内容正文:
期末考试一次函数与几何综合压轴题专项训练
【例题精讲】
例1.(角度问题)在平面直角坐标系中,点为坐标原点,直线交轴的负半轴于点,交轴的正半轴于点.
(1)求点的坐标;
(2)如图1,直线交轴的正半轴于点,交于点,连接,设的面积为,求与的函数解析式;
(3)如图2,在(2)的条件下,点在的延长线上,连接,若,,求点的坐标.
例2.(面积问题)如图,在平面直角坐标系中,等腰直角三角形的顶点A在x轴上,,,且、,交y轴于M,
(1)求点C的坐标;
(2)在x轴上有一动点P,当的值最小时,求此时P的坐标.
(3)点N为x轴上一动点,若,求点N的坐标;
例3.(等腰三角形存在性问题)如图1,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点A,与轴交于点,点在轴上运动,连接,将沿直线折叠,点的对应点记为.
(1)求A、的坐标;
(2)若点恰好落在直线上,求的面积;
(3)如图2,若恰好与轴平行,且边与线段有交点,设交点为,在轴上是否存在点,使得是等腰三角形?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
例4.(等腰直角三角形存在性问题)如图,平面直角坐标系中,直线交x轴于点,交y轴正半轴于点B.直线交y轴负半轴于点C,.
(1)求直线的函数表达式和的面积;
(2)若点P为直线(不含A,B两点)上一点,连接,若的面积为7,求点P的坐标;
(3)若点P为射线(不含A,B两点)上一点,M为线段延长线上一点,且,在直线上是否存在点N,使是以为直角边的等腰直角三角形?若存在,直接写出每种等腰直角三角形对应顶点P、N的坐标;若不存在,请说明理由.
例5.(平行四边形存在性问题)如图,在平面直角坐标系中,矩形的顶点与坐标原点重合,顶点、在坐标轴上,,将沿折叠,使点落在对角线上的点处.
(1)求点的坐标;
(2)动点从点出发,沿折线方向以5个单位/秒的速度匀速移动,到终点停止,设运动时间为,的面积为,求出与的关系式,并写出的取值范围;
(3)在(2)的条件下,当时,在平面内是否存在点,使得以为顶点的四边形是平行四边形,若存在;请直接写出点坐标,若不存在请说明原因.
例6.(菱形存在性问题)如图,矩形的顶点A、C分别在x轴、y轴的正半轴上,点B的坐标为,一次函数的图象与边、分别交于点D、E,且.点M是线段上的一个动点.
(1)求b的值;
(2)连接,若三角形的面积与四边形的面积之比为,求点M的坐标;
(3)设点N是平面内的一点,以O、D、M、N为顶点的四边形是菱形,求点N的坐标.
例7.(矩形存在性问题)如图,平面直角坐标系中,,.为矩形对角线的中点,过点的直线分别与、交于点、.
(1)求证:;
(2)设,的面积为,求与的函数关系式;
(3)若点在坐标轴上,平面内存在点,使以、、、为顶点的四边形是矩形,请直接写出点的坐标.
例8.(正方形存在性问题)如图1,在平面直角坐标系中,直线与交于点,且分别交x轴于A、C两点.
(1)求a,b的值及点A,C的坐标;
(2)在直线上找一点D,使得是的面积的2倍,求出点D的坐标;
(3)y轴上有一动点P,直线上有一动点M,点N在平面上,若四边形是正方形,求出点N的坐标.
【模拟训练】
1.在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,直线交x轴于点A,交y轴于点B,直线交x轴于点C,交y轴于点D,两直线交于点E,,.
(1)如图1,求k和b的值;
(2)如图2,点P在x轴上,过点P作x轴的垂线交射线于点M,交射线于点N,设点P的横坐标为t,线段的长为d,求d与t之间的函数关系式,直接写出t的取值范围;
(3)如图3,在(2)的条件下,,点H在直线上,点F在x轴上,点G在直线上,连接和, 当四边形为矩形,且时,求点G的坐标.
2.直线与轴交于,与轴交于,直线与轴交于与直线交于,过作轴于.
(1)点坐标为 ;点坐标为 .
(2)求直线的函数解析式.
(3)是线段上一动点,点从原点开始,每秒一个单位长度的速度向运动(与、不重合),过作轴的垂线,分别与直线、交于、,设的长为,点运动的时间为,求出与之间的函数关系式(写出自变量的取值范围)
(4)在()的条件下,当为何值时,以、、、为顶点的四边形是平行四边形(直接写出结果)
3.综合运用
(1)如图1,,顶点在直线上,过点作于点,过点作于点,当时,判断线段与的数量关系(直接写出结果,不要求写解答过程)
(2)如图2,直线与坐标轴交于点,,将直线绕点顺时针旋转至直线,求直线的函数解析式.
(3)如图3,四边形为长方形,其中为坐标原点,点的坐标为,点在轴的负半轴上,点在轴的正半轴上,是线段上的动点,是直线上的动点且在第四象限,若是以为直角顶点的等腰直角三角形,请求出点的坐标.
4.如图,平面直角坐标系中,把矩形沿对角线所在的直线折叠,点A落在点D处,与交于点E.的长满足式子.
(1)求点A,C的坐标;
(2)求出点E的坐标和直线的函数解析式;
(3)F是x轴上一点,在坐标平面内是否存在点P,使以O,B,P,F为顶点的四边形为菱形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
5.如图,在平面直角坐标系中,是坐标原点,点的坐标是,点的坐标是().直线交轴于点,记点关于轴的对称点为,点为轴上一动点.
(1)当时,求的长;
(2)当时,用含的代数式表示的长;
(3)是否存在四边形,使四边形为正方形?若存在,请求出所有满足条件的和点的坐标;若不存在,请说明理由.
6.如图:已知直线与x轴、y轴分别相交于点A、B,是的角平分线,点E是线段上的一个动点(不与点O,A重合),过点E作,交线段于点Q,交线段于点F,设,.
(1)分别求点A和点B的坐标;
(2)求y与x的函数关系式,并写出定义域;
(3)连接,如果垂直平分,那么直线上是否存在点P,使得的面积等于的面积的2倍?若存在,求出此时点P的坐标;若不存在,说明理由.
7.(1)基本图形的认识:如图1,在四边形中,,点E是边上一点,,连接,则是______三角形(填形状);
(2)基本图形的构造:如图2,在平面直角坐标系中,,连接,过点A在第一象限内作的垂线,并在垂线截取,求点C的坐标;
(3)基本图形的应用:如图3,一次函数的图像与y轴交于点A,与x轴交于点B,直线交x轴于点D,且,求点D的坐标.
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期末考试一次函数与几何综合压轴题专项训练
【例题精讲】
例1.(角度问题)在平面直角坐标系中,点为坐标原点,直线交轴的负半轴于点,交轴的正半轴于点.
(1)求点的坐标;
(2)如图1,直线交轴的正半轴于点,交于点,连接,设的面积为,求与的函数解析式;
(3)如图2,在(2)的条件下,点在的延长线上,连接,若,,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由题意得出,待定系数法求出直线解析式,令,则,即可得解;
(2)求出,得到,,从而得出,再由,计算即可得出;
(3)求出,作交于,轴于,证明得出,求出直线的解析式为,得出,作交轴于,证明平分,作于,由角平分线的性质定理得出,待定系数法求出直线的解析式为,得出,由勾股定理得出,由,得出,求出的值,取符合题意的的值即可得解.
【详解】(1)解:,
,
将代入直线得:,
解得:,
直线解析式为,
令,则,
;
(2)解:在中,令,则,
,
,
在中,令,则,
解得:,
,
,
,
;
(3)解:,,
,
如图,作交于,轴于,
,
则为等腰直角三角形,,,
,
,
,
,
,,
,
,
设直线的解析式为,
将,代入解析式得,
解得:,
直线的解析式为,
令,则,
解得:,
,
,
作交轴于,
,
,
,
平分,
作于,
,
,直线解析式为,
设直线的解析式为,
将代入得:,
直线的解析式为,
令,则,
解得:,
,
,
在中,由勾股定理得,,
,,
,
整理得:,解得:或或,
点在轴正半轴,,,
,经检验,是原分式方程的根,
当时,,.
【点睛】本题考查了一次函数函数综合、三角形全等的判定与性质、勾股定理、等腰直角三角形的判定与性质、角平分线的性质、三角形面积公式等知识点,熟练掌握以上知识点并灵活运用,添加适当的辅助线是解此题的关键.
例2.(面积问题)如图,在平面直角坐标系中,等腰直角三角形的顶点A在x轴上,,,且、,交y轴于M,
(1)求点C的坐标;
(2)在x轴上有一动点P,当的值最小时,求此时P的坐标.
(3)点N为x轴上一动点,若,求点N的坐标;
【答案】(1)(2)(3)或
【分析】(1)过点C、B作轴,轴,垂足点D、E.构造一线三直角全等模型,结合线段与坐标的关系,计算解答即可.
(2)运用轴对称原理,构造轴对称计算的最小值即可.
(3)设,则,根据题意,得,结合,建立等式计算即可.
【详解】(1)过点C、B作轴,轴,垂足点D、E.
,,
∴,
∴,
∵、,
∴,,
∴,,
∴,,
∵点C在第二象限,
故.
(2)作B关于x轴的对称点,连接交x轴点P,此时,最小,
∵,
∴,
设直线的解析式为,根据题意,得
,
解得,
故解析式为,
故;
设直线的解析式为,根据题意,得
,
解得,
故解析式为,
当时,,
故.
(3)∵、,
设,则,,
∴,
∵,,且、,
∴,
∴,
∵
∴,
∴,
∴或,
故或.
【点睛】本题考查了待定系数法求解析式,一线三直角全等模型,线段和最小计算,两点间距离公式的应用,绝对值的应用,熟练掌握待定系数法,一线三直角全等模型,线段和最小计算是解题的关键.
例3.(等腰三角形存在性问题)如图1,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点A,与轴交于点,点在轴上运动,连接,将沿直线折叠,点的对应点记为.
(1)求A、的坐标;
(2)若点恰好落在直线上,求的面积;
(3)如图2,若恰好与轴平行,且边与线段有交点,设交点为,在轴上是否存在点,使得是等腰三角形?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)的面积为15或60
(3)存在,点的坐标为或或或
【分析】(1)分别令和可求A、B两点的坐标;
(2)由勾股定理得,,由题意知,分点在上运动,点在轴的正半轴上运动,两种情况求解:①当点在上运动,如图①,由折叠的性质可知,,,则,设,则,由勾股定理得,,即,解得,根据,计算求解即可;②当点在轴的正半轴上运动,如图②,由折叠的性质可知,,,则,设,则,由勾股定理得,,即,解得,根据,计算求解即可;
(3)由轴,则轴,由题意知,,则,当,,则,,设,当时,是等腰三角形,如图③,根据,解得,或,可得或;当时,是等腰三角形,则,解得,或,则;当时,是等腰三角形,则,解得,则.
【详解】(1)解:当时,则;当时,则有,解得:,
∴;
(2)解:由勾股定理得,,
由题意知,分点在上运动,点在轴的正半轴上运动,两种情况求解:
①当点在上运动,如图①,
由折叠的性质可知,,,则,
设,则,
由勾股定理得,,即,解得,
;
②当点在轴的正半轴上运动,如图②,
由折叠的性质可知,,,则,
设,则,
由勾股定理得,,即,解得,
;
综上所述,的面积为15或60;
(3)解:∵轴,则轴,
由题意知,,则,
当,,则,
,
设,当时,是等腰三角形,如图③,
,解得,或,
或;
当时,是等腰三角形,则,解得,或,
;
当时,是等腰三角形,则,解得,
;
综上所述,存在,点的坐标为或或或.
【点睛】本题考查了一次函数的解析式,折叠的性质,等腰三角形的性质,勾股定理等知识.解题的关键在于对知识的熟练掌握与灵活运用.
例4.(等腰直角三角形存在性问题)如图,平面直角坐标系中,直线交x轴于点,交y轴正半轴于点B.直线交y轴负半轴于点C,.
(1)求直线的函数表达式和的面积;
(2)若点P为直线(不含A,B两点)上一点,连接,若的面积为7,求点P的坐标;
(3)若点P为射线(不含A,B两点)上一点,M为线段延长线上一点,且,在直线上是否存在点N,使是以为直角边的等腰直角三角形?若存在,直接写出每种等腰直角三角形对应顶点P、N的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),10
(2)或
(3)或或
【分析】(1)把代入求出一次函数解析式为,得到,根据,求出,根据待定系数法求出函数解析式,根据三角形面积公式求得;
(2)设点P的坐标为,根据,的面积为7,得出点P在线段或在线段的延长线上,然后分两种情况分别列出方程,解方程即可;
(3)分三种情况:当N点在轴下方,点P在上,时,当点P在线段上,点在x轴上方,时,当点P在的延长线上时,点在x轴上方,时,分别画出图形,求出结果即可.
【详解】(1)解:把代入得:,
解得:,
把代入得:,
∴,
∴,
∵,
∴,
设直线的解析式为:,把,代入得:
,
解得:,
∴直线的解析式为;
.
(2)解:设点P的坐标为,
∵,的面积为7,
∴点P在线段或在线段的延长线上,
∴,
∴,
当点P在线段上时,,
即,
解得:,
∴,
∴此时;
当点P在线段的延长线上时,,
即,
解得:,
∴,
∴此时点;
综上分析可知,点P的坐标为:或.
(3)解:当N点在轴下方,点P在上,时,如图所示:
∵,
∴,
∴,
∵是以为直角边的等腰直角三角形,,
∴,,
设,,
过P点作直线轴,作,,
∴,
∴,
在与中,
∴,
∴,,
∵,,
∴,
在与中,,
∴,
∴,,
∴,作,则,
∴,
∵,
∴,
∴M在直线AB上,
∴
,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴.
当点P在线段上,点在x轴上方,时,如图所示:
此时,∵,∴,
∵,∴四边形为平行四边形,
∴此时点与关于对称,
则,即,;
当点P在的延长线上时,点在x轴上方,时,如图所示:
∵,∴,即,
∵,∴,
根据上一种情况可知,此时点的坐标仍然为,点的坐标与上一种情况中点M的坐标相同,即此时点的坐标为;
综上分析可知:存在或或使是以为直角边的等腰直角三角形.
【点睛】此题考查一次函数的综合题,待定系数法求函数解析式,直线所成三角形的面积,等腰直角三角形的性质,勾股定理,三角形全等的判定及性质,中心对称的点的性质,熟练掌握各知识点是解题的关键.
例5.(平行四边形存在性问题)如图,在平面直角坐标系中,矩形的顶点与坐标原点重合,顶点、在坐标轴上,,将沿折叠,使点落在对角线上的点处.
(1)求点的坐标;
(2)动点从点出发,沿折线方向以5个单位/秒的速度匀速移动,到终点停止,设运动时间为,的面积为,求出与的关系式,并写出的取值范围;
(3)在(2)的条件下,当时,在平面内是否存在点,使得以为顶点的四边形是平行四边形,若存在;请直接写出点坐标,若不存在请说明原因.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,,,
【分析】本题考查了一次函数综合运用,涉及到一次函数的性质,勾股定理、平行四边形的性质,面积的计算等:
(1)由翻折可知,,,设, 在 ,根据,构建方程求出x即可解决问题;
(2)分两种情况:①当时,②当时,分别求解即可解决问题;
(3)点有二种情况:当为边时,当为对角线时,分别求解即可;
其中(2)(3),要注意分类求解,避免遗漏.
【详解】(1)解:的坐标,
则:,,
在中,根据勾股定理得:,
将沿折叠,使点落在对角线上的点处,
,,
,
设,则,
在中,由勾股定理得:,
即,
解得,
.
(2)过点作于点,
根据三角形面积可得,,
∴,
故点的横坐标为,
即:,
正比例函数经过,
,
,
,
,
①当点在段时,即:,
如图:过点作于点,
,
,
,
②当点在段时,如下图,过点作于点,
,
,,
,
综上所述:.
(3)由(2)知,点,当时,则点,而点,设点,
①当为边时,
点向右平移个单位得到点,同样点向右平移个单位得到点,
即且,解得或,
故点的坐标为或;
②当为对角线时,
由中点公式得且,解得,
综上点的坐标为或或.
例6.(菱形存在性问题)如图,矩形的顶点A、C分别在x轴、y轴的正半轴上,点B的坐标为,一次函数的图象与边、分别交于点D、E,且.点M是线段上的一个动点.
(1)求b的值;
(2)连接,若三角形的面积与四边形的面积之比为,求点M的坐标;
(3)设点N是平面内的一点,以O、D、M、N为顶点的四边形是菱形,求点N的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)或或
【分析】(1)先求出点坐标,则,再根据矩形的性质,用表示点坐标,利用待定系数法可解;
(2)根据(1)所求,结合梯形面积公式求出四边形的面积,进而求出的面积,再根据三角形面积公式求出点M的横坐标,即可得到答案;
(3)以、、、为顶点的四边形是菱形,分三种情况讨论,分别以,,为对角线,分别求出点坐标即可.
【详解】(1)解:在中,当时,,
∴点坐标,
∴,
,
,
∵点B的坐标为,
∴,
∴
∴点的坐标为,
把代入得:,
解得:;
(2)解:由(1)得,
∴,
∴,
∵三角形的面积与四边形的面积之比为,
∴,
设点的横坐标为,
∴,
解得,
∴,
∴;
(3)解:如图(1)所示,当为菱形对角线时,则点M在线段的垂直平分线上,且点M与点N关于对称
∴点M的纵坐标为,
在中,当时,,
∴,
∴ ,
如图(2)所示,当为菱形边时,设点M坐标为,
由菱形的性质可得,
∴,,
∴,
∴或(舍去),
∴;
当为菱形的边时,如图,设点M坐标为,
∴,
∴,,
∴,
解得或(舍去),
∴;
综上所述,点N的坐标为或或.
【点睛】本题是一次函数的综合题目,考查矩形的性质,菱形的性质,四边形的面积等知识,解题关键是掌握菱形的性质进行分类讨论,并且能够利用一次函数图象上点的坐标特征,用点的坐标表示线段长.
例7.(矩形存在性问题)如图,平面直角坐标系中,,.为矩形对角线的中点,过点的直线分别与、交于点、.
(1)求证:;
(2)设,的面积为,求与的函数关系式;
(3)若点在坐标轴上,平面内存在点,使以、、、为顶点的四边形是矩形,请直接写出点的坐标.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)点坐标为或或
【分析】(1)利用“”证明,由全等三角形的性质即可证明结论;
(2)连接,首先证明四边形是平行四边形,结合题意可得,,进而可得,再结合平行四边形的性质可得,即可获得答案;
(3)分点在轴上、点在轴上和点原点重合三种情况,分别求解即可.
【详解】(1)证明:∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∵是中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
(2)解:如下图,连接,
∵,,
∴四边形是平行四边形,
∵,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴与的函数关系式为;
(3)解:①如图,点在轴上,
设点标为,
则,,,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∴,解得,
∴,
∵点相左平移2个单位长度,向下平移4个单位长度得到,
∴点相左平移2个单位长度,向下平移4个单位长度,可得;
②如下图,点在轴上,
设点坐标为,则,,
∵,
∴,解得,
∵相左平移8个单位长度,向下平移16个单位长度得到 ,
∴相左平移8个单位长度,向下平移16个单位长度,可得到;
③当点原点重合时,则点与点重合,此时点坐标为.
综上所述,点坐标为或或.
【点睛】本题主要考查了坐标与图形、矩形的性质、平行四边形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、一次函数的应用、勾股定理等知识,解题关键是运用数形结合和分类讨论的思想分析问题.
例8.(正方形存在性问题)如图1,在平面直角坐标系中,直线与交于点,且分别交x轴于A、C两点.
(1)求a,b的值及点A,C的坐标;
(2)在直线上找一点D,使得是的面积的2倍,求出点D的坐标;
(3)y轴上有一动点P,直线上有一动点M,点N在平面上,若四边形是正方形,求出点N的坐标.
【答案】(1),,,;(2)或
(3)或
【分析】本题考查的是一次函数综合运用,涉及到一次函数的性质、勾股定理的运用、正方形的存在性问题等;
(1)把分别代入与即可求出a,b的值,分别令与即可得到点A,C的坐标;
(2)过作交于,则,再求出的面积,根据是的面积的2倍列方程求解即可;
(3)过作于,过作于,当四边形是正方形时,可证得设,,根据全等求出坐标,再根据平移求出点N的坐标.
【详解】(1)把代入可得,解得,
∴,
令,解得,
∴,
把代入可得,解得,
∴,
令,解得,
∴;
(2)过作交于,
设,则,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵是的面积的2倍,
∴,
∴,解得或,
∴或;
(3)根据题意设,,
当在第一象限时,如图,过作于,于,则
∴,,,,
当四边形是正方形时,,,从平移到与从平移到平移规则一致,
∴
∴,
∴,,
∴,解得
∴,,
∴向左平移个单位长度,再向上平移个单位长度得到
∴向左平移个单位长度,再向上平移个单位长度得到;
当在第四象限时,如图,过作于,于,则
∴,,,,
当四边形是正方形时,,,从平移到与从平移到平移规则一致,
∴,∴,∴,,
∴,解得,∴,,
∴向左平移个单位长度,再向下平移个单位长度得到
∴向左平移个单位长度,再向下平移个单位长度得到;
当在第二象限时,如图,过作于,于,则
∴,,,,
当四边形是正方形时,,,从平移到与从平移到平移规则一致,
∴,∴,
∴,,
∴,解得不合题意;
综上所述,或.
【模拟训练】
1.在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,直线交x轴于点A,交y轴于点B,直线交x轴于点C,交y轴于点D,两直线交于点E,,.
(1)如图1,求k和b的值;
(2)如图2,点P在x轴上,过点P作x轴的垂线交射线于点M,交射线于点N,设点P的横坐标为t,线段的长为d,求d与t之间的函数关系式,直接写出t的取值范围;
(3)如图3,在(2)的条件下,,点H在直线上,点F在x轴上,点G在直线上,连接和, 当四边形为矩形,且时,求点G的坐标.
【答案】(1)
(2);
(3)点G的坐标为或
【分析】(1)首先表示出A、B的坐标,再根据,求出C、D的坐标,最后利用待定系数法即可求出k和b的值;
(2)设点P的横坐标为t,则,,利用线段MN的长为d,即可表示出d与t之间的函数关系式,联立两直线的解析式,求出交点E的坐标,根据过点P作x轴的垂线交射线于点M,交射线于点N即可求出t的取值范围;
(3)当时,根据(2)可求出的面积,设,则,根据可求出或,分情况即可求出点G的坐标.
【详解】(1)解:直线交x轴于点A,交y轴于点B,
,,
即,,
又,,
,,
,,
将,代入直线,得
,
;
(2)设点P的横坐标为t,则,,
线段MN的长为d,
,
即,
即,
;
(3)过点G作于点I,
当时,由(2)可知,
由题意可知,,,
设,则,
四边形为矩形,
,
,,
,
,
解得,
当时,,
,,
即,
当时,,
,,
即,
综上所述:点G的坐标为或.
【点睛】本题是一次函数的综合题,主要考查求函数解析式、已知两点坐标表示线段长度、一次函数与几何图形相结合,熟练掌握函数性质、正确画出图形是解题的关键.
2.直线与轴交于,与轴交于,直线与轴交于与直线交于,过作轴于.
(1)点坐标为 ;点坐标为 .
(2)求直线的函数解析式.
(3)是线段上一动点,点从原点开始,每秒一个单位长度的速度向运动(与、不重合),过作轴的垂线,分别与直线、交于、,设的长为,点运动的时间为,求出与之间的函数关系式(写出自变量的取值范围)
(4)在()的条件下,当为何值时,以、、、为顶点的四边形是平行四边形(直接写出结果)
【答案】(1) ,;
(2);
(3);
(4)的值为或.
【分析】()分别把代入,代入即可求解;
()利用待定系散法可求得直线的函数解析式;
()用可分别表示出的坐标,则可表示出与之间的关系式;
()由条件可知,利用平行四边形的性质可知,由()的关系式可得到关于的方程,解方程即可求得的值;
本题考查了待定系数法求一次函数解析式,坐标与图形,平行四边形的性质,掌握一次函数的图象和性质是解题的关键.
【详解】(1)解:当时,,
解得,
点,
过作轴于,
把代入中可得,
,
故答案为:,;
(2)解:∵直线与轴相交于,
可设直线解析式为,
把点坐标代入中可得,,
解得,
直线的函数解析式为;
(3)解:由题意可知,
把代入中可得,
,
把代入,可得,
,
∴,
点在线段上,且,
,
当时,,此时,
当时,,此时,
综上可得,;
(4)解:由题意可知,,
以,,,为顶点的四边形是平行四边形,
,
,
解得或,
即当的值为或时,以,,,为顶点的四边形是平行四边形.
3.综合运用
(1)如图1,,顶点在直线上,过点作于点,过点作于点,当时,判断线段与的数量关系(直接写出结果,不要求写解答过程)
(2)如图2,直线与坐标轴交于点,,将直线绕点顺时针旋转至直线,求直线的函数解析式.
(3)如图3,四边形为长方形,其中为坐标原点,点的坐标为,点在轴的负半轴上,点在轴的正半轴上,是线段上的动点,是直线上的动点且在第四象限,若是以为直角顶点的等腰直角三角形,请求出点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)点的坐标为或
【分析】(1)根据可判定,即可得出结论;
(2)过点做交直线于点,过点作轴于,根据,求得,最后运用待定系数法求直线的函数表达式;
(3)根据是以点为直角顶点的等腰直角三角形,当点是直线上的动点且在第四象限时,分两种情况:当点在矩形的内部时,当点在矩形的外部时,设,分别根据,得出,据此列出方程进行求解即可.
【详解】(1)解:,
,
又,,
,,
,
,
,
;
(2)解:直线与坐标轴交于点,,
、,
如图2,过点做交直线于点,过点作轴于,
,,,
,
将直线绕点顺时针旋转至直线,
,
,
,
,,
,
点坐标为,
设的解析式为,将,点坐标代入,得,
解得,
的函数表达式为;
(3)解:当点是直线上的动点且在第四象限时,分两种情况:
当点在矩形的内部时,如图,过作轴的平行线,交直线于,交直线于,
设,则,,,
由(1)可得,,则,
即:,
解得,
,
,
此时,,,符合题意;
当点在矩形的外部时,如图,过作轴的平行线,交直线于,交直线于,
设,则,,,
同理可得:,则,
即:,
解得,
,
,,
此时,,,,符合题意,
综上,点的坐标为或.
【点睛】本题属于一次函数综合题,主要考查了点的坐标、矩形的性质、待定系数法、等腰直角三角形的性质以及全等三角形等相关知识的综合应用,解决问题的关键是作辅助线构造全等三角形,运用全等三角形的性质进行计算,需要考虑的多种情况,解题时注意分类思想的运用.
4.如图,平面直角坐标系中,把矩形沿对角线所在的直线折叠,点A落在点D处,与交于点E.的长满足式子.
(1)求点A,C的坐标;
(2)求出点E的坐标和直线的函数解析式;
(3)F是x轴上一点,在坐标平面内是否存在点P,使以O,B,P,F为顶点的四边形为菱形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),
(2),
(3)存在,或或或
【分析】(1)利用绝对值及算术平方根的非负性求解;
(2)根据折叠、平行的性质可证,设,则,用勾股定理解,求出x的值即可得到点E的坐标;利用待定系数法求直线的函数解析式;
(3)分三种情况:为边,为对角线;为边,为对角线;为对角线,分别求解即可.
【详解】(1)解:,
,,
,(负值舍去),
,;
(2)解:矩形中,
,
由折叠得,
,
,
设,则,
在中,,
,
解得,
点E的坐标为,
设直线的函数解析式为,
将,代入,得:,
解得,
直线的函数解析式为;
(3)解:存在,点P的坐标为或或或.
矩形中,,,,
当以O,B,P,F为顶点的四边形为菱形时,存在四种情况,如图:
当为边,为对角线时,,
当点P在点B左侧时,如所示,点坐标为,
当点P在点B右侧时,如所示,点坐标为;
当为边,为对角线时,点P与点B关于x轴对称,如所示,点坐标为;
当为对角线时,如所示,
设,则,
在中,,即,解得,
可得点坐标为,即,
综上可知,点P的坐标为或或或.
【点睛】本题考查坐标与图形,非负数的性质,矩形的性质,菱形的性质,折叠的性质,勾股定理,求一次函数解析式等,注意数形结合及分类讨论是解题的关键.
5.如图,在平面直角坐标系中,是坐标原点,点的坐标是,点的坐标是().直线交轴于点,记点关于轴的对称点为,点为轴上一动点.
(1)当时,求的长;
(2)当时,用含的代数式表示的长;
(3)是否存在四边形,使四边形为正方形?若存在,请求出所有满足条件的和点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2);
(3)存在四边形,使四边形为正方形,,.
【分析】()根据的值表示出直线解析式,把坐标代入求出的值,确定出解析式,进而得出的坐标,确定出的长;
()设出解析式为,把坐标代入表示出,即可表示出的长;
()存在四边形,使四边形为正方形,若四边形为正方形,则有,列出关于的方程,求出方程的解得到的值,即可确定出坐标;
本题考查了待定系数法求一次函数解析式,坐标与图形,正方形的性质,正确求出一次函数解析式是解题的关键.
【详解】(1)解:由,得到,
设直线解析式为,
把代入得,,
解得,
∴直线解析式为,
令,得到,
∴,
即;
(2)解:根据题意,设直线AP解析式为,
把代入得,,
∴,
∴直线解析式为,
令,得到,
;
(3)解:存在四边形,使四边形为正方形,理由为:
若四边形为正方形,则有,
即,
解得,
∴,
∴,
∴.
6.如图:已知直线与x轴、y轴分别相交于点A、B,是的角平分线,点E是线段上的一个动点(不与点O,A重合),过点E作,交线段于点Q,交线段于点F,设,.
(1)分别求点A和点B的坐标;
(2)求y与x的函数关系式,并写出定义域;
(3)连接,如果垂直平分,那么直线上是否存在点P,使得的面积等于的面积的2倍?若存在,求出此时点P的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1),;
(2);
(3)存在,点的坐标为或.
【分析】本题考查了一次函数的图象与性质,求一次函数解析式,勾股定理,角平分线的性质等知识,掌握相关知识是解题的关键.
(1)利用一次函数与x轴、y轴的交点坐标即可求解;
(2)根据勾股定理求出的长,解得,再进一步求出,即可求解;
(3)连接,先证明四边形为菱形,再通过勾股定理即可求解.
【详解】(1)解:∵直线与轴轴交于,与轴交于,
∴令,则,
∴
令,则,
∴.
(2)解:∵,
∴,
∴,
在中, ,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴或(舍去),
∴,
∵,
∴,
在中,
∴,
,
∴,
在上运动与重合时,与重合则,
∵与不重合,
∴.
(3)解:连接,如图:
∶垂直平分,
∴,,
又∵平分,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴四边形为菱形,
∵,则,
在中,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
且在上
∴当与重合时,
如图:
当在A上方与重合时,
,,
,
∴,
∴,
∴,,
∴,
综上,为或.
7.(1)基本图形的认识:如图1,在四边形中,,点E是边上一点,,连接,则是______三角形(填形状);
(2)基本图形的构造:如图2,在平面直角坐标系中,,连接,过点A在第一象限内作的垂线,并在垂线截取,求点C的坐标;
(3)基本图形的应用:如图3,一次函数的图像与y轴交于点A,与x轴交于点B,直线交x轴于点D,且,求点D的坐标.
【答案】(1)等腰直角;(2);(3)或
【分析】(1)证明(),由全等三角形的性质得出,,则可得出结论;
(2)过点作轴于点,证明,从而得到、,则可得到点的坐标;
(3)当点D在点B的右侧时,过点作,交于点,过点作,交于点,由一次函数解析式求出,,证明,求出点坐标,求出直线的解析式,则可得出答案.当点D在点B的左侧时,画出图形,用同样的方法求出结果即可.
【详解】(1)证明:在和中,
∵
∴
∴,
∵
∴
∴
∴
∴是等腰直角三角形;
故答案为:等腰直角;
(2)过点作轴于点,如图,
则:.
∴,
∴−−−.
在和中,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,,
∴,,
∴,
∴点的坐标为;
(3)解:如图,当点D在点B的右侧时,过点作,交于点,过点作,交于点,
把代入中,得,
∴点的坐标为,
∴,
把代入,得,解得,
∴点的坐标为,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,,
∴,,
又∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,
∴点的坐标为,
设直线的解析式为,
由题意可得:,
解得:,
∴直线的解析式为,
令,解得,
∴.
当点D在点B的左侧时,过点B作,交于点E,过点E作轴于点F,
则,
∴,
∴,
∵,,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴点E的坐标为,
设直线的解析式为,
把代入得:,
解得:,
∴直线的解析式为,
把代入得,
解得:,
∴点的坐标为;
综上分析可知:点D的坐标为或.
【点睛】本题是一次函数综合题,考查了待定系数法求一次函数的解析式,一次函数与坐标轴的交点,等腰直角三角形的判定与性质,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.
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