文档内容
专题05 一次函数50道压轴题型专训(10大题型)
【题型目录】
题型一 函数的图象压轴题型
题型二 一次函数的图象与性质压轴题型
题型三 一次函数的规律探究问题
题型四 一次函数与方程、不等式的关系
题型五 一次函数的应用压轴
题型六 一次函数的翻折问题
题型七 一次函数的旋转问题
题型八 一次函数中的最值问题
题型九 一次函数中的存在性问题
题型十 一次函数的综合
【经典例题一 函数的图象压轴题型】
1.(2023·河南平顶山·二模)如图①,正方形 在直角坐标系中,其中 边在y轴上,其余各边均
与坐标轴平行,直线 沿y轴的正方向以每秒1个单位的速度平移,在平移的过程中,该直线被
正方形 的边所截得的线段长为m,平移的时间为t(秒),m与t的函数图象如图②所示,则图②中
b的值为( )
A.6 B.9 C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了动点问题的函数问题,用图象解决问题时,要理清图象的含义即会识图,解决问题的
关键是掌握正方形的性质以及平移的性质.由直线解析式可知直线 与直线 平行,即直线 沿 轴的负
方向平移时,同时经过 两点,再根据 的长即可得到 的值.
【详解】解:如图1,直线 中,
令 ,则 ;令 ,则 ,
∴直线 与坐标轴围成的 为等腰直角三角形,
∴直线 与直线 平行,即直线 沿 轴的正方向平移时,同时经过 两点,
由图2可得,当 时,直线 经过点 ,
∴ ,
∴ ,
当 时,直线 经过点 ,
∴当 时,直线 经过 两点,
∴ ,
∴等腰 中, ,
即当 时, ,
故选:C.
2.(23-24七年级下·陕西西安·阶段练习)已知动点P从点A出发沿图1的边框(边框拐角处都互相垂
直)按 的路径移动,相应的 的面积 关于移动路程 的关系图
象如图2,若 ,根据图象信息回答,下列说法正确的有: (填写正确的序号)①图1中 长为 ;
②图2中m的值为9,n的值为25;
③当P点运动到F点时,y对应的值为4;
④当 的面积为2时,对应的x的值是2或24.
【答案】①③
【分析】本题主要考查了从函数图象获取信息,根据函数图象可知当 时,点P在 上运动,当
,点P在 上运动,据此可判断①;则 , ,根据当点P运
动到直线 与 交点处时,y的值为0,得到 ,据此可判断②;则当P点运动到F点时,
y对应的值为 ,据此可判断③;分当 时,当 时, 当 时,
三种情况求出x的值即可判断④.
【详解】解:由函数图象可知,当 时,y随x增大而增大,当 时,y保持不变,
∴当 时,点P在 上运动,当 ,点P在 上运动,
∴ ,故①正确;
同理可得 上,点P在 上运动,则 ,
∴ ;
当点P运动到直线 与 交点处时,y的值为0,
∴ ,故②错误;
∴当P点运动到F点时,y对应的值为 ,故③正确;
当 时, ,解得 ,当 时, ,解得 ;
当 时, ,解得 ,
∴当 的面积为2时,对应的x的值是2或24或28,故④错误;
故答案为:①③.
3.(22-23七年级下·四川成都·期中)如图1,在正方形 中,O是 的中点,P点从A点出发沿
的路线移动到D点时停止,出发时以a单位/秒的速度匀速运动;同时Q点从D点出发沿
的路线移动到A点时停止,出发时以b单位/秒的速度匀速运动;P、Q点相遇后P点的速
度变为c单位/秒,Q点的速度变为d单位/秒运动.图2是线段 扫过的面积 与时间t的图象,图3是
线段 扫过的面积 与时间t的图象.
(1)正方形 的边长是__________;
(2)求线段 扫过的面积 与时间t的代数关系式;
(3)若 在正方形中所夹图形面积S为5,求点P移动的时间t.
【答案】(1)4
(2)
(3) 或
【分析】本题考查的是动点图象问题、图象面积的计算等知识,此类问题关键是:弄清楚不同时间段,图象和图形的对应关系,进而求解.
(1)由图象知,8秒时, 相遇,此时 扫过的面积图象中间变化1次,而 的没有变化,故 、
在点 相遇,由图2知, ,即可求解;
(2)分类讨论,根据三角形面积是底乘高乘 ,梯形面积是高乘上底加上下底的和再乘 ,进行列式计
算,注意时间范围,即可作答.
(3)与(2)过程类同,再令面积为 在正方形中所夹图形面积S为5,即可列式代入数值作答.
【详解】(1)解:由图象知,8秒时, 相遇,
此时 扫过的面积图象中间变化1次,而 扫过的面积图象没有变化,故 、 在点 相遇,
设正方形的边长为 ,则
由图2知, ,解得: ,
故答案为4;
(2)由图2知,相遇后点 秒走了 的长度即4个单位,则 ,
图3: ,解得:
∵Q点从D点出发沿 的路线移动到A点时停止,出发时以b单位/秒的速度匀速运动
∴
同理 ,
当点 在 段时,
当点Q在 段时,
则
,
当点 在 段时,;
综上,
(3)解:由题意得: ,
相遇前:
当Q在 上,点P在 上时,此时
当 ,则 (舍去);
当Q在 上,点P在 上时,此时
当 ,则
相遇后:当点 在 段时,如图,
设 的面积为 ,梯形 的面积为 ,
则正方形 的面积为 ,
,
当点 在 段时,;
当 时,
令 , , ;
当 时,
令 , , (舍去);
综上: 或
4.(22-23七年级下·四川成都·期中)已知甲,乙两地之间有一条笔直的公路,公路长为 ,A,B两
车从甲地出发沿这条公路匀速驶向乙地,A车先出发B车后出发. 表示到甲地的距离, 表示A
车行驶的时间,s与t的关系如图1所示.
(1)A车比B车先出发 h,A车的速度为 ,B车的速度为 ;
(2)在A车整个运动过程中,当A,B两车相距 时,求t的值;
(3)A车出发的同时C车从乙地出发沿这条公路驶向甲地,C车行驶速度 与 的关系如图2所示.
当A,B,C任意两车不在同一地点时,若其中一车到另外两车的距离恰好相等,请直接写出此时t的值,
不必写解答过程.【答案】(1)2, ,
(2)t的值为 或 或 或
(3) 或 或
【分析】(1)从图1中获取时间、路程相关数据,即可求出速度;
(2)分四种情况进行讨论:当B车还没运动时,当B车在A车后面时,当A车在B车后面时,当B车到
达乙地后,分别列出方程求解即可;
(3)分不同的时间段,根据其中一车到另外两车的距离恰好相等列一元一次方程,解方程即可.
【详解】(1)解:根据图象可知,A车比B车先出发2小时.
A车的速度为 ,
B车的速度为 .
故答案为:2, , .
(2)解:当B车还没运动时, 时,
解得: ;
当相遇前,B车在A车后面时, ,
解得: ;
当相遇后,A车在B车后面时
解得:
当B车到达乙地后,
,
解得: .综上,当A,B两车相距 时,t的值为 或 或 或 .
(3)解:当 时,A在C、B之间,则 ,
解得 ,不合题意;
当 时,A在C、B之间,则 ,
解得 ,不合题意;
当A、B相遇时,则 ,解得 .
当A、C相遇时,则 ,解得 .
当 时,A在B、C之间,则 ,解得 ;
当B、C相遇时, ,解得t ;
当 时,C在B、A之间,则 ,解得 ;
当 时,B在C、A之间,则
,解得 ;
当 时,A在C、B之间,则 ,
解得 ,舍去.
综上所述, 或 或 .
【点睛】本题考查了一元一次方程的实际应用,从函数图象中获取信息,解第二问的关键是注意进行分类
讨论,解第三问的关键是注意不同时间段内A,B,C的位置关系.
5.(23-24八年级上·山东青岛·阶段练习)如图,等腰三角形 中, , ,动点从点 出发,沿路线 匀速运动,速度为 ,运动到 点停止,设运动时间为 ,
的面积为 .
(1)求 的面积.
(2)求等腰 腰上的高.
(3)请分别求出 在边 、 上运动时, 的面积为 与运动时间 之间
的函数关系式.
(4)是否存在某一时刻 ,使得 的面积正好是 面积的 ,若存在,求出 的值;若不存在,说
明理由.
(5)当运动时间 为_______时,(直接填空) 为直角三角形.
【答案】(1)
(2)等腰 腰上的高为 ;
(3)
(4)满足条件的 或 ;
(5) 或8
【分析】(1)先求出等腰三角形底边上的高,再用三角形的面积公式即可,
(2)利用 的面积也等于腰乘以腰上的高的一半即可得出结论;
(3)利用三角形的面积公式即可;
(4)分两种情况代入(3)的函数关系式中求出时间 ;
(5)先判断出要使 是直角三角形只有 ,借助(1)(2)得出的结论即可.
【详解】(1)解:如图1,过点 作 ,
, ,
,
根据勾股定理得, ,
,
即: 的面积为 ;
(2)解:如图2,
过点 作 ,
,
,
由(1)知, ,
,
,
等腰 腰上的高为 ;
(3)解:当点 在边 时,
如图3,由运动知, ,
;
当点 在边 时,
如图4,
由运动知, ,
;
(4)解:存在,
由(1)知, ,
的面积正好是 面积的 ,
,
当点 在边 时, ,
,
当点 在边 时, ,
,
即:满足条件的 或 ;
(5)解: , ,要使 为直角三角形,只有 ,当点 在 上时,如图2中的点 就是点 ,
即: ,
在 中, , ,
,
,
当点 在 上时,如图1中的点 就是点 ,
,
,
故答案为: 或8.
【点睛】此题是三角形综合题,主要考查了等腰三角形的性质,三角形的面积公式,勾股定理,直角三角
形的性质,解本题的关键是求面积时,选用恰当底.
【经典例题二 一次函数的图象与性质压轴题型】
1.(2024八年级·全国·竞赛)将函数 的图象记为 .若一次函数 的图象与 有交点,
则 的取值范围是( )
A. B. 或 C. 或 D. 或
【答案】D
【分析】本题考查了一次函数的图象性质与不等式的关系,找出一元一次不等式是解题的关键;
根据 的非负性得 或 两种情况,分类讨论得一元一次不等式,解不等式即可得出结论;
【详解】图象如图所示:设 ,当 时, ,
,
当 时, ,
,
过点 ,当y过 处,即同时过A、B时,
将 代入 得:
解得:
当 时, 的图象与 在第一象限有交点,
时,当 与 平行时, 的图象与 无交点,
,
时, 的图象与 在第二象限有交点,
故选:D
2.(23-24八年级上·四川成都·期末)如图,在平面直角坐标系 中,已知点A的坐标为 ,点B的坐标为 ,点 为y轴上一动点,现连接 .记线段 所围成的
封闭区域(不含边界)为W.当 时,区域W内的整点(横、纵坐标均为整数的点)个数为 个;
当区域W内有6个整点时,m的取值范围是 .
【答案】 4 或
【分析】本题为新定义问题,考查了待定系数法求一次函数解析式,一次函数与坐标轴交点问题等知识,
理解题意,分类讨论是解题关键.当 时,根据题意画出图形,即可确定区域W内的整点个数;分
和 两种情况,分别根据区域W内有6个整点确定界点,即可求解.
【详解】解:如图1,当 时,区域W内的整点(横、纵坐标均为整数的点)个数为4个;
当 时,如图2,∵点B坐标为 ,点C坐标为 ,
∴直线 解析式为 ,当 时, ;
如图3,∵点A坐标为 ,点D坐标为 ,
∴直线 解析式为 ,
当 时, ;
∴当 时,区域W内有6个整点时,m的取值范围是 ;
当 时,如图4,∵点B坐标为 ,点E坐标为 ,
∴直线 解析式为 ,
当 时, ;如图5,点A坐标为 ,点F坐标为 ,
∴直线 解析式为 ,
当 时, ;
∴当 时,区域W内有6个整点时,m的取值范围是 ;
综上所述:当区域W内有6个整点时,m的取值范围是 或 .
故答案为:4, 或
3.(23-24八年级上·四川成都·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,直线 交 轴于点 ,
交 轴于点 ,点 在直线 上,直线 经过点 和点 , 是直线 上一动点.(1)求直线 的函数表达式;
(2)若 ,求点 的坐标;
(3)若 ,求点 的坐标.
【答案】(1) ;
(2) 或 ;
(3) 或 .
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)分以下两种情况讨论:①当点Q在线段 的延长线上时;②当点Q在线段 上时,将点的坐标代
入直线的方程,求解即可;
(3)分两种情况,①当点Q在线段 的延长线上时;②当点Q在线段 上时,构造一线三直角,证明
两个三角形全等,将点的坐标代入直线的方程,求解即可.
【详解】(1)解: 点 在直线 上,
,
,
点 坐标为 ,
直线 经过点 和点 ,
设 为 ,将 , 代入 ,
得 ,
解得 ,
为 ;
(2)解:如图所示,
①当点Q在线段 上时,如图中点 ,
当 时, ,
,
;
,
当 时, ,
,
,
,
此时 ,
设 ,
得 ,解得 ,
,
;
②当点Q在线段 的延长线上时,如图中点 ,
此时 ,
设 ,
得 ,
解得 ,
,
;
综上所述,点Q的坐标为 或 ;
(3)解:当点Q在线段 上时,如图中点 ,
作 ,交直线 于点 ,,
,即 ,
,
即点 也是满足题意的点Q,
作 ,垂足分别为M、N,
, ,
,
,
是直角三角形,其中 ,
,
,
,
,
,
,,
,
设点 ,则 ,
,
可得 ,
解得 ,
,
,
综上所述,点Q的坐标为 或 .
【点睛】本题是一次函数综合题,考查了待定系数法、全等三角形的判定的性质、翻折问题、一次函数与
坐标轴的交点问题等知识,解题的关键是掌握作辅助线构造全等三角形解决问题,属于中考压轴题,本题
的计算量比较大.
4.(22-23 七年级下·湖北武汉·阶段练习)如图,平面直角坐标系中, , , ,
, .
(1)求 、 、 的坐标和 的面积;(2)如图 , 点 在线段 上,求 与 之间的数量关系;
将点 向上平移 个单位长度至 点(点 在 内部),若 的面积等于 ,求点 的坐标;
(3)在( )的条件下,将线段 向右平移 个单位 ;得到线段 ,其中点 ,点 的对应点分
别为点 ,点 .若点 在射线 上,连接 , , 得到 ,若 ,则
的取值范围是_______.
【答案】(1) , , , ;
(2) ; ;
(3) 或 .
【分析】
( )由非负性求出 , , ,代入即可,然后由面积公式;
( ) 求出一次函数解析式,然后代入即可;
连接 ,通过点的平移求出 ,然后通过面积和差即可求解;
( )通过图象平移规律即可求解;
本题考查了非负数的性质,坐标图形的性质,平移的性质和一次函数,解题的关键是熟练掌握以上知识点
的应用.
【详解】(1)∵ ,
∴ , ,
∴ ,
∴ , , ,
∴ ,
∴ ;(2) 设 解析式为 ,
∴ ,解得: ,
∴ 解析式为 ,
∵ 在线段 上,
∴ ,整理得 ;
如图,连接 ,
由题意得 ,
∵ ,
∴ ,整理得 ,
∵ ,
∴ ,
∴ ;(3)同( ) 理得: 解析式为 ,由题意将线段 向右平移 个单位,
∴ 解析式为 ,
∵点 在射线 上,
∴ ,
过 作 轴于点 ,过 作 轴于点 ,
当点 在 轴上方时,如图,
∴ ,
∵ ,
∴ ,解得: ,
当交点 在 轴下方时,如图,同理 ,
∵ ,
∴ ,解得: ,
综上可知: 或 .
5.(23-24八年级上·四川成都·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,直线 : 与直线 :
交于点 ,与 轴交于点 ,与 轴交于点 .(1)求直线 的函数表达式;
(2)在平面直角坐标系中有一点 ,使得 ,请求出点 的坐标;
(3)点 为直线 上的动点,过点 作 轴的平行线,交 于点 ,点 为 轴上的一动点,且 为
等边三角形,请直接写出满足条件的点 的横坐标.
【答案】(1)直线 的函数表达式为
(2)点 的坐标为 或
(3)满足条件的点 的横坐标为 或
【分析】(1)先求出点 的坐标,再利用待定系数法求出函数解析式即可;
(2)先求出 ,过点 作 ,当点 在直线 上时, ,求出直线 的解析式,
即可得出点 的坐标,当点 在 上方时,此时点 所在直线到 的距离与 到 的距离相等,故此
时点 所在直线解析式为 ,代入计算即可得出答案;
(3)设点 ,则 ,分两种情况:当 时,作 于 ;当 时,作
于 ,分别利用等边三角形的性质,结合勾股定理,计算即可得出答案.
【详解】(1)解: 点 在直线 : 上,,即 ,
直线 : 过点 ,点 ,
,
解得: ,
直线 的函数表达式为 ;
(2)解: 直线 的函数表达式为 ,
当 时, ,
解得 ,
,
如图,过点 作 ,当点 在直线 上时, ,
,
设直线 的解析式为: ,
直线 经过 ,
,
解得: ,
直线 的解析式为: ,
当 时, ,
;如图,当点 在 上方时,此时点 所在直线到 的距离与 到 的距离相等,
,
故此时点 所在直线解析式为 ,
当 时, ,
故 ;
综上所述,点 的坐标为 或 ;
(3)解:设点 ,则 ,
如图,当 时,作 于 ,
,
则 , ,
是等边三角形, ,
, ,
,
,解得: 或 (不符合题意,舍去),
此时点 的横坐标为 ;
如图,当 时,作 于 ,
,
则 , ,
是等边三角形, ,
, ,
,
,
解得: 或 (不符合题意,舍去)
此时点 的横坐标为 ,
综上所述,满足条件的点 的横坐标为 或 .
【点睛】本题考查了一次函数的图象与性质、等边三角形的性质、勾股定理,熟练掌握以上知识点并灵活
运用,采用数形结合与分类讨论的思想是解此题的关键.【经典例题三 一次函数的规律探究问题】
1.(23-24八年级上·河南郑州·期中)如图,直线 与直线 相交于点 .直线
与 轴交于点 ,一动点 从点 出发,先沿平行于 轴的方向运动,到达直线 上的点 处后,改为
垂直于 轴的方向运动,到达直线 上的点 处后,再沿平行于 轴的方向运动,到达直线 上的点 处
后,又改为垂直于 轴的方向运动,到达直线 的点 处后,仍沿平行于 轴的方向运动,…,照此规律
运动,动点 依次经过点 ,则当动点 到达 处时,运动的总路径的
长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查平行于坐标轴的直线上点的坐标特征、探究规律,正确分析出相关规律是本题解题关键.
点, , 所在直线与y轴平行,横坐标相同,根据变化的情况分析可得:当动点 到达点 处时,运动
的总路径的长为 ,据此即可求解.
【详解】解:由直线 : 可知, ,
由平行于坐标轴的两点的坐标特征和直线 、 对应的函数表达式可知,
, , , , ,
, , , , ,…,由此可得, ,
∴当动点 到达点 处时,运动的总路径的长为 ,
∴当点 到达 处时,运动的总路径的长为 .
故选:B.
2.(2024·山东临沂·一模)如图,已知直线 ,直线 和点 ,过点 作 轴的平行
线交直线 于点 ,过点 作 轴的平行线交直线 于点 ,过点 作 轴的平行线交直线 于点 ,过
点 作 轴的平行线交直线 于点 ,按此作法进行下去,则点 的横坐标为 .
【答案】
【分析】点 , 在直线 上,得到 ,求得 的纵坐标 的纵坐标 ,得到 ,即
的横坐标为 ,同理, 的横坐标为 , 的横坐标为 , , , ,
,求得 ,于是得到结论.本题考查了一次函数图象上点的坐标特征,规律型:点的坐标,
正确地作出规律是解题的关键.
【详解】解: 点 , 在直线 上,
,
轴,
的纵坐标 的纵坐标 ,在直线 上,
,
,
,即 的横坐标为 ,
同理, 的横坐标为 , 的横坐标为 , , , , ,
,
的横坐标为 ,
的横坐标为 ,
的横坐标为 ,
的横坐标为 ,
∴点 的横坐标为
故答案为:
3.(2024·陕西·一模)问题探究:
(1)将一直角梯形 放在如图1所示的正方形网格(图中每个小正方形的边长均为一个单位长度)中,
梯形 的顶点均在格点上,请你在图中作一条直线l,使它将梯形 分成面积相等的两部分;
(画出一种即可)
(2)如图2, ,点A、D在 上,点B、C在 上,连接 、 ,交于点O,连接 、 .试
说明: ;
问题解决:
(3)如图3,在平面直角坐标系中,不规则五边形 是李大爷家的一块土地的示意图,顶点B在y轴
正半轴上, 边在x轴正半轴上, 平行于x轴, 的中点P处有一口灌溉水井,现结合实际耕种需
求,需在 上找一点Q,使 将这块土地的面积分为相等的两部分,用于耕种两种不同的作物,并沿
修一条灌溉水渠(水渠的宽度忽略不计).
①请你利用有刻度的直尺在图中画出 的位置,并简要说明作图过程;②若点A的坐标为 , , , , ,请求出直线 的解析式.
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)①见解析;②直线 的解析式为
【分析】本题考查同底等高的三角形的面积关系、用待定系数法求一次函数解析式、一次函数平移的性质,
熟练掌握相关知识是解题的关键.
(1)根据网格和梯形的面积公式求解即可;
(2)根据 , ,即可求解;
(3)①如图,连接 ,平移 ,使其经过点B,交x轴于点M,连接 ,交 于点N,量出 的
中点Q,连接 ,由 ,可得 ,从而可得 ,可证 ,
再由 平分梯形 的面积,即可求解;
②由题意可得 ,利用待定系数法求得直线 的解析式为 ,再根据一次函数平移的规律
可设直线 的解析式为 ,再把 代入求得直线 的解析式为 ,从而可得
,再利用待定系数法求解即可.
【详解】解:(1)直线l的位置如图所示.(答案不唯一),
理由如下:如图,直线l分别交 、 于点E、F,
∵ , ,∵ ;
(2)设 、 之间的距离为h,∵ ,
,
,
.
(3)①如图,连接 ,平移 ,使其经过点B,交x轴于点M,连接 ,交 于点N,
量出 的中点Q,连接 , 的位置如图所示.
∵ ,
∴ ,
又∵ ,
∴ ,
,
∵ 平分梯形 的面积,
∴ 平分五边形 的面积,
②由题意得, , , , , ,
.
设直线 的解析式为 ,
将 , ,代入得 ,
解得 ,
∴直线 的解析式为 ,故可设直线 的解析式为 ,
将 代入,得 ,∴直线 的解析式为 .
当 时, ,解得 .
.
,
设直线 的解析式为 ,
将 , ,代入得 ,
解得 ,
∴直线 的解析式为 .
4.(2023·山东青岛·二模)含 角的菱形 , , ,……,按如图所示的方式放
置在平面直角坐标系 中,点 , , ,……,和点 , , , ,……,分别在直线 和
轴上.已知 , ,【探究】
(1)点 的坐标是______;
(2)点 的坐标是______;
(3)点 的坐标是______( 为正整数).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)过 作 轴于 ,由菱形的性质可证 是等边三角形,由等边三角形的性质可
得, ,再通过勾股定理可求 ,即可求得 的坐标;
(2)过 作 轴于 ,四边形 是菱形可证, 是等边三角形,由等边三角形的性
质可得, ,再通过勾股定理可求 ,即可求得 的坐标;
(3)由(1)(2)的证明,同理可得 , ,进而可得 .
【详解】(1)过 作 轴于 ,则 ,四边形 是含 的菱形,
,
是等边三角形,
,
, ,
, ,
, ,
,
在 中, ,
.
故答案为: .
(2)过 作 轴于 ,则 ,
四边形 是含 的菱形,
,是等边三角形,
,
,
,
,
是等边三角形, ,
,
,
在 中, ,
;
故答案为: .
(3)由(1)(2)同理可得, , , ,则点 ,
故答案为: .
【点睛】此题主要考查了菱形的性质,等边三角形的判定与性质,勾股定理,解题的关键是由特殊到一般,
得到 的坐标规律;
5.(21-22八年级上·安徽合肥·阶段练习)如图,点 在x轴上,且 ,过点 作 轴交直线
于点 ;过点 作 直线 交x轴于点 ;过点 作 轴交直线 交x轴于点 ;过
点 作 直线 交x轴于点 ;过点 作 轴交直线 于点 ,……,按照此方法一直作
下去.(1)写出点 的坐标 ;写出点 的坐标 ;写出点 的坐标 ;
(2)按照上述规律,点 的坐标是 .
【答案】(1) , ,
(2)
【分析】(1)先由 得到点 的坐标,然后求得点 的坐标,再结合等腰直角三角形的性质得到点
、点 的坐标;
(2)根据点 、 、 的坐标得出点 的规律,从而得到点 的坐标.
【详解】(1)解: ,
点 的坐标为 ,
轴交直线 于点 ,当 时, ,
点 的坐标为 ,
,
为等腰直角三角形,
,
直线 交 轴于点 ,
,, ,
为等腰直角三角形,
,
,
,
轴交直线 交 轴于点 ,当 时, ,
点 的坐标为 ,
同理可得,点 的坐标为 ,
故答案为: , , .
(2)解:由 , , 可得 ,
∴ ,
故答案为: .
【点睛】本题考查一次函数图象上点的坐标特征、等腰直角三角形的性质,解题的关键是通过等腰直角三
角形的性质得到系列点 的坐标得出规律.
【经典例题四 一次函数与方程、不等式的关系】
1.(23-24八年级上·江苏泰州·阶段练习)在平面直角坐标系中,一次函数 和
,无论 取何值,始终有 ,则 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查一次函数综合问题, 充分掌握一次函数的图象和性质是求解本题的关键.先判断两直线平行,始终有 ,求解当 过 时, ,再利用数形结合的方法解题
即可.
【详解】解:由题意可知:∵一次函数 的图象过定点 ,
一次函数 过定点 ,
∵无论 取何值,始终有 ,
∴两直线平行,才会始终有 ,
∴ ,
当 过 时,
∴ ,
解得: ,
此时两条直线相交,
如图,
∴ 且 ,
当 时,如图,不符合题意;故选:D
2.(2023·四川乐山·模拟预测)定义:我们把一次函数 与正比例函数 的交点称为一
次函数 的“不动点”.例如求 的“不动点”:联立方程 ,解得 ,
则 的“不动点”为 ,
(1)由定义可知,一次函数 的“不动点”为 ;
(2)若直线 与 轴交于点 ,与 轴交于点 ,且直线 上没有“不动点”,若
点为 轴上一个动点,使得 ,求满足条件的P 点坐标
【答案】 或
【分析】本题是一次函数的综合题,理解定义,熟练掌握一次函数的图象及性质是解题的关键.
(1)根据题意,联立 ,即可求解;
(2)由题意可知直线 与直线 平行,则有 ,在求出 , ,设 ,由
,可得 ,即可 点坐标.
【详解】解:(1)联立 ,解得 ,
一次函数 的“不动点”为 ,
故答案为: ;
(2) 直线 上没有“不动点”,
直线 与直线 平行,
,
,
, ,
设 ,
,
,
,
,
,
或 ,
或 .
故答案为: 或
3.(2024八年级下·全国·专题练习)如图,在直角坐标系中,一次函数的图象 与 轴交于点 ( ),
与 轴交于点 ,与一次函数 的图象 交于点 .(1)求 的函数表达式;
(2)直线 与 轴交于点 ,求 的面积;
(3)如图,已知长方形 , , , ,矩形 的边 在 轴上平移,若矩形
与直线 或 有交点,直接写出 的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)当 时,矩形 与直线 有交点,当 时,矩形 与直线 有交点
【分析】(1)利用待定系数法求出 的解析式;
(2)根据点 是直线 和直线 的交点,求出 点坐标,利用面积计算公式即可求解;
(3)分别求出矩形 在平移过程中,当点 在 上、点 在 上、点 在 上、点 在 上时 的值,
即可得出结论.
【详解】(1)解:设直线 的表达式 ,
∵直线 过点 ( , )和点 ,
∴ ,解得 .
∴直线 的表达式为 .
(2)解:∵点 是直线 和直线 的交点,联立得:
,
解得 ,
则点 的坐标为 ,
令 中, ,则 ,
∴
∴ ;
(3)解:当矩形 的顶点 在 上时, 的值为 ,
矩形 向右平移,当点 在 上时,
,
解得 ,即点 ,
∴ 的值为 ,矩形 继续向右平移,当点 在 上时, 的值为 ,
矩形 继续向右平移,当点 在 上时, ,
解得 ,即点 ,
∴ 的值 ,
综上所述,当 时,矩形 与直线 有交点,当 时,矩形 与直线 有交点.
【点睛】本题主要考查求一次函数,两条直线相交或平行、图形的平移以及矩形的性质,掌握待定系数法
及求出各临界点时 的值,就可以得到 的取值范围是解题的关键.
4.(22-23八年级上·江苏盐城·期末)【模型建立】
如图1,等腰直角三角形 中, ,直线 经过点C,过A作 于点D,过
B作 于点E,易证明 (无需证明),我们将这个模型称为“K形图”.接下来我们就
利用这个模型来解决一些问题:
【模型运用】
(1)如图1,若 ,则 的面积为 ;
(2)如图2,在平面直角坐标系中,等腰 ,点C的坐标为 ,A点的坐
标为 ,求 与y轴交点D的坐标;
(3)如图3,在平面直角坐标系中,直线 函数关系式为: ,点 ,在直线 上是否存在点
B,使直线 与直线 的夹角为45°?若存在,求出点B的坐标;若不存在,请说明理由.【模型拓展】
(4)如图4,在平面直角坐标系中,已知点 ,P是直线 上一点,将线段 延长至点Q,
使 ,将线段 绕点B顺时针旋转45°后得 ,直接写出 的最小值.
【答案】(1)5;(2) (3) , ; (4)
【分析】(1)根据 证明 可得 ,在 中,利用勾股定理
解得 的长,最后根据三角形面积公式解题;
(2)作 轴于点 ,根据题意,可证 ,再由全等三角形对应边相等的性质
得到 ,结合点 的坐标分别解得 的长,继而得到 的坐标,再由待定系数法
解得直线 的解析式,令 即可解题;
(3)画出符合题意的示意图,可知有两个点符合,设 ,过点 作直线平行 轴,过点 作直线
平行 轴,两直线相交于点 ,由点 坐标表示线段 和 ,根据 可证 ,再
由全等三角形对应边相等的性质解得 的长,继而得到点 的坐标,最后将点 代入直线
上即可解题;(4)过点 作 于点 , 于点 ,连接 ,设 ,由全等三角形的判定与性质
得到 ,再由全等三角形对应边相等得到 ,由此解得点 的坐标,
继而推出点 在直线 上,过点 作直线 的垂线,根据垂线段最短及等积法解题即可.
【详解】解:(1)根据题意得,
在 与 中,
中,
中,
,
故答案为: ;
(2)作 轴于点 ,
在 与 中,设直线 的解析式为: ,代入点 得,
解得:
直线 的解析式为:
令 得, ,
;
(3)存在,有两个点符合题意, ,理由如下:
设 ,过点 作直线平行 轴,过点 作直线平行 轴,两直线相交于点 ,如图,由题意得
在 中,
即
在直线 上,
(4)过点 作 于点 , 于点 ,连接 ,如图,设 ,
由题意可知
点 在直线 上,
过点 作直线 的垂线,垂足为点 ,根据垂线段最短原理,可知此时线段 最短,如图,
令
解得直线 与 轴的交点
令
解得直线 与 轴的交点
由等积法得,,
故答案为: .
【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质、勾股定理、待定系数法求一次函数的解析式、垂线段最短等
知识,是重要考点,难度较大,正确作出辅助线、掌握相关知识是解题关键.
5.(2024·浙江宁波·一模)如图,在平面直角坐标系中,点 在直线 上,过点A的直线
交y轴于点 .
(1)求m的值和直线 的函数表达式.
(2)若点 在直线 上,点 在直线 上,当t取任意实数时,代数式 的值
为定值,求k的值,并求出这个定值.
【答案】(1)
(2) ,定值为【分析】本题主要考查了一次函数的图象与性质.熟练掌握待定系数法求函数解析式,一次函数的图象与
性质,是解题的关键.
(1)把点A的坐标代入直线 可求得m值,然后设直线 的函数解析式为 ,进而根据
待定系数法可进行求解函数解析式;
(2)由(1)及题意得 , ,则有 ,然后根据代数式
的值为定值即可求解.
【详解】(1)把点 代入 ,
得, .
设直线的函数表达式为 ,
把点 , 代入,得, ,
解得 ,
∴直线 的函数表达式为 .
(2)∵点 在直线 上,点 在直线 上,
∴ , ,
∴ .
∵ 的值为定值,
∴ ,
∴ , .
故k的值为 ,这个定值为 .【经典例题五 一次函数的应用压轴】
1.(23-24八年级上·山西运城·期末)已知:如图,直线 分别与 轴, 轴交于 、 两点,从
点 射出的光线经直线 反射后再射到直线 上,最后经直线 反射后又回到 点,则光线所经
过的路程是( )
A. B.6 C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了一次函数的综合题,主要利用物理中反射角等于入射角,以及形成三角形之间的关系
来解.由题意由题意知 的点 ,点 ,也可知点 ,设光线分别射在 、 上的
、 处,由于光线从点 经两次反射后又回到 点,反射角等于入射角,则 ;
.由 而求得.
【详解】解:由题意知 的点 ,点
则点
设光线分别射在 、 上的 、 处,由于光线从点 经两次反射后又回到 点,
根据反射规律,则 ; .
作出点 关于 的对称点 ,作出点 关于 的对称点 ,则:, ,
, , , 共线,
,
即 ;
.
故选:A
2.(2023·北京门头沟·一模)某校计划租用甲,乙,丙三种型号客车送师生去综合实践基地开展活动.每
种型号客车的载客量及租金如下表所示:
客车型号 甲 乙 丙
每辆客车载客量/人 20 30 40
每辆客车的租金/元 500 600 900
其中租用甲型客车有优惠活动:租用三辆或三辆以上每辆客车的租金打8折.现有280名师生需要前往综
合实践基地,要求每种型号的客车至少租1辆,且每辆车都坐满.
(1)如果甲,乙,丙三种型号客车的租用数量分别是2,4,3,那么租车的总费用为 元;
(2)如果租车的总费用最低,那么甲,乙,丙三种型号客车的租用数量可以分别是 .
【答案】 6100 3,6,1或9,2,1或6,4,1
【分析】(1)列式计算即可求解;
(2)设甲,乙,丙三种型号客车的租用数量分别是a,b,c,分① , 或② ,
或③ , 三种情况讨论,利用a,b,c都是正整数以及一次函数的性质求解即可.
【详解】解:(1)依题意得 (元);
故答案为:6100;(2)设甲,乙,丙三种型号客车的租用数量分别是a,b,c,租车的总费用为y,
则 ,即 ,
整理得 ,
∵a,b,c都是正整数,
∴则 必须是3的倍数,
∴① , 或② , 或③ , ;
分类讨论,
①当 , , 时, ,不合题意,舍去;
当 时, , ,
∴ ,
∵ ,
∴c最小时,y最小,即 时,最小值为5700元,此时 ;
②当 , , 时,由(1)得 ,不合题意,舍去;
当 时, , ,
∴ ,
∵ ,
∴c最小时,y最小,即 时,最小值为5700元,此时 ;
③当 , 时, , , 或 , 或
当 , , 时, ,不合题意,舍去;
当 , 或 时, ;
综上,如果租车的总费用最低,那么甲,乙,丙三种型号客车的租用数量可以分别是3,6,1或9,2,1
或6,4,1.
故答案为:3,6,1或9,2,1或6,4,1.
【点睛】本题考查了一次函数的应用,正确的分类是解题的关键,注意租用甲型客车有优惠活动.
3.(23-24八年级上·安徽滁州·期末)元旦前夕,某盆栽超市要到盆栽批发市场批发A,B两种盆栽共300
盆,A种盆栽盆数不少于B种盆栽盆数,付款总额不超过3320元,两种盆栽的批发价和零售价如下表.设
该超市采购x盆A种盆栽.
品名 批发市场批发价:元/盆 盆栽超市零售价:元/盆A种盆栽 12 19
B种盆栽 10 15
(1)求该超市采购费用y(单位;元)与x(单位;盆)的函数表达式,并写出自变量x的取值范围;
(2)该超市把这300盆盆栽全部以零售价售出,求超市能获得的最大利润是多少元;
(3)受市场行情等因素影响,超市实际采购时,A种盆栽的批发价每盆上涨了 元,同时B种盆栽
批发价每盆下降了m元.该超市决定不调整盆栽零售价,发现将300盆盆栽全部卖出获得的最低利润是
1460元,求m的值.
【答案】(1)
(2)商场能获得的最大利润为1820元
(3)
【分析】本题考查一次函数的应用、一元一次不等式组的应用、解一元一次方程,理解题意,正确列出函
数解析式是解答的关键.
(1)根据题意列函数解析式和不等式组求解即可;
(2)设利润为W,根据题意得到总利润 ,利用一次函数的增减性质求解即可;
(3)设利润为W,根据题意得到总利润 ,分 和 ,利用一次函
数的增减性质求解即可.
【详解】(1)解:该超市采购x盆A种盆栽,则采购 盆B种盆栽,
根据题意, ,
由题意得: ,
解得: ,
答:该商场的采购费用y与x的函数关系式为 ;
(2)解:设总利润为W,根据题意得:
,
∵ ,∴W随x的增大而增大,又 ,
∴当 时,W最大,最大值为1820,
答:商场能获得的最大利润为1820元;
(3)解:设总利润为W元,根据题意得:
,
当 即 时,W随x的增大而增大,
又∵ ,
∴当 时,W有最小值为 ,
解得 ,舍去;
当 即 时,W随x的增大而减小,
又∵ ,
∴当 时,W有最小值为 ,
解得: ,
综上分析可知,满足条件的m值为2.
4.(23-24八年级上·安徽合肥·期中)某商场准备购进甲乙两种服装进行销售.甲种服装每件进价160元,
售价210元;乙种服装每件进价120元,售价150元.现计划购进两种服装共100件,其中甲种服装不少
于60件.设购进甲种服装 件,两种服装全部售完,商场获利 元.
(1)求 与 之间的函数关系式;
(2)若购进100件服装的总费用不超过15000元,求最大利润为多少元?
(3)在(2)的条件下,该服装店对甲种服装以每件优惠 元的价格进行优惠促销活动,乙种服装
每件进价减少 元,售价不变,且 ,若最大利润为4000元,求 的值.
【答案】(1)
(2)当 时取最大值4500元
(3)【分析】本题考查一次函数的应用,一元一次不等式组的应用,一次函数的性质,根据题意建立函数关系
式是求解本题的关键.
(1)由总利润等于两种服装的利润之和可得函数关系式.
(2)先求解自变量x的取值范围,再根据一次函数增减性求最值.
(3)先建立总利润关于x的函数关系式,再结合一次函数的性质,建立关于a,b的方程组求值即可.
【详解】(1)解:
(2)解:由题意得: ,
∴ ,
∵ 中, ,
∴ 随 的增大而增大,
∴当 时, (元).
(3)解:∵ ,
∴ ,
由题意得:
.
∵ ,
∴当 时, ,
∴y随x的增大而增大,
∴当 时, ,
∴ ,符合题意.
当 时, , 不合题意.
当 时, , y随x的增大而减小.∴当 时, , ∴ ,不合题意,舍去.
综上, .
5.(23-24八年级上·安徽合肥·期中)某家电销售商城电冰箱的销售价为每台2100元,空调的销售价为每
台1750元,每台电冰箱的进价比每台空调的进价多400元,商城用80000元购进电冰箱的数量与用64000
元购进空调的数量相等.
(1)求每台电冰箱与空调的进价分别是多少;
(2)现在商城准备一次购进这两种家电共100台,设购进电冰箱x台,这100台家电的销售总利润为y元,
要求购进空调数量不超过电冰箱数量的2倍,总利润不低于13200元,请分析合理的方案共有多少种,并
确定获利最大的方案以及最大利润;
(3)实际进货时,厂家对电冰箱出厂价下调k( )元,若商店保持这两种家电的售价不变,请你
根据以上信息及(2)问中条件,设计出使这100台家电销售总利润最大的进货方案.
【答案】(1)每台空调的进价为 元,则每台电冰箱的进价为 元
(2)3种方案;购买电冰箱34台,购进空调 台,利润最大,为 元
(3)见解析
【分析】(1)设每台空调的进价为 元,根据每台电冰箱的进价比每台空调的进价多400元,商城用
80000元购进电冰箱的数量与用64000元购进空调的数量相等,列出分式方程进行求解即可;
(2)根据购进空调数量不超过电冰箱数量的2倍,总利润不低于13200元,列出不等式组,进行求解,得
到方案,求出 关于 的解析式,利用一次函数的性质,求最值即可;
(3)列出 关于 的一次函数,根据一次函数的性质,求最值即可.
本题考查分式方程的应用,一元一次不等式组的应用,一次函数的应用.读懂题意,正确的列出分式方程,
一元一次不等式组,一次函数的解析式,是解题的关键.
【详解】(1)解:设每台空调的进价为 元,则每台电冰箱的进价为 元,由题意,得:
,
解得: ,
经检验 是原方程的解;
∴ ;
答:每台空调的进价为 元,则每台电冰箱的进价为 元;(2)设购进电冰箱x台,则购进空调 台,由题意,得:
,
解得: ,
∵ 为整数,
∴ ,共3种方案;
∵ ,
∴ 随 的增大而减小,
∴当 时, 有最大值为 元,
即:购买电冰箱34台,购进空调 台,利润最大,为 元.
(3)由题意,得: ,
当 ,即: , 随 的增大而增大,
∴当购买电冰箱36台,购进空调 台,利润最大,
当 ,即: , 随 的增大而减小,
∴当购买电冰箱34台,购进空调 台,利润最大,
当 ,即: ,每种方案的总利润相同,均为 元.
【经典例题六 一次函数的翻折问题】
1.(23-24八年级上·广东佛山·期中)已知,如图,直线 : ,分别交平面直角坐标系于
两点,直线 : 与坐标轴交于 两点,两直线交于点 ;点 是 轴上一动点,
连接 ,将 沿 翻折, 点对应点刚好落在 轴负半轴上,则 所在直线解析式为( )A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了一次函数的综合应用,待定系数法,折叠,勾股定理,过点 作 轴于 ,过
点 作 轴于 ,先求出点 的坐标,再求出直线 的解析式,然后求出点 坐标,得到 ,
设点 的坐标为 ,利用勾股定理可求出 ,由待定系数法即可求出 所在直线解析式,求出
点 的坐标是解题的关键.
【详解】解:如图,过点 作 轴于 ,过点 作 轴于 ,点 为点 在 轴负半轴上的对
应点,
把 代入直线 : 得,
,
∴ ,
∴ ,
把 代入直线 : 得,
,∴ ,
∴直线 解析式为 ,
∴点 坐标为 ,
∴ ,
∵ ,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴设点 的坐标为 ,
则 , ,
∴ ,
在 中, ,
∴ ,
解得 ,
∴ ,
设 所在直线解析式为 ,把 、 代入得,
,解得 ,
∴ ,
故选: .
2.(23-24八年级上·四川成都·期末)如图,直线 与坐标轴相交于点A,B,点 ,点P在
线段 上运动,连接 .将 沿 翻折,使A点落在点 处,若 平行于坐标轴时,则
.
【答案】 的长为 或2或10
【分析】分三种情况: 平行于y轴时,由平行线的性质及等腰三角形性质、对称性质即可求解; 平
行于x轴时,过点C作 于N,设 交y轴于点M;设 ,点 , 则可得 ,
M的坐标,从而求得 ,再由折叠性质得 ,可得 ;由
求得a与m的关系;再由勾股定理得 ,从而可
求得m及a的值;当P靠近A且 平行于x轴时,延长 交y轴于点M,求法与上面 平行x轴的求
法类似.
【详解】解:当 平行于y轴时,如图,
则 ,
由折叠知: , ,
∴ ,
∴ ,∴ ;
对于 ,令 ,得 ;令 ,得 ;
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ;
平行于x轴时,如图,过点C作 于N,设 交y轴于点M;
设 ,点 ,则 ,
则 , ,
∴ , ;
由折叠性质知: ,
∵ , ,
∴ ;
∵ ,
∴ ,
即 ;
另一方面, ,
即 ,因 ,故 ;
把 代入 中,得: ,
解得: (舍去),
∴ ,
即 ;
当P靠近A且 平行于x轴时,延长 交y轴于点M,此时M位于点C上方,如图,
设 ,点 ,则 ,
则 , ,
∴ , ;
由折叠性质知: , ,
∴ ,
即 ,
∴ ,
即 ;
另一方面, ,即 ,
因 ,故 ;
把 代入 中,得: ,
解得: (舍去),
∴ ,
即 ;
综上, 的长为 或2或10.
【点睛】本题考查了一次函数图象上点的坐标特征,平行线的性质,等腰三角形的性质角平分线的性质,
勾股定理,等积法,利用等积法是解题的关键与难点.
3.(23-24八年级下·江苏南通·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,矩形 的顶点A在 轴的正
半轴上,点 在 轴的正半轴上,线段 的长分别是 且满足 ,点 是线段
上一点,将 沿直线 翻折,点 落在矩形的对角线 上的点 处.
(1)求 的长;(2)求直线 的解析式;
(3)点 在直线 上,在 轴上是否存在点 ,使以 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)
(3)点N的坐标为 或 或 .
【分析】(1)根据非负数的性质求得m、n的值,即可求得 、 的长;由勾股定理求得 ,由
翻折的性质可得: , , ,在 中,由勾股定理可得
,解方程求得x的值,即可得 ,
(2)由(1)可得点D的坐标为 ,再利用待定系数法求得直线 的解析式即可;
(3)过E作 ,在 中,根据直角三角形面积的两种表示法求得 的长,再利用勾股定理
求得 的长,即可求得点E的坐标,利用待定系数法求得 的解析式,再根据平行四边形的性质分两
种情况求得点N的坐标即可.
【详解】(1)解:∵线段 的长分别是 且满足 ,
∴ , ,
∴ , ;
设 ,
由翻折的性质可得: , , ,
而 ,
∴ ,
在 中,由勾股定理可得: ,
即 ,
解得: ,
∴ ,(2)由(1)点D的坐标为 ,
设 的解析式为: ,
把 , 代入解析式可得: ,
解得: ,
∴直线 的解析式为: ;
(3)过E作 ,在 中, ,
即 ,
解得: ,
在 中, ,
∴点E的坐标为 ,
设直线 的解析式为: ,
把 , 代入解析式可得: ,
解得: ,
所以 的解析式为: ,
把 代入 的解析式 ,可得: ,此时 ,
即 ,
当以M、A、N、C为顶点的四边形是平行四边形且 为边时,
∴ ,
∴ , ,
∴点N的坐标为 或 .
如图,当 为平行四边形的对角线时,
设 , ,而 , ,
∴ ,
解得: ,
∴ ;
综上: 的坐标为 或 或 .
【点睛】本题是一次函数综合题目,考查了非负性、用待定系数法求一次函数的解析式、勾股定理、平行
四边形的性质等知识;本题难度较大,综合性强,特别是(3)中,需要进行分类讨论,通过求一次函数
的解析式和平行四边形的性质才能得出结果.
2.(23-24八年级下·黑龙江哈尔滨·阶段练习)如图1,在平面直角坐标系中,点 的坐标为 ,过
做 轴于 点,连接 ;(1)求 的长度;
(2)如图2,将 沿射线 翻折,使点 落在边 上的 点处,折痕 与 交于点 ,连接 .
过点 作 ,垂足为 ,且 ,动点 从点 出发,以每秒 个单位沿射线 运
动,设点 的运动时间为 ,求 的面积 与 的关系式;
(3)如图3,在(2)的条件下,过点 作 ,交 于点 ,在点 的运动过程中,当 的面积
等于 的面积时,求 的值.
【答案】(1)
(2) 或
(3)当 或 时, 的面积等于 的面积
【分析】(1)根据题目条件可得 ,再由勾股定理可得结果;
(2)由翻折的性质可知 ,进而可得 ,设
然后根据勾股定理求得 的长,然后利用勾股定理可求 的值,再分当点 在线段 上时及当点 在
线段 延长线上时两种情况讨论求解即可;
(3)先求得 ,然后根据勾股定理求得 ,最后列方程求解即可.
【详解】(1)∵点A的坐标为 , 轴于 点,
∴ ,
在 中,
∴ ,
∴ ;
(2)由轴对称的知识可知可知 ,
∴ ,
∴ ,设 ,
∴ ,
在 中, ,
∴ ,
∴ ,
,
在 中,
,
∴ ,
∵ ,且 ,
∴设 ,
在 中, ,
即 ,
∴ ,
∴ ,
分情况讨论:
①当点 在线段 上时,
,
∴ ,
∴ ,
②当点 在线段 延长线上时,,
,
综上所述, 或 ;
(3)由(2)可知 ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,且 ,
∴ ,
∴ ,
在 中, ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ 的面积等于 的面积,
∴ 或 ,
∴ 或 ,
综上所述,当 或 时, 的面积等于 的面积.
【点睛】此题考查了坐标中动点的问题、勾股定理、折叠及一次函数与几何结合问题等知识,解决本题的
关键熟练掌握坐标与图形、勾股定理、折叠的性质及一次函数与几何结合问题.3.(23-24八年级上·四川成都·阶段练习)如图1,在平面直角坐标系 中,直线 分别交 ,
轴于点 , ,在 轴负半轴有一点C,满足 ,作直线 ,点D是y轴正半轴上的一个动点.
(1)求直线 的函数表达式;
(2)过点D作y轴的垂线,分别交直线 , 于点 , ,若 ,求点D的坐标;
(3)如图2,连接 ,将 沿直线 进行翻折,翻折后点O的对应点为点E,连接 ,若 为
直角三角形,求 的长度.
【答案】(1) ;
(2) 或 ;
(3) 或 或8.
【分析】(1)设直线 的解析式为 ,用待定系数法即可得直线 解析式;
(2)分类讨论:点D在线段 上,点D在线段 延长线上,把三个点的坐标表示出来列方程即可求解;
(3)点D在y轴正半轴上运动时,分三种情况: ,分别画出图形,
结合图形,运用勾股定理、矩形、正方形的性质及判定求解即可.
【详解】(1)解:令 ,
,则 ,
令 ,即 ,
,则 , ,,
,
,
设直线 的函数表达式为 ,
将 , 代入 ,
得 ,
解得 ,
直线 的函数表达式为 ;
(2)解:①点D在线段 上时,如下图所示,
设 ,则 ,
,
,
,
,
的坐标为 ;
②点D在线段 延长线上时,如下图所示:设 ,则 ,
,
,
,
,
的坐标为 ;
综上所述,若 ,D的坐标为 或 ;
(3)解: , ,
,
设 ,则 ,
将 沿直线 进行翻折得到 ,
, , ,
①当 时,如图所示:,此时点A、E、B三点在一条直线上,点E在直线 上,
, ,
在 中, ,
即 ,
解得 ;
②当 时,如图所示:
作 于点F,
,
四边形 是矩形,
,
在 中, ,
,
在 中, ,即 ,
解得 ;
③当 时,如图所示:
,
四边形 是正方形,
即 ,
;
综上所述,当 为直角三角形, 的长度为 或 或8.
【点睛】本题考查一次函数综合应用,涉及矩形、正方形性质及判定、勾股定理、折叠等知识,解题的关
键是用含参数的代数式变式相关点坐标和相关线段的长度,运用分类讨论、数形结合灵活解题.
【经典例题七 一次函数的旋转问题】
1.(21-22八年级上·江苏无锡·期末)如图,直线y=2x+2与直线y=﹣x+5相交于点A,将直线y=2x+2
绕点A旋转45°后所得直线与x轴的交点坐标为( )A.(﹣8,0) B.(3,0)
C.(﹣11,0),( ,0) D.(﹣10,0),(2,0)
【答案】C
【分析】先求出点A的坐标;设直线y=2x+2与x轴交于点B,过点A作AC⊥x轴于点C,可求出AC和BC
的长;若将直线y=2x+2绕点A旋转45°,则需要分两种情况:当直线AB绕点A逆时针旋转45°时,如图
1,设此时直线与x轴的交点为P;过点B作BD⊥AB交直线AP于点D,过点D作DE⊥x轴于点E,可得
△ACB≌△BED,进而可得点D的坐标,用待定系数法可求出直线AP的表达式,进而求出点P的坐标;当
直线AB绕点A顺时针旋转45°时,如图2,设此时直线与x轴的交点为Q,延长DB交AQ于点F,则
△ADF是等腰直角三角形,根据中点坐标公式可求出点F的坐标,进而求出直线AQ的表达式,最后可求
出点Q的坐标.
【详解】解:令2x+2=-x+5,解得x=1,
∴A(1,4).
设直线y=2x+2与x轴交于点B,过点A作AC⊥x轴于点C,
∴OC=1,AC=4,
令y=2x+2=0,则x=-1,
∴OB=1,
∴BC=2.
将直线y=2x+2绕点A旋转45°,需要分两种情况:
①当直线AB绕点A逆时针旋转45°时,如图1,设此时直线与x轴的交点为P,此时∠BAP=45°,
过点B作BD⊥AB交直线AP于点D,过点D作DE⊥x轴于点E,∴∠ACO=∠ABD=90°,
∴∠ABC+∠DBE=∠DBE+∠BDE=90°,
∴∠ABC=∠BDE,
∵∠ABD=90°,∠BAP=45°,
∴∠BDA=∠BAP=45°,
∴AB=BD,
∴△ACB≌△BED(AAS),
∴BC=DE=2,BE=AC=4,
∴OE=3,
∴D(3,-2),
设直线AP的解析式为y=kx+b,
∴ ,解得 ,
∴直线AP的解析式为y=-3x+7,
令y=0,则x= ,
∴P( ,0);
②当直线AB绕点A顺时针旋转45°时,如图2,设此时直线与x轴的交点为Q,延长DB交AQ于点F,则∠BAQ=45°,
∵∠ABF=∠ABD=90°,
∴∠BAF=∠BFA=45°,
∴BF=BA=BD,即点B为DF的中点,
∵B(-1,0),D(3,-2),
∴F(-5,2),
设直线AQ的解析式为:y=mx+n,
∴ ,解得 ,
∴直线AQ的解析式为:y= x+ .
令y=0,则x=-11,
∴Q(-11,0),
综上所述,将直线y=2x+2绕点A旋转45°后所得直线与x轴的交点坐标为(-11,0),( ,0).
故选:C.
【点睛】本题属于一次函数与几何综合题目,涉及全等三角形的性质与判定,图象的交点,等腰三角形的
性质等内容,解题的关键是根据45°角作出垂线构造全等.本题若放在九年级可用相似解决.
2.(22-23八年级下·安徽芜湖·期末)如图,在平面直角坐标系中,直线 交 轴于点 ,现将直
线 绕点 按逆时针方向旋转 交 轴于点 ,则点 的坐标是 .【答案】
【分析】过 作 轴于 ,过 作 ,证明 是等腰直角三角形,则有 ,再通
过角度的和差,证明 ,根据性质得出点 ,最后通过待定求出直线 的函数
表达式即可.
【详解】解:如图,过 作 轴于 ,过 作 ,交直线 于D,作 轴于 ,
∵ , ,
∴ , , ,
∴ ,
∵ ,
∴ 是等腰直角三角形,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,∴ , ,
∴ ,
∴ ,
设直线 的函数表达式为: ,
把 , 代入得 ,
解得 ,
∴直线 的函数表达式为: ,
令 ,则 ,
∴ ,
故答案为: .
【点睛】此题考查了一次函数与几何变换,待定系数法求函数的解析式,等腰直角三角形的判定和性质,
全等三角形的判定和性质,正确作出辅助线是解题的关键.
3.(23-24八年级上·江苏徐州·期末)如图,直线 与 、 轴分别交于点 、 . 为 轴上
的动点,连接 ,将线段 绕点 按顺时针方向旋转 ,得到线段 ,连接 .
(1)求直线 对应的函数表达式;
(2)当点 坐标为 时,在 轴上是否存在点 ,使得 ?若存在,求出点 的坐标;若不存
在,请说明理由;
(3)连接 .则 的最小值为 (直接写结果)【答案】(1)
(2) 或
(3)
【分析】(1)运用待定系数法求 的解析式即可;
(2)设 证明 可得 , 的 边上的高为8,由勾股定理求出
,分两种情况由面积关系可得结论,
(3)设点P的坐标为 ,则 可得 , ,得出点C在直线 上运动,
设直线 交 轴于点 , ,作点 关于直线 的对称点 ,连接 ,得
出 当 三点共线时, 此时, 的值最小,最小值为
根据勾股定理求解即可.
【详解】(1)解:设直线 的解析式为 ,
把 . 代入得,
,
解得, ,
所以,直线 的解析式为 ;
(2)解:过点C作 轴于点F,如图,∵
∴
∴
又
∴
∵
∴
∴
∴
,
设点D的坐标为 ,
①当点D在点B下方时,
∴ ,
解得, ,
∴
②当点D 在点B上方时,同理可求出 ,
∴ ,
综上,点D 的坐标为: 或 ;
(3)解:作点 关于直线 的对称点 ,连接 ,由(2)知 ,
∴
设点P的坐标为 ,则
∴ ,
∴ ,
∴点C在直线 上运动,
设直线 交 轴于点 ,
令 则 解得, ;
令 则
∴ ,点 在直线 上,
∵
∴
∵ 与 关于 轴对称,
∴
∴
∴
∴点 在直线 上,
∵ 与 关于直线 对称,
∴
∴
∴ ,
在 中,由三边关系得
当 三点共线时, 此时, 的值最小,最小值为
∵
∴
∴∴ 的最小值为 .
故答案为: .
【点睛】本题主要考查一次函数图象与性质,待定系数法、全等三角形的判定与性质、轴对称的性质、勾
股定理等知识,数形结合是解题的关键.
2.(23-24八年级上·山东济南·期中)如图1,等腰直角三角形 中, , ,过点
作 交于点 ,过点 作 交于点 ,易得 ,我们称这种全等模型为“ 型全
等”.如图2,在直角坐标系中,直线 : 分别与 轴, 轴交于点 、 ( , ).
(1)求 的值和点 的坐标;
(2)在第二象限构造等腰直角 ,使得 ,求点 的坐标;
(3)将直线 绕点 旋转 得到 ,求 的函数表达式.
【答案】(1) ,点 ( , )
(2)点 的坐标为( ,
(3) 或
【分析】本题考查一次函数的图象及性质,平面直角坐标系,三角形全等的判定及性质,解题的关键是正
确利用模型并作出正确的辅助线.
(1)由待定系数法即可求解,将点 ( , )代入解析式 中即可求出 的值,令解析式的 即
可求点 的坐标;
(2)过点 作 轴交于点 ,证明 ,据此即可求解;(3)当直线 绕点 顺时针旋转 得到 时,过点 作 交直线 于点 ,过点 作 轴交
于点 ,证明 ,求得 ,利用待定系数法即可求解,当直线 绕点 逆时针旋转
得到 时,同理可得 的函数表达式.
【详解】(1)解:将点 的坐标代入 中得: ,解得: ,
则该函数的表达式为: ,
令 ,则 ,
点 ,
即 ,点 ( , );
(2)过点 作 轴交于点 ,
, ,
由 型全等模型可得 ,
, ,则 ,
点 的坐标为( , );
(3)当直线 绕点 顺时针旋转 得到 时,过点 作 交直线 于点 ,过点 作 轴交
于点 ,, ,
,
由 型全等模型可得 ,
与 轴的交点 ( , ), ( , ),
, ,
( , ),
设直线 的解析式为 ,
,
解得: ,
;
当直线 绕点 逆时针旋转 得到 时,
同理可得.
综上所述:直线 的解析式为 或 .
3.(22-23八年级下·辽宁沈阳·期中)如图1,在平面直角坐标系中,直线 ,与y轴交于点
B,点C在x轴正半轴上,且 ,(1)求直线 的解析式;
(2)点P是 内部一点,连接 ,请直接写出 的最小值;
(3)如图2,将 绕点B旋转,使得 ,将 沿直线 平移得到 ,连接 、 、
C.是否存在点 ,使 为等腰三角形?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)
(3) 或 或 或
【分析】(1)先求出点A和点B的坐标,再得出点C的坐标,设直线 的解析式为 ,把
, 代入求出k和b的值,即可得出直线 的解析式;
(2)将 绕点A顺时针旋转 得到 ,连接 推出 ,则
当点 在同一条直线上时, 取最小值,求出点 的坐标,根据两点之间的距离公式
求出 即可;
(3)过点 作x轴的垂线,垂足为N,过点 作x轴的垂线,垂足为M,求出 ,
,则点 向右平移 个单位,向下平移 个单位得到点 ,过点 作x轴的垂线,垂足为
P,进行分类讨论即可:①当 时,②当 时,③当 时,④当时.
【详解】(1)解:把 代入 得: ,
∴ ,
把 代入 得: ,
解得: ,
∴ ,则 ,
∵ ,
∴ ,则 ,
设直线 的解析式为 ,
把 , 代入得:
,解得: ,
∴直线 的解析式为 ;
(2)解:如图:将 绕点A顺时针旋转 得到 ,连接 ,
∴ ,
∴ 为等边三角形,则 ,
∴ ,
当点 在同一条直线上时, ,
此时 取最小值,
∵ ,
∴ ,∴ ,则 ,
∵ ,
∴ 轴,
∴ ,
∴ ,
∴ 最小值为 ;
(3)解:过点 作y轴的垂线,垂足为N,过点 作y轴的垂线,垂足为M,
∵ , , ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
由(2)可知, ,
∴ ,
∵ 绕点B旋转得到 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,根据勾股定理可得: ,
∵ ,
∴ , ,
∴点 向右平移 个单位,向下平移 个单位得到点 ,
∵ 沿直线 平移得到 ,
∴ ,点 向右平移 个单位,向下平移 个单位得到点 ,
过点 作x轴的垂线,垂足为P,
①当 时,
∵ ,
∴ ,
把 代入 得: ,
解得: ,
∴ ,则 ;②当 时,
设 ,则 ,
∵ ,
∴ ,
解得: ,
∴ ,
把 代入 得: ,
解得: ,
∴ ,则 ;
③当 时,
由图可知: ,
∴ ,
把 代入 得: ,解得: ,
∴ ,则 ;
④当 时,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
把 代入 得: ,
解得: ,
∴ ,则 ;
综上: 或 或 或 .
【点睛】本题主要考查了一次函数综合,费马点问题,等腰三角形综合,解题的关键是熟练掌握求一次函
数与坐标轴交点,求解费马点问题的方法和步骤,等腰三角形的定义,正确画出辅助线,以及具有分类讨
论的思想.【经典例题八 一次函数中的最值问题】
1.(22-23八年级上·全国·单元测试)如图,在 中, , ,点 在边 上,
,点 为 的中点,点 为边 上的动点,若使四边形 周长最小,则点 的坐标为
( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了轴对称一最短线路问题,坐标与图形的性质,待定系数法求函数解析式,两直线的交
点问题,作点 关于 的对称点 ,连接 ,若使四边形 周长最小,只要 最小,当
三点共线时, 最小, 设直线 交 于 ,则点 与 重合时,四边形 周长
最小,利用待定系数法求出直线 和 的解析式,联立方程组即可求出点 坐标,正确找出点 的位置
是解题的关键.
【详解】解:如图,作点 关于 的对称点 ,连接 ,
∵ , ,∴ ,
∴ ,
∴点 在 轴上,
∵点 为 的中点,
∴ ,
∴ ,
∵点 关于 的对称点 ,
∴ , ,
∴若使四边形 周长最小,只要 最小,
当 三点共线时, 最小,
设直线 交 于 ,则点 与 重合时,四边形 周长最小,
∵ ,
∴ ,
设直线 的函数解析式为 ,把 , 代入得,
,
解得 ,
∴直线 的函数解析式为 ,
设直线 的解析式为 ,把 代入得,
,
解得 ,
∴直线 的解析式为 ,
联立函数解析式得,,
解得 ,
∴点 的坐标为 ,
故选: .
2.(21-22九年级上·浙江宁波·期末)已知点A(1,3)、B(5,﹣2),在x轴上找一点P,使|AP﹣BP|
最大,则满足条件的点P的坐标是 .
【答案】(13,0)
【分析】作点B(5,﹣2)关于x轴的对称点B′(5,2),连接 ,AB′,得到 ,根据
,得到当点P在直线 上时, , 的值最大,
求出过点A(1,3)、B′(5,2)的直线解析式 ,根据y=0时, x=13,得到直线AB′与x轴
的交点P的坐标为(13,0)
【详解】作点B(5,﹣2)关于x轴的对称点B′,则B′(5,2),连接 ,AB′,
则 ,
∵ ,
∴当点P在直线 上时, , 的值最大,
设过点A(1,3)、B′(5,2)的直线解析式为y=kx+b(k≠0),
那么k+b=3,5k+b=2,
解得 ,即AB′所在直线的解析式为 ,
∵此时点P的横坐标是y=0时,x的值,
∴ ,
∴x=13,
∴点P的坐标为(13,0).
故答案为:(13,0)
【点睛】本题主要考查了轴对称线段差最大问题,解决问题的关键是熟练掌握轴对称两点到对称轴上一点
的距离相等的性质,三角形三边的关系,两点之间线段最短.
3.(23-24八年级上·浙江宁波·期末)如图(1),在平面直角坐标系中,直线 交坐标轴于 ,
两点,过点 作 交 于点 ,交 轴于点 ,且 .
(1) 的坐标为_________,线段 的长为_________.
(2)求直线 的解析式和点 的坐标.
(3)如图(2),点 是线段 上一动点(不与点 , 重合), 交 于点 ,连结 .①在点 移动过程中,线段 与 数量关系是否不变,并证明;
②连结 ,当 面积最大时,求 的长度和 的面积.
【答案】(1) ,
(2) ,
(3)①相等,不变,见解析,② ,
【分析】(1)分别将 、 时,代入解析式,即可求出点 、 坐标,即可求解,
(2)根据 ,可得 ,通过 , ,求直线 的解析式,与
联立方程组,即可求解,
(3)①由已知可证 ,即可求解,②由 ,得到
为定值,当 最小时 最大, 由 ,得:当 时, 取最小值,即可求
解,
本题考查了,一次函数综合,三角形的面积,全等三角形的性质与判定,解题的关键是:利用全等三角形,
实现面积之间的等量代换.
【详解】(1)解:当 时,直线 ,
当 时,直线 ,解得: ,
,
,
故答案为: , ,(2)解: 过点 作 交 于点 ,交 轴于点 ,且 ,
, ,
,
设过点 , ,直线 的解析式为: ,
则: 解得: ,
直线 的解析式为: ,
、 交于点 ,
解得: ,
,
故答案为: , ,
(3)解:
① ,
, ,
, ,
,
,
,
,
,即线段 与线段 数量关系, 保持不变,
② ,
,
,
,,
,即: ,
,
,
,
,
, , ,
, ,
,
∴ 为定值,
,
∴要使 最大,求 最小即可,
,
∴当 取最小值时, 最小,
, , ,
,
当 时, 取最小值,
,即: ,解得: ,
面积最小为 ,
,
故答案为:①相等,不变,见解析;② , .4.(23-24九年级上·广东广州·开学考试)如图1,在平面直角坐标系 中,直线 与 轴交于
点 ,直线 与 轴交于点 ,与 相交于 点,过 轴上动点 作直线 轴分别与直
线 、 交于 、 两点.
(1)①请直接写出点 ,点 ,点 的坐标: ______, ______, ______.
②若 ,求 的值;
(2)如图2,若 为线段 上动点,过点 作直线 交直线 于点 ,求当 为何值时, 最
大,并求这个最大值.
【答案】(1)① 、 、 ;② 或3;
(2)当 时, 最大,最大值 .
【分析】(1)①令函数值等于0,可求与x轴交点坐标,联立函数解析式解方程组可得函数图像交点坐标;
②设点 ,则点 ,则 ,即可求解;
(2)设点 ,则点 ,求出点 .进而用t表示出 、 长,根据t的取值范围,
结合一次函数的增减性即可求出 的最大值.
【详解】(1)解:①对于直线 ①,
令 ,解得 ,故点 ,对于 ,同理可得:点 ,
则 ,解得 ,
故点 的坐标为 ,
故答案为: 、 、 ;
②点 在直线 上,则设点 ,同理点 ,
则 ,即:
解得 或3;
(2)点 在直线 上,则设点 ,同理点 ,
∵ ,
∴ ,
∴点F的纵坐标为 ,解 得 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ , ,
∴当 时, 最大,最大值 .
【点睛】本题是一次函数综合题,主要考查了一次函数的性质、平行线的性质、绝对值的应用、面积的计
算等,其中(2)要注意用点的坐标表示线段长.
4.(22-23八年级下·四川泸州·期末)如图,在平面直角坐标系 中,矩形 顶点 分别在y轴
和x轴上,已知 , .(1)求直线 的解析式;
(2)若射线 上有一点 , 面积为S,求S与x的函数关系式,并求 时,点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,在x轴上找一点Q,使 最小,求出最小值和点Q的坐标.
【答案】(1)
(2) 关于 的函数关系式为 .当 时,点 的坐标为
(3) 最小值为 ,
【分析】本题考查了待定系数法求一次函数解析式、矩形的性质,解决本题的关键是掌握待定系数法.
(1)根据矩形性质求出 长,可得 点坐标,即可求直线 的解析式;
(2)根据(1)中直线解析式即可得三角形的面积与 的关系式,进而求得点 坐标.
(3)作出点B关于x轴的对称点D,连接 交x轴于点Q,连接 ,此时 最小,据此求解即可.
【详解】(1) 四边形 是矩形,
, , ,
根据勾股定理,得 ,
,
设直线 的解析式为 ,把 代入,得 ,
∴直线 的解析式为 .(2) ,
当 时, ,
∴ 关于 的函数关系式为 ,当 时,点 的坐标为 .
(3)如图,作出点B关于x轴的对称点D,连接 交x轴于点Q,连接 ,此时 最小,
可得 , ,
∴ ,
∴ 最小值为 ,
设直线 函数关系式为: ,
可得 ,解得: ,
∴直线 函数关系式为: ,
令 得 ,
解得: ,∴ .
【经典例题九 一次函数中的存在性问题】
1.(23-24八年级上·广东深圳·期中)如图,直线 与 轴、 轴分别交于 、 两点,
于点 ,点 为直线 上不与点 、 重合的一个动点.在 轴上存在( )个点 ,使得以 、
、 为顶点的三角形与 全等.
A.2 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【分析】本题考查一次函数与几何的综合应用,全等三角形的判定,根据题意,可知 ,要使
以 、 、 为顶点的三角形与 全等,则 ,再根据 ,只需再确定一组对边相
等,即可得到两个三角形全等,进行讨论即可.
【详解】解:∵ ,
∴当 时, ,当 时, ,
∴ ,
∴ ,
∵ , 为直线 上不与点 、 重合的一个动点,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,∵要使以 、 、 为顶点的三角形与 全等,则 ,
又∵ ,
∴分两种情况进行讨论,
①当 时,此时 或 , ,如图所示:
或 ,
②当 时,此时 或 , ,如图所示,
或 ;
综上,共存在 个点 ;
故选B.
2.(2021·湖北黄石·模拟预测)如图,直线 的解析式为 分别与 , 轴交于 两点,点
的坐标为 ,过点 的直线交 轴负半轴于点 ,且 ,在 轴上方存在点 ,使以点
为顶点的三角形与 全等,则点 的坐标为 .
【答案】 或
【分析】本题考查的是一次函数图像上的坐标特征,涉及到三角形全等、平行线的性质、勾股定理的运用等,将点 的坐标代入直线 的解析式为 ,可求得直线 的解析式,从而可得到
的长度,再分 和 两种情况进行讨论即可得到
答案.
【详解】解: 点 在直线 : 上,
,
,
直线 的解析式为: ,
当 时, ,当 时, ,解得 ,
点 坐标为 ,点 的坐标为 ,
,
,
,
,
,
由勾股定理得: , ,
以点 为顶点的三角形与 全等,
当 时,如图所示,
此时 ,且 ,
,即 ,
点 的横坐标为3,纵坐标为4,
点 的坐标为: ;
当 时,如图所示,此时 , ,
,
点 的横坐标为4,纵坐标为3,
点 的坐标为: ,
综上所述:点 的坐标为 或 .
3.(23-24八年级下·上海闵行·期中)如图:已知直线 与x轴、y轴分别相交于点A、B,
是 的角平分线,点E是线段 上的一个动点(不与点O,A重合),过点E作 ,交线段
于点Q,交线段 于点F,设 , .
(1)分别求点A和点B的坐标;
(2)求y与x的函数关系式,并写出定义域;
(3)连接 ,如果 垂直平分 ,那么直线 上是否存在点P,使得 的面积等于 的面积
的2倍?若存在,求出此时点P的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1) , ;
(2) ;(3)存在,点 的坐标为 或 .
【分析】本题考查了一次函数的图象与性质,求一次函数解析式,勾股定理,角平分线的性质等知识,掌
握相关知识是解题的关键.
(1)利用一次函数与x轴、y轴的交点坐标即可求解;
(2)根据勾股定理求出 的长,解得 ,再进一步求出 ,即可求解;
(3)连接 ,先证明四边形 为菱形,再通过勾股定理即可求解.
【详解】(1)解:∵直线 与 轴轴交于 ,与 轴交于 ,
∴令 ,则 ,
∴
令 ,则 ,
∴ .
(2)解:∵ ,
∴ ,
∴ ,
在 中, ,
∴ ,
∴ ,
∵ 平分 ,
∴ ,
∴ ,
在 中, ,∴ ,
∴ 或 (舍去),
∴ ,
∵ ,
∴ ,
在 中,
∴ ,
,
∴ ,
在 上运动与 重合时 ,与 重合则 ,
∵ 与 不重合,
∴ .
(3)解:连接 ,如图:
∶ 垂直平分 ,
∴ , ,
又∵ 平分 ,
∴ ,
又∵ ,
∴ ,
∴ ,∴ ,
∴四边形 为菱形,
∵ ,则 ,
在 中, , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
且 在 上
∴当 与 重合时,
如图:
当 在A上方与 重合时,
, ,
,∴ ,
∴ ,
∴ , ,
∴ ,
综上, 为 或 .
4.(2024八年级下·全国·专题练习)如图,在平面直角坐标系中,直线 与x轴、y轴分别交A、B
两点,与直线y 相交于点 .
(1)求m和b的值;
(2)若直线 与x轴相交于点D,动点P从点D开始,以每秒1个单位的速度向x轴负方向运动,设
点P的运动时间为t秒.
①若点P在线段 上,且 的面积为10,求t的值;
②是否存在t的值,使 为等腰三角形?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)① ;②存在t的值,使 为等腰三角形,t的值为4或 或 或8
【分析】本题考查一次函数的综合应用,正确的求出函数解析式,利用数形结合的思想进行求解,是解题
的关键.(1)将点 代入 ,求出 的值,再代入 中求出 即可;
(2)①利用面积公式列出方程进行求解即可;②三种情况:当 时;当 时;当 时;
分别求出t的值即可.
【详解】(1)在 中,当 时, ;
当 时, ;
∴ ;
∵点C在直线 上,
∴ ,
又∵点 也在直线 上,
∴ ,
解得: ;
(2)①在 中,当 时, ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ;
设 ,则 ,过C作 于E,如图1所示:
则 ,∵ 的面积为10,
∴ ,
解得: ;
②存在,理由如下:
过C作 于E,如图1所示:
则 ,
∴ ,
∴ ;
a、当 时, ,
∴ ,
∴ ;
b、当 时,如图2所示:
则 ,
∴ , ,
∴ ,或 ;
c、当 时,如图3所示:设 ,则 , ,
∴ ,
解得: ,
∴P与E重合, ,
∴ ,
∴ ;
t的值为4或 或 或8.
5.(22-23九年级上·重庆沙坪坝·开学考试)如图1,在平面直角坐标系中,直线 与x轴
交于点A,与y轴交于点 ,直线 与x轴交于点C,与直线 交于 , , .
(1)求直线 的解析式.
(2)点P是射线 上的动点,过点P作 且与 交于点Q, 轴垂足为点F, 轴垂足为
点H,当四边形 为正方形时,求出正方形的边长.
(3)如图2,连接 ,将 沿直线 翻折得到 .若点M为直线 上一动点,在平面内是否存
在点N,使得以B、G、M、N为顶点的四边形为菱形,若存在,直接写出N的坐标,并把求其中一个点N
的过程写出来,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)(2)
(3)存在,N点坐标为 或 或 或
【分析】(1)分别求出A、C、D点坐标,再用待定系数法求函数的解析式即可;
(2)设 ,则 , , ,则 , ,再
由 ,求出t的值即可求正方形的边长;
(3)设 , , ,由 , ,求出
,,①当 为菱形对角线时, ,求出 ;②当 为菱形对角线时,
,求出 ;③当 为菱形的对角线时, ,求出 或
.
【详解】(1)解:∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,将 , 代入 ,
∴ ,解得 ,
∴ ,
将 代入 ,
∴ ,
解得 ,
∴ ,
设直线直线 的解析式为 ,
∴ ,解得 ,
∴ ;
(2)设 ,则 , , ,
∵ ,
∴ , ,
∵四边形 为正方形,
∴ ,
解得 或 ,
∵P点在射线 上,∴ ,
∴ ,
∴正方形的边长为 ;
(3)存在点N,使得以B、G、M、N为顶点的四边形为菱形,理由如下:
设 , ,
∵ , ,
∴ , ,
设 ,
∴ , ,
解得 , (舍)或 , ,
∴ ,
①当 为菱形对角线时, ,
∴ ,解得: ,
∴ ;
②当 为菱形对角线时, ,
∴ ,解得 (舍)或 ,
∴ ;
③当 为菱形的对角线时, ,
∴ ,
解得 或 ,
∴N点坐标 或 ;
综上所述:N点坐标为 或 或 或 .
【点睛】本题考查一次函数的图象及性质,熟练掌握一次函数的图象及性质,菱形的性质,正方形的性质,
待定系数法求函数的解析式是解题的关键.注意第(3)问有多种情况,注意不要有遗漏.
【经典例题十 一次函数的综合】
1.(21-22八年级下·陕西西安·期中)已知直线 , , 的图象如图所示,若无
论x取何值,y总取 、 、 中的最小值,则y的最大值为( )A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据无论x取何值,y总取 、 、 中的最小值,y最大值即求三个函数的公共部分的最大值.
【详解】解:如图
由于y总取 、 、 中的最小值,所以 的图象如图所示,分别求出 、 、 交点的坐标
, , ,
当 时, ;
当 时, ;
当 时, .
所以y最大值为 .
故选:B.
【点睛】此题主要考查了一次函数与一次不等式的综合应用,画出函数的图象根据数形结合解题,数形结
合是解题的关键.
2.(23-24八年级上·浙江湖州·期中)如图,分别以 的三边 、 、 为边,向外作三个正
三角形,分别为 、 、 ,连结 、 相交于点G,连结 ,若 ,
,则 的值是 .【答案】
【分析】以点C为原点,垂直于边 的直线为 轴,建立平面直角坐标系,表示出各点的坐标,然后用
待定系数法求直线 , 的解析式,从而求出 点,最终运用两点之间距离公式得解;
【详解】解:如图,以点C为原点,垂直于边 的直线为 轴,建立平面直角坐标系,
∵分别以 的三边 、 、 为边,向外作三个正三角形,分别为 、 、 ,
,
, , , ,
,
∴点 在 轴负半轴上,
根据等边三角形的性质可得:
轴, ,
,
,
由勾股定理得: ,
在 中,由面积法可得: ,
,,
,
, , , , ,
设 ,
,解得; ,
解得: ,
同理可得: ,
联立得, ,
解得:
,
由两点之间距离公式可得: ,
同理可得: , ,,
故答案为: .
【点睛】本题考查了建立平面直角坐标系解决几何问题,待定系数法求函数解析式,等边三角形的性质,
勾股定理,求两直线的交点以及两点之间距离公式的应用等,综合运用所学解决问题是解题的关键.
3.(2024·山东泰安·一模)探究:如图,在平面直角坐标系中,一次函数 的图象 分别与x轴,y
轴交于点A,点P,经过点P的直线 交x轴的正半轴于点B,且 .
(1)如图①,求点A的坐标及直线 的函数表达式;
(2)如图②,取 的中点 ,过点 作 轴,交直线 于点 ,连接 ,求 的面积;
(3)在(2)的条件下,延长 交直线 于点 ,如图③,若 为 轴上一点,且以 , , 为顶点的
三角形是等腰三角形,求点C的坐标,
【答案】(1) ,
(2)
(3) 或 或
【分析】(1)由待定系数法即可求解;
(2)由 的面积 ,即可求解;
(3)当 时,列出等式即可求解;当 或 时,同理可解.【详解】(1)解:对于 ,当 时, ,
令 ,
则 ,即点 、点 ,
,则 ,点 ,
设直线 的表达式为: ,
将点 的坐标代入上式得: ,
解得: ,
则直线 的表达式为: ;
(2) 点 是 的中点,则点 ,
当 ,
解得: ,即点 ,则 ,
则 的面积 ;
(3)当 时,则 ,
即点 ,
设点 ,
由点 、 、 的坐标得, , , ,
当 时,
则 ,
解得: ,
即点 ;
当 或 时,
则 或 ,
解得: (舍去)或0或 ,即点 的坐标为: 或 ;
综上,点 的坐标为: 或 或 .
【点睛】本题考查的是一次函数综合运用,两点之间距离公式,等腰三角形的性质、待定系数法求函数表
达式,分类求解是解题的关键.
4.(23-24八年级下·湖南永州·阶段练习)在平面直角坐标系中, 、 ,四边形 是正方
形,点 是 轴正半轴上一动点, , 交正方形 外角的平分线 于点 .
(1)如图1,当点 是 的中点时,求证: ;
(2)点 在 轴正半轴上运动,点 在 轴上.若四边形 为菱形,求直线 的解析式.
(3)连 ,点 是 的中点,当点 在 轴正半轴上运动时,点 随之而运动,点 到 的距离是否为
定值?若为定值,求出这个值;若不是定值,请说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)是定值,
【分析】(1)如图1中,取 的中点 ,连接 .只要证明 即可;
(2)如图2中,作 交 作于 ,则 ,由四边形 是正方形,可证 ,
四边形 是平行四边形,当 点在边 上时, 点在 上, ,推出四边形 不
可能是菱形,推出点 在点 的右侧,如图3中,利用全等三角形的性质求出 ,可得当 坐标,致力于待定系数法即可解决问题;
(3)只要证明点 到 的距离为定值且等于平行线 之间的距离即可.
【详解】(1)证明:如图1中,取 的中点 ,连接 .
为正方形的外角平分线,
∴ ,
∴ ,
∵ 分别为 的中点,
∴ ,
∴ 是等腰直角三角形,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
(2)解:如图2中,作 交 作于 ,由四边形 是正方形,可证 ,
,
∴ ,
由(1)可知 ,∴ ,
∴四边形 是平行四边形,当 点在边 上时, 点在 上, ,
∴四边形 不可能是菱形,
∴点 在点 的右侧,
如图3中,
∵四边形 是菱形,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
设直线 的解析式为 ,则有 ,
解得 ,
∴直线 的解析式为 .
(3)解:如图4或5,连接 .∵ ,
∴ ,
∵ 是 中点,
∴ ,
∴点 在 的垂直平分线上,
∵ 垂直平分 ,
∴点 在直线 上,
∵ ,
∴ ,
∴点 到 的距离为定值且等于平行线 之间的距离,
∴点 到 的距离 .
【点睛】本题考查一次函数综合题、正方形的性质、全等三角形的判定和性质、平行线的性质等知识,解
题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,属于压轴题.
5.(23-24八年级下·黑龙江哈尔滨·开学考试)如图,在平面直角坐标系中,点C在y轴的正半轴上,点B
与点A关于y轴对称, 为等边三角形, , .
(1)求点A的坐标;
(2)动点F从原点出发,以每秒1个单位长度的速度,沿x轴正方向运动,运动时间为t秒,求 的面积S与t之间的关系(用含t的式子表示S).
(3)在(2)的条件下,当点F运动到点A时,有一动点E从点C出发,以每秒1个单位长度的速度,沿线
段 向终点B运动,当点E到达终点时,点E、F运动停止,连接 交 于点G,交y轴于点K,
①过点E作 于点H,求线段 的长;
②如图,当 , 时,在x轴负半轴有一点L,连接 ,在y轴上取一点M,
,连接 并延长,交 于点N,若 .求线段 的长.
【答案】(1)
(2)当 时, ;当 时,
(3)① ;②
【分析】(1)由等边三角形的性质及轴对称的性质可知 在 轴上, , ,即可
求得点 的坐标;
(2)由题意可知, ,分两种情况:当 时,当 时,表示出 的长度,结合三角形的面
积公式即可求解;
(3)①由题意可知 ,结合 是等边三角形,过点 作 ,则易得 是等边三角形,
进而可证 ,得 ,根据等边三角形的性质得 ,可得
,即可求解;
②当 时,易得 ,由 , ,知 ,得
, ,在 上取 ,则 ,过点 作
,交 延长线于 ,则 ,设 ,结合题意表示出相应的角, , ,则 ,得 ,可证
,得 , ,则 ,结合
即可求解.
【详解】(1)解:∵ 为等边三角形,点C在y轴的正半轴上,点B与点A关于y轴对称,
∴ 轴 ,即 轴,
∵ ,
∴ ,
作 ,则 ,
∴ ,即点 到 距离为 ,
又∵ 轴, ,即点 到 轴距离为 ,
即:点 与点 重合,则 在 轴上,
∴ ,
∴ ;
(2)由题意可知, ,
当 时,点 在线段 上,则 ,
∴ 的面积 ;
当 时,点 在线段 的延长线上,则 ,
∴ 的面积 ;
综上,当 时, ;当 时, ;
(3)①当点 运动到点 时,有一动点 从点 出发,以每秒1个单位长度的速度,
∴ ,∵ 是等边三角形,
∴ , ,
过点 作 ,则 , , ,
∴ 是等边三角形,则 ,
又∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
则 ,
∴ ;
②当 时,即 ,可得: ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
在 上取 ,则 ,
过点 作 ,交 延长线于 ,则 ,设 ,则 ,,
∵ ,则 ,
∴ ,则 ,
由三角形内角和可得 ,
∴ ,则 ,
∴ ,
又∵ ,
∴ ,
∴ ,
又∵ ,
由三角形内角和可得 ,
∴ ,则 ,
∵ , ,
∴ .
【点睛】本题考查等边三角形的判定及性质,全等三角形的判定及性质,坐标与图形,一次函数与几何图
形,勾股定理等知识点,添加辅助线构造全等三角形是解决问题的关键.