摘要:
**基本信息**
聚焦一次函数与几何综合,系统覆盖九类存在性问题,以题载法构建从基础计算到动态探究的逻辑体系
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|一次函数与面积计算|4题|含多直线交点、动点面积关系|以函数表达式求解为基础,渗透割补法面积计算|
|等腰/直角三角形存在性|7题|轴上动点构成特殊三角形|结合等腰/直角三角形性质,培养分类讨论思维|
|全等/45°角/等角存在性|10题|动点与已知图形全等、特殊角构造|强化图形转化与方程思想,发展推理能力|
|线段和最小/平行四边形/菱形存在性|13题|最值问题及特殊四边形判定|整合轴对称、中心对称性质,提升空间观念与模型意识|
内容正文:
专题09 一次函数几何压轴汇编(九种题型)
【题型1一次函数与面积有关计算】 1
【题型2一次函数存在等腰三角形求动点坐标】 3
【题型3一次函数存在直角三角形求动点坐标】 5
【题型4一次函数存在全等三角形求动点坐标】 7
【题型5一次函数存在45°求动点坐标】 9
【题型6一次函数存在等角求动点坐标】 11
【题型7一次函数存在线段和最小值求动点坐标】 13
【题型8一次函数存在平行四边形求动点坐标】 14
【题型9一次函数存在菱形求动点坐标】 17
【题型1一次函数与面积有关计算问题】
1.如图,在平面直角坐标系中,直线分别与轴、轴相交于点、点,直线与相交于点,与轴相交于点,与轴相交于点,点是轴上一动点.
(1)求直线的函数表达式;
(2)求的面积;
(3)当的面积等于面积时,求点的坐标.
2.如图,直线的函数解析式为;且与x轴交于点D,直线经过点A、B,直线,交于点C.
(1)求直线的函数解析式:
(2)求的面积:
(3)在直线上是否存在点P,使得面积是面积的3倍?如果存在,请求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
3.如图,直线与x轴交于点A,与y轴交于点B,且直线与直线交于点.已知直线与y轴交于点,与x轴交于点E.
(1)求点A、B的坐标;
(2)求直线的解析式;
(3)求的面积;
(4)在直线上有一点P,且满足的面积是面积的,求点P的坐标.
4.如图,直线与轴、轴分别交于,两点,直线与轴交于点,两直线交于点,且点的坐标为.
(1)_____;
(2)求四边形的面积;
(3)点为直线上一点,且的面积等于四边形的面积,求的坐标.
【题型2一次函数存在等腰三角形求动点坐标】
5.如图,在平面直角坐标系中,直线:与轴交于点与轴交于点.
(1)求直线的表达式;
(2)在轴上是否存在点,使以,,三点为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
6.如图,在平面直角坐标系中,函数的图象与轴交于点,直线与轴交于点B,与直线交于点.
(1)求的值和点B的坐标;
(2)求的面积;
(3)点是轴上一点,且是以为底的等腰三角形,求点的坐标.
7.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.
【题型3一次函数存在直角三角形求动点坐标】
8.如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象与轴,轴分别交于,两点,与正比例函数的图象交于点,点的纵坐标为.
(1)求的值;
(2)当时,请根据图象直接写出的取值范围;
(3)已知点是轴上一点,当以A,O,D为顶点的三角形是直角三角形时,求点的坐标.
9.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.
10.如图,一次函数的图象分别与轴交于点,与轴交于点.
(1)求点,的坐标;
(2)点为线段上一动点,连接,将沿翻折得到,连接,当是以为直角边的直角三角形时,请求出点的坐标.
11.如图,直线:与过点的直线交于点,与轴交于点.
(1)求直线的函数表达式;
(2)点在直线上,且在点右侧,轴交直线于点,若,求点的坐标.
(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.
【题型4一次函数存在全等三角形求动点坐标】
12.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.
(1)直线的函数表达式为_____.
(2)若点C是直线上一点,点D是y轴上一点,当与以D、B、C为顶点的三角形全等时,求点C的坐标.
13.如图,直线与轴、轴分别交于点,点,以线段为直角边在第一象限内作等腰直角三角形,.
(1)求直线的表达式;
(2)求的面积;
(3)点是坐标系中的一个动点,当与全等时,请直接写出点的坐标.
14.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,当的面积被直线分成的两部分时,求直线的解析式;
(3)过点作直线与轴相交于点,使与全等,请直接写出所有符合条件的点的坐标.
15.如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象与x轴交于点A,与y轴交于点B,与正比例函数的图象交于点,且.
(1)的长为______,的长为______;
(2)求m的值及正比例函数的表达式;
(3)若点P在该正比例函数的图象上,Q是x轴正半轴上一动点,若以O、P、Q为顶点的三角形与全等,求点P的坐标.
【题型5一次函数存在45°求动点坐标】
16.如图,已知直线:与x轴,y轴分别交于A,B两点,过点A的直线与y轴负半轴交于点C,且.
(1)求直线的函数表达式;
(2)若将沿线段方向平移得到点O的对应点为点D,点B的对应点为点,连接,过点D的直线,恰好将四边形的面积分成相等的两部分,求直线的表达式;
(3)若直线:与y轴正半轴交于点M,与直线交于点N,若,求k的值.
17.如图,将含有45°的三角板的直角顶点放在直线l上,过两个锐角顶点分别向直线l作垂线,这样就得到了两个全等的直角三角形,由于三个直角的顶点都在同一条直线上,因此我们将其称为“一线三直角”,这模型在数学解题中被广泛使用.
(1)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.
①求的度数;
②C,D是正比例函数图像上的两个动点,连接,,若,,求的最小值;
(2)如图2,一次函数的图像与y轴、x轴分别交于M,N两点.将直线绕点M逆时针旋转45°,得到直线l,求直线l对应的函数表达式.
18.如图,直线与轴,轴分别交于点,,直线与线段交于点,与轴交于点,与轴交于点.
(1)直接写出点,点,点的坐标;
(2)连接,若,求出长度,并计算的面积;
(3)若,直接写出点的坐标.
19.如图,在平面直角坐标系中,直线分别交x轴、y轴于点A、B,线段的垂直平分线分别交、x轴于点E、C,轴于点D.
(1)求点A、B的坐标和线段的长;
(2)证明;
(3)把直线绕着点B旋转后,与直线交于点P,求点P的坐标.
【题型6一次函数存在等角求动点坐标】
20.直线经过点,点.过点的直线交直线于点D,交y轴于点E.
(1)求直线表达式;
(2)点M为y轴上一动点,的面积为5,求点M的坐标;
(3)连结,点G是直线上一点,且满足,求点G的坐标.
21.如图,在平面直角坐标系中,直线分别与轴,轴交于两点,且,与直线交于点.
(1)求点的坐标;
(2)点为直线上一点,设,连接交于点.
①若点坐标为,求的面积;
②连接,若,求点的坐标.
22.如图,已知直线与x轴交于点,与y轴交于点,且与直线相交于点A,
(1)求直线的表达式和点A的坐标.
(2)如图1,点D在直线上,且横坐标为2,点Q为射线上一动点,若,请求出点Q的坐标.
(3)如图2,过点A作y轴的垂线段,垂足为E,M为y轴上一点,且,请直接写出直线的表达式.
【题型7一次函数存在线段和最小值求动点坐标】
23.如图,在平面直角坐标系中,点P是直线上一动点,点A在y轴上,且点A坐标为,连结.
(1)若恰好是以为底边的等腰三角形,求此时点P坐标;
(2)动点P在直线运动过程中,是否存在最小值,若存在最小值,求的最小值,若不存在,请说明理由.
24.如图,已知直线与轴交于点,直线与轴交于点,直线与直线交于点.
(1)求四边形的面积;
(2)若动点在轴上,当为最小值时,求这个最小值及直线的表达式;
(3)在平面内直线的右侧是否存在点,使得以点、、为顶点的三角形是以为腰的等腰直角三角形?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
25.已知一次函数的图象过和两点,且与x轴交于A点,点和点Q在一次函数图象上,且点P的横坐标为1,点Q的纵坐标为1.
(1)求此一次函数的解析式;
(2)求的面积;
(3)已知点M在x轴上,若使的值最小,求的最小值.
【题型8一次函数存在平行四边形求动点坐标】
26.如图,在平面直角坐标系中,直线与轴,轴分别交于点A,C,经过点C的直线与轴交于点.
(1)求直线的解析式;
(2)若点G为线段上一动点,当时,求点G的坐标;
(3)在(2)的条件下,平面内是否存在点D,使得以点A,B,G,D为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点D的坐标;若不存在,请说明理由.
27.如图,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,直线与直线轴分别交于点,.
(1)求直线的解析式;
(2)若分别是直线和轴上的动点,是否存在点,使得以为顶点,为一边的四边形是平行四边形?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
28.如图,平面直角坐标系中,直线与轴、轴分别交于点、,若,点为轴上一点,且点的坐标为.
(1)求直线的表达式;
(2)点为轴上一个动点,点为直线上一个动点,如果以点、、、为顶点的四边形是以为边的平行四边形,求点的坐标.
29.如图在平面直角坐标系中,直线与x轴和y轴分别交于A、B两点,.
(1)求的面积.
(2)C为延长线上的一点,连接,以和为直角边作等腰直角三角形,若,求直线的解析式
(3)点E在坐标平面内,是否存在以A、C、D、E为顶点的四边形是平行四边形,若存在请直接写出符合条件的点E的坐标.
30.如图1,平面直角坐标系中,直线与x轴交于点,与y轴交于点B,与直线交于点.
(1)求点C的坐标及直线的表达式;
(2)如图2,在x轴上有一点E,过点E作直线轴,交直线于点F,交直线于点G,若点E的坐标是,求的面积;
(3)在平面内找一点H,使其与点O、C、B构成平行四边形,请直接写出点H的坐标.
【题型9一次函数存在菱形求动点坐标】
31.综合与探究.
如图,平面直角坐标系中,矩形的两条邻边分别在x轴、y轴上,.
(1)点A的坐标为: ,点C的坐标为:___________
(2)把矩形沿直线对折使点C落在点A处,直线与的交点分别为D,F,E,求直线的解析式(问题(1)中的结论可直接使用).
(3)若点M在y轴上,则在平面直角坐标系中的x轴及x轴的下方,是否存在这样的点N,使得以A、D、N、M为顶点的四边形是菱形?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
32.如图所示,在平面直角坐标系中,矩形的边,边,直线l:与矩形的边和都有交点,交点分别是点D与点E.
(1)请用含b的代数式分别表示点D和点E的坐标:D ,E ;
(2)当四边形为平行四边形时,求b的值;
(3)若要使在平面内存在点F,使以点C、D、E、F这四点为顶点的四边形为菱形,是否存在满足条件的b的值?若存在,求出b的值;若不存在,请说明理由.
33.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.
(1)求证:;
(2)点M是线段DE上的一个动点.
①是否存在点M使得的和最小,若存在,请作图找出点M;若不存在,请说明理由;
②请探究:在x轴上方平面内的是否存在点N,使得以A、M、E、N为顶点的四边形为菱形,请直接写出点N的坐标.
34.如图,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,与轴交于点,与直线相交于点,点直线上运动.
(1)求直线的解析式.
(2)是否存在点,使的面积是面积的?若存在,求出此时点的坐标;若不存在,说明理由.
(3)若点在轴上,在坐标平面内是否存在点,使以A,,,为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,说明理由.
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专题09 一次函数几何压轴汇编(九种题型)
【题型1一次函数与面积有关计算】 1
【题型2一次函数存在等腰三角形求动点坐标】 9
【题型3一次函数存在直角三角形求动点坐标】 13
【题型4一次函数存在全等三角形求动点坐标】 20
【题型5一次函数存在45°求动点坐标】 31
【题型6一次函数存在等角求动点坐标】 42
【题型7一次函数存在线段和最小值求动点坐标】 54
【题型8一次函数存在平行四边形求动点坐标】 60
【题型9一次函数存在菱形求动点坐标】 71
【题型1一次函数与面积有关计算问题】
1.如图,在平面直角坐标系中,直线分别与轴、轴相交于点、点,直线与相交于点,与轴相交于点,与轴相交于点,点是轴上一动点.
(1)求直线的函数表达式;
(2)求的面积;
(3)当的面积等于面积时,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)将点代入直线得,利用待定系数法即可求得直线的表达式;
(2)首先求得直线与x轴的交点的坐标,直线与x轴的交点D的坐标,进而可求得的长,于是可求得的面积;
(3)设点的坐标为,利用三角形的面积公式可列出方程,解方程即可求出点的坐标.
【详解】(1)解:把点代入直线中,得:
,
,
设直线的表达式为,把点和点代入得:
,
解得:,
直线的表达式为;
(2)解:直线与x轴相交于点,
令,则,
解得:,
,
直线与x轴相交于点,
∴令,则,
解得:,
∴,
∴,
∴
;
(3)解:点是y轴上一动点,
可设点的坐标为,
的面积等于的面积,
,
,
解得:或,
点的坐标为或.
【点睛】本题主要考查了待定系数法求一次函数解析式,解二元一次方程组,一次函数图象与坐标轴的交点问题,求一次函数的函数值,已知两点坐标求两点距离,三角形的面积公式,解一元一次方程,绝对值方程等知识点,深刻理解并灵活运用数形结合思想是解题的关键.
2.如图,直线的函数解析式为;且与x轴交于点D,直线经过点A、B,直线,交于点C.
(1)求直线的函数解析式:
(2)求的面积:
(3)在直线上是否存在点P,使得面积是面积的3倍?如果存在,请求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,点或
【分析】(1)设直线的函数解析式为,将、代入求解即可;
(2)联立两直线解析式组成方程组,求得,再求出,即可根据三角形面积公式计算;
(3)分两种情况讨论:当点P在x轴上方时,可知,据此可求得,即可求得答案;当点P在x轴下方时,可知,据此可求得,即可求出答案.
【详解】(1)解: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:联立两直线解析式组成方程组,
解得:,
点C的坐标为,
当时,,
点D的坐标为,
;
(3)解:存在.
当点P在x轴上方时,
,
,
,
,
,
,
点P的坐标为;
当点P在x轴下方时,
,
,
,
,
,
,
,
此时点P的坐标为;
综上所述:在直线上存在点或,使得面积是面积的3倍.
【点睛】在一次函数与面积的综合问题中,通常要结合图形中点的不同位置全面考虑,分别求解.
3.如图,直线与x轴交于点A,与y轴交于点B,且直线与直线交于点.已知直线与y轴交于点,与x轴交于点E.
(1)求点A、B的坐标;
(2)求直线的解析式;
(3)求的面积;
(4)在直线上有一点P,且满足的面积是面积的,求点P的坐标.
【答案】(1),
(2)
(3)5
(4)和
【分析】本题主要考查了一次函数与坐标轴的交点、待定系数法求函数解析式、三角形面积等知识点,灵活运用相关知识是解题的关键.
(1)分别求解即可;
(2)先求出点D的坐标,再用待定系数法求直线解析式即可;
(3)先求出的长,再根据求解即可;
(4)先求得,即;再分两种情况:当点P在点D下方时,当点P在点D上方时,根据三角形的面积公式、列方程求解即可.
【详解】(1)解:∵直线与x轴交于点A,与y轴交于点B,
∴当时,,即;
当时,,即.
(2)解:∵直线经过点,
,
,
设直线的解析式为,
∴,即,
∴直线的解析式为.
(3)解:∵,,
∴,
∴.
(4)解:∵直线的解析式为.
∴,
∴,
∴,
∴;
①如图,当点P在点D的上方,
设点P的坐标为,
∵,
∴,解得:,
∴;
②如图,当点P在点D的下方,
设点P的坐标为,
∵,
∴,解得:,
∴.
综上,点P的坐标为和.
4.如图,直线与轴、轴分别交于,两点,直线与轴交于点,两直线交于点,且点的坐标为.
(1)_____;
(2)求四边形的面积;
(3)点为直线上一点,且的面积等于四边形的面积,求的坐标.
【答案】(1)8
(2)10
(3)或
【分析】本题考查一次函数的性质,待定系数法,三角形的面积等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程和应用分类讨论思想解决问题
(1)利用待定系数法求解即可.
(2)结合一次函数与坐标轴的交点求得对应线段长度,再利用三角形的面积公式计算即可.
(3)设,分点M位于点P上方和下方分别列出或,结合三角形面积公式构建方程即可解决问题.
【详解】(1)解:根据题意得直线过点的坐标为,则,解得,
故答案为:8;
(2)解:∵直线与轴、轴分别交于,两点,
∴点,,
∵直线
∴点,
∴,
则,;
(3)解:设,则有或,
∴或,
解得或,
当时,;
当时,,
∴或.
【题型2一次函数存在等腰三角形求动点坐标】
5.如图,在平面直角坐标系中,直线:与轴交于点与轴交于点.
(1)求直线的表达式;
(2)在轴上是否存在点,使以,,三点为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)点的坐标为或或或
【分析】(1)利用待定系数法求解,即可解题;
(2)设点的坐标为,根据等腰三角形定义,分三种情况:当时,当时,当时,分别进行讨论计算即可.
【详解】(1)解: 与轴交于点,
,
解得,
直线的表达式为;
(2)解:存在,理由:
,以,,三点为顶点的三角形是等腰三角形,
当时,
∵,
点的坐标为或;
当时,
∵,
∴,
∴点的坐标为;
当时,
设点的坐标为,
则,
解得,
点的坐标为,
综上所述,点的坐标为或或或.
6.如图,在平面直角坐标系中,函数的图象与轴交于点,直线与轴交于点B,与直线交于点.
(1)求的值和点B的坐标;
(2)求的面积;
(3)点是轴上一点,且是以为底的等腰三角形,求点的坐标.
【答案】(1),;
(2)14;
(3)或.
【分析】(1)将点代入直线,可求出的值;再把点C的坐标代入,求出b的值,进而求出B的坐标;
(2)先求出直线与轴交点的坐标,计算出线段的长度,再以为底,点的纵坐标的绝对值为高,利用三角形面积公式计算面积;
(3)设点的坐标为,先根据两点间距离公式计算的长度,由以为底的等腰三角形可知,据此列出关于的绝对值方程,求解得到的值,进而得到点的坐标.
【详解】(1)解:∵过点.
∴,解得:,
∴,
∵直线经过点,
∴代入得,解得,
∴,
令,则,解得:,
∴;
(2)解:∵函数的图象与轴交于点,令,则,解得,
∴点的坐标为,
∵点的坐标为,
∴,
∵点的纵坐标为,即中边上的高为,
∴;
(3)解:设点的坐标为,
∵点,,
∴,
∵是以为底的等腰三角形,
∴,
即或,
解得或,
∴点的坐标为或.
7.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.
【题型3一次函数存在直角三角形求动点坐标】
8.如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象与轴,轴分别交于,两点,与正比例函数的图象交于点,点的纵坐标为.
(1)求的值;
(2)当时,请根据图象直接写出的取值范围;
(3)已知点是轴上一点,当以A,O,D为顶点的三角形是直角三角形时,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)由求出,把代入即可得b的值;
(2)由数形结合思想直接可得,当时,x的取值范围是;
(3)设点D的坐标为,根据,,得出,,,分两种情况:当时,当时,分别根据勾股定理,列出方程,解方程即可.
【详解】(1)解:在中,令,得,
解得:,
∴,
把代入得:,
解得:,
即b的值是;
(2)解:由图像可得:当时,就是在图象下方,且两个图象都在x轴的下方,x的取值范围,即;
(3)解:设点D的坐标为,
∵,,
∴,
,
,
∵,
∴点不可能为直角顶点;
当时,,
∴,
解得:,
此时点D的坐标为;
当时,,
∴,
整理得:,
即,
,
开平方得:,
解得:或(舍去),
此时点D的坐标为;
综上,点D的坐标为或.
【点睛】本题考查两条直线相交的问题,两点间距离公式,勾股定理,利用平方根解方程,理解数形结合是解题的关键.
9.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.
10.如图,一次函数的图象分别与轴交于点,与轴交于点.
(1)求点,的坐标;
(2)点为线段上一动点,连接,将沿翻折得到,连接,当是以为直角边的直角三角形时,请求出点的坐标.
【答案】(1)点B的坐标为,点A的坐标为
(2)或
【分析】本题考查了一次函数与坐标轴的交点问题,折叠的性质,勾股定理;
(1)在函数解析式中分别令和,解相应方程,可求得A、B的坐标;
(2)勾股定理求得,进而根据折叠的性质得出,分,,两种情况分别讨论,分别画出图形,根据勾股定理即可求解.
【详解】(1)解:令可得,解得,
令,解得,
∴,B.
(2)解:∵,B .
∴,
∴,
设,则,,
如图,当时,
∵将沿翻折得到,
∴ ,
∴
∴
解得:,
∴;
如图,当时,则在轴的负半轴,
同理可得,,
∴
∴中,
∴
解得:
∴,
综上所述,或
11.如图,直线:与过点的直线交于点,与轴交于点.
(1)求直线的函数表达式;
(2)点在直线上,且在点右侧,轴交直线于点,若,求点的坐标.
(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,或
【分析】(1)由函数图像上的坐标特征可确定点的坐标,再根据点的坐标即可确定直线的函数表达式;
(2)设,由轴得,,再结合点在点右侧则可得出答案;
(3)由题意可得是直角三角形需分两种情况讨论:①,则此时点;②,由即可求解.
【详解】(1)解:∵直线:点,
∴当时,,
∴,
设直线的解析式为,过点,,
∴,
解得:,
∴直线的解析式为;
(2)在中,令,得,
∴,
∵,
∴,
设,
∵轴,点在直线上,,
∴,
∴,
解得:或,
∵点在点右侧
∴,
∴,
∴;
(3)存在,理由如下:
设点,
∵,,
∴,,,
∵是直角三角形,
①,则,;
②,则,
即,
解得:,
∴;
综上所述,存在满足条件的点的坐标为或.
【点睛】本题是一次函数综合应用,考查了坐标与图形,函数图像上点的坐标特征,函数图像的交点坐标,勾股定理的应用,待定系数法,掌握一次函数的性质是解题的关键.
【题型4一次函数存在全等三角形求动点坐标】
12.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.
(1)直线的函数表达式为_____.
(2)若点C是直线上一点,点D是y轴上一点,当与以D、B、C为顶点的三角形全等时,求点C的坐标.
【答案】(1)
(2)点C的坐标为或或.
【分析】本题考查一次函数与几何的综合应用,勾股定理,全等三角形的性质.
(1)待定系数法求出函数解析式即可;
(2)分三种情况讨论,利用全等三角形的性质求解即可.
【详解】(1)解:设直线的函数解析式为,
把,代入,得:,
解得,
∴;
(2)解:∵,,
∴,,
当时,且点在点的上方,如图:
∴,,即轴,
∴,即,
∴;
当时,且点在点的上方,如图:作轴于点,
∴,,
∴,
∴,
当时,
∴;
当时,且点在点的下方,如图:
同理,;
综上,点C的坐标为或或.
13.如图,直线与轴、轴分别交于点,点,以线段为直角边在第一象限内作等腰直角三角形,.
(1)求直线的表达式;
(2)求的面积;
(3)点是坐标系中的一个动点,当与全等时,请直接写出点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)点的坐标为或或
【分析】(1)设一次函数表达式为,将点、的坐标代入,求出、的值,即可得答案;
(2)由为等腰直角三角形,得出,根据勾股定理求出即可;
(3)分和两种情况,分别求解即可.
【详解】(1)解:设直线的表达式为,
∵直线与轴、轴分别交于、,
∴,
解得,
∴直线的表达式为.
(2)解:∵、,
∴,,
在中,由勾股定理得,
∵为等腰直角三角形,,
∴.
(3)解:①如图,,点在下方时,过点作轴于,
∵,,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴点的坐标为;
同理:点在上方时,,,
∴,
∴点的坐标为;
②当时,如图,过点作轴于,
∵,,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴点的坐标为;
综上,点P的坐标为或或.
【点睛】本题考查了一次函数的图像及性质、等腰直角三角形的性质、三角形面积的计算、全等三角形的判定及性质等,熟练掌握一次函数的图像及性质、注意分类求解,避免遗漏是解题的关键.
14.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,当的面积被直线分成的两部分时,求直线的解析式;
(3)过点作直线与轴相交于点,使与全等,请直接写出所有符合条件的点的坐标.
【答案】(1)
(2)或
(3)点的坐标为或或
【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、全等三角形的性质、勾股定理等知识,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.
(1)由得,根据,得,利用待定系数法即得直线的解析式为;
(2)可得的面积为,当时,,可得,解得,即得,再求值直线的解析式;当时,同理可得,待定系数法求出直线的解析式即可;
(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:,,
的面积为,
当时,如图:
此时,
,
即,
解得:,
在中,令,则
解得,
∴,
设直线的解析式为:,把代入得:
,
解得:,
∴此时直线的解析式为:;
当时,如图:
此时,
,
即,
,
在中,令,
解得,
∴,
设直线的解析式为:,把代入得:
,
解得:,
∴此时直线的解析式为:;
综上所述,当的面积被直线分成的两部分时,直线的解析式为或;
(3)在中,,,
,
①若,过作交轴于,过作于,如图:
,,
,,
设,则,,,
而,
,
整理得,
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,,
∴,
∴点B为的中点,
∴,,
∴;
②若时,如图:
,,
,
在中,令,则
解得,
,
此时,,符合题意,
,
综上所述,点的坐标为或或.
15.如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象与x轴交于点A,与y轴交于点B,与正比例函数的图象交于点,且.
(1)的长为______,的长为______;
(2)求m的值及正比例函数的表达式;
(3)若点P在该正比例函数的图象上,Q是x轴正半轴上一动点,若以O、P、Q为顶点的三角形与全等,求点P的坐标.
【答案】(1)4;2
(2);
(3)或
【分析】(1)求出时的函数值和时的自变量的值,则可得到点A和点B的坐标,进而可得答案;
(2)把点C的坐标代入一次函数解析式求出点C的坐标,即可得到m的值,再利用待定系数法求出正比例函数的表达式即可;
(3)可证明,则或,据此分别画出对应的示意图,结合全等三角形的性质讨论求解即可.
【详解】(1)解:在中,当时,,当时,,解得,
∴点A的坐标为,点B的坐标为,
∴;
(2)解:在中,当时,,解得,
∴点C的坐标为,即,
把点C的坐标代入得,解得,
∴正比例函数的表达式为;
(3)解:∵点P在正比例函数图象上,
∴与一定不垂直,即,
∵以O、P、Q为顶点的三角形与全等,且,
∴或,
如图所示,当时,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴;
设点P的坐标为,
∴,
∴或(舍去),
∴点P的坐标为;
如图所示,当时,同理可证明,
∴此时,
∴,
∴点P的坐标为;
综上所述,点P的坐标为或.
【题型5一次函数存在45°求动点坐标】
16.如图,已知直线:与x轴,y轴分别交于A,B两点,过点A的直线与y轴负半轴交于点C,且.
(1)求直线的函数表达式;
(2)若将沿线段方向平移得到点O的对应点为点D,点B的对应点为点,连接,过点D的直线,恰好将四边形的面积分成相等的两部分,求直线的表达式;
(3)若直线:与y轴正半轴交于点M,与直线交于点N,若,求k的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】求出,,由得,可得,故,再用待定系数法可得直线的函数表达式为;
设BC的中点为F,由将沿线段方向平移得到,知四边形是平行四边形,故直线经过点的中点F,求出,,再用待定系数法可得直线的表达式为;
设直线:交x轴于点T,过点T作直线交于点H,过点T作轴,交过点N和x轴的平行线于点G,交过点H和x轴的平行线于点K,设点、点,可得直线:过定点,证明≌,有且,故且,即可解得点,代入可得
【详解】(1)解:在中,令得,令得,
,,
,
,即,
解得,
,
,
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:设的中点为F,如图:
将沿线段方向平移得到,
,,
四边形是平行四边形,
直线恰好将四边形的面积分成相等的两部分,
直线经过平行四边形的对称中心,即直线经过点的中点F,
,,
,
,,
根据平移性质可得,
设直线的表达式为,把,代入得:
,
解得,
直线的表达式为;
(3)解:设直线:交x轴于点T,过点T作直线交于点H,过点T作轴,交过点N和x轴的平行线于点G,交过点H和x轴的平行线于点K,如图:
设点、点,
在中,令得,
直线:过定点,
,直线,
是等腰直角三角形,
,,
,
,
,
,
≌,
且,
且,
解得:,,
点,
将点N的坐标代入得:,
解得:,
的值为
【点睛】本题考查一次函数的综合应用,涉及全等三角形判定与性质,三角形面积,待定系数法等,解题的关键是作辅助线,构造全等三角形解决问题.
17.如图,将含有45°的三角板的直角顶点放在直线l上,过两个锐角顶点分别向直线l作垂线,这样就得到了两个全等的直角三角形,由于三个直角的顶点都在同一条直线上,因此我们将其称为“一线三直角”,这模型在数学解题中被广泛使用.
(1)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.
①求的度数;
②C,D是正比例函数图像上的两个动点,连接,,若,,求的最小值;
(2)如图2,一次函数的图像与y轴、x轴分别交于M,N两点.将直线绕点M逆时针旋转45°,得到直线l,求直线l对应的函数表达式.
【答案】(1)①;②
(2)
【分析】(1)①一次函数,令求得点B的坐标;令求得点A的坐标,利用等腰三角形的判定和性质得到;
②点到直线的距离最短为垂线,根据垂直求得,结合证得,得到,利用勾股定理即可求得AD的长;
(2)过点N作交直线l于点E,过点E作轴,由旋转性质得,得,由直角得,可证得,则有对应边相等,进一步求得和的长,即有,将设直线解析式并将点E和点M代入,即可求得函数表达式.
【详解】(1)解:①对于,
当时,,
令时,,则,
即,,
∴为等腰直角三角形,即.
②因为A是定点,当时,有最小值,如图所示,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
在和中,,,,
∴,
∴,
在中,由勾股定理得:,
∴,
∴AD的最小值为.
(2)过点N作交直线l于点E,过点E作轴,如图所示,
由旋转性质得,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴.
∴,,
即,
∴,.
当时,,则.
当时,,解得,则,
∴.
设直线l对应的函数表达式为,将和代入,
,解得,
∴.
【点睛】本题主要考查了一次函数的综合应用,等腰三角形的判定和性质、全等三角形的判定和性质、垂线段最短、勾股定理和旋转的性质,了解一次函数的性质和旋转性质是解题的关键.
18.如图,直线与轴,轴分别交于点,,直线与线段交于点,与轴交于点,与轴交于点.
(1)直接写出点,点,点的坐标;
(2)连接,若,求出长度,并计算的面积;
(3)若,直接写出点的坐标.
【答案】(1),,;
(2),的面积为;
(3)
【分析】本题考查一次函数的图象与性质、勾股定理、三角形面积计算及坐标与几何的综合应用,关键是利用函数图象上点的坐标特征求交点,结合几何性质建立等式求解.
(1)根据一次函数与坐标轴交点的求解方法,分别代入或计算对应点的坐标;
(2)设的长度为未知数,利用结合勾股定理建立方程求解,再根据三角形面积公式计算面积;
(3)通过作PE⊥BC构造等腰直角三角形,利用面积法求出垂线段PE的长度,再结合两点间距离公式建立关于点C横坐标的方程,进而求解点C的坐标.
【详解】(1)解:对于直线,
令,则,解得,
;
令,则,
;
对于直线,令,则,
;
故,,.
(2)解:设,则,
,
,,
,
∴,
,
,
解得,即;
,
,
的面积;
(3)解:过点作于点,连接,
在中,由勾股定理得,
∵,且,,
∴,解得;
在中,由勾股定理得,
∵,,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴;
设点的坐标为(),
则,
解得(舍去负根);
当时,,
∴点的坐标为.
19.如图,在平面直角坐标系中,直线分别交x轴、y轴于点A、B,线段的垂直平分线分别交、x轴于点E、C,轴于点D.
(1)求点A、B的坐标和线段的长;
(2)证明;
(3)把直线绕着点B旋转后,与直线交于点P,求点P的坐标.
【答案】(1),,
(2)见解析
(3)点P的坐标为或
【分析】本题考查了一次函数与几何综合,涉及勾股定理,等腰三角形的判定,利用平方根的性质解方程,全等三角形的判定与性质等知识点.
(1)分别令求解直线与x轴、y轴的交点坐标,再由勾股定理求解即可;
(2)先求出点E的坐标为,则可得,再由互余关系求证,即可证明;
(3)可得为等腰直角三角形,则,然后求出直线,设,由建立方程,再由平方根的性质解方程即可.
【详解】(1)解:∵
∴当时,
∴
∴当时,
∴
∴
∴,
∴;
(2)证明:∵垂直平分
∴点E是的中点,
∵,
∴点E的坐标为;
∵轴于点D.
∴,,
∴
∵
∴,
∵,
∴;
(3)解:如图,
由题意得,
∴,
∵
∴为等腰直角三角形,
∴
由(2)知,
∴,
而,
∴,
∴,
设直线,
∴
解得,
∴直线
设,
由得,,
整理得,
即
∴,
∴或,
∴点P的坐标为或.
【题型6一次函数存在等角求动点坐标】
20.直线经过点,点.过点的直线交直线于点D,交y轴于点E.
(1)求直线表达式;
(2)点M为y轴上一动点,的面积为5,求点M的坐标;
(3)连结,点G是直线上一点,且满足,求点G的坐标.
【答案】(1)
(2)或
(3)或
【分析】(1)由待定系数法求解即可;
(2)先求出交点的坐标,再根据求解即可;
(3)分两种情况进行讨论,通过构造等腰直角三角形,再构造“一线三等角”的全等三角形求解即可.
【详解】(1)解:设直线表达式为,
代入点,得,,
解得,
∴直线表达式为;
(2)解:如图,
联立直线与得,,
解得,
∴,
对于直线,当时,,
∴,
∵,
∴,
,
,
解得,
当点M在点E上方时,;当点M在点E下方时,此时点M位于y轴负半轴;
∴或;
(3)解:当点在上方时,过点作轴的对称点,记为点,则,,
∵,
∴,
∵点,点,
∴,
∵,
∴,
∴,
过点作交的延长线于点,则为等腰直角三角形,
∴,
过点作轴于点,则,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
设直线,
则,
解得,
∴直线,
联立直线与得,,
解得,
∴;
当点在下方时,
∵,,
∴,
过点作交延长线于点,则为等腰直角三角形,
∴,
过点作轴于点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴,
同理可求直线,
再与直线联立可得,,
解得,
∴,
综上:点G的坐标为或.
21.如图,在平面直角坐标系中,直线分别与轴,轴交于两点,且,与直线交于点.
(1)求点的坐标;
(2)点为直线上一点,设,连接交于点.
①若点坐标为,求的面积;
②连接,若,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)①;②或
【分析】(1)先求得直线的解析式,再联立成方程组即可求解;
(2)①先求得点的坐标为,由与直线交于点,可得,即点的纵坐标,代入直线,即可求得,可得点,的坐标,即可求解;
②分点在点的上方,点在点的下方两种情况进行讨论即可求解.
【详解】(1)解:∵直线经过点,
∴,
∴,
∴直线,
由,解得,
∴点的坐标为.
(2)解:①把代入,得,
∴点的坐标为,
∵与直线交于点,
∴点的横坐标,
∴点的纵坐标,
如图,
∵点在直线上,
当时,,
解得,
∴点坐标为,点坐标为,
∵,,
∴.
②(Ⅰ):点在点的上方,
如图,由题意可得,点,关于直线对称,设与直线交于点,
∴与关于直线对称,
∴,,
∵,
∴,
∵直线,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
设,
∵,,
∴,,
,
在中,,
∴,
解得,
∴点C坐标为;
(Ⅱ):点在点的下方,
如图,过点作轴于点,延长交直线于点,
同理可得,
设,则,
∴,
∴点的纵坐标为,
∵点在直线上,
当时,,
解得,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
设直线与轴交于点,与轴交于点,
∵与关于直线对称,
∴点与点关于直线对称,
∵,
∴,
设直线解析式为,
把,代入得,
解得,
∴直线解析式为,
当时,,
∴,
∵,,,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,即,
∵轴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
解得,,
当时,,
∴;
当时,,
∴,与点重合,舍去;
设直线解析式为,
把,代入得,,
解得,
∴直线解析式为,
联立,
解得,
∴点C的坐标为
综上所述,点C坐标为或.
22.如图,已知直线与x轴交于点,与y轴交于点,且与直线相交于点A,
(1)求直线的表达式和点A的坐标.
(2)如图1,点D在直线上,且横坐标为2,点Q为射线上一动点,若,请求出点Q的坐标.
(3)如图2,过点A作y轴的垂线段,垂足为E,M为y轴上一点,且,请直接写出直线的表达式.
【答案】(1);
(2)
(3)直线的表达式为或
【分析】(1)将点,点代入之中求出,进而可得直线的表达式;联立,得,由此可得点A的坐标;
(2)连接,依题意得点,根据点,点,由此可利用勾股定理的逆定理证明,设点,其中,则,然后根据得,由此解出,进而可得点Q的坐标;
(3)依题意有以下两种情况:①点M在点E的上方时,过点B作交直线于点N,过点N作轴于H,过点A作轴于T,先证明为等腰直角三角形得,进而证明和全等得,由此得,则点,然后利用待定系数法即可求出直线的表达式;②当点M在点E的下方的时,先求出点,则,证明和全等得,则点,再利用待定系数法即可求出直线的表达式,综上所述即可得出答案.
【详解】(1)解:∵直线与x轴交于点,与y轴交于点,
∴,解得:,
∴直线的表达式为:,
,得:,
∴直线与直线的交点坐标为;
(2)解:连接,如图1所示:
∵点D在直线上,且横坐标为2,
∴点,
∵,
∴,,,
∴,
∴为直角三角形,即,
∴,
∵点Q为射线上一动点,
∴设点,其中,
∴,
∵,
∴,
∴,
解得:,
∴,
∴点Q的坐标为;
(3)解:∵M为y轴上一点,且,
∴有以下两种情况:
①点M在点E的上方时,过点B作交直线于点N,过点N作轴于H,过点A作轴于T,如图2所示:
则,
∵点,
∴,,
∴,
∵,
∴,即,
∵,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∵轴,,
∴,
∴,
在中,
,
∴,
∴,
∵点,
∴,
∴,,
∵点N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;
②当点M在点E的下方的时,如图3所示:
∵直线的表达式为,
∴当时,,
∴点M的坐标为,
∴,
∴,
在中,
,
∴,
∴,
∴,
∴点,
设直线的表达式为,
将代入,
得:,解得:,
∴直线的表达式为,
综上所述:直线的表达式为或.
【点睛】此题主要考查了一次函数,等腰直角三角形,全等三角形的判定和性质,熟练掌握待定系数法求一次函数的表达式,一次函数交点坐标,正确地作出辅助线,构造等腰直角三角形和全等三角形是解决问题的关键.
【题型7一次函数存在线段和最小值求动点坐标】
23.如图,在平面直角坐标系中,点P是直线上一动点,点A在y轴上,且点A坐标为,连结.
(1)若恰好是以为底边的等腰三角形,求此时点P坐标;
(2)动点P在直线运动过程中,是否存在最小值,若存在最小值,求的最小值,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)P(,)
(2)存在,13
【分析】本题考查了一次函数点的坐标特征,等腰三角形的性质,线段最短问题,勾股定理,正确的理解题意是解题的关键.
(1)过点P作于B,由等腰三角形的性质可得,得出,再进行求解即可;
(2)作点O关于直线的对称点,点P运动至三点共线时,最小,据此求解即可.
【详解】(1)当恰好是以为底边的等腰三角形时,如图,过点P作于B,
则有,
∵,
∴,
此时P的纵坐标为,
∴,
∴此时所求点P坐标为(,).
(2)动点P在直线运动过程中,存在最小值.
如图,作点O关于直线的对称点,
则有,
在中,令,得,令,得,
直线与x轴交点为,,
直线与x轴及y轴围成的三角形是等腰直角三角形,
∵点O关于直线的对称点,
,
∵,当点P运动至三点共线时取等号,
∵,
∴的最小值为13,
即的最小值为13.
24.如图,已知直线与轴交于点,直线与轴交于点,直线与直线交于点.
(1)求四边形的面积;
(2)若动点在轴上,当为最小值时,求这个最小值及直线的表达式;
(3)在平面内直线的右侧是否存在点,使得以点、、为顶点的三角形是以为腰的等腰直角三角形?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)的最小值为,直线的表达式
(3)存在,点的坐标为或
【分析】一次函数与几何的综合应用,勾股定理、等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定及性质;
(1)先求得点,连接,根据,即可求解;
(2)先求得点关于轴的对称点,根据轴对称的性质可得的最小值为的长,进而得出的坐标,根据,的坐标,待定系数法求解析式,即可求解;
(3)分两种情况讨论当时,当时,根据全等三角形的性质,求得点的坐标.
【详解】(1)直线与轴交于点,
当时,
∴
连接,如图,
∵,,
∴四边形的面积
(2)把点,代入得:
解得:
∴
当时,,
设直线交轴于点,则
∴关于轴对称的点为,
∴,当在上且在轴上,则重合,
∴,
∴的最小值为,
设直线的表达式为,代入,
∴
解得:
∴直线的表达式为
(3)解:如图,当时,过点作轴,,垂足分别为,
∴
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴点P的坐标为;
如图,当时,过点作轴,轴,垂足分别为,
同理点P的坐标为;
综上所述,点P的坐标为或.
25.已知一次函数的图象过和两点,且与x轴交于A点,点和点Q在一次函数图象上,且点P的横坐标为1,点Q的纵坐标为1.
(1)求此一次函数的解析式;
(2)求的面积;
(3)已知点M在x轴上,若使的值最小,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题主要考查了一次函数与几何综合,解题的关键是掌握待定系数法求解函数解析式,割补法求解面积以及将军饮马模型求线段最值.
(1)运用待定系数法求解即可;
(2)根据求解;
(3)作点关于轴的对称点,连接与轴交点即为点,则,再由两点间距离公式求解.
【详解】(1)解:∵一次函数的图象过和两点,
∴,
解得
∴一次函数解析式为;
(2)解:∵点和点Q在一次函数图象上,且点P的横坐标为1,点Q的纵坐标为1
∴;,
解得
∴,,
如图:
∴
(3)解:作点关于轴的对称点,连接与轴交点即为点,
∴
∴.
【题型8一次函数存在平行四边形求动点坐标】
26.如图,在平面直角坐标系中,直线与轴,轴分别交于点A,C,经过点C的直线与轴交于点.
(1)求直线的解析式;
(2)若点G为线段上一动点,当时,求点G的坐标;
(3)在(2)的条件下,平面内是否存在点D,使得以点A,B,G,D为顶点的四边形为平行四边形?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)
(3)存在;点坐标为或或
【分析】(1)用待定系数法求直线的解析式即可;
(2)设,由题意可得,求出的值即可求点的坐标;
(3)先求出,设,分三种情况讨论:当为平行四边形对角线时,当为平行四边形对角线时,当为平行四边形对角线时,根据中点坐标公式列出方程,解方程即可.
【详解】(1)解:把代入得,
,
设直线的解析式为,
∴,
解得,
∴;
(2)解:G为线段上一点,设,
把代入得,
解得:,
∴,
,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(3)解:存在点,使以点A,B,G,D为顶点的四边形为平行四边形,理由如下:
设点D的坐标为,
把代入得,
解得:,
∴,
∵,
①当为平行四边形对角线时,,
解得,
∴;
②当为平行四边形对角线时,
解得,
∴;
③当为平行四边形对角线时,,
解得,
∴;
综上所述:点坐标为或或.
【点睛】本题考查了待定系数法求一次函数解析式,一次函数的图象及性质,平行四边形的性质,熟练掌握一次函数的图象及性质,平行四边形的性质,采用分类讨论的思想解题,是解此题的关键.
27.如图,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,直线与直线轴分别交于点,.
(1)求直线的解析式;
(2)若分别是直线和轴上的动点,是否存在点,使得以为顶点,为一边的四边形是平行四边形?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,或
【分析】本题是一次函数综合题,考查待定系数法求函数的解析式,一次函数的图象及性质,平行四边形的性质,分类讨论是解题的关键.
(1)由待定系数法求直线的解析式即可;
(2)设,,再分两种情况讨论:当为平行四边形对角线时;当为平行四边形的对角线时;利用平行四边形对角线互相平分的性质求解即可.
【详解】(1)解:设直线的表达式为,
∵直线与直线,x轴分别交于点,.
∴,解得,
∴直线的表达式为;
(2)解:存在.
∵与x轴交于点B,
∴.
设,,
①当、为平行四边形的对角线时,
∵,,
∴解得,
∴;
②当、为平行四边形的对角线时,
∴,
解得,
∴.
综上所述,点D的坐标为或.
28.如图,平面直角坐标系中,直线与轴、轴分别交于点、,若,点为轴上一点,且点的坐标为.
(1)求直线的表达式;
(2)点为轴上一个动点,点为直线上一个动点,如果以点、、、为顶点的四边形是以为边的平行四边形,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)点坐标为或
【分析】本题考查一次函数的图象及性质,平行四边形的性质,熟练掌握一次函数的图象及性质,平行四边形的性质是解题的关键.
(1)首先求出点A和点B的坐标,用待定系数法求函数的解析式即可;
(2)设,,分两种情况讨论:当为平行四边形的对角线时;当为平行四边形的对角线时,分别根据平行四边形对角线互相平分列方程求解即可.
【详解】(1)解:,
,
,
,
设直线的解析式为,
将、点代入,
,
解得,
;
(2)解:设,,
当为平行四边形的对角线时,如下图:
,
,由平行四边形的性质得:和互相平分
∴,,
解得,,
;
当为平行四边形的对角线时,如下图:
同理可得,,,
解得,,
;
综上所述:点坐标为或.
29.如图在平面直角坐标系中,直线与x轴和y轴分别交于A、B两点,.
(1)求的面积.
(2)C为延长线上的一点,连接,以和为直角边作等腰直角三角形,若,求直线的解析式
(3)点E在坐标平面内,是否存在以A、C、D、E为顶点的四边形是平行四边形,若存在请直接写出符合条件的点E的坐标.
【答案】(1)6
(2)
(3)或或
【分析】(1)由,求出,得,由,得,得,即得;
(2)过点D作轴于F,证明,得,得,得,即可求出直线的解析式为;
(3)当为边时,由,,, 得,,得,,,,得,,当为对角线时,由,,得.
【详解】(1)解:∵,
∴当时,,
∴,
当时,,
∴,
∴,
由图知,
∴,
∴,
∴.
(2)解:由(1)知,,
∴,
∵,
∴,
∵为等腰直角三角形,
∴,,
如图,过点D作轴于F,
则,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
设直线的解析式为,
则,
解得,
∴.
(3)解:如图,
∵以A、C、D、E为顶点的四边形是平行四边形,
∴当为边时,,
由(2)知,,,
∴,,
∵,
∴,,
∴,
∵,,
∴,
当为对角线时,互相平分,
∵,,
∴.
∴点E的坐标为f或或.
【点睛】本题考查了一次函数与三角形综合,熟练掌握一次函数的图象和性质,三角形面积公式,用待定系数法求一次函数的解析式、全等三角形的判定和性质,平行四边形的性质,分类讨论的思想,是解题关键.
30.如图1,平面直角坐标系中,直线与x轴交于点,与y轴交于点B,与直线交于点.
(1)求点C的坐标及直线的表达式;
(2)如图2,在x轴上有一点E,过点E作直线轴,交直线于点F,交直线于点G,若点E的坐标是,求的面积;
(3)在平面内找一点H,使其与点O、C、B构成平行四边形,请直接写出点H的坐标.
【答案】(1);
(2)6
(3)H的坐标为或或
【分析】本题主要考查一次函数的综合题,涉及待定系数法求函数解析式,平行四边形的性质,两点间距离等知识,熟练掌握分类讨论的思想是解题的关键.
(1)将点C的坐标代入直线的解析式即可得出a的值,即得C点坐标,再用待定系数法求直线的表达式即可;
(2)由题易得,,进而根据面积公式求解即可;
(3)根据题意在平面内找一点H,使其与点O、C、B构成平行四边形,则分,为对角线;,为对角线;,为对角线;三种情况分别求出H点坐标即可.
【详解】(1)解:∵点在直线上,
,
解得,
∴;
将,代入直线得,,
解得,
∴直线的解析式为;
(2)解:,
∴,,
,
.
(3)解:设,
∵直线的解析式为与y轴交于点B,
,,
∴,
∵在平面内找一点H,使其与点O、C、B构成平行四边形,
①当为对角线,
∴,
则
∵,,,
∴
,
∴;
②当为对角线,
∴,
则,
∵,,,
∴
,
∴H;
③当为对角线,
∴,
∵,,,
∴
,
∴;
综上:H的坐标为或或.
【题型9一次函数存在菱形求动点坐标】
31.综合与探究.
如图,平面直角坐标系中,矩形的两条邻边分别在x轴、y轴上,.
(1)点A的坐标为: ,点C的坐标为:___________
(2)把矩形沿直线对折使点C落在点A处,直线与的交点分别为D,F,E,求直线的解析式(问题(1)中的结论可直接使用).
(3)若点M在y轴上,则在平面直角坐标系中的x轴及x轴的下方,是否存在这样的点N,使得以A、D、N、M为顶点的四边形是菱形?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2)
(3)存在点或使得以A、D、N、M为顶点的四边形是菱形
【分析】(1)根据矩形的性质解答即可;
(2)连接,由折叠的性质可得,,然后由中点坐标公式可得点F的坐标,设,则,在中,利用勾股定理求出x的值,可得点D的坐标,然后利用待定系数法解答即可;
(3)由(2)得:,点D的坐标为,设点M的坐标为,点N的坐标为,可得,,然后分三种情况:若为边;若为边;若为边,解答即可.
【详解】(1)解:∵四边形为矩形,,
∴,,
∴点A的坐标为,点C的坐标为;
故答案为:;;
(2)解:如图,连接,
由折叠的性质得:,,
∵点A的坐标为,点C的坐标为,
∴点F的中点为,,,
设,则,
在中,,
∴,
解得:,
∴点D的坐标为,
设直线的解析式为,
把点,代入得:
,
解得:,
∴直线的解析式为;
(3)解:存在,
由(2)得:,点D的坐标为,
设点M的坐标为,点N的坐标为,
∴,,
若为边,,
∴,
解得:或9,
当时,此时点M在点A的上方,则点N在x轴的上方,不符合题意;
当时,点M的坐标为,
∴,
解得:,
∴点N的坐标为;
若为边,,
此时,
∴或4,
当时,此时点M在点A的上方,则点N在x轴的上方,不符合题意;
当时,点M的坐标为,
∴,
解得:,
∴点N的坐标为;
若为边,,
此时,
∴,
此时点M在点A的上方,则点N在x轴的上方,不符合题意;
综上所述,点N的坐标为或.
【点睛】此题属于一次函数综合题,涉及的知识有:折叠的性质,坐标与图形性质,勾股定理,矩形的性质,菱形的判定及性质,利用了分类讨论的思想,熟练掌握性质是解本题的关键.
32.如图所示,在平面直角坐标系中,矩形的边,边,直线l:与矩形的边和都有交点,交点分别是点D与点E.
(1)请用含b的代数式分别表示点D和点E的坐标:D ,E ;
(2)当四边形为平行四边形时,求b的值;
(3)若要使在平面内存在点F,使以点C、D、E、F这四点为顶点的四边形为菱形,是否存在满足条件的b的值?若存在,求出b的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2)
(3)存在,或0或
【分析】(1)直线,令,则,当时,,即可求解;
(2)四边形为平行四边形时,,即可求解;
(3)分当是菱形的边、是菱形的对角线两种情况,分别求解即可.
【详解】(1)解: ∵,边,则点、、的坐标分别为:、、,
直线,令,则,当时,,
故点、的坐标分别为:;;
(2)解: 由(1)知点、的坐标分别为:;;
点、的坐标分别为:、;
则,,
四边形为平行四边形时,则,即,
解得:;
(3)①当是菱形的边时,
点对应的点为:或,
在菱形中,,即,
解得:,
当时,点,不在边上,故该值舍去,
故;
当四边形为菱形时;
同理可得:;
②当是菱形的对角线时,
则,即,
解得:,
综上:或0或.
【点睛】本题考查的是一次函数综合运用,涉及到菱形的性质、平行四边形的性质、勾股定理的运用等,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏.
33.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.
(1)求证:;
(2)点M是线段DE上的一个动点.
①是否存在点M使得的和最小,若存在,请作图找出点M;若不存在,请说明理由;
②请探究:在x轴上方平面内的是否存在点N,使得以A、M、E、N为顶点的四边形为菱形,请直接写出点N的坐标.
【答案】(1)见解析
(2)存在,作图见解析; 或.
【分析】(1)根据矩形的性质可得轴,轴,再根据一次函数的图象与性质求出点D和点E的坐标,进而即可求得答案.
(2)①作点C关于对称的点,连接,交于点M,连接,此时的值最小;
②分两种情况讨论:若以为对角线,得到菱形;若以为对角线,得到菱形,结合图形,利用菱形的性质即可求解.
【详解】(1)证明:四边形是矩形,
轴,轴,
一次函数的图象与边分别交于点D、E,点B的坐标为,
当时,,即,
当时,,即,
,
;
(2)存在,作图如下:
作点C关于对称的点,连接,交于点M,连接,此时的值最小,
如图所示,若以为对角线,得到菱形,
则垂直平分,M和N关于对称,
,
点M和N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,过点M作轴于点G,
设点M的横坐标为a,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A、M、E、N为顶点的四边形为菱形,点N的坐标为或.
【点睛】本题考查了一次函数的性质、菱形的判定与性质、矩形的性质,正确根据菱形的性质进行分类讨论求得M的坐标是解题的关键.
34.如图,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,与轴交于点,与直线相交于点,点直线上运动.
(1)求直线的解析式.
(2)是否存在点,使的面积是面积的?若存在,求出此时点的坐标;若不存在,说明理由.
(3)若点在轴上,在坐标平面内是否存在点,使以A,,,为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)直线的解析式为
(2)存在,或
(3)存在,,,,
【分析】本题主要考查求一次函数解析式、一次函数与几何的综合、菱形的性质等知识点,掌握数形结合思想和分类讨论思想成为解题的关键.
(1)直接运用待定系数法求解即可;
(2)先求得的面积,进而求得,设,然后根据三角形面积公式列绝对值方程求得a,进而确定点M的坐标;
(3)分是菱形的一条边、是菱形的一条对角线两种情况,分别求解即可.
【详解】(1)解:设直线的解析式为,
则有:,解得:,
∴直线的解析式为
(2)解:∵直线的解析式为,
∴,,
∵点,
∴,即,
设,
∴,解得:或1,
∴或
(3)解:存在,
∵直线的解析式为,
∴,,
∴;
①当是菱形的一条边时,
当点与点B关于x轴对称时,则点是点A关于y轴的对称点,四边形是菱形;
当点Q在x轴上方,菱形为时,则,即点;
同理:当菱形为时,点;
②当是菱形的对角线时,
设点,点,
∴的中点即为的中点,且(即:),
∴,,,
∴,
∴;
综上,点Q的坐标为,,,
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