内容正文:
一次函数与几何综合专项突破2025-2026学年
人教版八年级下册(六板块)
板块一:一次函数与等腰三角形结合
1.已知一次函数y1=k1x+b1和y2=k2x+b2图象如图所示,直线y1与直线y2交于A点(0,3),直线y1、y2分别与x轴交于B、C两点.
(1)求函数 y1、y2的解析式.
(2)求△ABC的面积.
(3)已知点P在x轴上,且满足△ACP是等腰三角形,请直接写出P点的坐标.
2.如图,一次函数的图象与x轴和y轴分别交于点和点B,正比例函数的图象与一次函数的图象交于点.
(1)求直线AB的解析式;
(2)求OD的长;
(3)设P是x轴上一动点,若使是等腰三角形,请直接写出符合条件的点P的坐标.
3.如图,直线与x轴、y轴分别相交于点C、B,与直线相交于点A.
(1)求A点坐标;
(2)在直线上是否存在点Q,使的面积等于6?若存在,请求出Q点的坐标,若不存在,请说明理由.
(3)如果在y轴上存在一点P,使得为等腰三角形,求P点的坐标.
4.如图直线与轴、轴分别交于点、,与直线交于点.
(1)求点的坐标;
(2)如果在轴上存在一点,使是以为底边的等腰三角形,则点的坐标是________;
(3)点在线段上,使的面积等于6,求点的坐标.
板块二:一次函数与等腰三直角角形结合
1.如图,在平面直角坐标系中,点,点,点是直线上一点,且,则点的坐标为______.
2.如图,已知点在直线:上,和:的图像交于点,且点的横坐标为.
(1)直接写出、的值;
(2)若点是直线上一点,且,求出点的坐标.
3.如图1,在平面直角坐标系中,直线:过点和,与互相垂直,且相交于点,D为x轴上一动点.
(1)求直线与直线的函数表达式;
(2)如图2,当D在x轴负半轴上运动时,若的面积为8,求D点的坐标;
(3)如图3,直线上有一动点P.若,请直接写出P点坐标.
4.如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象经过,,D三点,点D在x轴上方,点C在x轴正半轴上,且,连接,已知.
(1)求直线 的表达式;
(2)求点D的坐标;
(3)在线段 上分别取点M,N,使得轴,在x轴上取一点P,连接 是否存在点M,使得为等腰直角三角形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
板块三:一次函数与全等三角形结合
1.如图,直线y=-x+8与x轴,y轴分别交于点A,B,直线y=x+1与直线AB交于点C,与y轴交于点D.则△BDC的面积=____.若P是y轴正半轴上的一点,Q是直线AB上的一点,连接PQ.△BDC与△BPQ全等(点Q不与点C重合),写出所有满足要求的点Q坐标______.
2.如图,直线AB的解析式为y=﹣x+b分别与x,y轴交于A,B两点,点A的坐标为(3,0),过点B的直线交x轴负半轴于点C,且,在x轴上方存在点D,使以点A,B,D为顶点的三角形与△ABC全等,则点D的坐标为_____.
3.如图,在平面直角坐标系中,直线y=kx+4经过点A(3,0),与y轴交于点B.
(1)k的值为__________________;
(2)y轴上有点M(0,),线段AB上存在两点P,Q,使得以O,P,Q为顶点的三角形与OMP全等,则符合条件的点P的坐标为__________________.
4.直线与轴交于点,与轴交于点,与直线交于点.
(1)点的坐标为________;
(2)若点是轴上的动点,点是直线上的动点,若以,,为顶点的三角形与全等,则点的坐标是________.
板块四:一次函数与平行四边形结合
1.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知直线PA是一次函数的图象,直线PB是一次函数的图象,点P是两直线的交点,点A、B、C、Q分别是两条直线与坐标轴的交点.若四边形PQOB的面积是5.5,且,若存在一点D,使以A、B、P、D为顶点的四边形是平行四边形,则点D的坐标为________.
2.已知:在平面直角坐标系中,点A(1,0),点B(4,0),点C在y轴正半轴上,且OB=2OC.
(1)试确定直线BC的解析式;
(2)在平面内确定点M,使得以点M、A、B、C为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出点M的坐标.
3.已知直线:y1=x+m与直线:y2=2x+n相交于点A(2,3).
(1)求m,n的值;
(2)请在所给坐标系中画出直线和,并根据图像回答:当满足____时,.
(3)设交轴于点B,交y轴于点C,若点D与点A,B,C能构成平行四边形,则点D的坐标为_____.
4.如图,已知函数的图象与轴、轴分别交于点、,与函数的图象交于点,点的坐标为.
(1)直接写出和的值:______,______.
(2)在轴上有一动点(其中),过点作轴的垂线,分别交函数和的图象于点、.
①若,求的值;
②是否存在这样的点,使以、、、为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
板块五:一次函数与矩形结合
1.如图,一次函数的图像与轴、轴分别交于点、,点在轴上,点为平面内一点,且四边形为矩形,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
2.如图,一次函数y=﹣2x+3的图象交x轴于点A,交y轴于点B,点P在线段AB上(不与点A,B重合),过点P分别作OA和OB的垂线,垂足为C,D.当矩形OCPD的面积为1时,求此时P点的坐标.
3.如图1,在平面直角坐标系中,一次函数的图象分别交轴,轴于,两点,将绕点顺时针旋转得(点与点对应,点与点对应)
(1)求直线的解析式;
(2)点为线段上一点,过点作轴交直线于点,作轴交直线于点,当时,求点的坐标;
(3)如图2,若点为线段的中点,点为直线上一点,点为坐标系内一点,且以,,,为顶点的四边形为矩形,请直接写出所有符合条件的点的坐标
4.如图1,□ABCD在平面直角坐标系xOy中,已知点、、、,点G是对角线AC的中点,过点G的直线分别与边AB、CD交于点E、F,点P是直线EF上的动点.
(1)求点D的坐标和的值;
(2)如图2,当直线EF交x轴于点,且时,求点P的坐标;
(3)如图3,当直线EF交x轴于点时,在坐标平面内是否存在一点Q,使得以P、A、Q、C为顶点的四边形是矩形?若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
图1 图2 图3
板块六:一次函数与菱形结合
1.如图,平面直角坐标系中,矩形OABC的对角线AC=10,边OA=6,把矩形OABC沿直线DE对折使点C落在点A处,直线DE与OC、AC、AB的交点分别为D、F、E,点M在y轴上,以M、D、F、N为项点的四边形是菱形,满足条件的点N有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
2.如图,直线y=-x+4分别与x轴,y轴交于点A,B,点C在直线AB上,D是y轴右侧平面内一点,若以点O,A,C,D为顶点的四边形是菱形,则点D的坐标是_______________.
3.如图,直线与x轴、y轴分别交于点A,B,点C是线段AB上一点,四边形OADC是菱形,求OD的长.
4.如图,在平面直角坐标系中,直线l1:y=﹣x+8分别与x轴、y轴交于点B、C,且与直线l2:y=x交于点A.
(1)直接写出A、B、C的坐标,A的坐标是 ,B的坐标是 ,C的坐标是 .
(2)若M是线段OA上的点,且△COM的面积为24,求直线CM的函数表达式.
(3)在(2)的条件下,设E是射线CM上的点,在平面内是否存在点F,使以O、C、E、F为顶点的四边形是菱形?若存在,直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】
一次函数与几何综合专项突破2025-2026学年
人教版八年级下册(六板块)
板块一:一次函数与等腰三角形结合
1.已知一次函数y1=k1x+b1和y2=k2x+b2图象如图所示,直线y1与直线y2交于A点(0,3),直线y1、y2分别与x轴交于B、C两点.
(1)求函数 y1、y2的解析式.
(2)求△ABC的面积.
(3)已知点P在x轴上,且满足△ACP是等腰三角形,请直接写出P点的坐标.
【答案】(1),
(2)3
(3)或或或
【详解】(1)解:把A(0,3),C(3,0)代入y2=k2x+b2得,
解得:,
故函数y2的函数关系式y2=−x+3;
把A(0,3),B(1,0)代入y1=k1x+b1得,
解得:,
故y1的函数关系式为:y1=−3x+3.
(2)解:,
.
(3)解:∵OA=OC=3,
∴,
①当时,,
∴P1(−3,0);
②当时,,
∴P2;
③当时,P在AC的垂直平分线上,
∴P与O重合,
∴P3(0,0),
④当时,,
∴P4;
综上所述:P点坐标为:或或或.
2.如图,一次函数的图象与x轴和y轴分别交于点和点B,正比例函数的图象与一次函数的图象交于点.
(1)求直线AB的解析式;
(2)求OD的长;
(3)设P是x轴上一动点,若使是等腰三角形,请直接写出符合条件的点P的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3),或或或
【详解】(1)∵点在正比例函数的图象上
∴
∴
依题意得:
解得:
∴直线AB的解析式为:
(2)过点D作轴于点C.
则,
依勾股定理得:
∴
(3)在中,令,解得,
,
,
设点坐标为,
当时,,
,解得,
点的坐标为,;
当时,,
,解得或,
点的坐标为或;
当时,,
,解得(与点重合,舍去)或,
点的坐标为;
综上,点坐标为,或或或.
3.如图,直线与x轴、y轴分别相交于点C、B,与直线相交于点A.
(1)求A点坐标;
(2)在直线上是否存在点Q,使的面积等于6?若存在,请求出Q点的坐标,若不存在,请说明理由.
(3)如果在y轴上存在一点P,使得为等腰三角形,求P点的坐标.
【答案】(1)(2,3)
(2)存在,Q点坐标为:、
(3)存在,P点坐标为:、、、
(1)
联立,解得:,
即A点坐标为:(2,3);
(2)
存在,
∵直线与坐标轴的交点C、B,
∴当x=0时,y=7,即B点作标为(0,7),
当y=0时,x=,即C点坐标为(,0),
∴OB=7,OC=,
∵A点坐标为:(2,3),
∴,,
当Q点在射线AB上时,如图,
有:
∵,,
∴,解得,
∴根据Q点在直线,可得,
即此时Q点坐标为:,
当Q点在射线AC上时,如图,
有:,
∵,,
∴,解得,
∴根据Q点在直线,可得,
即此时Q点坐标为:,
综上:Q点坐标为:、;
(3)
存在,
∵A点坐标为:(2,3),
∴,
分类讨论:
当OA=OP时,△OAP是等腰三角形,
即,
∵P点在y轴上,
∴,
∴,
即此时P点坐标为:、;
当AO=AP时,△OAP是等腰三角形,
即,
∵A点坐标为:(2,3),
∴,
∵P点在y轴上,
∴,
∴解得:,(舍去),
即此时P点坐标为:;
当AP=OP时,△OAP是等腰三角形,
∵AP=OP,
∴,
∵P点在y轴上,
∴,,
∴,
解得:,
此时P点坐标为:.
综上所述:P点坐标为:、、、.
4.如图直线与轴、轴分别交于点、,与直线交于点.
(1)求点的坐标;
(2)如果在轴上存在一点,使是以为底边的等腰三角形,则点的坐标是________;
(3)点在线段上,使的面积等于6,求点的坐标.
【答案】(1)A;(2);(3)Q,
(1)
联立方程组得:,
解得:,
点坐标是;
(2)
设点坐标是,
是以为底边的等腰三角形,
,
,
解得,
点坐标是,
故答案为:;
(3)
直线与轴、轴分别交于点、,
,,,
,
设点的坐标是,
作轴于点,如图,
则,
,
,即,
,
把代入,得,
的坐标是,.
板块二:一次函数与等腰三直角角形结合
1.如图,在平面直角坐标系中,点,点,点是直线上一点,且,则点的坐标为______.
【答案】
2.如图,已知点在直线:上,和:的图像交于点,且点的横坐标为.
(1)直接写出、的值;
(2)若点是直线上一点,且,求出点的坐标.
【答案】(1),
(2)点的坐标为
【详解】(1)解:将点的坐标代入中,得,
∴,
∴直线的解析式为,
将代入中,解得:,
∴点的坐标为,将点的坐标代入中,则,解得:,
综上所述:,.
(2)解:过作交于,过作轴,过作于,过作于,
∵,
∴,,
∴,
∵,,
∴是等腰直角三角形,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
设,
∵,
∴,,,,
∴点坐标,
把代入中,得,解得:,
∴点的坐标为.
3.如图1,在平面直角坐标系中,直线:过点和,与互相垂直,且相交于点,D为x轴上一动点.
(1)求直线与直线的函数表达式;
(2)如图2,当D在x轴负半轴上运动时,若的面积为8,求D点的坐标;
(3)如图3,直线上有一动点P.若,请直接写出P点坐标.
【答案】(1)直线的函数表达式为:;直线的函数表达式为:
(2)
(3)或
【详解】(1)解:直线与过点和,
,
解得,
直线的函数表达式为:,
与互相垂直,且相交于点,
,
,
设直线的函数表达式为,
,解得,
直线的函数表达式为:;
(2)解:设,
、,,
,
,
点的坐标为;
(3)解:设点 的坐标为,
,
等腰直角三角形,
,即,
,,
,,
,
,
解得或,
或.
4.如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象经过,,D三点,点D在x轴上方,点C在x轴正半轴上,且,连接,已知.
(1)求直线 的表达式;
(2)求点D的坐标;
(3)在线段 上分别取点M,N,使得轴,在x轴上取一点P,连接 是否存在点M,使得为等腰直角三角形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)线段的表达式
(2)点D的坐标为
(3)存在,点M的坐标为或
【详解】(1)解:将点代入,得解得
线段的表达式
(2)已知,且点C在x轴正半轴上,
∴点,
设点D的坐标为,如解图①,过点D作x轴的垂线交x轴于点H,则
即,解得,
∴点D的坐标为
(3)存在,点M的坐标为或,设直线 的表达式为
将点代入,得,解得
直线的表达式.
已知点M在线段上,设点M的坐标为,则,
轴,且点N在上
∴将代入,得,,解得.
点N的坐标为
分三种情况讨论:
①如解图②,当M为直角顶点时,点P的坐标为
,
解得:,
点M的坐标为
②如解图③,当N为直角顶点时,点M的坐标与①中情况相同;
③如解图④,当P为直角顶点时,,过点P作轴,交MN于点Q,易得点Q为MN的中点,且,点Q的坐标为,
,
,
解得,
∴点M的坐标为
综上所述,点M的坐标为或
板块三:一次函数与全等三角形结合
1.如图,直线y=-x+8与x轴,y轴分别交于点A,B,直线y=x+1与直线AB交于点C,与y轴交于点D.则△BDC的面积=____.若P是y轴正半轴上的一点,Q是直线AB上的一点,连接PQ.△BDC与△BPQ全等(点Q不与点C重合),写出所有满足要求的点Q坐标______.
【答案】 ,,
2.如图,直线AB的解析式为y=﹣x+b分别与x,y轴交于A,B两点,点A的坐标为(3,0),过点B的直线交x轴负半轴于点C,且,在x轴上方存在点D,使以点A,B,D为顶点的三角形与△ABC全等,则点D的坐标为_____.
【答案】(4,3)或(3,4)
3.如图,在平面直角坐标系中,直线y=kx+4经过点A(3,0),与y轴交于点B.
(1)k的值为__________________;
(2)y轴上有点M(0,),线段AB上存在两点P,Q,使得以O,P,Q为顶点的三角形与OMP全等,则符合条件的点P的坐标为__________________.
【答案】 ﹣ (,)或(,)
【详解】解:(1)把(3,0)代入y=kx+4,
得:0=3k+4,
解得:k=﹣,
故答案为:﹣;
(2)由(1)得:直线AB的解析式为y=﹣x+4,
①如图①,过点O作OQ⊥AB于Q,过点M作MP⊥OB于M,
∴∠PMO=∠OQP=90°,
令x=0,则y=4;令y=0,则x=3,
∴OA=3,OB=4,
∴AB==5,
∵×AB•OQ=×OA•OB,
∴OQ=,
∴OQ=OM,
在RtOPM和RtOPQ中,
,
∴OPM≌OPQ(HL),
∵MP⊥OB于M,
∴P点纵坐标是,
∵点P在y=﹣x+4,
∴将y=代入y=﹣x+4,
得:=﹣x+4,
解得:x=,
∴P(,);
②如图②,当OB=BP,OM=PQ时,
过点P作PF⊥OB于F,过点O作OE⊥AB于E,
∵OB=BP,
∴∠MOP=∠QPO,
∴在MOP和QPO中,
,
∴MOP≌QPO(SAS),
∴,
∵OM=PQ,
∴PF=OE=,
∴点P的横坐标为,
∵点P在y=﹣x+4,
∴把x=入y=﹣x+4得:y=,
∴P(,),
综上所述:线段AB上存在两点P,Q,使得以O,P,Q为顶点的三角形与OMP全等,符合条件的点P的坐标为(,)或(,).
故答案为:(,)或(,).
4.直线与轴交于点,与轴交于点,与直线交于点.
(1)点的坐标为________;
(2)若点是轴上的动点,点是直线上的动点,若以,,为顶点的三角形与全等,则点的坐标是________.
【答案】 (,); (3,11)或(,)或(,);
【详解】解:(1)∵直线与直线交于点,
∴,解得:,
∴点C的坐标为(,);
故答案为:(,);
(2)∵直线与轴交于点,与轴交于点,
∴点A的坐标为(,0),点B的坐标为(0,7),
∴OB=7;
若以,,为顶点的三角形与全等,
则可以分为两种情况进行分析:
①当△DBE≌△OBC时,如图:
∴BD=BO=7,∠BED=∠BCO,
∴CO∥DE,点D的坐标为(0,14),
∴直线DE为,
∵点E是直线与直线的交点,
∴,解得;
∴点E的坐标为(3,11);
②当△EBD≌△OBC时,如图
∴BE=OB=7,BC=BD,
∵点E在直线的图像上,则设点E为(x,),
∵点B为(0,7),
∴,
解得:,
∴或,
∴,或,
∴点E的坐标为(,)或(,);
综合上述,点E的坐标为(3,11)或(,)或(,);
故答案为:(3,11)或(,)或(,).
板块四:一次函数与平行四边形结合
1.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知直线PA是一次函数的图象,直线PB是一次函数的图象,点P是两直线的交点,点A、B、C、Q分别是两条直线与坐标轴的交点.若四边形PQOB的面积是5.5,且,若存在一点D,使以A、B、P、D为顶点的四边形是平行四边形,则点D的坐标为________.
【答案】,或,或,
2.已知:在平面直角坐标系中,点A(1,0),点B(4,0),点C在y轴正半轴上,且OB=2OC.
(1)试确定直线BC的解析式;
(2)在平面内确定点M,使得以点M、A、B、C为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出点M的坐标.
【答案】(1)y=﹣x+2.(2)M1(3,2),M2(﹣3,2),M3(5,﹣2).
【详解】试题分析:(1)易求B(4,0),C(0,2).把它们的坐标分别代入直线BC的解析式y=kx+b(k≠0),列出关于k、b的方程组,通过解该方程组即可求得它们的值;
(2)需要分类讨论:以AB为边的平行四边形和以AB为对角线的平行四边形.
试题解析:(1)∵B(4,0),∴OB=4,
又∵OB=2OC,C在y轴正半轴上,
∴C(0,2).
设直线BC的解析式为y=kx+b(k≠0).
∵过点B(4,0),C(0,2),
∴,
解得,
∴直线BC的解析式为y=﹣x+2.
(2)如图,①当BC为对角线时,易求M1(3,2);
②当AC为对角线时,CM∥AB,且CM=AB.所以M2(﹣3,2);
③当AB为对角线时,AC∥BM,且AC=BM.则|My|=OC=2,|Mx|=OB+OA=5,所以M3(5,﹣2).
综上所述,符合条件的点M的坐标是M1(3,2),M2(﹣3,2),M3(5,﹣2).
3.已知直线:y1=x+m与直线:y2=2x+n相交于点A(2,3).
(1)求m,n的值;
(2)请在所给坐标系中画出直线和,并根据图像回答:当满足____时,.
(3)设交轴于点B,交y轴于点C,若点D与点A,B,C能构成平行四边形,则点D的坐标为_____.
【答案】(1)m=,n=-1;
(2)函数图象见解析,x>2;
(3)(0,4)或(4,2)或(-4,-4)
【详解】(1)解:将点A(2,3)分别代入,中,
得:,,
∴m=,n=−1;
(2)∵m=,n=−1,
∴,,
画出两直线如图,
由函数图象得:当x>2时.
故答案为:x>2;
(3)当时,解得:,
∴B(-2,0),
在中,当x=0时,y=-1,
∴C(0,-1),
如图,当BC是平行四边形的边时,
点D坐标为(0,4)或(4,2),
当BC是平行四边形的对角线时,点D坐标为(−4,−4),
故答案为:(0,4)或(4,2)或(−4,−4).
4.如图,已知函数的图象与轴、轴分别交于点、,与函数的图象交于点,点的坐标为.
(1)直接写出和的值:______,______.
(2)在轴上有一动点(其中),过点作轴的垂线,分别交函数和的图象于点、.
①若,求的值;
②是否存在这样的点,使以、、、为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)3,2;(2)①;②存在,.
【详解】解:(1)由题意,将点代入函数得:,
则,
将点代入函数得:,解得,
故答案为:3,2;
(2)①由(1)可知,直线的解析式为,
当时,,即,
,
,
,且轴,
,
,
则,
解得;
②由(2)①已求:,
轴,轴,
,
要使以、、、为顶点的四边形是平行四边形,则,
则,
解得,
则点的坐标为,
故存在这样的点,使以、、、为顶点的四边形是平行四边形,点的坐标为.
板块五:一次函数与矩形结合
1.如图,一次函数的图像与轴、轴分别交于点、,点在轴上,点为平面内一点,且四边形为矩形,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
2.如图,一次函数y=﹣2x+3的图象交x轴于点A,交y轴于点B,点P在线段AB上(不与点A,B重合),过点P分别作OA和OB的垂线,垂足为C,D.当矩形OCPD的面积为1时,求此时P点的坐标.
【答案】(1,1)或(,2)
【详解】解:∵点P在一次函数y=-2x+3的图象上,
∴可设P(a,-2a+3)(a>0),
由题意得 a(-2a+3)=1,
整理得2a2-3a+1=0,
解得 a1=1,a2=,
∴-2a+3=1或-2a+3=2.
∴P(1,1)或(,2)时,矩形OCPD的面积为1.
3.如图1,在平面直角坐标系中,一次函数的图象分别交轴,轴于,两点,将绕点顺时针旋转得(点与点对应,点与点对应)
(1)求直线的解析式;
(2)点为线段上一点,过点作轴交直线于点,作轴交直线于点,当时,求点的坐标;
(3)如图2,若点为线段的中点,点为直线上一点,点为坐标系内一点,且以,,,为顶点的四边形为矩形,请直接写出所有符合条件的点的坐标
【答案】(1)
(2),
(3)以,,,为顶点的四边形为矩形时,点的坐标为或,或
【详解】(1)一次函数,令,则,令,则,
,,即,,
将绕点顺时针旋转得,
,,
,,
设直线的解析式为,
则,解得,
直线的解析式为;
(2)设,则,
轴,
点的纵坐标为,
将代入一次函数得:,
,即点的横坐标为,
,,
,,
,
,
,
,
点的坐标为,;
(3)①为矩形的边时,如图,分别过点、作交直线于,作交直线于,在分别过点、作交直线于,作交直线于,则四边形、四边形均为矩形,
,,点为线段的中点,
,,
将绕点顺时针旋转得,
,
,,,
,
,
,
,
,
,,
,
点为线段的中点,
,,
;
设直线的解析式为,则,
,
直线的解析式为,
,,
,
可设直线的解析式为,
将代入得,,
,
直线的解析式为,
联立直线得,
解得,
,;
综上,为矩形的边时,点的坐标为或,;
②为矩形的对角线时,如图,
,,
轴,
四边形为矩形,
轴,
点与点重合,
.
综上,以,,,为顶点的四边形为矩形时,点的坐标为或,或.
4.如图1,□ABCD在平面直角坐标系xOy中,已知点、、、,点G是对角线AC的中点,过点G的直线分别与边AB、CD交于点E、F,点P是直线EF上的动点.
(1)求点D的坐标和的值;
(2)如图2,当直线EF交x轴于点,且时,求点P的坐标;
(3)如图3,当直线EF交x轴于点时,在坐标平面内是否存在一点Q,使得以P、A、Q、C为顶点的四边形是矩形?若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
图1 图2 图3
【答案】(1)(2,−2),7;(2)点P的坐标为(,−)或(−,);(3)点P的坐标为(3,0)或(−1,2)或(,−)或(−,).
【详解】解:(1)∵▱ABCD在平面直角坐标系xOy中,点A(−1,0)、B(0,4)、C(3,2),
∴点D的坐标为(2,−2),
∴S▱ABCD=6×4−×1×4−×3×2−×1×4−×3×2=14,
∵点G是对角线AC的中点,
∴S四边形BEFC=S▱ABCD=7;
(2)∵点G是对角线AC的中点,
∴G(1,1),
设直线GH的解析式为y=kx+b,
则,
解得,
∴直线GH的解析式为y=−x+;
①点P在AC右边,
S△ACH=×6×2=6,
∵S△PAC=S四边形BEFC,
1+4×=,
当x=时,y=−×+=−,
∴P(,−);
②点P在AC左边,
由中点坐标公式可得P(−,);
综上所述,点P的坐标为(,−)或(−,);
(3)如图,
设直线GK的解析式为y=kx+b,则,
解得,
则直线GK的解析式为y=−x+,
CP⊥AP时,点P的坐标为(3,0)或(−1,2);
CP⊥AC时,直线AC的解析式为y=x+,
直线CP的解析式为y=−2x+8,
故点P的坐标为(,−);
AP⊥AC时,
同理可得点P的坐标为(−,);
综上所述,点P的坐标为(3,0)或(−1,2)或(,−)或(−,).
板块六:一次函数与菱形结合
1.如图,平面直角坐标系中,矩形OABC的对角线AC=10,边OA=6,把矩形OABC沿直线DE对折使点C落在点A处,直线DE与OC、AC、AB的交点分别为D、F、E,点M在y轴上,以M、D、F、N为项点的四边形是菱形,满足条件的点N有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】A
2.如图,直线y=-x+4分别与x轴,y轴交于点A,B,点C在直线AB上,D是y轴右侧平面内一点,若以点O,A,C,D为顶点的四边形是菱形,则点D的坐标是_______________.
【答案】(2,−2)或(6,2).
3.如图,直线与x轴、y轴分别交于点A,B,点C是线段AB上一点,四边形OADC是菱形,求OD的长.
【答案】
【详解】解:直线与轴、轴分别交于点,,
点,点,
,,
.
四边形是菱形,
,,
,即,
解得:,
.
4.如图,在平面直角坐标系中,直线l1:y=﹣x+8分别与x轴、y轴交于点B、C,且与直线l2:y=x交于点A.
(1)直接写出A、B、C的坐标,A的坐标是 ,B的坐标是 ,C的坐标是 .
(2)若M是线段OA上的点,且△COM的面积为24,求直线CM的函数表达式.
(3)在(2)的条件下,设E是射线CM上的点,在平面内是否存在点F,使以O、C、E、F为顶点的四边形是菱形?若存在,直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)(,),(16,0),(0,8);(2)y=﹣x+8;(3)存在,(﹣4,4),(4,﹣4),(8,8).
【详解】∵直线l1:y=﹣x+8分别与x轴、y轴交于点B、C,
令x=0,则y=8,
∴C(0,8),
令y=0,则﹣x+8=0,
∴x=16,
∴B(16,0),
联立直线l1和直线l2得,,解得,,
∴A(,),
故答案为(,),(16,0),(0,8);
(2)∵点M在线段OA上,且直线OA的解析式为y=x,设M(m,m)(m>0),
∵△COM的面积为24,
∴S△COM=×8×m=24,
∴m=6,
∴M(6,2),
设直线CM的解析式为y=kx+b,
∴,
∴,
∴直线CM的解析式为y=﹣x+8,
(3)如图,
①CE是菱形的对角线时,由(2)知,直线CM的解析式为y=﹣x+8,
令y=0,则﹣x+8=0,
∴x=8,
∴E'(8,0),
∵四边形OCF'E'是菱形,
∴E'F'=OB=8,
∴∠OCE'=45°,OC=OE',
过点C作CF'∥x轴,过点E'作E'F'∥y轴相交于F',
.∴F'(8,8),
②CE为菱形的边时,∵四边形OCF'E'是菱形;
在射线CM上取一点E使CE=OC,
∵四边形OECF是菱形,
∴CE=OE,
∴点E是OC的垂直平分线,
当y=4时,﹣x+8=4,
∴E(4,4),
∴F(﹣4,4),
同理,F''(4,﹣4),
即:满足条件的点F的坐标为(﹣4,4),(4,﹣4),(8,8).
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