(2x2)图象上的任意一点,满足 d(D,AB)2