摘要:
**基本信息**
聚焦一次函数与四边形综合,以题型为纲构建“性质-坐标法-分类讨论-验证”的递进式方法体系,强化几何直观与推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|一次函数与平行四边形|6题|性质应用、坐标法、顶点分类讨论|从平行四边形对边/对角线性质到动点坐标方程构建|
|一次函数与矩形|6题|垂直条件(k1k2=-1)、距离公式|结合矩形直角特性,通过斜率与勾股定理列方程|
|一次函数与菱形|6题|邻边相等、对角线垂直|利用距离公式与斜率乘积构建边长及垂直关系方程|
|一次函数与正方形|6题|四边相等+邻边垂直、旋转变换|融合菱形与矩形方法,强化等腰直角坐标变换|
|综合问题|6题|模型拆解、坐标公式应用|整合四边形性质,提升复杂问题拆解与方程求解能力|
内容正文:
微专题08 一次函数与四边形的综合问题
题型一 一次函数与平行四边形问题
1.利用平行四边形性质:对边平行且相等、对角线互相平分。
2.坐标法:设动点坐标,用中点公式或平移法列等式。
3.分三种顶点情况讨论:固定两点为边 / 对角线。
4.列方程求解,舍去不符合题意的点。
1.(25-26八年级下·上海普陀·期中)如图,在平面直角坐标系中,直线过点,,交y轴于点C,点在点C上方,连接.
(1)求直线的解析式;
(2)当的面积是2时,求n的值;
(3)在(2)的条件下,以点B、C、D、E为顶点组成的四边形为平行四边形,直接写出点E的坐标.
【答案】(1)
(2)2
(3)或或
【分析】(1)由待定系数法求解即可;
(2)先求点坐标,然后由建立方程求解;
(3)先画出图形,再根据平行四边形的性质以及平移的性质即可求解.
【详解】(1)解:设直线的解析式为:,
把点,代入得,
,
解得:,
∴直线的解析式为:.
(2)解:对于,当时,
∴,
,
∵
∴,
∴ ,
;
(3)解:如图,
当时,,,则;
当时,同理可求;
当时,则,
∵,,,
∴点向点的平移方式与点向点的平移方式一样,
∵点向点的平移方式为向左平移2个单位,向上平移2个单位,
∴点向左平移2个单位,向上平移2个单位得到
综上,点的坐标为或或.
2.(25-26八年级下·江苏连云港·期中)如图1,在平面直角坐标系中,直线与轴、轴分别相交于、两点,点在线段上,将线段绕着点顺时针旋转得到,此时点恰好落在直线上,过点作轴于点.
(1)求证:;
(2)若点在轴上,点在直线上,是否存在以、、、为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出所有满足条件的点的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)存在,或
【分析】(1)利用旋转的性质,和证明即可;
(2)先求出点坐标,利用全等三角形的性质,求出点D的坐标,然后分别以为对角线,为对角线,为对角线,三种情况进行讨论求解即可.
【详解】(1)解:∵将线段绕着点C顺时针旋转得到,
∴,
∴,
∵轴,
∴,
∴,
∴,
又,
∴;
(2)解:存在,
∵直线与x轴、y轴分别交于A、B两点,
当时,,
∴,
∴,
设,则,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵点在直线上,
∴,
∴,
∴,,
设,,
以C、D、P、Q为顶点的四边形是平行四边形有以下三种情况:
①当为对角线时:,
∴,
∴点P的坐标为;
②当为对角线时:,
∴,
∴点P的坐标为;
③当为对角线时:,
∴,
∴点P的坐标为;
综上所述,点P的坐标为或.
3.(25-26八年级下·山东济南·期中)如图,在平面直角坐标系中,点B、C都在x轴上,,,,点C是线段的中点,直线交线段于点F,交x轴于点E.
(1)写出点D的坐标________,点E的坐标________;
(2)求直线的表达式;
(3)平面内是否存在一点G,使以A、D、F、G为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出点G的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),
(2)
(3)或或
【分析】(1)结合四边形是平行四边形,,,,可得,,求解,可得.
(2)设直线的关系式为:,再利用待定系数法可得直线的关系式:;
(3)求解直线为,,分三种情况讨论:①如图所示,当为平行四边形的对角线时,②如图所示,当为平行四边形的对角线时,当为平行四边形的对角线时,进一步求解即可.
【详解】(1)解:∵四边形是平行四边形,,,,
∴,,,
∴,,
∵点C是线段的中点,
∴,
∴.
(2)解:设直线的关系式为:,
∵直线经过点A,点E,
∴,
解得,,
∴直线的关系式:;
(3)解:∵,设直线为,
∴,
解得:,即直线为,
∴,解得:,
∴,
①如图所示,当为平行四边形的对角线时,
,,
∴结合平移的性质可得:,
②如图所示,当为平行四边形的对角线时,
则,轴,
即点的坐标为:,
③当为平行四边形的对角线时,
同理可得:.
综上,点G的坐标为:或或.
4.(25-26八年级下·重庆·期中)如图,直线:与轴交于点D,直线:经过定点且与轴交于点A.直线,交于点
(1)求直线的解析式;
(2)在轴上是否存在一点E,使与的面积的相等?若存在,请求出点E的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)平面内是否存在点Q,使得以A、B、D、Q为顶点的四边形为平行四边形,若存在,请直接写出点Q的坐标(并请写出求出其中一个点Q的过程).
【答案】(1);
(2)存在,点E的坐标为或;
(3)存在,点的坐标为或或.
【分析】(1)先求出直线的解析式为,再求出点,利用待定系数法即可求解;
(2)求出点的坐标,得到,设点,得到,再根据,求解即可;
(3)分两种情况:当为平行四边形的边,当为平行四边形的对角线,分别求解即可.
【详解】(1)解:把代入,得:,
∴,
∴直线的解析式为:,
把点代入,得:,
∴点,
把点代入,得:,
∴,
∴直线的解析式为:;
(2)解:存在,理由如下:
如图:
当时,,
∴,
∴点,
当时,,
∴,
∴点,
∴,
设点,
∴,
∵,
∴,即,
∴,
解得:或,
∴点E的坐标为或;
(3)解:存在,理由如下:
如图:
当为平行四边形的边时,,
∴点的横坐标为或,纵坐标为,
∴点的坐标为或,
当为平行四边形的对角线时,,
∵,,
∴点向右平移5个单位,向下平移5个单位到点,则点向右平移5个单位,向下平移5个单位到点,
∴点的坐标为,即,
综上,点的坐标为或或.
5.(23-24八年级下·山西吕梁·期末)综合与探究
如图,直线分别交轴,轴于点,过点A作直线分别交轴,轴于点,.
(1)求直线的解析式.
(2)在轴左侧作直线轴,分别交直线,于点.当时,过点作直线 轴,交轴于点.能否在直线上找一点,使的值最小,求出点的坐标.
(3)为直线上一点,在(2)的条件下,轴上是否存在点使得以为顶点的四边形为平行四边形?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)点的坐标为
(3)存在,点的坐标为或或
【分析】(1)直接运用待定系数法即可解答;
(2)先说明,设,则.再根据对称性求得、、,再求得直线的解析式,再令代入即可解答;
(3)分平行四边形为、、三种情况,分别画出图形结合平行四边形的判定和点与坐标的关系即可解答.
【详解】(1)解:设直线的解析式为,
将,代入中,
得,解得,
∴直线的解析式为.
(2)解:与轴交于,与轴交于,
∴.
∵,
设,则.
将代入中,解得,即,.
设关于直线的对称点为,连接,则.
设直线的解析式为,将,代入,
得,解得,
∴的解析式为.
令,得,
∴点的坐标为.
(3)解:存在,点的坐标为或或.
①如图1,当,时,四边形是平行四边形;
由(2)得,
∴,
∴,
∴.
②如图2,当,时,四边形是平行四边形;
∵,
∴.
③如图3,当,时,四边形是平行四边形;
过点作轴,垂足为,
过点作轴,垂足为.
∵,
∴.
又∵,
∴,
∴.
又∵,,
∴,
∴,,
∴点的纵坐标为.
将代入中,解得,
∴.
综上所述,的坐标为或或.
【点睛】本题主要考查了求一次函数解析式、轴对称的性质、一次函数的性质、平行四边形的判定等知识点,掌握数形结合思想是解答本题的关键.
6.(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)或
【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;先说明可得,如图:在直线上取一点F,使得,即,连接并延长至G,易得直线与直线相交形成的钝角等于的两倍,即点F坐标就是点P的坐标, 设点,然后利用两点间距离列方程求得b的值,可确定点F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.
如图:∵,
∴,,
∴,
∴,
如图:在直线上取一点F,使得,即,连接并延长至G,
,
∴,
∴直线与直线相交形成的钝角等于的两倍,即点F坐标就是点P的坐标.
设点,则,
∵,,
∴,解得:,
∴,即.
综上,点的坐标或.
题型二 一次函数与矩形问题
1.矩形性质:四个角为直角、对角线相等且平分、邻边垂直。
2.垂直条件:斜率乘积k1 ·k2 = -1;或邻边向量垂直。
3.设动点坐标,用距离公式、勾股定理、中点公式列方程。
4.求解并验证,排除共线、重合点。
1.(24-25八年级下·全国·暑假作业)如图,在平面直角坐标系中,直线l与直线平行,且直线l与x轴、y轴分别交于点A,B,点A的坐标为,点在直线l上.
(1)求直线l对应的函数表达式以及点C的坐标;
(2)点P在y轴的正半轴上,Q是平面直角坐标系内一点,若四边形为矩形,求点P,Q的坐标.
【答案】(1),
(2)点P的坐标为,点Q的坐标为
【分析】(1)由题意设直线l对应的函数表达式为,然后将代入得到,然后将代入求解即可;
(2)首先求出点B的坐标为,证明出,得到,进而求解即可.
【详解】(1)直线l与直线平行,
设直线l对应的函数表达式为.
直线l经过点,
,
解得.
直线l对应的函数表达式为.
点在直线l上,
.
点C的坐标为.
(2)如图,四边形是矩形,
与是矩形的对角线.
直线l对应的函数表达式为,
令,得,
点B的坐标为.
点A的坐标为,点C的坐标为,
, .
.
是对角线与的交点.
点P在y轴的正半轴上,
点Q在y轴上.
.
点P的坐标为,点Q的坐标为.
【点睛】本题考查了一次函数和几何综合,待定系数法求一次函数解析式,矩形的性质和判定,勾股定理,灵活运用所学知识是解题的关键.
2.(25-26八年级下·湖北武汉·期中)如图,在平面直角坐标系中,矩形的顶点A,C分别在x轴和y轴的正半轴上,点B的坐标为,且m,n满足:.
(1)直接写出点B的坐标为________.
(2)如图1,点D在第二象限,,,,求线段的长度.
(3)如图2,点E在边上,,F为y轴上一点,与相交于点G,且,求线段的长度.
【答案】(1) (2) (3)或30
【分析】对于(1):因为二次根式有意义的条件是被开方数非负,所以可得且,由此确定的值,进而求出的值,得到点的坐标.
对于(2)设第二象限内,得,,化简得,解得,得.得.
对于(3):以为斜边构造等腰直角三角形,再构造全等三角形,点F在y轴正半轴或点F在y轴负半轴,分类讨论,求出直线的解析式,即可解决问题.
【详解】(1)解:根据二次根式有意义的条件(被开方数非负):,
解得,
代入,
得,
因此B点坐标为:;
(2)解:由矩形性质得:,,
设第二象限内,
根据题意:,,
两式相减消去,
化简得,
解得,
代入得,
结合得.
由两点间距离公式:,
因此长度为:.
(3)解:设,
过点E作,
过点O作于点H,
过点H作轴于点I,交于点J,
则,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
当点F在y轴正半轴上时,
,
,,
,,
解得,
∴,
设直线的解析式为,
则,
解得,
∴;
设直线的解析式为,
代入,
得,
解得,
∴,
当时,,
∴,
∴.
当点F在y轴负半轴上时,
,
,,
,,
解得,
∴,
设直线的解析式为,
则,
解得,
∴;
设直线的解析式为,
代入,
得,
解得,
∴,
当时,,
∴,
∴.
综上,的长度为或30.
3.(24-25八年级下·黑龙江哈尔滨·期末)一次函数的图象分别交x轴和y轴于点A和点B.
(1)如图1,求的度数;
(2)如图2,在x轴上有一点,点E在线段上,直线交y轴于点D,,求经过C、E两点的一次函数的解析式;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接,点P在直线上,Q是平面内一点,当以O、E、P、Q为顶点的四边形为矩形时,请直接写出点Q的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)先求出点的坐标,得到,再根据,利用三角形内角和定理即可求解;
(2)设,根据,可得点是点中点,由点D的横坐标为,求出e的值,可得点E的坐标,再利用待定系数法即可求解;
(3)由(2)可求出,易得,求出,则,由(1)知,求出,分当为以 O、E、P、Q为顶点构成的矩形的边时,当为以 O、E、P、Q为顶点构成的矩形的对角线时,两种情况讨论,根据矩形的性质即可求解.
【详解】(1)解:将代入,则,
令,解得:,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)解:设,
∵,,
∴点是点中点,
∵点D在y轴上,即点D的横坐标为,
∴,
解得:,则,
∴,
设直线的解析式为,
则,
解得:,
∴直线的解析式为;
(3)解:由(2)知直线的解析式为,
将代入,则,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
由(1)知,
∴,
∴,
如图,当为以 O、E、P、Q为顶点构成的矩形的对角线时,则点Q在直线上,
设,
由(2)知,
∴,
解得:,
则,
∴;
如图,当为以 O、E、P、Q为顶点构成的矩形的边时,
设,
在中,,
∴,即,
∴,则,
∴,
,
解得:,
∴;
综上,点Q的坐标为或.
【点睛】此题是一次函数综合题,主要考查了待定系数法,一次函数与坐标轴的交点问题,矩形的性质,等腰三角形的判定和性质,解题的关键是得出的函数关系式.
4.(24-25八年级下·湖北宜昌·期中)如图,将矩形纸片放在平面直角坐标系中,点分别在轴和轴的正半轴上,顶点的坐标为,点是边上的一动点,将沿折叠压平,使点落在点.
(1)若满足.
①求点的坐标;
②连接,当以点为顶点的三角形是直角三角形时,求点的坐标;
(2)若正比例函数的图象经过点,直线与矩形的边相交于点,当时,求直线的函数解析式.
【答案】(1)(1)①;②或;
(2)或
【分析】(1)①根据算术平方根和绝对值的非负性得到,,然后求解即可;
②首先求出,然后分两种情况讨论:当和当,分别根据相似三角形的性质和折叠性质求解即可;
(2)设,得到,,设直线的函数解析式为,然后根据题意分两种情况讨论:当点M在上和当点M在上,分别解直角三角形和勾股定理求解即可.
【详解】(1)①∵
∴,
∴,
∴顶点的坐标为;
②∵四边形是矩形
∴,,
∴
如图所示,当时,过点Q作于点Q
由折叠得,,
∵
∴点O,Q,C三点共线
∵,
∴
∴,即
∴,;
∴;
如图所示,当时,
∵
∴四边形是矩形
由折叠得,,
∴点O,Q,A三点共线
∴
∴;
综上所述,点的坐标为或;
(2)∵正比例函数的图象经过点,
∴设
∴,
设直线的函数解析式为
如图所示,当点M在上时,
∴将代入得,
∴
∴
∴,
由折叠得,,
∴
∴
∴
∴
∴
∴
∴
∴解得
∴直线的函数解析式为;
如图所示,当点M在上时,
由折叠得,,
∴设
∴,
∴在中,
∴
∴
∴
∴
∴将代入得,
解得
∴直线的函数解析式为;
综上所述,直线的函数解析式为或.
【点睛】此题考查了坐标与图形综合,一次函数的和几何综合,勾股定理,解直角三角形,折叠问题等知识,解题的关键是掌握以上知识点.
5.(24-25八年级下·黑龙江牡丹江·期末)定义:两个一次函数和(其中k、b为常数,,)互为“守望一次函数”,“守望一次函数”图象的交点称为“守望点”.如图,在平面直角坐标系中,直线的图象与坐标轴的交点分别为点A和点B.
(1)求函数的“守望一次函数”和“守望点”C的坐标;
(2)动点P从“守望点”C出发,以每秒个单位长度的速度沿折线方向运动,当点P到达O处时,停止运动.设的面积为S,运动时间为秒,请直接写出S关于的函数解析式,并直接写出自变量的取值范围;
(3)在(2)条件下,当时,点N在坐标轴上,坐标平面内是否存在点M,使得以A、P、N、M为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1),
(2)
(3)或或
【分析】(1)原一次函数中 ,根据“守望一次函数”定义求出, 代入解析式即可;联立原函数与“守望一次函数”求出“守望点”C的坐标;
(2)分两种情况讨论,当在上运动,当在上运动,分别用含有的代数式表示 的底与高,进而表示出面积;
(3)在(2)条件下,当时,在点处,根据矩形性质,以A、P、N、M为顶点的四边形是矩形,即以A、P、N为顶点的三角形是直角三角形,分三种情况进行讨论,当时,当时,当时分别求解即可.
【详解】(1)解: 其中 ,其“守望一次函数”为:
代入 得:
∴的 “守望一次函数”为 ;
联立原函数与“守望一次函数”求交点C:
解得 ,
故C点坐标为 ;
(2)解:,
令,求得,
令,求得,
∴,,
作,
由勾股定理得,,
∵,
即,
,
的运动速度每秒个单位长度,
当在上运动,即时,,
;
当在上运动,即时,,
;
综上,函数解析式为:
;
(3)解:在(2)条件下,当时,在点处,点N在坐标轴上,
根据矩形性质,以A、P、N、M为顶点的四边形是矩形,即以A、P、N为顶点的三角形是直角三角形,
当时,如图,在原点处,
此时;
当时,如图,
设,
∴,
,
,
,
,
设,由矩形性质可知对角线的中点重合,
由中点公式得:
,
解得,
;
当时,如图,
设,
∴,
∵,
,
解得:,
,
设,由矩形性质可知对角线的中点重合,
由中点公式得:
,
解得,
;
综上所述,或或.
【点睛】本题考查一次函数,矩形的性质和判定,勾股定理,三角形面积,掌握相关知识是解决问题的关键.
6.(25-26八年级下·北京海淀·期中)在平面直角坐标系中,为矩形内(不包括边界)一点,过点分别作轴和轴的平行线,这两条平行线分矩形为四个小矩形,若这四个小矩形中有一个矩形的周长等于,则称为矩形的矩宽点.
例如:下图中的为矩形的一个矩宽点.
(1)在点中,矩形的矩宽点是_____;
(2)若为矩形的矩宽点,求的值;
(3)已知点的坐标为,点的坐标为.若直线上存在矩形的矩宽点,直接写出的取值范围_____.
【答案】(1)D、F;
(2)或;
(3)或
【分析】(1)根据矩宽点的定义即可判断;
(2)根据矩宽点的定义分四种情况构建方程,再解方程,即可解决问题;
(3)由题意先求解矩形的矩宽点满足的方程及函数解析式,可得矩形的矩宽点只能在线段,,,上(不包括端点),其中,,,,,,分别求出直线经过D、E、Q、R、K时的n的值即可解决问题.
【详解】(1)解:∵,
∴点D是矩宽点,
如图,显然不是矩宽点,
如图,
∴,
∴点F是矩宽点;
(2)解:如图,
∵为矩形ABCO的矩宽点,
∴或或或,
解得或或或,
经检验不符合题意,舍去,不符合题意,舍去,
∴或;
(3)解:如图中由题意可知,矩形的矩宽点满足的方程为:
或或或
整理得:
所以矩形的矩宽点只能在线段,,,上(不包括端点),其中,,,,,,
观察图象可知当直线与线段、、、有交点时,直线上存在矩形的矩宽点,
设直线解析式为,
则,
解得,
∴,
当直线经过点E时,,解得,
当直线经过点Q时,,解得,
当直线经过点K时,,解得,
当直线经过点R时,,解得,
当直线经过点D时,,解得,
综上所述,满足条件的n的值为或.
题型三 一次函数与菱形问题
1.菱形性质:四边相等、对角线垂直平分、对边平行。
2.关键条件:邻边相等(距离公式)、对角线垂直(斜率乘积为 - 1)。
3.设点坐标,结合中点、垂直、边长相等列方程组。
4.解方程,检验边长与垂直关系。
1.(24-25八年级下·全国·暑假作业)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.
2.如图,在平面直角坐标系中,直线经过菱形的顶点 和顶点B.
(1)求b的值以及顶点C的坐标;
(2)将该菱形向下平移,其中顶点C的对应点是.
①当点恰好落在对角线上时,求该菱形平移的距离;
②当点在x轴上时,原菱形边上一点P平移后的对应点是Q,如果,求点Q的坐标.
【答案】(1)
(2)①菱形的平移距离为:; ②
【分析】(1)把顶点代入求解b即可,记直线与y轴的交点为S,则过作于 证明 结合菱形的性质可得答案;
(2)①由 可得 再求为:结合平移可得: 从而可得答案;②如图,当在x轴上,且 证明为等边三角形,再证明为的中点,从而可得答案.
【详解】(1)解:∵直线经过菱形的顶点,
∴ 解得:
∴直线为:
记直线与y轴的交点为S,则 过作于
∴
∴
∵菱形
∴
∴
∴
∴
(2)①如图,由
∴
∴ 解得
∴
设为: 则 解得:
∴为:
∵由平移可得:
∴
∴
∴菱形的平移距离为:
②如图,当在x轴上,且
∴是的垂直平分线,
∴
∴为等边三角形,
∴
∴
∴为的中点,
由平移可得: 则
∴
【点睛】本题考查的是一次函数的几何应用,菱形的性质,锐角三角函数的应用,平移的性质,等边三角形的判定与性质,理解题意,画出符合题意的图形,利用数形结合的方法解题是关键.
3.(25-26八年级下·山东济南·期中)如图,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,与轴交于点,直线与直线交于点.
(1)点坐标为___________,点坐标为___________.
(2)将直线向下平移1个单位长度,交直线于,交轴于,求四边形的面积.
(3)若点为线段上一动点,在平面内是否存在点,使得以为顶点,且以为一边的四边形是菱形,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
【分析】(1)令,求解即得到直线与x轴交点A的坐标;联立两个一次函数解析式即可得到其交点P的坐标;
(2)先求出平移后的直线表达式,再求出交点的坐标以及的坐标,最后根据四边形的面积求解即可;
(3)分两种情况讨论,将菱形的存在性问题转化为等腰三角形的存在性问题,结合菱形的性质以及中点坐标公式即可求解.
【详解】(1)解:直线与x轴交于点A,
令,则,
解得,
点的坐标为,
直线与直线交于点P
令,
解得,
,
点的坐标为;
(2)解:如图,
由题意得,直线
当时,,解得
联立直线和直线表达式得,,
解得,
∴,
∵四边形的面积
∴四边形的面积
(3)解:存在,设点C的坐标为,设D点坐标为
当时,连接,对角线、交于点G,
四边形为菱形,
、互相垂直平分,
为、的中点,
,
,
,
整理得,,
则
解得或(舍),
,
点G坐标为,即
中点坐标为,
,
,
D点的坐标为;
当时,连接对角线、交于点H,
四边形为菱形,
、互相垂直平分,
为、的中点,
,
,
,
整理得,
解得或,
(舍去)或,
∴的中点
中点坐标为,
,
,
点的坐标为,
综上可知,D点坐标为或.
4.如图,在平面直角坐标系中,直线 BC:y=-x+3 交 x 轴于点 B,交 y 轴于点C,直线AD 与直线 BC 互相垂直,垂足为点 E,且 CD=1,
(1)求直线 AD 解析式.
(2)点 P 从点 B 出发沿线段 BO 方向以 1 个单位/秒的速度向终点 O 运动,设△AEP 的面积为 S,运动时间为 t,求 S 与 t 的函数关系式,并直接写出自变量 t 的取值范围.
(3)在(2)的条件下,点 P 运动的同时点 Q 从 C 点出发沿射线 CO 方向以 3 个单位/秒的速度运动, 当点 P 到达终点时,点 Q 也停止运动,过点 P 作 x 轴垂线交 BC 于点 F,连接 FQ 和 EQ,平面内是否存在一点 M,使得以点 E,Q,F,M 为顶点且以 EQ 为边的四边形是菱形?若存在,求出此时 t 值和 M 点坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1);(2);(3),;,.
【分析】(1)求出点D的坐标,根据两直线垂直K的乘积为-1即可解决问题;
(2)根据题意画出图形,易得出点E的坐标,最后根据三角形面积公式即可得出答案;
(3)易知,,,①当时,使得以点E、Q、F、M为顶点且以EQ为边的四边形是菱形;②当时,使得以点E、Q、F、M为顶点且以EQ为边的四边形是菱形.
【详解】(1)∵直线BC:y=-x+3 交 x 轴于点 B,交 y 轴于点C,
∴,,
∵CD=1,
∴OD=4,,
∵,
∴直线AD的解析式为.
(2)如图所示,
由y=-x+3和可得点E的坐标为,
∵,,△AEP的高是,
∴.
(3)如图所示,
易知,,,
当时,使得以点E、Q、F、M为顶点且以EQ为边的四边形是菱形;
∴,
解得:或(舍去),
∴,,,设,
则有,解得,
∴.
当时,使得以点E、Q、F、M为顶点且以EQ为边的四边形是菱形,
,
解得:或(舍去),
同法可得点M的坐标为,
综上所述,,;,.
【点睛】本题主要考查了一次函数的综合,根据题意画出准确图形是解题的关键.
5.(23-24八年级下·黑龙江哈尔滨·期末)如图,在平面直角坐标中,点O为坐标原点,直线与x轴交于点A,与y轴交于点B,点C在直线上,且点C的纵坐标为2.
(1)求直线的解析式;
(2)点P是射线上一点,连接,设点P的横坐标为t,的面积为S,求S与t之间的函数关系式(不要求写出自变量t的取值范围);
(3)在(2)的条件下,在坐标平面内是否存在点Q,使以O,B,P,Q为顶点的四边形是以为一边的菱形?若存在,请求出点Q的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)先求出点C坐标,再运用待定系数法求出直线的解析式即可;
(2)求出,设,由三角形面积公式可得结论;
(3)分为边长或对角线两种情况画出图形,根据菱形的性质即可得出Q点的坐标.
【详解】(1)对于,点C在直线上,且点C的纵坐标为2.即,
∴
解得,,
∴,
设直线的解析式为,
把代入得,
解得,,
∴直线的解析式为;
(2)点P是射线上一点,点P的横坐标为t,
∴,
对于,当时,;当时,,解得,,
∴
∴;
(3)①若为边,为对角线时,如图1,
∵
∴,
∵四边形是菱形,
∴
∵,
∴,
∴,
∴
∵点与点关于轴对称,
∴;
②若为边,为边时,如图1,过点P作轴于点E,如图2,
则有:
∴,
在中,,
∴
解得,或(舍去),
∴,
把点向下平移5个单位得点,
∴,
综上,点Q的坐标为或.
【点睛】本题考查了一次函数,熟练运用待定系数法、菱形的判定是解题的关键.
6.(24-25八年级下·广东珠海·期末)在平面直角坐标系中,直线交轴正半轴于点,交轴负半轴于,,作线段的垂直平分线交轴于点,交轴于点,交于点.
(1)如图1,求点坐标;
(2)如图1,点是轴上的一个动点,是平面内任意一点,以,,,为顶点的四边形是菱形时,请直接写出点的坐标;
(3)如图2,过点作轴的平行线,连接并延长交直线于点,,分别是直线和直线上的动点,求周长的最小值.
【答案】(1)
(2)点H的坐标为或或或
(3)
【分析】(1)由所对的直角边是斜边的一半得到,在中利用勾股定理求出,,进而得到,再利用特殊直角三角形求解即可;
(2)先得到E的坐标,再分类讨论画出每种情况很容易求得点H的坐标;
(3)要求周长和最小值,很明显是轴对称最短路径问题,只有F是定点,所以作点F关于的对称点C,作点F关于的对称点D,连接分别交直线和直线于P,Q,这样周长最小值就转移到求的长,再利用条件求解即可.
【详解】(1)解:(1)∵,,
∴,,
∴,
解得:,
∴,
∵垂直平分,
∴,,
∴,
∴.即.
(2)过E作于S,则,如图,
∴,
∴,
∴,
∴,
由(1)知,
①当是菱形的对角线时,点E和H关于y轴对称,此时点H的坐标为,
②当是菱形的边时,点H的坐标为或;
如图1,此时,
∴H坐标为,
如图2,此时,
∴H坐标为,
如图3,∵,,
∴,
∴,
∴H的坐标为,
综上:点H的坐标为或或或.
(3)作点F关于的对称点C,作点F关于的对称点D,连接分别交直线和直线于P,Q,如图,
∴,,,,,,
∴,
由,得直线的解析式为:
,
当时,,
∴,
∵,,,
∴为等边三角形,
∴,
∴,
同理,连接,也为等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∴周长的最小值即为.
【点睛】本题主要考查了一次函数图象与性质、菱形的性质、直角三角形的性质、勾股定理、轴对称最短路线问题等内容,熟练掌握相关知识和分类讨论思想是解题的关键.
题型四 一次函数与正方形问题
1.正方形性质:四边相等、四角为直角、对角线垂直平分且相等。
2.同时满足:邻边相等 + 邻边垂直(等腰直角特征)。
3.构造方法:用90° 旋转坐标变换或平移 + 垂直。
4.列等式:边长相等、斜率垂直,求解并验证。
1.如图矩形的顶点,分别在轴、轴的正半轴上,,,且,满足,一次函数的图象与边,分别交于,两点.
(1)求点的坐标;
(2)直线与一次函数交于点,求点的坐标;
(3)点在线段上运动,过点作,垂足分别为点,.是否存在这样的点,使以,,,为顶点的四边形是正方形?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)点的坐标为
(2)点的坐标为
(3)存在,的坐标为
【分析】(1)利用非负数的性质求出a、b的值,即可得到B点坐标;
(2)用待定系数法求出直线OB的解析式,再联立两一次函数解析式即可求出交点的坐标;
(3)先证明四边形是矩形,可得当时,四边形是正方形,设点的坐标为,求出,,然后根据列方程求出a的值即可得到G点坐标.
【详解】(1)解:∵,
∴,,
∴,,
∵四边形是矩形,
∴,AB⊥x轴,
∴点的坐标为;
(2)设直线解析式为,
把点代入得:,
解得:,
∴直线解析式为:,
联立,解得,
∴点的坐标为;
(3)存在,
∵四边形是矩形,
∴,
又∵,,
∴四边形是矩形,
∴当时,四边形是正方形,
∵是线段上的点,设点的坐标为,
∴,,
∵,
∴,
解得:,
∴,
∴点的坐标为.
【点睛】本题考查非负数的性质,坐标与图形的性质,矩形的判定和性质,待定系数法,一次函数图象的交点求法,正方形的判定等知识,熟练掌握一次函数的图象及性质是解题的关键.
2.已知边长为的正方形在平面直角坐标系中的位置如图所示,点,,,分别在边,,,上,与交于点,,.
(1)求的长.
(2)当时,求直线的解析式;
(3)如图2,其他条件不变,若是正方形对角线的交点时,求的长.
【答案】(1);(2)直线的解析式;(3).
【分析】(1)过点,分别作,,垂足分别为,,先证明四边形与四边形是矩形,从而得到,再证明即可得到答案;
(2)先利用勾股定定理求出H的坐标,设直线的解析式为,然后求出其解析式即可;
(3)只需要证明即可求解.
【详解】解:(1)过点,分别作,,垂足分别为,.
在正方形中,,90°,
又∵,,
90°,
四边形与四边形是矩形,
,,
.
又∵,,
90°,90°,
,
又∵90°,
,
,
,
;
(2)由(1)可知四边形是矩形,,
,,
中,
点的坐标为
又∵点的坐标为
设直线的解析式为把点,代入得,解得
直线的解析式
(3)设,连接作于,
由(1)可知,
∵O是正方形对角线交点,
又∵在正方形中,,
,,
,
,
由(2)可知,
即,解得,即.
【点睛】本题主要考查了正方形的性质,勾股定理,求一次函数解析式,全等三角形的性质与判定,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.
3.如图,已知一次函数的图像与x轴、y轴分别交于点B、A,以为边在第一象限内作正方形.过点C作轴于点E,点是线段上的动点,过点G作轴分别交于点F、H,连接.
(1)求点C的坐标.
(2)当时,判断四边形的形状,并说明理由.
(3)当时,请直接写出点H的坐标.
【答案】(1)
(2)矩形;理由见解析
(3)
【分析】(1)先求出、,可得OA=4,OB=2,再证明,可得BE=OA,CE=OB,即可求解;
(2)根据题意可得当时,,从而得到,可得到,即可求解;
(3)过点D作DM⊥y轴于点M,先求出点D(2,6),可求出子项AD的解析式,然后设点,则点,根据,可得到关于m的方程,即可求解.
【详解】(1)解:∵
∴、,
∴OA=4,OB=2,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC,∠ABC=90°,
∴∠ABO+∠CBE=90°,
∵∠AOB=∠CEB=90°,
∴∠ABO+∠OAB=90°,
∴∠OAB=∠CBE,
∴,
∴BE=OA=4,CE=OB=2,
∴,
∴;
(2)解:当时,四边形是矩形.理由如下:
当时,,
∴点F的横坐标为1
当时,,
∴,
∵,
∴,
又,轴,轴,
∴,
∴当时,四边形是矩形;
(3)解:如图,过点D作DM⊥y轴于点M,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD,∠DAC=90°,
∴∠BAO+∠DAM=90°,
∵∠AOB=∠AMD=90°,
∴∠ABO+∠OAB=90°,
∴∠OAB=∠ADM,
∴,
∴DM=OA=4,AM=OB=2,
∴OM=OA+AM=6,
∴点D(2,6),
设直线AD的解析式为,
∴,解得:,
∴直线AD的解析式为,
∴可设点,则点,
∵FG=FH,
∴,
解得:,
∴点.
【点睛】本题属于一次函数综合题,考查了矩形的性质,待定系数法,一次函数的性质,正方形的性质,矩形的判定和性质,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识.
4.如图,在平面直角坐标系中,四边形OBCD是边长为4的正方形,B、D分别在y轴负半轴、x轴正半轴上,点E是x轴的一个动点,连接CE,以CE为边,在直线CE的右侧作正方形CEFG.
(1)如图1,当点E与点O重合时,请直接写出点F的坐标为 ,点G的坐标为 .
(2)如图2,若点E在线段OD上,且OE=1,求正方形CEFG的面积.
(3)当点E在x轴上移动时,点F是否在某条直线上运动?如果是,请求出相应直线的表达式;如果不是,请说明理由.
【分析】(1)利用四边形OBCD是边长为4的正方形,以及正方形CEFG的性质可得答案;
(2)利用勾股定理求出CE,再根据正方形的面积公式可得答案;
(3)当点E在x轴上移动时,E点的位置分两种情况进行讨论:①点E在D的左边;②点E在D的右边.都是利用正方形与全等三角形的性质,求出F点的坐标,根据坐标可得答案.
【详解】解:(1)如图1,当点E与点O重合时,
∵四边形OBCD是边长为4的正方形,
∴OB=BC=CD=DE=4,∠CDE=90°,
∵四边形CEFG是正方形,
∴CF⊥EG,又CD⊥EG,
∴C、D、F三点共线,且C、F关于x轴(EG)对称,
∵C(4,﹣4),
∴F(4,4),G(8,0).
故答案为(4,4),(8,0);
(2)如图2,若点E在线段OD上,且OE=1,
∵OD=CD=4,
∴DE=OD﹣OE=4﹣1=3,
∴CE5,
∴正方形CEFG的面积=52=25;
(3)当点E在x轴上移动时,E点的位置分两种情况:
①如图3①,点E在D的左边时,作FH⊥x轴于H,则∠FEH=∠ECD=90°﹣∠CED.
在△FEH与△ECD中,
,
∴△FEH≌△ECD(AAS),
∴EH=CD=4,FH=ED.
设OE=m,F(x,y),
∴OH=EH+OE=4+m,FH=ED=OD﹣OE=4﹣m,
∴F(4+m,4﹣m),
∴x+y=4+m+4﹣m=8,
∴y=﹣x+8,
∴F在直线y=﹣x+8上;
②如图3②,点E在D的右边时,同理可得,F在直线y=﹣x+8上.
综上,当点E在x轴上移动时,点F是在直线y=﹣x+8上运动.
【点睛】本题是一次函数综合题,其中涉及到正方形的性质,勾股定理,全等三角形的判定与性质等知识.利用数形结合、分类讨论是解题的关键.
5.已知如图,在平面直角坐标系中,矩形的顶点分别落在轴、轴上,点在边上,点在边上,且,已知点,点.
(1)求点的坐标;
(2)若动点同时从点出发,点以每秒1个单位的速度向点运动,点以每秒2个单位的速度沿射线方向运动,当点运动到点停止,点也同时停止运动.设的面积为,点的运动时间为,用含的代数式表示;
(3)在(2)的条件下,点是射线上的一点,点为平面内一点,当四边形是正方形时,请求出此时的值与点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)当时,;当时,;当时,
【分析】(1)结合点,点,四边形为矩形,可得,,;设,则,在中,由勾股定理可得,代入求解可知,即可求得点的坐标;
(2)分两种情况讨论:当点在点右侧和点在点左侧时,利用三角形面积公式即可获得答案;
(3)若四边形是正方形时,则点三点围成的三角形为等腰直角三角形,分情况讨论即可获得答案.
【详解】(1)解:∵点,点,四边形为矩形,
∴,,,,
设,则,
∴在中,由勾股定理可得,
即,解得,
∴,
∴点的坐标为;
(2)①如下图,当点在点右侧时,
根据题意,, ,
∴,
∴;
②如下图,当点在点左侧时,
根据题意,, ,
∴,
∴.
综上所述,;
(3)若四边形是正方形时,则点三点围成的三角形为等腰直角三角形,
可分情况讨论:
①如下图,
∵四边形是正方形,
∴,,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
②如下图,过点作于点,
易知四边形、均为矩形,
∴,,
∵四边形是正方形,
∴,,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,即,
∵,
解得;
③如下图,
∵四边形是正方形,
∴,,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
综上所述,若满足四边形是正方形,当时,;当时,;当时,.
【点睛】本题主要考查了坐标与图形、勾股定理、全等三角形的判定与性质、正方形的性质、矩形的性质等知识,综合性强,难度较大,运用数形结合和分类讨论的思想分析问题是解题关键.
6.(24-25八年级上·江苏淮安·月考)如图,在平面直角坐标系中,正方形的边长为6,两边在坐标轴上,D为线段上一点,且,连接.
(1)点D的坐标为______;
(2)若点M从点C出发以每秒2个单位的速度沿折线的方向运动,当与点A重合时运动停止设点M的运动时间为t秒,连接AM,t为何值时?
(3)在(2)的条件下,当为等腰三角形时,请直接写出点M的坐标______.
(4)过A,C两点的直线沿着y轴向上平移过程中,直线上是否存在点P满足为等腰直角三角形,请求出直线的表达式.
【答案】(1)
(2)或
(3)
(4)平移后的直线解析式为或或
【分析】(1)根据正方形的边长为 6 ,得到,结合,得到,结合点在轴的正半轴,计算坐标即可.
(2)根据题意,得,分点在上运动和在上运动,两种情况解答即可.
(3)根据题意,分三种情况解答即可.
(4)先求出直线的解析式,设沿着y轴向上平移了c个单位,则平移后的直线解析式为,分为当时,当时,当时,分别画图,根据全等三角形的性质和判定求解.
【详解】(1)解:∵正方形的边长为 6 ,
,
,
,
∵点在轴的正半轴,
.
(2)解:根据题意,得,
,
当点在上运动时,,
则,解得:;
当点在上运动时,,
则,解得:;
综上,或.
(3)解:∵正方形的边长为 6 ,
,
,
,
,
,
,
当时,点一定在上,此时点记作,此时,
根据勾股定理,得,
,
故;
当时,点一定在上,此时点记作,
设,则,
根据勾股定理,得,
,
,
,
解得,
此时;
当时,点可能在上,也可能在上,当点在上记作,当点在上记作,过点作于点,
则,
∴四边形是矩形,
,
,
此时;
根据题意,得,
此时;
综上所述,符合题意的的坐标为.
(4)解:∵,
设直线的解析式为,
则,解得,
则直线的解析式为,
设沿着y轴向上平移了c个单位,则平移后的直线解析式为,
当时,
如图,过点作轴,
则,
∴,
∴,
∴,
∴,
将代入得,解得:,
则平移后的直线解析式为;
当时,
如图,过点作轴,
则,
∴,
∴,
∴,
∴,
将代入得,解得:,
则平移后的直线解析式为;
当时,
如图,过点作轴,,
则,
∴,
∴,,
∴四边形是矩形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
将代入得,解得:,
则平移后的直线解析式为;
综上,平移后的直线解析式为或或.
【点睛】本题考查了正方形的性质,图形与坐标,一次函数几何综合,等腰三角形的性质,全等三角形的性质和判定,矩形的判定和性质,等腰三角形的分类计算,勾股定理的应用,直角三角形的性质,化为最简二次根式,熟练掌握相关知识是解题的关键.
题型五 一次函数与四边形的综合问题
1.先求:所有已知点坐标、直线解析式、交点坐标。
2.拆模型:拆成平行四边形 / 矩形 / 菱形 / 正方形基本模型。
3.设动点坐标,用性质 + 坐标公式列方程。
4.解方程,检验、舍去不合题意的点。
5.结合图像验证,写出最终答案。
1.直线与轴交于点,与轴交于点,菱形如图放置在平面直角坐标系中,其中点在轴负半轴上,直线经过点,交轴于点.
(1)请直接写出点,点的坐标,并求出的值;
(2)点是线段上的一个动点(点不与、重合),经过点且平行于轴的直线交于,交于当四边形是平行四边形时,求点的坐标;
(3)点是轴正半轴上的一个动点,是平面内任意一点,为何值时,以点、、、为顶点的四边形是菱形?
【答案】(1),,
(2)
(3)或或
【分析】(1)首先求出点、的坐标,再利用勾股定理求出的长,再根据菱形的性质可得答案;
(2)表示出设,,得,根据,可得答案;
(3)若点、、、为顶点的四边形是菱形,则是等腰三角形,分或或三种情形,分别求出的值.
【详解】(1)与轴交于点,与轴交于点,
当时,,
当时,,
,,
由勾股定理得,,
四边形是菱形,
,
,
,,
将代入得,,
;
(2),
,
,
点,
设,,
,
四边形是平行四边形,
,
,
解得,
;
(3)点、、、为顶点的四边形是菱形,
是等腰三角形,
当时,,
,
,
当时,则点与重合,
;
当时,则,
解得,
综上:或或时,以点、、、为顶点的四边形是菱形.
【点睛】本题是一次函数综合题,主要考查了直线上点的坐标的特征,平行四边形的性质,菱形的性质,等腰三角形的性质等知识,将菱形的存在性问题转化为等腰三角形的存在性问题是解题的关键.
2.如图,平面直角坐标系中,矩形OABC的对角线AC=12,∠ACO=30°.
(1)求B、C两点的坐标;
(2)过点G(0,-6)作GF⊥AC,垂足为F,直线GF分别交AB、OC于点E、D,求直线DE的解析式;
(3)在(2)的条件下,若点M在直线DE上,平面内是否存在点P,使以O、F、M、P为顶点的四边形是菱形?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) C的坐标是:(6,0),B的坐标是(6,6);(2) y=x-6;(3) (3,-3)或(3,3)或(-3,-3)或(,3).
【分析】(1)利用三角函数求得OA以及OC的长度,则C、B的坐标即可得到;
(2)先求出直线DE的斜率,设直线DE的解析式是y=x+b,再把点G代入求出b的值即可;
(3)分当FM是菱形的边和当OF是对角线两种情况进行讨论.利用三角函数即可求得P的坐标.
【详解】解:(1)在直角△OAC中,
∵∠ACO=30°
∴tan∠ACO=,
∴设OA=x,则OC=3x,
根据勾股定理得:(3x)2+(x)2=AC2,
即9x2+3x2=144,
解得:x=2.
故C的坐标是:(6,0),B的坐标是(6,6);
(2)∵直线AC的斜率是:-,
∴直线DE的斜率是:.
∴设直线DE的解析式是y=x+b,
∵G(0,-6),
∴b=-6,
∴直线DE的解析式是:y=x-6;
(3)∵C的坐标是:(6,0),B的坐标是(6,6);
∴A(0,6),
∴设直线AC的解析式为y=kx+b(k≠0),
∴,
解得.
∴直线AC的解析式为y=-x+6.
∵直线DE的解析式为y=x-6,
∴,
解得.
∴F是线段AC的中点,
∴OF=AC=6,
∵直线DE的斜率是:.
∴DE与x轴夹角是60°,
当FM是菱形的边时(如图1),ON∥FM,
则∠POC=60°或120°.
当∠POC=60°时,过N作NG⊥y轴,则PG=OP•sin30°=6×=3,
OG=OP•cos30°=6×=3,则P的坐标是(3,3);
当∠NOC=120°时,与当∠POC=60°时关于原点对称,则坐标是(-3,-3);
当OF是对角线时(如图2),MP关于OF对称.
∵F的坐标是(3,3),
∴∠FOD=∠POF=30°,
在直角△OPH中,OH=OF=3,OP==2.
作PL⊥y轴于点L.
在直角△OPL中,∠POL=30°,
则PL=OP=,
OL=OP•cos30°=2×=3.
故P的坐标是(,3).
当DE与y轴的交点时G,这个时候P在第四象限,
此时点的坐标为:(3,-3).
则P的坐标是:(3,-3)或(3,3)或(-3,-3)或(,3).
3.(25-26八年级上·山东济南·期末)在平面直角坐标系中,如图,长方形的顶点分别在轴和轴上,为坐标原点,为上一点,且为长方形边上一动点(不与点重合),作点关于直线的对称点,已知.
(1)直接写出点的坐标为___________;点的坐标为___________;
(2)当时,求直线的表达式;
(3)是否存在点,使是直角三角形.若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)或
(3)或
【分析】(1)由,长方形性质,得,由,得;
(2)连接,求出,得,由,得点在x轴上,分当点在点A的左边时,当点在点A的右边时,两种情况,结合 垂直平分解答.
(3)过点作轴于点F,得,由轴对称性质和是直角三角形性质证明,得,分当点在x轴下方时,当点在x轴上方时,两种情况解答,可得点的坐标为或.
【详解】(1)解:∵,
∴
∵四边形是长方形,
∴轴,轴,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)解:连接,
∵,
∴,
由轴对称知,,直线垂直平分,
∵轴,且,
∴点在x轴上,
当点在点A的左边时,,
∴,
∵,
∴中点坐标为,
设所在直线解析式为,
∵,
∴,
解得,
∴;
当点在点A的右边时,,
∴,
∴中点坐标为,
∴,
解得,
∴.
∴直线的表达式为或.
(3)解:过点作轴于点F,
则,
∴,
由轴对称知,,
∵是直角三角形,
∴,
∴
,∵,
∴,
∴,
∴,
当点在x轴下方时,
∴,
∴,
∵,
∴的中点坐标为,
设直线的解析式为,
∵,
∴,
解得,
∴;
此时点E在上,
∴时,,
∴;
当点在x轴上方时,,
∴,
∴中点坐标为,
∴,
解得,
∴,
∵此时点E在上,
∴时,,
解得,
∴.
∴点的坐标为或.
【点睛】本题考查了轴对称的性质,长方形性质,等腰直角三角形性质,勾股定理,坐标与图形,待定系数法求一次函数解析式,全等三角形的判定和性质,分类讨论,熟练掌握以上知识,是解题的关键.
4.如图1,在平面直角坐标系中,直线分别与x轴、y轴交于点A、B,且点A的坐标为(8,0),四边形ABCD是正方形.
(1)求b的值和点D的坐标;
(2)点M是线段AB上的一个动点(点A、B除外).
①如图2,将△BMC沿CM折叠,点B的对应点是点E,连接ME并延长交AD边于点F,问△AMF的周长是否发生变化?若不变,求出其值;若变化,请说明理由;
②点P是x轴上一个动点,Q是坐标平面内一点,探索是否存在一个点P,使得以A、B、P、Q为顶点的四边形是菱形?若不存在,请说明理由;若存在,请直接写出点Q的坐标.
【答案】(1)b的值为6,点D的坐标为(14,8)
(2)①△AMF的周长不变,△AMF的周长为20;②存在,点Q的坐标为或或或
【分析】(1)将点A(8,0)代入,即可求出b的值,从而即得出直线AB的解析式为,进而即得出A(0,6).过点D作轴于点H,由正方形的性质结合题意利用“AAS”易证,得出,,即得出D(14,8);
(2)①由折叠和正方形的性质可知BM=EM,CD=CE=4,,即易证(HL),得出.再由△AMF的周长,结合勾股定理即可求出答案;②分类讨论ⅰ当AP为菱形的对角线时,ⅱ当AQ为菱形的对角线时和ⅲ当AB为菱形的对角线时,根据菱形的性质结合图形即可求出答案.
【详解】(1)解:将点A(8,0)代入,得,
解得:,
∴直线AB的解析式为,
当x=0,时,
∴A(0,6),
∴OB=6,OA=8.
如图,过点D作轴于点H,
∵四边形ABCD为正方形,
∴AB=AD,,
∴.
∵,
∴.
又∵,
∴(AAS),
∴,,
∴,
∴D(14,8);
(2)解:①由折叠的性质可知BM=EM,BC=CE=4,,
∴CD=CE=4,,
又∵CF=CF,
∴(HL)
∴.
∵△AMF的周长,,
∴△AMF的周长.
∵OB=6,OA=8,
∴,
∴△AMF的周长,
故△AMF的周长不变,且为20;
②存在以A、B、P、Q为顶点的四边形是菱形,理由如下:
设P(t,0),Q(x,y).
分类讨论:ⅰ当AP为菱形的对角线时,如图菱形,此时.
∵,
即,
解得:(舍),;
即此时Q(0,-6);
ⅱ当AQ为菱形的对角线时,如图菱形和,此时和.
同理可得:,
解得:,;
即此时Q(-10,6)或(10,6);
ⅲ当AB为菱形的对角线时,如图菱形,此时.
同理可得,
解得:;
即此时Q(,6);
综上可知点Q的坐标为或或或时,以A、B、P、Q为顶点的四边形是菱形.
【点睛】本题考查正方形的性质,三角形全等的判定和性质,折叠的性质,勾股定理以及菱形的判定和性质等知识.正确的作出辅助线并利用数形结合的思想是解题关键.
5.(25-26八年级下·江苏常州·期中)在矩形纸片中,,.
(1)将矩形纸片沿折叠,点落在点处,如图(1),连接.设与相交于点,证明;
(2)图(1)中的四边形是怎样的四边形?请说明理由;
(3)将矩形纸片折叠,如图(2),使点与点重合,折痕为,则:________,________;
(4)将图(2)中的矩形放在平面直角坐标系中,如图(3)所示,点与原点重合,落在轴上,落在轴上,点在直线上,在直线上存在点,使以点为顶点的四边形是平行四边形.请直接写出点的坐标: .
【答案】(1)证明见解析
(2)等腰梯形,理由见解析
(3);
(4)或或
【分析】(1)由矩形的性质可得,,则,由折叠的性质可得,因此,命题得证;
(2)结合矩形的性质和折叠的性质可得,,.由(1)可知,,则,由结合等腰三角形的性质可得,则,由图可知,与不平行,因此四边形是等腰梯形;
(3)连接交于点,设,由折叠的性质可得,,,,则.在中,利用勾股定理构造方程,解得,因此.使用勾股定理可计算出,,容易证明,则,因此;
(4)先根据题意列出各点的坐标,再利用待定系数法求出直线与的解析式.设点, ,分三类讨论,当为平行四边形的对角线时,根据平行四边形的性质和中点公式可得,求解即可;同理,当或为平行四边形的对角线时,调整一下方程并求解即可.
【详解】(1)证明:∵四边形是矩形,
∴,
∴,
由折叠的性质可得,,
∴,
∴;
(2)解:∵四边形是矩形,
∴,,
由折叠的性质可得,,,
∴,,
由(1)可知,,,
∴,即,
∴,
∵,,
又∵,
∴,
∴,
∵,且与不平行,
∴四边形是等腰梯形;
(3)解:如图,连接交于点,设,
由折叠的性质可得,,,,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,,,
在中,,
∴,
解得,
∴,
在中,,
∴,
在中,,
∵,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴,
∴;
(4)解:如图,设与的交点为,
根据题意,点的坐标为,点的坐标为,
由(2)可知,,
∴,
∴点的坐标为,点的坐标为,
设直线的解析式为,
将点,代入,得,
,
解得,
∴直线的解析式为,
同理,直线的解析式为,
设点的坐标为,点的坐标为,
①当为平行四边形的对角线时,
∴与互相平分,即中点重合,
根据中点公式,可列方程:,
解得,
∴点的坐标为;
②当为平行四边形的对角线时,
同理,
解得,
∴点的坐标为;
③当为平行四边形的对角线时,
同理,
解得,
点的坐标为;
综上所述,点的坐标为或或.
6.(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.
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微专题08 一次函数与四边形的综合问题
题型一 一次函数与平行四边形问题
1.利用平行四边形性质:对边平行且相等、对角线互相平分。
2.坐标法:设动点坐标,用中点公式或平移法列等式。
3.分三种顶点情况讨论:固定两点为边 / 对角线。
4.列方程求解,舍去不符合题意的点。
1.(25-26八年级下·上海普陀·期中)如图,在平面直角坐标系中,直线过点,,交y轴于点C,点在点C上方,连接.
(1)求直线的解析式;
(2)当的面积是2时,求n的值;
(3)在(2)的条件下,以点B、C、D、E为顶点组成的四边形为平行四边形,直接写出点E的坐标.
2.(25-26八年级下·江苏连云港·期中)如图1,在平面直角坐标系中,直线与轴、轴分别相交于、两点,点在线段上,将线段绕着点顺时针旋转得到,此时点恰好落在直线上,过点作轴于点.
(1)求证:;
(2)若点在轴上,点在直线上,是否存在以、、、为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出所有满足条件的点的坐标;若不存在,说明理由.
3.(25-26八年级下·山东济南·期中)如图,在平面直角坐标系中,点B、C都在x轴上,,,,点C是线段的中点,直线交线段于点F,交x轴于点E.
(1)写出点D的坐标________,点E的坐标________;
(2)求直线的表达式;
(3)平面内是否存在一点G,使以A、D、F、G为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出点G的坐标;若不存在,请说明理由.
4.(25-26八年级下·重庆·期中)如图,直线:与轴交于点D,直线:经过定点且与轴交于点A.直线,交于点
(1)求直线的解析式;
(2)在轴上是否存在一点E,使与的面积的相等?若存在,请求出点E的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)平面内是否存在点Q,使得以A、B、D、Q为顶点的四边形为平行四边形,若存在,请直接写出点Q的坐标(并请写出求出其中一个点Q的过程).
5.(23-24八年级下·山西吕梁·期末)综合与探究
如图,直线分别交轴,轴于点,过点A作直线分别交轴,轴于点,.
(1)求直线的解析式.
(2)在轴左侧作直线轴,分别交直线,于点.当时,过点作直线 轴,交轴于点.能否在直线上找一点,使的值最小,求出点的坐标.
(3)为直线上一点,在(2)的条件下,轴上是否存在点使得以为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
6.(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.
题型二 一次函数与矩形问题
1.矩形性质:四个角为直角、对角线相等且平分、邻边垂直。
2.垂直条件:斜率乘积k1 ·k2 = -1;或邻边向量垂直。
3.设动点坐标,用距离公式、勾股定理、中点公式列方程。
4.求解并验证,排除共线、重合点。
1.(24-25八年级下·全国·暑假作业)如图,在平面直角坐标系中,直线l与直线平行,且直线l与x轴、y轴分别交于点A,B,点A的坐标为,点在直线l上.
(1)求直线l对应的函数表达式以及点C的坐标;
(2)点P在y轴的正半轴上,Q是平面直角坐标系内一点,若四边形为矩形,求点P,Q的坐标.
2.(25-26八年级下·湖北武汉·期中)如图,在平面直角坐标系中,矩形的顶点A,C分别在x轴和y轴的正半轴上,点B的坐标为,且m,n满足:.
(1)直接写出点B的坐标为________.
(2)如图1,点D在第二象限,,,,求线段的长度.
(3)如图2,点E在边上,,F为y轴上一点,与相交于点G,且,求线段的长度.
3.(24-25八年级下·黑龙江哈尔滨·期末)一次函数的图象分别交x轴和y轴于点A和点B.
(1)如图1,求的度数;
(2)如图2,在x轴上有一点,点E在线段上,直线交y轴于点D,,求经过C、E两点的一次函数的解析式;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接,点P在直线上,Q是平面内一点,当以O、E、P、Q为顶点的四边形为矩形时,请直接写出点Q的坐标.
4.(24-25八年级下·湖北宜昌·期中)如图,将矩形纸片放在平面直角坐标系中,点分别在轴和轴的正半轴上,顶点的坐标为,点是边上的一动点,将沿折叠压平,使点落在点.
(1)若满足.
①求点的坐标;
②连接,当以点为顶点的三角形是直角三角形时,求点的坐标;
(2)若正比例函数的图象经过点,直线与矩形的边相交于点,当时,求直线的函数解析式.
5.(24-25八年级下·黑龙江牡丹江·期末)定义:两个一次函数和(其中k、b为常数,,)互为“守望一次函数”,“守望一次函数”图象的交点称为“守望点”.如图,在平面直角坐标系中,直线的图象与坐标轴的交点分别为点A和点B.
(1)求函数的“守望一次函数”和“守望点”C的坐标;
(2)动点P从“守望点”C出发,以每秒个单位长度的速度沿折线方向运动,当点P到达O处时,停止运动.设的面积为S,运动时间为秒,请直接写出S关于的函数解析式,并直接写出自变量的取值范围;
(3)在(2)条件下,当时,点N在坐标轴上,坐标平面内是否存在点M,使得以A、P、N、M为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,说明理由.
6.(25-26八年级下·北京海淀·期中)在平面直角坐标系中,为矩形内(不包括边界)一点,过点分别作轴和轴的平行线,这两条平行线分矩形为四个小矩形,若这四个小矩形中有一个矩形的周长等于,则称为矩形的矩宽点.
例如:下图中的为矩形的一个矩宽点.
(1)在点中,矩形的矩宽点是_____;
(2)若为矩形的矩宽点,求的值;
(3)已知点的坐标为,点的坐标为.若直线上存在矩形的矩宽点,直接写出的取值范围_____.
题型三 一次函数与菱形问题
1.菱形性质:四边相等、对角线垂直平分、对边平行。
2.关键条件:邻边相等(距离公式)、对角线垂直(斜率乘积为 - 1)。
3.设点坐标,结合中点、垂直、边长相等列方程组。
4.解方程,检验边长与垂直关系。
1.(24-25八年级下·全国·暑假作业)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.
2.如图,在平面直角坐标系中,直线经过菱形的顶点 和顶点B.
(1)求b的值以及顶点C的坐标;
(2)将该菱形向下平移,其中顶点C的对应点是.
①当点恰好落在对角线上时,求该菱形平移的距离;
②当点在x轴上时,原菱形边上一点P平移后的对应点是Q,如果,求点Q的坐标.
3.(25-26八年级下·山东济南·期中)如图,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,与轴交于点,直线与直线交于点.
(1)点坐标为___________,点坐标为___________.
(2)将直线向下平移1个单位长度,交直线于,交轴于,求四边形的面积.
(3)若点为线段上一动点,在平面内是否存在点,使得以为顶点,且以为一边的四边形是菱形,若存在,请直接写出点的坐标,若不存在,请说明理由.
4.如图,在平面直角坐标系中,直线 BC:y=-x+3 交 x 轴于点 B,交 y 轴于点C,直线AD 与直线 BC 互相垂直,垂足为点 E,且 CD=1,
(1)求直线 AD 解析式.
(2)点 P 从点 B 出发沿线段 BO 方向以 1 个单位/秒的速度向终点 O 运动,设△AEP 的面积为 S,运动时间为 t,求 S 与 t 的函数关系式,并直接写出自变量 t 的取值范围.
(3)在(2)的条件下,点 P 运动的同时点 Q 从 C 点出发沿射线 CO 方向以 3 个单位/秒的速度运动, 当点 P 到达终点时,点 Q 也停止运动,过点 P 作 x 轴垂线交 BC 于点 F,连接 FQ 和 EQ,平面内是否存在一点 M,使得以点 E,Q,F,M 为顶点且以 EQ 为边的四边形是菱形?若存在,求出此时 t 值和 M 点坐标;若不存在,说明理由.
5.(23-24八年级下·黑龙江哈尔滨·期末)如图,在平面直角坐标中,点O为坐标原点,直线与x轴交于点A,与y轴交于点B,点C在直线上,且点C的纵坐标为2.
(1)求直线的解析式;
(2)点P是射线上一点,连接,设点P的横坐标为t,的面积为S,求S与t之间的函数关系式(不要求写出自变量t的取值范围);
(3)在(2)的条件下,在坐标平面内是否存在点Q,使以O,B,P,Q为顶点的四边形是以为一边的菱形?若存在,请求出点Q的坐标,若不存在,请说明理由.
6.(24-25八年级下·广东珠海·期末)在平面直角坐标系中,直线交轴正半轴于点,交轴负半轴于,,作线段的垂直平分线交轴于点,交轴于点,交于点.
(1)如图1,求点坐标;
(2)如图1,点是轴上的一个动点,是平面内任意一点,以,,,为顶点的四边形是菱形时,请直接写出点的坐标;
(3)如图2,过点作轴的平行线,连接并延长交直线于点,,分别是直线和直线上的动点,求周长的最小值.
题型四 一次函数与正方形问题
1.正方形性质:四边相等、四角为直角、对角线垂直平分且相等。
2.同时满足:邻边相等 + 邻边垂直(等腰直角特征)。
3.构造方法:用90° 旋转坐标变换或平移 + 垂直。
4.列等式:边长相等、斜率垂直,求解并验证。
1.如图矩形的顶点,分别在轴、轴的正半轴上,,,且,满足,一次函数的图象与边,分别交于,两点.
(1)求点的坐标;
(2)直线与一次函数交于点,求点的坐标;
(3)点在线段上运动,过点作,垂足分别为点,.是否存在这样的点,使以,,,为顶点的四边形是正方形?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
2.已知边长为的正方形在平面直角坐标系中的位置如图所示,点,,,分别在边,,,上,与交于点,,.
(1)求的长.
(2)当时,求直线的解析式;
(3)如图2,其他条件不变,若是正方形对角线的交点时,求的长.
3.如图,已知一次函数的图像与x轴、y轴分别交于点B、A,以为边在第一象限内作正方形.过点C作轴于点E,点是线段上的动点,过点G作轴分别交于点F、H,连接.
(1)求点C的坐标.
(2)当时,判断四边形的形状,并说明理由.
(3)当时,请直接写出点H的坐标.
4.如图,在平面直角坐标系中,四边形OBCD是边长为4的正方形,B、D分别在y轴负半轴、x轴正半轴上,点E是x轴的一个动点,连接CE,以CE为边,在直线CE的右侧作正方形CEFG.
(1)如图1,当点E与点O重合时,请直接写出点F的坐标为 ,点G的坐标为 .
(2)如图2,若点E在线段OD上,且OE=1,求正方形CEFG的面积.
(3)当点E在x轴上移动时,点F是否在某条直线上运动?如果是,请求出相应直线的表达式;如果不是,请说明理由.
5.已知如图,在平面直角坐标系中,矩形的顶点分别落在轴、轴上,点在边上,点在边上,且,已知点,点.
(1)求点的坐标;
(2)若动点同时从点出发,点以每秒1个单位的速度向点运动,点以每秒2个单位的速度沿射线方向运动,当点运动到点停止,点也同时停止运动.设的面积为,点的运动时间为,用含的代数式表示;
(3)在(2)的条件下,点是射线上的一点,点为平面内一点,当四边形是正方形时,请求出此时的值与点的坐标.
6.(24-25八年级上·江苏淮安·月考)如图,在平面直角坐标系中,正方形的边长为6,两边在坐标轴上,D为线段上一点,且,连接.
(1)点D的坐标为______;
(2)若点M从点C出发以每秒2个单位的速度沿折线的方向运动,当与点A重合时运动停止设点M的运动时间为t秒,连接AM,t为何值时?
(3)在(2)的条件下,当为等腰三角形时,请直接写出点M的坐标______.
(4)过A,C两点的直线沿着y轴向上平移过程中,直线上是否存在点P满足为等腰直角三角形,请求出直线的表达式.
题型五 一次函数与四边形的综合问题
1.先求:所有已知点坐标、直线解析式、交点坐标。
2.拆模型:拆成平行四边形 / 矩形 / 菱形 / 正方形基本模型。
3.设动点坐标,用性质 + 坐标公式列方程。
4.解方程,检验、舍去不合题意的点。
5.结合图像验证,写出最终答案。
1.直线与轴交于点,与轴交于点,菱形如图放置在平面直角坐标系中,其中点在轴负半轴上,直线经过点,交轴于点.
(1)请直接写出点,点的坐标,并求出的值;
(2)点是线段上的一个动点(点不与、重合),经过点且平行于轴的直线交于,交于当四边形是平行四边形时,求点的坐标;
(3)点是轴正半轴上的一个动点,是平面内任意一点,为何值时,以点、、、为顶点的四边形是菱形?
2.如图,平面直角坐标系中,矩形OABC的对角线AC=12,∠ACO=30°.
(1)求B、C两点的坐标;
(2)过点G(0,-6)作GF⊥AC,垂足为F,直线GF分别交AB、OC于点E、D,求直线DE的解析式;
(3)在(2)的条件下,若点M在直线DE上,平面内是否存在点P,使以O、F、M、P为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
3.(25-26八年级上·山东济南·期末)在平面直角坐标系中,如图,长方形的顶点分别在轴和轴上,为坐标原点,为上一点,且为长方形边上一动点(不与点重合),作点关于直线的对称点,已知.
(1)直接写出点的坐标为___________;点的坐标为___________;
(2)当时,求直线的表达式;
(3)是否存在点,使是直角三角形.若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
4.如图1,在平面直角坐标系中,直线分别与x轴、y轴交于点A、B,且点A的坐标为(8,0),四边形ABCD是正方形.
(1)求b的值和点D的坐标;
(2)点M是线段AB上的一个动点(点A、B除外).
①如图2,将△BMC沿CM折叠,点B的对应点是点E,连接ME并延长交AD边于点F,问△AMF的周长是否发生变化?若不变,求出其值;若变化,请说明理由;
②点P是x轴上一个动点,Q是坐标平面内一点,探索是否存在一个点P,使得以A、B、P、Q为顶点的四边形是菱形?若不存在,请说明理由;若存在,请直接写出点Q的坐标.
5.(25-26八年级下·江苏常州·期中)在矩形纸片中,,.
(1)将矩形纸片沿折叠,点落在点处,如图(1),连接.设与相交于点,证明;
(2)图(1)中的四边形是怎样的四边形?请说明理由;
(3)将矩形纸片折叠,如图(2),使点与点重合,折痕为,则:________,________;
(4)将图(2)中的矩形放在平面直角坐标系中,如图(3)所示,点与原点重合,落在轴上,落在轴上,点在直线上,在直线上存在点,使以点为顶点的四边形是平行四边形.请直接写出点的坐标: .
6.(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.
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