文档内容
专题4.15 一次函数存在性问题(拓展篇)(专项练习)
一、解答题
1.如图,将直线 向上平移后经过点 ,分别交x轴y轴于点B、C.
(1)求直线 的函数表达式;
(2)点P为直线 上一动点,连接 .问:线段 的长是否存在最小值?若存在,求
出线段 的最小值,若不存在,请说明理由.
2.如图,直线 : 与 轴交于点D,直线 与 轴交于点A,且过点B ,两
直线交于点C .
(1)求直线 的解析式;
(2)在 轴上是否存在一点E,使EB+ED最小?若存在,求出点E的坐标;若不存在,
请说明理由.
3.如图,在平面直角坐标系中,直线 与x轴,y轴分别交于 ,B两点,点D在y轴的负半轴上,若将 沿直线 折叠,则点B恰好落在x轴正半轴上的点C
处.
(1)求 的长;
(2)求点C,D的坐标;
(3)在y轴上是否存在一点P,使得 ?若存在,求出点P的坐标;若不存在,
请说明理由.
4.如图,直线l 的解析式为y= x+1,且l 与x轴交于点D,直线l 经过定点A、B,直
1 1 2
线l 与l 交于点C.
1 2
(1)求直线l 的解析式;
2
(2)求△ADC的面积;
(3)在x轴上是否存在一点E,使△BCE的周长最短?若存在,请求出点E的坐标;若不
存在,请说明理由.
5.综合与探究:如图,平面直角坐标系中,一次函数 的图象与 轴、 轴分别交于点 , .
点 是线段 上的一个动点(不与 , 重合),连接 .设点 的横坐标为 .
(1)求 , 两点的坐标;
(2)求 的面积 与 之间的函数关系式,并写出自变量 的取值范围;
(3)请从下列A、B两题中任选一题作答,我选择___________题.
A.当 的面积 时.
①判断此时线段 与 的数量关系并说明理由;
②第一象限内存在一点 ,使 是以 为直角边的等腰直角三角形,直接写出点 的
坐标.
B.当 的面积 时.
①判断此时线段 与 的位置关系并说明理由;
②在坐标平面内存在一点 ,使 是以 为斜边的等腰直角三角形,直接写出点
的坐标.
6.如图,直线AB:y= x+m与x轴,y轴分别交于点A,B,直线CD:y=-2x+8与x轴,
1 2
y轴分别交于点C,D,直线AB,CD相交于点E,OD=2OA.
(1)写出点A的坐标和m的值;
(2)求S ;
四边形OBEC
(3)在坐标轴上是否存在点P,使得 ?若存在,写出所有满足条件的点P
的坐标:若不存在,说明理由.7.已知直线a: 分别与x、y轴交于点A,C.将直线a竖直向下平移7个单位后
得到直线b,直线b交直线 于点E.已知点M是第一象限直线a上的任意一
点,过点M作直线 轴,交直线b于点N,H为直线 上任意一点,是否存在点M,
使得 成为等腰直角三角形?若存在,请求出点H的坐标,若不存在,请说明理由.
8.如图1,已知直线 与x轴交于点A,与y轴交于点B,直线l 与y轴交于点
2
,与直线l 交于点D(2,t).
1
(1)求直线l 的解析式;
2
(2)如图2,若点P在直线l 上,过点P作 轴交l 于点Q,交x轴于点G,使
1 2
,求此时P点的坐标;
(3)将直线 向左平移10个单位得到直线l 交x轴于点E,点F是点C关于原
3点的对称点,过点F作直线 轴.在直线l 上是否存在动点M,使得 为等腰三角
4
形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
9.如图,直线 与坐标轴交于点A,B,该直线上的点P到x轴,y轴的距离分别
为 , .
(1)若点P为 的中点,求 的值
(2)点P在射线 上,若 ,求点P横坐标x的范围.
(3)若在线段 上存在无数个P点,使 为常数,求m的值.
10.如图,已知点A位于第一象限,且在直线 上,过点A做 轴垂足为点
B, 轴垂足为点C, .
(1)求点A坐标;(2)如果点E位于第四象限,且在直线 上,点D在y轴上,坐标平面内是否存
在点F,使得四边形 是正方形,如果存在,请求出点E的坐标;如果不存在,请说
明理由.
11.已知一次函数的解析式为y=2x+5,其图象过点A(-2,a),B(b,-1).
(1)求a,b的值,并画出此一次函数的图象;
(2)在y轴上是否存在点C,使得AC+BC的值最小?若存在,求出点C的坐标;若不存
在,说明理由.
12.如图1,已知一次函数 ,经过点 ,交 轴与点 ,过点 作
轴于 .
(1)求一次函数解析式及 的值.
(2)如图2,已知 点的坐标为 ,在 轴上是否存在点 ,使得 和 的面积相等?若存在,求出点 的坐标,若不存在,请说明理由.
(3)在 轴正半轴上是否存在点 ,使得 的面积是 的2倍?若存在,求出 点
的坐标,若不存在,请说明理由.
13.如图1,已知直线l:y=kx+b与直线l:y= x交于点M,直线l 与坐标轴分别交
1 2 1
于A,C两点,且点A坐标为(0,7),点C坐标为(7,0).
(1)求直线l 的函数表达式;
1
(2)在直线l 上是否存在点D,使△ADM的面积等于△AOM面积的2倍,若存在,请求
2
出点D的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)若点P是线段OM上的一动点(不与端点重合),过点P作PB∥x轴交CM于点B,
设点P的纵坐标为m,以点P为直角顶点作等腰直角△PBF(点F在直线PB下方),设
△PBF与△MOC重叠部分的面积为S,求S与m之间的函数关系式,并写出相应m的取值
范围.
14.如图,在平面直角坐标系中,A(0,4)、B(6,0)为坐标轴上的点,点C为线段
AB的中点,过点C作DC⊥x轴,垂足为D,点E为y轴负半轴上一点,连结CE交x轴于
点F,且CF=FE.
(1)直接写出E点的坐标;
(2)过点B作BG∥CE,交y轴于点G,交直线CD于点H,求四边形ECBG的面积;(3)直线CD上是否存在点Q使得∠ABQ=45°,若存在,请求出点Q的坐标,若不存在,
请说明理由.
15.如图所示,在平面直角坐标系中,已知一次函数 的图象与 轴, 轴分别交
于 , 两点,以 为边在第二象限内作正方形 .
(1)求正方形 的面积;
(2)求点 , 的坐标;
(3)在 轴上是否存在点 ,使 的周长最小?若存在,请求出点 的坐标;若不
存在,请说明理由.
16.如图1,在平面直角坐标系中,直线 分别与x轴、y轴交于A、B两点,
其中 ,点C在x轴的正半轴上,且 .
(1)求直线AB的解析式;
(2)将直线AB向下平移 个单位长度得到直线 ,直线 与y轴交于点E,与直线CB交于点D,过点E作y轴的垂线 ,若点P为y轴上一个动点,Q为直线 上一个动点,求
的周长的最小值;
(3)如图2,直线BC上有一点 ,将直线BC绕点F顺时针旋转90°得到直线 ,
与x轴交于点H,直线 上有一点 ,点M是直线 上一动点,是否存在点M使得
为直角三角形,若存在,直接写出点 的坐标;若不存在,说明理由.
17.如图1,在平面直角坐标系中有一点 ,将点 向左平移3个单位再向下平移6
个单位得到点 ,直线 过点 、 ,交 轴于点 ,交 轴于点 , 是直线 上的一个
动点,通过研究发现直线 上所有点的横坐标 与纵坐标 都是二元一次方程 的
解.
(1)直接写出点 , , 的坐标; ___________, ___________, ___________;
(2)①求三角形 的面积;
②当 时,求点 的坐标;
(3)如图2,将 点向左平移 个单位( )到 ,连接 . 平分 交于点 ,已知点 为 轴正半轴上一动点(不与 点重合),射线 交直线 交于点
,交直线 于点 ,试探究 点在运动过程中 、 、 之间是否有
某种确定的数量关系,若存在,请写出对应关系式并证明;若不存在,请说明理由.
18.如图1,已知直线y=﹣2x+2与y轴、x轴分别交于A、B两点,以B为直角顶点在第
一象限内作等腰Rt△ABC.
(1)A( );B( );
(2)求BC所在直线的函数关系式;
(3)如图2,直线BC交y轴于点D,在直线BC上取一点E,使AE=AC,AE与x轴相交
于点F.
①求证:BD=ED;
②在直线AE上是否存在一点P,使△ABP的面积等于△ABD的面积?若存在,直接写出
点P的坐标;若不存在,说明理由.19.如图,在平面直角坐标系 中,直线 分别交 轴、 轴于点 、 ,将
正比例函数 的图象沿 轴向下平移 个单位长度得到直线 ,直线 分别交 轴、 轴
于点 、 ,交直线 于点 .
(1)直接写出直线 对应的函数表达式;
(2)在直线 上存在点 (不与点 重合),使 ,求点 的坐标;
(3)在 轴上是否存在点 ,使 ?若存在,求点 的坐标;若不存在,请
说明理由
20.如图,在平面直角坐标系中,函数y=-x+2的图象与x轴,y轴分别交于点A,B,
与函数y= x+b的图象交于点C(-2,m).
(1)求m和b的值;
(2)函数y=-x+b的图象与x轴交于点D,点E从点D出发沿DA向,以每秒2个单位
长度匀速运动到点M(到A停止运动),设点E的运动时间为t秒.
①当ΔACE的面积为12时,求t的值;②在点E运动过程中,是否存在t的值,使ΔACE为直角三角形?若存在,请求出t的值;
若不存在,请说明理由.
21.已知一次函数的图象经过 , 两点.
(1)求一次函数的表达式.
(2)在 轴上是否存在一点 ,使得 是等腰三角形?如果存在,请求出点 的坐标;
如果不存在,请说明理由.参考答案
1.(1) ;(2)存在,线段 的最小值为4.8.
【分析】
(1)设平移后的直线 的解析式为 ,代入A点坐标即可求解;
(2)根据OP⊥BC时,线段 最小,再根据等面积法即可求解.
解:(1)设平移后的直线 的解析式为 ,
代入 得
解得
∴直线 的解析式为 ;
(2)存在,理由如下:
令x=0,得y=6,∴C(0,6),故OC=6
令y=0,得x=8,∴B(8,0)故OB=8
∴BC=
∵OP⊥BC时,线段 最小,
∵S = =
△ABC
∴ =
即线段 的最小值为4.8.
【点拨】此题主要考查一次函数与几何综合,解题的关键是熟知一次函数的图象与性质、
三角形的面积公式.
2.(1) ;(2)在 轴上是否存在一点E,使EB+ED最小,点E的坐标为(0,
).
【分析】
(1)将点C(n,2)代入 求得 ,再利用待定系数法即可求得直线 的解析式;
(2)求得D关于y轴的对称点,然后求得经过这个点和B点的直线解析式,直线与y轴的交点就是E.
解:(1)将点C(n,2)代入 得 ,
∴C(2,2),
设直线 的解析式为: ,又过B(-1,5)、C(2,2),
∴ ,
解得 ,
∴直线 的解析式为: ;
(2)令 的 ,
则 ,
∴
∴D关于y轴的对称点 ,
由轴对称性可知 ,
∴ ,
当B、E、 三点共线时EB+ED最小,
设直线 的解析式为: ,
∴ ,解得: ,
∴直线 的解析式为: ,
∴E(0, ),
∴在 轴上是否存在一点E,使EB+ED最小,点E的坐标为(0, ).
【点拨】本题考查了待定系数法求一次函数的解析式,以及轴对称的性质,正确确定E的
位置是本题的关键.
3.(1) ;(2)C(16,0),D(0,-12);(3)存在,P点的坐标为(0,16)或
(0,0).
【分析】
(1)将A(6,0)代入 求得 的值,求得点B的坐标,即可求解;
(2)依据折叠的性质即可得到C(16,0),在Rt△ODC中,依据勾股定理可得
m2+162=(m+8)2,即可得到D(0,-12);
(3)先求得S 的值,然后依据三角形的面积公式可求得BP的长,从而可得到点P的坐
△PAB
标.
解:(1)∵直线 经过点A(6,0),
∴ ,
∴ ,
∴直线的解析式为 ,
令 ,则 ,
∴点B的坐标为(0,8),
∵A(6,0),B(0,8),
∴AO=6,BO=8,
∴AB= ;
(2)∵将△DAB沿直线AD折叠,点B恰好落在x轴正半轴上的点C处,∴AB=AC=10,DC=BD,
∴OC=6+10=16,即C(16,0);
∵A(6,0),B(0,8),C(16,0),
∴OB=8,OC=16,
设OD=m,
∴BD=8+m,
∴DC=BD=8+m,
在Rt△ODC中,m2+162=(m+8)2,
解得m=12,
∴D(0,-12);
(3)存在,
∵ ,
∴ ,
∵点P在y轴上, ,
∴ ,即 ,
∴ ,
∴P点的坐标为(0,16)或(0,0).
【点拨】本题主要考查的是一次函数的综合应用,解答本题主要应用了翻折的性质、勾股
定理、待定系数法求函数解析式、三角形的面积公式,依据勾股定理列出关于x的方程是
解题的关键.
4.(1)y=﹣x+4;(2)6;(3)存在,E的坐标是( ,0).
【分析】
(1)利用待定系数法即可直接求得 的函数解析式;
(2)首先解两条之间的解析式组成的方程组求得C的坐标,然后利用三角形的面积公式
即可求解;
(3)求得C关于y轴的对称点,然后求得经过这个点和B点的直线解析式,直线与x轴的
交点就是E.解:(1)设 的解析式是y=kx+b,
根据题意得: ,解得 ,
则函数的解析式是:y=﹣x+4;
(2)在y= x+1中令y=0,
即y= x+1=0,解得:x=﹣2,
则D的坐标是(﹣2,0),
解方程组 ,解得 ,
则C的坐标是(2,2),
则 ;
(3)存在,理由:
设C(2,2)关于x轴的对称点 (2,﹣2),
连接 交x轴于点E,则点E为所求点,
△BCE的周长=BC+BE+CE=BC+BE+ =BC+ 为最小,
设经过(2,﹣2)和B的函数解析式是y=mx+n,则 ,解得: ,
则直线的解析式是y=﹣ x+ ,令y=0,则 ,解得:x= ,
则E的坐标是( ,0).
【点拨】本题主要考查一次函数与几何综合,熟练掌握一次函数的性质是解题的关键.
5.(1) 点坐标为(10,0), 点坐标为(0,5);(2) ,
;(3)A:① ,见解析;② , ;B:①OF为AB的五等分线;
②Q点坐标为(4,-2)或(8,6).
【分析】
(1)分别令x=0和y=0代入解析式求解;从而得到A点和B点坐标;
(2)写出F点的坐标,然后根据三角形面积公式列函数关系式;
(3)A.①根据三角形面积列方程求点F的坐标,然后利用勾股定理求得OF与AB的长,
从而求解;
②根据全等三角形的判定和性质求解;
B.①根据三角形面积关系确定同底三角形中,OF与AB的位置关系;
②由题意点Q在AF的垂直平分线上,然后结合等腰直角三角形的性质和线段中点坐标公
式以及勾股定理列方程组求解
解:(1)当x=0时,
当y=0时, ,解得:
∴ 点坐标为(10,0), 点坐标为(0,5)
(2)点 是线段 上的一个动点(不与 , 重合),设点 的横坐标为
过点F作FE⊥x轴∴F点坐标为
∴ 的面积 ,
(3)A.①当 的面积 时
,解得:
∴F点坐标为
在Rt△OEF中,
在Rt△AOB中,
∴
②过点F作NG⊥x轴,过点P 作PN⊥NE,过点P 作PM⊥x轴
1 1 2 2
∵ 是等腰直角三角形
∴ ,
∴
∴
在 和 中
∴ ≌
∴ ,∴ ,
∴ ,即
同理, ,
∴ ,
∴ ,
综上,符合题意的坐标为 ,
B.①当 的面积 时
∴F点为AB的五等分点且
∴OF为AB的五等分线
②当 的面积 时
,解得:
∴F点坐标为
作AF的垂直平分线NG交AF于点M
∴M点坐标为 ,即在Rt△AEF中,
∵ 是以 为斜边的等腰直角三角形
∴ ,
设Q 的坐标为(a,b),由题意可得
1
,解得: ,
∴Q点坐标为(4,-2)或(8,6).
【点拨】本题考查一次函数的应用以及勾股定理,综合性较强,掌握相关性质定理正确推
理计算是解题关键.
6.(1)(-4,0),2;(2) ;(3)存在,P(0,5)或(0,-1)或(2,0)或(-10,
0)
【分析】
(1)先求出点D坐标,进而可求点A坐标,代入解析式可求m的值;
(2)联立方程组可求点E坐标,由面积和差关系可求解;
(3)分两种情况讨论,由三角形的面积公式可求解.
解:(1)∵直线CD:y=-2x+8与x轴,y轴分别交于点C,D,
2
∴点C(4,0),点D(0,8),
∴OD=8,
∵OD=2OA,
∴OA=4,∴点A(-4,0),
∵点A在直线AB上,
∴0= ×(-4)+m,
∴m=2;
(2)∵m=2,
∴y= x+2,
1
联立方程组可得: ,解得: ,
∴点E坐标为( , ),
∵S =S -S ,
四边形OBEC △AEC △ABO
∴S = ×8× - ×4×2= ;
四边形OBEC
(3)∵S = ×(8-2)× = ,
△BDE
∴S = S =6,
△ABP △BDE
当点P在y轴时,设点P(0,p),
∴ ×4×|p-2|=6,
∴p=5或-1,
∴点P(0,5)或(0,-1);
当点P在x轴时,设点P(a,0),
∴ ×2×|a+4|=6,
∴a=-10或2,
∴点P(2,0)或(-10,0);
综上所述:点P(0,5)或(0,-1)或(2,0)或(-10,0).
【点拨】本题是一次函数综合题,考查了待定系数法求解析式,二元一次方程组的应用,
三角形的面积公式,利用分类讨论思想解决问题是解题的关键.7.(12,14)或( , )
【分析】
当点N与E(5,7)重合时,作MH∥x轴交直线y=x+2于H,此时△MNH是等腰直角三
角形,取EH的中点H′,连接MH′,此时△MNH′也是等腰直角三角形,进而即可求解.
解:存在.理由如下:
∵直线y=2x+4竖直向下平移7个单位后得到直线b,
∴直线b的解析式为y=2x−3,
由 ,解得: ,
∴E(5,7),
当点N与E(5,7)重合时,作MH∥x轴交直线y=x+2于H,此时△MNH是等腰直角三
角形,取EH的中点H′,连接MH′,此时△MNH′也是等腰直角三角形,
此时,M(5,14),MH∥x轴,
∴H(12,14),
∵E(5,7),EH′=HH′,
∴H′( , ).
综上所述,满足条件的点H的坐标为(12,14)或( , ).
【点拨】本题考查了等腰直角三角形的判定和性质,一次函数的性质,解题的关键是,,
属于中考常考题型.
8.(1) ,(2) ;(3) 或 , 或【分析】
(1)把点D坐标代入直线 求出t的值,运用待定系数法求出l 即可;
2
(2)根据三角形面积公式求解即可;
(3)设 则 ,分
, , 三种情况列式求解即可.
解:(1)∵D(2,t)在直线
∴ ,
∴D(2,3)
设直线 的解析式为 ,
将点C,D代入得,
解得,
所以,线 的解析式为
(2)设
∵PQ//x轴,
∴G(a,0),Q(a,2a-1)
∵ , 且
∴
∴
解得, , (舍去)
∴
(3)存在,理由如下:
对于直线
当 时, ;当 时,∴ ,
∴
如图,
∵
∴
又∵
∴
∴ 的解析式为:
设 则
当 为等腰三角形,有:
① 时,
解得, ,即
② 时,
解得: 或
即 ,③ 时,
解得, 或 (舍去)
即
综上,点M的坐标为: 或 , 或 .
【点拨】本题为一次函数综合运用题,解题的关键是熟练掌握待定系数法求函数解析式、
等腰三角形的性质等知识,其中(3)要注意分类求解,避免遗漏.
9.(1) ;(2) ;(3)
【分析】
(1)分别求出点A和点B的坐标,再根据点P是AB的中点,求出点P的纵、横坐标即可
得到结论;
(2)设点P的坐标为(a, ),再分 和 两种情况表示出 ,再代
入 ,求出a的取值范围即可;
(3)设点P的坐标为(b, ),方法同(2)求出 ,进一步求出m的值即可.
解:(1)∵直线 与坐标轴交于点A,B,
∴把x=0、y=0分别代入 得,
y=-4,x=3
∴A(3,0),B(0,-4)
过点P作PC⊥x轴于点C,PD⊥y轴于点D,如图,
∵P是AB的中点,∴
∴
(2)设点P的坐标为(a, )
∵点P在射线AB上,
∴
∴
当 时,
∴ ,解得,
∴ ;
当 时,
∴ ,解得,
∴
∴
∴点P的横坐标x的取值范围是: ;
(3)若P在线段AB上,则设点P的坐标为(b, )
∴ , ,
∴
若 为常数时,则
当 时,∴ .
【点拨】此题主要考查了一次函数的图象与性质,一次函数图象上点的坐标特征,熟悉一
次函数的性质是解答此题的关键.
10.(1)(2,1);(2)存在,( , )
【分析】
(1)要求A的坐标,且A在直线y=2x-3上,可设A的坐标为(a,2a-3),再在Rt△OBC
中用勾股定理且A在第一象限求出a即可;
(2)根据E在第四象限,且在直线y=2x-3上,设E(m,2m-3),D在y轴上,结合正方
形ADEF,画出图形,得出AD=DE,AD⊥DE.再由全等三角形模型的三垂直模型作出辅助
线,证明△ADH≌△DEG,求出a即可.
解:(1)设点A的坐标为(a,2a-3),
∵AB⊥x轴,AC⊥y轴,
∴OB=a,OC=2a-3,
∵BC= ,∠BOC=90°,
∴5=a2+(2a-3)2,
∴a=2或a= ,
∴点A的坐标为(2,1)或( , ),
∵点A在第一象限,
∴点A的坐标为(2,1);
(2)如图,分别过点A、点E作AH⊥y轴于H、EG⊥y轴于G,∵∠HAD+∠ADH=90°,
∠EDG+∠ADH=90°,
∴∠HAD=∠EDG,
在△HAD与EDG中,
,
∴△HAD≌GDE(AAS),
∴AH=DG=2,DH=GE,
根据E在第四象限且在直线y=2x-3上,
设E(m,2m-3),
则GE=DH=m,OG=3-2m,
∴OG+OH=DH+DG=3-2m+1=2+m,
∴m= ,
∴E的坐标为( , ).
【点拨】本题考查了一次函数设点求坐标及勾股定理的应用,比较基础;第(2)问重在考
查数形结合思想和三角形全等模型,首先画出图形是关键,其次熟悉三垂直模型,才能顺
利解决此问,属于中档压轴题.
11.(1)a=1,b=-3;图象见解析;(2)存在,C(0, ).
【解析】【分析】
(1)利用待定系数法即可求出a,b的值,利用描点法画出一次函数的图象即可;
(2)存在.作点A关于y轴的对称点A′,连接BA′交y轴于点C,点C即为所求.求出直
线BA′的解析式即可解决问题.
解:(1)∵直线y=2x+5图象过点A(-2,a),B(b,-1),
∴a=1,b=-3.
一次函数如图所示:
(2)存在.作点A关于y轴的对称点A′,连接BA′交y轴于点C,点C即为所求.
∵A′(2,1),B(-3,-1),
∴直线BA′的解析式为y= x+ ,
∴C(0, ).
【点拨】本题考查一次函数图象上的点的特征,轴对称最短问题等知识,解题的关键是熟
练掌握基本知识.
12.(1) ,2;(2)存在, 或 ;(3)存在, .
【分析】
(1)用待定系数法可求出一次函数的解析式,由此即可得出答案;
(2)△AMN和△ABC的面积相等,即 AB•BC= ,即可求解;
(3)过点B作直线m∥AC,交y轴于点M,设直线AC交y轴于点N(0,1),而△ACP的面积是△ABC的2倍,在点N上方2MN处作直线n∥AC,n与y轴的交点即为点P,即
可求解.
解:(1)将点 的坐标代入 得: ,解得 ,
故一次函数的表达式为 ,
将点 的坐标代入上式并解得: ,
故点 的坐标为 ;
(2)存在,理由:
设点 ,
由点 的坐标知, , ,
和 的面积相等,即 ,
则 ,解得 或 ,
故点 的坐标为 或 ;
(3)存在,理由:
由点 的坐标知,点 ,
过点 作直线 ,交 轴于点 ,设直线 交 轴于点 ,
,则设直线 的表达式为 ,
将点 的坐标代入上式得: ,解得 ,故点 ,
则 ,的面积是 的2倍,在点 上方 处作直线 , 与 轴的交点即为点
,
则 ,故点 .
【点拨】本题是一次函数综合题,主要考查的是一次函数的性质、面积的计算等,有一定
的综合性,难度适中.
13.(1)y=﹣x+7;(2)存在,D(9,12)或(﹣3,﹣4);(3)当0<m< 时,
;当 ≤m<4时,
【分析】
(1)将点A,C坐标代入直线y=kx+b中,求解,即可得出结论;
(2)先求出点M的坐标,再分点D在射线OM和射线MO上,利用面积的关系求出
OD,即可得出结论;
(3)先表示出PF=PB=7﹣ m,再分两种情况,利用面积公式,即可得出结论.
解:(1)∵直线l:y=kx+b与坐标轴分别交于A(0,7),C(7,0),
1
∴ ,解得 ,
∴直线l 的函数表达式为:y=﹣x+7;
1
(2)联立方程组 ,解得, ,
∴M(3,4),
如图1,过点M作ME⊥x轴于E,
∴OE=3,ME=4,根据勾股定理得,OM=5,
设D(3n,4n),
①当点D在射线OM上时,△ADM的面积等于△AOM面积的2倍,
∴DM=2OM=10,
∴OD=15,
∴(3n)2+(4n)2=152,
∴n=3或n=﹣3,由于点D在第一象限内,
∴n=3,
∴D(9,12);
②当点D在射线MO上时,△ADM的面积等于△AOM面积的2倍,
∴DM=2OM,
∴OM=OD=5,
∴(3n)2+(4n)2=52,
∴n=1或n=﹣1,
由于点D在第三象限内,
∴n=﹣1,
∴D(﹣3,﹣4),
即点D(9,12)或(﹣3,﹣4);
(3)∵点P的纵坐标为m,
∴P( m,m),
∵PB∥x轴,
∴B(7﹣m,m),
∴PB=7﹣m﹣ m=7﹣ m,
∵以点P为直角顶点作等腰直角△PBF,
∴PF=PB=7﹣ m,
当7﹣ m=m时,m= ;
①当0<m< 时,如图2,记PF与x轴相交于G,BF与x轴相交于H,
∴PG=m,
FG=PF﹣PG=7﹣ m﹣m=7﹣ m,
∵△PBF是等腰直角三角形,
∴∠F=∠PBF=45°,
∵PB∥x轴,
∴∠GHF=45°=∠F,∴FG=HG,
∴S=S ﹣S = PB2﹣ FG2
△PBF △FGH
= [(7﹣ m)2﹣(7﹣ m)2]
=﹣ m2+7m;
②当 ≤m<4时,如图3,
S=S = PB2= (7﹣ m)2= m2﹣ m+
△PBF
【点拨】此题是一次函数综合题,主要考查了待定系数法,三角形的面积公式,等腰直角
三角形的性质,用分类讨论的思想解决问题是解本题的关键.
14.(1)E(0,﹣2);(2)27;(3)存在,点Q的坐标为(3,15)或(3,﹣ ).
【分析】
(1)证明△CDF≌△EOF(AAS),由全等三角形的性质得出CD=OE,由中位线定理求出
CD=2,则可得出答案;
(2)过出直线CE的解析式,可求出直线BG的解析式,则求出AG=12,由S =
四边形ECBG
S ﹣S 可求出答案;
△ABG △ACE
(3)分点Q在x轴的上方或点Q在x轴下方两种情况画出图形,由等腰直角三角形的性质
和全等三角形的性质可求出答案.
解:(1)∵CD⊥x轴,
∴∠CDF=90°=∠EOF,又∵∠CFD=∠EFO,CF=EF,
∴△CDF≌△EOF(AAS),
∴CD=OE,
又∵A(0,4),B(6,0),
∴OA=4,OB=6,
∵点C为AB的中点,CD∥y轴,
∴CD OA=2,
∴OE=2,
∴E(0,﹣2);
(2)设直线CE的解析式为y=kx+b,
∵C为AB的中点,A(0,4),B(6,0),
∴C(3,2),
∴ ,
解得 ,
∴直线CE的解析式为y x﹣2,
∵BG∥CE,
∴设直线BG的解析式为y x+m,
∴ 6+m=0,
∴m=﹣8,
∴G点的坐标为(0,﹣8),
∴AG=12,
∴S =S ﹣S
四边形ECBG △ABG △ACE
AE×OD
6×3=27.
(3)直线CD上存在点Q使得∠ABQ=45°,分两种情况:
如图1,当点Q在x轴的上方时,∠ABQ=45°,
过点A作AM⊥AB,交BQ于点M,过点M作MH⊥y轴于点H,
则△ABM为等腰直角三角形,
∴AM=AB,
∵∠HAM+∠OAB=∠OAB+∠ABO=90°,
∴∠HAM=∠ABO,
∵∠AHM=∠AOB=90°,
∴△AMH≌△BAO(AAS),
∴MH=AO=4,AH=BO=6,
∴OH=AH+OA=6+4=10,
∴M(4,10),
∵B(6,0),
∴直线BM的解析式为y=﹣5x+30,
∵C(3,2),CD∥y轴,
∴C点的横坐标为3,
∴y=﹣5×3+30=15,
∴Q(3,15).
如图2,当点Q在x轴下方时,∠ABQ=45°,过点A作AN⊥AB,交BQ于点N,过点N作NG⊥y轴于点G,
同理可得△ANG≌△BAO,
∴NG=AO=4,AG=OB=6,
∴N(﹣4,﹣2),
∴直线BN的解析式为y x ,
∴Q(3, ).
综上所述,点Q的坐标为(3,15)或(3, ).
【点拨】本题是综合题,考查了等腰直角三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,
一次函数解析式的求法,四边形的面积,坐标与图形的性质,熟练掌握全等三角形的判定
与性质是解题的关键.
15.(1)5;(2) , ;(3)存在,
【分析】
(1)在直角三角形AOB中,由OA与OB的长,利用勾股定理求出AB的长即可;
(2)过C作y轴垂线,过D作x轴垂线,分别交于点E,F,可得三角形CBE与三角形
ADF与三角形AOB全等,利用全等三角形对应边相等,确定出C与D坐标即可;
(3)作出B关于x轴的对称点B′,连接B′D,与x轴交于点M,连接BD,BM,此时
△MDB周长最小,求出此时M的坐标即可.
解:(1)对于直线 ,令 ,得到 ;令 ,得到 ,∴ , ,
在 中, , ,
根据勾股定理得: ;
所以正方形 面积为5.
(2)作 轴, 轴,可得 ,
∵正方形 ,
∴ , ,
∴ , ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ , ,
∴ , ,
∴ , ;
(3)找出 关于 轴的对称点 ,连接 ,与 轴交于点 ,此时 周长最小,
∵ ,
∴
设直线 的解析式为 ,
把 与 坐标代入得: ,解得: ,即直线 的解析式为 ,
令 ,得到 ,即 .
【点拨】此题属于一次函数综合题,涉及的知识有:待定系数法确定一次函数解析式,正
方形的性质,全等三角形的判定与性质,一次函数与坐标轴的交点,勾股定理,熟练掌握
定理及性质是解本题的关键.
16.(1) ,(2) ,(3) ,
, , .
【分析】
(1)求出OB长,再求OA长,得到A点坐标代入解析式即可;
(2)根据平移得到直线 解析式,求出D点坐标,作 关于直线 对称点 , 关于 轴
对称点 ,连接 , , .求出 即可;
(3)求出F、G、H点坐标,设 点坐标为 ,根据直角不同分类讨论,勾股定
理列方程即可.
解:(1)直线 : 分别与 轴、 轴交于 , 两点,
∴ 点坐标为 ,则 ,
,∴A点坐标为(-3,0),代入 得,
解得, ,
故直线 的解析式为: .
(2)将直线 : 下平移 个单位长度得到直线 : ,与 轴交于点
,与直线 交于点 ,过点 作 轴的垂线 ,
∴ 点坐标为 ,直线 : ,
∵ ,
∴ 点坐标为 ,
设直线 解析式为 ,
∴ ,解得 ,
∴直线 解析式为 ,
联立 ,解得 ,
∴ 点坐标为 ,
如图所示,作 关于直线 对称点 , 关于 轴对称点 ,连接 , , .∴ 坐标为 , 坐标为 ,
由对称性可知 , ,
周长
,
当点 , , , 四点共线时, 周长取得最小值为 ,
又 ,
周长最小值为 .
(3)点 为直线 : 上一点
∴ ,即 ,
将直线 绕点 顺时针旋转90°得到直线 ,
∴设直线 解析式为 ,
将 代入 中得 ,
∴直线 : ,
又直线 与 轴交点为 ,
∴ 点坐标为 ,
点 为直线 上有一点,
∴ ,则 ,
∴ 点坐标为 ,又点 为直线 上一动点
∴设 点坐标为 ,
∴ ,
,
,
若 为直角三角形,由勾股定理可知:
或 或
① 时,
,
∴ ,
∴ ,
∴ , ;
②当 时,
,
,
∴ ,
∴ ;
③当 时,,
∴ , ,
∴ ,
综上所述:当 为直角三角形时,
点 的坐标为: , , ,
.
【点拨】本题考查了一次函数的综合问题,解题关键是树立数形结合思想、分类讨论思想,
设坐标表示线段长,根据勾股定理列方程.
17.(1) ; ; ;(2)①3;② 或 ;(3)存在,
或 ;理由见解析
【分析】
(1)根据平移和一次函数与坐标轴交点,可求坐标;
(2) ①根据 ,分别求出三个三角形的面积相加即可;②根据
可判断 为 的中点或 是 三等分点,且靠近 ,列方程即可求解;
(3) 根据点 在 上和点 在 延长线上分类讨论,利用平行线的性质和三角形内角和
求出它们的关系即可.
解:(1)根据平移可得,B点坐标为 即 ;
∵直线 上所有点的横坐标 与纵坐标 都是二元一次方程 的解,可知直线 解析
式为 ,
当 时, ,∴ ;
当 时, ,解得 ,∴ ;故答案为: ; ; ;
(2)
①
∵ ,
,
,
∴ ,
②当 在 点的下方,
∵ ,
∴ 为 的中点,
∴ ,即 ,
解得, ,∴
当 在 , 之间时,∵
∴ 是 三等分点,且靠近
∴ ,即 ,
解得, ,
∴ ,
综上 或 ,
(3) 平分 ,
∴设 ,
由题 ∥x轴,则 ,
①当点 在 上, ,
在 中, ,即
,代入上式得 ;
②当点 在 延长一上时,
由 ,则 ,
,
, ,代入上式得,
.【点拨】本题考查了一次函数的综合和平行线的性质,解题关键是熟练运用一次函数性质
和平行线性质进行推理证明和计算.
18.(1)(0,2),(1,0);(2)y= x﹣ ;(3)①见解析;②存在,点P的坐标
为(﹣ , )或( , ).
【分析】
(1)y=-2x+2中,当x=0时y=2,则A(0,2),当y=0时,-2x+2=0,解得x=1,即可求解;
(2)证明△ABO≌△BCD(AAS),则BD=OA=2,CD=OB=1,求出点C(3,1),即可求
解;
(3)①证明△BCG≌△BEM(AAS)、△BDO≌△EDN(AAS),即可求解;②当点P在点A
的下方时,由△ABP的面积=S -S = ×BF×(y -y )= (1+ )×(2-3m-2)= ,即
△ABF △BFP A P
可求解;当点P′在点A的上方时,则点A是点P′、P的中点,即可求解.
解:(1)y=﹣2x+2中,当x=0时y=2,
∴A(0,2),
当y=0时,﹣2x+2=0,解得x=1,
∴B(1,0);
故答案为:0,2;1,0;
(2)如图①,过点C作CD⊥x轴于点D,则∠AOB=∠BDC=90°,
∴∠OAB+∠ABO=90°,
∵△ABC是等腰直角三角形,
∴AB=BC,∠ABC=90°,
∴∠ABO+∠CBD=90°,
∴∠OAB=∠DBC,
∴△ABO≌△BCD(AAS),
∴BD=OA=2,CD=OB=1,
则点C(3,1),
设直线所在直线解析式为
把点B、C的坐标代入得
解得,
∴直线BC所在直线解析式为 ;
(3)①过点C作CG⊥x轴于点G,作EM⊥x轴于点M,EN⊥y轴于点N,则∠BGC=∠BME=∠END=∠BOD=90°,
∵∠ABC=90°,且AE=AC,
∴AB是CE的中垂线,
∴BC=BE,
∵∠CBG=∠EBM,
∴△BCG≌△BEM(AAS),
∴BM=BG=2,EM=CG=1,
∵BO=1,
∴OM=EN=OB=1,
∵∠BDO=∠EDN,
∴△BDO≌△EDN(AAS),
∴BD=ED;
②如图③,
由 知D(0,﹣ ),即OD= ,
则AD=OA+OD= ,∴S = AD•OB= × ×1= ,
△ABD
由①知E(﹣1,﹣1),
根据A(0,2)、E(﹣1,﹣1)得直线AE解析式为y=3x+2,
当y=0时,3x+2=0,解得x=﹣ ,
∴F(﹣ ,0),
设点P的坐标为(m,3m+2),
当点P在点A的下方时,
则△ABP的面积=S ﹣S = ×BF×(yA﹣yP)= (1+ )×(2﹣3m﹣2)= ,
△ABF △BFP
解得m=﹣ ,
故点P的坐标为(﹣ , );
当点P′在点A的上方时,
则点A是点P′、P的中点,
由中点坐标公式得:点P的坐标为( , ),
综上,点P的坐标为(﹣ , )或( , ).
【点拨】本题是一次函数的综合问题,解题的关键是掌握掌握待定系数法求函数解析式、
全等三角形的判定与性质、等腰三角形的性质及割补法求三角形的面积等知识点.
19.(1)y=2x−3;(2)F(−4,11);(3)P(4,0)或(−4,0)
【分析】
(1)由平移的性质可得直线l的解析式;
(2)作EM⊥y轴于M,FN⊥y轴于N,由“AAS”可证△EBM≌△FBN,可得FN=EM,即可
求解;
(3)在y轴正半轴上取一点Q,使OQ=OD=3,由等腰三角形的性质和角的数量关系可
求∠PBO=∠BPQ,可求PQ=5,由勾股定理可求解.
解:(1)∵正比例函数y=2x的图象沿y轴向下平移3个单位长度得到直线l,
∴直线l的解析式为y=2x−3;
(2)如图1,作EM⊥y轴于M,FN⊥y轴于N,联立方程组得: ,解得: ,
∴点E(4,5),
∴EM=4,∠EMB=∠FNB=90°,
∵BE=BF,∠EBM=∠FBN,
∴△EBM≌△FBN(AAS),
∴FN=EM=4,
在 中,当x=−4时,y=11,
∴F(−4,11);
(3)∵直线 交y轴于点B,
∴B(0,8),
∵直线y=2x−3与y轴交于点D,
∵D(0,−3),
∴OB=8,OD=3.
如图2,在y轴正半轴上取一点Q,使OQ=OD=3,∵∠POB=90°,OQ=OD,
∴PQ=PD,
∴∠PDO=∠PQO=∠PBO+∠BPQ,
∵∠PDO=2∠PBO,
∴∠PBO=∠BPQ,
∴PQ=BQ=BO−OQ=5,
∴OP= ,
∴P(4,0)或(−4,0).
【点拨】本题是一次函数综合题,考查了待定系数法求解析式,全等三角形的判定和性质,
一次函数的性质,勾股定理等知识,添加恰当辅助线构造全等三角形是本题的关键.
20.(1)m=4,b= ;(2)①t=5;②t=4或t=6
【分析】
(1)根据点C(−2,m)在直线y=−x+2上,可以求得m的值,从而可以得到点C的坐
标,再根据点C在函数y= x+b的图象上,可以得到b的值;
(2)①根据(1)中的结果可以求得点A、点B、点C、点D的坐标,然后用含t的代数式
表示出AE的长度,然后根据△ACE的面积为12,即可得到t的值;②先写出使得△ACE
为直角三角形时t的值,然后利用分类讨论的方法分别求得当∠ACE=90°和∠CEA=90°对
应的t的值即可解答本题.
解:(1)∵点C(−2,m)在直线y=−x+2上,
∴m=−(−2)+2=2+2=4,
∴点C(−2,4),∵函数y= x+b的图象过点C(−2,4),
∴4= ×(−2)+b,得b= ,
即m的值是4,b的值是 ;
(2)①∵函数y=−x+2的图象与x轴,y轴分别交于点A,B,
∴点A(2,0),点B(0,2),
∵函数y= x+ 的图象与x轴交于点D,
∴点D的坐标为(−14,0),
∴AD=16,
∵△ACE的面积为12,
∴(16−2t)×4÷2=12,
解得,t=5.
即当△ACE的面积为12时,t的值是5;
②当t=4或t=6时,△ACE是直角三角形,
理由:当∠ACE=90°时,AC⊥CE,
∵点A(2,0),点B(0,2),点C(−2,4),点D(−14,0),
∴OA=OB,AC=4 ,
∴∠BAO=45°,
∴∠CAE=45°,
∴∠CEA=45°,
∴CA=CE=4 ,
∴AE=8,
∵AE=16−2t,
∴8=16−2t,
解得,t=4;
当∠CEA=90°时,
∵AC=4 ,∠CAE=45°,
∴AE=4,∵AE=16−2t,
∴4=16−2t,
解得,t=6;
由上可得,当t=4或t=6时,△ACE是直角三角形.
【点拨】本题是一道一次函数综合题,主要考查一次函数的性质、三角形的面积、直角三
角形的性质,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用一次函数的性
质和分类讨论的数学思想解答.
21.(1)直线AB的表达式为y=2x+4;(2)存在,P(2 ,0),或(﹣2 ,0)
或(17,0)或(4,0).
【分析】
(1)直接利用待定系数法求出一次函数解析式进而得出答案;
(2)利用等腰三角形的性质,分三种情况讨论,根据勾股定理列出方程,计算即可得出结
论.
解:(1)设直线AB的表达式为y=kx+b,
把A(2,8),B(0,4)代入表达式得:
解得:
∴直线AB的表达式为y=2x+4;
(2)存在,
设点P(m,0),
∵A(2,8),O(0,0),
∴OP2=m2,OA2=68,AP2=(m﹣2)2+64,
∵△AOP是等腰三角形,
∴①当OP=OA时,m2=68,
∴m=±2 ,
∴P(2 ,0),或(﹣2 ,0)②当OP=AP时,m2=(m﹣2)2+64,
∴m=17,