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专题 07 一次函数中规律、最值、平移与新定义型综合问题
目录
A题型建模・专项突破
题型一、一次函数中的规律探究问题..................................................................................................................1
题型二、一次函数中求线段和最值问题..............................................................................................................4
题型三、一次函数中直线平移的综合问题..........................................................................................................8
题型四、一次函数中分段函数探究问题............................................................................................................12
题型五、一次函数中的新定义型综合问题........................................................................................................17
B综合攻坚・能力跃升
题型一、一次函数中的规律探究问题
1.(24-25八年级上·河北保定·期中)如图,过点 作 轴的垂线,交直线 于点 ;点 与点
关于直线 对称;过点 作 轴的垂线,交直线 于点 ;点 与点 关于直线 对称;
过点 作 轴的垂线,交直线 于点 ;按 此规律作下去,则点 的坐标为 , 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:一次函数图象上点的坐标满足其解析式.也考查了轴
对称的性质.
先根据题意求出 点的坐标,再根据 点的坐标求出 的坐标,以此类推总结规律便可求出点 、 的
坐标.
【详解】解: 点 坐标为 ,
,
过点 作 轴的垂线交直线于点 ,
∴将 代入 得 ,∴ 点的坐标为 ,
点 与点 关于直线 对称,
,
,
点 的坐标为 ,同理可得 的坐标为 ,
点 与点 关于直线 对称.
故点 的坐标为 ,同理 的坐标为 ,
以此类推便可求出点 的坐标为 ,同理点 的坐标为 .
故答案为: , .
2.(24-25八年级下·河南三门峡·期末)如图,在平面直角坐标系中,已知直线 的表达式为 ,点
的坐标为 ,以 为圆心, 为半径画弧,交直线 于点 ,过点 作直线 的垂线交 轴于点 ;
以 为圆心, 为半径画弧,交直线 于点 ,过点 作直线 的垂线交 轴于点 ;以 为圆心,
为半径画弧,交直线 于点 ,过点 作直线 的垂线交 轴于点 ;⋯⋯.按照这样的规律进行下去,
点 的横坐标是 .(结果要求最简形式)
【答案】
【分析】本题考查的是一次函数性质应用,勾股定理,等腰直角三角形的判定与性质及点的坐标规律问题,
作 轴于点 ,依次求出 ,找出规律即可解决.
【详解】解:作 轴于点 ,∵ 均在直线 上,
,
,
,
,
,
,
∴由勾股定理得: ,
,
同理, ,
,
同理, ,
,
即点 的横坐标是 ,
故答案为: .
题型二、一次函数中求线段和最值问题
3.平面直角坐标系内,已知点 和点 ,点 为 轴上一动点,当 最小时.点 的坐标
为 .
【答案】
【知识点】几何问题(一次函数的实际应用)、根据成轴对称图形的特征进行求解
【分析】本题考查了利用轴对称求最短路径,一次函数的实际应用;
作点B关于x轴的对称点 ,连接 交x轴于点P,连接 ,根据轴对称求最短路径的方法可知此时点
P即为 最小时点的位置,然后利用待定系数法求出直线 的解析式,进而可求点 的坐标.
【详解】解:如图,作点B关于x轴的对称点 ,连接 交x轴于点P,连接 ,则 ,
∴ ,
∴ 与x轴的交点P即为 最小时点的位置,
∵ ,
∴
设直线 的解析式为y=kx+b(k≠0),
把 , 代入得: ,
解得: ,
∴直线 的解析式为 ,
令 ,解得: ,
∴点 的坐标为 ,
故答案为: .
4.一次函数 的图象交 轴、 轴分别于点 , ,点 , 分别是 , 的中点,
若 是 上一动点.当 周长最小时, 的坐标是 .
【答案】
【知识点】几何问题(一次函数的实际应用)、线段问题(轴对称综合题)
【分析】本题考查了一次函数图象上点的坐标特征、待定系数法求一次函数解析式以及轴对称 最短路线问题,由点 , 的坐标及点 , 分别是 , 的中点,可得出点 , 的坐标,作点 关于 轴的
对称点 ,连接 交 于点 ,此时 周长最小,由点 的坐标可得出点 的坐标,由点 ,
的坐标,利用待定系数法可求出直线 的解析式,再利用一次函数图象上点的坐标特征,即可求出当
周长最小时 点的坐标.
【详解】解: 点 的坐标为 ,点 的坐标为 ,点 是 的中点,点 为 的中点,
点 的坐标为(2,0),点 的坐标为 .
作点 关于 轴的对称点 ,连接 交 于点 ,此时 周长最小,如图所示.
点 的坐标为(2,0),
点 的坐标为 .
设直线 的解析式为 ,
将 , 代入 得: ,
解得: ,
直线 的解析式为 .
当 时, ,
此时点 的坐标为(0,2).
故答案为: (0,2).
5.如图,在平面直角坐标系中,点 , 的坐标分别为(1,4)和 ,点 是 轴上的一个动点,且 , ,
三点不在一条直线,上,当 的周长最小时,点 的坐标是 , 周长的最小值是 .
【答案】 (0,3)【知识点】几何问题(一次函数的实际应用)、坐标与图形变化——轴对称、用勾股定理解三角形
【分析】此题考查了最短路线问题以及运用待定系数法求函数的解析式,作 点关于 轴对称点 点,连
接 ,交 轴于点 ,根据题意确定点 的位置是解题的关键.
【详解】如图,作 点关于 轴对称点 点,连接 ,交 轴于点 ,
∵ ,
∴两点之间线段最短,则点 即为所求;
∴ ,
∵ ,
则对称点 ,
设 解析式为 ,
∴ ,解得: ,
∴ 解析式为 ,
当 时, ,则点 ,
∵ ,
∴ 周长的最小值是 ,
故答案为: , .
6.如图,直线 与x轴、y轴分别交于点A和点B,点C在线段AB上,且到x轴的距离为1.
(1)点B的坐标为__________,点C的坐标为__________;(2)若点P是x轴上的一个动点,画图说明并求出当点P运动到什么位置时, 的值最小,直接写出
最小值.
【答案】(1) ,
(2)当点P运动到 时, 的值最小,最小为
【知识点】一次函数图象与坐标轴的交点问题、坐标与图形变化——轴对称、已知两点坐标求两点距离
【分析】本题考查一次函数的图象与性质,轴对称求线段和最小值;
(1)分别令 、 求解即可;
(2)点 关于x轴的对称点为 ,连接 交x轴相交,当点P运动到 与x轴的交点处时,
连接BP,此时 的值最小,据此求解即可.
【详解】(1)∵点C在线段AB上,且到x轴的距离为1.
∴点C纵坐标为1,
当 时, 解得 ,
∴ ,
当 时, 解得 ,
∴ ,
故答案为: , ;
(2)点 关于x轴的对称点为 ,则 ,
连接 交x轴相交,当点P运动到 与x轴的交点处时,
连接BP,此时 的值最小,
设直线 的表达式为
将点 和点 分别代入上式,得
解得 ,
∴直线 的表达式为当 时,解得 ,
∴点P的坐标为
当点P运动到 时, 的值最小,最小值为 .
题型三、一次函数中直线平移的综合问题
7.在平面直角坐标中,直线 分别与x轴、y轴交于点A与点B,过点B作 交x轴于点
C.过点C作y轴的平行线交 于点D.
(1)求线段 与 的长度;
(2)现将线 沿A至C向右平移2个单位长度得线段 (如图),求线段 在整个平移过程中扫过图形
的面积;
(3)试探索在平移过程中,在直线 上是否存在点M,使 是以 为斜边的等腰直角三角形,若存
在,请求出所有符合要求的点E的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1) ,
(2)4
(3)存在, 或
【知识点】坐标与图形、一次函数图象与坐标轴的交点问题、全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者
AAS)、用勾股定理解三角形
【分析】本题考查了一次函数图象与坐标轴的交点问题、平移性质、坐标与图形、全等三角形的判定与性
质,添加合适的辅助线求解是解答的关键.
(1)求得点A、B坐标即可求解;
(2)根据平移性质得到线段 在整个平移过程中扫过图形是平行四边形 ,且 ,利用平行四
边形的面积公式求解即可;
(3)设平移距离为b,则 , ,设 ,利用勾股定理求得 ,则设,分当M在 下方时和当M在 上方时两种情况,利用全等三角形的判定与性质,结合坐
标与图形列方程求的b值即可.
【详解】(1)解:对于 ,
当 时, ,则 ,
∴ ;
当 时,由 得 ,
则 ,
∴ ;
(2)解:连接 ,
根据平移性质,线段 在整个平移过程中扫过的图形是平行四边形 ,且 ,
∴线段 在整个平移过程中扫过图形的面积为 ;
(3)解:存在.理由如下,
设平移距离为b,则 , ,
设 ,由题意, , ,
∴ ,
解得 ,
∴设 ,
当M在 下方时,如图,过M作 轴,过E作 轴交 于P,过F作 轴交 于
H,则 ,∵ 是以 为斜边的等腰直角三角形,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ , ,
∴ , ,
解得 ,则 ;
当M在 上方时,如图,
同理可证 , ,
∴ , ,
解得 ,则 ,
综上,满足条件的点E的坐标为 或 .
8.在平面直角坐标系中, , , ,且 .(1)直接写出点A,B的坐标及c的值;
(2)如图1,若三角形 的面积为9,求点C的坐标;
(3)如图2,将线段 向右平移m个单位长度得到线段 (点A与D对应,点B与E对应),若直线
恰好经过点C,求m,n之间的数量关系.
【答案】(1) , ,
(2) 或
(3)
【知识点】坐标与图形、一次函数图象平移问题、绝对值非负性、利用算术平方根的非负性解题
【分析】(1)由 ,可得 ,计算求解,然后作答即可;
(2)由 , ,可知 轴,则 ,计算求解,然后作答即可;
(3)待定系数法求直线 的解析式为 ,则平移后的解析式为 ,将
代入得, ,整理即可.
【详解】(1)解:∵ ,
∴ ,
解得, ,
∴ , , ;
(2)解:∵ , ,
∴ 轴,
∴ ,
解得, 或 ,
∴ 或 ;
(3)解:设直线 的解析式为 ,
将 , 代入得 ,解得, ,
∴直线 的解析式为 ,
∴平移后的解析式为 ,
将 代入得, ,整理得, .
【点睛】本题考查了算术平方根、绝对值的非负性, 坐标与图形,一次函数解析式,一次函数图象的平
移.熟练掌握算术平方根、绝对值的非负性, 坐标与图形,一次函数解析式,一次函数图象的平移是解
题的关键.
题型四、一次函数中分段函数探究问题
9.小明根据学习函数的经验,对函数 的图象与性质进行了探究并解决了相关问题,请补全下面
的过程.
(1)函数 的自变量 的取值范围是___________.
(2)下表是 与 的几组对应值:
0 1 2 3
1 3
写出表中 的值;
(3)如图,在平面直角坐标系 中,描出已补全后的表中各对对应值为坐标的点,画出该函数的图象;(4)小明结合该函数图象,解决了以下问题:
①对于图象上两点 ,若 ,则 _________ (填“>”,“=”或“<”);
②当 时,若对于 的每一个值,函数 的值都大于一次函数 的值,则 的取值范围
是_________.
【答案】(1)全体实数
(2)0
(3)见详解
(4)①<;② 且
【知识点】求自变量的值或函数值、判断一次函数的图象、求自变量的取值范围、用描点法画函数图象
【分析】本题考查了一次函数的图象和性质,根据图表画出函数的图象是解题的关键.
(1)由图表可知可以是任意实数;
(2)把 代入 即可求得;
(3)根据坐标系中的点,用平滑的曲线连接即可;
(4)观察图象即可解决问题.
【详解】(1)解:函数 中自变量 可以是任意实数;
故答案为:任意实数;
(2)当 时, ,
∴ .
(3)函数图象如图所示;
(4)观察该函数图象:
①对于图象上两点 ,若 ,则 ;②当x>2时,若对于 的每一个值,函数 的值大于一次函数 的值,则 的取值
范围是 且 .
故答案为:① ;② 且 .
10.探究函数 的图象与性质.
数学兴趣小组根据学习一次函数的经验,对函数 的图象与性质进行了探究:
(1)在函数 中,自变量x可以是任意实数,下表是y与x的几组对应值.
x … 0 1 2 3 4 …
y … 0 1 2 3 4 3 2 1 a …
表格中a的值为________;
(2)在平面直角坐标系中,描出表中的各点,画出该函数的图象;
(3)结合图象回答下列问题:
①函数的最大值为________;
②写出该函数的一条性质________.
【答案】(1)0
(2)见解析;
(3)①4;②函数 的图象关于y轴对称(答案不唯一).
【知识点】一次函数图象与坐标轴的交点问题、用描点法画函数图象、求一次函数自变量或函数值
【分析】本题考查了一次函数的图象与性质,一次函数图象上的点的坐标特点,利用数形结合思想.
(1)代入x的值即可求出a即可得出答案;
(2)描点,连线即可;
(3)①根据函数图象可知最大值;②根据图象得出函数性质即可.
【详解】(1)解:把 代入 ,得 ,
故答案为:0;
(2)解:描点,画出函数图象如图所示:;
(3)解:根据函数图象可知:
①函数最大值为4;
故答案为:4;
②由图象可知该函数的一条性质:函数 的图象关于y轴对称(答案不唯一);
故答案为:函数 的图象关于y轴对称(答案不唯一).
11.某数学兴趣小组根据学习一次函数的经验,对函数 的图象与性质进行了探究,下面是该小组
的探究过程,请补充完整:
(1)列表:
x … 0 1 2 3 …
y … b 1 0 1 2 …
其中, ______;
(2)描点并连线;
在下面平面直角坐标系中画出函数 的图象;
(3)根据图象直接写出函数 图象的两条性质.
【答案】(1)2
(2)见解析
(3)①当 时, 随 值的增大而增大,当 时, 随 值的增大而减小;②函数 图象关于直
线 对称(答案不唯一)【知识点】用描点法画函数图象、判断一次函数的增减性、求一次函数自变量或函数值
【分析】
本题考查的知识点是一次函数图像及一次函数的性质,解题的关键是熟练的掌握一次函数图像及一次函数
的性质.
(1)把 代入函数解析式,求出y的值即可;
(2)在坐标系内描出各点,再顺次连接即可;
(3)根据函数图象即可得出结论.
【详解】(1)解:当 时, .
∴ ,
故答案为:2.
(2)描点、连线,画出函数图象,如图所示.
(3)观察函数图象,可知:
①当 时, 随 值的增大而增大,当 时, 随 值的增大而减小;
②函数 图象关于直线 对称;
③当 时,函数有最小值1.
题型五、一次函数中的新定义型综合问题
12.我们规定:如果两个一次函数的图像都经过坐标轴上的同一个点,那么就称这两个一次函数互为“交轴
一次函数”,如:一次函数 与 的图像都经过 轴上的同一个点 ,所以这两个函
数为“交轴一次函数”,又如一次函数 与 的图像都经过 轴上的同一个点 ,所
以这两个函数为“交轴一次函数”.
(1)一次函数 与 是否是“交轴一次函数”?若是,请说明理由;若不是,也请说明理由,
并写出其中一个函数的一个“交轴一次函数”.
(2)已知一次函数 , ,若 与 互为“交轴一次函数”,求 的值.
【答案】(1)不是,理由见详解,一次函数 与 是“交轴一次函数”
(2) 与 互为“交轴一次函数”时, 的值为 或
【知识点】一次函数图象与坐标轴的交点问题
【分析】(1)根据一次函数以坐标轴的交点坐标的计算方法,“交轴一次函数”的定义即可求解;(2)根据 与 互为“交轴一次函数”,分类讨论,①当 与 的图像都经过 轴上的同一个点时,即
;②当 与 的图像都经过 轴上的同一个点时,即 ;由此即可求解.
【详解】(1)解:根据题意,在 中,令 时, ;令 时, ;
∴一次函数 与 轴的交点为 ,与 轴的交点为 ;
同理,一次函数 中,令 时, ;令 时, ;
∴一次函数 与 轴的交点为 ,与 轴的交点为 ;
∴一次函数 与 的图像与 轴的交点不同,与 轴的交点不同,
∴一次函数 与 不是“交轴一次函数”;
当 时,则 时, ,
∴一次函数 中,函数值 ,即一次函数 与 的图像都经过 轴上的同一个点
,
∴一次函数 与 是“交轴一次函数”.
(2)解:∵一次函数 , ,若 与 互为“交轴一次函数”,
①当 与 的图像都经过 轴上的同一个点时,即 ,
∴在 中, ,
∴一次函数 , 的图像都经过 轴上的同一个点 ,
∴在 中, ,解得, ;
②当 与 的图像都经过 轴上的同一个点时,即 ,
∴在 中, ,
∴一次函数 , 的图像都经过 轴上的同一个点 ,
∴在 中, ,解得, ;
综上所述, 与 互为“交轴一次函数”时, 的值为 或 .
【点睛】本题主要考查一次函数的定义新运算,掌握一次函数图形的性质,一次函数与坐标轴交点的计算
方法代入求值是解题的关键.
13.定义:在平面直角坐标系中,我们称直线 , 为常数)是点 的关联直线,点
是直线 的关联点;特别地,当 时,直线 的关联点为 .
如图,直线 与 轴交于点 ,与 轴交于点 .【定义辨析】
(1)直线 的关联点的坐标是( )
A. B. C. D.
【定义延伸】
(2)点 的关联直线与直线 交于点 ,求点 的坐标;;
【定义应用】
(3)点 的关联直线与 轴交于点 , ,求 的值.
【答案】(1)D;(2)C的坐标为 ;(3) 的值为 或 .
【知识点】一次函数图象与坐标轴的交点问题、全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)
【分析】(1)根据题中所给新定义可直接进行求解;
(2)求出点 的坐标为 ,根据题中所给新定义可得点 的关联直线为 ,联立直线
即可求解;
(3)根据题中所给新定义可得点 的关联直线为 ,则点 ,分两种情况:①当点 在
直线 左侧时,②当点 在直线 右侧时,分别求解即可.
【详解】解:(1) 直线 , 为常数),点 是直线 的关联点,
直线 的关联点的坐标是 ,
故答案为:D;
(2)直线 ,当 时, ,解得 ,
点 的坐标为 ,
直线 , 为常数)是点 的关联直线,
点 的关联直线为 ,
联立得 ,解得 ,
的坐标为 ;
(3)点 的关联直线为 ,
当 时, ,
点 的坐标为 ,
当 时, ,点 的坐标为 ,
①如图1,当点 在直线 左侧时,过点 作 ,交直线 于点 ,过点 作 垂直 轴于点
.
,
,
,
,
,
,
, ,
是等腰直角三角形,
,
,
,
, ,
的坐标为 ,
把点 代入 得, ;
②如图2,当点 在直线 右侧时,同理可证 ,
, ,
点 的坐标为
把点 代入 得, ,
综上所述, 的值为 或 .
【点睛】本题是一次函数的综合题,也是有关关联点和关联直线的新定义问题,考查了一次函数图象上点
的坐标特征、理解新定义、利用待定系数法求一次函数的解析式,本题中理解关联点和关联直线的定义,
正确进行分类讨论是解题的关键.
14.定义:在平面直角坐标系中,将直线 的点的横坐标和纵坐标都扩大到原来的
倍,得到新的直线 ,则称直线 为直线 的“k倍伴随线”.
【定义辨析】
(1)若点 在 上,则下列四个点① 、② 、③ 、 ④ ,在 的 “k 倍伴随
线” 上的点有______(填序号);
(2)下列函数图像是直线 的“2倍伴随线”的是( );
A. B. C. D.
【定义延伸】
(3)若直线 的“k倍伴随线”记为 .现给出两个关系式:① ;②
.其中正确是是______(填序号);
【定义应用】
(4)如图,已知直线 与x轴、y轴相交于A、B两点,若在它的“k倍伴随线”上存在一点
C,能使 为等腰直角三角形,求k的值.
【答案】(1)②④;(2)B;(3)②;(4) 或3.
【知识点】几何问题(一次函数的实际应用)、求一次函数解析式、等腰三角形的性质和判定
【分析】本题主要考查了一次函数的应用,解题时要熟练掌握并能灵活运用是关键.
(1)依据“k倍伴随线”求解即可;
(2)依据“k倍伴随线”求解即可;(3)先求出直线 与坐标轴的交点坐标,再将横、纵坐标都乘以 ,得 ,再
将 代入 可得结果;
(4)先求出 , ,再求出直线 的“k倍伴随线”为 ,
再分三种情况讨论即可求解.
【详解】(1)∵将 横、纵坐标都乘以2,得到 ,
将 横、纵坐标都乘以3,得到 ,
∴在 的“k 倍伴随线” 上的点有② 、 ④ ,
故答案为:②④;
(2)直线 经过 ,将这两点横、纵坐标都乘以2,得 ,
设直线 的“2倍伴随线”关系式为 ,
将 代入得:
,解得: ,
∴直线 的“2倍伴随线”关系式为 ,
故选:B;
(3)直线 中,令 ,得 ,令 ,得 ,
∴ 经过 ,将这两点横、纵坐标都乘以 ,得 ,
∵直线 的“k倍伴随线”记为 .
∴将 代入 得: ,
故答案为:②;
(4)直线 中,令 ,得 ,令 ,得 ,
∴ , ,
设直线 的“k倍伴随线”为 ,
将 横、纵坐标都乘以 ,得到 , ,
∴ ,
∴直线 的“k倍伴随线”为 ,
为等腰直角三角形,如图,分三种情况讨论:当 且 时,得 ,
∴ ,
∴ ,
当 且 时,得 ,
∴ ,
∴ ,
当 且 时,得 ,
∴ ,
∴ ,
综上所述, 或3
一、单选题
1.(25-26八年级上·全国·单元测试)在如图所示的平面直角坐标系中,P是直线 上的动点, ,
是x轴上的两点,则 的最小值为( )A.2 B.4 C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查的是最短线路问题,勾股定理,熟知两点之间线段最短是解答此题的关键.
首先作出点A关于 的对称点 ,从而得到 ,故此 ,由两点之间线段最短
可知 即为所求.
【详解】解:由题意知,作 关于直线 的对称点 ,交y轴于 ,连接 ,则 ,如
图所示:
,
在 和 中
∴ ,
∴ ,
∵点 ,
∴
∴ ,
由两点之间线段最短可知:当点 、P、B在一条直线上时, 有最小值,
,
∴ ,
在 中, ,利用勾股定理得
,
故选:C.2.(24-25八年级下·福建福州·期中)定义:对于给定的一次函数 ( 为常数,且 ),
把形如 的函数称为一次函数 的“相依函数”,已知一次函数 ,若点
在这个一次函数的“相依函数”图象上,则 的值是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】A
【分析】本题考查了求一次函数的函数值,正确理解一次函数的“相依函数”的定义是解题关键.先求出
一次函数 的“相依函数”,再将 代入计算即可得.
【详解】解:由题意得:一次函数 的“相依函数”为 ,
∵点 在一次函数 的“相依函数”图象上,且 ,
∴ ,
故选:A.
3.(24-25八年级下·浙江台州·期末)如图, ,将直线 以每秒2
个单位长度向右平移 秒,当直线 与四边形 有公共点时, 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了一次函数图象与几何变换及一次函数的性质,根据题意,分别求出平移后的直线
经过点B和点D时的函数解析式,进而可得出平移的距离,据此可解决问题.
【详解】解:将 代入 得 ,
解得 ,
所以直线l与x轴的交点坐标为 .
令平移后的直线函数解析式为 ,
当平移后的直线经过点B时, ,
解得 ,
所以此时直线的函数解析式为 ,
则 .当平移后的直线经过点D时,
,
解得 ,
所以此时直线的函数解析式为 ,
令 得, ,
解得 ,
所以 ,
所以当直线l与四边形 有公共点时,t的取值范围是: .
故选:A.
4.(24-25八年级下·四川资阳·期末)如图,在平面直角坐标系中,点 在过原点的直线 上,以点
O为圆心, 长为半径画弧交直线 于点 ,过点 作 轴交 于点 ;以点O为圆心,
长为半径画弧交直线 于点 ,过点 作 轴交 于点 ;…按此规律,则点 的坐标为(
)
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了函数图象上点的坐标特征、规律型:点的坐标、正比例函数的图象与性质、勾股
定理,解题时要熟练掌握并能灵活运用正比例函数的性质是关键.依据题意,由 ,则
, ,结合 在直线 上,设 ,可得 ,
则 ,同理可得 , , , , , ,最后即
可判断得解.
【详解】解:由题意,∵ ,
∴ ,
设直线 的解析式为 ,代入 ,得 ,∴ ,
∵ 在直线 上,
∴可设 ,
∵ ,
∴ ,
∴ (负值舍),
∴ ,
又∵ 轴,
∴ 纵坐标为1,
∴代入 ,得 ,
∴ ,
∴ ,
设 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
同理可得, , , , .
∴当 时, .
故选:C.
二、填空题
5.(23-24八年级下·全国·期末)如图,在平面直角坐标系中,点 的坐标为 ,直线 与 轴、
轴分别交于点 , ,点 是直线 上的一个动点,则线段 的最小值为 .【答案】
【分析】连接 ,过点P作 于点M,根据垂线段最短,当点Q 与点M重合时,取得最小值,利
用三角形面积不变性,列式解答即可.
本题考查了垂线段最短,一次函数与坐标轴的交点问题,熟练掌握垂线段最短,是解题的关键.
【详解】解:连接 ,过点P作 于点M,根据垂线段最短,
当点Q 与点M重合时,取得最小值,
∵直线 与 轴、 轴分别交于点 , ,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
∵点 的坐标为 ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
故答案为: .
6.(23-24八年级下·山西吕梁·期末)如图,把 放在直角坐标系内,其中 , ,
点 , 的坐标分别为 , ,将 沿 轴向右平移,当点 落在直线 上的点 时,
线段 的长为 .【答案】
【分析】本题主要考查了一次函数图象上点的坐标特征,坐标与图形变化-平移,勾股定理等知识,解题时
要熟练掌握并能灵活运用一次函数的性质是关键.
依据题意,由 ,则 ,又由勾股定理得 ,故 ,又设平移距离为 ,
平移后点 的坐标为 ,点 的坐标为 ,又点 在直线 上,故
,可得 ,则 ,进而计算可以得解.
【详解】解: ,
,
设平移距离为 ,
平移后点 的坐标为 ,点 的坐标为 ,
又 点 在直线 上,
.
∴ ,
,
线段 的长为 ,
故答案为: .
7.(24-25八年级下·甘肃白银·期中)如图,在平面直角坐标系 中,点 在直线 上,过
点 作 轴于点 ,作等腰直角三角形 ( 与原点O重合),再以 为腰作等腰直角三角
形 ,以 为腰作等腰直角三角形 ;按照这样的规律进行下去,那么 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、等腰直角三角形的性质以及规律型中点的坐标,由题
意可得点 在x轴上,且 ,求出 , ,
,得出规律 ,即可得解.
【详解】解:由题意可得:点 在x轴上,且 ,
∵ 在直线 上,
∴ ,
∴ ,
∴直线为 ,
∴ , , ,
…,
∴ ,
∴ 的坐标为 ,
故答案为: .
8.(24-25八年级下·上海青浦·期末)定义:函数图像上到两坐标轴的距离都不大于 ( )的点叫做
这个函数图像的“ 阶方点”.例如:点 是函数 图像的“ 阶方点”;点 是函数
图像的“2阶方点”.如果 关于 的一次函数 图像的“2阶方点”有且只有一个,那么
的值为 .
【答案】 或
【分析】本题考查了一次函数的图像和性质,新定义,根据题意得到当 时, 经过
或 ;当 时, 经过 或 ;计算即可.
【详解】解:∵ 关于 的一次函数 图像的“2阶方点”有且只有一个,
∴当 时, 经过 或 ,∴ 或 ,
解得: (舍去)或 ;
当 时, 经过 或 ,
∴ 或 ,
解得: (舍去)或 ;
综上所述, 的值为 或 .
故答案为: 或 .
三、解答题
9.(24-25八年级下·江西上饶·阶段练习)如图,平面直角坐标系中,已知点 , ,点M在
坐标轴上.
(1)直接写出A,B两点到y轴的距离分别为______和______;
(2)若点M在y轴上,求 的最小值;
(3)若点M在x轴,当 最大时,求点M的坐标.
【答案】(1)1,2
(2) 的最小值为 .
(3)
【分析】(1)根据点 到y轴的距离为 即可得出答案;
(2)作点 关于 轴的对称点 ,连接 交 轴于点 ,此时 达到最小,且最小为 ,过
点 作 轴的平行线,过点 作 轴的垂直线,两线相交于点 ,然后利用勾股定理求得答案即可;
(3)作点 关于 轴的对称点 ,连接 ,交 轴于点 ,此时 ,那么
达到最大,且最大值为 ,然后用待定系数法求出直线 的解析式,然后
再求出直线 与 轴的交点即可.
【详解】(1)解: 已知点 , ,
到y轴的距离为 , 到y轴的距离为2;(2)解:作点 关于 轴的对称点 ,连接 交 轴于点 ,如图所示:
关于 轴对称, ,
, ,
,
取得最小值,且最小值为 ,
过点 作 轴的平行线,过点 作 轴的垂直线,两线相交于点 ,
,
, ,
, ,
,
的最小值为 .
(3)解:
作点 关于 轴的对称点 ,连接 ,交 轴于点 ,此时 ,那么
达到最大,且最大值为 ,
关于 轴对称, ,
,
设直线 为 ,代入 ,
,,
直线 为 ,
当 时, ,解得 ,
故 .
【点睛】本题考查了点到坐标轴的距离,轴对称的性质,两点之间线段最短,勾股定理,待定系数法求一
次函数解析式,一次函数与坐标轴的交点,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
10.(24-25八年级上·四川成都·阶段练习)如图1,已知直线 : 交 轴于 ,交 轴于
.
(1)求直线 的表达式;
(2)如图2,直线 的表达式为 ,点 为线段 的中点,在直线 上找一点 ,使得
最小,并求出最小值;
(3)如图3,已知点 ,点 为直线 右侧一点,且满足 ,求 的值.
【答案】(1)
(2)作点 关于 的对称点 ,连接 交 于点 ,则此时 的值最小,最小值为
(3)
【分析】(1)把 , 代入 ,即可求解;
(2)如图:作点 关于 的对称点 ,连接 交 于点 ,则此时 最小,设 交 于点
,则点 是 的中点,先根据中点坐标公式求出点 的坐标为 ,进而求出直线 的解析式为
,然后求出点 的坐标为 ,设点 的坐标为 ,根据两点之间的距离公式得出
, ,根据勾股定理,列出方程,求出 的值,得出点 的坐
标为 ;先根据中点坐标公式求出点 的坐标为 ,根据两点之间的距离公式求出 的值,即可求解;
(3)作 关于 轴的对称点 ,以 为直角顶点, 为直角边在 右侧作等腰直角三角形 ,
过 作 轴于 ,根据等腰直角三角形的判定和性质推得 ,根据直角三角形两个锐
角互余和等角的余角相等得出 ,根据全等三角形的判定和性质得出 ,
,推得点 的坐标为 ,待定系数法求出直线 的解析式为 .得出点 的
坐标,结合题意,列出方程,即可求出 的值.
【详解】(1)解:把 , 代入 得:
,
解得: ,
故直线 的表达式为 .
(2)解:如图:作点 关于 的对称点 ,连接 交 于点 ,则此时 最小,
理由: ,
设 交 于点 ,则点 是 的中点,
∵ , ,点 为线段 的中点,
∴点 的坐标为 ,
把 代入 得: ,
解得: ,
∴直线 的解析式为 .
令 ,则 ,
解得: ,
即点 的坐标为 ;
则 ,设点 的坐标为 ,则 , ,
在 中, ,
即 ,
解得: 或 (不符合题意,舍去),
故点 的坐标为 ;
又∵点 是 的中点,
∴点 的坐标为 ,
∴ ;
即 最小值为 .
(3)解:作 关于 轴的对称点 ,以 为直角顶点, 为直角边在 右侧作等腰直角三角形
,过 作 轴于 ,如图:
则 ,
∵ , ,
∴ 是等腰直角三角形,
∴ ,
∵ 是等腰直角三角形,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ 在直线 上,
∵ , ,∴ , ,
∴ ,
∵ , , ,
∴ ,
∴ , ,
∴点 的坐标为 ,
设直线 的解析式为 ,
将 , 代入 ,得 ,
解得: ,
∴直线 的解析式为 .
∵点 在直线 上,故当 时, ,
即点 的坐标为 ,
∴ ,
解得 .
【点睛】本题考查一次函数的图象和性质,待定系数法求一次函数的解析式,等腰直角三角形的性质,全
等三角形判定与性质,轴对称的性质,勾股定理等知识,正确作出辅助线是解题的关键.
11.(24-25八年级上·陕西榆林·阶段练习)如图①,直线 : 与 轴交于点 ,与 轴交于点 ,
直线 : 与 轴交于点 ,与直线 交于点 ,且 .
(1)直线 的函数表达式为______,(2)点 为直线 上一动点,若有 ,求点 的坐标;
(3)如图②,在 轴负半轴有一点 , , ,将直线 平移过点 得直线 ,连接 ,
若点 为直线 上一动点,是否存在点 ,使得 ?若存在,请求出点 的坐标;若不存在,
请说明理由.
【答案】(1)
(2) 或
(3)存在, 或
【分析】本题考查了待定系数法求函数解析式、勾股定理、含 角的直角三角形的特征、一次函数图象
的平移,熟练掌握相关知识,利用分类讨论思想解决问题是解题的关键.
(1)当 时,得 ,进而可得 ,进而可得 ,再求出 ,利用待定系数法即
可求解;
(2)过点 作 轴垂线交 于点 ,设 ,则 ,根据 得
,进而可求解;
(3)先求出 ,可得 ,进而可得 ,由 ,根据由平移的性质得出直线
的解析式为 ,然后分两种情况分析:当点M在y轴右侧时,作点E关于y轴的对称点F,连
接 并延长交 于点M;当点M在y轴左侧时,过点B作 轴交交 于点M,分别利用一次函数的
性质及平行线的性质求解即可.
【详解】(1)解:当 时, ,
解得: ,
,
,
,
,
∵ 在 上,
∴ ,故点 ,将 , 代入 得:
,
解得: ,
∴直线 的解析式为: .
(2)解:∵ , ,
,
∴ ,
过点 作 轴垂线交 于点 ,如图:
设 ,则 ,
,
即:
∴ ,
或 ,
∴ 或 .
(3)存在,理由如下:
由(1)得: ,令 ,则 ,
,
,
,
,
,
,
∴ ,
∵将直线 平移过 点得直线 ,直线 的解析式 ,
∴设直线 的解析式为 ,
将点 代入得: ,
解得: ,
∴直线 的解析式为 ,
当点M在y轴右侧时,作点E关于y轴的对称点F,连接 并延长交 于点M,如图所示:
∴ ,
∴ ,
∴ ,符合题意,
设直线 的函数解析式为 ,将点B、M代入得:
,
解得: ,∴直线 的函数解析式为 ,
联立 ,
解得: ,
∴ ;
当点M在y轴左侧时,过点B作 轴交交 于点M,如图所示:
∵ ,
,
,
∵ ,直线 的解析式为 ,
∴当 时, ,
解得 ,
∴ ,
综上可得: 或 .
12.(24-25八年级下·北京·期中)小明根据学习函数的经验,对函数 的图象与性质进行了探究
并解决了相关问题,请补全下面的过程.
(1)下表是y与x的几组对应值:
x … 0 1 2 3 …y … m …
写出表中m的值: ___________.
(2)如图,在平面直角坐标系 中,描出以补全后的表中各对对应值为坐标的点,画出该函数的图象;
(3)小明结合该函数图象,解决了以下问题:
①对于图象上两点 , ,若 ,则 ___________ (填“ ”,“ ”或“ ”);
②对于函数 ,当 时,y的取值范围是___________;
③写出由函数 的图象得到 的图象的平移方式.
【答案】(1)0
(2)见解析
(3)① ;② ;③向左平移1个单位,向下平移 个单位
【分析】本题考查了一次函数的图象和性质,根据图表画出函数的图象是解题的关键.
(1)把 代入 即可求得;
(2)根据坐标系中的点,用平滑的曲线连接即可;
(3)观察图象即可解决问题.
【详解】(1)解:当 时, ,
∴ ;
故答案为:0;
(2)解:函数 图象如图所示;;
(3)解:观察该函数图象:
①对于图象上两点 ,若 ,则 ;
②对于函数 ,当 时,y的取值范围是 ;
③当 时, ,当 时, ,
∴函数 的图象得到 的图象的平移方式是向左平移1个单位,向下平移 个单位.
故答案为:① ;② ;③向左平移1个单位,向下平移 个单位.
13.(24-25九年级下·海南海口·自主招生)在平面直角坐标系 中,对于任意两点 与
的“特别距离”,给出如下定义∶若 ,则点 与点 的“特别距离”为 ;若
,则点 与点 的“特别距离”为 . 例如∶点 ,点 ,因为
,所以点 与点 的“特别距离”为 ,也就是图1中线段 与线段 长度的较大
值(点 为垂直于 轴的直线 与垂直于 轴的直线 交点).
(1)已知点 , 为 轴上的一个动点.
①若点 与点 的“特别距离”为3,写出一个满足条件的点 的坐标;
②直接写出点 与点 的“特别距离”的最小值.
(2)已知 是直线 上的一个动点,如图2,点 的坐标是 ,求点 与点 的“特别距离”的
最小值及相应的点 的坐标.【答案】(1)①点B的坐标是 或 ;②
(2) ,
【分析】本题考查了一次函数综合题,考查了新定义“特别距离”、点的坐标、绝对值等知识,本题综合
性强,弄清楚题干中的已知条件,正确理解“特别距离”的定义是解题的关键.
(1)①根据点B位于y轴上,可以设点B的坐标为 ,由“特别距离”的定义可以确定 ,据
此可以求得y的值;
②设点B的坐标为 .根据 ,“特别距离”为 即可求得最小值;
(2)设点C的坐标为 .根据材料可知C、D两点的“特别距离”取最小值时,
,据此可以求得最小值和点C的坐标.
【详解】(1)解:①∵B为y轴上的一个动点,
∴设点B的坐标为 .
∵ ,
∴ ,
解得 或 ;
∴点B的坐标是 或 ;
②设点B的坐标为 ,
当点A与点B的“特别距离”取最小值时,根据运算定义可知 ,
∴ ,
∴当 时,点A与点B的“特别距离”最小,最小值为 ;
(2)解:当点C与点D的“特别距离”取最小值时,根据运算定义可知 ,
∵C是直线 上的一个动点,点D的坐标是 ,∴设点C的坐标为 ,
∴ , ,
∴若 ,
解得 ,此时较大值为 ;
当 ,
解得 ,此时较大值为 ,
∴当 时,
∴点C与点D的“特别距离”的最小值为 ,
此时 .
14.(24-25八年级下·辽宁沈阳·期末)定义:在平面直角坐标系中,函数图象上到一条坐标轴的距离等于
,到另一条坐标轴的距离不大于 的点叫做该函数图象的“ 阶界点”.例如:直线 上的
点 到 轴的距离为 ,到 轴的距离为 , ,所以点 是它的“3阶界点”.
(1)若 三点的坐标分别为 ,则 三点中,是直线 的“1阶界
点”的有点 (直接填空);
(2)如图,直线 与直线 相交于点 .
①求点 的坐标;
②已知直线 上有两个“ 阶界点” 和 ,点 在点 的下方,直线 上有两个“ 阶界
点” 和 ,点 在点 的下方,连接 .设 的面积为 ,求 与 之间的函数表达式,并写出
的取值范围.【答案】(1)A,C
(2)①(2,2);②当2<a<6时 ;当a≥6时
【分析】本题考查了一次函数的综合应用,涉及新定义“ 阶界点”,通过联立方程求交点坐标,利用坐
标求三角形面积,关键是理解新定义并准确计算.
(1)根据“a阶界点”的定义,分别计算点A、B、C到坐标轴的距离并判断;
(2)①联立直线方程求解交点坐标;②结合图形,先根据“a阶界点”定义确定 的坐标,再
根据三角形面积公式求解;
【详解】(1)解: ,‘
点A到x,y轴的距离都等于于,满足“1阶界点”定义;
点B到x轴的距离是3,到y轴的距离是1, ,不满足“1阶界点”定义;
点C到x轴距离是1,到y轴的距离是0, ,满足“1阶界点”定义;
故答案为: ;
(2)①直线 与直线 相交于点 ,
解方程组 ,
解得, ,
点E的坐标为 ;
② 直线 上有两个“ 阶界点”,
,
如图,
对于 ,若到 轴距离为 ,则 或 ,
当 时,即 ,
,
此时过 作 轴交 于点 ,则 ,
,;
当 时,
当 时,解得 ;
当 时,解得 ,
, ,
对于 ,若到 轴距离为 ,则 或 ,
, ;
以 为底,高为 , 的长度为 ,
,
综上, .