零五网 全部参考答案 启东中学作业本 2026年启东中学作业本八年级数学上册苏科版宿迁专版 第31页解析答案
1. 如图,直线$y=x+4$与两坐标轴分别交于A,B两点,C是线段OB的中点,D,E分别是直线AB,y轴上的动点,则$△ CDE$周长的最小值是(
D


A.$3\sqrt{7}$
B.$3\sqrt{10}$
C.$2\sqrt{7}$
D.$2\sqrt{10}$
答案:
1.D 点拨:作点C关于直线AB的对称点F,关于直线AO的对称点G,连接DF,EG.
∵直线$y=x+4$与两坐标轴分别交于A,B两点,C是线段OB的中点,
∴B(-4,0),C(-2,0),
∴BO=4,OG=2,BG=6.
易得∠ABC=45°,
∴△BCF是等腰直角三角形,
∴BF=BC=2.
由轴对称的性质,可得DF=DC,EC=EG,
如答图,当点F,D,E,G在同一条直线上时,△CDE的周长为CD+DE+CE=DF+DE+EG=FG,此时△DEC的周长最小.
在Rt△BFG中,$FG=\sqrt{BF^2+BG^2}=\sqrt{2^2+6^2}=2\sqrt{10}$,
∴△CDE周长的最小值是$2\sqrt{10}$.
解析:
【分析】
要解决△CDE周长最小的问题,首先明确周长为CD+DE+CE,其中C是定点,D、E分别是直线AB、y轴上的动点。这类最短路径问题通常用轴对称的性质转化线段:将定点C分别向两条动点所在的直线作对称点,就可以把CD、CE转化为和对称点相连的等长线段,此时周长的最小值就转化为两个对称点之间的线段长度(两点之间线段最短)。接下来先根据一次函数解析式求出相关点的坐标,再结合几何性质计算两个对称点之间的距离即可。
【解析】
1. 求点B、C的坐标:
对于直线$y=x+4$,令$y=0$,解得$x=-4$,因此B点坐标为$(-4,0)$,即$OB=4$。
∵C是线段OB的中点,
∴$OC=2$,C点坐标为$(-2,0)$。
2. 作对称点转化线段:
作点C关于直线AB的对称点F,关于y轴(AO)的对称点G,连接DF、EG。
根据轴对称的性质可得:$DF=DC$,$EC=EG$,因此△CDE的周长$=CD+DE+CE=DF+DE+EG$。
3. 确定周长最小值的情况:
当F、D、E、G四点共线时,$DF+DE+EG$的长度等于线段FG的长度,此时和最小,即△CDE周长的最小值为FG的长度。
4. 计算FG的长度:
直线$y=x+4$的斜率为1,因此$∠ ABC=45°$。
∵点F是C关于AB的对称点,
∴△BCF是等腰直角三角形,$BF=BC$。
$BC=OB-OC=4-2=2$,因此$BF=2$。
∵点G是C关于y轴的对称点,
∴G点坐标为$(2,0)$,$OG=2$,$BG=OB+OG=4+2=6$。
易知$∠ FBG=90°$,在$Rt△ BFG$中,由勾股定理得:
$FG=\sqrt{BF^2+BG^2}=\sqrt{2^2+6^2}=\sqrt{4+36}=\sqrt{40}=2\sqrt{10}$。
因此△CDE周长的最小值为$2\sqrt{10}$,对应选项D。
【答案】
D

【知识点】
轴对称最短路径,一次函数的性质,勾股定理
【点评】
本题将一次函数与几何最短路径问题结合,核心是利用轴对称将三条动线段的和转化为两点间的线段长度,再结合勾股定理求解,既考查了基础知识点的应用,也体现了转化思想在几何最值问题中的作用。
【难度系数】
0.6
2.如图,在平面直角坐标系中,点A(6,0),点P(0,m),将线段PA绕点P逆时针旋转90°,得到线段PB,连接AB,OB,则OB+AB的最小值为
$6\sqrt{5}$
.

答案:
2.$6\sqrt{5}$ 点拨:如答图①,作BH⊥y轴于点H.
∵∠BHP=∠BPA=∠AOP=90°,
∴∠BPH+∠APO=90°,∠APO+∠PAO=90°,
∴∠BPH=∠PAO.又
∵PB=PA,
∴△PBH≌△APO(AAS),
∴PH=OA=6,BH=PO=m,
∴B(m,6+m).

∴$OB+AB=\sqrt{m^2+(m+6)^2}+\sqrt{(m-6)^2+(m+6)^2}$.
如答图②,欲求$OB+AB=\sqrt{m^2+(m+6)^2}+\sqrt{(m-6)^2+(m+6)^2}$的最小值,相当于在直线y=x上寻找一点Q(m,m),使得点Q到点M(0,-6),N(6,-6)的距离和最小,作点M关于直线y=x的对称点M'(-6,0),易知QM+QN=QM'+QN≥NM'.
∵$NM'=\sqrt{(6+6)^2+6^2}=6\sqrt{5}$,
∴QM+QN的最小值为$6\sqrt{5}$,
∴$OB+AB=\sqrt{m^2+(m+6)^2}+\sqrt{(m-6)^2+(m+6)^2}$的最小值为$6\sqrt{5}$.
解析:
【分析】
遇到线段绕点旋转90°的问题,首先考虑构造“K型全等”求未知点坐标:过旋转后得到的点作坐标轴的垂线,利用同角的余角相等证明三角形全等,即可得到点B的坐标表达式;再将OB+AB用两点间距离公式表示,观察表达式的形式,转化为“直线上一动点到两定点距离和最小”的将军饮马问题,通过作对称点结合两点之间线段最短即可求出最小值。
【解析】
1. 求点B的坐标:
如答图①,作$BH⊥ y$轴于点H。
$\because ∠ BHP=∠ BPA=∠ AOP=90°$,
$\therefore ∠ BPH+∠ APO=90°$,$∠ APO+∠ PAO=90°$,
$\therefore ∠ BPH=∠ PAO$。
又$\because PB=PA$,
$\therefore △ PBH≌△ APO(\mathrm{AAS})$,
$\therefore PH=OA=6$,$BH=PO=m$,
$\therefore$ 点B的横坐标为$BH=m$,纵坐标为$OP+PH=m+6$,即$B(m,6+m)$。

2. 转化线段和,求最小值:
根据两点间距离公式,可得:
$OB+AB=\sqrt{m^2+(m+6)^2}+\sqrt{(m-6)^2+(m+6)^2}$。
观察式子可知,$\sqrt{m^2+(m+6)^2}$是点$Q(m,m)$到$M(0,-6)$的距离,$\sqrt{(m-6)^2+(m+6)^2}$是点$Q(m,m)$到$N(6,-6)$的距离,因此求$OB+AB$的最小值等价于在直线$y=x$上找一点$Q$,使得$QM+QN$最小。
如答图②,作点M关于直线$y=x$的对称点$M'(-6,0)$,根据对称性质可知$QM=QM'$,因此$QM+QN=QM'+QN≥ M'N$(当且仅当$M'、Q、N$三点共线时取等号)。
计算$M'N$的长度:
$M'N=\sqrt{(6+6)^2+(-6-0)^2}=\sqrt{12^2+6^2}=\sqrt{180}=6\sqrt{5}$,
因此$OB+AB$的最小值为$6\sqrt{5}$。
【答案】
$6\sqrt{5}$

【知识点】
全等三角形的判定与性质;旋转的性质;最短路径问题
【点评】
本题综合考查了旋转的性质、全等三角形的判定与应用、两点间距离公式以及将军饮马最短路径模型,解题的核心是通过构造全等三角形确定动点的坐标规律,再将代数形式的线段和转化为几何最短路径问题,体现了数形结合与转化的数学思想。
【难度系数】
0.3
3.某动力科学研究院实验基地内装有一段笔直的轨道AB,长度为1 m的金属滑块在上面做往返滑动.如图,滑块首先沿AB从左向右匀速滑动,滑动速度为9 m/s,滑动开始前滑块左端与点A重合,当滑块右端到达点B时,滑块停顿2 s,然后再以小于9 m/s的速度匀速返回,直到滑块的左端与点A重合,滑动停止.设时间为$t$(s)时,滑块左端离点A的距离为$l_1$(m),右端离点B的距离为$l_2$(m),记$d=l_1-l_2$,d与t具有函数关系.已知滑块在从左向右滑动的过程中,当$t=4.5$和$t=5.5$时,与之对应的d的两个值互为相反数;滑块从点A出发到最后返回点A,整个过程总用时27 s(含停顿时间).请你根据所给条件解决下列问题:
(1)滑块从点A到点B的滑动过程中,d的值
由负到正
;(填“由负到正”或“由正到负”)
(2)滑块从点B到点A的滑动过程中,求d与t之间的函数表达式;
(3)在整个往返过程中,若$d=18$,求$t$的值.

答案:3.(1)由负到正
(2)解:设轨道AB的长为n m,当滑块从左向右滑动时,
∵$l_1+l_2+1=n$,
∴$l_2=n-l_1-1$,
∴$d=l_1-l_2=l_1-(n-l_1-1)=2l_1-n+1=2×9t-n+1=18t-n+1$,
∴d是t的一次函数.
∵当t=4.5和t=5.5时,与之对应的d的两个值互为相反数,
∴当t=5时,d=0,
∴18×5-n+1=0,解得n=91.
∴滑块从点A到点B所用的时间为(91-1)÷9=10(s).
∵整个过程总用时27 s(含停顿时间),当滑块右端到达点B时,滑块停顿2 s,
∴滑块从点B返回到点A所用的时间为27-10-2=15(s),
∴滑块返回的速度为(91-1)÷15=6(m/s),
∴当12≤t≤27时,$l_2=6(t-12)$,
∴$l_1=91-1-l_2=90-6(t-12)=162-6t$,
∴$l_1-l_2=162-6t-6(t-12)=-12t+234$,
∴d与t之间的函数表达式为$d=-12t+234(12≤t≤27)$.
(3)解:当d=18时,有两种情况:
由(2)可得,①当0≤t≤10时,18t-90=18,解得t=6;
②当12≤t≤27时,-12t+234=18,解得t=18.
综上所述,当t=6或t=18时,d=18.
解析:
【分析】
(1) 初始状态滑块左端与A重合,此时$l_1=0$、$l_2>0$,故$d=l_1-l_2<0$;滑块向右滑动过程中$l_1$逐渐增大、$l_2$逐渐减小,最终滑块快到B点时$l_1$大、$l_2$接近0,$d>0$,因此判断d的变化趋势。
(2) 先推导向右滑动阶段d与t的函数关系,利用“$t=4.5$和$t=5.5$时d互为相反数”可知中点$t=5$时$d=0$,代入求出轨道AB总长度;再计算向右滑动时间、停顿时间,得到返回阶段的速度和时间范围,进而推导返回阶段$l_1$、$l_2$的表达式,最终得到d与t的函数式。
(3) 分向右滑动、返回两个有效阶段,分别代入$d=18$解方程,结合自变量区间验证解的合理性即可。
【解析】
(1) 初始时$d<0$,滑块向右滑动过程中$l_1$增大、$l_2$减小,最终$d>0$,因此d的值由负到正。
(2) 设轨道AB的长为$n$ m,当滑块从左向右滑动时:
由滑块长度为1m可得$l_1+1+l_2=n$,变形得$l_2=n-l_1-1$,
因此$d=l_1-l_2=l_1-(n-l_1-1)=2l_1-n+1$。
已知滑块向右滑动速度为9m/s,故$l_1=9t$,代入得$d=18t-n+1$,d是t的一次函数。
∵$t=4.5$和$t=5.5$时d互为相反数,一次函数为线性关系,
∴$t=\frac{4.5+5.5}{2}=5$时,$d=0$,
代入得$18×5 -n +1=0$,解得$n=91$,即AB总长91m。
滑块从A到B滑动的路程为$91-1=90$m,所用时间为$90÷9=10$s;
总用时27s,停顿2s,故返回所用时间为$27-10-2=15$s,返回速度为$90÷15=6$m/s。
返回阶段的时间范围是$10+2=12$s $≤ t≤27$s,此时$l_2=6(t-12)$,
$l_1=91-1-l_2=90-6(t-12)=162-6t$,
则$d=l_1-l_2=162-6t-6(t-12)=-12t+234$,
即返回阶段d与t的函数表达式为$d=-12t+234(12≤ t≤27)$。
(3) 分两种情况讨论:
① 当$0≤ t≤10$(向右滑动阶段)时,$d=18t-91+1=18t-90$,
令$d=18$,得$18t-90=18$,解得$t=6$,符合区间要求;
② 当$12≤ t≤27$(返回阶段)时,$d=-12t+234$,
令$d=18$,得$-12t+234=18$,解得$t=18$,符合区间要求;
停顿阶段$10<t<12$时滑块静止,$d=90≠18$,无符合条件的t。
综上,t的值为6或18。
【答案】
(1) 由负到正
(2) $d=-12t+234(12≤ t≤27)$
(3) $t=6$或$t=18$
【知识点】
一次函数的应用、一元一次方程的应用、行程问题
【点评】
本题结合滑块往返的实际场景,考查一次函数的实际应用与分段讨论思想,解题核心是理清不同运动阶段滑块的位置关系,找准等量关系列函数表达式与方程,求解时需注意结合自变量的取值范围验证解的合理性。
【难度系数】
0.6
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