内容正文:
专题08 一次函数几何综合题分类训练
(6种类型48道)
1.如图,一次函数的图象与坐标轴交于点A,C,一次函数的图象与的图象交于点,与轴相交于点.地 城
类型01
一次函数相关最值问题
(1)求的值及一次函数的表达式;
(2)求的面积;
(3)点是轴上的一个动点,直接写出的最小值.
2.在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,,,且满足.
(1)求点的坐标.
(2)为轴上一动点,连接,过点在线段上方作,且
①如图1,若点在轴正半轴上,点在第一象限,连接,过点作的平行线交轴于点,求点的坐标(用含的式子表示)
②如图2,连接,探究当取最小值时,直线与轴的夹角(锐角)是多少度?
3.如图1,在平面直角坐标系中,直线分别与轴,轴交于点,点为轴负半轴上一点,且满足.
(1)求直线的解析式;
(2)如图2,点是线段的中点,点,分别是线段,上的两个动点.连接,,,当时,求点的坐标和周长的最小值;
(3)若点是轴上一动点,当时,请直接写出所有满足条件的点的坐标,并写出求解点的坐标的其中一种情况的过程.
4.如图1,在平面直角坐标系中直线:交坐标轴于A、B两点,直线:过点B交y轴于点C,且.
(1)求直线的解析式;
(2)点H为线段上一动点,连接,且,点P,Q为y轴上的两个动点,点P在点Q的上方,且,G为线段的中点,连接,,求最小值;
(3)如图2,在(2)的条件下,将直线沿着水平方向向右平移2个单位长度得到直线,交直线于点E,交y轴于点F,点M为上一动点,连接,当时,请直接写出点M的坐标,并写出其中一种情况的求解过程.
5.如图,已知直线与轴交于点,与轴交于点,以为直角顶点在第一象限内作等腰,其中,.
(1)求直线的解析式和点的坐标;
(2)如图,点是的中点,点是直线上一动点,连接、,求的最小值,并求出当取最小值时点的坐标;
(3)在(2)的条件下,当取最小值时.直线上存在一点,使,求点坐标.(直接写出答案)
6.如图,在直角坐标系中,直线解析式为,经过点且与y轴交于点C,与x轴交于点E,过点A的直线与y轴交于点.
(1)求m的值和直线的函数表达式;
(2)若点在线段上,点在直线上,求的最大值;
(3)在x轴上是否存在点D,使,若存在,请求出点D的坐标,若不存在,请说明理由.
7.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.
8.如图,点,点,,线段的端点P从点A出发沿线段向点B运动,同时另一端点Q随之只在x轴上运动,运动过程中Q点始终不在P点左边,当P点到达B点后,P,Q两点都停止运动,设点Q的坐标为 .
(1)求直线的表达式;
(2)求m的最大值;
(3)求点Q运动的总路程;
(4)当P点的横坐标为时,求与y轴的交点坐标.
9.如图,在平面直角坐标系中,直线与y轴交于点,与x轴交于点,点P是直线上的一个动点,且不与点O重合,连接.地 城
类型02
存在性问题角度相关
(1)求直线l的表达式:
(2)若的面积为,求点P的坐标;
(3)探究是否存在点P,使得?若存在,请求出此时点P的纵坐标;若不存在,请说明理由.
10.如图,在平面直角坐标系中,直线的解析式为,直线与交于点,与y轴交于点,与x轴交于点C.已知.
(1)求直线的解析式;
(2)若平面直角坐标系内有一点,使得,请直接写出点P的坐标;
(3)线段OA上是否存在一个点M,使得?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
11.如图,在平面直角坐标系中,直线的图象与轴轴分别交于,两点.直线的图象与轴交于.直线与直线交于点.
(1)求点的坐标及直线的表达式;
(2)若点在直线上,且为直角三角形,直接写出点的坐标;
(3)在轴上是否存在点,使得,若存在,求出点坐标;若不存在,说明理由.
12.如图1,一次函数的图象与正比例函数的图象交于点,与x轴交于点.
(1)求a的值和一次函数的表达式;
(2)如图2,若y轴的正半轴上有一点C,使得的面积是的面积的2倍,在x轴有一动点M,求的最小值;
(3)如图3,试探究在y轴上是否存在点M,使得,若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
13.在平面直角坐标系中,点的垂直平分线交于点,交于点,点是直线上一点,且点在点的上方,.
(1)求点的坐标:
(2)求点的坐标;
(3)在第一象限内是否存在一点,使得是等腰直角三角形,且.若存在,请求点的坐标,若不存在,请说明理由.
14.如图1,在平面直角坐标系中,直线分别交轴、轴于点、点,直线与直线交于点,与轴交于点,且.
(1)求直线的解析式;
(2)如图2,若点是线段上的一动点,连接、,点、分别是轴和轴上的两个动点,连接、、,当,求点的坐标及的最小值;
(3)如图3,将直线向右平移个单位长度得到直线,直线与轴交于点,连接,在轴是否存在动点,使得,若存在,请直接写出点的坐标,若不存在,请说明理由.
15.如图,在平面直角坐标系中,直线与轴,轴分别相交于点是线段上一点,将沿着折叠,点落在点处,连接.
(1)求点、点的坐标;
(2)若点落在线段上,求点的坐标;
(3)在轴是否存在一点,使,若存在,请直接写出点的坐标.
16.在平面直角坐标系中的位置如图所示,O为坐标原点,,的面积等于24.
(1)求点B的坐标;
(2)动点P从点B出发,以每秒2个单位长度的速度沿x轴负方向运动,运动时间为秒,过点P作x轴的垂线交直线于点E,连接AE.若的面积为S,请用含t的代数式表示S;
(3)在(2)的条件下,过点作的垂线交轴于点,交于点,当时,在第一象限内是否存在点,使是以为腰的等腰直角三角形?若存在,请求出点,若不存在,请说明理由.
17.如图1:直线与轴、轴分别交于、两点,,点是直线上与、不重合的动点.地 城
类型03
存在性问题全等三角形相关
(1)求点的坐标和直线的解析式;
(2)如图2,当点运动到某一位置时,,求此时点的坐标;
(3)如图3,当于点,点为直线上不与点、重合的一个动点.在轴上是否存在点,使得以、、为顶点的三角形与全等,若存在请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
18.如图①,已知的顶点A在y轴上,顶点B在x轴上,且.点A的坐标为,点B的坐标为,.
(1)求点C的坐标;
(2)如图②,过点C作直线轴交于点D,交y轴于点E.
①求线段的长;
②在坐标平面内,是否存在点M(除点B外),使得以点M、C、D为顶点的三角形与全等?若存在,请直接写出所有符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.
19.如图1,在平面直角坐标系中,直线分别交轴,轴于点,点,且.
(1)求的值;
(2)若点为线段上一点,连接,将沿着折叠,使点落在轴的点处,求点的坐标;
(3)如图2,作,点为直线上一动点,点为轴上一动点,是否存在以为顶点的三角形与全等?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
20.如图:直线与x轴、y轴分别交于A、B两点,,点是直线上与A、B不重合的动点.
(1)求直线的解析式;
(2)当点C运动到什么位置时的面积是6;
(3)过点C的另一直线与y轴相交于D点,是否存在点C使与全等?若存在,请求出点C的坐标;若不存在,请说明理由.
21.如图:直线与轴、轴分别交于、两点,,点是直线上与、不重合的动点.
(1)求直线的解析式;
(2)作直线,当点运动到什么位置时,的面积被直线分成的两部分;
(3)过点的另一直线与轴相交于点,是否存在点使与全等?若存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由.
22.在平面直角坐标系内,直线与x轴、y轴分别交于A,B两点.
(1)求A、B两点的坐标;
(2)在y轴上有一点,在x轴上有一动点D,它从A点以每秒1个单位长度的速度沿x轴向左移动,当的面积为16时,确定直线的表达式;
(3)若点P为点B上方y轴上的点,在直线上是否存在点Q使得与全等,若存在,求出此时点Q的坐标.
23.如图1,在平面直角坐标系中,一次函数的图象与x轴,y轴分别交于点A,C,,过点A作轴,垂足为A,过点C作轴,垂足为C,两条垂线相交于点
(1)求线段AC的长;
(2)如图2,将图1中的折叠,使点A与点C重合,再将折叠后的图形展开,折痕交于点D,交于点E,连接,求点D的坐标;
(3)是射线上的一个动点,过点M的另一条直线与y轴相交于点请直接写出与全等时,点M的坐标.
24.如图所示,直线与x轴,y轴分别交于B,C两点,点A为y轴上定点.
(1)请求出直线的解析式;
(2)若F为直线上一动点,连接,当时,求点F的坐标;
(3)在(2)问条件下,点F在第一象限时,在平面内有点H(不与F重合),以点O,B,H为顶点的三角形与全等,直接写出点H的坐标.
25.如图1,已知直线分别交x轴、y轴于A,C两点,直线交x轴于点B,且,.地 城
类型04
存在性问题等腰三角形相关
(1)求k的值;
(2)如图2,D为线段上一点,设点D的横坐标为m,过点D作轴交于点E,使,求m的值;
(3)在(2)的条件下,探究x轴上是否存在一个动点P,使得以点D、O、P为顶点的三角形是等腰三角形,若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
26.如图1,在平面直角坐标系中,已知直线分别与轴、轴交于点A,B,点在线段的延长线上,且.
(1)求线段的长.
(2)求点的坐标.
(3)如图2,连接,在轴上是否存在点,使得是以为腰的等腰三角形?若存在,直接写出点的坐标;若不存在,说明理由.
27.如图,直线与轴、轴分别交于点A、B,且与直线相交于点,已知直线经过点,且与轴交于点.
(1)求点A、B的坐标以及直线m的解析式;
(2)若P为直线m上一动点,,求点P的坐标;
(3)在x轴上是否存在一个动点Q,使得为等腰三角形?若存在.请求出Q点的所有坐标,若不存在,请说明理由.
28.如图,直线与轴、轴分别交于两点,直线与轴交于点,是线段上的一个动点(与点不重合),连接.
(1)求直线的解析式;
(2)设动点的横坐标为,的面积为.
①求出与的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
②当时,求点的坐标;
③在②的条件下,轴上存在点,使得是等腰三角形,直接写出此时点的坐标.
29.如图,在平面直角坐标系中,正比例函数与一次函数 的图象相交于点过点作 x 轴的平行线,分别交 y=kx 的图象于点 B,交的图象于点 C,连接 OC
(1)求 t与 k的值;
(2)求的面积;
(3)在x轴上是否存在点M,使为等腰三角形,若存在,直接写出所有点M的坐标,若不存在,请说明理由.
30.如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴,y轴分别交于A,B两点,点为直线上一点,直线过点C.
(1)求m和b的值;
(2)直线与x轴交于点D,动点P在线段DA上从点D开始以每秒1个单位的速度向A点运动.设点P的运动时间为t秒.
①若的面积为10,求t的值;
②是否存在t的值,使为等腰三角形?若存在,直接写出t的值;若不存在,请说明理由.
31.如图1,在平面直角坐标系中,直线与x轴,y轴分别交于A,B两点, 与x轴,y轴正半轴分别交于C,D两点, D(0,6)且
(1)求直线的解析式;
(2)如图2,若点P为直线AB上一点,连接PC,PD,当时,求此时P点的坐标;
(3)若点E为直线y=x-4上一动点,是否存在点E使ΔABE是以BE为腰的等腰三角形?若存在,请直接写出点E的坐标,并写出其中一个点E的求解过程;若不存在,请说明理由.
32.如图,在直角坐标系中,直线过点和点,直线过点,两直线相交于点
(1)求和的表达式;
(2)求不等式的解集;
(3)连接,求的面积;
(4)在x轴上是否存在点P,使为等腰三角形?若存在,请写出所有满足条件的点P的坐标.
33.如图,已知直线:经过点,交轴于点,交轴于点,直线交直线于点,点到轴的距离为.地 城
类型05
存在性问题直角三角形相关
(1)求直线的函数表达式和点、点的坐标;
(2)求的面积;
(3)在轴上是否存在点,使得是直角三角形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
34.如图,在平面直角坐标系中,正比例函数与一次函数的图象相交于点.一次函数交x轴于点D,过x轴上的动点P作x轴的垂线,分别交正比例函数的图象于点B,交一次函数的图象于点C,连接.
(1)求这两个函数的表达式;
(2)若点,求的面积;
(3)在x轴上是否存在一点P,使为直角三角形,若存在,请直接写出满足条件的所有点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(4)当点P的坐标为 时,的面积被直线分成的两部分.
35.如图,在平面直角坐标系中,函数的图象与轴,轴分别交于点A,B,与函数的图象交于点.
(1)求m和的值;
(2)函数的图象与x轴交于点D,点E从点D出发沿方向,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求的面积S与时间t的关系式;
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,直接写出t的值;若不存在,请说明理由.
36.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,与直线交于点.直线与x轴交于点D.点P是射线上的一个动点,且点P从点D出发以每秒2个单位长度匀速运动.设点P的运动时间为.
(1)求两条直线的关系式;
(2)当的面积为15时,求t的值;
(3)试探究,在点P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.
37.如图,直线交轴于点,交轴于点,点在直线的上方.
(1)若,求的值;
(2)是否存在点,使得是直角三角形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
38.如图,在平面直角坐标系中,的顶点在轴上,边落在轴上,且,动点以个单位每秒的速度从点出发沿射线方向运动,运动时间为.
(1)求点的坐标;
(2)在点的运动过程中,连接,设的面积为,用含的代数式表示,并直接写出的取值范围;
(3)在点的运动过程中是否存在某一时刻,使是以为斜边的直角三角形?如存在,求出点坐标;若不存在,请说明理由.
39.如图,A,B是直线与两坐标轴的交点,直线过点A,与x轴交于点C.
(1)求直线的解析式及点C的坐标.
(2)点D是折线上一动点.
①尺规作图:当点D是线段的中点时,在如图1中的y轴上找一点E,使最小(用无刻度的直尺和圆规画出点E的位置,保留作图痕迹,不要求写作法和证明),并求出点E的坐标;
②探究是否存在点D,使为直角三角形,若存在,请直接写出点D的坐标;若不存在,请说明理由.
40.如图,在平面直角坐标系中,是坐标原点,直线与轴交于点,与轴交于点,与正比例函数交于点,点的横坐标为2.
(1)用待定系数法求直线的表达式:
(2)如图1,点为直线上一点,若,求点的坐标:
(3)如图2,点为线段上一点,连接,将沿直线翻折得到(点的对应点为点),交轴于点.
①当点落在轴上时,请直接写出点的坐标;
②若为直角三角形,请直接写出点的坐标.
41.如图,已知一次函数的图象与轴交于点,一次函数的图象与轴交于点,点为两函数图象的交点,且点的横坐标为2.地 城
类型06
存在性问题面积相关
(1)求一次函数的函数解析式;
(2)求的面积;
(3)在轴上是否存在一点,使得?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
42.如图,在平面直角坐标系中,已知一次函数的图象分别与轴、轴交于、两点.
(1)点A的坐标是______,点B的坐标是_____;
(2)若点是直线上的一点,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.
43.在平面直角坐标系中,是坐标原点,一次函数的图象与轴交于点,与轴交于点,与正比例函数的图象相交于点,点的横坐标为3.
(1)求一次函数的表达式;
(2)如图2,过点作直线轴,为射线上一动点,
①求线段的长度,
②若为以为腰的等腰三角形,直接写出点的坐标;
(3)在(2)的条件下,平面内是否存在点,使的面积等于面积的一半?若存在,直接写出点的坐标;若不存在,说明理由.
44.如图,在平面直角坐标系中,直线分别与x轴、y轴交于点,B,直线分别与x轴、y轴交于点C,D,点C在点A的左边,且,直线与直线交于点.
(1)求直线与的函数表达式.
(2)求的面积.
(3)在直线上是否存在一点P,使得?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
45.如图,直线与y轴交于点A,直线与y轴交于点B,两直线交于点C,且点C的横坐标为2.
(1)关于x,y的方程组的解是______.
(2)求直线的关系式
(3)求的面积.
(4)在直线的图像上存在异于点C的另一点P,使得与的面积相等,请求出点P的坐标.
46.如图,在平面直角坐标系中,直线与轴、轴分别交于两点,直线与轴交于点,,与交于点.
(1)求直线的函数表达式;
(2)当时,的函数最大值为4,求的值;
(3)连接,在第一象限内,直线上是否存在一点,使得和的面积相等?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
47.如图,在平面直角坐标系中,函数的图像交坐标轴于、两点,点、的坐标分别为、,直线、相交于点.
(1)求直线的函数表达式;
(2)连接,若直线上存在点,使得的面积是的面积的2倍,请求出点的坐标.
48.如图,直线的解析表达式为:,且与x轴交于点D,直线经过点A,B,直线,交于点C.
(1)求点D的坐标及直线的表达式;
(2)求的面积;
(3)在直线上是否存在点P,使得的面积是面积的2倍?若存在请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由
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专题08 一次函数几何综合题分类训练
(6种类型48道)
1.如图,一次函数的图象与坐标轴交于点A,C,一次函数的图象与的图象交于点,与轴相交于点.地 城
类型01
一次函数相关最值问题
(1)求的值及一次函数的表达式;
(2)求的面积;
(3)点是轴上的一个动点,直接写出的最小值.
【答案】(1),
(2)18
(3)
【分析】本题考查一次函数与几何的综合应用,正确的求出函数解析式,利用数形结合的思想,是解题的关键:
(1)待定系数法求出函数解析式即可;
(2)求出点坐标,利用三角形的面积公式进行求解即可;
(3)作点关于轴的对称点,连接,得到的最小值即为,进行求解即可.
【详解】(1)解:把代入,得,
∴,
把,代入,得:,
解得,
∴;
(2)解:∵,
∴当时,,
∴,
∵,,
∴的面积;
(3)解:作点关于轴的对称点,连接,则,,作轴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴的最小值为.
2.在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,,,且满足.
(1)求点的坐标.
(2)为轴上一动点,连接,过点在线段上方作,且
①如图1,若点在轴正半轴上,点在第一象限,连接,过点作的平行线交轴于点,求点的坐标(用含的式子表示)
②如图2,连接,探究当取最小值时,直线与轴的夹角(锐角)是多少度?
【答案】(1)点的坐标为
(2)①点的坐标为
②直线与轴的夹角(锐角)为
【分析】本题考查了绝对值的性质、平面直角坐标系中点的坐标求解、全等三角形的判定与性质、平行线的性质及垂线段最短的应用,解题的关键是通过构造全等三角形转化线段与角度关系,结合坐标特征分析点的轨迹与线段最值.
(1)利用绝对值的非负性求的值,得点坐标;
(2)①作辅助线构造全等三角形,结合平行线的内错角性质推导点坐标;
②确定点的运动轨迹,利用垂线段最短分析最小值时直线与轴的夹角.
【详解】(1)解:∵,
∴,即,
∴点的坐标为.
(2)①解:过点作轴于点,
∵,
∴,
∴
又∵,
∴
∵,,
∴(),
∴,,
∴,
∵,轴为截线,
∴(两直线平行,内错角相等).
在和中:
∴(),
∴.
又∵在轴负半轴,
∴点的坐标为.
②解:由①知,即点的纵坐标比横坐标大4,
∴点在直线上.
根据垂线段最短,的最小值为原点到直线的垂线段长度.
直线与轴交于,与轴交于,
∴该直线与轴、轴围成的三角形为等腰直角三角形,其与轴的夹角为.
∵垂直于直线,
∴直线与轴的夹角(锐角)为.
3.如图1,在平面直角坐标系中,直线分别与轴,轴交于点,点为轴负半轴上一点,且满足.
(1)求直线的解析式;
(2)如图2,点是线段的中点,点,分别是线段,上的两个动点.连接,,,当时,求点的坐标和周长的最小值;
(3)若点是轴上一动点,当时,请直接写出所有满足条件的点的坐标,并写出求解点的坐标的其中一种情况的过程.
【答案】(1)
(2),
(3)或
【分析】(1)分别把、代入求得、,进而求得,再利用待定系数法求解即可;
(2)先求出,设,先整理,根据,且,得,解得,即,过点E作轴的对称点,记为,连接交轴于一点,连接,此时周长最小,且周长最小,运用勾股定理列式计算,得,,即可作答.
(3)在x轴上取点,连接,过点C作轴,由等腰直角三角形的性质可得,求得,作的角平分线交x轴于点P,则,求得,再根据三角形外角的性质证得,再根据等腰三角形的判定得,再利用勾股定理求解,作点P关于y轴的对称点,此时,即可求解.
【详解】(1)解:∵直线分别与轴,轴交于点,
∴令,即;
∴令,即;
∴,
∵,
∴,
∴,
∵点在轴的负半轴,
∴,
设直线的解析式为
把,分别代入,
得,
解得,
∴;
(2)解:由(1)得,,,
∴,
∴,
∵点是线段的动点,且线段的解析式为,
∴设,
连接,如图所示:
∴,
∵,且,
∴,
∴,
∴,
即,
点是线段的中点,,
∴,
∴,
过点E作轴的对称点,记为,
即,
连接交轴于一点,连接,
∴,
此时周长最小,且周长最小
∵,,
∴,
∵
∴
则周长最小;
(3)解:由(1)得,,
∴,
∵,
∴,
即,
在x轴上取点,连接,过点C作轴,
∵,且,
∴,
∵轴,
∴,,
作的角平分线交x轴于点P,
则,
∴,即,
∵,,
∴,
∴,
∴,
则,
∴,
∴,
作点P关于y轴的对称点,此时,
∴点P坐标为或.
【点睛】本题考查一次函数与坐标轴的交点问题、用待定系数法求函数解析式、等腰直角三角形的判定与性质、三角形外角的性质、勾股定理、轴对称的性质及角平分线的定义,熟练掌握轴对称的性质是解题的关键.
4.如图1,在平面直角坐标系中直线:交坐标轴于A、B两点,直线:过点B交y轴于点C,且.
(1)求直线的解析式;
(2)点H为线段上一动点,连接,且,点P,Q为y轴上的两个动点,点P在点Q的上方,且,G为线段的中点,连接,,求最小值;
(3)如图2,在(2)的条件下,将直线沿着水平方向向右平移2个单位长度得到直线,交直线于点E,交y轴于点F,点M为上一动点,连接,当时,请直接写出点M的坐标,并写出其中一种情况的求解过程.
【答案】(1)
(2)
(3),;求解过程见解析
【分析】本题考查了一次函数的图像与性质,一次函数解析式的求解,一次函数的图像平移,熟练掌握一次函数函数的性质是解决本题的关键.
(1)先由直线:求出A、B两点的坐标,再根据可求解C点的坐标,将B、C两点代入即可求解;
(2)构造辅助线,利用面积求解点H的坐标,当点,Q,G三点共线时,即可求得最小值;
(3)先求解出直线的解析式,再根据点M在点E的右侧即可求解.
【详解】(1)解:∵直线:交坐标轴于A、B两点,
令,解得,即,
令,即,解得,即,
∵,
∴,
∵直线:过点B交y轴于点C,
∴,解得,
∴直线的解析式为:;
(2)解:过点H作y轴平行线交直线BC于点K,如图,
设H点得坐标为,则K点坐标为,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴H点的坐标为,
将点H沿着y轴向下平移个单位得到点,
作点关于y轴的对称点,连接,,
∴点的坐标为,
由题意知点G坐标为,
∴,
当点,Q,G三点共线时取等号,
∴的最小值为,当点,Q,G三点共线时取得最小值.
(3)解:,
由题意知:直线的解析式为:,
当点M在点E的右侧时,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴直线的解析式为:,
令:,得:,
解得,
∴.
5.如图,已知直线与轴交于点,与轴交于点,以为直角顶点在第一象限内作等腰,其中,.
(1)求直线的解析式和点的坐标;
(2)如图,点是的中点,点是直线上一动点,连接、,求的最小值,并求出当取最小值时点的坐标;
(3)在(2)的条件下,当取最小值时.直线上存在一点,使,求点坐标.(直接写出答案)
【答案】(1),
(2),
(3)或
【分析】(1)设直线的表达式为,将点,点代入求出,,进而可得直线的表达式;过点作轴于点,证明和全等得,,则,由此可得点的坐标;
(2)延长到,使,连接交于点,连接,则是线段的垂直平分线,进而得,则,由此得当为最小时,为最小,根据“两点之间线段最短”得,则当,,共线时,为最小,此时点与点重合,再分别求出点,点,利用待定系数法求出直线的表达式为,解方程组可得点的坐标;
(3)在的条件下,直线的表达式为,点,设点的坐标为,先求出,进而得,过点作直线轴,交于点,过点作于点,过点M作于点,连接,再求出点,由此得,,,则,因此线段上不存在点,所以有以下两种情况:当点在的延长线上时,过点作于点,则,根据得,由此解得,进而可得点的坐标为;当点在的延长线上时,过点作于点,则,根据得,由此解得,进而可得点的坐标为,综上所述即可得出答案
【详解】(1)解:设直线的表达式为:,
直线与轴交于点,与轴交于点,
,
解得:,
直线的表达式为:,
过点作轴于点,如图所示:
,
,
是等腰直角三角形,且,,
,
,
在和中,
,
,
,,
点,点,
,,
,,
,
点的坐标为;
(2)解:延长到,使,连接交于点,连接,如图所示:
,
是线段的垂直平分线,
,
,
当为最小时,为最小,
根据“两点之间线段最短”得:,
当,,共线时,为最小,最小值为线段的长,
此时点与点重合,
点,点,点是的中点,
点的坐标为,
点,点,点是的中点,
点的坐标为,
设直线的表达式为:,
将点,点代入,
得:,
解得:,
直线的表达式为:,
解方程组:,得:,
点的坐标为,
当为最小时,点与点重合,
点的坐标为;
(3)解:点的坐标为或,理由如下:
在的条件下,
直线的表达式为:,点为,
设点的坐标为,
,,
,
,
过点作直线轴,交于点,过点作于点,过点作于点,连接,如图所示:
点,
点的横坐标为,
对于,当时,,
点,
点,点为,
,,,
,
,
线段上不存在点,使,
有以下两种情况:
当点在的延长线上时,过点作于点,如图所示:
点,
,
,
,
,
解得:,
,
点的坐标为;
当点在的延长线上时,过点作于点,图所示:
,
,
,
,
解得:,
,
点的坐标为,
综上所述:点的坐标为或.
【点睛】此题主要考查了一次函数的图象,一次函数的交点坐标,待定系数法求一次函数的表达式,利用轴对称的性质求短路线,全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形,理解一次函数的图象,熟练掌握待定系数法求一次函数的表达式,利用轴对称的性质求短路线的方法,全等三角形的判定与性质是解决问题的关键,分类讨论是解决问题的难点,也是易错点.
6.如图,在直角坐标系中,直线解析式为,经过点且与y轴交于点C,与x轴交于点E,过点A的直线与y轴交于点.
(1)求m的值和直线的函数表达式;
(2)若点在线段上,点在直线上,求的最大值;
(3)在x轴上是否存在点D,使,若存在,请求出点D的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2)
(3)存在;或
【分析】本题考查了求一次函数解析式,一次函数的图象和性质,一次函数的最值问题,一次函数与坐标轴的交点问题等,利用数形结合的思想解决问题是关键.
(1)把点代入中,求出m的值;再设直线的函数表达式为:,利用待定系数法求解即可;
(2)根据一次函数图象上点的坐标特征,得到,,进而得到,利用一次函数的最值求解即可;
(3)先求出点C的坐标为,点E的坐标为,再设点D的坐标为,利用列方程求解即可.
【详解】(1)解:把点代入中,得;
设直线的函数表达式为:,
把,代入得:
,解得,
∴直线的函数表达式为.
(2)解:∵点在线段上,
∴,
∵点在直线上,
∴,
∴,
∵,
∴随t的增大而减小,
∴当,的最大值为.
(3)解:在解析式中,令,得,令,得,
∴点C的坐标为,点E的坐标为,
设点D的坐标为,则
,
∴,
∴或,
∴,,
∴或.
7.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】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.
(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.
8.如图,点,点,,线段的端点P从点A出发沿线段向点B运动,同时另一端点Q随之只在x轴上运动,运动过程中Q点始终不在P点左边,当P点到达B点后,P,Q两点都停止运动,设点Q的坐标为 .
(1)求直线的表达式;
(2)求m的最大值;
(3)求点Q运动的总路程;
(4)当P点的横坐标为时,求与y轴的交点坐标.
【答案】(1)
(2)4
(3)6
(4)当P点的横坐标为时,PQ与y轴的交点坐标为
【分析】本题考查了待定系数法求解析式,全等三角形的判定与性质,勾股定理.熟练掌握待定系数法求解析式,全等三角形的判定与性质,勾股定理是解题的关键.
(1)设直线的表达式为,代入点,点,用待定系数法即可求解;
(2)当时,m的值才最大,)当时,证明,即可得到的最大值为,从而得到最大值为4;
(3)点的运动轨迹为:从点)到点再到点,故运动的总路程为.
(4)先求出点坐标,作轴于点H,在中,由勾股定理有:,故,用待定系数法可求得的表达式为,从而可知与轴的交点坐标为.
【详解】(1)解:设直线的表达式为,代入点,点,
∴,
解得,
所以直线的表达式为:.
(2)解:∵Q点始终不在P点左边,当P点在A点时,,故,
当P点在B点时,,故.
若要m的值最大,即当时,m的值才最大.
当时,,
在和中,
∵,
∴,
∴,
∴,
故m的值最大为4;
(3)解:∵点Q运动的轨迹为:从点)到点再到点,
故运动的总路程为.
(4)解:把x代入中,得,
故
作轴于点H,如图所示,
在中,由勾股定理有:,
故,
设直线的表达式为,
则,
解得,
所以,
故当P点的横坐标为时,与y轴的交点坐标为.
9.如图,在平面直角坐标系中,直线与y轴交于点,与x轴交于点,点P是直线上的一个动点,且不与点O重合,连接.地 城
类型02
存在性问题角度相关
(1)求直线l的表达式:
(2)若的面积为,求点P的坐标;
(3)探究是否存在点P,使得?若存在,请求出此时点P的纵坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)点P的坐标为或
(3)存在;点P的纵坐标为或
【分析】(1)用待定系数法即可求解;
(2)求出直线与的交点,可判定这两直线垂直,再设,由面积关系求得,再由建立方程即可求解;
(3)在上取点D,使,连接,过点D作于点E,则,由,则,由(2)知,得,通过计算知,利用面积关系得,从而求得;设,则,从而得,解方程求得a,从而求解.
【详解】(1)解:把,分别代入中,得,
解得:,
∴直线l的表达式为:
(2)解:设直线l与直线交于点C,如图,
联立与,即,
解得:,
∴,
∴,,
∵,
∴,
设,而,
∵,
∴,
∴,
解得:或,
∴点P的坐标为或;
(3)解:存在点P,使得;
如图,在上取点D,使,连接,过点D作于点E,
∵由(2)知,又,
∴,
∴,
∵,
∴,
即平分,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
由勾股定理得:,
∴;
设,则,
∴,
解方程得或,
则或,
∴点P的坐标为或.
【点睛】本题是函数与几何的综合,考查了待定系数法求函数解析式,求两直线的交点,勾股定理,角平分线的性质定理,线段垂直平分线的判定与性质,等腰三角形的性质等知识,灵活运用这些性质是解题的关键.
10.如图,在平面直角坐标系中,直线的解析式为,直线与交于点,与y轴交于点,与x轴交于点C.已知.
(1)求直线的解析式;
(2)若平面直角坐标系内有一点,使得,请直接写出点P的坐标;
(3)线段OA上是否存在一个点M,使得?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)P点坐标为或
(3)存在,
【分析】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,平行线的性质,三角形全等的判定及性质是解题的关键.
(1)求出,,再由待定系数法求函数的解析式即可;
(2)过B点作直线的平行线为,P点在直线上;直线关于直线的对称直线为,P点在直线上;
(3)在x轴上取点H,连接BH,使,过点H作交直线BG于点G,过点B作轴,过点G作轴,过点H作轴,则≌,设,求得,再由G点在直线上,求出n,则,推导出,求出直线与直线的交点即为
【详解】(1)解:,
,,
,,
设直线的解析式为,
,
解得,
;
(2)过B点作直线的平行线为,
,
点在直线上,
,
,
;
直线关于直线的对称直线为,
,
点在直线上,
,
;
综上所述:P点坐标为或;
(3)存在点M,理由如下:
在x轴上取点H,连接,使,
过点H作交直线于点G,过点B作轴,过点G作轴,过点H作轴,
,
,
,
,
,
≌,
,,
设,
,,
,
,
解得,
,
,,
,
与x轴的交点为,
直线的解析式为,
当时,,
11.如图,在平面直角坐标系中,直线的图象与轴轴分别交于,两点.直线的图象与轴交于.直线与直线交于点.
(1)求点的坐标及直线的表达式;
(2)若点在直线上,且为直角三角形,直接写出点的坐标;
(3)在轴上是否存在点,使得,若存在,求出点坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)点,直线的表达式为:.
(2)点E的坐标为或;
(3)存在,点P的坐标为或
【分析】本题考查的是一次函数综合运用,坐标与图形,一次函数的图象及性质,勾股定理,直角三角形的性质,数形结合和分类求解是解题的关键.
(1)当时,,得到点,再由待定系数法即可求解;
(2)分时,时两种情况,分别求出点E的坐标;
(3)设点的坐标为,根据题意可得,即可求解.
【详解】(1)解:当时,,
解得:,即点,
∵直线经过点,
∴,
解得:,
则直线的表达式为:.
(2)当中时,,解得
∴,
当中时,,解得
∴,
当时,为直角三角形,
此时,则,
故;
当时,为直角三角形,过作于F,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
当时,,得,
∴,
综上,点E的坐标为或;
(3)存在,理由:
当点P在y轴左侧时,
∵,则,
即,
设,
由点A,P,C的坐标得,,,
得,即点;
当点在y轴右侧时,则与左侧时的点P关于点H对称,故此时
综上,存在,点的坐标为或
12.如图1,一次函数的图象与正比例函数的图象交于点,与x轴交于点.
(1)求a的值和一次函数的表达式;
(2)如图2,若y轴的正半轴上有一点C,使得的面积是的面积的2倍,在x轴有一动点M,求的最小值;
(3)如图3,试探究在y轴上是否存在点M,使得,若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2)
(3)存在,点M的坐标为或.
【分析】(1)将点代入正比例函数中可求解a的值,再将点A与点B代入一次函数中,由此可求;
(2)先求出的面积,设出点C的坐标,由面积之间的关系可求解点C的坐标,再由“三点共线”即可求解最小值;
(3)当点在轴的正半轴时,过作轴于,轴于,连接,四边形是正方形,在轴上取,连接,则,,分别求出,,再由,求出即可求点的坐标为;当点轴负半轴上时,作关于直线的对称点,由对称性可知点在轴上,则,直线的解析式为,直线与轴的交点为.
【详解】(1)解:∵点在正比例函数上,
∴,即,
∴点,
∵点与点在一次函数上,
∴,解得,
∴;
(2)解:∵点,点,
∴,点A的纵坐标为4,
∴,
设点,
∵,
∵的面积是的面积的2倍,
∴,
∴,
即,
∴,
解得,
∴点,
作点关于x轴的对称点,
过点A作轴交y轴于点D,连接交x轴于点M,如图,
当点A,点M,点三点共线时,最小,即,
∵,,
在中,,
∴的最小值为;
(3)解:存在,
当点在轴的正半轴时,过作轴于,轴于,连接,
,
点在直线上,
,
四边形是正方形,
,
在轴上取,连接,
则,
,,
,
,
,
,
,
,
点,
,
,
,
,
,
,
,
点的坐标为;
当点轴负半轴上时,作关于直线的对称点,
,
,
点在轴上,
,
,
设直线的解析式为,
,解得,
直线的解析式为,
令,得,
直线与轴的交点为;
综上所述,点的坐标为或.
13.在平面直角坐标系中,点的垂直平分线交于点,交于点,点是直线上一点,且点在点的上方,.
(1)求点的坐标:
(2)求点的坐标;
(3)在第一象限内是否存在一点,使得是等腰直角三角形,且.若存在,请求点的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【详解】(1)解:∵,,
设直线的表达式为,
则,解得:,
则直线的表达式为,
∵是的垂直平分线,
,
把代入得:,
.
(2)解;设,
∵在点的上方,
,
,即,
,解得:,
.
(3)解:存在;
如图,过点分别作轴,
,
,
,
,
∵是等腰直角三角形,
,
,
,
设,
由(2)得,,
,
,
则,
解得:,
,
同理可得:;
综上可得:或.
14.如图1,在平面直角坐标系中,直线分别交轴、轴于点、点,直线与直线交于点,与轴交于点,且.
(1)求直线的解析式;
(2)如图2,若点是线段上的一动点,连接、,点、分别是轴和轴上的两个动点,连接、、,当,求点的坐标及的最小值;
(3)如图3,将直线向右平移个单位长度得到直线,直线与轴交于点,连接,在轴是否存在动点,使得,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),的最小值为;
(3)存在,或.
【详解】(1)解:直线过,
,
,
当时,,
,
,
,
,
设直线的解析式为,代入,,
,
,
直线的解析式为;
(2)解:连接,如图所示:
将代入直线,得到,
,
,,
点为中点,
是的中线,是的中线,
,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
或,
点是线段上的一动点,
,
将代入直线,可得,解得,
,
作点关于轴的对称点,连接,交轴于点,交轴于点,
,,
,此时达到最小值,最小值为的长度;
过点作轴的平行线,过点作轴的平行线,两线交于点,如图所示:
,,
,
,
的最小值为,
综上,,的最小值为;
(3)解:存在,或,理由如下:
将直线向右平移个单位长度得到直线,
,
当代入,有,
,
设直线为,代入,
,
,
直线为,
第一种情况:过点作交轴于点,如图所示:
,
,
不妨设直线为,代入,
,
直线为,
当代入,有,
;
第二种情况,取,由第一种情况可知,此时,作关于的对称直线交轴于点,
平分,
过点作,交的延长线于点,过点作于于点,如图所示:
,
,,
,
是等腰直角三角形,
,,
,
,
,
,
不妨设,那么,
,
,
,
,
(舍去)或,
;
综上,存在,或.
15.如图,在平面直角坐标系中,直线与轴,轴分别相交于点是线段上一点,将沿着折叠,点落在点处,连接.
(1)求点、点的坐标;
(2)若点落在线段上,求点的坐标;
(3)在轴是否存在一点,使,若存在,请直接写出点的坐标.
【答案】(1),
(2)
(3)存在,点的坐标为或
【分析】()把和分别代入一次函数解析式解答即可求解;
()由勾股定理可得,由折叠的性质可得,,,即得,设,则,在中,利用勾股定理求出的值即可求解;
()分点在轴右侧和左侧两种情况,分别画出图形,利用全等三角形的判定和性质和勾股定理解答即可求解.
【详解】(1)解:把代入,得,
∴,
把代入,得,
解得,
∴;
(2)解:当点落在线段上,如图,
∵,,
∴,,
∴,
由折叠得,,,,则,
∴,
设,则,
在中,,
∴,
解得,
∴;
(3)解:当点在轴右侧时,如图,过点作于点,过点作轴于,过点作的延长线于点,
∵,
∴为等腰直角三角形,
设点,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∴,
解得,
∴,
设直线的解析式为,把和代入得,
,
解得,
∴直线的解析式为,
当时,,
解得,
∴;
当点在轴左侧时,如图,过点作,则,
∵,
∴,
由上可知,,
∴,
设,则,
在中,,
∴,
整理得,,
解得,
∴;
综上,点的坐标为或.
16.在平面直角坐标系中的位置如图所示,O为坐标原点,,的面积等于24.
(1)求点B的坐标;
(2)动点P从点B出发,以每秒2个单位长度的速度沿x轴负方向运动,运动时间为秒,过点P作x轴的垂线交直线于点E,连接AE.若的面积为S,请用含t的代数式表示S;
(3)在(2)的条件下,过点作的垂线交轴于点,交于点,当时,在第一象限内是否存在点,使是以为腰的等腰直角三角形?若存在,请求出点,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)点B的坐标为
(2)
(3)存在,或
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵,
解得:,
∴,
∴点B的坐标为;
(2)解:如图,当点P在上时,,
∵,
∴,
又∵过作轴垂线交直线于点,
∴,
∴,
∴,
∴;
如图,当点P在延长线上时,,
;
∴与的关系式为;
(3)解:∵,,
∴,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∴点F的坐标为,
连接,
∵,,
∴,,
又∵,
∴,
∴,
∴,即点P与A重合,
∴,
∴点E的坐标为,
如图,以为腰的等腰直角,过点作轴,交过点、作轴的垂线于点,两点,即,,
则,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,,
∴点的坐标为;
如图,以为腰的等腰直角,过点作轴,交过点、作轴的垂线于点,两点,即,,
同理可得,
∴,,
∴点的坐标为;
综上所述,点的坐标为或.
17.如图1:直线与轴、轴分别交于、两点,,点是直线上与、不重合的动点.地 城
类型03
存在性问题全等三角形相关
(1)求点的坐标和直线的解析式;
(2)如图2,当点运动到某一位置时,,求此时点的坐标;
(3)如图3,当于点,点为直线上不与点、重合的一个动点.在轴上是否存在点,使得以、、为顶点的三角形与全等,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)或
(3)或或或
【分析】本题主要考查了求一次函数解析式、一次函数与几何的综合、全等三角形的判定等知识点,熟练掌握全等三角形的判定是解题的关键.
(1)先求出点B坐标,再根据求出点A坐标,然后用待定系数法求出直线解析式即可;
(2)先求出,再根据面积关系得到,设点C的横坐标为m,利用三角形面积建立方程求出m值,继而确定点C的坐标即可;
(3)根据条件可得,分和两种情况分别画出图形,在根据全等三角形的性质确定点Q坐标即可.
【详解】(1)解:∵直线与轴、轴分别交于、两点,
∴,即,
∴,即,
将点A坐标代入得:,解得,
∴直线的解析式为.
(2)解:由(1)可知:,
∴,
∵,
∴,
设点C的横坐标为m,则上边上的高为,
∴,解得:,
∵点C在直线上,
∴当时,,即;
当时,,即.
∴点C的坐标为或.
(3)解:存在满足条件的点Q,
∵,
∴,
∴以O、P、Q为顶点的三角形与全等时,斜边为对应边,.
①当时,
∴,即点P的横坐标为或,
如图:
∴点P的纵坐标为或,
∴点Q的坐标为或;
②当时,,即点P、Q的纵坐标为或,
如图所示:
∴点Q的坐标为或.
综上,点Q的坐标为或或或.
18.如图①,已知的顶点A在y轴上,顶点B在x轴上,且.点A的坐标为,点B的坐标为,.
(1)求点C的坐标;
(2)如图②,过点C作直线轴交于点D,交y轴于点E.
①求线段的长;
②在坐标平面内,是否存在点M(除点B外),使得以点M、C、D为顶点的三角形与全等?若存在,请直接写出所有符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)①;②存在,或或
【分析】本题考查的是一次函数综合运用,涉及到一次函数、三角形全等的性质与判定等,解题关键是熟悉相关定理,要注意分类求解,避免遗漏.
(1)先证明,则,即可求解;
(2)①由(1)知,轴交于点D,则点D的纵坐标为1,将代入,得,即可求解;②存在,理由: 点M、C、D为顶点的三角形与全等,则M与B对应,有三种情况,分情况讨论即可.
【详解】(1)由题知,,
,
过作轴,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
又在第二象限,
所以点C的坐标为.
(2)①由(1)知,
轴交于点D,
点D的纵坐标为1,将代入,得,
,
;
②存在,点M、C、D为顶点的三角形与全等,则M与B对应,
有如下三种情况:当时,
则点和点B关于直线对称,
则M的坐标为;
当时,
则点和点B关于的中垂线对称,
故的坐标为;
当时,
则点和点关于对称,
故的坐标为;
综上所述,点M的坐标为或或.
19.如图1,在平面直角坐标系中,直线分别交轴,轴于点,点,且.
(1)求的值;
(2)若点为线段上一点,连接,将沿着折叠,使点落在轴的点处,求点的坐标;
(3)如图2,作,点为直线上一动点,点为轴上一动点,是否存在以为顶点的三角形与全等?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.
【分析】本题主要考查了一次函数的图象和性质,一次函数的综合问题,全等三角形的性质,以及坐标与图形等知识,掌握这些知识是解题的关键.
(1)先求出点B的坐标,再求出点A的坐标,把点A的坐标代入解析式即可求出答案.
(2)先求出,由折叠的性质可知,,设,则,,,最后由勾股定理求解即可.
(3)先用等面积法得出,再得出以O,E,F为顶点的三角形与全等时,斜边为对应边,,然后分两种情况利用全等三角形的性质求解即可.
【详解】(1)解:当时,,
∴,
∴
∵,
∴,
∴,
把代入,
即
解得.
(2)解:∵,,
∴,
由折叠的性质可知:,,
∴,
∴,
∴.
设,
则,,
则,
在中,,
即,
解得:,
∴
(3)解:∵,,
∴,
∴以O,E,F为顶点的三角形与全等时,斜边为对应边,,
当时,
∴,
∴点E的横坐标为:或,
由(1)直线的解析式为,
∴点E的纵坐标为:,或,
故或
当时,
∴,
∴点纵坐标为或,
∴点E的纵坐标为或,
即或,
解得:或,
∴或
综上:存在以为顶点的三角形与全等,则点E的坐标为:或,或.
20.如图:直线与x轴、y轴分别交于A、B两点,,点是直线上与A、B不重合的动点.
(1)求直线的解析式;
(2)当点C运动到什么位置时的面积是6;
(3)过点C的另一直线与y轴相交于D点,是否存在点C使与全等?若存在,请求出点C的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)直线解析式为
(2)点C的坐标为或;
(3)存在,、或时,与全等
【分析】(1)求出点A的坐标,利用待定系数法即可解决问题.
(2)利用三角形的面积关于y的方程,再求出点C的坐标即可;
(3)利用勾股定理列式求出,然后根据,然后分三种情况:当与是对应边时,利用全等三角形对应边相等求出,再写出点C的坐标即可;②与是对应边时,过点C作轴于E,利用面积法求出,再分点C在y轴的左边与右边两种情况求解即可.
【详解】(1)解:当时,,当时,,
∴点,
∴,
∵,
∴,解得:,
∴直线解析式为;
(2)解:由(1)得:,
∵点,的面积是6,
∴,
∴,
解得:,
∴点C的坐标为或;
(3)解:存在,
在中,∵,
∴,
∵点C是直线上与A、B不重合的动点,过点C的另一直线与y轴相交于点D,
∴,
当与是对应边时,
∵,
,
∴,
∴点;
与是对应边,点C在y轴的左侧时,过点C作轴于E,
∵,
,
∵,
∴,
解得:,
∴,
∴,
∴点C的坐标为;
与是对应边,点C在y轴的左侧时,过点C作轴于E,
∵,
,
∵,
∴,
解得:,
∴,
∴,
∴点C的坐标为;
综上所述,点C的坐标为、或.
【点睛】本题是一次函数综合题型,主要利用了一次函数与坐标轴的交点的求解,勾股定理,全等三角形的性质,关键在于根据题意得到,从而确定出三角形的对应边,难点在于分情况讨论,作出图形更形象直观.
21.如图:直线与轴、轴分别交于、两点,,点是直线上与、不重合的动点.
(1)求直线的解析式;
(2)作直线,当点运动到什么位置时,的面积被直线分成的两部分;
(3)过点的另一直线与轴相交于点,是否存在点使与全等?若存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)当点C运动到或的位置时
(3)存在,点的坐标为或或
【分析】(1)由得,根据,得,利用待定系数法即得直线的解析式为;
(2)可得的面积,当时,,可得,,即得,当时,同理可得;
(3)在中,,,,分两种情况①若,②若时,分别求解即可.
【详解】(1)解:在中,令得,
,,
,
,
,
把代入得:
,解得,
直线的解析式为;
(2)解:,,
的面积,
当时,如图:
此时,
,即,
,
在中令,得,
∴,
∴,
当时,如图:
此时,
,即,
,
在中令,得,
∴,
∴,
综上所述,当点C运动到或的位置时,的面积被直线分成的两部分;
(3)解:存在点,使与全等,
在中,,,
,
①若,过作交轴于,过作于,如图:
,,
,,
设,则,,,
而,
,
解得或,
当时,,此时,符合题意,
当时,,此时,不符合题意,舍去,
∴,
同理可知,时,
,,,
,
同理可得,
②若时,如图:
,,
,
在中,令得,
,
此时,,符合题意,
,
综上所述,点的坐标为或或.
【点睛】本题考查一次函数综合应用,涉及待定系数法、勾股定理、全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是分别画出图形,分类讨论,利用数形结合解决问题.
22.在平面直角坐标系内,直线与x轴、y轴分别交于A,B两点.
(1)求A、B两点的坐标;
(2)在y轴上有一点,在x轴上有一动点D,它从A点以每秒1个单位长度的速度沿x轴向左移动,当的面积为16时,确定直线的表达式;
(3)若点P为点B上方y轴上的点,在直线上是否存在点Q使得与全等,若存在,求出此时点Q的坐标.
【答案】(1),
(2)或
(3)存在,点Q的坐标为或
【分析】(1)根据一次函数的解析式求得与坐标轴的交点即可;
(2)根据面积求得点D的坐标,利用待定系数法求得解析式即可;
(3)分为两种情况:①当;②当时,根据全等三角形的性质和等面积法,以及勾股定理求解即可.
【详解】(1)解:由,
当时,;当时,,
则A、B两点的坐标分别为,;
(2)解:∵,
∴,
∵的面积为16,
∴,
∴,
∴或,
设直线的表达式为,
∴或,
解得或,
∴直线的表达式为或;
(3)解:分为两种情况:①当时,
则,
∴,
∴Q;
②当时,
, , ,
过点作轴于H,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
综上所述:点Q的坐标为或.
【点睛】本题主要考查一次函数与几何的结合,涉及利用待定系数法求解析式、一次函数或坐标轴的交点、全等三角形的性质和勾股定理的应用,解题的关键是熟悉一次函数的性质和分类讨论思想.
23.如图1,在平面直角坐标系中,一次函数的图象与x轴,y轴分别交于点A,C,,过点A作轴,垂足为A,过点C作轴,垂足为C,两条垂线相交于点
(1)求线段AC的长;
(2)如图2,将图1中的折叠,使点A与点C重合,再将折叠后的图形展开,折痕交于点D,交于点E,连接,求点D的坐标;
(3)是射线上的一个动点,过点M的另一条直线与y轴相交于点请直接写出与全等时,点M的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)M点坐标为或
【分析】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,勾股定理,三角形全等的性质是解题的关键
(1)根据点A与点C是一次函数与x轴,y轴的交点,求出A、C点坐标,即可求AC的长;
(2)由折叠可知,,在中,,解得,即可求D点坐标;
(3)设,当≌时,,可求;当≌时,,可求
【详解】(1)解:当时,,
,即,
当时,,
,即,
;
(2)解:由折叠可知,,,
,
,
在中,,
解得,
;
(3)解:设直线AC的解析式为,
,
解得,
,
设,
当≌时,,
,
解得或舍,
;
当≌时,,
,
解得或舍;
;
综上所述:M点坐标为或
24.如图所示,直线与x轴,y轴分别交于B,C两点,点A为y轴上定点.
(1)请求出直线的解析式;
(2)若F为直线上一动点,连接,当时,求点F的坐标;
(3)在(2)问条件下,点F在第一象限时,在平面内有点H(不与F重合),以点O,B,H为顶点的三角形与全等,直接写出点H的坐标.
【答案】(1)
(2)的坐标为或;
(3)的坐标为或或.
【分析】(1)先求解,,结合点A为y轴上定点,设直线为,再进一步求解即可;
(2)先求解,结合,可得,可得,,当时,则,由中点坐标公式可得:;
(3)如图,以点O,B,H为顶点的三角形与全等,当沿轴对折可得,满足,当沿直线对折可得,则,当沿轴对折可得,满足,再进一步求解即可.
【详解】(1)解:∵直线与x轴,y轴分别交于B,C两点,
∴当时,,
当时,则,
解得:,
∴,,
∵点A为y轴上定点,
设直线为,
∴,
解得:,
∴直线为;
(2)解:如图,
∵,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
当时,则,
∵,
∴由中点坐标公式可得:;
综上:的坐标为或;
(3)解:如图,
∵以点O,B,H为顶点的三角形与全等,
当沿轴对折可得,满足,
∴,
当沿直线对折可得,则,
∴,
∴,
当沿轴对折可得,满足,
∴;
综上:的坐标为或或.
【点睛】本题考查的是一次函数的图象与性质,求解一次函数的解析式,坐标与图形面积,全等三角形的判定,轴对称的性质,作出图形利用数形结合的方法解题是关键.
25.如图1,已知直线分别交x轴、y轴于A,C两点,直线交x轴于点B,且,.地 城
类型04
存在性问题等腰三角形相关
(1)求k的值;
(2)如图2,D为线段上一点,设点D的横坐标为m,过点D作轴交于点E,使,求m的值;
(3)在(2)的条件下,探究x轴上是否存在一个动点P,使得以点D、O、P为顶点的三角形是等腰三角形,若存在,直接写出点P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的应用、求一次函数解析式、等腰三角形的性质等知识点,掌握分类讨论思想是解题的关键.
(1)先求得,进而求得,即,然后代入求得k的值即可;
(2)先求得,再求得直线的解析式为.由题意可得,进而求得,即的长度为;进而得到求得或,再根据已知条件验证可得;
(3)由(2)可得,即,设轴上动点的坐标为,则,,,然后再分、、三种情况求解即可.
【详解】(1)解:∵直线交y轴于点C,
∴,即,
∵,
∴,即,
将代入可得:,
解得:.
(2)解:∵,
∴,即,
设直线的解析式为,
将代入,得:
,
解得,
∴直线的解析式为,
∵D为线段上一点,设点D的横坐标为m,
∴,
∵轴,
∴点E的纵坐标与点D的纵坐标相同,
将代入直线的解析式,得,
解得:,
∴,
∴ 的长度为,
由,得,
解得:或,
∵D在线段上,,
∴,
∴.
(3)解:由(2)可得,即,
设轴上动点的坐标为,则,,,
①当时,即,
解得:或,
∴对应点的坐标为和;
②当时,即,
解得:或,
当时,P与O重合,不能构成三角形,舍去;
当时,P的坐标为,符合条件;
③当时,,
解得:,
∴对应点的坐标为.
综上,满足条件的点P坐标为、 、、.
26.如图1,在平面直角坐标系中,已知直线分别与轴、轴交于点A,B,点在线段的延长线上,且.
(1)求线段的长.
(2)求点的坐标.
(3)如图2,连接,在轴上是否存在点,使得是以为腰的等腰三角形?若存在,直接写出点的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,点的坐标为或
【分析】(1)求出当时,,当时,,再利用勾股定理即可得到答案;
(2)由中点坐标公式可得答案;
(3)设,而,,可得,,,结合是以为腰的等腰三角形,可得或,进一步利用勾股定理建立方程求解即可得到答案.
【详解】(1)解:在中,当时,,当时,,
∴;
∴.
(2)解:∵,,设,
∴,,
∴,,
∴.
(3)解:设,而,,
∴,,,
∵在轴上是否存在点,使得是以为腰的等腰三角形,
∴或,
当时,
∴,
∴,
∴或,
当时,
∴,
解得:或(舍去),
∴.
综上所述,点D的坐标为或或.
【点睛】此题是一次函数综合题,主要考查了求一次函数图象与坐标轴的交点,勾股定理,等腰三角形的定义,掌握相关性质定理并利用分类讨论思想解题是关键.
27.如图,直线与轴、轴分别交于点A、B,且与直线相交于点,已知直线经过点,且与轴交于点.
(1)求点A、B的坐标以及直线m的解析式;
(2)若P为直线m上一动点,,求点P的坐标;
(3)在x轴上是否存在一个动点Q,使得为等腰三角形?若存在.请求出Q点的所有坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)、,直线的解析式为
(2)或
(3)存在,
【分析】本题考查一次函数的图象与性质,一次函数面积问题,一次函数与全等综合;
(1)分别令和求出点A、B的坐标,设直线的解析式为,代入,计算即可求出解析式;
(2)过作轴交于,利用铅锤法表示面积,根据列方程求解即可;
(3)先求出,设,则,,分类讨论:①当时,②当时,③当时,逐项分析求解即可.
【详解】(1)解:令则;
令则,解得,
∴直线与轴、轴分别交于点、;
设直线的解析式为,代入,得
,解得,
∴直线的解析式为;
(2)解:∵直线经过点,且与轴交于点.
∴,
∴,,
∵为直线上一动点,
∴设,
过作轴交于,则,,
∴
∵,
∴,
整理得,
解得或,
∴或;
(3)解:∵,
∴,
由勾股定理,得
,
∵Q在x轴上,
∴设,则,,
①当时,
∵,
∴,
解得或,
∴点Q的坐标为或.
②当时,
∵,
∴,
两边平方,得
,即,
解得(与A重合,舍去)或,
∴点Q的坐标为,
③当时,
∵,
∴,
两边平方,得
,
即,
解得,
∴点Q的坐标为.
综上所述,满足条件的Q点坐标为:.
28.如图,直线与轴、轴分别交于两点,直线与轴交于点,是线段上的一个动点(与点不重合),连接.
(1)求直线的解析式;
(2)设动点的横坐标为,的面积为.
①求出与的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
②当时,求点的坐标;
③在②的条件下,轴上存在点,使得是等腰三角形,直接写出此时点的坐标.
【答案】(1)直线的解析式为
(2)①,自变量的取值范围为;②;③当是等腰三角形时,点的坐标为或或或
【分析】本题主要考查一次函数与几何的综合,勾股定理及等腰三角形的性质,熟练掌握一次函数与几何的综合,勾股定理及等腰三角形的性质是解题的关键;
(1)由题意易得,设直线的解析式为,然后根据待定系数法可进行求解;
(2)①过点作轴于点,由(1)及题意可知:,则有,,,然后根据三角形面积公式可进行求解;
②由(1)可知:,,然后可得,进而求解即可;
③由题意可分当时,当时,当时,然后分类进行求解即可.
【详解】(1)解:令时,则有,即,
令时,则有,
∴,
设直线的解析式为,则有:
,解得:,
∴直线的解析式为,
(2)解:①过点作轴于点,如图所示:
由(1)及题意可知:,
∴,,,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
自变量的取值范围为;
②由(1)可知:,,
∴,
∴,
∴;
③由题意可分:当时,如图,过点作轴于点,
∴,
∵,即,
∴,
∴,
∴;
当时,如图,过点作轴于点,
由上可知:,,
设,则有,
∴在中,由勾股定理可得:,
解得:,
∴,
∴,
∴;
当时,如图,
设,则有,
∵,
∴,
解得:或;
∴或;
综上所述:当是等腰三角形时,点的坐标为或或或.
29.如图,在平面直角坐标系中,正比例函数与一次函数 的图象相交于点过点作 x 轴的平行线,分别交 y=kx 的图象于点 B,交的图象于点 C,连接 OC
(1)求 t与 k的值;
(2)求的面积;
(3)在x轴上是否存在点M,使为等腰三角形,若存在,直接写出所有点M的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1),
(2)
(3)存在,
【分析】(1)先把点A的坐标代入一次函数解析式进行求解t,然后再代入正比例函数解析式进行求解k即可;
(2)由点P的坐标可得出点B、C的坐标,进而可得出的长度,由的长度结合三角形的面积公式即可求出的面积;
(3)假设存在,设点M的坐标为,分及和三种情况考虑,根据两点间的距离公式结合等腰三角形的性质,即可得出结论.
【详解】(1)解:把点代入一次函数得:,
解得,
∴,
把代入正比例函数得:,
∴;
(2)解:∵轴,,
∴把代入中,
解得:,
∴,
把代入中,
解得:,
∴,
∴.
又∵,
∴,
∴;
(3)解:假设存在,设点M的坐标为,
∵,
∴,
∵△AOM是等腰三角形,
∴分及两种情况考虑.
①当时,,
解得:,
∴点M的坐标为或;
②当时,
解得:(舍去),
∴点M的坐标为.
③当时,,
解得,
∴点M的坐标为
综上所述:存在点M,使为等腰三角形,点M的坐标为或或或.
【点睛】本题考查了待定系数法求一次函数解析式、一次函数图象上点的坐标特征、三角形的面积、两点间的距离公式以及等腰三角形的性质,解题的关键是:(1)根据点的坐标,利用待定系数法求出两函数的解析式;(2)利用一次函数图象上点的坐标特征找出点B、C的坐标;(3)分及和三种情况求出点M的坐标.
30.如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴,y轴分别交于A,B两点,点为直线上一点,直线过点C.
(1)求m和b的值;
(2)直线与x轴交于点D,动点P在线段DA上从点D开始以每秒1个单位的速度向A点运动.设点P的运动时间为t秒.
①若的面积为10,求t的值;
②是否存在t的值,使为等腰三角形?若存在,直接写出t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)①7秒;②存在,或或8
【分析】(1)把点代入直线中得:,则点,直线过点C,,;
(2)①由题意得:,中,当时,,,,即可求解;
②分三种情况,分别求解即可.
【详解】(1)解:把点代入直线中得:,
∴点,
∵直线过点C,
,
解得;
(2)①由题意得:,
中,当时,,
解得,
∴,
中,当时,,
解得,
∴,
∴,
∵的面积为10,
∴,
解得,
则t的值7秒;
②设点,点A、C的坐标为:,
当时,则点C在AP的中垂线上,即,
解得:;
当时,则点P在点C的正下方,故,
解得:;
当时,
同理可得:或(舍去)
故:当或或8时,为等腰三角形.
【点睛】本题考查的是一次函数综合运用,涉及到等腰三角形的性质、面积的计算等,其中②,要注意分类求解,避免遗漏.
31.如图1,在平面直角坐标系中,直线与x轴,y轴分别交于A,B两点, 与x轴,y轴正半轴分别交于C,D两点, D(0,6)且
(1)求直线的解析式;
(2)如图2,若点P为直线AB上一点,连接PC,PD,当时,求此时P点的坐标;
(3)若点E为直线y=x-4上一动点,是否存在点E使ΔABE是以BE为腰的等腰三角形?若存在,请直接写出点E的坐标,并写出其中一个点E的求解过程;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)P点的坐标为或
(3)点E的坐标为或或
【分析】(1)先求出点B的坐标,确定的值,从而确定点C的坐标,再用待定系数法,代入点C和点D的坐标,即可求出的解析式.
(2)设与相交于点M,求出点M的坐标,借助两点间距离公式求出,,的值,通过勾股定理的逆定理判断出,从而进一步利用求出的值,再过点M作轴,,构造,设出点P的坐标,判断出和的关系,通过勾股定理列方程,求出点P的坐标即可.
(3)设出点E的坐标,根据条件表示出和,再分类讨论和两种情况,通过等量关系列方程求出点E的坐标即可.
【详解】(1)当时,.
∴.
∴.
∴.
∴.
设的解析式为.
代入点,,得
解得
∴的解析式为.
(2)如图,设与相交于点M,过点M作轴,.
联立,得.
解得.
当时,.
∴.
∴,.
又,
∴,即是直角三角形,.
∴.
∴.
又,
∴.
设点P的坐标为,则,,.
∴.
设,则.
在中,,即.
解得.
∴,即,或.
∴此时P点的坐标为或.
(3)存在,点E的坐标为或或.理由如下:
当时,,.
∴.
∴.
设点E的坐标为,则,.
由题意可知,当是以为腰的等腰三角形时,有两种情况:
第一种:,即.
∴.
解得,或.
∴点E的坐标为或.
第二种:,即.
∴.
解得.
∴点E的坐标为.
综上所述,点E的坐标为或或.
【点睛】本题考查“一次函数的图象与性质”“待定系数法求一次函数解析式”“两点间距离公式”“勾股定理及其逆定理”的知识点,熟练应用“方程思想”和“数形结合思想”,掌握设参数,并通过两点间距离公式表示出坐标系中线段的长度,再根据题目中所给出的等量关系列方程的方法是解题关键.在点的位置不确定时,注意要分类讨论.
32.如图,在直角坐标系中,直线过点和点,直线过点,两直线相交于点
(1)求和的表达式;
(2)求不等式的解集;
(3)连接,求的面积;
(4)在x轴上是否存在点P,使为等腰三角形?若存在,请写出所有满足条件的点P的坐标.
【答案】(1);
(2)
(3)
(4)存在,点P的坐标为或或或
【分析】本题主要考查了两条直线相交或平行问题、一次函数与一元一次不等式、等腰三角形的判定与性质,解题时要熟练掌握并能根据题意列出关系式是关键.
(1)依据题意得,,进而可得,再令可得m的值,从而求出的解析式;
(2)依据题意,联列方程组,可得D的坐标为,进而结合图象可以判断得解;
(3)依据题意,由,,可得,即可得解;
()4依据题意,设,又,,则,,再分、和时进行分类讨论计算即可得解.
【详解】(1)解∶由题意得,,
(2)解∶ 由题意,联列方程组,
点D的坐标为
不等式的解集为
(3)解∶ 由题意,,,
(4)解∶ 由题意,设,
,,
,,
当时,,
或,即或
当时,,
与A重合,舍去或,即
当时,,
,即
综上,点P的坐标为或或或
33.如图,已知直线:经过点,交轴于点,交轴于点,直线交直线于点,点到轴的距离为.地 城
类型05
存在性问题直角三角形相关
(1)求直线的函数表达式和点、点的坐标;
(2)求的面积;
(3)在轴上是否存在点,使得是直角三角形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),,
(2)
(3)存在点,使得是直角三角形;点的坐标为或
【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)先求出点B的坐标,利用待定系数求出直线的函数表达式,即可求出点A的坐标;
(2)先求出点C的坐标,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)解:交直线于点,点到轴的距离为,
点的横坐标,
把代入得:,
;
直线的函数表达式为,把代入得:
,
解得,
直线的函数表达式为,
令得:,
解得:,
;
(2)解:直线:交轴于点,
当时,,
,
;
(3)解:在轴上存在点,使得是直角三角形;理由如下:
点在轴上,
,
当是直角三角形时,需分和两种情况:
如图,
当时,点在图中的位置:
点和点均在轴上,
轴.
,
;
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.
34.如图,在平面直角坐标系中,正比例函数与一次函数的图象相交于点.一次函数交x轴于点D,过x轴上的动点P作x轴的垂线,分别交正比例函数的图象于点B,交一次函数的图象于点C,连接.
(1)求这两个函数的表达式;
(2)若点,求的面积;
(3)在x轴上是否存在一点P,使为直角三角形,若存在,请直接写出满足条件的所有点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(4)当点P的坐标为 时,的面积被直线分成的两部分.
【答案】(1)正比例函数表达式为;一次函数表达式为.
(2)14
(3)存在点P,点P的坐标为或;
(4)或.
【分析】本题考查了函数的综合应用,能利用数形结合是解答此题的关键.
(1)由点A的坐标,利用待定系数法即可求出k、b的值,此题的解;
(2)由点P的坐标可得出点B、C的坐标,进而可得出的长度,由的长度结合三角形的面积公式即可求出的面积;
(3)假设存在,设点P的坐标为,因为为直角三角形,所以要分是直角边和是斜边两种情况.根据图形,利用勾股定理,求出m即可;
(4)设点,则,分两种情况:当时,当时,分别求出a的值即可.
【详解】(1)解:∵正比例函数与一次函数的图象相交于点,
∴,,
解得:,,
∴正比例函数表达式为;
一次函数表达式为.
(2)∵轴,,
∴把分别代入和中,
得:,,
∵.
又∵,
∴.
(3)假设存在,设点P的坐标为,
∵为直角三角形,
∴分AO是直角边和AO是斜边两种情况
∵
∴
①当是斜边时,有
则:
解得:,
当不符合题意,故舍弃,
∴点;
②当直角边时,利用勾股定理可得
∵
∴在中,
则:
解得:,
当不符合题意,故舍弃,
所以,.
综上,存在点P,点P的坐标为或;
(4)设点,则,
如图,当时,
,
解得,
∴;
如图,当时,
∴
解得,
∴;
故答案为:或.
35.如图,在平面直角坐标系中,函数的图象与轴,轴分别交于点A,B,与函数的图象交于点.
(1)求m和的值;
(2)函数的图象与x轴交于点D,点E从点D出发沿方向,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求的面积S与时间t的关系式;
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,直接写出t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)m的值是6,b的值是
(2)①;②或
【分析】本题是一次函数综合题,主要考查一次函数的性质、三角形的面积、动点问题,解答本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,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的代数式表示出的长度,然后根据三角形的面积公式用含t的代数式表示出的面积S;
②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】(1)解:∵点在直线上,
∴,
∴点,
∵函数的图象过点,
∴,
解得,
即m的值是6,b的值是;
(2)解: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,
∴,
∵点E从点D出发沿方向,以每秒2个单位长度匀速运动到点A(到A停止运动),点E的运动时间为t秒,
∴,,,
∴的面积,
即当的面积S与时间t的关系式为;
②如图,分两种情况讨论:
当时,,
∵点,点,点,点,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得,;
当时,
∵,,
∴,
∵,
∴,
解得,;
综上所述,当或时,是直角三角形.
36.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,与直线交于点.直线与x轴交于点D.点P是射线上的一个动点,且点P从点D出发以每秒2个单位长度匀速运动.设点P的运动时间为.
(1)求两条直线的关系式;
(2)当的面积为15时,求t的值;
(3)试探究,在点P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)两条直线的关系式为和
(2)当的面积为15时,t的值为或
(3)在点P运动过程中,存在t的值,使为直角三角形,t的值为2.5或5
【分析】(1)利用待定系数法解答即可;
(2)过点C作于点H,利用点C的坐标求得,则的高可得,利用点A,D的坐标求得,利用t的代数式表示出的长度,再利用三角形的面积公式解答即可得出结论;
(3)利用分类讨论的思想方法分两种情况讨论解答:①当时,通过求得的长度解答即可得出结论;当时,过点C作于点H,利用等腰直角三角形的判定与性质求得的长度,再利用①的方法解答即可.
【详解】(1)解:∵直线与直线交于点,
∴,
∴,
∴两条直线的关系式为和;
(2)解:过点C作于点H,如图,
∵,
∴.
对于,令,则,
∴,
∴,
∴.
对于,令,则,
∴,
∴,
∴,
∴.
∵点P是射线上的一个动点,且点P从点D出发以每秒2个单位长度匀速运动.点P的运动时间为,
∴,
∴或.
∵的面积为15,
∴,
∴或,
∴或.
∴当的面积为15时,t的值为或.
(3)解:在点P运动过程中,存在t的值,使为直角三角形,t的值为2.5或5.理由:
由题意知:.
①当时,如图,
∵,
∴.
由(2)知:,
∴,
∴;
②当时,过点C作于点H,如图,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴.
综上,在点P运动过程中,存在t的值,使为直角三角形,t的值为2.5或5.
【点睛】本题主要考查了一次函数的图象与性质,待定系数法,一次函数图象上点的坐标的特征,三角形的面积,分类讨论的思想方法,直角三角形的性质,等腰直角三角形的判定与性质,利用点的坐标表示出相应线段的长度是解题的关键.
37.如图,直线交轴于点,交轴于点,点在直线的上方.
(1)若,求的值;
(2)是否存在点,使得是直角三角形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)E的坐标为或
【分析】本题考查一次函数综合应用,涉及待定系数法,三角形面积,勾股定理的逆定理等,解题的关键是分类讨论思想的应用.
(1)过E作轴交于M,用待定系数法求出直线解析式为,可得,,根据,有,即可解得a的值为3;
(2)求出,①当为斜边时,,②当为斜边时,,③为斜边时,,分别解方程可得答案.
【详解】(1)解:过E作轴交于M,如图:
设直线解析式为,
把代入得:,
解得,
∴直线解析式为,
令得,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,即,
解得,
∴a的值为3;
(2)存在点E,使得是直角三角形,理由如下:
∵,
∴,
①当为斜边时,,
解得或,
∵点E在直线的上方,
∴;
②当为斜边时,,
解得,
∴;
③为斜边时,,
解得(舍去),
综上所述,E的坐标为或.
38.如图,在平面直角坐标系中,的顶点在轴上,边落在轴上,且,动点以个单位每秒的速度从点出发沿射线方向运动,运动时间为.
(1)求点的坐标;
(2)在点的运动过程中,连接,设的面积为,用含的代数式表示,并直接写出的取值范围;
(3)在点的运动过程中是否存在某一时刻,使是以为斜边的直角三角形?如存在,求出点坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,点P坐标为
【分析】(1)由勾股定理和已知条件得出,求出,,得出,即可得出结果;
(2)分两种情况:①当点P在线段上时,②当点P在射线上时,利用两个三角形等高求解即可.
(3)先利用待定系数法求出的解析式,设,由勾股定理得出,解方程求出,进一步即可得出点P的坐标.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵,,
∴,
解得:,或(舍去),
∴,,
∴,
∴点B的坐标为
(2)解:分两种情况:①当点P在线段上时,
由(1)知:,
∴,,
∵,
∴,
∵和等高,
∴,
又∵,
∴,
∴
∴,
②当点P在射线上时,即,
同理可得出:,
,
∴
综上:
(3)解:存在,点P坐标为;
由(1)知:,,,
∴,,,
设的解析式为:,
则,
解得,
∴的解析式为:,
设,
∵是以为斜边的直角三角形,
∴,
∵,,,
∴,
解得:,
∴
∴点P的坐标为.
【点睛】本题主要考查了坐标与图形的综合题,一次函数的实际应用,勾股定理等知识,掌握这些知识是解题的关键.
39.如图,A,B是直线与两坐标轴的交点,直线过点A,与x轴交于点C.
(1)求直线的解析式及点C的坐标.
(2)点D是折线上一动点.
①尺规作图:当点D是线段的中点时,在如图1中的y轴上找一点E,使最小(用无刻度的直尺和圆规画出点E的位置,保留作图痕迹,不要求写作法和证明),并求出点E的坐标;
②探究是否存在点D,使为直角三角形,若存在,请直接写出点D的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),
(2)①图见解析,; ②存在,D点的坐标为或.
【分析】(1)根据一次函数图象上点的坐标特征求出点A,B的坐标,将点A坐标代入求出m可得直线的解析式,然后即可求出点C坐标;
(2)①如图1,作,连接交y轴于E,点E即为所求,根据点A,B坐标求出,,求出直线的解析式,即可得到E点的坐标;
②当点D在AB上时,由得,根据等腰直角三角形的性质得到点D横坐标,进而可得点D坐标;当点D在上时,设交y轴于点F,证明,根据全等三角形的性质求出点F坐标,然后求出直线的解析式,联立解析式求出点D坐标即可.
【详解】(1)解:在中,
令,得;
令,得,则
∴,
把代入,则
得,
∴直线解析式为:.
即直线的解析式为:.
在中,
令,得,,
∴C点的坐标为;
(2)①如图,作,连接交y轴于E,点E即为所求;
∵点D是的中点,,
∴,
点B关于y轴的对称点的坐标为,
设直线的解析式为,
把代入,
得,
解得:,
故直线的解析式为:,
令,得
∴E点的坐标为;
②存在,D点的坐标为或;
当点D在上,时,
∵,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴点D在线段的垂直平分线上,
∵,,
∴点D的横坐标为,
把代入得:,
∴D;
当点D在上,时,如图,设交y轴于点F.
∵,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∴点F的坐标为,
设直线的解析式为,
代入, ,
得,
解得:,
∴直线的解析式为y=x+3,
依题意,联立,
解得:
∴点D的坐标为
综上,D点的坐标为或.
【点睛】本题是一次函数的综合题,难度适中,考查了利用待定系数法求一次函数的解析式、轴对称最短路径问题、一次函数的图象和性质,全等三角形的判定和性质等知识,熟练掌握分类讨论思想与数形结合思想的应用是解题的关键.
40.如图,在平面直角坐标系中,是坐标原点,直线与轴交于点,与轴交于点,与正比例函数交于点,点的横坐标为2.
(1)用待定系数法求直线的表达式:
(2)如图1,点为直线上一点,若,求点的坐标:
(3)如图2,点为线段上一点,连接,将沿直线翻折得到(点的对应点为点),交轴于点.
①当点落在轴上时,请直接写出点的坐标;
②若为直角三角形,请直接写出点的坐标.
【答案】(1)
(2)或;
(3)①;②或
【分析】(1)先求出点C的坐标,然后用待定系数法求出一次函数解析式即可;
(2)设点M的坐标,先求出点,得出,求出,根据列出关于m的方程,,解方程即可;
(3)①过点C作轴于点E,求出,根据折叠得出,根据勾股定理求出,即可得出答案;
②分两种情况,或,分别画出图形,利用勾股定理,求出点N的坐标即可.
【详解】(1)解:在中,当时,
∴,
设直线的表达式为,
∵直线经过点和点
∴,
解得,
∴直线的表达式为;
(2)解:设点M的坐标,
把代入得:,
解得,
∴,
∴
∴,
∴,
∵,
∴
解得或,
∴点M的坐标或;
(3)解:①过点C作轴于点G,如图所示:
∵,,
∴,
根据折叠可知,,
∵,,
∴,
∴,
∴;
②当时,过点C作轴于点M,过点D作交延长线于点F,如图所示:
设点,则,
根据折叠可得:,,
∵,
∴,,
∴,,
∴,
在中根据勾股定理得:,
即,
解得或(舍去),
∴此时点的坐标为;
当时,如图所示:
设点,则,
根据折叠可得:,,
∵,
∴轴,
∴,,
∴,,
在中根据勾股定理得:,
即,
解得:,
∴此时点N的坐标为:;
综上所述,点N的坐标为或.
【点睛】本题主要考查了一次函数的综合应用,勾股定理,折叠的性质,三角形面积的计算,解题的关键是根据题意作出相应的图形,数形结合,并注意分类讨论.
41.如图,已知一次函数的图象与轴交于点,一次函数的图象与轴交于点,点为两函数图象的交点,且点的横坐标为2.地 城
类型06
存在性问题面积相关
(1)求一次函数的函数解析式;
(2)求的面积;
(3)在轴上是否存在一点,使得?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)8
(3)存在,点的坐标为或
【分析】本题主要考查了求一次函数的关系式,一次函数与几何图形,
对于(1),先求出点C的坐标,再根据待定系数法求出直线关系式;
对于(2),先求出点A的坐标,即可得,再根据三角形的面积公式得出答案;
对于(3),先求出,再根据三角形的面积得,结合点A的坐标即可求出答案.
【详解】(1)解:把代入得,
,
设,
把,代入可得:
解得:
;
(2)解:一次函数的图象与轴交于点,
,
∴,
;
(3)解:存在,理由如下:
,
,
当在轴上时,,即,
,
,
点的坐标为或.
42.如图,在平面直角坐标系中,已知一次函数的图象分别与轴、轴交于、两点.
(1)点A的坐标是______,点B的坐标是_____;
(2)若点是直线上的一点,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.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,
【分析】本题主要考查了一次函数的几何综合,熟练掌握一次函数的图象和性质是解题的关键.
(1)分别令,即可求解;
(2)先求出的值,再利用待定系数法解答,即可求解;
(3)先求出,设点的坐标为,根据的面积等于的面积,列出方程,即可求解;
【详解】(1)解:令,
令,
∴点的坐标是.点的坐标是;
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:点的坐标是.点的坐标是,
,
设点的坐标为,
∵的面积等于的面积,
,
解得:或0(舍去),
∴点的坐标为.
43.在平面直角坐标系中,是坐标原点,一次函数的图象与轴交于点,与轴交于点,与正比例函数的图象相交于点,点的横坐标为3.
(1)求一次函数的表达式;
(2)如图2,过点作直线轴,为射线上一动点,
①求线段的长度,
②若为以为腰的等腰三角形,直接写出点的坐标;
(3)在(2)的条件下,平面内是否存在点,使的面积等于面积的一半?若存在,直接写出点的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)①;②或
(3)或
【分析】本题考查了一次函数综合应用、勾股定理、等腰三角形的性质、三角形面积公式,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
(1)先求出,再利用待定系数法求解即可.
(2)①求出点B的坐标为,从而得出;②根据等腰三角形的定义分两种情况:或,分别求解即可.
(3)根据三角形面积公式可得,过P作轴交于Q,则,再由,结合的面积等于面积的一半,列方程即可解答.
【详解】(1)解:∵点C的横坐标为3,
∴把代入中,得,
∴点C的坐标为,
把,代入,得,
解得,
∴一次函数表达式为;
(2)①把代入得,
解得,
∴点B的坐标为,
∴;
②∵为以为腰的等腰三角形,
∴或,
当时,
∴或(舍去),
当,
过B作于H,
∴,
∴,
∴,
∴,
综上所述,点M的坐标为或.
(3)∵,,
∴,
过P作轴交于Q,
∵,
∴,
∵,的面积等于面积的一半,
∴,
解得或,
∴或.
44.如图,在平面直角坐标系中,直线分别与x轴、y轴交于点,B,直线分别与x轴、y轴交于点C,D,点C在点A的左边,且,直线与直线交于点.
(1)求直线与的函数表达式.
(2)求的面积.
(3)在直线上是否存在一点P,使得?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)直线函数表达式为;直线函数表达式为
(2)
(3)存在,点P坐标为或
【分析】(1)由点A和点E坐标可求出直线函数表达式,再求出点C坐标,根据点C和点E坐标可求出直线函数表达式;
(2)分别求出点B和点D坐标,进而根据面积公式求解即可;
(3)分类讨论,点P在点E上方和下方,然后表示出的面积,再根据面积公式求解即可.
本题主要考查了待定系数法求一次函数解析式、一次函数点的坐标特征、坐标与图形性质等内容,分类讨论是解题的关键.
【详解】(1)设表达式为,将点,代入得,
,解得,
直线函数表达式为;
由题可知,
,
设直线表达式为,将,代入得,
,解得,
直线函数表达式为;
(2)令:,得,
,
令:,得,
,
,
;
(3)当点P在点E上方时,如图,
此时,
,
解得,
此时,
;
当点P在点E下方时,如图,
此时,
,
解得正值舍去,
此时,
;
综上,满足题意的点P坐标为或.
45.如图,直线与y轴交于点A,直线与y轴交于点B,两直线交于点C,且点C的横坐标为2.
(1)关于x,y的方程组的解是______.
(2)求直线的关系式
(3)求的面积.
(4)在直线的图像上存在异于点C的另一点P,使得与的面积相等,请求出点P的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)8
(4)
【分析】本题考查了两直线交点与对应二元一次方程组的解,两直线围成的三角形面积等知识,理解两直线交点的坐标是对应方程组的解,掌握直线与坐标轴交点的求法是解题的关键;
(1)由点C的横坐标为2求出C的坐标,即可求解;
(2)将C的坐标代入,即可求解;
(3)由和求出、的坐标,由三角形的面积公式即可求解;
(4)由三角形面积公式得,由面积相等,即可求解;
【详解】(1)解:∵点C的横坐标为2,
∴把代入,解得:,
∴,
∴方程组的解是,
故答案为:;
(2)解:由(1)得:,
把代入,
即,
把代入,
即;
(3)解:对于直线,把代入得:,
∴,
对于直线,把代入得:,
∴,
∴,
∵,
∴通过观察图像可得以为底边的高,
∴;
(4)解:由题意得:,
∵与的面积相等,
∴,
解得:,
∵点是异于点,
∴,
∴,
把代入,解得:,
∴;
46.如图,在平面直角坐标系中,直线与轴、轴分别交于两点,直线与轴交于点,,与交于点.
(1)求直线的函数表达式;
(2)当时,的函数最大值为4,求的值;
(3)连接,在第一象限内,直线上是否存在一点,使得和的面积相等?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】本题考查一次函数,求一次函数的解析式,正确理解题意是解题关键:
(1)利用待定系数法求解即可得出答案;
(2)由(1)得,直线的函数表达式的一次项系数大于0,得出随的增大而增大,所以当时,取得最大值为4,再求出,进而得出答案;
(3)设与轴交于点.因为直线与轴、轴分别交于两点,所以.求出点的坐标为,再根据求出,即可得出答案.
【详解】(1)解:设直线的函数表达式为,
将点代入中,
得,
解得,
所以直线的函数表达式为.
(2)由(1)得,直线的函数表达式的一次项系数大于0,
所以随的增大而增大,
所以当时,取得最大值为4,
将代入,
得,
解得,
所以.
(3)存在.如图,设与轴交于点.因为直线与轴、轴分别交于两点,
所以.
将代入,
得,
所以点的坐标为,
所以.
因为,
所以.
因为
,
解得,
所以点的坐标为.
47.如图,在平面直角坐标系中,函数的图像交坐标轴于、两点,点、的坐标分别为、,直线、相交于点.
(1)求直线的函数表达式;
(2)连接,若直线上存在点,使得的面积是的面积的2倍,请求出点的坐标.
【答案】(1)直线的函数表达式为:.
(2)M的坐标为:或.
【分析】本题考查一次函数的几何问题,熟练掌握基本性质和三角形面积公式是解题关键;
(1)利用待定系数法直接求解即可;
(2)分两种情况,当分别在点的上方和下方时,分别计算即可.
【详解】(1)解:设直线的函数表达式为:,
∵点、的坐标分别为、,
∴,
解得,
故直线的函数表达式为:.
(2)解:∵直线的函数表达式为:,的图像交坐标轴于、两点,且直线、相交于点.
∴,
∴联立解得,
∴,
如图,
当在点下方时,要使得的面积是的面积的2倍,
则点为的中点,
∴;
当在点上方时,
∵,
,
又∵的面积是的面积的2倍,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
又∵在直线上,
∴,
∴,
∴,
故M的坐标为:或.
48.如图,直线的解析表达式为:,且与x轴交于点D,直线经过点A,B,直线,交于点C.
(1)求点D的坐标及直线的表达式;
(2)求的面积;
(3)在直线上是否存在点P,使得的面积是面积的2倍?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】本题考查的是利用待定系数法求解一次函数的解析式,求一次函数与坐标轴的交点坐标,求解两直线的交点坐标,图形与坐标,掌握以上知识是解题的关键.
(1)当时,由,解方程可得点D的坐标,设直线的表达式为,利用待定系数法求解解析式即可;
(2)联立,先解方程组求解点C的坐标,再求解的长度,利用,从而可得答案;
(3)设点P的坐标,再利用,解方程可得P的坐标.
【详解】(1)解:当时,,
解得:,
点D的坐标为,
由图知,
设直线的表达式为,则
,
解得:,
直线的表达式为;
(2)由题意得:,
解得:,
点C的坐标为,
,
,
,
的面积为;
(3)存在,点P的坐标为或,理由如下:
点P在直线上,
设点P坐标为,
,
,
,
,
,
解得:,
点P坐标为或.
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