摘要:
**基本信息**
聚焦一次函数综合应用,以压轴题形式系统整合函数图像分析、动点几何综合及存在性问题,通过分类讨论、数形结合等方法培养逻辑推理与模型意识。
**综合设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|函数图像应用|1-5题|待定系数法、图像信息提取|一次函数概念→图像性质→实际应用|
|动点与几何综合|6-12题|参数表示法、分类讨论|函数表达式→动点坐标→几何图形性质|
|存在性问题|13-18题|假设验证法、几何构造|几何判定定理→函数关系建立→方程求解|
|综合实践|19-20题|面积转化、模型思想|实际问题→数学抽象→综合应用|
内容正文:
2025-2026学年人教版八年级数学下册《第23章一次函数》
期末综合复习压轴题专题提升训练(附答案)
1.一辆巡逻车从A地出发沿一条笔直的公路匀速驶向B地,小时后,一辆货车从A地出发,沿同一路线每小时行驶80千米匀速驶向B地,货车到达B地装货耗时15分钟,然后立即按原路匀速返回A地.巡逻车、货车离A地的距离y(千米)与货车出发时间x(小时)之间的函数关系如图所示,请结合图象解答下列问题:
(1)A,B两地之间的距离是______千米,______,巡逻车的速度为____千米/时;
(2)求线段所在直线的函数解析式;
(3)货车出发多少小时两车相距15千米?(直接写出答案即可)
2.如图,在平面直角坐标系中,直线的解析式为,直线与x轴交于点A,与y轴交于点B,与直线交于点C,直线解析式.
(1)求点A、B、C的坐标;
(2)D为y轴上一点,当线段最短时,求点D的坐标及的面积;
(3)P为线段上一点,过P向x轴作垂线交于Q,在y轴上是否存在一点M,使为等腰直角三角形?若存在,求直接写出点M坐标;若不存在,请说明理由.
3.解决以下问题:
(1)借助网格,用无刻度直尺作;
(2)如图,直线与x轴、y轴分别交于点C和点B,点A在x轴负半轴,且.
①P为线段上一个动点,若,求此时点P的坐标;
②在①的条件下,Q为直线上的一个动点,连接,若,求Q点的坐标.
4.如图,直线与坐标轴分别交于点,经过原点的直线与交于点,与过点且平行于轴的直线交于点,已知点,且.在直线上取点,过点作轴的平行线,与直线交于点,以为边向右作正方形.设点P的横坐标为t.
(1)求直线的解析式;
(2)当点P在线段上时,用t表示正方形与重叠部分(阴影部分)的面积;
(3)设点坐标为,在点的运动过程中,当点在正方形内部时,请直接写出t的取值范围.
5.如图,直线与直线相交于点,直线与与x轴分别交于A、B两点.
(1)求b、m的值;
(2)结合图像直接写出关于x、y的方程组的解;
(3)求两函数图像与x轴所围成的的面积;
(4)垂直于x轴的直线与直线,分别交于点C、D,若线段的长为4,求出a的值.
6.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).
7.如图,在平面直角坐标系中,直线交轴于点,交轴于点.点为的中点,点在线段上,,点为线段上一动点,连接、.
(1)求直线的表达式;
(2)若的面积为20,求点坐标;
(3)在(2)的条件下,点在轴上,点在直线上,是否存在以、、、为顶点的四边形为平行四边形.若存在,直接写出点坐标;若不存在,请说明理由.
8.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.
9.如图,直线分别交x轴,y轴于点A,B,过点A的另一条直线与y轴交于点N,点E是线段上的一个动点,点C为射线上一点.
(1)求点A,B的坐标.
(2)如图1,过点E作轴交直线于点F,设点E的横坐标为m.
①用含有m的式子表示线段的长;
②若的面积为S,求S与m之间的函数关系式;
(3)把沿直线翻折得到.
①如图2,当点D在的内部时,连结并延长交于点P.若,求点P的坐标.
②如图3,点M为的中点,连结,当与x轴平行时,请直接写出的长.
10.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.
11.如图,已知直线分别与轴,轴交于两点,直线交于点.
(1)求两点的坐标;
(2)如图,点是线段的中点,连接,点是射线上一点,当,且时,在轴上找一点,使的值最小,求出点坐标.
(3)如图,若,过点,交轴于点,此时在轴上存在点,使,请直接写出点的坐标.
12.如图,在平面直角坐标系中,点,,点为直线上一点,横坐标为.点为平面内一动点,当点不在直线上时,以为边向左作正方形.
(1)求直线的函数关系式;
(2)当线段时,求的值;
(3)求正方形的周长(用含的代数式表示);
(4)若正方形相邻两边与线段只有两个交点,直接写出的取值范围.
13.如图1,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,与轴交于点,点在轴上,点在轴正半轴上,且.点是直线与线段的交点.
(1)求直线的解析式;
(2)若为直线上一动点,连接,,当时,求点的坐标;
(3)如图2,连接,在直线上是否存在动点,使得,若存在,请直接写出点的坐标,若不存在.请说明理由.
14.如图,直线与x轴,y轴及直线分别交于点,B,C.
(1)求点B和点C的坐标;
(2)M为x轴上点A右侧一动点,以,为邻边作,连接,.
①求的最小值;
②在点M移动过程中,能否等于?若能,请求出此时点M的坐标;若不能,请说明理由.
15.在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,点A的横坐标为a,点A的纵坐标为b,且实数a,b满足.
(1)如图1,求点A的坐标;
(2)如图2,过点A作x轴的垂线,垂足为点B.已知点,连接,,请在y轴上找一点P,使的面积与的面积相等,并求出点P的坐标.
(3)在(2)的条件下,在x轴上是否存在一点Q,使为等腰三角形,若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
16.如图,已知一次函数的图象分别与轴,轴交于点,.
(1)如图1,当时,以为边在第一象限构造正方形,连接,,求直线和的表达式;
(2)如图2,当时,以为边在第二象限构造正方形,连接,求的面积;
(3)若,点在正比例函数的图象上,且,直接写出满足条件的点的坐标.
17.新趋势综合与实践:小新和小颖在学习等腰三角形的相关知识后,明白了要把两腰分散到两个三角形中用全等去思考,寻找或构造两腰为斜边的两个直角三角形全等,再由全等三角形的性质得出结论解决问题,这就是数学中重要的学习方法“构造法”.
【初步感知】
(1)如图1,等腰直角三角形中,小新先得出然后得出了三条线段的数量关系,在此过程中,全等的依据是 ,三条线段的数量关系为_____.
【实践解决】
(2)如图2,四边形中,为等腰直角三角形,若,求的面积.
小颖发现,可以构造以为斜边的两个直角三角形,具体如下:作于点M,交的延长线于点N,请你根据提示,求出的面积.
【拓展应用】
(3)如图3,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(2,0),点B的坐标为(5,0),点P为线段AB外一动点,且请直接写出线段AM长的最大值及此时点P的坐标.
18.在平面直角坐标系中,直线交x轴于点C,交y轴于点B,,.
(1)如图1,求A的横坐标;
(2)如图2,轴于点D,F是的中点,连接,设C的横坐标为m,若的面积为S,求S与m的函数关系式;
(3)如图3,在(2)的条件下,设交于点K,,于H,轴于点B,与延长线交于点L,连接,与交于点M,P在上,轴,与交于点N,,,求线段的长.
19.在平面直角坐标系中,,,点在轴正半轴上,.
(1)如图1,求点的坐标;
(2)如图2,动点从点出发,以每秒个单位长度的速度向终点运动,连接,设运动时间为,若的面积为,求与之间的关系式;
(3)如图3,在(2)的条件下,在上有一点,连接,若,且,求点的坐标.
20.如图,直线交x轴正半轴于A、交y轴正半轴于B,点C在y轴负半轴上,于D,交于E,,的面积为18.
(1)求的长;
(2)F在线段上时,,连,设纵坐标为,的面积为,求与的函数关系式(不要求写出的取值范围);
(3)在(2)条件下,以、为两边构平行四边形,连,若,求点坐标.
参考答案
1.(1)解:千米,
∴A,B两地之间的距离是60千米,
∵货车到达B地装货耗时15分钟,
∴,
由题意得,巡逻车的速度为千米/小时;
(2)解:设线段所在直线的解析式为
将,代入,得
解得,
∴线段所在直线的函数解析式为
(3)解:设货车出发x小时两车相距15千米,
当两车都在前往B地的途中且未相遇时两车相距15千米,
则,
解得(舍去);
当两车都在前往B地的途中且相遇后两车相距15千米,
则,
解得;
∵,
∴货车装货过程中两车不可能相距15千米,
当货车从B地前往A地途中且两车未相遇时相距15千米,
则,
解得;
当货车从B地前往A地途中且两车相遇后相距15千米,则,
解得;
综上所述,当货车出发小时或小时或小时时,两车相距15千米.
2.(1),,
(2)
(3)存在,点M坐标为,,
【分析】(1)当时,,当时,,即可得点A,点B坐标,联立两个函数式,求解即可得出交点坐标,即为点C的坐标;
(2)点关于轴对称点,进而可得当共线时,线段最短,求出直线的解析式,得到点坐标,再由求解;
(3)分三种情况讨论,由等腰直角三角形的性质可求解.
【详解】(1)解:直线的解析式为,与轴交于点,与轴交于点,
当时,,当时,,
点,点,
解方程组得,
∴点;
(2)解:点,点,点关于轴对称的点为,
则,,
故当共线时,线段最短,
设直线的解析式为,
,解得,
,时,,
,
;
(3)解:设点,则点,
,
如图1,当时,
,
,
,
点,
点,
如图2,当时,
,
,
,
点,
点,
如图3,当时,过点作,
为等腰直角三角形,
,
,
,
点,
综上所述:点坐标为,,.
3.(1)图见解析
(2)①;②或.
【分析】(1)以为直角顶点,构造等腰直角三角形即可;
(2)①根据,得到,进而求出点坐标即可;
②以为直角顶点,构造等腰直角三角形,进而求出的坐标,进而求出直线的解析式,联立直线和直线的解析式,求出点的坐标即可.
【详解】(1)解:如图,即为所求;
由图易得,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)解:①∵,
∴当时,,当时,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
设直线的解析式为,把,代入,得,
解得,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴当时,,
∴;
②以为直角顶点,在直线的下方构造等腰直角三角形,如图,过点作轴,作于点,作于点,则,,
∴,,
∴点在射线上,,
∴,
由①知:,
∴,
∴,即,
同①法可得:直线的解析式为,
联立,解得,
∴;
以为直角顶点,在直线的上方构造等腰直角三角形,如图,作轴,轴,
同法可得,直线的解析式为,
联立,解得,
∴;
综上:或.
4.(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)根据题意求出点A的坐标,再利用待定系数法求解即可;
(2)利用待定系数法求出直线的解析式,再求出点P和点Q的坐标,进而得到的长,求出恰好在上时,t的值,再分两种情况讨论求解即可;
(3)当时,点M的横坐标要大于点P的横坐标,且要小于点F的横坐标,点M的纵坐标要大于点Q的纵坐标,且要小于点P的纵坐标,当时,点M的横坐标要大于点P的横坐标,且要小于点F的横坐标,点M的纵坐标要大于点P的纵坐标,且要小于点Q的纵坐标,据此列不等式组求解即可.
【详解】(1)解:∵,且点A在x轴的正半轴上,
∴,
设直线的解析式为,则,
∴,
∴直线的解析式为;
(2)解:设直线的解析式为,
则,
解得,
∴直线的解析式为,
在中,当时,,
在中,当时,,
∴,
∴;
由正方形的性质可得,
∵轴,
∴轴,
当恰好在上时,则,
∴,
解得;
当时,;
当时,;
综上所述,;
(3)解:如图3-1所示,当时,
∵点在正方形内部,
∴点M的横坐标要大于点P的横坐标,且要小于点F的横坐标,点M的纵坐标要大于点Q的纵坐标,且要小于点P的纵坐标,
同理可得,
∴,
∵四边形是正方形,
∴,,
∵轴,
∴轴,
∴,即,
∴,
解得;
如图3-2所示,当时,
∵点在正方形内部,
∴点M的横坐标要大于点P的横坐标,且要小于点F的横坐标,点M的纵坐标要大于点P的纵坐标,且要小于点Q的纵坐标,
同理可得,
∴,
∵四边形是正方形,
∴,,
∵轴,
∴轴,
∴,即,
∴,
解得;
综上所述,或.
5.(1);
(2)
(3)
(4)
【分析】(1)由点在直线上, 利用一次函数图像上点的坐标特征,即可求出b值,再将点P的坐标代入直线中,即可求出m值;
(2)根据(1)可得P点的坐标,再根据二元一次方程组的解是对应一次函数图像交点的坐标;
(3)先求出点A、B的坐标,然后根据求解即可;
(4)先用a表示出点C、D的纵坐标,结合即可得出关于a的含绝对值符号的一元一次方程,然后求解即可解答.
【详解】(1)解:∵点在直线上,
,即,
∵点在直线上,
,解得:.
(2)解:由(1)可知:直线与直线相交于点,
∴关于x,y的方程组的解为.
(3)解:令时,,解得,
∴点A的坐标为,
令时,,解得,
∴点B的坐标为,
∴,
∴.
(4)解:当时,,
∵,
∴,即,解得:或(不合题意,舍去)
∴.
6.(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.
7.(1);
(2)点E坐标为 ;
(3)Q坐标为或或
【分析】(1)根据一次函数解析式,分别令,可以得两点的坐标,根据两点的坐标,求出与的长度,再根据和点C为的中点来确定C与D的坐标,然后根据待定系数法可以计算出直线的解析式;
(2)根据的面积的面积的面积的面积的面积,求解即可;
(3)设点,点,分情况讨论∶①以,为对角线,②以,为对角线,③以,为对角线分别列二元一次方程组,求解即可.
【详解】(1)解∶∵直线交x轴于点A,交y轴于点B,
时,,
点,
,
∵点C为的中点,
,
,
当时,,
,
,
,
,
,
,
设直线的解析式:,
将点,点代入直线解析式
得 ,
解得 ,
∴直线的解析式为;
(2)解:设点,
, ,
的面积,
, ,
的面积,
的面积,
的面积,
的面积的面积的面积的面积的面积,
,
解得,
,
∴点E坐标为 ;
(3)解:存在以D、E、P、Q为顶点的四边形为平行四边形,
∴设点,点,
①当四边形以, 为对角线时,
∵点,,
∴,
解得,
,
∴点;
②当四边形以, 为对角线,
∵点,,
,
解得,
,
∴点,
③当四边形以, 为对角线,
,
解得,
,
∴点,
综上,满足条件的点Q坐标为或或.
8.(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.
9.(1);
(2)①;②
(3)①;②5或20
【分析】(1)将,分别代入,即可求解;
(2)①用含m的式子表示出点E,F的纵坐标,作差即可;②根据 求解;
(3)过点P作轴于点H,设点P的坐标为,由轴对称得,进而证明,推出,即可求解;②令直线交y轴于点N,根据求出点D坐标,有两种情况,一是点D在的内部,二是点D在的外部,分别用勾股定理解即可.
【详解】(1)解:,
当时,,
当时,,
解得,
,;
(2)解:①点E的横坐标为m,点E是线段上的一个动点,
,
轴交直线于点F,
,
点E在点F上方,
;
②
,
即;
(3)解:①如图,过点P作轴于点H,,交于点G,
点P在直线上,
设点P的坐标为,
,,
把沿直线翻折得到,
,
,
,
又 ,
,
又 ,,
,
,
,
,
,
解得,
点P的坐标为;
②令直线交y轴于点N,
与x轴平行,
,
,,点M为的中点,
,
,
设点,
由折叠得,
,
解得或,
当时,,点D在的内部,如图:
设,则,,
在中,,
,
解得,
即;
当时,,点D在的外部,如图:
同理,设,则,,
在中,,
,
解得,
即;
综上可得,的长为5或20.
10.(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.
11.(1),
(2)
(3)或
【分析】()根据题意列方程即可得出结论;
()由()可得,求得,过点作轴于点,易证,则有,进而根据勾股定理可求解;作点关于轴的对称点,连接,根据轴对称的性质及两点之间线段最短可得即为的最小值,则与轴的交点即为点,进而求出的解析式,最后求解即可;
()根据题意得到点的坐标,如图,当点在点的左侧,根据全等三角形的性质得到,当点在点的右侧时,根据三角形的面积即可得出结论.
【详解】(1)解:∵直线分别与轴,轴交于两点,
令,得,故,
令,得,故;
(2)解:过点作轴于点,作点关于轴的对称点,连接,如图所示:
由轴对称的性质可得垂直平分,则有点到点的距离相等,再由两点之间线段最短可得即为的最小值,此时与轴的交点即为点,
由()可得,,
∴,
∵点是线段的中点,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴点与点重合,
∴点,则点,
设解析式为,
将,代入得
∴解析式为:
解得:
∴点,
设的解析式为,
则有:
解得:
∴解析式为,
令时,则,
解得:,
∴当为最小值时,点的坐标为;
(3)解:∵
∴直线:,
∵,
∴设的解析式为,把代入得,
,
所以直线的解析式为,
当时,即
解得:
∴
如图,当点在点的左侧时,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴
∴
当点在点的右侧时,如图所示:
∵,
∴,
∵,
∴,
设,
∴,
∵,
∴
解得:,
∴,
综上所述,点的坐标为或
12.(1)
(2)或
(3)当时,周长为;当时,周长为
(4)或或
【分析】(1)由待定系数法求解即可;
(2),而为平面内一动点,故轴,再由列方程求解即可;
(3)先用m的代数式表示出,即可求解周长;
(4)先求出线段,再分类讨论,画图求解即可.
【详解】(1)解:设直线
代入点,,则
解得
∴直线的函数关系式为;
(2)解:由题意得,,
∵为平面内一动点,
∴轴,
∴时,
解得或;
(3)解:∵由题意得,,
∵为平面内一动点,
∴轴,
∴
∴正方形的周长
∴当时,周长为;当时,周长为;
(4)解:∵,
∴设线段,
代入,则
∴线段
当点落在上时,
把代入得,
解得;
随着值的增大,如图,符合题意;
点P与点A重合时,如图,符合题意
∴,
∴满足正方形相邻两边与线段只有两个交点时,;
当正方形顶点落在线段上时,如图,符合题意,
∴,
∵
∴,即
将点代入得,,
解得;
随着的增大,如图,符合题意,
当点落在线段上时,如图:
∴,
∵
∴,即,
将点代入,则
解得,
∴满足正方形相邻两边与线段只有两个交点时,;
当点再次落在线段上时,如图:
此时
∵
∴,即
把代入得,
解得,
随着的增大,符合题意,如图:
当经过点时,符合题意,如图:
此时,解得,
∴满足正方形相邻两边与线段只有两个交点时,,
综上:或或.
13.(1)
(2),
(3)存在,或
【分析】本题考查了待定系数法求一次函数解析式,一次函数的交点,割补法求三角形的面积,熟练掌握待定系数法,并运用数形结合是解题的关键.
(1)根据题意易得,,从而可求出,由于点是直线与线段的交点,则,根据待定系数法求解即可;
(2)根据题意可求得,设,根据割补法求三角形的面积即可求解;
(3)根据待定系数法求出的解析式为,从而推得,,为等腰直角三角形,由推得,连接交于点,作关于的对称角,交于点,通过角度计算得此时,为所求,通过计算直线和直线的交点即可求出点的坐标,利用中点公式即可求解.
【详解】(1)解:令得,,解得,则,
令得,,则,
∵,
∴,
∵点是直线与线段的交点,
∴,
∴,
将,代入得,
,解得,
则直线的解析式为;
(2)解:由(1)可知,直线的解析式为,
令得,,则,
∵,,,
∴,
∴,
设,
当在直线下方时,连接,如图,
当时,
,
则,解得,则,
当时,同理可得(舍去),
当在直线上方时,连接,如图,
当时,
,
则,解得,即,
当时,同理可得,(舍去);
综上所述,点的坐标为,;
(3)解:存在,
由(2)可知,,,
将其代入得,
,解得,
则的解析式为,
∴,,为等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
连接交于点,作关于的对称角,交于点,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
即点,为所求,
设的解析式为
将,代入得,
,解得,
则的解析式为,
则,解得,
即,
∵,,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
综上,点的坐标为,.
14.(1)点B的坐标为,点C的坐标为
(2) ;点M移动过程中,能等于,点
【分析】本题考查了一次函数解析式求解、平行四边形的性质、轴对称求最短路径、等腰直角三角形与全等三角形的综合应用,解题的关键是利用平行四边形性质转化线段,通过轴对称构造最短路径,结合等腰直角三角形构造全等三角形求解点的坐标.
(1)将点代入一次函数解析式求参数,再联立两直线方程求交点的坐标;
(2)①由平行四边形性质将转化为,作点关于轴的对称点,利用两点之间线段最短求的最小值;②构造等腰直角三角形,通过证明,求出点的坐标,再结合直线的方程求解点的坐标,验证存在.
【详解】(1)解:由直线过点,得,解得,
则点的坐标为,
由,解得,则点的坐标为.
(2)解:①由(1)得点是线段的中点,即,
由,得,,连接,则四边形是平行四边形,
于是,令点关于轴对称点为,连接,,
因此,当且仅当点,,三点共线时取等号,而,过点作轴于点,则,,,
所以的最小值为.
②在点移动过程中,能等于,理由如下:
当时,过点作交的延长线于点,过点作直线轴,过点,作直线的垂线,垂足分别为,,则为等腰直角三角形,,
由,,得,
则,,设,则,
则点,由,得直线的方程为,
因此,解得,点,
所以在点移动过程中,能等于,点.
15.(1)
(2)点P的坐标为或;
(3)符合要求的Q点坐标为或或或或.
【分析】(1)根据非负数的性质求得的值,即可确定点的坐标;
(2)设直线的解析式为:,利用待定系数法可得直线的解析式为:,设直线交y轴于点G,可得,求出,即,根据题意设,则有,利用三角形面积公式列方程,据此求解即可;
(3)分别以A、C为圆心,长为半径画圆,与x轴依次交于点、、、,的垂直平分线交x轴于点,过点C作轴于点D,以上、、、、即是满足要求的Q点,先利用勾股定理求出,采用勾股定理,即可求解.
【详解】(1)解:∵实数,满足,
又∵,,
∴,,
∴,,
∴点的坐标为;
(2)解:设直线的解析式为:,
∵,,
∴,
解得:,
∴直线的解析式为:,
设直线交y轴于点G,如图,
当时,,
∴,
∵轴,,
∴,即,
根据题意设,
∴,
∵,,
∴,,
∵,
∴,
解得:或,
∴点P的坐标为或;
(3)解:如图,分别以A、C为圆心,长为半径画圆,与x轴依次交于点、、、,的垂直平分线交x轴于点,过点C作轴于点D,如图,
∴,,
∵,,轴,
∴,,,
∴,
∵轴,
∴,,
∴在中,,
∴,
∴,
同理可得:,
∵轴,
∴,
∴在中, ,
∴,
∴,
同理可得:,
∵,,设点点坐标为,且,即,
∴,
解得,
∴,
综上所述:符合要求的Q点坐标为或或或或.
16.(1)直线的表达式为;直线的表达式为
(2)
(3),
【分析】(1)先求出的坐标,作轴,作轴,求出的坐标,待定系数法求出函数解析式即可;
(2)求出的坐标,作轴,进而求出点的坐标,再利用面积公式进行计算即可;
(3)分2种情况进行讨论求解即可.
【详解】(1)解:当时,,
∴当时,,当时,,
∴,
∴,
作轴,作轴,则,
∵正方形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
设直线的解析式为,则,解得,
∴直线的解析式为;
同理:,
∴,
∴,
∴,
同法可得直线的表达式为;
(2)解:∵的图象分别与轴,轴交于点,,
∴当时,,
∴,
∴,
作轴,
同(1)法可得:,
∴,
∴的面积;
(3)解:连接,
当,则,
同(1)法:,,
直线的解析式为,
∵正方形,
∴,,
∴点为直线与直线的交点,
联立,解得;
∴;
延长至点,使,连接,则,
∴,
∴当点为直线与直线的交点时,也满足题意,
∵,,,
∴,
此时点恰好在上,即点与点重合;
∴,
综上:或.
17.(1),
(2)3
(3)线段长的最大值为,点的坐标为或者
【分析】(1)利用同角的余角相等得到,再证,得到对应的线段相等,等量代换得出答案;
(2)根据题目的作图方法,利用同角的余角相等及两直线平行内错角相等得到,证明,最后等量代换求出答案;
(3)将将绕点顺时针旋转得到,证,得到,将求最大转化为求最大,且因为是等腰直角三角形,得出为定长,点为定点,所以的运动轨迹是点为圆心,为半径的圆,从而解出答案.
【详解】(1)解:∵是等腰直角三角形,且,
∴,
又∵,
∴,
∴
∴在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴.
(2)解:作于点M,交的延长线于点N,
∴,
又∵ 为等腰直角三角形
∴,即 ,
∵,
∴,则,
在和中,,
∴,
∴,
∵,
∴四边形为矩形,则,
∵,
∴,
.
(3)解:如下图所示,将绕点顺时针旋转得到,连接,
则,即是等腰直角三角形,
∵,
∴,即,
在和中,
,
∴,
∴
∴当最大时,就最大,
在中,,
点为定点,为,
∴点的运动轨迹为以点为圆心,为半径的圆,作交轴于点,
过点作垂直于轴,
如图2所示,
,
当点与点重合时,最大,则最大,
此时点在线段的垂直平分线上,即是线段的垂直平分线,
且是等腰直角三角形,,
∴,
∵点A的坐标为(2,0),点B的坐标为(5,0),
∴,
,
,
,
∴点的坐标为或者.
18.(1)10
(2)
(3)
【分析】(1)根据等腰直角三角形的性质构造勾股定理即可求解;
(2)设C的横坐标为m,则可知,再根据中点坐标可知,再根据三角形的面积公式即可求出关系式;
(3)延长至点,使得,连接,过点作,过点作,
证明,可得,然后证明,可知,根据点坐标可知的解析式,的解析式,进而可用来表示的坐标,构造方程即可求得的值.
【详解】(1)解:过点作轴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴
∴,
∴A的横坐标为:,
(2)解:过点作轴,
设C的横坐标为m,则,
A的横坐标为:,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴点,
∵F是的中点
∴,
∴,
∴,
∴S与m的函数关系式为:,
(3)解:延长至点,使得,连接,
过点作,
过点作,
∵F是的中点,
∴
在和中,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
在和中,
∴,
∴,
由题可知:,,,,,
∴,
设直线解析式为:,
将点代入得:,
解得:,
则直线解析式为:
当时,,
则点,
∴,
当时,,
则点,
则点,
则,
∴,
设直线的解析式为:
将点代入得:
解得:,
则直线的解析式为:
当时,
则点
则,
∵
解得:或,
当时,点为:,则,,则不成立;
当时,点为:
则.
19.(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据题意可计算出,则,利用勾股定理计算出,作差可得,进而得到点的坐标;
(2)作于点,由面积法可计算出,因此;
(3)延长至点,使得,连接,作于点,作于点,设,通过导角可知,,则.由等腰三角形的性质和勾股定理可得,,,则,进而计算出,由勾股定理可得,写出点的坐标即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,,
在中,,
∴,
∴点的坐标为;
(2)解:如图,作于点,
∵,
∴,
由题意可知,,
∴;
(3)解:如图,延长至点,使得,连接,作于点,作于点,设,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
在中,,
∴,
∵,
∴,
∴,
在中,,
∴点的坐标为.
20.(1)6
(2)
(3)
【分析】(1)先由,坐标轴夹角为直角,推导角的等量关系,结合的条件,证明和全等,得到;再结合的面积公式代入数值求解长度;
(2)作于点,交于点,连接,由可推出是的垂直平分线,从而得出,进一步推导出,均为等腰直角三角形,然后用的代数式表示出,的长度,再根据即可求解;
(3)延长至点,使,延长交轴于点,由和三角形外角的性质可得,从而得出,所以和的函数解析式中一次项系数相等,通过坐标可求出用的代数式表示出的解析式中的一次项系数,用的代数式表示的坐标,再用待定系数法,可以求出的函数表达式,从而求出点的纵坐标,然后表示出的长度,最后,在Rt中用勾股定理列方程,即可求出,这样的坐标即可求出.
【详解】(1)解:,
,
,
,
,
又,
(AAS),
,
的面积为18,
,
,
;
(2)解:作于点,交于点,连接,如下图所示:
,
,即是的垂直平分线,
,
,
,
,
,
点纵坐标为,
,
,
,
的坐标为,
,
,
,
;
(3)解:延长至点,使,连接,延长交轴于点,如下图:
,
,
,
又,
,
,
由(2)知,
设直线的解析式为,
,
,
设直线的解析式为,则,
,
在中,,
,
,
把代入,
得,
,
,
,
,
,,
,
,
,
整理得:
,
,
,
,
或,
在线段上,
,
舍去,
,
.
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