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专题 6-1 数形结合思想在解题中的巧用(考题猜想,11 种类型)
类型1:实数与数轴上的点的对应关系在求值中的应用
【例题1】(22-23八年级上·河南周口·阶段练习)如图,数轴上表示1和 的对应点分别为A、B,点B
关于点A的对称点是C,设C点表示的数为x,则 的值为( )
A. B. C. D.2【变式1】(22-23八年级上·河北保定·阶段练习)如图,一只蚂蚁从点B沿数轴向左爬了2个单位长度到
达点A,点B表示 ,设点A所表示的数为m.
(1)实数m的值是 ;
(2)求 的值 .
【变式2】(23-24八年级上·江苏苏州·阶段练习)如图,数轴上表示1、 的对应点分别为 、 ,点
为点 关于点 的对称点,设点 所表示的数为 .
(1)写出实数 的值;
(2)求 的值.
【变式3】(22-23八年级上·河南周口·期中)如图,一只蚂蚁从点A沿数轴向右爬了2个单位长度到达点
B,点A表示 ,设点B所表示的数为m.
(1) ______.
(2)求 的值;
(3)在数轴上还有C、D两点分别表示实数c和d,且有 与 互为相反数,求 的平方跟.
类型2:直角三角形三边关系与在数轴上表示实数的综合应用
【例题2】(22-23八年级下·河北唐山·期中)如图,将有一边重合的两张直角三角形纸片放在数轴上,纸
片上的点A表示的数是-2, ,若以点A为圆心, 的长为半径画弧,与数轴交于点E
(点E位于点A右侧),则点E表示的数为( )A. B. C. D.
【变式1】(21-22八年级上·山西临汾·期末)如图所示,点O为数轴的原点,A点对应1,作腰长为1的等
腰直角三角形 ,其中 ,以O为圆心, 长为半径作弧,交数轴于点C,作直角三角形
,其中 , ,以O为圆心, 长为半径作弧,交数轴于点E,则点E对应的实数为
.
【变式2】.(22-23八年级上·广东深圳·期中)如图 ,纸上有五个边长为 的小正方形组成的图形纸,我
们可以把它剪开拼成一个正方形.
(1)拼成的正方形的边长为______.
(2)如图 ,以数轴的单位长度的线段为边作一个直角三角形,以数轴上表示的 点为圆心,直角三角形的
最大边为半径画弧,交数轴正半轴于点 ,那么点 表示的数是______.
(3)如图 ,网格中每个小正方形的边长为 ,若能把阴影部分剪拼成一个新的正方形,求新的正方形的面
积和边长.
【变式3】(22-23八年级下·福建福州·阶段练习)(1)在如图的数轴上作出表示 的点.(不写作法,保留作图痕迹)
(2)正方形网格中的每个小正方边长都是1,在图中以 为一边,画一个边长均为无理数的直角三角形.
(说明:直角三角形的顶点均为小正方形的顶点)
类型3:三角形三边的数量关系在直角三角形中的应用
【例题3】(22-23八年级下·山东济宁·期中)如图.在 中, ,且 , ,
点 是斜边 上的一个动点,过点 分别作 于点 , 于点 ,连接 ,则线段
的最小值为( )
A.4.8 B.5 C.3.6 D.5.4
【变式1】(23-24八年级上·浙江·周测)如图,在 中, , , , 平分
,则 的面积为 .
【变式2】(22-23八年级下·贵州铜仁·阶段练习)如图,在 中, 于点 , ,
.(1)求 的长;
(2)求证: 是直角三角形.
【变式3】(23-24八年级上·江苏无锡·阶段练习)如图,在 中, 边上的垂直平分线 与 、
分别交于点D、E,且 .
(1)求证: ;
(2)若 ,求 的长.
类型4:特殊三角形的规律在解动点问题中的应用
【例题4】(22-23八年级下·贵州安顺·期中)如图,在正方形 中, , , 相交于点 ,
、 分别是边 、 上的动点 (点 、 不与线段 、 的端点重合), ,连接 ,
, .在点 、 运动的过程中,有下列四个结论:① 始终是等腰直角三角形;② 面积
的最小值是 ;③四边形 的面积始终是 ;④至少存在一个 ,使得 的周长是 ;
所有正确结论的序号是( )A.①③④ B.①②③ C.①②③④ D.②③④
【变式1】(22-23八年级下·湖北武汉·阶段练习)如图,在 中, , ,
,动点D从点A出发,沿线段 以每秒2个单位的速度向B运动,过点D作 交 所
在的直线于点F,连接 .设点D运动时间为t秒.当 是以 为腰的等腰三角形时,则
秒.
【变式2】(22-23八年级下·云南昆明·期末)如图 , , , 平分 .
(1)求证:四边形 是菱形;
(2)如图 , , , 交 于点 ,已知点 是 上一动点,连接 , 求
周长的最小值.
【变式3】(23-24八年级上·河南周口·阶段练习)综合与探究
在 中, 的角度记为 .
(1)操作与证明:如图1,若 ,点 为边 上一动点,连接 ,将线段 绕点 逆时针旋转角度 至 位置,连接 .写出 和 的数量关系:______, ______ ;
(2)探究与发现:如图2,若 ,点 变为 延长线上一动点,连接 ,将线段 绕点A逆时针
旋转角度 至 位置,连接 .试判断 和 的数量关系,并说明理由;
(3)判断与思考:在(2)的探究中,若 ,点 为直线 上一点,当 时,直接写出
的长.
类型5:数与形的关系在解实际问题中的应用
【例题5】(23-24八年级下·天津南开·阶段练习)如图,一块四边形 ,已知
,则这块地的面积为( ) .
A.24 B.30 C.48 D.60
【变式1】(22-23八年级下·湖北襄阳·期末)如图,某小区有一块四边形空地 ,为了美化小区环境,
现计划在空地上铺上草坪,经测量 、 米, 米, 米, 米,若铺一平
方米草坪需要50元,铺这块空地需要投入资金 元.
【变式2】(22-23八年级下·云南迪庆·期末)为深入学习贯彻党的二十大精神,贯彻落实习近平总书记关
于教育的重要论述和重要指示批示精神,迪庆州某中学计划在如图阴影区域展示学生的学习心得.现测得
, , , , .试求阴影部分的面积.【变式3】(23-24八年级上·山西晋中·期中)在学校组织的研学活动中,辰星小组合作搭建帐篷.图是他
们搭建帐篷的支架示意图.在 中,两根支架从帐篴顶点 支撑在水平的支架上,一根支架
于点 ,另一根支架 的端点 在线段 上,且 .经测量,知 , ,
.根据测量结果,解答下列问题:
(1)求 的长;
(2)按照要求,当帐篷支架 与 所夹的角度为直角时,帐篷最为稳定.请通过计算说明辰星小组搭建
的帐篷是否符合要求.
类型6:数与形的关系在解折叠问题中的应用
【例题6】(22-23八年级下·重庆开州·期末)如图,将一个长为9,宽为3的长方形纸片 沿 折叠,
使点C与点A重合,则 的长为( )
A. B.3 C. D.
【变式1】(22-23八年级下·广东广州·阶段练习)如图:矩形 沿着直线 对折,点D恰好落与
边上的点H重合, , .(1)三角形 的形状;
(2)求三角形 的面积.
【变式2】(23-24八年级下·广东珠海·期中)(1)如图①,已知矩形 的对角线 的垂直平分线与
边 , 分别交于点 , ,请判断四边形 形状并说明理由;
(2)如图②,直线 分别交矩形 的边 , 于点 , ,将矩形 沿 翻折,使点 的
对称点与点 重合,点 的对称点为 ,若 , ,求 的长;
(3)如图③,直线 分别交平行四边形 的边 , 于点 , ,将平行四边形 沿 翻
折,使点 的对称点与点 重合,点 的对称点为 ,若 , , ,求 的长.【变式3】(22-23八年级下·四川成都·期末)已知 ,将 沿对角线 折得到 .
(1)如图1,当点E落在线段 延长线上时,求证: ;
(2)如图2,当 为锐角时,连接 与线段 相交于点F,试判断 , , 之间的数量关系,
并说明理由;
(3)若 , ,连接 ,当 为等腰三角形时,求 的长.
类型7:数与形的关系在求最值中的应用
【例题7】(23-24八年级上·河南商丘·期中)如图,已知直线l垂直平分 ,点C在直线l的左侧,且
, , ,P是直线l上的任意一点,则 的最小值是( )A.5 B.6 C.7 D.9
【变式1】(22-23八年级下·山东济南·期末)如图,菱形 的对角线 ,面积为 , 是
等边三角形,若点 在对角线 上移动,则 的最小值为 .
【变式2】(22-23八年级下·湖北咸宁·阶段练习)已知,平面直角坐标系中, , ,在 轴
上找一点 ,使 最小.
(1)作出 点的位置;
(2)求 的最小值.
【变式3】(21-22八年级下·广东广州·期末)如图,正方形 的边长为2, 在 轴上, 在 轴
上,且 , ,点C为 的中点,直线 交 轴于点F.(1)求直线 的函数关系式;
(2)过点C作 ,交 轴于点E,求证: ;
(3)点P是直线 上的一个动点,求 的最小值.
类型8:数与形的关系在求点的坐标中的应用
【例题7】(22-23八年级下·全国·假期作业)如图,等边三角形 的边长为 ,则点 的坐标是( )
A. B. C. D.
【变式1】(22-23八年级下·辽宁沈阳·阶段练习)如图,正方形 的两边 分别在 轴、 轴上,
点 在边 上,将 绕点 旋转 ,则旋转后点 的对应点 的坐标是 .
【变式2】(23-24八年级上·广东佛山·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,已知点 , ,
,点 在第一象限, 轴,且到 轴的距离为6.(1) ______, ______;
(2) ______, ______;
(3)如果在第二象限内有一点 ,且四边形 的面积是 的面积的两倍,求满足条件的 点的
坐标.
【变式3】(22-23八年级下·吉林四平·期末)如图,已知四边形 是平行四边形, 、 两点的坐标
分别为 , .
(1)点 的坐标为: ;
(2)求直线 的函数解析式.
类型9:数的几何性质在求函数解析式中的应用
【例题9】(22-23八年级下·山西朔州·期末)如图,用绳子围成周长为10m的矩形,记矩形的一边长为
,它的邻边长为 .则 关于 的函数解析式是( )A. B. C. D.
【变式1】(23-24八年级下·江苏苏州·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中, 的边 在x轴上,
、 ,点D在 上, ,过点D的直线l平分 的面积,现将l绕原点逆时针旋转
得直线 ,则直线 的函数解析式为 .
【变式2】(22-23八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)已知:如图,点 及在第一象限的动点 ,且
.设 的面积为 .
(1)求 关于 的函数解析式(直接写出 的取值范围);
(2)当 时,求 点坐标.
【变式3】(22-23八年级下·吉林松原·期末)如图,在平面直角坐标系中,直线 与直线 交
于点C,点P在线段 上(点P不与点O、C重合),过点P作x轴的平行线交直线 于点Q,
设正方形 与 重叠部分图形的周长为L,设点P的横坐标是m.
(1)求点C的坐标;
(2)直接写出点Q的坐标(用含m的代数表示);
(3)当 与x轴重合时,求m的值;
(4)求L与m之间的函数解析式.类型10:图像的信息在解几何问题中的应用
【例题10】(23-24八年级上·江苏苏州·阶段练习)如图,将矩形 置于平面直角坐标系中,其中
边在 轴上, ,直线 沿 轴的负方向以每秒1个单位的长度平移,设在平移过程中该
直线被矩形 的边截得的线段长度为 ,平移时间为 与 的函数图象如图2所示.有下列说法:①
点 的坐标为 ;②矩形 的面积为8;③ ;④ ,其中正确的有 .
【变式 1】(22-23 八年级下·吉林长春·期中)如图 1,在菱形 中,动点 P 从点 C 出发,沿着
运动至终点D,设点P运动的路程为x, 的面积为y,若y与x的函数图象如图2所示,
则图中a的值为( )
A.9 B.10 C.11 D.12
【变式2】(22-23八年级下·上海静安·期末)如图1,矩形 中,E是对角线 上一个动点(不与点
A重合),作 ,交 于点F,联结 ,如果设 , 面积为y,那么可得y关于x的函
数图像(如图2所示).(1)求y关于x的函数解析式,并写出其定义域;
(2)求 的面积及矩形对角线 的长.
【变式3】(22-23八年级下·江苏泰州·阶段练习)动点 在平行四边形 边上沿着 A→B→C→D的方
向匀速移动,到达点 时停止移动.已知 的速度为 个单位长度 ,其所在位置用点 表示, 到对角线
的距离(即垂线段 的长)为 个单位长度,其中 与 的函数图象如图 所示.
(1) , , .
(2)若 ,求出 时, 与 的函数关系式,并求当 时 的面积.
(3)如图 ,点 , 分别在函数第一段和第三段图象上,线段 平行于横轴, 、 的横坐标分别为
、 .设 、 时点P走过的路程分别为 、 ,若 ,求 、 的值.类型11:图像的信息在解实际问题中的应用
【例题11】(23-24八年级下·福建福州·阶段练习)如图,图中的两条射线分别表示甲、乙两名同学运动的
一次函数图象,图中 (单位:米)和 (单位:秒)分别表示运动路程和时间,已知甲的速度比乙快,下
列说法:
①甲让乙先跑了12米;
②射线 表示甲的路程与时间的函数关系;
③甲的速度比乙快1.5米/秒;
④8秒钟后,甲超过了乙
其中正确的说法有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【变式1】.(22-23八年级上·山东枣庄·期中)一辆汽车油箱中剩余的油量 与已行驶的路程 的
对应关系如图所示,如果这辆汽车每千米的耗油量相同,当油箱中剩余的油量为 时,那么该汽车已行
驶的路程为 .
【变式2】(23-24八年级下·上海奉贤·期中)如图是某辆汽车加满油后,油箱剩油量y(升)关于已行驶
路程x(千米)的函数图像(由两条线段构成).
(1)根据图像,当油箱剩油量为26升时,汽车已行驶的路程为________千米;当 时,消耗一升油
汽车能行驶的路程为________千米.
(2)当 时,求y关于x的函数表达式,并计算当汽车已行驶300千米时油箱的剩油量.【变式3】(23-24八年级上·广东深圳·期末)“宝安新跨越,领湾向未来”是2023深圳宝安马拉松的主题,
该赛事设有马拉松和半程马拉松两个项目,参赛规模达到2万人.湖滨学校的小明同学计划参加下一届的
半程马拉松,爸爸鼓励小明积极训练,并且作为陪练帮助记录训练数据.某日,小明从家出发,匀速跑向
与家相距4800米的公园,10分钟后爸爸从家里出发沿着相同的路线骑共享单车追上小明后,继续往前途
经公园,再往前骑行到达还车点;然后立即以平均150米/分的速度跑了1200米返回公园,刚好与小明同
时到达公园门口.假设家、公园和还车点均在同一条笔直的公路上,设小明出发时间为 (分),如图所
示为爸爸离家的距离 (米)与 (分)的关系的部分图象,如表所示为小明离家的距离 (米)与
(分)的部分数据,请解答下列问题:
(分) … 5 15 …
240
… 800 4800 …
(米) 0
(1) ______;
(2)请在图中把爸爸离家的距离 (米)与小明出发时间 (分)关系的图象补充完整;
(3)请问小明出发后多少分钟与爸爸第一次相遇?