题目内容
【题目】如图①,在平面直角坐标系中,当线段AB与坐标轴不垂直时,以线段AB为斜边作Rt△ABC,且边BC⊥x轴,则称AC+BC的值为线段AB的直角距离,记作L(AB);当线段AB与坐标轴垂直时,线段AB的直角距离不存在.
(1)在平面直角坐标系中,A(1,4),B(4,2),求L(AB).
(2)在平面直角坐标系中,点A与坐标原点重合,点B(x,y),且L(AB)=2.
①当点B(x,y)在第一象限时,易知AC=x,BC=y.由AC+BC=L(AB),可得y与x之间的函数关系式为 ,其中x的取值范围是 ,在图②中画出这个函数的图象.
②请模仿①的思考过程,分别探究点B在其它象限的情形,仍然在图②中分别画出点B在二、三、四象限时,y与x的函数图象.(不要求写出探究过程)
(3)在平面直角坐标系中,点A(1,1),在抛物线y=a(x﹣h)2+5上存在点B,使得2≤L(AB)≤4.
①当a=﹣
时,直接写出h的取值范围.
②当h=0,且△ABC是等腰直角三角形时,直接写出a的取值范围.
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【答案】(1)5;(2)①y=-x+2,0<x<2,图象详见解析;②y=x+2或y=-x-2或y=x-2,图象详见解析;(3)①
或
或
或
;②
或
.
【解析】
(1)根据定义直接计算即可;
(2)①由A(0,0),B(x,y),且点B(x,y)在第一象限,L(AB)=2,易得:x+y=2,从而得到答案;
②根据点A、B坐标及点B所在象限,L(AB)=2,分象限讨论即可得出答案画出图形;
(3)①先求出特殊情况时对应的h,令-
(x-h)2+5=1,得x=h+4或x=h-4,再分情况讨论,构建不等式解决问题即可;
②由
是等腰直角三角形,且2≤L(AB)≤4,利用特殊点,分别求解即可.
解:(1)∵A(1,4),B(4,2),
∴L(AB)=AC+BC=(4-1)+(4-2)=5;
(2)①∵A(0,0),B(x,y),且点B在第一象限,L(AB)=2,
∴x+y=2,
∴y=-x+2,(0<x<2),图象如图所示;
故答案为:y=-x+2,0<x<2;
②当B在第二象限时,-x+y=2,
∴y=x+2,图象如图所示;
当B在第三象限时,-x-y=2,
∴y=-x-2,图象如图所示;
当B在第四象限,x-y=2,
∴y=x-2,图象如图所示;
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(3)①当-
(x-h)2+5=1时,x=h+4或x=h-4,
当
时,即
或
时,2≤L(AB)≤4,
当
时,即
或
时,2≤L(AB)≤4,
故h的取值范围为:
或
或
或
;
②∵
是等腰直角三角形,
∴AC=BC,
又∵L(AB)=AC+BC,且2≤L(AB)≤4,
∴1≤AB≤2,1≤BC≤2,
∴如图,当抛物线经过B(2,2)时,L(A,B)=2,此时2=4a+5,解得a=
,
当抛物线经过B′(3,3)时,L(A,B)=4,此时3=9a+5,解得a=
,
当抛物线经过B″(-1,3)时,L(A,B)=4,此时3=a+5,解得a=-2,
观察图象可知,满足条件的a的值为:
或
.
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