Question

【題目】在平面直角坐標(biāo)系xOy中，對(duì)“隔離直線(xiàn)”給出如下定義：
點(diǎn)P（x，m）是圖形G1上的任意一點(diǎn)，點(diǎn)Q（x，n）是圖形G2上的任意一點(diǎn)，若存在直線(xiàn)l：kx+b（k≠0）滿(mǎn)足m≤kx+b且n≥kx+b，則稱(chēng)直線(xiàn)l：y=kx+b（k≠0）是圖形G1與G2的“隔離直線(xiàn)”．
如圖1，直線(xiàn)l：y=﹣x﹣4是函數(shù)y= （x＜0）的圖象與正方形OABC的一條“隔離直線(xiàn)”．

（1）在直線(xiàn)y1=﹣2x，y2=3x+1，y3=﹣x+3中，是圖1函數(shù)y= （x＜0）的圖象與正方形OABC的“隔離直線(xiàn)”的為；
請(qǐng)你再寫(xiě)出一條符合題意的不同的“隔離直線(xiàn)”的表達(dá)式：；
（2）如圖2，第一象限的等腰直角三角形EDF的兩腰分別與坐標(biāo)軸平行，直角頂點(diǎn)D的坐標(biāo)是（ ，1），⊙O的半徑為2．是否存在△EDF與⊙O的“隔離直線(xiàn)”？若存在，求出此“隔離直線(xiàn)”的表達(dá)式；若不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由；

（3）正方形A1B1C1D1的一邊在y軸上，其它三邊都在y軸的右側(cè)，點(diǎn)M（1，t）是此正方形的中心．若存在直線(xiàn)y=2x+b是函數(shù)y=x2﹣2x﹣3（0≤x≤4）的圖象與正方形A1B1C1D1的“隔離直線(xiàn)”，請(qǐng)直接寫(xiě)出t的取值范圍．

Answer 1

【答案】
（1）y1=﹣2x；y=﹣3x
（2）

連接OD，過(guò)點(diǎn)D作DG⊥x軸于點(diǎn)G，如圖．

在Rt△DGO中，OD= =2，

sin∠1= = ，

∴∠1=30°，∠2=60°，

∵⊙O的半徑為2，

∴點(diǎn)D在⊙O上．

過(guò)點(diǎn)D作DH⊥OD交y軸于點(diǎn)H，

∴直線(xiàn)DH是⊙O的切線(xiàn)，也是△EDF與⊙O的“隔離直線(xiàn)”．

在Rt△ODH中，OH= =4，

∴點(diǎn)H的坐標(biāo)是（0，4），

∴直線(xiàn)DH的表達(dá)式為y=﹣ x+4，

即所求“隔離直線(xiàn)”的表達(dá)式為y=﹣ x+4

（3）

如圖，

由題意F（4，5），當(dāng)直線(xiàn)y=2x+b經(jīng)過(guò)點(diǎn)F時(shí)，5=8+b，

∴b=﹣3，

∴直線(xiàn)y=2x﹣3，即圖中直線(xiàn)EF，

∵正方形A1B1C1D1的中心M（1，t），

易知正方形正方形A1B1C1D1的邊長(zhǎng)為2，

當(dāng)x=2時(shí)，y=1，

∴C1（2，1），直線(xiàn)EF是函數(shù)y=x2﹣2x﹣3（0≤x≤4）的圖象與正方形A1B1C1D1的“隔離直線(xiàn)”，此時(shí)t=2，

當(dāng)直線(xiàn)y=2x+b與y=x2﹣2x﹣3只有一個(gè)交點(diǎn)時(shí)，

消去y得到x2﹣4x﹣3+b=0，

由△=0，可得16﹣4（﹣3﹣b）=0，

解得b=﹣7，

此時(shí)易知M（1，﹣8），t=﹣8，

根據(jù)圖象可知，當(dāng)t≥2或t≤﹣8時(shí)，直線(xiàn)y=2x+b是函數(shù)y=x2﹣2x﹣3（0≤x≤4）的圖象與正方形A1B1C1D1的“隔離直線(xiàn)”

【解析】解：（1）根據(jù)的“隔離直線(xiàn)”的定義可知y1=﹣2x，是圖1函數(shù)y= （x＜0）的圖象與正方形OABC的“隔離直線(xiàn)”，直線(xiàn)y=﹣3x也是圖1函數(shù)y= （x＜0）的圖象與正方形OABC的“隔離直線(xiàn)”，所以答案是y1=﹣2x，y=﹣3x．