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期末考试点对点压轴题训练(四)(B卷25题)
1.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线 交x轴于点A,交y轴于点B.以AB为边作 ,
点D在x轴正半轴,且 .
(1)求点C,D的坐标;
(2)点P是x轴上一点,点Q是直线CD上一点,连接BP,BQ,PQ,若 是以BQ为斜边的等腰直角
三角形,求点P的坐标;
(3)已知直线 ,当 时,对x的每一个值都有 ,请直接写出a的取值范围.
【答案】(1) ,
(2) ,
(3)
【分析】(1)根据直线 交x轴于点A,交y轴于点B,先求出点A和点B的坐标,再结合
求出 ,得到点D的坐标,最后利用平行四边形的性质求出点C的坐标;
(2)根据 , 求出直线CD的解析式,设 ,分两种情况:点P在x轴正半轴和x轴负
半轴来求解;
(3)先将两条直线组成方程组得到 ,分两种情况进行求解.【解析】(1)解:∵直线 交x轴于点A,交y轴于点B,
令 ,则 ,
令 ,则 ,
∴ , ,∴ .
又∵ ,∴ ,∴ ,∴
在 中, , ,
∴ ;
(2)解:∵ , ,
设直线CD的解析式为 ,
则 ,解得 ,∴ ,
设 ,情况一:如图所示:
,
∴ , ,
∴ ;
情况二:如图所示:∴ , ,∴ ;
(3)解:由直线 与直线 得 ,
∴ ,∴ ,
当 时,方程组无解,两直线平行,此时总有 ,
当 时, ,∵直线 经过 ,
∴当 时,对于x的每一个值,都有 ,即是 ,
∴若 时,即 ,则 ,∴ ;
若 ,则 ,∴ ,∴ .
【点睛】本题考查了一次函数综合知识,涉及待定系数法、一次函数与一次不等式的关系,等腰直角三形,
平行四边形的性质,数形结合是解题的关键.
2.在平面直角坐标系中,直线l:y=2x+3与过点B(6,0)的直线l 交于点C(1,m),与x轴交于点A,与y轴
1 2
交于点E,直线l 与y轴交于点D.
2
(1)求直线的函数解析式;
(2)如图1,点F在直线l 位于第二象限的图象上,使得 ,求点F的坐标.
2
(3)如图2,在线段BC存在点M,使得△CEM是以CM为腰的等腰三角形,求M点坐标.【答案】(1)y=-x+6;(2)F(-2,8);(3) 或
【分析】(1)将C(1,m)代入y =2x+ 3得,C(1,5),用待定系数法求直线l 的函数解析式;
2
(2)设F(n,-n+6),用n表示出 , ,根据条件列方程即可求出;
(3)根据△CEM是以CM为腰的等腰三角形,分CM= CE和сM=EM,设M(a,-a+6),表示出CM2,CE2,EM2,
分别列方程求解,即可得出答案.
【详解】解:(1)将C(1,m)代入y =2x+ 3,解得m=5,
∴点C的坐标为 ,
设直线的函数解析式为:y=kx+b ,把点B(6,0), 代入得:
,
解得: ,
∴直线的函数解析式为:y=-x+6;
(2)∵点F在直线l 位于第二象限的图象上,
2
∴设点F的坐标为F(n,-n+6),其中n<0,
∵直线l 与y轴交于点E,直线l 与y轴交于点D,
1 2
∴可求得点D,E的坐标为D(0,6),E(0,3)
∵点B的坐标为B(6,0),
∴DE=3,OE=3,
∵ ,∴ ,解得:n=-2,
∴点F的坐标为F(-2,8),
(3)∵在线段BC存在点M,可设点M的坐标为M(a,-a+6),其中a>0,
则 ,
,
∵△CEM是以CM为腰的等腰三角形,
∴有CM=CE或CM=EM,
当CM=CE时,有 ,
即 ,解得: , (舍去),
∴M点坐标为
当CM=EM时,有
即 ,解得: ,
∴M点坐标为
综上所述:M点坐标为 或 .
【点睛】本题是一次函数综合题,主要考查了待定系数法求函数解析式、用坐标表示三角形面积的表示等知
识,用方程思想,数形结合思想是解题的关键.
3.菱形 在平面直角坐标系中的位置如图所示,对角线 与 的交点 恰好在 轴上,过点 和
的中点 的直线交 于点 ,线段 , 的长是方程 的两根,请解答下列问题:(1)求点 的坐标;
(2)点 在直线 上,在直线 上是否存在点 ,使以点 , , , 为顶点的四边形是平行四边
形?若存在,请直接写出点 的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1) ;(2)存在,点 的坐标为: 或 或
【分析】(1)先解方程可得CD和DE的长,根据直角三角形的性质可得∠DCA=30°,分别计算AC、
BD、DM的长,根据菱形面积的两种计算方法可得高OM的长,得D的坐标;
(2)分三种情况:①以CF为边时,在CF的上方,②以CF为边,在CF的下方,③以CF为对角线时,
分别根据平移规律求点P的坐标
【详解】(1) , , 或6,
∵ ,∴ , ,∵四边形 是菱形,
∴ , ,
∴ , , 中, ,
∴ ,∵ ,
∴ ,
∴ , ,∴ ;
(2)①∵ , ,
∴ 是等边三角形,
∵ 是 的中点,∴∴当 与 重合时,如图1,四边形 是平行四边形,
∵ ,∴ ,
∴ ,
∴ , ,
中, , ,
∴ ,∴ ;
②如图2,∵四边形 是平行四边形,
∴ ,由①知: ,∴ , 中, , ,
∴ ,
∴ ,连接 ,∵ , ,
∴ ,∴ , ,
∴ ,∴ ,由①知: ,由 到 的平移规律可得 到 的平移规律,则 ,即 ;
③如图3,四边形 是平行四边形,
同理知: , , ,∴ ;
综上所述,点 的坐标为: 或 或 .
【点睛】本题是四边形和函数的综合题,考查了菱形的性质、坐标与图形特点、平移规律、等边三边形的
判定和性质、平行四边形的判定等知识,本题有难度,综合性强,特别是(2)中,需要进行分类讨论,
通过求Q的坐标来求P的坐标,根据平移规律得出结果.
4.平面直角坐标系 中,直线 : 分别与 轴, 轴交于点 , ,点 在直线 上,且点 的
横坐标为3,直线 : 经过点 , 两点,与 轴交于点 .
(1)求直线 的函数表达式;(2)如图 ,点 在 轴下方的直线 上,连接 ,若 的面积等于 的面积,求点 的坐标;
(3)如图 ,点 在直线 上,连接 ,将线段 绕点 顺时针方向旋转 至 ,连接 ,若
,求 的度数.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】 利用 , 两点坐标代入 ,解方程组即可解决问题.
设 ,根据 ,解方程即可.
过点 作 轴的平行线,分别过 、 作该平行线的垂线,垂足分别为 、 ,证明 ≌
,可得 , ,设 ,可得 ,求出 , ,
由 得 ,则 , 可得 , ,根据勾股定理的逆定
理得 ,则 ,即可得 .
(1)解: 直线 : 分别与 轴, 轴交于点 , , , , 点 在直线 上,
且点 的横坐标为 . , 直线 : 经过点 , 两点,则 ,解得 ,
直线 的解析式为 .
(2)∵直线 的解析式为 , , , , ,设
, , ,解得 , 点 的坐标为 .
(3)如图,过点 作 轴的平行线,分别过 、 作该平行线的垂线,垂足分别为 、 ,
, , , ,
, , ≌ , , ,设 ,
, , , , , ,
, ,
, , , , ,
, , , , , ,
, .
【点睛】本题是一次函数综合题,考查待定系数法求一次函数的解析式、三角形的面积、全等三角形的判
定和性质、勾股定理等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会用转化的思想思考问题,属
于中考压轴题.
5.直线 : 分别与 , 轴交于点 , ,线段 中点 .(1)求 , 的值;
(2)在 轴负半轴上有一点 ,连接 交 轴于点 ,若 ,求点 坐标;
(3)在(2)条件下, 轴上一动点 由点 出发至点 ,同时 轴上另一动点 由点 出发至点 ,两动
点均以每秒 个单位长的速度运动,设运动时间为 ,若某一动点到达终点,则另一动点同时停止运动,连
接 ,求线段 中点 的运动路程.
【答案】(1) 的值为 , 的值是
(2)
(3)
【分析】(1)由 得 , ,而线段 中点 ,有 ,可解得
的值为 , 的值是 ;
(2)连接 ,根据 , 为 的中点, ,可得 ,知 ,用待
定系数法可得直线 解析式为 ,即可得 ;
(3)根据题意得 , , ,因 为 的中点, , ,得
,从而知 是直线 上的点,当 时, , ,当 时, ,, 的路程是以 , 为端点的线段的长,故 的路程为 .
(1)
解:在 中,令 得 ,令 得 ,
, ,
线段 中点 ,
,
解得 ,
答: 的值为 , 的值是 ;
(2)
解:连接 ,如图:
, 为 的中点,
,
,
,
,
,
,,
由 知 ,
,
,
设直线 解析式为 ,将 代入得:
,
解得 ,
直线 解析式为 ,
令 的 ,
;
(3)
解:根据题意知, ,
,
, ,
当 与 重合时, ,
,
,
为 的中点, , ,
,
设 , ,则 ,
即 是直线 上的点,
当 时, , ,当 时, , ,
的路程是以 , 为端点的线段的长,
的路程为 .
【点睛】本题考查一次函数的综合应用,涉及线段中点坐标公式,等腰三角形判定与性质,待定系数法等
知识,解题的关键是求出点 是直线 上的点.
6.在学习一元一次不等式与一次函数的过程中,小新在同一个坐标系中发现直线 与坐标轴相
交于A,B两点,直线 与坐标轴相交于C,D两点,两直线相交于点E,且点E的横坐
标为2.已知 ,点P是直线 上的动点.
(1)求直线 的函数表达式;
(2)过点P作x轴的垂线与直线 和x轴分别相交于M,N两点,当点N是线段PM的三等分点时,求P点的
坐标;
(3)若点Q是x轴上的动点,是否存在以A,E,P,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出所有
满足条件的P点坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)(2) , 或
(3) 或 或 ,
【分析】(1)先求出点 的坐标,再待定系数法求解析式即可;
(2)设点 的坐标为 ,则点 , ,分情况讨论:当点 在点 的左侧时,当点
在点 的右侧时,分别列方程求解即可;
(3)设点 , ,分情况讨论:①以 , 为对角线时,②以 , 为对角线时,
③以 , 为对角线时,分别列二元一次方程组,求解即可.
(1)
解:将点 的横坐标2代入直线 ,
得 ,
点 ,
,
, ,
将点 和点 坐标代入直线 ,
得 ,
解得 ,
直线 ;
(2)
设点 的坐标为 ,
则点 , ,
当点 在点 的左侧时,如图所示:则 , ,
点 是线段 的三等分点,
或 ,
当 时, ,
解得 ,
, ,
当 时, ,
解得 (舍 ,
当点 在点 右侧时,如图所示:
, ,
点 是线段 的三等分点,或 ,
当 时, ,
解得 (舍 ,
当 时,
,
解得 ,
,
综上,点 的坐标为 , 或 ;
(3)
存在以 , , , 为顶点的四边形是平行四边形,
设点 , ,
, ,
①以 , 为对角线时,
得 ,
解得 ,
点 ,
②以 , 为对角线时,
得 ,
解得 ,
;
③以 , 为对角线时,得 ,
解得 ,
, ,
综上,点 坐标为 或 或 , .
【点睛】本题考查了一次函数的综合应用,涉及待定系数法求解析式,线段的三等分点,平行四边形的判
定等,本题综合性较强,注意分情况讨论是解题的关键.
7.如图,在平面直角坐标系中直线l: 与直线l 交于点A(﹣2,3),直线l 与x轴交于点C
1 2 2
(4,0),与y轴交于点B,过BD中点E作直线l⊥y轴.
3
(1)求直线l 的解析式和m的值;
2
(2)点P在直线l 上,当S PBC=6时,求点P坐标;
1
△
(3)点P是直线l 上一动点,点Q是直线l 上一动点,当以P、Q、B、C为顶点的四边形是平行四边形时,
1 3
求Q点坐标.
【答案】(1)y= x+2;m=6;
(2)P点坐标为( , )或( , );(3)Q点坐标为( ,4)或( ,4)或(4,4)
【分析】(1)由待定系数法求直线的解析式即可;
(2)分点P在线段FA上和在线段DA上时,两种情况讨论,利用分割法和三角形面积公式列方程,再分
别求P点坐标即可;
(3)设P(t, t+6),Q(m,4),再分三种情况讨论:①当PQ为平行四边形的对角线时;②当PB为
平行四边形对角线时;③当PC为平行四边形的对角线时;利用平行四边形对角线互相平分的性质求解即
可.
【详解】(1)解:∵A(-2,3)在y= x+m上,
∴-3+m=3,∴m=6,∴y= x+6,
设直线l 的解析式为y=kx+b,∴ ,解得 ,
2
∴直线l 的解析式为y= x+2;
2
(2)解:由(1)可得B(0,2),D(0,6),F(-4,0),
∵C(4,0),
∴S DBC= ×4×4=8>6,S FBC= ×8×2=8>6,
△ △
∴点P一定在线段FD上,
当点P在线段FA上时,连接PO,设点P的坐标为(a, a+6),S PBC=S POB+S COB-S POC= ×2 + ×2×4- ×4× =6,
△ △ △ △
整理得 =- a-1,
即 =- a-1或 = a+1,
解得:a=- 或a=-5(舍去),
∴点P的坐标为(- , );
当点P在线段DA上时,连接PO,设点P的坐标为(a, a+6),
S PBC= S POC -S POB-S COB= ×4× - ×2 - ×2×4=6,
△ △ △ △
整理得 =5- a,即 =5- a或 = a-5,
解得:a=- 或a=-11(舍去),
∴点P的坐标为(- , );
综上所述:P点坐标为(- , )或(- , );
(3)解:由(1)可得B(0,2),D(0,6),
∴E(0,4),
∴直线l 的解析式为y=4,
3
设P(t, t+6),Q(m,4),
①当PQ为平行四边形的对角线时,
,解得 ,∴Q( ,4);
②当PB为平行四边形对角线时,
,解得 ,∴Q(- ,4);
③当PC为平行四边形的对角线时,
,解得 ,∴Q(4,4);
综上所述:Q点坐标为( ,4)或(- ,4)或(4,4).
【点睛】本题考查一次函数的图象及性质、平行四边形的性质、坐标与图形,熟练掌握一次函数的图象及
性质,平行四边形的性质,分类讨论是解题的关键.
8.如图,在平面直角坐标系中,直线 与直线 交于点 ,直线m、n
分别与x轴交于点B、C.(1)求 ;
(2)若线段AC上存在一点P,使得 ,求点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,在平面直角坐标系中找一点Q,使得以A、B、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,
请直接写出点Q的坐标.
【答案】(1)
(2)(-2,2)
(3)(3,-3),(5,3),(-7,7)
【分析】(1)待定系数法求出直线m和直线n的函数解析式,求出B和点C坐标,进一步即可求出 ABC
的面积; △
(2)根据 ABP的面积,可得 BCP的面积,设点P(p,3p+8),根据 BCP的面积列方程,求解即可;
(3)根据△平行四边形的判定以△及平移的性质求解即可. △
【详解】(1)解:将点 代入直线 ,
得 ,解得 ,
直线 ,
将点 代入直线 ,
得 ,
解得 ,
直线 ,
当 时, ,
点 坐标为 ,当 时, ,
点 坐标为 , ,
,
的面积为 ;
(2) ,
的面积 ,
点 在线段 上,如图所示:
设点 ,
的面积 ,
,
点 的坐标为 ;
(3) , , ,
设点 ,
以点 、 、 、 为顶点的四边形是平行四边形,分情况讨论:
①以 , 为边,
此时 ,且 ,
则点 ,
②以 , 为边,此时 ,且 ,
则点 ,
③以 , 为边,
此时 ,且 ,
则点 ,
综上,以点 、 、 、 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综合应用,涉及待定系数法求解析式,三角形的面积,动点问题,平行四
边形的判定等,本题综合性较强,难度较大.
9.如图1,在平面直角坐标系中,直线y= x+n分别与x轴、y轴交于点A、B,且点A的坐标为(4,
0),点C为线段AB的中点.
(1)求点B的坐标;
(2)点P为直线AB上的一个动点,过点P作x轴的垂线,与直线OC交于点Q,设点P的横坐标为m,
OPQ的面积为S,求S与m的函数解析式;
△(3)当点P在直线AB上运动时,在平面直角坐标系内是否存在一点N,使得以O,B,P,N为顶点的四
边形为矩形,若存在,求出N点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)点B(0,3);(2)S= m2﹣ m;(3)点N的坐标为(4,3)或(﹣ , ).
【分析】(1)用待定系数法即可求解;
(2)S= PQ•|xP|,即可求解;
(3)分OB是矩形的边、OB是矩形的对角线两种情况,分别求解即可.
【详解】解:(1)将点A的坐标(4,0)代入y=﹣ x+n
得0=﹣ ×4+n
解得:n=3,故直线的表达式为:y=﹣ x+3,
令x=0,则y=3,故点B(0,3);
(2)点C为线段AB的中点,
则由中点公式得,点C(2, ),则直线OC的表达式为:y= x,
设点P(m,﹣ m+3),则点Q(m, m),
当点P在y轴右侧时,
S= PQ•|x|= ( m+ m﹣3)•m= m2﹣ m;
当点P在y轴左侧时,
同理可得:S= m2﹣ m;
故S= m2﹣ m;
(3)设P(m,﹣ m+3),点N(s,t),而点O、B的坐标分别为(0,0)、(0,3);
①当OB是矩形的边时,则点P与点A重合,故点P(4,0),故点N(4,3);
②当OB是矩形的对角线时,
由中点公式得:m+s=0且﹣ m+3+t=3+0①,
由矩形的对角线相等得:OB=PN,即(m﹣s)2+(﹣ m+3﹣t)2=32②,
联立①②并解得: ,故点N(﹣ , );
综上,点N的坐标为(4,3)或(﹣ , ).
【点睛】本题考查的是一次函数综合运用,涉及到一次函数的性质、矩形的性质、面积的计算等,其中
(2)、(3),要注意分类求解,避免遗漏.
10.如图1,在平面直角坐标系中,直线 与 轴交于点 ,与 轴交于点 与直线 交于点,直线 与 轴交于点 .
(1)求直线 的解析式;
(2)如图2,点 在线段 上,连接 ,过点 的直线交 轴负半轴于点 交 轴正半
轴于点 ,请问: 是否为定值?若是,求出定值;若不是,请说明理由.
(3)当点 在直线 上运动时,平面内是否存在一点 ,使得以点 为顶点的四边形是菱形?
若存在,求出点 的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=3x+6;(2)是定值, ;(3)存在,E(1,1)
【分析】(1)将交点 代入直线 ,求出点 的坐标,利用点 , 的坐标,用待定系数法求出直
线 的解析式;
(2)把 和 看作是等高不等底的两个三角形,则 ,即可求出点 的坐标;由问题围
绕着 、 ,点 、 恰为直线 与坐标轴的交点,则借助函数解析式,即可得出 和 长度,
从而得 的值;
(3)点 在直线 上运动时,只有在 之间时,才能得到菱形 ,因而借助菱形四边相等的性质,
利用坐标求出边长 和 的长度,令其相等,即可求出点 的坐标.【详解】解:(1)由题可将点 代入直线 ,
得: ,
解得: ,
;
设直线 的解析式为: ,将点 , 代入得,
,解得, ,
直线 的解析式为: .
(2) 是定值.理由如下:
,
,
和 是等高不等底的三角形,
,
, ,
的横坐标为: ,纵坐标为: ,即 , ;
设 的函数解析式为: ,将点 代入得, ,
,则 ,
,
令 ,得 ,则 ,.
(3)存在.
如图,设 上的点 ,则 ,
点 的坐标为 ,
四边形 为菱形,
,
, ,
, ,
,解得: ,
点 在第一象限,
,则 ,点 的坐标为 .
【点睛】本题中,(1)考查了待定系数法的应用,较简单;(2)考查了函数解析式与坐标轴交点的坐标
特点,体现数学的转化思想,本问关键在于从面积比入手,转化成线段比,从而得出 与 的长度;
(3)考查了菱形的性质、在平面直角坐标系中求线段的长度等,体现了数形结合思想,考查了几何与代
数的综合运用.
11.如图,在平面直角坐标系中,已知点A(1,0),将x轴绕点A顺时针旋转60°交y轴于点B,再将点
B绕点A顺时针旋转90°得到点C.
(1)求直线BC的解析式;
(2)若点Q为平面直角坐标系中一点,且满足四边形ABCQ为平行四边形,求点Q的坐标;
(3)在直线BC和y轴上,是否分别存在点M和点N,使得以点M,N,A,C为顶点的四边形为平行四边
形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1) ;(2) , ;(3) , 或 , 或 ,
【分析】(1)由旋转可知 , , , ,过 点作 轴于
点,求出 , ,再由待定系数法求直线 的解析式 ;
(2)设 ,已知可知 、 为平行四边形的对角线,根据中点坐标公式可求 , ;
(3)设 , , ,分三种情况讨论:①当 、 为平行四边形的对角线时,
, ;②当 、 为平行四边形的对角线时, , ;③当 、 为平行四边形的对角线时, , .
【详解】解:(1) 轴绕点 顺时针旋转 交 轴于点 ,
,
点 ,
,
, ,
,
点 绕点 顺时针旋转 得到点 ,
, ,
过 点作 轴于 点,
,
, ,
, ,
设直线 的解析式为 ,
则有 ,
解得 ,
;
(2)设 ,四边形 为平行四边形,
、 为平行四边形的对角线,
的中点 , , 的中点 , ,
, ,
, ,
, ;
(3) 在直线 上, 在 轴上,
设 , , ,
①当 、 为平行四边形的对角线时,
中点的横坐标为 , 中点的横坐标为 , ,
, , ;
②当 、 为平行四边形的对角线时,
中点的横坐标为 , 中点的横坐标为 ,
, , , ;
③当 、 为平行四边形的对角线时,
中点的横坐标为 , 中点的横坐标为 ,
, , , ;
综上所述:点 的坐标为 , 或 , 或 , .
【点睛】本题考查一次函数的综合,熟练掌握待定系数法求函数解析式的方法、灵活应用平行四边形的性
质、并能根据对角线的情况分类讨论是解题的关键.
12.如图1,直线 与x轴交于点A,与y轴交于点C,经过点C的直线y=mx+n(m,n为常
2
数)与x轴交于点B,且OB∶OA=1∶3.(1)求直线y 的函数表达式;
2
(2)点P是直线y 上一动点,当S PAC=2S ABC时,求点P的坐标;
2
△ △
(3)如图2,在平面内有一点M(﹣8,2),连接CM交x轴于点N,连接AM,在平面内是否存在点Q,使
得∠ACQ=∠MAN+∠ACN,且AQ=AC,若存在,请求出点Q的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2) 或
(3)存在, 或
【分析】(1)先求出点C,点B的坐标,代入解析式即可解答;
(2)先求出 的面积,再由三角形的面积公式解答;
(3)先求出∠ACQ=45°,由SAS可证明 ,可得 ,QN=AO=12,即可求
解.
(1)
解: 直线 与x轴交于点A,与y轴交于点C,(2)
设
或
(3)
如图,延长AM交y轴于H,
直线AM的解析式为
当x=0时,y=6,直线MC的解析式为
当y=0时,x=-6
如图,当点Q在AC上方时,连接QN,
当点 在AC下方时,
点A是 的中点,综上所述,点Q的坐标为: 或 .
【点睛】本题考查一次函数综合题,涉及待定系数法求一次函数解析式、一次函数的性质、三角形的面积
公式、全等三角形的判定与性质等知识,是重要考点,掌握相关知识是解题关键.
13.如图,在平面直角坐标系中,点A在x轴负半轴上,点C在y轴正半轴上,且OA,OC的长是方程
的两个根 ,点B是y轴上一动点,以AC为对角线作平行四边形ABCD.
(1)求直线AC的函数解析式;
(2)设点 ,记平行四边形ABCD的面积为S,求S与m的函数关系式,并直接写出当BD取最小值时
S的值;
(3)当点B在y轴上运动,在使得平行四边形ABCD是菱形的同时,在x轴取一点P,使得 是等腰三角
形,请直接写出点P的坐标.
【答案】(1)
(2)6
(3)点P的坐标为 或 或(3,0)或
【分析】(1)先解一元二次方程,求出点A(-3,0),点C(0,4),然后利用待定系数法求AC解析式
即可;
(2)过B作BF⊥AD于F,根据两点距离公式先求 ,然后利用平行四边形面积公式可得,根据垂线段最短,得出BD≥BF,当D与点F重合时,BD最短,利用BE∥OA,截线
段成比例求出CB=OB= 即可;
(3)当点B在y轴上运动,在使得平行四边形ABCD是菱形,根据勾股定理列方程求出 ,根据两点
距离公式求出AB= ,根据 ABP为等腰三角形分类,以点A为圆心,AB长
△
为半径画弧的P,P,以点B为圆心AB长为半径画弧得出P,AB的垂直平分线以x轴交于P,利用线段和
1 2 3 4
差,勾股定理求解即可
∴点P的坐标为 或 或(3,0)或 .
【解析】(1)解:OA,OC的长是方程 的两个根,
∴因式分解得 ,
∴ ,
∵ ,
∴OA=3,OC=4,
∴点A(-3,0),点C(0,4),
设直线AC的解析式为 .
将点 , 代入函数 中,得 ,
解得 ,
∴直线AC的解析式为 ;
(2)解:过B作BF⊥AD于F,∵点 ,四边形ABCD是以AC为对角线的平行四边形,
∴AD∥BC,AD=BC,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵BF⊥AD,
∴BD≥BF,
当D与点F重合时,BD最短,
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AE=CE,
∵BE在BF上,
BE∥OA,
∴ ,
∴CB=OB= ,
∴S=3×2=6,
∴当BD取得最小值时,s的值为6;
(3)解:当点B在y轴上运动,在使得平行四边形ABCD是菱形,∴AB=BC,
∴AB= ,BC=|4-m|,∴ ,∴ ,解得 ,
∴AB= ,
∵点P在x轴上,△PAB为等腰三角形,
点P在点A的左侧,PA=AB= ,OP=PA+OA= ,点P( ,0),
点P在点A右侧,PA=AB= ,OP=AB-OA= ,点P( ,0),
点P在点A右侧,PB=AB= ,BO⊥AP,
∴OA=OP=3,点P(3,0),
当点P在AB的垂直平分线上时,AP=BP,
根据勾股定理 ,
即 ,解得OP= ,
∴点P的坐标为 或 或(3,0)或
【点睛】本题考查解一元二次方程,勾股定理,垂线段最短,平行四边形的性质,平行线截线段成比例,
菱形的性质,等腰三角形的性质,掌握解一元二次方程方法,勾股定理,垂线段最短,平行四边形的性质,
平行线截线段成比例,菱形的性质,等腰三角形的性质是解题关键.
14.在平面直角坐标系xOy中,直线y=3x+b(b>0)分别与x,y轴相交于A,B两点,将线段AB绕点A顺
时针旋转90°得到线段AC.(1)若b=6,连接BC交x轴于点D.
①求点C的坐标;
②点E在直线AC上,点F在x轴上,若以B,D,E,F为顶点的四边形是平行四边形,求点F的坐标;
(2)P为x轴上的动点,连接PB,PC,当 的值最大时,点A到直线PC的距离为6,求此时直线
PC的函数表达式.
【答案】(1)① ;②(-17,0)或(13,0)
(2)
【分析】(1)①由题意可知直线AB的解析式为y=3x+6.从而可确定A(-2,0),B(0,6),即得出
OA=2,OB=6.过点C作 轴于点H.由旋转的性质结合题意利用“AAS”易证 ,即得出
, ,从而可求出 ,即C(4,-2);②根据题意可求出直线AC的解析式为
,直线BC的解析式为 ,从而得出D(3,0).设E(a, ),再分类讨论:ⅰ当
点E在x轴上方时,根据平行四边形的性质即得出 ,即 ,求出a,即可求出F点坐标;
ⅱ当点E在x轴下方时,过点E作 轴于点G.由作图可知 ,再根据平行四边形的性
质,即可利用“AAS”证明 ,得出EG=BO=6,从而得出 ,即 ,求出a,即可求出F点坐标;
(2)作点B关于x轴的对称点 .连接 、 ,延长 交x轴于点 .由题意可知B(0,b),A(
,0),C( , ).由所作辅助线可知 , , (0,-b).根据三角形三边关系可知
,即得出 ,即当点P与点 重合时, 最大.
利用待定系数法可求出直线 的解析式为y=x-b.即得出 (b,0),从而可得出 ,进而得出
, .最后由 结合等腰直角三角形的性质和勾股定理可列出关于b的等式,解
出b即得出答案.
(1)
①∵b=6,
∴直线AB的解析式为y=3x+6.
∴A(-2,0),B(0,6),
∴OA=2,OB=6.
如图,过点C作 轴于点H.
∵ , ,
∴ .
由旋转可知AC=AB,
又∵ ,
∴ (AAS),∴ , ,
∴ ,
∴C(4,-2);
②设直线AC的解析式为 ,
∴ ,解得: ,
∴直线AC的解析式为 .
同理可得:直线BC的解析式为 ,
∴D(3,0).
∴可设E(a, ),
分类讨论:ⅰ当点E在x轴上方时,如图,
∵四边形BDFE为平行四边形,
∴ 轴,
∴ ,即 ,
解得: ,
∴E(-20,6),
∴F(-17,0);
ⅱ当点E在x轴下方时,如图,过点E作 轴于点G.由作图可知 .
∵四边形BDFE为平行四边形,
∴ , ,
∴ .
∵ ,
∴ ,
∴ (AAS),∴EG=BO=6,
∴ ,即 ,解得: ,
∴E(16,-6),∴F(13,0);
综上可知:点F的坐标为(-17,0)或(13,0);
(2)如图,作点B关于x轴的对称点 .连接 、 ,延长 交x轴于点 .由题意可知B(0,b),A( ,0),
由(1)得C( , ).
由所作辅助线可知 , , (0,-b).
∵ ,∴ ,
∴当点P与点 重合时, 最大.
设直线 的解析式为y=mx+n,∴ ,解得:
∴直线 的解析式为y=x-b.
∴ (b,0).∴ ,
∴ , .
∵点A到直线PC的距离为6,即 ,
∴ ,解得: ,
∴直线PC的函数表达式为 .
【点睛】本题考查一次函数与几何的综合,旋转的性质,全等三角形的判定和性质,平行四边形的性质,
三角形三边关系的应用,等腰直角三角形的判定和性质以及勾股定理等知识,综合性强,为困难题型.利用数形结合和分类讨论的思想是解题关键.
15.在平面直角坐标系中,点A坐标为(0,4),点B坐标为(﹣3,0),连接AB,过点A作AC⊥AB交
x轴于点C,点E是线段AO上的一动点.
(1)如图1,当AE=3OE时,
①求直线BE的函数表达式;
②设直线BE与直线AC交于点D,连接OD,点P是直线AC上的一动点(不与A,C,D重合),当
S BOD=S PDB时,求点P的坐标;
△ △
(2)如图2,设直线BE与直线AC的交点F,在平面内是否存在点M使以点A,E,F,M为顶点的四边
形是菱形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请简述理由.
【答案】(1)①直线BE的解析式为 ;②点P坐标为( , )或( , );(2)存在,
点M坐标为( , )或( , )或( , ).
【分析】(1)①先求得点E坐标为(0,1),利用待定系数法即可求解;
②过点P作PG⊥ 轴交直线BD于点G,利用勾股定理及三角形面积公式求得点C坐标为( ,0),利
用待定系数法求得直线AC的解析式以及点D坐标,设点P坐标为( , ),则点G坐标为( ,
),利用三角形面积公式即可求解;
(2)分AM为对角线、EM为对角线、FM为对角线三种情况讨论,求解即可.
【详解】解:(1)∵点A坐标为(0,4),点B坐标为(﹣3,0),
∴OA=4,
∵AE=3OE,
∴OE=1,∴点E坐标为(0,1),
①设直线BE的解析式为 ,
∴ ,
解得 ,
∴直线BE的解析式为 ;
②过点P作PG⊥ 轴交直线BD于点G,
∵点A坐标为(0,4),点B坐标为(﹣3,0),
∴OA=4,OB=3,
∴AB= ,
∵AC⊥AB,AO⊥BC,
由勾股定理得: ,
∴ ,
解得:OC= ,
∴点C坐标为( ,0),
设直线AC的解析式为 ,
∴ ,
解得 ,∴直线AC的解析式为 ,
解方程 ,得 ,
,
∴点D坐标为( , ),
设点P坐标为( , ),则点G坐标为( , ),
∴PG= ,
∵S BOD=S PDB,
△ △
∴ ,
即 ,整理得
解得: 或 ;
当 时, ;当 时, ;
∴点P坐标为( , )或( , );
(2)存在,
当AM为对角线时,
∵四边形AEMF是菱形,
∴AE=AF= ME=MF,则∠AEF=∠AFE,
∵∠ABF+∠AFE=90°,∠EBO+∠BEO=90°,∠AEF=∠BEO,
∴∠ABF=∠EBO,
过点F作FH⊥ 轴于点H,则AF= FH,
∴点H与点M重合,
∴BM=BA=5,则OM=2,
∴点M坐标为( , );
当EM为对角线时,
∵四边形AEFM是菱形,
∴AE=EF= FM=AM,则∠EAF=∠AFE,
∵∠ABF+∠AFE=90°,∠BAE+∠EAF=90°,
∴∠ABF=∠BAE,
∴BE=EA,
设BE=EA=x,
在Rt BEO中,EO=4-x,BO=3,
△
∴ ,
解得: ,
即BE=EA=EF=FM= ,
延长MF交 轴于点I,则OE∥FI,即OE是 BFI的中位线,
△
∴FI=2EO=2(4- )= ,OI=OB=3,
∴MI=
∴点M坐标为( , );
当FM为对角线时,∵四边形AFEM是菱形,
∴MF是线段 AE的垂直平分线,AF=EF= EM=AM,MF∥BC,
∴∠AFM=∠EFM,∠AFM=∠ACB,∠MFE=∠FBC,
∴∠FBC=∠FCB,
过点F作FJ⊥ 轴于点J,
∴BJ=JC,
∵BC= ,
∴OJ= ,即点F的横坐标为 ,
∴ ,∴点F的坐标为( , ),
根据对称性,点M坐标为( , );
综上,点M坐标为( , )或( , )或( , ).
【点睛】本题考查了一次函数的图象和性质,等腰三角形的判定和性质,菱形的判定和性质,三角形中位
线定理,勾股定理等,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.