内容正文:
第12讲 一次函数与常见几何模型专项训练
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
【核心考点一 一次函数中的面积计算】
1.(24-25八年级下·上海嘉定·阶段练习)如图:已知一次函数的图象经过点和点.
(1)求一次函数解析式;
(2)求面积.
2.(24-25八年级下·上海嘉定·期中)如图,在平面直角坐标系中直线m:与直线n:交于点,直线m、n分别与x轴交于点B、C,其中点.
(1)求直线m对应的函数表达式;
(2)求的面积;
(3)直接写出不等式的解集.
3.(2024八年级下·全国·专题练习)如图,直线与x轴、y轴分别相交于点E、F.点E的坐标为,点A的坐标为.点是直线上的一个动点.
(1)求k的值;
(2)当点在第二象限时,
①试写出的面积S与x的函数关系式;
②当的面积是10时,求此时P点的坐标.
4.(24-25八年级下·全国·期末)如图,是经过某种变换后得到的图形,分别观察点与点,点与点,点与点的坐标之间的关系.
(1)若三角形内任意一点的坐标为,点M经过这种变换后得到点N,根据你的发现,点N的坐标为 .
(2)若三角形先向上平移3个单位,再向右平移4个单位得到三角形,画出三角形,并求三角形的面积.
(3)直接写出与y轴交点的坐标 .
5.(24-25八年级下·全国·期末)如图,直线过点,且与轴交于点,与轴交于点.
(1)求直线的函数表达式及点的坐标;
(2)如图,作直线,点P在直线上,当的面积为面积的倍时,求点的坐标;
(3)如图,点为第二象限内的一点,连接,以为边在的左侧作等边,当,时,求线段的长.
6.(24-25八年级下·上海奉贤·阶段练习)如图1,已知直线与坐标轴交于、两点,直线与轴交于点,且两直线交于点,点坐标为.
(1)求出值.
(2)如图2,连接,求出的面积.
(3)在(2)的前提下,平面内是否存在一点,使得与面积相等?若存在,直接写出的值;若不存在,请说明理由.
(4)如图3,已知点,点在轴的负半轴上运动,连接,与直线交于点,与直线交于点,当与面积相等时,直接写出点的坐标.
【核心考点二 一次函数中的动点问题】
1.(23-24八年级下·上海长宁·阶段练习)如图,A为直线上一点,轴于点C,交直线于点B.
(1)若点A的坐标为,,求k的值;
(2)若,当点A在第一象限内直线上运动时,求的值.
2.(23-24八年级下·上海宝山·期末)如图,在中,,,.动点从点出发,沿着折线运动(点不与点重合).设点运动的路程为,的面积为.
(1)请直接写出关于的函数表达式并注明自变量的取值范围;
(2)在给定的平面直角坐标系中画出这个函数的图象,并写出该函数的一条性质;
(3)请结合你所画的函数图象,直接写出当时的值.
3.(23-24八年级下·上海金山·阶段练习)如图,直线与轴,轴分别交于两点,点的坐标为,点的坐标为:
(1)直线所表示的一次函数的解析式为______;
(2)若点是第一象限内的直线上的一个动点,当点运动时,设的面积为S,用含x的式子表示S,写出x的取值范围,画出函数S的图象.
(3)在(2)的条件下,的面积能大于12吗?请说明理由.
4.(24-25八年级下·上海闵行·期中)如图,在矩形中,,,点为边上的中点.动点从点出发,沿折线以每秒1个单位长度的速度向点运动,到点时停止.设运动的时间为秒,记为.
(1)请直接写出关于的函数表达式以及对应的的取值范围();
(2)在给定的平面直角坐标系中画出这个函数的图象,并写出该函数的一条性质;
(3)函数与的图象有且仅有2个交点,请直接写出的取值范围.
5.(24-25八年级下·上海青浦·期中)如图,在平面直角坐标系中,是坐标原点,长方形的顶点分别在轴与轴上,已知.点为轴上一点,其坐标为,点从点出发以每秒2个单位的速度沿线段的方向运动,当点与点重合时停止运动,运动时间为秒.
(1)当点经过点时,求直线的函数解析式;
(2)求的面积关于的函数解析式;
(3)点在运动过程中是否存在使为等腰三角形?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
6.(23-24八年级下·上海虹口·期中)如图,直线与坐标轴分别交于A、B两点,,点在直线上,动点P从O点出友,沿X轴正方向以每秒2个单位长度的速度运动.
(1)A点的坐标为_______;B点的坐标为________;
(2)直线的函数解析式;
(3)设点P的运动时间为t秒,的面积为S,求S与t之间的函数关系式:并求出当时点P的坐标.
(4)x轴正半轴上是否存在一点P,使为等腰三角形?若存在,请求出满足条件的所有P点的坐标;若不存在,请说明理由.
【核心考点三 一次函数中的最值问题】
1.(23-24八年级下·上海嘉定·阶段练习)“互联网+”让我国经济更具活力,直播助销就是运用“互联网+”的销售方式,让大山深处的农产品远销全国各地.若要对某地特色花生与茶叶两种产品助销,已知每千克花生的售价比每千克茶叶的售价低40元,销售50千克花生与销售10千克茶叶的总售价相同.
(1)求每千克花生、茶叶的售价;
(2)已知花生的成本为6元/千克,茶叶的成本为36元/千克,计划两种产品共助销800千克,若花生销售数量不低于茶叶销售数量,设花生和茶叶的销售总利润为元,求的最大值.
2.(22-23八年级下·上海徐汇·期末)如图,直线与轴,轴分别交于点,,点的坐标为,点的坐标为,点是线段上的一个动点.
(1)求的值;
(2)求点在运动过程中的面积与的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
(3)求面积的最大值.
3.(24-25八年级下·上海静安·阶段练习)如图,直线与y轴交于点A,与x轴交于点B,点C、D在直线(直线上所有点的横坐标均为2)上,且.
(1)求A、B两点坐标;
(2)四边形的周长是否存在最小值?若存在,求出这个最小值;若不存在说明理由.
4.(23-24八年级下·上海嘉定·阶段练习)用函数方法研究动点到定点的距离问题.
在研究一个动点到定点的距离时,小明发现:
与的函数关系为,并画出图象如图:
借助小明的研究经验,解决下列问题:
(1)写出动点到定点的距离的函数表达式,并求当取何值时,取最小值?
(2)设动点到两个定点、的距离和为.写出与的函数表达式,结合函数图像,说出随着增大,怎样变化?
5.(23-24八年级下·上海黄埔·阶段练习)(1)【感知】如图1,在平面直角坐标系中,点C的坐标为,点A的坐标为,将线段绕着点C按逆时针方向旋转至线段,过点B作轴,垂足为M,易知,得到点B的坐标为___________;
(2)【探究】如图2,在平面直角坐标系中,点A的坐标为,点C的坐标为,将线段绕着点C按逆时针方向旋转至线段,求点B的坐标;(用含m的代数式表示)
(3)【拓展】如图3,在平面直角坐标系中,点A的坐标为,点C在y轴上,将线段绕着点C按逆时针方向旋转至线段,连接,,则的最小值为__________.
6.(2024·上海普陀·二模)如图所示,在平面直角坐标系中,已知、两点是一次函数和反比例函数图像的两个交点,直线AB与x轴交于点C.
(1)求一次函数和反比例函数的解析式;
(2)观察图像,直接写出不等式的解集;
(3)在y轴上取一点P,使的值最大,并求出的最大值及点P的坐标.
【核心考点四 一次函数中的存在性问题】
1.(22-23八年级下上海嘉定·期末)已知关于的一次函数且,其图象交轴于点,交轴于点.为坐标系的原点)
(1)若,求这时m的值;
(2)对于的任意值,该函数图象必过一定点,请求出定点的坐标;
(3)是否存在m的值,使的面积为8?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.
2.(23-24八年级下·上海闵行·期中)如图,直线与x轴交于点A,与y轴交于点B.
(1)求A,B两点的坐标;
(2)已知在x轴上存在一点P,使得的面积为5,则点P的坐标为 .
3.(23-24八年级下·上海奉贤·期末)如图,在平面直角坐标系中,四边形是矩形,点A,C在坐标轴上,反比例函数在第一象限内的图象分别与交于点和点E,且D为的中点.
(1)求反比例函数的解析式和点E的坐标;
(2)若一次函数与反比例函数在第一象限内的图象相交于点D、E两点,直接写出不等式的解集.
(3)x轴上是否存在点P使得为等腰三角形,若存在,求出点P的坐标,如不存在请说明理由;
4.(23-24八年级下·上海松江·期末)如图1,在平面直角坐标系中,直线:分别与x轴,y轴交于A,B两点,点C为x轴正半轴上一点,且,直线过点C且与y轴交于点D,与直线l1交于第二象限内的点E,已知点E到x轴的距离为.
(1)求点D的坐标;
(2)如图2,在直线上存在一点M,使,求出点M的坐标;
(3)如图3,将绕点O逆时针旋转得到,点P为直线上一动点,点Q为x轴上一动点,连接,,,当为以为腰的等腰直角三角形时,直接写出点P的坐标.
5.(22-23八年级下·上海青浦·期中)如图,已知反比例函数与一次函数的图象交于,两点,直线分别与轴、轴交于点,.
(1)______,______,______.
(2)若是轴的正半轴上一动点,过点作轴的垂线,分别与一次函数和反比例函数的图象交于点,,设的长为,求与之间的函数关系式.
(3)在第二象限内是否存在点,使得是等腰直角三角形,且点不是直角顶点?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
6.(24-25八年级下·上海徐汇·阶段练习)在平面直角坐标系中,如果一个点到两坐标轴的距离相等,那么这个点称为“等距点”,例如,,,都称为“等距点”.
(1)如图1,点,线段的垂直平分线l上在第一象限内的“等距点”P的坐标为________.
(2)如图2,点,点B是第一象限内的“等距点”,若点Q是第四象限内的“等距点”,是否存在点Q,使直线把分成面积之比为的两部分?若存在,请求出Q点坐标;若不存在,请说明理由.
(3)如图3,点,点,点D是坐标系内与原点O不重合的“等距点”,连接,,当时,求“等距点”D的坐标.
【核心考点五 一次函数中的新定义问题】
1.(23-24八年级下·上海崇明·期中)新定义为一次函数(,a、b为实数)的“关联数”.
(1)若“关联数”的一次函数为正比例函数,求k的值.
(2)已知直角坐标系中点,点,求图象过A、B两点的一次函数的关联数.
2.(23-24八年级下·河北保定·期末)新定义:关于x的一次函数与叫做一对交换函数.例如:一次函数与就是一对交换函数.
(1)一次函数的交换函数是 ;
(2)一次函数的交换函数是 ;
(3)当时,(2)中两个函数图象交点的横坐标是 ;若,求(2)中两个函数图象与y轴围成的三角形的面积.
3.(22-23八年级下·辽宁沈阳·阶段练习)定义运算:当时,;当时,;如:;
(1) ______,当时, ______;
(2)若,求x的取值范围;
(3)如图,已知直线与相交于点,若,直接写出x的取值范围是_______.
4.(24-25八年级下·湖南·阶段练习)新定义:对于一元二次方程,若根的判别式是一个整数或整式的平方,则此方程叫“美好方程”.
(1)判断下列方程一定是“美好方程”是_______;(直接填序号)
①;②;③;
(2)若关于的一元二次方程方程,
①证明:此方程一定是“美好方程”;
②设方程的两个实数根分别为,,是否存在实数,使得始终在函数的图象上?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
5.(23-24八年级下·广东深圳·期中)阅读理解:
【新定义】对于线段和 点Q,定义:若,则称点Q为线段的“等距点”;特别地,若,则称点Q 是线段的“完美等距点”.
【解决问题】如图,在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,点A 的坐标为,点是直线上一动点.
(1)已知4个点:,以上这四个点中 是线段的“等距点” , 是线段的“完美等距点”(填写大写字母).
(2)若点P 在第三象限,且,点H在y轴上,且H是线段的“等距点”,求点H的坐标;
(3)当,是否存在这样的点N,使点N是线段的“等距点”且为线段的“完美等距点”,请直接写出所有这样的点P的坐标.
6.(23-24八年级下·北京·期中)新定义:在平面直角坐标系中,对于任意点,和直线,我们称直线为点的伴随直线,反之称点为直线的伴随点;特别的,直线(为常数)的伴随点为.
如图1,已知三个顶点的坐标分别为.
(1)点的伴随直线的解析式为__________.(请直接写出答案)
(2)若直线的伴随点是点,直线的伴随点是点,点为轴上的动点,当的周长最小时,求点的坐标.
(3)点是折线段的动点(包括端点),若直线是点的伴随直线,当直线与有且仅有两个公共点时,请直接写出点的横坐标的取值范围.
【核心考点六 一次函数中的翻折模型】
1.(23-24八年级下·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.
2.如图,长方形,以O为坐标原点,、分别在x轴、y轴上,点A的坐标为,点B的坐标为,点E是边上一点,如把长方形沿翻折后,C点恰好落在x轴上点F处.
(1)求点F的坐标;
(2)求线段所在直线的解析式.
3.如图1,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,直线与直线交于点,与x轴分别交于点和点C.点D为线段上一动点,将沿直线翻折得到,线段交x轴于点F.
(1)填空:___________,___________,___________;
(2)求的面积;
(3)当点E落在y轴上时,求点E的坐标.
4.如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象与轴、轴相交于、两点,点在线段上,以为直角边作等腰直角,,点恰好落在直线上.
(1)求k、b的值;
(2)求点D的坐标;
(3)若将沿直线翻折到直角坐标系平面得,求过点且与直线平行的直线的解析式.
5.(2024·江苏无锡·二模)如图,在平面直角坐标系中有两点,请在x轴上找一点C,将沿翻折,使点B的对应点D恰好落在x轴上.
(1)利用无刻度的直尺和圆规在图中找出所有符合条件的点C;(不写作法,保留作图痕迹)
(2)若点A的坐标为,点B的坐标为,请直接写出点C的坐标.
6.(24-25八年级下·江苏无锡·阶段练习)已知,在如图所示的网格中建立平面直角坐标系后,三个顶点的坐标分别为.
(1)画出关于y轴的对称图形;
(2)借助图中的网格,请只用直尺(不含刻度)完成以下要求:在x轴上画出一点Q,使得的周长最小,则Q点的坐标_______;
(3)再把向下平移3个单位得到.若内有一点,则点P经上述翻折、平移后得到的点的坐标是_______.
【核心考点七 一次函数中的旋转模型(45度等)】
1.(2024八年级下·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.
2.如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=2x-3的图象分别交x轴,y轴于点A、B,将直线AB绕点B顺时针方向旋转45°,交x轴于点C,求直线BC的函数表达式.
3.(1)探索发现:如图1,已知中,,,直线l过点C,过点A作,过点B作,垂足分别为D、E.求证:.
(2)迁移应用:如图2,将一块等腰直角的三角板放在平面直角坐标系内,三角板的一个锐角的顶点与坐标原点O重合,另两个顶点均落在第一象限内,已知点N的坐标为,求点M的坐标.
(3)拓展应用:如图3,在平面直角坐标系内,已知直线与y轴交于点P,与x轴交于点Q,将直线绕P点沿逆时针方向旋转后,所得的直线交x轴于点R.求点R的坐标.
4.如图,直线与、轴分别交于点、.为轴上的动点,连接,将线段绕点按顺时针方向旋转,得到线段,连接.
(1)求直线对应的函数表达式;
(2)当点坐标为时,在轴上是否存在点,使得?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)连接.则的最小值为 (直接写结果)
5.(22-23八年级下·陕西西安·阶段练习)我们知道,平移、翻折、旋转是3种基本的图形运动.你能求出将直线平移、旋转后对应的函数表达式吗?
(1)将一次函数的图象沿着轴向下平移3个单位长度,所得到的图象对应的函数表达式为________;
(2)如图,一次函数的图象与轴的交点为点,将直线绕点A逆时针旋转,求所得的图象对应的函数表达式.
6.(23-24八年级下·吉林延边·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,直线与轴、轴分别交于点、.将绕点顺时针方向旋转得到,点的对应点为点,点落在一个反比例函数的图象上.
(1)点A的坐标为 ,点B的坐标为 ;
(2)求该反比例函数解析式;
(3)将绕点逆时针方向旋转得到,点的对应点为点,点 (填“在”或者“不在”)该反比例函数图象上.
【核心考点八 一次函数中的平移模型】
1.(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.
2.(23-24八年级下·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.
3.(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.
4.(23-24八年级下·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.
5.(2025·甘肃·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,一次函数与反比例函数()的图象交于点,,与x轴,y轴分别交于C,D两点.
(1)求一次函数和反比例函数的解析式;
(2)若点P在y轴上,当的周长最小时,请直接写出点P的坐标;
(3)将直线向下平移a个单位长度后与x轴,y轴分别交于E,F两点,当时,求a的值.
6.(24-25八年级下·广东佛山·阶段练习)(1)【提出问题】将一次函数的图象沿着y轴向下平移3个单位长度,所得图象对应的函数表达式为 ;
(2)【初步思考】将一次函数的图象沿着x轴向左平移3个单位长度,求所得图象对应的函数表达式.数学活动小组发现,图象的平移就是点的平移,因此,只需要在图象上任取两点,,将它们沿着x轴向左平移3个单位长度,得到点,的坐标分别为 ,从而求出经过点,的直线对应的函数表达式为 ;
(3)【深度思考】
已知一次函数的图象与y轴交于点A,与x轴交于点B.
①将一次函数的图象关于x轴对称,求所得图象对应的函数表达式;
②如图①,将直线绕点A逆时针旋转,求所得图象对应的函数表达式;
③如图②,将直线绕点A逆时针旋转,求所得图象对应的函数表达式.
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第12讲 一次函数与常见几何模型专项训练
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
【核心考点一 一次函数中的面积计算】
1.(24-25八年级下·上海嘉定·阶段练习)如图:已知一次函数的图象经过点和点.
(1)求一次函数解析式;
(2)求面积.
【答案】(1)
(2)3
【分析】本题主要考查待定系数法求解析式,一次函数与图形面积的计算,掌握一次函数图象的性质是解题的关键.
(1)运用待定系数法求解析式即可;
(2)根据图示,,由此即可求解.
【详解】(1)解:设一次函数解析式为,图象经过点和点,
∴,
解得,,
∴一次函数解析式为;
(2)解:,
∴.
2.(24-25八年级下·上海嘉定·期中)如图,在平面直角坐标系中直线m:与直线n:交于点,直线m、n分别与x轴交于点B、C,其中点.
(1)求直线m对应的函数表达式;
(2)求的面积;
(3)直接写出不等式的解集.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题主要考查了求一次函数解析式,根据两直线的交点求不等式的解集,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.
(1)利用待定系数法求一次函数解析式即可得到答案;
(2)先求出点坐标,然后利用三角形面积公式解题即可;
(3)直接利用图象法求解即可.
【详解】(1)解:把点 代入,则
,
解得 ,
所以,直线m对应的函数表达式为;
(2)把代入,则
,
解得 ,
则,
∴,
∴,
答:的面积为18;
(3)由图象可知:不等式的解集为.
3.(2024八年级下·全国·专题练习)如图,直线与x轴、y轴分别相交于点E、F.点E的坐标为,点A的坐标为.点是直线上的一个动点.
(1)求k的值;
(2)当点在第二象限时,
①试写出的面积S与x的函数关系式;
②当的面积是10时,求此时P点的坐标.
【答案】(1)
(2)①;②
【分析】本题考查了一次函数解析式,一次函数与几何综合.
(1)利用待定系数法求解即可;
(2)①由(1)得:直线的解析式为,求出,根据,计算求解即可; ②当时,则,解得,,进而可得P点的坐标.
【详解】(1)解:将代入,得,
解得,;
(2)解:①由(1)得:直线解析式为,
∵,
∴,
∵点是直线上的一个动点,且点在第二象限,
∴且,
∴,
∴;
②解:当时,则,
解得,,
∴,
∴P点的坐标为.
4.(24-25八年级下·全国·期末)如图,是经过某种变换后得到的图形,分别观察点与点,点与点,点与点的坐标之间的关系.
(1)若三角形内任意一点的坐标为,点M经过这种变换后得到点N,根据你的发现,点N的坐标为 .
(2)若三角形先向上平移3个单位,再向右平移4个单位得到三角形,画出三角形,并求三角形的面积.
(3)直接写出与y轴交点的坐标 .
【答案】(1)
(2)画图见解析;
(3)
【分析】此题主要考查图形的中心对称和平移、求一次函数解析式,牢记图形中心对称的性质和图形平移的性质是解题的关键.
(1)两个点关于原点对称时,它们的坐标符号相反.
(2)由其三个顶点确定,根据图形平移的方向和距离,先确定三个顶点平移后的对应点,依次连接对应点即可求得答案.
(3)采用待定系数法求得直线的解析式,进而可求得答案.
【详解】(1)解:∵点与点关于原点对称,
∴点的坐标为.
故答案为:.
(2)解:如图所以,由其三个顶点确定,根据图形平移的方向和距离,三个顶点平移后的对应点分别为,,,依次连接,,,即为所求.
.
(3)解:设直线的解析式为.
因为的图象经过点,,则
解得
∴直线解析式为.
当时,,即与轴交点的坐标为.
故答案为:.
5.(24-25八年级下·全国·期末)如图,直线过点,且与轴交于点,与轴交于点.
(1)求直线的函数表达式及点的坐标;
(2)如图,作直线,点P在直线上,当的面积为面积的倍时,求点的坐标;
(3)如图,点为第二象限内的一点,连接,以为边在的左侧作等边,当,时,求线段的长.
【答案】(1),;
(2)或;
(3)
【分析】()由待定系数法求出函数表达式,进而求解;
()取,过点作直线,则的面积为面积的倍,在的上方取,过点作,则此时的面积为 面积的倍,即可求解;
()证明,得到,则,则 ,即可求解.
【详解】(1)解:设的表达式为:,
将点的坐标代入上式得:,则,
则直线的表达式为:,
令,则,即点;
(2)解:由点的坐标得,直线的表达式为:,
取,过点作直线,
则的面积为面积的倍,则点,
则直线的表达式为:,
在的上方取,过点作,
则此时的面积为面积的倍,则点,
则直线的表达式为:,
分别将和的表达式和联立得:或,
解得:或,
则点或;
(3)解:在上截取,连接,作轴于点,设交于点,
∵,则为等边三角形,
∵为等边三角形,则,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
则,,,
则,
∵,,
∴,
则,则,
则,则,
则.
【点睛】本题考查了一次函数性质,三角形全等三角形的判定与性质,等边三角形的性质,平行线的性质,面积的计算,掌握知识点的应用和分类求解是解题的关键.
6.(24-25八年级下·上海奉贤·阶段练习)如图1,已知直线与坐标轴交于、两点,直线与轴交于点,且两直线交于点,点坐标为.
(1)求出值.
(2)如图2,连接,求出的面积.
(3)在(2)的前提下,平面内是否存在一点,使得与面积相等?若存在,直接写出的值;若不存在,请说明理由.
(4)如图3,已知点,点在轴的负半轴上运动,连接,与直线交于点,与直线交于点,当与面积相等时,直接写出点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,的值为或
(4)
【分析】本题主要考查了求一次函数的解析式及一次函数的性质,坐标系中求三角形面积,已知三角形之间的面积关系求点的坐标,解题的关键是运用分类讨论思想.
(1)把代入求出点坐标,把代入求出值即可;
(2)根据两直线解析式分别求出点、、坐标,即可得出,根据,结合三角形面积公式即可得答案;
(3)在点下方轴上取点,使,过点、分别作,,根据平行线间的距离相等得出、到的距离与点到的距离相等,根据两条平行线的值相等分别求出、的解析式,代入求出的值即可;
(4)根据与面积相等得出,根据,,,,结合三角形面积公式求出点横坐标,代入即可得答案.
【详解】(1)解:∵点坐标为,点在直线上,
∴,即,
∵点在直线上,
∴,
解得:.
(2)解:∵,
∴,
∴当时,,当时,,
∴,,
在中,当时,,
∴,
∴,
∴.
(3)解:∵,
∴在点下方轴上取点,使,
∴
过点、分别作,,
∴、,到的距离与点到的距离相等,
∴与面积相等,
∵,直线的解析式为,
∴设直线的解析式为,
把代入得:,
∴,
把代入得:,
解得:,
同理可得:直线的解析式为,
把代入得:,
解得:,
综上所述:存在点,使与面积相等,的值为或.
(4)解:∵与面积相等,
∴,即,
∵,,,,
∴,即,
∵点在轴的负半轴上运动,
∴,
把代入得:,
∴.
【核心考点二 一次函数中的动点问题】
1.(23-24八年级下·上海长宁·阶段练习)如图,A为直线上一点,轴于点C,交直线于点B.
(1)若点A的坐标为,,求k的值;
(2)若,当点A在第一象限内直线上运动时,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了一次函数与几何综合:
(1)先求出,进而求出,则,进一步得到,据此求出点B的坐标,即可利用待定系数法求出对应的函数解析式;
(2)设,则,可得,据此可得答案.
【详解】(1)解:∵点A的坐标为,轴
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
(2)解:设,
∵,
∴直线解析式为,
∴,
∴,
∴.
2.(23-24八年级下·上海宝山·期末)如图,在中,,,.动点从点出发,沿着折线运动(点不与点重合).设点运动的路程为,的面积为.
(1)请直接写出关于的函数表达式并注明自变量的取值范围;
(2)在给定的平面直角坐标系中画出这个函数的图象,并写出该函数的一条性质;
(3)请结合你所画的函数图象,直接写出当时的值.
【答案】(1)
(2)图像见详解,性质:当时,y随着x的增大而增大(答案不唯一)
(3)1或4
【分析】(1)分类讨论,表示出底和高,直接求解即可;
(2)画出正比例函数和一次函数的图像,找出两点,连接即可,注意端点是空心,性质可以写正比例函数和一次函数的性质即可;
(3)从图像直接观察即可求解.
【详解】(1)解:如图:当,
如图:当时,
∴,
综上所述:;
(2)解:函数的图象为,
一条性质:当时,y随着x的增大而增大(答案不唯一);
(3)解:观察图象可得时或.
【点睛】本题考查了求函数解析式的求解,画函数图像,已知函数值求自变量的值,正比例函数和一次函数的性质,熟练掌握知识点是解题的关键.
3.(23-24八年级下·上海金山·阶段练习)如图,直线与轴,轴分别交于两点,点的坐标为,点的坐标为:
(1)直线所表示的一次函数的解析式为______;
(2)若点是第一象限内的直线上的一个动点,当点运动时,设的面积为S,用含x的式子表示S,写出x的取值范围,画出函数S的图象.
(3)在(2)的条件下,的面积能大于12吗?请说明理由.
【答案】(1);
(2),图见解析
(3)不能,理由见解析
【分析】本题考查了一次函数的性质、待定系数法求函数解析式以及三角形的面积公式,解决该题型题目时,结合一次函数的性质解决问题是关键.
(1)由待定系数法即可求解.
(2)由,进而求解;
(3)由,即可求解.
【详解】(1)解:点在直线的图象上,
,,
直线的解析式为.
故答案为:;
(2)解:令中的,
则有,解得:.
点的坐标为,.
,
即,
当时,,当时,,
将上述两个点描点连线绘制函数图象如下:
;
(3)解:不能,理由:
,
解得:,
不符合题意,
故的面积不能大于12.
4.(24-25八年级下·上海闵行·期中)如图,在矩形中,,,点为边上的中点.动点从点出发,沿折线以每秒1个单位长度的速度向点运动,到点时停止.设运动的时间为秒,记为.
(1)请直接写出关于的函数表达式以及对应的的取值范围();
(2)在给定的平面直角坐标系中画出这个函数的图象,并写出该函数的一条性质;
(3)函数与的图象有且仅有2个交点,请直接写出的取值范围.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)
【分析】本题考查了一次函数的应用,正确求出函数解析式,采用数形结合的思想是解此题的关键.
(1)分两种情况:当点在上运动时,即时,当点在上运动时,即时,分别利用三角形面积公式计算即可得解;
(2)根据(1)中所求的解析式画出图象即可得解;
(3)画出图象,采用数形结合的解法求解.
【详解】(1)解:当点在上运动时,即时,,则,此时,
当点在上运动时,即时,,则,
∵点为边上的中点,
∴,
∴;
综上所述:;
(2)解:画出函数图象如图所示:
,
由图象可得:性质:当时,随的增大而减小;当时,随的增大而增大;
(3)解:函数恒过,
如图:
,
∵函数与的图象有且仅有2个交点,
∴直线一定在和之间,
将代入函数得:,
∴,
将代入函数得:,
∴,
∴.
5.(24-25八年级下·上海青浦·期中)如图,在平面直角坐标系中,是坐标原点,长方形的顶点分别在轴与轴上,已知.点为轴上一点,其坐标为,点从点出发以每秒2个单位的速度沿线段的方向运动,当点与点重合时停止运动,运动时间为秒.
(1)当点经过点时,求直线的函数解析式;
(2)求的面积关于的函数解析式;
(3)点在运动过程中是否存在使为等腰三角形?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,点P坐标为或或
【分析】(1)先利用长方形的性质求出点C的坐标,再利用待定系数法求的函数解析式;
(2)分点P在上和点P在上两种情况,根据三角形面积公式列分段函数;
(3)分,,三种情况,利用等腰三角形的性质、勾股定理、矩形的性质分别求解.
【详解】(1)解:长方形的顶点分别在轴与轴上,,
,,,
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;
(2)解:当点P在上时,,即,
,边上高为6,
;
当点P在上时,,即,
,边上高为,
,
的面积关于的函数解析式为;
(3)解:存在,,
满足条件的点在上,
若为等腰三角形,分三种情况考虑:
当时,
在中,,,
,
,
;
当时,过点P作于点Q,
,
,
;
当时,过点D作于点E,
在中,,
,
,
,
综上可知,满足条件的P点坐标为或或.
【点睛】本题考查待定系数法求一次函数解析式,坐标与图形的性质,等腰三角形的性质,勾股定理,化为最简二次根式等,解题的关键是熟练运用分类讨论思想.
6.(23-24八年级下·上海虹口·期中)如图,直线与坐标轴分别交于A、B两点,,点在直线上,动点P从O点出友,沿X轴正方向以每秒2个单位长度的速度运动.
(1)A点的坐标为_______;B点的坐标为________;
(2)直线的函数解析式;
(3)设点P的运动时间为t秒,的面积为S,求S与t之间的函数关系式:并求出当时点P的坐标.
(4)x轴正半轴上是否存在一点P,使为等腰三角形?若存在,请求出满足条件的所有P点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3),
(4)存在,,,
【分析】本题考查一次函数的实际应用,正确的求出函数解析式,利用数形结合和分类讨论的思想进行求解,是解题的关键:
(1)根据,结合点的位置,直接写出点的坐标即可;
(2)待定系数法求出函数解析式即可;
(3)根据的面积,列出函数解析式,再求出时,的值,进而求出点P的坐标即可;
(4)先求出点坐标,进而求出的长,设,分三种情况进行讨论求解即可.
【详解】(1)解:∵直线与坐标轴分别交于A、B两点,,
∴;
(2)把代入,得:
,解的:,
∴;
(3)由题意,得:,
当时,点在线段上,
∴,
∴的面积为,
当时,,解得:,
∴,
∴.
(4)∵,把,代入,得:,
∴,
∴,
设,
当为等腰三角形时,分三种情况:
①,则:;
②当时,则:,解得:,
∴,
∴;
③当时,过点作轴,则:,
∴;
综上:,,.
【核心考点三 一次函数中的最值问题】
1.(23-24八年级下·上海嘉定·阶段练习)“互联网+”让我国经济更具活力,直播助销就是运用“互联网+”的销售方式,让大山深处的农产品远销全国各地.若要对某地特色花生与茶叶两种产品助销,已知每千克花生的售价比每千克茶叶的售价低40元,销售50千克花生与销售10千克茶叶的总售价相同.
(1)求每千克花生、茶叶的售价;
(2)已知花生的成本为6元/千克,茶叶的成本为36元/千克,计划两种产品共助销800千克,若花生销售数量不低于茶叶销售数量,设花生和茶叶的销售总利润为元,求的最大值.
【答案】(1)每千克花生10元,每千克茶叶50元;
(2)当花生销售400千克,茶叶销售400千克时利润最大,w的最大值为7200.
【分析】本题考查一次函数的性质和一元一次方程的应用,解题的关键是读懂题意,列出方程和函数关系式.
(1)设每千克花生x元,每千克茶叶元,,列出一元一次方程求解即可;
(2)设花生销售m千克,茶叶销售千克,花生销售数量不低于茶叶销售数量,求出m的取值范围,再根据利润之和求出函数解析式,根据函数的性质求最大值.
【详解】(1)解:设每千克花生x元,每千克茶叶元,
根据题意得:,
解得:,
(元),
答:每千克花生10元,每千克茶叶50元;
(2)解:设花生销售m千克,茶叶销售千克,利润w元,
由题意得:,
∵,
∴w随m的增大而减小,
∵花生销售数量不低于茶叶销售数量
∴
∵,
∴当时,利润w最大,
此时花生销售400千克,茶叶销售(千克),
w最大(元),
∴当花生销售400千克,茶叶销售400千克时利润最大,w的最大值为7200.
2.(22-23八年级下·上海徐汇·期末)如图,直线与轴,轴分别交于点,,点的坐标为,点的坐标为,点是线段上的一个动点.
(1)求的值;
(2)求点在运动过程中的面积与的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
(3)求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)最大值为
【分析】(1)将点坐标代入解析式可求的值;
(2)由点在直线上可得点坐标,由三角形面积公式可求与的函数关系式;
(3)根据(2)中解析式,点的横坐标取值范围即可求面积的最大值.
【详解】(1)解:直线过点,
,
;
(2)解:∵点的坐标为,
∴,
点在直线上,
点,
,
,
点在线段上的一个动点,
;
(3)解:点是线段上的一个动点,,且,
∴y随x的增大而增大,
∴当时,有最大值,最大值为.
【点睛】本题考查了一次函数图象点的坐标特征,待定系数法求函数解析式,利用点在直线上得出点的坐标,利用三角形的面积公式是求函数关系式的关键.
3.(24-25八年级下·上海静安·阶段练习)如图,直线与y轴交于点A,与x轴交于点B,点C、D在直线(直线上所有点的横坐标均为2)上,且.
(1)求A、B两点坐标;
(2)四边形的周长是否存在最小值?若存在,求出这个最小值;若不存在说明理由.
【答案】(1)
(2)11
【分析】此题是一次函数综合题,主要考查了待定系数法,平移的性质,轴对称的性质及勾股定理,用平移的思想解决问题是就本题的关键.
(1)根据坐标轴上点的特点即可得出结论;
(2)将点向下平移个单位到点,作出点O关于直线的对称点,连接,,当点三点在同一直线上时,此时四边形的周长最小,据此求解即可.
【详解】(1)解:在一次函数中,令时,,
,
令时,,
,
;
(2)解:如图,将点向下平移个单位到点,作出点O关于直线的对称点,连接,,当点三点在同一直线上时,此时四边形的周长最小,
由作图可得
点O关于直线的对称点,
,
,
四边形的周长最小值
4.(23-24八年级下·上海嘉定·阶段练习)用函数方法研究动点到定点的距离问题.
在研究一个动点到定点的距离时,小明发现:
与的函数关系为,并画出图象如图:
借助小明的研究经验,解决下列问题:
(1)写出动点到定点的距离的函数表达式,并求当取何值时,取最小值?
(2)设动点到两个定点、的距离和为.写出与的函数表达式,结合函数图像,说出随着增大,怎样变化?
【答案】(1);当时,的最小值为0
(2)当时,随增大而减小;当时,是一个固定的值;当时,随增大而增大
【分析】本题考查了函数的图象、分段函数关系式、函数值、函数的表示方法,解决本题的关键是借助小明的研究经验.(1)借助小明的研究经验即可写出动点到定点的距离的函数表达式,并求出x取何值时,取最小值;(2)根据动点到两个定点、的距离和为.可以写成函数关系式.根据函数关系式即可得随着增大,的变化情况;
【详解】(1)解:(1);当时,的最小值为0.
(2)图象如图:
由题意得|,根据绝对值的意义,
可转化为,
当时,随增大而减小;
当时,是一个固定的值;
当时,随增大而增大.
5.(23-24八年级下·上海黄埔·阶段练习)(1)【感知】如图1,在平面直角坐标系中,点C的坐标为,点A的坐标为,将线段绕着点C按逆时针方向旋转至线段,过点B作轴,垂足为M,易知,得到点B的坐标为___________;
(2)【探究】如图2,在平面直角坐标系中,点A的坐标为,点C的坐标为,将线段绕着点C按逆时针方向旋转至线段,求点B的坐标;(用含m的代数式表示)
(3)【拓展】如图3,在平面直角坐标系中,点A的坐标为,点C在y轴上,将线段绕着点C按逆时针方向旋转至线段,连接,,则的最小值为__________.
【答案】(1);(2);(3)
【分析】(1)根据点的坐标可得,,证明,求出,,然后可得答案;
(2)过点B作轴,垂足为M,同(1)可得,,然后可得答案;
(3)作于H.由(2)知,点,求出,可得的最小值相当于在直线上寻找一点,使得点P到,到的距离和最小,然后作点F关于直线的对称点,利用轴对称的性质求解即可.
【详解】解:(1)∵点C的坐标为,点A的坐标为,
∴,,
∵轴,
,
.
线段绕着点按逆时针方向旋转至线段,
.
.
.
,
∴,
∴,,
∴,
∴点B的坐标为,
故答案为:;
(2)如图2,过点B作轴,垂足为M,
由(1)知,
∵点C的坐标为,点A的坐标为,
∴,,
∴,,
∴,
∴点B的坐标为;
(3)如图,作于H.
设点C的坐标为,
由(2)知:点,
∴,
∴的值相当于点到点和点的距离和,
∴的最小值相当于在直线上寻找一点,使得点P到,到的距离和最小,
作点F关于直线的对称点,则,
而,
∴的最小值为,
故答案为:.
【点睛】本题考查了坐标与图形性质,全等三角形的判定和性质,旋转的性质,轴对称的性质,一次函数的应用等知识,熟练掌握相关知识点是解题的关键.
6.(2024·上海普陀·二模)如图所示,在平面直角坐标系中,已知、两点是一次函数和反比例函数图像的两个交点,直线AB与x轴交于点C.
(1)求一次函数和反比例函数的解析式;
(2)观察图像,直接写出不等式的解集;
(3)在y轴上取一点P,使的值最大,并求出的最大值及点P的坐标.
【答案】(1)一次函数解析式为,反比例函数解析式为;
(2)或;
(3)的最大值,P点的坐标为.
【分析】(1)直接用待定系数法即可求解;
(2)由点、,结合图象即可求解;
(3)由一次函数与y轴的交点为,可得的值最大,最大值即为的长度,再利用勾股定理求解即可.
本题考查了一次函数与反比例函数的交点问题,待定系数法求函数解析式,勾股定理,掌握相关知识是解题的关键.
【详解】(1)解:把代入,
得,则反比例函数解析式为,
把代入,
得,解得,则B点坐标为,
把、代入得,
,
解得:,
则一次函数解析式为.
(2)解:∵点、,
∴由图可得,不等式解集范围是:或 ,
(3)解:一次函数解析式为,令,则,
∴一次函数与y轴的交点为,
此时,的值最大,最大值即为的长度,过点A作轴于点D,直线与x轴的交点为C,在中,令,则,即直线与x轴交于点,
∵,
∴,,
∴
∴的最大值,P点的坐标为.
【核心考点四 一次函数中的存在性问题】
1.(22-23八年级下上海嘉定·期末)已知关于的一次函数且,其图象交轴于点,交轴于点.为坐标系的原点)
(1)若,求这时m的值;
(2)对于的任意值,该函数图象必过一定点,请求出定点的坐标;
(3)是否存在m的值,使的面积为8?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)或4
(2)
(3)存在,或或
【分析】(1),即可求解;
(2),即可求解;
(3),即可求解.
本题考查了一次函数的性质,涉及过定点的直线,解答此题的关键是熟知一次函数图象上点的坐标特点,可用取特殊值的方法求定点坐标,以简化计算.
【详解】(1)解:∵,
∴,
解得:或4;
(2)解:依题意,,
当时,,
故定点坐标为;
(3)解:存在,理由:
,,
,
解得:或或.
2.(23-24八年级下·上海闵行·期中)如图,直线与x轴交于点A,与y轴交于点B.
(1)求A,B两点的坐标;
(2)已知在x轴上存在一点P,使得的面积为5,则点P的坐标为 .
【答案】(1),
(2)或
【分析】本题主要考查了求出一次函数图象与x轴和y轴的交点,直线围成的三角形面积,解题的关键是数形结合,注意分类讨论.
(1)根据一次函数解析式分别求出点A、B的坐标即可;
(2)根据的面积为5,得出,求出,根据A点坐标为,求出点P的坐标即可.
【详解】(1)解:把代入得:,
解得:,
∴;
把代入得:,
∴;
(2)解:∵的面积为5,
∴,
又∵,
∴.
∵A点坐标为,
∴点P的坐标为或.
故答案为:或.
3.(23-24八年级下·上海奉贤·期末)如图,在平面直角坐标系中,四边形是矩形,点A,C在坐标轴上,反比例函数在第一象限内的图象分别与交于点和点E,且D为的中点.
(1)求反比例函数的解析式和点E的坐标;
(2)若一次函数与反比例函数在第一象限内的图象相交于点D、E两点,直接写出不等式的解集.
(3)x轴上是否存在点P使得为等腰三角形,若存在,求出点P的坐标,如不存在请说明理由;
【答案】(1),
(2)或
(3)存在点,坐标为或或或
【分析】本题主要考查了求一次函数解析式,一次函数与反比例函数综合,矩形的性质等等,灵活运用所学知识是解题的关键.
(1)根据矩形的性质得到,再由是的中点得到,从而得到点E的纵坐标为2,利用待定系数法求出反比例函数解析式,进而求出点E的坐标即可;
(2)根据一次函数与反比例函数图像求解即可.
(3)分情况进行讨论求解即可.
【详解】(1)解:四边形是矩形,点在坐标轴上,
轴,轴.
,且为的中点,
∴点的纵坐标为2.
反比例函数的图象过和点,
∴反比例函数的解析式为
把代入,得
(2)解:由图像可得,当 或时,,
故的解集为或.
(3)解:存在,理由如下:
设点,由题可知
①当时,则
解得.
②当时,则
解得,或
当时,三点共线,不能构成三角形,所以(舍)
③当时,则
解得,或
或
综上所述:存在点,且坐标为或或或.
4.(23-24八年级下·上海松江·期末)如图1,在平面直角坐标系中,直线:分别与x轴,y轴交于A,B两点,点C为x轴正半轴上一点,且,直线过点C且与y轴交于点D,与直线l1交于第二象限内的点E,已知点E到x轴的距离为.
(1)求点D的坐标;
(2)如图2,在直线上存在一点M,使,求出点M的坐标;
(3)如图3,将绕点O逆时针旋转得到,点P为直线上一动点,点Q为x轴上一动点,连接,,,当为以为腰的等腰直角三角形时,直接写出点P的坐标.
【答案】(1)
(2)或
(3)点P的坐标为:或或或.
【分析】(1)先用直线以及,求出点E和点C的坐标,再用待定系数法求出直线的解析式,进而求出点D的坐标;
(2)过点E作直线交轴于点H,在点H的上方(下方)取点L或(N),使或,过点L或N作直线,直线交于点,则点为所求点进而求解;
(3)当为直角时,则,存在点Q在的左侧和右侧两种情况,证明,得到和,即可求解;当为直角时,同理可解.
【详解】(1)解:直线∶,
令,则,
令,则,
即点A、B的坐标分别为、,
当时,即,
解得∶,即点;
∵,
∴点,
设直线的解析式为,
由点C、E的坐标得∶,解得,
直线的解析式为∶,
令,则,
即点.
(2)由点A、D的坐标得,直线的解析式为:,
∵,
∴以为底是高的,
过点E作直线交轴于点H,在点H的上方(下方)取点L或(N),使或,过点L或N作直线,直线交于点,则点为所求点,如下图:
将直线向上平移a各单位得,经过点,则直线m的解析式为:,
则点,
则,
则,
则点,
同理可得,点,
则直线的解析式为:,
直线n的解析式为:,
联立直线l的解析式和直线的解析式得:,
解得:,
则点,
同理可得:点.
综上,点或
(3)旋转后点、的坐标分别为、,
点、的坐标得,直线的解析式为∶,
设点,点
当为直角时,则,存在点Q在的左侧和右侧两种情况,如下图:
当点Q在的右侧(左侧)时,过点Q作轴,交过点E与轴的平行线于点M,交过点P与t轴的平行线于点N,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
则且,
即且,
解得∶或,
即点P的坐标为∶或
当为直角时,则,存在点Q在的左侧和右侧两种情况,
同理可得∶,
即,
解得∶或,
即点P的坐标为∶或,
综上,点P的坐标为:或或或.
【点睛】本题考查了一次函数综合运用,涉及到一次函数图象上点的坐标特征、待定系数法求一次函数解析式、三角形旋转变换、全等三角形的判定和性质及等腰三角形的存在性,解题的关键是将代数问题转化为几何的距离和分类讨论思想的应用.
5.(22-23八年级下·上海青浦·期中)如图,已知反比例函数与一次函数的图象交于,两点,直线分别与轴、轴交于点,.
(1)______,______,______.
(2)若是轴的正半轴上一动点,过点作轴的垂线,分别与一次函数和反比例函数的图象交于点,,设的长为,求与之间的函数关系式.
(3)在第二象限内是否存在点,使得是等腰直角三角形,且点不是直角顶点?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)8;;3
(2)当时,;当时,;
(3)或
【分析】本题是反比例函数综合题,主要考查了待定系数法,全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,作出辅助线构造出全等三角形是解本题的关键.
(1)将点A,B坐标代入反比例函数解析式中求出a,m,得出反比例函数解析式和点A,B坐标,最后将点A,B坐标代入直线的解析式求解,即可求出一次函数解析式;
(2)由题意得,,,得出,,分两种情况得出答案;
(3)先求出,,再分两种情况,利用三垂线构造全等三角形求解,即可求出答案.
【详解】(1)反比例函数的图象经过,两点,
,,
,,反比例函数解析式是,
把,分别代入得,
,
解得:,
故答案为:,,;
(2)由(1)知,一次函数解析式为,
由题意得,,,
,,
当时,;
当时,;
(3)在第二象限内存在点Q,使得是等腰直角三角形,且点Q不是直角顶点;理由如下:
由(1)知,直线的解析式为,
令,则,
令,则,
∴,
∴,,
∴,,如图,
∵是等腰直角三角形,
∴①当时,,
过点Q作轴于H,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴;
②当时,同①的方法得,;
即满足条件的点Q的坐标为或.
6.(24-25八年级下·上海徐汇·阶段练习)在平面直角坐标系中,如果一个点到两坐标轴的距离相等,那么这个点称为“等距点”,例如,,,都称为“等距点”.
(1)如图1,点,线段的垂直平分线l上在第一象限内的“等距点”P的坐标为________.
(2)如图2,点,点B是第一象限内的“等距点”,若点Q是第四象限内的“等距点”,是否存在点Q,使直线把分成面积之比为的两部分?若存在,请求出Q点坐标;若不存在,请说明理由.
(3)如图3,点,点,点D是坐标系内与原点O不重合的“等距点”,连接,,当时,求“等距点”D的坐标.
【答案】(1)
(2)存在,或
(3)或
【分析】本题考查了坐标与图形,全等三角形的判定与性质等知识,解题的关键是:
(1)根据新定义和线段的垂直平分线的性质等求解即可;
(2)分经过;经过两种情况讨论即可;
(3)分点D在直线上;点D在直线上两种情况讨论即可.
【详解】(1)解:∵点,
∴线段的垂直平分线l上在第一象限内的“等距点”P的坐标为,
故答案为:;
(2)解∶设交于点P,
∵将的面积分为的两部分,
∴点P经过或.
∵点Q在第四象限,
∴点Q在直线上,
①当经过时,,
联立,解得
∴Q的坐标为;
②当经过时,点Q在直线上,
联立,解得
∴Q的坐标为,
综上,Q的坐标为或;
(3)解∶①当点D在直线上时,过点D作轴,轴,
则,
∵,
∴,
∵点D是等距点,
∴,
∴,
∴,
设点,则,,
∴,解得,
∴点D的坐标为;
同理②当点D在直线上时
∴,
设点,则,,
∴,解得,
∴点D的坐标为,
综上,点D的坐标为或.
【核心考点五 一次函数中的新定义问题】
1.(23-24八年级下·上海崇明·期中)新定义为一次函数(,a、b为实数)的“关联数”.
(1)若“关联数”的一次函数为正比例函数,求k的值.
(2)已知直角坐标系中点,点,求图象过A、B两点的一次函数的关联数.
【答案】(1)3
(2)
【分析】(1)根据“关联数”的概念和正比例函数的性质得到,进而求解即可;
(2)利用待定系数法将,代入求出a,b的值,然后根据“关联数”的概念求解即可.
【详解】(1)∵“关联数”的一次函数为正比例函数,
∴
解得;
(2)∵将,代入
得,
解得
∴图象过A、B两点的一次函数的关联数为.
【点睛】本题属于新定义和正比例函数的定义,待定系数法求一次函数解析式,解答的关键运用新定义和正比例函数的概念确定k的值.
2.(23-24八年级下·河北保定·期末)新定义:关于x的一次函数与叫做一对交换函数.例如:一次函数与就是一对交换函数.
(1)一次函数的交换函数是 ;
(2)一次函数的交换函数是 ;
(3)当时,(2)中两个函数图象交点的横坐标是 ;若,求(2)中两个函数图象与y轴围成的三角形的面积.
【答案】(1)
(2)
(3),
【分析】本题考查了一次函数的图象与性质、三角形的面积等知识:
(1)根据题目中的交换函数的定义进行求解,即可写出一次函数的交换函数;
(2)根据题目中的交换函数的定义进行求解,即可写出一次函数的交换函数;
(3)联立可得,可以求得当时,(2)中两个函数图象交点的横坐标;根据题意和(2)的结果,可以求得两函数图象与y轴的交点坐标,再利用三角形面积公式计算,即可.
【详解】(1)解:根据题意得:一次函数的交换函数是;
故答案为:
(2)解:根据题意得:一次函数的交换函数是;
故答案为:
(3)解:联立得:,
整理得:,
∵,
∴,
即当时,(2)中两个函数图象交点的横坐标是1;
∵,
∴两函数解析式分别为,,
对于,当时,,
对于,当时,,
∴两函数图象与y轴的交点坐标分别为为,
∴(2)中两个函数图象与y轴围成的三角形的面积为.
3.(22-23八年级下·辽宁沈阳·阶段练习)定义运算:当时,;当时,;如:;
(1) ______,当时, ______;
(2)若,求x的取值范围;
(3)如图,已知直线与相交于点,若,直接写出x的取值范围是_______.
【答案】(1),x
(2)
(3)
【分析】本题考查了一次函数与不等式以及新定义的理解:
(1)直接根据新定义,即可求解;
(2)直接根据新定义,可得,解出即可;
(3)直接根据新定义,可得,再结合函数图象,即可求解.
【详解】(1)解:,当时,;
故答案为:,x;
(2)解:∵,
∴,
解得:;
(3)解:∵,
∴,
∵,,
∴,
由图象得:此时x的取值范围是,
故答案为:.
4.(24-25八年级下·湖南·阶段练习)新定义:对于一元二次方程,若根的判别式是一个整数或整式的平方,则此方程叫“美好方程”.
(1)判断下列方程一定是“美好方程”是_______;(直接填序号)
①;②;③;
(2)若关于的一元二次方程方程,
①证明:此方程一定是“美好方程”;
②设方程的两个实数根分别为,,是否存在实数,使得始终在函数的图象上?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)①③
(2)①证明见解析;②存在,的值为
【分析】本题考查了一元二次方程的根的判别式,解一元二次方程,一次函数图像上点的坐标特征,掌握一元二次方程的解法是解题关键.
(1)先计算根的判别式,再判断完全平方数(式),即可得到答案;
(2)①计算出根的判别式,即可证明结论;②利用因式分解法解一元二次方程,得到,,再根据一次函数图像上点的坐标特征,即可求出的值.
【详解】(1)解:①,,故符合题意;
②,,故不符合题意;
③,,故符合题意;
故选:①③.
(2)解:①证明:,
,
此方程一定是“美好方程”.
②存在,理由如下:
,
,,
始终在函数的图象上,
,
,
即存在实数,使得始终在函数的图象上,的值为1.
5.(23-24八年级下·广东深圳·期中)阅读理解:
【新定义】对于线段和 点Q,定义:若,则称点Q为线段的“等距点”;特别地,若,则称点Q 是线段的“完美等距点”.
【解决问题】如图,在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,点A 的坐标为,点是直线上一动点.
(1)已知4个点:,以上这四个点中 是线段的“等距点” , 是线段的“完美等距点”(填写大写字母).
(2)若点P 在第三象限,且,点H在y轴上,且H是线段的“等距点”,求点H的坐标;
(3)当,是否存在这样的点N,使点N是线段的“等距点”且为线段的“完美等距点”,请直接写出所有这样的点P的坐标.
【答案】(1)B,C,E;B
(2)H点的坐标为
(3)P点的坐标为或
【分析】本题是一次函数综合题,考查了新定义、等腰直角三角形的性质、两点之间的距离公式和勾股定理等知识,本题综合性强,灵活应用两点之间的距离公式和勾股定理是解题的关键.
(1)依据两点之间的距离公式分别计算各点到O,A的距离,根据等距点和完美等距点做出判断;
(2)设出H点的坐标,根据等距点的定义,利用两点之间的距离公式列出方程可得结论;
(3)假定存在,设出N点的坐标,根据等距点的定义,利用两点之间的距离公式列出方程可得结论.
【详解】(1)∵,
∴
∴B是线段的等距点;
∵,
∴
∴C是线段的等距点;
∵,
∴
∴D不是线段的等距点;
∵,
∴
∴E是线段的等距点;
∵
∴,
∴B是线段的完美等距点;
(2)∵点是直线上一动点
∴
∴
∴
∵点P 在第三象限,
∴
设H的坐标为
∴
∵
∴,解得:
∴H的坐标为
(3)存在;
∵点N是线段的“等距点”, 点A 的坐标为,
∴
∴设N的坐标为
∵点是直线上一动点
∴
∴,,
∵点N为线段的“完美等距点”,
∴
∴,解得
∵点N为线段的“完美等距点”,
∴
∴为等腰直角三角形
∴
∵,
∴,解得或
当时,
当时,
∴P点的坐标为或;
6.(23-24八年级下·北京·期中)新定义:在平面直角坐标系中,对于任意点,和直线,我们称直线为点的伴随直线,反之称点为直线的伴随点;特别的,直线(为常数)的伴随点为.
如图1,已知三个顶点的坐标分别为.
(1)点的伴随直线的解析式为__________.(请直接写出答案)
(2)若直线的伴随点是点,直线的伴随点是点,点为轴上的动点,当的周长最小时,求点的坐标.
(3)点是折线段的动点(包括端点),若直线是点的伴随直线,当直线与有且仅有两个公共点时,请直接写出点的横坐标的取值范围.
【答案】(1);(2)(,);(3)或
【分析】(1)直接根据伴随点和伴随直线的定义可得结论;
(2)利用待定系数法求得直线AB、BC的解析式,根据伴随点和伴随直线的定义可得D、E的坐标,再得到点D关于x轴的对称点的坐标,利用待定系数法求得直线的解析式,即可求解;
(3)点P分别在线段AB→BC上讨论,根据直线与△ABC恰有两个公共点时,可得的取值范围.
【详解】解:(1)点A(,)的伴随直线的解析式为:;
(2)设直线AB的解析式为,
把A(,),B(,)的坐标代入得:
,解得:,
∴直线AB的解析式为,伴随点D的坐标是(,),
设直线BC的解析式为,
把B(,),C(,)的坐标代入得:
,解得:,
∴直线BC的解析式为,伴随点E的坐标是(,),
作点D(,)关于轴的对称点,连接交轴于点F,此时DF+EF的值最小,由于DE是定值,所以的周长最小,如图:
∴点的坐标为(,),
设直线的解析式为,
把E (,),(,)的坐标代入得:
,解得:,
∴直线的解析式为,
令,则,
∴点F的坐标是(,);
(3)①当P在线段AB上时,如图,
∵直线AB的解析式为,
∴设P(,)(),则伴随直线的解析式为:,
把B(1,5)代入得:,解得:,
当时,伴随直线的解析式为:,
当时,伴随直线的解析式为:,
∴当,直线与△ABC恰有两个公共点;
②当P在线段BC上时,如图,
∵直线BC的解析式为,
∴设P(,)(,则伴随直线的解析式为:,
把B(1,5)代入得:,解得:,
当时,伴随直线的解析式为:,
当时,伴随直线的解析式为:,
∴当,直线与△ABC恰有两个公共点;
∴;
综上,或.
【点睛】本题是一次函数与几何的综合题,也是有关伴随点和伴随直线的新定义问题,考查了一次函数图象上点的坐标特征、理解新定义、利用待定系数法求一次函数的解析式,本题中理解伴随点和伴随直线的定义,正确进行分类讨论是解题的关键.
【核心考点六 一次函数中的翻折模型】
1.(23-24八年级下·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.
2.如图,长方形,以O为坐标原点,、分别在x轴、y轴上,点A的坐标为,点B的坐标为,点E是边上一点,如把长方形沿翻折后,C点恰好落在x轴上点F处.
(1)求点F的坐标;
(2)求线段所在直线的解析式.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)由翻折可知, 矩形,点A的坐标为,点B的坐标为, ,再利用勾股定理求解,即可得到答案;
(2)先利用勾股定理求解E的坐标,设直线所在直线的解析式为,再代入E,F的坐标可得,再解方程组即可.
【详解】(1)解:由翻折可知, 矩形,点A的坐标为,点B的坐标为,
∴ ,
在中,,
∴
∴;
(2)解:∵,,
∴,
设,则,
∴,
解得:,
∴,
∴,
设直线所在直线的解析式为,
∴,
∴.
∴所在直线的解析式为.
【点睛】本题考查的是坐标与图形,长方形的性质,折叠的性质,利用待定系数法求解一次函数的解析式,勾股定理的应用,利用折叠的性质得出是解本题的关键.
3.如图1,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,直线与直线交于点,与x轴分别交于点和点C.点D为线段上一动点,将沿直线翻折得到,线段交x轴于点F.
(1)填空:___________,___________,___________;
(2)求的面积;
(3)当点E落在y轴上时,求点E的坐标.
【答案】(1),4,8
(2)20
(3)
【分析】(1)将点代入直线解析式即可求出k,将点代入直线解析式即可求出n,将点代入解析式即可求出点b;
(2)先求出点, 进而得到,根据利用三角形面积公式即可求解;
(3)过点A作轴于M,轴于N,则,由折叠得性质可得,根据勾股定理得到方程,解一元二次方程即可求解.
【详解】(1)解:将代入直线中,得,
解得,
∴直线的解析式为,
将点代入,得,
∴,
将点代入直线中,得,
解得.
故答案为:,4,8;
(2)解:∵直线的解析式为,
∴当时,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴的面积为;
(3)解:如图,过点A作轴于M,轴于N,则,
由折叠得性质可得,
∴,
∴,
∵,
解得,
又∵E在y轴负半轴,
∴.
【点睛】此题为一次函数与几何图形的综合知识,考查了待定系数法求函数解析式,一次函数与坐标轴交点,折叠的性质,,勾股定理,解一元二次方程等知识,熟知道各知识点并综合运用是解题的关键.
4.如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象与轴、轴相交于、两点,点在线段上,以为直角边作等腰直角,,点恰好落在直线上.
(1)求k、b的值;
(2)求点D的坐标;
(3)若将沿直线翻折到直角坐标系平面得,求过点且与直线平行的直线的解析式.
【答案】(1),
(2)
(3)解析式为 .
【分析】本题是一次函数综合题,主要考查了待定系数法,全等三角形的判定和性质,两直线平行问题,等腰直角三角形的性质,翻折的性质等知识,熟练掌握待定系数法是解题的关键.
(1)将、两点代入即可求解;
(2)过点作轴于点.设,根据可证明,可得,,由点恰好落在直线上即可求解;
(3)连接交于,由翻折得,,根据等腰三角形的性质可得,可得,设过点且与直线平行的直线的解析式为,将代入即可求解.
【详解】(1)一次函数的图象与轴、轴相交于、两点,
,
解得,
即,;
(2)过点作轴于点.
设,
是等腰直角三角形,
,,
,,
,
;
,,
,
,,
直线的解析式为,
点恰好落在直线上,
,
解得,
;
(3)连接交于,
由翻折得,,
是等腰直角三角形,
,
,,,
,
设过点且与直线平行的直线的解析式为,
将代入得,
解得,
过点且与直线平行的直线的解析式为.
5.(2024·江苏无锡·二模)如图,在平面直角坐标系中有两点,请在x轴上找一点C,将沿翻折,使点B的对应点D恰好落在x轴上.
(1)利用无刻度的直尺和圆规在图中找出所有符合条件的点C;(不写作法,保留作图痕迹)
(2)若点A的坐标为,点B的坐标为,请直接写出点C的坐标.
【答案】(1)详见解析
(2)或
【分析】(1)以A为圆心,为半径画圆交x轴于,作的平分线交x轴于,点即为所求;
(2)求出直线的解析式,根据,再求出直线的解析式即可解决问题.
【详解】(1)如图,以A为圆心,为半径画圆交x轴于,作的平分线交x轴于,点即为所求.
(2)设满足条件的点D坐标为,
∵,
∴,
∴或,
∴,
设直线的解析式为,
则有,
解得:,
∴直线的解析式为,
∵连接,设其中点为E,
∴,
设直线的解析式为,
则有,
解得:,
∴直线的解析式为,
∴,同法可得,
综上所述,满足条件的点C坐标为或.
【点睛】本题考查作图−轴对称变换,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会构建一次函数解决问题,属于中考常考题型.
6.(24-25八年级下·江苏无锡·阶段练习)已知,在如图所示的网格中建立平面直角坐标系后,三个顶点的坐标分别为.
(1)画出关于y轴的对称图形;
(2)借助图中的网格,请只用直尺(不含刻度)完成以下要求:在x轴上画出一点Q,使得的周长最小,则Q点的坐标_______;
(3)再把向下平移3个单位得到.若内有一点,则点P经上述翻折、平移后得到的点的坐标是_______.
【答案】(1)见解析
(2)见解析;
(3)
【分析】(1)根据关于y轴对称的点横坐标互为相反数,纵坐标相同找到A、B、C对应点的位置,再顺次连接即可;
(2)作点A关于x轴的对称点G,连接交x轴于Q,则点Q即为所求;
(3)根据上下平移纵坐标相加减,横坐标不变即可得到答案.
【详解】(1)解:如图所示,即为所求;
(2)解:如图,作点A关于x轴的对称点G,连接交x轴于Q,则点Q即为所求;
连接,
根据轴对称可知:,
∴,
∵两点之间线段最短,
∴此时最小,即最小,
∵为定值,
∴最小,即的周长最小,
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Q的坐标为;
(3)解:∵把向下平移3个单位得到.内有一点,
∴点P经上述翻折、平移后得到的点的坐标是,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了坐标与图形变化—轴对称和平移,轴对称最短路径问题,求一次函数解析,熟练掌握相关知识是解题的关键.
【核心考点七 一次函数中的旋转模型(45度等)】
1.(2024八年级下·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 .
2.如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=2x-3的图象分别交x轴,y轴于点A、B,将直线AB绕点B顺时针方向旋转45°,交x轴于点C,求直线BC的函数表达式.
【答案】
【分析】根据已知条件得到A(,0),B(0,﹣3),求得OA=,OB=3,过A作AF⊥AB交BC于F,过F作FE⊥x轴于E,得到AB=AF,根据全等三角形的判定与性质证明△AOB≌△FEA得到AE=OB=3,EF=OA=,求得F(,-),设直线BC的函数表达式为:y=kx+b,解方程组于是得到结论.
【详解】解:∵一次函数y=2x-3的图象分别交x轴,y轴于点A、B,
∴当x=0时,y=-3,当y=0时,x=,
∴A(,0),B(0,﹣3),
∴OA=,OB=3,
过点A作AF⊥AB交BC于F,过点F作FE⊥x轴于E.
则∠AOB=∠FEA=∠BAF=90°,
∵∠OAB+∠EAF=90°,∠AFE+∠EAF=90°,
∴∠OAB=∠AFE.
又∵∠ABF=45°,∠BAF=90°,
∴∠AFB=45°,
∴∠ABF=∠AFB,
∴ AB=AF
∴△AOB≌△FEA(AAS)
∴AE=OB,EF=OA,
∴ OE=AE+OA=3+=,EF=OA=,
∴F(,-).
设直线BC为y=kx-3,把点F(,-)代入y=kx-3中,
∴-=k-3,
∴k=,
∴直线BC的函数表达式为.
【点睛】本题主要考查了一次函数图象与几何变换,待定系数法求函数的解析式,全等三角形的判定和性质、等角对等边,正确的作出辅助线是解题的关键.
3.(1)探索发现:如图1,已知中,,,直线l过点C,过点A作,过点B作,垂足分别为D、E.求证:.
(2)迁移应用:如图2,将一块等腰直角的三角板放在平面直角坐标系内,三角板的一个锐角的顶点与坐标原点O重合,另两个顶点均落在第一象限内,已知点N的坐标为,求点M的坐标.
(3)拓展应用:如图3,在平面直角坐标系内,已知直线与y轴交于点P,与x轴交于点Q,将直线绕P点沿逆时针方向旋转后,所得的直线交x轴于点R.求点R的坐标.
【答案】(1)见详解;(2)点M的坐标为(1,3);(3)R(,0)
【分析】(1)先判断出∠ACB=∠ADC,再判断出∠CAD=∠BCE,进而判断出△ACD≌△CBE,即可得出结论;
(2)过点M作MF⊥y轴,垂足为F,过点N作NG⊥MF,判断出MF=NG,OF=MG,设M(m,n)列方程组求解,即可得出结论;
(3)过点Q作QS⊥PQ,交PR于S,过点S作SH⊥x轴于H,先求出OP=4,由y=0得x=1,进而得出Q(1,0),OQ=1,再判断出PQ=SQ,即可判断出OH=5,SH=OQ=1,进而求出直线PR的解析式,即可得出结论.
【详解】(1)证明:∵∠ACB=90°,AD⊥l,
∴∠ACB=∠ADC.
∵∠ACE=∠ADC+∠CAD,∠ACE=∠ACB+∠BCE,
∴∠CAD=∠BCE,
∵∠ADC=∠CEB=90°,AC=BC.
∴△ACD≌△CBE,
∴CD=BE,
(2)解:如图2,过点M作MF⊥y轴,垂足为F,过点N作NG⊥MF,交FM的延长线于G,
由已知得OM=ON,且∠OMN=90°,
∴由(1)得△OFM≌△MGN,
∴MF=NG,OF=MG,
设M(m,n),
∴MF=m,OF=n,
∴MG=n,NG=m,
∵点N的坐标为(4,2)
∴
解得
∴点M的坐标为(1,3);
(3)如图3,
过点Q作QS⊥PQ,交PR于S,过点S作SH⊥x轴于H,
对于直线y=﹣4x+4,由x=0得y=4,
∴P(0,4),
∴OP=4,
由y=0得x=1,
∴Q(1,0),OQ=1,
∵∠QPR=45°,
∴∠PSQ=45°=∠QPS.
∴PQ=SQ.
∴由(1)得SH=OQ,QH=OP.
∴OH=OQ+QH=OQ+OP=4+1=5,SH=OQ=1.
∴S(5,1),
设直线PR为y=kx+b,则
,
解得.
∴直线PR为y=x+4.
由y=0得,x=,
∴R(,0).
【点睛】本题是一次函数综合题,主要考查了待定系数法,全等三角形的判定和性质,构造出全等三角形是解本题的关键.
4.如图,直线与、轴分别交于点、.为轴上的动点,连接,将线段绕点按顺时针方向旋转,得到线段,连接.
(1)求直线对应的函数表达式;
(2)当点坐标为时,在轴上是否存在点,使得?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)连接.则的最小值为 (直接写结果)
【答案】(1)
(2)或
(3)
【分析】(1)运用待定系数法求的解析式即可;
(2)设证明可得,的边上的高为8,由勾股定理求出,分两种情况由面积关系可得结论,
(3)设点P的坐标为,则可得,,得出点C在直线上运动,设直线交轴于点,,作点关于直线的对称点,连接,得出当三点共线时,此时,的值最小,最小值为根据勾股定理求解即可.
【详解】(1)解:设直线的解析式为,
把.代入得,
,
解得,,
所以,直线的解析式为;
(2)解:过点C作轴于点F,如图,
∵
∴
∴
又
∴
∵
∴
∴
∴
,
设点D的坐标为,
①当点D在点B下方时,
∴,
解得,,
∴
②当点D 在点B上方时,同理可求出,
∴,
综上,点D 的坐标为:或;
(3)解:作点关于直线的对称点,连接,
由(2)知,
∴
设点P的坐标为,则
∴,
∴,
∴点C在直线上运动,
设直线交轴于点,
令则解得,;
令则
∴,点在直线上,
∵
∴
∵与关于轴对称,
∴
∴
∴
∴点在直线上,
∵与关于直线对称,
∴
∴
∴,
在中,由三边关系得
当三点共线时,此时,的值最小,最小值为
∵
∴
∴
∴的最小值为.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查一次函数图象与性质,待定系数法、全等三角形的判定与性质、轴对称的性质、勾股定理等知识,数形结合是解题的关键.
5.(22-23八年级下·陕西西安·阶段练习)我们知道,平移、翻折、旋转是3种基本的图形运动.你能求出将直线平移、旋转后对应的函数表达式吗?
(1)将一次函数的图象沿着轴向下平移3个单位长度,所得到的图象对应的函数表达式为________;
(2)如图,一次函数的图象与轴的交点为点,将直线绕点A逆时针旋转,求所得的图象对应的函数表达式.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用平移规律得出平移后的函数表达式;
(2)过点B作交所得的图象于点D,过点D作轴于点E,结合全等三角形的性质可求解A、D的坐标,再利用待定系数法即可求得解析式.
【详解】(1)利用平移规律得,
将一次函数的图象沿着轴向下平移3个单位长度,
所得到的图象对应的函数表达式为,
故答案为:;
(2)如图,过点B作交所得的图象于点D,过点D作轴于点E,
函数于y轴交点为点A,与x轴交点为点B,
令,,故,,
令,,故,,
将直线绕点A逆时针旋转,
,
,,
,
,
,
,,
,
,,
,
,
设所得的图象对应的函数表达式为,
将、代入得,
,
解得,
所得的图象对应的函数表达式为.
【点睛】本题是一次函数的综合题,考查待定系数法求解析式,平移及旋转的性质,以及全等三角形的判定与性质,熟练掌握一次函数的性质是解题的关键.
6.(23-24八年级下·吉林延边·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,直线与轴、轴分别交于点、.将绕点顺时针方向旋转得到,点的对应点为点,点落在一个反比例函数的图象上.
(1)点A的坐标为 ,点B的坐标为 ;
(2)求该反比例函数解析式;
(3)将绕点逆时针方向旋转得到,点的对应点为点,点 (填“在”或者“不在”)该反比例函数图象上.
【答案】(1);
(2);
(3)不在.
【分析】本题考查了反比例函数与一次函数的图像与性质以及旋转的性质,
(1)求出直线与坐标轴的交点坐标即可;
(2)先求出点坐标,再求出,继而得到反比例函数解析式即可;
(3)先求出点坐标,再验证点是否在反比例函数图象上即可.
【详解】(1)解:直线与轴、轴分别交于点、,
;
..
故答案为:,;
(2)根据旋转的性质可得:轴;
轴;
故点坐标为,
点在反比例函数图象上,
,
反比例函数解析式为:;
(3)根据旋转的性质可得:
轴
轴
故点坐标为,
,
点不在反比例函数图象上.
故答案为:不在.
【核心考点八 一次函数中的平移模型】
1.(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.
2.(23-24八年级下·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.
3.(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.
4.(23-24八年级下·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.
5.(2025·甘肃·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,一次函数与反比例函数()的图象交于点,,与x轴,y轴分别交于C,D两点.
(1)求一次函数和反比例函数的解析式;
(2)若点P在y轴上,当的周长最小时,请直接写出点P的坐标;
(3)将直线向下平移a个单位长度后与x轴,y轴分别交于E,F两点,当时,求a的值.
【答案】(1),
(2)
(3)或
【分析】本题考查了待定系数法求函数的解析式,轴对称——最短路径问题,勾股定理,正确地求出函数的解析式是解题的关键.
(1)根据已知条件列方程求得,得到反比例函数的解析式为,求得,解方程组即可得到结论;
(2)如图,作点A关于y轴的对称点E,连接交y轴于P,则此时,的周长最小,根据轴对称的性质得到,得到直线的解析式为,当时,,于是得到点P的坐标为;
(3)将直线向下平移a个单位长度后得直线的解析式为,得到,根据勾股定理即可得到结论.
【详解】(1)解:反比例函数的图象过点,
,
,
反比例函数的解析式为,
∵反比例函数的图象过点,
∴,
,
,
∵一次函数的图象过点,,
∴,解得,
一次函数的解析式为;
(2)解:如图,作点A关于轴的对称点,连接交轴于,
此时,的周长最小,
点,
,
设直线的解析式为,
,解得,
直线的解析式为,
当时,,
点的坐标为;
(3)解:将直线向下平移个单位长度后与轴,轴分别交于,两点,
直线的解析式为,
,,
,
,
解得或.
6.(24-25八年级下·广东佛山·阶段练习)(1)【提出问题】将一次函数的图象沿着y轴向下平移3个单位长度,所得图象对应的函数表达式为 ;
(2)【初步思考】将一次函数的图象沿着x轴向左平移3个单位长度,求所得图象对应的函数表达式.数学活动小组发现,图象的平移就是点的平移,因此,只需要在图象上任取两点,,将它们沿着x轴向左平移3个单位长度,得到点,的坐标分别为 ,从而求出经过点,的直线对应的函数表达式为 ;
(3)【深度思考】
已知一次函数的图象与y轴交于点A,与x轴交于点B.
①将一次函数的图象关于x轴对称,求所得图象对应的函数表达式;
②如图①,将直线绕点A逆时针旋转,求所得图象对应的函数表达式;
③如图②,将直线绕点A逆时针旋转,求所得图象对应的函数表达式.
【答案】(1);(2)、,;(3)①.②.③
【分析】本题主要考查了一次函数的应用、一次函数图象与几何变换,解题时要熟练掌握并能灵活运用一次函数的性质是关键.
(1)利用平移规律确定出平移后函数解析式即可;
(2)利用平移规律可得出点、点的坐标,利用待定系数法求出一次函数解析式即可;
(3)①找出与坐标轴的交点坐标,进而求出关于x轴对称点的坐标,利用待定系数法求出一次函数解析式即可;
②设点B绕点A逆时针旋转到点C,过点C作轴于点D,结合全等三角形的性质可求解A,C的坐标,再利用待定系数法可求对应的函数表达式;
③过点B作交所得到的图象于点D,过点D作轴于点E,结合全等三角形的性质可求解A,D的坐标,再利用待定系数法可求得解析式.
【详解】解:(1)利用平移规律得:将一次函数的图象沿着y轴向下平移3个单位长度,所得到的图象对应的函数表达式为.
故答案为:;
(2)∵,,
∴将它们沿着x轴向左平移3个单位长度,得到点、点的坐标分别为、,
设直线的一次函数解析式为,
∴.
∴.
∴过点、的直线对应的函数表达式为.
故答案为:,,;
(3)设一次函数的图象与y轴的交点为点A,与x轴的交点为点B,
∵,
当时,,
∴点,
当时,,,
∴点.
①如图,
∵一次函数的图象关于x轴对称,,
∴,
设所得到的图象对应的函数表达式为,
∴,
解得.
∴所得到的图象对应的函数表达式为.
②如图,设点B绕点A逆时针旋转到点C,过点C作轴于点D,
∴,,,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∴,,
∴,
∴,
设所得到的图象对应的函数表达式为,
∴,
解得.
∴所得到的图象对应的函数表达式为.
③如图,过点B作交所得到的图象于点D,过点D作轴于点E,
∵将直线绕点A逆时针旋转,
∴,
∴,,,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∴,,
∴,
∴,
设所得到的图象对应的函数表达式为,
∴,
解得.
∴所得到的图象对应的函数表达式为.
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