2026年自我提升与评价九年级数学下册人教版第68页答案
4. (2024·扬州)已知点A,B,M,E,F依次在直线l上,点A,B固定不动,且AB=2,分别以AB,EF为边在直线l同侧作正方形ABCD、正方形EFGH,∠PMN=90°,直角边MP恒过点C,直角边MN恒过点H.
(1)如图①,若BE=10,EF=12,求点M与点B之间的距离;
(2)如图①,若BE=10,当点M在点B,E之间运动时,求HE长的最大值;
(3)如图②,若BF=22,当点E在点B,F之间运动时,点M随之运动,连接CH,O是CH的中点,连接HB,MO,求2OM+HB的最小值.

答案

(1)$4$或$6$;(2)$\frac{25}{2}$;(3)$2\sqrt{221}$。

解析

(1)设直线$l$为$x$轴,$A(0,0)$,$B(2,0)$,则$C(2,2)$。设$M(m,0)$,$E(12,0)$,$H(12,12)$。直线$MP$斜率$k_1=\frac{2}{2-m}$,直线$MN$斜率$k_2=\frac{12}{12-m}$。由$k_1k_2=-1$得$\frac{2}{2-m}·\frac{12}{12-m}=-1$,解得$m=6$或$8$,故$MB=4$或$6$。
(2)设$HE=x$,$E(12,0)$,$H(12,x)$,$M(m,0)$。由$k_1k_2=-1$得$\frac{2}{2-m}·\frac{x}{12-m}=-1$,整理得$x=\frac{-(m-7)^2+25}{2}$。当$m=7$时,$x_{\mathrm{max}}=\frac{25}{2}$。
(3)设$F(24,0)$,$E(e,0)$,$H(e,24-e)$,$M(m,0)$。由$k_1k_2=-1$得$e=m+\frac{48}{m}-2$。$O(\frac{e+2}{2},\frac{26-e}{2})$,$HB=\sqrt{(e-2)^2+(24-e)^2}$,$2OM=\sqrt{(m-\frac{48}{m})^2+(k-28)^2}$($k=m+\frac{48}{m}$)。转化为求$\sqrt{(k-14)^2+10^2}+\sqrt{(k-15)^2+11^2}$最小值,由几何意义得最小值为$\sqrt{442}$,故$2OM+HB=2\sqrt{221}$。