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专题09 一次函数与几何图形综合问题的五种类型
类型一、面积问题
例1.在平面直角坐标系xOy中,已知直线AB与x轴交于A点 (2,0)与轴交于点B(0,1).
(1)求直线AB的解析式;
(2)点M(1,y1),N(3,y2)在直线AB上,比较y1与y2的大小.
(3)若x轴上有一点C,且S△ABC=2,求点C的坐标
【答案】(1);(2)y1>y2;(3)或.
【解析】(1)解:设直线AB的解析式为
∵A(2,0)B(0,1),∴,解得:k=,b=12
∴直线AB的解析式为
(2)∵y=﹣x+1中k=﹣<0,∴y值随x值的增大而减小,
∵﹣1<3,∴y1>y2;
(3)∵x轴上有一点C,设点C(x,0),∴AC=|2﹣x|,
∵S△ABC=2,∴×|2﹣x|×1=2,∴x=﹣2或x=6,
∴C(﹣2,0)或C(6,0).
故答案为:(1);(2)y1>y2;(3)或.
【变式训练1】已知一次函数的图象与轴交于点,与正比例函数的图象交于点.
()分别求,的值;
()点为轴上一动点,如果的面积是,请求出点的坐标.
【答案】(1),;(2)点的坐标为或
【解析】()一次函数的图象与轴交于点,
一次函数的图象与正比例函数的图象交于点,,,;
()设点的坐标为,过点作轴,垂足为点.
的面积是,,,或
点的坐标为或,或过点作轴,垂足为点.
的面积是,,,,
点的坐标为,点的坐标为或.
【变式训练2】如图,在正方形中,,点为线段上的一个动点.设,由点首尾顺次相接形成图形的面积为.
(1)求关于的函数表达式及的取值范围;
(2)设(1)中函数图象的两个端点分别为,且为第一象限内位于直线右侧的一个动点,若正好构成一个等腰直角三角形,请求出满足条件的点坐标;
(3)在(2)的条件下,若为经过且垂直于轴的直线,为上的一个动点,使得,请直接写出符合条件的点的坐标.
【答案】(1)y=-2x+16,0<x<4;(2)(12,12)或(8,20)或(6,14);(3)(-1,-2)或(-1,8)或(-1,38)或(-1,28)
【解析】(1)由线段的和差,得PC=(4-x),由梯形的面积公式,得y=-2x+16,
∵四边形ABCD是正方形,∴AB=CD=4,∴x的取值范围是0<x<4;
(2)设P点坐标是(a,b),M(0,16),N(4,8),
以MN为边,在MN右侧做正方形,MNAB,正方形中心为H,则易知A,B,H即为所求P的坐标;示意图如下
求得A(12,12),B(8,20),O(6,14),
故P点可能的坐标为(12,12)或(8,20)或(6,14);
(3)由S△MNQ=S△NMP,设Q(-1,m),QN所在直线方程为y=kx+b,
把Q和N代入方程,求得b=,则可求S△NMP=|16-b|×[4-(-1)]=|36-2m|
当P为(12,12)时,S△MNQ=40,∴|36-2m|=40;解得m=-2或38,
当P(8,20),同理解得m=-2或38,当P(8,20),有S△MNQ=20,解得m=8或28,
综上,符合条件的Q的坐标为(-1,-2)或(-1,8)或(-1,38)或(-1,28).
【变式训练3】如图,已知直线与过点A(3,0)的直线交于点C(1,m),且与x轴交于点B,与y轴交于点D.
(1)求直线的解析式;
(2)若点D关于x轴的对称点为P,求△PBC的面积.
【答案】(1);(2)12.
【解析】(1)把 代入y=x+3,得1+3=m,∴m=4,∴
设的解析式为:y=kx+b(k≠0),将点A,C的坐标代入,则
解得,∴的解析式为:
(2)当y=0时, ,∴,∴,
当x=0时,y=3,∴,
∵点P、D关于x轴对称,∴ ,如图,连接BP,PC,
设PC与x轴的交点为Q,设直线PC的解析式为,
将点代入:,解得,∴直线PC的解析式为:,
令y=0,解得,
∴.
类型二、一次函数与平行四边形
例1.如图,在平面直角坐标系中,直线与,轴分别交于点,,点是直线上的一个动点,连接.
(1)求直线的函数解析式;
(2)如图1,若轴,求点到直线的距离;
(3)如图2,点,点是直线上的动点,试探索点,在运动过程中,是否存在以,,,为顶点的四边形是平行四边形,若存在,请直接写出点,的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2);(3),、,或,、,或,、,
【解析】(1)设直线的表达式为,则,解得,
故的表达式为;
(2)轴,故点的纵坐标为3,
当时,即,解得,即点的坐标为,,则;
由点A、的坐标得,,过点作于点,
在△ABC中,S△ABC=,
即,解得:,即点到直线的距离为;
(3)设点、的坐标分别为、,
当是对角线时,
由中点坐标公式得:且,解得,
故点、的坐标分别为,、,;
当是对角线时,同理可得:且,解得,