文档内容
专题 04 一次函数
目录
01 理·思维导图:呈现教材知识结构,构建学科知识体系。
02 盘·基础知识:甄选核心知识逐项分解,基础不丢分。(3大模块知识梳理)
知识模块一 一次函数的相关概念 知识模块二 一次函数的图象与性质
知识模块三 一次函数的应用
03 究·考点考法:对考点考法进行细致剖析和讲解,全面提升。(4大考点)
考点一:一次函数的图象与性质 考点二:一次函数解析式的确定(含图象变化)
考点三:一次函数与方程(组)、不等式的关系 考点四:一次函数的实际应用
04 辨·易混易错:点拨易混易错知识点,冲刺高分。(4大易错点)
易错点1:一次函数的平移 易错点2:求直线围成的图形面积
易错点3:一次函数探究性问题 易错点4:一次函数与几何综合知识模块一 一次函数的相关概念
正比例函数定义:一般地,形如y=kx(k为常数,k≠0)的函数,叫做正比例函数,k叫做比例系数.
一次函数定义:一般地,形如y=kx+b(k,b是常数,k≠0),那么y叫做x的一次函数. 当一次函数
y=kx+b中b=0时,y=kx,所以说正比例函数是一种特殊的一次函数.
一次函数的一般形式:y=kx+b(k,b是常数,k≠0).
知识模块二 一次函数的图象与性质
知识点一:一次函数的图象特征及性质
图象特征 正比例函数y=kx(k为常数,k≠0)必过点(0,0)、(1,k).
b
一次函数y=kx+b(k,b是常数,k≠0)必过点(0,b)、(- ,0)
k
增减性 k>0 k<0
从左向右看图像呈上升趋势, 从左向右看图像呈下降趋势,
y随x的增大而增大 y随x的增大而减少
y y y y y y
图象
x x x
x x x
O O O
O O O
b>0 b=0 b<0 b>0 b=0 b<0
经过象限 一、二、三 一、三 一、三、 一、二、四 二、四 二、三、四四
与y轴 b>0,交点在y轴正半轴上;b=0,交点在原点;b<0,交点在y轴负半轴上
交点位置
知识点二:一次函数图象
一次函数y=kx+b(k≠0)的图象可由正比例函数y=kx(k≠0)的图象平移得到:
当b>0时,向上平移b个单位长度;
图象关系
当b<0时,向下平移|b|个单位长度
平移口诀:左加有减,上加下减
因为一次函数的图象是一条直线,由两点确定一条直线可知画一次函数图象时,只要取两
点即可,
图象确定
b
1)画一次函数的图象,只需过图象上两点作直线即可,一般取(0,b),(− ,0)两点;
k
2)画正比例函数的图象,只要取一个不同于原点的点即可.
知识点三:k,b的符号与直线y=kx+b(k≠0)的关系
b b
在直线y=kx+b(k≠0)中,令y=0,则x=− ,即直线y=kx+b与x轴交于(− ,0)
k k
令x=0,则y=b,即直线y=kx+b与y轴交于(0,b)
b
1)当− > 0时,即k,b异号时,直线与x轴交于正半轴.
k
b
2)当− = 0,即b=0时,直线经过原点.
k
b
3)当− < 0,即k,b同号时,直线与x轴交于负半轴.
k
知识点四:两个一次函数表达式(直线l :y =k x+b 与l :y =k x+b )的位置关系
1 1 1 1 2 2 2 2
1)当k1=k2,b1=b2时,两直线重合;2) 当k1=k2,b1≠b2时,两直线平行;
3)当k1≠k2,b1=b2时,两直线交于y轴上的同一点(0,b);
4)当k1•k2=-1时,两直线垂直;
5)当k1≠k2时,两直线相交.
知识点五:用待定系数法确定一次函数解析式
确定一次函数解析式的方法:1)依据题意中等量关系直接列出解析式;2)待定系数法.
用待定系数法求一次函数表达式的一般步骤:
1)设出函数的一般形式y=kx(k≠0)或y=kx+b(k≠0);
2)根据已知条件(自变量与函数的对应值)代入表达式得到关于待定系数的方程或方程组;
3)解方程或方程组求出k,b的值;
4)将所求得的k,b的值代入到函数的一般形式中,从而得到一次函数解析式.
知识点六:正比例函数与一次函数的联系与区别
正比例函数 一次函数
一般形式 y=kx+b(k是常数,且k≠0) y=kx+b(k,b是常数,且k≠0)
图象 经过原点的一条直线 一条直线
k的符号决定其增减性;
k,b符号 k的符号决定其增减性,
区别
b的符号决定直线与y轴的交点位置;
的作用 同时决定直线所经过的象限
k,b的符号共同决定直线在直角坐标系的位置
求解析式 只需要一对x,y的对应值
需要两对x,y的对应值或两个点的坐标
的条件 或一个点的坐标
1)正比例函数是特殊的一次函数.
2)正比例函数图象与一次函数图象的画法一样,都是过两点画直线,但画一次函数的图象需取两个
不同的点,而画正比例函数的图象只要取一个不同于原点的点即可.
3)一次函数y=kx+b(k≠0)的图象可以看作是正比例函数y=kx(k≠0)的图象沿y轴向上(b>0)
联系
或向下(b<0)平移|b|个单位长度得到的.由此可知直线y=kx+b(k≠0,b≠0)与直线y=kx
(k≠0)平行.
4)一次函数与正比例函数有着共同的性质:
①当k>0时,y的值随x值的增大而增大;②当k<0时,y的值随x值的增大而减小.
知识模块三 一次函数的应用
1.一次函数应用问题的求解思路:
①建立一次函数模型→求出一次函数解析式→结合函数解析式、函数性质作出解答;
②利用函数并与方程(组)、不等式(组)联系在一起解决实际生活中的利率、利润、租金、生产方案的设计
问题以及经济决策、市场经济等方面的应用。
2.建立函数模型解决实际问题的一般步骤:
①审题,设定实际问题中的变量,明确变量x和y;
②根据等量关系,建立变量与变量之间的函数关系式,如:一次函数的函数关系式;
③确定自变量x的取值范围,保证自变量具有实际意义;
④利用函数的性质解决问题;
⑤写出答案。
3.利用一次函数的图象解决实际问题的一般步骤:
①观察图象,获取有效信息;
②对获取的信息进行加工、处理,理清各数量之间的关系;
③选择适当的数学工具(如函数、方程、不等式等),通过建模解决问题。
【提示】时刻注意根据实际情况确定变量的取值范围。
4.求最值的本质为求最优方案,解法有两种:
①可将所有求得的方案的值计算出来,再进行比较;
②直接利用所求值与其变量之间满足的一次函数关系式求解,由一次函数的增减性可直接确定最优方案及
最值;若为分段函数,则应分类讨论,先计算出每个分段函数的取值,再进行比较.
【提示】一次函数本身并没有最值,但在实际问题中,自变量的取值往往有一定的限制,其图象为射线或
线段.涉及最值问题的一般思路:确定函数表达式→确定函数增减性→根据自变量的取值范围确定最值.
【典例1】(2024·河北·中考真题)扇文化是中华优秀传统文化的组成部分,在我国有着深厚的底蕴.如图,
某折扇张开的角度为 时,扇面面积为 、该折扇张开的角度为 时,扇面面积为 ,若 ,则
与 关系的图象大致是( )A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查正比例函数的应用,扇形的面积,设该扇面所在圆的半径为 ,根据扇形的面积公式表
示出 ,进一步得出 ,再代入 即可得出结论.掌握扇形的面积公式是解题的
关键.
【详解】解:设该扇面所在圆的半径为 ,
,
∴ ,
∵该折扇张开的角度为 时,扇面面积为 ,
∴ ,
∴ ,
∴ 是 的正比例函数,
∵ ,
∴它的图像是过原点的一条射线.
故选:C.
【典例2】(2024·陕西安康·二模)在同一平面直角坐标系中,一次函数 与正比例函数
(a,b是常数,且 )的图象可能是( )A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】此题考查了一次函数图象与性质,先根据 判断符合条件的正比例函数图象,再根据一次函
数的图象与系数的关系可得答案.
【详解】解:∵ ,
∴ 的图象经过二四象限,
∴B,D不符合题意;
A、由一次函数 图象可知 , ,则 ,故此选项符合题意;
C、由一次函数 图象可知 , ,则 ,与 矛盾,故此选项不符合题意;
故选:A.
【典例3】(2024·北京·三模)三名工人加工同一种零件,他们在一天中的工作情况如图所示,其中 的
横、纵坐标分别为第 名工人上午的工作时间和加工的零件数,点 的横、纵坐标分别为第 名工人下午的
工作时间和加工的零件数, .若 为第 名工人在这一天中平均每小时加工的零件数,则关于 ,
, 大小关系的表述中,正确的是( )A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查函数的图象与性质,若 为第 名工人在这一天中平均每小时加工的零件数,取 为
中点,则 ,若连接原点 ,即可转化为过原点的直线的倾斜程度,数形结合即可
得到答案.分析出 的几何意义是解答问题的关键.
【详解】解:若 为第 名工人在这一天中平均每小时加工的零件数, 为 中点,则
,
连接原点 ,即可转化为过原点的直线 的倾斜程度,如图所示:
由过原点的直线的倾斜程度和直线与 正半轴夹角大小有关,
,
关于 , , 大小关系是 ,故选:B.
【典例4】(2024·河北·模拟预测)下图表示光从空气进入水中的入水前与入水后的光路图,若按如图所示
的方式建立平面直角坐标系,并设入水前与入水后光线所在直线的函数解析式分别为 , ,
则关于 与 的关系,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了正比例函数的图像与性质,解题关键是熟练掌握正比例函数的图像与性质.根据函数
图像的增减性,判断选项A、B;利用两个函数图像的位置关系,取横坐标相同的点 和 ,利用纵坐标
的大小列出不等式,即可判断选项C、D.
【详解】解:由图像可知, 随 的增大而减小, 随 的增大而减小,
所以 ,故选项A、B错误,不符合题意;
如下图,在两个图像上分别取横坐标为 的两个点 和 ( ),则 , ,
∵ ,即
∴ ,
又∵ ,
∴ , ,故选项C错误,不符合题意,而选项D正确,符合题意.
故选:D
【典例5】(2024·天津·中考真题)若正比例函数 ( 是常数, )的图象经过第一、第三象限,
则 的值可以是 (写出一个即可).
【答案】1(答案不唯一)
【分析】根据正比例函数图象所经过的象限确定 的符号.
【详解】解: 正比例函数 ( 是常数, )的图象经过第一、三象限,
.
∴k的值可以为1,
故答案为:1(答案不唯一).
【点睛】本题主要考查正比例函数图象在坐标平面内的位置与 的关系.解答本题注意理解:直线
所在的位置与 的符号有直接的关系. 时,直线必经过一、三象限. 时,直线必经过二、四象限.
【典例6】(2024·广东阳江·二模)先从 , ,0,6四个数中任取一个数记为 ,再从余下的三个数
中任取一个数记为 .若 ,则正比例函数 的图象经过第一、三象限的概率是 .
【答案】
【分析】本题考查了正比例函数的性质,列表法求概率,掌握列表法求概率是解题的关键.
根据题意列表表示出所有可能得情况,然后根据正比例函数 的图象经过第一、三象限则 ,据此
求解即可.
【详解】解:列表如下:
0 60
0
0 0 0 0
6 0
共有12种等可能结果,其中满足 的有2种,
则正比例函数 的图象经过第一、三象限的概率是 .
故答案为: .
考点二:一次函数解析式的确定(含图象变化)
【典例1】(2024·陕西·中考真题)一个正比例函数的图象经过点 和点 ,若点A与点B关
于原点对称,则这个正比例函数的表达式为 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查正比例函数的图象,坐标与中心对称,根据关于原点对称的两个点的横纵坐标均互为相
反数,求出 的坐标,进而利用待定系数法求出函数表达式即可.
【详解】解:∵点A与点B关于原点对称,
∴ ,
∴ , ,
设正比例函数的解析式为:y=kx(k≠0),把 代入,得: ,
∴ ;
故选A.
【典例2】(2024·山西·中考真题)生物学研究表明,某种蛇在一定生长阶段,其体长 是尾长
的一次函数,部分数据如下表所示,则y与x之间的关系式为( )尾长 6 8 10
体长 45.5 60.5 75.5
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查用待定系数法求一次函数关系式,一次函数图象上点的坐标特征,根据题意可设
,利用待定系数法求出k,b即得x、y之间的函数关系式.
【详解】解:∵蛇的体长 是尾长 的一次函数,
设 ,
把 时, ; 时, 代入得 ,
解得 ,
∴y与x之间的关系式为 .
故选:A.
【典例3】(2024·山东东营·中考真题)在弹性限度内,弹簧的长度 是所挂物体质量 的一次函
数.一根弹簧不挂物体时长12.5cm,当所挂物体的质量为2kg时,弹簧长13.5cm.当所挂物体的质量为
5kg时,弹簧的长度为 cm,
【答案】
【分析】本题考查了用待定系数法求一次函数的解析式、由自变量求函数值的知识点,解答时求出函数的
解析式是关键.设 与 的函数关系式为 ,由待定系数法求出解析式,并把 代入解析
式求出对应的 值即可.
【详解】解:设 与 的函数关系式为 ,由题意,得 ,
解得: ,
故 与 之间的关系式为: ,
当 时, .
故答案为: .
【典例4】(2024·宁夏·中考真题)在平面直角坐标系中,一条直线与两坐标轴围成的三角形是等腰三角形,
则该直线的解析式可能为 (写出一个即可).
【答案】 (答案不唯一)
【分析】本题考查的是等腰三角形的定义,一次函数的几何应用,如图,直线 过 , ,再
求解一次函数的解析式即可.
【详解】解:如图,直线 过 , ,
∴ 为等腰直角三角形,
设直线 为 ,
∴ ,
解得: ,
∴直线 为 ,
故答案为: ,(答案不唯一.)
【典例5】(2024·江苏南通·中考真题)平面直角坐标系 中,已知 , .直线
(k,b为常数,且 )经过点 ,并把 分成两部分,其中靠近原点部分的面积为 ,则k的值为 .
【答案】 /0.6
【分析】本题主要考查了一次函数的综合问题,根据题意画出图形,求待定系数法求出 的解析式,再
根据直线 经过点 ,求出 ,联立两直线求出点D的坐标,再根据靠近原点部分的面积
为 为等量关系列出关于k的等式,求解即可得出答案.
【详解】解:根据题意画出图形如下,
设直线 的解析式为: ,
把 ,B(0,3)代入,
可得出: ,
解得: ,
∴直线 的解析式为: ,
∵直线 经过点 ,
∴ ,
∴ ,
∴直线 ,
联立两直线方程: ,解得: ,
∴
∵ ,B(0,3),
∴ , ,
根据题意有: ,
即 ,
,
解得: ,
故答案为: .
【典例6】(2024·四川乐山·一模)当 , 是正实数,且满足 时,就称点 为“友谊
点”.已知点 与点 都在直线 上,点 、 是“友谊点”,且点 在线段 上.
(1)点 的坐标为 ;
(2)若 , ,则 的面积为 .
【答案】 /
【分析】(1)由 变式为 ,可知 ,所以在直线 上,点 在直线
上,求得直线 : ,进而求得 ;
(2)根据直线平行的性质从而证得直线 与直线 垂直,然后根据勾股定理求得 的长,从而求得三角形的面积.
【详解】解:(1)∵ 且 , 是正实数,
∴ ,即 ,
∴ ,
即“友谊点” 在直线 上,
∵点 在直线 上,
∴ ,
∴直线 : ,
∵“友谊点” 在直线 上,
∴由
解得 ,
∴ ,
故答案为: ;
(2)∵一、三象限的角平分线 垂直于二、四象限的角平分线 ,而直线 与直线 平
行,直线 与直线 平行,
∴直线 与直线 垂直,
∵点 是直线 与直线 的交点,
∴垂足是点 ,
∵点 是“友谊点”,
∴点 在直线 上,
∴ 是直角三角形,
∵ ,
∴ ,∵ ,
∴ ,
又∵ ,
∴ ,
∴ .
故答案为: .
【点睛】本题考查了求一次函数解析式,一次函数的性质,直角三角形的判定,勾股定理的应用以及三角
形面积的计算等,判断直线垂直,借助正比例函数是本题的关键.
【典例7】(2024·浙江嘉兴·一模)如图,将八个边长为1的小正方形摆放在平面直角坐标系中.若过原点
的直线l将图形分成面积相等的两部分,则直线l的函数表达式为 .
【答案】
【分析】此题考查了面积相等问题,用待定系数法求一次函数的解析式,解题的关键是利用三角形的面积
公式求出AB的长.
【详解】如图,过 作 于 ,易知 ,∵经过原点的一条直线l将这八个正方形分成面积相等的两部分,
,
而 ,
,
,
∴A点坐标为 ,
设直线解析式为 ,
则 ,
∴ ,
∴直线l解析式为 .
故答案为:
【典例8】(2024·内蒙古·中考真题)如图,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(−2,0), 两点.(1)求一次函数的解析式;
(2)已知变量 的对应关系如下表已知值呈现的对应规律.
x … 1 2 3 4 …
… 8 4 2 1 …
写出 与x的函数关系式,并在本题所给的平面直角坐标系中画出函数 的大致图象;
(3)一次函数 的图象与函数 的图象相交于C,D两点(点C在点D的左侧),点C关于坐标原点的对
称点为点E,点P是第一象限内函数 图象上的一点,且点P位于点D的左侧,连接 , , .若
的面积为15,求点P的坐标.
【答案】(1)
(2) ,见解析
(3)点 的坐标为
【分析】本题考查了求一次函数的解析式、画反比例函数的图象、一次函数与反比例函数的综合,熟练掌
握反比例函数和一次函数的性质是解题关键.
(1)利用待定系数法求解即可得;(2)根据表格中的规律即可得函数表达式,再利用描点法画出函数图象即可;
(3)先求出点 的坐标,再求出直线 的解析式,设点 的坐标为 ,过点 作
轴的垂线,交直线 于点 ,则 ,然后利用三角形的面积公式求解即可得.
【详解】(1)解:将点A(−2,0), 代入 得: ,
解得 ,
则一次函数的解析式 .
(2)解:由表格可知, ,
画出函数图象如下:
.
(3)解:联立 ,解得 或 ,
∵一次函数 的图象与函数 的图象相交于 , 两点(点 在点 的左侧),
∴ ,
∵点 关于坐标原点的对称点为点 ,
∴ ,设直线 的解析式为 ,
将点 , 代入得: ,解得 ,
则直线 的解析式为 ,
设点 的坐标为 ,
如图,过点 作 轴的垂线,交直线 于点 ,则 ,
∴ ,点 到 的距离与点 到 的距离之和为 ,
∵ 的面积为15,
∴ ,即 ,
解得 或 (不符合题意,舍去),
经检验, 是所列分式方程的解,
则 ,
所以点 的坐标为(1,4).
【典例9】(2024·广东广州·模拟预测)已知直线 过点 , .
(1)求直线 的函数解析式;
(2)设点 在 上,抛物线G: 与 轴交于点 , (点 在点 右侧),与 轴交于
点 .①当 时,试用含 的代数式表示四边形 的面积;
②当 , , 中有两点与点 , 围成的四边形是平行四边形时,求 的函数解析式.
【答案】(1)
(2)① 或 或 ② 或 或
【分析】(1)待定系数法求出函数解析式即可;
(2)①分 , , 三种情况进行讨论求解即可;
②分 与 两点组成的四边形为平行四边形,且点 在原点右侧, 与 两点组成的四边形为平
行四边形,且点 在原点左侧,以及当 与 两点组成的四边形为平行四边形,三种情况进行讨论求
解即可.
【详解】(1)解:设直线 的函数解析式为 ,把 , 代入,得:
,解得: ,
∴ ;
(2)①∵点 在 上,
∴ ,
∵ ,
∴当 时, ,
令 ,则 ,解得: ,
设直线 与 轴交于点 ,
∵ ,
∴当 时, ,
∴ ,当 ,即 时, ,
则:四边形 的面积 ;
当 时,
则:四边形 的面积 ;
当 ,即: 时,
则:四边形 的面积 ;综上:四边形 的面积为 或 或 ;
②当 与 两点组成的四边形为平行四边形,且点 在原点右侧时,如图,则: ,
∴ 的中点坐标为 ,
∴ , 两点中点的纵坐标为 ,
∴ 点坐标为 ,
∴ 两点的中点坐标为: ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,把 代入,得:
∴ ,即: ;
当 与 两点组成的四边形为平行四边形且点 在原点左侧时,如图,则: ,同理可得: , ,
∴ ,
∴ ,把 ,代入,得: ,
∴ ,即: ;
当 与 两点组成的四边形为平行四边形时,如图,则: ,
同理可得: , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,把 ,代入,得: ,∴ ,即: ;
综上: 或 或 .
【点睛】本题考查二次函数的综合应用,涉及到待定系数法求解析式,二次函数与抛物线的交点问题,平
行四边形的性质,等知识点,综合性强,难度大,属于压轴题,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.
考点三:一次函数与方程(组)、不等式的关系
【典例1】(2024·广东·中考真题)已知不等式 的解集是 ,则一次函数 的图象大致
是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查一次函数与一元一次不等式,解不等式的方法:从函数的角度看,就是寻求使一次函数
的值大于(或小于)0的自变量x的取值范围.找到当 函数图象位于x轴的下方的图象即可.
【详解】解∶∵不等式 的解集是 ,
∴当 时, ,
观察各个选项,只有选项B符合题意,
故选:B.【典例2】(2024·山东临沂·模拟预测)在同一平面直角坐标系中,一次函数 与
的图象如图所示.则下列结论中:① 随 的增大而增大;② ;③.当 时,
;④关于 , 的方程组 的解为 ,正确的有( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】根据一次函数的性质,结合图象,逐一进行判断即可.
【详解】解:①、 随 的增大而增大,故选项①正确;
②.由图象可知,一次函数 的图象与 轴的交点在 的图象与 轴的交点
的下方,即 ,故选项②正确;
③.由图象可知:当 时, ,故选项③错误;
④.由图象可知,两条直线的交点为 ,
∴关于 , 的方程组 的解为 ;故选项④正确;
故正确的有①②④共三个,
故选:C.
【点睛】本题考查一次函数的图象和性质,一次函数与二元一次方程组,一次函数与一元一次不等式.从
函数图象中有效的获取信息,熟练掌握图象法解方程组和不等式,是解题的关键.
【典例3】(2024·云南昆明·模拟预测)我国著名数学家华罗庚说过“数缺形时少直观,形少数时难入微”,数形结合是解决数学问题的重要思想方法.为了了解关于x的不等式 的解集,某同学绘制了
与 (m,n为常数, )的函数图象如图所示,通过观察图象发现,该不等式的解
集在数轴上表示正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了一次函数与一元一次不等式,在数轴上表示不等式的解集,能利用数形结合求出不等
式的解集是解题的关键.直接根据一次函数的图象即可得出结论.
【详解】解:由一次函数的图象可知,当 时,一次函数 的图象在一次函数 的图
象的下方,
∴关于 的不等式 的解集是 .
在数轴上表示 的解集,只有选项C符合,
故选:C.
【典例4】(2024·江苏苏州·模拟预测)如图, 为坐标原点, 的两个顶点 , ,点
在边 上, ,点 为 的中点,点 为边 上的动点,则使四边形 周长最小的点 的
坐标为( )A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查轴对称—最短路线问题,等腰三角形的判定和性质,两直线的交点坐标等知识点.根据
已知条件得到 , ,求得 , ,得到 , ,在 轴正
半轴取点 ,使 ,连接 交 于点 ,连接 交 于 ,连接 , ,推出 垂直平
分 ,则点 与点关 于直线 对称,此时四边形 周长最小,E(0,2),求得直线 为
,直线 的解析式为 ,解方程组即可得到结论.正确的找到 点的位置是解题的关键.
【详解】解:∵ , ,
∴ , ,
∴ ,
∵ ,点 为 的中点,
∴ , ,
∴ , ,
在 轴正半轴取点 ,使 ,连接 交 于点 ,连接 交 于 ,连接 , ,
∴ ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,即 平分 ,
∴ , ,
∴ 垂直平分 ,则点 与点关 于直线 对称,
∴ , ,
∴ ,
当点 与点 重合时,取“ ”号,此时四边形 周长最小,
设直线 为 ,过点 ,∴ ,
解得: ,
∴直线 为 ,
直线 的解析式为 ,过点 , ,
∴ ,
解得: ,
∴直线 的解析式为 ,
解方程组 得: ,
∴ .
故选:C.
【典例5】(2024·江苏扬州·中考真题)如图,已知一次函数 的图象分别与x、y轴交于A、
B两点,若 , ,则关于x的方程 的解为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了一次函数与一元一次方程之间的关系,难度不大,认真分析题意即可.根据一次函数与 轴交点坐标可得出答案.
【详解】解:∵ ,
∴ ,
∵一次函数 的图象与 轴交于点 ,
∴当 时, ,即 时, ,
∴关于 的方程 的解是 .
故答案为: .
【典例6】(2024·山东日照·中考真题)已知一次函数 和 ,当 时,函数 的图
象在函数 的图象上方,则a的取值范围为
【答案】
【分析】本题主要考查了一次函数综合.熟练掌握一次函数的图象和性质,一次函数与不等式,分类讨论,
是解决问题的关键.
可知 过原点,当 过点 时, ;当 与 平行时, ,由函数图象
知, .
【详解】解:可知 过原点,
∵ 中, 时, ,
∴当 过点 时, ,
得 ;
当 与 平行时,
得 .
由函数图象知,当 时,函数 的图象在函数 的图象上方,a的取值范围为: .故答案为: .
【典例7】(2024·北京·中考真题)在平面直角坐标系 中,函数 与 的图象交
于点 .
(1)求 , 的值;
(2)当 时,对于 的每一个值,函数 的值既大于函数 的值,也大于函数
的值,直接写出 的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了待定系数法求函数解析式,一次函数图象平行的条件,利用数形结合的思想是解决本
题的关键.
(1)将(2,1)代入 先求出k,再将(2,1)和k的值代入y=kx+b(k≠0)即可求出b;
(2)根据数形结合的思想解决,将问题转化为当 时,对于 的每一个值,直线 的图象
在直线 和直线 的上方,画出临界状态图象分析即可.
【详解】(1)解:由题意,将(2,1)代入 得: ,
解得: ,
将 ,(2,1),代入函数y=kx+b(k≠0)中,
得: ,解得: ,
∴ ;
(2)解:∵ ,
∴两个一次函数的解析式分别为 ,
当 时,对于 的每一个值,函数 的值既大于函数 的值,也大于函数 的
值,
即当 时,对于 的每一个值,直线 的图象在直线 和直线 的上方,则画
出图象为:
由图象得:当直线 与直线 平行时符合题意或者当 与x轴的夹角大于直
线 与直线 平行时的夹角也符合题意,
∴当直线 与直线 平行时, ,
∴当 时,对于 的每一个值,直线 的图象在直线 和直线 的上方时,
,
∴m的取值范围为 .
【典例8】(2024·陕西咸阳·模拟预测)探究函数性质时,我们经历了列表、描点、连线画出函数图象,观
察分析图象特征,概括函数性质的过程.结合已有经验,请画出函数 的图象,并探究该函数
性质.
(1)绘制函数图象列表:下列是x与y的几组对应值,其中 ________;
x … 0 1 2 3 4 …
y … 4 2 0 m 0 2 4 6 8 …
描点:根据表中的数值描点 ;
连线:请用平滑的线顺次连接各点,在图中画出函数图象;
(2)探究函数性质
请写出函数 的一条性质:________________;(写一条即可)
(3)运用函数图象及性质
根据图象,求不等式 的解集.
【答案】(1) ,图见解析
(2)函数 的图象有最低点 (答案不唯一)
(3)
【分析】本题考查通过列表,描点,连线,画函数图象,通过函数图象研究函数的性质;
(1)把 代入 即可求出m的值;直接描点,用平滑的曲线的进行连线即可画出函数图象;
(2)根据图象即可求解;
(3)图象法解不等式即可.
【详解】(1)把 代入 ,得,
∴ .
如图,
故答案为: ;
(2)函数 的图象有最低点 (答案不唯一).
故答案为:函数 的图象有最低点 (答案不唯一);
(3)由图象可知不等式 的解集是 .
【典例9】(2023·重庆沙坪坝·二模)如图,在四边形 中, , ,过点A作
于点E, ,动点P从点B出发,沿 运动,到达点D时停止运动.
设点P的运动路程为x, 的面积为 .(1)请直接写出 与x之间的函数关系式以及对应的 的取值范围;
(2)请在直角坐标系中画出 的图象,并写出函数 的一条性质;
(3)若直线 的图象如图所示,结合你所画 的函数图像,直接写出当 时x的取值范围.(保留一位
小数,误差不超过0.2)
【答案】(1)
(2)画图见解析,当 时, 随 的增大而减小,当 时, 随 的增大而增大(答案不唯
一)
(3)当 时 的取值范围为: 或
【分析】(1)当点 在 上运动时,由 ,即可求解;当点 在 上运动时,同理可解;
(2)通过取点描点连线绘制图象即可;再观察函数图象即可求解;
(3)观察函数图象即可求解;
【详解】(1)解: , ,
则 ,
即 ,
则四边形 为矩形,
在 中, , ,则 ,
则矩形 为边长为4的正方形,
当点 在 上运动时,
过点 作 于点 ,
则 ,当点 在 上运动时,
同理可得: ,
即 ;
(2)当 时, ,当 时, ,当 时, ;
将上述坐标描点连线绘制图象如下:
从图象看,当 时, 随 的增大而减小,当 时, 随 的增大而增大(答案不唯一);
(3)从图象看,当 时 的取值范围为: 或 .
【点睛】本题是一次函数综合题,主要考查了一次函数的性质、正方形的判别和性质、面积的计算等,其
中(1),要注意分类求解,避免遗漏.
【典例10】(2024·河北·一模)如图,在平面直角坐标系 中,直线 : 与y轴交于点A,直线
与y轴,x轴交于点B,点C, 与 交于点 ,连接 ,已知 的长为4.(1)求点D的坐标及直线 的解析式;
(2)求 的面积;
(3)若直线 上有一点P使得 的面积等于 的面积,直接写出点P的坐标.
【答案】(1) ,直线 的解析式为
(2)
(3) 或
【分析】本题主要考查了一次函数的性质及三角形面积的计算,解题的关键是数形结合.
(1)把 代入 ,即可求出坐标,再根据点 和 用待定系数法即可求出函数解析
式;
(2)先求出 ,再根据图象即可求解;
(3)设 ,根据 或 即可求解;
【详解】(1)解:∵ ,
∴将点 代入得 ,
∴ ;
∵ 的长为4,
∴ ,
设直线 的解析式为 ,将点 和 代入得:
,
解得: ,
故直线 的解析式为 ;
(2)解:令 ,得 ,
,
;
(3)解:根据题意得: ,
设 ,
令 ,得 ,
,
如图:
,
解得: ,
或 ,
解得: ,
故 或 .考点四:一次函数的实际应用
【典例1】(2024·广东·模拟预测)综合与实践
生活中的数学:如何确定单肩包的最佳背带长度?
素材1:如图是一款单肩包,背带由双层部分、单层部分和调节扣构成.使用时可以通过调节扣加长或缩
短单层部分的长度,使背带的总长度加长或缩短.总长度为单层部分与双层部分的长度和,其中调节扣的
长度忽略不计.
素材2:对该款单肩包的背带长度进行测量,设双层部分的长度是 ,单层部分的长度是 ,得到几
组数据如下表所示.
双层部分的长度 2 6 10 …
单层部分的长度 116 108 100 …
素材3:单肩包的最佳背带总长度与身高的比为 .
素材4:小明爸爸准备购买此款单肩包.爸爸自然站立,将该单肩包的背带调节到最短提在手上(背带的
倾斜忽略不计),背带的悬挂点离地面的高度为 ;如图,已知爸爸的臂展和身高一样,且肩宽为
,头顶到肩膀的垂直高度为身高的 .
请根据以上素材,解答下列问题:
(1)如图,在平面直角坐标系中,以所测得数据中的x为横坐标,y为纵坐标,描出所表示的点,并用光滑
曲线连接;根据图象思考与x之间的函数表达式,并直接写出x的取值范围;(2)设人的身高为h,当单肩包的背带长度调整为最佳背带总长度时,此时人的身高h与这款单肩包背带的
双层部分的长度x之间的函数表达式;
(3)当小明爸爸的单肩包的背带长度调整为最佳背带总长度时,求此时双层部分的长度.
【答案】(1)图见解析; ;
(2)
(3)此时双层部分的长度为
【分析】(1)直接描点并作图,利用待定系数法求出函数关系式,并求出 的最大值和最小值;
(2)根据“背带的总长度为单层部分与双层部分的长度和”和 与 之间的函数关系式,用含 的代数式
将背带的总长度表示出来,再由背带总长度与身高的比例关系列出等式,将 表示为 的函数的形式即可;
(3)当背包的背带调节到最短时都为双层部分,求出此时 的值,从而求出手离地面的高度;设小明爸爸
的身高为未知数,根据臂展与身高的关系及肩宽,将一条胳膊的长度用身高表示出来,头顶到肩膀的垂直
高度、一条胳膊的长度、手离地面的高度之和为身高,利用此等量关系列方程求出身高,将其代入任务2
中得到的函数关系式,求出对应 的值即可.
【详解】(1)解:描点并作图如图所示:
根据图象可知,变量 、 满足一次函数关系.
设 、 为常数,且 ,将 , 和 , 代入 ,
得 ,
解得 ,
.
当背带都为单层部分时, ;
当背带都为双层部分时, ,即 ,
解得 ,
的取值范围是 ;
(2)解:∵背带的总长度为单层部分与双层部分的长度和,
总长度为 ,
当单肩包背带长度调整为最佳背带总长度时,得 ,
∴ ;
(3)解:由素材可知,当背包的背带调节到最短时都为双层部分,即 , ,
背包提在手上,且背包的悬挂点离地面高度为 ,
手到地面的距离为 ,
设小明爸爸的身高为 .
臂展和身高一样,且肩宽为 ,
小明爸爸一条胳膊的长度为 ,
,
解得 ,
根据任务2,得 ,
解得 ,
此时双层部分的长度为 .【点睛】本题考查一次函数的应用,涉及求一次函数解析式,画一次函数图象,求一次函数值,理解题意,
利用待定系数法求函数关系式、求出小明爸爸的身高是本题的关键.
【典例2】(2024·陕西汉中·三模)在一条笔直的道路上依次有 三地,小明从 地跑步到达 地,休
息 后按原速跑步到达 地.小明距 地的距离 与时间 之间的函数图象如图所示.
(1)从 地到 地的距离为______ ;
(2)求出 段的函数表达式:
(3)求小明距 地 时所用的时间.
【答案】(1)1500
(2) 段的函数表达式为 ;
(3)小明距 地 时所用的时间为 .
【分析】本题考查一次函数的应用,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.
(1)根据图象中的数据,可以计算出从 地到 地的距离;
(2)先计算出小明跑步的速度,即可计算出小明从 地到 地用的时间,从而可以写出点 的坐标,再
根据点 的坐标,即可得到 段的函数表达式;
(3)令(2)中 的值为750,求出相应的 的值,即可得到小明距 地 时所用的时间.
【详解】(1)解:由图象可得,
从 地到 地的距离为: ,
故答案为:1500;
(2)解:由图象可得,
小明的跑步速度为: ,
小明从 地到 地用的时间为: ,
点 的坐标为 ,
设 段的函数表达式为 ,
点 , 在该函数图象上,,
解得 ,
即 段的函数表达式为 ;
(3)解:令 , ,
解得 ,
即小明距 地 时所用的时间为 .
【典例3】(2024·山东青岛·中考真题)为培养学生的创新意识,提高学生的动手能力,某校计划购买一批
航空、航海模型.已知商场某品牌航空模型的单价比航海模型的单价多35元,用2000元购买航空模型的
数量是用1800元购买航海模型数量的 .
(1)求航空和航海模型的单价;
(2)学校采购时恰逢该商场“六一儿童节”促销:航空模型八折优惠.若购买航空、航海模型共120个,且
航空模型数量不少于航海模型数量的 ,请问分别购买多少个航空和航海模型,学校花费最少?
【答案】(1)航空模型的单价为125元,则航海模型的单价为 元;
(2)当购买航空模型40个,购买航海模型80个时,学校花费最少
【分析】本题主要考查了分式方程的实际应用,一次函数的实际应用,一元一次不等式的实际应用:
(1)设航空模型的单价为x元,则航海模型的单价为 元,根据用2000元购买航空模型的数量是用
1800元购买航海模型数量的 列出方程求解即可;
(2)设购买航空模型m个,花费为y元,则购买航海模型 个,先根据航空模型数量不少于航海
模型数量的 列出不等式求出m的取值范围,再列出y关于m的一次函数关系式,利用一次函数的性质求
解即可.
【详解】(1)解:设航空模型的单价为x元,则航海模型的单价为 元,由题意得, ,
解得 ,
检验,当 时, ,
∴ 是原方程的解,且符合题意,
∴ ,
答:航空模型的单价为125元,则航海模型的单价为 元;
(2)解:设购买航空模型m个,花费为y元,则购买航海模型 个,
由题意得, ,
解得 ,
,
∵ ,
∴y随m增大而增大,
∴当 时,y有最小值,最小值为 ,
此时有 ,
答:当购买航空模型40个,购买航海模型80个时,学校花费最少.
【典例4】(2024·吉林长春·中考真题)区间测速是指在某一路段前后设置两个监控点,根据车辆通过两个
监控点的时间来计算车辆在该路段上的平均行驶速度.小春驾驶一辆小型汽车在高速公路上行驶,其间经
过一段长度为20千米的区间测速路段,从该路段起点开始,他先匀速行驶 小时,再立即减速以另一速
度匀速行驶(减速时间忽略不计),当他到达该路段终点时,测速装置测得该辆汽车在整个路段行驶的平
均速度为100千米/时.汽车在区间测速路段行驶的路程 (千米)与在此路段行驶的时间 (时)之间的
函数图象如图所示.(1) 的值为________;
(2)当 时,求 与 之间的函数关系式;
(3)通过计算说明在此区间测速路段内,该辆汽车减速前是否超速.(此路段要求小型汽车行驶速度不得超
过120千米/时)
【答案】(1)
(2)
(3)没有超速
【分析】本题考查了一次函数的应用、一次函数的图像、求函数解析式等知识点,掌握待定系数法求函数
关系式是解题的关键.
(1)由题意可得:当以平均时速为 行驶时, 小时路程为 千米,据此即可解答;
(2)利用待定系数法求解即可;
(3)求出先匀速行驶 小时的速度,据此即可解答.
【详解】(1)解:由题意可得: ,解得: .
故答案为: .
(2)解:设当 时,y与x之间的函数关系式为y=kx+b(k≠0),
则: ,解得: ,
∴ .
(3)解:当 时, ,
∴先匀速行驶 小时的速度为: ,
∵ ,∴辆汽车减速前没有超速.
【典例5】(2024·山东日照·中考真题)【问题背景】2024年4月23日是第18个“世界读书日”,为给师
生提供更加良好的阅读环境,学校决定扩大图书馆面积,增加藏书数量,现需购进20个书架用于摆放书籍.
【素材呈现】
素材一:有 两种书架可供选择,A种书架的单价比B种书架单价高 ;
素材二:用18000元购买A种书架的数量比用9000元购买B种书架的数量多6个;
素材三:A种书架数量不少于B种书架数量的 .
【问题解决】
(1)问题一:求出 两种书架的单价;
(2)问题二:设购买a个A种书架,购买总费用为w元,求w与a的函数关系式,并求出费用最少时的购买
方案;
(3)问题三:实际购买时,商家调整了书架价格,A种书架每个降价m元,B种书架每个涨价 元,按问
题二的购买方案需花费21120元,求m的值.
【答案】(1)1200元;1000元
(2) ;购买A种书架8个,B种书架12个
(3)120
【分析】本题考查运用分式方程,一次函数,一元一次方程解决实际问题.
(1)设B种书架的单价为x元,则A种书架的单价为 元,用18000元购买A种书架 个,
用9000元购买B种书架 个,根据素材二即可列出方程,求解并检验即可解答;
(2)根据总费用=A种书架的总费用+B种书架的总费用即可列出函数,根据资料三求出自变量a的取值
范围,再根据一次函数的增减性即可求出总费用的最小值;
(3)根据总费用=A种书架的总费用+B种书架的总费用列出一元一次方程,求解即可解答.
【详解】(1)解:设B种书架的单价为x元,则A种书架的单价为 元.由题意得 ,
解得 ,
经检验, 是分式方程的解,且符合题意,
.
答: 两种书架的单价分别为1200元,1000元.
(2)解:购买a个A种书架时,购买总费用 ,
即 ,
由题意得,a应满足: ,解得 .
,
∴w随着a的增大而增大,
当 时,w的值最小,最小值为 ,
费用最少时购买A种书架8个,B种书架12个.
(3)解:由题意得
,
解得 .
【典例6】(2024·山东东营·中考真题)随着新能源汽车的发展,东营市某公交公司计划用新能源公交车淘
汰“冒黑烟”较严重的燃油公交车.新能源公交车有 型和 型两种车型,若购买 型公交车 辆, 型
公交车 辆,共需 万元;若购买 型公交车 辆, 型公交车 辆,共需 万元.
(1)求购买 型和 型新能源公交车每辆各需多少万元?
(2)经调研,某条线路上的 型和 型新能源公交车每辆年均载客量分别为 万人次和 万人次.公司准
备购买10辆 型、 型两种新能源公交车,总费用不超过 万元.为保障该线路的年均载客总量最大,
请设计购买方案,并求出年均载客总量的最大值.
【答案】(1)购买 型新能源公交车每辆需 万元,购买 型新能源公交车每辆需 万元;
(2)方案为购买 型公交车 辆, 型公交车 辆时.线路的年均载客总量最大,最大在客量为 万人.
【分析】本题考查二元一次方程组和一元一次不等式及一次函数的应用,注意理解题意,找出题目蕴含的
数量关系,列出方程组及一次函数是解题的关键.
(1)设购买 型公交车每辆需 万元,购买 型公交车每辆需 万元,根据“购买 型公交车 辆, 型公交车 辆,共需 万元;若购买 型公交车 辆, 型公交车 辆,共需 万元”列出方程组解决问
题即可;
(2)设购买 型公交车 辆,则 型公交车 辆,由“公司准备购买10辆 型、 型两种新能源公
交车,总费用不超过 万元”列出不等式求得 的取值,再求出线路的年均载客总量为 与 的关系式,
根据一次函数的性质求解即可.
【详解】(1)解:设购买 型新能源公交车每辆需 万元,购买 型新能源公交车每辆需 万元,
由题意得: ,
解得 ,
答:购买 型新能源公交车每辆需 万元,购买 型新能源公交车每辆需 万元;
(2)解:设购买 型公交车 辆,则 型公交车 辆,该线路的年均载客总量为 万人,
由题意得 ,
解得: ,
∵ ,
∴ ,
∵ 是整数,
∴ , ,10;
∴线路的年均载客总量为 与 的关系式为 ,
∵ ,
∴ 随 的增大而减小,
∴当 时,线路的年均载客总量最大,最大载客量为 (万人次)
∴ (辆)
∴购买方案为购买 型公交车 辆,则 型公交车 辆,此时线路的年均载客总量最大时,且为760万人次,
【典例7】(2024·浙江嘉兴·一模)某电脑商城准备购进 两种型号的电脑,已知每台电脑的进价 型
比 型多 元,用 万元购进 型电脑和用 万购进 型电脑的数量相同.(1) 两种型号电脑每台进价各是多少?
(2)随着技术的更新, 型号电脑升级为 型号,该商城计划一次性购进 两种型号电脑共 台,
型号电脑的每台售价 元.经市场调研发现,销售 型号电脑所获利润 (万元)与 销售量 台(
),如图所示,AB为线段, 为抛物线一部分 ( ).若这两种电
脑全部售出,则该商城如何进货利润最大?(利润 销售总价 总进价)
【答案】(1) 型电脑每台进价 元, 型电脑每台进价 元
(2) 型电脑总共购进 台, 型电脑总共购进 台
【分析】( )设 型电脑每台进价 元,则 型电脑每台进价 元,根据题意列出方程即可求解;
( )由题意可得 型电脑购进 台 , 型电脑购进 台,即得 型电脑的利润为 万
元,
再根据函数图象可得 ,设总利润为 万 元,可分别求出
时 , 时 ,进而即可求解;
本题考查了分式方程的应用,一次函数和二次函数的应用,根据题意正确列出分式方程和函数解析式是解
题的关键.
【详解】(1)解:设 型电脑每台进价 元,则 型电脑每台进价 元,根据题意得, ,
解得 ,
经检验, 是原方程的解,符合题意,
∴ ,
答: 型电脑每台进价 元, 型电脑每台进价 元;
(2)解:∵ 销售量 台,
∴ 型电脑购进 台 ,
∴ 型电脑购进 台,
∴ 型电脑的利润为 万元,
由图象可知,当 时, 与 的函数解析式为 ,
把 代入得, ,
∴ ,
∴ ,
把 代入 得, ,
解得 ,
∴ ,
∴ ,
设总利润为 万 元,
当 时,总利润 ,∵ ,
∴ 随 的增大而增大,
∴当 时, 有最大值, (万元);
当 时,总利润 ,
∵ ,对称轴为直线 ,
∴当 时, 有最大值, (万元);
∵ ,
∴ 型电脑总共购进 台, 型电脑总共购进 台时,利润最大.
易错点1:一次函数的平移
一次函数y=kx+b(k≠0)的图象可由正比例函数y=kx(k≠0)的图象平移得到:
当b>0时,向上平移b个单位长度;
当b<0时,向下平移|b|个单位长度
平移口诀:左加有减,上加下减
【典例1】(2024·陕西·模拟预测)在同一平面直角坐标系中,直线 向上平移 个单位长度
后,与直线 的交点可能是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了一次函数图象的平移,正确求出平移后的直线解析式是解题的关键.先根据平移规律
求出直线向上平移m个单位的直线解析式,再把各选项点坐标代入 与 ,验证即可.【详解】解:直线 向上平移 个单位后,得到 ,
A.把 代入 得, ,
∴交点不可能是 ,故A不合题意;
B.把 代入 得, ,
∴交点不可能是 ,故B不合题意;
C.把 代入 得, ,
把 代入 ,求得 ,
∴交点可能是 ,故C符合题意;
D.把 代入 得, ,
把 代入 ,求得 ,
∴交点不可能是(0,3),故D不合题意;
故选:C.
【典例2】(2024·陕西咸阳·模拟预测)将直线 向下平移2个单位长度后得到直线 ,将
直线 向左平移1个单位长度后得到直线 .若直线 和直线 恰好重合,则k的值为( )
A. B. C.1 D.
【答案】A
【分析】本题考查了直线的平移.直线的平移规律遵循:上加下减,左加右减,据此分别求出平移后直线
、 的解析式,结合 与 直线恰好重合可得关于 的方程,解方程即得答案.
【详解】解: 直线 向下平移2个单位长度后得到直线 ,
直线 的解析式为 ,将直线 向左平移 个单位长度后得到直线 ,
直线 的解析式为 ,
直线 和直线 恰好重合,
,
解得: ,
故选:A.
【典例3】(2024·内蒙古包头·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,一次函数 的图像分别与
轴, 轴交于 , 两点,将直线 向左平移后与 轴, 轴分别交于点 ,点 .若 ,则直
线 的函数解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了一次函数图像的平移,掌握一次函数的图象和性质是解题的关键.先利用一次函数解
析式求出点 坐标,再证明 ,得到 ,即得点 的坐标,最后根据一次函数平
移的性质即可求出直线 的函数解析式.
【详解】解:对于直线 ,
当 时, ,
∴ ,
∵直线 向左平移后与 轴, 轴分别交于点 ,点 ,
∴ ,∴ ,
又∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∴点 的坐标为 ,
∴平移以后的函数解析式为 .
故选: .
【典例4】(2024·湖南常德·模拟预测)已知点 关于 轴的对称点为 ,且 在直线 上,
把直线 的图象向右平移2个单位后,所得的直线解析式为 .
【答案】
【分析】此题主要考查了一次函数图形与几何变换,先利用点 关于 轴的对称点为 ,求出点
,再根据点在一次函数图像上,可得出 .最后根据一次函数图像的平移可得出答案.
【详解】解:点 关于 轴的对称点为 ,
,
∴
在直线 ,
∵
,
∴ ,
∴
直线 ,
∴
把直线 向右平移2个单位后,
所得的直线解析式为 ,
故答案为: .【典例5】(2024·四川眉山·二模)如图,已知直线 经过点A 且与直线 : 平行,直
线 与 轴、 轴分别交于点 、 .
(1)求直线 的表达式及其与 轴的交点 的坐标;
(2)判断四边形 是什么四边形?并证明你的结论.
【答案】(1) ,
(2)矩形,证明见解析
【分析】(1)根据两直线平行 值相等,设直线 的表达式为 ,把 代入,进行求解即
可;
(2)分别求出 点的坐标,进而求出 的长,根据一组对边平行且相等的四边形为平行四边形,
得到四边形 是平行四边形,再根据勾股定理逆定理,推出 ,即可得出结论.
【详解】(1)解:由题意,设直线 的表达式为 ,
把 代入,得: ,解得: ,
∴ ;
当 时, ,解得: ,
∴ ,
(2)四边形 是矩形,证明如下:当 时, ,
当 时, ,解得: ;
∴
∴ ,
由(1)知 ,
∴ ,
∴ ,
又∵ ,
∴ ,
∴四边形 是平行四边形.
又∵ , , ,
∴ ,
∴ ,
∴四边形 是矩形.
【点睛】本题考查一次函数图象的平移,一次函数与几何的综合应用,勾股定理,平行四边形的判定,正
确的求出函数解析式,是解题的关键.
易错点2:求直线围成的图形面积
解题方法:
1.求点---围成图形的顶点坐标。
2.确定底边---找到与坐标轴平行或者在坐标轴上的边长作为底边。
作辅助线:(切割法)过点作 y 轴的平行线切割图形。
3. 求出线段长。
4.带公式求出面积。S△= ×底×高
割补求面积(铅垂法):【典例1】(2024·陕西西安·模拟预测)在平面直角坐标系中,O为坐标原点.若直线 分别与x
轴、直线 交于点A、B,则 的面积为( )
A.2 B.3 C.5 D.6
【答案】B
【分析】本题考查了两直线与坐标轴围成图形的面积,求出交点坐标是解题的关键.根据方程或方程组得
到 , ,根据三角形的面积公式即可得到结论.
【详解】解:如图,
在 中,令 ,得 ,
解 得, ,
∴ , ,
∴ 的面积 ,
故选:B.【典例2】(2024·西藏·中考真题)将正比例函数 的图象向上平移3个单位长度后得到函数图象的解
析式为 .
【答案】
【分析】本题考查了一次函数的性质-平移,根据一次函数平移的特点求解即可,掌握一次函数平移的特点
是解题的关键.
【详解】解:正比例函数 的图象向上平移3个单位长度后得到函数图象的解析式为:
,
故答案为: .
【典例3】(2024·四川凉山·中考真题)如图,正比例函数 与反比例函数 的图象交于
点 .
(1)求反比例函数的解析式;
(2)把直线 向上平移3个单位长度与 的图象交于点 ,连接 ,求 的面积.
【答案】(1)
(2)6
【分析】本题考查了一次函数与反比例函数的交点问题,待定系数法求函数解析式,一次函数的平移等知
识,熟练掌握函数的平移法则是关键.
(1)待定系数法求出反比例函数解析式即可;
(2)先得到平移后直线解析式,联立方程组求出点 坐标,根据平行线间的距离可得 ,代入
数据计算即可.【详解】(1)解: 点 在正比例函数图象上,
,解得 ,
,
在反比例函数图象上,
,
反比例函数解析式为 .
(2)解:把直线 向上平移3个单位得到解析式为 ,
令 ,则 ,
∴记直线与 轴交点坐标为 ,连接 ,
联立方程组 ,
解得 , (舍去),
,
由题意得: ,
∴ 同底等高,
.
【典例4】(2024·河北唐山·模拟预测)如图,直线 的解析式为 ,且 与x轴交于点D,直线经过点 、 ,直线 、 交于点C.
(1)求直线 的解析式;
(2)求 的面积;
(3)试问:在直线 上是否存在异于点C的另一点P,使得 与 的面积相等?若存在,请直接写
出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题主要考查了一次函数与三角形综合.熟练掌握待定系数法求函数的解析式,函数图象与坐标
轴交点坐标,两函数交点坐标,三角形面积公式,是解决问题的关键.
(1)设直线 的解析式是 ,根据 过点 和 ,列方程组,解方程组,即得直线
的解析式是 ;(2)根据 求得D的坐标(1,0),得到 ,根据 ,得到C的坐标 ,根据
即得;
(3)过点P作 轴于点E,根据 , ,得到 ,在 中,根据
得到 ,即得 .
【详解】(1)设直线 的解析式是 ,
根据题意得: ,
解得: ,
则直线 的解析式是 ;
(2)在 中,
令 ,解得: .
则D的坐标是(1,0).
∴ ,
根据题意得: ,
解得: ,
则C的坐标是 ,
∴ ;
(3)存在 ,理由:过点P作 轴于点E,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
在 中,
当 时, ,
∴ .
【典例5】(2024·河北石家庄·二模)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 ,直线 与x轴交于点C,与y轴交于点E,且与 相交于D.点P为线段 上一
点(不与点D,E重合),作直线 .(1)求直线 的表达式及点D的坐标;
(2)若直线 将 的面积分为 两部分,求点P的坐标;
(3)点P是否存在某个位置,使得点D关于直线 的对称点 恰好落在直线 上方的坐标轴上.若存在,
直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1) ;
(2)存在, 或 .
(3)存在.点P的坐标是 或 .
【分析】(1)利用待定系数法求出直线 的解析式,联立 与 的解析式,即可求出点D 坐标;
(2)连接BC,过点D作 轴于点F,证得 ,则点P在线段CD上或在线段CE上,分两
种情况求出点P的坐标即可;
(3)根据数轴得到三种情况:(Ⅰ)当点D关于直线 的对称点恰好落在x轴负半轴上 处时,(Ⅱ)
当点D关于直线 的对称点恰好落在y轴上 处时,(Ⅲ)当点D关于直线 的对称点恰好落在x轴正
半轴上 处时,分别求出点P的坐标.
【详解】(1)解:设直线 的表达式为 ,代入点 , ,
得 ,解得 ,
直线l的表达式为 .
令 ,解得 ,
,D的坐标为 .
(2)如图,连接 ,过点D作 轴于点F.
令
解得 ,
∴
∴ , ,
.
, , ,
点B是线段AD的中点,
.
若直线 将 的面积分为 两部分,
则点P在线段CD上或在线段CE上.
(Ⅰ)当点P在线段CD上时,设点P的横坐标为 , ,
,
若直线 将 的面积分为 两部分,则有
,
,,
,
代入直线 得点P的坐标为 .
(Ⅱ)当点P在线段CE上时,如图,设直线 与x轴交于点Q,
此时有 ,
,即 ,
,
,
.
设直线 的解析式为
∴
解得
直线 的表达式为 ,
令 ,解得 ,点P的坐标为 .
综上所述,点P的坐标为 或 .
(3)存在.点P的坐标是 或 .
点D关于直线 的对称点 恰好落在直线AB上方的坐标轴上时,有以下三种情况,
(Ⅰ)当点D关于直线 的对称点恰好落在x轴负半轴上 处时,如图,
由轴对称可知:
, ,
由(2)可知,点B是线段AD的中点,
,
,
.
又 ,
而 ,
,
轴.
,.
(Ⅱ)当点D关于直线 的对称点恰好落在y轴上 处时,如图过点P作 于点 ,
作 轴于点H,
过点D作 轴于点M,由轴对称可知: 平分 ,
.
,
,
即 ,
解得 ,
;
(Ⅲ)当点D关于直线 的对称点恰好落在x轴正半轴上 处时,如图,
点B是线段AD的中点,由轴对称可知:此时点 与点A重合,
不符合题意,应舍去.
综上, 或 .
【点睛】此题考查了一次函数交点问题,待定系数法求一次函数的解析式,轴对称的性质,一次函数与图
形面积问题,正确理解一次函数的交点问题是解题的关键.
【典例6】(2023·辽宁沈阳·二模)如图,在平面直角坐标系中,直线y=kx+b(k≠0)交 轴于点 ,
交 轴于点 ,与直线 交于点 ,点 是 轴正半轴上一动点,过点 作 轴的垂线,与直线
, 分别交于点 , ,设点 的横坐标为 .
(1)求直线y=kx+b(k≠0)的函数表达式;
(2)当 的面积为 时,求 的值;
(3)点 为 轴上一动点,当 为等腰直角三角形时,请直接写出 的值.
【答案】(1)
(2)4或8
(3) 或
【分析】本题考查了一次函数综合,涉及待定系数法确定函数表达式、平面直角坐标系中求三角形面积、
等腰三角形性质、解含绝对值的方程等知识,掌握分类讨论思想,数形结合思想,及待定系数法是解题的
关键.
(1)根据待定系数法求解即可得到答案;
(2)根据三角形的面积公式列方程求解即可得到答案;
(3)分类讨论,结合图象,列方程求解.【详解】(1)解:由直线y=kx+b(k≠0)交 轴于点 ,则 ;
由直线y=kx+b(k≠0)与直线 交于点 ,则 , ;
,解得 ,
直线 ;
(2)解:过点 作 轴的垂线,与直线 , 分别交于点 , ,设点 的横坐标为 ,
直线 ,直线 ,
, ,
,
的面积为 ,解得 或 ;
的值为4或8;
(3)解:当 , 时, ,解得 (不合题意,舍去)或 ,
过 作 ,且 时 ,如图所示:
,解得 (不合题意,舍去)或 ,
的值为 或 .
【典例7】(2024·河北衡水·二模)在平面直角坐标系中,直线 经过 ,直线与x轴交于点C,与直线 交于点D.
(1)求直线 的函数解析式:
(2)求 的面积;
(3)嘉淇为了更好观看图象,截屏该问题的图象,如图所示,嘉淇发现屏幕上有一位置固定的黑点M,刚好
落在直角坐标系中坐标为 的位置上,嘉淇通过手机的触屏功能,在坐标原点的位置与可视范围不改变
的情况下,把截屏横向、纵向放大相同的倍数,当直线 恰好经过点M时,图中坐标系的单位长度变为原
来的a倍,直接写出a的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)在平面直角坐标系中,直线 经过 ,利用待定系数法即可求出函数表达式;
(2)根据题意,求出C(−2,0)、 ,结合 ,由平面直角坐标系中三角形面积求法得到
;(3)题中的描述可理解为将直线 : 平移后过点 ,设平移后的直线为 ,
求出 平移后的直线表达式为 ,求出平移后直线与 轴交点,直线 与 轴交点,从而得到放
大后坐标系的单位长度变为原来的 倍.
【详解】(1)解:设直线 的函数解析式为 ,
∵点 在直线 上,
∴ ,解得 ,
∴直线 的函数解析式为 ;
(2)如图所示:
∵直线 与 轴交于点 ,
∴当 时, ,
解得: ,即C(−2,0),
∵直线 与直线 交于点 ,
∴ ,解得 ,即 ,
,
∴ ;
(3)题中的描述可理解为将直线 : 平移后过点 ,
设平移后的直线为 ,将 代入表达式得到 ,
解得: ,
平移后的直线表达式为 ,
当 时, ,即放大后,直线过 ,且与 轴交点为 ;由于直线 : 与 轴交点
为(0,2);
放大后,坐标系的单位长度变为原来的 倍,即 .
【点睛】本题考查一次函数综合,涉及待定系数法求一次函数表达式、平面直角坐标系中三角形面积、一
次函数图象平移等知识,熟练掌握一次函数图象与性质是解决问题的关键.
易错点3:一次函数探究性问题
【典例1】(2024·四川内江·中考真题)如图,在平面直角坐标系中, 轴,垂足为点 ,将
绕点 逆时针旋转到 的位置,使点 的对应点 落在直线 上,再将 绕点 逆时针
旋转到 的位置,使点 的对应点 也落在直线 上,如此下去,……,若点 的坐标为
(0,3),则点 的坐标为( ).A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了平面直角坐标系、一次函数、旋转的性质、勾股定理等知识点.找出点的坐标规律以
及旋转过程中线段长度的关系是解题的关键.
通过求出点 的坐标, 、 、 的长度,再根据旋转的特点逐步推导出后续点的位置和坐标,然后
结合图形求解即可.
【详解】 轴,点 的坐标为(0,3),
,则点 的纵坐标为3,代入 ,
得: ,则点 的坐标为 .
, ,
,
由旋转可知, , , ,
, ,
,
.
设点 的坐标为 ,
则 ,解得 或 (舍去),则 ,
点 的坐标为 .
故选C.
【典例2】(2024·湖北武汉·模拟预测)正方形 , , ,…按如图所示的方式放
置,点 , , ,…和点 , , ,…分别在直线 和 轴上.已知点 ,点
,,则 的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由题意可知 纵坐标为1, 的纵坐标为2, 的纵坐标为4, 的纵坐标为8, ,即可得到
, , , , 的纵坐标,根据图象得出 , , ,即可得到 , , , ,
在一条直线上,直线的解析式为 ,把 的纵坐标代入即可求得横坐标.
【详解】∵ ,点 ,
∴ ,
∴ ,
过 作 x轴于M, 过 作 y轴于N,∵四边形 为正方形,
∴ ,
∴ ,
∴ , ,
同理可求得: 纵坐标为1, 的纵坐标为2, 的纵坐标为4, 的纵坐标为8, , 和 , 和 ,
和 , 和 的纵坐标相同,
, , , , , 的纵坐标分别为1,2,4,8,16, ,
根据图象得出 , , ,
直线 的解析式为 ,
的纵坐标为 ,
把 代入 ,解得 ,
的坐标是 ,
当 时, ,
故选:D.
【点睛】此题考查了点的坐标规律探究,待定系数法求一次函数的解析式、全等三角形的判定和性质、等
腰直角三角形和正方形的性质,找到规律是解题的关键.【典例3】(2024·四川乐山·模拟预测)如图是直线 在第一象限内的一部分,其上有一点 ,且
.过 作 轴于 ,以 为圆心, 为半径作弧交 于点 ,过 作 于
,以 为圆心,以 为半径作弧交 于点 ;过 作 于 ;……,如此重复下
去.则:
(1) 的纵坐标是 ;
(2) 的纵坐标是 .
【答案】 /
【分析】本题考查锐角三角函数,一次函数,勾股定理,圆的基本性质,勾股定理等知识,解题的关键是
根据图形得到规律,进行解答,即可.
【详解】解:过点 作 交 轴于点 ,过点 作 交 轴于点 ,过点
作 交 轴于点 ,∵以 为圆心, 为半径作弧交 于点 ,过 作 于 ,以 为圆心,以 为半径
作弧交 于点 ;过 作 于 ,……,
∴ , , ,……,
∵点 在直线 ,
∴设 ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
由题意得,以 为圆心, , ,
以 为圆心, , ,
以 为圆心, , ,
以 为圆心, , ,
,
∴以 为圆心, , ,
∴ ,∴ 的纵坐标为 ; 的纵坐标为 .
故答案为: ; .
【典例4】(2024·黑龙江齐齐哈尔·模拟预测)如图,直线 上有点 ,且 ,
, , 分别过点 作直线 的垂线,交y轴于点
,依次连接 ,得到 , , ,…, ,
则 的面积为 .(用含有正整数n的式子表示)
【答案】
【分析】由直线 的解析式可得出 ,结合 可求出 的值,再根据三角形的面
积公式即可求出 的面积.
【详解】如图,在直线 上取一点M,作 轴于点N,设 ,
则 ,∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ , , , ,
∴设 ,则 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
故答案为: .
【点睛】本题考查了一次函数图像上点的坐标特征,三角形的面积,解直角三角形以及规律型中数的变化
规律,根据边的变化找出变化规律“ ”是解题的关键.
【典例5】(2024·山东泰安·二模)如图,直线 x,点A坐标为(0,1),过点A作y轴的垂线交直线
l于点 以 为边作等边三角形 ,再过点 作 轴的垂线交直线 于点 ,以 为边作等边三角形 ,……,按此做法进行下去,点 的坐标为 .
【答案】
【分析】本题考查一次函数图象上点的坐标特征、规律型,解答本题的关键是明确题意,利用一次函数的
性质和数形结合的思想解答.先根据一次函数的解析式求出 点的坐标,在根据 点的坐标求出 点的坐
标,由此得到点 的坐标,以此类推总结规律便可求出点 的坐标,进而求得 的坐标.
【详解】解:直线 点A坐标为 ,
过点 作y轴的垂线交直线l于点 ,
可知 点的坐标为 ,
以 为边作等边三角形 ,再过点 作y轴的垂线交直线l于点
∴ ,
∴点 坐标为 ,
∴ 的坐标为 ,
故点 的坐标为 ,点 的坐标为 , 的坐标为 ,
此类推便可求出点 的坐标为点 的坐标为
故答案为: .
【典例6】(2024·山东菏泽·模拟预测)如图放置的 , , , , ,都是以
, , , , 为直角顶点的三角形,点 , , , , 都在直线 上,
,点 在 轴上, , ,则点 的坐标是
.
【答案】
【分析】本题考查了一次函数与三角形的综合,点的坐标规律,勾股定理等知识;过点 作 轴,
首先根据勾股定理和含 角直角三角形的性质得到 , ,进而求出
点 , , 的坐标,然后求出点 的坐标,然后结合图象的性质找到点 的坐标和点 的坐标
的关系求解即可.
【详解】如图所示,过点 作 轴,∵点 都在直线 上,
∴设 ,
∴
∴ ,则
∴
∴
∴
∵ ,都是以 为直角顶点的三角形,
∴
∴
∴
∴
∴ ,即∴同理可得, ,即
,即
…
∴ ,即
由图象可得,点 的横坐标和点 的横坐标相同
∴点 的横坐标为 ;
点 的纵坐标为点 的纵坐标加上 的长度,即 的长度
∴点 的纵坐标为
∴点 的坐标为 .
故答案为: .
【典例7】(2024·山东东营·二模)如图,在平面直角坐标系中,直线 : 与直线 交
于点 ,过 作x轴的垂线,垂足为 ,过 作 的平行线交 于 ,过 作 轴的垂线,垂足为 ,过
作 的平行线交 于 ,过 作 轴的垂线,垂足为 按此规律,则点 的纵坐标为 .【答案】
【分析】本题考查了坐标规律探究,两直线的交点,一次函数图象性质.总结归纳出点A纵坐标变化规律
是解题的关键.
联立直线 与直线 的表达式并解得: , ,故 ,依次求出:点 的纵坐标为 、
的纵坐标为 ,…, 的纵坐标为 即可求解.
【详解】解:联立直线 与直线 的表达式并解得: , ,故 ;
则点 ,则直线 的表达式为: ,
将点 坐标代入上式并解得:直线 的表达式为: ,
将表达式 与直线 的表达式联立并解得: , ,即点 的纵坐标为 ;
同理可得 的纵坐标为 ,
的纵坐标为
按此规律,则点 的纵坐标为 ,
故答案为: .
【典例8】(2024·黑龙江齐齐哈尔·模拟预测)如图,直线 的解析式为 与 轴交于点 ,与轴交于点 ,以 为边作正方形 ,点 坐标为 ,过点 作 交 于点 ,交 轴于点
,过点 作 轴的垂线交 于点 ,连接 ,以 为边作正方形 ,点 的坐标为 .
过点 作 交 于 ,交 轴于点 ,过点 作 轴的垂线交 于点 ,连接 ,以
为边作正方形 , ,则 长为 .
【答案】
【分析】本题考查正方形的性质,等腰直角三角形的性质和一次函数的性质,解题关键是通过计算线段长,
发现线段长度变化规律.先求出 、 的长,再根据规律可得 的长.
【详解】解:直线 的解析式为 与 轴交于点 ,与 轴交于点 ,
当 时, ,
当 时, ,
点坐标为 , 点坐标为 ,
即 ,
,
,
,
是等腰直角三角形, 是等腰直角三角形,
又 以 为边作正方形 ,点 坐标为 ,
,
,, ,
设 ,
则 ,
,
即: ,
解得: 或 (负值不符合题意,舍去),
,
,
以 为边作正方形 ,
轴,
是等腰直角三角形,
,
,
,
点 的坐标为 ,
正方形 的边长为3,
按照前面的方法可得: ,
,
设 ,
则 ,,
,
解得: 或 (负值不符合题意,舍去),
, ,
,
,
同理:第三个正方形的边长是9, , , , ,
,
,
依此类推, , 为整数),
,
的长为 .
故答案为: .
【典例9】(2024·山东东营·一模)如图,在平面直角坐标系中,点 的坐标为 ,以点 为圆心,以
长为半径画弧,交直线 于点 ,过点 作 轴,交直线 于点 ,以点 为圆心,
以 长为半径画弧,交直线 于点 ;过点 作 轴,交直线 于点 ,以点 为圆
心,以 长为半径画弧,交直线 于点 ;过 点作 轴,交直线 于点 ,以点为圆心,以 长为半径画弧,交直线 于点 ,…,按照如此规律进行下去,点 的坐标为
.
.
【答案】
【分析】本题考查了一次函数图象上点的坐标特征、点的坐标的变化规律以及两点之间的距离公式,解答
本题的关键是明确题意,发现题目中坐标的变化规律,求出相应的点的坐标.
根据题意可以求得点 的坐标,点 的坐标,点 的坐标,然后即可发现坐标变化的规律,从而可以求
得点 的坐标.
【详解】解:由题意可得,点 的坐标为 ,
设点 的坐标为 ,
∵ ,
∴ ,
解得: ,
∴点 的坐标为 ,
同理可得,点 的坐标为 ,点 的坐标为 ,点 的坐标为 ,点 的坐标为 ,
……,
以此类推可得,点 的坐标为
∴点 的坐标为 ,
故答案为: .
【典例10】(2024·山东临沂·一模)如图,已知直线 ,直线 和点 ,过点 作 轴
的平行线交直线 于点 ,过点 作 轴的平行线交直线 于点 ,过点 作 轴的平行线交直线 于点
,过点 作 轴的平行线交直线 于点 ,按此作法进行下去,则点 的横坐标为 .
【答案】
【分析】点 , 在直线 上,得到 ,求得 的纵坐标 的纵坐标 ,得到 ,即
的横坐标为 ,同理, 的横坐标为 , 的横坐标为 , , , ,
,求得 ,于是得到结论.本题考查了一次函数图象上点的坐标特征,规律型:点的坐标,
正确地作出规律是解题的关键.
【详解】解: 点 , 在直线 上,
,轴,
的纵坐标 的纵坐标 ,
在直线 上,
,
,
,即 的横坐标为 ,
同理, 的横坐标为 , 的横坐标为 , , , , ,
,
的横坐标为 ,
的横坐标为 ,
的横坐标为 ,
的横坐标为 ,
∴点 的横坐标为
故答案为:
易错点4:一次函数与几何综合
【典例1】(2024·山东济南·模拟预测)如图, 四边形 四个顶点的坐标分别是 , ,
, ,在该平面内找一点 P,使它到四个顶点的距离之和 最小, 则P点
坐标为 .【答案】
【分析】本题主要考查了线段最短,一次函数的实际应用.连接 、 ,交于点P,由两点之间线段最
短,可得出 的最小值就是线段 的长, 的最小值就是线段 的长,到四个顶点的距离
之 最小的点就是点P,分别求出 和 的解析式,并求出其交点坐标即可得出答案.
【详解】解:连接 、 ,交于点P,如图所示,
∵两点之间线段最短,
∴ 的最小值就是线段 的长, 的最小值就是线段 的长,
∴到四个顶点的距离之和 最小的点就是点P,
设 所在直线的解析式为 ,
∵点 在直线 上,
∴ ,
解得:
∴ 所在直线的解析式为
设 所在直线的解析式为点 , 在直线 上,
∴
解得:
∴ 所在直线的解析式为
联立两直线
解得: ,
∴点P的坐标为: .
故答案为: .
【典例2】(2024·辽宁·模拟预测)如图,已知直线 : ,直线 : ,直线 与直线
交于点A,与直线 交于点B,直线 与直线 交于点C,与直线 交于点D,连接 ,当
是等腰直角三角形时, 的值为 .
【答案】 或【分析】本题考查一次函数与几何的综合应用,求出 的坐标,分 和
两种情况进行讨论求解即可.
【详解】解:当 时, , ,
∴ , ,
当 时, , ,
∴ , ,
∴ ,
当 是等腰直角三角形时,分两种情况:
①当 时,则: ,解得: ,
②当 时,过点 作 ,则: ,
∴ ,
∴ ,
故答案为: 或 .
【典例3】(2024·江苏连云港·中考真题)如图,在 中, , , .点P在边上,过点P作 ,垂足为D,过点D作 ,垂足为F.连接 ,取 的中点E.在
点P从点A到点C的运动过程中,点E所经过的路径长为 .
【答案】 /
【分析】本题考查含30度角的直角三角形,一次函数与几何的综合应用,矩形的判定和性质,两点间的距
离,以 为原点,建立如图所示的坐标系,设 ,则 ,利用含30度角的直角三角形的性质,
求出点 的坐标,得到点 在直线 上运动,求出点 分别与 重合时,点 的坐标,利用
两点间的距离公式进行求解即可.
【详解】解:以 为原点,建立如图所示的坐标系,设 ,则 ,
则: ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
过点 作 ,则: ,∴ ,
∵ , , ,
∴四边形 为矩形,
∴ ,
∴ ,
∵ 为 的中点,
∴ ,
令 ,
则: ,
∴点 在直线 上运动,
当点 与 重合时, ,此时 ,
当点 与 重合时, ,此时 ,
∴点E所经过的路径长为 ;
故答案为: .
【典例4】(2024·吉林长春·模拟预测)如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,A,E为格点,B,F
为小正方形边的中点,C为 , 的延长线的交点.(1) 的长等于___________.
(2)点P在线段 上,点Q在线段 上,且满足 .请你用无刻度的直尺画出点P,点Q
(保留作图痕迹,不必写出做法)
【答案】(1)
(2)见详解
【分析】本题考查了作图 应用与设计作图,勾股定理,正确的作出图形是解题的关键.
(1)根据勾股定理即可得到结论;
(2)取格点M,连接 ,并延长与 交于Q,连接 ,则点 即为所求.
【详解】(1)解: ,
故答案为: .
(2)
如图, 与网格线相交,得到P,取格点M,连接 ,并延长与 交于Q,连接 ,则点 即为
所求.
理由:以A为原点建立平面直角坐标系,则 , , , ,
设直线 的解析式为
∴将 代入 得,
∴直线 的解析式 ,
设直线 的解析式为
∴将 , 代入 得,
解得
∴直线 的解析式为 ,
设 , ,
, , ,
,
,由 得 , (舍去),
把 代入 得 ,(舍去),
,
.
∴ .
【典例5】(2024·河北秦皇岛·一模)在平面直角坐标系中,点 , ,直线 与y
轴相交于点C.
(1)如图1,当A,B关于y轴对称,且直线 经过点A时,求k的值.
(2)如图2,当 时,直线 与线段 存在交点P(不与点A,B重合),且 ,求m的取
值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了一次函数图象上点的坐标特征,关于x轴、y轴对称的点的坐标,关键是对一次图数
图象和性质的掌握;
(1)根据A,B关于y轴对称可求出m的值,再把点A的坐标代入 中即可求出k的值;
(2)先求出点P横坐标,再根据点P不与点A,B重合,且 ,求出m的取值范围.
【详解】(1)解:∵点 , ,A,B关于y轴对称,
∴ ,解得:
∴∵直线 经过点A,
∴ ,解得 .
(2)当 时,即 ,解得 ,即
∵ , , ,点P不与点A,B重合
∴ ,解得:
∴m的取值范围是 .
【典例6】(2024·河北邢台·模拟预测)如图,已知直线 经过点 、点 ,点P是x轴上一个
动点,过点C、P作直线 .
(1)求直线 的表达式;
(2)已知点A(9,0),当 时,求点P的坐标;
(3)设点P的横坐标为m,点M(x ,y ),N(x ,y )是直线 上任意两个点,若 时,有 ,请直
1 1 2 2
接写出m的取值范围.
【答案】(1) ;
(2) 或 ;
(3) .
【分析】此题考查了一次函数的图象和性质、待定系数法求函数解析式等知识.
(1)由待定系数法可求解析式;(2)求出 ,设点 ,由面积公式可求解;
(3)结合图象可求解.
【详解】(1)解:设直线 的表达式为y=kx+b(k≠0),
∵ 、点 在直线 上,
∴
解得
∴ ;
(2)∵ ,A(9,0),
∴ ,
过点C作 轴于E,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
设点 ,∴ ,
∴ 或 ,
∴P的坐标为 或 ;
(3)过点C作 轴于E,
∵ ,
∴ ,
∵ 的图象是y随x的增大而减小, 经过 ,
∴当点P在 的左侧时,符合题意,
∴ .
【典例7】(2024·黑龙江佳木斯·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,矩形 的边 在x上,
在y轴上, 的长分别是 的两个根( ), 于点E,交AB于点
D.动点P从点A出发,以每秒一个单位长度的速度 向点C运动,到点C停止,过点P作 的
平行线,交 于点M,令 的面积为s.
(1)求点B的坐标;
(2)求s关于t的函数解析式,并写出自变量t的取值范围;
(3)在直线 上是否存在点M,使 是等腰三角形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)点M的坐标为 或 或
【分析】题目主要考查解一元二次方程,一次函数的应用及相似三角形的判定和性质,理解题意,综合运
用这些知识点进行分情况分析是解题关键.
(1)根据因式分解法解一元二次方程,然后根据坐标与图形求解即可;
(2)根据题意得出运动总的时间为7秒,然后分两部分求出面积与t的函数关系式即可;
(3)根据相似三角形的判定和性质得出 , ,然后分三种情况分析:当 时,
当 时,当 时,利用相似三角形的判定和性质求解即可.
【详解】(1)解: ,
∴ ,
解得: ,
∵ 的长分别是 的两个根( ),
∴ ,
∵矩形 ,
∴ ;
(2)由(1)得: ,
∴点P在AB上的运动时间为 秒,在 上的运动时间为3秒,运动总的时间为7秒,
当点P在AB上运动时,即 时,
,∴ ;
当点P在 上运动时,即 时,
,
∴ ;
综上可得: ;
(3)∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ 即 ,
∴ ,
过点P作 的平行线,交 于点M,
∴点M在线段 上,
当 时,如图所示:过点M作 轴交AB于H,
∴ , , ,
∴ ,
∴ 即 ,∴ ,
∴ ,
∴ ;
当 时,如图所示:过点M作 轴,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ 轴,
∴ ,
∴ ,
∴ 即 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ;
当 时,如图所示:过点M作 轴,
同理得综上可得:点M的坐标为 或 或 .
【典例8】(2024·吉林长春·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,梯形 的下底 在x轴的正半
轴上,线段 , 的长是方程 的两个根,且 , ,边长为3的正
方形 在梯形右侧,边 也在x轴的正半轴上,点N与点C重合.
(1)求线段 所在直线的解析式
(2)点N从点C出发以每秒1个单位长度的速度沿折线段 向终点O运动,正方形 也随
之运动.设运动时间为t秒,连结 、 ,求 的面积S与运动时间t的函数关系式,并写出自变
量t的取值范围
(3)在(2)的条件下,是否存在使 的面积等于 的面积的情况?若存在,直接写出运动时间t的
值;若不存在,请说明理由
【答案】(1)
(2)(3)存在;9或 或
【分析】(1)解方程 求出 进而求出点P坐标即可求直线的解析式;
(2)分点N在 上、点N在AB上、点N在 上时三种情况分别求出对应的函数解析式;
(3)分点N在边 上运动时,点N在边 上运动时,点N在边 上运动时三种情况依次求解.
【详解】(1)解:解方程 得, ,
,
,
梯形 是等腰梯形,
,
作 轴于E,作 轴于F,
四边形 是矩形,
,
,
,
,
,
设直线 为 ,
得 ,
,
;
(2)解:①点N在边 上运动时,如图,延长 交 于D,
于D,
,
,
,
此时 的面积 ;
②点N在边 上运动时,
如图,延长 交 于D,
于D,
, ,
此时 的面积 ;
③点N在边 上运动时,
如图,延长 交 于D,于D,
,
, ,
此时 的面积 ;
综上所述, 的面积S与运动时间t的函数关系式为:
;
(3)解:存在;
①点N在边 上运动时,当 两点重合时, 的面积最小, ,
此时 面积最大, ,此时没有符合题意的 ;
②点N在边 上运动时,
,解得 ,符合题意;
③点N在边 上运动时,
Ⅰ点Q在 上方时,
的高为 ,,
解得 ,
,符合题意;
Ⅱ点Q在 下方时,
的高为 ,
,
解得 ,
,符合题意;
综上所述,存在使 的面积等于 的面积的情况,
t的值为9或 或 .
【点睛】本题考查了一次函数与四边形的综合题:熟练掌握矩形的性质,解直角三角形,一次函数图象上
点的坐标特征;会运用待定系数法求一次函数解析式;理解坐标与图形性质,学会运用分类讨论、数形结
合的思想解决数学问题.
【典例9】(2024·江苏常州·模拟预测)在学习了“中心对称图形…平行四边形”这一章后,同学小明对特
殊四边形的探究产生了浓厚的兴趣,他发现除了已经学过的特殊四边形外,还有很多比较特殊的四边形,
勇于创新的他大胆地作出这样的定义:有一个内角是直角,且对角线互相垂直的四边形称为“双直四边
形”.请你根据以上定义,回答下列问题:(1)下列关于“双直四边形”的说法,正确的有 (把所有正确的序号都填上);
①双直四边形”的对角线不可能相等:
②“双直四边形”的面积等于对角线乘积的一半;
③若一个“双直四边形”是中心对称图形,则其一定是正方形.
(2)如图①,正方形 中,点 、 分别在边 、 上,连接 , , , ,若 ,
证明:四边形 为“双直四边形”;
(3)如图②,在平面直角坐标系中,已知点 , ,点 在线段 上且 ,是否存在点
在第一象限,使得四边形 为“双直四边形”,若存在;求出所有点 的坐标,若不存在,请说明理
由.
【答案】(1)②③
(2)证明见详解;
(3) 或
【分析】本题是四边形综合题,考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,一次函数的应用等知识,
灵活运用这些性质解决问题是解题的关键.
(1)由“双直四边形”的定义依次判断即可;
(2)证明 ,得到 ,由余角的性质可证 ,可得结论;
(3)根据“双直四边形”的定义分当 时,当 时,当 时三种情况讨论,
分别求出点 的坐标即可.
【详解】(1)解:∵正方形是“双直四边形”,正方形的对角线相等.
故①不正确.
∵“双直四边形”的对角线互相垂直,∴“双直四边形”的面积等于对角线乘积的一半.
故②正确.
中心对称的四边形是平行四边形,再根据“双直四边形”的定义得到四边形是正方形.
故③正确;
故答案为:②③;
(2)证明:设 与 交于点 ,
正方形 ,
, ,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
四边形 为“双直四边形”.
(3)解:设如图②,设 与 交于点 ,
点 , ,
, ,, ,
,
,
,
点 ,
四边形 是“双直四边形”,
,
,
,即点 是 的中点,
点 , ,
点 ,
设直线 的表达式为 ,
,
解得: ,
直线 的表示为: ,
当 ,点 的横坐标为 ,
,
点 ,
当 时,
, ,
是 的垂直平分线,,
,
,
,
点 ,
当 时,如图③,过点 作 于点 , 于点 ,
是 的垂直平分线,
,
平分 ,
,
,
,
设 ,则 , ,
即点 坐标为 ,
代入 ,
得 ,
为 ,
综上所述,点 的坐标 或
【典例10】(2024·重庆江津·模拟预测)如图,在矩形 中, , ,E是 的中点,点P沿着折线 (从A点开始运动到B点结束)运动,当点P的运动路程为x时,记 .
(1)直接写出y与x的函数关系式,并写出x的取值范围;
(2)在直角坐标系内画出y的图象,并写出y的性质;
(3)结合函数图象,直接写出当 时,x的取值范围.(结果取精确值)
【答案】(1)
(2)图象见解析,性质: ,y随x的增大而减小; ,y随x的增大
而增大; ,y随x的增大而减小
(3) 或
【分析】(1)根据中点定义得到 ,当 时, , ,得到 ;当
时, ,得到 ;当 时, , ,得到 ;
(2)在 中,取 两点,得到 的图象,y随x的增大而减小;在
中,取 两点,得到 的图象,y随x的增大而增大;在
中,取 两点,得到 的图象,y随x的增大而减小;
(3)当 时,在 中,求得 ,得到 ;在 ,求得,得到 ;在 中,求得 ,得到 ;即得 或
.
【详解】(1)解:∵矩形 中, , , ,E是
的中点,
∴ ,
当 时,如图1,
∵ ,
∴ ,
∴ ;
当 时,如图2,
∵ ,
∴ ;
当 时,如图3,
∵ , ,
∴
;
∴ ;
(2)解:在 中,
当 时, ; 当 时, ;连接 两点,
得到 的图象,
y随x的增大而减小;
在 中,当 时, ;
连接 两点,
得到 的图象,
y随x的增大而增大;
在 中,当 时, ,
连接 两点,
得到 的图象,
y随x的增大而减小.如图:
(3)解:当 时,
在 中, ,
解得, ,
∴ ;
在 中, ,
解得, ,∴ ;
在 中, ,
解得, ,
∴ .
故 或 .
【点睛】本题主要考查了一次函数与三角形综合.熟练掌握矩形性质,三角形面积公式,一次函数图象和
性质,一次函数与方程,一次函数与不等式,是解决问题的关键.
【典例11】(2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测)如图,点O为平面直角坐标系的坐标原点,直线
交x轴于点A,交y轴于点 C,点B在x轴负半轴上,连接 , .
(1)如图1,求直线 的解析式;
(2)如图1,点P在线段 上,点Q在线段 上, ,点P的横坐标为t,过点Q作 轴交
于点 D,连接 , 的面积为S,求S与t之间的函数关系式(不需要写出自变量t的取值范
围);
(3)如图2,在(2)的条件下,过点P作 交 于点E,过点D作 于点G, 交
于点F,连接 交y轴于点M,连接 , 求点 F的坐标.
【答案】(1)
(2)(3)
【分析】(1)先求出 , ,根据 ,算出 ,根据待定系数法即可求解;
(2)先求出 , ,求出 ,即可表示出 ,即可求解;
(3)如图,延长 至点 K,使 ,连接 .根据 , ,得出
, , ,证明 ,得出 ,过点M作
于L,算出 ,证明 ,得出 ,过点 E 作 轴于点
N,证明 ,解出 延长 交x轴于点R,证明 ,即可求解.
【详解】(1)解:∵ ,
令 ,
∴ ,
∴ ,
令 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
,
,
,
设 解析式为 ,,
,
∴ 解析式为 ;
(2)解:∵P的横坐标为t,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ 轴于Q,
∴D的横坐标为 ,
将 代入 中, ,
,
,
的面积为S,
,
∴ ;
(3)解: 如图,延长 至点 K,使 ,连接 .∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
过点M作 于L,
∴ ,
∴ ,
∴ ,,
,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
,
过点 E 作 轴于点 N,
∴ ,
,
,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
解得
延长 交x轴于点R,
∵ 于点 G,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
,,
,
∴ ,
∴ ,
∴ .
【点睛】本题考查了一次函数综合,结合相似三角形、勾股定理、等腰直角三角形的性质和判定,全等三
角形的性质和判定,三角函数解直角三角形知识点,数形结合、画出图象分析、推理和计算是解题的关键.
【典例12】(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,直线 与x轴的正半轴
交于点A,与y轴的负半轴交于点D,点B在x轴的正半轴上,四边形 是平行四边形,线段 的长
是一元二次方程 的一个根.请解答下列问题:
(1)求点D的坐标;
(2)若线段 的垂直平分线交直线AD于点E,交x轴于点F,交 于点G,点E在第一象限, ,
连接 ,求 的值;
(3)在(2)的条件下,点M在直线DE上,在x轴上是否存在点N,使以E、M、N为顶点的三角形是直角
边比为1∶2的直角三角形?若存在,请直接写出 的个数和其中两个点N的坐标;若不存在,请说明
理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,12个,【分析】(1)先解方程求出 ,然后求出直线解析式即可求得点D的坐标;
(2)过点E作 于点H,求出 ,然后证明 ,即可得到
,然后求出 得正切值即可;
(3)利用分类讨论画出图形,利用勾股定理解题即可.
【详解】(1)解:解方程 得 , ,
∴ ,即点A的坐标为 ,
把 代入 得 ,
∴ ,点D的坐标为 ;
(2)解:过点E作 于点H,
∵ ,
∴ , ,
∴ ,
又∵ 是平行四边形,
∴ , ,
∵ 是 的垂直平分线,
∴ ,
∵ ,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ;(3)如图,当 时,有 个,
解:∵ ,
∴ ,
由(2)得 , ,
∴ ,
∴点N得坐标为 ;
当 时,有 个,如图,当 时,有 个,如图,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴点 与O重合,
故点 得坐标为 ,
综上所述,点 的个数为 个,和点N的坐标为 或 .
【点睛】本题考查解一元二次方程,直线的解析式,平行四边形的性质,勾股定理,全等三角形的判定和
性质,解直角三角形等知识,掌握等腰直角三角形的性质是解题的关键.
【典例13】.(2024·北京·模拟预测)在平面直角坐标系 中, 的半径为1,对于直线l和线段 ,
给出如下定义:若线段 关于直线l的对称图形是 的弦 ( , 分别为P,Q的对应点),则称
线段 是 关于直线l的“对称弦”.(1)如图,点 , , , , , 的横、纵坐标都是整数.线段 , , 中,是 关于直
线 的“对称弦”的是
(2) 是 关于直线y=kx(k≠0)的“对称弦”,若点C的坐标为 ,且 ,直接写出点D
的坐标;
(3)已知直线 和点 ,若线段 是 关于直线 的“对称弦”,且
,直接写出 的最值和相应b的值.
【答案】(1)
(2) 或
(3)最小值: , ;最大值: ,
【分析】(1)根据题中定义即可画图得出;
(2)根据题意可得直线y=kx(k≠0)垂直平分 , ,结合点 的坐标,推得点 在 上,即可得
出点 是 与 交点,根据等边三角形的性质和勾股定理即可求得点 、 的坐标;
(3)结合(2)可得点 是点 与 交点,先求出直线 与 , 轴的交点坐标,求解
,再画出图形,根据两点间的距离公式即可列出方程,解方程即可.
【详解】(1)解:如图所示:∴ 关于直线 的“对称弦”的是线段 ;
(2)解:设点 , 关于直线y=kx(k≠0)的对称点为 , ,
∴直线y=kx(k≠0)垂直平分 , ,
∵ 是 关于直线y=kx(k≠0)的“对称弦”,
∴ , 在 上,
∵点 的坐标为 ,
∴ ,
即点 在 上,
∵直线y=kx(k≠0)经过圆心 ,
∴点 也在 上,
∵ ,
故点 在以点 为圆心, 为半径的圆上,如图: 与 交于点 与点 ;
连接 , ,
∵ ,
即 是等边三角形,
故点 的横坐标为 ,点 的纵坐标为0,同理,点 的横坐标为 ,点 的纵坐标为 ,
综上,点 的坐标为 或 ;
(3)解:设点 关于直线 的对称点为 ,
∴直线 垂直平分 ,
∵线段 是 关于直线 的“对称弦”,
∴ 在 上,
由(2)可得点 在以点 为圆心, 为半径的圆上,
又∵ ,即 ;
令直线 与 , 轴交于点 , ,如图:
令 ,则 ,即点 , ,
令 ,则 ,即点 , ,
∴ ,
∴ ,记 与 轴的交点为 ,而 ,
∴ ,
∵ ,
∴ 在以 为圆心, 为半径的圆上,记 与格线的切点为 ,连接 , ,
∴ 轴,即 轴,
∴ ,
∴ 是等边三角形,
过 作 于 ,
∴ , ,
∴ ,
此时 最小,为 ,
设直线 表达式为y=mx+n,
把 , 代入,
解得 ,
则直线 为 ,
∴直线与 轴的交点坐标为 ,
由轴对称的性质可得: ,
∴ ,
解得: ;
当 在 的右边时, 最大,如图,同理可得: ,
则 最大值为: ,
此时 ,
同理可得: ,
∴ ,
解得: .
【点睛】本题考查了轴对称的性质,一次函数与坐标轴的交点问题,切线的性质,勾股定理,等边三角形
的判定和性质,锐角三角函数的应用等,正确理解新定义的含义,灵活应用数形结合思想是解题的关键.
【典例14】(2024·上海·模拟预测)如图,抛物线 与 轴交于 , 两点,与y
轴交于点C,点D是抛物线的顶点.
(1)求抛物线解析式及点D坐标;(2)点N是y轴负半轴上的一点且 ,点Q在对称轴右侧的抛物线上运动,连接 , 与抛物线
的对称轴交于点M,连接 ,当 平分 时,求点Q坐标;
(3)如图,直线 交抛物线的对称轴于E,P是坐标平面内一点,当 与 全等时,请直接写出点
P坐标.
【答案】(1) ,
(2) 或
(3) 或 或 或
【分析】(1)用待定系数法,直接将 代入解析式即可求解解析式,再把解析式化为顶点式求出点D
的坐标即可;
(2)由 平分 , 平行 即可求出 ,继而得出 点坐标,由直线 解析式即
可求出与抛物线交点坐标 即可.
(3)由 三点的坐标可得 三边长,由 坐标可得 和 中 ,则另两组边对
应相等即可,设 点坐标为 ;利用两点间距离公式即列方程求解.
【详解】(1)解: 抛物线 经过 , 两点,
,
解得: ,
抛物线的解析式为 ,
∴顶点D的坐标为 ;
(2)解:如图1,设对称轴与 轴交于点 ,平分 ,
,
又 ,
,
,
.
由(1)可知对称轴为直线 ,则
在 中, , .
,
; .
①当 时,直线 解析式为: ,
联立 得 .
解得: , ,
点 在对称轴右侧的抛物线上运动,
,
②当 时,直线 解析式为: ,同理可求: ,
综上所述:点 的坐标为: 或 ;
(3)解:由题意可知: ,C(0,−3), ,
,
,
,
直线 经过 ,C(0,−3),
直线 解析式为 ,
抛物线对称轴为 ,而直线 交对称轴于点 ,
坐标为 ;
,
设 点坐标为 ,则 , ,
,
∴ 与 全等,有两种情况,
当 , ,即 时,
,
解得: , ,
即 点坐标为 或 .
当 , ,即 时,,
解得: , ,
即 点坐标为(2,1)或 .
综上所述,点P的坐标为 或 或(2,1)或 .
【点睛】本题主要考查了二次函数与几何图形的综合,一次函数与几何综合,勾股定理等等.要会利用数
形结合的思想把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关
系.
【典例15】(2024·黑龙江绥化·模拟预测)如图,函数 的图像过点 和点 .
(1)求 和 的值;
(2)将直线 向上平移得到直线 ,交 轴于点 ,交 轴于点 ,交 于点 ,若 ,
求直线 的解析式;
(3)在(2)的条件下,第二象限内是否存在点 ,使得 为等腰直角三角形?若存在,请直接写出点
的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1) , ;
(2) ;
(3)点 的坐标为 或 或【分析】(1)将 和点 两点,代入函数 ,得到二元一次方程组,求解即可
得到答案;
(2)先利用待定系数法求出直线 的解析式为,过点 作 轴,交 轴于点 ,交 于点 ,设
,则 , ,进而得到 , ,再根据 ,
求出 的值,得到点 的坐标,设直线 的解析式为 ,利用待定系数法,即可求出直线 的
解析式;
(3)由直线 的解析式,求得 , ,根据等腰直角三角形的性质,分三种情况讨论:①当
点 为直角顶点时;②当点 为直角顶点时;③当点 为直角顶点时,分别构造全等三角形求解,即可求
出点 的坐标.
【详解】(1)解:函数 的图像过点 和点 ,
,
解得: ,
, ;
(2)解:由(1)可知, ,
,
设直线 的解析式为 ,则 ,
解得: ,
直线 的解析式为 ,
过点 作 轴,交 轴于点 ,交 于点 ,设 ,则 , ,
, ,
,
即 ,
解得: , (舍),
,
直线 由直线 沿 轴向左平移得到,
设直线 的解析式为 ,
将 代入得: ,
解得: ,
直线 的解析式为 ;
(3)解:存在,点 的坐标为 或 或 ,理由如下:
直线 交 轴于点 ,交 轴于点 ,
令 ,则 ;令 ,则 ,解得: ,
, ,
, ,
是等腰直角三角形,①当点 为直角顶点时,此时 , ,
过点 作 轴于点 ,
,
,
,
,
在 和 中,
,
,
, ,
,
点 在第二象限,
;
②当点 为直角顶点时,此时 , ,
过点 作 轴于点 ,
同①理可得, ,
, ,
,
点 在第二象限,
;③当点 为直角顶点时,此时 , ,
过点 作 轴于点 , 轴于点 ,
,
四边形 是矩形,
,即 ,
,
,
在 和 中,
,
,
, ,
矩形 是正方形,
,
,
,
,
点 在第二象限,
;综上可知,第二象限内存在点 ,使得 为等腰直角三角形,点 的坐标为 或 或
.
【点睛】本题考查了待定系数法求反比例函数解析式和一次函数解析式,解二元一次方程组,等腰三角形
的性质,全等三角形的判定和性质,正方的判定和性质等知识,作辅助线构造全等三角形是解题关键.
【典例16】(2024·四川雅安·模拟预测)将一长方形纸片 放在直角坐标系中,O为原点,点C在x
轴上, .
(1)如图1,在 上取一点E,将 沿 折叠,使点O落在 边上的点D,求线段 .
(2)如图2,在 边上选取适当的点M,F,将 沿 折叠,使点O落在 边上的点 处,
过点D,作 垂直于 于点G,交 于点T.
①求证: ;
②设 ,求y与x满足的等量关系式,并将y用含x的代数式表示.
(3)在(2)的条件下,当 时,点P在直线 上,问:在坐标轴上是否存在点Q,使以M, ,Q,P
为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出Q点坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)4
(2)①见解析;②(3)存在, 或 或
【分析】(1)由折叠的性质可知, , ,由勾股定理得, ,
则 ,设 ,则 ,由勾股定理得, ,即 ,计算
求解即可;
(2)①由折叠的性质可知, , ,证明 ,四边形 是矩形,则
, , ,可得 ,进而可证 ;②由
,可得 , ,由勾股定理得, ,即
,整理作答即可;
(3)当 时, ,即 , ,则 , ,以M, ,
Q,P为顶点的四边形是平行四边形,分当 为对角线时, ,如图1, , 重合;
当 为边, 为对角线时, ,如图1, , 重合;当 为边, 为边时,
,如图1, ,三种情况求解作答即可.
【详解】(1)解:∵长方形 ,
∴ ,
由折叠的性质可知, , ,
由勾股定理得, ,
∴ ,
设 ,则 ,
由勾股定理得, ,即 ,
解得, ,∴线段 的长为4.
(2)①证明:由折叠的性质可知, , ,
∵ , ,
∴ ,四边形 是矩形,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ;
②解:∵ ,
∴ , ,
由勾股定理得, ,即 ,
整理得, ;
(3)解:当 时, ,
∴ , ,
∴ , ,
∵以M, ,Q,P为顶点的四边形是平行四边形,
∴当 为对角线时, ,如图1, , 重合,
∴ ,由平移的性质可得, ;
当 为边, 为对角线时, ,如图1, , 重合,则 ,
由平移的性质可得, ;
当 为边, 为边时, ,如图1, ,
设直线 的解析式为 ,
将 , 代入得, ,
解得, ,
∴直线 的解析式为 ,
∴直线 的解析式为 ,
将 代入得, ,
解得, ,
∴ 直线 的解析式为 ,
令 ,则 ,
解得, ,
∴ ;
综上所述,在坐标轴上存在点Q,使以M, ,Q,P为顶点的四边形是平行四边形, Q点坐标为
或 或 .【点睛】本题考查了矩形的判定与性质,折叠的性质,勾股定理,平行线的判定与性质,等角对等边,平
行四边形的性质,一次函数解析式,平移的性质等知识.熟练掌握矩形的判定与性质,折叠的性质,勾股
定理,平行线的判定与性质,等角对等边,平行四边形的性质,一次函数解析式,平移的性质是解题的关
键.
【典例17】(2024·湖南长沙·模拟预测)在平面直角坐标系中,给出如下定义:图形M上任意两点之间的
距离的最大值,称为该图形的“郡园长”,点P为图形M上任意一点,如果点P到直线l的距离恰好等于
图形M的“郡园长”,那么点P称为直线l的“郡园点”.
图1 图2
(1)已知图形M为线段 ,其中 , ,则该图形M的“郡园长”为______;
(2)如图1,x轴上方有一个等腰直角三角形 , , 轴,顶点A在y轴上,且在 上
方, ,点P是线段 上一点,且点P是x轴的“郡园点”,求 的面积;
(3)如图2,以 ,B(−2,0), , 为顶点的正方形 上始终存在点P,使得点P
是直线 的“郡园点”.请直接写出b的取值范围.
【答案】(1)
(2)1
(3) 或
【分析】(1)直接运用两点间的距离公式求解即可;
(2)先说明线段 的“郡园长”为线段 的长度,即 ;点P到x轴的距离与到线段 的距离相等,
设 与y轴的交点为D,再说明点P到x轴的距离等于 ,即 ;在 中,运用
勾股定理可得 ,进而求得 ,然后根据三角形面积公式求解即可;(3)如图:连接: ,由正方形的性质可得正方形 中的对角线最大,即为 ,即点P到直
线l的距离为 ;当点P在点A处时,即 ,过 作 于Q, ,然后求得 ;将
向上平移至 ,使过 作 且 ,求得 ,再结合直线l不能经过正
方形内部以及平移的性质即可解答.
【详解】(1)解:由于线段两点间的距离最大,即线段的长度为“郡园长”,
所以 为“郡园长”.
故答案为: .
(2)解:∵点P是线段 上一点,
∴线段 的“郡园长”为线段 的长度,即 ,
∵点P到x轴的距离与到线段 的距离相等,
设 与y轴的交点为D,
∵ 轴,
∴ ,
∴ ,
∵点P是线段 上一点,
∴点P到x轴的距离等于 ,
∴ ,
在 中, ,
∴ ,解得: (舍去负值),∴ ,
∴ .
(3)解:如图:连接: ,
∵正方形 中的对角线最大,
∴“郡园长”为对角线 ,
∴点P到直线l的距离为
当点P在点A处时,即 ,过 作 于Q, ,
设l与x轴交于M,与y轴交于N,则 时, ; 时, ;
∴ ,
∴ ,
∴ 是等腰直角三角形,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ 是等腰直角三角形,
∴ ,∴ ,
∵ ,
∴ ,
连接 , ,
∴Q在y轴上与N重合,即 ,
∴ ,
∴ ,即 ,
∴ ,
将 向上平移至 ,使过 作 且 ,
则 在 与 之间时,正方形 上始终存在点P使得P到 的距离为 ,即点P是l的
“郡园点”;
∵ ,
∴ ,
∴C,A,Q共线,
∴ ,
∵ ,
∴ 共线,
∴ ,
过 作 轴于K,则 ,
∴ 是等腰直角三角形,
∴ ,
∴ ,即 ,解得: (舍弃负值),
∴ ,
∴ ,将点 代入 可得: ,
∴ ,
∵l由 向上平移,
∴ ,即 ,
∵l由 向上平移,
∴ ,即 ,
∵ 与点A重合, 与点C重合,
∴ 时,直线l经过正方形 内部,不符合题意;
∴b的取值范围为 或 .
【点睛】本题主要考查了两点间距离公式、正方形的性质、三角形的性质、求一次函数解析式、一次函数
图像的平移等知识点,正确作出辅助线成为解题的关键.
【典例18】.(2024·甘肃兰州·中考真题)在平面直角坐标系 中,给出如下定义:点P是图形W外一
点,点Q在 的延长线上,使得 ,如果点Q在图形W上,则称点P是图形W的“延长2分点”,
例如:如图1, 是线段 外一点, 在 的延长线上,且 ,因为
点Q在线段 上,所以点P是线段 的“延长2分点”.
(1)如图1,已知图形 :线段 , , ,在 中,______是图形 的“延长2分点”;
(2)如图2,已知图形 :线段 , , ,若直线 上存在点P是图形 的
“延长2分点”,求b的最小值:
(3)如图3,已知图形 :以 为圆心,半径为1的 ,若以 , , 为顶点的
等腰直角三角形 上存在点P,使得点P是图形 的“延长2分点”.请直接写出t的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3) 或
【分析】(1)根据题意,画出图象,进行判断即可;
(2)作 以原点为位似中心,位似比为 的位似图形 ,根据直线 上存在点P是图
形 的“延长2分点”,得到直线 与 有交点,进而得到当 过点 时,
值最小,进行求解即可;
(3)作 以原点为位似中心,位似比为 的位似 ,得到 与 有交点,求出 与
相切以及 与 相切,两种情况求出 的临近值,即可得出结果.
【详解】(1)解:作线段 以原点为位似中心,位似比为 的位似图形 ,∵ , ,
∴ , ,
∵点 是图形 的“延长2分点”,
∴点 在线段 上,
∵ 在线段 上,
∴ 是图形 的“延长2分点”;
故答案为: ;
(2)作 以原点为位似中心,位似比为 的位似图形 ,如图,
∵ , ,
∴ , ,
∵直线 上存在点P是图形 的“延长2分点”,
∴直线 与 有交点,
∴当 过点 时, 值最小,
把 ,代入 ,得: ,∴ 的最小值为 ;
(3)作 以原点为位似中心,位似比为 的位似 ,
∵ , , ,
∴ , , ,
∵等腰直角三角形 上存在点P,使得点P是图形 的“延长2分点”,
∴当 与 有交点时,满足题意,
当 与 相切时,如图,则: 或 ,
∴ 时,满足题意;
当 与 相切时,且切点为 ,连接 ,则: ,∵ 为等腰直角三角形,
∴ 为等腰直角三角形,
∵ , , ,
∴ 轴,
∴ ,
∵以 为圆心,半径为1的 ,
∴ 点在直线 上, ,
∴ ,
∴ ,
∴ 或 ,
∴ ;
综上: 或 .
【点睛】本题考查坐标与图形变换—位似,等腰三角形的性质,勾股定理,切线的性质等知识点,综合性
强,难度大,属于压轴题,理解并掌握新定义,利用数形结合和分类讨论的思想进行求解,是解题的关键.