【分析】
(1) 两条直线的交点坐标同时满足两条直线的函数表达式,因此联立两个函数解析式组成方程组,解方程组即可得到交点B的坐标。
(2) ① 平行于y轴的直线上所有点横坐标相同,分别将x=2、x=4代入两条直线的解析式,求出对应E、F点的纵坐标,两点纵坐标的差的绝对值就是EF的长度。
② 以两条直线交点B的横坐标x=3为分界点分类讨论:当x≤3时直线l₁在l₂上方,EF的长为y₁-y₂;当x>3时直线l₂在l₁上方,EF的长为y₂-y₁,即可得到分段函数表达式,再根据表达式绘制图象即可。
③ 首先确定直线y=kx+3过定点(0,3),找到直线与图象L只有1个公共点的临界情况:一是直线经过点(3,0)时的k值,二是直线与y=2x-6平行时的k值,结合k≠0的条件,即可得到有2个公共点时k的取值范围。
【解析】
(1) 联立直线$l_1$和$l_2$的函数表达式得方程组:
$\begin{cases}y=-x+4 \\ y=x-2\end{cases}$
解得$\begin{cases}x=3 \\ y=1\end{cases}$
所以点B的坐标为$(3,1)$。
(2) ① 当直线$l$为$x=2$时:
将$x=2$代入$y_1=-x+4$,得$y_1=-2+4=2$,故$E(2,2)$;
将$x=2$代入$y_2=x-2$,得$y_2=2-2=0$,故$F(2,0)$;
所以$EF=|2-0|=2$。
当直线$l$为$x=4$时:
将$x=4$代入$y_1=-x+4$,得$y_1=-4+4=0$,故$E(4,0)$;
将$x=4$代入$y_2=x-2$,得$y_2=4-2=2$,故$F(4,2)$;
所以$EF=|0-2|=2$。
② 由(1)可知两直线交点横坐标为3,分两种情况讨论:
当$x≤3$时,$y=y_1-y_2=(-x+4)-(x-2)=-2x+6$;
当$x>3$时,$y=y_2-y_1=(x-2)-(-x+4)=2x-6$。
因此线段EF的长y关于x的函数表达式为$y=\begin{cases}-2x+6(x≤3) \\ 2x-6(x>3)\end{cases}$,函数图象L如图:

③ 对于直线$y=kx+3(k≠0)$,当$x=0$时,$y=3$,即该直线过定点$(0,3)$:
当直线经过点$(3,0)$时,代入得$3k+3=0$,解得$k=-1$,此时直线与图象L只有1个公共点,故当$-1<k<0$时,直线与L有2个公共点;
当直线与$y=2x-6$平行时,$k=2$,此时直线与图象L只有1个公共点,故当$0<k<2$时,直线与L有2个公共点。
综上,k的取值范围是$-1<k<2$且$k≠0$。
【答案】
(1) 点B的坐标为$\boldsymbol{(3,1)}$;
(2) ① 当$x=2$时,$EF=\boldsymbol{2}$;当$x=4$时,$EF=\boldsymbol{2}$;
② $y$关于$x$的函数表达式为$\boldsymbol{y=\begin{cases}-2x+6(x≤3) \\ 2x-6(x>3)\end{cases}}$,函数图象L如图:

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③ $k$的取值范围为$\boldsymbol{-1<k<2且k≠0}$。
【知识点】
一次函数交点问题;分段函数;一次函数图象性质
【点评】
本题围绕一次函数展开考查,从基础的交点坐标求解,到分段函数的推导与图象绘制,再到动态直线与分段函数交点个数的判断,层层递进,既考查了一次函数的基础知识点,也渗透了分类讨论、数形结合的数学思想,对知识综合应用能力有一定要求。
【难度系数】
0.6