题目内容
14.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.
附:下列知识可直接应用:
1、中点公式:已知A(x₁,y₁)与 B(x₂,y₂),则线段AB的中点M的坐标为:M ( $\frac{{x}_{1}+{x}_{2}}{2}$,$\frac{{y}_{1}+{y}_{2}}{2}$ )
2、如果两条直线y=k1x+m,和y=k2x+n垂直,则k1•k2=-1.
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取MB的中点D,P为圆上任意一点,PM=$\sqrt{2}$,MB=2,MD=1,可证△MPD∽△MBP,则PA+$\frac{\sqrt{2}}{2}$PB 最小也就是PA+PD最小,求出AD的值即可.
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,
∵A91,3),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=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);
③PA+$\frac{\sqrt{2}}{2}$PB的最小值为$\sqrt{5}$,理由如下:
如图,A(1,3)B(3,5),M(3,3),
取MB的中点D,P为圆上任意一点,PM=$\sqrt{2}$,MB=2,MD=1,可证△MPD∽△MBP,
可得PD=$\frac{\sqrt{2}}{2}$PB,则PA+$\frac{\sqrt{2}}{2}$PB 最小也就是PA+PD最小,所以连接AD,线段AD的长是所求的最小值,最小值为$\sqrt{5}$.
点评 本题考查圆的综合题、一次函数、平行线的性质等知识,解题的关键是理解题意,正确作出图形,学会转化的思想,属于中考压轴题.
| A. | 3 | B. | $\frac{3\sqrt{2}}{2}$ | C. | $\sqrt{5}$ | D. | 1+$\sqrt{2}$ |