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专题01 函数图像变换
一.一次函数的图像变换
1.(2020•宿迁)如图,在平面直角坐标系中,Q是直线y=﹣x+2上的一个动点,将Q绕点P(1,0)顺时针旋转90°,得到点Q',连接OQ',则OQ'的最小值为( )
A.
B.
C.
D.
解:作QM⊥x轴于点M,Q′N⊥x轴于N,
∵∠PMQ=∠PNQ′=∠QPQ′=90°,
∴∠QPM+∠NPQ′=∠PQ′N+∠NPQ′,
∴∠QPM=∠PQ′N
在△PQM和△Q′PN中,
∴△PQM≌△Q′PN(AAS),
∴PN=QM,Q′N=PM,
设Q(m,﹣),
∴PM=|m﹣1|,QM=|﹣m+2|,
∴ON=|3﹣m|,
∴Q′(3﹣m,1﹣m),
∴OQ′2=(3﹣m)2+(1﹣m)2=m2﹣5m+10=(m﹣2)2+5,
当m=2时,OQ′2有最小值为5,
∴OQ′的最小值为,
当m=2时,OQ′2有最小值为5,
故选:B.
2.(2020•湖北)如图,已知直线a:y=x,直线b:y=﹣x和点P(1,0),过点P作y轴的平行线交直线a于点P1,过点P1作x轴的平行线交直线b于点P2,过点P2作y轴的平行线交直线a于点P3,过点P3作x轴的平行线交直线b于点P4,…,按此作法进行下去,则点P2020的横坐标为 21010 .
解:∵点P(1,0),P1在直线y=x上,
∴P1(1,1),
∵P1P2∥x轴,
∴P2的纵坐标=P1的纵坐标=1,
∵P2在直线y=﹣x上,
∴1=﹣x,
∴x=﹣2,
∴P2(﹣2,1),即P2的横坐标为﹣2=﹣21,
同理,P3的横坐标为﹣2=﹣21,P4的横坐标为4=22,P5=22,P6=﹣23,P7=﹣23,P8=24…,
∴P4n=22n,
∴P2020的横坐标为2=21010,
故答案为:21010.
3.(2020•锦州)如图,过直线l:y=上的点A1作A1B1⊥l,交x轴于点B1,过点B1作B1A2⊥x轴.交直线l于点A2;过点A2作A2B2⊥l,交x轴于点B2,过点B2作B2A3⊥x轴,交直线l于点A3;…按照此方法继续作下去,若OB1=1,则线段AnAn﹣1的长度为 3×22n﹣5 .(结果用含正整数n的代数式表示)
解:∵直线l:y=x,
∴直线l与x轴夹角为60°,
∵B1为l上一点,且OB1=1,
∴OA1=cos60°•OB1=OB1=,OB1=cos60°•OA2,
∴OA2=2OB1=2,
∴A2A1=2﹣=
∵OA2=2,
∴OB2=2OA2=4,
∴OA3=2OB2=8,
∴A3A2=8﹣2=6,
…
AnAn﹣1=3×22n﹣5
故答案为3×22n﹣5.
4.(2020•南宁)如图1,在平面直角坐标系中,直线l1:y=x+1与直线l2:x=﹣2相交于点D,点A是直线l2上的动点,过点A作AB⊥l1于点B,点C的坐标为(0,3),连接AC,BC.设点A的纵坐标为t,△ABC的面积为s.
(1)当t=2时,请直接写出点B的坐标;
(2)s关于t的函数解析式为s=,其图象如图2所示,结合图1、2的信息,求出a与b的值;
(3)在l2上是否存在点A,使得△ABC是直角三角形?若存在,请求出此时点A的坐标和△ABC的面积;若不存在,请说明理由.
解:(1)如图1,连接AG,
当t=2时,A(﹣2,2),
设B(x,x+1),
在y=x+1中,当x=0时,y=1,
∴G(0,1),
∵AB⊥l1,
∴∠ABG=90°,
∴AB2+BG2=AG2,
即(x+2)2+(x+1﹣2)2+x2+(x+1﹣1)2=(﹣2)2+(2﹣1)2,
解得:x1=0(舍),x2=﹣,
∴B(﹣,);
(2)如图2可知:当t=7时,s=4,
把(7,4)代入s=中得:+7b﹣=4,
解得:b=﹣1,
如图3,过B作BH∥y轴,交AC于H,
由(1)知:当t=2时,A(﹣2,2),B(﹣,),
∵C(0,3),
设AC的解析式为:y=kx+n,
则,解得,
∴AC的解析式为:y=x+3,
∴H(﹣,),
∴BH=﹣=,
∴s===,
把(2,)代入s=a(t+1)(t﹣5)得:a(2+1)(2﹣5)=,
解得:a=﹣;
(3)存在,设B(x,x+1),
分两种情况:
①当∠CAB=90°时,如图4,
∵AB⊥l1,
∴AC∥l1,
∵l1:y=x+1,C(0,3),
∴AC:y=x+3,
∴A(﹣2,1),
∵D(﹣2,﹣1),
在Rt△ABD中,AB2+BD2=AD2,
即(x+2)2+(x+1﹣1)2+(x+2)2+(x+1+1)2=22,
解得:x1=﹣1,x2=﹣2(舍),
∴B(﹣1,0),即B在x轴上,
∴AB==,AC==2,
∴S△ABC===2;
②当∠ACB=90°时,如图5,
∵∠ABD=90°,∠ADB=45°,