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新概念综合问题(2)专项练习
1. 设点Q到图形W上每一个点的距离的最小值称为点Q到图形W的距离。例如正方形ABCD满足A(1,0),B(2,0),C(2,1),D(1,1),那么点O(0,0)到正方形ABCD的距离为1。
(1)如果⊙P是以(3,4)为圆心,1为半径的圆,那么点O(0,0)到⊙P的距离为 ;
(2)①求点到直线的距离;
②如果点到直线的距离为3,那么a的值是 ;
(3)如果点到抛物线的距离为3,请直接写出的值。
2. 如图,在平面直角坐标系中,已知点A(2,3)、B(6,3),连接AB。若对于平面内一点P,线段AB上都存在点Q,使得PQ≤1,则称点P是线段AB的“邻近点”。
(1)判断点D,是否为线段AB的“邻近点” (填“是”或“否”);
(2)若点H (m,n)在一次函数的图象上,且是线段AB的“邻近点”,求m的取值范围。
(3)若一次函数的图象上至少存在一个“邻近点”,直接写出b的取值范围。
3. 对于半径为r的⊙P及一个正方形给出如下定义:若⊙P上存在到此正方形四条边距离都相等的点,则称⊙P是该正方形的“等距圆”。如图1,在平面直角坐标系xOy中,正方形ABCD的顶点A的坐标为(2,4),顶点C、D在x轴上,且点C在点D的左侧。
(1)当r=时,
①在P1(0,-3),P2(4,6),P3(,2)中可以成为正方形ABCD的“等距圆”的圆心的是 ;
②若点P在直线上,且⊙P是正方形ABCD的“等距圆”,则点P的坐标为 ;
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(2)如图2,在正方形ABCD所在平面直角坐标系xOy中,正方形EFGH的顶点F的坐标为(6,2),顶点E、H在y轴上,且点H在点E的上方。
①若⊙P同时为上述两个正方形的“等距圆”,且与BC所在直线相切,求⊙P 在y轴上截得的弦长;
②将正方形ABCD绕着点D旋转一周,在旋转的过程中,线段HF上没有一个点能成为它的“等距圆”的圆心,则r的取值范围是 。
图1 图2
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新概念综合问题(2)专项练习
参考答案
1. 解:(1)∵,
∴点O(0,0)到⊙P的距离为5-1=4。
(2)①直线记为,如图1,过点作,垂足为点,
图1
设与轴的交点分别为,则。
∴。 ∵
∴,即。∴。
∴点到直线的距离为。
②N在F点的上边,如图2,过点N作NG⊥l,垂足为点G,
图2
∵△EOF∽△NGF
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∴,即
∴a=1+[来源:学§科§网]
N在F点的下边,
同理可得a=1-
故a=1±
(3)或。
①点G在原点下面,b=-3
②点G在原点上面,
解得
故b的值是-3或。
2. 解:(1)是
∵[来源:学科网]
∴是线段AB的“邻近点”。
(2)如图1
∵点H(m,n)是线段AB的“邻近点”,点H(m,n)在直线y=x-1上,
∴ n=m-1;
直线y=x-1与线段AB交于(4,3)
① 当m≥4时,有n=m-1≥3,
又AB∥x轴,
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∴ 此时点H(m,n)到线段AB的距离是n-3,
∴0≤n-3≤1,
∴4 ≤m≤5,
② 当m≤4时,有n=m-1
∴n≤3,
又AB∥x轴,
∴ 此时点H(m,n)到线段AB的距离是3-n,
∴0≤3-n≤1,
∴ 3≤m≤4,
综上所述,3≤m≤5;
(3) ①如图2
由直线y=x+b可知∠AN1H=45°[来源:Z,xx,k.Com]
∵PH=1
∴AN1=
∴
把横坐标2,纵坐标代入直线y=x+b,可得,解得
②如图3
同理证得
把代入直线y=x+b,可得,解得
故b的取值范围为。
3. 解:(1)①连接AC和BD,交于点M,
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∵四边形ABCD是正方形,[来源:学科网]
∴M到正方形ABCD四条边距离都相等
∴⊙P一定通过点M,
∵A(2,4)
∴M(0,2)
设⊙P的圆心坐标是(x,y),
∴当r=时,
∴x2+(y-2)2=(4)2,
即,x2+(y-2)2=32,
把P1(0,-3),P2(4,6),P3(,2)代入,只有P2,P3成立,
∴可以成为正方形ABCD的“等距圆”的圆心的是P2,P3。
②∵点P在直线y=-x+2上,且⊙P是正方形ABCD的“等距圆”,
∴把y=-x+2代入x2+(y-2)2=32,得x2+x2=32,
解得x=±4,
∴y=-2或6,
∴P(4,-2)或P(-4,6)。
(2)①∵⊙P同时为正方形ABCD与正方形EFGH的“等距圆”,
∴⊙P同时过正方形ABCD的对称中心E和正方形EFGH的对称中心I。
∴点P在线段EI的中垂线上。
∵A(2,4),正方形ABCD的边CD在x轴上;F(6,2),正方形EFGH的边HE在y轴上,
∴E(0,2),I(3,5)
∴∠I EH=45°,
设线段EI的中垂线与y轴交于点L,与x轴交于点M,
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∴△LIE为等腰直角三角形,LI⊥y轴,
∴L(0,5),
∴△LOM为等腰直角三角形,LO=OM
∴M(5,0),
∴P在直线y=-x+5上,
∴设P(p,-p+5)
过P作PQ⊥直线BC于Q,连接PE,
∵⊙P与BC所在直线相切,
∴PE=PQ,
∴,
解得:,,
∴。。
∵⊙P过点E,且E点在y轴上,
∴⊙P在y轴上截得的弦长为
②如图,连接DH,作DT⊥HF,以D为圆心,DE为半径作圆,交DT于点E1,交HD于点E2,
当0<r<DT-DE1时,线段HF上没有一个点能成为它的“等距圆”的圆心。
∵HF所在的直线为:y=-x+8,
DT所在的直线为:y=x+2,
∴T(3,5),
∵D(0,2),
∴DT==3,
∵DE=DE1
∴DT-DE1=DT-DE=3-2=,[来源:Z#xx#k.Com]
∴当0<r<时,线段HF上没有一个点能成为它的“等距圆”的圆心。
当r>HE2时,线段HF上没有一个点能成为它的“等距圆”的圆心。
∵HE2=HD+DE2,DE2=DE,
∴HE2=HD+DE=+2=+2=2+2,
∴当r>2+2时,线段HF上没有一个点能成为它的“等距圆”的圆心。
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