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以一次函数为背景的特殊四边形、特殊三角形存在性问题专项训练
以一次函数为背景的特殊四边形、特殊三角形存在性问题专项训练
考点目录
以一次函数为背景的特殊四边形存在性问题
以一次函数为背景的特殊三角形存在性问题
考点一 以一次函数为背景的特殊四边形存在性问题
例1.(25-26八年级下·四川成都·期中)在平面直角坐标系中,点的坐标是,点的坐标是,点的坐标是.
(1)若在第一象限内有一点,使得四边形是平行四边形,则点的坐标为______________.
(2)若在直线上有一点,平面内有一点,使得以A、B、E、F为顶点的四边形是平行四边形且面积为10,求点的坐标;
(3)在(1)的前提下,若直线与平行四边形的边交于一点,与边交于一点,且平行四边形四个顶点到直线的距离和是,求这条直线的解析式.
例2.(25-26八年级下·重庆·期中)在平面直角坐标系中,直线分别交轴,轴于,两点,直线分别交轴,轴于,两点,与相交于点.
(1)求和的值;
(2)如图1,动点在上且在第二象限,连接,动点,在上,,连接,,当时,求点的坐标和的最小值;
(3)如图2,在(2)的条件下,连接,将点沿射线方向平移个单位,平移后的点记为,过点作的角平分线交线段于点,在平移中,直线上存在点,使得以,,,为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出符合条件的点的坐标.
例3.(25-26八年级下·江苏苏州·期中)如图,矩形的顶点A、C分别在x、y轴的正半轴上,点B的坐标为,一次函数的图象与边分别交于点D、E,并且满足,点M是线段上的一个动点.
(1)①用含b的代数式表示线段的长度:________;________;
②直接写出b的值________;
(2)连接,若的面积与四边形的面积之比为,求点M的坐标;
(3)设点N是x轴上方平面内的一点,以A、M、E、N为顶点的四边形为菱形时,请求出点N的坐标.
变式1.(25-26八年级下·山东济南·期中)如图,在平面直角坐标系中,四边形是平行四边形,A,C两点的坐标分别为,.将平行四边形先向右平移4个单位后,再向下平移1个单位,得到平行四边形.
(1)请求出直线的解析式;
(2)平行四边形与平行四边形的重叠部分的形状是___________,重叠部分的面积是__________________;
(3)点E是x轴上一动点,在直线上是否存在点D,使得以O,N,D,E为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请求出满足条件的所有点D、点E的坐标;若不存在,请说明理由.
变式2.(25-26八年级下·四川成都·期中)在平面直角坐标系中,直线:经过点和点,直线:与交于点,且与轴交于点.
(1)求直线的解析式;
(2)若点的横坐标为,连接,点为平面内一点,若,,,为顶点的四边形为平行四边形,求点的坐标;
(3)在(2)的条件下,过点作直线交直线于点,若直线与直线相交形成的钝角等于的两倍,求点的坐标.
变式3.(25-26八年级下·重庆·期中)如图,在平面直角坐标系中,直线与轴、轴分别交于两点,且直线经过点,与直线相交于点,点的纵坐标为,直线交轴负半轴于点,且.
(1)求直线的解析式;
(2)若点在直线的图象上,且满足,求出点的坐标;
(3)为直线上一动点,轴上是否存在一点,使以为顶点的四边形是平行四边形?如果不存在,请说明理由;如果存在,请写出所有符合条件的点的坐标,并写出其中一个点的坐标的求解过程.
考点二 以一次函数为背景的特殊三角形存在性问题
例1.(25-26八年级下·四川成都·期中)如图1,直线:与直线交于轴上一点,点在轴负半轴上,点在轴正半轴上,.
(1)求直线的函数表达式;
(2)若线段的垂直平分线与轴交于点,求的面积;
(3)点是直线上的一个动点,在轴上找一点,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.(25-26八年级下·福建泉州·期中)如图1,一次函数的图象与x轴、y轴分别相交于点和点.
(1)求一次函数的表达式.
(2)如图2,点C在线段上.将沿折叠,点O恰好落在直线上的点D处.求线段的长.
(3)若点P在y轴上,且是以为腰的等腰三角形,请直接写出点P的坐标.
例3.(25-26八年级下·重庆·期中)如图在平面直角坐标系中,直线过点,.
(1)求直线表达式.
(2)在图1中,以为腰在第一象限作等腰直角三角形,.线段在轴上移动(E在F左侧),,当最小时,求E点坐标和的最小值.
(3)在(2)的条件下,如图2,点P坐标,点M是线段中垂线上一动点,过点C作轴垂线,点Q是此垂线上的一个动点,若是以点M为直角顶点的等腰直角三角形,请直接写出点Q的坐标.
变式1.(25-26八年级下·北京·期中)在平面直角坐标系中,对于点P,Q和封闭图形,将图形沿射线方向平移,平移距离为线段的长、得到图形.若点在图形上或内部,则称点为图形关于点的“位移点”.
已知点、、,正方形的四个顶点分别为,,,.
(1)若:
①在中,正方形关于点的“位移点”是___________;
②若在线段上存在一点,使得点为正方形关于点的“位移点”,直接写出的长的取值范围;
(2)若在线段上存在一点,使得点G、H为正方形关于点的“位移点”,且,为以点为直角顶点的直角三角形,直接写出的取值范围.
变式2.(24-25八年级上·重庆北碚·期末)如图,直线与坐标轴交于A、B两点,直线:与坐标轴交于C、D两点,l1与l2交于点,.
(1)用待定系数法求直线的解析式;
(2)F是直线上一点,若,求点F的坐标;
(3)点P是直线上一点,将点P沿直线l2翻折得到点Q.问:是否存在点Q使得是以为直角边的直角三角形,若存在,请直接写出满足条件的Q点坐标,若不存在,请说明理由.
变式3.(25-26八年级下·上海·月考)一次函数与的图象相交于点.
(1)求点的坐标
(2)结合图象,当时.直接写出的取值范围______
(3)若一次函数的图象与轴交于点,一次函数的图象与轴交于点,连接轴上有一点,求当是等腰三角形时,点的坐标.
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以一次函数为背景的特殊四边形存在性问题
以一次函数为背景的特殊三角形存在性问题
考点一 以一次函数为背景的特殊四边形存在性问题
例1.(25-26八年级下·四川成都·期中)在平面直角坐标系中,点的坐标是,点的坐标是,点的坐标是.
(1)若在第一象限内有一点,使得四边形是平行四边形,则点的坐标为______________.
(2)若在直线上有一点,平面内有一点,使得以A、B、E、F为顶点的四边形是平行四边形且面积为10,求点的坐标;
(3)在(1)的前提下,若直线与平行四边形的边交于一点,与边交于一点,且平行四边形四个顶点到直线的距离和是,求这条直线的解析式.
【答案】(1)
(2)或
(3)
【分析】(1)设出点D的坐标,根据平行四边形的两条对角线的中点的坐标相同列式求解即可;
(2)根据平行四边形的性质得到的面积等于以A、B、E、F为顶点的四边形是平行四边形的面积的一半,即为5;求出直线的解析式为;可求出,且轴,则;再分两种情况:当点E在点A下方时,,当点E在点A上方时,,据此分别求出点E的纵坐标即可得到答案;
(3)过点A、B、C、D分别作直线l的垂线,垂足分别为点H,点G,点E,点F,连接,由平行四边形的性质得到,则可证明,进而可证明,根据平行四边形的性质得到,轴,则可证明,进而可求出;求出,则,解方程即可得到答案.
【详解】(1)解:设点D的坐标为,
由题意,、是对角线,
由平行四边形的两条对角线的中点的坐标相同可得
,
∴,
∴点D的坐标为;
(2)解:∵以A、B、E、F为顶点的四边形是平行四边形且面积为10,
∴的面积等于以A、B、E、F为顶点的四边形是平行四边形的面积的一半,即为5;
设直线的解析式为,则,
∴,
∴直线的解析式为;
∵点的坐标是,点的坐标是,点的坐标是,
∴,且轴,
∴;
如图所示,当点E在点A下方时,
则,
∴,
∴,
∴,
在中,当时,,
∴点E的坐标为;
如图所示,当点E在点A上方时,
则,
∴,
∴,
∴,
在中,当时,,
∴点E的坐标为;
综上所述,点E的坐标为或;
(3)解:如图所示,过点A、B、C、D分别作直线l的垂线,垂足分别为点H,点G,点E,点F,连接,
∴,
,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∴,
由(2)得,轴,
∴,轴,
∴,
∴
∵平行四边形四个顶点到直线的距离和是,
∴,
∴;
在中,当时,,解得,
当时,,解得,
∴,
∴,
∴,
∴;
当时, ,即,此时点N的横坐标大于7,不满足点N在上,不符合题意;
当时,,即,此时满足点N在上,点M在上;
综上所述,,
∴直线l的解析式为.
例2.(25-26八年级下·重庆·期中)在平面直角坐标系中,直线分别交轴,轴于,两点,直线分别交轴,轴于,两点,与相交于点.
(1)求和的值;
(2)如图1,动点在上且在第二象限,连接,动点,在上,,连接,,当时,求点的坐标和的最小值;
(3)如图2,在(2)的条件下,连接,将点沿射线方向平移个单位,平移后的点记为,过点作的角平分线交线段于点,在平移中,直线上存在点,使得以,,,为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出符合条件的点的坐标.
【答案】(1),
(2),最小值
(3)或
【分析】(1)根据以及点在上求的值,得到点的坐标,将点的坐标代入得到的值;
(2)先根据面积关系列方程求点坐标,再利用平移和对称法求折线段最小值;
(3)先求点坐标,再根据平行四边形对边平行且相等的性质,分三种情况讨论点坐标.
【详解】(1)解:点位于上,
,
,
点位于上,
,
,
,.
(2)解:连接,,,,
,
设 ,由,
,
解得,则,
设,
,则,取点,连接,如图所示,
则,
且,
过点作关于的对称点,
,,
当且仅当,,三点共线时,原式取最小值.
(3)解:,
,
又,
,
过点作的角平分线交线段于点,
∵平分,
,
,
,
∴,
,
又将点沿射线方向平移,,
,
∴,
将代入,得,解得,
,
同理可求得:,,,
设,,
①当为对角线时:有,,,,
可列方程组,解得,
;
②当为对角线时:有,,,,
可列方程组,解得,
;
③当为对角线时:有,,,,
可列方程组,解得,
,(舍).
综上点坐标为或.
例3.(25-26八年级下·江苏苏州·期中)如图,矩形的顶点A、C分别在x、y轴的正半轴上,点B的坐标为,一次函数的图象与边分别交于点D、E,并且满足,点M是线段上的一个动点.
(1)①用含b的代数式表示线段的长度:________;________;
②直接写出b的值________;
(2)连接,若的面积与四边形的面积之比为,求点M的坐标;
(3)设点N是x轴上方平面内的一点,以A、M、E、N为顶点的四边形为菱形时,请求出点N的坐标.
【答案】(1)①,;②2
(2)
(3)点的坐标为或
【分析】(1)①先求出直线与轴交点,即可得到;②根据,可得点,将代入解析式,即可求解;
(2)由(1)知一次函数的解析式为,,,根据的面积与四边形的面积之比为,可得,,设点的横坐标为,则,即可求解;
(3)分两种情况:若以为对角线,得到菱形;若以为对角线,得到菱形讨论,结合图形,利用菱形的性质即可求解.
【详解】(1)解:①四边形是矩形,
轴,轴,
一次函数的图象与边、分别交于点、,并且满足,
当时,,
,
②点的坐标为,
,点的横坐标为,
,
点,
将点代入得:,
解得:;
(2)解:如图:
由(1)知:一次函数的解析式为:,,,
的面积与四边形的面积之比为,
,
,
,
设点的横坐标为,则,
即,
解得:,
将代入,得:,
;
(3)如图所示,若以为对角线,得到菱形,
则垂直平分,和关于轴对称,
,
点和的纵坐标均是,
将代入得:,
解得:,
点,
,
,
点;
如图所示,若以为对角线,得到菱形,则,线段与线段的中点重合,延长交轴于点,由轴得,轴,
设点的横坐标为,则纵坐标为,
,,,
,即
解得:(不能构成菱形,舍去)或,
将代入得:,
点,
菱形,
,
点,
综上所述,以、、、为顶点的四边形为菱形时,点的坐标为或.
变式1.(25-26八年级下·山东济南·期中)如图,在平面直角坐标系中,四边形是平行四边形,A,C两点的坐标分别为,.将平行四边形先向右平移4个单位后,再向下平移1个单位,得到平行四边形.
(1)请求出直线的解析式;
(2)平行四边形与平行四边形的重叠部分的形状是___________,重叠部分的面积是__________________;
(3)点E是x轴上一动点,在直线上是否存在点D,使得以O,N,D,E为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请求出满足条件的所有点D、点E的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)平行四边形,
(3)当或或时,以O,N,D,E为顶点的四边形为平行四边形.
【分析】(1)由平移的性质可得,进一步求解即可;
(2)先根据平行四边形的性质和平移的性质可证明,由此即可证明四边形是平行四边形,即平行四边形与平行四边形的重叠部分的形状是平行四边形;再求出直线的解析式为,进而求出,则,则,即平行四边形与平行四边形的重叠部分的面积为;
(3)分为边和为对角线两种情况利用平行四边形的性质进行求解即可.
【详解】(1)解:∵将平行四边形先向右平移4个单位后,再向下平移1个单位,得到平行四边形,
∴点C、点O分别向右平移4个单位后,再向下平移1个单位,得到点M、点N,
∵,
∴;
设直线的解析式为,
∴,
∴,
∴直线的解析式为.
(2)解:如图所示,设与x轴交于E,与交于F,过点M作轴于G,
∵四边形是平行四边形,
∴,
由平移的性质可得,
∴,即,
∴四边形是平行四边形,
∴平行四边形与平行四边形的重叠部分的形状是平行四边形;
在中,当,,
∴,
∴,
∴,
∴平行四边形与平行四边形的重叠部分的面积为.
(3)解:∵,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∵,
∴,
同理可得直线的解析式为,
设,
当为对角线时,由平行四边形对角线中点坐标相同可得:
,
解得,
∴;
当为边时,则,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴或;
综上所述,当或或时,以O,N,D,E为顶点的四边形为平行四边形.
变式2.(25-26八年级下·四川成都·期中)在平面直角坐标系中,直线:经过点和点,直线:与交于点,且与轴交于点.
(1)求直线的解析式;
(2)若点的横坐标为,连接,点为平面内一点,若,,,为顶点的四边形为平行四边形,求点的坐标;
(3)在(2)的条件下,过点作直线交直线于点,若直线与直线相交形成的钝角等于的两倍,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)或 或.
(3)
【分析】(1)直接运用待定系数法求解即可;
(2)先求得,设.再分、、为对角线三种情况,分别利用平行四边形的性质求解即可;
(3)如图:过点A作直线,使得,易得,过D作交于点E,易得,则直线与直线相交形成的钝角等于的两倍,即点E的坐标就是点P的坐标.再利用平行线的性质、等角对等边可得,设点,然后利用两点间距离列方程求得a的值,可确定点E的坐标,即可确定点P的坐标.
【详解】(1)解:设直线的解析式为.
将点和点代入解析式,得:
,解得: ,
∴直线的解析式为.
(2)解:当时,,即.
将 代入得:
,解得.
∴直线的解析式为.
令,得,解得,即.
已知,设.
根据平行四边形的性质,分三种情况讨论:
① 如图:当为对角线时,中点为,则中点也为.
,解得,即.
② 当为对角线时,中点为,则中点也为.
,解得,即.
③ 当为对角线时,中点为,则中点也为.
,解得,即.
综上,点E的坐标为或 或.
(3)解:如图:过点A作直线,使得,过D作交于点E,
∴,
∴,
∴直线与直线相交形成的钝角等于的两倍,即点E的坐标就是点P的坐标.
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
设点,则,
∵,
∴,解得:,
∴,即.
变式3.(25-26八年级下·重庆·期中)如图,在平面直角坐标系中,直线与轴、轴分别交于两点,且直线经过点,与直线相交于点,点的纵坐标为,直线交轴负半轴于点,且.
(1)求直线的解析式;
(2)若点在直线的图象上,且满足,求出点的坐标;
(3)为直线上一动点,轴上是否存在一点,使以为顶点的四边形是平行四边形?如果不存在,请说明理由;如果存在,请写出所有符合条件的点的坐标,并写出其中一个点的坐标的求解过程.
【答案】(1);
(2)或;
(3)存在,或,见解析.
【分析】()利用待定系数法求解即可;
()先求出,,然后分当点在直线下方时,当点在直线上方时,两种情况求解即可;
()设,,然后分当为平行四边形的对角线时,当为平行四边形的边,为对角线时,当为平行四边形的边,为对角线时,三种情况求解即可.
【详解】(1)解:∵直线经过点,
∴,解得,
∴,
令,则,令,则,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵点的纵坐标为,且点在直线上,
∴,
将,代入,
∴,解得,
∴直线的解析式为;
(2)解:由()得,,
∴,
∵,
∴,
当点在直线下方时,如图,,
∴,
∴,
∴,
∴;
当点在直线上方时,,如图,
∴,
∴,
∴,
∴,
综上所述,符合条件的点或;
(3)解:存在,或,理由如下:
设,,
当为平行四边形的对角线时,如图,
∴,
解得,
∴;
当为平行四边形的边,为对角线时,如图,
∴,
解得,
∴;
当为平行四边形的边,为对角线时,如图,
∴,
解得,
∴;
综上可得:存在,或.
考点二 以一次函数为背景的特殊三角形存在性问题
例1.(25-26八年级下·四川成都·期中)如图1,直线:与直线交于轴上一点,点在轴负半轴上,点在轴正半轴上,.
(1)求直线的函数表达式;
(2)若线段的垂直平分线与轴交于点,求的面积;
(3)点是直线上的一个动点,在轴上找一点,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)
(3)或
【分析】(1)先求出点A和点C的坐标,再利用待定系数法求解即可;
(2)由线段垂直平分线的性质得到,设,则,,由勾股定理得,解方程求出,则;
(3)分图3-1和图3-2两种情况,利用一线三垂直模型构造全等三角形求解即可.
【详解】(1)解:在中,当时,,
∴,
∵点在轴正半轴上,,
∴;
设直线的函数表达式为,
∴,
∴,
∴直线的函数表达式为;
(2)解:如图所示,∵线段的垂直平分线与轴交于点,
∴,
设,则,
由(1)得,则,
在中,由勾股定理得,
∴,
解得,
∴,
∴;
(3)解:在中,当时,,
∴;
如图3-1所示,过点E作轴于点H,
∵是以为底边的等腰直角三角形,
∴,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
在中,当时,,解得,
∴,
∴,
∴点F的坐标为;
如图3-2所示,过点E作轴于点H,
同理可证明,
∴,
在中,当时,,解得,
∴,
∴,
∴点F的坐标为;
综上所述,点F的坐标为或.
例2.(25-26八年级下·福建泉州·期中)如图1,一次函数的图象与x轴、y轴分别相交于点和点.
(1)求一次函数的表达式.
(2)如图2,点C在线段上.将沿折叠,点O恰好落在直线上的点D处.求线段的长.
(3)若点P在y轴上,且是以为腰的等腰三角形,请直接写出点P的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)或或
【分析】(1)由待定系数法求解即可;
(2)先由勾股定理求解,然后根据折叠的性质以及等面积法求解即可;
(3)分两种情况讨论,画出图形,根据等腰三角形的性质求解即可.
【详解】(1)解:∵一次函数的图象与x轴、y轴分别相交于点和点.
∴
解得
∴一次函数的表达式为;
(2)解:∵和
∴
∵
∴,
∵翻折,
∴,
设,则,
∵
∴
解得
∴线段的长为;
(3)解:如图:
当时,∵
∴点的纵坐标为或
∴或
当时,由于,
则,
∴此时,
综上:当是以为腰的等腰三角形,点P的坐标为或或.
例3.(25-26八年级下·重庆·期中)如图在平面直角坐标系中,直线过点,.
(1)求直线表达式.
(2)在图1中,以为腰在第一象限作等腰直角三角形,.线段在轴上移动(E在F左侧),,当最小时,求E点坐标和的最小值.
(3)在(2)的条件下,如图2,点P坐标,点M是线段中垂线上一动点,过点C作轴垂线,点Q是此垂线上的一个动点,若是以点M为直角顶点的等腰直角三角形,请直接写出点Q的坐标.
【答案】(1)
(2);
(3)Q点坐标为或
【分析】(1)利用待定系数法即可求解;
(2)先求出点的坐标,再将点B向右平移2个单位长度到,作关于x轴的对称点,连接,与x轴的交点即为点F, 的长即为的最小值,再求出直线的解析式,即可求得点的坐标,根据,可得点E的坐标;
(3)过点M作轴于点F,延长交于点G,设,由点M在线段中垂线上,可得,可得,则,再证明,可得,,再由,即可求解.
【详解】(1)解:(1)设直线表达式为,
将点,代入表达式得,
解得:,
∴直线表达式为.
(2)解:如图1,过点C作轴于点D,则,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵是等腰直角三角形,
,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,
∴,
如图,将点B向右平移2个单位长度到,作关于x轴的对称点,连接,与x轴的交点即为点F,此时的长即为的最小值,
设直线的解析式为,
∵,
∴,,
∴,
把,代入得:,
解得,
∴直线的解析式为
当时,,解得,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴当最小时, 点E坐标为,的最小值是.
(3)解:如图,过点M作轴于点F,延长交于点G,
设,
∵点M在线段中垂线上,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∵轴,,
∴,
∵是以点M为直角顶点的等腰直角三角形,
∴,,
∴,
∵轴,
∴,
∴,
∴,
∵延长交于点G,轴,,
∴,
∴,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
解得,,
当时,,
∴,,
如图,此时点在下方,
∵,
∴点的纵坐标为,
∴;
当时,,
∴,,
如图,此时点在上方,
∵,
∴点的纵坐标为,
∴;
综上所述,Q点坐标为或.
变式1.(25-26八年级下·北京·期中)在平面直角坐标系中,对于点P,Q和封闭图形,将图形沿射线方向平移,平移距离为线段的长、得到图形.若点在图形上或内部,则称点为图形关于点的“位移点”.
已知点、、,正方形的四个顶点分别为,,,.
(1)若:
①在中,正方形关于点的“位移点”是___________;
②若在线段上存在一点,使得点为正方形关于点的“位移点”,直接写出的长的取值范围;
(2)若在线段上存在一点,使得点G、H为正方形关于点的“位移点”,且,为以点为直角顶点的直角三角形,直接写出的取值范围.
【答案】(1)①、;②
(2)或
【分析】(1)①将正方形沿射线方向平移,平移距离为线段的长,可以得到正方形,则,,,,再判断点与正方形的位置关系,再结合“位移点”的定义即可判断;②根据题意,正方形的边长为2,将正方形沿射线方向平移,平移距离为线段的长,可以得到正方形,且,;将正方形沿射线方向平移,平移距离为线段的长,可以得到正方形,且,;连接、,根据“位移点”的定义可知,点在六边形的内部或边上,再进一步分析求出的长的最小值和最大值,即可得出答案;
(2)利用待定系数法可得线段的解析式为,设点的坐标为,其中,将正方形沿射线方向平移,平移距离为线段的长,可以得到正方形,且,,,,进而得出正方形的对角线长为,根据“点G、H为正方形关于点的“位移点”,且”,可知线段为正方形的对角线,再分4种情况讨论点G、H的位置,根据勾股定理列出方程,求出和的关系(或的值),即可求出的取值范围.
【详解】(1)解:①若,则,,,,
∵点,
∴将正方形沿射线方向平移,平移距离为线段的长,可以得到正方形,如图:
∴,,,,
∵点在正方形的内部,
∴点是正方形关于点的“位移点”;
∵在正方形的外部,
∴点不是正方形关于点的“位移点”;
∵在正方形的边上,
∴点是正方形关于点的“位移点”;
综上,正方形关于点的“位移点”是、;
②由题意得,正方形的边长为2,
∵点、,
∴将正方形沿射线方向平移,平移距离为线段的长,可以得到正方形,且,;
将正方形沿射线方向平移,平移距离为线段的长,可以得到正方形,且,;
如图,连接、,
∵在线段上存在一点,使得点为正方形关于点的“位移点”,
∴点在六边形的内部或边上,
当点在线段上,且时,的长有最小值,记此时点为,
∵,,,
∴,,
∴,
又∵点在线段上,,
∴点是线段的中点,
∴点的坐标为,即,
∴,
∴的长有最小值;
∵,,,
∴,,
∴,
由图象可知,当点与点或点重合时,的长有最大值;
综上,的长的取值范围为;
(2)解:设线段的解析式为,
则,解得,
∴线段的解析式为,
设点的坐标为,其中,
∵正方形的四个顶点分别为,,,,
∴将正方形沿射线方向平移,平移距离为线段的长,可以得到正方形,且,,,,
∴,
即正方形的边长为2,
∴正方形的对角线长为,
又∵点G、H为正方形关于点的“位移点”,且,
∴线段为正方形的对角线;
①当点G与点重合,点H与点重合时,
则,,
∵为以点为直角顶点的直角三角形,即,
∴,
∴,
解得:,
∵,
∴,
即;
②当点G与点重合,点H与点重合时,
则,,
同理可得:,
∴,
解得:;
③当点G与点重合,点H与点重合时,
则,,
同理可得:,
∴,
解得:,
∵,
∴,
即;
④当点G与点重合,点H与点重合时,
则,,
同理可得:,
∴,
解得:;
综上所述,的取值范围为或.
变式2.(24-25八年级上·重庆北碚·期末)如图,直线与坐标轴交于A、B两点,直线:与坐标轴交于C、D两点,l1与l2交于点,.
(1)用待定系数法求直线的解析式;
(2)F是直线上一点,若,求点F的坐标;
(3)点P是直线上一点,将点P沿直线l2翻折得到点Q.问:是否存在点Q使得是以为直角边的直角三角形,若存在,请直接写出满足条件的Q点坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)或
(3)存在,或
【分析】(1)先求得点E坐标,C点坐标,从而得出B点坐标,设直线l1的解析式为:,将点E和点B坐标代入,进一步得出结果;
(2)作轴于G,交于H,设,则,从而得出,可求得,,进一步得出结果;
(3)先求得直线的解析式为:,设,作轴,交于G,连接,作轴,交于H,连接,,从而得出,当时,可求得的解析式,将点Q坐标代入的解析式,从而得出t,进而得出点Q坐标;同样得出当时的结果.
【详解】(1)解:将点代入得,
,
∴,
当时,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
设直线的解析式为:,
∴,
∴,
∴;
(2)解:如图1,
作轴于G,交于H,
设,则,
∴,
当时,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴或,
∴或,
∴或;
(3)解:如图2-1,
∵,,
∴直线的解析式为:,
设,
作轴,交于G,连接,作轴,交于H,连接,
∴,,,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
同理可得,,
∴,
∴,
当时,
由得,,
∴,
∴直线的解析式为:,
将点代入得,
,
∴,
∴,,
∴,
如图2-2,
当时,
∵,,
∴直线的解析式为:,
将代入得,
,
∴,
∴,,
∴,
综上所述:或.
变式3.(25-26八年级下·上海·月考)一次函数与的图象相交于点.
(1)求点的坐标
(2)结合图象,当时.直接写出的取值范围______
(3)若一次函数的图象与轴交于点,一次函数的图象与轴交于点,连接轴上有一点,求当是等腰三角形时,点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)或或或.
【分析】(1)联立两个函数解析式,解方程组可求出点A的坐标;
(2)根据函数图象可得答案;
(3)先求出点B和点C的坐标,然后分三种情况求解.
【详解】(1)解:联立函数解析式,得,
解得,
点A的坐标为;
(2)解:根据函数图象,可知当时,x的取值范围是;
(3)解:对于,当时,,
∴,
∴.
对于,当时,,
∴,
∴,
∴.
当时,如图,
∴,
∴.
当时,如图,
∵,
∴,
∴.
当时,如图,
设,
则
解得
∴.
综上可知,当是等腰三角形时,点的坐标为或或或.
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