内容正文:
专题04 一次函数与常见几何模型专项训练(8大题型+15道拓展培优)
题型一 一次函数中的面积计算
题型二 一次函数中的动点问题
题型三 一次函数中的最值问题
题型四 一次函数中的存在性问题
题型五 一次函数中的新定义问题
题型六 一次函数中的翻折模型
题型七 一次函数中的旋转模型(45度等)
题型八 一次函数中的平移模型
【经典例题一 一次函数中的面积计算】
【例1】(24-25八年级上·全国·期中)已知一次函数的图象与轴,轴的交点分别为,.
(1)直接写出点,点的坐标;
(2)求的面积;
(3)如果点在一次函数的图象上,且的面积为3,求点的坐标.
1.(24-25八年级上·安徽合肥·阶段练习)已知关于x的函数.
(1)当______时,该函数是正比例函数;
(2)当k满足什么条件时,y随x的增大而减小?
(3)当时,函数图象交y轴于点A,交x轴于点B,求的面积.
2.(23-24八年级下·全国·单元测试)如图,在平面直角坐标系中,直线的解析式为,与轴交于点,直线经过点,,已知, ,直线与相交于点.
(1)求直线的解析式;
(2)求的面积;
3.(23-24八年级上·内蒙古·阶段练习)如图,已知一次函数的图象与坐标轴交于A、B点.
(1)求的面积.
(2)若轴上有一点,且,求直线的表达式.
【经典例题二 一次函数中的动点问题】
【例2】(23-24八年级下·重庆江北·期末)如图,直线交x轴和y轴于点A和点C,点在y轴上,连接.
(1)求直线的解析式;
(2)若点P为线段上一动点,且,求点P的坐标;
1.(23-24七年级下·广东深圳·期末)如图,在四边形中,,动点P沿的路径运动,速度为.记的面积为,S与运动时间的关系如图2所示,请回答下列问题.
(1)图1中______;
(2)当时,的面积S与运动时间t的关系式是______.
(3)当的面积为时,求运动时间t的值.
2.(22-23八年级下·河南南阳·阶段练习)如图,直线和直线相交于点A,分别与y轴交于B,C两点.
(1)直接写出点B的坐标;点C的坐标;
(2)直接写出的面积为:________.
(3)在x轴上有一动点,过点P作x轴的垂线,分别交函数和的图象于点D,E,若,求a的值.
3.(23-24八年级上·福建宁德·期中)如图1,在平面直角坐标系中,直线与x轴,y轴分别交于点A,B;过点作直线与x轴交于点C,交直线于点E,且点E的横坐标为.
(1)直接写出点A,点B的坐标;
(2)求的面积;
(3)如图2,若点M是线段上一动点,连接,过点O作交直线于点N,判断线段与的数量关系,并说明理由.
【经典例题三 一次函数中的最值问题】
【例3】(山东省济南市高新区2024—2025学年上学期八年级期中考试数学卷)如图1,平面直角坐标系中,直线交轴于点,交轴于点.直线交于点,交轴于点.
(1)求直线的解析式和点坐标;
(2)设点是轴上一动点,是否存在点使的值最小?若存在,请求出的最小值.
(3)如图2,点坐标为,则的面积是 .
(4)以为腰在第一象限作等腰直角三角形,写出点的坐标.
1.(22-23八年级下·河南新乡·期末)已知一次函数分别与轴、轴交于点,点在直线上,其纵坐标为5.
(1)填空:点的坐标为______,点的坐标为______;
(2)在轴上找一点,连接,使的值最小,并求出点的坐标;
(3)在(2)的条件下,求出的面积.
2.(23-24八年级上·甘肃白银·期中)如图,一次函数的图像与坐标轴交于、两点,是线段(不含端点)上一动点,设的面积是.
(1)求点的坐标;
(2)求关于的函数表达式,并写出自变量的取值范围;
(3)当时,在轴上是否存在一点,使得最小.若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
3.(22-23八年级下·广西南宁·期末)已知直线为,点在上,且,点的坐标为.
(1)设的面积为,求与的函数关系式,并直接写出的取值范围;
(2)当时,求点的坐标;
(3)在直线上有一点,使的和最小,求点的坐标.
【经典例题四 一次函数中的存在性问题】
【例4】(24-25八年级上·贵州黔东南·期中)已知函数的图象与y轴交于点A,一次函数的图象经过点,与 x轴以及的图象分别交于点C,D,且点D的坐标为.
(1)求k,b,n的值.
(2)求四边形的面积.
(3)在x轴上是否存在点P,使得以点P,C,D为顶点的三角形是直角三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说出理由.
1.(22-23七年级下·广西南宁·期中)如图①,在平面直角坐标系中,,,且满足,过C作轴于B.
(1)求三角形的面积;
(2)如图②,若过B作交y轴于D,且,分别平分,,求的度数;
(3)在y轴上是否存在点P,使得三角形和三角形的面积相等?若存在,求出P点的坐标;若不存在,请说明理由.
2.(23-24八年级上·四川达州·期末)如图,平面直角坐标系中,一次函数的图象与轴、轴分别交于、两点,点是线段上的一个动点(不与,重合),连接.
(1)求,两点的坐标;
(2)求的面积与之间的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
(3)当的面积时,第一象限内是否存在一点,使是以为直角边的等腰直角三角形,若存在,请求出点的坐标,若不存在,请说明理由.
3.(23-24八年级上·四川达州·期末)如图,在平面直角坐标系中,已知一次函数的图象与x轴交于点A,与y轴交于点B.
(1)求点A的坐标;
(2)求出的面积;
(3)直线上是否存在一点C,使的面积等于的面积?若存在,求出点C(不同于点B)的坐标;若不存在,请说明理由.
【经典例题五 一次函数中的新定义问题】
【例5】(23-24八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)在平面直角坐标系中,对于两点给出如下定义:若点的横纵坐标的绝对值之和等于点的横纵坐标的绝对值之和,则称两点为“等和点”,如图1中的两点即为“等和点”.
已知点的坐标为,
(1)在点,,中,与点为“等和点”的是______(只填字母);
(2)若点在函数的图象上,且两点为“等和点”,求点的坐标.
1.(23-24八年级上·湖南岳阳·期末)【定义】对于点,规定,那么就把叫点的“点和数”.
例如:若,则,那么叫的“点和数”.
【概念理解】()①在平面直角坐标系中,已知点,则以下个点,,中,与点的“点和数”相等的是______;
②若点在直线上,且与点的“点和数”相等,则点的坐标是______.
【尝试应用】()点是矩形边上的任意点,点,,,,先在如下的平面直角坐标系中画出矩形,这时如果点是直线上的任意点,若存在两点的“点和数”相同,求的取值范围.
2.(23-24八年级上·江苏镇江·阶段练习)在平面直角坐标系中,对于M、N两点给出如下定义:若点M到x,y轴的距离之和等于点N到x,y轴的距离之和,则称M、N两点为“平等点”,例如:、两点即为“平等点”.
(1)已知点A的坐标为,
①在点,,中,为点A的“平等点”的是____.(填字母)
②若点B在y轴上,且A、B两点为“平等点”,则点B的坐标为______.
(2)已知直线与x轴、y轴分别交于C、D两点,E为线段上一点,F是直线上的点,若E、F两点为“平等点”,求点F的坐标.
3.(23-24八年级上·浙江宁波·期末)如图,在平面直角坐标系中,点,给出如下定义:若P为内(不含边界)一点,且与的一条边相等,则称点P为的和谐点.
(1)在中,的和谐点是_______;
(2)若点P为的和谐点,且,求点P的坐标;
(3)直线l为过点且与x轴平行的直线,若直线l上存在的二个和谐点,请直接写出m的取值范围.
【经典例题六 一次函数中的翻折模型】
【例6】(23-24八年级上·江苏宿迁·阶段练习)如图,四边形是一张放在平面直角坐标系中的长方形纸片,为原点,点在轴的正半轴上,点在轴的正半轴上,,,在边上取一点,将纸片沿翻折,使点落在边上的点处.
(1)求点E的坐标;
(2)设,写出y关于x的函数表达式,并指出是不是y关于x的一次函数.
1.(22-23八年级下·河北石家庄·期中)如图1,直线:与轴交于点、直线上有一动点,过点作轴的平行线,过点作轴的平行线,它们相交于点.将沿直线翻折得到,点的对应点为.
(1)直线与轴的交点的坐标为______.直线与轴的交点的坐标为______.
(2)如图2,当点的对应点落在轴上时,
①求证:;
②求点P的坐标.
(3)如图3,直线上有、两点,当点P从点A运动到点B的过程中,点也随之运动,请直接写出点的运动路径长为______.
2.(21-22八年级下·山东济宁·期末)如图1,一次函数y=x+3的图象与x轴相交于点A,与y轴相交于点B,点D是直线AB上的一个动点,CD⊥x轴于点C,点P是射线CD上的一个动点.
(1)求点A,B的坐标;
(2)如图2,当点D在第一象限,且AB=BD时,将ACP沿着AP翻折,当点C的对应点落在直线AB上时,求点P的坐标.
3.(22-23八年级上·山西晋中·期末)如图,在平面直角坐标系中,已知一次函数的图象分别与x轴、y轴交于点A、B两点.
(1)点A的坐标是 .点B的坐标是 .
(2)若点是直线上一点,则直线的解析式是 .
(3)在直线上是否存在一点D(不与点B重合),使的面积等于的面积?若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.
(4)点E是y轴上一动点,把线段沿着直线翻折,使点B落在x轴上,请直接写出折痕所在直线的解析式.
【经典例题七 一次函数中的旋转模型】
【例7】(2023八年级下·全国·专题练习)如图1,已知直线交x轴于点A,交轴y于点B,直线交x轴于点C,交y轴于点D,交直线l1于点E.
(1)求点A的坐标;
(2)若点B为线段的中点,求证:;
(3)如图2,已知,将线段绕点P逆时针方向旋转至,连接,求证:点F在某条直线上运动,并求的最小值.
1.(22-23八年级上·四川南充·期末)在直角坐标系中,的顶点与原点重合,,.
(1)如图1,过点作轴于,过点作轴于,若点的坐标为,求点的坐标.
(2)如图2,将绕点任意旋转.若点的坐标为,求点的坐标.
(3)若点的坐标为,点的坐标为,试求,的值.
2.(22-23八年级上·陕西西安·期中)问题提出:
如图,等腰中,,,直线经过点C,过点A作于点D,过点B作于点E,求证: ;
问题探究:
如图2,在平面直角坐标系中,一次函数与x轴交于点A,与y轴交于点B,以AB为腰在第二象限作等腰直角,,求点C的坐标;
问题解决:
古城西安已经全面迎来地铁时代!继西安地铁2号线于2011年9月16日通车试运行以来,共有八条线路开通运营,极大促进了西安市的交通运输,目前还有多条线路正在修建中.如图,地铁某线路原计划按OA-AB的方向施工,由于在AB方向发现一处地下古建筑,地铁修建须绕开此区域.经实地勘测,若将AB段绕点A顺时针或逆时针方向旋转45°至AC或AD方向,则可以绕开此区域.已知OA长为1千米,以点O为原点,OA所在直线为x轴,1千米为单位长度,建立平面直角坐标系,且射线AB与直线平行,请帮助施工队计算出AC和AD所在直线的解析式.
3.(22-23八年级下·四川宜宾·期末)【探索发现】如下图,等腰直角三角形中,,,过点A作交于点D,过点B作交于点E,易得,我们称这种全等模型为“K型全等”.
【迁移应用】如下图,在直角坐标系中,直线分别与y轴,x轴交于点A、B.
(1)直接写出_________,__________;
(2)在第二象限构造等腰直角,使得,求点E的坐标;
(3)如下图,将直线绕点A顺时针旋转得到,求的函数表达式;
【拓展应用】如下图,直线分别交x轴和y轴于A,B两点,点C在直线上,且点C坐标为,点E坐标为,连结,点P为直线上一点,满足,请直接写出点P的坐标:___________.
【经典例题八 一次函数中的平移模型】
【例8】(23-24八年级下·山东临沂·阶段练习)在平面直角坐标系中,点是直线上一点,点向上平移5个单位长度得到点.
(1)求点的坐标;
(2)若一次函数与线段有公共点,结合函数图象,求的取值范围.
1.(23-24七年级下·福建厦门·期末)在平面直角坐标系xOy中,正方形的顶点,,点B在点A的右侧,点C,点D在的下方.
(1)直接写出的长度(用含m的式子表示);
(2)若三角形的面积为3.
①求m的值;
②在平面直角坐标系中,二元一次方程的图象都是一条直线,直线上每个点的坐标(x,y)都是这个方程的一个解.记二元一次方程()的图象为直线l,直线l与正方形的边,分别交于点E,点F,如图所示,且三角形的面积为.现将正方形进行平移,使得直线l与正方形的边分别交于点P,点Q,在平移过程中,是否存在三角形的面积也为的情形?若存在,请探究如何平移;若不存在,请说明理由.
2.(23-24八年级下·陕西安康·期末)如图,在平面直角坐标系中,将直线向下平移2个单位长度得到直线l,且直线l与x轴、y轴分别交于A,B两点.
(1)求直线l的解析式及点A,B的坐标.
(2)M是x轴上的一个动点,要使以A,B,M为顶点的三角形是以为腰的等腰三角形,请求出符合条件的所有点M的坐标.
3.(22-23七年级下·黑龙江大庆·期末)如图,在矩形中;点为坐标原点,点,点、在坐标轴上,点在边上,直线交轴于点.对于坐标平面内的直线,先将该直线向右平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度,这种直线运动称为直线的斜平移.现将直线经过2次斜平移,得到直线.
(1)求直线与两坐标轴围成的面积;
(2)求直线与的交点坐标;
(3)在第一象限内,在直线上是否存在一点,使得是等腰直角三角形?若存在,请直接写出点的坐标,若不存在,请说明理由.
1.(22-23八年级下·安徽阜阳·期末)如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象分别与x轴,y轴交于A,B两点,正比例函数的图象与交于点.
(1)求m的值;
(2)求的面积;
(3)已知一次函数的图象为,且不能围成三角形,请求出k的值.
2.(23-24八年级下·河北邢台·期中)如图,在平面直角坐标系中,点,,,过点C作直线与y轴相交于D点.
(1)当k满足什么条件时,函数y的值随x的值的增大而增大;
(2)求的面积;
(3)若点A和点B在直线的两侧,求k的取值范围.
3.(22-23八年级下·吉林长春·期中)如图,直线与y轴、x轴交于点A、B,点C在直线上,点C的横坐标为m.
(1)求点A、B的坐标;
(2)求的面积;
(3)当时,求的面积;
(4)当时,求m的值.
4.(23-24八年级上·安徽阜阳·阶段练习)如图,在长方形中,,,点P从点B出发,以的速度沿着B→C→D→A的方向移动到点A,设移动过程中三角形的面积为S(),移动时间为t(s).
(1)写出S与t之间的函数关系式;
(2)①当时,求三角形的面积;②当三角形的面积为时,求t的值.
5.(22-23八年级下·广东珠海·期末)如图,一次函数的图象与坐标轴交于点A、B两点,点C在线段上,,P为线段上的一点,连接.
(1)求的长;
(2)当与面积相等时,求P的坐标.
6.(22-23八年级上·山东济南·期末)如图所示,在平面直角坐标系中,直线与分别交x轴于点B和点C,点D是直线与y轴的交点.
(1)直接写出点D、B的坐标:
(2)设是直线在x轴上方图象上一点,当的面积为5时,点M的坐标为___;
(3)P是x轴上的一个动点,若为等腰三角形,点P可能的位置有4个,请按照从左到右的顺序直接写出这四个位置的坐标
7.(23-24八年级下·四川成都·阶段练习)如图,已知函数的图象与y轴交于点A,一次函数 的图象经过点 ,与x轴以及的图象分别交于点 C,D,且点 D的坐标为.
(1)求一次函数的解析式;
(2)求四边形的面积;
(3)在平面内直线的右侧是否存在点 P,使得以点P,C,D为顶点的三角形是以为腰的等腰直角三角形,若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
8.(23-24八年级下·辽宁铁岭·阶段练习)已知直线经过点,交x轴于点,直线交直线于点B.
(1)求直线的解析式和点B的坐标.
(2)求的面积.
(3)在x轴上是否存在点P,使得是直角三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
9.(23-24八年级下·四川成都·期末)如图1,在平面直角坐标系中,直线与轴,轴交于点、,直线关于轴对称的直线与轴交于点.
(1)求直线的解析式;
(2)如果一条对角线将凸四边形分成两个等腰三角形,那么这个四边形称为“等腰四边形”,这条对角线称为“界线”.在平面内是否存在一点,使得四边形是以为“界线”的“等腰四边形”,且?若存在,求点的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)如图2,点在直线上,横坐标为,直线与轴正半轴交于点,与轴交于点,当常数等于多少时,为定值?
10.(23-24八年级下·广西贵港·期末)如图,已知直线经过点并和x轴交于点A.
(1)求点A的坐标;
(2)若直线与y轴交于点D,与直线交于点C,求点C与点D的坐标;
(3)在(2)的条件下,求的面积.
11.(23-24八年级下·上海松江·期末)在平面直角坐标系中,直线与y轴交于点A,与x轴交于点B,
(1)求点A和点B的坐标;
(2)点P是直线上的一个动点,且点P在第一象限,当的面积是10时,求点P的坐标;
(3)交y轴于点C,D是平面内一点,使得四边形是直角梯形,且,求点D的坐标.
12.(23-24八年级下·新疆吐鲁番·期末) 如图, 直线 分别与轴、轴交于、两点,与直线 交于点.
(1)求直线和直线的解析式;
(2)点是射线上一动点, 其横坐标为,过点作轴, 交直线于点, 若以、、、为顶点的四边形是平行四边形,求值;
13.(23-24八年级下·湖南长沙·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,直线分别与x轴、y轴交于点B、C,且与直线交于点A.
(1)求出点A的坐标.
(2)若D是线段上的点,且的面积为12,求直线的函数表达式.
(3)在(2)的条件下,设P是射线上的点,在x轴的上方是否存在点Q,使以O、C、P、Q为顶点的四边形是正方形?若存在,试求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
14.(23-24八年级下·湖南长沙·阶段练习)对于点,规定:若,那么就把叫a点P的亲密数.例如:若,则,那么4叫点P的亲密数.
(1)在平面直角坐标系中,已知点.
①,与点A的亲密数相等的点是___________;
②若点E在直线上,且与点A的亲密数相同,则点E的坐标是___________;
③若点F在直线上,且与点A的亲密数相同,则点F的坐标是___________;
(2)如图点P是矩形边上的任意点,且点,,点Q是直线上的任意点,若存在两点P、Q的亲密数相同,请求出b的取值范围.
15.(2024·山西大同·三模)阅读与思考
下面是小悦同学的一篇数学周记,请仔细阅读并完成相应的任务.
应用所学知识证明直线对称问题如图1,在平面直角坐标系中画出函数和的图象,观察这两条直线,我发现它们关于直线对称,如何证明这个结论呢?经过思考我想到了两种方法:
设直线和直线交于点,点是直线上除点外的任意一点,设点的坐标为.
方法一:在图1中作点关于直线对称的点,连接交直线于点,则,(依据).
点的纵坐标为.
设点的横坐标为,
...
将代入,得.
点在直线上.
直线和直线关于直线对称.
方法二:如图2,过点作直线的垂线,垂足为,交直线于点.
点的纵坐标为.
将代入,得.
..
.
点和点关于直线对称.
直线和直线关于直线对称.
任务:
(1)小悦周记中得到,的依据是______;
(2)小悦所用方法主要运用的数学思想是______;
A.公理化思想 B.数形结合思想 C.分类讨论思想
(3)请你选择小悦周记中的一个方法利用图3证明直线和直线关于直线对称.
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专题04 一次函数与常见几何模型专项训练(8大题型+15道拓展培优)
题型一 一次函数中的面积计算
题型二 一次函数中的动点问题
题型三 一次函数中的最值问题
题型四 一次函数中的存在性问题
题型五 一次函数中的新定义问题
题型六 一次函数中的翻折模型
题型七 一次函数中的旋转模型(45度等)
题型八 一次函数中的平移模型
【经典例题一 一次函数中的面积计算】
【例1】(24-25八年级上·全国·期中)已知一次函数的图象与轴,轴的交点分别为,.
(1)直接写出点,点的坐标;
(2)求的面积;
(3)如果点在一次函数的图象上,且的面积为3,求点的坐标.
【答案】(1),
(2)9
(3)或
【分析】本题考查了一次函数的应用,熟练掌握一次函数的图象与性质是解题关键.
(1)分别求出时,的值和时,的值,由此即可得;
(2)先求出的长,再利用直角三角形的面积公式求解即可得;
(3)设点的坐标为,则点到轴的距离为,根据三角形的面积公式求出的值,由此即可得.
【详解】(1)解:对于一次函数,
当时,,解得,
当时,,
∵一次函数的图象与轴,轴的交点分别为,,
∴点的坐标为,点的坐标为.
(2)解:由题意,画出图形如下:
∵,,
∴,
∴的面积为.
(3)解:由题意,画出图形如下:
设点的坐标为,则点到轴的距离为,
∵的面积为3,,
∴,即,
解得或,
当时,,
当时,,
综上,点的坐标为或.
1.(24-25八年级上·安徽合肥·阶段练习)已知关于x的函数.
(1)当______时,该函数是正比例函数;
(2)当k满足什么条件时,y随x的增大而减小?
(3)当时,函数图象交y轴于点A,交x轴于点B,求的面积.
【答案】(1)
(2)当时,y随x的增大而减小
(3)25
【分析】此题考查了一次函数与几何的应用,正比例函数,熟练掌握一次函数的图象和性质是解题的关键.
(1)根据正比例函数的定义得到且,求出k的值即可;
(2)根据一次函数的性质得到,解不等式即可得到答案;
(3)先求出一次函数解析式,再求出点A和点B的坐标,即可求得的面积.
【详解】(1)解:根据题意:且,
解得:;
(2)解:∵y随x的增大而减小,
∴,解得,
∴当时,y随x的增大而减小;
(3)解:当时,,
∴当时,;当时,,
∴点A的坐标为,点B的坐标为,
∴,, .
∴的面积为.
2.(23-24八年级下·全国·单元测试)如图,在平面直角坐标系中,直线的解析式为,与轴交于点,直线经过点,,已知, ,直线与相交于点.
(1)求直线的解析式;
(2)求的面积;
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了一次函数的图像与性质,三角形的面积公式,掌握待定系数法是解题的关键.
(1)根据待定系数法求解;
(2)先求出点、的坐标,再根据,即可求解.
【详解】(1)解:设直线的解析式为,
直线经过点, ,
,
解得:,
直线的解析式为:;
(2)当时,有,
解得:,
,
,
,
联立:,
得:,
,
.
3.(23-24八年级上·内蒙古·阶段练习)如图,已知一次函数的图象与坐标轴交于A、B点.
(1)求的面积.
(2)若轴上有一点,且,求直线的表达式.
【答案】(1)
(2)或.
【分析】本题主要考查了一次函数与几何综合:
(1)先求出,得到,再根据三角形面积计算公式求解即可;
(2)根据(1)所求结合三角形面积计算公式得到,则或,再利用待定系数法求解即可.
【详解】(1)解:在中,当时,,当时,,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)解:由(1)可得,
∴,
∴,
∴,
∴或,
设直线的解析式为,
当时,则,解得,
∴直线的解析式为,
同理可得当时,直线的解析式为,
综上所述,直线的解析式为或.
【经典例题二 一次函数中的动点问题】
【例2】(23-24八年级下·重庆江北·期末)如图,直线交x轴和y轴于点A和点C,点在y轴上,连接.
(1)求直线的解析式;
(2)若点P为线段上一动点,且,求点P的坐标;
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了一次函数图象上点的坐标特征,待定系数法,三角形面积,坐标与图形的面积,熟练掌握待定系数法是解题的关键.
(1)由待定系数法可得出答案;
(2)设点,根据三角形面积关系可得出答案.
【详解】(1)直线交轴和轴于点和点,
点,点,
设直线的解析式为,
由题意可得:,
解得:,
直线的解析式为;
(2)点,点,点,
,,
,
设点,
,
,
,
解得,
点
1.(23-24七年级下·广东深圳·期末)如图,在四边形中,,动点P沿的路径运动,速度为.记的面积为,S与运动时间的关系如图2所示,请回答下列问题.
(1)图1中______;
(2)当时,的面积S与运动时间t的关系式是______.
(3)当的面积为时,求运动时间t的值.
【答案】(1)12
(2)
(3)或
【分析】此题考查了动点问题的函数图象,一次函数的应用,
(1)根据题意得到点P运动的路程为,当时,S达到最大值30,当点P运动到点D时,S最大,进而列式求解即可;
(2)根据题意得到,求出,然后利用三角形面积公式求解即可;
(3)根据题意分两种情况讨论,分别求出两段的表达式,然后将代入求解即可.
【详解】(1)∵动点P沿的路径运动,速度为
∴点P运动的路程为,
由图象可得,当时,S达到最大值30,
∵当点P运动到点D时,S最大
∴;
(2)∵当点P运动到点D时,S最大
∴
∴
∴
∴当时,;
(3)当时,
∴;
当时,设S与t的表达式为
∴
解得
∴
∴当的面积为时,
∴
综上所述,当的面积为时,或.
2.(22-23八年级下·河南南阳·阶段练习)如图,直线和直线相交于点A,分别与y轴交于B,C两点.
(1)直接写出点B的坐标;点C的坐标;
(2)直接写出的面积为:________.
(3)在x轴上有一动点,过点P作x轴的垂线,分别交函数和的图象于点D,E,若,求a的值.
【答案】(1),
(2)
(3)a的值为或4
【分析】本题为两条直线相交问题,主要考查待函数图象的交点,一次函数图象上点的坐标特征,三角形的面积,图象上点的坐标适合解析式是解题的关键.
(1)把分别代入和即可求得、的坐标;
(2)联立两条直线的解析式即可得出点的坐标,然后利用三角形面积公式即可求得;
(3)由点的坐标可得出点,的坐标,再根据,列出方程,求解可得的值.
【详解】(1)把代入得,,
把代入得,,
,;
(2)令,解得,
,
,
,,
,
∴的面积为;
(3)由题意可知,,,
,
解得或,
的值为或4.
3.(23-24八年级上·福建宁德·期中)如图1,在平面直角坐标系中,直线与x轴,y轴分别交于点A,B;过点作直线与x轴交于点C,交直线于点E,且点E的横坐标为.
(1)直接写出点A,点B的坐标;
(2)求的面积;
(3)如图2,若点M是线段上一动点,连接,过点O作交直线于点N,判断线段与的数量关系,并说明理由.
【答案】(1),
(2)
(3),理由见解析
【分析】本题考查了一次函数的应用、三角形全等的判定与性质等知识,熟练掌握一次函数的性质是解题关键.
(1)分别求出时,的值;时,的值即可得;
(2)先求出点的坐标,再利用待定系数法求出直线的解析式出,从而可得点的坐标,然后利用三角形的面积公式求解即可得;
(3)先证出,根据全等三角形的性质可得,再证出,根据全等三角形的性质即可得出结论.
【详解】(1)解:一次函数,
当时,,解得,则,
当时,,则.
(2)解:一次函数,
当时,,即,
设直线的函数解析式为,
将点,代入得:,解得,
则直线的函数解析式为,
当时,,解得,即,
,
又点的坐标为,
∴的边上的高为,
则的面积为.
(3)解:,理由如下:
,
,
对于一次函数,
当时,,即,
,
在和中,
,
,
,
,
,
又,
,
在和中,
,
,
.
【经典例题三 一次函数中的最值问题】
【例3】(山东省济南市高新区2024—2025学年上学期八年级期中考试数学卷)如图1,平面直角坐标系中,直线交轴于点,交轴于点.直线交于点,交轴于点.
(1)求直线的解析式和点坐标;
(2)设点是轴上一动点,是否存在点使的值最小?若存在,请求出的最小值.
(3)如图2,点坐标为,则的面积是 .
(4)以为腰在第一象限作等腰直角三角形,写出点的坐标.
【答案】(1)直线的解析式为,点坐标
(2)存在,
(3)
(4)满足条件的点C的坐标为或
【分析】本题为一次函数与几何综合,其中涉及到了一次函数的图象性质,待定系数法求函数解析式,轴对称的性质,三角形面积的运算,等腰三角形的性质及判定,全等三角形的判定及性质等知识点,利用数形结合思想作出图象是解题的关键.
(1)利用待定系数法运算求出解析式即可,把代入函数式子即可得到点的坐标;
(2)作点关于轴的对称点,连接交于,此时最小,列式运算即可;
(3)利用三角形面积公式列式运算即可;
()分类讨论点的位置,利用全等三角形的性质求解即可.
【详解】(1)解:把、代入得到,
解得:,
∴直线的解析式为,
∵点在直线上,横坐标为,
把代入可得:,
∴点坐标;
(2)存在.如图1中,作点关于轴的对称点,连接交于,此时最小,
∵,,,
∴的最小值;
(3)如图2中,
∵点坐标为,,
∴,
.
故答案为18;
(4)如图3中,
①当是等腰直角三角形时,作轴于,
∵,
∴
∵
∴,
∴,,
∴,
②当是等腰直角三角形时,同理可得等,
综上所述,满足条件的点的坐标为或.
1.(22-23八年级下·河南新乡·期末)已知一次函数分别与轴、轴交于点,点在直线上,其纵坐标为5.
(1)填空:点的坐标为______,点的坐标为______;
(2)在轴上找一点,连接,使的值最小,并求出点的坐标;
(3)在(2)的条件下,求出的面积.
【答案】(1),
(2)图见解析,
(3)
【分析】(1)在一次函数中,令,得即可求得点的坐标,令,求得,即可得出点的坐标;
(2)作点关于轴的对称点,连接交轴于点,由轴对称的性质可得:,则,即当在一条直线上时最小,用待定系数法求出直线的解析式即可得到答案;
(3)由进行计算即可得到答案.
【详解】(1)解:一次函数与轴交于点,
当时,,
,
点在直线上,其纵坐标为5,
当时,,
解得:,
,
故答案为:,;
(2)解:如图,作点关于轴的对称点,连接交轴于点,
,
由轴对称的性质可得:,
,即当在一条直线上时最小,
,
,
设直线的解析式为,
将,代入直线的解析式得:,
解得:,
直线的解析式为:,
令,此时,
解得:,
(3)解:,,,,
,
.
【点睛】本题考查了一次函数的图象与性质、一次函数的应用—几何问题、轴对称的性质、最短路径问题、三角形面积的计算,熟练掌握以上知识点,添加适当的辅助线是解题的关键.
2.(23-24八年级上·甘肃白银·期中)如图,一次函数的图像与坐标轴交于、两点,是线段(不含端点)上一动点,设的面积是.
(1)求点的坐标;
(2)求关于的函数表达式,并写出自变量的取值范围;
(3)当时,在轴上是否存在一点,使得最小.若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2);
(3)存在,.
【分析】()从图中不难发现,点在轴上,即点的横坐标为,且点在一次函数的图象上,则将代入即可求得值,点坐标即可确定;
()根据点为一次函数的图象与轴的交点,不难确定点的坐标为,再运用三角形的面积计算公式,即可用求得;
()要使得最小,找出点对称点,然后连接且求出解析式,当时即可求出点的坐标.
【详解】(1)由,当,则,
∴点的坐标为,
(2)由,令,则,
∴点的坐标为,
∴,
∴,
即,
(3)存在,理由:当时,即,解得:,
∴点的坐标为,
∴点关于轴的对称点的坐标是,
如图,
设直线的函数表达式为,把点代入,得:,
将代入得:,
∴,
当时,,解得,
∴在轴上存在一点,使得最小.
【点睛】此题考查了一次函数的综合应用,待定系数法求函数解析式,最短距离问题,熟练掌握知识点是解题的关键.
3.(22-23八年级下·广西南宁·期末)已知直线为,点在上,且,点的坐标为.
(1)设的面积为,求与的函数关系式,并直接写出的取值范围;
(2)当时,求点的坐标;
(3)在直线上有一点,使的和最小,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)先求出直线l的解析式为,再由进行求解即可;
(2)根据(1)所求,把代入求解即可;
(3)作点O关于直线l的对称点G,连接,设直线l与x轴,y轴分别交于D、C,根据轴对称的性质可推出当三点共线时最小,即此时最小,则点M即为直线与直线l的交点,据此求解即可.
【详解】(1)解:∵点的坐标为,
∴,
∵直线为,
∴直线l的解析式为,
∴当时,;
∵,,
∴,
∴,
(2)解:当时,则,
∴,
∴,
∴;
(3)解:作点O关于直线l的对称点G,连接,设直线l与x轴,y轴分别交于D、C,
∴,
∴,
∴,
由对称性可知,,
∴,
∴,
∵,
∴当三点共线时最小,即此时最小,则点M即为直线与直线l的交点,
设直线的解析式为,
∴,
∴,
∴直线的解析式为,
联立,解得,
∴.
【点睛】本题主要考查了一次函数与几何综合,轴对称最短路径问题,等腰直角三角形的性质与判定等等,灵活运用所学知识是解题的关键.
【经典例题四 一次函数中的存在性问题】
【例4】(24-25八年级上·贵州黔东南·期中)已知函数的图象与y轴交于点A,一次函数的图象经过点,与 x轴以及的图象分别交于点C,D,且点D的坐标为.
(1)求k,b,n的值.
(2)求四边形的面积.
(3)在x轴上是否存在点P,使得以点P,C,D为顶点的三角形是直角三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说出理由.
【答案】(1),,
(2)
(3)存在,点P的坐标为或
【分析】(1)对于直线,令求出的值,确定出的坐标,把坐标代入中求出的值,再将坐标代入求出的值,进而将坐标代入求出的值即可;
(2)过作垂直于轴,如图1所示,四边形面积等于梯形面积减去三角形面积,求出即可;
(3)在轴上存在点,使得以点,,为顶点的三角形是直角三角形,理由为:分两种情况考虑:①;②,分别求出坐标即可.
【详解】(1)解:对于直线,令,得到,即,
把代入中,得:,
把代入得:,即,
把坐标代入中得:,即;
(2)解:过作轴,垂足为,如图1所示,
由(1)可知:一次函数的解析式为,
∴令,则有,解得:,
∴,
,
;
(3)解:如图2所示,设,
,
,
,
分两种情况考虑:
①当时,,
,
,
;
②当时,由横坐标为1,得到横坐标为1,
在轴上,
的坐标为,
综上,的坐标为或.
【点睛】此题是一次函数综合题,考查了一次函数与坐标轴的交点,直角三角形的性质,坐标与图形性质,待定系数法确定一次函数解析式,利用了数形结合的思想,熟练掌握一次函数的性质是解本题的关键.
1.(22-23七年级下·广西南宁·期中)如图①,在平面直角坐标系中,,,且满足,过C作轴于B.
(1)求三角形的面积;
(2)如图②,若过B作交y轴于D,且,分别平分,,求的度数;
(3)在y轴上是否存在点P,使得三角形和三角形的面积相等?若存在,求出P点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,或
【分析】本题考查了非负数的性质,平行线的判定及性质,待定系数法,三角形面积;
(1)由几个非负数的和为零得,,再由点的坐标和三角形的面积,即可求解;
(2)过E作, 由平行线的性质得,,由角平分线的判定方法得,结合平行线的性质即可求解;
(3)由待定系数法可求直线的解析式为,直线的解析式为,过点B作交y轴于点P,此时的面积与的面积相等,可求的坐标,再根据对称性可求另一个坐标;
掌握待定系数法,平行线的性质,会根据三角形的面积相等条件求坐标是解题的关键.
【详解】(1)解:,
,,
,,
,
,,,
的面积为:.
(2)解:过E作,如图所示:
轴,,
,,
轴,
,
,
,分别平分,,
,,
,
,
,,
∴
;
(3)解:,,
设直线的解析式为,则有
,
解得:,
直线的解析式为,
当时,,
直线与y轴交于点,
,
直线的解析式为,
当时,,
过点B作交y轴于点P,此时三角形和三角形的面积相等,
,
根据对称性可知,当时,三角形和三角形的面积相等,
综上所述,在y轴上存在点P,使得三角形和三角形的面积相等,P点的坐标为或.
2.(23-24八年级上·四川达州·期末)如图,平面直角坐标系中,一次函数的图象与轴、轴分别交于、两点,点是线段上的一个动点(不与,重合),连接.
(1)求,两点的坐标;
(2)求的面积与之间的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
(3)当的面积时,第一象限内是否存在一点,使是以为直角边的等腰直角三角形,若存在,请求出点的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)点坐标为,点坐标为
(2)
(3)或.
【分析】(1)分别求出当时,y的值,当时,x的值即可得到答案;
(2)如图所示,过点作轴,先求出,,再根据三角形面积公式进行求解即可;
(3)先求出出点坐标为,再分当、 时两种情况,利用一线三垂直模型证明三角形全等,然后利用全等三角形的性质求解即可.
【详解】(1)解:当时,,当时,,
解得:,
∴点坐标为,点坐标为;
(2)解:如图所示,过点作轴,
∵点是线段上的一个动点(不与,重合),
∴,,
∴的面积,
∴;
(3)解:∵,
∴,
解得:,
∴点坐标为,
当时,过点作轴于,过点作于,
∵是等腰直角三角形,
∴,,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,
∴,
当时,如图所示,过点作轴于M,
同理可证,
∴,,
∴,
∴,
综上,点的坐标为或.
【点睛】本题主要考查了求一次函数与坐标轴的交点,坐标与图形,全等三角形的性质与判定,列函数关系式等等,正确作出辅助线构造全等三角形是解题的关键.
3.(23-24八年级上·四川达州·期末)如图,在平面直角坐标系中,已知一次函数的图象与x轴交于点A,与y轴交于点B.
(1)求点A的坐标;
(2)求出的面积;
(3)直线上是否存在一点C,使的面积等于的面积?若存在,求出点C(不同于点B)的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题主要考查了一次函数与几何综合:
(1)求出当时,x的值即可得到答案;
(2)先求出点B的坐标,再求出,据此根据三角形面积公式求解即可;
(3)根据三角形面积公式结合(2)所求列出关于点C纵坐标的方程,解方程即可得到答案.
【详解】(1)解:在中,当时,,
∴;
(2)解:在中,当时,,
∴,
∴
∵,
∴,
∴;
(3)解;∵的面积等于的面积,
∴,
∴,
∴,
当时,(舍去),当时,,
∴点C的坐标为.
【经典例题五 一次函数中的新定义问题】
【例5】(23-24八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)在平面直角坐标系中,对于两点给出如下定义:若点的横纵坐标的绝对值之和等于点的横纵坐标的绝对值之和,则称两点为“等和点”,如图1中的两点即为“等和点”.
已知点的坐标为,
(1)在点,,中,与点为“等和点”的是______(只填字母);
(2)若点在函数的图象上,且两点为“等和点”,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)或
【分析】本题考查了坐标与图形,理解“等和点”的定义是解此题的关键.
(1)由“等和点”的定义一一验证即可;
(2)设,由“等和点”的定义列出方程求出或,即可得出答案.
【详解】(1)解:点的坐标为,
,
在点,,中,,,,
与点为“等和点”的是,
故答案为:;
(2)解:点在函数的图象上,且两点为“等和点”,
设,
,
解得:或,
或.
1.(23-24八年级上·湖南岳阳·期末)【定义】对于点,规定,那么就把叫点的“点和数”.
例如:若,则,那么叫的“点和数”.
【概念理解】()①在平面直角坐标系中,已知点,则以下个点,,中,与点的“点和数”相等的是______;
②若点在直线上,且与点的“点和数”相等,则点的坐标是______.
【尝试应用】()点是矩形边上的任意点,点,,,,先在如下的平面直角坐标系中画出矩形,这时如果点是直线上的任意点,若存在两点的“点和数”相同,求的取值范围.
【答案】() ;;().
【分析】本题考查了一次函数的性质 ,理解“和合数”定义并运用数形结合思想解答是解题的关键.
(1)①分别求出各点的“和合数”,即可求解;②设点,由“和合数”的定义列出方程即可求解;
(2)由“和合数”的定义可得点在直线上,结合图形解答即可求解.
【详解】解:(1)①∵点的“和合数”,点的“和合数”,点的“和合数”,点的“和合数”,
∴与点的“和合数”相等的点为点,
故答案为:;
②设点,
由题意可得,,
∴,
∴点,
故答案为:;
(2)如图,设点,
∵的“和合数”相同,
∴,
∴,
∴点在直线上,
∴点是直线与矩形的交点,
当点在直线上时,,
∴,
当点在直线上时,,
∴,
∴当时,存在两点的“和合数”相同,
∴的取值范围为.
2.(23-24八年级上·江苏镇江·阶段练习)在平面直角坐标系中,对于M、N两点给出如下定义:若点M到x,y轴的距离之和等于点N到x,y轴的距离之和,则称M、N两点为“平等点”,例如:、两点即为“平等点”.
(1)已知点A的坐标为,
①在点,,中,为点A的“平等点”的是____.(填字母)
②若点B在y轴上,且A、B两点为“平等点”,则点B的坐标为______.
(2)已知直线与x轴、y轴分别交于C、D两点,E为线段上一点,F是直线上的点,若E、F两点为“平等点”,求点F的坐标.
【答案】(1)①J、L;②或
(2)或
【分析】本题主要考查平面直角坐标系中点到坐标轴的距离,一次函数图象的性质,掌握平面直角坐标系的特点,一次函数图象的性质是解题的关键.
(1)①根据材料定义,及“平等点”的计算方法,点与坐标轴距离的计算即可求解;②根据“平等点”的定义及计算方法即可求解;
(2)根据一次函数图象的性质分别求出点的坐标,表示出点的坐标,根据“平等点”的定义和计算即可求解.
【详解】(1)解:①已知点,则点到轴的距离分别为:,
∴距离和为:6,
∵点,
∴点到轴的距离和为:6;点到轴的距离和为:7;点到轴的距离和为:6;
∴为点的“平等点”的是:,
故答案为:;
②设,
∵点到轴的距离分别为:,
∴,
∴,
∴点的坐标为或,
故答案为:或;
(2)解:直线,令,则;令,则,
∴,,
∵点在线段上,
∴设,且,
∵点在直线,
∴设,
∵两点为“平等点”,
∴
当时,,解得,,
∴;
当时,,解得,,
∴;
综上所述,点的坐标为或.
3.(23-24八年级上·浙江宁波·期末)如图,在平面直角坐标系中,点,给出如下定义:若P为内(不含边界)一点,且与的一条边相等,则称点P为的和谐点.
(1)在中,的和谐点是_______;
(2)若点P为的和谐点,且,求点P的坐标;
(3)直线l为过点且与x轴平行的直线,若直线l上存在的二个和谐点,请直接写出m的取值范围.
【答案】(1),
(2)P的坐标为或
(3)
【分析】(1)根据各点的坐标分别求出相应线段的长度,根据定义即可进行判断;
(2)由题意得,分类讨论当时和当时,两种情况即可求解;
(3)由题意知,的和谐点P,满足或;根据若,则点P在线段的垂直平分线上,若,则点P在线段的垂直平分线上,即y轴上;即可求解;
【详解】(1)解:∵,
∴,
,
,
,
∴,
∴不是△ABC的和谐点;
∵,
∴,,
∴,
∵在内,
∴是的和谐点;
∵,
∴,,
∴
∵在内,
∴是的和谐点;
故答案为:,
(2)解:①由可知,当P在内部时,,
②当时,过P作轴于H,过A作于G,如图:
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∵,
∴
∴,
设
∵
∴
解得:
∴P
③当时,过A作交延长线于Q,如图:
∵
∴B,C关于y轴对称,
∵,
∴P在y轴上,
同②可得Q
设直线的解析式为:,
则,
解得:,
∴直线的解析式为:,
在中,令得,
∴
综上所述,P的坐标为或
(3)解:由题意知,的和谐点P,满足或,
若,则点P在线段的垂直平分线上,
若,则点P在线段的垂直平分线上,即y轴上;
设的中点为K,线段的垂直平分线交于T,如图,
设直线的解析式为:,
则,
解得:,
∴直线的解析式为:,
设
∵,
∴
解得,
∴T,
∵线段的中点;
直线l上存在的两个和谐点,
∴直线l与y轴,线段都相交,
∴.
【点睛】本题以新定义题型为背景,考查了坐标与图形,一次函数的解析式,全等三角形的判定与性质等知识点,正确理解定义是解题关键.
【经典例题六 一次函数中的翻折模型】
【例6】(23-24八年级上·江苏宿迁·阶段练习)如图,四边形是一张放在平面直角坐标系中的长方形纸片,为原点,点在轴的正半轴上,点在轴的正半轴上,,,在边上取一点,将纸片沿翻折,使点落在边上的点处.
(1)求点E的坐标;
(2)设,写出y关于x的函数表达式,并指出是不是y关于x的一次函数.
【答案】(1)
(2),是关于x的一次函数
【分析】本题主要考查折叠的性质、勾股定理.
(1)根据折叠的性质得到,在中利用勾股定理求得,据此即可求得点E的坐标;
(2)由折叠得到,有,在中利用勾股定理列式,整理即可解.
【详解】(1)解:依题意可知,折痕是四边形的对称轴,
在中,,,
由勾股定理,得,
则,
∴;
(2)解:在中,由勾股定理,得,
又∵,,,
∴,
整理得,
是关于x的一次函数.
1.(22-23八年级下·河北石家庄·期中)如图1,直线:与轴交于点、直线上有一动点,过点作轴的平行线,过点作轴的平行线,它们相交于点.将沿直线翻折得到,点的对应点为.
(1)直线与轴的交点的坐标为______.直线与轴的交点的坐标为______.
(2)如图2,当点的对应点落在轴上时,
①求证:;
②求点P的坐标.
(3)如图3,直线上有、两点,当点P从点A运动到点B的过程中,点也随之运动,请直接写出点的运动路径长为______.
【答案】(1),
(2)①证明见解析;②
(3)6
【分析】(1)分别令和,即可求出点G和点D的坐标;
(2)①首先求出点G、的坐标,利用平行线的性质和角平分线的定义得,可得结论;②设点的坐标为,则可得点的坐标为,在中,利用勾股定理得:,解方程即可;
(3)分别过点,作轴的平行线,与过点垂直于轴的直线分别交于点,,则点在线段上运动,根据对称性知,点运动路径长度为的长,从而解决问题.
【详解】(1)当时,即
解得
∴点D的坐标为;
当时,
∴点G的坐标为;
(2)①如图,
证明:在中,当时,,
.
,
,,
由对称得:,,
轴,
,
,
,
;
②设点的坐标为,则可得点的坐标为,
,
,
在中,由勾股定理得:,
解得,
当时,,
;
(3)分别过点,作轴的平行线,与过点垂直于轴的直线分别交于点,,
则点在线段上运动,根据对称性知,点运动路径长度为的长,
,,
,
点的运动路径长为6,
故答案为:6.
【点睛】本题是一次函数综合题,主要考查了一次函数图像上点的坐标的特征,翻折的性质,勾股定理等知识,确定点的运动路径长是解题的关键.
2.(21-22八年级下·山东济宁·期末)如图1,一次函数y=x+3的图象与x轴相交于点A,与y轴相交于点B,点D是直线AB上的一个动点,CD⊥x轴于点C,点P是射线CD上的一个动点.
(1)求点A,B的坐标;
(2)如图2,当点D在第一象限,且AB=BD时,将ACP沿着AP翻折,当点C的对应点落在直线AB上时,求点P的坐标.
【答案】(1)A(−4,0);B(0,3)
(2)
【分析】(1)利用坐标轴上点的特点建立方程即可得出结论;
(2)先求出C(4,0),D(4,6),进而求出AC=8,CD=6,AD=10,由折叠知,,,再用勾股定理即可得出结论.
【详解】(1)解:令x=0,则y=3,
∴B(0,3),
令y=0,则x+3=0,
∴x=−4,
∴A(−4,0).
(2)解:过点D作轴于点E,
∵CD⊥x轴于点C,
∴,
∴四边形OCDE为矩形,
∴,
∵在△DEB和△AOB中,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵A(−4,0),
∴C(4,0),
∴D(4,6),
∴AC=8,
∴,
由折叠知,,
∴,
设PC=a,
∴,,
在中,,
∴,
∴.
【点睛】此题主要考查了一次函数图象上点的坐标特征,轴对称的性质,勾股定理,三角形全等的判定和性质,矩形的判定和性质,用方程的思想解决问题是解本题的关键.
3.(22-23八年级上·山西晋中·期末)如图,在平面直角坐标系中,已知一次函数的图象分别与x轴、y轴交于点A、B两点.
(1)点A的坐标是 .点B的坐标是 .
(2)若点是直线上一点,则直线的解析式是 .
(3)在直线上是否存在一点D(不与点B重合),使的面积等于的面积?若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.
(4)点E是y轴上一动点,把线段沿着直线翻折,使点B落在x轴上,请直接写出折痕所在直线的解析式.
【答案】(1);
(2)
(3)存在,
(4)
【分析】(1)分别令,,即可求解;
(2)先求出m的值,再利用待定系数法解答,即可求解;
(3)先求出,设点D的坐标为,根据的面积等于的面积,列出方程,即可求解;
(4)设点B的对称点为F,连接,,根据折叠的性质可得垂直平分,,然后在中,根据勾股定理,即可求解.
【详解】(1)解:令,,
令,,
∴点A的坐标是.点B的坐标是;
故答案为:;
(2)解:∵点是直线上一点,
∴,解得:,
∴点,
设直线的解析式是,
把点代入得:,
解得:,
∴直线的解析式是,
故答案为:;
(3)解:存在,
由(1)得:点A的坐标是.点B的坐标是,
∴,
设点D的坐标为,
∵的面积等于的面积,
∴,
解得:或0(舍去),
∴点D的坐标为;
(4)解:如图,设点B的对称点为F,连接,,
根据题意得:垂直平分,,
∴,,
设点E的坐标为,则,
∴,
在中,,
∴,
解得:,
∴点E的坐标为,
设直线的解析式为,
把点,代入得:
,解得:,
∴直线的解析式为.
【点睛】本题主要考查了一次函数的应用,勾股定理,图形的折叠,熟练掌握一次函数的图象和性质是解题的关键.
【经典例题七 一次函数中的旋转模型】
【例7】(2023八年级下·全国·专题练习)如图1,已知直线交x轴于点A,交轴y于点B,直线交x轴于点C,交y轴于点D,交直线l1于点E.
(1)求点A的坐标;
(2)若点B为线段的中点,求证:;
(3)如图2,已知,将线段绕点P逆时针方向旋转至,连接,求证:点F在某条直线上运动,并求的最小值.
【答案】(1)点
(2)见解析
(3)见解析,的最小值为:.
【分析】(1)令,即可求解;
(2)由点,得到点,求出,得到,即可求解;
(3)证明,得到点F的坐标为:,即可求解.
【详解】(1)令,
解得:,
则点
(2)证明:对于,令,则,则点,
∵点B为线段的中点,则点,
将点E的坐标代入得:,
解得:,
则直线
则点
由点A、C的坐标知,其中点坐标为该点和点E的横坐标相同,
即点E在的中垂线上,
∴;
(3)证明:过点F作轴于点T,如图,
∵线段绕点P逆时针方向旋转至,
则,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
则点F的坐标为:,
则点F在直线上,
则
∴的最小值为:
【点睛】本题为一次函数综合应用题,涉及到三角形全等、等腰三角形的性质、一次函数的性质,掌握数形结合以及一次函数的性质是关键 .
1.(22-23八年级上·四川南充·期末)在直角坐标系中,的顶点与原点重合,,.
(1)如图1,过点作轴于,过点作轴于,若点的坐标为,求点的坐标.
(2)如图2,将绕点任意旋转.若点的坐标为,求点的坐标.
(3)若点的坐标为,点的坐标为,试求,的值.
【答案】(1)
(2)
(3),
【分析】(1)根据点坐标可以得出,,由轴,轴,可得∴,结合,可得,证明即可得出结论.
(2)作轴于,作轴于.如图2,若点在第一象限,则,.可证,则,.
则第四象限点为即可得出结论.
(3)由(2),可得即可求解.
【详解】(1)∵,∴,.
∵轴,轴,∴.
∵,∴.
∴.
∵,∴.
∴,.
∴点的坐标为.
(2)作轴于,作轴于.
如图2,若点在第一象限,则,.
由(1),同理可证.则,.
则第四象限点为.
同理,若点在第二象限,则第一象限点为.
若点在第三象限,则第二象限点为.
若点在第四象限,则第三象限点为.
综上,若点的坐标为,点的坐标为.
(3)由(2),可得
由①,解得.
把代入②,得.
解得.检验符合.
∴,.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定以及一次函数的性质及图象特点,熟练掌握全等三角形的判定及一次函数的性质是解决本题的关键.
2.(22-23八年级上·陕西西安·期中)问题提出:
如图,等腰中,,,直线经过点C,过点A作于点D,过点B作于点E,求证: ;
问题探究:
如图2,在平面直角坐标系中,一次函数与x轴交于点A,与y轴交于点B,以AB为腰在第二象限作等腰直角,,求点C的坐标;
问题解决:
古城西安已经全面迎来地铁时代!继西安地铁2号线于2011年9月16日通车试运行以来,共有八条线路开通运营,极大促进了西安市的交通运输,目前还有多条线路正在修建中.如图,地铁某线路原计划按OA-AB的方向施工,由于在AB方向发现一处地下古建筑,地铁修建须绕开此区域.经实地勘测,若将AB段绕点A顺时针或逆时针方向旋转45°至AC或AD方向,则可以绕开此区域.已知OA长为1千米,以点O为原点,OA所在直线为x轴,1千米为单位长度,建立平面直角坐标系,且射线AB与直线平行,请帮助施工队计算出AC和AD所在直线的解析式.
【答案】问题提出:见解析;问题探究:;问题解决:直线,直线
【分析】问题提出:利用同角的余角相等和AAS证明即可;
问题探究:先求出的坐标,过点作轴,交轴与点,证明 ,即可得解;
问题解决:求出点坐标和直线的解析式,延长交轴与点,延长至点,使,设,过点分别作轴,得到,表示出的坐标,利用的中点在直线上,求出的坐标,再用待定系数法求解析式即可.
【详解】问题提出:
证明:∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中
,
∴(AAS);
问题探究:
解:,
当时:;
当时:;
∴,,
∴,
过点作轴,交轴与点,
同上法可证:(AAS),
∴,
∴,
∴;
问题解决:
解:由题意得:,
∵射线AB与直线平行,
设直线的解析式为:,
则:,解得:;
∴;
延长交轴与点,延长至点,使,设,过点分别作轴,
由问题提出可知:(AAS),
∴,
∴,
∴的中点坐标为:,
由题意可知在直线AB上,
∴,
解得:,
∴,,
设的解析式为:,
则:,
解得:,
∴;
设的解析式为:,
则:,
解得:,
∴;
【点睛】本题考查全等三角形的判定和性质以及一次函数与几何的综合应用.根据问题提出,理解并掌握一线三直角的全等模型,然后通过构建全等模型探究和解决问题是解题的关键.
3.(22-23八年级下·四川宜宾·期末)【探索发现】如下图,等腰直角三角形中,,,过点A作交于点D,过点B作交于点E,易得,我们称这种全等模型为“K型全等”.
【迁移应用】如下图,在直角坐标系中,直线分别与y轴,x轴交于点A、B.
(1)直接写出_________,__________;
(2)在第二象限构造等腰直角,使得,求点E的坐标;
(3)如下图,将直线绕点A顺时针旋转得到,求的函数表达式;
【拓展应用】如下图,直线分别交x轴和y轴于A,B两点,点C在直线上,且点C坐标为,点E坐标为,连结,点P为直线上一点,满足,请直接写出点P的坐标:___________.
【答案】(1)2,1;(2);(3);【拓展应用】或
【分析】(1)分别将,代入求解即可;
(2)过点作轴交于点,利用“K型全等”模型可得,求出,,进而可得点E的坐标;
(3)过点B作交直线于点C,过点C作轴交于点D,利用“K型全等”模型可得,求出点坐标,再利用待定系数法即可求解;
拓展应用:分两种情况,在射线或射线上时,分别利用全等三角形的判定与性质求出直线的解析式,然后联立解析式求出点P的坐标即可.
【详解】解:(1)将代入可得,即,
将代入可得,即,
故答案为:2,1;
(2)过点作轴于点F,
∵,
∴由“K型全等”模型可得,
∴,,
∴,
∴点E的坐标为;
(3)过点B作交直线于点C,过点C作轴交于点D,
∵,
∴,
由“K型全等”模型可得,
∴,,
∴,
设直线的解析式为,
代入,得:,
解得:,
∴直线的解析式为;
拓展应用:当点在射线上时,作交于点,过作x轴的垂线,作,,如图:
则,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,,
∵点C坐标为,点E坐标为,
∴,,
∴,,
∴,
设直线解析式为:,
代入,得:,
解得:,
∴直线解析式为:,
联立:,
解得,
∴P,
当在射线上时,作,作,,且,如图:
则,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,,
∵点C坐标为,点E坐标为,
∴,,
由勾股定理可得:,
解得,
由勾股定理可得:,即,
解得或(不符合题意,舍去),
∴,
设直线解析式为:,
代入,得:,
解得:,
∴直线解析式为:,
联立,
解得
∴,
综上,点P的坐标为或,
故答案为:或.
【点睛】此题考查了一次函数与几何的综合应用,涉及了坐标与图形性质,全等三角形的判定与性质,一次函数的图象和性质,勾股定理,解二元一次方程组等知识,解题的关键是熟练掌握相关基础知识.
【经典例题八 一次函数中的平移模型】
【例8】(23-24八年级下·山东临沂·阶段练习)在平面直角坐标系中,点是直线上一点,点向上平移5个单位长度得到点.
(1)求点的坐标;
(2)若一次函数与线段有公共点,结合函数图象,求的取值范围.
【答案】(1),
(2)且
【分析】本题考查了一次函数图象与几何变换、一次函数图象上点的坐标特征,利用数形结合是解题的关键.
(1)将点代入,求出,得到点的坐标,再根据平移的法则即可得出、的坐标;
(2)分别求出直线过点、时的值,再结合函数图象即可得出的取值范围.
【详解】(1)解:∵点是直线上一点,
∴.
∴点的坐标为,
∴点向上平移5个单位长度得到点的坐标为;
(2)解:当直线过点时,得,
解得.
当直线过点时,得,
解得.
如图,若一次函数与线段有公共点,则的取值范围是且.
1.(23-24七年级下·福建厦门·期末)在平面直角坐标系xOy中,正方形的顶点,,点B在点A的右侧,点C,点D在的下方.
(1)直接写出的长度(用含m的式子表示);
(2)若三角形的面积为3.
①求m的值;
②在平面直角坐标系中,二元一次方程的图象都是一条直线,直线上每个点的坐标(x,y)都是这个方程的一个解.记二元一次方程()的图象为直线l,直线l与正方形的边,分别交于点E,点F,如图所示,且三角形的面积为.现将正方形进行平移,使得直线l与正方形的边分别交于点P,点Q,在平移过程中,是否存在三角形的面积也为的情形?若存在,请探究如何平移;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)①;②存在,上下平移距离与左右平移距离之差为定值2
【分析】(1)根据两坐标横坐标作差即可;
(2)①根据三角形的面积为3,列式计算即可;②分别表示出的长,代入到面积公式中求出的坐标,表示出,求出,再利用面积公式求出最终结果即可;
本题主要考查一次函数与几何的实际应用,坐标与图形的知识,采用数形结合的方法是解题的关键.
【详解】(1)解:.
(2)①因为
所以,
所以.
②因为正方形中,轴,轴,且E在上,F在上,
所以.
因为E、F在二元一次方程的图象上,
所以将代入方程,
得:,
将代入方程,
得: ,
所以,即,
所以,即
所以,
因为
所以,
因为,
所以 ,
所以
所以
设点C平移后的坐标,
所以,
因为P,Q两点都在二元一次方程的图象上,
所以,,
所以.
因为,
所以
所以
上下平移距离与左右平移距离之差为定值2.
2.(23-24八年级下·陕西安康·期末)如图,在平面直角坐标系中,将直线向下平移2个单位长度得到直线l,且直线l与x轴、y轴分别交于A,B两点.
(1)求直线l的解析式及点A,B的坐标.
(2)M是x轴上的一个动点,要使以A,B,M为顶点的三角形是以为腰的等腰三角形,请求出符合条件的所有点M的坐标.
【答案】(1),,
(2)或或
【分析】(1)根据平移的规律得出直线l的解析式,由函数解析式令求A点坐标,求B点坐标;
(2)分,两种情况讨论即可.
【详解】(1)解:将直线向下平移2个单位长度得到直线l,
∴直线l的解析式为,
当时,,解得,
当时,,
∴,;
(2)解:∵,,
∴,,
∵,
∴,
设,
当时,,
解得或,
∴M的坐标为或;
当时,
∵,
∴,
∴M的坐标为;
综上,M的坐标为或或.
3.(22-23七年级下·黑龙江大庆·期末)如图,在矩形中;点为坐标原点,点,点、在坐标轴上,点在边上,直线交轴于点.对于坐标平面内的直线,先将该直线向右平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度,这种直线运动称为直线的斜平移.现将直线经过2次斜平移,得到直线.
(1)求直线与两坐标轴围成的面积;
(2)求直线与的交点坐标;
(3)在第一象限内,在直线上是否存在一点,使得是等腰直角三角形?若存在,请直接写出点的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)直线L1与两坐标轴围成的面积
(2)直线与的交点坐标
(3)存在,点的坐标:或
【分析】(1)确定直线的解析式,分别求出直线与坐标轴的交点坐标即可求解;
(2)左右平移改变自变量的值:左加右减;上下平移改变因变量的值:上加下减.据此即可求解;
(3)分类讨论、、,即可求解.
【详解】(1)解:由题意得:,
将代入得:,
∴
∴
令,则,
∴直线与两坐标轴围成的面积为:
(2)解:由题意得:直线的解析式为:,
令,则,
∴直线与的交点坐标为
(3)解:由(2)得:直线的解析式为:,
令,则,
令,则,
时,如图所示:
此时点,点与点重合,故;
,如图所示:
此时点,不在第一象限内,舍去;
,如图所示:
作轴,,
则,
∴
∵
∴
∴
设点
∴
解得:
∴
综上所述:或
【点睛】本题考查了一次函数与几何的综合问题,涉及了一次函数与坐标轴的交点问题、一次函数的平移、特殊三角形的存在性问题.掌握分类讨论的数学思想是解决第三问的关键.
1.(22-23八年级下·安徽阜阳·期末)如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象分别与x轴,y轴交于A,B两点,正比例函数的图象与交于点.
(1)求m的值;
(2)求的面积;
(3)已知一次函数的图象为,且不能围成三角形,请求出k的值.
【答案】(1)2
(2)20
(3)或2或
【分析】本题考查一次函数的图象与性质的理解与综合应用能力.恰当利用待定系数法求出一次函数与坐标轴的交点坐标,巧用图象信息进行分析是解本题的关键.
(1)利用待定系数法将点代入的解析式中即可求解;
(2)由(1)求出点的坐标值(纵坐标即为三角形的高),将点A代入的解析式中求出具体坐标值(横坐标即为三角形的底),利用三角形的面积公式即可求解;
(3)根据为正比例函数图象且过点得出具体解析式,再由的解析式得其恒过点,后根据图象移动变化可知当与,平行或经过点时符合题意,最后得出结论.
【详解】(1)解:把点代入得,
,
.
(2)由(1)已知交点,作于点,
.
点在解析式上,
时,,解得.
点,.
.
(3)如图,由题意得,
的解析式为,与相交于点,为正比例函数图象,
设的解析式为.
,解得.
的解析式为.
的解析式为,当时,,
恒过点.
、、不能围成三角形,
当与平行时,、、不能围成三角形,;
当与平行时,、、不能围成三角形,;
当经过点时,、、不能围成三角形,.
当,2或时,、、不能围成三角形.
2.(23-24八年级下·河北邢台·期中)如图,在平面直角坐标系中,点,,,过点C作直线与y轴相交于D点.
(1)当k满足什么条件时,函数y的值随x的值的增大而增大;
(2)求的面积;
(3)若点A和点B在直线的两侧,求k的取值范围.
【答案】(1)
(2)6
(3)
【分析】本题主要考查了一次函数的性质,一次函数与几何综合,坐标与图形:
(1)根据一次函数的性质可得,当一次项系数大于0时,,函数y的值随x的值的增大而增大,据此求解即可;
(2)先求出的长,再求出点C到的距离,最后根据三角形面积公式求解即可;
(3)分别求出直线恰好经过点A和点B时k的值即可得到答案.
【详解】(1)解:∵在中,函数y的值随x的值的增大而增大,
∴,
解得,;
(2)解:∵,,
∴,
∵,
∴C点到所在直线的距离为,
∴的面积;
(3)解:当直线经过点时,,
解之得,;
当直线经过点时,,
解得,,
∴点A和点B在直线的两侧时,k的取值范围为.
3.(22-23八年级下·吉林长春·期中)如图,直线与y轴、x轴交于点A、B,点C在直线上,点C的横坐标为m.
(1)求点A、B的坐标;
(2)求的面积;
(3)当时,求的面积;
(4)当时,求m的值.
【答案】(1),
(2)6
(3)
(4)m的值是2或6
【分析】(1)令,求出点坐标,令,求出点坐标;
(2)三角形的面积公式进行计算即可;
(3)求出点坐标,利用三角形的面积公式进行计算即可;
(4)根据,求出点的纵坐标,进一步求出m的值.
【详解】(1)解:,
当时,;
当时,;
∴,;
(2)
(3)当时,,
∴.
(4)设点C的纵坐标为,
∵,
∴,
∴,.
当时,,;
当时,,.
综上满足条件的m的值是2或6.
【点睛】本题考查一次函数的综合应用.正确的求出一次函数与坐标轴的交点坐标,是解题的关键.
4.(23-24八年级上·安徽阜阳·阶段练习)如图,在长方形中,,,点P从点B出发,以的速度沿着B→C→D→A的方向移动到点A,设移动过程中三角形的面积为S(),移动时间为t(s).
(1)写出S与t之间的函数关系式;
(2)①当时,求三角形的面积;②当三角形的面积为时,求t的值.
【答案】(1)
(2)①;②或
【分析】(1)根据题意可分当点P在上,当点P在上,当点P在上,然后分别求出函数解析式即可;
(2)①由(1)可进行求解;②根据(1)中函数解析式,然后把三角形的面积为代入进行求解即可.
【详解】(1)解:由题意可得:①当点P在上,即,
∴;
②当点P在上,即,此时三角形的面积为长方形面积的一半,即为;
③当点P在上,即,此时,
∴;
综上所述:S与t之间的函数关系式为;
(2)解:①当时,则,
∴;
②由(1)可知:当三角形的面积为时,则有:
或,
∴或.
【点睛】本题主要是考查一次函数的应用,熟练掌握一次函数的应用是解题的关键.
5.(22-23八年级下·广东珠海·期末)如图,一次函数的图象与坐标轴交于点A、B两点,点C在线段上,,P为线段上的一点,连接.
(1)求的长;
(2)当与面积相等时,求P的坐标.
【答案】(1)1
(2)
【分析】(1)先求出点A的坐标,进而得到,再由,可得;
(2)设,先求出点B的坐标,进而得到,根据三角形面积公式得到,解方程即可得到答案.
【详解】(1)解:在中,当时,,
∴,
∴,
∵点C在线段上,,
∴;
(2)解:设,
在中,当时,,
∴,
∴
∵与面积相等,
∴,
∴,
解得:,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了一次函数与几何综合,一次函数图象与坐标轴的交点问题,熟知一次函数的相关知识是解题的关键.
6.(22-23八年级上·山东济南·期末)如图所示,在平面直角坐标系中,直线与分别交x轴于点B和点C,点D是直线与y轴的交点.
(1)直接写出点D、B的坐标:
(2)设是直线在x轴上方图象上一点,当的面积为5时,点M的坐标为___;
(3)P是x轴上的一个动点,若为等腰三角形,点P可能的位置有4个,请按照从左到右的顺序直接写出这四个位置的坐标
【答案】(1)
(2)
(3);;;
【分析】(1)对于直,令,对于,令,即可求解;
(2)先求出点C的坐标,可得,再根据三角形面积公式,求出x的值,即可求解;
(3)分三种情况:若;若;若,即可求解.
【详解】(1)解:对于直,令,则,
∴点B的坐标为;
对于,令,则,
∴点D的坐标为;
(2)解:∵是直线在x轴上方图象上一点,
∴,
对于,令,则,
∴点C的坐标为,
∵点B的坐标为,
∴,
∵的面积为5,
∴,即,
解得:,
∴点M的坐标为;
故答案为:
(3)解:设点P的坐标为,
∵点C的坐标为,点D的坐标为,
∴,
∴,
若,
∴,
解得:或9,
此时点P的坐标为或;
若,此时点P和点C关于y轴对称,
∴点P的坐标为;
若,如图,
此时,则,
在中,,
∴,
解得:,
∴点P的坐标为;
综上所述,点P的坐标为;;;.
【点睛】本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,等腰三角形的性质,分类讨论是解题的关键.
7.(23-24八年级下·四川成都·阶段练习)如图,已知函数的图象与y轴交于点A,一次函数 的图象经过点 ,与x轴以及的图象分别交于点 C,D,且点 D的坐标为.
(1)求一次函数的解析式;
(2)求四边形的面积;
(3)在平面内直线的右侧是否存在点 P,使得以点P,C,D为顶点的三角形是以为腰的等腰直角三角形,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)或
【分析】(1)把代入,求出点,再利用待定系数法求出一次函数的解析式,即可求解;
(2)连接,根据,即可求解;
(3)分两种情况:当时;当时,即可求解.
【详解】(1)解:把代入,得:
,
∴点,
把点,代入得:
,解得:,
∴一次函数的解析式为;
(2)解:如图,连接,
由(1)得:,
对于,当时,,
∴点,
对于,当时,,
∴点,
∴,
∴ ;
(3)解:如图,当时,过点D作轴,,垂足分别为,
∴
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴点P的坐标为;
如图,当时,过点D作轴,轴,垂足分别为,
同理点P的坐标为;
综上所述,点P的坐标为或.
【点睛】此题考查了一次函数与几何的综合应用,涉及了勾股定理、等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定及性质,解题的关键是熟练掌握相关基本性质,利用分类讨论和数形结合思想方法求解.
8.(23-24八年级下·辽宁铁岭·阶段练习)已知直线经过点,交x轴于点,直线交直线于点B.
(1)求直线的解析式和点B的坐标.
(2)求的面积.
(3)在x轴上是否存在点P,使得是直角三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),
(2)
(3)或.
【分析】本题主要考查了一次函数的图象和性质,勾股定理,利用数形结合思想和分类讨论思想解答是解题的关键.
(1)利用待定系数求出直线的函数表达式,再联立直线,的函数表达式,可得点的坐标;
(2)根据,,即可求解;
(3)根据题意可得当是直角三角形时,需分和两种情况,即可求解.
【详解】(1)设直线的函数表达式为.
图象经过点,,
,
解得,
直线的函数表达式为.
联立,
解得:,
点的坐标为;
(2),,
;
(3)点在轴上,
,
当是直角三角形时,需分和两种情况.
①当时,点在图中的位置:
点和点均在轴上,
轴.
,
;
②当时,点在图中的位置:
设,
,,,
,,,,
.
在中,,
在中,,
,
即,
解得,
.
综上可知,在轴上存在点,使得是直角三角形,点的坐标为或.
9.(23-24八年级下·四川成都·期末)如图1,在平面直角坐标系中,直线与轴,轴交于点、,直线关于轴对称的直线与轴交于点.
(1)求直线的解析式;
(2)如果一条对角线将凸四边形分成两个等腰三角形,那么这个四边形称为“等腰四边形”,这条对角线称为“界线”.在平面内是否存在一点,使得四边形是以为“界线”的“等腰四边形”,且?若存在,求点的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)如图2,点在直线上,横坐标为,直线与轴正半轴交于点,与轴交于点,当常数等于多少时,为定值?
【答案】(1)
(2)存在,或
(3)
【分析】(1)先求出点,可得点,再利用待定系数法解答,即可求解;
(2)当点D在y轴上时,根据题意可得垂直平分,从而得到点D与点B关于x轴对称,可求出点D的坐标;当时,过点D作轴于点H,设,则,根据勾股定理求出s的值,即可求出点D的坐标;
(3)先求出点M的坐标为,可设直线的解析式为,从而得到点,,继而得到,设(其中A为定值),,即可求解.
【详解】(1)解:对于直线,
当时,,当时,,
∴点,
∵直线关于轴对称的直线与轴交于点.
∴点,
设直线的解析式为,
把点代入,得:
,解得:,
∴直线的解析式为;
(2)解:存在,
如图,
当点D在y轴上时,
∵,,
∴垂直平分,
∴点D与点B关于x轴对称,
∴点D的坐标为,
此时均为等腰三角形,符合题意;
当时,过点D作轴于点H,设,则,
∵,
∴,
∵,
∴,
解得:,
∴,,
∴点D的坐标为;
综上所述,点D的坐标为或;
(3)解:对于直线,
当时,,
∴点M的坐标为,
可设直线的解析式为,
当时,,当时,,
∴点,,
∴,,
∴,
设(其中A为定值),
∴,
即,
∴且,
解得:.
【点睛】本题考查的是一次函数的综合运用,涉及到新定义、一次函数的性质、待定系数法求函数表达式,数据处理是本题的难点.
10.(23-24八年级下·广西贵港·期末)如图,已知直线经过点并和x轴交于点A.
(1)求点A的坐标;
(2)若直线与y轴交于点D,与直线交于点C,求点C与点D的坐标;
(3)在(2)的条件下,求的面积.
【答案】(1)A点坐标
(2)C点坐标;
(3)9
【分析】此题主要考查了一次函数的图象和性质,三角形的面积,关键是掌握以上知识点.
(1)在中,令,即可求解;;
(2)联立两个函数解析式,即可求得的坐标,根据直线与轴交于点,当时,,即可得出点的坐标;
(3)设直线交轴于点,过点作于,求得直线、直线与轴的交点坐标,然后根据求解即可.
【详解】(1)解:∵直线与x轴交于点A,
当时,,
A点坐标;
(2)解:联立和,
解得:,代入,得,
C点坐标;
∵直线与y轴交于点D,
当时,,
.
(3)解:设直线交y轴于点E,过点C作于F,如图,
在中,令,则,
,
∵点,,.
,,,
.
11.(23-24八年级下·上海松江·期末)在平面直角坐标系中,直线与y轴交于点A,与x轴交于点B,
(1)求点A和点B的坐标;
(2)点P是直线上的一个动点,且点P在第一象限,当的面积是10时,求点P的坐标;
(3)交y轴于点C,D是平面内一点,使得四边形是直角梯形,且,求点D的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)或或
【分析】题目主要考查一次函数的图象及面积问题,分类讨论及勾股定理解三角形,理解题意,根据题意分情况分析是解题关键.
(1)直接根据一次函数的性质求解即可;
(2)根据题意得出,然后设,结合图形得,即可求解;
(3)设点,根据勾股定理确定,分两种情况分析:当时,当时,分别利用一次函数的性质及全等三角形的判定和性质求解即可.
【详解】(1)解:∵直线与y轴交于点A,与x轴交于点B,
∴当时,;当时,,
∴;
(2)∵直线,当时,;当时,,
∴,
∴,
设,
∴,
解得:,
∴,
∴;
(3)设点,
,
,
解得:,
∴,
当时,如图所示:
∴直线的解析式为,
设点,
∵,
∴,
解得:, ,
∴或;
当时,过点A作轴,过点D作,如图所示:
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴点D纵坐标为:,
∴;
综上可得:或或.
12.(23-24八年级下·新疆吐鲁番·期末) 如图, 直线 分别与轴、轴交于、两点,与直线 交于点.
(1)求直线和直线的解析式;
(2)点是射线上一动点, 其横坐标为,过点作轴, 交直线于点, 若以、、、为顶点的四边形是平行四边形,求值;
【答案】(1)直线的解析式为,直线的解析式为
(2) 或
【分析】此题主要考查一次函数的图像与性质,解题的关键是熟知一次函数的图像与性质.
(1)利用待定系数法确定函数关系式即可求解;
(2)根据点的横坐标为,得,根据轴,得,求出,得出,再分当与当分别进行求解即可.
【详解】(1)解∶ 将点代入 中,
得∶,
解得∶,
直线为,
将点代入中,
得∶,
解得:,
直线为;
(2)横坐标为,
则,
轴, 点在直线上,
,
直线 与轴交于点,
,
,
四边形是平行四边形,
,
①当时,,
解得:,
②当时,,
解得:,
以、、、为顶点的四边形是平行四边形时, 或 .
13.(23-24八年级下·湖南长沙·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,直线分别与x轴、y轴交于点B、C,且与直线交于点A.
(1)求出点A的坐标.
(2)若D是线段上的点,且的面积为12,求直线的函数表达式.
(3)在(2)的条件下,设P是射线上的点,在x轴的上方是否存在点Q,使以O、C、P、Q为顶点的四边形是正方形?若存在,试求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)点或
【分析】(1)根据,解方程组得,得;
(2)根据得到,根据点D是直线上一点,设,根据,确定点D坐标,设解析式解答即可;
(3)分是正方形的一边和一条对角线两种情形,结合正方形的性质解答即可.
【详解】(1)根据题意,得,
解方程组,得,
故点;
(2)∵,
∴,
∵点D是直线上一点,
设,
根据题意,得,
解得或,
∵点D在线段上,
∴,
∴,
设直线的解析式为,
根据题意,得,
解得,
∴解析式为.
(3)∵,,设,
∵四边形是正方形,
当是正方形的一边时,
∵,
∴且.
∴点一定位于x轴上,
∴.
解得,
∴,
根据正方形的性质,得;
当是正方形的对角线时,
∵,
∴其中点坐标为.
∴点一定位于直线,
∴.
解得,
∴,
根据正方形的对称性质,得;
综上所述,符合题意的点或.
【点睛】本题考查了待定系数法求解析式,正方形的性质,中点坐标公式,熟练掌握待定系数法,正方形的性质是解题的关键.
14.(23-24八年级下·湖南长沙·阶段练习)对于点,规定:若,那么就把叫a点P的亲密数.例如:若,则,那么4叫点P的亲密数.
(1)在平面直角坐标系中,已知点.
①,与点A的亲密数相等的点是___________;
②若点E在直线上,且与点A的亲密数相同,则点E的坐标是___________;
③若点F在直线上,且与点A的亲密数相同,则点F的坐标是___________;
(2)如图点P是矩形边上的任意点,且点,,点Q是直线上的任意点,若存在两点P、Q的亲密数相同,请求出b的取值范围.
【答案】(1)①②③
(2)
【分析】(1)根据点,得到点A的亲密数是.
①根据定义的亲密数是,的亲密数是.的亲密数是,解答即可;
②根据点E在直线上,设其坐标为,结合与点A的亲密数相同,得到,解得m值,代入计算即可;
③根据点F在直线上,设其坐标为,结合与点A的亲密数相同,得到,解得m值,代入计算即可;
(2)根据矩形,且点,,根据矩形的轴对称性质,得,,根据亲密数相等,转化为直线与矩形有交点的范围问题解答即可.
本题考查了一次函数的新定义,熟练掌握新定义的定义是解题的关键.
【详解】(1)(1)根据点,得到点A的亲密数是.
①根据定义得的亲密数是,的亲密数是.的亲密数是,
故答案为:,;
②根据点E在直线上,设其坐标为,
∵与点A的亲密数相同,
∴,
解得值,
故,
故答案为:;
③根据点F在直线上,设其坐标为,
∵与点A的亲密数相同,
∴,
解得值,
故,
故答案为:;
(2)∵矩形,且点,,
根据矩形的轴对称性质,
∴,,
∵存在两点P、Q的亲密数相同,
∴直线与矩形一定有交点,
当经过点时,此时,解得;
当经过点时,此时,解得;
故b的取值范围是.
15.(2024·山西大同·三模)阅读与思考
下面是小悦同学的一篇数学周记,请仔细阅读并完成相应的任务.
应用所学知识证明直线对称问题如图1,在平面直角坐标系中画出函数和的图象,观察这两条直线,我发现它们关于直线对称,如何证明这个结论呢?经过思考我想到了两种方法:
设直线和直线交于点,点是直线上除点外的任意一点,设点的坐标为.
方法一:在图1中作点关于直线对称的点,连接交直线于点,则,(依据).
点的纵坐标为.
设点的横坐标为,
...
将代入,得.
点在直线上.
直线和直线关于直线对称.
方法二:如图2,过点作直线的垂线,垂足为,交直线于点.
点的纵坐标为.
将代入,得.
..
.
点和点关于直线对称.
直线和直线关于直线对称.
任务:
(1)小悦周记中得到,的依据是______;
(2)小悦所用方法主要运用的数学思想是______;
A.公理化思想 B.数形结合思想 C.分类讨论思想
(3)请你选择小悦周记中的一个方法利用图3证明直线和直线关于直线对称.
【答案】(1)轴对称的性质
(2)B
(3)见解析
【分析】本题主要考查了一次函数与几何综合,轴对称的性质等等:
(1)根据轴对称的性质求解即可;
(2)根据题意可知用了数形结合思想;
(3)方法一:如图所示,在直线上取一点异于A点的,作点C关于直线的对称点,连接交直线于D,则点的横坐标为c,设点的纵坐标为,则,据此求出,在中,当时,,据此可证明结论;方法二:在直线上取一点异于A点的,过点C作直线的垂线,垂足为D,交直线于,则点的横坐标为,求出,再证明,即可得到直线和直线关于直线对称.
【详解】(1)解:由题意得,小悦周记中得到,的依据是轴对称的性质,
故答案为:轴对称的性质;
(2)解:由题意得,小悦所用方法主要运用的数学思想是数形结合思想,
故选:B.
(3)解:方法一:如图所示,在直线上取一点异于A点的,作点C关于直线的对称点,连接交直线于D,
∴由轴对称的性质可得,点的横坐标为c,
设点的纵坐标为,
∴,
∴,
∴,
在中,当时,,
∴在直线上,
∴直线和直线关于直线对称;
方法二:如图所示,在直线上取一点异于A点的,过点C作直线的垂线,垂足为D,交直线于,
∴点的横坐标为,
把代入中得,
∴,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴直线和直线关于直线对称.
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