内容正文:
2025秋季初二一次函数动点专题
【复习巩固】
1、 一次函数图象综合大题:
(1) 长度、面积问题;
(2) 等腰三角形;
(3) 直角三角形;
(4) 等腰直角三角形;
(5) 将军饮马最值问题。
【精准突破】
一、长度问题
例1:(用坐标表示长度)如图,直线经过点,点,与直线交于点,点为直线上一动点,过点作轴的垂线交直线于点.
(1)求直线的函数关系式和点的坐标;
(2)当时,求点的横坐标和的面积;
(3)已知点,在坐标轴上找一点,连接,,,当是以为底边的等腰直角三角形时,直接写出点的坐标.
例2:如图,一次函数的图象交轴于点,交轴于点,过线段上一点作轴,交直线于点,连接,若的面积为3,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
二、面积问题
例1:(动点在坐标轴上)如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴y轴分别交于点A,B,点D在y轴的负半轴上.若将沿直线折叠,点B恰好落在x轴负半轴上的点C处.
(1)求的长;
(2)求点C和点D的坐标;
(3)在y轴上是否存在一点P,使得?若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
例2:(动点在一次函数上)如图,直线与x轴y轴分别相交于点E,F.点E的坐标,点A的坐标为.点是直线上的一个动点(点P不与点E,F重合).
(1)求k的值;
(2)在点P运动的过程中,求出的面积S与x的函数关系式.
(3)若的面积为,求此时点P的坐标.
例3:(割补法求面积)如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴交于点,与y轴交于点A,直线过点A,与x轴交于点C,点P是x轴上方一个动点.
(1)求直线的函数表达式;
(2)若点P在线段上,且,求点P的坐标;
(3)当 时,动点M从点B出发,先运动到点P,再从点P运动到点C后停止运动.点M的运动速度始终为每秒1个单位长度,运动的总时间为t(秒),请直接写出t的最小值.
【实战演练】
1.如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象分别与x,y轴交于A,B两点,正比例函数的图象与交于点.
(1)求m的值及的解析式;
(2)若点M是直线上的一个动点,连接OM,当的面积是面积的2倍时,请求出符合条件的点M的坐标;
(3)一次函数的图象为,且,,不能围成三角形,直接写出k的值.
2.如图,在平面直角坐标系中,,,点P是线段上任意一点,设点P的横坐标为n,请解答下列问题:
(1)直接写出直线的函数关系式;
(2)连接,设的面积为S,求S与n的函数关系式;
(3)当面积是面积的时,求点P的坐标;
(4)连接,当线段最短时,求n的值.
3.如图,在平面直角坐标系中,点的坐标分别为.P是线段上的一动点(点与点不重合),动点从原点出发沿轴正方向运动,过点作直线平行于轴与相交于点.设点的运动距离为,点关于直线的对称点为.
(1)点的坐标为______;
(2)求为何值时,;
(3)连接,若的面积为S,求S与的函数关系式.
4.如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴y轴分别交于点A,B,点D在y轴的负半轴上.若将沿直线折叠,点B恰好落在x轴负半轴上的点C处.
(1)求的长;
(2)求点C和点D的坐标;
(3)在y轴上是否存在一点P,使得?若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
5.如图,直线的解析式为,与轴交于点,直线经过点,与直线交于点,且与轴交于点
(1)求点的坐标及直线的解析式;
(2)求的面积.
(3)在上是否存在一点,使的面积是面积的?若存在,请写出满足条件的所有点的坐标;若不存在,请说明理由.
三、直角三角形
例1:如图,在平面直角坐标系中,直线的关系式为,直线的关系式为,与轴、轴分别交于点、点,直线与交于点.
(1)求直线的关系式,若直线上存在点(不与重合),满足,求点的坐标;
(2)若在轴上存在点,满足为直角三角形,求点的坐标.
【实战演练】
1.如图,在平面直角坐标系中,函数的图象与x轴,y轴分别交于点A,B,与函数的图象交于点.
(1)求m和b的值;
(2)函数的图象与x轴交于点D,点E从点D出发沿DA方向,以每秒2个单位长度匀速运动到点A(到A停止运动).设点E的运动时间为t秒.
①当的面积为12时,求t的值;
②在点E运动过程中,是否存在t的值,使为直角三角形?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由.
四、等腰三角形
例1:如图,在平面直角坐标系中,函数的图象与轴,轴分别交于点、,与函数的图象交于点.
(1)求和的值;
(2)函数的图象与轴交于点,点从点出发沿方向,以每秒个单位长度匀速向轴负方向运动,设点的运动时间为秒
当的面积为时,求的值;
在点运动过程中,是否存在某一时刻,使是等腰三角形?若存在,直接写出的值;若不存在,请说明理由.
(3)当时,请直接写出的取值范围.
【实战演练】
1.如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴、y轴分别交A、B两点,与直线相交于点.
(1)求m和b的值;
(2)若直线与x轴相交于点D,动点P从点D开始,以每秒1个单位的速度向x轴负方向运动,设点P的运动时间为t秒.
①若点P在线段上,且的面积为10,求t的值;
②是否存在t的值,使为等腰三角形?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
2.在如图所示的平面直角坐标系中,直线n过点A(0,﹣2)且与直线l交于点B(3,2),直线l与y轴正半轴交于点C.
(1)求直线n的函数表达式;
(2)若△ABC的面积为9,求点C的坐标;
(3)若△ABC是等腰三角形,且AB=BC,求直线l的函数表达式.
3.如图,直线:,点C与点A关于y轴对称.轴与直线交于点D.
(1)求点A和点B的坐标;
(2)点P在直线上运动,且始终在直线下方,当的面积为时,求出点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,点Q为直线CD上一动点,直接写出所有使是以为腰的等腰三角形的点Q的坐标.
4.如图,在平面直角坐标系中,直线与轴、轴分别交于点、点,点在轴的负半轴上,若将沿直线折叠,点恰好落在轴正半轴上的点处,直线交于点.
(1)求点、、的坐标;
(2)求的面积;
(3)轴上是否存在一点,使得是等腰三角形,若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
五、等腰直角三角形
例1:(构造三垂直全等解题)如图,在平面直角坐标系中,直线:交x轴于点A,交y轴于点B,点P是直线上一点,若是以为底的等腰直角三角形,则点P的坐标是 .
例2:如图①,在等腰直角中,,,在轴上,,点是轴上一动点,当从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿轴的正方向运动,点为轴上一点,连接、、,设运动时间为秒.
(1)点的坐标为(______,______),点的坐标为(______,______);
(2)当秒时,的面积是11,求此时点的坐标;
(3)如图②,当点运动到轴的正半轴时,是否存在以点、、为顶点的等腰直角三角形?若存在,请直接写出的值及此时点的坐标;若不存在,请说明理由.
【实战演练】
1.如图,平面直角坐标系中,直线:交y轴于点,交x轴于点B.过点且垂直于x轴的直线交于点D,P是直线上一动点,且在点D的上方,设.
(1)求直线的解析式和点B的坐标;
(2)求的面积(用含n的代数式表示);
(3)当的面积为2时,以为边在第一象限作等腰直角三角形,求出点C的坐标.
2.如图,在平面直角坐标系中,直线的解析式为,直线的解析式为,与轴、轴分别交于点、点,直线与交于点.
(1)求点、点、点的坐标,并求出的面积;
(2)在轴右侧有一动直线平行于轴,分别与,交于点、,
①若线段,此时点的坐标为__________;
②轴上有一点,使为等腰直角三角形,当点在点的下方时,请直接写出点的坐标.
六、将军饮马最值问题
例1:如图,一次函数的图象分别与x轴和y轴交于C,A两点,且与正比例函数的图象交于点.
(1)求正比例函数的表达式;
(2)点D是一次函数图象上的一点,且的面积是4,求点D的坐标;
(3)点P是y轴上一点,当的值最小时,若存在,点P的坐标是______.
【实战演练】
1.如图,在正方形网格中(图中每个小正方形的边长均为1个单位长度),若点的坐标为,点的坐标为,请按要求解决下列问题:
(1)在图中建立正确的平面直角坐标系;
(2)点的坐标为_____________;
(3)的面积为_____________;
(4)如果的面积为1,且点在轴上,则点的坐标为_____________;
(5)如果的周长最小,且点在轴上,则的周长最小值为_____________,点的坐标为_____________.
2.如图,在平面直角坐标系中,点的坐标为,点是正比例函数图象上一动点,点是轴上一动点,则周长的最小值为 .
3.如图,直线与轴交于点,与轴交于点 ,直线垂直于轴上点,直线与直线交于点.
(1)直线的解析式为 ,点的坐标为 ;
(2)若点在直线上,且与点、构成的三角形的面积是8,求点的坐标;
(3)若点是轴上一个动点,当与点、点构成的三角形周长最小时,求点的坐标.
(4)若点是直线上一个动点,当点N与点A、点构成的三角形是等腰三角形时,求点的坐标.
七、其它问题
1.如图,直线:与x轴、y轴分别交于A、B两点,于点M,点P为直线l上不与点A、B重合的一个动点.在y轴上存在( )个点Q,使得以O、P、Q为顶点的三角形与全等.
A.2 B.4 C.5 D.6
2.如图,平面直角坐标系中,直线与x轴、y轴围成的的周长为12,点D在y轴的负半轴上,若将沿直线折叠,点B恰好落在x轴正半轴的点C处.
(1)求k的值;
(2)求点C的坐标和直线的解析式.
2025秋季初二一次函数动点专题
【复习巩固】
2、 一次函数图象综合大题:
(6) 长度、面积问题;
(7) 等腰三角形;
(8) 直角三角形;
(9) 等腰直角三角形;
(10) 将军饮马最值问题。
【精准突破】
一、长度问题
例1:(用坐标表示长度)如图,直线经过点,点,与直线交于点,点为直线上一动点,过点作轴的垂线交直线于点.
(1)求直线的函数关系式和点的坐标;
(2)当时,求点的横坐标和的面积;
(3)已知点,在坐标轴上找一点,连接,,,当是以为底边的等腰直角三角形时,直接写出点的坐标.
【答案】(1),
(2)点的横坐标为或,的面积为
(3)或或或
【分析】(1)利用待定系数法求出与,确定出直线解析式,与直线联立求出坐标即可;
(2)设的横坐标为,代入直线与直线解析式表示出与的纵坐标,进而表示出的长,求出的长,根据求出的值进而求出面积即可;
(3)分点在轴上和点在轴上两种情况分类讨论,利用全等三角形的判定与性质以及等腰直角三角形的性质求解即可.
【详解】(1)直线经过点,,点,
,解得:,
直线解析式为,
联立和并解得:,
点的坐标为;
(2),,
,
设点的横坐标为,则点坐标为,
轴,
点坐标为,
,
解得:或18,
当时,;
当时,同理可得:;
综上,的面积为;
(3)①当点在轴上时,过作轴于点,设点坐标为,
当点在轴负半轴上时,如图1,
,
∵是以为底边的等腰直角三角形,
,,
,
,
,
,,
,解得,
,
点的坐标为;
当点在轴正半轴上时,如图2,
同理得,
,,
,解得,
,
点的坐标为;
②当点在轴上时,如图3,
∵是以为底边的等腰直角三角形,
,,
,
点,点为直线上一动点,
,
,
点的坐标为或;
综上,点的坐标为或或或.
故答案为:或或或.
【点睛】此题是一次函数综合题,考查了两条直线相交或平行问题,一次函数的性质,待定系数法求直线解析式,全等三角形的判定与性质以及等腰直角三角形的性质.
例2:如图,一次函数的图象交轴于点,交轴于点,过线段上一点作轴,交直线于点,连接,若的面积为3,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了一次函数的几何应用.设点P的坐标为,可得点Q的坐标为,从而得到,然后根据的面积为3,得到关于m的方程,即可求解.
【详解】解:设点P的坐标为,
∵轴,交直线于点,
∴点Q的坐标为,
∴,
∵的面积为3,
∴,即,
解得:,
∴点的坐标为.
故选:C
二、面积问题
例1:(动点在坐标轴上)如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴y轴分别交于点A,B,点D在y轴的负半轴上.若将沿直线折叠,点B恰好落在x轴负半轴上的点C处.
(1)求的长;
(2)求点C和点D的坐标;
(3)在y轴上是否存在一点P,使得?若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)5
(2),
(3)存在,点的坐标为或
【分析】本题主要考查的是一次函数的综合应用,解答本题主要应用了翻折的性质,勾股定理,三角形面积公式等知识,依据勾股定理列出方程是解题的关键.
(1)先求得点和点的坐标,则可得到,的长,然后依据勾股定理可求得的长;
(2)依据翻折的性质可得到的长,于是可求得的长,从而可得到点的坐标;设,则,在中,依据勾股定理可求得的值,从而可得到点的坐标;
(3)先求得的值,然后依据三角形的面积公式可求得的长,从而可得到点的坐标.
【详解】(1)解:直线与轴、轴分别交于点、点,
令,则,
,
,
令,则,
解得,
,
,
在中,;
(2)解:,
,
设,则,
在中,,
即,
解得,
;
(3)解: ,
,
点在轴上,,
,
即,
解得,
点点上方或点下方,
点的坐标为或.
例2:(动点在一次函数上)如图,直线与x轴y轴分别相交于点E,F.点E的坐标,点A的坐标为.点是直线上的一个动点(点P不与点E,F重合).
(1)求k的值;
(2)在点P运动的过程中,求出的面积S与x的函数关系式.
(3)若的面积为,求此时点P的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)P的坐标为(,)或(,)
【分析】(1)直接把点E的坐标代入直线求出k的值即可;
(2)过点P作于点D,用x表示出的长(注意分情况讨论),根据三角形的面积公式即可得出结论;
(3)把的面积为代入(2)中关系式,求出x的值,把x的值代入直线一次函数解析式中即可得出结论.
【详解】(1)解:把点E的坐标代入直线得,
解得.
∴;
(2)过点P作于点D,
∵点是直线上的一个动点,
∴当时,,当时,
∵点A的坐标为,
∴当时,,
当时,,
综上可得:;
(3)∵的面积为,
∴当时,,
解得;
将代入,得,
∴P(,);
当时,,
解得;
将代入,得,
∴P(,);
综上可得:点P的坐标为(,)或(,).
【点睛】题目主要考查一次函数与三角形综合问题,包括确定函数解析式,求函数值及相应点的坐标,理解题意,列出相应函数关系式是解题关键.
例3:(割补法求面积)如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴交于点,与y轴交于点A,直线过点A,与x轴交于点C,点P是x轴上方一个动点.
(1)求直线的函数表达式;
(2)若点P在线段上,且,求点P的坐标;
(3)当 时,动点M从点B出发,先运动到点P,再从点P运动到点C后停止运动.点M的运动速度始终为每秒1个单位长度,运动的总时间为t(秒),请直接写出t的最小值.
【答案】(1);
(2)(,)
(3)
【分析】(1)用待定系数法求解即可;
(2)设点P坐标为,根据即可求解;
(3)作点B关于直线的对称点,连接,交直线于点P,连接,即可求解.
【详解】(1)解:∵点A在y轴上,直线过点A,
∴点A坐标为,
将点和点代入直线,
得,
解得,
∴直线AB的函数表达式为;
(2)解:设点P坐标为,
令,得,
∴点C坐标为,
∵点,点,
∴,,,
∴,
∵点P在线段上,
∴,
∵,
∴,
解得,
∴点P坐标为;
(3)解:设点P纵坐标为,
∵,点P是x轴上方的一个动点,
∴,
解得,
作点B关于直线的对称点,连接,交直线于点P,连接,
则的最小值即为的长,
∵点B坐标为,
∴点B′坐标为,
∴,
∵点M的运动速度始终为每秒1个单位长度,
∴s,
∴t的最小值为.
【点睛】本题考查了一次函数的应用,灵活运用所学知识是解题关键.
【实战演练】
1.如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象分别与x,y轴交于A,B两点,正比例函数的图象与交于点.
(1)求m的值及的解析式;
(2)若点M是直线上的一个动点,连接OM,当的面积是面积的2倍时,请求出符合条件的点M的坐标;
(3)一次函数的图象为,且,,不能围成三角形,直接写出k的值.
【答案】(1),的解析式为
(2)或
(3)或或1
【分析】(1)设的解析式为,将点的坐标代入的解析式,即可求解;
(2)设,进而根据题意列出方程,解方程求解即可;
(3)根据题意,则或,进而即可求得的值
【详解】(1) 与交于点.
设的解析式为,将点的坐标代入的解析式,可得,
,,
解得,,
的解析式为
(2)设,
,令,则,令,则
,
又
的面积是面积的2倍,
即
解得或
或
(3)一次函数的图象为,且,,不能围成三角形,
或
当过点C(2,4)时,将点C坐标代入y=kx+2并解得:k=l,
或或1
【点睛】本题考查了一次函数综合,求一次函数解析式,求一次函数与坐标轴围成的三角形面积,一次函数与坐标轴的交点问题,一次函数的平移,掌握一次函数的性质是解题的关键.
2.如图,在平面直角坐标系中,,,点P是线段上任意一点,设点P的横坐标为n,请解答下列问题:
(1)直接写出直线的函数关系式;
(2)连接,设的面积为S,求S与n的函数关系式;
(3)当面积是面积的时,求点P的坐标;
(4)连接,当线段最短时,求n的值.
【答案】(1)
(2)
(3)点P的坐标为
(4)
【分析】(1)由待定系数法求直线的函数关系式即可;
(2)由直线的函数关系式得出,再根据三角形的面积公式即可求解;
(3)求出的面积,由(2)的函数关系式即可得点P的坐标;
(4)根据垂线段最短得,当时,线段最短,根据三角形的面积公式求出,利用勾股定理即可求解.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
设直线的解析式为,
将,代入得,,解得,
∴直线的函数关系式为;
(2)解:由题意知,,
∵,
∴,
∴,
∴;
(3)解:由题意知,
∴,解得,
∴点P的坐标为;
(4)解:解:由勾股定理得,,
由题意知,当时,线段最短,如图,
∵,
∴,解得,,
∴由勾股定理得,
如图,过点P作于D,
∵,
∴,解得,
∴,解得,
∴.
【点睛】本题是一次函数的综合题,考查了待定系数法,三角形的面积,垂线段最短的性质,勾股定理,熟练掌握待定系数法,数形结合是解题的关键.
3.如图,在平面直角坐标系中,点的坐标分别为.P是线段上的一动点(点与点不重合),动点从原点出发沿轴正方向运动,过点作直线平行于轴与相交于点.设点的运动距离为,点关于直线的对称点为.
(1)点的坐标为______;
(2)求为何值时,;
(3)连接,若的面积为S,求S与的函数关系式.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据对称性,求出点M的坐标即可;
(2)用待定系数法求出直线的解析式为,直线的解析式为:,根据,求出直线的解析式为,联立,求出点Q的坐标为,即可得出a的值;
(3)分三种情况:当,即点M在点C左侧时,当时,点M与点C重合时,当,即点M在点C右侧时,分别求出结果即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴,
∵点关于直线的对称点为,
∴,
∴,
∴.
故答案为:.
(2)解:设直线的解析式为,把,代入得:
,
解得:,
∴直线的解析式为,
同理可得直线的解析式为:,
当时,直线的解析式为,
联立,
解得:,
∴此时点Q的坐标为,
∴此时.
(3)解:把代入得:,
∴,
当,即点M在点C左侧时,如图所示:
,
∴;
当时,点M与点C重合,;
当,即点M在点C右侧时,如图所示:
,
∴;
综上分析可知,.
【点睛】本题主要考查了一次函数的综合应用,求一次函数解析式,轴对称的性质,三角形面积的计算,解题的关键是数形结合,注意进行分类讨论.
4.如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴y轴分别交于点A,B,点D在y轴的负半轴上.若将沿直线折叠,点B恰好落在x轴负半轴上的点C处.
(1)求的长;
(2)求点C和点D的坐标;
(3)在y轴上是否存在一点P,使得?若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)5
(2),
(3)存在,点的坐标为或
【分析】本题主要考查的是一次函数的综合应用,解答本题主要应用了翻折的性质,勾股定理,三角形面积公式等知识,依据勾股定理列出方程是解题的关键.
(1)先求得点和点的坐标,则可得到,的长,然后依据勾股定理可求得的长;
(2)依据翻折的性质可得到的长,于是可求得的长,从而可得到点的坐标;设,则,在中,依据勾股定理可求得的值,从而可得到点的坐标;
(3)先求得的值,然后依据三角形的面积公式可求得的长,从而可得到点的坐标.
【详解】(1)解:直线与轴、轴分别交于点、点,
令,则,
,
,
令,则,
解得,
,
,
在中,;
(2)解:,
,
设,则,
在中,,
即,
解得,
;
(3)解: ,
,
点在轴上,,
,
即,
解得,
点点上方或点下方,
点的坐标为或.
5.如图,直线的解析式为,与轴交于点,直线经过点,与直线交于点,且与轴交于点
(1)求点的坐标及直线的解析式;
(2)求的面积.
(3)在上是否存在一点,使的面积是面积的?若存在,请写出满足条件的所有点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),直线的解析式为
(2)
(3)在上存在一点,使的面积是面积的,或
【分析】本题考查了一次函数的性质、待定系数法求一次函数解析式,熟练掌握一次函数的性质是解此题的关键.
(1)将代入得到,即可求出的值,得到,设直线的解析式为:,将的坐标代入解析式,得到,求出的值即可;
(2)先求出点的坐标,从而得出,再根据代入数据进行计算即可;
(3)由题意得出,再由得出或,分别代入中进行计算即可.
【详解】(1)解:在中,当时,,
,
设直线的解析式为:,
将,代入得:,
解得:,
直线的解析式为;
(2)解:在中,当时,,解得:,
,
在中,当时,,解得:,
,
,
;
(3)解: 的面积是面积的,
,
,
,
或,
当时,,解得:,即,
当时,,解得:,即,
综上所述,在上存在一点,使的面积是面积的,或.
三、直角三角形
例1:如图,在平面直角坐标系中,直线的关系式为,直线的关系式为,与轴、轴分别交于点、点,直线与交于点.
(1)求直线的关系式,若直线上存在点(不与重合),满足,求点的坐标;
(2)若在轴上存在点,满足为直角三角形,求点的坐标.
【答案】(1),
(2)或
【分析】(1)首先利用待定系数法解得直线的关系式;求得点坐标,设点,
当,易得,利用面积公式求解即可;
(2)然后设点,分为斜边、为斜边、为斜边三种情况分别进行分析计算,即可获得答案.
【详解】(1)解:将点代入直线的关系式为,
可得,解得,
∴直线的关系式为,
令,可得,
∴,
令,可得,
解得,即,
∴,,,,
如下图,设点,
根据题意,,
则有,即点在之间,
∴,
解得,
此时,
∴;
(2)由(1)可知,,设点,
如下图,
∵为直角三角形,
∴①当为斜边时,即有,
∴;
②当为斜边时,
,,
此时可有,
解得;
∴;
③∵,
∴不可能为斜边.
综上所述,点坐标为或.
【点睛】本题主要考查了坐标与图形、待定系数法求一次函数解析式、一次函数应用、勾股定理等知识,解题关键是运用数形结合和分类讨论的思想分析并解决问题.
【实战演练】
1.如图,在平面直角坐标系中,函数的图象与x轴,y轴分别交于点A,B,与函数的图象交于点.
(1)求m和b的值;
(2)函数的图象与x轴交于点D,点E从点D出发沿DA方向,以每秒2个单位长度匀速运动到点A(到A停止运动).设点E的运动时间为t秒.
①当的面积为12时,求t的值;
②在点E运动过程中,是否存在t的值,使为直角三角形?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)m的值是4,b的值是;(2)①5;②存在,4或6
【分析】(1)根据点在直线上,可以求得m的值,从而可以得到点C的坐标,再根据点C在函数的图象上,可以得到b的值;
(2)①根据(1)中的结果可以求得点A、点B、点C、点D的坐标,然后用含t的代数式表示出AE的长度,然后根据的面积为12,即可得到t的值;②先写出使得为直角三角形时t的值,然后利用分类讨论的方法分别求得当和对应的t的值即可解答本题.
【详解】解:(1)∵点在直线上,
∴,
∴点,
∵函数的图象过点,
∴,
解得,
即m的值是4,b的值是;
(2)①∵函数的图象与x轴,y轴分别交于点A,B,
∴点,点,
∵函数的图象与x轴交于点D,
∴点D的坐标为,
∴,
∵的面积为12,
∴,
解得,.
即当的面积为12时,t的值是5;
②存在,当t=4或t=6时,是直角三角形,理由如下:
第一种情况:当时,
∵,,
∴,
∵,
即,
解得,;
第二种情况:当时,,
∵点,点,点,点,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
即,
解得:;
综上所述,当或时,是直角三角形
【点睛】本题考查了一次函数的综合题,解题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用一次函数的性质和分类讨论的数学思想解答.
四、等腰三角形
例1:如图,在平面直角坐标系中,函数的图象与轴,轴分别交于点、,与函数的图象交于点.
(1)求和的值;
(2)函数的图象与轴交于点,点从点出发沿方向,以每秒个单位长度匀速向轴负方向运动,设点的运动时间为秒
当的面积为时,求的值;
在点运动过程中,是否存在某一时刻,使是等腰三角形?若存在,直接写出的值;若不存在,请说明理由.
(3)当时,请直接写出的取值范围.
【答案】(1);
(2) ;存在,或或
(3)
【分析】本题考查了一次函数的性质、动点问题,平面直角坐标系两点间距离坐标公式,解题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用一次函数的性质和分类讨论的数学思想解答.
(1)根据点在直线上求得点坐标再根据点在函数的图象上,可以得到的值;
(2)根据题意可得,进而根据三角形面积即可求解;存在,分三种情况讨论求解即可;
(3)结合图象分析一次函数与不等式的关系即可求解;
【详解】(1)解:∵点在直线上,
,
点,
∴函数的图象过点,
,得,
即的值是,的值是;
(2)解:①∵函数的图象与轴,轴分别交于点,,
∴点,点,
点的坐标为:,
点,
∵函数的图象与轴交于点,
∴点的坐标为
由题意可得,,
则,
解得:;
存在
点,,
∵函数的图象与轴交于点,
∴点的坐标为,
,
设点的坐标为:
当时,
则,
解得:;
当时,
则,
解得:(舍去)或,
故;
当时,
则,
解得:;
综上所述,当或或时,是等腰三角形;
(3)解:当时,
根据图像,可得:;
【实战演练】
1.如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴、y轴分别交A、B两点,与直线相交于点.
(1)求m和b的值;
(2)若直线与x轴相交于点D,动点P从点D开始,以每秒1个单位的速度向x轴负方向运动,设点P的运动时间为t秒.
①若点P在线段上,且的面积为10,求t的值;
②是否存在t的值,使为等腰三角形?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2)①;②存在,t的值为8或或或12.
【分析】(1)将点代入直线解得;即可将代入直线求得b即可;
(2)①根据的面积公式列等式可得t的值;
②存在,分三种情况:当时,如图1,当时,如图2,当时,如图3,分别求t的值即可.
【详解】(1)解:在平面直角坐标系中,直线与x轴、y轴分别交A、B两点,与直线相交于点.将点代入得:
,
将点代入直线得:
∴,
解得:;
(2)解:由(1)知:,
当时,,
,
,
,
,
;
①设,则,过C作于E,如图1所示:
,
,
的面积为10,
∴,
解得:;
②存在t的值,使为等腰三角形;理由如下:
过C作于E,如图1所示:
,
,,
∴,
∴;
a.当时,,
,
;
b.当时,如图2所示:
则,
,,
或;
c.当时,如图3所示:
设,则,,
,
解得:,
∴P与E重合,
,,
;
综上所述,存在t的值,使为等腰三角形,t的值为8或或或12.
2.在如图所示的平面直角坐标系中,直线n过点A(0,﹣2)且与直线l交于点B(3,2),直线l与y轴正半轴交于点C.
(1)求直线n的函数表达式;
(2)若△ABC的面积为9,求点C的坐标;
(3)若△ABC是等腰三角形,且AB=BC,求直线l的函数表达式.
【答案】(1)y=;(2)C(0,4);(3)y=.
【分析】(1)用待定系数法求直线n的函数解析式;
(2)根据△ABC的面积为9可求得AC的长,可得出结论;
(3)过点B作BD⊥y轴于点D,则CD=AD=4,得C(0,6),设直线l的解析式为:y=kx+b,将B,C代入即可.
【详解】解:(1)设直线n的解析式为:y=kx+b,
∵直线n:y=kx+b过点A(0,﹣2),点B(3,2),
∴,解得:,
∴直线n的函数解析式为:y=;
(2)∵若△ABC的面积为9,
∴9=,
∴AC=6,
∵OA=2,
∵点C在y轴正半轴,
∴C(0,4);
(3)当AB=BC时,过点B作BD⊥y轴于点D,
∴CD=AD=4,
∴C(0,6),
设直线l的解析式为:y=kx+b,
将B(3,2),C(0,6)代入得:
,
解得,
∴直线l的解析式为:y=.
【点睛】本题主要考查一次函数的综合问题,待定系数法求一次函数解析式,两直线交点问题,一次函数与坐标轴交点问题,解题的关键是运用数形结合的思想解题.
3.如图,直线:,点C与点A关于y轴对称.轴与直线交于点D.
(1)求点A和点B的坐标;
(2)点P在直线上运动,且始终在直线下方,当的面积为时,求出点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,点Q为直线CD上一动点,直接写出所有使是以为腰的等腰三角形的点Q的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)或或
【分析】(1)对于,求出时,,时,则,即可求出A、B的坐标;
(2)设直线交y轴于点H,先求出点C的坐标,设直线的表达式为:,则点H的坐标为,根据求出进而得到直线的解析式为,由此求解即可;
(3)设点Q的坐标为,利用勾股定理得到,,,再分当时,,当时,两种情况讨论求解即可.
【详解】(1)解:对于,令,则,令,则,
∴;
(2)解:设直线交y轴于点H,
∵点C与点A关于y轴对称.
∴,
设直线的表达式为:,
对于,当时,,
∴点H的坐标为,
∴
,
∴,
∴,
∴直线的解析式为,
当时,,
∴;
(3)由(2)知,点P的坐标为,
设点Q的坐标为,
由勾股定理得:,,,
当时,,
解得或(舍去),
∴点Q的坐标为;
当时,,
∴,
∴,
解得或,
∴点Q的坐标为或;
综上所述,点Q的坐标为或或.
【点睛】本题主要考查了一次函数与几何综合,等腰三角形的定义,勾股定理,求平方根的方法解方程,熟练掌握一次函数的相关知识是解题的关键.
4.如图,在平面直角坐标系中,直线与轴、轴分别交于点、点,点在轴的负半轴上,若将沿直线折叠,点恰好落在轴正半轴上的点处,直线交于点.
(1)求点、、的坐标;
(2)求的面积;
(3)轴上是否存在一点,使得是等腰三角形,若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),,
(2)
(3)存在,或或 或
【分析】(1)直线中,分别令、,确定、坐标,运用勾股定理计算,根据折叠性质,,确定的长即可确定点的坐标;
(2)证明,根据计算即可;
(3)当时,列出等式,即可求解;当或时,同理可解.
【详解】(1)当时,,
点的坐标为;
当时,,
解得:,
点的坐标为.
在中,,,
则.
由折叠的性质,可知:,,,
,
点的坐标为.
(2),,,,
.
又,
在和中,
,
,
则;
(3)存在,理由:
设点,
由点、、的坐标得:,,,
当时,则,
解得:,
即点的坐标为:;
当或时,同理可得:或,
解得:(舍去)或6或,
即点的坐标为:或或;
综上,点的坐标为:或或 或.
五、等腰直角三角形
例1:(构造三垂直全等解题)如图,在平面直角坐标系中,直线:交x轴于点A,交y轴于点B,点P是直线上一点,若是以为底的等腰直角三角形,则点P的坐标是 .
【答案】
【分析】过P作轴于N,过A作于M,由,可得,即得.
【详解】解:∵直线:交x轴于点A,交y轴于点B,
∴,
∴,
当P为直角顶点时,过P作轴于N,过B作于M,
∵为等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,
∴,
∴,
∴.
故答案为:.
例2:如图①,在等腰直角中,,,在轴上,,点是轴上一动点,当从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿轴的正方向运动,点为轴上一点,连接、、,设运动时间为秒.
(1)点的坐标为(______,______),点的坐标为(______,______);
(2)当秒时,的面积是11,求此时点的坐标;
(3)如图②,当点运动到轴的正半轴时,是否存在以点、、为顶点的等腰直角三角形?若存在,请直接写出的值及此时点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)点的坐标为
(3)存在,,点的坐标为或,点的坐标为或,点的坐标为
【分析】此题是三角形综合题,主要考查了等腰直角三角形的性质,坐标与图形的性质,全等三角形的判定和性质等知识,解本题的关键是熟练掌握分类讨论思想的运用.
(1)如图1,过点作于,由等腰直角三角形的性质得出,则可得出答案;
(2)分两种情况:①当点在轴的正半轴时,如图 2,②当点在轴的负半轴时,如图3,根据三角形的面积差列方程可解答;
(3)分三种情况:如图4和图5和图6,作辅助线构建全等三角形即可解答.
【详解】(1)解:如图1,过点作于,
∵,
∴,
∴,
∴点的坐标为,点的坐标为,
故答案为:;
(2)解:当时,,
,
连接,
分两种情况:①当点在轴的正半轴时,如图 2 ,
∵,
,
∴,
∴,
∴点的坐标为;
②当点在轴的负半轴时,如图3,
∵,
∴,
∴,
∴(不符合题意,舍);
综上,点的坐标为;
(3)解:存在,
分三种情况:①如图4,,
过点作轴于,过点作于,过点作于,则,
,
,
,
,
,
,
,
,
此时点;
②如图5,,
过点作轴于,过点作于,过点作于,则,
同理得:,
,
,
,
,
,
;
③如图6,,
过点作轴于,过点作于,过点作于,则,
同理得:,
,
,
,
,
,
;
综上,,点的坐标为或,点的坐标为或,点的坐标为.
【实战演练】
1.如图,平面直角坐标系中,直线:交y轴于点,交x轴于点B.过点且垂直于x轴的直线交于点D,P是直线上一动点,且在点D的上方,设.
(1)求直线的解析式和点B的坐标;
(2)求的面积(用含n的代数式表示);
(3)当的面积为2时,以为边在第一象限作等腰直角三角形,求出点C的坐标.
【答案】(1),
(2)
(3)或或
【分析】(1)根据待定系数法求解即可;
(2)根据求解即可;
(3)分以为腰和底边两种情况讨论即可.
【详解】(1)解:∵直线:交y轴于点,
∴,
∴直线为,
当时,,
解得,
∴;
(2)解:∵,
∴D的横坐标为1,
当时,,
∴,
∴,
∴
;
(3)解:根据题意,得,
解得,
∴,
①以为腰时,
当B为直角顶点时,如图,过点C作轴于点H,
则,,
∴,,
∴,
∴,
∴,,
∴点;
当P为直角顶点时,如图,过点C作于点G,
,
则,,
∴,,
∴,
∴,
∴,,
∴点;
②以为底时,如图,过点C作于点G,作轴于点H,
则,,
∴,
∴,
∴∴,
∴,,
∴,
即,
∴,
∴点;
综上,符合题意的点C坐标为或或.
【点睛】本题考查了待定系数法,等腰三角形的定义,全等三角形的判定与性质等知识,正确进行分类讨论是解决第三问的关键.
2.如图,在平面直角坐标系中,直线的解析式为,直线的解析式为,与轴、轴分别交于点、点,直线与交于点.
(1)求点、点、点的坐标,并求出的面积;
(2)在轴右侧有一动直线平行于轴,分别与,交于点、,
①若线段,此时点的坐标为__________;
②轴上有一点,使为等腰直角三角形,当点在点的下方时,请直接写出点的坐标.
【答案】(1),,,
(2)①,;②,,
【分析】(1)根据直线与坐标轴存在交点可求得点A、点B坐标,根据两直线的交与点C可联立方程求得点C的坐标,根据三角形的面积公式即可求解;
(2)①根据题意设点、的坐标,根据列方程求解即可;
②分、、三种情况,分别求解即可.
【详解】(1)解:∵直线:与x轴、y轴分别交于点A、点B,
故把代入得:;
把代入得:,
∴与轴、轴分别交于点、点坐标分别为、,
∵直线与交于点C,
联立得方程组:,
解得:,
故点;
则的面积;
(2)解:①设点、的坐标分别为、
根据题意可得:,
解得:或,
所以点N的坐标为,;
②设、、的坐标分别为、、,
当时,如图:
,,
,,,
,
,,
即:,
解得:,
∴Q点坐标为:
当时,如图:
则,即:,
解得:,
;
∴Q点坐标为:
当时,如图:
则,即:,
解得:,
;
∴Q点坐标为:
综上,点的坐标为或或.
六、将军饮马最值问题
例1:如图,一次函数的图象分别与x轴和y轴交于C,A两点,且与正比例函数的图象交于点.
(1)求正比例函数的表达式;
(2)点D是一次函数图象上的一点,且的面积是4,求点D的坐标;
(3)点P是y轴上一点,当的值最小时,若存在,点P的坐标是______.
【答案】(1)
(2)或
(3)
【分析】(1)先求出点 ,再代入正比例函数,即可求解;
(2)设点 ,先求出,再由的面积是4,可得到,即可求解;
(3)取点C关于y轴的对称点,则,可得到点P位于与x轴的交点时,最小,然后求出直线的解析式,即可求解.
【详解】(1)当时,,
∴点 ,
∴,即,
∴正比例函数的表达式为 ;
(2)设点 ,
当时,,
∴点 ,
∴,
∵的面积是4,
∴ ,
解得:或2,
∴点D的坐标为或 ;
(3)存在,理由如下:
如图,
取点C关于y轴的对称点,则,
即点P位于与x轴的交点时,最小,
∵点 ,
∴点,
设直线的解析式为 ,
把点,代入得 :
,
解得:,
∴直线的解析式为,
当时,,
【实战演练】
1.如图,在正方形网格中(图中每个小正方形的边长均为1个单位长度),若点的坐标为,点的坐标为,请按要求解决下列问题:
(1)在图中建立正确的平面直角坐标系;
(2)点的坐标为_____________;
(3)的面积为_____________;
(4)如果的面积为1,且点在轴上,则点的坐标为_____________;
(5)如果的周长最小,且点在轴上,则的周长最小值为_____________,点的坐标为_____________.
【答案】(1)见详解
(2)
(3)4
(4)或
(5),
【分析】(1)根据点的坐标,先确定原点的位置,再画出坐标轴即可;
(2)结合原点的位置,确定点的坐标即可;
(3)利用割补法计算的面积即可;
(4)设点坐标为,根据三角形面积公式,可得,求解即可获得答案;
(5)作点关于轴的对称点,由对称的性质可得,连接,设交轴于点,根据“两点之间线段最短”可知此时的周长最小;利用待定系数法求得直线的解析式,进而确定点的坐标,再利用勾股定理计算,的值,即可获得答案.
【详解】(1)解:如下图所示平面坐标系即为所求;
(2)由图可知,点的坐标为,
故答案为:;
(3),
即的面积为4,
故答案为:4;
(4)设点坐标为,
根据题意,可得,
∴,
∴,
∴或5,
∴点坐标为或;
(5)由(2)可知,点的坐标为,
作点关于轴的对称点,如下图,
则有,
由对称的性质可得,,
连接,设交轴于点,
此时的周长最小,
设直线的解析式为,将点,代入,
可得 ,解得,
∴直线的解析式为,
令,即有,
解得,
∴点的坐标为,
∵,,,
∴,,
∴的周长最小值.
【点睛】本题主要考查了坐标与图形、待定系数法求函数解析式、轴对称的性质、两点之间线段最短、勾股定理等知识,综合性强,解题关键是综合运用相关知识,并运用数形结合的思想分析问题.
2.如图,在平面直角坐标系中,点的坐标为,点是正比例函数图象上一动点,点是轴上一动点,则周长的最小值为 .
【答案】
【分析】本题考查了一次函数图象上点的坐标特征,坐标与图形性质,勾股定理,轴对称确定最短路线问题.作点关于直线的对称点,关于轴的对称点连接交直线于,交轴于,此时的周长最小,据此求解即可.
【详解】解:作点关于直线的对称点,关于轴的对称点,连接交直线于,交轴于,如图:
,,
,
、、、四点共线,
最小,即周长最小,最小值为的长度,
由知,,
,
周长最小为,
故答案为:.
3.如图,直线与轴交于点,与轴交于点 ,直线垂直于轴上点,直线与直线交于点.
(1)直线的解析式为 ,点的坐标为 ;
(2)若点在直线上,且与点、构成的三角形的面积是8,求点的坐标;
(3)若点是轴上一个动点,当与点、点构成的三角形周长最小时,求点的坐标.
(4)若点是直线上一个动点,当点N与点A、点构成的三角形是等腰三角形时,求点的坐标.
【答案】(1),
(2)或
(3)
(4),,,
【分析】本题考查的是待定系数法求一次函数表达式、一次函数应用及轴对称的性质,
(1)待定系数法求出表达式,再根据一次函数性质求出点的坐标;
(2)设点P的坐标为,分两种情况:当点P在直线左侧或当点P在直线右侧时,分别求出即可;
(3)设N的坐标为,先求出,,再分类讨论求出即可.
【详解】(1)解:设直线的解析式为,则由题意得:
,
解得:,
直线的解析式为,
直线垂直于轴上点,,直线与直线交于点.
当时,,
点的坐标为;
(2)连接,如下图,
点在直线上,
设点P的坐标为,
当点P在直线左侧且时,
,
,
解得:,
当时,,
;
当点在直线右侧且时,
,
,
,
解得:,
当时,,
;
综上所述,点的坐标为或;
(3)作点关于x轴的对称点,连接交x轴于点M,连接,
,
周长为,此时周长最小,
设直线的解析式为,则由题意得:
,
解得:,
直线的解析式为,
当时,,
解得:,
点的坐标为;
(4)点是直线上一个动点,
设N的坐标为,
,
,,
当点N与点A、点构成的三角形是等腰三角形时,
当时,,
,
解得:或,
(不合题意舍去)或;
当时,,
,
解得:,
;
当时,,
,
解得:或,
或;
综上所述,点的坐标为,,,.
七、其它问题
1.如图,直线:与x轴、y轴分别交于A、B两点,于点M,点P为直线l上不与点A、B重合的一个动点.在y轴上存在( )个点Q,使得以O、P、Q为顶点的三角形与全等.
A.2 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【分析】先求得点A、B的坐标,可求得的长,利用面积法即可求得的长,分与两种情况讨论,结合图形分析即可求解.
【详解】解:对于直线,
令,则,令,则,
解得:,
∴点A、B的坐标分别是,,
∴,,
∴,
∵
∴;
①当时,如图2和图3,
由(1)得,
∴,即P点横坐标为或,
当P点横坐标为时,纵坐标为:,
∴,
当P点横坐标为时,纵坐标为:,
∴;
②当时,如图4和图5,
∴,
此时点Q的坐标为或,
综上所述,符合条件的点Q共4个.
故选:B.
【点睛】本题是一次函数的综合题,考查了一次函数图象上的点的坐标特征,勾股定理,全等三角形的判定与性质,三角形的面积,坐标与图形的性质,正确进行分类讨论是解题的关键.
2.如图,平面直角坐标系中,直线与x轴、y轴围成的的周长为12,点D在y轴的负半轴上,若将沿直线折叠,点B恰好落在x轴正半轴的点C处.
(1)求k的值;
(2)求点C的坐标和直线的解析式.
【答案】(1)k的值为4
(2);直线的解析式为
【分析】(1)先根据坐标轴上点的坐标特征表示出,,则利用勾股定理计算出,再根据三角形周长公式列方程求解即可;
(2)设,由(1)得,,,先根据折叠的性质得到,,则,从而得到C点坐标为,接着在中利用勾股定理得到,解方程求出t得到D点坐标,然后利用待定系数法求直线的解析式.
【详解】(1)当时,,解得,则,
当时,,则,
∵,
∴,
解得,
即k的值为4;
(2)设,由(1)得,,,
∵将沿直线折叠,点B恰好落在x轴正半轴的点C处,
∴,,
∴,
∴C点坐标为,
在中,,
解得,
∴,
设直线的解析式为,
把,分别代入得,
解得,
∴直线的解析式为.
1
学科网(北京)股份有限公司
$