微专题06一次函数与线段、角度有关的综合问题(专项训练)数学新教材人教版八年级下册
2026-05-16
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 23.2 一次函数的图象和性质 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 一次函数 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.35 MB |
| 发布时间 | 2026-05-16 |
| 更新时间 | 2026-05-16 |
| 作者 | 梧桐老师数学小铺 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-05-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57895437.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以一次函数为载体,系统整合线段计算、和差最值、等角转化、45°特殊角及综合应用五大模块,提炼步骤化解题方法,构建“坐标运算-几何性质-模型应用”的递进逻辑,培养几何直观与推理意识。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|一次函数与线段问题|6题|解析式(设代解)、交点(联立方程)、线段长(坐标差/距离公式)|从一次函数基础运算到线段量化,衔接代数与几何|
|一次函数与线段和差问题|6题|坐标化、对称点法(和最短)、三点共线(差最大)|结合几何变换解决最值,体现模型意识|
|一次函数与等角问题|6题|平行线/等腰/角平分线找等角,转化为斜率关系|运用几何性质实现角与代数的转化|
|一次函数与45°角问题|6题|斜率±1、构造等腰直角三角形、坐标变换|聚焦特殊角的代数表征,强化数形结合|
|一次函数与角度综合问题|6题|分解图形、角度转化(外角/内角和)、坐标-角度方程|整合多知识点,提升综合解题能力|
内容正文:
微专题06 一次函数与线段、角度有关问题
题型一 一次函数与线段问题
1.求解析式:设y=kx+b,代入已知两点坐标,列方程组求 k、b。
2.求交点:联立两条直线解析式,解方程组,得交点坐标。
3.算线段长:
水平 / 竖直线段:横 / 纵坐标之差的绝对值;
斜线:两点距离公式:
1.(24-25八年级下·河北保定·期末)如图,线段两个端点的坐标分别为,一次函数的图象与x轴交于点,与y轴交于点.
(1)求一次函数的解析式.
(2)将直线向上平移a个单位长度,使平移后的直线与线段有交点,求a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了一次函数的图象与几何变换,一次函数的性质,灵活运用所学知识解决问题并认真计算是解题的关键.
(1)把和代入可求得解析式;
(2)设平移后的直线的解析式为ya,把分别代入,求出a的值,进一步即可求得a的取值范围.
【详解】(1)解:∵一次函数的图象与x轴交于点,与y轴交于点.
∴把和代入可得,
,
解得,
∴这个一次函数的解析式为:;
(2)解:将直线向上平移a个单位长度,得直线的解析式为:,
把分别代入,
得,解得,
得,解得,
∴a的取值范围是.
2.(25-26八年级下·河北秦皇岛·期中)如图,在平面直角坐标系中,直线的图象分别与轴、轴交于、两点,直线的图象分别与轴、轴交于、两点,为的中点.
(1)求直线的函数解析式;
(2)求、与轴所围成的三角形的面积;
(3)直线分别与直线、直线交于点和点,当时,的值为 .
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)先求得点的坐标,根据中点坐标公式求得点的坐标,然后用待定系数法即可求解;
(2)先求得点的坐标,然后根据三角形的面积公式即可求解;
(3)先求出两函数当时,对应的值,然后根据列方程即可求解.
【详解】(1)解:令,则,即点,
为的中点,
,
将点代入得,
, 解得,
直线的函数解析式为;
(2)解:对于函数,当时,,
,
,
, ,
,
、与轴所围成的三角形的面积为;
(3)解:当时,令,,
解得,,
,,
当时,即,
整理得,
解得或.
3.(25-26八年级下·四川成都·期中)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A、B两点,为一次函数的图象上一点.
(1)求A、B两点的坐标.
(2)已知点,连接,求的面积.
(3)若点Q为一次函数图象上第一象限内一点,且满足,,求的值.
【答案】(1);
(2)4
(3)
【分析】(1)求出时,y的值和时,x的值可得答案;
(2)设交x轴于点C,求出直线的解析式为,可得点,从而得到,再由,即可求解;
(3)过点P作轴于点D,过点Q作轴于点E,则,由题意知,且,从而得到,,证明,可得,,从而得出点,代入解析式求得m的值,进一步可得n的值,代入即可得出答案.
【详解】(1)解:在中,
当时,,
∴,
当时,,解得,
∴;
(2)解:设交x轴于点C,
设直线的解析式为,
把点,代入得:
,解得:,
∴直线的解析式为,
当时,,
∴点,
∴,
∴;
(3)解:如图,过点P作轴于点D,过点Q作轴于点E,则,
由题意知,且,
,,
,
,
∵,
,
又,
,
,,
点,
点Q在直线上,
,
解得,
,
则.
4.(25-26八年级下·河北石家庄·期中)如图,平面直角坐标系中,一次函数的图象分别与轴及轴分别交于A,B两点,正比例函数的图象与交于.
(1)点坐标为__________,点坐标为__________:
(2)求点的坐标和正比例函数的表达式;
(3)点为轴负半轴上的一个动点,过点作轴的垂线分别交和于点E,F,当时,求的值.
【答案】(1);
(2);
(3)
【分析】(1)分别令和即可求出答案;
(2)求出利用待定系数法求解即可;
(3)根据线段的长度列方程并解方程即可.
【详解】(1)解:当时,,
当时,,
解得,
∴点坐标为,点坐标为;
(2)解:把代入得,
;
将代入得,
解得:
(3)解:点,过点作x轴的垂线分别交和于点E,F,
解得:(舍去)或
5.(2026·河北保定·二模)如图,直线:交x轴于点A,交y轴于点B,已知点.
(1)如图,过点C作直线:.
①用含k的代数式表示b;
②若直线与线段有交点(不包含A,B两点),求k的取值范围;
(2)平行于x轴的直线分别交,于D,E两点,点E在点D的右侧,点E的横坐标为m,若,且k,m均为整数,求m的值.
【答案】(1)①;②;
(2)2或4或16或
【分析】(1)①代入点C的坐标,即可得到k与b的关系;
②先根据函数解析得到点A和点B的坐标,观察题目图象,可知当直线经过点A和点B时,k分别取得最大值和最小值,代入坐标求解即可;
(2)由轴,可知的横坐标为,代入D和E的横坐标到对应的直线解析式,得到对应的纵坐标,令纵坐标相等求出m与k的关系,再根据k和m都为整数的条件,求整数解即可.
【详解】(1)解:①∵点在直线:上,
∴,
∴;
②∵直线:交x轴于点A,交y轴于点B,
∴,,
由①得,
∴直线:,
当直线:经过点时,,解得,
当直线:经过点时,,解得,
∴直线与线段有交点(不包含A,B两点)时,k的取值范围为;
(2)解:∵平行于x轴的直线分别交,于D,E两点,点E在点D的右侧,点E的横坐标为m,,
∴设,,
又∵点D在直线上,点E在直线上,
∴,,
∴,
∴,
∵k,m均为整数,
∴,
∴m的值为2或4或16或.
6.(25-26八年级下·福建福州·期中)已知点,中a,b满足,C为x轴正半轴上一点,且.
(1)点A的坐标为______,点B的坐标为______;
(2)求直线的函数解析式;
(3)直线:交于点D,P为线段上一动点,过点P作轴,交直线于点Q,若,求点P的坐标;
(4)点G为y轴负半轴上一点,于点H,若,求点G的坐标.
【答案】(1),
(2)
(3)
(4)
【分析】(1)根据平方和算术平方根的非负性求解即可;
(2)过点作于点,过点作轴于点,过点作交的延长线于点,构造,以及矩形,然后求出点坐标,再由待定系数法求解函数解析式即可;
(3)设交轴于点,根据等腰三角形三线合一可得纵坐标互为相反数,继而设参数坐标建立方程求解;
(4)过点作轴于点,通过证明即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
解得,
∴;
(2)解:过点作于点,过点作轴于点,过点作交的延长线于点,则
∴
∵,,
∴为等腰直角三角形,,
∴
∴
∵
∴四边形为矩形,
∴,
设,
则
∴,
解得
∴,
设直线
代入,,则,
解得,
∴直线;
(3)解:如图,设交轴于点,
∵,轴,
∴
设,则
∴,解得
∴;
(4)解:对于直线,当时,,
解得,
∴,
过点作轴于点,则,
∵,
∴
∵
∴
∴,
∴将代入,则,
∴
∴
∴.
题型二 一次函数与线段和差问题
1.坐标化:把所有端点坐标求出。
2.表示线段:用坐标差写出各线段长度。
3.和差关系:
线段和最短:对称点 + 两点之间线段最短。
线段差最大:三角形两边之差小于第三边,三点共线时差最大。
4.列方程:把和差条件转化为关于 x、y 的方程求解。
1.(25-26七年级上·山东烟台·期末)如图,直线与轴、轴分别交于点、,直线与轴轴分别交于点C、B,两直线相交于点.
(1)求,的值;
(2)求的值;
(3)垂直于轴的直线与直线,分别交于点,,若线段的长为2,求的值;
(4)在轴上存在点,使得的值最小,则最小值是_____.
【答案】(1),
(2)
(3)或
(4)
【分析】(1)由点在直线上,利用一次函数图象上点的坐标特征,即可求出值,再将点的坐标代入直线中,即可求出值;
(2)根据解析式求得、、、的坐标,然后根据三角形面积公式即可求得;
(3)由点、的横坐标,即可得出点、的纵坐标,结合即可得出关于的含绝对值符号的一元一次方程,解之即可得出结论;
(4)作点关于轴的对称点,连接交轴于点,此时,的值最小,利用勾股定理求解即可.
【详解】(1)解:点在直线上,
;
点在直线上,
,
;
(2)解:直线与x轴、y轴分别交于点D,A,
,
直线与x轴、y轴分别交于点C,B,
,
;
(3)解:当时,;
当时,.
,
,
解得或;
(4)解:作点关于轴的对称点,连接交轴于点,
∵,
∴,
此时,的值最小,则最小值是,
故答案为:.
【点睛】本题考查了两条直线相交或平行问题、一次函数图象上点的坐标特征、勾股定理、轴对称的性质以及三角形的面积.
2.(2025•河东区模拟)如图,在平面直角坐标系中,正方形OABC的顶点O为坐标原点,A,C分别在x轴,y轴正半轴上,B在第一象限,AC为对角线,其中OA=3.
(1)求点B,C的坐标;
(2)求AC所在直线的解析式;
(3)已知点E(8,4),问:在直线AC上是否存在一点P,使得PB+PE最小?若存在,求点P的坐标与PB+PE的最小值;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)由正方形的性质得AB=BC=OC=OA=3,从而可求出点B,C的坐标;
(2)直接运用待定系数法求解即可;
(3)连接BO,OE,直线OE与直线AC的交点即为点P,运用待定系数法求出OE的解析式,联立方程组可求出点P的坐标,再运用勾股定理求出OE的长即可解决问题.
【详解】解:(1)∵四边形OABC是正方形,OA=3,
∴AB=BC=OC=OA=3,AB⊥x轴,
∴B点坐标为(3,3),C点坐标为(0,3);
(2)∵OA=3,
∴A(3,0).
又C(0,3).
设直线AC的解析式为y=kx+b,
把A,C两点代入解析式得:
,
解得:,
∴直线AC的解析式为:y=﹣x+3;
(3)连接BO,OE,直线OE与直线AC的交点即为点P,
∵四边形OABC是正方形,
∴点B与O关于直线AC对称,
∴OE的长即为PB+PE的最小值.
∴直线OE与直线AC的交点即为点P.
设直线OE的解析式为:y=kx,
把点E(8,4)代入解析式得:6k=3,
解得,,
∴直线OE的解析式为:.
联立方程组,
解得,,∴点P的坐标(2,1).
过点E作EF⊥x轴,垂足为F,
∴.
所以PB+PE的最小值为.
【点睛】本题主要考查了正方形的性质,待定系数法求一次函数解析式,轴对称﹣最短路线问题,
3.(25-26八年级下·河北石家庄·期中)已知直线与直线相交于点,直线交轴于点,交轴于点,直线交轴于点,交轴于点,直线过原点,且直线,并与直线交于点,点为轴上任意一点,连接PC,PF.
(1)的值是__________;
(2)求直线的表达式;
(3)求的面积;
(4)当的值最小时,点的坐标为__________.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】(1)把代入直线即可求解;
(2)把、代入直线,解方程组得、的值,回代即可求解;
(3)由(1)得表达式,求出点坐标,由直线过原点,且直线,结合表达式得表达式,联立与得点坐标,由即可求解;
(4)先由直线交轴于点求点坐标,作点关于轴的对称点,可得当、、三点共线时,最小,利用待定系数法求直线的表达式,计算直线与轴交点即可求解.
【详解】(1)解:把代入直线,得
,
解得;
(2)解:把、代入直线,得
,
解得,
∴直线的表达式为;
(3)解:由 (1) 知直线,
令,则,
解得,
∴,
∴,
∵直线过原点,且直线,直线的表达式为,
∴直线的表达式为,
联立与的方程,得
,
解得,
∴,
∴;
(4)解:直线交轴于点,令,得,故,
如图,作点关于轴的对称点,则,
根据对称性质,,
∴,
∴当、、三点共线时,最小,即最小,
设直线的表达式为,代入和,得
,
解得,
∴直线的表达式为,
令,则,
解得,
∴当的值最小时,点的坐标为.
4.(25-26八年级下·江苏南通·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.动点从点出发,沿轴以2个单位长度/秒的速度向左运动,同时动点从点出发,沿轴以3个单位长度/秒的速度向上运动,过点作轴的垂线,过点作轴的垂线,两条垂线相交于点.
(1)点的坐标为__________,点的坐标为_________;
(2)我们发现点一直在一条直线上运动,请求出这条直线的解析式;
(3)若点在轴上,点是直线上的动点,请直接写出的最小值.
【答案】(1),
(2)
(3)
【分析】本题考查了一次函数的图像与性质、动点问题的坐标表示、一次函数解析式的求法及最短路径问题,解题的关键是用时间参数表示动点的坐标,消参得到其运动轨迹;利用轴对称解决最短路径问题.
(1) 令、分别求直线与轴、轴交点坐标;
(2) 设运动时间为,表示、坐标,进而得到点坐标,消去求直线解析式;
(3) 由在轴上确定点坐标,利用轴对称求的最小值.
【详解】(1)解:令,则,解得,
.
令,则,
.
故答案为:,.
(2)解:设运动时间为秒,
则点坐标为,点坐标为,
点坐标为.
令,,
由得:,代入得
.
故点运动的直线解析式为.
(3)解:当点在轴上时,,代入,得,
.
作点关于直线的对称点,连接,
∵,.
∴是等腰直角三角形,
∴点O关于的对称点,
则的最小值为的长度(即当点H运动到与点P、在同一条直线上时),
.
∴的最小值为.
5.如图,在平面直角坐标系中,点O是坐标原点,直线yx+6与x轴交于点A,与y轴交于点B,与直线yx交于点C.
(1)求点C的坐标;
(2)点P是线段OA上的一个动点(点P不与点O,A重合),过点P作平行于y轴的直线l,分别交直线AB,OC于点D,点E,设点P的横坐标为m.
①求线段PD的长(用含m的代数式表示);
②当点P,D,E三点中有一个点是另两个点构成线段的中点时,请直接写出m的值;
(3)过点C作CF⊥y轴于点F,点M在线段CF上且不与点C重合,点N在线段OC上,CM=ON,连接BM,BN,BM+BN是否存在最小值?如果存在,请直接写出最小值;如果不存在,请说明理由.
【分析】(1)∴联立方程组:,解得:,即可求解;
(2)①点P的横坐标为m,由PD∥y轴,得点P、D三点横坐标都为m,点D坐标为(m,m+6),得PD=|m+6|;
②,先表示出P,D,E三点坐标,分两种情况第一种情形:点D是PE的中点时,第二种情形:点E是PD的中点时,根据中点坐标公式即可求解;
(3)在OA上取点H,使得OH=BC,连接NH,先证△BCM≌△HON(SAS),BM=NH,BM+BN=NH+BN,当NH+BN最小,即B、N、H三点共线时,BM+BN最小,即可求解.
【详解】解:(1)∵直线yx+6与直线yx交于点C,
∴联立方程组:,
解得:,
∴点C的坐标为(4,3);
(2)①点P的横坐标为m,
∵PD∥y轴,
∴点P、D,E三点横坐标都为m,
当x=m时,ym,ym+6,
∴点D坐标为(m,m+6),
∴PDm+6;
②当x=m时,ym,
∴点E坐标为(m,m),
而点P坐标为(m,0),
第一种情形:点D是PE的中点时,
m+6,
解得:m;
第二种情形:点E是PD的中点时,
(m+6+0)m,
解得:m;
综上,m或;
(3)BM+BN存在最小值,
在OA上取点H,使得OH=BC,连接NH,
∵C(4,3),A(8,0),B(0,6),∠AOB=90°,
∴AB=10,
∵CF⊥BO,
∴点F坐标为(0,3),
∴CF垂直平分BO,
∴CB=OC=AC=5,∠BCF=∠OCF,
∵CF∥AO,
∴∠FCO=∠AOC,
∴∠BCM=∠HON,
∵MC=NO,CB=OH,
∴△BCM≌△HON(SAS),
∴BM=NH,
∴BM+BN=NH+BN,当NH+BN最小,即B、N、H三点共线时,BM+BN最小,
此时最小值.
【点睛】本题考查了一次函数图象上点的坐标特征,中点坐标公式的运用,全等三角形的性质与判定,最值问题,解题关键是利用全等三角形的性质把BM+BN的值转化为NH+BN的值.
6.(25-26八年级上·广东深圳·期中)如图,在平面直角坐标系中,直线与轴,轴分别交于两点,直线与直线相交于点,直线与轴交于点.
(1)填空: , ;
(2)求的面积;
(3)点是轴上一个动点,
①当值最小时,请直接写出点的坐标 ;
②当以点为顶点的三角形是直角三角形时,请直接写出点的坐标 .
【答案】(1)2,
(2)24
(3)①;②或
【分析】本题考查了一次函数的图象与性质,一次函数解析式的求解,轴对称的性质,勾股定理解三角形,解决本题的关键是分类讨论直角.
(1)将点C代入直线中可求解m的值,再将点C代入直线中即可求解n的值;
(2)先求解出点A与点D的坐标,再根据三角形的面积公式求解即可;
(3)①先找到点B关于x轴的对称点点,即可得点的坐标,连接,待定系数法可求解直线的函数表达式,令即可求解点P的坐标;
②分类讨论和两种情况求解点的坐标即可.
【详解】(1)解:∵点在直线上,
∴,解得,
∴点,
∵点在直线上,
∴,解得,
故答案为:2,;
(2)解:∵直线与轴,轴分别交于两点,
令,可得;令,可得,
∴点,点,
∵直线与轴交于点,
令,可得,
∴点,
∴,
∴;
(3)解:①作点B关于x轴的对称点,连接交x轴于点P,如图,
则,此时值最小,最小值为,
∵点,
∴点B关于x轴的对称点点,
又点,
设直线的表达式为,
∴,解得,
∴直线的表达式为,
令,可得,
∴点的坐标为;
故答案为:;
②∵,
∴,
当时,
∴,
即,
∴点的坐标为;
当时,
又,
∴,
即,
∴点的坐标为;
综上,点的坐标为或.
故答案为:或.
题型三 一次函数与等角问题
1.找角相等条件:
平行线:同位角、内错角相等。
等腰三角形:等边对等角。
角平分线:平分得两角相等。
2. 转化为斜率:
两直线倾斜角相等⇒斜率相等(平行)。
与坐标轴夹角相等 ⇒ 斜率互为相反数或相等。
1.(24-25八年级下·福建福州·期末)如图,平面直角坐标系中,一次函数的图象分别交轴、轴于点,一次函数的图象经过点,并与轴交于点为直线上的动点.
(1)求直线的解析式;
(2)当点的横坐标比纵坐标大时,求的面积;
(3)当时,求点的坐标.
【答案】(1)直线的解析式为
(2)的面积为
(3)点F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,等腰三角形判定与性质等,解题的关键是分类讨论思想的应用.
(1)求出,由一次函数的图象经过点,可得,故直线的解析式为;
(2)求出,,可得,再求出,即可得;
(3)当F在右侧时,设交y轴于G,由,可得,设,由,有,解得,知,可得直线的解析式为,联立,可解得,当在左侧时,,即轴,即可得.
【详解】(1)解:在中,令得,
,
一次函数的图象经过点,
,
直线的解析式为;
(2)解:如图:
在中,令得,
,
在中,令得,
,
,
在中,令得:,
解得,
,
,
的面积为9;
(3)解:当F在右侧时,设交y轴于G,如图:
,
,
设,则,,
,
,
解得,
,
由,设直线的解析式为,
∴,
解得,,
∴直线的解析式为:,
联立,
解得,
;
当在左侧时,
∵,
∴,即轴,
,
在中,令得,
;
综上所述,点F的坐标为或 .
2.(24-25八年级下·湖北鄂州·期末)如图1,已知函数与轴交于点,与轴交于点,点与点关于轴对称.
(1)求直线的函数解析式;
(2)设点是轴上的一个动点,过点作轴的平行线,交直线于点,交直线于点.
①若的面积为,求点的坐标;
②连接,如图2,若,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)①或;②或
【分析】本题考查一次函数的综合应用.
(1)先由求得,.由点与点A关于轴对称可得,再利用待定系数法求出直线的函数解析式即可.
(2)①设,则:、,过点B作于点D,利用,进行求解即可;
②分点M在y轴的左侧和点M在y轴的右侧,两种情况进行讨论求解即可.
正确的求出函数解析式,利用数形结合和分类讨论的思想进行求解,是解题的关键.
【详解】(1)解:对于,
由得:,
由得:,
解得,
∴,,
∵点与点A关于轴对称,
∴ ,
设直线的函数解析式为,
则,
解得.
∴直线的函数解析式为;
(2)解:①设,
则、,
如图1,过点作于点,
∴,,
∴,
解得,
∴,或;
②如图,当点在轴的左侧时,∵点与点A关于轴对称,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
设,则,
,,,
,
解得.
.
当点在轴的右侧时,如图3,
同理可得,
综上,点的坐标为或.
3.(25-26八年级下·四川成都·期中)如图1,在平面直角坐标系中,直线与x轴交于点,与y轴交于点B,直线:与x轴交于点C,与y轴交于点D,直线与直线交于点E,点C在x轴的正半轴上,且.
(1)求点B与点E的坐标;
(2)点P是线段上一动点,点F为x轴上一动点,连接,,,当面积为4时.
①求点P的坐标;
②直接写出的最小值;
(3)如图2,点Q为线段的中点,连接和,在x轴是否存在动点M,使得,若不存在,请说明理由;若存在,请求出点M的坐标.
【答案】(1),
(2)①;②
(3)或
【分析】(1)先求出点C的坐标,可得点B的坐标,再利用待定系数法求出直线的解析式,然后联立两函数解析式,即可求出点E的坐标;
(2)①根据图形得出,可得点P的坐标;②根据将军饮马即可求出最小值;
(3)分两种情况:当点M在点C的左侧时,当点M在点C的右侧时,即可求解.
【详解】(1)解:对于,
当时,,解得:,
∴点,即,
∵,
∴,即,
设直线的解析式为,
把点,代入得:
,解得:,
∴直线的解析式为,
联立得:,
解得:,
∴点;
(2)解:①∵,,
,
,
,
此时,
,
;
②如图,作关于轴对称点,则点,
此时,当且仅当、、三点共线时取等,
此时最小值为,
即最小值为;
(3)解:∵点Q为线段的中点,,
∴点,即,
如图,当点M在点C的左侧时,
由(1)得:,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴点M的坐标为;
如图,当点M在点C的右侧时,
∵,
∴,
设直线的解析式为,
把点代入得:
,解得:,
∴直线的解析式为,
∴可设直线的解析式为,
把点代入得:,
∴直线的解析式为,
当时,,
解得:,
∴点M的坐标为;
综上所述,点M的坐标为或.
4.(25-26八年级下·福建南平·期中)如图,直线分别交x轴、y轴于点A,C,点在y轴上,连接.
(1)求直线的解析式;
(2)点P为直线上一动点,若,求点P的坐标;
(3)点Q为直线上一动点,当 时,求点Q的坐标.
【答案】(1)
(2)点坐标为或
(3)点坐标为或
【分析】(1)先求出,再利用待定系数法求解即可;
(2)先求出,进而得到,,,设点,再分当点在线段上时,当点在的延长线上时,两种情况根据三角形面积之间的关系建立方程求解即可;
(3)如图,当点在点右侧时,证明,得到,则点在直线上;如图,当点在点左侧时,证明,由勾股定理得,利用等面积法得到,设,利用勾股定理建立方程,解方程即可得到答案.
【详解】(1)解:在中,当时,,
∴,
设直线的解析式为,则,
解得:,
∴直线的解析式为;
(2)解:在中,当时,,
∴,即,
,即,
∴ ,
∴,
,
,
,
设点,当点在线段上时,如图,
则,
,
解得,
;
当点在的延长线上时,如图,
则,
,
解得,
点,
综上所述:点坐标为或;
(3)解:如图,当点在点右侧时,
,
,
,
,
∴,
∴垂直平分,
点在直线上,
,解得,
;
如图,当点在点左侧时,
, ,
,
,
在中,由勾股定理得,
,
,
,
设,
,
解得,
;
综上所述:点坐标为或.
5.如图,平面直角坐标系中,直线y=﹣2x+4与x轴、y轴分别交于点B、A,点E在第一象限,坐标为(4,4).
(1)点A的坐标为 ,点B的坐标为 ;
(2)如图1,点P为x轴上一点,当A、B、P三点构成以AB为腰的等腰三角形时,请直接写出点P的坐标 ;
(3)如图2,连接AE、BE,在坐标系平面内,存在点D(D不与E重合),使以点A,B,D为顶点的三角形与△ABE全等,请你直接写出点D的坐标.
(4)如图3,连接AE、BE、OE,点Q为y轴上一点,∠OEB=∠QEA,直线EQ与直线AB交于点M,直接写出M点的坐标.
【答案】(1)(0,4),(2,0);
(2)(﹣2,0)或(2+2,0)或(2﹣2,0);
(3)D的坐标为:(﹣,)或(﹣2,0)或(,);
(4)M的坐标为(,)或(﹣,)
【分析】(1)在y=﹣2x+4中,令y=0得x=2,令x=0得y=4,即可得A、B坐标;
(2)由A(0,4),B(2,0),得AB=2,当AP=AB时,由等腰三角形对称性知P(﹣2,0),当AB=PB时,P(2+2,0)或(2﹣2,0);
(3)由A(0,4),B(2,0),E(4,4),得AE2=16,BE2=20,设D(x,y),①当AD=AE,BD=BE时,可得,即可解得D(﹣,),②当AD=BE,BD=AE时,同理可得D(﹣2,0)或(,);
(4)当Q在A下方时,过B作BR⊥BE交直线EQ于R,过R作RS⊥x轴于S,过E作ET⊥x轴于T,可得△BER是等腰直角三角形,从而△RSB≌△BTE(AAS),可得R(﹣2,2),设直线RE为y=kx+b,用待定系数法得直线RE为y=x+,由即可解得M(,),当Q'在A上方时,由直线RE为y=x+,得Q(0,),根据对称性有Q'(0,),即得直线Q'E为y=﹣x+,由解得M'(﹣,).
【详解】(1)解:在y=﹣2x+4中,令y=0得x=2,令x=0得y=4,
∴A(0,4),B(2,0),
故答案为:(0,4),(2,0);
(2)解:∵A(0,4),B(2,0),
∴AB=2,
当AP=AB时,由等腰三角形对称性知P(﹣2,0),
当AB=PB时,P(2+2,0)或(2﹣2,0),
故答案为:(﹣2,0)或(2+2,0)或(2﹣2,0);
(3)解:∵A(0,4),B(2,0),E(4,4),
∴AE2=16,BE2=20,
设D(x,y),
①当AD=AE,BD=BE时,由“SSS“可知△ABD≌△ABE,
∴,
解得(舍去)或,
∴D(﹣,),
②当AD=BE,BD=AE时,可知△BAD≌△ABE,
∴,
解得或,
∴D(﹣2,0)或(,),
综上所述,D的坐标为:(﹣,)或(﹣2,0)或(,);
(4)解:当Q在A下方时,过B作BR⊥BE交直线EQ于R,过R作RS⊥x轴于S,过E作ET⊥x轴于T,如图:
∵A(0,4),E(4,4),
∴△AOE是等腰直角三角形,
∴∠AEO=45°,
∵∠OEB=∠QEA,
∴∠BEQ=45°,
∴△BER是等腰直角三角形,
∴BR=BE,∠RBS=90°﹣∠EBT=∠BET,
又∠RSB=∠BTE=90°,
∴△RSB≌△BTE(AAS),
∴RS=BT=OT﹣OB=4﹣2=2,BS=ET=4,
∴OS=BS﹣OB=4﹣2=2,
∴R(﹣2,2),
设直线RE为y=kx+b,
∴,
解得,
∴直线RE为y=x+,
由得,
∴M(,),
当Q'在A上方时,如图:
∵直线RE为y=x+,
∴Q(0,),
∴AQ=OA﹣OQ=,
∵∠Q'EA=∠BEO=∠QEA,
∴AQ'=AQ=,
∴OQ'=,
∴Q'(0,),
设直线Q'E为y=k'x+,
∴4=4k'+,
∴k'=﹣,
∴直线Q'E为y=﹣x+,
由得,
∴M'(﹣,),
综上所述,M的坐标为(,)或(﹣,).
【点睛】本题主要考查一次函数与几何综合、等腰三角形的性质与判定及全等三角形的性质与判定,熟练掌握一次函数与几何综合、等腰三角形的性质与判定及全等三角形的性质与判定是解题的关键.
6.(25-26八年级下·四川·期中)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.
题型四 一次函数与45°角问题
1. 核心:斜率k=±1,(与 x 轴成 45°)。
2.构造等腰直角三角形:过点作水平 / 竖直线,构造直角边相等。
3.坐标变换:45°
4.求解析式:利用 k=1或k=-1结合点坐标求直线。
1.(23-24八年级下·江苏南通·月考)模型建立:如图1,等腰直角三角形中,,,直线经过点,过作于,过作于.
(1)求证:;
(2)模型应用:已知直线:与轴交于点.将直线绕着点逆时针旋转至,如图2,求的函数解析式.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)证明,进而用即可证明;
(2)过点作,交于点,过点作轴于点,易得为等腰直角三角形,由(1)可知: ,则,,则,即点,进而求解.
【详解】(1)解: ,
.
,,
,
,
.
在与中,
,
.
(2)解:过点作,交于点,过点作轴于点,易得为等腰直角三角形.
由(1)得.
,.
对:,令,得;令,得.
,,
,,,
.
设直线:.
则,解得.
的函数解析式为.
【点睛】本题考查了全等三角形的性质与判定,一次函数的应用,待定系数法求函数解析式,熟练掌握相关知识是解题的关键.
2.(23-24八年级下·福建龙岩·期中)在平面直角坐标系中,直线的解析式为与轴交于点,与轴交于点.
(1)直接写出点的坐标:___________;___________.
(2)如图,将直线绕点逆时针旋转,得到直线,求直线的解析式.
①小明的做法是:如图,过点作交于点,可求出点的坐标为___________.
②在①的基础上从而求得直线的解析式(写出求解过程)
【答案】(1),
(2)①;②
【分析】(1)分别令直线解析式中和,求出对应的、值,即可得到点、的坐标.
(2)①通过构造全等三角形,求出点的坐标;②已知点、的坐标,利用待定系数法求直线的解析式.
【详解】(1)解:∵直线的解析式为,
令,则,
解得,
∴.
令,则,
∴.
(2)解:①过点作轴于点,
∵,,
∴,,
∴.
∵直线绕点逆时针旋转得到,
∴,
又∵,
∴是等腰直角三角形,
∴.
在和中,
,
∴.
∵,,
∴,,
∴,,
∴,
∴.
②设直线的解析式为,
∵直线过点,,
∴,
将代入,得,
解得,
∴直线的解析式为.
3.(23-24八年级上·江苏盐城·期末)(1)探索发现:如图1,已知中,,,直线过点,过点作,过点作,垂足分别为、.求证:.
(2)迁移应用:如图2,将一块等腰直角的三角板MON放在平面直角坐标系内,三角板的一个锐角的顶点与坐标原点O重合,另两个顶点均落在第一象限内,已知点N的坐标为,试求出的面积.
(3)拓展应用:如图3,在平面直角坐标系内,已知直线与轴交于点,与轴交于点,将直线绕点沿逆时针方向旋转后,所得的直线交轴于点.求的面积.
【答案】(1)见解析;(2)5;(3)
【分析】(1)先判断出,再判断出,进而判断出,即可得出结论;
(2)过点作轴,垂足为,过点作,判断出,,设列方程组求解,即可得出结论;
(3)过点作,交于,过点作轴于,先求出,由得,进而得出,,再判断出,即可判断出,,进而求出直线的解析式,即可得出结论.
【详解】(1)证明:,,
.
,,
,
,.
,
,
(2)解:如图2,过点作轴,垂足为,过点作,交的延长线于,
由已知得,且,
由(1)得,
,,
设,
,,
,,
点的坐标为,
,
解得,
点的坐标为;
∴,
(3)解:如图3,
过点作,交于,过点作轴于,
对于直线,由得,
,
,
由得,
,,
,
.
.
由(1)得,.
,.
,
设直线为,
则,
解得.
直线为.
由得,,
,.
∴,.
【点睛】本题主要考查一次函数的综合应用,考查了待定系数法,全等三角形的判定和性质,构造出全等三角形是解本题的关键.
4.(1)探索发现:如图1,已知Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,直线l过点C,过点A作AD⊥l,过点B作BE⊥l,垂足分别为D、E.求证:AD=CE,CD=BE.
(2)迁移应用:如图2,将一块等腰直角的三角板MON放在平面直角坐标系内,三角板的一个锐角的顶点与坐标原点O重合,另两个顶点均落在第一象限内,已知点M的坐标为(1,3),求点N的坐标.
(3)拓展应用:如图3,在平面直角坐标系内,已知直线y=﹣3x+3与y轴交于点P,与x轴交于点Q,将直线PQ绕P点沿逆时针方向旋转45°后,所得的直线交x轴于点R.求点R的坐标.
【答案】(1)见解析(2)(4,2)(3)(6,0)
【分析】(1)先判断出∠ACB=∠ADC,再判断出∠CAD=∠BCE,进而判断出△ACD≌△CBE,即可得出结论;
(2)先判断出MF=NG,OF=MG,进而得出MF=1,OF=3,即可求出FG=MF+MG=1+3=4,即可得出结论;
(3)先求出OP=3,由y=0得x=1,进而得出Q(1,0),OQ=1,再判断出PQ=SQ,即可判断出OH=4,SH=OQ=1,进而求出直线PR的解析式,即可得出结论.
【详解】(1)证明:∵∠ACB=90°,AD⊥l,
∴∠ACB=∠ADC.
∵∠ACE=∠ADC+∠CAD,∠ACE=∠ACB+∠BCE,
∴∠CAD=∠BCE,
∵∠ADC=∠CEB=90°,AC=BC.
∴△ACD≌△CBE,
∴AD=CE,CD=BE,
(2)解:如图2,过点M作MF⊥y轴,垂足为F,过点N作NG⊥MF,交FM的延长线于G,
由已知得OM=ON,且∠OMN=90°,
∴由(1)得MF=NG,OF=MG,
∵M(1,3),
∴MF=1,OF=3,
∴MG=3,NG=1,
∴FG=MF+MG=1+3=4,
∴OF﹣NG=3﹣1=2,
∴点N的坐标为(4,2);
(3)如图3,过点Q作QS⊥PQ,交PR于S,过点S作SH⊥x轴于H,
对于直线y=﹣3x+3,由x=0得y=3,
∴P(0,3),
∴OP=3,
由y=0得x=1,
∴Q(1,0),OQ=1,
∵∠QPR=45°,
∴∠PSQ=45°=∠QPS.
∴PQ=SQ.
∴由(1)得SH=OQ,QH=OP.
∴OH=OQ+QH=OQ+OP=3+1=4,SH=OQ=1.
∴S(4,1),
设直线PR为y=kx+b,则
,解得.
∴直线PR为y=﹣x+3.
由y=0得,x=6,
∴R(6,0).
【点睛】
本题是一次函数综合题,主要考查了待定系数法,全等三角形的判定和性质,构造出全等三角形是解本题的关键.
5.(25-26八年级下·福建福州·期中)已知直线分别交轴,轴于点,点,其中,,直线交直线于点,分别交轴,轴于点,点.
(1)如图,当时.
①求点的坐标;
②点是直线上一点,若的面积等于面积的2倍,求点的坐标.
(2)若直线与的夹角等于,求的值.
【答案】(1)①;②或.
(2)或.
【分析】(1)①先运用待定系数法求得直线的解析式为,当时,直线,即,然后联立即可求得点C的坐标;②先求得,、,易得,则;再求得;设点,则,然后分点P在点C的左侧和右侧两种情况解答即可.
(2)联立可得,如图:过B作于D,易得是等腰直角三角形可得,即,然后根据两点间距离公式列方程组求解即可.
【详解】(1)解:①设直线的解析式为,
则,解得:,
∴直线的解析式为,
当时,直线,即,
联立,解得:,
∴.
②∵直线,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
设点,则,
如图:当点P在点C的左侧时,,
∴,解得:,
∴;
如图:当点P在点C的右侧时,,
∴,解得:,
∴;
综上,点P的坐标为或.
(2)解:联立,解得:,
∴,
如图:过B作于D,
∵直线与的夹角等于,
∴是等腰直角三角形,
∴,即,
设,,
∴,,
,
∴,
解得:或.
6.(25-26八年级下·江苏扬州·期中)如图(1),在平面直角坐标系中,直线(k是常数,)与坐标轴分别交于点A,点B,且点B的坐标为.
(1)求点A的坐标;
(2)P是x轴上一点,已知,求点P的坐标;
(3)如图(2),已知AC平分,D为的中点.点M在直线上,在x轴上取点N,使以M、A、N、B为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出点N的坐标.
【答案】(1)
(2)或
(3)或或
【分析】(1)把点代入,求出k值,从而得到一次函数解析式,再令,求出x值,即可求得点A坐标;
(2)分两种情况:①当点P在点A右侧时,②当点P在点A左侧时,分别求解即可;
(3)过点C作于E,证明,得到,,从而求得点,再用待定系数法求得直线解析式为,然后令,求出x的值,即可得点P坐标,分两种情况:a)当为四边形对角线时,有平行四边形;b)当为四边形的边时,i)当点M、N在左侧时,则有平行四边形;ii)当点M、N在右侧时,则有平行四边形;分别求解即可.
【详解】(1)解:把点代入,得
解得:,
∴
令,则,
解得:,
∴.
(2)解:由得,
由得,
分两种情况:①当点P在点A右侧时,过点A作于D,且,连接与x轴交于点P,过点D作轴于E,
则,
∴
∴
又∵
∴
∴,,
∴
∴,
设直线解析式为,
把,代入,得,
解得,
∴直线解析式为,
令,则
解得:,
∴;
当点P在点A左侧时,过点A作,且,连接,则与x轴交于点P,
同理可得,
同样用待定系数法可求得直线解析式为;
令,则,
解得:,
∴,
综上,点P的坐标为或.
(3)解:过点C作于E,如图,
∵,,
∴,
∵D为的中点,
∴,
∵AC平分,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
由勾股定理,得
即
解得:,
∴,
设直线解析式为:,
把,代入,得
,解得:,
∴直线解析式为
分两种情况:a)当为四边形对角线时,有平行四边形,如图,
∵
∴与互相平分,
∵D为的中点,
∴D为的中点,
∴此时,点N是直线与x轴的交点,
∵直线解析式为;
令,则,
∴;
b)当为四边形的边时,i)当点M、N在左侧时,则有平行四边形,
∴,
∴点M的纵坐标与点B纵坐标相等,为8,
把代入,解得:,
∴
∴
∴,
ii)当点M、N在右侧时,则有平行四边形,
∴,
则,,
∴,
∴
∴
∴
∴此时;
综上,以M、A、N、B为顶点的四边形是平行四边形,点N的坐标为或或.
五 一次函数与角度有关的综合问题
1.分解图形:拆成一次函数 + 三角形 / 平行线 / 特殊角。
2.角度转化:外角定理、三角形内角和、互余互补。
3.坐标→角度:用斜率算倾斜角,用三角函数表示角。
4.数形结合:先画草图,确定角的位置关系;列方程:把角度条件转化为坐标 / 斜率方程;求解并验证。
1.(25-26七年级下·福建福州·期中)在平面直角坐标系中,已知,,且.
(1)求点、的坐标;
(2)如图,点,平移线段所得的线段的一个端点为点,且点在线段上,对应线段记为;
①若,点的对应点为点,求的面积;
②若,直线交轴于点,求证:为定值.
【答案】(1),
(2)①4;②见解析
【分析】(1)根据算术平方根的非负性求出,然后求出,即可求解;
(2)①首先得到,然后得到平移方式,然后求出点Q的坐标为,然后利用三角形面积公式求解;
②根据题分两种情况讨论,分别求出所在直线表达式,然后求出点M的坐标,然后表示出,,然后代入求解即可.
【详解】(1)解:∵
∴,
∴,
∴
∴
∴,;
(2)证明:①若,
∴
∵点的对应点为点
∴平移方式为向右平移2个单位,向下平移1个单位
∴点Q的坐标为
∴的面积;
②当点的对应点为点时,点的对应点为点,如图
∴平移方式为向右平移2个单位,向下平移个单位
∴点Q的坐标为
设所在直线表达式为
∴
解得
∴所在直线表达式为
∴当时,
∴
∴,
∴;
当点的对应点为点时,点的对应点为点,如图
∴平移方式为向左平移2个单位,向下平移个单位
∴点Q的坐标为
同理可得,所在直线表达式为
∴当时,
∴
∴,
∴;
综上所述,为定值1.
2.(25-26八年级上·四川达州·期末)如图,在平面直角坐标系中,直线的图象与x轴、y轴分别交于B,D两点.直线的图象与x轴交于C.直线与直线交于点.
(1)求点A的坐标及直线的表达式;
(2)若点E在直线上,且的面积为,求点E的坐标;
(3)在x轴上是否存在点P,使得,若存在,求出点P坐标,若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)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,涉及到等腰三角形的性质、面积的计算,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)由的面积,解方程即可求解;
(3)当点P在y轴左侧时,证明,设点,即可求解;当点在y轴右侧时,则点、P关于对称,即可求解.
【详解】(1)解:当时,,
解得:,
即点,
将点A的坐标代入得:,则,
则直线的表达式为:;
(2)解:如图
设直线和y轴交于点,
设点,
由知,点,
则,
则的面积,
解得:或
即点或
即点E的坐标为:或;
(3)解:存在,理由如下:
由函数的表达式知,点,
分以下两种情况:
当点P在y轴左侧时,如图2,
∵,则,
即,
设点,
由点A、P、C的坐标得,,,
解得:,
即点,
当点在y轴右侧的点时,则点、P关于对称,
由中点坐标公式得:点,
综上,或.
3.(25-26八年级下·辽宁大连·期中)如图,直线与x轴,y轴分别相交于点A,点B,直线与x轴相交于点.
(1)求直线的解析式;
(2)点P在直线上,过点P作轴交直线于点Q,当以点O,B,P,Q为顶点的四边形是平行四边形时,求点P的坐标;
(3)点D在直线上,若,求点D的坐标.
【答案】(1)
(2)点的坐标为或
(3)点的坐标为或
【分析】(1)先由确定与轴交点的坐标,再用待定系数法求解析式;
(2)由条件知,根据平行四边形的判定方法,再添加,以点,,,为顶点的四边形就是平行四边形,所以根据解析式设出点P、的坐标,根据点P的位置分情况表示线段长度,再根据列方程求解,最终确定点P的坐标;
(3)根据点D在直线上的位置进行分类讨论,结合,构造全等三角形,确定线段长,进而确定点G(或H)的坐标,表示直线解析式,直线和直线两个解析式联立求点D的坐标.
【详解】(1)解:∵直线与轴,轴分别相交于点,点,
当时,,
.
设直线的解析式为,代入,
,解得,
∴直线的解析式为;
(2)轴,,当时,以点,,,为顶点的四边形是平行四边形,
设点,
,当时,,
,
,
.
当时,,
;
当时,,
,
,
.
当时,,
.
综上所述,当以,,,为顶点的四边形是平行四边形时,点的坐标为或;
(3)在中,当时,,,
.
如图1,当点在轴上方时,设交轴于点,
,,,
,
,
.
设直线的解析式为,代入,
,解得,
∴直线的解析式为,联立,解得,
;
如图2,当点在轴下方时,设交轴于点.同理可得,,
.
设直线的解析式为,代入,
,
.
∴直线的解析式为,联立,解得.
.
综上所述,点的坐标为或.
【点睛】本题考查了一次函数与坐标轴交点、待定系数法求解析式、平行四边形的判定、全等三角形的性质和判定、联立解析式求交点.解题关键是根据点的位置进行分类讨论.
4.(25-26八年级下·重庆·期中)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.
5.(25-26八年级下·重庆·期中)如图1,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,与轴交于点,直线与轴交于点,与轴交于点,且,直线与交于点,点横坐标为.
(1)求直线的解析式;
(2)如图2,点为直线上一点,且在直线上方,连接,当时,求点的坐标,此时在轴上有一动点,连接,,求的最小值;
(3)如图3,将向右平移个单位长度得到直线,直线与轴交于点,点为上一动点,当时,请写出所有满足条件的点的坐标,并写出求其中一个点坐标的过程.
【答案】(1)
(2)
(3)点的坐标为或
【分析】(1)先求得点、的坐标,根据,可求得点的坐标,然后利用待定系数法求解直线的解析式即可;
(2)设,根据点的坐标特征分别得出, ,再根据可求得点的坐标,作点关于轴的对称点,连接交轴于, 则,此时的最小值等于的长度, 利用勾股定理求解即可得解;
(3)分点在直线左侧和右侧两种情况讨论,通过构造辅助线与推导角度关系,联立解析式即可解答.
【详解】(1)解:对于直线,
令,得,
令,得,
,,
,
,
,
,
将点,代入直线中得:
, 解得,
直线的解析式为;
(2)解:点为直线上一点,
设,
对于直线,
令,得,解得,
,
,
,,
,
解得,
,
作点关于轴的对称点,连接交轴于, 则,此时的最小值等于的长度,
,
,
,
即的最小值为;
(3)解:将向右平移个单位长度得到直线,
,
直线与轴交于点,
,
设直线的解析式为,
将点,代入得,
, 解得,
直线的解析式为,
当点在直线左侧,时,则有,
设直线的解析式为,
将点代入得,,
直线的解析式为,
联立,解得,
;
当点在直线右侧,时,延长交于点,则有,过点作直线交于点,交于点,连接,
,
,即垂直平分,
,,
在中,,
即,解得,
,
设直线的解析式为,
将点,,代入得,
,解得,
直线的解析式为,
联立,解得,
,
设直线的解析式为,
将点,代入得,
, 解得,
直线的解析式为,
联立,解得,
;
综上,点的坐标为或.
6.(25-26八年级上·全国·期末)过等腰的直角顶点C作直线l,过点A作于点D,过点B作于点E,研究图形,不难发现: .
(1)如图2,在平面直角坐标系中,直线与x轴交于点A,与y轴交于点C,将线段绕着点逆时针旋转得到线段,求点坐标;
(2)如图3,在平面直角坐标系中,直线分别与轴,轴交于点,将直线绕点逆时针旋转得到,求的函数表达式;
(3)如图4,直线分别交轴,轴于点,直线过点交轴于点,且.若点是直线上且位于第三象限图象上的一个动点,点是轴上的一个动点,当以点为顶点的三角形为等腰直角三角形时,直接写出点和点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)、;、;,
【分析】(1)如图2,过点B作轴于E.先求出点C的坐标为,A点的坐标为,由旋转的性质得,,证明推出,,可得;
(2)过点B作交直线于点C,过点C作轴交于点D,同(1)可证,求出,再由待定系数法求函数的解析式;
(3)分、、三种情况,利用三垂线构造全等三角形分别求解即可.
【详解】(1)解:如图2,过点B作轴于E,
∵
∴当时,;当时,,,
∵点C的坐标为,A点的坐标为,
∴,,
∵将线段绕着点逆时针旋转得到线段,
∴,,
又∵轴,
∴,
∴,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,
∴;
(2)解:如图3,过点B作交直线于点C,过点C作轴交于点D,
∵,
∴,
同(1)可证,
∵,
当时,;当时,,,
∴,,
∴,,
∴,
设直线的解析式为,
∴,
解得,
∴;
(3)解:∵直线分别交x轴、y轴于点A,C,
∴,,
∴,
∵.
∴,
∴,
设点,点,
①当时,(点M在x轴上方),如图4,
分别过点Q、B作y轴的平行线、,过点M作x轴的平行线分别交、于点G、H,
同(1)可证,
∴,,
即:,
解得:,;
故点、点;
当点M在x轴下方时,如图5,
同理可得:,
解得:(舍去);
②当时,如图6,
同理可得:,
解得:,,
∴、;
③当时,如图7,
同理可得:,
解得:,,
∴,;
综上,、;、;,.
【点睛】本题属于一次函数综合题,主要考查了待定系数法,旋转的性质,全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形性质和判定,坐标与图形性质等知识;解题的关键是正确添加辅助线构造全等三角形,结合坐标与图形性质解决问题,属于压轴题.
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微专题06 一次函数与线段、角度有关问题
题型一 一次函数与线段问题
1.求解析式:设y=kx+b,代入已知两点坐标,列方程组求 k、b。
2.求交点:联立两条直线解析式,解方程组,得交点坐标。
3.算线段长:
水平 / 竖直线段:横 / 纵坐标之差的绝对值;
斜线:两点距离公式:
1.(24-25八年级下·河北保定·期末)如图,线段两个端点的坐标分别为,一次函数的图象与x轴交于点,与y轴交于点.
(1)求一次函数的解析式.
(2)将直线向上平移a个单位长度,使平移后的直线与线段有交点,求a的取值范围.
2.(25-26八年级下·河北秦皇岛·期中)如图,在平面直角坐标系中,直线的图象分别与轴、轴交于、两点,直线的图象分别与轴、轴交于、两点,为的中点.
(1)求直线的函数解析式;
(2)求、与轴所围成的三角形的面积;
(3)直线分别与直线、直线交于点和点,当时,的值为 .
3.(25-26八年级下·四川成都·期中)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A、B两点,为一次函数的图象上一点.
(1)求A、B两点的坐标.
(2)已知点,连接,求的面积.
(3)若点Q为一次函数图象上第一象限内一点,且满足,,求的值.
4.(25-26八年级下·河北石家庄·期中)如图,平面直角坐标系中,一次函数的图象分别与轴及轴分别交于A,B两点,正比例函数的图象与交于.
(1)点坐标为__________,点坐标为__________:
(2)求点的坐标和正比例函数的表达式;
(3)点为轴负半轴上的一个动点,过点作轴的垂线分别交和于点E,F,当时,求的值.
5.(2026·河北保定·二模)如图,直线:交x轴于点A,交y轴于点B,已知点.
(1)如图,过点C作直线:.
①用含k的代数式表示b;
②若直线与线段有交点(不包含A,B两点),求k的取值范围;
(2)平行于x轴的直线分别交,于D,E两点,点E在点D的右侧,点E的横坐标为m,若,且k,m均为整数,求m的值.
6.(25-26八年级下·福建福州·期中)已知点,中a,b满足,C为x轴正半轴上一点,且.
(1)点A的坐标为______,点B的坐标为______;
(2)求直线的函数解析式;
(3)直线:交于点D,P为线段上一动点,过点P作轴,交直线于点Q,若,求点P的坐标;
(4)点G为y轴负半轴上一点,于点H,若,求点G的坐标.
题型二 一次函数与线段和差问题
1.坐标化:把所有端点坐标求出。
2.表示线段:用坐标差写出各线段长度。
3.和差关系:
线段和最短:对称点 + 两点之间线段最短。
线段差最大:三角形两边之差小于第三边,三点共线时差最大。
4.列方程:把和差条件转化为关于 x、y 的方程求解。
1.(25-26七年级上·山东烟台·期末)如图,直线与轴、轴分别交于点、,直线与轴轴分别交于点C、B,两直线相交于点.
(1)求,的值;
(2)求的值;
(3)垂直于轴的直线与直线,分别交于点,,若线段的长为2,求的值;
(4)在轴上存在点,使得的值最小,则最小值是_____.
2.(2025•河东区模拟)如图,在平面直角坐标系中,正方形OABC的顶点O为坐标原点,A,C分别在x轴,y轴正半轴上,B在第一象限,AC为对角线,其中OA=3.
(1)求点B,C的坐标;
(2)求AC所在直线的解析式;
(3)已知点E(8,4),问:在直线AC上是否存在一点P,使得PB+PE最小?若存在,求点P的坐标与PB+PE的最小值;若不存在,请说明理由.
3.(25-26八年级下·河北石家庄·期中)已知直线与直线相交于点,直线交轴于点,交轴于点,直线交轴于点,交轴于点,直线过原点,且直线,并与直线交于点,点为轴上任意一点,连接PC,PF.
(1)的值是__________;
(2)求直线的表达式;
(3)求的面积;
(4)当的值最小时,点的坐标为__________.
4.(25-26八年级下·江苏南通·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.动点从点出发,沿轴以2个单位长度/秒的速度向左运动,同时动点从点出发,沿轴以3个单位长度/秒的速度向上运动,过点作轴的垂线,过点作轴的垂线,两条垂线相交于点.
(1)点的坐标为__________,点的坐标为_________;
(2)我们发现点一直在一条直线上运动,请求出这条直线的解析式;
(3)若点在轴上,点是直线上的动点,请直接写出的最小值.
5.如图,在平面直角坐标系中,点O是坐标原点,直线yx+6与x轴交于点A,与y轴交于点B,与直线yx交于点C.
(1)求点C的坐标;
(2)点P是线段OA上的一个动点(点P不与点O,A重合),过点P作平行于y轴的直线l,分别交直线AB,OC于点D,点E,设点P的横坐标为m.
①求线段PD的长(用含m的代数式表示);
②当点P,D,E三点中有一个点是另两个点构成线段的中点时,请直接写出m的值;
(3)过点C作CF⊥y轴于点F,点M在线段CF上且不与点C重合,点N在线段OC上,CM=ON,连接BM,BN,BM+BN是否存在最小值?如果存在,请直接写出最小值;如果不存在,请说明理由.
6.(25-26八年级上·广东深圳·期中)如图,在平面直角坐标系中,直线与轴,轴分别交于两点,直线与直线相交于点,直线与轴交于点.
(1)填空: , ;
(2)求的面积;
(3)点是轴上一个动点,
①当值最小时,请直接写出点的坐标 ;
②当以点为顶点的三角形是直角三角形时,请直接写出点的坐标 .
题型三 一次函数与等角问题
1.找角相等条件:
平行线:同位角、内错角相等。
等腰三角形:等边对等角。
角平分线:平分得两角相等。
2. 转化为斜率:
两直线倾斜角相等⇒斜率相等(平行)。
与坐标轴夹角相等 ⇒ 斜率互为相反数或相等。
1.(24-25八年级下·福建福州·期末)如图,平面直角坐标系中,一次函数的图象分别交轴、轴于点,一次函数的图象经过点,并与轴交于点为直线上的动点.
(1)求直线的解析式;
(2)当点的横坐标比纵坐标大时,求的面积;
(3)当时,求点的坐标.
2.(24-25八年级下·湖北鄂州·期末)如图1,已知函数与轴交于点,与轴交于点,点与点关于轴对称.
(1)求直线的函数解析式;
(2)设点是轴上的一个动点,过点作轴的平行线,交直线于点,交直线于点.
①若的面积为,求点的坐标;
②连接,如图2,若,求点的坐标.
3.(25-26八年级下·四川成都·期中)如图1,在平面直角坐标系中,直线与x轴交于点,与y轴交于点B,直线:与x轴交于点C,与y轴交于点D,直线与直线交于点E,点C在x轴的正半轴上,且.
(1)求点B与点E的坐标;
(2)点P是线段上一动点,点F为x轴上一动点,连接,,,当面积为4时.
①求点P的坐标;
②直接写出的最小值;
(3)如图2,点Q为线段的中点,连接和,在x轴是否存在动点M,使得,若不存在,请说明理由;若存在,请求出点M的坐标.
4.(25-26八年级下·福建南平·期中)如图,直线分别交x轴、y轴于点A,C,点在y轴上,连接.
(1)求直线的解析式;
(2)点P为直线上一动点,若,求点P的坐标;
(3)点Q为直线上一动点,当 时,求点Q的坐标.
5.如图,平面直角坐标系中,直线y=﹣2x+4与x轴、y轴分别交于点B、A,点E在第一象限,坐标为(4,4).
(1)点A的坐标为 ,点B的坐标为 ;
(2)如图1,点P为x轴上一点,当A、B、P三点构成以AB为腰的等腰三角形时,请直接写出点P的坐标 ;
(3)如图2,连接AE、BE,在坐标系平面内,存在点D(D不与E重合),使以点A,B,D为顶点的三角形与△ABE全等,请你直接写出点D的坐标.
(4)如图3,连接AE、BE、OE,点Q为y轴上一点,∠OEB=∠QEA,直线EQ与直线AB交于点M,直接写出M点的坐标.
6.(25-26八年级下·四川·期中)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.
题型四 一次函数与45°角问题
1. 核心:斜率k=±1,(与 x 轴成 45°)。
2.构造等腰直角三角形:过点作水平 / 竖直线,构造直角边相等。
3.坐标变换:45°
4.求解析式:利用 k=1或k=-1结合点坐标求直线。
1.(23-24八年级下·江苏南通·月考)模型建立:如图1,等腰直角三角形中,,,直线经过点,过作于,过作于.
(1)求证:;
(2)模型应用:已知直线:与轴交于点.将直线绕着点逆时针旋转至,如图2,求的函数解析式.
2.(23-24八年级下·福建龙岩·期中)在平面直角坐标系中,直线的解析式为与轴交于点,与轴交于点.
(1)直接写出点的坐标:___________;___________.
(2)如图,将直线绕点逆时针旋转,得到直线,求直线的解析式.
①小明的做法是:如图,过点作交于点,可求出点的坐标为___________.
②在①的基础上从而求得直线的解析式(写出求解过程)
3.(23-24八年级上·江苏盐城·期末)(1)探索发现:如图1,已知中,,,直线过点,过点作,过点作,垂足分别为、.求证:.
(2)迁移应用:如图2,将一块等腰直角的三角板MON放在平面直角坐标系内,三角板的一个锐角的顶点与坐标原点O重合,另两个顶点均落在第一象限内,已知点N的坐标为,试求出的面积.
(3)拓展应用:如图3,在平面直角坐标系内,已知直线与轴交于点,与轴交于点,将直线绕点沿逆时针方向旋转后,所得的直线交轴于点.求的面积.
4.(1)探索发现:如图1,已知Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,直线l过点C,过点A作AD⊥l,过点B作BE⊥l,垂足分别为D、E.求证:AD=CE,CD=BE.
(2)迁移应用:如图2,将一块等腰直角的三角板MON放在平面直角坐标系内,三角板的一个锐角的顶点与坐标原点O重合,另两个顶点均落在第一象限内,已知点M的坐标为(1,3),求点N的坐标.
(3)拓展应用:如图3,在平面直角坐标系内,已知直线y=﹣3x+3与y轴交于点P,与x轴交于点Q,将直线PQ绕P点沿逆时针方向旋转45°后,所得的直线交x轴于点R.求点R的坐标.
5.(25-26八年级下·福建福州·期中)已知直线分别交轴,轴于点,点,其中,,直线交直线于点,分别交轴,轴于点,点.
(1)如图,当时.
①求点的坐标;
②点是直线上一点,若的面积等于面积的2倍,求点的坐标.
(2)若直线与的夹角等于,求的值.
6.(25-26八年级下·江苏扬州·期中)如图(1),在平面直角坐标系中,直线(k是常数,)与坐标轴分别交于点A,点B,且点B的坐标为.
(1)求点A的坐标;
(2)P是x轴上一点,已知,求点P的坐标;
(3)如图(2),已知AC平分,D为的中点.点M在直线上,在x轴上取点N,使以M、A、N、B为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出点N的坐标.
五 一次函数与角度有关的综合问题
1.分解图形:拆成一次函数 + 三角形 / 平行线 / 特殊角。
2.角度转化:外角定理、三角形内角和、互余互补。
3.坐标→角度:用斜率算倾斜角,用三角函数表示角。
4.数形结合:先画草图,确定角的位置关系;列方程:把角度条件转化为坐标 / 斜率方程;求解并验证。
1.(25-26七年级下·福建福州·期中)在平面直角坐标系中,已知,,且.
(1)求点、的坐标;
(2)如图,点,平移线段所得的线段的一个端点为点,且点在线段上,对应线段记为;
①若,点的对应点为点,求的面积;
②若,直线交轴于点,求证:为定值.
2.(25-26八年级上·四川达州·期末)如图,在平面直角坐标系中,直线的图象与x轴、y轴分别交于B,D两点.直线的图象与x轴交于C.直线与直线交于点.
(1)求点A的坐标及直线的表达式;
(2)若点E在直线上,且的面积为,求点E的坐标;
(3)在x轴上是否存在点P,使得,若存在,求出点P坐标,若不存在,说明理由.
3.(25-26八年级下·辽宁大连·期中)如图,直线与x轴,y轴分别相交于点A,点B,直线与x轴相交于点.
(1)求直线的解析式;
(2)点P在直线上,过点P作轴交直线于点Q,当以点O,B,P,Q为顶点的四边形是平行四边形时,求点P的坐标;
(3)点D在直线上,若,求点D的坐标.
4.(25-26八年级下·重庆·期中)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.
5.(25-26八年级下·重庆·期中)如图1,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,与轴交于点,直线与轴交于点,与轴交于点,且,直线与交于点,点横坐标为.
(1)求直线的解析式;
(2)如图2,点为直线上一点,且在直线上方,连接,当时,求点的坐标,此时在轴上有一动点,连接,,求的最小值;
(3)如图3,将向右平移个单位长度得到直线,直线与轴交于点,点为上一动点,当时,请写出所有满足条件的点的坐标,并写出求其中一个点坐标的过程.
6.(25-26八年级上·全国·期末)过等腰的直角顶点C作直线l,过点A作于点D,过点B作于点E,研究图形,不难发现: .
(1)如图2,在平面直角坐标系中,直线与x轴交于点A,与y轴交于点C,将线段绕着点逆时针旋转得到线段,求点坐标;
(2)如图3,在平面直角坐标系中,直线分别与轴,轴交于点,将直线绕点逆时针旋转得到,求的函数表达式;
(3)如图4,直线分别交轴,轴于点,直线过点交轴于点,且.若点是直线上且位于第三象限图象上的一个动点,点是轴上的一个动点,当以点为顶点的三角形为等腰直角三角形时,直接写出点和点的坐标.
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