内容正文:
专题11 一次函数中定值定点压轴题全梳理
目录
【考法一、定值问题】 1
【考法二、定点问题】 11
【课后训练】 15
【考法一、定值问题】
例.如图①所示,直线L:y=mx+5m与x轴负半轴,y轴正半轴分别交于A、B两点.
(1)当OA=OB时,求点A坐标及直线L的解析式;
(2)在(1)的条件下,如图②所示,设Q为AB延长线上一点,作直线OQ过A、B两点分别作AM⊥OQ于M,BN⊥OQ于N,若AM=,求BN的长;
(3)当m取不同的值时,点B在y轴正半轴上运动,分别以OB、AB为边,点B为直角顶点在第一、二象限内作等腰直角△OBF和等腰直角△ABE,连EF交y轴于P点,如图③.问:当点B在y轴正半轴上运动时,试猜想PB的长是否为定值?若是,请求出其值;若不是,说明理由.
【答案】(1)A(﹣5,0),直线L的解析式为:y=x+5
(2)
(3)PB的长是定值,定值为;理由见详解
【分析】(1)当y=0时,x=﹣5;当x=0时,y=5m,得出A(﹣5,0),B(0,5m),由OA=OB,解得:m=1,即可得出直线L的解析式;
(2)由勾股定理得出OM的长,由AAS证明△AMO≌△ONB,得出BN=OM,即可求出BN的长;
(3)作EK⊥y轴于K点,由AAS证得△ABO≌△BEK,得出对应边相等OA=BK,EK=OB,得出EK=BF,再由AAS证明△PBF≌△PKE,得出PK=PB,即可得出结果.
【详解】(1)∵对于直线L:y=mx+5m,
当y=0时,x=﹣5,
当x=0时,y=5m,
∴A(﹣5,0),B(0,5m),
∵OA=OB,
∴5m=5,解得:m=1,
∴直线L的解析式为:y=x+5;
(2)∵OA=5,AM,
∴由勾股定理得:OM,
∵∠AOM+∠AOB+∠BON=180°,∠AOB=90°,
∴∠AOM+∠BON=90°,
∵∠AOM+∠OAM=90°,
∴∠BON=∠OAM,
在△AMO和△OBN中,,
∴△AMO≌△ONB(AAS)
∴BN=OM;
(3)PB的长是定值,定值为;理由如下:
作EK⊥y轴于K点,如图所示:
∵点B为直角顶点在第一、二象限内作等腰直角△OBF和等腰直角△ABE,
∴AB=BE,∠ABE=90°,BO=BF,∠OBF=90°,
∴∠ABO+∠EBK=90°,
∵∠ABO+∠OAB=90°,
∴∠EBK=∠OAB,
在△ABO和△BEK中,,
∴△ABO≌△BEK(AAS),
∴OA=BK,EK=OB,
∴EK=BF,
在△PBF和△PKE中,,
∴△PBF≌△PKE(AAS),
∴PK=PB,
∴PBBKOA5.
【点睛】本题是一次函数综合题目,考查了一次函数解析式的求法、等腰直角三角形的性质、勾股定理、全等三角形的判定与性质等知识;本题综合性强,难度较大,特别是(3)中,需要通过作辅助线两次证明三角形全等才能得出结果.
变式1.如图①所示,直线L:y=mx+5m与x轴负半轴、y轴正半轴分别交于A、B两点.
(1)当OA=OB时,试确定直线L解析式;
(2)在(1)的条件下,如图②所示,设Q为AB延长线上一点,连接OQ,过A、B两点分别作AM⊥OQ于M,BN⊥OQ于N,若AM=4,MN=7,求BN的长;
(3)当m取不同的值时,点B在y轴正半轴上运动,分别以OB、AB为边在第一、第二象限作等腰直角△OBF和等腰直角△ABE,连EF交y轴于P点,问当点B在y轴上运动时,试猜想PB的长是否为定值,若是,请求出其值;若不是,请求其取值范围.
【答案】(1)y=x+5;(2)3;(3)PB的长为定值,理由见解析
【分析】(1)由直线L解析式,求出A与B坐标,根据OA=OB,求出m的值,即可确定出直线L解析式;
(2)由OA=OB,余角的性质,且一对直角相等,利用AAS得到△AMO≌△ONB,用对应线段相等求长度;
(3)如图,作EK⊥y轴于K点,利用AAS得到△AOB≌△BKE,利用全等三角形对应边相等得到OA=BK,EK=OB,再利用AAS得到△PBF≌△PKE,寻找相等线段,并进行转化,求PB的长.
【详解】解:(1)如图1中,
∵直线L:y=mx+5m,
∴A(﹣5,0),B(0,5m),
由OA=OB,得5m=5,m=1,
∴直线解析式为:y=x+5;
(2)如图2,
∵AM⊥OQ,BN⊥OQ,AO⊥BO,
∴=90°,
∠OAM+∠AOM=90°,
∵ AO⊥BO,
∴∠BON+∠AOM=90°,
∴,
在△AMO与△ONB中,
,
∴△AMO≌△ONB(AAS),
∴AM=ON=4,BN=OM,
∵MN=7,
∴OM=3,
∴BN=OM=3;
(3)结论:PB的长为定值.理由如下,
如图3中,作EK⊥y轴于K点,
∵△ABE为等腰直角三角形,
∴AB=BE,∠ABE=90°,
∴∠EBK+∠ABO=90°,
∵∠EBK+∠BEK=90°,
∴∠ABO=∠BEK,
在△AOB和△BKE中,
,
∴△AOB≌△BKE(AAS),
∴OA=BK,EK=OB,
∵△OBF为等腰直角三角形,
∴OB=BF,
∴EK=BF,
在△EKP和△FBP中,
,
∴△PBF≌△PKE(AAS),
∴PK=PB,
∴PB=BK=OA=.
【点睛】本题为平面直角坐标系与几何知识综合题,综合性较强,考查了一次函数,全等三角形等知识,根据题意证明三角形全等是解题关键.
变式2.如图1所示,直线与轴负半轴,轴正半轴分别交于、两点.
(1)当时,求点坐标及直线的解析式.
(2)在(1)的条件下,如图2所示,设为延长线上一点,作直线,过、两点分别作于,于,若,求的长.
(3)当取不同的值时,点在轴正半轴上运动,分别以、为边,点为直角顶点在第一、二象限内作等腰直角和等腰直角,连接交轴于点,如图3.问:当点在轴正半轴上运动时,试猜想的长是否为定值?若是,请求出其值;若不是,说明理由.
【答案】(1);(2);(3)的长为定值
【分析】(1)先求出A、B两点坐标,求出OA与OB,由OA= OB,求出m即可;
(2)用勾股定理求AB,再证,BN=OM,由勾股定理求OM即可;
(3)先确定答案定值,如图引辅助线EG⊥y轴于G,先证,求BG再证,可确定BP的定值即可.
【详解】(1)对于直线.
当时,.
当时,.
,.
.
.
解得.
直线的解析式为.
(2),.
由勾股定理,
.
.
.
.
.
.
在与中,
.
.
..
(3)如图所示:过点作轴于点.
为等腰直角三角形,
.
,
.
.
.
,
为等腰直角三角形,
.
.
.
【点睛】本题考查求解析式,线段的长,判断定值问题,关键是掌握求坐标,利用条件OA= OB,求OM,用勾股定理求AB,再证,构造 ,求BG,再证.
变式3.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线AP交x轴于点P(p,0),交y轴于点A(0,a),且a、p满足.
(1)求直线AP的解析式;
(2)如图1,点P关于y轴的对称点为Q,R(0,2),点S在直线AQ上,且SR=SA,求直线RS的解析式和点S的坐标;
(3)如图2,点B(﹣2,b)为直线AP上一点,以AB为斜边作等腰直角三角形ABC,点C在第一象限,D为线段OP上一动点,连接DC,以DC为直角边,点D为直角顶点作等腰三角形DCE,EF⊥x轴,F为垂足,下列结论:①2DP+EF的值不变;②的值不变;其中只有一个结论正确,请你选择出正确的结论,并求出其定值.
【答案】(1)y=﹣3x﹣3;(2)S(,﹣), y=﹣3x+2;(3)②;定值为.
【分析】(1)根据非负数的性质列式求出a、p的值,从而得到点A、P的坐标,然后利用待定系数法求直线的解析式;
(2)根据关于y轴的点的对称求出点Q的坐标,再利用待定系数法求出直线AQ的解析式,设出点S的坐标,然后利用两点间的距离公式列式进行计算即可求出点S的坐标,再利用待定系数法求解直线RS的解析式;
(3)根据点B的横坐标为-2,可知点P为AB的中点,然后求出点B得到坐标,连接PC,过点C作CG⊥x轴于点G,利用角角边证明△APO与△PCG全等,根据全等三角形对应边相等可得PG=AO,CG=PO,再根据△DCE是等腰直角三角形,利用角角边证明△CDG与△EDF全等,根据全等三角形对应边相等可得DG=EF,然后用EF表示出DP的长度,然后代入两个结论进行计算即可找出正确的结论并得到定值.
【详解】(1)根据题意得,a+3=0,p+1=0,解得a=﹣3,p=﹣1,
∴点A、P的坐标分别为A(0,﹣3)、P(﹣1,0),
设直线AP的解析式为y=mx+n,则,解得,
∴直线AP的解析式为y=﹣3x﹣3;
(2)根据题意,点Q的坐标为(1,0),
设直线AQ的解析式为y=kx+c,则,解得,∴直线AQ的解析式为y=3x﹣3,
设点S的坐标为(x,3x﹣3),
则SR=,SA=,
∵SR=SA,∴=,解得x=,∴3x﹣3=3×﹣3=﹣,
∴点S的坐标为S(,﹣),
设直线RS的解析式为y=ex+f,则,解得,
∴直线RS的解析式为y=﹣3x+2;
(3)∵点B(﹣2,b),∴点P为AB的中点,
连接PC,过点C作CG⊥x轴于点G,
∵△ABC是等腰直角三角形,∴PC=PA=AB,PC⊥AP,
∴∠CPG+∠APO=90°,∠APO+∠PAO=90°,∴∠CPG=∠PAO,
在△APO与△PCG中,
,∴△APO≌△PCG(AAS),
∴PG=AO=3,CG=PO,
∵△DCE是等腰直角三角形,
∴CD=DE,∠CDG+∠EDF=90°,
又∵EF⊥x轴,
∴∠DEF+∠EDF=90°,
∴∠CDG=∠DEF,
在△CDG与△EDF中,
,
∴△CDG≌△EDF(AAS),
∴DG=EF,
∴DP=PG﹣DG=3﹣EF,
①2DP+EF=2(3﹣EF)+EF=6﹣EF,
∴2DP+EF的值随点D的变化而变化,不是定值,
②,
的值与点D的变化无关,是定值.
【点睛】本题综合考查了一次函数的问题,待定系数法求直线解析式,非负数的性质,等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定与性质,以及关于y轴对称的点的坐标的特点,综合性较强,难度较大,需仔细分析找准问题的突破口.
【考法二、定点问题】
例.在平面直角坐标系中,直线与x轴正半轴交于点,与y轴交于点,过点B作垂线交直线于点P.
(1)如图,当时,求点P的坐标;
(2)点Q是y轴正半轴上一点,且,连接.
ⅰ)当线段的长为8时,求a的值;
ⅱ)试探究直线是否经过某一定点.若是,请求出该定点坐标;若不是,请说明理由.
【答案】(1);(2)ⅰ);ⅱ)直线经过定点.
【分析】(1)作于点C,证明,进而即可求得点P的坐标;
(2)ⅰ)作于点C,证明,再利用勾股定理求得,利用线段和差关系列方程进而即可求得a的值;
ⅱ)方法同上,求得点P的坐标,求出直线的表达式即可求出定点.
【详解】(1)解:作于点C,
,点P在直线上,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
点P的坐标为;
(2)解:ⅰ)如图所示,
作于点N,
,点P在直线上,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
点P的坐标为,
中,,
,
,即,
,
即a的值为;
ⅱ)直线经过定点.
理由:
点P的坐标为,,
设直线为,
将,代入,
得,
解得,
,即,
当时,,,
此时无论a为何正数,直线必过点.
【点睛】本题考查了一次函数的实际应用-几何问题,涉及全等三角形的性质和判定,勾股定理,坐标与图形性质,待定系数法,题目综合性比较强,有一定的难度.
变式1.定义:如果函数的图象经过点,我们就把此函数称作“族函数”.比如:正比例函数的图象经过点,所以正比例函数就是“族函数”.
(1)①以下数量关系中,y不是x的函数的是___________(填选项)
②以下是“族函数”的是 ___________(填选项)
A. B. C. D. E. F.
(2)已知一次函数为常数,.
①若该函数是“族函数”,求k的值.
②无论k取何值,该函数必经过一定点,请写出该定点的坐标.
【答案】(1)①BE;②F
(2)①;②
【分析】(1)①根据函数的定义即可求解;
②将点代入各选项函数解析式中即可解答;
(2)①将点代入,即可求解;
②函数解析式可变形为,令即可求解;
【详解】(1)①对于B选项,则与不是唯一对应关系,不符合函数定义,即不是的函数,
对于选项,则与不是唯一对应关系,不符合函数定义,即不是的函数,ACDF符合函数的定义;
故答案为:BE;
②A.,当时,,故不是 “族函数”
C.,当时,,故不是“族函数”
D.,当时,,故选项不是“族函数”
F.,当时,,故是“族函数”
故答案为:F.
(2)①一次函数(为常数,)是“族函数”,
,解得:;
②,
令,则,,
无论取何值,该函数必经过一定点;
【点睛】本题主要考查函数的定义、新定义、用待定系数法求函数解析式、一次函数的性质,理解新定义,并学会利用分类讨论思想解决问题是解题关键.
变式2.如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC为直角梯形,OA∥BC,BC=14,A(16,0),C(0,2).
(1)如图①,若点P、Q分别从点C、A同时出发,点P以每秒2个单位的速度由C向B运动,点Q以每秒4个单位的速度由A向O运动,当点Q停止运动时,点P也停止运动.设运动时间为t秒(0≤t≤4).
①求当t为多少时,四边形PQAB为平行四边形?
②求当t为多少时,直线PQ将梯形OABC分成左右两部分的比为1:2,并求出此时直线PQ的解析式.
(2)如图②,若点P、Q分别是线段BC、AO上的任意两点(不与线段BC、AO的端点重合),且四边形OQPC面积为10,试说明直线PQ一定经过一定点,并求出该定点的坐标.
【答案】(1)t=s;y=x-4.(2)说明见解析,不论k取任何满足条件的值,直线PQ必过定点(5,1).
【详解】试题分析:(1)①只要PB=AQ就说明四边形PQAB为平行四边形,由此建立关于t的方程.
②直线PQ将梯形OABC分成左右两部分的比为1:2,则梯形COQP的面积是梯形COAB面积的.由此建立关于t的方程.
(2)通过设P点坐标,由面积已知可表示Q点坐标,这样可表示出直线PQ的解析式,然后分析解析式找出定点.
试题解析:(1)①CP=2t,则PB=14-2t,AQ=4t因为PB∥QA,
所以当PB=QA时四边形PQAB为平行四边形,即有14-2t=4t.所以t=s
②直线PQ将梯形OABC分成左右两部分的比为1:2,则梯形COQP的面积是梯形OABC面积的,∴(2t+16-4t)×2=× (14+16)×2,
即t=3s时,直线PQ分梯形OABC左右两部分的比为1:2
此时P(6,2),Q(4,0)可求得PQ:y=x-4.
(2)设点P的坐标为(m,2),则CP=m.
∵四边形OQPC面积为10,
∴ (m+OQ)•2=10,解得OQ=10-m.
∴Q(10-m,0).
设直线PQ的解析式为y=kx+b,(k≠0),
则,
两式相加得b=1-5k.
∴直线PQ的解析式可表示为y=kx+1-5k.
由于上式中当x=5时,y=1,与k的取值无关,
即不论k取任何满足条件的值,直线PQ必过定点(5,1).
考点:一次函数综合题.
【课后训练】
1.已知直线y=(k≠1),说明无论k取任何不等于1的实数,此直线都经过某一定点,并求出此定点的坐标.
【答案】证明见解析,定点的坐标为(2,4).
【详解】试题分析:根据函数与k的值无关,可得k的系数等于零,不含k的项等于零,可得x、y的值,可得答案.
试题解析:由y=,得
(k-1)y=kx+2k-4,
即:k(y-x-2)=y-4.
令y-x-2=y-4=0,即x=2,y=4,
则直线必过(2,4)点,
即无论k取不等于1的任何实数此直线都经过定点(2,4).
2.若直线,,则称直线为这两条直线的友好直线.
(1)直线与的友好直线为________.
(2)已知直线是直线与的友好直线,且直线经过第一、三、四象限,与轴相交于点.
①求的取值范围;
②若直线经过定点,且,求的值.
【答案】(1);(2)①,②
【分析】(1)根据“友好直线”的定义解答即可;
(2)①首先写出友好直线,然后根据直线经过第一、三、四象限可得k>0,b<0,据此解答即可;
②根据直线的解析式得出直线经过定点,再根据三线合一得出列出关于m的方程即可.
【详解】解:(1)直线y=3x+2与y=-4x+3的友好直线为:y=(3-4)x+2×3=-x+6
故答案为:y=-x+6;
(2)①直线与的友好直线为,
根据题意,得,
解得.
②由①得,
由,得,
当时,,
直线一定过定点.
与y轴的交点A(0,-6m)
当时,
可得,即,解得.
,则
【点睛】本题考查一次函数的性质,一次函数图象上点的坐标特征,解题的关键是熟练运用一次函数的性质,本题属于基础题型.
3.在平面直角坐标系中,图形的投影矩形定义如下:矩形的两组对边分别平行于轴,轴,图形的顶点在矩形的边上或内部,且矩形的面积最小.设矩形的较长的边与较短的边的比为,我们称常数为图形的投影比,如图1,矩形为的投影矩形,其投影比.
(1)如图2,若点,则投影比的值为________________;
(2)已知点,点,且投影比,则点坐标可能是__________(填写序号);
① ② ③ ④
(3)已知点,在直线上有一点和一动点,且,是否存在这样的,使得的投影比为定值?若存在,请求出的范围及定值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)2;(2)①②;(3)当m≤1时,k=2;当3≤m<5时,k=4.
【分析】(1)在图2中做出投影矩形,根据投影比可得到结论.
(2)根据每一个点作投影图形,分别讨论即可得到答案;
(3)根据题意画出图形,根据m的取值分类讨论.
【详解】(1)如图2,过点B作轴于点C,作轴于点D,则矩形OCBD为△OAB的投影矩形,
∵,
∴OC=3,BC=6,
∴△OAB投影比k的值=2,.
(2)如图,
①点P的坐标为时,投影比;
②点P的坐标为时,投影比;
③点P的坐标为时,投影比;
④点P的坐标为时,投影比;
故答案是①②.
(3)在中,y=2时,则x=1;x=5时,y=10,
∴F(5,10)
当m≤1时,作为投影矩形,如图所示,
此时点P(m,2m),PA′=10-2m,FA′=5-m,
∴投影比k=;
当3≤m<5时,此时A′E=10-2=8,B′E=5-3=2,此时k=.
综上所述:当m≤1时,k=2;当3≤m<5时,k=4.
【点睛】本题主要考查了一次函数函数图像综合,准确理解题意,根据已知条件分类讨论是解题关键.
4.如图①所示,直线L:y=mx+5m与x轴负半轴,y轴正半轴分别交于A、B两点.
(1)当OA=OB时,求点A坐标及直线L的解析式;
(2)在(1)的条件下,如图②所示,设Q为AB延长线上一点,作直线OQ,过A、B两点分别作AM⊥OQ于M,BN⊥OQ于N,若AM=4,求BN的长;
(3)当m取不同的值时,点B在y轴正半轴上运动,分别以OB、AB为边,点B为直角顶点在第一、二象限内作等腰直角△OBF和等腰直角△ABE,连EF交y轴于P点,如图③.
问:当点B在y轴正半轴上运动时,试猜想PB的长是否为定值?若是,请求出其值;若不是,说明理由.
【答案】(1);(2);(3)是,
【分析】(1)由直线L解析式,求出与的坐标,根据,求出的值,即可确定出直线L解析式.
(2)由,对顶角相等,且一对直角相等,利用得到,用对应线段相等求长度;
(3)如图,作轴于点,利用得到,利用全等三角形对应边相等得到,再利用得到,寻找相等线段,并进行转化,求的长.
【详解】(1)∵直线L:,
∴,
由,得,
∴直线L的解析式为:;
(2)
∴
又
∴
在△AMO与中,
,
∴,
∴,
∴,
答案是:
(3)如图,作轴于点,
∵为等腰直角三角形,
∴°,
∴°,
∵°,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵为等腰直角三角形,
∴,∴,
在和中,,∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形的性质,一次函数与坐标轴的交点,属于一次函数综合题,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解本题的关键.
5.如图(1),在平面直角坐标系中,直线交y轴于点A,交x轴于点B,点C坐标为,作点C关于直线AB的对称点F,连接BF和OF,OF交AC于点E,交AB于点M.
(1)求证:.
(2)如图(2),连接CF交AB于点H,求证:.
(3)如图(3),若,G为x轴负半轴上一动点,连接MG,过点M作GM的垂线交FB的延长线于点D,GB-BD的值是否为定值?若是,求其值;若不是,求其取值范围.
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)是,
【分析】(1)先求出A,B的坐标,再通过对称得到FB=BC且垂直x轴,从而证Rt△OAC≌Rt△FOB,得到OF⊥AC.
(2)利用勾股定理和等腰直角三角形的性质分别求出BA,BF,BH即可.
(3)过M点作MN⊥x轴于N点,MH⊥DF于H点,证明直角△MEN≌直角△MDH.
【详解】(1)证明由得,
.
关于AB对称,
,
.
又
.
.
,
,即.
(2)证明:在中,,
,
在中,
,
.
(3)解:GB-BD的值是定值,定值等于.
直线AB的解析式为,
点F的坐标为,直线OF的解析式为.
解方程组得,
.
过点M作轴于点N,于点H,如图
四边形MNBH是正方形,
.
又,
,
.
在和中,,
..
综上所述,GB-BD的值为定值.
【点睛】本题主要考查了一次函数与几何的综合应用,解题关键是学会构建三角形全等,掌握全等三角形的性质;合理使用勾股定理进行计算.
6.如图①所示,直线L:yax10a与x轴负半轴、y轴正半轴分别交于A、B两点.
(1)当OAOB时,试确定直线L的解析式;
(2)在(1)的条件下,如图②所示,设Q为AB延长线上一点,作直线OQ,过A、B两点分别作AMOQ于M,BNOQ于N,若AM8,BN6,求MN的长.
(3)当a取不同的值时,点B在y轴正半轴上运动,分别以OB、AB为边,点B为直角顶点在第一、二象限内作等腰直角OBF和等腰直角ABE,连接EF交y轴于P点,如图③,问:当点B在y轴正半轴上运动时,试猜想PB的长是否为定值,若是,请求出其值,若不是,说明理由.
【答案】(1)L的解析式y=x+10;(2)MN =14;(3)PB的长为定值,PB=5,见解析.
【分析】(1)先求出直线y=ax+10a与x、y轴的交点坐标,然后由OA=OB可求出a的值,进而确定直线解析式;
(2)用AAS证明△AMO≌△ONB,由全等三角形的性质得ON=AM,OM=BN,进一步即可求出MN的值;
(3)过点E作EG⊥y轴于G点,先证明△ABO≌△EGB,得BG=AO=10,OB=EG,再证明△BFP≌△GEP,得BP=GP=BG=5,于是问题得解.
【详解】解:(1)(1)∵直线L:y=ax+10a,∴A(-10,0),B(0,10a),
∵直线交y轴正半轴,∴10a>0,∴a>0.
由OA=OB得:10a=10,∴a=1,∴直线解析式为:y=x+10;
(2)∵AM⊥OQ,BN⊥OQ,∴∠AMO=∠BNO=90°,∴∠AOM+∠MAO=90°,
∵∠AOM+∠BON=90°,∴∠MAO=∠NOB.
在△AMO和△OBN中, ,∴△AMO≌△ONB.∴ON=AM,OM=BN,
∵AM=8,BN=6,∴MN=AM+BN=14.
(3)PB的长为定值.理由:如图,过点E作EG⊥y轴于G点,
∵△AEB为等腰直角三角形,∴AB=EB,∠ABO+∠EBG=90°,
∵EG⊥BG,∴∠GEB+∠EBG=90°.∴∠ABO=∠GEB.
在△ABO和△EGB中, ,∴△ABO≌△EGB,∴BG=AO=10,OB=EG,
∵△OBF为等腰直角三角形,∴OB=BF,∴BF=EG.
在△BFP和△GEP中, ,∴△BFP≌△GEP,∴BP=GP=BG=5.
即PB的长为定值.
【点睛】本题考查的是一次函数的综合应用,解答本题主要运用了一次函数图象上点的坐标与解析式的关系、全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的性质等知识,从解题过程看,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.
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专题11 一次函数中定值定点压轴题全梳理
目录
【考法一、定值问题】 1
【考法二、定点问题】 3
【课后训练】 5
【考法一、定值问题】
例.如图①所示,直线L:y=mx+5m与x轴负半轴,y轴正半轴分别交于A、B两点.
(1)当OA=OB时,求点A坐标及直线L的解析式;
(2)在(1)的条件下,如图②所示,设Q为AB延长线上一点,作直线OQ过A、B两点分别作AM⊥OQ于M,BN⊥OQ于N,若AM=,求BN的长;
(3)当m取不同的值时,点B在y轴正半轴上运动,分别以OB、AB为边,点B为直角顶点在第一、二象限内作等腰直角△OBF和等腰直角△ABE,连EF交y轴于P点,如图③.问:当点B在y轴正半轴上运动时,试猜想PB的长是否为定值?若是,请求出其值;若不是,说明理由.
变式1.如图①所示,直线L:y=mx+5m与x轴负半轴、y轴正半轴分别交于A、B两点.
(1)当OA=OB时,试确定直线L解析式;
(2)在(1)的条件下,如图②所示,设Q为AB延长线上一点,连接OQ,过A、B两点分别作AM⊥OQ于M,BN⊥OQ于N,若AM=4,MN=7,求BN的长;
(3)当m取不同的值时,点B在y轴正半轴上运动,分别以OB、AB为边在第一、第二象限作等腰直角△OBF和等腰直角△ABE,连EF交y轴于P点,问当点B在y轴上运动时,试猜想PB的长是否为定值,若是,请求出其值;若不是,请求其取值范围.
变式2.如图1所示,直线与轴负半轴,轴正半轴分别交于、两点.
(1)当时,求点坐标及直线的解析式.
(2)在(1)的条件下,如图2所示,设为延长线上一点,作直线,过、两点分别作于,于,若,求的长.
(3)当取不同的值时,点在轴正半轴上运动,分别以、为边,点为直角顶点在第一、二象限内作等腰直角和等腰直角,连接交轴于点,如图3.问:当点在轴正半轴上运动时,试猜想的长是否为定值?若是,请求出其值;若不是,说明理由.
变式3.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线AP交x轴于点P(p,0),交y轴于点A(0,a),且a、p满足.
(1)求直线AP的解析式;
(2)如图1,点P关于y轴的对称点为Q,R(0,2),点S在直线AQ上,且SR=SA,求直线RS的解析式和点S的坐标;
(3)如图2,点B(﹣2,b)为直线AP上一点,以AB为斜边作等腰直角三角形ABC,点C在第一象限,D为线段OP上一动点,连接DC,以DC为直角边,点D为直角顶点作等腰三角形DCE,EF⊥x轴,F为垂足,下列结论:①2DP+EF的值不变;②的值不变;其中只有一个结论正确,请你选择出正确的结论,并求出其定值.
【考法二、定点问题】
例.在平面直角坐标系中,直线与x轴正半轴交于点,与y轴交于点,过点B作垂线交直线于点P.
(1)如图,当时,求点P的坐标;
(2)点Q是y轴正半轴上一点,且,连接.
ⅰ)当线段的长为8时,求a的值;
ⅱ)试探究直线是否经过某一定点.若是,请求出该定点坐标;若不是,请说明理由.
变式1.定义:如果函数的图象经过点,我们就把此函数称作“族函数”.比如:正比例函数的图象经过点,所以正比例函数就是“族函数”.
(1)①以下数量关系中,y不是x的函数的是___________(填选项)
②以下是“族函数”的是 ___________(填选项)
A. B. C. D. E. F.
(2)已知一次函数为常数,.
①若该函数是“族函数”,求k的值.
②无论k取何值,该函数必经过一定点,请写出该定点的坐标.
变式2.如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC为直角梯形,OA∥BC,BC=14,A(16,0),C(0,2).
(1)如图①,若点P、Q分别从点C、A同时出发,点P以每秒2个单位的速度由C向B运动,点Q以每秒4个单位的速度由A向O运动,当点Q停止运动时,点P也停止运动.设运动时间为t秒(0≤t≤4).
①求当t为多少时,四边形PQAB为平行四边形?
②求当t为多少时,直线PQ将梯形OABC分成左右两部分的比为1:2,并求出此时直线PQ的解析式.
(2)如图②,若点P、Q分别是线段BC、AO上的任意两点(不与线段BC、AO的端点重合),且四边形OQPC面积为10,试说明直线PQ一定经过一定点,并求出该定点的坐标.
【课后训练】
1.已知直线y=(k≠1),说明无论k取任何不等于1的实数,此直线都经过某一定点,并求出此定点的坐标.
2.若直线,,则称直线为这两条直线的友好直线.
(1)直线与的友好直线为________.
(2)已知直线是直线与的友好直线,且直线经过第一、三、四象限,与轴相交于点.
①求的取值范围;
②若直线经过定点,且,求的值.
3.在平面直角坐标系中,图形的投影矩形定义如下:矩形的两组对边分别平行于轴,轴,图形的顶点在矩形的边上或内部,且矩形的面积最小.设矩形的较长的边与较短的边的比为,我们称常数为图形的投影比,如图1,矩形为的投影矩形,其投影比.
(1)如图2,若点,则投影比的值为________________;
(2)已知点,点,且投影比,则点坐标可能是__________(填写序号);
① ② ③ ④
(3)已知点,在直线上有一点和一动点,且,是否存在这样的,使得的投影比为定值?若存在,请求出的范围及定值;若不存在,请说明理由.
4.如图①所示,直线L:y=mx+5m与x轴负半轴,y轴正半轴分别交于A、B两点.
(1)当OA=OB时,求点A坐标及直线L的解析式;
(2)在(1)的条件下,如图②所示,设Q为AB延长线上一点,作直线OQ,过A、B两点分别作AM⊥OQ于M,BN⊥OQ于N,若AM=4,求BN的长;
(3)当m取不同的值时,点B在y轴正半轴上运动,分别以OB、AB为边,点B为直角顶点在第一、二象限内作等腰直角△OBF和等腰直角△ABE,连EF交y轴于P点,如图③.
问:当点B在y轴正半轴上运动时,试猜想PB的长是否为定值?若是,请求出其值;若不是,说明理由.
5.如图(1),在平面直角坐标系中,直线交y轴于点A,交x轴于点B,点C坐标为,作点C关于直线AB的对称点F,连接BF和OF,OF交AC于点E,交AB于点M.
(1)求证:.
(2)如图(2),连接CF交AB于点H,求证:.
(3)如图(3),若,G为x轴负半轴上一动点,连接MG,过点M作GM的垂线交FB的延长线于点D,GB-BD的值是否为定值?若是,求其值;若不是,求其取值范围.
6.如图①所示,直线L:yax10a与x轴负半轴、y轴正半轴分别交于A、B两点.
(1)当OAOB时,试确定直线L的解析式;
(2)在(1)的条件下,如图②所示,设Q为AB延长线上一点,作直线OQ,过A、B两点分别作AMOQ于M,BNOQ于N,若AM8,BN6,求MN的长.
(3)当a取不同的值时,点B在y轴正半轴上运动,分别以OB、AB为边,点B为直角顶点在第一、二象限内作等腰直角OBF和等腰直角ABE,连接EF交y轴于P点,如图③,问:当点B在y轴正半轴上运动时,试猜想PB的长是否为定值,若是,请求出其值,若不是,说明理由.
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