第19章 一次函数压轴题型 训练 2023—2024学年人教版数学八年级下册
2024-07-07
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内容正文:
压轴专项一:一次函数压轴(原卷版)
1、如图,已知函数y1=﹣x+b,y2=mx﹣1,其中y1的图象经过点(3,0).
(1)当y1>0时,x的取值范围是 ;
(2)当x>2时,对于x的每一个值,都有y1<y2,求m的取值范围;
(3)若m=1,,求A、B的值.
2、如图,在由边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中建立平面直角坐标系,直线l1:y=2x﹣5是河岸,河在l1右侧,l1左侧的A(2,4)是一个河鲜冷藏仓库,B(0,1)是超市.
(1)现计划在河岸l1上建立一座河鲜加工厂C,加工厂C从仓库A进货加工,再运输至超市B,请在图中找出加工厂C的位置,使进出货物的运输路径最短;(仅限在所给网格内作图,不需要说明作图理由)
(2)若河的两岸互相平行,河宽为.
①在图中画出表示对面河岸的直线l2,并直接写出l2的解析式;
②l2上有一点D,纵坐标为6,l2右侧有一点E(9,3),线段DE是支流(宽度不计),支流有丰富多样的河鲜可以打捞.为支持河鲜产业发展,政府计划垂直于河的两岸造桥,渔民在支流处打捞河鲜后装上货车,运输河鲜到对岸的河鲜冷藏仓库A.请求出l2上的造桥位置F的坐标,以及支流DE上的打捞河鲜位置G的坐标,使运输路径最短.
3、阅读材料:
在数轴上,x=2表示一个点;在平面直角坐标系中,x=2表示一条直线;以二元一次方程x+y=2的所有解为坐标的点组成的图形就是一次函数y=﹣x+2的图象,它也是一条直线.
如图1,在平面直角坐标系中,不等式x≤2表示一个平面区域,即直线x=2及其左侧的部分;如图2,不等式y≤﹣x+2也表示一个平面区域,即直线y=﹣x+2及其下方的部分.
请根据以上材料回答问题:
(1)图3阴影部分(含边界)表示的是 (填写不等式)表示的平面区域;
(2)如图4,请求出表示阴影部分平面区域(含边界)的不等式组;
(3)如图5,点A在x轴上,点B的坐标为(0,1),且∠ABO=60°,点P为△ABO内部一点(含边界),过点P分别作PC⊥OA,PD⊥AB,PE⊥BO,垂足分别为C,D,E,若PC≤PE≤PD,则所有点P组成的平面区域的面积为 .
4、数学小组在学习“一元一次不等式与一次函数”这一节课后,尝试解决“一元一次不等式与其它函数”的关系问题.他们确定以函数y=|x+1|为研究对象,通过作图,观察图象,归纳性质等探究过程,进一步理解一元一次不等式与函数的关系.
请根据以下探究过程,回答问题.
(1)作出函数y=|x+1|的图象.
①列表:
x
…
﹣4
﹣3
﹣2
﹣1
0
1
2
…
y
…
3
a
1
0
1
2
3
…
其中,表格中a的值为 ;
②描点,连线:
根据表格的数据,请在直角坐标系中描出对应值为坐标的点,并画出该函数的图象;
(2)观察函数y=|x+1|的图象,回答下列问题:
①当x= 时,函数y=|x+1|有最小值,最小值为 ;
②当 时(填自变量x的取值范围),y随x的增大而增大;
(3)已知直线,请结合图象,直接写出不等式的解集是 ;
(4)若直线与y=|x+1|有2个交点,则k的取值范围是 .
5、如图1,在平面直角坐标系中,直线l1交x轴于点A,交y轴于点B,点A坐标为(3,0),直线l2:y=3x与直线l1相交于点C,点C的横坐标为1.
(1)求直线l1的解析式;
(2)在x轴上是否存在一点E,使得△ACE是以AC为腰的等腰三角形?若存在,求出符合条件的点E的坐标;若不存在,说明理由;
(3)如图2,点D是x轴上一动点,过点D作x轴的垂线,分别交l1、l2于点M、N,当MN=2时,求点D的坐标.
6、如图,已知直线l过点A(0,1)和B(1,0),P是x轴正半轴上的动点,OP的垂直平分线交l于点Q,交x轴于点M.
(1)求直线l的解析式;
(2)设OP=t,△OPQ的面积为S,求S关于t的函数关系式;
(3)直线l1过点A且与x轴平行,当点Q在线段AB上时,问在l1上是否存在点C使得△CPQ是以Q为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,求出点C的坐标;若不存在,请说明理由.
7、如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣x+6与x和y轴分别交于点B和点C,与直线OA相交于点A(4,2),动点M在线段OA和射线AC上运动.
①求点B和点C的坐标.
②求△OAC的面积.
③是否存在点M,使△OMC的面积是△OAC的面积的?若存在,求出此时点M的坐标,若不存在,说明理由.
8、如图,直线与x轴交于点A,与y轴交于点B,直线上有一个动点M,当点M的纵坐标为8时,连接OM,过点M作ME∥x轴,过点A作AE∥OM,交ME于点E.
(1)求点M坐标:
(2)试判断四边形AOME的形状,并说明理由;
(3)点P从四边形AOME的顶点M出发沿ME,EA以每秒2个单位的速度运动,求△PBE的面积S与运动时间t的函数关系式.
9、如图,直线l1与x轴,y轴分别交于A(2,0),B两点,点P(﹣1,3)为直线l1上一点,另一直线l2:过点P,与x轴交于点C.
(1)分别求出直线l1和l2的解析式,并直接写出点B和点C的坐标;
(2)若动点Q从点C开始以每秒1个单位的速度向x轴正方向移动,设点Q的运动时间为t秒.
①当点Q在运动过程中,请求出△APQ的面积S与t的函数关系式;
②求出当t为多少时,△APQ的面积等于3.
10、如图,△OAB是边长为2的等边三角形,以O为原点建立平面直角坐标系,点B在x轴正半轴上,过点A的直线与x轴交于点E.
(1)求点A的坐标;
(2)求点E的坐标;
(3)求证OA⊥AE.
11、如图,直线y=x﹣12与x轴、y轴分别交于A、B两点,P为OB上一点,若将△ABP沿AP折叠,点B恰好落在x轴上的B'处.
(1)求点B'的坐标;
(2)求直线AP的解析式;
(3)在平面内是否存在点Q,使得以A、P、B'、Q为顶点的四边形是平行四边形.若存在,请直接写出点Q的坐标,若不存在,请说明理由.
12、如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣x+3分别与x轴,y轴交于点A,B,点P(1,m)在直线y=﹣x+3上.
(1)求点A,B的坐标;
(2)若C是x轴的负半轴上一点.且S△PAC=S△AOB,求直线PC的表达式;
(3)在(2)的条件下,若E是直线AB上一动点,过点E作EQ∥x轴交直线PC于点Q,EM⊥x轴于点M,是否存在点E,使得三角形EMQ为等腰直角三角形?若存在,请直接写出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
13、如图,直线y=kx+b与x轴、y轴分别交于点A(4,0)、B(0,4),点P在x轴上运动,连接PB,将△OBP沿直线BP折叠,点O的对应点记为O′.
(1)求k、b的值;
(2)若点O′恰好落在直线AB上,求△OBP的面积;
(3)将线段PB绕点P顺时针旋转45°得到线段PC,直线PC与直线AB的交点为Q,在点P的运动过程中,是否存在某一位置,使得△PBQ为等腰三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
14、如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣x+3分别与x轴,y轴交于点A,B,点P(1,m)在直线y=﹣x+3上.
(1)求点A,B的坐标;
(2)若C是x轴的负半轴上一点,且S△PAC=S△AOB,求直线PC的表达式;
(3)在(2)的条件下,若E是直线AB上一动点,过点E作EQ∥x轴交直线PC于点Q,EM⊥x轴于点M,是否存在点E,使得三角形EMQ为等腰直角三角形?若存在,请直接写出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
15、如图,在平面直角坐标系中,直线l1:y=﹣x+5与y轴交于点A,直线l2:y=kx+b与x轴、y轴分别交于点B(﹣4,0)和点C,直线l1与直线l2交于点D(2,a).
(1)求直线l2的解析式;
(2)若点E为直线l2上一个动点,过点E作EF⊥x轴,垂足为F,且与直线l1交于点G.设F(m,0),求△DEG的面积(用含m的式子表示);
(3)问在平面内是否存在点M,使得以点A、C、D、M为顶点的四边形是平行四边形,若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
16、如图,平面直角坐标系中,A(0,4),C(8,0).F为矩形OABC对角线AC的中点,过点F的直线分别与OC、AB交于点D、E.
(1)求证:FD=FE;
(2)设OD=m,△ADF的面积为S,
①求S与m的函数关系式;
②当DE⊥AC时,求S的值;
(3)若点P在坐标轴上,平面内存在点Q,使以P、Q、A、C为顶点的四边形是矩形,请直接写出点Q的坐标.
17、如图,在平面直角坐标系中,直线l1:y=﹣x+5与y轴交于点A,直线l2与x轴、y轴分别交于点B(﹣4,0)和点C,且与直线l1交于点D(2,m).
(1)求直线l2的解析式;
(2)若点E为线段BC上一个动点,过点E作EF⊥x轴,垂足为F,且与直线l1交于点G,当EG=6时,求点G的坐标;
(3)若在平面上存在点H,使得以点A,C,D,H为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出点H的坐标.
18、图中折线表示一骑车人小明离学校的距离y(km)与离开学校时间x(h)的关系.小明匀速骑行2h到达图书馆,在图书馆阅读一段时间,然后返回学校;回学校途中,匀速骑行0.5h后减速,继续匀速骑行回到学校、请你根据相关信息,解答下列问题.
(1)图书馆与学校距离是 km,小明在图书馆阅读时长为 h,小明前往图书馆的平均速度是 km/h,当0≤x≤2时,y关于x的解析式为 ;
(2)小明刚开始离开学校的时候,另一骑车人小华同时出发,从图书馆沿着相同路线以速度v1=10km/h匀速前往学校,到达学校后马上骑车以速度v2匀速前往图书馆.
①请问小华速度v2为何范围时,小华与小明可以在5≤x≤5.5时相遇;
②当0≤x≤3时,请求出x为何值时小华与小明相距25km.
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压轴专项一:一次函数压轴(解析版)
1、【分析】(1)由图象直接可得答案;
(2)根据当x>2时,对于x的每一个值,都有y1<y2,可得2m﹣1≥1,m≥1;
(3)m=1时,=+,可得,故A的值为5,B的值为2.
【解答】解:(1)由图象可得,当y1>0时,x的取值范围是x<3,
故答案为:x<3;
(2)∵y1=﹣x+b的图象经过点(3,0).
∴y1=﹣x+3,
把x=2代入y1=﹣x+3得y1=1;
∵当x>2时,对于x的每一个值,都有y1<y2,
∴x=2时,y2≥1,即2m﹣1≥1,
∴m≥1;
(3)m=1时,=+,
∴=,
∴,
解得,
∴A的值为5,B的值为2.
【点评】本题考查一次函数图象与系数的关系,解题的关键是列出相应的不等式或方程组解决问题.
2、【分析】(1)取格点N(6,2),连接BN交直线l1于C,C即为所求的点;
(2)①过N(6,2)作直线l1的平行线l2,直线l2即为对面河岸;用待定系数法可得l2的解析式为y=2x﹣10;
②结合①,过M作MG⊥DE于G,交直线l2于F,过F修桥,可满足题意.
【解答】解:(1)取格点N(6,2),连接BN交直线l1于C,如图:
C即为所求的点;
(2)①过N(6,2)作直线l1的平行线l2,如图:
直线l2即为对面河岸;
设直线l2解析式为y=2x+b,
将(6,2)代入得:2=12+b,
解得b=﹣10,
∴l2的解析式为y=2x﹣10;
②如图:
∵l2的解析式为y=2x﹣10;D纵坐标为6,
∴D(8,6),
由(1)知AM⊥直线l1,且,
又∵桥HF⊥l1,
∴AM∥HF,AM=HF,
∴四边形AMFH是平行四边形,
∴AH=MF
∴运输路径=AH+HF+FG=MF+FG+,
∴当M、F、G共线且垂直于DE时,运输路径最短,
由图知△NDE是等腰直角三角形,
∴NE⊥DE,
当F坐标为(7,4)时,NE∥MF,
∴MF⊥DE,
又∵ME=MD=5,
由等腰三角形三线合一知点G为DE中点,
∴;
答:F(7,4),,能使运输路径最短.
【点评】本题考查一次函数的应用,涉及待定系数法,等腰直角三角形,平移变换,平行四边形等知识,解题的关键是数形结合思想的应用.
3、【分析】(1)求出经过(﹣2,0),(0,2)的直线为y=x+2,可得图3阴影部分(含边界)表示的是y≥x+2表示的平面区域;
(2)用待定系数法求出直线m解析式为y=﹣x+3,直线n解析式为y=3x+3,即得阴影部分平面区域(含边界)的不等式组为;
(3)作∠AOB的平分线交AB于R,∠OBA的平分线交OA于K,∠BAO的平分线交OB于T,BK,OR,AT交于G,满足条件的P在△OGK内(包括边界),再求出OK===,列方程求得CG=,用三角形面积公式可得答案.
【解答】解:(1)设经过(﹣2,0),(0,2)的直线为y=kx+2,
∴﹣2k+2=0,
解得k=1,
∴经过(﹣2,0),(0,2)的直线为y=x+2,
观察图象可知,图3阴影部分(含边界)表示的是y≥x+2表示的平面区域;
故答案为:y≥x+2;
(2)设直线m解析式为y=k1x+3,把(6,0)代入得:
6k1+3=0,
解得k1=﹣,
∴直线m解析式为y=﹣x+3,
设直线n解析式为y=k2x+3,将(﹣1,0)代入得:
﹣k2+3=0,
解得k2=3,
∴直线n解析式为y=3x+3,
观察图象可知,阴影部分平面区域(含边界)的不等式组为;
(3)作∠AOB的平分线交AB于R,∠OBA的平分线交OA于K,∠BAO的平分线交OB于T,BK,OR,AT交于G,如图:
满足条件的P在△OGK内(包括边界),即图中阴影部分,
在Rt△BOK中,∠OBK=ABO=30°,
∴OK===.
∵∠EOG=∠COG=∠AOB=45°,
∴OE=GE,OC=CG,
∵∠EOC=∠GEO=∠GCO=90°,
∴四边形EOCG是正方形,
设OE=OC=CG=EG=x,则BE=x,
∴BE+OE=x+x=1,
∴x=,
∴CG=,
∴S△OGK=OK•CG=××=,
故答案为:.
【点评】本题考查一次函数的综合应用,涉及待定系数法,不等式(组),三角形面积等知识,解题的关键是数形结合思想的应用.
4、【分析】(1)把x=﹣3代入解析式即可求得a=2,描出表中以各对对应值为坐标的点,然后连线.
(2)根据图象即可求得;
(3)观察图象即可得到答案;
(4)根据图象即可求得.
【解答】解:(1)当x=﹣3时,y=|﹣3+1|=2,
∴a=2.
函数图象如图所示.
故答案为:2;
(2)观察函数y=|x+1|的图象,
①当x=﹣1时,函数y=|x+1|有最小值,最小值为0;
②当x>﹣1时,y随x的增大而增大;
故答案为:﹣1,x>﹣1;
(3)观察图象,不等式的解集是﹣3<x<0;
故答案为:﹣3<x<0;
(4)若直线与y=|x+1|有2个交点,则k的取值范围是﹣1<k<,
故答案为:﹣1<k<.
【点评】本题是两条直线相交或平行问题,考查了一次函数的图象和性质,一次函数与一元一次不等式,数形结合是解决本题关键.
5、【分析】(1)先求得C(1,3),再运用待定系数法即可求得直线l1的解析式;
(2)过点C作CH⊥x轴于点H,则H(1,0),利用勾股定理可得AC===,设E(x,0),则AE=|x﹣3|,分两种情况:当AE=AC时,当AC=CE时,分别求出点E的坐标即可;
(3)设D(m,0),则M(m,﹣m+),N(m,3m),分两种情况:当m<1时,MN=﹣m+﹣3m=﹣m+,当m>1时,MN=3m﹣(﹣m+)=m﹣,分别根据MN=2建立方程求解即可得出答案.
【解答】解:(1)∵直线l2:y=3x与直线l1相交于点C,点C的横坐标为1,
∴C(1,3),
设直线l1的解析式为y=kx+b,把A(3,0)、C(1,3)代入,得,
解得:,
∴直线l1的解析式为y=﹣x+;
(2)存在.
如图1,过点C作CH⊥x轴于点H,则H(1,0),
∴AH=3﹣1=2,CH=3,
在Rt△ACH中,AC===,
设E(x,0),则AE=|x﹣3|,
当AE=AC时,|x﹣3|=,
解得:x=3﹣或3+,
∴E(3﹣,0)或(3+,0);
当AC=CE时,
∵CH⊥x轴,即CH⊥AE,
∴AH=EH,即AE=2AH=4,
∴E(﹣1,0);
综上所述,点E的坐标为(3﹣,0)或(3+,0)或(﹣1,0);
(3)设D(m,0),则M(m,﹣m+),N(m,3m),
如图2,当m<1时,MN=﹣m+﹣3m=﹣m+,
∵MN=2,
∴﹣m+=2,
解得:m=,
∴D(,0);
当m>1时,MN=3m﹣(﹣m+)=m﹣,
∵MN=2,
∴m﹣=2,
解得:m=,
∴D(,0);
综上所述,点D的坐标为(,0)或(,0).
【点评】本题是一次函数综合题,考查了待定系数法求一次函数解析式,勾股定理,等腰三角形性质,要会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,分类讨论思想等相关知识,解题的关键是进行正确的分类讨论.
6、【分析】(1)运用待定系数法即可求得直线l的解析式为y=﹣x+1;
(2)由题意可得M(t,0),Q(t,﹣t+1),再由三角形面积公式可得S=OP•QM=t•|﹣t+1|,再根据绝对值的性质可得:当0<t<2时,S=t(﹣t+1)=﹣t2+t;当t>2时,S=t(t﹣1)=t2﹣t;
(3)延长MQ交直线l1于点F,则F(t,1),可得FQ=1﹣(﹣t+1)=t,推出MP=FQ,再由等腰直角三角形性质可得PQ=QC,利用HL可证得Rt△PQM≌Rt△QCF,即可得出点C的坐标.
【解答】解:(1)设直线l的解析式为y=kx+b,把A(0,1)、B(1,0)代入,得,
解得:
∴直线l的解析式为y=﹣x+1;
(2)∵OP=t,OP的垂直平分线交l于点Q,交x轴于点M,
∴M(t,0),Q(t,﹣t+1),
∴QM=|﹣t+1|,
∴S=OP•QM=t•|﹣t+1|,
当0<t<2时,
S=t(﹣t+1)=﹣t2+t;
当t≥2时,
S=t(t﹣1)=t2﹣t;
综上所述,S=;
(3)存在,C(1,1).
如图,延长MQ交直线l1于点F,则F(t,1),
∴AF=OM=t,
∵Q(t,﹣t+1),
∴FQ=1﹣(﹣t+1)=t,
∵M是OP的中点,
∴MP=OM=t,
∴MP=FQ,
∵△CPQ是以Q为直角顶点的等腰直角三角形,
∴PQ=QC,
∴Rt△PQM≌Rt△QCF(HL),
∴FC=QM=﹣t+1,
∴AC=AF+FC=t﹣t+1=1,
∴C(1,1).
【点评】本题是一次函数综合题,考查了待定系数法求函数解析式,三角形面积,等腰直角三角形性质,全等三角形的判定和性质等,要注意的是(2)中为保证线段的长度不为负数要分情况进行求解.
7、【分析】①利用待定系数法即可解决问题;
②利用三角形的面积公式计算即可;
③分两种情形讨论求解即可;
【解答】解:①设y=0,则x=6;设x=0,则y=6,
故点B的坐标为(6,0),点C的坐标为(0,6)
②S△OAC=OC×xA=×6×4=12;
③存在点M使S△OMC=S△OAC;
设M的坐标为(x,y);OA的解析式是y=mx,则4m=2,
解得:m=,则直线OA的解析式是:y=x,
∵当S△OMC=S△OAC时,即 ×OC×|x|=×12,
又∵OC=6,∴x=±1,
当M在线段OA上时,x>0,所以x=1时,y=,则M的坐标是(1,);
当M在射线y=﹣x+6上时,x=1则y=5,则M的坐标是(1,5);
x=﹣1则y=7,则M的坐标是(﹣1,7)
综上所述:M的坐标是:M(1,)或M(1,5)或(﹣1,7)
【点评】本题考查一次函数相交或平行问题,解题的关键是熟练掌握基本知识,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考常考题型.
8、【分析】(1)当y=8时,8=﹣x+5,即可求得点M的坐标;
(2)先证明四边形AOME是平行四边形,再根据两点间距离公式可得OM=10=OA,即可得出四边形AOME是菱形;
(3)分两种情况:当0≤t≤5时,可得S=﹣3t+15;当5<t≤10时,可得S=5t﹣25.
【解答】解:(1)当y=8时,8=﹣x+5,
解得:x=﹣6,
∴M(﹣6,8);
(2)四边形AOME是菱形.理由如下:
∵ME∥x轴,AE∥OM,
∴四边形AOME是平行四边形,
∵直线与x轴交于点A,
∴A(10,0),
∴OA=10,
∵M(﹣6,8),
∴OM==10,
∴OM=OA,
∴四边形AOME是菱形;
(3)在y=﹣x+5中,当x=0时,y=5,
∴B(0,5),
由题意得:MP=2t,ME=AE=OA=10,
当0≤t≤5时,PE=10﹣2t,如图,设ME交y轴于点F,
则F(0,8),
∴BF=8﹣5=3,
∴S=PE•BF=(10﹣2t)×3=﹣3t+15;
当5<t≤10时,如图,过点B作BG⊥AE于点G,
由题意得:ME+EP=2t,
∴EP=2t﹣10,
∵S△AME=S△AMO=×10×8=40,S△BEM=×10×3=15,
∴S△ABE=S△AME﹣S△BEM=40﹣15=25,
∴AE•BG=25,即×10BG=25,
∴BG=5,
∴S=PE•BG=(2t﹣10)×5=5t﹣25,
综上所述,S=.
【点评】本题是一次函数综合题,考查了一次函数图象上点的坐标特征、三角形的面积,两点间距离公式、平行四边形和菱形的判定等,运用分类讨论思想解决问题是解本题的关键.
9、【分析】(1)分别待定系数法求得直线l1,l2的解析式,进而令x=0或y=0,得出B,C的坐标;
(2)①由题意可知Cq=t,P到x轴的距离为3,依题意AC=2﹣(﹣7)=9,分当Q在A、C之间时,当Q在A的右边时,分别根据三角形的面积公式即可求解;
②令S=3可得代入①的解析式,列出方程,解方程即可求解.
【解答】解:(1)设直线l1的函数解析式为y=kx+n,代入A(2,0)和P(﹣1,3),
得:,
解得,
∴直线l1的函数解析式为y=﹣x+2,
当x=0时,y=2,
∴B(0,2),
将P(﹣1,3)代入,得:,
解得,
∴直线l2的函数解析式为;
当y=0时,x=﹣7,
∴C(﹣7,0);
(2)①由题意可知Cq=t,P到x轴的距离为3,
∵A(2,0),C(﹣7,0),
∴AC=2﹣(﹣7)=9,
当Q在A、C之间时,则AQ=AC﹣CQ=9﹣t,
∴;
当Q在A的右边时,则AQ=CQ﹣AC=t﹣9,
∴,
②令S=3可得或,
解得t=7或t=11,即当t的值为7秒或11秒时△APQ的面积等于3.
【点评】本题考查了一次函数的综合应用,待定系数法求一次函数解析式,列函数关系式,一次函数与坐标轴的交点问题,三角形面积,数形结合,分类讨论是解题的关键.
10、【分析】(1)过A作AC⊥OB,垂足为C,根据等边三角形的性质求出OC,利用勾股定理求出AC,可得点A坐标;
(2)将点A坐标代入解析式中求出m,再令y=0,求出x的值,即可得到点E的坐标;
(3)根据点A和点E坐标求出AE,OE,再根据勾股定理的逆定理得到方程,即可证明OA⊥AE.
【解答】(1)解:如图,过A作AC⊥OB,垂足为C,
∵△OAB是边长为2的等边三角形,
∴OA=OB=AB=2,
∴OC=OB=1,
∴AC==,
∴点A的坐标为(1,);
(2)解:∵A(1,),
代入中,
解得m=,
∴y=x+,
令y=0,则x=4.
∴E(4,0);
(3)∵E(4,0),
∴OE=4,
∵A(1,).
∴AE==2,
∵OA2+AE2=22+(2)2=16=OE2,
∴∠OAE=90°,
即OA⊥AE.
【点评】本题考查了一次函数解析式,一次函数与坐标轴的交点,勾股定理及其逆定理,解题的关键是熟练转化点的坐标和线段的长.
11、【分析】(1)根据函数解析式求出A点和B点的坐标,利用勾股定理求出AB的长,求出OB'的长度即可确定B'点的坐标;
(2)设OP=x,利用勾股定理求出x的值,再用待定系数法求出直线AP的解析式即可;
(3)分情况根据平行四边形的性质求出Q点的坐标即可.
【解答】解:(1)∵直线y=x﹣12与x轴、y轴分别交于A、B两点,
∴B(0,﹣12),A(9,0),
∴OB=12,OA=9,
∴AB===15,
由翻折知,AB=AB'=15,
∴OB'=AB'﹣OA=15﹣9=6,
∴B'(﹣6,0);
(2)设OP=x,则B'P=BP=12﹣x,
∵B'P2=OP2+OB'2,
∴(12﹣x)2=x2+62,
解得x=,
∴P(0,﹣),
设直线AP的解析式为y=kx+b,
由题意得,,
解得,
∴直线AP的解析式为y=x﹣;
(3)存在,
∵A(9,0),P(0,﹣),B'(﹣6,0),
∴以A、P、B'、Q为顶点的四边形是平行四边形分以下几种情况:
设Q(s,t),
①当B'P为对角线时,根据对角线中点坐标可得,
,
解得,
即Q(﹣15,﹣);
②当AP为对角线时,根据对角线中点坐标可得,
,
解得,
即Q'(15,﹣);
③当B'A为对角线时,根据对角线中点坐标可得,
,
解得,
即Q''(3,);
综上所述,符合条件的Q点的坐标为(﹣15,﹣)或(15,﹣)或(3,).
【点评】本题主要考查一次函数的图象和性质,熟练掌握一次函数的图象和性质,平行四边形的性质等知识是解题的关键.
12、【分析】(1)由一次函数图象上点的坐标特点直接求解即可;
(2)由题意可得P(1,2),设C(c,0),则S△PAC=×2(3﹣c)=××3×3,求出C点坐标,再由待定系数法求函数解析式即可;
(3)设E(t,﹣t+3),则Q(﹣t+,﹣t+3),当三角形EMQ为等腰直角三角形时,EQ=EM,则|t﹣|=|t﹣3|,求出t即可求E点坐标.
【解答】解:(1)令x=0,则y=3,
∴B(0,3),
令y=0,则x=3,
∴A(3,0);
(2)将点P(1,m)代入y=﹣x+3,
∴m=2,
∴P(1,2),
设C(c,0),由(1)可得OA=OB=3,
∴S△AOB=×3×3=,
∵S△PAC=S△AOB,
∴S△PAC==×2(3﹣c),
∴c=﹣,
∴C(﹣,0),
设直线PC的解析式为y=kx+b,
∴,
解得,
∴y=x+;
(3)存在点E,使得三角形EMQ为等腰直角三角形,
设E(t,﹣t+3),则Q(﹣t+,﹣t+3),
∴EQ=|t﹣|,EM=|t﹣3|,
当三角形EMQ为等腰直角三角形时,EQ=EM,
∴|t﹣|=|t﹣3|,
解得t=﹣或t=,
∴E(﹣,)或(,).
【点评】本题是一次函数综合题,考查一次函数的图象及性质,熟练掌握一次函数的图象及性质,等腰直角三角形的判定及性质是解题的关键.
13、【分析】(1)用待定系数法直接求出;
(2)分P在x轴的正半轴和负半轴:①当P在x轴的正半轴时,求OP=O'P=AO'=4﹣4,根据三角形面积公式可得结论;②当P在x轴的负半轴时,同理可得结论;
(3)分4种情况:分别以P、B、Q三点所成的角为顶角讨论:
①当BQ=QP时,如图2,P与O重合,②当BP=PQ时,如图3,③当PB=PQ时,如图4,此时Q与C重合④当PB=BQ时,如图5,此时Q与A重合,则P与A关于y轴对称,根据图形和等腰三角形的性质可计算对应点P的坐标.
【解答】解:(1)∵点A(4,0)、B(0,4)在直线y=kx+b上,
∴,
解得:k=﹣1,b=4;
(2)存在两种情况:
①如图1,当P在x轴的正半轴上时,点O′恰好落在直线AB上,则OP=O'P,∠BO'P=∠BOP=90°,
∵OB=OA=4,
∴△AOB是等腰直角三角形,
∴AB=4,∠OAB=45°,
由折叠得:∠OBP=∠O'BP,BP=BP,
∴△OBP≌△O'BP(AAS),
∴O'B=OB=4,
∴AO'=4﹣4,
Rt△PO'A中,O'P=AO'=4﹣4=OP,
∴S△BOP=OB•OP==8﹣8;
②如图所示:当P在x轴的负半轴时,
由折叠得:∠PO'B=∠POB=90°,O'B=OB=4,
∵∠BAO=45°,
∴PO'=PO=AO'=4+4,
∴S△BOP=OB•OP==8+8;
(3)分4种情况:
①当BQ=QP时,如图2,P与O重合,此时点P的坐标为(0,0);
②当BP=PQ时,如图3,
∵∠BPC=45°,
∴∠PQB=∠PBQ=22.5°,
∵∠OAB=45°=∠PBQ+∠APB,
∴∠APB=22.5°,
∴∠ABP=∠APB,
∴AP=AB=4,
∴OP=4+4,
∴P(4+4,0);
③当PB=PQ时,如图4,此时Q与C重合,
∵∠BPC=45°,
∴∠PBA=∠PCB=67.5°,
△PCA中,∠APC=22.5°,
∴∠APB=45+22.5°=67.5°,
∴∠ABP=∠APB,
∴AB=AP=4,
∴OP=4﹣4,
∴P(4﹣4,0);
④当PB=BQ时,如图5,此时Q与A重合,则P与A关于y轴对称,
∴此时P(﹣4,0);
综上,点P的坐标是(0,0)或(4+4,0)或(4﹣4,0)或(﹣4,0).
【点评】此题是一次函数综合题,主要考查了待定系数法,三角形的面积公式及等腰三角形的判定,并注意运用数形结合的思想和分类讨论的思想解决问题.
14、【分析】(1)在y=﹣x+3中,分别令y=0,x=0求解即可;
(2)利用三角形面积公式求得S△AOB=,将点P的坐标代入直线y=﹣x+3中,求得P(1,2),设点C的坐标为(a,0),则AC=3﹣a,由S△PAC=S△AOB可得,解得a=,于是C,再利用待定系数法即可求出直线PC的表达式为;
(3)过点Q作QN⊥x轴于点N,设E(t,﹣t+3),则EM=|﹣t+3|,根据平行于x轴的直线上的点纵坐标相等可得Q,由两点间的距离公式可得EQ=,当△EMQ为等腰直角三角形时,EQ=EM,以此列出方程,求解即可.
【解答】解:(1)在y=﹣x+3中,令y=0,得0=﹣x+3,
解得:x=3,
∴A(3,0),
在y=﹣x+3中,令x=0,得y=3,
∴B(0,3);
(2)由(1)知,A(3,0),B(0,3),
∴OA=3,OB=3,
∴S△AOB===,
∵点P(1,m)在直线y=﹣x+3上,
∴m=﹣1+3=2,
∴P(1,2),
设点C的坐标为(a,0),
∴AC=3﹣a,
∵S△PAC=S△AOB,
∴,即,
解得:a=,
∴C,
设直线PC的表达式为y=kx+b,
将点P(1,2),C代入,得,
解得:,
∴直线PC的表达式为;
(3)存在点E,使得三角形EMQ为等腰直角三角形,
如图,过点Q作QN⊥x轴于点N,
设E(t,﹣t+3),
∵EM⊥x轴,
∴EM=|﹣t+3|,
∵EQ∥x,
∴点Q与点E的纵坐标相同,
∴,
∴,
∴Q,
∴EQ==,
当△EMQ为等腰直角三角形时,EQ=EM,
∴,
解得:t=或t=,
∴E 或.
【点评】本题主要考查一次函数与坐标轴的交点、直线与坐标轴为图形的面积、一次函数图象上点的坐标特征、利用待定系数法求一次函数解析式、等腰直角三角形的性质,解题关键是利用待定系数法正确求出一次函数解析式,熟知等腰直角三角形的性质.
16、【分析】(1)证△EAF≌△DCF(ASA),即可得出结论;
(2)①连接CE,证四边形AECD是平行四边形,则S平行四边形AECD=CD•OA=32﹣4m,再由面积关系得S△ADF=S△ACD=8﹣m即可;
②证四边形AECD是菱形,得AD=CD,再由勾股定理得AD=,则=8﹣m,解得m=3,即可得出结论;
(3)分三种情况,①点P在x轴的负半轴上时,②点P在y轴的负半轴上时,③当点P与原点O重合时,分别由矩形的性质和勾股定理得出方程,即可解决问题.
【解答】(1)证明:∵四边形OABC是矩形,
∴AB∥OC,
∴∠EAF=∠DCF,
∵F为AC的中点,
∴AF=CF,
在△EAF和△DCF中,
,
∴△EAF≌△DCF(ASA),
∴FD=FE;
(2)解:①如图1,连接CE,
由(1)得:FD=FE,AF=CF,
∴四边形AECD是平行四边形,
∵A(0,4)、C(8,0),
∴OA=4,OC=8,
∴CD=OC﹣OD=8﹣m,
∴S平行四边形AECD=CD•OA=(8﹣m)×4=32﹣4m,
∵AF=CF,
∴S△ADF=S△ACD=×S平行四边形AECD=××(32﹣4m)=8﹣m,
∴S与m的函数关系式为:S=8﹣m;
②∵DE⊥AC,
∴四边形AECD是菱形,
∴AD=CD,
在Rt△AOD中,由勾股定理得:AD==,
∵CD=8﹣m,
∴=8﹣m,
解得:m=3,
∴S=8﹣m=8﹣3=5;
(3)解:分三种情况:
①如图2,点P在x轴的负半轴上时,
设点P坐标为(a,0),则PC=OC+OP=8﹣a,AP2=OP2+OA2=a2+42,
AC2=OA2+OC2=42+82=80,
∵四边形APQC是矩形,
∴AP=CQ,AP∥CD,∠PAC=90°,
∴AP2+AC2=PC2,
∴a2+42+80=(8﹣a)2,
解得:a=﹣2,
∴P(﹣2,0),
∵点A(0,4)平移到点P(﹣2,0),横坐标平移减2,纵坐标平移减4,
∴点C(8,0)平移到点Q,横坐标平移减2,纵坐标平移减4,点Q坐标为(6,﹣4);
②如图2,点P在y轴的负半轴上时,
设点P坐标为(0,b),则AP=OA+OP=4﹣b,PC2=OP2+OC2=b2+82,
∵四边形APQC是矩形,
∴AC=QP,AC∥QP,∠ACP=90°,
∴PC2+AC2=AP2,
∴b2+82+80=(4﹣b)2,
解得:b=﹣16,
∴P(0,﹣16),
∵点C(8,0)平移到点P(0,﹣16),横坐标平移减8,纵坐标平移减16,
∴点A(0,4)平移到点Q,横坐标平移减8,纵坐标平移减16,点Q坐标为(﹣8,﹣12);
③当点P与原点O重合时,则点Q与点B重合,
∵四边形OABC是矩形,A(0,4)、C(8,0),
∴点B坐标为(8,4),
∴点Q坐标为(8,4);
综上所述,点Q的坐标为(6,﹣4)或(﹣8,﹣12)或(8,4).
【点评】本题是四边形综合题目,考查了矩形的判定与性质、平行四边形的判定与性质、菱形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、坐标与图形性质、平移的性质、勾股定理以及分类讨论等知识,本题综合性强,熟练掌握矩形的判定与性质是解题的关键,属于中考常考题型.
17、【分析】(1)先求出点D的坐标,再利用待定系数法解答即可;
(2)利用两条直线的解析式表示出G,E两点的坐标,进而得出线段GE的长,列出方程即可解答;
(3)分三种情形解答,先求得经过点H的解析式,再联立,解方程组即可求解.
【解答】解:(1)∵当x=2时,y=﹣2+5=3=m,
∴D(2,3).
设直线l2的解析式为y=kx+b,由题意得:
,
解得:.
∴直线l2的解析式为y=x+2.
(2)∵EF⊥x轴,
∴G,E的横坐标相同.
设G(n,﹣n+5),则E(n,n+2).
∵E为线段BC上一个动点,
∴﹣n+5>0,n+2>0,
∴FG=﹣n+5,FE=n+2.
∴EG=FG﹣FE=﹣n+3=6.
解得:n=﹣2.
∴G(﹣2,7).
(3)如图,当四边形AHCD为平行四边形时,
令x=0,则y=,
∴C(0,2).
∵CH∥AD,
∴直线CH的解析式为:y=﹣x+2.
令x=0,则y=﹣1×0+5=5,
∴A(0,5).
∵AH∥CD,
∴直线AH的解析式为:y=x+5.
∴.
解得:.
∴H(﹣2,4).
如图,当四边形AHDC为平行四边形时,
∵DH∥AC,
∴直线DH的解析式为x=2,
∵AH∥DC,
∴直线AH的解析式为y=x+5,
∴当x=2时,y=×2+5=6,
∴H(2,6).
当四边形ADHC为平行四边形时,如图,
∵DH∥AC,
∴直线DH的解析式为x=2,
∵CH∥AD,
∴直线CH的解析式为:y=﹣x+2,
当x=2时,y=﹣2+2=0,
∴H(2,0).
综上,存在点H,使得以点A,C,D,H为顶点的四边形是平行四边形,点H的坐标为:(2,0)或(2,6)或(﹣2,4).
【点评】本题是一道一次函数的综合题,主要考查了一次函数的解析式的求法,待定系数法,平行四边形的性质,一次函数图象上点的坐标的特征.待定系数法是确定函数解析式的重要方法,也是解答本题的关键.
18、【分析】(1)根据图象可求出图书馆与学校距离,小明在图书馆阅读时长,小明前往图书馆的平均速度,用待定系数法可求出当0≤x≤2时,y关于x的解析式;
(2)①求出当x=5时,小华与小明相遇和当x=5.5时,小华与小明相遇速度的临界值即可;
②分当0≤x≤2时和当2<x≤3时两种情况求解即可.
【解答】解:(1)由图象可知,
图书馆与学校距离是30km,
小明在图书馆阅读时长为5﹣2=3h,
小明前往图书馆的平均速度是30÷2=15km/h,
当0≤x≤2时,y关于x的解析式为y=15x.
故答案为:30;3;15;y=15x;
(2)①小华从图书馆到学校时间为:=3(h),
当x=5时,小华与小明相遇,v2(5﹣3)=30,
∴v2=15km/h,
当x=5.5时,小华与小明相遇,v2(5.5﹣3)=20,
∴v2=8km/h,
∴8km/h≤v2≤15km/h;
②当0≤x≤3时,小明离校距离y与离校时间x的函数解析式为:
y=,
∵小华以速度v1=10km/h匀速前往学校,
∴小华离校距离y与离校时间x的函数解析式为:y=﹣10x+30,
∴小华与小明相距25km,
当0≤x≤2时,|15x+10x﹣30|=25,
∴x1=,x2=(舍),
当2<x≤3时,30+10x﹣30=25,
∴x=,
综上所述:当0≤x≤3时,x=或时,小华与小明相距25km.
【点评】本题考查了从函数图象获取信息,以及一次函数的应用,数形结合是解答本题的关键.
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