文档内容
专题 19.1 一次函数中的含参问题
◆ 典例分析
【典例1】定义:在平面直角坐标系xOy中,函数图象上到两坐标轴的距离之和等于n(n>0)的点,叫做该
函数图象的“n阶和点”.例如,(2,1)为一次函数y=x−1的“3阶和点”.
(1)若点(−1,−1)是y关于x的正比例函数y=mx的“n阶和点”,则m= ______ ,n= ______ ;
(2)若y关于x的一次函数y=kx−2的图象经过一次函数y=x+3图象的“5阶和点”,求k的值;
(3)若y关于x的一次函数y=nx−4的图象有且仅有2个“n阶和点”,求n的取值范围.
【思路点拨】
(1)利用待定系数法和“n阶和点”的都有即点即可;
(2)利用分类讨论的方法和“5阶和点”的定义求得“5阶和点”,再利用待定系数法解答即可;
(3)利用一次函数的性质确定y关于x的一次函数y=nx−4的图象经过第一、三、四象限,再利用分类讨
论的方法和“n阶和点”的定义,求得x的值,进而得到关于n的不等式,解不等式求得n的取值范围,再
利用已知条件即可得出结论.
【解题过程】
(1)解:∵点(−1,−1)是y关于x的正比例函数y=mx的点,
∴−m=−1,
∴m=1,
∵点(−1,−1)到两坐标轴的距离之和等于2,
∴点(−1,−1)是y关于x的正比例函数y=mx的“2阶和点”,
∴n=2.
故答案为:1;2;
(2)设一次函数y=x+3图象的“5阶和点”为(a,b),则|a)+|b)=5,b=a+3,
一次函数y=x+3图象经过第一、二、三象限,
当(a,b)在第一象限时,a+b=5,
∴a=1,b=4,
∴一次函数y=x+3图象的“5阶和点”为(1,4),
∴k−2=4,
∴k=6;
当(a,b)在第二象限时,−a+b=5,由于b=a+3,此种情形不存在;当(a,b)在第三象限时,−a−b=5,
∴a=−4,b=−1,
∴一次函数y=x+3图象的“5阶和点”为(−4,−1),
∴−4k−2=−1,
1
∴k=− .
4
1
综上,y关于x的一次函数y=kx−2的图象经过一次函数y=x+3图象的“5阶和点”,k的值为6或− ;
4
(3)由题意得:n>0,
∵−4<0,
∴y关于x的一次函数y=nx−4的图象经过第一、三、四象限,
设M(x,y)为y关于x的一次函数y=nx−4的图象的“n阶和点”,
∴|x)+|y)=n,
①当M在第一象限时,x+ y=n,
∴x+nx−4=n,
n+4
∴x= ,
n+1
∵n>0,
∴n+1>0,n+4>0,
∴x>0,符合题意,
∴当M在第一象限时,n>0;
②当M在第三象限时,−x−y=n,
∴−x−nx+4=n,
4−n
∴x= <0,
n+1
∵n>0,
∴n+1>0,
∴4−n<0,
∴n>4;
∴当M在第三象限时,n>4;
③当M在第四象限时,x−y=n,
∴x−nx+4=n,n−4
∴x= >0,
1−n
∴14;
当满足①③不满足②时,14或1−2 C.k≥ 或k≤−2 D.k≥ 或k<−2
3 3 3 3
【思路点拨】
本题考查了一次函数的图象性质与不等式的关系,找出一元一次不等式是解题的关键;
3 3
根据y=|2x−3)的非负性得x≥ 或x≤ 两种情况,分类讨论得一元一次不等式,解不等式即可得出结
2 2论;
【解题过程】
(3 )
解:图象如图所示:设A ,0 ,
2
3
当x≥ 时,2x−3≥0,
2
∴ y=|2x−3)=2x−3,
3
当x≤ 时,2x−3≤0,
2
∴ y=|2x−3)=3−2x,
{ y=2x−3 ( x≥ 3) )
2
∴
( 3)
y=−2x+3 x≤
2
∵y=kx−1过点B(0,−1),当y过l 处,即同时过A、B时,
1
(3 )
将A ,0 代入y=kx−1得:
2
2
解得:k=
3
2
∴当k≥ 时,y=kx−1的图象与G在第一象限有交点,
3
k<0时,当l 与y=−2x+3平行时,y=kx−1的图象与G无交点,
2
∴ k=−2,
∴ k<−2时,y=kx−1的图象与G在第二象限有交点,
故选:D
4.(2024·浙江舟山·一模)已知一次函数y=kx+3(k≠0),当k≤x≤m时,a≤ y≤b,若a+b的最小值为
2,则m的值为( )A.±2 B.2 C.±4 D.4
【思路点拨】
本题考查了一次函数的性质,熟练掌握一次函数性质是解答本题的关键.先分析k>0和k<0时导出
1 2 1
a+b=km+k2+6,根据最小值可得km+k2最小值为−4,通过配方得到y=km+k2=(k+ m) − m2,
2 4
再根据k≤x≤m确定m的取值.
【解题过程】
解:当k>0时,x=k,y=kx+3=k2+3=a,当x=m,y=km+3=b,
∴a+b=km+k2+6,
当k<0时,x=k,y=kx+3=k2+3=b,当x=m,y=km+3=a,
∴a+b=km+k2+6,
∵a+b的最小值为2,
∴km+k2最小值为−4,
1 2 1
∴y=km+k2=(k+ m) − m2,
2 4
1 1
当k=− m时,y取得最小值−4,即− m2=−4,
2 4
∴m=±4,
由题意知k≤x≤m,所以km,不符合题意舍去,
当m=4时,k=−2,满足题意,
故选:D
5.(22-23八年级下·天津红桥·期末)关于函数y=(k−3)x+k(k为常数),有下列结论:①当k≠3时,
此函数是一次函数;②无论k取什么值,函数图像必经过点(−1,3);③若图像经过二、三、四象限,则k的
取值范围是k<0;④若函数图像与x轴的交点始终在正半轴,则k的取值范围是00,即可
求解.【解题过程】
解:①根据一次函数定义:形如y=kx+b(k≠0)的函数为一次函数,
∴ k−3≠0,
∴ k≠3,
故①正确;
②y=(k−3)x+k=k(x+1)−3x,
∴无论k取何值,函数图像必经过点(−1,3),
故②正确;
③∵图像经过二、三、四象限,
{k−3<0)
∴ ,
k<0
解不等式组得:k<0,
故③正确;
k
④令y=0,则x=− ,
k−3
∵函数图像与x轴的交点始终在正半轴,
k
∴ − >0,
k−3
k
∴ <0,
k−3
{ k>0 )
经分析知: ,
k−3<0
解这个不等式组得0y ,m的取值范围为 .
2 2 1
【思路点拨】
本题考查一次函数的图象及性质,由题意可知y ∥y ,且y 在y 的上方,则a=m,当y =a(x−1)+2经
1 2 2 1 2
3 3
过点(−3,−1)时,a= , 此时两直线相交,即可得到m< 时,y >y ,熟练掌握一次函数的图象及性
4 4 2 1
质,通过所给的条件确定两条直线的位置关系是解题的关键.【解题过程】
解:∵y =m(x+3)−1(m≠0),
1
∴直线经过定点(−3,−1),
∵无论x取何值,始终有y >y ,
2 1
∴y ∥y ,且y 在y 的上方,
1 2 2 1
∴a=m,
当y =a(x−1)+2经过点(−3,−1)时,
2
−1=−4a+2,
3
∴a= , 此时两直线相交,
4
3
∴a< 时,y >y ,
4 2 1
3
即m< 且m≠0,
4
3
故答案为:m< 且m≠0.
4
7.(23-24八年级上·江苏扬州·阶段练习)已知A(x ,y ),B(x ,y )是一次函数y=2x−kx+1图像上的
1 1 2 2
不同两个点,m=(x −x )(y −y )则当m<0时,k的取值范围是 .
1 2 1 2
【思路点拨】
本题主要考查了一次函数的性质,熟练掌握一次函数的增减性,是解决问题的关键.
根据m<0,判断出x >x 时,y 0时,y −y <0,或当x −x <0,则y −y >0
1 2 1 2 1 2 1 2
∴x >x 时,y y
1 2 1 2 1 2 1 2
∴该函数y随x的增大而减小,∴2−k<0,
解得k>2.
故答案为:k>2.
1
8.(23-24八年级下·北京·期中)已知直线y=2x+2与x轴、y轴分别交于点A,B.若将直线y= x向上
2
平移n个单位长度与线段AB有公共点,则n的取值范围是 .
【思路点拨】
此题考查了一次函数的平移、一次函数的图象和性质等知识,先求出A(−1,0),B(0,2),再求出直线
1 1
y= x向上平移n个单位长度后的直线y= x+n,分别代入点A和点B的坐标,求出n的值,根据一次
2 2
函数图象和性质即可求出答案.
【解题过程】
解:当x=0时,y=2x+2=2,
当y=0时,2x+2=0,解得x=−1,
∵直线y=2x+2与x轴、y轴分别交于点A,B.
∴A(−1,0),B(0,2),
1 1
将直线y= x向上平移n个单位长度后得到y= x+n,
2 2
1 1
当直线y= x+n经过点A(−1,0)时,0=− +n,
2 2
1
解得n= ,
2
1
当直线y= x+n经过点B(0,2)时,2=0+n,解得n=2,
2
1
∵将直线y= x向上平移n个单位长度与线段AB有公共点,
2
1
∴n的取值范围是 ≤n≤2,
2
1
故答案为: ≤n≤2
2
9.(2024·福建厦门·模拟预测)如图,A(1,0)、B(3,0)、M(4,3),动点P从点A出发,沿x轴以每秒2
个单位长的速度向右移动,且过点P的直线y=−x+b也随之平移,设移动时间为t秒,若直线与线段BM
有公共点,则t的取值范围为 .【思路点拨】
此题考查了一次函数图象与几何变换,两条直线相交和平行问题,属于动线型问题,掌握一次函数的图象
与性质,待定系数法求函数解析式是解决问题的关键.
分别求出直线l经过点B、点M时的t值,即可得到t的取值范围.
【解题过程】
解:由题意得:AP=2t,则P(1+2t,0),
当直线y=−x+b过点B(3,0)时,0=−3+b,
解得:b=3,
0=−(1+2t)+3,
解得t=1.
当直线y=−x+b过点M(4,3)时,
3=−4+b,
解得:b=7,
0=−(1+2t)+7,
解得t=3.
故若l与线段BM有公共点,t的取值范围是:1≤t≤3,
故答案为:1≤t≤3.
10.(22-23八年级上·浙江绍兴·期末)如图,在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别为(2,0),(1,2),
直线l的函数表达式为y=kx+4−3k(k≠0).若线段AB与直线l没有交点,则k的取值范围是
.【思路点拨】
分别利用当直线y=kx+4−3k(k≠0)过点B(1,2)时,k值最小,当直线y=kx+4−3k(k≠0)过点A(2,0)
时,k值最大,即可求出线段AB与直线l有交点时,k的取值范围,据此即可求解.
【解题过程】
解:当直线y=kx+4−3k(k≠0)过点B(1,2)时,k值最小,
则k+4−3k=2,解得k=1,
当直线y=kx+4−3k(k≠0)过点A(2,0)时,k值最大,
则2k+4−3k=0,解得k=4,
故线段AB与直线l有交点时,k的取值范围为1≤k≤4,
故线段AB与直线l没有交点时,k的取值范围为k<0或04,
故答案为:k<0或04.
11.(23-24八年级下·北京西城·期中)下表是一次函数y=kx+b(k,b为常数,k≠0)中x与y的两组对
应值.
x −1 0
y −4 −2
(1)求这个一次函数的表达式;
(2)已知直线y=ax+1,当x<3时,对于x的每一个值,都有ax+1>kx+b,直接写出a的取值范围.
【思路点拨】
本题考查了一次函数的图象与性质,求一次函数解析式:
(1)将x与y的两组对应值代入y=kx+b求解即可;
(2)先求得x=3时y=2x−2的值,画出图象,根据一次函数的性质即可得到答案.
【解题过程】
(1)解:将(−1,−4),(0,−2)代入y=kx+b,
{−k+b=−4)
得 ,
b=−2
{ k=2 )
解得
b=−2
∴一次函数的表达式为y=2x−2;
(2)解:当x=3时,y=2×3−2=4,
将(3,4)代入y=ax+1,得4=3a+1,
解得a=1,当a=2时,2x−2=ax+1方程无解,两直线平行,总有2x+1>2x−2;
如图,
∵当x<3时,对于x的每一个值,都有ax+1>kx+b,
∴ 1≤a≤2.
12.(22-23八年级下·湖南长沙·阶段练习)已知一次函数y=(2k−1)x+3k−2.
(1)当k为何值时,函数图象经过原点;
(2)当k为何值时,函数图象经过一、三、四象限;
(3)当k为何值时,y随x的增大而减小且图象与y轴的交点在x轴的下方.
【思路点拨】
(1)由函数图象经过原点,将(0,0)代入y=(2k−1)x+3k−2得,0=3k−2,计算求解即可;
{2k−1>0)
(2)由函数图象经过一、三、四象限;可得 ,解方程组即可;
3k−2<0
(3)由y随x的增大而减小且图象与y轴的交点在x轴的下方,可知函数图象经过二、三、四象限,则
{2k−1<0)
,解方程组即可.
3k−2<0
【解题过程】
(1)解:∵函数图象经过原点,
∴将(0,0)代入y=(2k−1)x+3k−2得,0=3k−2,
2
解得k= ,
32
∴k= ;
3
(2)解:∵函数图象经过一、三、四象限;
{2k−1>0)
∴ ,
3k−2<0
1
解2k−1>0得,k> ,
2
2
解3k−2<0得,k< ,
3
1 2
∴ 0,b>0,把点(3,−2)代入y =kx−b,得到b=3k+2,从而得到不等式组,解之
1
即可求得k的取值范围.
【解题过程】
(1)解:∵函数y 的图象经过点(4,b),
1
∴4k−b=b,
1
∴k= b.
2
1
∴令y =0,则bx− b=0,
2 2
1
解得x= ,
2
(1 )
∴函数y 与x轴的交点坐标为 ,0 .
2 2
(2)证明:∵函数y 的图象经过点(m,0),
1
∴mk−b=0,
∴b=mk,
∴y =bx−k=mkx−k=k(mx−1).
2
1
∴令y =0,则x= ,
2 m
( 1 )
∴函数y 的图象经过点 ,0 .
2 m
(3)解:∵函数y 的图象不经过第二象限,且bk≠0,
1
∴k>0,b>0.
∵函数y 的图象过点(3,−2),
1
∴3k−b=−2,
∴b=3k+2.
{ k>0, )
∴
3k+2>0,
解得k>0.
14.(23-24八年级上·浙江杭州·阶段练习)已知一次函数y =(a−1)x−2a+1,其中a≠1.
1
( 1)
(1)若点 1,− 在y的图象上,求a的值;
2(2)当−2≤x≤3时,若函数有最小值−5,求y 的函数表达式;
1
(3)对于一次函数y =(m+1)(x−1)+2,其中m≠−1,若对一切实数x,y 0,即a>1时,当a−1<0,即a<1时,再根据一次函数增减性,结合当
−2≤x≤3时,函数有最小值−5,得点的坐标,再代入一次函数解析式即可求解;
(3)先整理得到y =(m+1)x−m+1,再对一切实数x,y 0,即a>1时,y随x增大而增大,
∵当−2≤x≤3时,函数有最小值−5,
∴x=−2时,y=−5,
把(−2,−5)代入y =(a−1)x−2a+1,得:−2(a−1)−2a+1=−5,
1
解得:a=2,此时一次函数解析式为y=x−3;
当a−1<0,即a<1时,y随x增大而减小,
∵当−2≤x≤3时,函数有最小值−5,
则x=3时,y=−5,
把(3,−5)代入y =(a−1)x−2a+1,得:3(a−1)−2a+1=−5,
1
解得:a=−3,此时一.次函数解析式为y=−4x+7;
综上,y=x−3或y=−4x+7;
(3)y =(m+1)(x−1)+2=(m+1)x−m+1,
2∵对一切实数x,y −2且a≠1.
15.(2024·北京通州·一模)在平面直角坐标系xOy中,函数y=kx+b(k≠0)的图象经过点A(0,−1)和
B(4,3),与过点(0,−3)且平行于x轴的直线交于点C.
(1)求该函数的表达式及点C的坐标;
(2)当x>−2时,对于x的每一个值,函数y=mx(m≠0)的值大于函数y=kx+b(k≠0)的值,直接写出m
的取值范围.
【思路点拨】
(1)将A、B坐标分别代入函数表达式y=kx+b,即可得到一次函数解析式,然后计算函数值为−3对应
的自变量的值即可得到C点坐标;
(2)分情况讨论:当直线y=mx过点C时和当直线y=mx与直线y=x−1平行时,即可得到符合条件的m
的取值范围.
【解题过程】
(1)解:将A(0,−1)、B(4,3)代入函数表达式y=kx+b可得:
{ b=−1 )
,
4k+b=3
{ k=1 )
解得 ,
b=−1
则函数的表达式为y=x−1,
依题得,过点(0,−3)且平行于x轴的直线为y=−3,
∵C是该函数与过点(0,−3)且平行于x轴的直线的交点,
∴x−1=−3,
解得x=−2,y=x−1=−2−1=−3,
即C(−2,−3).
(2)解:当直线y=mx过点C时,
即把(−2,−3)代入y=mx,
得−2m=−3,
3
m= ,
2
∵当x>−2时,对于x的每一个值,y=mx(m≠0)的值大于y=x−1的值,∴−2m≥−2−1 ,
3
解得m≤ ,
2
当y=mx与直线y=x−1平行时,m=1,
此时,满足条件,
且当m<1时,不满足条件,
3
即1≤m≤ .
2
16.(22-23八年级下·福建漳州·期末)阅读理解:
例:若(x−2)是多项式x3+3x2−8x+k的一个因式,求k的值.
解:设x3+3x2−8x+k=A(x−2),
若x−2=0时,则有x3+3x2−8x+k=0,
将x=2代入x3+3x2−8x+k=0,得
8+12−16+k=0,
解得k=−4.
仿照上例的解法,解答下列的问题.
(1)若(x+1)是多项式x2−4x+k的一个因式,求k的值;
a2+b2+1+4a
(2)若 可化为整式,求化简后的整式;
a+3
(3)若(x−1)和(x−2)是多项式x4+mx3+nx−16的两个因式,且直线y=(k−m)x−n+k不经过第二象
限,求k的取值范围.
【思路点拨】
(1)根据题目所介绍的方法得到x2−4x+k=0,再将x=−1代入,即可求解;
(2)根据题意可知(a+3)是多项式a2+b2+1+4a的一个因式,根据题目所介绍的方法得到
a2+b2+1+4a=0,将a=−3代入,即可求得b2=2,将a=−3 b2=2代入原式即可求解;
(3)根据题目所介绍的方法得到x4+mx3+nx−16=0,分别将x=1,x=2代入,联立得到二元一次方程
组,求解得到m=−5,n=20,得到直线的解析式为y=(k+5)x−20+k,根据函数图象经过的象限进行
求解即可.
【解题过程】
(1)解:设x2−4x+k=A(x+1),
若x+1=0时,则有x2−4x+k=0,
将x=−1代入x2−4x+k=0得1+4+k=0,解得k=−5.
a2+b2+1+4a
(2)解:∵ 可化为整式,
a+3
∴(a+3)是多项式a2+b2+1+4a的一个因式.
设a2+b2+1+4a=A(a+3),
若a+3=0时,则有a2+b2+1+4a=0,得9+b2+1−12=0.
∴b2=2,
a2+4a+3 a2+4a+4−1 (a+2) 2−1 (a+3)(a+1)
∴原式= = = = =a+1.
a+3 a+3 a+3 a+3
(3)解:∵(x−1)和(x−2)是多项式x4+mx3+nx−16的两个因式,
设x4+mx3+nx−16=A(x−1)(x−2),
∴若x−1=0时,则有x4+mx3+nx−16=0,得:1+m+n−16=0.
若x−2=0时,则有x4+mx3+nx−16=0,得:16+8m+2n−16=0.
解得m=−5,n=20.
∴直线的解析式为:y=(k+5)x−20+k.
①当k+5≠0,即k≠−5时,直线不经过第二象限,得
{ k+5>0 )
∴ ,解得:−50的直线上,其中b,c满足:b+c=−k,且2k>b>c,
求t的取值范围.
【思路点拨】
(1)根据定义,将y=kx+2k+3变形为y=k(x+2)+3,从而求解;
(2)分k>0或k<0两种情况,利用待定系数法求函数解析式;(3)结合定义及已知条件列出不等式组,从而确定取值范围。
【解题过程】
(1)解:由题意可得y=kx+2k+3=k(x+2)+3,
无论k为何值,当x=−2时,y=3,
∴“直线系” y=kx+2k+3的“特征点”坐标为(−2,3);
(2)解:由直线的“特征点”为(2,5),设直线的解析式为y=k(x−2)+5(k≠0),
又∵1≤x≤3时,y的范围恰好为3≤ y≤7,
当k>0时,y随x的增大而增大,
将点(1,3)代入解析式可得k(1−2)+5=3,解得k=2,
∴该直线的解析式为y=2(x−2)+5=2x+1,
当k<0时,y随x的增大而减小,
将点(1,7)代入解析式可得k(1−2)+5=7,解得k=−2
∴该直线的解析式为y=−2(x−2)+5=−2x+9,
综上,该直线的解析式为y=2x+1或y=−2x+9;
(3)解:由题意,设直线的解析式为y=k(x−2)(k>0),
将点(t,c−2b)代入解析式可得c−2b=k(t−2),
k−tk
{ b= )
{c−2b=k(t−2)) 3
联立方程组 ,解得 ,
b+c=−k tk−4k
c=
3
又∵2k>b>c,
k−tk
{ 2k> )
3 5
∴ ,解得−5
3 3
5
∴t的取值范围是−50或k<0两种情况,当k>0时,此时一次函数过点(−1,2),(1,4);当k<0时,此时
一次函数过点(−1,4),(1,2);再分别根据待定系数法即可求解.
【解题过程】
(1)解:①对于B选项,|y|=x,则x与y不是唯一对应关系,不符合函数定义,即y不是x的函数,
对于E选项,y2=−x,则x与y不是唯一对应关系,不符合函数定义,即y不是x的函数;
1 1
②A.∵ 1≠ ,∴ y= 不是“(−1,1)族函数”,
−1 x
B.∵1≠−1,∴|y|=x不是“(−1,1)族函数”,
C.∵1≠1−2−4,∴y=x2+2x−4不是“(−1,1)族函数”,
D.1≠1+1,∴y=|x|+1不是“(−1,1)族函数”,
E.1=−(−1),∴y2=−x是“(−1,1)族函数”,
F.1=−2+3,∴y=2x+3是“(−1,1)族函数”.
∴E、F符合题意.
1
(2)解:①∵一次函数y=kx−k+1(k为常数,k≠0)是“(− ,4)族函数”,
21
∴4=− k−k+1,
2
解得:k=−2;
②∵y=kx−k+1=k(x−1)+1,
令x−1=0,则x=1,y=1,
∴无论k取何值,该函数必经过一定点(1,1);
(3)解:∵一次函数y=2x+4和y=−x+1都是“(m,n)族函数”,
∴一次函数y=2x+4的图象与一次函数y=−x+1的图象的交点为(m,n),
{y=2x+4)
联立得: ,
y=−x+1
{x=−1)
解得: ,
y=2
∴交点为(−1,2),
∴m=−1,n=2,
1 1 −1
∵当m≤x≤1时,一次函数y=kx+b的函数值y恰好有 ≤ ≤ ,
2n y 2m
∴当−1≤x≤1时,一次函数y=kx+b的函数值y恰好有2≤ y≤4,
①当k>0时,
此时一次函数过点(−1,2),(1,4),
{2=−k+b)
∴ ,
4=k+b
{k=1)
解得: ,
b=3
∴y=x+3;
②当k<0时,
此时一次函数过点(−1,4),(1,2),
{4=−k+b)
∴ ,
2=k+b
{k=−1)
解得: ,
b=3
∴y=−x+3;
综上,该一次函数的解析式为y=x+3或y=−x+3.
19.(22-23九年级上·北京东城·期中)在平面直角坐标系xOy中,已知点M(a,b),对于点P(x,y)给出如
下定义:将点P向右(a>0)或向左(a<0)平移|a)个单位长度,再向上(b>0)或向下(b<0)平移|b)个单位长度,得到点P′,点P′与点M的中点为Q,称点Q为点P的关于点M的“平移中点”.【已知
, ,则AB中点坐标为(x +x y + y )】
A(x ,y ) B(x ,y ) 1 2, 1 2
1 1 2 2 2 2
(1)①若A(3,2),B(1,0),则AB中点坐标为______;
②若M(2,1),P(2,4),则点Q的坐标为______
(2)已知M(1,1),点P在直线l:y=3x上.当点Q在第一象限时,点P横坐标t取值范围是______
(3)已知正方形ABCD的边长为2,各边与x轴平行或者垂直,其中心为(5,5),点P(x,y)为正方形
ABCD上的动点
①当a=b=0时,在点P运动过程中,点Q形成的图形的面积是______
②当点M(a,b)在直线:y=3x上,在点P运动过程中,若存在点Q在正方形ABCD的边上或者内部,则
a的取值范围是______.
【思路点拨】
(1)①根据中点坐标公式即可求解;②根据定义可求P′的坐标,再由中点坐标公式求出Q的坐标.
( t )
(2)根据题意可得P′(t+1,2t+1),再根据“平移中点”的定义,可得Q 1+ ,t+1 ,再由点Q在第一象
2
限,可得到关于t的不等式组,即可求解.
(x y)
(3)①根据“平移中点”的定义,可得Q , ,从而得到Q点形成的正方形边长为1,即可求解;②
2 2
( x y)
根据题意可得Q a+ ,3a+ ,从而得到3≤x≤5,3≤ y≤5,再求出临界值,即可求解.
2 2
【解题过程】
(1)解:①解: ∵ A(3,2),B(1,0)
(3+1 2+0)
∴ AB中点坐标公式为 , ,即(2,1)
2 2
故答案为:(2,1)②解:∵ P(2,4)向右平移2个单位长度,再向上平移1个单位长度得到P′(4,5)
(4+2 1+5)
∴ P′(4,5)与M(2,1)的中点坐标为Q , ,即(3,3)
2 2
故答案为:(3,3)
(2)解:∵点P在直线l:y=3x上,M(1,1),
∴P′(t+1,2t+1),
( t )
∴Q 1+ ,t+1 ,
2
∵点Q在第一象限,
{ 1+ t >0)
∴ 2 ,
t+1>0
∴t>−1
(3)解:①:当a=b=0时,M(0,0)
∵ P(x,y)
∴ P′(x,y)
(x y)
∴Q ,
2 2
∵ P点在正方形ABCD上
∴Q点的运动形成的图形也是正方形
∵正方形ABCD的边长为2
∴Q点形成的正方形边长为1
∴点Q形成的图形的面积是1
故答案为:1
②解:∵点M(a,b)在直线:y=3x上
∴ M(a,3a)
∵点P(x,y)∴ P′(x+a,y+3a)
( x y)
∴Q a+ ,3a+
2 2
∵正方形的中心是(5,5),边长为2
∴3≤x≤5,3≤ y≤5,
x
当a+ =3时,x=6−2a,
2
∴3≤6−2a≤5,
3
∴−1≤a≤ 时,存在点Q在正方形ABCD的边上或者内部;
2
y
当3a+ =5时,y=10−6a,
2
∴3≤10−6a≤5,
5 7
∴ ≤a≤ 时,存在点Q在正方形ABCD的边上或者内部;
6 6
5 7
综上所述: ≤a≤ 时,存在点Q在正方形ABCD的边上或者内部.
6 6
20.(23-24八年级下·广东广州·期中)定义:对于给定的一次函数y=kx+b(k≠0,k、b为常数),把
形如 y= { kx+b(x≥0) ) (k≠0,k、b为常数)的函数称为一次函数y=kx+b(k≠0,k、b为常数)的
−kx+b(x<0)
衍生函数.已知平行四边形ABCD的顶点坐标分别为A(−2,1),B(3,1),C(5,3),D(0,3).
(1)点E(n,3)在一次函数y=x+2的衍生函数图象上,则n= ;
(2)如图,一次函数y=kx+b(k≠0,k、b为常数)的衍生函数图象与平行四边形ABCD交于
20
M、N、P、Q四点,其中P点坐标是(−1,2),并且S +S = ,求该一次函数的解析式.
△APQ 四边形BCMN 3
(3)一次函数y=kx+b(k≠0,k、b为常数),其中k、b满足3k+b=2.若一次函数y=kx+b(k≠0,k、b为常数)的衍生函数图象与平行四边形ABCD恰好有两个交点,求b
的取值范围.
【思路点拨】
(1)将点E的坐标代入衍生函数求值即可;
(2)根据点(−1,2)的坐标得出b=2−k;根据衍生函数分别求出M,N,Q三点的坐标,再根据面积的关
系求出k的值,然后求出一次函数的解析式即可;
(3)根据k和b的关系得出y=ka+2−3k=(x−3)k+2,即可得出定点坐标,根据题意得出当衍生函数
图象经过点A时,与▱ABCD有三个交点,求出此时的b和k的值,然后分情况讨论符合条件的b的取值
范围即可.
【解题过程】
(1)解:当n≥0时,把点E(n,3)在一次函数y=x+2得:n+2=3
解得:n=1;
当n<0时,把点E(n,3)在一次函数y=−x+2得:−n+2=3
解得:n=−1;
故答案为:±1;
(2)解:连接MB,
∵y=−kx+b过P(−1,2),
∴k+b=2,则b=2−k,
∴y={ kx+2−k,x≥0 )
,
−kx+2−k,x<0
设Q(x ,y ),M(x ,y ),N(x ,y ),
Q Q M M N N
∵A(−2,1),B(3,1),C(5,3),D(0,3),
∴y =1,y =3,y =1,
Q M N
把y =1代入y=−kx+2−k得:1=−kx +2−k,
Q Q
1−k
整理得:x = ,
Q k
把y =3,y =1代入y=kx+2−k得:
M N
{kx +2−k=3)
M ,
kx +2−k=1
N1+k
{ x = )
M k
整理得: ,
−1+k
x =
N k
1 1 (1−k ) 1−k
∴S = AQ(y −y )= × +2 ×(2−1)= +1,
△APQ 2 p A 2 k 2k
1 ( −1+k) 1 ( 1+k)
S =S +S = × 3− ×(2−1)+ × 5− ×(2−1)=6,
四边形BCMN △MNB △MCB 2 k 2 k
20
∵S +S = ,
△APQ 四边形BCMN 3
1−k 20
∴ +1+6= ,
2k 3
解得:k=3,
∴b=2−k=2−3=−1,
∴y=3x−1
(3)解:∵y=kx+b,满足3k+b=2,
∴b=2−3k,则y=kx+2−3k=k(x−3)+2
∴当x=3时,y=2,即过定点(3,2),
∴一次函数y=kx+b(k≠0)的衍生函数过点(3,2)和(−3,2),
∴
y= { kx+2−3k(x≥0) )
且点(3,2)在▱ABCD内,
−kx+2−3k(x<0)
设衍生函数图象与y轴的交点为G,
点G沿y轴向上平移过程中,当衍生函数图象经过点A时,与▱ABCD有三个交点,
将A(−2,1)代入y=−kx+2−3k得:1=2k+2−3k,
解得k=1,b=−1,
∴b<−1时,衍生函数图象恰好与▱ABCD有两个交点,符合题意.
点G沿y轴轴继续向上平移,当衍生函数图象经过点(0,1)时,与▱ABCD有三个交点,∴b>1且b≠2
时,图象与▱ABCD有两个交点,符合题意.综上:b<−1或b>1且b≠2时,图象恰好与▱ABCD有两个交点.