内容正文:
第二章 平面解析几何
2.1 坐标法
课程标准:1.掌握数轴上向量的坐标公式,会用向量法推导出数轴上两点之间的距离公式、中点坐标公式.2.了解并掌握平面直角坐标系内的两点之间的距离公式、中点坐标公式及其推导过程.3.能用坐标法解决几何问题.
教学重点:1.两点之间的距离公式、中点坐标公式.2.坐标法.
教学难点:用坐标法解决相关问题.
核心素养:1.通过对两点之间距离公式及坐标法的学习提升直观想象素养.2.通过建立平面直角坐标系、利用坐标法解决问题培养逻辑推理素养和数学运算素养.
(教师独具内容)
核心概念掌握
核心素养形成
随堂水平达标
目录
课后课时精练
核心概念掌握
x2-x1
|x2-x1|
核心概念掌握
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(x2-x1,y2-y1)
核心概念掌握
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核心概念掌握
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核心概念掌握
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核心概念掌握
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3.(两点间的距离公式)设A(3,4),在x轴上有一点P(x,0),使得|PA|=5,则x=________.
4.(中点坐标公式)点P(2,-1)关于点M(3,4)的对称点Q的坐标为________.
0或6
(4,9)
核心概念掌握
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核心素养形成
题型一 两点间的距离公式及其应用
例1 (1)已知数轴上点A,B的坐标分别为x1,x2,若x2=-1,且|AB|=5,则x1的值为________.
解析 |AB|=|x2-x1|=5,即|x1+1|=5,解得x1=-6或x1=4.
-6或4
核心素养形成
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(2)已知平面直角坐标系中的点A(3,6),x轴上的点P与点A的距离等于10,则点P的坐标为____________________ .
(-5,0)或(11,0)
核心素养形成
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(3)已知△ABC的三个顶点分别为A(-a,0),B(a,0),C(0,a).求证:△ABC是等边三角形.
核心素养形成
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【感悟提升】两点间的距离公式的几种应用
(1)求点的坐标:求到某点的距离满足某些条件的点P(x,y)的坐标时,需要根据已知条件列出关于x,y的方程或方程组,解之即可.
(2)判断三角形的形状:从三边边长入手,根据边长是否相等判断是否是等腰或等边三角形,根据勾股定理判断是否是直角三角形.
(3)判断三点共线:根据两个距离之和等于第三个距离判断三点共线.
(4)求参数:利用两点间的距离公式得到含参数的方程,解之即可.
核心素养形成
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【跟踪训练】
1.(1)已知数轴上三点A,B,C的坐标分别为x1,x2,x3,若x2=1,x3=2,且|AB|=2|BC|,则x1的值为__________.
解析:由题意,得|AB|=|1-x1|,|BC|=|2-1|=1,又|AB|=2|BC|,所以|1-x1|=2,解得x1=3或x1=-1.
3或-1
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(2)已知△ABC的三个顶点分别为A(4,1),B(-3,2),C(0,5),则△ABC的周长为________.
核心素养形成
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(3)已知点A(5,2a-1),B(a+1,a-4),当|AB|取最小值时,实数a的值是________.
核心素养形成
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题型二 中点坐标公式的应用
例2 (1)已知三点A(x,5),B(-2,y),C(1,1),且C是线段AB的中点,求x,y的值.
核心素养形成
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(2)求点M(4,3)关于点N(5,-3)的对称点.
核心素养形成
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(3)已知平行四边形ABCD的三个顶点分别为A(0,0),B(2,0),D(1,3),求顶点C的坐标.
核心素养形成
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【感悟提升】利用中点坐标公式解决问题的策略
(1)中点坐标公式常用于求线段的中点、三角形的中线长、平行四边形的对角线交点等,解决这类问题的关键是根据几何概念与性质,提炼出点之间的“中点关系”,从而根据中点坐标公式解决.
(2)因为两点关于其中点对称,所以利用中点坐标公式可以解决中心对称问题.
核心素养形成
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【跟踪训练】
2.已知△ABC三边AB,BC,CA的中点分别为P(3,-2),Q(1,6),R(-4,2),则顶点A的坐标为______________.
(-2,-6)
核心素养形成
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题型三 坐标法的应用
例3 如图所示,△ABD和△BCE是在直线AC同侧的两个等边三角形,用坐标法证明:|AE|=|CD|.
核心素养形成
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【感悟提升】坐标法解决平面几何问题的思路
(1)建立坐标系,用坐标表示有关的量.
(2)进行有关代数运算.
(3)把代数运算的结果“翻译”成几何结论.
提醒:建系时让图形中尽可能多的点落在坐标轴上,这样便于运算.
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【感悟提升】对于涉及无理式,其中含二次三项式的,我们可以联想到两点间的距离公式,即构造两点间的距离公式,再结合平面几何知识求解(证).
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4.已知点(0,2)是点(-2,b)与点(2,4)的对称中心,则b=________.
解析:∵点(0,2)是点(-2,b)与点(2,4)的对称中心,∴b+4=2×2,即b=0.
0
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课后课时精练
基础题(占比60%) 中档题(占比30%) 拔高题(占比10%)
题号 1 2 3 4 5 6 7
难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
考点 已知中点坐标求参数 求两点间的距离 求对称点的坐标;求两点间的距离 求对称点的坐标 构造两点间距离
公式 求两点间的距离;求中点
坐标 求两点间距离的
最值
题号 8 9 10 11 12 13 14
难度 ★ ★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★★
考点 求中点坐标;求两点间的距离 求中点坐标;求两点间的距离 用坐标法证明等式成立 求距离差的最值 向量的坐标;求点的坐标 构造两点间距离公式;求距离和的最值 有关三角形的证明问题
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一、选择题
1.已知线段AB的中点为坐标原点,且A(x,2),B(3,y),则x+y=( )
A.5 B.-1
C.1 D.-5
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4.已知菱形的三个顶点分别为(a,b),(-b,a),(0,0),则它的第四个顶点是( )
A.(2a,b) B.(a-b,a+b)
C.(a+b,b-a) D.(a-b,b-a)
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二、填空题
6.在数轴上,已知A(3),B(-1),则|AB|=________,AB中点的坐标为________.
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7.若动点P的坐标为(x,1-x),x∈R,则动点P到原点的距离的最小值是________.
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8.已知三角形的三个顶点分别为A(7,8),B(10,4),C(2,-4),则BC边上的中线AM的长为________.
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三、解答题
9.已知四边形ABCD的四个顶点分别为A(-4,3),B(2,5),C(6,3),D(-3,0),E,F分别为边AB,BC的中点,求|CE|,|DE|,|AF|,|DF|.
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10.已知四边形ABCD是一个长方形,且M是ABCD所在平面内任意一个点,求证:|AM|2+|CM|2=|BM|2+|DM|2.
证明:因为四边形ABCD是长方形,故以A为
坐标原点,建立如图所示的平面直角坐标系,
则A(0,0),不妨设B,D两点的坐标分别为
(a,0),(0,b),则C(a,b),设M(x,y),
故|AM|2+|CM|2=x2+y2+(x-a)2+(y-b)2,
|BM|2+|DM|2=(x-a)2+y2+x2+(y-b)2=x2+y2+(x-a)2+(y-b)2,
故|AM|2+|CM|2=|BM|2+|DM|2,即证.
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14.在△ABC中,D为BC边上任意一点(D与B,C不重合),且|AB|2=|AD|2+|BD|·|DC|.求证:△ABC为等腰三角形.
证明:如图,作AO⊥BC,垂足为O,以O为坐标原点,BC所在直线为x轴,OA所在直线为y轴,建立平面直角坐标系.
设A(0,a),B(b,0),C(c,0),D(d,0)(b<d<c).
因为|AB|2=|AD|2+|BD|·|DC|,
所以由距离公式可得b2+a2=d2+a2+(d-b)(c-d),
即-(d-b)(b+d)=(d-b)(c-d).
又d-b≠0,故-b-d=c-d,即-b=c.
所以|AB|=|AC|,即△ABC为等腰三角形.
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R
知识点一 数轴上的基本公式
如果数轴上点A(x1),B(x2),线段AB的中点为M(x),则
(1)向量eq \o(AB,\s\up17(→))的坐标为_________;
(2)|AB|=|eq \o(AB,\s\up17(→))|=_________;
(3)x=_________.
[拓展] 在数轴上,点A(x1),B(x2),用绝对值定义两点间的距离,表示为d(A,B)=|x1-x2|.若A,B,C是数轴上任意三点,则d(A,B)≤d(A,C)+d(B,C).
eq \f(x1+x2,2)
知识点二 平面直角坐标系中的基本公式
已知A(x1,y1),B(x2,y2)是平面直角坐标系中的两点,M(x,y)是线段AB的中点,则
(1)eq \o(AB,\s\up17(→))=__________________;
(2)|AB|=|eq \o(AB,\s\up17(→))|=___________________________;
(3)x=__________,y=________.
eq \r((x2-x1)2+(y2-y1)2)
eq \f(x1+x2,2)
eq \f(y1+y2,2)
[点拨] 对两点间距离公式的几点说明
(1)公式中,点A,B的位置没有先后之分,即距离公式还可以写为
|AB|=eq \r((x1-x2)2+(y1-y2)2).
(2)坐标平面内的两点间的距离公式是数轴上两点间的距离公式的推广.
(3)若B点为原点,则|AB|=|OA|=2,1)eq \r(x+yeq \o\al(2,1))
.
(4)若A,B两点在x轴上,或在与x轴平行的直线上,此时|AB|=|x2-x1|.
(5)若A,B两点在y轴上,或在与y轴平行的直线上,此时|AB|=|y2-y1|.
注意:(4)(5)在应用时,可根据实际情况去掉绝对值符号,解题更容易.
[拓展] (1)中点问题可看成中心对称问题,即线段AB的中点M就是线段AB的对称中心,或点A关于点M的对称点为点B.由此得P(x,y)关于G(x0,y0)的对称点P′的坐标为(2x0-x,2y0-y).
(2)三角形的重心坐标公式:以A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3)为顶点的△ABC的重心的坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x1+x2+x3,3),\f(y1+y2+y3,3))).
知识点三 坐标法
通过建立平面直角坐标系,将几何问题转化为代数问题,然后通过代数运算等解决问题.这种解决问题的方法称为坐标法.
1.(数轴上的基本公式)下列说法正确的是( )
A.点M(x)位于点N(2x)的左侧
B.数轴上等长的向量是相等的向量
C.在数轴上,点A(x1),B(x2),则向量eq \o(AB,\s\up17(→))在数轴上的坐标为x2-x1
D.有方向的直线是数轴
2.(坐标法)已知△ABC的三个顶点分别是A(-a,0),B(a,0)和Ceq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a,2),\f(\r(3),2)a)),则△ABC的形状是( )
A.等腰三角形
B.等边三角形
C.直角三角形
D.斜三角形
解析 设点P的坐标为(x,0),由|AP|=10,得eq \r((x-3)2+(0-6)2)=10,解得x=11或x=-5,所以点P的坐标为(-5,0)或(11,0).
证明 由两点间距离公式,得
|AB|=eq \r((a+a)2+(0-0)2)=2|a|,
|BC|=eq \r((0-a)2+(\r(3)a-0)2)=2|a|,
|CA|=eq \r((-a-0)2+(0-\r(3)a)2)=2|a|.
∴|AB|=|BC|=|CA|,
故△ABC是等边三角形.
解析:∵A(4,1),B(-3,2),C(0,5),∴|AB|=eq \r((-3-4)2+(2-1)2)=eq \r(50)=5eq \r(2),|BC|=eq \r([0-(-3)]2+(5-2)2)=eq \r(18)=3eq \r(2),|AC|=eq \r((0-4)2+(5-1)2)=eq \r(32)=4eq \r(2).∴△ABC的周长为|AB|+|BC|+|AC|=5eq \r(2)+3eq \r(2)+4eq \r(2)=12eq \r(2).
12eq \r(2)
解析:点A(5,2a-1),B(a+1,a-4),由两点间距离公式得到|AB|=eq \r((4-a)2+(a+3)2)=eq \r(2a2-2a+25),根据二次函数的性质得到最小值在对称轴处取得,又对称轴方程为a=eq \f(1,2),故实数a的值是eq \f(1,2).
eq \f(1,2)
解 由题意知eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\f(x-2,2)=1,,\f(5+y,2)=1,))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x=4,,y=-3.))
解 设所求点的坐标为(x,y),
则eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\f(x+4,2)=5,,\f(y+3,2)=-3,))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x=6,,y=-9,))
故所求对称点的坐标为(6,-9).
解 ∵平行四边形的对角线互相平分,
∴平行四边形对角线的中点坐标相同.
设顶点C的坐标为(x,y),
则eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\f(0+x,2)=\f(2+1,2)=\f(3,2),,\f(0+y,2)=\f(0+3,2)=\f(3,2),))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x=3,,y=3,))
即顶点C的坐标为(3,3).
解析:设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),因为△ABC三边AB,BC,CA的中点分别为P(3,-2),Q(1,6),R(-4,2),由中点坐标公式可得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x1+x2=6,,x2+x3=2,,x1+x3=-8,))
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(y1+y2=-4,,y2+y3=12,,y1+y3=4,))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x1=-2,,y1=-6,))故顶点A的坐标为(-2,-6).
证明 如图所示,以B为坐标原点,AC所在的直线为x轴,建立平面直角坐标系.
设△ABD和△BCE的边长分别为a和c,
则A(-a,0),Eeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(c,2),\f(\r(3)c,2))),C(c,0),Deq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(a,2),\f(\r(3)a,2))),
因为|AE|=eq \r(\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(c,2)-(-a)))\s\up12(2)+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(3)c,2)-0))\s\up12(2))=eq \r(a2+ac+\f(c2,4)+\f(3c2,4))=eq \r(a2+ac+c2),
|CD|=eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(a,2)-c))\s\up12(2)+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(3)a,2)-0))\s\up12(2))
=eq \r(\f(a2,4)+ac+c2+\f(3a2,4))=eq \r(a2+ac+c2),
所以|AE|=|CD|.
【跟踪训练】
3.已知△ABC是直角三角形,斜边BC的中点为M,建立适当的直角坐标系.求证:|AM|=eq \f(1,2)|BC|.
证明:如图所示,以A为坐标原点,Rt△ABC的直角边AB,AC所在直线分别为x,y轴,建立平面直角坐标系,则A(0,0),
设B,C两点的坐标分别为(b,0),(0,c).
因为点M是BC的中点,
所以点M的坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0+b,2),\f(c+0,2))),即eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(b,2),\f(c,2))).
由两点间的距离公式得|BC|=eq \r(b2+c2),|AM|=eq \r(\f(b2,4)+\f(c2,4))=eq \f(\r(b2+c2),2),
所以|AM|=eq \f(1,2)|BC|.
题型四 构造几何模型解决代数问题
例4 求函数y=eq \r(x2+x+1)-eq \r(x2-x+1)的值域.
解 显然函数的定义域为R,函数的解析式可化为
y=eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(1,2)))\s\up12(2)+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0-\f(\r(3),2)))\s\up12(2))-eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(1,2)))\s\up12(2)+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0-\f(\r(3),2)))\s\up12(2)).
设P(x,0),Aeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(\r(3),2))),Beq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2),\f(\r(3),2)))为平面上三点,
则|PA|=eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(1,2)))\s\up12(2)+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0-\f(\r(3),2)))\s\up12(2)),|PB|=eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(1,2)))\s\up12(2)+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0-\f(\r(3),2)))\s\up12(2)),y=|PB|-|PA|.
∵||PB|-|PA||<|AB|,且|AB|=1,
∴|y|<1,即-1<y<1,故函数的值域为(-1,1).
【跟踪训练】
4.求函数y=eq \r(x2+1)+eq \r(x2-4x+8)的最小值.
解:函数的解析式可化为y=eq \r((x-0)2+(0-1)2)+eq \r((x-2)2+(0-2)2).
令A(0,1),B(2,2),P(x,0),则问题转化为在x轴上求一点P(x,0),使得|PA|+|PB|取最小值.
设A关于x轴的对称点为A′(0,-1),则|PA|=|PA′|,
∵|PA|+|PB|=|PA′|+|PB|≥|A′B|,
∴(|PA|+|PB|)min=|A′B|=eq \r((2-0)2+(2+1)2)=eq \r(4+9)=eq \r(13).
即函数y=eq \r(x2+1)+eq \r(x2-4x+8)的最小值为eq \r(13).
1.已知线段AB的端点A(3,4)及中点O(0,3),则点B的坐标为( )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2),\f(7,2)))
B.(-3,2)
C.(3,2)
D.(3,10)
解析:设B(x,y),已知AB的端点A(3,4)及中点O(0,3),则eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(0=\f(3+x,2),,3=\f(4+y,2),))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x=-3,,y=2,))故点B的坐标为(-3,2).故选B.
2.(多选)数轴上点P,M,N的坐标分别为-2,8,-6,则有( )
A.eq \o(MN,\s\up17(→))的坐标与eq \o(NM,\s\up17(→))的坐标相等
B.|MP|=10
C.eq \o(PN,\s\up17(→))的坐标为-4
D.eq \o(MP,\s\up17(→))的坐标为10
解析:数轴上的两点对应向量的坐标等于终点坐标减去起点坐标,故eq \o(MN,\s\up17(→))的坐标与eq \o(NM,\s\up17(→))的坐标不相等,A不正确;eq \o(MP,\s\up17(→))的坐标为-2-8=-10,|MP|=|eq \o(MP,\s\up17(→))|=10,B正确,D不正确;eq \o(PN,\s\up17(→))的坐标为-6-(-2)=-4,C正确.故选BC.
3.(多选)数轴上一点P(x),它到点A(-8)的距离是它到点B(-4)的距离的2倍,则点P的坐标x可以是( )
A.0
B.-4
C.eq \f(16,3)
D.-eq \f(16,3)
解析:|x-(-8)|=2|x-(-4)|,解得x=0或x=-eq \f(16,3).故选AD.
5.函数y=|eq \r(x2-2x+5)-eq \r(x2-4x+5)|的最小值为________,最大值为________.
解析:函数可化为y=|eq \r((x-1)2+(0-2)2)-eq \r((x-2)2+(0-1)2)|,表示点M(x,0)到定点A(1,2)与B(2,1)的距离之差的绝对值.当|MA|=|MB|时,y取最小值0;当A,B,M三点共线时,||MA|-|MB||=|AB|,此时ymax=|AB|=eq \r((2-1)2+(1-2)2)=eq \r(2).
eq \r(2)
解析:由题意知eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(0=\f(x+3,2),,0=\f(y+2,2),))则x=-3,y=-2,故x+y=-5.故选D.
2.已知A(x,-eq \r(xy))和B(y,eq \r(xy))两点,则|AB|=( )
A.x+y
B.|x-y|
C.-x-y
D.|x+y|
解析:|AB|=eq \r((x-y)2+(-\r(xy)-\r(xy))2)=eq \r(x2+y2+2xy)=eq \r((x+y)2)=|x+y|.
3.已知A(3,1),B(2,4),C(1,5),且点A关于点B的对称点为D,则|CD|=( )
A.2
B.4
C.eq \f(\r(34),2)
D.eq \f(17,2)
解析:设D(x,y),由题意知eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\f(x+3,2)=2,,\f(y+1,2)=4,))∴eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x=1,,y=7,))∴D(1,7),∴|CD|=eq \r((1-1)2+(7-5)2)=2.故选A.
解析:令A(a,b),B(-b,a),C(0,0),因为三条线段AB,AC,BC中必有一条为对角线,另两条为相邻两边,由菱形的性质(相邻两边长度相等)及|AC|=|BC|=eq \r(a2+b2),得AB为对角线.设菱形的第四个顶点为D(x0,y0),由中点坐标公式,得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\f(a-b,2)=\f(x0+0,2),,\f(b+a,2)=\f(y0+0,2),))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x0=a-b,,y0=a+b,))即菱形的第四个顶点的坐标为(a-b,a+b).
5.(多选)对于eq \r(x2+2x+5),下列说法正确的是( )
A.可看作点(x,0)与点(1,2)的距离
B.可看作点(x,0)与点(-1,-2)的距离
C.可看作点(x,0)与点(-1,2)的距离
D.可看作点(x,-1)与点(-1,1)的距离
解析:由题意,可得eq \r(x2+2x+5)=eq \r((x+1)2+4)=eq \r((x+1)2+(0±2)2)=eq \r((x+1)2+(-1-1)2),可看作点(x,0)与点(-1,-2)的距离,可看作点(x,0)与点(-1,2)的距离,可看作点(x,-1)与点(-1,1)的距离,故A不正确.故选BCD.
解析:由题意,|AB|=|-1-3|=4,AB中点的坐标为eq \f(3-1,2)=1.
解析:由两点间的距离公式得所求距离为eq \r(x2+(1-x)2)=eq \r(2x2-2x+1)=eq \r(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(1,2)))\s\up12(2)+\f(1,2)),所以所求距离的最小值为eq \r(\f(1,2))=eq \f(\r(2),2).
eq \f(\r(2),2)
解析:设BC的中点M的坐标为(x,y),则eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x=\f(10+2,2)=6,,y=\f(4+(-4),2)=0,))即点M的坐标为(6,0),所以|AM|=eq \r((6-7)2+(0-8)2)=eq \r(65).
eq \r(65)
解:设边AB的中点E的坐标为(x,y),
则x=eq \f(-4+2,2)=-1,y=eq \f(3+5,2)=4,则E(-1,4),
则|CE|=eq \r((-1-6)2+(4-3)2)=5eq \r(2),|DE|=eq \r([-1-(-3)]2+(4-0)2)=2eq \r(5).
设边BC的中点F的坐标为(m,n),
则m=eq \f(2+6,2)=4,n=eq \f(5+3,2)=4,则F(4,4),
则|AF|=eq \r([4-(-4)]2+(4-3)2)=eq \r(65),
|DF|=eq \r([4-(-3)]2+(4-0)2)=eq \r(65).
11.已知点A(2,2),B(3,4),P为x轴上一点,则||PB|-|PA||的最大值为( )
A.2
B.3
C.eq \r(5)
D.2eq \r(3)
解析:由题设知,A,B两点同处于x轴上方,对于x轴上任意一点P,当P,A,B三点不共线时,在△ABP中,||PB|-|PA||<|AB|,而|AB|=eq \r((2-3)2+(2-4)2)=eq \r(5),∴||PB|-|PA||<eq \r(5).当P为直线AB与x轴的交点,即P,A,B三点共线时,||PB|-|PA||=|AB|=eq \r(5),∴||PB|-|PA||的最大值为eq \r(5).
12.已知数轴上有点A(-2),B(1),D(3),点C在直线AB上,且eq \o(AC,\s\up17(→))的坐标与eq \o(BC,\s\up17(→))的坐标之比为eq \f(1,2),延长DC到点E,使eq \f(|CE|,|DE|)=eq \f(1,4),则点E的坐标为________.
解析:设C(x),E(x′),则由eq \o(AC,\s\up17(→))的坐标与eq \o(BC,\s\up17(→))的坐标之比为eq \f(1,2),得eq \f(x-(-2),x-1)=eq \f(1,2),解得x=-5,所以C(-5).如图所示,因为E在DC的延长线上,所以eq \f(|CE|,|DE|)=eq \f(-5-x′,3-x′)=eq \f(1,4),解得x′=-eq \f(23,3),即点E的坐标为-eq \f(23,3).
-eq \f(23,3)
13.求函数f(x)=eq \r(x2-6x+13)+eq \r(x2-10x+29)的最小值.
解:因为f(x)=eq \r(x2-6x+13)+eq \r(x2-10x+29)
=eq \r((x-3)2+4)+eq \r((x-5)2+4),
所以f(x)为点A(3,2)和P(x,0)之间的距离与点B(5,-2)和P(x,0)之间的距离之和,即f(x)=|PA|+|PB|,如图,
由三角不等式可知,|PA|+|PB|≥|AB|,当且仅当A,P,B三点共线时,|PA|+|PB|有最小值|AB|=eq \r((3-5)2+[2-(-2)]2)=2eq \r(5),即f(x)的最小值为2eq \r(5).
$$