内容正文:
第三章 位置与坐标(B卷·培优卷)
考试时间:60分钟,满分:100分
一.选择题(共8小题,满分24分,每小题3分)
1.(3分)已知点A(﹣2,1)关于原点对称的点的坐标是( )
A.(﹣2,1) B.(2,﹣1) C.(﹣2,﹣1) D.(2,1)
2.(3分)已知点A(2,a)关于x轴的对称点为点B(b,﹣3),则a+b的值为( )
A.5 B.1 C.﹣1 D.﹣5
3.(3分)已知点A(m,2)和B(3,n)关于y轴对称,则(m+n)2023的值为( )
A.0 B.﹣1 C.1 D.(﹣5)2023
4.(3分)如果点P(2,b)和点Q(a,﹣3)关于x轴对称,则a+b的值是( )
A.﹣1 B.1 C.﹣5 D.5
5.(3分)若点P在第二象限,且到x轴的距离是2,到y轴的距离是,则点P的坐标是( )
A. B. C. D.
6.(3分)2023年9~10月,第19届亚运会于中国杭州顺利举行,以下能够准确表示杭州市地理位置的是( )
A.东经120.2°,北纬30.2°
B.离北京市1250千米
C.在浙江省
D.在中国南方
7.(3分)象棋起源于中国,中国象棋文化历史悠久.如图,是中国象棋棋盘的一部分,若“帅”位于点(1,﹣1),“炮”位于点(2,1)上,则“兵”位于点( )上
A.(0,2) B.(﹣2,3) C.(﹣3,0) D.(﹣1,2)
8.(3分)如图,在平面直角坐标系中A(﹣1,1),B(﹣1,﹣2),C(3,﹣2),D(3,1),一只瓢虫从点A出发以2个单位长度/秒的速度沿A→B→C→D→A循环爬行,向第2022秒瓢虫在( )处.
A.(1,1) B.(﹣1,1) C.(3,﹣2) D.(3,1)
二.填空题(共5小题,满分15分,每小题3分)
9.(3分)如图,这是蜡烛的平面镜成像的原理图,若以桌面为x轴,镜面侧面为y轴(镜面厚度忽略不计)建立平面直角坐标系.如果某刻火焰顶尖S点的坐标是(﹣4,2),那么此时对应的虚像顶尖S′点的坐标是 .
10.(3分)已知点A(m﹣1,m+4)在y轴上,则点A的坐标是 .
11.(3分)在平面直角坐标系中,若点A(3,2)与点B(m,﹣2)关于原点对称,则m的值是 .
12.(3分)在平面直角坐标系中,点M(1,2)关于y轴对称点的坐标为 .
13.(3分)在平面直角坐标系中,已知点A(2,m)和点B(n,﹣1)关于x轴对称,则m+n的值是 .
三.解答题(共7小题,满分61分)
14.(8分)如图,在平面直角坐标系中,O是原点,小虫甲从点A(0,10)处开始,以每秒3个单位长度的速度沿y轴向下爬行,同时小虫乙从点B(8,0)处开始,以每秒2个单位长度的速度沿x轴向左爬行,2s后,它们分别到达点A′,B′.
(1)求出点A′,B′的坐标;
(2)求四边形AA′B′B的面积.
15.(8分)如图,在平面直角坐标系中,直线AB与两坐标轴分别交于A,B两点,若线段OA与OB的长满足等式.
(1)求线段OA,OB的长;
(2)若点C的坐标为(﹣1,2),连接AC,BC,则△ABC的面积为 ;
(3)若点D在线段AB上,且AD=2BD,点Q在x轴上且S△ADQ=10,请直接写出点D的坐标 ,点Q的坐标 .
(数学活动小组的同学发现:可连接OD,△OBD的面积是△OAB面积的,△OAD的面积是△OAB面积的,利用其面积即可求出点D坐标.)
16.(8分)已知点P(2m+4,m﹣1),请分别根据下列条件,求出点P的坐标.
(1)点P在y轴上;
(2)点P的纵坐标比横坐标大3;
(3)点P在过点A(2,﹣4)且与y轴平行的直线上.
17.(8分)如图,已知在平面内市政府所在位置的坐标为(0,3),文化宫所在位置的坐标为(﹣1,0).
(1)请你根据题目条件,画出平面直角坐标系;
(2)写出体育馆、火车站所在位置的坐标.
18.(10分)已知点A、B都是x轴上的点,若点A的坐标为(4,0),且AB=5,点C的坐标为(2,5)
(1)请写出点B的坐标,并画出符合条件的△ABC;
(2)求S△ABC.
19.(9分)北京环球影城主题公园完美融合中外经典文化元素,打造了变形金刚基地、未来水世界等七大主题景区.如图是某些主题景区的分布示意图(图中小方格都是边长为1个单位长度的正方形).小珂和妈妈在游玩的过程中,分别对“侏罗纪世界”和“变形金刚基地”的位置做出如下描述:
小珂:“侏罗纪世界的坐标是(1,0)”.
妈妈:“变形金刚基地位于坐标原点的西北方向”.
实际上,小珂和妈妈描述的位置都是正确的.
(1)根据以上描述,在图中建立平面直角坐标系,并写出“未来水世界”的坐标: ;
(2)若“哈利波特魔法世界”的坐标为M(7,1),“好莱坞”的坐标为N(﹣3,﹣3),请在坐标系中用点M、N表示这两个主题景区的位置;
(3)如果一个单位长度代表35米,请你从方向和距离的角度描述“好莱坞”相对于“变形金刚基地”的大致位置.
20.(10分)“数形结合”和“建模思想”是数学中的两个很重要的思想方法,先阅读以下材料,然后解答后面的问题.
例:求代数式的最小值.
分析:和是勾股定理的形式,是直角边分别是x和3的直角三角形的斜边,是直角边分别是12﹣x和2的直角三角形的斜边,因此,我们构造两个直角△ABC和△DEF,并使直角边BC和EF在同一直线上(图1),向右平移直角△ABC使点B和E重合(图2),这时CF=x+12﹣x=12,AC=3,DF=2,问题就变成“点B在线段CF的何处时,AB+DB最短?”根据两点间线段最短,得到线段AD就是它们的最小值.
回答下面问题:
(1)代数式的最小值为 ;
(2)变式训练:求代数式的最小值;
(3)拓展练习:解方程(利用几何方法解答).
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第三章 位置与坐标(B卷·培优卷)
考试时间:60分钟,满分:100分
一.选择题(共8小题,满分24分,每小题3分)
1.(3分)已知点A(﹣2,1)关于原点对称的点的坐标是( )
A.(﹣2,1) B.(2,﹣1) C.(﹣2,﹣1) D.(2,1)
【分析】直接利用关于原点对称点的性质得出答案.
【详解】解:点A(﹣2,1)关于原点对称的点的坐标是(2,﹣1).
故选:B.
2.(3分)已知点A(2,a)关于x轴的对称点为点B(b,﹣3),则a+b的值为( )
A.5 B.1 C.﹣1 D.﹣5
【分析】根据关于x轴对称的点,横坐标相同,纵坐标互为相反数得出a,b的值,从而得出a+b.
【详解】解:∵点A(2,a)关于x轴的对称点是B(b,﹣3),
∴a=3,b=2,
∴a+b=3+2=5.
故选:A.
3.(3分)已知点A(m,2)和B(3,n)关于y轴对称,则(m+n)2023的值为( )
A.0 B.﹣1 C.1 D.(﹣5)2023
【分析】根据关于y轴对称点的特点,求出m=﹣3,n=2,然后代入求值即可.
【详解】解:∵点A(m,2)和B(3,n)关于y轴对称,
∴m=﹣3,n=2,
∴(m+n)2023=(﹣3+2)2023=(﹣1)2023=﹣1,故B正确.
故选:B.
4.(3分)如果点P(2,b)和点Q(a,﹣3)关于x轴对称,则a+b的值是( )
A.﹣1 B.1 C.﹣5 D.5
【分析】直接利用关于x轴对称点的性质得出a,b的值,进而得出答案.
【详解】解:∵点P(2,b)和点Q(a,﹣3)关于x轴对称,
∴a=2,b=3,
则a+b的值是:5.
故选:D.
5.(3分)若点P在第二象限,且到x轴的距离是2,到y轴的距离是,则点P的坐标是( )
A. B. C. D.
【分析】设点P的坐标是(x,y),x<0,y>0,根据题意列出方程,即可得出答案.
【详解】解:设点P的坐标是(x,y),x<0,y>0,
∵|y|=2,|x|,
∴x,y=2.
故选:D.
6.(3分)2023年9~10月,第19届亚运会于中国杭州顺利举行,以下能够准确表示杭州市地理位置的是( )
A.东经120.2°,北纬30.2°
B.离北京市1250千米
C.在浙江省
D.在中国南方
【分析】根据点的坐标的定义,确定的一个位置需要两个数据,根据选项判断即可.
【详解】解:能够准确表示杭州市地理位置的是东经120.2°,北纬30.2°,
故选:A.
7.(3分)象棋起源于中国,中国象棋文化历史悠久.如图,是中国象棋棋盘的一部分,若“帅”位于点(1,﹣1),“炮”位于点(2,1)上,则“兵”位于点( )上
A.(0,2) B.(﹣2,3) C.(﹣3,0) D.(﹣1,2)
【分析】根据纵坐标在上用加法,横坐标在左用减法,即可求出”兵“的坐标.
【详解】解:∵“兵”在“炮”的上面,
∴“兵“的纵坐标是1+1=2,
∵“兵”在“帅”的左面第二格上,
∴“兵”的横坐标是1﹣2=﹣1,
∴“兵”的坐标是(﹣1,2),
故选:D.
8.(3分)如图,在平面直角坐标系中A(﹣1,1),B(﹣1,﹣2),C(3,﹣2),D(3,1),一只瓢虫从点A出发以2个单位长度/秒的速度沿A→B→C→D→A循环爬行,向第2022秒瓢虫在( )处.
A.(1,1) B.(﹣1,1) C.(3,﹣2) D.(3,1)
【分析】根据点A、B、C、D的坐标可得AB,AD的长,从而求出矩形ABCD的周长,进而求出蚂蚁爬行一周需要7秒,然后再进行计算即可解答.
【详解】解:∵A(﹣1,1),B(﹣1,﹣2),C(3,﹣2),D(3,1),
∴AB=CD=3,AD=BC=4,
∴C矩形ABCD=2(AB+AD)=14,
∵14÷2=7(秒),
∴瓢虫爬行一周需要7秒,
∵2022÷7=288……6,
∴6×2=12,
∴12﹣3﹣4﹣3=2,
∴第2022秒瓢虫在(1,1)处.
故选:A.
二.填空题(共5小题,满分15分,每小题3分)
9.(3分)如图,这是蜡烛的平面镜成像的原理图,若以桌面为x轴,镜面侧面为y轴(镜面厚度忽略不计)建立平面直角坐标系.如果某刻火焰顶尖S点的坐标是(﹣4,2),那么此时对应的虚像顶尖S′点的坐标是 (4,2) .
【分析】根据平面镜成像原理,点S与S'关于y轴对称,根据关于y轴对称的点的坐标特征可得答案.
【详解】解:∵点S与S'关于y轴对称.
∴此时对应的虚像顶尖S′点的坐标是(4,2).
故答案为:(4,2).
10.(3分)已知点A(m﹣1,m+4)在y轴上,则点A的坐标是 (0,5) .
【分析】在y轴上,那么横坐标为0,就能求得m的值,求得m的值后即可求得点A的坐标.
【详解】解:∵点A(m﹣1,m+4)在y轴上,
∴点A的横坐标是0,
∴m﹣1=0,解得m=1,
∴m+4=5,点A的纵坐标为5,
∴点A的坐标是(0,5).
故答案为:(0,5).
11.(3分)在平面直角坐标系中,若点A(3,2)与点B(m,﹣2)关于原点对称,则m的值是 ﹣3 .
【分析】直接利用两个点关于原点对称时,它们的坐标符号相反,即点P(x,y)关于原点O的对称点是P′(﹣x,﹣y),进而得出答案.
【详解】解:∵点(3,2)与点(m,﹣2)关于原点对称,
∴m=﹣3.
故答案为:﹣3.
12.(3分)在平面直角坐标系中,点M(1,2)关于y轴对称点的坐标为 (﹣1,2) .
【分析】根据关于y轴对称的点,纵坐标相同,横坐标互为相反数,可得答案.
【详解】解:点M(1,2)关于y轴对称点的坐标为(﹣1,2),
故答案为:(﹣1,2).
13.(3分)在平面直角坐标系中,已知点A(2,m)和点B(n,﹣1)关于x轴对称,则m+n的值是 3 .
【分析】根据关于x轴对称的点的坐标特点求出m、n的值,然后代入代数式进行计算即可得解.
【详解】解:∵A(2,m)和B(n,﹣1)关于x轴对称,
∴n=2,m=1,
∴m+n=2+1=3.
故答案为:3.
三.解答题(共7小题,满分61分)
14.(8分)如图,在平面直角坐标系中,O是原点,小虫甲从点A(0,10)处开始,以每秒3个单位长度的速度沿y轴向下爬行,同时小虫乙从点B(8,0)处开始,以每秒2个单位长度的速度沿x轴向左爬行,2s后,它们分别到达点A′,B′.
(1)求出点A′,B′的坐标;
(2)求四边形AA′B′B的面积.
【分析】(1)由题意知,OA′=10﹣2×3=4,OB′=8﹣2×2=4,进而可求点A′,B′的坐标;
(2)根据S四边形AA′B′B=S△AOB﹣S△A′OB′,计算求解即可.
【详解】解:(1)由题意知,OA′=10﹣2×3=4,OB′=8﹣2×2=4,
∴A′(0,4),B′(4,0);
(2)由题意知,S四边形AA′B′B=S△AOB﹣S△A′OB′
=32,
∴四边形AA′B′B的面积为32.
15.(8分)如图,在平面直角坐标系中,直线AB与两坐标轴分别交于A,B两点,若线段OA与OB的长满足等式.
(1)求线段OA,OB的长;
(2)若点C的坐标为(﹣1,2),连接AC,BC,则△ABC的面积为 9 ;
(3)若点D在线段AB上,且AD=2BD,点Q在x轴上且S△ADQ=10,请直接写出点D的坐标 (2,2) ,点Q的坐标 (﹣2,0)或(8,0) .
(数学活动小组的同学发现:可连接OD,△OBD的面积是△OAB面积的,△OAD的面积是△OAB面积的,利用其面积即可求出点D坐标.)
【分析】(1)根据非负数的性质得OB﹣3=0,OB﹣2OA+9=0,据此可得出OA,OB的长;
(2)过点C作CE⊥x轴于E,则OE=1,CE=2,BE=4,进而得S梯形AOEC=4,S△AOB=9,S△BCE=4,然后根据S△ABC=S梯形AOEC+S△AOB﹣S△BCE可得出答案;
(3)连接OD,过点D作DM⊥OA于M,DN⊥OB于N,根据点D在线段AB上,且AD=2BD,得,,进而得S△AODS△AOB,S△BODS△AOB,则6×DM9,3×DN9,由此可求出DM=2,DN=2,进而可得点D的坐标;根据点Q在x轴上且S△ADQ=10,可分为两种情况:①当点Q在x轴的负半轴上时,过点D作DP⊥x轴于P,则DP=2设OQ=a,则BQ=3+a,进而得S△ABQ=9+3a,S△BQD=3+a,然后根据S△ABQ﹣S△BQD=S△ADQ=10得9+3a﹣(3+a)=10,由此解出a=2即可得点Q的坐标;①当点Q在x轴的正半轴上时,过点D作DP⊥x轴于P,设OQ=a,则OQ=3+a,进而得S△AOQ=9+3a,S△BQD=a,然后根据S△AOQ﹣S△AOB﹣S△BQD=S△ADQ=10得9+3a﹣9﹣a=10,由此解出a=5,则OQ=8,据此可得点Q的坐标,综上所述即可得出答案.
【详解】解:(1)∵√,|OB﹣2OA+9|≥0,
又∵,
∴OB﹣3=0,OB﹣2OA+9=0,
由OB﹣3=0,解得:OB=3,
将OB=3代入OB﹣2OA+9=0,得:OA=6,
故OB=3,OA=6;
(2)过点C作CE⊥x轴于E,如图1所示:
∵点C的坐标为(﹣1,2),
∴OE=1,CE=2,
∴BE=OB+OE=4,
∴S梯形AOEC(2+6)×1=4,S△AOB3×6=9,S△BCE4×2=4,
∴S△ABC=S梯形AOEC+S△AOB﹣S△BCE=4+9﹣4=9;
故答案为:9.
(3)连接OD,过点D作DM⊥OA于M,DN⊥OB于N,如图2所示:
∵点D在线段AB上,且AD=2BD,
∴AB=AD+BD=3BD,
∴,,
∴,,
∴S△AODS△AOB,S△BODS△AOB,
由(2)可知:S△AOB=9,
∴6×DM9,3×DN9,
∴DM=2,DN=2,
∴点D的坐标为(2,2);
∵点Q在x轴上且S△ADQ=10,
∴有以下两种情况:
①当点Q在x轴的负半轴上时,过点D作DP⊥x轴于P,如图3所示:
∵点D的坐标为(2,2),则DP=2
设OQ=a,则BQ=OB+OQ=3+a,
∴S△ABQBQ•OA(3+a)×6=9+3a,S△BQDBQ•DP(3+a)×2=3+a,
∵S△ADQ=10,
∴S△ABQ﹣S△BQD=S△ADQ=10,
∴9+3a﹣(3+a)=10,
解得:a=2
∴点Q的坐标为(﹣2,0);
①当点Q在x轴的正半轴上时,过点D作DP⊥x轴于P,如图4所示:
设OQ=a,则OQ=OB+BQ=3+a,
∴S△AOQOQ•OA(3+a)×6=9+3a,S△BQDBQ•DPa×2=a,
∵S△ADQ=10,S△AOB=9,
∴S△AOQ﹣S△AOB﹣S△BQD=S△ADQ=10,
∴9+3a﹣9﹣a=10,
解得:a=5,
∴OQ=3+a=8
∴点Q的坐标为(8,0),
综上所述:点Q的坐标为(﹣2,0)或(8,0).
16.(8分)已知点P(2m+4,m﹣1),请分别根据下列条件,求出点P的坐标.
(1)点P在y轴上;
(2)点P的纵坐标比横坐标大3;
(3)点P在过点A(2,﹣4)且与y轴平行的直线上.
【分析】(1)根据y轴上点的横坐标为0列方程求出m的值,再求解即可;
(2)根据纵坐标与横坐标的关系列方程求出m的值,再求解即可;
(3)根据平行于y轴的直线上的点的横坐标相同列方程求出m的值,再求解即可.
【详解】解:(1)∵点P(2m+4,m﹣1)在y轴上,
∴2m+4=0,
解得m=﹣2,
∴m﹣1=﹣2﹣1=﹣3,
所以,点P的坐标为(0,﹣3);
(2)∵点P(2m+4,m﹣1)的纵坐标比横坐标大3,
∴m﹣1﹣(2m+4)=3,
解得m=﹣8,
∴2m+4=2×(﹣8)+4=﹣12,
m﹣1=﹣8﹣1=﹣9,
∴点P的坐标为(﹣12,﹣9);
(3)∵点P(2m+4,m﹣1)在过点A(2,﹣4)且与y轴平行的直线上,
∴2m+4=2,
解得m=﹣1,
∴m﹣1=﹣1﹣1=﹣2,
∴点P的坐标为(2,﹣2).
17.(8分)如图,已知在平面内市政府所在位置的坐标为(0,3),文化宫所在位置的坐标为(﹣1,0).
(1)请你根据题目条件,画出平面直角坐标系;
(2)写出体育馆、火车站所在位置的坐标.
【分析】(1)根据市政府所在位置的坐标和文化宫所在位置的坐标,先确定原点,即可画出平面直角坐标系;
(2)根据(1)中画出的平面直角坐标系,即可写出体育馆和火车站的坐标.
【详解】解:(1)平面直角坐标系如图所示.
(2)由图可知:体育馆(﹣5,3),火车站(2,﹣3).
18.(10分)已知点A、B都是x轴上的点,若点A的坐标为(4,0),且AB=5,点C的坐标为(2,5)
(1)请写出点B的坐标,并画出符合条件的△ABC;
(2)求S△ABC.
【分析】(1)由于△ABC的顶点A与C的位置唯一确定,所以B点的位置有几个,符合条件的三角形就有几个.根据边AB=5,可知B点的位置有两个:①在A点的左边且与点A的距离是5,②在A点的右边且与点A的距离是5;分别写出B点的坐标.
(2)根据三角形的面积公式计算即可.
【详解】解:(1)点B的坐标为(﹣1,0)或(9,0),如图:
(2)∵AB=5,
∴S△ABC•AB•5.
19.(9分)北京环球影城主题公园完美融合中外经典文化元素,打造了变形金刚基地、未来水世界等七大主题景区.如图是某些主题景区的分布示意图(图中小方格都是边长为1个单位长度的正方形).小珂和妈妈在游玩的过程中,分别对“侏罗纪世界”和“变形金刚基地”的位置做出如下描述:
小珂:“侏罗纪世界的坐标是(1,0)”.
妈妈:“变形金刚基地位于坐标原点的西北方向”.
实际上,小珂和妈妈描述的位置都是正确的.
(1)根据以上描述,在图中建立平面直角坐标系,并写出“未来水世界”的坐标: (5,5) ;
(2)若“哈利波特魔法世界”的坐标为M(7,1),“好莱坞”的坐标为N(﹣3,﹣3),请在坐标系中用点M、N表示这两个主题景区的位置;
(3)如果一个单位长度代表35米,请你从方向和距离的角度描述“好莱坞”相对于“变形金刚基地”的大致位置.
【分析】(1)根据小珂和妈妈的描述建立适当的平面直角坐标系,根据直角坐标系即可得出“未来水世界”的坐标;
(2)根据“哈利波特魔法世界”的坐标为M(7,1),“好莱坞”的坐标为N(﹣3,﹣3),在坐标系中标注M、N的位置;
(3)根据坐标系位置和单位长度即可得到结论.
【详解】解:(1)建立平面直角坐标系如图,
“未来水世界”的坐标为(5,5),
故答案为:(5,5);
(2)如图所示;
(3)“好莱坞”位于“变形金刚基地”的正南方向,距离“变形金刚基地”35×6=210米的地方.
20.(10分)“数形结合”和“建模思想”是数学中的两个很重要的思想方法,先阅读以下材料,然后解答后面的问题.
例:求代数式的最小值.
分析:和是勾股定理的形式,是直角边分别是x和3的直角三角形的斜边,是直角边分别是12﹣x和2的直角三角形的斜边,因此,我们构造两个直角△ABC和△DEF,并使直角边BC和EF在同一直线上(图1),向右平移直角△ABC使点B和E重合(图2),这时CF=x+12﹣x=12,AC=3,DF=2,问题就变成“点B在线段CF的何处时,AB+DB最短?”根据两点间线段最短,得到线段AD就是它们的最小值.
回答下面问题:
(1)代数式的最小值为 13 ;
(2)变式训练:求代数式的最小值;
(3)拓展练习:解方程(利用几何方法解答).
【分析】(1)在Rt△ABC和Rt△BDF中,∠ACB=∠DFB=90°,点C,B,F在同一条直线上,CF=12,AC=3,DF=3,连接AD,过点D作DH⊥AC交AC的延长线于H,设BC=x,则BF=12﹣x,由勾股定理得AB,BD,根据“两点之间线段最短”得当点A,B,D在同一条直线上时,AB+BD的值为最小,最小值为线段AD的长,证明四边形CFDH为矩形得DH=CF=12,CH=DF=2,则AH=AC+CH=5,然后在Rt△AHD中,由勾股定理求出AD即可得出答案;
(2)在Rt△ABC和Rt△BDF中,∠ACB=∠DFB=90°,点C,B,F在同一条直线上,CF=10,AC=4,DF=2,连接AD,过点D作DH⊥AC交AC的延长线于H,设BC=x,则BF=10﹣x,由勾股定理得AB,BD,根据“两点之间线段最短”得当点A,B,D在同一条直线上时,AB+BD的值为最小,最小值为线段AD的长,证明四边形CFDH为矩形得DH=CF=10,CH=DF=2,AH=AC+CH=6,然后在Rt△AHD中,由勾股定理求出AD即可得出答案;
(3)构造Rt△ABC,∠ACB=90°,CD⊥AB于D,且AC=3,BC=4,设CD=x,由勾股定理得:AD,BD,AB=5,则,由此得线段CD的长为该方程的一个实数解,然后利用三角形的面积公式求出CD=2.4,同时,x=﹣2.4也是该方程的实数解,由此即可得出答案.
【详解】解:(1)如图2所示:在Rt△ABC和Rt△BDF中,∠ACB=∠DFB=90°,点C,B,F在同一条直线上,CF=12,AC=3,DF=3,连接AD,过点D作DH⊥AC交AC的延长线于H,
设BC=x,则BF=12﹣x,
由勾股定理得:AB,BD,
∴要求代数式的最小值,只需求出AB+BD的最小值即可,
根据“两点之间线段最短”得:AB+BD≤AD,
∴当点A,B,D在同一条直线上时,AB+BD的值为最小,最小值为线段AD的长,
∵∠ACB=∠DFB=90°,DH⊥AC,
∴∠FCH=∠DFB=∠H=90°,
∴四边形CFDH为矩形,
∴DH=CF=12,CH=DF=2,
∴AH=AC+CH=3+2=5,
在Rt△AHD中,由勾股定理得:AD13,
∴AB+BD的最小值为13,
即代数式的最小值为13,
故答案为:13.
(2)如图3所示,在Rt△ABC和Rt△BDF中,∠ACB=∠DFB=90°,点C,B,F在同一条直线上,CF=10,AC=4,DF=2,连接AD,过点D作DH⊥AC交AC的延长线于H,
设BC=x,则BF=10﹣x,
由勾股定理得:AB,BD,
∴要求求代数式的最小值,只需求出AB+BD的最小值即可,
根据“两点之间线段最短”得:AB+BD≤AD,
当点A,B,D在同一条直线上时,AB+BD的值为最小,最小值为线段AD的长,
∵∠ACB=∠DFB=90°,DH⊥AC,
∴∠FCH=∠DFB=∠H=90°,
∴四边形CFDH为矩形,
∴DH=CF=10,CH=DF=2,
∴AH=AC+CH=4+2=6,
在Rt△AHD中,由勾股定理得:AD,
∴AB+BD的最小值为,
即求代数式的最小值;
(3)如图4所示:构造Rt△ABC,∠ACB=90°,CD⊥AB于D,且AC=3,BC=4,
设CD=x,
在Rt△ACD中,由勾股定理得:AD,
在Rt△BCD中,由勾股定理得:BD,
在Rt△ABC中,由勾股定理得:AB5,
∴AD+BD=AB=5,
即,
∴线段CD的长为方程的一个实数解,
∵S△ABCAB•CDAC•BC,
∴CD2.4,
另外,x=﹣2.4也是方程的实数解,
∴方程的解为:x=±2.4.
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