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2020年中考(通用)数学二轮专题复习:一次函数的综合题 含详解
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2020年中考(通用)数学二轮专题复习:一次函数的综合题
1.定义:在平面直角坐标系中,对于任意P(x1,y1),Q(x2,y2),若点M(x,y)满足x=3(x1+x2),y=3(y1+y2),则称点M是点P,Q的“美妙点”.例如:点P(1,2),Q(﹣2,1),当点M(x,y)满足x=3×(1﹣2)=﹣3,y=3×(2+1)=9时,则点M(﹣3,9)是点P,Q的“美妙点”.
(1)已知点A(﹣1,3),B(3,3),C(2,﹣2),请说明其中一点是另外两点的“美妙点”;
(2)如图,已知点D是直线y=+2上的一点.点E(3,0),点M(x,y)是点D、E的“美妙点”.
①求y与x的函数关系式;
②若直线DM与x轴相交于点F,当△MEF为直角三角形时,求点D的坐标.
2.在平面直角坐标系xOy中,图形G的投影矩形定义如下:矩形的两组对边分别平行于x轴,y轴,图形G的顶点在矩形的边上或内部,且矩形的面积最小.设矩形的较长的边与较短的边的比为k,我们称常数k为图形G的投影比.如图1,矩形ABCD为△DEF的投影矩形,其投影比k=.
(1)若点A(1,1),B(2,3),则△OAB投影比k的值为 ;
(2)若点M(﹣2,0),点N(2,1)且△MNP投影比k=,则点P的坐标可能是 (填写序号);
①(﹣1,3);②(2,﹣2);③(3,3);④(0,2).
(3)已知点C(4,0),在函数y=2x﹣4(其中x<2)的图象上有一点D,若△OCD的投影比k=3,求点D的坐标.
3.在平面直角坐标系中,已知点A(x,y),点B(x﹣my,mx﹣y)(其中m为常数,且m≠0),则称B是点A的“m族衍生点”.例如:点A(1,2)的“3族衍生点”B的坐标为(1﹣3×2,3×1﹣2),即B(﹣5,1).
(1)点(2,0)的“2族衍生点”的坐标为 ;
(2)若点A的“3族衍生点”B的坐标是(﹣1,5),则点A的坐标为 ;
(3)若点A(x,0)(其中x≠0),点A的“m族衍生点“为点B,且AB=OA,求m的值;
(4)若点A(x,y)的“m族衍生点”与“﹣m族衍生点”都关于y轴对称,则点A的位置在 .
4.阅读材料:
我们知道:一条直线经过等腰直角三角形的直角顶点,过另外两个顶点分别向该直线作垂线,即可得三垂直模型”如图①:在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,分别过A、B向经过点C直线作垂线,垂足分别为D、E,我们很容易发现结论:△ADC≌△CEB.
(1)探究问题:如果AC≠BC,其他条件不变,如图②,可得到结论;△ADC∽△CEB.请你说明理由.
(2)学以致用:如图③,在平面直角坐标系中,直线y=x与直线CD交于点M(2,1),且两直线夹角为α,且tanα=,请你求出直线CD的解析式.
(3)拓展应用:如图④,在矩形ABCD中,AB=3,BC=5,点E为BC边上一个动点,连接BE,将线段AE绕点E顺时针旋转90°,点A落在点P处,当点P在矩形ABCD外部时,连接PC,PD.若△DPC为直角三角形时,请你探究并直接写出BE的长.
5.如图,在平面直角坐标系中,直线y=kx+b与x轴交于点A(5,0),与y轴交于点B;直线y═x+6过点B和点C,且AC⊥x轴.点M从点B出发以每秒2个单位长度的速度沿y轴向点O运动,同时点N从点A出发以每秒3个单位长度的速度沿射线AC向点C运动,当点M到达点O时,点M、N同时停止运动,设点M运动的时间为t(秒),连接MN.
(1)求直线y=kx+b的函数表达式及点C的坐标;
(2)当MN∥x轴时,求t的值;
(3)MN与AB交于点D,连接CD,在点M、N运动过程中,线段CD的长度是否变化?如果变化,请直接写出线段CD长度变化的范围;如果不变化,请直接写出线段CD的长度.
6.如图,直线y=﹣2x+8分别交x轴,y轴于点A,B,直线y=x+3交y轴于点C,两直线相交于点D.
(1)求点D的坐标;
(2)如图2,过点A作AE∥y轴交直线y=x+3于点E,连接AC,BE.求证:四边形ACBE是菱形;
(3)如图3,在(2)的条件下,点F在线段BC上,点G在线段AB上,连接CG,FG,当CG=FG,且∠CGF=∠ABC时,求点G的坐标.
7.如图,过点A(1,3)的一次函数y=kx+6(k≠0)的图象分别与x轴,y轴相交于B,C两点.
(1)求k的值;
(2)直线l与y轴相交于点D(0,2),与线段BC相交于点E.
(i)若直线l把△BOC分成面积比为1:2的两部分,求直线l的函数表达式;
(ⅱ)连接AD,若△ADE是以AE为腰的等腰三角形,求满足条件的点E的坐标.
8.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线l1:y=x+2与x轴交于点A,直线l2:y=3x﹣6与x轴交于点D,与l1相交于点C.
(1)求点D的坐标;
(2)在y轴上一点E,若S△ACE=S△ACD,求点E的坐标;
(3)直线l1上一点P(1,3),平面内一点F,若以A、P、F为顶点的三角形与△APD全等,求点F的坐标.
9.如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣x+3分别交y轴,x轴于A、B两点,点C在线段AB上,连接OC,且OC=BC.(1)求线段AC的长度;
(2)如图2,点D的坐标为(﹣,0),过D作DE⊥BO交直线y=﹣x+3于点E.动点N在x轴上从点D向终点O匀速运动,同时动点M在直线=﹣x+3上从某一点向终点G(2,1)匀速运动,当点N运动到线段DO中点时,点M恰好与点A重合,且它们同时到达终点.
i)当点M在线段EG上时,设EM=s、DN=t,求s与t之间满足的一次函数关系式;
ii)在i)的基础上,连接MN,过点O作OF⊥AB于点F,当MN与△OFC的一边平行时,求所有满足条件的s的值.
10.建立模型:
如图1,等腰Rt△ABC中,∠ABC=90°,CB=BA,直线ED经过点B,过A作AD⊥ED于D,过C作CE⊥ED于E.则易证△ADB≌△BEC.这个模型我们称之为“一线三垂直”.它可以把倾斜的线段AB和直角∠ABC转化为横平竖直的线段和直角,所以在平面直角坐标系中被大量使用.
模型应用:
(1)如图2,点A(0,4),点B(3,0),△ABC是等腰直角三角形.
①若∠ABC=90°,且点C在第一象限,求点C的坐标;
②若AB为直角边,求点C的坐标;
(2)如图3,长方形MFNO,O为坐标原点,F的坐标为(8,6),M、N分别在坐标轴上,P是线段NF上动点,设PN=n,已知点G在第一象限,且是直线y=2x一6上的一点,若△MPG是以G为直角顶点的等腰直角三角形,请直接写出点G的坐标.
11.如图1,直线l:y=x+2与x轴交于点A,与y轴交于点B.已知点C(﹣2,0).
(1)求出点A,点B的坐标.
(2)P是直线AB上一动点,且△BOP和△COP的面积相等,求点P坐标.
(3)如图2,平移直线l,分别交x轴,y轴于交于点A1B1,过点C作平行于y轴的直线m,在直线m上是否存在点Q,使得△A1B1Q是等腰直角三角形?若存在,请直接写出所有符合条件的点Q的坐标.
12.如图1,已知线段AB与点P,若在线段AB上存在点Q,满足PQ≤AB,则称点P为线段AB的“限距点”.
(1)如图2,在平面直角坐标系xOy(2)中,若点A(﹣1,0),B(1,0)
①在C(0,2)2,D(﹣2,﹣2),中,是线段AB的“限距点”的是 ;
②点P是直线y=x+1上一点,若点P是线段AB的“限距点”,请求出点P横坐标xP的取值范围.
(2)在平面直角坐标系xOy中,点A(t,1),B(t,﹣1),直线y=与x轴交于点M,与y轴交于点N.若线段MN上存在线段AB的“限距点”,请求出t的取值范围.
13.如图1,在平面直角坐标系xOy中,点A(2,0),点B(﹣4,3).
(1)求直线AB的函数表达式;
(2)点P是线段AB上的一点,当S△AOP:S△AOB=2:3时,求点P的坐标;
(3)如图2,在(2)的条件下,将线段AB绕点A顺时针旋转120°,点B落在点C处,连结CP,求△APC的面积,并直接写出点C的坐标.
14.如图1,等腰直角三角形ABC中,∠ACB=90°,CB=CA,直线DE经过点C,过A作AD⊥DE于点D,过B作BE⊥DE于点E,则△BEC≌△CDA,我们称这种全等模型为“K型全等”.(不需要证明)
【模型应用】若一次函数y=kx+4(k≠0)的图象与x轴、y轴分别交于A、B两点.
(1)如图2,当k=﹣1时,若点B到经过原点的直线l的距离BE的长为3,求点A到直线l的距离AD的长;
(2)如图3,当k=﹣时,点M在第一象限内,若△ABM是等腰直角三角形,求点M的坐标;
(3)当k的取值变化时,点A随之在x轴上运动,将线段BA绕点B逆时针旋转90°得到BQ,连接OQ,求OQ长的最小值.
15.如图,正方形AOBC的边长为2,点O为坐标原点,边OB,OA分别在x轴,y轴上,点D是BC的中点,点P是线段AC上的一个点,如果将OA沿直线OP对折,使点A的对应点A′恰好落在PD所在直线上.
(1)若点P是端点,即当点P在A点时,A′点的位置关系是 ,OP所在的直线是 ,当点P在C点时,A′点的位置关系是 ,OP所在的直线表达式是 .
(2)若点P不是端点,用你所学的数学知识求出OP所在直线的表达式.
(3)在(2)的情况下,x轴上是否存在点Q,使△DPQ的周长为最小值?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
参考答案
1.解:(1)∵3×(﹣1+2)=3,3×(3﹣2)=3,
∴点B是A、C的“美妙点”;
(2)设点D(m,m+2),
①∵M是点D、E的“美妙点”.
∴x=3(3+m)=9+3m,y=3(0+m+2)=m+6,
故m=x﹣3,
∴y=(x﹣3)+6=x+3;
②由①得,点M(9+3m,m+6),
如图1,当∠MEF为直角时,则点M(3,4),
∴9+3m=3,解得:m=﹣2;
∴点D(﹣2,);
当∠MFE是直角时,如图2,
则9+3m=m,解得:m=﹣,
∴点D(﹣,);
当∠EMF是直角时,不存在,
综上,点D(﹣2,)或(﹣,).
2.解:(1)如图2,
过点B作BC⊥x轴于点C,作BD⊥y轴于点D,则矩形OCBD为△OAB的投影矩形,
∵点B(2,3),
∴OC=2,BC=3,
∴△OAB投影比k的值=.
(2)如图3,
①点P的坐标为(﹣1,3)时,
△MNP投影比k=;
②点P的坐标为(2,﹣2)时,
△MNP投影比k=;
③点P的坐标为(3,3)时,
△MNP投影比k=;
④点P的坐标为(0,2)时,
△MNP投影比k==2.
则点P的坐标可能是①(﹣1,3);②(2,﹣2);
(3)∵点D为函数y=2x﹣4(其中x<2)的图象上的点,
设点D坐标为(x,2x﹣4)(x<2).
分以下两种情况:
①当0≤x≤2时,如图4所示,
作投影矩形OMNC.
∵OC≥OM,
∴k====3,
解得x=,
∴D(,﹣);
②当x<0时,如图5所示,
作投影矩形MDNC.
∵点D坐标为(x,2x﹣4),点M点坐标为(x,0),
∴DM=|2x﹣4|=4﹣2x,MC=4﹣x,
∵x<0,
∴DM>CM,
∴k===3,解得x=8.
∴当x<0时,满足条件的点D不存在.
综上所述,点D的坐标为D(,﹣).
故答案为:;①②.
3.解:(1)点(2,0)的“2族衍生点”的坐标为(2﹣2×0,2×2﹣0),即(2,4),
故答案为(2,4);
(2)设点A坐标为(x,y),
由题意可得:,
∴,
∴点A坐标为(2,1);
(3)∵点A(x,0),
∴点A的“m族衍生点“为点B(x,mx),
∴AB=|mx|,
∵AB=OA,
∴|x|=|mx|,
∴m=±1;
(4)∵点A(x,y),
∴点A(x,y)的“m族衍生点”为(x﹣my,mx﹣y),点A(x,y)的“﹣m族衍生点”为(x+my,﹣mx﹣y),
∵点A(x,y)的“m族衍生点”与“﹣m族衍生点”都关于y轴对称,
∴,
∴x=0,
∴点A在y轴上,
故答案为:y轴上.
4.解:(1)理由:∵∠ACB=90°,
∴∠ACD=∠BCE=90°,
又∵∠ADC=90°,
∴∠ACD+∠DAC=90°,
∴∠BCE=∠DAC,且∠ADC=∠BEC=90°,
∴△ADC∽△CEB;
(2)如图,过点O作ON⊥OM交直线CD于点N,分别过M、N作ME⊥x轴NF⊥x轴,
由(1)可得:△NFO∽△OEM,
∴,
∵点M(2,1),
∴OE=2,ME=1,
∵tanα==,
∴,
∴NF=3,OF=,
∴点N(﹣,3),
∵设直线CD表达式:y=kx+b,
∴
∴
∴直线CD的解析式为:y=﹣x+;
(3)当∠CDP=90°时,如图,过点P作PH⊥BC,交BC延长线于点H,
∵∠ADC+∠CDP=180°,
∴点A,点D,点P三点共线,
∵∠BAP=∠B=∠H=90°,
∴四边形ABHP是矩形,
∴AB=PH=3,
∵将线段AE绕点E顺时针旋转90°,
∴AE=EP,∠AEP=90°,
∴∠AEB=∠PEH=90°,且∠BAE+∠AEB=90°,
∴∠BAE=∠PEH,且∠B=∠H=90°,AE=EP,
∴△ABE≌△EHP(AAS),
∴BE=PH=3,
当∠CPD=90°时,如图,过点P作PH⊥BC,交BC延长线于点H,延长HP交AD的延长线于N,则四边形CDNH是矩形,
∴CD=NH=3,DN=CH,
设BE=x,则EC=5﹣x,
∵将线段AE绕点E顺时针旋转90°,
∴AE=EP,∠AEP=90°,
∴∠AEB=∠PEH=90°,且∠BAE+∠AEB=90°,
∴∠BAE=∠PEH,且∠B=∠EHP=90°,AE=EP,
∴△ABE≌△EHP(AAS),
∴PH=BE=x,AB=EH=3,
∴PN=3﹣x,CH=3﹣(5﹣x)=x﹣2=DN,
∵∠DPC=90°,
∴∠DPN+∠CPH=90°,且∠CPH+∠PCH=90°,
∴∠PCH=∠DPN,且∠N=∠CHP=90°,
∴△CPH∽△PDH,
∴,
∴
∴x=
∵点P在矩形ABCD外部,
∴x=,
∴BE=,
综上所述:当BE的长为3或时,△DPC为直角三角形.
5.解:(1)∵AC⊥x轴,点A(5,0),
∴点C的横坐标为5,
对于y═x+6,当x=5时,y=×5+6=10,
对于x=0,y=6,
∴点C的坐标为(5,10),点B的坐标为(0,6),
直线y=kx+b与x轴交于点A(5,0),与y轴交于点B(0,6),
则,
解得,,
∴直线y=kx+b的函数表达式为y=﹣x+6,
综上所述,直线y=kx+b的函数表达式为y=﹣x+6,点C的坐标为(5,10);
(2)由题意得,BM=2t,AN=3t,
∴OM=6﹣2t,
∵OM∥AN,MN∥x轴,
∴四边形MOAN为平行四边形,
∴OM=AN,
∴6﹣2t=3t,
解得,t=,
∴当MN∥x轴时,t=;
(3)线段CD的长度不变化,
理由如下:过点D作EF∥x轴,交OB于E,交AC于F,
∵EF∥x轴,BM∥AN,∠AOE=90°,
∴四边形EOAF为矩形,
∴EF=OA=5,EO=FA,
∵BM∥AN,
∴△BDM∽△ADN,
∴==,
∵EF=5,
∴DE=2,DF=3,
∵BM∥AN,
∴△BDE∽△ADF,
∴==,
∴=,
∵OB=6,
∴EO=FA=,
∴CF=AC﹣FA=,
∴CD==.
6.解:(1)根据题意可得:,
解得:
∴点D坐标(2,4)
(2)∵直线y=﹣2x+8分别交x轴,y轴于点A,B,
∴点B(0,8),点A(4,0),
∵直线y=x+3交y轴于点C,
∴点C(0,3),
∵AE∥y轴交直线y=x+3于点E,
∴点E(4,5)
∵点B(0,8),点A(4,0),点C(0,3),点E(4,5),
∴BC=5,AE=5,AC==5,BE==5,
∴BC=AE=AC=BE,
∴四边形ACBE是菱形;
(3)∵BC=AC,
∴∠ABC=∠CAB,
∵∠CGF=∠ABC,∠AGF=∠ABC+∠BFG=∠AGC+∠CGF
∴∠AGC=∠BFG,且FG=CG,∠ABC=∠CAB,
∴△ACG≌△BGF(AAS)
∴BG=AC=5,
设点G(a,﹣2a+8),
∴(﹣2a+8﹣8)2+(a﹣0)2=52,
∴a=±,
∵点G在线段AB上
∴a=,
∴点G(,8﹣2)
7.解:(1)将点A的坐标代入一次函数y=kx+6并解得:
k=﹣3;
(2)一次函数y=﹣3x+6分别与x轴,y轴相交于B,C两点,
则点B、C的坐标分别为:(2,0)、(0,6);
(i)S△BCO=OB×CO=2×6=6,
直线l把△BOC分成面积比为1:2的两部分,
则S△CDE=2或4,
而S△CDE=×CD×xE=4×xE=2或4,
则xE=1或2,
故点E(1,3)或(2,0),
将点E的坐标代入直线l表达式并解得:
直线l的表达式为:y=±x+2;
(ⅱ)设点E(m,﹣3m+6),而点A、D的坐标分别为:(1,3)、(0,2),
则AE2=(m﹣1)2+(3﹣3m)2,AD2=2,ED2=m2+(4﹣3m)2,
当AE=AD时,(m﹣1)2+(3﹣3m)2=2,解得:m=或;
当AE=ED时,同理可得:m=;
综上,点E的坐标为:(,)或(,)或(,).
8.解:(1)∵直线l2:y=3x﹣6与x轴交于点D,
∴令y=0,则3x﹣6=0,
∴x=2,
∴D(2,0);
(2)如图1,
∵直线l1:y=x+2与x轴交于点A,
∴令y=0.
∴x+2=0,
∴x=﹣2,
∴A(﹣2,0),
由(1)知,D(2,0),
∴AD=4,
联立直线l1,l2的解析式得,,
解得,,
∴C(4,6),
∴S△ACD=AD•|yC|=×4×6=12,
∵S△ACE=S△ACD,
∴S△ACE=12,
直线l1与y轴的交点记作点B,
∴B(0,2),
设点E(0,m),
∴BE=|m﹣2|,
∴S△ACE=BE•|xC﹣xA|=|m﹣2|×|4+2|=4|m﹣2|=12,
∴m=﹣2或m=6,
∴点E(0,﹣2)或(0,6);
(3)如图2,
①当点F在直线l1上方时,
∵以A、P、F为顶点的三角形与△APD全等,
∴Ⅰ、当△APF'≌△APD时,连接DF',BD,
由(2)知,B(0,2),
由(1)知,A(﹣2,0),D(2,0),
∴OB=OA=OD,
∴∠ABO=∠DBO=45°,
∴∠ABD=90°,
∴DB⊥l1,
∵△APF'≌△APD,
∴PF'=PD,AF'=AD,
∴直线l1是线段DF'的垂直平分线,
∴点D,F'关于直线l1对称,
∴DF'⊥l1,
∴DF'过点B,且点B是DF'的中点,
∴F'(﹣2,4),
Ⅱ、当△PAF≌△APD时,
∴PF=AD,∠APF=∠PAD,
∴PF∥AD,
∵点D(2,0),A(﹣2,6),
∴点D向左平移4个单位,
∴点P向左平移4个单位得,F(1﹣4,6),
∴F(﹣3,3),
②当点F在直线l1下方时,
∵△PAF''≌△APD,
由①Ⅱ知,△PAF≌△APD,
∴△PAF≌△PAF'',
∴AF=AF'',PF=PF'',
∴点F与点F'关于直线l1对称,
∴FF''⊥l1,
∵DF'⊥l1,
∴FF'∥DF',
而点F'(﹣2,4)先向左平移一个单位,再向下平移一个单位,
∴D(2,0),向左平移1个单位,再向下平移一个单位得F''(2﹣1,0﹣1),
∴F''(1,﹣1),
即:点F的坐标为(﹣3,3)或(﹣2,4)或(1,﹣1).
9.解:(1)A、B、C的坐标分别为:(0,3)、(3,0);
OC=BC,则点C是AB的中点,则点C的坐标为:(,);
故AC=AB=6=3;
(2)点A、B、C的坐标分别为:(0,3)、(3,0)、(,);
点D、E、G的坐标分别为:(﹣,0)、(﹣,4)、(2,1);
i)设s、t的表达式为:s=kt+b,
当t=DN=时,s=EM=EA=2,即点(,2);
当t=OD=时,s=EG=6,即点(,6);
将点即点(,2)和点(,6)代入s=kt+b并解得:
函数的表达式为:y=t﹣2…①;
ii)直线AB的倾斜角∠ABO=α=30°,EB=8,BD=4,DE=4,EM=s、DN=t,
①当MN∥OC时,如图1,
则∠MNB=∠COB=∠CBO=α=30°,
MN=BM=BE﹣EM=8﹣s,
NH=BN=(BD﹣DN)=(4﹣t),
cos∠MNH===…②;
联立①②并解得:s=;
②当MN∥OF时,如图2,
故点M作MG⊥ED角ED于点G,作NH⊥AG于点H,作AR⊥ED于点R,
则∠HNM=∠RAE=∠EBD=α=30°,
HN=GD=ED﹣EG=4﹣EMcos30°=4﹣s,
MH=MG﹣GH=MEcos30°﹣t=s﹣t,
tanα===…③;
联立①③并解得:s=;
从图象看MN不可能平行于BC;
综上,s=或.
10.解:(1)①过点C作CD⊥x轴于点D,
∴∠BDC=90°=∠AOB,
∴∠BCD+∠DCB=90°,
∵∠ABC=90°,
∴∠ABO+∠DBC=90°,
∴∠ABO=BCD,
∵AB=BC,
∴△AOB≌△BDC(AAS),
DC=OB=3,BD=OA=4,故点C(7,3);
②若AB为直角边,则除了①的情况以外,另外一个点C(C′)与①中的C关于点B对称,
故点C′(﹣1,﹣3);
故点C的坐标为:(7,3)或(﹣1,﹣3);
(2)如图2,当∠MGP=90°时,MG=PG,
过点P作PE⊥OM于E,过点G作GH⊥PE于H,
∴点E与点M重合,∴GF=AB=4
设G点坐标为(x,2x﹣6),6﹣(2x﹣6)=4,得x=4,
易得G点坐标(4,2);
如图3,当∠MGP=90°时,MG=PG时,同理得G点坐标(,),
综上可知,满足条件的点G的坐标分别为(4,2)或(,).
11.解:(1)设y=0,则x+2=0,
解得:x=﹣4,
设x=0,则y=2,
∴点A的坐标为(﹣4,0),点B的坐标的坐标为(0,2);
(2)∵点C(﹣2,0),点B(0,2),
∴OC=2,OB=2,
∵P是直线AB上一动点,
∴设P(m,m+2),
∵△BOP和△COP的面积相等,
∴×2|m|=2×(|m|+2),
解得:m=±4,
当m=﹣4时,点P与点A重合,
∴点P坐标为(4,4);
(3)存在;
理由:如图1,
①当点B1是直角顶点时,
∴B1Q=B1A1,
∵∠A1B1O+∠QB1H=90°,∠A1B1O+∠OA1B1=90°,
∴∠OA1B1=∠QB1H,
在△A1OB1和△B1HQ中,,
∴△A1OB1≌△B1HQ(AAS),
∴B1H=A1O,OB1=HQ=2,
∴B1(0,﹣2)或(0,2),
当点B1(0,﹣2)时,Q(﹣2,2),
当点B1(0,2)时,
∵B(0,2),
∴点B1(0,2)(不合题意舍去),
∴直线AB向下平移4个单位,
∴点Q也向上平移4个单位,
∴Q(﹣2,2),
②当点A1是直角顶点时,A1B1=A1Q,
∵直线AB的解析式为y=x+2,
由平移知,直线A1B1的解析式为y=x+b,
∴A1(﹣2b,0),B1(0,b),
∴A1B12=4b2+b2=5b2,
∵A1B1⊥A1Q,
∴直线A1Q的解析式为y=﹣2x﹣4b
∴Q(﹣2,4﹣4b),
∴A1Q2=(﹣2b+2)2+(4﹣4b)2=20b2+40b+20,
∴20b2﹣40b+20=5b2,
∴b=2或b=,
∴Q(﹣2,﹣4)或(﹣2,);
③当Q是直角顶点时,过Q作QH⊥y轴于H,
∴A1Q=B1Q,
∵∠QA1C1+∠A1QC=90°,∠A1QC+∠CQB1=90°,
∴∠QA1C=∠CQB1,
∵m∥y轴,
∴∠CQB1=∠QB1H,
∴∠QA1C=∠QB1H
在△A1QC与△B1QH中,,
∴△A1QC≌△B1QH(AAS),
∴CQ=QH=2,B1H=A1C,
∴Q(﹣2,2)或(﹣2,﹣2),
即:满足条件的点Q为(﹣2,2)或(﹣2,﹣2)或(﹣2,12)或(﹣2,).
12.解:(1)①∵点A(﹣1,0),B(1,0),
∴AB=2,
∵点C到线段AB的最短距离是2≤AB,
∴点C是线段AB的“限距点”,
∵点D到线段AB的最短距离==>AB,
∴点D不是线段AB的“限距点”,
∵点E到线段AB的最短距离是≤AB,
∴点E是线段AB的“限距点”,
故答案为:C,E;
②∵点A(﹣1,0),B(1,0)
∴点P为线段AB的“限距点”的范围是平行于AB且到AB距离为2两条线段和以点A,点B为圆心,2为半径的两个半圆围成的封闭式图形,如图所示:
如图3,直线y=x+1与该封闭式图形的交点为M,N,
∴点M坐标(1,2)
设点N(x,x+1)
∴(x+1)2+(x+1﹣0)2=4
∴x=﹣1﹣
∴,
∴点P横坐标xP的取值范围为:;
(2)∵直线y=与x轴交于点M,与y轴交于点N.
∴点N(0,2),点M(﹣6,0)
如图3,线段AB的“限距点”的范围所形成的图形与线段MN交于点M,
∵点M是线段AB的“限距点”,
∴﹣6﹣t=2,
∴t=﹣8,
若线段AB的“限距点”的范围所形成的图形与线段MN相切于点F,延长B'A'交MN于E,
∵sin∠FEA'=sin∠MNO,
∴=
∴
∴t=﹣2,
∴t的取值范围为﹣8≤t≤﹣2.
13.解:(1)设直线AB的函数表达式为y=kx+b,
∵点A(2,0),点B(﹣4,3),
∴,
解得:,
∴直线AB的函数表达式为y=﹣x+1;
(2)过B作BE⊥x轴于E,过P作PD⊥x轴于D,
∴PD∥BE,
∵S△AOP:S△AOB=2:3,
∴=,
∵点B(﹣4,3),
∴BE=3,
∵PD∥BE,
∴△APD∽△ABE,
∴==,
∴PD=2,
当y=2时,x=﹣2,
∴P(﹣2,2);
(3)点A(2,0)、点B(﹣4,3),点P(﹣2,2),
则AP=2,AB=CA=3,
过点P作HP⊥AC交AC的延长线于点H,
则AH=AP=,PH=APsin60°=,
△APC的面积=AC×PH=×3×=;
设点C(x,y),
则PC2=PH2+HC2=15+(+3)2=95=(x+2)2+(y﹣2)2…①,
CA2=45=(x﹣2)2+y2…②,
联立①②并解得:x=,y=,
故点C(,).
14.解:(1)由题意可知:△BEO≌△AOD(K型全等),
∴OE=AD,
∵k=﹣1,
∴y=﹣x+4,
∴B(0,4),
∴OB=4,
∵BE=3,
∴OE=,
∴AD=;
(2)k=﹣时,y=﹣x+4,
∴A(3,0),
①当BM⊥AB,且BM=AB时,
过点M作MN⊥y轴,
∴△BMN≌△ABO(AAS),
∴MN=OB,BN=OA,
∴MN=4,BN=3,
∴M(4,7);
②当AB⊥AM,且AM=AB时,
过点M作x轴垂线MK,
∴△ABO≌△AMK(AAS),
∴OB=AK,OA=MK,
∴AK=4,MK=3,
∴M(7,3);
③当AM⊥BM,且AM=BM时,
过点M作MH⊥x轴,MG⊥y轴,
∴△BMG≌△AHM(AAS),
∴BG=AH,GM=MH,
∴GM=MH,
∴4﹣MH=MH﹣3,
∴MH=,
∴M(,);
综上所述:M(7,3)或M(4,7)或M(,);
(3)当k>0时,AO=,
过点Q作QS⊥y轴,
∴△ABO≌△BQS(AAS),
∴BS=OA,SQ=OB,
∴Q(4,4﹣),
∴OQ=,
∴当k=1时,QO最小值为4;
当k<0时,Q(4,4﹣),
∴OQ=,
∴当k=1时,QO最小值为4,与k<0矛盾,
∴OQ的最小值为4.
15.解:(1)由轴对称的性质可得,若点P是端点,即当点P在A点时,A′点的位置关系是点A,
OP所在的直线是y轴;
当点P在C点时,
∵∠AOC=∠BOC=45°,
∴A′点的位置关系是点B,
OP所在的直线表达式是y=x.
故答案为:A,y轴;B,y=x.
(2)连接OD,
∵正方形AOBC的边长为2,点D是BC的中点,
∴==.
由折叠的性质可知,OA′=OA=2,∠OA′D=90°.
∴A′D=1.
设点P(x,2),PA′=x,PC=2﹣x,CD=1.
∴(x+1)2=(2﹣x)2+12.
解得x=.
所以P(,2),
∴OP所在直线的表达式是y=3x.
(3)存在.若△DPQ的周长为最小,
即是要PQ+DQ为最小.
∵点D关于x轴的对称点是D′(2,﹣1),
∴设直线PD'的解析式为y=kx+b,
,
解得,
∴直线PD′的函数表达式为y=﹣x+.
当y=0时,x=.
∴点Q(,0).