17. 如图,正方形$ABCD$的边长为 3,点$E$在$CD$上,点$G$在$CB$的延长线上,$DE = BG = 2$,$GE$交$BD$于点$H$,则$HE$的长为.

答案
以B为原点,BC所在直线为x轴,BA所在直线为y轴建立平面直角坐标系。
正方形ABCD边长为3,故各点坐标:B(0,0),C(3,0),D(3,3),A(0,3)。
∵DE=2,CD=3,∴E在CD上,E(3,3-2)=(3,1)。
∵BG=2,G在CB延长线上,∴G(-2,0)。
设直线GE的解析式为y=kx+b,将G(-2,0),E(3,1)代入:
$\begin{cases} -2k+b=0 \\ 3k+b=1 \end{cases}$,解得$k=\frac{1}{5}$,$b=\frac{2}{5}$,∴直线GE:$y=\frac{1}{5}x+\frac{2}{5}$。
BD为正方形对角线,B(0,0),D(3,3),其解析式为y=x。
联立$\begin{cases} y=x \\ y=\frac{1}{5}x+\frac{2}{5} \end{cases}$,解得$x=\frac{1}{2}$,$y=\frac{1}{2}$,∴H($\frac{1}{2}$,$\frac{1}{2}$)。
HE=$\sqrt{(3-\frac{1}{2})^2+(1-\frac{1}{2})^2}=\sqrt{(\frac{5}{2})^2+(\frac{1}{2})^2}=\sqrt{\frac{25}{4}+\frac{1}{4}}=\sqrt{\frac{26}{4}}=\frac{\sqrt{26}}{2}$。
$\frac{\sqrt{26}}{2}$
正方形ABCD边长为3,故各点坐标:B(0,0),C(3,0),D(3,3),A(0,3)。
∵DE=2,CD=3,∴E在CD上,E(3,3-2)=(3,1)。
∵BG=2,G在CB延长线上,∴G(-2,0)。
设直线GE的解析式为y=kx+b,将G(-2,0),E(3,1)代入:
$\begin{cases} -2k+b=0 \\ 3k+b=1 \end{cases}$,解得$k=\frac{1}{5}$,$b=\frac{2}{5}$,∴直线GE:$y=\frac{1}{5}x+\frac{2}{5}$。
BD为正方形对角线,B(0,0),D(3,3),其解析式为y=x。
联立$\begin{cases} y=x \\ y=\frac{1}{5}x+\frac{2}{5} \end{cases}$,解得$x=\frac{1}{2}$,$y=\frac{1}{2}$,∴H($\frac{1}{2}$,$\frac{1}{2}$)。
HE=$\sqrt{(3-\frac{1}{2})^2+(1-\frac{1}{2})^2}=\sqrt{(\frac{5}{2})^2+(\frac{1}{2})^2}=\sqrt{\frac{25}{4}+\frac{1}{4}}=\sqrt{\frac{26}{4}}=\frac{\sqrt{26}}{2}$。
$\frac{\sqrt{26}}{2}$
18. 在平面直角坐标系中,对于点$P(x,y)$,$Q(x,y')$,若满足$y' = \begin{cases}-y(x ≥ -1),\\y(x < -1),\end{cases}$则称点$Q$为点$P$的理想点,如点$(2,3)$为点$(2,-3)$的理想点,而点$(-2,3)$的理想点就是点$(-2,3)$.已知$P$为直线$y = -2x - 2$上一点,点$P$的理想点为点$Q(x,y')$.当$-4 ≤ x ≤ k$时,$0 ≤ y' ≤ 6$,则$k$的取值范围是 ______ .

答案
$-4 ≤ k ≤ 2$
解析
当$-4 ≤ x ≤ k$时,点$Q(x,y')$的$y'$需满足$0 ≤ y' ≤ 6$。点$P(x,y)$在直线$y=-2x-2$上,故$y=-2x-2$,点$Q$的$y'$分两种情况:
情况1:$x < -1$时,$y' = y = -2x - 2$
此时$y' = -2x - 2$是减函数。
当$x = -4$时,$y' = -2(-4) - 2 = 6$;
当$x \to -1^-$时,$y' \to -2(-1) - 2 = 0$。
故$x \in [-4, -1)$时,$y' \in (0, 6]$,满足$0 ≤ y' ≤ 6$。
情况2:$x ≥ -1$时,$y' = -y = 2x + 2$
此时$y' = 2x + 2$是增函数。
当$x = -1$时,$y' = 2(-1) + 2 = 0$;
要使$y' ≤ 6$,则$2x + 2 ≤ 6 ⇒ x ≤ 2$。
故$x \in [-1, 2]$时,$y' \in [0, 6]$,满足$0 ≤ y' ≤ 6$。
综合分析
当$-4 ≤ k ≤ 2$时,$-4 ≤ x ≤ k$包含$x < -1$和$x ≥ -1$的部分,且$y'$均满足$0 ≤ y' ≤ 6$。若$k > 2$,则$x > 2$时$y' = 2x + 2 > 6$,不满足;若$k < -4$,$x$范围不存在。
情况1:$x < -1$时,$y' = y = -2x - 2$
此时$y' = -2x - 2$是减函数。
当$x = -4$时,$y' = -2(-4) - 2 = 6$;
当$x \to -1^-$时,$y' \to -2(-1) - 2 = 0$。
故$x \in [-4, -1)$时,$y' \in (0, 6]$,满足$0 ≤ y' ≤ 6$。
情况2:$x ≥ -1$时,$y' = -y = 2x + 2$
此时$y' = 2x + 2$是增函数。
当$x = -1$时,$y' = 2(-1) + 2 = 0$;
要使$y' ≤ 6$,则$2x + 2 ≤ 6 ⇒ x ≤ 2$。
故$x \in [-1, 2]$时,$y' \in [0, 6]$,满足$0 ≤ y' ≤ 6$。
综合分析
当$-4 ≤ k ≤ 2$时,$-4 ≤ x ≤ k$包含$x < -1$和$x ≥ -1$的部分,且$y'$均满足$0 ≤ y' ≤ 6$。若$k > 2$,则$x > 2$时$y' = 2x + 2 > 6$,不满足;若$k < -4$,$x$范围不存在。
19. (本小题 12 分)解方程.
(1) $x^{2} - 4x - 7 = 0$;
(2) $3x(2x + 1) = 4x + 2$.
(1) $x^{2} - 4x - 7 = 0$;
(2) $3x(2x + 1) = 4x + 2$.
答案
(1)
解:对于方程$x^{2} - 4x - 7 = 0$,
移项得$x^{2} - 4x = 7$,
配方得$x^{2} - 4x + 4 = 7 + 4$,
即$(x - 2)^{2}=11$,
开方得$x - 2=\pm\sqrt{11}$,
解得$x_{1}=2 + \sqrt{11}$,$x_{2}=2 - \sqrt{11}$。
(2)
解:对于方程$3x(2x + 1) = 4x + 2$,
将右边变形为$3x(2x + 1)-2(2x + 1)=0$,
因式分解得$(2x + 1)(3x - 2)=0$,
则$2x + 1 = 0$或$3x - 2 = 0$,
由$2x + 1 = 0$得$x_{1}=-\frac{1}{2}$,
由$3x - 2 = 0$得$x_{2}=\frac{2}{3}$。
解:对于方程$x^{2} - 4x - 7 = 0$,
移项得$x^{2} - 4x = 7$,
配方得$x^{2} - 4x + 4 = 7 + 4$,
即$(x - 2)^{2}=11$,
开方得$x - 2=\pm\sqrt{11}$,
解得$x_{1}=2 + \sqrt{11}$,$x_{2}=2 - \sqrt{11}$。
(2)
解:对于方程$3x(2x + 1) = 4x + 2$,
将右边变形为$3x(2x + 1)-2(2x + 1)=0$,
因式分解得$(2x + 1)(3x - 2)=0$,
则$2x + 1 = 0$或$3x - 2 = 0$,
由$2x + 1 = 0$得$x_{1}=-\frac{1}{2}$,
由$3x - 2 = 0$得$x_{2}=\frac{2}{3}$。
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