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（2）分当 时和当 时两种情况讨论求解即可；
（3）分当小明处在去体育馆的途中离家 2km 时，当小明从体育馆去商店途中离家 2kn 时两种情况讨论求解即可．
【小问 1详解】 解：由函数图象可知小明在离家 15 分钟时到底体育馆，此时离家的距离为 2.5km，
∴小明家离体育馆的距离为 2.5km，小明跑步的平均速度为 ， 故答案为：2.5； ；
【小问 2详解】 解：由函数图象可知当 时， ， 当 时，此时 y 是关于 x 一次函数，设 ， 解得 ，
∴此时 ， 综上所述，
【小问 3详解】 解：当小明处在去体育馆的途中离家 2km 时， 当小明从体育馆去商店途中离家 2km 时， 解得 ； 综上所述，当小明离家 2km 时，他离开家所用的时间为 12min或 37.5min．
【点睛】本题主要考查了从函数图象获取信息，一次函数的实际应用，正确读懂函数图象是解题的关键．
22. 如图，△ABC 内接于⊙O，P 是⊙O 的直径 AB延长线上一点，∠PCB=∠OAC，过点 O