内容正文:
专题 3.14 相似三角形与一次函数综合讲义【知识梳理+题型精析+同步检测】
目录
一.学习目标与重难点 1
一、学习目标 1
二、重难点 1
二.知识储备 2
【知识点一】一次函数基础必备知识 2
【知识点二】坐标系中相似三角形判定思路 2
【知识点三】相似三角形与一次函数综合通用解题步骤 2
三.题型精析 3
【题型 1】静态图形相似与一次函数求值问题 3
【题型 2】相似三角形与一次函数解析式求坐标 10
【题型 3】动点型相似三角形存在性问题 19
【题型 4】相似三角形与一次函数综合(动点问题) 29
四.同步检测 36
解答题(本大题共6小题,共100分) 36
一.学习目标与重难点
一、学习目标
1. 掌握一次函数图像基本性质,会求直线解析式、交点坐标,能把点坐标转化为线段长度。
2. 理解平面直角坐标系中相似三角形的判定思路,能够结合坐标、直线斜率识别相等角,证明三角形相似。
3. 熟练解决坐标系背景下相似三角形的线段求值、求点坐标、存在性问题,掌握分类讨论方法。
4. 体会数形结合思想:由函数得坐标,由坐标得线段,由线段证相似,由相似列方程求坐标。
二、重难点
重点:一次函数求交点、坐标转线段;坐标系中AA相似判定;利用相似比列方程计算线段与点的坐标。
难点:相似三角形存在性多情况分类;坐标系中对应顶点不固定,容易漏解;线段长度要加绝对值,避免符号出错。
二.知识储备
【知识点一】一次函数基础必备知识
1. 一次函数解析式:,为斜率,为y轴截距。
(1)求解析式:代入两个点坐标,解二元一次方程组求。
(2)求交点坐标:联立两个直线解析式,解方程组,解即为交点的。
(3)坐标轴交点:与轴交点令;与轴交点令。
2. 坐标系中线段长度公式
(1)水平线段(纵坐标相同):两点,
(2)竖直线段(横坐标相同):两点,
(3)任意两点距离:
3. 斜率与垂直、平行关系
(1)两直线平行:斜率相等
(2)两直线垂直:斜率乘积 (斜率均存在时)
【知识点二】坐标系中相似三角形判定思路
坐标系中优先使用AA(两角对应相等)证明相似,较少使用SAS、SSS。
获取相等角的常见途径:
(1)坐标轴产生直角:x轴、y轴互相垂直,得到角;
(2)直线平行得到同位角、内错角相等;
(3)互余关系:直角坐标系中“同角的余角相等”,是坐标系相似题高频等角来源;
(4)公共角、对顶角相等。
【知识点三】相似三角形与一次函数综合通用解题步骤
步骤1:求基础:求出所有直线解析式,求出定点、交点坐标;
步骤2:转线段:由坐标求出相关线段的长度(注意加绝对值);
步骤3:找等角:利用直角、平行、互余、公共角寻找两组相等角,确定相似;
步骤4:列比例:找准对应顶点,写出相似对应边比例式,建立方程求解;
步骤5:检验取舍:检验点的位置,舍去不符合题意、重合的解。
三.题型精析
【题型 1】静态图形相似与一次函数求值问题
题型特征:已知固定一次函数解析式,直线与坐标轴围成固定三角形,结合图形中线段、角度关系,证明三角形相似或求参数、线段长。
解题步骤:① 求直线与坐标轴交点坐标,确定三角形顶点坐标;② 计算三角形各边长、角度;③ 利用AA或SAS判定相似;④ 结合相似比例式列方程计算。
【例题1】(24-25九年级上·四川宜宾·期末)如图,一次函数与x轴交于点A,与y轴交于点B,点C在上,平行于y轴的直线从点A出发,以3个单位每秒的速度在射线上匀速运动,交直线于点P,交x轴于点Q,运动的时间为秒.
(1)若,①求点C的坐标;②当时,求的长度;
(2)当时,直接写出直线运动的过程中,与相似时(不包含重合时)t的值.
【答案】(1)①C点坐标为;②12或24;(2)或15或
【分析】(1)①先求出,,证明,,求出即可得出答案;
②先表示出,,根据,得出,求出t的值即可得出答案;
(2)分两种情况进行讨论:当时,②当时,分别列出算式进行解答即可.
(1)解:①把,代入得,
把,代入得:,解得,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
即,
解得;
∴C点坐标为;
②由题可得,,
∴,
,
∵,
∴,
解得或8,
∴为12或24;
(2)解:根据题意得:,,
∴,;
①当时,,
即,
解得或15;
②当时,,
即,
解得或6(舍去),
综上所述t为3或15或.
【点拨】本题主要考查了一次函数的性质,三角形相似的判定和性质,两点间距离公式,一次函数与坐标轴的交点问题,解题的关键是数形结合,熟练掌握三角形相似的判定方法,注意分类讨论.
【变式1】(24-25九年级下·广东广州·阶段检测)已知轴上有点,轴上有点,直线交轴的正半轴于点,交轴于点,若与相似(点是坐标原点),则的值为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】D
【分析】本题考查了相似三角形的应用,一次函数与坐标轴的交点,熟练掌握相似三角形的性质是解题的关键.
由题得,,得到,根据相似三角形的性质得到或求出或,得到或,即可得到答案.
解:, ,
;
直线交轴的正半轴于点,交轴于点,
,
,
,
或
或,
或,
当时,,
代入得,
解得;
当时,,
代入得,
解得,
综上所述,的值为或,
故选:D.
【变式2】(24-25八年级下·吉林四平·期末)如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的顶点A在y轴正半轴上,边AB、OA(AB>OA)的长分别是方程x−11x+24=0的两个根,D是AB上的一动点(不与A.B重合).AB=8,OA=3.若动点D满足△BOC与AOD相似,则直线OD的解析式为____.
【答案】y=−x
【分析】分两种情况:△BOC∽△DOA和△BOC∽△ODA,由相似三角形的对应边成比例求得点D的坐标,由待定系数法求得直线OD的解析式;
解:若△BOC∽△DOA.
则
即
所以AD= ,
若△BOC∽△ODA,可得AD=8(与题意不符,舍去)
设直线OD解析式为y=kx,则3=−k,
即k=− ,
直线OD的解析式为y=−x;
【点拨】此题考查一次函数的性质,解题关键在于利用相似三角形的性质求解.
【变式3】(25-26九年级上·上海闵行·期中)如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴交于点A,与y轴交于点B,点C的坐标是,连接.
(1)求的面积;
(2)如果点D在线段上,且,求点D的坐标;
(3)如果点P在直线上,且与相似,求线段长度.
【答案】(1);(2);(3)或
【分析】(1)根据一次函数的性质得出,进而可以求出的面积;
(2)利用待定系数法求得直线的解析式为,,求解即可;
(3)过点P作轴于点E,根据P在直线上,设,可得,所以,分两种情况讨论∶ ①当时,②)当时,分别列式计算求出x的值,即可求点P的坐标.
解:(1)解∶ 直线与x轴交于点A,与y轴交于点B,
当,则,
.
.
当,则,解得.
.
.
点C的坐标是,
.
.
;
(2)解∶设直线的解析式为,
,点C的坐标是,
,
解得.
直线BC的解析式为.
,
当点D在线段上时,如图1,设与y轴交于点E,由题意得,
,,
..
,
.
设直线的解析式为,
,
解得
直线的解析式为,
联立和得,
解得
点D的坐标为;
(3)解∶在中,
,
.
同理可得.
如图,过点P作轴于点E,
,;
,
轴,
.
.
P在直线上,设,
.
.
当时.
.
,解得.
.,
当时,
.
,解得.
.
综上,线段长度为.或
【点拨】本题考查了三角形的面积,勾股定理,待定系数法求一次函数,两直线的交点,全等三角形的判定与性质,相似三角形的性质,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题.
【题型 2】相似三角形与一次函数解析式求坐标
题型特征:已知三角形相似关系、部分点坐标,求未知一次函数的值,是基础综合必考题型。
解题步骤:① 设一次函数解析式;② 由相似性质得边长比例、角度关系;③ 求出直线上点坐标;④ 代入解析式求参数。
【例题2】(24-25九年级上·上海·阶段检测)已知点在直线上,此直线与x轴交于点B,直线轴,垂足为点D,作垂直于,垂足为点C,直线与相交于点P.
(1)求点B坐标.
(2)求点P坐标.
(3)联结,得,若直线上存在点M,使与相似,求点M坐标.
【答案】(1);(2);(3)或
【分析】本题主要查了一次函数的图象和性质,相似三角形的性质:
(1)把点代入,可求出一次函数的解析式为,即可求解;
(2)先求出直线的解析式,可设直线的解析式为,再求出直线的解析式,即可求解;
(3)根据题意可得,然后分两种情况解答,即可求解.
(1)解:∵点在直线上,
∴,解得:,
∴一次函数的解析式为,
当时,,
解得:,
即点B坐标为;
(2)解:设直线的解析式为,
把点代入得:,
解得:,
∴直线的解析式为,
∵垂直于,
∴可设直线的解析式为,
把点代入得:,
解得:,
∴直线的解析式为,
当时,,
∴点P的坐标为;
(3)解:∵点P的坐标为,,点B坐标为,轴,
∴,,,,
∵,
∴,
∵,
∴,
当时,此时,如图,
∴,
∴,解得:,
∴,
即点M的坐标为;
当时,此时,如图,
∴,
∴,解得:,
∴,
即点M的坐标为;
综上所述,点M的坐标为或;
【变式1】(25-26九年级上·广东河源·期中)如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象分别交x轴、y轴于两点,过该函数图象上一点作轴于D,点E是线段上一动点,连接,若以为顶点的三角形与相似,则点E的坐标为( )
A.或 B.或
C.或 D.或
【答案】C
【分析】本题考查了相似三角形的判定,一次函数图象和一次函数图象上点的坐标特征.设,先利用一次函数解析式确定,,利用勾股定理计算出,由于,则,根据相似三角形的判定方法,当时,,利用相似比求出,利用两点间的距离公式得到,解方程得到此时E点坐标;当时,,同样方法求此时E点坐标.
解:设,
对于,当时,,解得,
∴,
当时,,则,
∴,
∵,轴,
∴,,
∵,
∴,
∴当时,,
即,
解得,
∴,
解得(舍去),,
此时E点坐标为;
当时,,
即,
解得,
∴,
解得(舍去),,
此时E点坐标为,
综上所述,E点坐标为或.
故选:C.
【变式2】(25-26九年级上·河北保定·期末)如图,已知直线与轴交于点,与轴交于点.点为线段上一动点(不与、重合),过点作轴交线段于点,若以点、、为顶点的三角形与相似,则点的坐标为 ______ .
【答案】或
【分析】本题考查了坐标与图形,相似三角形,解题的关键是通过相似三角形的性质建立等式求解;
根据题意分类讨论,或.
解:设,则,
关于,当时,,即,
当时,,即,
当时,
∴,
∴,
解得,,
∴;
当,
∴,
∴,
解得,,(舍去),
∴,
综上可知,点的坐标为或,
故答案为:或.
【变式3】(24-25九年级上·上海·阶段检测)已知,如图,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,与轴交于点,点的坐标是,连接.
(1)求的面积;
(2)如果动点在直线上,使得,求点的坐标;
(3)如果动点在直线上,且与相似,求点的坐标.
【答案】(1);(2)或;(3)或
【分析】(1)根据一次函数的性质得出,进而可以求出的面积;
(2)利用待定系数法求得直线的解析式为,,分两种情况:点在轴上方,点在轴下方,分别求解即可;
(3)过点作轴于点,根据在直线上,设,可得,所以,分两种情况讨论:当∽时,当∽时,分别列式计算求出的值,即可求点的坐标.
(1)解:直线与轴交于点,与轴交于点,
令,则,
,
,
令,,则,
,
,
点的坐标是,
,
,
的面积;
(2)设直线的解析式为,
,点的坐标是,
,解得,
直线的解析式为,
,分两种情况:
当点在轴上方时,如图,设与轴交于点,
,,
又,
≌,
,
,
设直线的解析式为,
,解得,
直线的解析式为,
联立得,
解得,
点的坐标为;
当点在轴下方时,如图,设与轴交于点,
同理得,,直线的解析式为,
联立,解得,
点的坐标为;
综上,点的坐标为或;
(3)如图,过点作轴于点,
,
,
,
在直线上,
设,
,
,
当∽时,
,
,
,
,
,
;
当∽时,
,
,
,
,
,
综上所述:点的坐标为或
【点拨】本题属于一次函数的综合题,考查了三角形的面积,坐标与图形性质,待定系数法,求两直线的交点坐标,全等三角形的判定与性质,相似三角形的性质,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题.
【题型 3】动点型相似三角形存在性问题
题型特征:一次函数直线上有动点,动点与定点构成三角形,已知定三角形,探究动点位置使两三角形相似,是中考高频基础题型。
解题关键:分类讨论对应顶点,避免漏解;固定直角、等角,结合比例式求解动点坐标。
【例题3】(25-26九年级下·黑龙江大庆·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,直线与x轴、y轴分别交于点C、点D,与相交于点E,线段、的长是一元二次方程的两根(),,.
(1)求点A、点C的坐标;
(2)在x轴上是否存在点P,使以点C、点E、点P为顶点的三角形与相似?若存在,请求出点P的坐标;如不存在,请说明理由.
【答案】(1)A的坐标是,C的坐标是;(2)存在,P的坐标是和
【分析】(1)先解一元二次方程求出两根,再结合点在坐标轴上的位置确定A、C坐标.因为,所以可根据的长度求出,进而得到B点坐标.
(2)先利用A、B坐标求出直线的解析式,再结合的长度求出E点坐标;接着求出直线的解析式,得到D点坐标,进而确定的边长和角的特征.需分情况讨论:以C为顶点的角对应中不同的角,利用相似三角形的判定定理,结合坐标与距离的关系列方程求解P点坐标.
(1)解:∵,即,
则,,
解得:,,
又∵,
∴,,
∴A的坐标是,C的坐标是.
(2)解:∵,
∴,
则B的坐标是.
∴.
作轴于点F.
则,
∴,
∴,
∴,,
则,
则E的坐标是.
∴,,
∴;
设直线的解析式是,则,
解得:,
则直线的解析式是;
当时,,即,
;
设P的坐标是,则.
当时,,即,
解得:,
则P的坐标是;
当时,,则,
解得:,
则P的坐标是.
总之,P的坐标是和.
【变式1】(25-26九年级上·陕西西安·期中)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.
(1)求点、的坐标;
(2)如果点的坐标为,点为线段上一个动点,连接,是否存在这样的点,使得以点、、为顶点的三角形与相似?如果存在,请求出所有满足条件的点坐标,如果不存在,请说明理由.
【答案】(1),;(2)存在;点的坐标为或
【分析】(1)根据一次函数的解析式,分别令、,求得对应的、的值,可得点、的坐标;
(2)确定是等腰直角三角形,过点作于点,确定是等腰直角三角形,然后分和两种情况讨论,利用相似三角形的性质列式计算即可求解.
(1)解:∵一次函数的图象与轴、轴分别交于、两点,
当时,得:;当时,得:,
∴,;
(2)存在这样的点,使得以点、、为顶点的三角形与相似.
理由:∵,,,,
∴,,
∴是等腰直角三角形,
,,,
∴,
如图,过作于点,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,,
∴,
∴,
当时,
则,即,
∴,
∴,
∴,
此时点的坐标为;
当时,
则,即,
解得:,
∴,
∴,
此时点的坐标为;
综上所述,存在这样的点,使得以点、、为顶点的三角形与相似;点的坐标为或.
【点拨】本题属于一次函数综合题,考查了一次函数的与坐标轴的交点,坐标与图形性质,相似三角形的性质,等腰直角三角形的判定和性质,勾股定理等知识点,利用分类讨论及数形结合的思想解决问题是解题的关键.
【变式2】(25-26九年级上·四川·阶段检测)如图,在平面直角坐标系中,直线与轴、轴分别交于、两点,点在轴的负半轴上,若将沿直线折叠,点恰好落在轴正半轴上的点处.
(1)求直线的函数解析式;
(2)在直线上是否存在一点,使得与相似?若存在,求点的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)若点为直线上一点,在平面直角坐标系内,是否存在点,使以点、、、为顶点的四边形为矩形,若存在,请求出点的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2)点P坐标为或;(3)存在,或或
【分析】本题考查用待定系数法求一次函数解析式,一次函数与几何综合,相似三角形的性质和判定,矩形的性质和判定;
(1)设直线的表达式为,先求出C点坐标,然后将C、D坐标代入解析式即可;
(2)由折叠得,,①当时,,利用,得出直线解析式与直线的函数解析式值相同,求出直线的函数解析式再与直线解析式联立,即可求出的坐标,②当时,,利用翻折的性质可得点重合,将直线的函数解析式与直线解析式联立,即可求出的坐标;
(3)以点、、、为顶点的四边形为矩形,①当为对角线时,、相交于点F,利用矩形的性质,对角线相等且互相平分,先求出点F的坐标,利用可求出的坐标,进而求出的坐标,②当为对角线时,、相交于点F,此时点重合,利用F的坐标,求出的坐标,③当为对角线时,、相交于点F,此时共线,点N在直线上,利用F的坐标,求出的坐标.
(1)解:在平面直角坐标系中,直线与x轴、y轴分别交于A、B两点,
当时,,当时,,
,,
,
将沿直线折叠,点B恰好落在x轴正半轴上的点C处,
,
∴,
,
设直线的表达式为,将代入得:
,解得:,
直线的函数解析式为.
(2)解:在直线上存在一点P,使得与相似,理由如下:
由折叠得,,
①当时,,如图所示:
∵,
∴,
∴,
∴,
设直线的表达式为,将代入得:
,解得:,
直线的函数解析式为,
∵,
∴直线的函数解析式为,
将直线的函数解析式与直线解析式联立:
,解得:,
∴,
②当时,,如图所示:
∵,,
∴,
∵直线的函数解析式为,直线解析式为,
∴,
∵,
∴关于直线对称,
∴,
∴,
∴,
∴,
又∵点都在直线上,
∴点重合,
将直线的函数解析式与直线解析式联立:
,解得:,
∴.
综上:点P坐标为或.
(3)解:当为对角线时,、相交于点F,如图所示:
由翻折可得,
∴,
∵四边形为矩形,
∴为中点,
∴,
∵,,
∴,
∵点为直线上一点,
∴设,
∴,
解得:或(舍去)
,
∴,
∵为中点,
∴,即,
当为对角线时,、相交于点F,
∵,
∴,
∵四边形为矩形,
∴,
∴共线,
又∵点为直线上一点,
∴点重合,
∵四边形为矩形,
∴为中点,
∴,
∴,即,
当为对角线时,、相交于点F,
∵,
∴,
∵四边形为矩形,
∴,
∴共线,
∴点N在直线上,
设,
∵点为直线上一点,
设,
∵四边形为矩形,
∴为中点,
∴,解得:,
∴,即.
综上:若点为直线上一点,在平面直角坐标系内,存在点或或,使以点、、、为顶点的四边形为矩形.
【题型 4】相似三角形与一次函数综合(动点问题)
【例题4】(24-25九年级上·河北保定·期中)如图所示,四边形是一张放在平面直角坐标系中的矩形纸片,点在轴上,点在轴上,将边折叠,使点落在边的点处,已知折叠,且.
(1)判断与是否相似?请说明理由;
(2)求点的坐标
(3)求直线与轴交点的坐标.
【答案】(1)与相似,理由见解析;(2)点的坐标为;(3)点的坐标为.
【分析】(1)结论△OCD与△ADE相似:根据同角的余角相等即可得出∠OCD=∠EDA,由此可证得两三角形相似.
(2)设,则,利用,得到,.在中,利用,解得,故可求解;
(3)根据待定系数法求出CE的解析式,故可求解.
解:(1)与相似.理由如下:
由折叠知,,
∴,
∵,
∴∠OCD=∠EDA.
又∵,
∴.
(2)∵,
∴设,则,
由勾股定理得,∴.
由(1),得:
∴
∴.
在中,∵,
∴,解得.
∴,,
∴点的坐标为,点的坐标为,
(3)设直线的解析式为,
∴,
∴,
∴,
令y=0,解得x=16
∴点的坐标为.
【点拨】本题考查了一次函数的应用、图形的翻折变换、矩形的性质、相似三角形的判定和性质等知识点,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考压轴题.
【变式1】(24-25九年级上·陕西西安·阶段检测)如图1,直线交坐标轴于A,B两点,点C在x轴的正半轴上,的面积.
(1)直接写出点C的坐标________;
(2)求直线的解析式;
(3)如图2,点D,E分别是边,上的动点,将沿折叠,使得点A落在边上的F处,当与相似时,求点E的坐标.
【答案】(1);(2);(3)或
【分析】本题考查了一次函数,勾股定理,相似三角形的判定与性质等知识,解题的关键是:
(1)先求出A、B的坐标,然后利用三角形面积公式求出,即可求出点C的坐标;
(2)设直线的解析式为,然后把B、C坐标代入求解即可;
(3)分,两种情况讨论即可.
(1)解:当时,,
∴,
当时,,解得,
∴,
∵,
∴,
解得,
∴,
故答案为:
(2)解:设直线的解析式为,
则,
解得,
∴;
(3)解:∵,,,
∴,,,
∴,,
设,
由折叠知:,
根据题意,得,
则当与相似时,有两种情况:
①,
∴,即,
解得,
∴;
②
∴,即,
解得,
∴,
综上,E的坐标为或.
【变式2】(25-26九年级上·四川成都·阶段检测)如图,在坐标平面中,直线分别交轴、轴于、,把绕点旋转,使点落在轴正半轴点处,落在轴上点处,直线与相交于点.
(1)求直线的解析式;
(2)点为线段上一点,过点作轴的平行线交直线于,设点的横坐标为,的面积为平方单位,求与的函数关系式;
(3)在(2)的条件下,若与相似,求点坐标.
【答案】(1);(2);(3)
【分析】(1)先求出直线与坐标轴的交点,,由旋转得,,得到,,直线的解析式为,代入,用待定系数法即可求出直线的解析式;
(2)过点作轴,交于点,连接,反向延长交于点,设,根据轴,确定点纵坐标与相同,求出的解析式为,进而得到点的坐标为,用表示出和的长度,代入三角形面积公式,即可得出与的函数关系式;
(3)连接,过点作于点,过点作于点,由得到比例式,在中,用勾股定理求出,结合、代入比例式,即可列方程求得(舍去重合解),代入点坐标表达式,即可得点坐标.
(1)解:直线分别交轴、轴于、,
∴,,
∴,,
由旋转得,
∴,,
∴,,
设直线的解析式为,代入,得
,
解得,
∴直线的解析式为;
(2)解:如图,过点作轴,交于点,连接,反向延长交于点,
∵在直线上,
∴点的坐标为,
∵,轴,
∴,
∴,,
∴点的纵坐标为,
设直线的解析式为,代入,,得
,
解得,
∴直线的解析式为,
又∵点在上,
∴点的坐标为,
∴,
∴,
,
∴
,
∴与的函数关系式为;
(3)解:如图,连接,过点作于点,过点作于点,
∵,
∴,
∴,
在中,
∵,,
∴,
在中,
∵,,
∴,
又,
∴,
∴,
∴,
解得或,
当时,点与点重合,不合题意,舍去,
故时,,则,
∴.
【点拨】本题考查了一次函数的图像与性质、图形的旋转性质、相似三角形的判定与性质、三角形面积的计算,利用旋转的性质确定对应点坐标,结合相似三角形的比例关系建立方程是解题的关键.
四.同步检测
解答题(本大题共6小题,共100分)
1.(24-25九年级上·河北石家庄·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,直线与x轴、y轴分别交于点C、点D,与相交于点E,且,.
(1)点A的坐标为_______,点B的坐标为_______
(2)求直线的表达式;
(3)在x轴上是否存在点P,使点C、点E、点P为顶点的三角形与相似?若存在.请直接写出点P的坐标;如不存在,请说明理由_______
【答案】(1),;(2);(3)P的坐标是和
【分析】(1)由直线:与x轴、y轴分别交于点A、点B,令和,即可求出点A和点B的坐标;
(2)作轴于点F,根据,利用相似三角形的性质求得和的长,即可求得E的坐标,利用待定系数法确定函数关系式;
(3)设P的坐标是,则,分成和两种情况进行讨论即可求解.
(1)解:直线:与x轴、y轴分别交于点A、点B,
当时,,
,
当时,,
;
故答案为:,;
(2)解:,,
,
在中,由勾股定理得:
,
,
,
作轴于点F,
,
,
,
,
,
,,
则,
则E的坐标是,
,
设直线的解析式是,
,
解得:,
则直线的解析式是:;
(3)解:设P的坐标是,
,
则,
,
,
在中,由勾股定理得:
,
,
,
,
,
,
当时,
,
即,
解得:,
则P的坐标是,
当时,
,
则,
解得:,
则P的坐标是.,
综上所述,P的坐标是和.
【点拨】本题考查了一次函数综合题,涉及了待定系数法求函数的解析式以及相似三角形的判定与性质,熟练掌握相关知识是解决本题的关键.
2.(24-25九年级上·上海·阶段检测)如图,已知点,,求:
(1)直线的解析式;
(2)过点的直线(与x轴不重合)截且与的另一边相交于点P,若截得的小三角形与相似,试求点P的坐标.
【答案】(1);(2)或或
【分析】本题考查了待定系数法求一次函数解析式,解一元二次方程,相似三角形的性质及勾股定理.
(1)利用待定系数法即可求得直线的解析式;
(2)分点在上和上两种情况,利用相似三角形的对应边的比相等,从而求得的坐标.
(1)解:设直线的解析式是,
根据题意得:,
解得:.
则直线的解析式是:;
(2)解:∵,,.
∴,,,,
当在上时,如图,
当时,
∴,
∴,
解得:,
∴;
当时,
∴,
∴,
∴(舍去);
当在上时,当时,如图,
∴,
∴,
解得:,
设,
∴,
解得:或(舍去),
∴,
当时,
∴,
∴,
∵,
∴的横坐标为,
∵在上,当时,,
∴,
综上所述,或或.
3.(25-26九年级上·福建三明·期中)已知一次函数的图象与坐标轴分别交于,两点
(1)求,两点的坐标;
(2)若轴上有一点,轴上有一点,与构成位似图形,位似中心为原点,相似比为,求所在直线的解析式.
【答案】(1),;(2)
【分析】本题考查一次函数图象与坐标轴的交点问题,位似的性质等知识,掌握这些基础知识是解题的关键.
(1)运用求与坐标轴交点的方法求解即可;
(2)根据位似的性质可知,再运用位似比求出点D的坐标,从而利用平行直线k值相等,与y轴交点纵坐标即为b值,可直接得出直线的解析式.
(1)解:令,则,
令,则,
∴,两点的坐标分别是:,;
(2)解:∵与构成位似图形,位似中心为原点,
∴,即直线所在直线的解析式中一次项系数是,
又∵相似比为,,
∴,
∴直线所在直线的解析式是:.
4.(25-26九年级上·四川巴中·期末)如图1所示,在平面直角坐标系中直线与坐标轴分别交于A,C两点,一动点从点出发向终点以每秒1厘米的速度移动,同时点从点向轴负半轴以每秒2厘米的速度移动,当点到达终点时,点也随之停止运动,设运动时间为秒.
(1)如图1,作射线,求当为何值时,平分?
(2)如图2,若与相似,求的值.
【答案】(1);(2)或
【分析】本题考查一次函数与坐标轴的交点问题,角平分线的性质定理,相似三角形的判定与性质,熟练掌握相关知识是解答本题的关键.
(1)分别求出直线与坐标轴的交点坐标,由勾股定理求出,过点作于,得,由三角形面积关系可得结论;
(2)分和利用相似三角形的性质列式计算即可.
(1)解:∵与坐标轴分别交于A,C两点,
∴令,则,令,则,解得,
∴,
,
,
过点作于,
平分,
,
,
又,
,
由题知,,
,
;
(2)解:当时,
∴,
解得,
当时.
,
解得,
综上:或.
5.(25-26九年级上·上海·阶段检测)如图,在平面直角坐标系中,是直角三角形,,点的坐标分别为.
(1)求过点的直线的函数表达式;
(2)过点作直线,使,与轴相交于点,求点的坐标;
(3)在(2)的条件下,如果点、分别是线段和上的动点,连接,设,问是否存在这样的使得与相似,如果存在,请求出的值;如果不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2);(3)或
【分析】本题主要考查了坐标与图形,相似三角形的判定和性质,求一次函数解析式等知识.
(1)待定系数法求一次函数解析式即可.
(2)过点作交轴于,则,再证明,由相似三角形的性质得出,进而求出的值,再根据数轴求出,进而可求出点D的坐标.
(3)根据相似三角形的性质,分两种情况求解即可.
(1)解:,
∴,,
∴,
设直线的解析式为,
直线的解析式为;
(2)解:过点作交轴于,
,
∵,
∴,
∴,
即.
∵,,
,
.
点的坐标为
(3)解:,
.
1.若,如下图:
则
解得:
2 .若,如下图:
则
解得:
综上所述:符合要求的的值为或.
6.(24-25九年级下·湖南湘潭·自主招生)综合探究 如图,在平面直角坐标系中,点O为原点, 的顶点B、C在x轴上,A在y轴上,,直线分别与x轴、y轴、线段、直线交于点 E、F、P、Q.
(1)当时,求证:.
(2)探究线段之间的数量关系,并说明理由.
(3)在x轴上是否存在点M,使得 ,且以点 M、P、Q为顶点的三角形与相似,若存在,请求出此时t的值以及点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明:由知,,
则,
则,
当时,直线解析式为:
当时,,则,
即点,
;
(2),理由:
设直线的表达式为:,
将代入得:,
解得:,
∴直线的表达式为:,
联立上式和得,
解得.
即点,
令得:,
∴点,
,
,
;
(3)存在,时,;时,;时,
【分析】(1)根据,求出与交点的坐标,即可求解;
(2)先求出直线的表达式为,再联立直线与直线求出,再求出点,利用坐标系中两点距离公式求出,结合即可求解;
(3)证明,得到或,分四种情况画图求解.
解:(1)略
(2)略
(3)解:分别过点作轴,轴,
,
,
,
,
,
,
,
设点,由(2)知,点、的坐标分别为:、,
①若,如图2,则,
当时,
,
,
,
联立方程组:,
解得:,
∴时,,
②若,如图3,
当时,
,
∴同理可得,,
,
联立方程组:,
解得:.
时,;
③若,当时,
如图4,,
,
,
,
,
联立方程组:,
解得:,
;
④,的情况不存在,
综上,存在,时,;时,;时,.
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