一次函数提升:一次函数中的面积问题、特殊三角形存在性问题、特殊四边形存在性问题专项训练-2025-2026学年人教版八年级数学下册
2026-05-23
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2份
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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,23.3 一次函数与方程(组)、不等式,第二十三章 一次函数 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 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 | 7.87 MB |
| 发布时间 | 2026-05-23 |
| 更新时间 | 2026-05-25 |
| 作者 | ZYSZYSZYSZYS |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58002587.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦一次函数与几何综合,以面积计算、特殊三角形/四边形存在性为核心,通过区域期中真题构建递进式训练体系,培养几何直观与推理意识。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|一次函数中的面积问题|例3+变式3|结合坐标轴交点、图形割补求面积,含动点面积关系|从坐标求面积到面积关系反求坐标,体现代数表达与几何直观结合|
|一次函数中的特殊三角形存在性问题|例3+变式3|等腰、直角三角形存在性,涉及折叠、旋转变换|以函数为背景,运用勾股定理、轴对称性质,培养推理能力|
|一次函数中的特殊四边形存在性问题|例3+变式3|平行四边形、矩形、菱形存在性,含动态点坐标探究|综合函数性质与四边形判定,发展应用意识与模型观念|
内容正文:
一次函数提升:一次函数中的面积问题、特殊三角形存在性问题、特殊四边形存在性问题专项训练
一次函数提升:一次函数中的面积问题、特殊三角形存在性问题、特殊四边形存在性问题专项训练
考点目录
一次函数中的面积问题
一次函数中的特殊三角形存在性问题
一次函数中的特殊四边形存在性问题
考点一 一次函数中的面积问题
例1.(25-26八年级下·福建泉州·期中)如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象分别交轴,轴于点,与直线相交于第一象限,交点为点,且点的纵坐标为4.
(1)点的坐标为_____________,点的坐标为_____________;
(2)点C为直线上一点,且点C在第二象限,若的面积与的面积相等,求直线的函数表达式;
(3)在(2)的条件下,点为线段上一点,过点作轴的平行线,与直线,直线分别相交于点,若,求点的坐标.
例2.(25-26八年级下·广东珠海·期中)已知一次函数的图象经过点,与x轴交于点B.
(1)求一次函数的解析式;
(2)点C是x轴上一点,若的面积为3,求点C的坐标.
例3.(25-26八年级下·福建宁德·期中)如图,在平面直角坐标系中,为等腰三角形,点的坐标为,点的坐标为,平分,交于点,将绕点沿顺时针方向旋转得到,交于点,点的坐标为,连接.
(1)求的长;
(2)求点的坐标;
(3)设的面积为,且,求的取值范围.
变式1.(25-26七年级下·山东烟台·期中)如图,直线与相交于点,交y轴于点,交y轴负半轴于点C,且.
(1)求直线和的表达式;
(2)若D是直线上一点,且的面积是9,求点D的坐标.
变式2.(25-26八年级下·四川达州·期中)如图,已知直线经过点,,直线与直线相交于点M,与x轴交于点D,点M的横坐标为.
(1)根据图象,直接写出当时,x的取值范围是什么?
(2)求直线的表达式和a的值;
(3)若点P在直线上,且,求点P的坐标.
变式3.(25-26八年级下·四川乐山·期中)如图,在平面直角坐标系中,已知一次函数的图象经过点和点,直线与轴、轴分别交于、两点,与直线相交于点,且(点在轴负半轴)
(1)求的值;
(2)求一次函数的解析式;
(3)在坐标轴上是否存在点,使得?若存在,求出所有满足条件的点的坐标:若不存在,请说明理由
考点二 一次函数中的特殊三角形存在性问题
例1.(25-26八年级下·上海·阶段检测)已知一次函数图像经过点,.
(1)求这个一次函数的表达式;
(2)直线上存在点,使,求点的坐标;
(3)点在轴上,且是以为腰的等腰三角形,直接写出点坐标.
例2.(25-26八年级下·四川成都·期中)如图1,在平面直角坐标系中,为直角三角形,,, ,点C为上一动点.
(1)点A的坐标为________;
(2)连接,并延长交y轴于点D,若的面积恰好被x轴分成两部分,求点C的坐标;
(3)如图2,若,将绕点O顺时针旋转,得到,如图2所示,所在直线交直线于点,当为直角三角形时,直接写出点的坐标.
例3.(25-26八年级下·黑龙江大庆·期中)如图1,平面直角坐标系中,直线交轴于点,交轴正半轴于点,直线AC交轴负半轴于点,且.
(1)线段的长度为______,线段的长度为______.
(2)为线段(不含,两点)上一动点.
①如图2,过点作轴的平行线交线段于点,记四边形的面积为,点的横坐标为,当时,求的值.
②为线段延长线上一点,且,在直线上是否存在点,使得是以为直角边的等腰直角三角形?若存在,直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
变式1.(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.
变式2.(25-26八年级下·四川资阳·期中)如图,在平面直角坐标系中,将一块等腰直角三角板斜靠在两坐标轴上放在第二象限,点C的坐标为.过B点的直线与的图象相交于E,过点B作轴,垂足为D,且B点横坐标为.
(1)求证:;
(2)求所在直线的函数关系式;
(3)在直线上是否存在点P,使是以为直角边的直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
变式3.(25-26八年级下·福建漳州·期中)如图1,在平面直角坐标系中,直线为与轴、轴分别交于点,点关于直线的对称点恰好落在轴正半轴上的点处.
(1)求点的坐标以及直线的解析式;
(2)如图2,延长交于点,连接、,判断与的位置关系,并加以说明;
(3)在平面直角坐标系中是否存在点在坐标轴上,使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,请说明理由.
考点三 一次函数中的特殊四边形存在性问题
例1.(25-26八年级下·上海·阶段检测)如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴、y轴分别交于点A、点B,点D是线段的中点,点,点E为x轴上一动点.
(1)直接写出点A,B,D的坐标;
(2)联结、,以、为边作,的顶点F恰好落在y轴上,求点F的坐标;
(3)设点M是直线上一点,若以C、D、E、M为顶点的四边形为平行四边形,请直接写出所有符合条件的点M的坐标.
例2.(25-26八年级下·北京·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)请直接写出当时,的解集;
(3)若点在直线的图象上,且满足,求出点的坐标;
(4)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.
例3.(25-26八年级下·福建泉州·期中)如图1,在平面直角坐标系中,一次函数的图象分别交x轴,y轴于A、B两点,将绕点O顺时针旋转得(点A与点C对应,点B与点D对应).
(1)求直线的解析式;
(2)点E为线段上一点,过点E作轴交直线于点F,作轴交直线于点G,当时,求点E的坐标;
(3)如图2,若点M为线段的中点,点N为直线上一点,点P为坐标系内一点,且以O,M,N,P为顶点的四边形为矩形,请直接写出所有符合条件的点N的坐标,并写出其中一种求解点N坐标的过程.
变式1.(25-26八年级下·辽宁沈阳·期中)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,过点的直线交轴正半轴于点,且面积为5.
(1)求直线的解析式;
(2)如图1,设点为线段中点,在轴上点的上方取一点,以为边向右侧作等腰,其中,当点落在直线上时,求点的坐标;
(3)如图2,若为线段上一点,直线交轴于点,且满足,点为直线上一动点,在轴上是否存在点,使得以点为顶点的四边形为平行四边形?若存在,直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
变式2.(25-26八年级下·重庆·期中)如图1,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,一次函数的图象与轴、轴分别交于两点,且与的图象交于点.已知.
(1)求的值;
(2)点为线段上一点,连接,和四边形的面积分别记为,.在线段上有两动点(点在点的上方),且,过点作轴于点,连接.当时,求的最小值;
(3)如图,将沿射线方向平移得到,点为平面内一点,当以,,,为顶点的四边形是菱形时,请直接写出点的横坐标.
变式3.(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).
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$一次函数提升:一次函数中的面积问题、特殊三角形存在性问题、特殊四边形存在性问题专项训练
一次函数提升:一次函数中的面积问题、特殊三角形存在性问题、特殊四边形存在性问题专项训练
考点目录
一次函数中的面积问题
一次函数中的特殊三角形存在性问题
一次函数中的特殊四边形存在性问题
考点一 一次函数中的面积问题
例1.(25-26八年级下·福建泉州·期中)如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象分别交轴,轴于点,与直线相交于第一象限,交点为点,且点的纵坐标为4.
(1)点的坐标为_____________,点的坐标为_____________;
(2)点C为直线上一点,且点C在第二象限,若的面积与的面积相等,求直线的函数表达式;
(3)在(2)的条件下,点为线段上一点,过点作轴的平行线,与直线,直线分别相交于点,若,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)将分别代入求出坐标;
(2)先求得的坐标,根据面积相等得到的坐标,再用待定系数法求得直线的函数表达式;
(3)先求出直线,然后设,则,,再分类讨论,根据列方程求解.
【详解】(1)解:一次函数的图象分别交轴,轴于点,
令,则,
解得:,
;
令,则,
;
(2)解:∵点的纵坐标为,
把代入,则
得,
∴,
设,
∵的面积与的面积相等,
∴,
解得,
∴,
设直线的函数表达式为,
将代入,得,解得.
∴直线的函数表达式为.
(3)解:∵,
∴设直线
则
解得
∴直线,
设
∵轴,
∴,,
如图1:
∵
∴
解得,
∴;
如图2:
∵
∴
解得
∴
综上所述,点的坐标为或.
例2.(25-26八年级下·广东珠海·期中)已知一次函数的图象经过点,与x轴交于点B.
(1)求一次函数的解析式;
(2)点C是x轴上一点,若的面积为3,求点C的坐标.
【答案】(1)
(2)C点坐标为或
【分析】本题考查了一次函数的综合,涉及到面积求解以及待定系数法求解析式,解题的关键是设点坐标,并表示的面积,得到方程.
(1)将点代入一次函数,求解即可;
(2)先求得点的坐标,设C点为,表示出的面积,列方程求解即可.
【详解】(1)解:∵在一次函数的图象上,
∴解得,
则一次函数解析式为;
(2)解:由(1)可知,
当时,由得,
即B点坐标为,
∵C是x轴上一点,
∴可设C点为,则
则,
解得或,
∴C点坐标为或.
例3.(25-26八年级下·福建宁德·期中)如图,在平面直角坐标系中,为等腰三角形,点的坐标为,点的坐标为,平分,交于点,将绕点沿顺时针方向旋转得到,交于点,点的坐标为,连接.
(1)求的长;
(2)求点的坐标;
(3)设的面积为,且,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)先根据等腰三角形性质得,利用勾股定理计算长度,即可得长;
(2)过点作于点,于点,根据角平分线定理及求出的长,求出直线的解析式,进而求出点的坐标;
(3)在轴上截取,连接,证明,求出点的坐标,用表示,即可求的取值范围.
【详解】(1)解:点的坐标为,点的坐标为,
.
为等腰三角形,,
.
在中,.
(2)解:如图1,
过点作于点,于点,
平分,
,
,
,
,
设直线的解析式为,则
将点的坐标,点的坐标代入,得,
解得,
直线的解析式为,
当时,则,解得,
点的坐标为.
(3)解:如图2,在轴上截取,连接,
是由旋转得到的,
.
,
,,
由(2)得,,
,
点的坐标为,
点的坐标为,
,
点的坐标为.
,
,
,
,
解得.
变式1.(25-26七年级下·山东烟台·期中)如图,直线与相交于点,交y轴于点,交y轴负半轴于点C,且.
(1)求直线和的表达式;
(2)若D是直线上一点,且的面积是9,求点D的坐标.
【答案】(1)直线的表达式为,直线的表达式为;
(2)或.
【分析】(1)根据点,利用待定系数法即可得直线的解析式,从而可得点的坐标,再根据可得点的坐标,然后利用待定系数法即可得直线的解析式;
(2)先求出,再设点的坐标为,利用三角形的面积公式求解即可得.
【详解】(1)解:∵交y轴于点,
∴设,,
将点代入得:,
解得,
则直线的解析式为,
当时,,即,
∵,
∴,
∵点位于轴负半轴,
∴,
将点,代入得:,解得,
则直线的解析式为.
(2)解:∵,
∴,
设点的坐标为,
∵的面积是9,
∴,
解得或,
当时,,
当时,,
则点的坐标为或.
变式2.(25-26八年级下·四川达州·期中)如图,已知直线经过点,,直线与直线相交于点M,与x轴交于点D,点M的横坐标为.
(1)根据图象,直接写出当时,x的取值范围是什么?
(2)求直线的表达式和a的值;
(3)若点P在直线上,且,求点P的坐标.
【答案】(1)
(2),
(3)或
【分析】(1)根据图象可知时,的图象在的图象的下方,且的图象在x轴的上方得出答案;
(2)将点,代入,得:,求解得出直线的表达式为,进而求出点M的坐标为,把代入,
求解即可得出答案;
(3)设把代入得,,求出,进而得出,根据题意得出,求解即可.
【详解】(1)解:由图象可知,当时,
x的取值范围为;
(2)解:将点,代入,
得:,
解得:,
∴直线的表达式为,
把代入
得,
∴点M的坐标为,
把代入,
得.
(3)解:∵,
∴.
设,
把代入得,,
∴,
∴,
∴,
∵,
,
解得或.
∴或
变式3.(25-26八年级下·四川乐山·期中)如图,在平面直角坐标系中,已知一次函数的图象经过点和点,直线与轴、轴分别交于、两点,与直线相交于点,且(点在轴负半轴)
(1)求的值;
(2)求一次函数的解析式;
(3)在坐标轴上是否存在点,使得?若存在,求出所有满足条件的点的坐标:若不存在,请说明理由
【答案】(1)1
(2)
(3)或或或
【分析】(1)根据点D的坐标求出的长,进而求出的长,据此得到点A的坐标,再利用待定系数法求解即可;
(2)利用待定系数法求解即可;
(3)根据(1)(2)所求,求出点B和点E的坐标,则可求出,进而求出,再分两种情况:点P在x轴上和点P在y轴上,根据三角形的面积公式讨论求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
把点A的坐标代入得,解得;
(2)解:∵一次函数的图象经过点和点,
∴,
∴,
∴一次函数的解析式为;
(3)解:由(1)得直线的解析式为,
在中,当时,,
∴,
∴,,
当时,解得,此时,
∴,
∴,
∴;
当点P在x轴上时,则,
∴,
∴,
∴点P的横坐标为或点P的横坐标为,
∴点P的坐标为或;
当点P在y轴上时,则,
∴,
∴,
∴点P的纵坐标为或点P的纵坐标为,
∴点P的坐标为或;
综上所述,点P的坐标为或或或.
考点二 一次函数中的特殊三角形存在性问题
例1.(25-26八年级下·上海·阶段检测)已知一次函数图像经过点,.
(1)求这个一次函数的表达式;
(2)直线上存在点,使,求点的坐标;
(3)点在轴上,且是以为腰的等腰三角形,直接写出点坐标.
【答案】(1)
(2)或
(3)或或
【分析】(1)设出一次函数解析式,将点和点代入解析式,求出k和b,从而得到一次函数解析式;
(2)根据点在直线上,设出点的坐标,再根据,求出点的坐标;
(3)根据点在轴上设出C点坐标,分类讨论以为腰的等腰三角形的两种情况,求出对应的点坐标.
【详解】(1)解:设一次函数的表达式为,将、代入得,解得,
.
(2)解:设点 ,
,
,
,
,,
,
即,
,
解得或,
当时,;
当时,,
∴点或.
(3)解:∵点在轴上,
∴设,
是以为腰的等腰三角形,
∴分两种情况:或,
当时,在Rt中,,,
根据勾股定理得,
,
∵点C可能在A点左侧,也可能在A点右侧,
∴点C的横坐标或,
或;
当时,在Rt和Rt中,,,
,
,
,
当时,点A和点C重合,不符合题意,
,
.
综上,点C的坐标为或或.
例2.(25-26八年级下·四川成都·期中)如图1,在平面直角坐标系中,为直角三角形,,, ,点C为上一动点.
(1)点A的坐标为________;
(2)连接,并延长交y轴于点D,若的面积恰好被x轴分成两部分,求点C的坐标;
(3)如图2,若,将绕点O顺时针旋转,得到,如图2所示,所在直线交直线于点,当为直角三角形时,直接写出点的坐标.
【答案】(1)
(2)点的坐标为或
(3)或或或
【分析】(1)由含 30 度角的直角三角形的性质以及平面直角坐标系即可求解;
(2)分两种情况讨论,时,时,由三角形的面积关系可求点坐标,利用待定系数法求出直线的解析式,即可求解;
(3)分两种情况,当时,当时,根据含 30 度角的直角三角形的性质可求解.
【详解】(1)解:∵,
,
,
,
.
(2)解:根据题意分两种情况讨论:
①时,
,
,
,
设直线的解析式为,
,
,
∴直线的解析式为,
∴当时,,
∴点;
②时,
,
,
,
设直线的解析式为,
,
,
∴直线的解析式为,
∴当时,,
∴点;
综上所述:点的坐标为或.
(3)解:如图,当时,过点作于,
∵将绕点顺时针旋转,得到,
,
,
,
,
,
,
,
,
;
当时,如图,
∵将绕点顺时针旋转,得到,
∴,
∴点在轴上,
∴点;
如图,当旋转角大于时,由中心对称的性质可得:点的坐标或,
综上所述:点的坐标或或或.
例3.(25-26八年级下·黑龙江大庆·期中)如图1,平面直角坐标系中,直线交轴于点,交轴正半轴于点,直线AC交轴负半轴于点,且.
(1)线段的长度为______,线段的长度为______.
(2)为线段(不含,两点)上一动点.
①如图2,过点作轴的平行线交线段于点,记四边形的面积为,点的横坐标为,当时,求的值.
②为线段延长线上一点,且,在直线上是否存在点,使得是以为直角边的等腰直角三角形?若存在,直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2)①;②存在一点或,使是以为直角边的等腰直角三角形
【分析】(1)把代入一次函数解析式即可确定一次函数解析式为,得到,即可得出线段的长,由勾股定理确定,求出,即求得,在中,利用勾股定理即可得出的长;
(2)①设,利用待定系数法直线的解析式为,由,根据代入数值即可求出的值;
②当点在轴下方时,得到,设,过P点作直线轴,作,,根据全等三角形的判定定理可得:,得到,,再证明,得到,,求得,则,根据,得到,列出方程求出的值,即可得到点的坐标;当点在轴上方时,点与关于对称,得到点的坐标.
【详解】(1)解:∵
∴,
把代入得:,
一次函数解析式为,
令,得,
∴,则
在中,,,
,
∴,
∵,
∴,
∴,
在中,
;
(2)解:①设,
∴在线段上,
∴,
设直线的解析式为,代入,得:
,
∴,
∴,
又∵轴,则,
∴,
,
又∵,
∴得.
②如图所示,当点在轴下方时,
∵,
∴,
∴,
∵是以为直角边的等腰直角三角形,
当时,,,
设,
过P点作直线轴,作,,
∴,
∴,
在与中,
,
∴,
∴,,
∵,,
∴,
在与中,
,
∴,
∴,,
∴,作,则,
∵,
∴,
∴M在直线AB上,
∴
,
∴,
∴.
当点在轴上方时,如图所示:
点与关于对称,
则,即,
综上:存在一点或,使是以为直角边的等腰直角三角形.
变式1.(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.
变式2.(25-26八年级下·四川资阳·期中)如图,在平面直角坐标系中,将一块等腰直角三角板斜靠在两坐标轴上放在第二象限,点C的坐标为.过B点的直线与的图象相交于E,过点B作轴,垂足为D,且B点横坐标为.
(1)求证:;
(2)求所在直线的函数关系式;
(3)在直线上是否存在点P,使是以为直角边的直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)存在,或
【分析】(1)根据,,可得,然后利用可证明;
(2)求出点的坐标,然后设出函数关系,代入求出所在直线的函数解析式;
(3)若以为直角边,点为直角顶点,求出直线与直线的交点即为点的坐标;若以为直角边,点为直角顶点,过点作,求出与直线的交点,即为.
【详解】(1)证明:,,
,
为等腰直角三角形,
,
在和中,
,
;
(2)解:∵,
∴,
点坐标为,
,
点横坐标为,
点坐标为,
设所在直线的函数关系式为,
,
解得:,
所在直线的解析式为;
(3)解:存在.
若以为直角边,点为直角顶点,直线上有一点,使,
点为直线与直线的交点,
由题意得,,
解得:,
;
若以为直角边,点为直角顶点,直线有一点,使,
则过点作,交直线于点,
由(1)和(2)得:
,
,
∴直线的解析式为,
由题意得,,
解得:,
;
点坐标分别为或.
变式3.(25-26八年级下·福建漳州·期中)如图1,在平面直角坐标系中,直线为与轴、轴分别交于点,点关于直线的对称点恰好落在轴正半轴上的点处.
(1)求点的坐标以及直线的解析式;
(2)如图2,延长交于点,连接、,判断与的位置关系,并加以说明;
(3)在平面直角坐标系中是否存在点在坐标轴上,使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,请说明理由.
【答案】(1),
(2),证明见解析
(3)点坐标为
【分析】(1)根据解析式求出点的坐标,根据轴对称以及勾股定理求出相关点的坐标,然后利用待定系数法求解;
(2)根据轴对称的性质得出相等的边和角,证明,得出相等的边,证明点的对称点为点,最后利用轴对称的性质证明;
(3)根据题意画出图形,利用等腰三角形的性质求解.
【详解】(1)解:当时,,
解得,
∴;
当时,,
∴,
∴,,
由勾股定理得,
∴,
假设直线的解析式为,
将,代入解析式得,
,
解得
∴直线的解析式为;
(2)解:,理由如下:
根据轴对称的性质可得,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
即点的对称点为点,
∴,
又∵,
∴;
(3)解:如图所示,
当时,,∴;
当时,此时,点与点重合,∴;
当时,,∴;
当时,,∴;
当时,,∴;
当时,,∴;
综上,点坐标为.
考点三 一次函数中的特殊四边形存在性问题
例1.(25-26八年级下·上海·阶段检测)如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴、y轴分别交于点A、点B,点D是线段的中点,点,点E为x轴上一动点.
(1)直接写出点A,B,D的坐标;
(2)联结、,以、为边作,的顶点F恰好落在y轴上,求点F的坐标;
(3)设点M是直线上一点,若以C、D、E、M为顶点的四边形为平行四边形,请直接写出所有符合条件的点M的坐标.
【答案】(1),,;
(2)点F的坐标为;
(3)符合条件的点的坐标为或或.
【分析】(1)根据题意求解即可;
(2)由于以为边的四边形为平行四边形,利用平行四边形的性质,对角线互相平分,建立方程求解,即可得出结论;
(3)①为平行四边形的对角线也是这个平行四边形的对角线,平行四边形的对角线的交点是同一个点,把点E,M的坐标设出,利用中点坐标的确定方法,求出的中点和得中点,是同一个点,即可,②为以C、D、E、M为顶点的四边形为平行四边形的边,利用且,即可求出.
【详解】(1)解:对于直线,
令,则;令,则;
∴,,
∵点D是线段的中点,
∴;
(2)解:如图,当点在点上方时,
∵,,
又以为边的平行四边形交x轴于E,交y轴于F,
设,
∴,,
∴,
∴;
(3)解:第一种情况:为平行四边形的对角线,
∵,,
∴的中点坐标为,
∵点M在直线的图象上,
设,
∴中点坐标为,
∵为平行四边形的对角线,
∴,,
∴,
即;
第二种情况:为平行四边形的边,则也为边,
即,,
∵,,
∴,
设直线的表达式为,
把代入得,,
解得,,
∴直线的表达式可设为,
当时,,
∴,
设,
∴ ①,
又点M在直线的图象上,
∴②,
由①②有或,
∴,
故符合条件的点的坐标为或或.
例2.(25-26八年级下·北京·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)请直接写出当时,的解集;
(3)若点在直线的图象上,且满足,求出点的坐标;
(4)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)直线的解析式为
(2)的解集为
(3)符合条件的点或
(4)存在,或,求解过程见解析
【分析】(1)先将代入,得出,进而求得,,根据题意得出,待定系数法求解析式即可求解;
(2)根据函数图象直接写出解集即可;
(3)根据,,得出,分两种情况讨论,进而根据三角形的面积公式,即可求解;
(4)设,,分三种情况讨论,当为平行四边形的对角线时,当为平行四边形的边,为对角线时,当为平行四边形的边,为对角线时,根据中点坐标公式,即可求解.
【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)由题意可得出当时,满足.
故x的解集为;
(3)解:由(1)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;
(4)解:存在,或
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,
∴
例3.(25-26八年级下·福建泉州·期中)如图1,在平面直角坐标系中,一次函数的图象分别交x轴,y轴于A、B两点,将绕点O顺时针旋转得(点A与点C对应,点B与点D对应).
(1)求直线的解析式;
(2)点E为线段上一点,过点E作轴交直线于点F,作轴交直线于点G,当时,求点E的坐标;
(3)如图2,若点M为线段的中点,点N为直线上一点,点P为坐标系内一点,且以O,M,N,P为顶点的四边形为矩形,请直接写出所有符合条件的点N的坐标,并写出其中一种求解点N坐标的过程.
【答案】(1)
(2)
(3)或或
【分析】(1)先求出点A和点B的坐标,得出和的长度,再根据旋转的性质,得出点C和点D的坐标,最后用待定系数法即可求出直线的解析式;
(2)设,则可将点F和点G的坐标表示出来,进而得出的表达式,最后根据列出方程求出a的值,即可进行解答;
(3)根据题意进行分类讨论:为矩形的边时;为矩形的对角线时.
【详解】(1)解:当时,,当时,,
∴点,
∴,
∵将绕点O顺时针旋转得,
∴,
∴点,
设直线的解析式为,
把点代入得:
,解得:,
∴直线的解析式为;
(2)解:∵,
∴,
设点,
∵轴,轴,
∴点F的横坐标为a,点G的纵坐标为,
把代入得:,
把代入得:,
∴点,
∴,
∵,
∴,
解得:,
∴点E的坐标为;
(3)解:当为矩形的边时,如图,过点M作,交直线于点,过点O作于点N, 过点N作交于点P,过点作交于点,
根据作图可得:四边形和四边形都是矩形,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵将绕点O顺时针旋转得,
∴,,
在和中,
∵,
∴,
∴,
∵点M为线段的中点,
∴,
即点N为的中点,
∵点,
∴点,
设直线的解析式为,
把点代入得:,
∴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,
联立得:,解得:,
∴点;
当为矩形的对角线时,过点M作轴于点P,过点M作轴于点N,
∵,
∴轴,
∵过一点有且只有一条直线与已知直线平行,
∴点C和点N重合,
∴点;
综上所述,点N的坐标为或或.
变式1.(25-26八年级下·辽宁沈阳·期中)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,过点的直线交轴正半轴于点,且面积为5.
(1)求直线的解析式;
(2)如图1,设点为线段中点,在轴上点的上方取一点,以为边向右侧作等腰,其中,当点落在直线上时,求点的坐标;
(3)如图2,若为线段上一点,直线交轴于点,且满足,点为直线上一动点,在轴上是否存在点,使得以点为顶点的四边形为平行四边形?若存在,直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在点D,且点的坐标为或 或
【分析】(1)先求出点坐标,再求出点,结合点坐标即可求出直线表达式;
(2)先求点坐标,添加辅助线,即过作轴,分别过作,,结合图象,设出点坐标,利用三角形全等证明,即可得到对应线段相等,然后求出答案即可;
(3)设出点的坐标,表示出直线的表达式,利用,求出直线表达式,利用表达式设点,的坐标,分类讨论平行四边形的不同情况,然后利用中点公式即可求出点坐标.
【详解】(1)解:∵直线与轴交于点,与轴交于点,
令,则;令,则;
∴,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
设直线的解析式为,
将点,点代入得,
解得,
∴直线的解析式为;
(2)解:∵点为线段中点,,,
∴,
如图1所示,设,
过作轴,分别过作,,如图,
则,
设点的坐标为,则,
∴,,,,
∵为等腰直角三角形,
∴,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
在与中,
,
∴,
∴,,
∴,解得,
∴;
(3)解:在轴上是存在点,使得以点为顶点的四边形为平行四边形,理由如下:
设,
设直线的表达式为,
将点,点代入得,
解得,
∴直线的表达式为,
当时,,即,
∴,,
∵,
∴,即,
整理可得,
解得:(舍)或,
当时,直线的解析式为,
设当点,点时,得以点为顶点的四边形为平行四边形,
①如图2,当为对角线时,如图,
∵点,点,
∴线段的中点为,即,
点,点,
∴线段的中点为,
∵平行四边形的对角线交于一点,
∴,解得:,
∴点的坐标为;
②如图3,当为平行四边形的一边且点在点C的右边时,如图,
同理可得线段的中点为,
线段的中点为,
∴,解得,
∴点的坐标为;
如图4,当为平行四边形的一边且点在点C的左边时,如图,
可得线段的中点为,
线段的中点为,
∴,解得,
∴点的坐标为;
综上所述,在x轴上存在点D,使得以点为顶点的四边形为平行四边形,且点的坐标为或 或.
变式2.(25-26八年级下·重庆·期中)如图1,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,一次函数的图象与轴、轴分别交于两点,且与的图象交于点.已知.
(1)求的值;
(2)点为线段上一点,连接,和四边形的面积分别记为,.在线段上有两动点(点在点的上方),且,过点作轴于点,连接.当时,求的最小值;
(3)如图,将沿射线方向平移得到,点为平面内一点,当以,,,为顶点的四边形是菱形时,请直接写出点的横坐标.
【答案】(1),;
(2)的最小值为;
(3)的横坐标为或或或.
【分析】(1)先求出一次函数的图象与轴、轴的坐标,结合题意求出、,再代入一次函数即可求解;
(2)先根据一次函数、与坐标轴的交点,设点,分别求出,,根据即可求出点坐标,再作点关于一次函数的对称点,且与一次函数交于点,作轴交一次函数于点,与轴交于点,连接,过点作,且,作轴交一次函数于点,与轴交于点,过点作交于点,连接、、,当三点共线时,且轴时,有最小值,即有最小值,∴推出点与点重合,点与点重合,点与点重合,然后根据垂直平分线性质与平行的性质,推出轴,即可求出点、坐标,证明为等腰直角三角形,即可求出坐标,的最小值即可求解;
(3)先根据题意,求所在直线的解析式:上,设,分别求出,分类讨论:情况一:,情况二:,情况三:,列出方程求解即可.
【详解】(1)解:∵一次函数的图象与轴、轴分别交于两点,
∴当时,,当时,,即、,
∴,
∵,
∴,即,
∵在一次函数上,
∴,解得:,即,
∵、在一次函数上,
∴,解得:,
∴在一次函数的解析式为;
(2)解:∵一次函数的图象与轴交于点,
∴当时,,即,
∵由(1)得,,,
∴,
∴,
∵点为线段上一点,即点在一次函数上,
∴设,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,解得:,即,
如图,作点关于一次函数的对称点,且与一次函数交于点,作轴交一次函数于点,与轴交于点,连接,过点作,且,作轴交一次函数于点,与轴交于点,过点作交于点,连接、、,
∵点关于一次函数的对称点,
∴,,,,
∵轴,轴,
∴,
∵,
∴四边形为平行四边形,
∴,
∴,
∵,,
∴四边形为平行四边形,
∴,
∴,
∵轴,
∴当三点共线时,且轴时,有最小值,即有最小值,
∴点与点重合,点与点重合,点与点重合,
∵由(1)得一次函数的图象与轴、轴分别交于、两点,
∴,
∴,
∵轴,
∴轴,
∴,
∴,
∴轴,
∴,
∵点在一次函数上,
∴点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴为等腰直角三角形,
∴,即,解得:,
∴,
∴,
∴,
∴的最小值为;
(3)解:设一次函数与一次函数平行,且经过点,
∴,
∵将沿射线方向平移得到,
∴点在上,设,
∵由(1)得,,
∴,
∴,
∴,
当以,,,为顶点的四边形是菱形时,进行分类讨论:
情况一:如图,,
∴,
∴,解得:,
情况二:如图,,
∴,
∴,
解得:,;
情况三:如图,,
∴,
∴,
解得:,(舍);
综上,的横坐标为或或或.
变式3.(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.
2
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