2026-2027学年沪科版数学八年级上册 第11~12章 平面直角坐标系与一次函数 第一次月考压轴题专项训练
2026-09-24
|
2份
|
46页
|
514人阅读
|
6人下载
内容正文:
沪科版数学八年级上册 第11~12章 平面直角坐标系与一次函数 第一次月考压轴题专项训练
(原卷版) 范围:平面直角坐标系、函数与一次函数
(本卷围绕第11章平面直角坐标系与第12章一次函数,按“解题通法—九大题型—压轴挑战”编排,题目由易到难分层设计,含坐标规律、动点行程、面积存在性与新定义等合肥月考压轴热点;请先独立完成,再对照解析版订正。)
一、解题通法(方法归纳)
1.点与坐标是一一对应的:由点向两坐标轴作垂线,垂足对应的数依次为横坐标、纵坐标;反之,按横、纵坐标在两轴上的位置作垂线,交点即为所求点。
2.由坐标符号定象限:(+,+)在第一象限,(−,+)在第二象限,(−,−)在第三象限,(+,−)在第四象限;x轴上的点纵坐标为0,y轴上的点横坐标为0。
3.点到坐标轴的距离要取绝对值:点P(x,y)到x轴的距离为|y|,到y轴的距离为|x|;已知距离反求坐标时,务必按点所在象限(或半轴)分类讨论符号。
4.对称点的坐标规律:关于x轴对称,横坐标不变、纵坐标变号;关于y轴对称,纵坐标不变、横坐标变号;关于原点对称,横、纵坐标都变号。
5.平移规律可概括为“右加左减、上加下减”:点(x,y)向右(左)平移a个单位得(x±a,y),向上(下)平移b个单位得(x,y±b);图形平移时,所有点按同一规则变化。
6.平行于坐标轴的直线上的点坐标特征明显:平行于x轴的直线上各点纵坐标相同,平行于y轴的直线上各点横坐标相同,解题时据此列方程。
7.求坐标系中图形的面积,优先用“割补法”:把水平边、竖直边作底,用点到直线的竖直(水平)距离作高;不规则图形可用外包矩形减去若干直角三角形,求线段长只用水平、竖直距离,不使用两点间距离公式。
8.坐标规律探究题,先算出前若干个点的坐标,按周期或序号寻找通项,再用通项计算较大序号的点;动点类问题要先弄清每一步(或每一循环)坐标的变化量。
9.确定一次函数解析式用待定系数法:设y=kx+b,把图象上两个已知点的坐标代入,得到关于k、b的二元一次方程组求解;正比例函数只需一个非原点条件。
10.读一次函数(行程)图象,要抓住“起点、折点、交点、水平段、终点”五类关键点:折点对应速度或状态改变,交点对应两车(两人)相遇或路程相等,水平段对应停留。
11.两个一次函数图象的交点坐标,就是相应二元一次方程组的解;比较两个函数值的大小(解kx+b>mx+n一类不等式),只需在图象上看哪条直线在上方,结合交点横坐标确定范围。
12.面对“新定义”题,先把新规则翻译成熟悉的运算或图象,举一两个特例验证理解,再按规则逐步计算;分段(含绝对值)的新函数,要按分界点分段写出解析式后再讨论。
二、九大题型归纳
题型一 平面直角坐标系与几何图形综合
【典例1】如图,在边长为1的正方形网格中,△ABC的三个顶点都在格点上,其坐标分别为A(2,4)、B(1,2)、C(5,2)。(1)将△ABC先向右平移3个单位长度,再向上平移2个单位长度,得到△A1B1C1,请在图中画出△A1B1C1,并写出点A1、B1、C1的坐标;(2)若以点B为坐标原点,以BA所在网格方向重新建立与原坐标轴平行的坐标系,求此时点B1的坐标;(3)求△ABC在平移过程中,边BC所扫过的图形的面积。
【变式1-1】如图,四边形ABCD的四个顶点坐标分别为A(−2,1)、B(1,3)、C(3,1)、D(1,−1)。(1)将四边形ABCD向左平移2个单位长度,写出平移后各顶点的坐标;(2)若将四边形ABCD整体向上平移3个单位长度,写出平移后各顶点的坐标。
【变式1-2】如图,在平面直角坐标系中,直线AB经过点A(−6,0),与y轴交于点B(0,m),点C(−2,2)在线段AB上,过点C作CN⊥x轴于点N、作CQ⊥y轴于点Q。(1)若△AOC的面积为6,且S△AOB=S△AOC+S△BOC,求m的值及点B的坐标;(2)在(1)的条件下,若直线AB上一点P的纵坐标为,求点P的坐标;(3)在(1)的条件下,直线AB上是否存在点H,使△AOH的面积为3?若存在,求出点H的坐标;若不存在,说明理由。
题型二 平移、对称与含参点的综合
【典例2】已知点M的坐标为(3k,−k−2)。(1)当k=1时,求点M的坐标,并判断点M在第几象限;(2)在平面直角坐标系中,将点M先向右平移2个单位长度,再向下平移3个单位长度得到点N,若点N(3k+2,−k−5)在第二象限,求k的取值范围。
【变式2-1】如图,方格纸中△ABC的三个顶点都在格点上,其中A(3,4)、B(2,1)、C(5,2),将△ABC平移后得到△A1B1C1,已知点A的对应点为A1(0,2)。(1)写出点C的对应点C1的坐标;(2)若△ABC内任意一点M的坐标为(x,y),写出平移后对应点M1的坐标。
【变式2-2】如图,△ABC的三个顶点坐标分别为A(−2,−1)、B(4,−2)、C(2,3)。(1)将△ABC先向右平移4个单位长度,再向上平移1个单位长度得到△A1B1C1,写出各顶点的坐标;(2)画出△ABC关于y轴成轴对称的△A2B2C2,并写出各顶点的坐标;(3)求△ABC的面积。
题型三 坐标规律探究与新定义变换
【典例3】在平面直角坐标系中,定义一种变换T:T(x,y)=(2x+y,x−2y)。例如T(2,3)=(2×2+3,2−2×3)=(7,−4)。(1)求T(1,2);(2)若T(x,y)=(5,−5),求x−y的值。
【变式3-1】如图,一动点从原点O出发,按“向上、向右、向下、向右”的方向依次不断移动,每次移动1个单位长度,得到点A1、A2、A3、…,其中A1(0,1)、A2(1,1)、A3(1,0)、A4(2,0)……(1)直接写出A7、A8的坐标;(2)求点A2024的坐标;(3)动点移动第2000步时,移动的方向是什么?
【变式3-2】一个质点从坐标原点O(0,0)出发,只能向上或向右运动,且每秒移动1个单位长度。(1)当质点运动了11秒时,它可能到达的整点(横、纵坐标均为整数的点)共有____个;(2)当质点到达点(23,8)时,它一共运动了____秒。
题型四 到坐标轴(角平分线)距离相等的含参讨论
【典例4】已知点P的坐标为(2a−3,a+2)。(1)若点P在第一、三象限的角平分线上,求点P的坐标;(2)若点P到x轴和y轴的距离相等,求点P的坐标。
【变式4-1】已知A(−2,a+2)、B(a−3,4)、C(b−4,b)三个点。(1)若线段AB平行于x轴,求a的值及A、B两点的坐标;(2)在(1)的条件下,若点C到y轴的距离为2,求点C的坐标。
【变式4-2】已知点M(2m−3,m+2)。(1)若点M在y轴上,则点M的坐标为____;(2)若点M到x轴、y轴的距离相等,则点M的坐标为____。
【变式4-3】已知点P(2a−4,2−3a)、Q(2,7)。(1)若线段PQ平行于y轴,求点P的坐标;(2)若点P到x轴的距离为3,求a的值。
题型五 一次函数图象与坐标轴围成图形的面积
【典例5】一次函数y=−2x+4的图象与两坐标轴围成的三角形的面积是( )
A.4
B.6
C.8
D.16
【变式5-1】若一次函数y=2x+b的图象与两坐标轴围成的三角形面积为9,则该一次函数的解析式为____。
【变式5-2】如图,一次函数y=2x与y=−3x+k的图象相交于点P,且点P的横坐标为1。(1)求k的值及点P的坐标;(2)求直线y=−3x+k与x轴的交点Q的坐标;(3)求直线y=2x、直线y=−3x+k与x轴所围成的三角形的面积。
【变式5-3】某一次函数y=kx+b,当x=−1时y=1,当x=1时y=3。(1)求该一次函数的解析式;(2)求该函数图象与两坐标轴交点的坐标;(3)求该函数图象与两坐标轴围成的三角形的面积。
题型六 两条直线的交点、面积与一次不等式
【典例6】如图,一次函数y=mx+4的图象l1与一次函数y=2x−4的图象l2相交于点C,且点C的纵坐标为2。(1)求点C的坐标及m的值;(2)直接写出关于x的不等式mx+4<2x−4的解集。
【变式6-1】如图,一次函数y1=x+1与y2=mx+n的图象相交于点A(4,a),y2的图象与y轴交于点D(0,9)。(1)求a的值及y2的解析式;(2)直接写出当0≤y1<y2时自变量x的取值范围。
【变式6-2】直线l1经过A(−4,0)、B(0,2)两点,直线l2:y=x−1与y轴交于点C,l1与l2相交于点P。(1)求直线l1的解析式;(2)求点P的坐标;(3)直接写出不等式x+2<x−1的解集。
【变式6-3】如图,一次函数y1=kx+b与y2=mx+2的图象相交于点A(−1,3),两条直线分别与x轴交于点B、C,且△ABC的面积为9。(1)若y2=−x+2,求点C的坐标及m的值;(2)若点B的坐标为(−4,0),求y1的解析式;(3)直接写出当0<y1<y2时x的取值范围。
题型七 一次函数与几何图形面积的存在性问题
【典例7】如图,在平面直角坐标系中,已知√(b−6)+(c+3)²+|a−3|=0,点A的坐标为(0,a),点B的坐标为(b,0),点C的坐标为(c,a)。(1)求a、b、c的值及A、B、C三点的坐标;(2)若点P(2,n)在第四象限,试用含n的式子表示四边形OPBC的面积S;(3)在(2)中,当n=−2时,在y轴上是否存在点M,使△BOM的面积等于此时四边形OPBC的面积?若存在,求出点M的坐标。
【变式7-1】如图,一次函数y1=kx+3的图象与正比例函数y2=−x的图象交于点A,且点A的横坐标为−2,y1的图象与y轴交于点B。(1)求k的值;(2)直接写出当0<y1<y2时x的取值范围;(3)在y轴上是否存在点P,使△ABP的面积为6?若存在求出点P的坐标;(4)若点M(m,y1)在线段AB上移动、点N(1−m,y2)在射线AO上移动,求y1−y2的最小值。
【变式7-3】如图,一次函数y=kx+2k+4(k为常数,且k≠0)的图象与正比例函数y=2x的图象交于点A,且点A的横坐标为1,该一次函数图象分别与x轴、y轴交于点B、C。(1)求k的值及该一次函数的解析式;(2)直接写出kx+2k+4>2x的解集;(3)求△BOC的面积;(4)在x轴上是否存在点P,使△PAB的面积为3?若存在求出点P的坐标。
题型八 动点与行程问题中的分段函数图象
【典例8】甲、乙两地相距480千米,一辆慢车从乙地、一辆快车从甲地同时出发,沿同一条公路相向而行。已知慢车速度为80千米/时,快车速度为120千米/时,快车到达乙地后立即原速返回甲地,慢车到达甲地即停止。图中折线表示两车之间的距离y(千米)与慢车行驶时间x(时)之间的函数关系。(1)求两车出发后几小时相遇(即图中点C的横坐标);(2)求点D的坐标,并说明点D表示的实际意义;(3)求两车出发后何时相距300千米。
【变式8-1】周末小华骑自行车去植物园,出发后匀速骑行半小时到达距家10千米处,自行车出现故障修车用了半小时,修好后按原速继续骑行,2小时时到达植物园。小华的爸爸在小华出发小时后骑摩托车沿同一路线以60千米/时的速度前往,结果比小华早10分钟到达。如图(折线表示小华离家的路程y与时间x的关系),下列说法错误的是( )
A.小华骑车的速度为20千米/时
B.爸爸出发后离家路程y与时间x的关系式为y=60x−80
C.爸爸出发25分钟后追上小华
D.植物园距小华家28千米
【变式8-2】某公园智慧健身步道全长3000米,起点和终点分别设有打卡点。小兴从起点出发,以60米/分的速度匀速步行,50分钟到达终点C。桐桐从起点出发,先以60米/分的速度步行20分钟到达途中的休息点A(对应图中横坐标m),在A处打卡休息10分钟,然后扫码租用电动车,以160米/分的速度匀速骑行到达终点C,比小兴早到。图中折线表示桐桐的路程s(米)与时间t(分)的关系。(1)求m的值和桐桐到达终点的时刻n(用分数表示),并求出桐桐比小兴早到几分钟;(2)求桐桐骑行路段s关于t的函数解析式及t的取值范围;(3)桐桐再次出发后,什么时刻两人相距200米?
题型九 一次函数中的新定义问题
【典例9】定义:关联数为[a,b]的一次函数为y=ax+b。若关联数为[3,m−2]的函数是正比例函数,则点(1,2m+1)在第____象限。
【典例10】定义:关联数为[a,b]的一次函数为y=ax+b。若关联数为[1,m+2]的函数是正比例函数,则关于x的方程x−=2的解为____。
【变式9-1】定义:关联数为[a,b]的一次函数为y=ax+b。(1)若关联数为[2,3−k]的函数是正比例函数,求k的值;(2)已知某一次函数的图象经过A(1,3)、B(5,1)两点,求该函数的关联数。
【变式9-3】定义:把一次函数y=kx+b在x≤m的部分保持不变、在x>m的部分改为y=−kx−b,所得到的函数称为y=kx+b的“m变函数”。(1)求y=x+1的“2变函数”在x=4时的函数值;(2)求y=x+2的“1变函数”与y=x−2的“−1变函数”图象的交点坐标;(3)求y=2x+2的“1变函数”在−3≤x≤3时函数值的取值范围。
三、压轴挑战
(一)选择题
1.在平面直角坐标系中,把满足|x|+|y|=1的点(x,y)称为“励志点”,这些点组成一个以(1,0)、(0,1)、(−1,0)、(0,−1)为顶点的菱形。若一次函数y=kx+b的图象经过点E(2,−2),并且图象上存在“励志点”,则k的取值范围是( )
A.−2≤k≤−
B.−≤k≤−
C.−2≤k≤−
D.−≤k≤−
2.如图,在边长为1的正方形网格中,△ABC的三个顶点及内部一点M的位置如图所示,其中A(−2,2)、B(−1,0)、C(2,1)、M(0,1)。将△ABC(连同点M)作一次平移,使点M移到点M1(−3,2),则平移后点A的对应点A1的坐标是( )
A.(−5,3)
B.(−5,1)
C.(1,3)
D.(1,1)
3.若一次函数y=kx+b,当−1≤x≤3时,相应的函数值满足−2≤y≤6,则下列结论正确的是( )
A.该函数一定是y=2x
B.该函数一定是y=−2x+4
C.该函数为y=2x或y=−2x+4
D.满足条件的函数有无数个
4.在平面直角坐标系中,若点P(x,y)的纵坐标恰好等于横坐标的2倍,即y=2x,则称点P为“两倍点”。下列关于“两倍点”的说法错误的是( )
A.正比例函数y=kx(k≠2)的图象上有且只有一个“两倍点”(原点)
B.一次函数y=x+1的图象上的“两倍点”为(1,2)
C.一次函数y=2x图象上的每一个点都是“两倍点”
D.任意一个一次函数的图象上都存在“两倍点”
5.如图①,在长方形ABCD中,AB=4,BC=3,动点M从点B出发,沿B→C→D的方向以每秒1个单位长度的速度运动。设运动时间为t秒,△ADM的面积为y,图②中能大致表示y与t之间函数关系的图象上,当y=3时,t的值是( )
A.4
B.5
C.6
D.4或6
6.如图,函数y=|2x−4|的图象与直线y=b(b为常数,b>0)交于A、B两点,若线段AB的长为8,则b的值为( )
A.4
B.6
C.10
D.8
(二)填空题
7.定义一种新运算:(a,b)⊗(c,d)=(ac+bd,ad−bc)。例如(1,2)⊗(3,4)=(1×3+2×4,1×4−2×3)=(11,−2)。若(m,n)⊗(0,1)=(1,2),则以(m,n)为坐标的点A在第____象限。
8.已知直线l1经过点(−3,0)、(0,1),直线l2:y=ax−2(a为常数,且a>0)。若l1与l2平行,则a=____;若对于一切x>1,都有l1上的函数值y1小于l2上的函数值y2,则a的取值范围是____。
9.如图,在平面直角坐标系中,直线l:y=x−1与x轴交于点A1,以OA1为一边向上作第一个正方形;再以相同方式依次作第二个、第三个……正方形,顶点B1、B2、B3、…都在直线l的同侧。按此规律,点Bn的坐标为____,由此可得点B2025的坐标为____。
10.如图,一次函数y=−x+b的图象与x轴正半轴、y轴正半轴分别交于点A、B,且△AOB的面积为8,则b=____;若第二象限内有一点F(m,n),连接FA交y轴于点D,则△ABF的面积为____(用含m、n的式子表示)。
(三)解答题
11.在平面直角坐标系中,对于点P(a,b)(a、b均为非零常数),定义它的“倾斜系数”k=max,,即取与中较大的值。(1)求点P(6,2)的倾斜系数;(2)若点P(a,b)的倾斜系数为2,写出a与b之间的等量关系;(3)在(2)的条件下,若a+b=3,求点P的坐标。
12.如图,△A1B1C1是由△ABC向右平移4个单位长度得到的,已知A1(1,1)、B1(4,2)、C1(3,5)。(1)求△ABC三个顶点A、B、C的坐标;(2)求△ABC的面积;(3)求△ABC在平移过程中所扫过的图形的面积。
13.如图,一次函数y=kx−1的图象l1与一次函数y=x+1的图象l2相交于点A,且点A的纵坐标为2,l1、l2分别与y轴交于点B、D。(1)求点A的坐标及k的值,并写出点B、D的坐标;(2)过x轴上的点N作x轴的垂线(直线MN),分别交l2于点M、交x轴于点N,当线段MN的长等于线段BD长的2倍时,求点M的坐标。
14.如图,直线l1经过A(−1,0)、C(1,3)两点,直线l2经过B(2,0)、C(1,3)两点。(1)分别求直线l1、l2的解析式;(2)直接写出方程“l2对应的一次式=0”的解,以及不等式“l2对应的一次式<0”的解集;(3)直接写出l1对应的函数值大于l2对应的函数值时x的取值范围;(4)求△ABC的面积。
15.如图,在平面直角坐标系中,把三角形(顶点为A1(1,0)、A2(2,1)、A3(3,0),底边在x轴上)沿x轴正方向每次向右平移3个单位长度,得到一系列三角形,对应顶点依次记为A1、A2、A3、A4、…,下文中用A(k)表示下标为k的点。(1)写出A4、A5、A6的坐标;(2)用含n(n为正整数)的式子分别表示点A(3n−2)、A(3n−1)、A(3n)的坐标;(3)求点A2025的坐标。
16.国庆假期,小明一家乘出租车(网约车)从高铁站出发去某景点,图中折线表示出租车离高铁站的距离y(千米)与行驶时间x(时)的关系。已知去景点时一路畅通,平均速度为50千米/时,行驶3小时到达;在景点停留时间不计,返回时因轻微拥堵,平均速度为60千米/时,5.5小时回到高铁站。(1)分别求去程、回程y关于x的函数解析式及x的取值范围;(2)求行驶4小时时出租车离景点的距离;(3)回程途中经过一个高速服务区(记为乙地),已知出租车去程和回程两次经过乙地的时间间隔为小时,求乙地距离高铁站多少千米。
学科网(北京)股份有限公司
$
沪科版数学八年级上册 第11~12章 平面直角坐标系与一次函数 第一次月考压轴题专项训练
(解析版) 范围:平面直角坐标系、函数与一次函数
(本解析版与原卷版配套,每题给出思路点拨、详细解析与标准答案,几何作图题给出规范结果图。)
一、解题通法(方法归纳)
1.点与坐标是一一对应的:由点向两坐标轴作垂线,垂足对应的数依次为横坐标、纵坐标;反之,按横、纵坐标在两轴上的位置作垂线,交点即为所求点。
2.由坐标符号定象限:(+,+)在第一象限,(−,+)在第二象限,(−,−)在第三象限,(+,−)在第四象限;x轴上的点纵坐标为0,y轴上的点横坐标为0。
3.点到坐标轴的距离要取绝对值:点P(x,y)到x轴的距离为|y|,到y轴的距离为|x|;已知距离反求坐标时,务必按点所在象限(或半轴)分类讨论符号。
4.对称点的坐标规律:关于x轴对称,横坐标不变、纵坐标变号;关于y轴对称,纵坐标不变、横坐标变号;关于原点对称,横、纵坐标都变号。
5.平移规律可概括为“右加左减、上加下减”:点(x,y)向右(左)平移a个单位得(x±a,y),向上(下)平移b个单位得(x,y±b);图形平移时,所有点按同一规则变化。
6.平行于坐标轴的直线上的点坐标特征明显:平行于x轴的直线上各点纵坐标相同,平行于y轴的直线上各点横坐标相同,解题时据此列方程。
7.求坐标系中图形的面积,优先用“割补法”:把水平边、竖直边作底,用点到直线的竖直(水平)距离作高;不规则图形可用外包矩形减去若干直角三角形,求线段长只用水平、竖直距离,不使用两点间距离公式。
8.坐标规律探究题,先算出前若干个点的坐标,按周期或序号寻找通项,再用通项计算较大序号的点;动点类问题要先弄清每一步(或每一循环)坐标的变化量。
9.确定一次函数解析式用待定系数法:设y=kx+b,把图象上两个已知点的坐标代入,得到关于k、b的二元一次方程组求解;正比例函数只需一个非原点条件。
10.读一次函数(行程)图象,要抓住“起点、折点、交点、水平段、终点”五类关键点:折点对应速度或状态改变,交点对应两车(两人)相遇或路程相等,水平段对应停留。
11.两个一次函数图象的交点坐标,就是相应二元一次方程组的解;比较两个函数值的大小(解kx+b>mx+n一类不等式),只需在图象上看哪条直线在上方,结合交点横坐标确定范围。
12.面对“新定义”题,先把新规则翻译成熟悉的运算或图象,举一两个特例验证理解,再按规则逐步计算;分段(含绝对值)的新函数,要按分界点分段写出解析式后再讨论。
二、九大题型归纳
题型一 平面直角坐标系与几何图形综合
【典例1】如图,在边长为1的正方形网格中,△ABC的三个顶点都在格点上,其坐标分别为A(2,4)、B(1,2)、C(5,2)。(1)将△ABC先向右平移3个单位长度,再向上平移2个单位长度,得到△A1B1C1,请在图中画出△A1B1C1,并写出点A1、B1、C1的坐标;(2)若以点B为坐标原点,以BA所在网格方向重新建立与原坐标轴平行的坐标系,求此时点B1的坐标;(3)求△ABC在平移过程中,边BC所扫过的图形的面积。
【思路点拨】平移作图先移三个顶点再顺次连接;以B为新原点时,把各点坐标同时减去B的坐标;线段平移扫过的是平行四边形,底为平移的水平分量、高为竖直分量。
【解析】(1)按“右加左减、上加下减”,各点横坐标加3、纵坐标加2,得A1(5,6)、B1(4,4)、C1(8,4),在网格中描点并顺次连接即得△A1B1C1。
(2)以B(1,2)为新原点,新坐标等于原坐标减去B的坐标,故B1(4−1,4−2)=(3,2)。
(3)边BC水平,BC=5−1=4;平移的竖直距离为2,BC扫过的图形是平行四边形,其面积=底×高=4×2=8。
【答案】(1)A1(5,6)、B1(4,4)、C1(8,4);(2)B1(3,2);(3)面积为8。
【变式1-1】如图,四边形ABCD的四个顶点坐标分别为A(−2,1)、B(1,3)、C(3,1)、D(1,−1)。(1)将四边形ABCD向左平移2个单位长度,写出平移后各顶点的坐标;(2)若将四边形ABCD整体向上平移3个单位长度,写出平移后各顶点的坐标。
【解析】(1)向左平移2个单位,各点横坐标减2、纵坐标不变,得A′(−4,1)、B′(−1,3)、C′(1,1)、D′(−1,−1)。
(2)向上平移3个单位,各点纵坐标加3、横坐标不变,得A″(−2,4)、B″(1,6)、C″(3,4)、D″(1,2)。
【答案】(1)(−4,1)、(−1,3)、(1,1)、(−1,−1);(2)(−2,4)、(1,6)、(3,4)、(1,2)。
【变式1-2】如图,在平面直角坐标系中,直线AB经过点A(−6,0),与y轴交于点B(0,m),点C(−2,2)在线段AB上,过点C作CN⊥x轴于点N、作CQ⊥y轴于点Q。(1)若△AOC的面积为6,且S△AOB=S△AOC+S△BOC,求m的值及点B的坐标;(2)在(1)的条件下,若直线AB上一点P的纵坐标为,求点P的坐标;(3)在(1)的条件下,直线AB上是否存在点H,使△AOH的面积为3?若存在,求出点H的坐标;若不存在,说明理由。
【解析】(1)由C(−2,2)知CN=2,△AOC以OA=6为底、CN为高,S△AOC=×6×2=6。设B(0,m),则S△AOB=×6m=3m,S△BOC以BO=m为底、点C到y轴距离2为高,S△BOC=×m×2=m。由S△AOB=S△AOC+S△BOC,得3m=6+m,解得m=3,故B(0,3)。
(2)直线AB过A(−6,0)、B(0,3),解析式为y=x+3。令y=,得x+3=,x=1,故P(1,)。
(3)存在。设H(x,y),△AOH以OA=6为底、点H到x轴的距离|y|为高,由×6×|y|=3得|y|=1。当y=1时,x+3=1,x=−4;当y=−1时,x+3=−1,x=−8。故H(−4,1)或H(−8,−1)。
【答案】(1)m=3,B(0,3);(2)P(1,);(3)H(−4,1)或(−8,−1)。
题型二 平移、对称与含参点的综合
【典例2】已知点M的坐标为(3k,−k−2)。(1)当k=1时,求点M的坐标,并判断点M在第几象限;(2)在平面直角坐标系中,将点M先向右平移2个单位长度,再向下平移3个单位长度得到点N,若点N(3k+2,−k−5)在第二象限,求k的取值范围。
【解析】(1)k=1时,M(3,−1−2)=(3,−3),横坐标为正、纵坐标为负,故点M在第四象限。
(2)点N在第二象限,需横坐标小于0且纵坐标大于0,即3k+2<0且−k−5>0。由3k+2<0得k<−;由−k−5>0得k<−5。取两者的公共部分,得k<−5。
【答案】(1)M(3,−3),在第四象限;(2)k<−5。
【变式2-1】如图,方格纸中△ABC的三个顶点都在格点上,其中A(3,4)、B(2,1)、C(5,2),将△ABC平移后得到△A1B1C1,已知点A的对应点为A1(0,2)。(1)写出点C的对应点C1的坐标;(2)若△ABC内任意一点M的坐标为(x,y),写出平移后对应点M1的坐标。
【解析】由A(3,4)平移到A1(0,2),横坐标变化0−3=−3、纵坐标变化2−4=−2,即先向左平移3个单位、再向下平移2个单位。
(1)C(5,2)平移后C1(5−3,2−2)=(2,0)。
(2)M(x,y)平移后M1(x−3,y−2)。
【答案】(1)C1(2,0);(2)M1(x−3,y−2)。
【变式2-2】如图,△ABC的三个顶点坐标分别为A(−2,−1)、B(4,−2)、C(2,3)。(1)将△ABC先向右平移4个单位长度,再向上平移1个单位长度得到△A1B1C1,写出各顶点的坐标;(2)画出△ABC关于y轴成轴对称的△A2B2C2,并写出各顶点的坐标;(3)求△ABC的面积。
【解析】(1)横坐标加4、纵坐标加1,得A1(2,0)、B1(8,−1)、C1(6,4)。
(2)关于y轴对称,纵坐标不变、横坐标变号,得A2(2,−1)、B2(−4,−2)、C2(−2,3)。
(3)用割补法(外包矩形):包围△ABC的矩形横向从−2到4长6、纵向从−2到3高5,面积为30;减去三个直角三角形,面积分别为×6×1=3、×2×5=5、×4×4=8,故S△ABC=30−3−5−8=14。
【答案】(1)A1(2,0)、B1(8,−1)、C1(6,4);(2)A2(2,−1)、B2(−4,−2)、C2(−2,3);(3)面积为14。
题型三 坐标规律探究与新定义变换
【典例3】在平面直角坐标系中,定义一种变换T:T(x,y)=(2x+y,x−2y)。例如T(2,3)=(2×2+3,2−2×3)=(7,−4)。(1)求T(1,2);(2)若T(x,y)=(5,−5),求x−y的值。
【思路点拨】新定义运算的关键是“对号入座”,按括号内第一、第二个数分别代入规则,必要时通过解方程组求原来的x、y。
【解析】(1)T(1,2)=(2×1+2,1−2×2)=(4,−3)。
(2)由定义列方程组:2x+y=5,x−2y=−5。由第一式y=5−2x代入第二式,x−2(5−2x)=−5,5x−10=−5,x=1,y=3,故x−y=1−3=−2。
【答案】(1)(4,−3);(2)x−y=−2。
【变式3-1】如图,一动点从原点O出发,按“向上、向右、向下、向右”的方向依次不断移动,每次移动1个单位长度,得到点A1、A2、A3、…,其中A1(0,1)、A2(1,1)、A3(1,0)、A4(2,0)……(1)直接写出A7、A8的坐标;(2)求点A2024的坐标;(3)动点移动第2000步时,移动的方向是什么?
【解析】每4步为一个循环,一个循环后点回到x轴且横坐标增加2,即A4(2,0)、A8(4,0)、A12(6,0)……规律为A(4n)(2n,0)。
(1)A4(2,0),再走“上、右、下”得A5(2,1)、A6(3,1)、A7(3,0),第8步向右得A8(4,0)。
(2)2024=4×506,故A2024(2×506,0)=(1012,0)。
(3)2000=4×500,第4n步的方向为向右,故第2000步向右。
【答案】(1)A7(3,0)、A8(4,0);(2)A2024(1012,0);(3)向右。
【变式3-2】一个质点从坐标原点O(0,0)出发,只能向上或向右运动,且每秒移动1个单位长度。(1)当质点运动了11秒时,它可能到达的整点(横、纵坐标均为整数的点)共有____个;(2)当质点到达点(23,8)时,它一共运动了____秒。
【解析】质点t秒后横坐标与纵坐标之和恒为t,即可能到达(k,t−k),k=0,1,…,t,共t+1个整点。
(1)t=11时共有11+1=12个整点。
(2)到达(23,8)需向右23步、向上8步,共23+8=31秒。
【答案】(1)12;(2)31。
题型四 到坐标轴(角平分线)距离相等的含参讨论
【典例4】已知点P的坐标为(2a−3,a+2)。(1)若点P在第一、三象限的角平分线上,求点P的坐标;(2)若点P到x轴和y轴的距离相等,求点P的坐标。
【思路点拨】第一、三象限角平分线上的点横、纵坐标相等;“到两轴距离相等”要分横纵坐标相等、互为相反数两种情况。
【解析】(1)第一、三象限角平分线上横、纵坐标相等,2a−3=a+2,解得a=5,故P(7,7)。
(2)到两轴距离相等即|2a−3|=|a+2|,分两种情况:①2a−3=a+2,a=5,得P(7,7);②2a−3=−(a+2),3a=1,a=,得P(−,)。
【答案】(1)P(7,7);(2)P(7,7)或P(−,)。
【变式4-1】已知A(−2,a+2)、B(a−3,4)、C(b−4,b)三个点。(1)若线段AB平行于x轴,求a的值及A、B两点的坐标;(2)在(1)的条件下,若点C到y轴的距离为2,求点C的坐标。
【解析】(1)AB∥x轴,两点纵坐标相等,a+2=4,a=2,故A(−2,4)、B(−1,4)。
(2)点C到y轴的距离为|b−4|=2,故b−4=2或b−4=−2,b=6或b=2。当b=6时C(2,6);当b=2时C(−2,2)。
【答案】(1)a=2,A(−2,4)、B(−1,4);(2)C(2,6)或C(−2,2)。
【变式4-2】已知点M(2m−3,m+2)。(1)若点M在y轴上,则点M的坐标为____;(2)若点M到x轴、y轴的距离相等,则点M的坐标为____。
【解析】(1)M在y轴上,横坐标为0,2m−3=0,m=,纵坐标m+2=,故M(0,)。
(2)|2m−3|=|m+2|,解得m=5或m=,对应M(7,7)或M(−,)。
【答案】(1)(0,);(2)(7,7)或(−,)。
【变式4-3】已知点P(2a−4,2−3a)、Q(2,7)。(1)若线段PQ平行于y轴,求点P的坐标;(2)若点P到x轴的距离为3,求a的值。
【解析】(1)PQ∥y轴,两点横坐标相等,2a−4=2,a=3,纵坐标2−3a=−7,故P(2,−7)。
(2)点P到x轴的距离为|2−3a|=3,故2−3a=3或2−3a=−3,解得a=−或a=。
【答案】(1)P(2,−7);(2)a=−或a=。
题型五 一次函数图象与坐标轴围成图形的面积
【典例5】一次函数y=−2x+4的图象与两坐标轴围成的三角形的面积是( )
A.4
B.6
C.8
D.16
【答案】A
【解析】令y=0得x=2,图象与x轴交于(2,0);令x=0得y=4,与y轴交于(0,4)。围成的直角三角形两直角边长分别为2和4,面积=×2×4=4,故选A。
【变式5-1】若一次函数y=2x+b的图象与两坐标轴围成的三角形面积为9,则该一次函数的解析式为____。
【解析】图象与x轴交于(−,0)、与y轴交于(0,b),围成三角形面积=×|−|×|b|=。由=9得b²=36,b=±6,故解析式为y=2x+6或y=2x−6。
【答案】y=2x+6或y=2x−6。
【变式5-2】如图,一次函数y=2x与y=−3x+k的图象相交于点P,且点P的横坐标为1。(1)求k的值及点P的坐标;(2)求直线y=−3x+k与x轴的交点Q的坐标;(3)求直线y=2x、直线y=−3x+k与x轴所围成的三角形的面积。
【解析】(1)点P在y=2x上且横坐标为1,纵坐标为2,P(1,2);把P代入y=−3x+k,2=−3+k,k=5。
(2)y=−3x+5中令y=0,x=,故Q(,0)。
(3)围成的三角形以OQ=为底、点P到x轴的距离2为高,面积=××2=。
【答案】(1)k=5,P(1,2);(2)Q(,0);(3)面积为。
【变式5-3】某一次函数y=kx+b,当x=−1时y=1,当x=1时y=3。(1)求该一次函数的解析式;(2)求该函数图象与两坐标轴交点的坐标;(3)求该函数图象与两坐标轴围成的三角形的面积。
【解析】(1)代入两组对应值:−k+b=1,k+b=3,解得k=1,b=2,故y=x+2。
(2)令y=0得x=−2,与x轴交于(−2,0);令x=0得y=2,与y轴交于(0,2)。
(3)面积=×2×2=2。
【答案】(1)y=x+2;(2)(−2,0)、(0,2);(3)面积为2。
题型六 两条直线的交点、面积与一次不等式
【典例6】如图,一次函数y=mx+4的图象l1与一次函数y=2x−4的图象l2相交于点C,且点C的纵坐标为2。(1)求点C的坐标及m的值;(2)直接写出关于x的不等式mx+4<2x−4的解集。
【思路点拨】两直线交点的纵坐标已知,先代回任一直线求横坐标,再代入另一直线求参数;不等式的解集看图象上直线的高低关系。
【解析】(1)点C在y=2x−4上且纵坐标为2,令2x−4=2,x=3,故C(3,2)。把C代入y=mx+4,2=3m+4,m=−。
(2)不等式mx+4<2x−4即l1在l2下方时对应的x范围。两直线交于C(3,2),在交点右侧l1在l2下方,故解集为x>3。
【答案】(1)C(3,2),m=−;(2)x>3。
【变式6-1】如图,一次函数y1=x+1与y2=mx+n的图象相交于点A(4,a),y2的图象与y轴交于点D(0,9)。(1)求a的值及y2的解析式;(2)直接写出当0≤y1<y2时自变量x的取值范围。
【解析】(1)点A在y1上,a=×4+1=3,A(4,3)。y2过A(4,3)、D(0,9),由待定系数法m==−,n=9,故y2=−x+9。
(2)y1≥0即x+1≥0,x≥−2;y1<y2即x+1<−x+9,2x<8,x<4。综上−2≤x<4。
【答案】(1)a=3,y2=−x+9;(2)−2≤x<4。
【变式6-2】直线l1经过A(−4,0)、B(0,2)两点,直线l2:y=x−1与y轴交于点C,l1与l2相交于点P。(1)求直线l1的解析式;(2)求点P的坐标;(3)直接写出不等式x+2<x−1的解集。
【解析】(1)设l1为y=kx+b,代入A(−4,0)、B(0,2),得b=2,−4k+2=0,k=,故l1:y=x+2。
(2)联立y=x+2与y=x−1,x+2=x−1,x=6,y=5,故P(6,5)。
(3)在交点P右侧l1在l2下方,故解集为x>6。
【答案】(1)y=x+2;(2)P(6,5);(3)x>6。
【变式6-3】如图,一次函数y1=kx+b与y2=mx+2的图象相交于点A(−1,3),两条直线分别与x轴交于点B、C,且△ABC的面积为9。(1)若y2=−x+2,求点C的坐标及m的值;(2)若点B的坐标为(−4,0),求y1的解析式;(3)直接写出当0<y1<y2时x的取值范围。
【解析】(1)y2=mx+2过A(−1,3),3=−m+2,m=−1,故y2=−x+2;令y=0得x=2,C(2,0)。
(2)y1过A(−1,3)、B(−4,0),k==1,由B点0=−4+b得b=4,故y1=x+4。
(3)y1>0即x+4>0,x>−4;y1<y2即x+4<−x+2,2x<−2,x<−1。综上−4<x<−1。
【答案】(1)C(2,0),m=−1;(2)y1=x+4;(3)−4<x<−1。
题型七 一次函数与几何图形面积的存在性问题
【典例7】如图,在平面直角坐标系中,已知√(b−6)+(c+3)²+|a−3|=0,点A的坐标为(0,a),点B的坐标为(b,0),点C的坐标为(c,a)。(1)求a、b、c的值及A、B、C三点的坐标;(2)若点P(2,n)在第四象限,试用含n的式子表示四边形OPBC的面积S;(3)在(2)中,当n=−2时,在y轴上是否存在点M,使△BOM的面积等于此时四边形OPBC的面积?若存在,求出点M的坐标。
【思路点拨】算术平方根、平方、绝对值都具有非负性,三者之和为0则每一项都为0;四边形面积用割补法写成点坐标的表达式;存在性问题设出点的坐标按面积列方程,并注意y轴上的点有正、负两个位置。
【解析】(1)由非负数性质,b−6=0、c+3=0、a−3=0,得a=3、b=6、c=−3,故A(0,3)、B(6,0)、C(−3,3)。
(2)四边形OPBC可分割为△OBC与△OBP。△OBC以OB=6为底、点C到x轴距离3为高,面积为×6×3=9;△OBP以OB=6为底、点P(2,n)到x轴距离|n|=−n(n<0)为高,面积为×6×(−n)=−3n。故S=9−3n。
(3)n=−2时S=9−3×(−2)=15。设M(0,t),△BOM以OB=6为底、|t|为高,×6×|t|=15,|t|=5,故M(0,5)或(0,−5)。
【答案】(1)a=3,b=6,c=−3,A(0,3)、B(6,0)、C(−3,3);(2)S=9−3n;(3)M(0,5)或(0,−5)。
【变式7-1】如图,一次函数y1=kx+3的图象与正比例函数y2=−x的图象交于点A,且点A的横坐标为−2,y1的图象与y轴交于点B。(1)求k的值;(2)直接写出当0<y1<y2时x的取值范围;(3)在y轴上是否存在点P,使△ABP的面积为6?若存在求出点P的坐标;(4)若点M(m,y1)在线段AB上移动、点N(1−m,y2)在射线AO上移动,求y1−y2的最小值。
【解析】(1)点A在y2上,横坐标−2时y2=1,A(−2,1);代入y1=kx+3,1=−2k+3,k=1。
(2)y1=x+3>0得x>−3;y1<y2即x+3<−x,x<−3,x<−2。故−3<x<−2。
(3)B(0,3),设P(0,t),△ABP以BP=|t−3|为底、点A到y轴距离2为高,×|t−3|×2=6,|t−3|=6,t=9或t=−3,故P(0,9)或(0,−3)。
(4)M在线段AB上有−2≤m≤0,y1−y2=(m+3)−[−(1−m)]=m+3+−m=m+,它随m增大而增大,当m=−2时取最小值。
【答案】(1)k=1;(2)−3<x<−2;(3)P(0,9)或(0,−3);(4)最小值为。
【变式7-3】如图,一次函数y=kx+2k+4(k为常数,且k≠0)的图象与正比例函数y=2x的图象交于点A,且点A的横坐标为1,该一次函数图象分别与x轴、y轴交于点B、C。(1)求k的值及该一次函数的解析式;(2)直接写出kx+2k+4>2x的解集;(3)求△BOC的面积;(4)在x轴上是否存在点P,使△PAB的面积为3?若存在求出点P的坐标。
【解析】(1)点A在y=2x上,横坐标1时纵坐标2,A(1,2);代入y=kx+2k+4,2=k+2k+4,3k=−2,k=−,解析式为y=−x+。
(2)不等式即一次函数图象在y=2x上方时x的范围,在交点A(1,2)左侧,故x<1。
(3)令y=0得x=4,B(4,0);令x=0得y=,C(0,),S△BOC=×4×=。
(4)设P(p,0),△PAB以PB=|p−4|为底、点A到x轴距离2为高,×|p−4|×2=3,|p−4|=3,p=1或p=7,故P(1,0)或(7,0)。
【答案】(1)k=−,y=−x+;(2)x<1;(3);(4)P(1,0)或(7,0)。
题型八 动点与行程问题中的分段函数图象
【典例8】甲、乙两地相距480千米,一辆慢车从乙地、一辆快车从甲地同时出发,沿同一条公路相向而行。已知慢车速度为80千米/时,快车速度为120千米/时,快车到达乙地后立即原速返回甲地,慢车到达甲地即停止。图中折线表示两车之间的距离y(千米)与慢车行驶时间x(时)之间的函数关系。(1)求两车出发后几小时相遇(即图中点C的横坐标);(2)求点D的坐标,并说明点D表示的实际意义;(3)求两车出发后何时相距300千米。
【思路点拨】行程图象要分清“相向而行”和“快车返回后同向”两个阶段:相遇前距离随时间减小,相遇后距离增大;列方程时注意距离要取绝对值或分阶段。
【解析】(1)两车相向而行,速度和为80+120=200千米/时,相遇时间=480÷200=2.4(时),即C(2.4,0)。
(2)快车从甲地到乙地需480÷120=4(时),此时慢车行驶了80×4=320千米(距甲地320千米),即D(4,320);点D表示出发4时快车到达乙地,此时两车相距320千米。慢车到达甲地需480÷80=6时,E(6,480)。
(3)相遇前:480−200x=300,x=0.9;相遇后(快车返回、慢车继续,两车背向,距离为200x−480):200x−480=300,x=3.9。故出发后0.9时或3.9时两车相距300千米。
【答案】(1)2.4时;(2)D(4,320),表示出发4时快车到达乙地(甲地),此时两车相距320千米;(3)0.9时或3.9时。
【变式8-1】周末小华骑自行车去植物园,出发后匀速骑行半小时到达距家10千米处,自行车出现故障修车用了半小时,修好后按原速继续骑行,2小时时到达植物园。小华的爸爸在小华出发小时后骑摩托车沿同一路线以60千米/时的速度前往,结果比小华早10分钟到达。如图(折线表示小华离家的路程y与时间x的关系),下列说法错误的是( )
A.小华骑车的速度为20千米/时
B.爸爸出发后离家路程y与时间x的关系式为y=60x−80
C.爸爸出发25分钟后追上小华
D.植物园距小华家28千米
【答案】D
【解析】小华半小时骑10千米,速度为20千米/时;修车后按原速,1~2时骑完余下20千米,全程为10+20=30千米,故D“28千米”错误。爸爸时出发,y=60(x−)=60x−80,B正确;小华1时后路程y=10+20(x−1)=20x−10,令60x−80=20x−10,x=1.75时,爸爸已出发1.75−=时=25分,C正确。综上选D。
【变式8-2】某公园智慧健身步道全长3000米,起点和终点分别设有打卡点。小兴从起点出发,以60米/分的速度匀速步行,50分钟到达终点C。桐桐从起点出发,先以60米/分的速度步行20分钟到达途中的休息点A(对应图中横坐标m),在A处打卡休息10分钟,然后扫码租用电动车,以160米/分的速度匀速骑行到达终点C,比小兴早到。图中折线表示桐桐的路程s(米)与时间t(分)的关系。(1)求m的值和桐桐到达终点的时刻n(用分数表示),并求出桐桐比小兴早到几分钟;(2)求桐桐骑行路段s关于t的函数解析式及t的取值范围;(3)桐桐再次出发后,什么时刻两人相距200米?
【解析】(1)桐桐步行20分钟到达A,故m=20,此时已走60×20=1200米;休息到第30分钟,余下3000−1200=1800米,骑行需1800÷160=分,故n=30+=,比小兴早50−=分。
(2)骑行段过(30,1200),速度160米/分,s=1200+160(t−30)=160t−3600,其中30≤t≤。
(3)小兴路程s1=60t,桐桐路程s2=160t−3600,由|s2−s1|=200得|100t−3600|=200,即100t−3600=±200,解得t=34或t=38(均在骑行时段内),故第34分钟或第38分钟两人相距200米。
【答案】(1)m=20,n=,早到分钟;(2)s=160t−3600(30≤t≤);(3)第34分钟或第38分钟。
题型九 一次函数中的新定义问题
【典例9】定义:关联数为[a,b]的一次函数为y=ax+b。若关联数为[3,m−2]的函数是正比例函数,则点(1,2m+1)在第____象限。
【思路点拨】正比例函数是常数项为0的一次函数,据此先求m,再确定点的坐标符号。
【解析】关联数[3,m−2]对应y=3x+(m−2),它是正比例函数需m−2=0,m=2。点(1,2m+1)即(1,5),横、纵坐标均为正,在第一象限。
【答案】一。
【典例10】定义:关联数为[a,b]的一次函数为y=ax+b。若关联数为[1,m+2]的函数是正比例函数,则关于x的方程x−=2的解为____。
【解析】关联数[1,m+2]对应y=x+(m+2),它是正比例函数需m+2=0,m=−2。代入方程x−=2,即x+=2,x=,x=1。
【答案】x=1。
【变式9-1】定义:关联数为[a,b]的一次函数为y=ax+b。(1)若关联数为[2,3−k]的函数是正比例函数,求k的值;(2)已知某一次函数的图象经过A(1,3)、B(5,1)两点,求该函数的关联数。
【解析】(1)y=2x+(3−k)为正比例函数需3−k=0,k=3。
(2)设y=ax+b,代入A、B:a+b=3,5a+b=1,相减得4a=−2,a=−,b=,故关联数为[−,]。
【答案】(1)k=3;(2)[−,]。
【变式9-3】定义:把一次函数y=kx+b在x≤m的部分保持不变、在x>m的部分改为y=−kx−b,所得到的函数称为y=kx+b的“m变函数”。(1)求y=x+1的“2变函数”在x=4时的函数值;(2)求y=x+2的“1变函数”与y=x−2的“−1变函数”图象的交点坐标;(3)求y=2x+2的“1变函数”在−3≤x≤3时函数值的取值范围。
【解析】(1)x=4>2,用y=−x−1,函数值为−4−1=−5。
(2)y=x+2的1变函数为:x≤1时y=x+2,x>1时y=−x−2;y=x−2的−1变函数为:x≤−1时y=x−2,x>−1时y=−x+2。分区间联立:当x≤−1时x+2=x−2,x=−8,y=−6,得(−8,−6);当−1<x≤1时x+2=−x+2,x=0,y=2,得(0,2);x>1时联立得x=−8(舍去)。故交点为(−8,−6)、(0,2)。
(3)y=2x+2的1变函数为:x≤1时y=2x+2,在−3≤x≤1上取值−4≤y≤4;x>1时y=−2x−2,在1<x≤3上取值−8≤y<−4。合并得−8≤y≤4。
【答案】(1)−5;(2)(−8,−6)、(0,2);(3)−8≤y≤4。
三、压轴挑战
(一)选择题
1.在平面直角坐标系中,把满足|x|+|y|=1的点(x,y)称为“励志点”,这些点组成一个以(1,0)、(0,1)、(−1,0)、(0,−1)为顶点的菱形。若一次函数y=kx+b的图象经过点E(2,−2),并且图象上存在“励志点”,则k的取值范围是( )
A.−2≤k≤−
B.−≤k≤−
C.−2≤k≤−
D.−≤k≤−
【答案】A
【解析】直线过E(2,−2),其方程为y+2=k(x−2)。当直线与菱形相切(经过菱形顶点)时取到临界值:经过(1,0)时k=(0+2)/(1−2)=−2;经过(0,−1)时k=(−1+2)/(0−2)=−。直线在这两个临界位置之间扫过菱形,故−2≤k≤−,选A。
2.如图,在边长为1的正方形网格中,△ABC的三个顶点及内部一点M的位置如图所示,其中A(−2,2)、B(−1,0)、C(2,1)、M(0,1)。将△ABC(连同点M)作一次平移,使点M移到点M1(−3,2),则平移后点A的对应点A1的坐标是( )
A.(−5,3)
B.(−5,1)
C.(1,3)
D.(1,1)
【答案】A
【解析】由M(0,1)移到M1(−3,2),平移规则为横坐标减3、纵坐标加1(向左3个单位、向上1个单位)。故A(−2,2)平移后A1(−5,3),选A。
3.若一次函数y=kx+b,当−1≤x≤3时,相应的函数值满足−2≤y≤6,则下列结论正确的是( )
A.该函数一定是y=2x
B.该函数一定是y=−2x+4
C.该函数为y=2x或y=−2x+4
D.满足条件的函数有无数个
【答案】C
【解析】分两种情况:①y随x增大而增大,x=−1时y=−2、x=3时y=6,解得k=2,b=0,即y=2x;②y随x增大而减小,x=−1时y=6、x=3时y=−2,解得k=−2,b=4,即y=−2x+4。一次函数在闭区间上的最值必在端点取得,故只有这两种,选C。
4.在平面直角坐标系中,若点P(x,y)的纵坐标恰好等于横坐标的2倍,即y=2x,则称点P为“两倍点”。下列关于“两倍点”的说法错误的是( )
A.正比例函数y=kx(k≠2)的图象上有且只有一个“两倍点”(原点)
B.一次函数y=x+1的图象上的“两倍点”为(1,2)
C.一次函数y=2x图象上的每一个点都是“两倍点”
D.任意一个一次函数的图象上都存在“两倍点”
【答案】D
【解析】令kx+b=2x,即(k−2)x=−b。当k≠2时有唯一解;当k=2且b≠0时方程无解,此时直线y=2x+b与y=2x平行,没有“两倍点”,故D错误。验证:B中x+1=2x得x=1,点(1,2)正确;C显然正确。选D。
5.如图①,在长方形ABCD中,AB=4,BC=3,动点M从点B出发,沿B→C→D的方向以每秒1个单位长度的速度运动。设运动时间为t秒,△ADM的面积为y,图②中能大致表示y与t之间函数关系的图象上,当y=3时,t的值是( )
A.4
B.5
C.6
D.4或6
【答案】B
【解析】建立坐标:设A(0,0)、B(4,0)、C(4,3)、D(0,3),则AD=3。当M在BC上(0≤t≤3)时,M(4,t)到AD的距离恒为4,△ADM面积y=×3×4=6;当M在CD上(3<t≤7)时,M(7−t,3),DM=7−t,M到AD的距离为7−t,y=×3×(7−t)=。令=3,得7−t=2,t=5,选B。
6.如图,函数y=|2x−4|的图象与直线y=b(b为常数,b>0)交于A、B两点,若线段AB的长为8,则b的值为( )
A.4
B.6
C.10
D.8
【答案】D
【解析】y=|2x−4|的图象关于直线x=2对称。A、B关于x=2对称且AB=8,故A、B的横坐标分别为2−4=−2和2+4=6,即A(−2,b)、B(6,b)。代入y=|2x−4|,b=|2×(−2)−4|=8,选D。
(二)填空题
7.定义一种新运算:(a,b)⊗(c,d)=(ac+bd,ad−bc)。例如(1,2)⊗(3,4)=(1×3+2×4,1×4−2×3)=(11,−2)。若(m,n)⊗(0,1)=(1,2),则以(m,n)为坐标的点A在第____象限。
【解析】(m,n)⊗(0,1)=(m×0+n×1,m×1−n×0)=(n,m)。由(n,m)=(1,2)得n=1,m=2,故点A(m,n)=(2,1),横、纵坐标均为正,在第一象限。
【答案】一。
8.已知直线l1经过点(−3,0)、(0,1),直线l2:y=ax−2(a为常数,且a>0)。若l1与l2平行,则a=____;若对于一切x>1,都有l1上的函数值y1小于l2上的函数值y2,则a的取值范围是____。
【解析】l1的解析式为y=x+1。两直线平行则a=。y1<y2即x+1<ax−2,整理得(a−)x>3。要使一切x>1恒成立,需a−>0且在x=1处有(a−)×1≥3,解得a≥。
【答案】;a≥。
9.如图,在平面直角坐标系中,直线l:y=x−1与x轴交于点A1,以OA1为一边向上作第一个正方形;再以相同方式依次作第二个、第三个……正方形,顶点B1、B2、B3、…都在直线l的同侧。按此规律,点Bn的坐标为____,由此可得点B2025的坐标为____。
【解析】由图,A1(1,0)、B1(1,1),A2(2,1)、B2(2,2),A3(3,2)、B3(3,3),归纳得Bn(n,n)(该点恰在直线y=x上,与l:y=x−1平行对应)。故B2025(2025,2025)。
【答案】Bn(n,n);B2025(2025,2025)。
10.如图,一次函数y=−x+b的图象与x轴正半轴、y轴正半轴分别交于点A、B,且△AOB的面积为8,则b=____;若第二象限内有一点F(m,n),连接FA交y轴于点D,则△ABF的面积为____(用含m、n的式子表示)。
【解析】A(b,0)、B(0,b),S△AOB=b²=8,b²=16,由图象交正半轴知b>0,b=4。用割补(面积)法,S△ABF=|xA(yB−yF)+xB(yF−yA)+xF(yA−yB)|=|4(4−n)+0+m(0−4)|=2|4−m−n|;F在第二象限且在△ABF所在区域内有m+n<4,故S△ABF=2(4−m−n)。
【答案】4;2(4−m−n)。
(三)解答题
11.在平面直角坐标系中,对于点P(a,b)(a、b均为非零常数),定义它的“倾斜系数”k=max,,即取与中较大的值。(1)求点P(6,2)的倾斜系数;(2)若点P(a,b)的倾斜系数为2,写出a与b之间的等量关系;(3)在(2)的条件下,若a+b=3,求点P的坐标。
【解析】(1)==3,==,较大值为3,故倾斜系数为3。
(2)k=2,说明=2或=2,即a=2b或b=2a。
(3)当a=2b时,2b+b=3,b=1,a=2,得P(2,1);当b=2a时,a+2a=3,a=1,b=2,得P(1,2)。
【答案】(1)3;(2)a=2b或b=2a;(3)P(2,1)或(1,2)。
12.如图,△A1B1C1是由△ABC向右平移4个单位长度得到的,已知A1(1,1)、B1(4,2)、C1(3,5)。(1)求△ABC三个顶点A、B、C的坐标;(2)求△ABC的面积;(3)求△ABC在平移过程中所扫过的图形的面积。
【解析】(1)向右平移4个单位,则原坐标为新坐标横坐标减4、纵坐标不变,得A(−3,1)、B(0,2)、C(−1,5)。
(2)用割补法,S△ABC=|(−3)(2−5)+0(5−1)+(−1)(1−2)|=|9+1|=5。
(3)三角形水平平移4个单位,扫过的图形由原三角形与一个平行四边形(侧带)组成,侧带面积=平移距离4×三角形的竖直跨度(5−1)=16,故扫过的面积=5+16=21。
【答案】(1)A(−3,1)、B(0,2)、C(−1,5);(2)面积为5;(3)扫过的面积为21。
13.如图,一次函数y=kx−1的图象l1与一次函数y=x+1的图象l2相交于点A,且点A的纵坐标为2,l1、l2分别与y轴交于点B、D。(1)求点A的坐标及k的值,并写出点B、D的坐标;(2)过x轴上的点N作x轴的垂线(直线MN),分别交l2于点M、交x轴于点N,当线段MN的长等于线段BD长的2倍时,求点M的坐标。
【解析】(1)点A在y=x+1上且纵坐标为2,x=1,A(1,2);代入y=kx−1,2=k−1,k=3。l1与y轴交于B(0,−1),l2与y轴交于D(0,1)。
(2)BD=|1−(−1)|=2,故MN=2BD=4。设N(t,0),则M(t,t+1),MN=|t+1|=4,解得t=3或t=−5。当t=3时M(3,4);当t=−5时M(−5,−4)。
【答案】(1)A(1,2),k=3,B(0,−1)、D(0,1);(2)M(3,4)或(−5,−4)。
14.如图,直线l1经过A(−1,0)、C(1,3)两点,直线l2经过B(2,0)、C(1,3)两点。(1)分别求直线l1、l2的解析式;(2)直接写出方程“l2对应的一次式=0”的解,以及不等式“l2对应的一次式<0”的解集;(3)直接写出l1对应的函数值大于l2对应的函数值时x的取值范围;(4)求△ABC的面积。
【解析】(1)l1中k==,由点A得y=(x+1)=x+;l2中k==−3,由点B得y=−3(x−2)=−3x+6。
(2)l2对应一次式−3x+6=0的解为x=2;−3x+6<0的解集为x>2。
(3)l1在l2上方对应交点C右侧,解集为x>1。
(4)AB=2−(−1)=3为底,点C到x轴距离3为高,S△ABC=×3×3=。
【答案】(1)l1:y=x+,l2:y=−3x+6;(2)x=2,x>2;(3)x>1;(4)。
15.如图,在平面直角坐标系中,把三角形(顶点为A1(1,0)、A2(2,1)、A3(3,0),底边在x轴上)沿x轴正方向每次向右平移3个单位长度,得到一系列三角形,对应顶点依次记为A1、A2、A3、A4、…,下文中用A(k)表示下标为k的点。(1)写出A4、A5、A6的坐标;(2)用含n(n为正整数)的式子分别表示点A(3n−2)、A(3n−1)、A(3n)的坐标;(3)求点A2025的坐标。
【解析】每平移一次(3个单位)得到一个新三角形,三个顶点的横坐标依次增加3。
(1)A4(4,0)、A5(5,1)、A6(6,0)。
(2)归纳得第n个三角形三个顶点为A(3n−2)(3n−2,0)、A(3n−1)(3n−1,1)、A(3n)(3n,0)。
(3)2025=3×675,属于A(3n)型(n=675),故A2025(3×675,0)=(2025,0)。
【答案】(1)A4(4,0)、A5(5,1)、A6(6,0);(2)A(3n−2)(3n−2,0)、A(3n−1)(3n−1,1)、A(3n)(3n,0);(3)A2025(2025,0)。
16.国庆假期,小明一家乘出租车(网约车)从高铁站出发去某景点,图中折线表示出租车离高铁站的距离y(千米)与行驶时间x(时)的关系。已知去景点时一路畅通,平均速度为50千米/时,行驶3小时到达;在景点停留时间不计,返回时因轻微拥堵,平均速度为60千米/时,5.5小时回到高铁站。(1)分别求去程、回程y关于x的函数解析式及x的取值范围;(2)求行驶4小时时出租车离景点的距离;(3)回程途中经过一个高速服务区(记为乙地),已知出租车去程和回程两次经过乙地的时间间隔为小时,求乙地距离高铁站多少千米。
【解析】(1)去程过原点、速度50,y=50x(0≤x≤3),到达C(3,150),故景点距高铁站150千米;回程速度为60千米/时、路程随时间减小,故k=−60,y−150=−60(x−3),即y=330−60x(3<x≤5.5)。
(2)x=4时出租车在回程上,y=330−60×4=90,即离高铁站90千米,故离景点150−90=60千米。
(3)设乙地距高铁站s千米。去程经过乙地的时刻为;回程经过乙地时330−60x=s,x=。由两次经过的时间间隔为小时,得−=,两边同乘300:5(330−s)−6s=550,即1650−11s=550,s=100,故乙地距高铁站100千米。
【答案】(1)y=50x(0≤x≤3),y=330−60x(3<x≤5.5);(2)60千米;(3)100千米。
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。