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专题29 一次函数与平行四边形结合
1.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知直线PA是一次函数 的图象,直线PB是一
次函数 的图象,点P是两直线的交点,点A、B、C、Q分别是两条直线与坐标轴
的交点.若四边形PQOB的面积是5.5,且 ,若存在一点D,使以A、B、P、D为顶
点的四边形是平行四边形,则点D的坐标为________.
【答案】 , 或 , 或 ,
【分析】已知直线解析式,令 ,求出 的值,可求出点 , 的坐标.联立方程组求出点
的坐标;先根据 得到 、 的关系,然后求出 , 并都用字母 表示,根
据 ,列式求出 与 的值,得出点 的坐标;根据图形以 、 、 、
为顶点的四边形是平行四边形,如图所示,求出满足题意 , , 的坐标.
【详解】解:在直线 中,令 ,得 ,
点 ,
在直线 中,令 ,得 ,
点 , ,由 ,得 ,
点 , ,
,
,
整理得 ,
,
,
由题意得: ,
解得: ,
,
,
,
, , , , , ,
存在一点 ,使以 、 、 、 为顶点的四边形是平行四边形,
过点 作直线 平行于 轴,过点 作 的平行线交 于点 ,过点 作 的平行线交
于点 ,过点 、 分别作 、 的平行线交于点 .① 且 ,
是平行四边形.此时 ,由点的平移规律可知P点向右平移6个单位得到 ,
;
② 且 ,
是平行四边形.此时 ,由点的平移规律可知P点向左平移6个单位得到 ,
;
③ 且 ,此时 是平行四边形.由点的平移规律可知A点向右平移 个单
位,向下平移 得到 , .
故答案为 , 或 , 或 , ,
【点睛】此题属于一次函数综合题,涉及的知识有:一次函数图象的交点,坐标与图形性质,平
行四边形的判定与性质,一次函数与坐标轴的交点,熟练掌握一次函数的性质和平面内点的平移
坐标变化规律是解本题的关键.
2.已知:在平面直角坐标系中,点A(1,0),点B(4,0),点C在y轴正半轴上,且
OB=2OC.
(1)试确定直线BC的解析式;
(2)在平面内确定点M,使得以点M、A、B、C为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出点M
的坐标.
【答案】(1)y=﹣ x+2.(2)M (3,2),M (﹣3,2),M (5,﹣2).
1 2 3
【详解】试题分析:(1)易求B(4,0),C(0,2).把它们的坐标分别代入直线BC的解析式
y=kx+b(k≠0),列出关于k、b的方程组,通过解该方程组即可求得它们的值;
(2)需要分类讨论:以AB为边的平行四边形和以AB为对角线的平行四边形.
试题解析:(1)∵B(4,0),∴OB=4,
又∵OB=2OC,C在y轴正半轴上,
∴C(0,2).设直线BC的解析式为y=kx+b(k≠0).
∵过点B(4,0),C(0,2),
∴ ,
解得 ,
∴直线BC的解析式为y=﹣ x+2.
(2)如图,①当BC为对角线时,易求M (3,2);
1
②当AC为对角线时,CM∥AB,且CM=AB.所以M (﹣3,2);
2
③当AB为对角线时,AC∥BM,且AC=BM.则|M|=OC=2,|M|=OB+OA=5,所以M (5,﹣2).
y x 3
综上所述,符合条件的点M的坐标是M (3,2),M (﹣3,2),M (5,﹣2).
1 2 3
考点:一次函数综合题.
3.已知直线 :y= x+m与直线 :y=2x+n相交于点A(2,3).
1 2
(1)求m,n的值;
(2)请在所给坐标系中画出直线 和 ,并根据图像回答:当 满足____时, .(3)设 交 轴于点B, 交y轴于点C,若点D与点A,B,C能构成平行四边形,则点D的坐标为
_____.
【答案】(1)m= ,n=-1;
(2)函数图象见解析,x>2;
(3)(0,4)或(4,2)或(-4,-4)
【分析】(1)将点A(2,3)分别代入直线 和 的解析式中,即可求出m,n的值;
(2)由(1)可得函数解析式,然后可以画出函数图象,观察图象可得x的取值范围;
(3)求出点B、C的坐标,然后分BC是边和BC是对角线两种情况,分别作出平行四边形,即可
得到点D位置.
【详解】(1)解:将点A(2,3)分别代入 , 中,
得: , ,
∴m= ,n=−1;
(2)∵m= ,n=−1,
∴ , ,
画出两直线如图,
由函数图象得:当x>2时 .故答案为:x>2;
(3)当 时,解得: ,
∴B(-2,0),
在 中,当x=0时,y=-1,
∴C(0,-1),
如图,当BC是平行四边形的边时,
点D坐标为(0,4)或(4,2),
当BC是平行四边形的对角线时,点D坐标为(−4,−4),
故答案为:(0,4)或(4,2)或(−4,−4).
【点睛】本题考查待定系数法,画一次函数图象,一次函数图象的交点与不等式的关系,平行四
边形的判定等知识,解题关键是通过数形结合分类讨论.
4.如图,已知函数 的图象与 轴、 轴分别交于点 、 ,与函数 的图象交于
点 ,点 的坐标为 .
(1)直接写出 和 的值: ______, ______.
(2)在 轴上有一动点 (其中 ),过点 作 轴的垂线,分别交函数 和
的图象于点 、 .
①若 ,求 的值;
②是否存在这样的点 ,使以 、 、 、 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出
点 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)3,2;(2)① ;②存在, .
【分析】(1)先根据函数 求出点 的坐标,再代入函数 即可得;
(2)①先分别求出点 的坐标,再根据 可得 的长,由此即可得;
②先由(2)①可得 ,再根据平行四边形的判定可得 ,由此建立方
程求出 的值即可得.
【详解】解:(1)由题意,将点 代入函数 得: ,
则 ,
将点 代入函数 得: ,解得 ,
故答案为:3,2;
(2)①由(1)可知,直线 的解析式为 ,
当 时, ,即 ,
,
,
,且 轴,
,
,
则 ,
解得 ;②由(2)①已求: ,
轴, 轴,
,
要使以 、 、 、 为顶点的四边形是平行四边形,则 ,
则 ,
解得 ,
则点 的坐标为 ,
故存在这样的点 ,使以 、 、 、 为顶点的四边形是平行四边形,点 的坐标为 .
【点睛】本题考查了一次函数的几何应用、平行四边形的判定等知识点,熟练掌握一次函数的图
象与性质是解题关键.
5.如图,直线l:y=x+3与过点A(3,0)的直线l 交于点C(1,m),与x轴交于点B.
1 2
(1)求直线l 对应的函数解析式;
2
(2)求△ABC的面积;
(3)请你找到图象中直线l 在直线l 上方的部分,直接写出此时自变量x的取值范围;
1 2
(4)在坐标平面内是否存在点P,使以点A、B、C、P为顶点的四边形是平行四边形?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)y=﹣2x+6;(2)12;(3)x>1;(4)存在,(﹣1,﹣4)或(7,4)或(﹣
5,4).
【分析】(1)求出C(1,4),用待定系数法即可得到直线l 对应的函数解析式为y=﹣2x+6;
2
(2)过点C作CD⊥x轴于点D,由解析式可得B(﹣3,0),故AB=6,根据C(1,4),即得
△ABC的面积为12;
(3)数形结合即得x>1;(4)设P(m,n),分三种情况:①以AB、CP为对角线,则AB的中点与CP的中点重合,
,即得P(﹣1,﹣4);②以AC、BP为对角线,同理可得: ,故此
时P(7,4);③以AP、BC为对角线,同理可得: ,从而P(﹣5,4).
【详解】解:(1)把x=1代入y=x+3,得y=4,
∴C(1,4),
设直线l 对应的函数解析式为y=kx+b,
2
则由点C(1,4)、A(3,0)得: ,
解得: ,
∴直线l 对应的函数解析式为y=﹣2x+6;
2
(2)过点C作CD⊥x轴于点D,如图:
当y=0时,x+3=0,解得 x=﹣3,
∴B(﹣3,0),
又A(3,0),
∴AB=6,
∵C(1,4),
∴CD=4,∴ ,
故△ABC的面积为12;
(3)由图可得:直线l 在直线l 上方时,x>1;
1 2
(4)存在,理由如下:
设P(m,n),而A(3,0),B(﹣3,0),C(1,4),以点A、B、C、P为顶点的四边形是
平行四边形,分三种情况:
①以AB、CP为对角线,则AB的中点与CP的中点重合,如图:
∴ ,
解得 ,
∴P(﹣1,﹣4);
②以AC、BP为对角线,如图:
同理可得: ,解得: ,
∴P(7,4);
③以AP、BC为对角线,如图:
同理可得: ,
解得: ,
∴P(﹣5,4);
综上所述:以点A、B、C、P为顶点的四边形是平行四边形,P的坐标为:(﹣1,﹣4)或(7,
4)或(﹣5,4).
【点睛】本题考查一次函数及综合应用,涉及待定系数法、三角形面积、比较函数值大小、平行
四边形性质及判定等知识,解题的关键是根据平行四边形对角线互相平分列方程组解决问题.
6.已知点A(4,0),B(0,﹣4),C(a,2a)及点D是一个平行四边形的四个顶点,则线段
CD的长的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意可判定此题需分两种情况讨论,如果AB、CD为对角线,AB与CD交于点F,当
FC⊥直线y=2x时,CD最小,根据垂直及F点坐标可先求的直线FC的函数解析式,进而通过求得
点C坐标来求CD;如果CD是平行四边形的边,则CD=AB= ,对比两种情况即可求得CD最
小值.【详解】解:如图,由题意点C在直线y=2x上,
如果AB、CD为对角线,AB与CD交于点F,当FC⊥直线y=2x时,CD最小,
易知直线AB为y=x﹣4,
∵AF=FB,
∴点F坐标为(2,﹣2),
∵CF⊥直线y=2x,
设直线CF为y=﹣ x+b′F(2,﹣2)代入得b′=﹣1
∴直线CF为y=﹣ x﹣1,
由 解得 ,
∴点C坐标( , ).
∴CD=2CF=2× = .
如果CD是平行四边形的边,则CD=AB= > ,
∴CD的最小值为 .
故选B.
【点睛】本题考查了一次函数与平行四边形的综合题,解本题的关键是找到何时CD最短.
7.如图,在同一平面直角坐标系中,直线 与x轴交于点A,与y轴交于点B,直线
与直线 交于点P.(1)求P点的坐标.
(2)设直线 与直线 在第一象限内的图象为G,若直线 与图象G只有两个交点,请写出m的
取值范围.
(3)在平面内是否存在一点Q,使得以点O,A,B,Q为顶点的四边形是平行四边形,若存在请直
接写出Q点的坐标,若不存在请说明理由.
【答案】(1)点P的坐标为
(2) 或 .( 且 )
(3)存在, ; ;
【分析】(1)联立二元一次方程组求解即可;
(2)根据图像判断即可;
(3)如图,分别过点A,B,O点作 轴, 轴,直线 的平行线,交点分别为 ,则点
即为所求作的点.
【详解】(1)解:根据题意,得
解得
∴点P的坐标为 .
(2)解:如图,把y=0代入 得, ,解得, ,
点A的坐标为(3,0),
由点P的坐标为 ,
或 .( 且 )
(3)解:存在Q,使得以点O,A,B,Q为顶点的四边形是平行四边形,
如图,分别过点A,B,O点作 轴, 轴,直线 的平行线,交点分别为 ,则点
即为所求作的点,
点A的坐标为(3,0),点B的坐标为(0,3),
, ,
【点睛】本题考查了一次函数与几何的综合题,一次函数的交点坐标,一次函数与坐标轴的交点,
一次函数与二元一次方程组,一次函数与不等式,正确理解一次函数的相关性质是解本题的关键.8.如图, 的两直角边 、 分别在 轴和 轴上, , ,将 绕
点顺时针旋转 得到 ,直线 、 交于点 .点 为直线 上的动点,点 为 轴
上的点,若以 , , , 四点为顶点的四边形是平行四边,则符合条件的点 的坐标为
______.
【答案】(4,4)或(8,−4).
【分析】由A、B的坐标可求得AO和OB的长,由旋转的性质可求得OC、OD的长,由B、D坐
标可求得直线BD解析式,当M点在x轴上方时,则有CM∥AN,则可求得M点纵坐标,代入直线
BD解析式可求得M点坐标,当M点在x轴下方时,同理可求得M点纵坐标,则可求得M点坐标.
【详解】解:∵ , ,
∴OA=4,OB=8,
∵将△OAB绕O点顺时针旋转90°得△OCD,
∴OC=OA=4,OD=OB=8,AB=CD,
∵OD=OB=8,
∴D(8,0),且B(0,8),
∴直线BD解析式为y=−x+8,
当M点在x轴上方时,则有CM∥AN,即CM∥x轴,
∴M点到x轴的距离等于C点到x轴的距离,
∴M点的纵坐标为4,
在y=−x+8中,令y=4可得x=4,
∴M(4,4);
当M点在x轴下方时,同理可得M点的纵坐标为−4,
在y=−x+4中,令y=−4可求得x=8,
∴M点的坐标为(8,−4);
综上可知M点的坐标为(4,4)或(8,−4),
故答案为:(4,4)或(8,−4).【点睛】本题考查了平行四边形的判定和性质,旋转的性质、掌握平行四边形的判定和性质,进
行分类讨论,是解题的关键.
9.在平面直角坐标系中,已知 , , ,D是平面内的一点,以A,B,C,D为
顶点的四边形是平行四边形,则 的最小值是___________.
【答案】 .
【分析】根据题意,点C在直线 上,则可分为两种情况进行讨论:①当AB与CD是对角线时,
②AB与CD是边时;CD是对角线时CF⊥直线 时,CD最小.CD是边时,CD=AB=10,通过比较
即可得出结论.
【详解】解:根据题意,点 在直线 图像上,
①当AB与CD是对角线时,AB与CD相交于点F,
则当CF⊥直线 时,CD最小;如图:
∵ , ,
由平行四边形的性质,点F为AB的中点,
∴点F为(-3,4),
∵CF⊥直线 ,
设CF的直线解析式为: ,
把点F代入,得: ,
解得: ,
∴CF的直线解析式为: ;
∴ ,解得: ,∴点C坐标为: ,
∴ ,
∴ ;
②当AB与CD是边时,如图:
∴CD=AB= ;
∵ ,
∴CD的最小值为: ;
故答案为 .
【点睛】本题考查了平行四边形的性质,求一次函数解析式,勾股定理,以及坐标与图形,解题
的关键是熟练掌握平行四边形的性质.注意对CD边进行分情况讨论.
三、解答题(共0分)
10.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线 与 交于点A,两直线与x轴分别交于
点B和点C,D是直线AC上的一动点,E是直线AB上的一动点.若以E,D,O,A为顶点的四
边形恰好为平行四边形,则点E的坐标为________.【答案】 或
【分析】当OE AC时,由相互平行的两条直线的一次项系数相同,可得到直线OE的解析式,然
后将OE和AB的解析式联立,组成方程组从而可求得点E的坐标;当DE OA时,OD AB时,
先求得OD的解析式,然后联立OD、AC,求得点D的坐标,然后再求得DE的解析式,将DE和
AB联立,组成方程组可解得点E的坐标.
【详解】解:①如图1:当OE AD时,
∵OE AC,
所以直线OE的解析式为y=-2x,
联立OE、AB,得
,解得 ,
即E(- , );
1
②如图2:当DE OA时,OD AB时,∵OD AB,
∴直线OD的解析式为y=x,
联立OD、AC,得 ,
解得 ,
∴D( , ).
联立AB、AC得
,
解得 ,
A(1,2).
OA的解析式为y=2x,
∵DE OA,
∴设直线DE的解析式为y=2x+b,
将点D的坐标代入直线的解析式得:y=2x- ,
联立DE、AB得
,解得 ,
E( , ).
2
③当OA为对角线时,则OE AC,如图1,
E(- , )
综上所述:点E的坐标为(- , )或( , ).
故答案为:(- , )或( , ).
【点睛】本题主要考查的是一次函数的性质和平行四边形的性质,掌握相互平行的两条直线的一
次项系数相同是解题的关系,解答本题主要应用了分类讨论的思想.
11.如图,在平面直角坐标系中,直线 交x轴于点A,交y轴于点B.点C为OB的中
点,点D在线段OA上, ,点E为线段AB上一动点,连接CD、CE、DE.
(1)求线段CD的长;
(2)若 的面积为4,求点E的坐标;
(3)在(2)的条件下,点P在y轴上,点Q在直线CD上,是否存在以D、E、P、Q为顶点的四边
形为平行四边形.若存在,直接写出点Q坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)2 ;
(2)(4,2) ;
(3)点Q坐标为( 10,- )或(2, )或(-2, );
【分析】(1)根据一次函数解析式,可以求出OB与OA的长度,再根据OD=3A D和点C为OB的中点来确定OC与OD的长度,然后根据勾股定理可以计算出CD的长;
(2)根据△CDE的面积= △A BO的面积- △OCD的面积-△CBE的面积- △ADE的面积,求解即可;
(3)先求出直线CD的解析式,设点P (0, m),点Q (n,- n+2),分情况讨论∶①以DE, PQ
为对角线,②以DP, EQ为对角线,③以DQ, PE为对角线分别列二元一次方程组,求解即可.
(1)
解∶∵直线y=--x+4交x轴于点A,交y轴于点B,
∴点B(0,4),
∴OB=4,
∵点C为OB的中点,
∴OC=2,
当y=0时, - x+4=0,
∴x=8,
∴A (8,0),
∵OD=3AD,
∴OD=6,
根据勾股定理,得CD=2 ;
(2)
解:设点E(t,- t+4),
∵OB=4, OA=8,
∴△ABO的面积= ,
∵BC=2, AD=2,
∴△BCE的面积 ,△OCD的面积 ,△ADE的面积
,
∴△CDE的面积=△A BO的面积-△BCE的面积-△OC D的面积- △ADE的面积,
∴ ,
解得t=4,∴点E坐标为(4,2) ;
(3)
解:存在以D、E、P、Q为顶点的四边形为平行四边形,设直线CD的解析式: y=kx+b ( k≠0),
将点C (0,2) ,点D (6,0)代入直线解析式得
,
解得 ,
∴直线CD的解析式为y=- x +2,
∴设点P (0, m),点Q (n, - n+2),
①当四边形以DE, PQ为对角线时,
∵点D (6,0) ,E(4,2),
∴ ,
解得n= 10,
∴点Q ( 10,- ) ;
②当四边形以DP, EQ为对角线,
∵点D (6,0) ,E(4,2),
∴
解得n=2,
∴点Q (2, ),
③当四边形以DQ, PE为对角线,
,
解得n=-2,
∴点Q ( -2, )综上,满足条件的点Q坐标为( 10,- )或(2, )或(-2, );
【点睛】本题考查了一次函数的综合应用,待定系数法求解析式,图象上点的坐标特征,三角形
的面积,平行四边形的判定等,熟练掌握以上知识是解题的关键.
12.如图,在平面直角坐标系中,直线y= x+5与x轴交于点A,与y轴交于点B,过点B的另一
直线交x轴正半轴于C,且△ABC面积为15.
(1)求点C的坐标及直线BC的表达式;
(2)若M为线段BC上一点,且△ABM的面积等于△AOB的面积,求M的坐标;
(3)在(2)的条件下,点E为直线AM上一动点,在x轴上是否存在点D,使以点D、E、B、C
为顶点的四边形为平行四边形?若存在,直接写出点D的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)C(4,0),y=﹣ x+5;(2)M ;(3)存在,满足条件的点D的坐标为
(7,0)或(﹣11,0)或(1,0).
【分析】(1)先求出A、B的坐标,然后根据三角形的面积求出C,设直线BC的表达式为y=
kx+b,将B、C的坐标代入求解即可;
(2)根据S ACM=S ABC﹣S ABM=S ABC﹣S ABO求解即可;
△ △ △ △ △
(3)设直线AM的表达式为 ,,求出AM的解析式,然后分三种情况:①当BC为平行
四边形的边,四边形BCDE为平行四边形时;②当BC为平行四边形的边,四边形BDEC为平行四
边形时;③当BC为平行四边形的对角线时,讨论求解即可.
【详解】解:(1)直线y= x+5与x轴交于点A,与y轴交于点B,
∴A(﹣2,0),B(0,5),
即OA=2,OB=5,
∵△ABC面积为15,∴ (OA+OC)•OB=15,
∴OC=4,
∴C(4,0),
设直线BC的表达式为y=kx+b,
将点B、C的坐标代入一次函数表达式得:
解得:
∴直线BC的表达式为:y=﹣ x+5;
(2)∵S ACM=S ABC﹣S ABM=S ABC﹣S ABO=15﹣ ×2×5=10,
△ △ △ △ △
∴S ACM= ×6×ym=10,解得:ym= ,
△
∴
解得:xm= ,
∴M( , );
(3)∵A(﹣2,0),M( , ),
设直线AM的表达式为 ,
将点A、M的坐标代入一次函数表达式得: ,
解得:
∴直线AM的表达式为:y=x+2.
①当BC为平行四边形的边,四边形BCDE为平行四边形时,如图:∵B(0,5),BE∥CD,BE=CD,
∴点E的纵坐标是5,
∵点E为直线AM上一动点,直线AM的表达式为:y=x+2.
∴x+2=5,解得:x=3,
∴E (3,5),
∴BE=CD=3,
∵C(4,0),
∴D(7,0);
②当BC为平行四边形的边,四边形BDEC为平行四边形时,如图:过点E作EF⊥x轴于F,
∵四边形BDEC为平行四边形,
∴BC=ED,∠DBC=∠CED,BD=EC,
∴△BDC≌△ECD(SAS),
∴EF=OB,
∵B(0,5),
∴EF=OB=5,
∴点E的纵坐标是﹣5,∵点E为直线AM上一动点,直线AM的表达式为:y=x+2.
∴x+2=﹣5,解得:x=﹣7,
∴OF=7,
在Rt△BOC和Rt△EFD中,
∴Rt△BOC≌Rt△EFD(HL),
∴DF=OC,
∵C(4,0),
∴DF=4,
∴OD=4+7=11,
∴D(﹣11,0);
③当BC为平行四边形的对角线时,
∵B(0,5),BE∥CD,BE=CD,
∴点E的纵坐标是5,
∵点E为直线AM上一动点,直线AM的表达式为:y=x+2.
∴x+2=5,解得:x=3,
∴E (3,5),
∴BE=CD=3,
∵C(4,0),
∴D(1,0).
综上,存在,满足条件的点D的坐标为(7,0)或(﹣11,0)或(1,0).
【点睛】本题主要考查了一次函数的综合题,待定系数法求一次函数解析式,全等三角形的性质
与判定,平行四边形的性质与判定,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.
13.如图,直线 y=-2x+4分别与 y 轴、x 轴交于点 A、点 B,点 C 的坐标为(-2,0),D 为
线段 AB上一动点,连接 CD 交 y 轴于点 E.(1)求出点 A、点 B 的坐标;
(2)若 ,求点 D 的坐标;
(3)在(2)的条件下,点 N 在 x 轴上,直线 AB 上是否存在点 M,使以 M,N,D,E 为顶
点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出 M 点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)A(0,4),B(2,0) ;(2)D(1,2);(3)存在,M( , )或 M( ,- ).
【分析】(1)先令 求出y的值,再令y=0求出x的值即可得出A、B两点的坐标;
(2)根据题意得 ,利用三角形面积公式可求得 =2,从而求得点D的坐标;
(3)利用待定系数法求得直线CD的解析式,得到点E的坐标,分点N在线段OB上、点N在OB延
长线上两种情况讨论,求得直线MN的解析式,利用求得两直线交点的方法即可求得点M的坐标.
【详解】(1)对于直线 y=-2x+4,
令 ,则 ,令 ,则 ,
∴A、B两点的坐标分别为(0,4)、(2,0);
(2)∵ ,
∴ ,
∴ ×4×yD= ×4×2,
∴ =2,
∴点D的坐标为(1,2);
(3)设直线CD的解析式为 ,
把点C、D的坐标(-2,0)、(1,2)代入得: ,解得: ,
∴直线CD的解析式为 ,
令 ,则 ,
∴点E的坐标为(0, );
①当点N在线段OB上时,DENM为平行四边形,如图:
过E作EF∥OB交AB于点F,
∵点F在直线 y=-2x+4上,
∴点F的纵坐标与点E的纵坐标相等,
∴ =-2x+4,
∴点F的坐标为( , ),
∵DENM为平行四边形,
∴EN∥DM,EN=DM,DE=MN,MN∥CD,
∵EF∥OB,
∴四边形EFBN也为平行四边形,
∴BN=EF= ,
∴ON=2- = ,
∴点N的坐标为( ,0),设直线MN的解析式为 ,
将点N的坐标为( ,0)代入得: ,
∴直线MN的解析式为 ,
解方程组 得: ,
∴点M的坐标为( , );
②当点N在OB延长线上时,DENM为平行四边形,如图:
同理:BN=EF= ,
∴ON=2+ = ,
∴点N的坐标为( ,0),
设直线MN的解析式为 ,
将点N的坐标为( ,0)代入得: ,
∴直线MN的解析式为 ,
解方程组 得: ,
∴点M的坐标为( , );综上,点M的坐标为( , )或( , ) .
【点睛】本题考查了一次函数与平面图形的性质,涉及到的考点包括待定系数法求一次函数解析
式、平行四边形的判定和性质等,对解题能力要求较高.难点在于第(3)问,这是一个存在性问题,
注意平行四边形有两种可能的情形,需要一一分析并求解,避免遗漏.
14.定义:在平面直角坐标系中,对于任意两点A(a,b),B(c,d),若点T(x,y)满足x=
,y= ,那么称点T是点A,B的三分点.
例如:A(﹣1,5),B(7,7),当点T(x,y)满足x= =2,y= =4时,则点T
(2,4)是点A,B的三分点.
(1)已知点C(﹣1,8),D(1,2),E(4,﹣2),请说明其中一个点是另外两个点的三分点.
(2)如图,点A为(3,0),点B(t,2t+3)是直线l上任意一点,点T(x,y)是点A,B的三
分点.
①试确定y与x的关系式.
②若①中的函数图象交y轴于点M,直线l交y轴于点N,当以M,N,B,T为顶点的四边形是平
行四边形时,求点B的坐标.
③若直线AT与线段MN有交点,直接写出t的取值范围.
【答案】(1)见解析;(2)①y=2x﹣1;②点B的坐标( ,6)或(﹣ , );③﹣3≤t≤1
【分析】(1)由“三分点”的定义可求解;
(2)①由“三分点”定义可得: ,消去t即可求解;
②先求出点M,点N的坐标,分两种情况:MN为一边或MN为对角线,利用平行四边形的性质可
求解;(3)利用特殊位置,分别求出AT过点M和过点N时,t的值,即可求解.
【详解】(1)∵ , ,
∴点D(1,2)是点C,点E的三分点;
(2)①∵点A为(3,0),点B(t,2t+3)是直线l上任意一点,点T(x,y)是点A,B的三分
点,
∴ ,
∴y=2x﹣1;
②∵y=2x﹣1图象交y轴于点M,直线l交y轴于点N,
∴点M(0,﹣1),点N(0,3),
当四边形MTBN是平行四边形时,
∴BT∥MN,
∵B(t,2t+3),T( , ),
∴t= ,
∴t= ,
∴点B的坐标( ,6);
当四边形MTNB是平行四边形时,
设BT与MN交于点P,则点P为BT与MN的中点,
∴点P(0,1),
∵B(t,2t+3),T( , ),
∴t+ =0,
∴t=﹣ ,
∴点B(﹣ , ),
综上所述:点B的坐标为( ,6)或(﹣ , );(3)当直线AT过点M时,
∵点A(3,0),点M(0,﹣1),
∴直线AM解析式为y= x﹣1,
∵点T是直线AM上,
∴ = × ﹣1
∴t=﹣3,
当直线AT过点N时,
∵点A(3,0),点M(0,3),
∴直线AN解析式为y=﹣x+3,
∵点T是直线AN上,
∴ =﹣ +3,
∴t=1,
∵直线AT与线段MN有交点,
∴﹣3≤t≤1.
【点睛】本题新定义考题,题目中给出一个新的概念,严格利用新的概念进行求解;但是,新定
义问题实质上是课程内知识点的综合应用,比如本题考查了消元法,平行四边形的性质和一次函
数,本类题目一定要注意分类讨论,利用合适条件确定边界条件是解题的关键.