题目内容

10.定义:y是一个关于x的函数,若对于每个实数x,函数y的值为三数x+2,2x+1,-5x+20中的最小值,则函数y叫做这三数的最小值函数.
(1)画出这个最小值函数的图象,并判断点A(1,3)是否为这个最小值函数图象上的点;
(2)设这个最小值函数图象的最高点为B,点A(1,3),动点M(m,m)
①直接写出△ABM的面积,其面积是2;
②若以M为圆心的圆经过A,B两点,写出点M的坐标;
③以②中的点M为圆心,以$\sqrt{2}$为半径作圆,在此圆上找一点P,使PA+$\frac{\sqrt{2}}{2}$PB的值最小,直接写出此最小值.

分析 (1)根据三数的最小值函数的定义画出图象即可,根据图象可以判断点A的位置.
(2)①如图2中,作ON⊥AB于N,由AB∥OM,得S△ABM=S△ABO由此即可判断.
②求出线段AB的中垂线,再列出方程组即可解决问题.
③如图3中,取BM的中点D,连接PD、PM.由PM2=2=1×2=MD•BM,推出△PMD∽△BMP,推出$\frac{PD}{PB}$=$\frac{MD}{PM}$=$\frac{\sqrt{2}}{2}$,
推出PD=$\frac{\sqrt{2}}{2}$PB,推出PA+$\frac{\sqrt{2}}{2}$PB=PA+PD≥AD,推出即可解决问题.

解答 解:(1)最小值函数的图象见图中实线,

∵x=1时,y=3,
∴点A(1,3)在这个最小值函数的图象上.
(2)①如图2中,作ON⊥AB于N.

∵AB∥OM,
∴S△ABM=S△ABO,
∵A(1,3),B(3,5),ON=$\sqrt{2}$,AB=2$\sqrt{2}$
∴S△ABM=$\frac{1}{2}$×$2\sqrt{2}$×$\sqrt{2}$=2.
故答案为2.
②∵直线AB的解析式为y=x+2,
∴线段AB的中垂线的解析式为y=-x+6,
由$\left\{\begin{array}{l}{y=-x+6}\\{y=x}\end{array}\right.$解得$\left\{\begin{array}{l}{x=3}\\{y=3}\end{array}\right.$,
∴点M坐标为(3,3).

③如图3中,取BM的中点D,连接PD、PM.

∵PM2=2=1×2=MD•BM,
∵∠PMD=∠BMP,
∴△PMD∽△BMP,
∴$\frac{PD}{PB}$=$\frac{MD}{PM}$=$\frac{\sqrt{2}}{2}$,
∴PD=$\frac{\sqrt{2}}{2}$PB,
∴PA+$\frac{\sqrt{2}}{2}$PB=PA+PD≥AD,
∵AD=$\sqrt{A{C}^{2}+C{D}^{2}}$=5,
∴PA+$\frac{\sqrt{2}}{2}$PB≥5,
∴PA+$\frac{\sqrt{2}}{2}$PB的最小值为5.

点评 本题考查圆的综合题、一次函数、平行线的性质、相似三角形的判定和性质等知识,解题的关键是理解题意,正确作出图形,学会转化的思想,体现了数形结合的思想,属于中考压轴题.

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