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专题32 一次函数与将军饮马结合
1.如图,在平面直角坐标系中,点 在y轴正半轴上,点 在x轴正半轴上,
且 . .
(1)求AB;
(2)在y轴上是否存在一点P,使得 最小?若存在,请求出 的最小值;
(3)在x轴上是否存在一点M,使 是以AB为腰的等腰三角形?若存在,请直接写出M点坐
标.
【答案】(1)5
(2)
(3)(8,0)、(-2,0)或(-3,0).
【分析】(1)根据题意求出a、b的值,运用勾股定理可求AB的值;
(2)首先求出点D的坐标,再作点B关于y轴的对称点 连接 ,求解即可;
(3)根据AB是腰分类讨论即可.
【详解】(1)解:∵
∴a=4,b=3
∴OA=4,OB=3
根据勾股定理可得
∴
所以AB长度为5.(2)解:存在点P,使得PB+PD最小值为
如图;过点D作 轴,交y轴于点E,作点B关于y轴的对称点 连接 ,过点D作
轴于点F,
∵
∴
在 和 中
∴
∴OB=AE=3,OA=DE=4
∴点D坐标为(4,7)
∵ ,DF=7
根据勾股定理可得
∴
∴PB+PD最小值为 .
(3)解:当AB=AM时,点M坐标为(-3,0)
当BA=BM时,点M坐标为(8,0)、(-2,0)
∴使 以AB为等腰三角形的点M的坐标为(8 ,0)、(-2,0)或(-3,0).
【点睛】本题是一次函数的综合应用,解题的关键是掌握勾股定理、对称求线段和最小、等腰三
角形的判定.2.如图,在平面直角坐标系中, ABC的三个顶点坐标分别为A(1,3),B(2,1),C(5,1).
(1)画出 ABC关于y轴的对称的 ABC .
1 1 1
(2) ABC的面积为 ;
1 1
(3)y轴上存在一点P使得 ABP的周长最小,点P的坐标为 ,周长最小值为
.
【答案】(1)见解析;(2)7;(3) ,
【分析】(1)分别作出三个顶点关于y轴的对称点,再首尾顺次连接即可;
(2)根据三角形的面积公式求解即可;
(3)利用待定系数法求出AB 所在直线解析式,从而得出点P坐标,再利用勾股定理可得三角形
1
ABP周长最小值.
【详解】解:(1)如图所示,△ 即为所求.(2)如图所示,连接 ,△ 的面积为 ,
故答案为:7;
(3)如图所示,连接 ,与 轴的交点即为所求点 ,
设 所在直线解析式为 ,
则 ,
解得 ,
,
当 时, ,
;, ,
周长最小值为 ,
故答案为: , .
【点睛】本题主要考查作图—轴对称变换,解题的关键掌握轴对称变换的定义和性质,并据此得
出变换后的对称点.
3.如图,已知一次函数y=kx+b的图像经过A(1,4),B(4,1)两点,并且交x轴于点C,
交y轴于点D.
(1)求该一次函数的表达式;
(2)若y轴存在一点P使PA+PB的值最小,求此时点P的坐标及PA+PB的最小值;
(3)在x轴上是否存在一点M,使△MOA的面积等于△AOB的面积;若存在请直接写出点M的坐标,
若不存在请说明理由.
【答案】(1)y=-x+5
(2) ;
(3)存在, 或
【分析】(1)把A(1,4),B(4,1)代入y=kx+b中,求出k、b的值,即可写出一次函数的表达式.
(2)先作出A(1,4)关于y轴的对称点A′(-1,4),连接A′B与y轴的交点即为P点.求出直线A′B的
函数表达式,即可求出P点的坐标,利用两点之间的距离公式即可求出A′B的长,即PA+PB的最
小值.
(3)先求出△AOB的面积,再根据△MOA的面积等于△AOB的面积列方程求出M点的横坐标,即
可求出M点的坐标.(1)
把A(1,4),B(4,1)代入y=kx+b中,得
,解得 ,
∴一次函数的表达式为:y=-x+5;
(2)
作A(1,4)关于y轴的对称点A′(-1,4),连接A′B交y轴于P点,连接PA,此时PA+PB的值最小,
且PA+PB=PA′+PB=A′B,
设A′B的表达式为y=mx+n,则
,解得 ,
∴直线A′B的表达式为 ,
当x=0时,y= ,
∴P(0, ),
且
,
∴PA+PB的最小值为 ;
(3)
由y=-x+5得C(5,0),
∴S AOB=S AOC-S BOC
△ △ △,
设M(xM,yM),
∵S MOA=S AOB,
△ △
,
∴ ,
∴ 或 ,
∴M( ,0)或( ,0),
∴存在一点M,使△MOA的面积等于△AOB的面积,且M点的坐标为( ,0)或( ,0).
【点睛】本题主要考查了利用待定系数法求一次函数的表达式,求两条线段之和的最小值(即将军
饮马),两点之间距离公式,以及利用面积法求点的坐标,熟练掌握以上知识是解题的关键.
4.定义:对于平面直角坐标系xOy中的点 和直线 ,我们称点 是直线 的
反关联点,直线 是点 的反关联直线.特别地,当 时,直线 的反关联点为
.已知点 , , .
(1)点B的反关联直线的解析式为______,直线AC的反关联点的坐标为______;
(2)设直线AC的反关联点为点D;①若点P在直线AC上,求 的最小值;
②若点E在点B的反关联直线上,且 ,求点E的坐标.
【答案】(1) ,
(2)① ;② 或
【分析】(1)根据反关联点,反关联直线的定义解决问题即可;
(2)①作点B关于直线AC的对称点B′,连接DB′交AC于P,连接PB,此时PD+PB的值最小,
然后利用勾股定理求解即可;
②设E(m,−4m),根据 构建方程求出m即可.
(1)
解:∵B(0,−4),
∴点B的反关联直线的解析式为:y=−4x,
∵A(−2,2),C(0,0),
∴直线AC的解析式为y=−x,
∴直线AC的反关联点的坐标为(0,−1),
故答案为:y=−4x,(0,−1);
(2)
由(1)可知, ,
①如图,作点B关于直线AC的对称点B',连接DB'交AC于P,连接PB,此时 的值最小,
∵ , ,
∴ 的最小值为: ;②设 ,
由题意得: ,
解得: ,
∴ 或 .
【点睛】本题考查一次函数的性质,待定系数法,轴对称最短问题等知识,解题的关键是理解题
意,灵活运用所学知识解决问题.
5.在平面直角坐标系xOy中,点A、B分别在y轴和x轴上,已知点A(0,4).以AB为直角边
在AB左侧作等腰直角 ABC,∠CAB=90°.
△(1)当点B在x轴正半轴上,且AB=8时
①求AB解析式;
②求C点坐标;
(2)当点B在x轴上运动时,连接OC,求AC+OC的最小值及此时B点坐标.
【答案】(1)① ;②
(2) ,
【分析】(1)①根据 , ,推出 ,所以 , ,设直线 的
解析式为 ,将 、 坐标代入即可求出 解析式;
②过点 作 轴的平行线,分别过点 、 作 轴的平行线,交于 、 .则 ,所以
, ,即 ;
(2)由 可知 ,点 在直线 上运动,作点 关于直线 的对称点 ,
所以 , 的最小值为 的长度,此时 ,即可求出 坐
标.
(1)
解:① , ,
,
, ,
设直线 的解析式为 ,
,,
解析式: ;
②过点 作 轴的平行线,与分别过点 、 作 轴的平行线交于 、 .
则
, ,
;
(2)
由 可知 , 在 轴负半轴同理可说明)
点 在直线 上运动,作点 关于直线 的对称点 ,
, ,
.
的最小值为 ,
此时 ,
.
【点睛】本题主要考查等腰直角三角形的性质、利用轴对称求最短线路.这里构造三角形全等找
到点 的运动轨迹是关键.
6.如图,直线 与坐标轴交于A、B两点,与过点 的直线 交于点D,且.
(1)求点D的坐标及直线 的解析式;
(2)求 的面积:
(3)在y轴上是否存在一点P,使 最大?若存在,请求出点P的坐标,并求出 的
最大值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1) , ;
(2) ;
(3)点P的坐标为 时, 的最大值为
【分析】(1)作 轴于点,可证得: ,故可得: , ,由
,可得出 , , , ,即可得出:D ,即可得出直线 的
解析式;
(2)由三角形的面积公式即可得出结论;
(3)延长 交y轴于点P,则点P即是所求的点,此时 的最大值为线段 的长度,由
可得出:点P .由勾股定理可得, ,即可得出答案.
【详解】(1)作 轴于点,由题意, , ,
∵ ,
∴ ,
∴ , ,
由 ,令 ,得 ,
∴ , ,
令 ,得 ,得 ,
∴ , ,
∴ , ,
,
∴点D的坐标为 ,
设直线 的解析表达式为 ,
代入 和 ,
得 ,
解得 ,
∴直线 的解析表达式为 ;
∴点D的坐标为 ,直线 的解析表达式为 ;
(2)由题意得, , ,∴ ;
(3)存在,理由如下:
延长 交y轴于点P,则点P即是所求的点,此时 的最大值为线段 的长度.
令 ,代入 ,
解得 ,
∴点P的坐标为 .
在 中,由勾股定理得,
.
综上,点P的坐标为 时, 的最大值为 .
【点睛】本题考查了一次函数与几何问题,待定系数法求函数解析式,两点之间线段最短,构造
三角形全等求线段长度,三角形面积,掌握以上知识是解题的关键.
7.如图,一次函数 y=-x+6的图像与正比例函数 y=2x 的图像交于点 A.
(1)求点 A 的坐标;
(2)已知点 B 在直线 y=-x+6上,且横坐标为5,在 x 轴上确定点 P,使 PA+PB 的值最小,
求出此时 P 点坐标,并直接写出 PA+PB 的最小值.
【答案】(1)点 A 的坐标(2,4);(2)P 点坐标为( ,0),PA+PB 的最小值为 .
【分析】(1)把两个函数关系式联立成方程组求解,即可求得交点A的坐标;
(2)作点B关于 轴的对称点C,连接AC交 轴于P,连接PB,此时PA+PB的值最小,利用两点之
间的距离公式计算即可求得最小值.
【详解】(1)解方程组 ,得: ,
∴点A的坐标为(2,4);
(2) ∵点B在直线 上,且横坐标为5,
∴点B的坐标为(5,1),
作B点关于x轴对称点C,
则点C的坐标为(5,-1),
连接AC交 轴于P,连接PB,此时PA+PB的值最小,
设直线AC的表达式为 ,
将点A、C的坐标(2,4)、(5,-1)代入,得: ,
解得: ,
∴直线AC的表达式为 ,
令 ,则 ,
∴P点坐标为( ,0),
∴PA+PB的最小值=AC= .
【点睛】本题考查了轴对称-最短问题,一次函数的交点问题,一次函数的应用,两点间距离公式
等知识,解题的关键是学会利用轴对称解决最短问题.
8.如图1,一次函数 的图象与坐标轴交于点 , , 平分 交 轴与点 ,
,垂足为 .
(1)求点 , 的坐标;
(2)求 所在直线的解析式;
(3)如图2,点 是线段 上的一点,点 是线段 上的一点,求 的最小值.【答案】(1)A(8,0);B(0, );(2) ;(3) .
【分析】(1)直接令x=0和y=0,即可求出点A、B的坐标;
(2)由角平分线的性质定理,设 ,由面积法求出m=3,然后得到点C的坐标,再根
据 ,求出 ,即可求出CD所在直线的解析式;
(3)由题意,作点E关于直线BC的对称点 ,则 ,点 恰好落在直线AB上,则求出
的最小值,即为求 的最小值,当 ⊥AB时, 为最小,再利用面积法,即可求
出答案.
【详解】解:(1)在一次函数 中,
令 ,则 ,
令 ,则 ,
∴点A为(8,0),点B为(0, );
(2)根据题意,如图,设CD=m,∵ 平分 ,OC⊥OB,CD⊥BD,
∴ ,
∵OA=8,OB=6,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴点C的坐标为(3,0);
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴设直线CD的解析式为 ,
把点C(3,0)代入,则 ,
∴直线CD的解析式为 ;
(3)根据题意,作点E关于直线BC的对称点 ,则 ,如图:
∵BC是角平分线,∴点 恰好落在直线AB上,
∴ ,
∴ 的最小值就是 的最小值,
当 ⊥ 时, 为最小值;
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ 的最小值为 .
【点睛】本题考查了一次函数的图像和性质,轴对称的性质,角平分线的性质,最短路径问题,
以及勾股定理求两点的距离等知识,解题的关键是熟练掌握所学的知识,运用数形结合的思想进
行分析,从而进行解题.
9.在 中, ,点P为 边上的动点,速度为 .
(1)如图1,点D为 边上一点, ,动点P从点D出发,在 的边上沿D→B→C的
路径匀速运动,当到达点C时停止运动.设 的面积为 (cm2), 的面积为 (
),点P运动的时间为t( ). , 与t之间的函数关系如图2所示,根据题意解答下列
问题:
①在图1中, , ;
②在图2中,求 和 的交点H的坐标;
(2)在(1)的条件下,如图3,若点P,点Q同时从点A出发,在 的边上沿A→B→C的路径
匀速运动,点Q运动的速度为 ,当点P到达点C时,点P与点Q同时停止运动.求t为何值时, 最大?最大值为多少?
【答案】(1)①5,6;②点
(2) 时, 最大值为5.5
【分析】(1)①由图象可求解;②由勾股定理可求 的长,由三角形的面积公式可求 ,即
可求点H坐标;
(2)分三种情况讨论,由线段的和差关系可求解.
【详解】(1)①由图2可知, , ,
∴ ( ),
故答案为:5,6;
②如图1,过点A作 于T,
∵ , ,
∴ ( ),
∴ ( ),
∴ ( ),
∴当 时,即 ,
此时点P是 的中点,
∴ ,
∴ ,∴点 ;
(2)①当 时,P,Q均在 上,
∴当 时, 最大 ,
②当 时,P在 上,Q在 上,
∴ ,
∴当 时, 最大 ,
③当 时,P,Q均在 上,
∴ ,
∴当 时, 最大 ,
∴综上, 时, 最大值为5.5 .
【点睛】本题是三角形综合题,考查了函数图象的性质,勾股定理,利用分类讨论思想解决问题
是本题的关键.
10.如图1,直线 和直线 相交于点A,直线 与x轴交于点C,点P在
线段 上, 轴于点D,交直线 于点Q.已知A点的横坐标为4.
(1)点C的坐标为______;
(2)当 时,求Q点的坐标;(3)如图2,在(2)的条件下, 平分线交x轴于点M;
①求出M点的坐标;
②在线段 上找一点N,使 的周长最小,直接写出周长最小值______.
【答案】(1)
(2)
(3)① ;②
【分析】(1)先求出点A的坐标,然后再求出b的值,最后求出直线 与x轴的交点坐
标即可;
(2)设点Q的坐标为: ,则点P的坐标为: ,根据 列出关于m的
方程,解方程即可;
(3)①过点M作 于点N,设 ,则 ,根据角平分线的性质得出
,证明 ,得出 ,代入求出t的值,即可得出答案;
②作点O关于直线 的对称点 ,过点 作 轴于点E,连接 交直线 于点F,连
接 ,交 于一点,当N点在此点上时, 的周长最小,根据相似三角形的判定和性质
求出点 的坐标,求出 的长,即可得出答案.
【详解】(1)解:把 代入 得: ,
∴点A的坐标为: ,
把 代入 得: ,
解得: ,
∴ ,
把 代入 得: ,解得: ,
∴点C的坐标为: .
故答案为: .
(2)解:设点Q的坐标为: ,则点P的坐标为: ,
,
∵ ,
∴ ,
解得: ,
∴点Q的坐标为: .
(3)解:①过点M作 于点N,如图所示:
∵点Q的坐标为: ,
∴ , ,
∴ ,
设 ,则 ,
∵ 平分 , , ,
∴ ,∵ , ,
∴ ,
∴ ,
即 ,
解得: ,
∴M点的坐标为 ;
②如图所示,作点O关于直线 的对称点 ,过点 作 轴于点E,连接 交直线
于点F,连接 ,交 于一点,当N点在此点上时, 的周长最小,
∵点M点的坐标为 ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,即 ,
解得: , ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
即 ,
解得: , ,
∴点 的坐标为 ,
∴ ,
∵ 垂直平分 ,
∴ ,
∴ ,
即 的周长最小值为 .
故答案为: .
【点睛】本题主要考查了求一次函数解析式,三角形相似的判定和性质,勾股定理,角平分线的
性质,垂直平分线的性质,解题的关键是作出辅助线,熟练掌握三角形相似的判定方法.
11.【阅读】已知平面直角坐标系中有两点 , ,根据勾股定理,可知两点间的
距离 .特别地,如果点 , 所在的直线与坐标轴重合
或平行于坐标轴或垂直于坐标轴时,那么这两点间的距离公式可简化为 或 .
例如:已知点 , ,则这两点间的距离 .根据以上材料,解决下列问题:
(1)已知 , ,则A,B两点间的距离为________.
(2)已知点M,N在同一条平行于y轴的直线上,点M的纵坐标为-2,点N的纵坐标为3,则M,N
两点问的距离为________.
(3)如图,在平面直角坐标系中,已知点 , ,试探究在x轴上是否存在一点P,使得
的值最小?若存在,请求出此时点P的坐标及 的最小值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)5
(3)存在;P(2,0);
【分析】(1)根据两点间的距离公式进行计算即可;
(2)根据平行于y轴的两点间的距离公式进行计算即可;
(3)先做出点B关于x轴的对称点 ,连接 与x轴的交点即为P点, 即为 的最
小值.
【详解】(1)解:
,
故答案为: ;(2)解:
,
故答案为:5;
(3)解:存在.如图所示:作B关于x轴的对称点 ,连接 与x轴的交点即为P点, 即
为 的最小值.
设直线 的解析式为:
则:
解得:
∴直线 的解析式为:
当 时,
∴ P的坐标为:(2,0)
【点睛】本题考查两点间的距离公式,以及求线段和的最小值.在坐标系下求线段和的最小值,
属于将军饮马问题,需要作已知点的对称点,然后将对称点与另一个已知点连接所成的线段即为
最短.
12.如图1所示,直线 : 与x轴、y轴分别交于A、B两点,直线 : 与x
轴、y轴分别交于C、D两点,两直线交于点E.(1)求点E的坐标;
(2)如图2,在x轴上有一动点P,连接PE、PD,求 的最大值;
(3)如图1,将 绕平面内某点旋转90°,O的对应点 落在直线 上,D的对应点 落在直线
上,请直接写出旋转后C的对应点 的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3) 或
【分析】(1)通过联立直线解析式求解即可得出答案;
(2)如图1,作点D关于x轴的对称点D′,连接D′E交x轴于点P,则PD=PD′,|PE-PD|=|PE-
PD′|=D′E最大,再运用勾股定理即可求得答案;
(3)分两种情况:①将△OCD绕平面内某点逆时针旋转90°,设O′(m,- m+3),由
O′D′=OD=4,建立方程求解即可;②将△OCD绕平面内某点顺时针旋转90°,同理即可求得答案.
【详解】(1)由题意得: ,解得: ,
∴点E的坐标(2,2);
(2)如图1,作点D关于x轴的对称点D′,连接D′E交x轴于点P,
则PD=PD′,
∴|PE-PD|=|PE-PD′|=D′E最大,
∵直线l:y=3x-4与y轴分别交于D点,
2
∴D(0,-4),
∴D′(0,4),
过点E作EG⊥y轴于点G,则EG=2,D′G=2,
∴
∴|PE-PD|的最大值为 ;
(3)∵直线l:y=3x-4与x轴、y轴分别交于C、D两点,
2
∴C( ,0),D(0,-4),
∴OC= ,OD=4,OD⊥x轴,OC⊥y轴,
∴O′D⊥y轴,O′C⊥x轴,
①将△OCD绕平面内某点逆时针旋转90°,如图2,∵O的对应点O'落在直线l 上,D的对应点D′落在直线l 上,
1 2
设O′(m, m+3),
则点D′的纵坐标为 m+3,
∴ m+3=3x-4,
解得
,
∵O′D′=OD=4,
解得
,
②将△OCD绕平面内某点顺时针旋转90°,如图3,∵O的对应点O'落在直线l 上,D的对应点D′落在直线l 上,
1 2
设O′(m, m+3),
则点D′的纵坐标为 m+3,
∴ m+3=3x﹣4,
∴x ,
∴D′( , m+3),
∵O′D′=OD=4,
∴m﹣( )=4,解得:m ,
∴O′( , ),
∵OC′=OC ,
∴C′( , );
综上所述,旋转后C的对应点C′的坐标为( , )或( , ).
【点睛】本题是一次函数综合题,考查了一次函数综合运用,涉及到点的对称性、勾股定理、旋
转变换的性质、分类讨论思想的运用等,综合性较强,有一定难度.
13.如图,直线 分别与 轴, 轴交于 , 两点,在 上取一点 ,以线段
为直角边向右作等腰直角三角形 , 沿直线 的方向以每秒1个单位长度的速度
向右匀速运动,设运动时间为 秒( ).
(1)求 , 两点的坐标;(2)在 运动的过程中, 为何值时,顶点 落在直线 上?请说明理由;
(3)在 运动的过程中,是否存在实数 ,使得 有最小值?若存在,求出 的值;
若不存在,请说明理由.
【答案】(1)A(6,0),B(0,3);(2)t=1;(3)存在实数t,使得 有最小值,此
时t为2秒.
【分析】(1)利用直线与坐标轴交点性质即可求解;
(2)确定出经过 秒,顶点 的坐标为(1+t,2),落在直线l上,把点的坐标代入直线解析式,
即可求出时间t;
(3)定点O,A到动点D距离和的最小值问题,作出A关于CD的对称点A',连接OA',与CD交
于点D’,只需要求出移动距离就可以求出时间t.
【详解】解:(1)∵直线 分别与x轴,y轴交于A,B两点,
当x=0时,y=3,
当y=0时,x=6,
∴A(6,0),B(0,3);
(2)∵ ,
∴BC=3-2=1,
∵以线段 为直角边向右作等腰直角三角形 ,
∴D(1,2),
∵经过 秒,顶点 的坐标为(1+t,2),
∴ ,解得:t=1;
(3)存在实数t,使得 有最小值,
理由如下:
∵点D向右移动所在的直线:y=2,作点A关于直线CD对称点A',则A'(6,4),
连接OA',交于直线CD于点D',此时O D'+D'A最小,
∵O(0,0),A'(6,4),
∴直线OA':y= x,
与直线CD:y=2联立解得点D'(3,2),
如图DD'=3−1=2,
t=2÷1=2(秒),
答:存在实数t,使得 有最小值,此时t为2秒.
【点睛】本题考查一次函数的图像和性质以及等腰昊直角三角形的性质,关键在于根据“马饮
水”问题确定出满足 最小值的点D.
14.在进行13.4《最短路径问题》的学习时,同学们从一句唐诗“白日登山望烽火,黄昏饮马傍
交河”(唐•李颀《古从军行》出发,一起研究了蕴含在其中的数学问题——“将军饮马”问题.
同学们先研究了最特殊的情况,再利用所学的轴对称知识,将复杂问题转化为简单问题,找到了
问题的答案,并进行了证明.下列图形分别说明了以上研究过程.
证明过程如下:如图4,在直线l上另取任一点 ,连结 ,
∵点B, 关于直线l对称,点C, 在l上,
∴ _________, _________,∴ _________.在 中,∵ ,∴ ,即 最小.
(1)请将证明过程补充完整.(直接填在横线上)
(2)课堂小结时,小明所在的小组同学提出,如图1,A,B是直线l同旁的两个定点.在直线l上是
否存在一点P,使 的值最大呢?请你类比“将军饮马”问题的探究过程,先说明如何确定
点P的位置,再证明你的结论是正确的.
(3)如图,平面直角坐标系中, ,P是坐标轴上的点,则 的
最大值为_________,此时P点坐标为_________.(直接写答案)
【答案】(1)
(2)连结 并延长,交直线l于点P,点P即为所求;证明见解析
(3) 或 ; 或
【分析】(1)根据点B, 关于直线l对称,可得 , ,从而得到
.在 中,根据三角形的三边关系,即可;
(2)连结 并延长,交直线l于点P,点P即为所求,根据三角形的三边关系,即可;
(3)分两种情况讨论:当时点P在x轴上时,作点N关于x轴的对称点 ,连接 ,
延长 交x轴于点P,则点P即为所求;此时 的最大值为 ;当点P在y轴上时,
连接 ,延长 交y轴于点 ,则点 即为所求,此时 的最大值为 ,即
可求解.
【详解】(1)解:证明:如图4,在直线l上另取任一点 ,连结 ,
∵点B, 关于直线l对称,点C, 在l上,
∴ , ,∴ .
在 中,∵ ,
∴ ,即 最小.
故答案为:
(2)解:连结 并延长,交直线l于点P,点P即为所求.
证明:如图,在直线l上任取任一点 ,连结 ,
在 中,根据两边之差小于第三边得: ,
而当点B,A,P共线时, ,
所以此时 最大;
(3)解:如图,当时点P在x轴上时,作点N关于x轴的对称点 ,连接 ,
延长 交x轴于点P,则点P即为所求;此时 的最大值为 ,
∵ ,
∴点 ,
∵ ,
∴ ,
设直线 的解析式为 ,
把点 , 代入得:,解得: ,
∴直线 的解析式为 ,
当 时, ,
此时点P的坐标为 ;
当点P在y轴上时,连接 ,延长 交y轴于点 ,则点 即为所求,此时 的最大
值为 ,
设直线 的解析式为 ,
把点 代入得:
,解得: ,
∴直线 的解析式为 ,
当 时, ,
此时点 的坐标为 ,
综上所述, 的最大值为 或 ,此时P点坐标为 或 .
故答案为: 或 ; 或
【点睛】本题主要考查了一次函数的实际,最短距离问题,勾股定理,三角形的三边关系,熟练
掌握一次函数的图象和性质,勾股定理,三角形的三边关系是解题的关键.