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例题精讲
【例1】.如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=﹣2x+4的图象与x轴、y轴分别交于点A和点B,过
点B的直线BC:y=kx+b交x轴于点C(﹣8,0).
(1)k的值为 ;
(2)点M为直线BC上一点,若∠MAB=∠ABO,则点M的坐标是 ( 2 , 5 )或(﹣ 2 , 3 ) .
解:(1)在y=﹣2x+4中,令x=0得y=4,
∴B(0,4),
把B(0,4),C(﹣8,0)代入y=kx+b得:
,
解得 ,
∴k的值为 ,
故答案为: ;
(2)如图:由(1)知,直线BC:y= x+4,
设M(m, m+4),则BM= = |m|,
在y=﹣2x+4中,令y=0得x=2,
∴A(2,0),
∵B(0,4),C(﹣8,0),
∴AB2=(2﹣0)2+(0﹣4)2=20,AC2=(2+8)2+(0+0)2=100,BC2=(0+8)2+(4﹣0)2=80,
∴AB2+BC2=AC2,AB=2 ,
∴∠ABC=90°=∠AOB,
若∠MAB=∠ABO,则△AOB∽△MBA,
∴ = ,即 = ,
解得m=2或m=﹣2,
∴M(2,5)或(﹣2,3),
故答案为:(2,5)或(﹣2,3).
变式训练
【变1-1】.如图,直线y=﹣x﹣4交x轴和y轴于点A和点C,点B(0,2)在y轴上,连接AB,点P为
直线AB上一动点.
(1)直线AB的解析式为 y = x +2 ;
(2)若S△APC =S△AOC ,求点P的坐标;
(3)当∠BCP=∠BAO时,求直线CP的解析式及CP的长.解:(1)∵直线y=﹣x﹣4交x轴和y轴于点A和点C,
∴点A(﹣4,0),点C(0,﹣4),
设直线AB的解析式为y=kx+b,
由题意可得: ,
解得: ,
∴直线AB的解析式为y= x+2,
故答案为:y= x+2;
(2)∵点A(﹣4,0),点C(0,﹣4),点B(0,2),
∴OA=OC=4,OB=2,
∴BC=6,
设点P(m, m+2),
当点P在线段AB上时,
∵S△APC =S△AOC ,
∴S△ABC ﹣S△PBC = ×4×4,
∴ ×6×4﹣ ×6×(﹣m)=8,
∴m=﹣ ,
∴点P(﹣ , );
当点P在BA的延长线上时,∵S△APC =S△AOC ,
∴S△PBC ﹣S△ABC = ×4×4,
∴ ×6×(﹣m)﹣ ×6×4=8,
∴m=﹣ ,
∴点P(﹣ ,﹣ ),
综上所述:点P坐标为(﹣ , )或(﹣ ,﹣ );
(3)如图,当点P在线段AB上时,设CP与AO交于点H,
在△AOB和△COH中,
,
∴△AOB≌△COH(ASA),
∴OH=OB=2,
∴点H坐标为(﹣2,0),
设直线PC解析式y=ax+c,
由题意可得 ,
解得: ,
∴直线PC解析式为y=﹣2x﹣4,
联立方程组得: ,解得: ,
∴点P(﹣ , ),
∴CP= = ,
当点P'在AB延长线上时,设 CP'与x轴交于点H',
同理可求直线P'C解析式为y=2x﹣4,
联立方程组 ,
∴点P(4,4),
∴CP= =4 ,
综上所述:CP的解析式为:y=﹣2x﹣4或y=2x﹣4;CP的长为 或4 .
【变1-2】.如图,在平面直角坐标系中,直线AD:y=﹣x+4交y轴于点A,交x轴于点D.直线AB交x
轴于点B(﹣3,0),点P为直线AB上的动点.
(1)求直线AB的关系式;
(2)连接PD,当线段PD⊥AB时,直线AD上有一点动M,x轴上有一动点N,直接写出△PMN周长
的最小值;
(3)若∠POA= ∠BAO,直接写出点P的纵坐标.
解:(1)在y=﹣x+4中,令x=0得y=4,
∴A(0,4),设直线AB的关系式为y=kx+4,把B(﹣3,0)代入得:
﹣3k+4=0,
解得k= ,
∴直线AB的关系式为y= x+4;
(2)设P(m, m+4),
∵PD⊥AB,
∴BP2+PD2=BD2,
∵B(﹣3,0),D(4,0),
∴(m+3)2+( m+4)2+(m﹣4)2+( m+4)2=49,
解得m=﹣3(与B重合,舍去)或m=﹣ ,
∴P(﹣ , ),
作P关于x轴的对称点S,连接PS交x轴于R,延长RP交直线AD于K,过K作KT⊥RK,取KT=
KP,如图:
∴S(﹣ ,﹣ ),
∵∠DKR=∠DAO=45°,KT⊥RK,
∴∠DKR=45°=∠DKT,
∵KT=KP,
∴P,T关于直线AD对称,
连接TS交AD于M,交x轴于N,则此时△PMN周长的最小,最小值即为TS的长,
在y=﹣x+4中,令x=﹣ 得y= ,
∴K(﹣ , ),
∴PK=KT= ,∵KS= + = ,
∴TS= = ,
∴△PMN周长的最小值为 ;
(3)当P在y轴左侧时,过P作PH⊥y轴于H,在H下方取HW=HA,连接PW,若此时PW=OW,
则∠PWA=∠BAO=2∠POA,如图:
∵OB=3,OA=4,
∴ = = ,
设PH=3t,则AH=HW=4t,
∴PW=5t=OW,
∵OW+HW+AH=OA=4,
∴5t+4t+4t=4,解得t= ,
∴OH=9t= ,
∴P的纵坐标为 ;
当P在y轴右侧时,过P作PF⊥y轴于F,如图:
∵∠BAO=2∠POA,
∴∠POA+∠APO=2∠POA,
∴∠APO=∠POA,
∴AO=AP=4,
∵ = = ,
∴AF= ,
∴OF= ,∴P的纵坐标为 ,
综上所述,P的纵坐标为 或 .
【例2】.如图,直线y=kx+b与直线y=﹣x+4相交于点A(2,2),与y轴交于点B(0,﹣2).
(1)求直线y=kx+b的函数表达式;
(2)若直线y=﹣x+4与y轴交于点D,点P在直线y=﹣x+4上,当∠ABO=∠POD时,直接写出点P
的坐标.
解:(1)∵直线y=kx+b与直线y=﹣x+4相交于点A(2,2),与y轴交于点B(0,﹣2).
∴ , ,
∴直线y=kx+b的函数表达式为y=2x﹣2;
(2)①点P在y轴右侧时,∵∠ABO=∠POD,
∴OP∥AB,
∵直线AB的函数表达式为y=2x﹣2,
∴直线OP为y=2x.
联立y=﹣x+4得: ,
解得x= ,
∴P( , );
②点P在y轴左侧时,过点A作AM⊥x轴于M,减OP于N,设AB交x轴于点C,∴∠OMN=∠BOC=90°,
∵A(2,2),
∴M(0,2),
∵B(0,﹣2),
∴OM=BO=2,
∵∠ABO=∠POD,
∴△CBO≌△MON,
∴MN=OC,
∵直线AB的函数表达式为y=2x﹣2,
∴点C(1,0),
∴OC=1,
∴MN=1,
∴N(﹣1,2),
设直线ON的函数表达式为y=mx,
∴﹣x=2,解得x=﹣2,
∴直线ON的函数表达式为y=﹣2x,
联立y=﹣x+4得: ,
解得x=﹣4,
∴P(﹣4,8).
综上所述:点P坐标为( , )或(﹣4,8).
变式训练
【变2-1】.如图,在平面直角坐标系中,直线l的解析式为y=﹣ x+b,它与坐标轴分别交于A、B两点,
已知点B的纵坐标为4.
(1)求出A点的坐标.
(2)在第一象限的角平分线上是否存在点Q使得∠QBA=90°?若存在,求点Q的坐标;若不存在,请
说明理由.
(3)点P为y轴上一点,连结AP,若∠APO=2∠ABO,求点P的坐标.解:(1)∵B的纵坐标为4.直线ly=﹣ x+b,与坐标轴分别交于A、B两点,
∴点B(0,4),
将点B(0,4)代入直线l的解析式y=﹣ x+b得:b=4,
∴直线l的解析式为:y=﹣ x+4,
令y=0得:x=3,
∴A(3,0);
(2)存在,
∵A(3,0),B(0,4),
∴AB= = =5,
∵Q在第一象限的角平分线上,
设Q(x,x),
根据勾股定理:
QB2+BA2=QA2,
x2+(x﹣4)2+52=x2+(x﹣3)2,
解得x=16,
故Q(16,16);
(3)如图:①当点P为y轴正半轴上一点时,
∵∠APO=2∠ABO,∠APO=∠ABO+∠PAB,
∴∠ABO=∠PAB,
∴PA=PB,
设P(0,p),
∴PA2=PB2,
∴32+p2=(4﹣p)2,
∴p= ,
∴P(0, );
②当点P为y轴负半轴上一点时,
∠AP′P=∠APO=2∠ABO,
∴AP=AP′,
∵AO⊥PP′,
∴OP′=OP= ,
∴P′(0,﹣ ).
综上所述:点P的坐标为(0, )或P(0,﹣ ).
【变2-2】.如图1,已知函数y= x+3与x轴交于点A,与y轴交于点B,点C与点A关于y轴对称.
(1)求直线BC的函数解析式;
(2)设点M是x轴上的一个动点,过点M作y轴的平行线,交直线AB于点P,交直线BC于点Q.
①若△PQB的面积为 ,求点Q的坐标;②点M在线段AC上,连接BM,如图2,若∠BMP=∠BAC,直接写出P的坐标.
解:(1)对于y= x+3,
由x=0得:y=3,
∴B(0,3).
由y=0得: x+3=0,解得x=﹣6,
∴A(﹣6,0),
∵点C与点A关于y轴对称.
∴C(6,0)
设直线BC的函数解析式为y=kx+b,
∴ ,解得 ,
∴直线BC的函数解析式为y=﹣ x+3;
(2)①设点M(m,0),则点P(m, m+3),点Q(m,﹣ m+3),
过点B作BD⊥PQ与点D,则PQ=|﹣ m+3﹣( m+3)|=|m|,BD=|m|,
则△PQB的面积= PQ•BD= m2= ,解得m=± ,
故点Q的坐标为( ,3﹣ )或(﹣ ,3+ );
②如图2,当点M在y轴的左侧时,
∵点C与点A关于y轴对称,
∴AB=BC,
∴∠BAC=∠BCA,
∵∠BMP=∠BAC,
∴∠BMP=∠BCA,
∵∠BMP+∠BMC=90°,
∴∠BMC+∠BCA=90°
∴∠MBC=180°﹣(∠BMC+∠BCA)=90°,
∴BM2+BC2=MC2,
设M(x,0),则P(x, x+3),
∴BM2=OM2+OB2=x2+9,MC2=(6﹣x)2,BC2=OC2+OB2=62+32=45,
∴x2+9+45=(6﹣x)2,解得x=﹣ ,
∴P(﹣ , ),
如图2,当点M在y轴的右侧时,
同理可得P( , ),
综上,点P的坐标为(﹣ , )或( , ).1.如图,平面直角坐标系中,直线AB与x轴、y轴分别交于点A(4,0)、点B(0,2).
(1)求直线AB的表达式;
(2)设点C为线段AB上一点,过点C分别作CD⊥x轴、CE⊥y轴,垂足分别为D、E,当OC平分
∠AOB时,求点C的坐标.
解:(1)设直线AB的表达式为:y=kx+b,
把A(4,0)、B(0,2)代入y=kx+b得: ,
解得: ,
∴直线AB的表达式为: ;
(2)设点C的坐标为 .
∵CD⊥x轴、CE⊥y轴,OC平分∠AOB,
∵CD=CE,
∴ .解得 ,
∴点C的坐标为 .
2.如图,在平面直角坐标系中,直线AB与x轴交于点A(8,0),与y轴交于B(0,8),点D为OA延
长线上一动点,以BD为直角边在其上方作等腰三角形BDE,连接EA.
(1)求证∠EAD=∠OAB;
(2)求直线EA与y轴交点F的坐标.(1)证明:过点E作EG⊥x轴,如图1所示,
∴∠EGD=∠DOB=∠EDB=90°,ED=DB,
∴∠1+∠2=90°,∠2+∠3=90°,
∴∠1=∠3,
在△EGD和△DOB中,
,
∴△EGD≌△DOB(AAS),
∴EG=DO,GD=OB,
∵A(8,0),B(0,8),
∴OB=OA=8,
∴GD=OA,
∴DO=DA+OA=DA+DG=AG,
∴EG=AG,
∴∠EAG=∠GEA=45°,
又OA=OB=8,
∴∠OAB=∠OBA=45°,
∴∠EAD=∠OAB;
(2)解:如图2,
∵∠EAD=45°,∠AOF=90°,
∴∠OAF=∠OFA=45°,∴OA=OF=8,
∴点F的坐标为(0,﹣8).
3.如图1,直线y=﹣x+b分别交x,y轴于A,B两点,点C(0,2),若S△ABC =2S△ACO .
(1)求b的值;
(2)若点P是射线AB上的一点,S△PAC =S△PCO ,求点P的坐标;
(3)如图2,过点C的直线交直线AB于点E,已知D(﹣1,0),∠BEC=∠CDO,求直线CE的解
析式.解:(1)∵直线y=﹣x+b分别交x,y轴于A,B两点,
∴点A(b,0),点B(0,b),
∴S△ABC = = ,S△ACO = = ,
∵S△ABC =2S△ACO ,
∴ ,
解得b=6;
(2)由(1)知b=6,直线AB表达式为y=﹣x+6,
∴A点坐标(6,0),B点坐标(0,6),
设直线AC的表达式为y=kx+b,将点A、C代入得,
,解得 ,
∴直线AC的解析式为y= x+2,
①当点P在第一象限时,过点P作PQ⊥x轴,交AC于点Q,设Q(x,﹣ x+2),则点P(x,﹣
x+6),
方法一:
∴PQ=﹣x+6﹣(﹣ x+2)=﹣ +4,
∴S△PAC =S△PCQ +S△PAQ
= +=12﹣2x,
S△PCO =
=x,
∵S△PAC =S△PCO ,即12﹣2x=x,解得:x=4,则P点坐标(4,2);
方法二:∵S△PAC =S△BCA ﹣S△BCP ,
∴S△PAC = ﹣
=
=12﹣2x,
∵S△PCO = = ,
∴S△PAC =S△PCO ,
∴12﹣2x=x,
解得x=4,
∴P(4,2);
②当P点在第二象限时,设点P(x,﹣x+6),
∴S△PAC =S△PBC +S△ABC
= +
=12﹣2x,
S△PCO ==﹣x,
∵S△PAC =S△PCO ,即12﹣2x=﹣x,解得:x=12,
∴第二象限x<0,x=12不符合题意舍去,
∴P点坐标(4,2);
(3)过点C作CF⊥AB于点F,
∵CF⊥AB,直线AB解析式为y=﹣x+6,且点C(0,2),
∴可得直线CF的解析式为y=x+2,
联立得 ,解得 ,即交点F坐标(2,4),
∴CF= =2 ,
设点E(x,﹣x+6),
∴EF= = (x﹣2),
∵∠BEC=∠CDO,∠COD=∠CFE=90°,
∴△CDO∽△CEF,
∴ = ,即 = ,
解得:x=3,
∴点E坐标(3,3),点C(0,2),
设直线CE解析式为y=ax+b,将点E、C代入得
,解得 ,∴直线CE的解析式为y= .
解法二:如图,过点D作DF⊥CD交EC于点F,过点F作FH∠OD于H,设EC交x轴于点G.
∵∠BEC=∠CDO,
∴∠BAO+∠EGA=∠EGA+∠DCG,
∴∠DCG=∠AO=45°,
∴CD=DF,
∵∠FDH+∠CDO=90°,∠CDO+∠DCO=90°,
∴∠DCO=∠FDH,
∵∠FHD=∠DOC=90°,
∴△FHD≌△DOC(AAS),
∴FH=OD=1,DH=OC=2,
∴F(﹣3,1),
∴直线CE的解析式为y= .
4.在平面直角坐标系xOy中,正比例函数y=mx(m≠0)的图象经过点A(2,4),过点A的直线y=
kx+b(k>0)与x轴、y轴分别交于B,C两点.
(1)求正比例函数的表达式;
(2)若△AOB的面积为△BOC的面积的 倍,求直线y=kx+b的表达式;
(3)在(2)的条件下,若一条平行于OA的直线DE与直线BC在第二象限内相交于点D,与y轴相交
于点E,连接OD,当OC平分∠AOD时,求点D的坐标.解:(1)把点A(2,4)代入正比例函数y=mx(m≠0),
∴2m=4,解得m=2,
∴正比例函数的表达式为:y=2x;
(2)当点B在x轴负半轴时,根据题意可画出图形,如下所示,过点A作x轴和y轴的垂线,垂足分别
为N和M,
则AM=2,AN=4,
设△BOC的面积为3S,则△AOB的面积为4S,
∴△AOC的面积为S,即△AOB的面积=4△AOC的面积,
∵△AOC的面积= OC•AM=OC,
△AOB的面积= OB•AN=2OB,
∴2OB=4OC,即OB=2OC,
令x=0,则y=b,
∴C(0,b),
∴OC=b,
∴OB=2b,即B(﹣2b,0),
将B(﹣2b,0),A(2,4)代入函数解析式,可得,,解得 ,
∴直线AB的解析式为:y= x+3;
当点B在x轴正半轴时,如图所示,
设△BOC的面积为3S,则△AOB的面积为4S,
∴△AOC的面积为7S,即7△AOB的面积=4△AOC的面积,
∵△AOC的面积= OC•AM=OC,
△AOB的面积= OB•AN=2OB,
∴14OB=4OC,即OB= OC,
令x=0,则y=b,
∴C(0,b),
∴OC=b,
∴OB= b,即B(﹣ b,0),
将B(﹣ b,0),A(2,4)代入函数解析式,可得,
,解得 ,
∴直线AB的解析式为:y= x﹣3;综上,直线AB的解析式为:y= x+3或y= x﹣3;
(3)如图,作点A关于y轴的对称点A′,连接OA′,
由对称可知,∠AOC=∠A′OC,即OC平分∠AOA′,
∴线段OA′与直线AB的交点即为点D.
由对称可知,A′(﹣2,4),
∴直线OA′的解析式为:y=﹣2x,
令﹣2x= x+3,解得x=﹣ ,
∴y=﹣2x= ,
∴D(﹣ , ).
5.综合与探究
如图1,直线AB与坐标轴交于A,B两点,已知点A的坐标为(0,3),点B的坐标为(4,0),点C
是线段AB上一点.
知识初探:如图1,求直线AB的解析式.
探究计算:如图2,若点C是线段AB的中点,则点C的坐标为( 2 , )
拓展探究:如图3,若点C是线段AB的中点,过点C作线段AB的垂线,交x轴于点M,求点M的坐
标.
类比探究:如图4,过点C作线段AB的垂线,交x轴于点N,连接AN,当∠OAN=∠CAN时,则点N
的坐标为( , 0 )解:知识初探:设直线AB的解析式为y=kx+b,
将A,B两点坐标代入,得 ,
解得 ,
∴直线AB的解析式为y=﹣ x+3;
探究计算:∵点C为线段AB的中点,点A的坐标为(0,3),点B的坐标为(4,0),
∴由中点公式得,点C(2, ),
故答案为:2, ;
拓展探究:连接AM,设M(m,0),则OM=m,BM=4﹣m,
∵点C是线段AB的中点,CM⊥AB,
∴AM=BM=4﹣m,
在Rt△AOM中,AM2=OM2+OA2,
∴(4﹣m)2=m2+32,
∴m= ,
∴M( ,0);
类比探究:∵NC⊥AB,NO⊥OA,
∴当∠OAN=∠CAN时,即AN平分∠OAB时,NO=NC,
在Rt△OAN和Rt△ACN中,
,
∴Rt△OAN≌Rt△ACN(HL),
∴AC=AO=3,
在Rt△AOB中,由勾股定理得AB= =5,
∴BC=AB﹣AC=2,
设点N的坐标为(n,0),则ON=n,则CN=n,BN=4﹣n,
在Rt△BCN中,由勾股定理得(4﹣n)2﹣n2=22,
解得n= ,
∴点MN的坐标为( ,0).
故答案为: ,0.6.平面直角坐标系中,已知A的坐标为(﹣2,0),B在y轴正半轴上,且 ,将线段AB绕
点A顺时针方向旋转45°,交y轴于点C.
(1)求直线AC的解析式;
(2)点D是直线AC上的一点,且满足∠ADB=∠ABC,求点D坐标.
解:(1)如图:过点B作BM⊥AC于M,
∵A的坐标为(﹣2,0), ,
∴OA=2, ,
在Rt△ABO中,根据勾股定理得: ,
∵∠BAC=45°,CM⊥AB,
∴AM=BM,
在Rt△ABM中,由勾股定理得: ,
解得: ,∵∠ACO=∠BCM,∠AOC=∠BMC,
∴△ACO∽△BCM,
设OC=x,AC=y,则 ,
∴ ,即 ,
,
解得: ,
∴C(0,1).
设直线AC的函数表达式为y=kx+b(k≠0),
将点A(﹣2,0),C(0,1)代入得,
,
解得: ,
∴直线AC的函数表达式为 .
(2)设点D的坐标为: ,
∵OB=6,
∴B(0,6),
∴ ,
∵∠ADB=∠ABC,∠AOB=∠BMD=90°,
∴△ABO∽△BDM,
∴ ,即 ,整理得: ,
两边同时平方: ,
解得:a =14,a =﹣10,
1 2
当a=14时, ,
当a=﹣10时, a+1=﹣4,
∴点D的坐标为:(14,8)或(﹣10,﹣4).
7.如图1,已知函数y= x+3与x轴交于点A,与y轴交于点B,点C与点A关于y轴对称.
(1)请写出点A坐标 (﹣ 6 , 0 ) ,点B坐标 ( 0 , 3 ) ,直线BC的函数解析式 y =﹣
x +3 ; ;
(2)设点M是x轴上的一个动点,过点M作y轴的平行线,交直线AB于点P,交直线BC于点Q.
①若△PQB的面积为 ,求点Q的坐标;
②点M在线段AC上,连接BM,如图2,若∠BMP=∠BAC,直接写出P的坐标.解:(1)对于y= x+3,
由x=0得:y=3,
∴B(0,3).
由y=0得: x+3=0,解得x=﹣6,
∴A(﹣6,0),
∵点C与点A关于y轴对称.
∴C(6,0)
设直线BC的函数解析式为y=kx+b,
∴ ,解得 ,
∴直线BC的函数解析式为y=﹣ x+3;
故答案为:A(﹣6,0),B(0,3),y=﹣ x+3;
(2)①设点M(m,0),则点P(m, m+3),点Q(m,﹣ m+3),
过点B作BD⊥PQ与点D,
则PQ=|﹣ m+3﹣( m+3)|=|m|,BD=|m|,则△PQB的面积= PQ•BD= m2= ,解得m=± ,
故点Q的坐标为( ,3﹣ )或(﹣ ,3+ );
②如图2,当点M在y轴的左侧时,
∵点C与点A关于y轴对称,
∴AB=BC,
∴∠BAC=∠BCA,
∵∠BMP=∠BAC,
∴∠BMP=∠BCA,
∵∠BMP+∠BMC=90°,
∴∠BMC+∠BCA=90°,
∴∠MBC=180°﹣(∠BMC+∠BCA)=90°,
∴BM2+BC2=MC2,
设M(x,0),则P(x, x+3),
∴BM2=OM2+OB2=x2+9,MC2=(6﹣x)2,BC2=OC2+OB2=62+32=45,
∴x2+9+45=(6﹣x)2,解得x=﹣ ,
∴P(﹣ , ),
如图2,当点M在y轴的右侧时,
同理可得P( , ),
综上,点P的坐标为(﹣ , )或( , ).
8.已知在平面直角坐标系xOy中,直线l:y=﹣ x+12与x轴交于点A,将l向下平移16个单位后交y轴
于点B.
(1)求∠OBA的余切值;
(2)点C在平移后的直线上,其纵坐标为6,联结CA、CB,其中CA与y轴交于点E,求S△CBE :
S△ABE 的值;
(3)点M在直线x=3上且位于第一象限,联结MA、MB,当∠BMA=∠OBA时,求点M的坐标.解:(1)由题意可知,直线l:y=﹣ x+12,令x=0,则y=12,令y=0,则x=8,
∴直线l:y=﹣ x+12与x轴交于点A(8,0),与y轴交于点A′(0,12),
∴向下平移16个单位后的表达式为y=﹣ x+12﹣16=﹣ x﹣4,
∴平移后的直线交y轴于点B(0,﹣4),
∴OB=4,
∴cot∠OBA= = = ;
(2)∵直线l平移后新的直线方程为y=﹣ x﹣4,且点C的纵坐标是6,
∴﹣ x﹣4=6,解得x=﹣ ,
∴C(﹣ ,6),
过点C作CN⊥y轴于N,
∵A(8,0),∴ = = = ;
(3)如图,
设AB与直线x=3交于点F,
∵A(8,0),B(0,﹣4),
∴AB所在的直线方程为y= x﹣4,
∴F(3,− ),
∵直线MF为x=3,
∴MF∥y轴.
∴∠MBO=∠BMF,
∵∠BMA=∠OBA,
∴∠ABM=∠AMF,
∵∠MAB=∠FAM,
∴△ABM∽△AMF,
∴ ,
∴AM2=AF•AB,
∵AB= =4 ,AF= = ,
∴AM2=AF•AB=50,
∴AM=5 ,设M(3,h),
∴AM= =5 ,
解得:h=5或﹣5(舍去),
∴D(3,5).
9.如图1,已知函数y= x+3与x轴交于点A,与y轴交于点B,点C与点A关于y轴对称.
(1)求直线BC的函数解析式;
(2)设点M是x轴上的一个动点,过点M作y轴的平行线,交直线AB于点P,交直线BC于点Q.
①若△PQB的面积为 ,求点M的坐标;
②连接BM,如图2,若∠BMP=∠BAC,求点P的坐标.
(1)解:对于
由x=0得:y=3,
∴B(0,3)
由y=0得: ,解得x=﹣6,
∴A(﹣6,0),
∵点C与点A关于y轴对称
∴C(6,0)
设直线BC的函数解析式为y=kx+b,
∴ ,解得
∴直线BC的函数解析式为 ,
(2)解:设M(m,0),
则P(m, )、Q(m, )
如图1,过点B作BD⊥PQ于点D,
∴PQ= ,
BD=|m|,
∴ ,
解得 ,
∴M( ,0)或M( ,0);
(3)解:如图3,当点M在y轴的左侧时,
∵点C与点A关于y轴对称
∴AB=BC,
∴∠BAC=∠BCA
∵∠BMP=∠BAC,
∴∠BMP=∠BCA
∵∠BMP+∠BMC=90°,
∴∠BMC+∠BCA=90°
∴∠MBC=180°﹣(∠BMC+∠BCA)=90°
∴BM2+BC2=MC2
设M(x,0),则P(x, )
∴BM2=OM2+OB2=x2+9,MC2=(6﹣x)2,BC2=OC2+OB2=62+32=45∴x2+9+45=(6﹣x)2,解得x=
∴P( , ),
如图2,当点M在y轴的右侧时,
同理可得P( , ),
综上,点P的坐标为( , )或( , ),
解法二:如图3,当点M在y轴的左侧时,
∵点C与点A关于y轴对称
∴AB=BC,
∴∠BAC=∠BCA
∵∠BMP=∠BAC,
∴∠BMP=∠BCA
∵∠BMP+∠BMC=90°,
∴∠BMC+∠BCA=90°
∴∠MBC=180°﹣(∠BMC+∠BCA)=90°
设直线BM的解析式为y=k x+b ,
1 1
则有 ,
∴k =2
1
∴直线BM的解析式为y=2x+b ,
1
将点B(0,3)代入得,b =3,
1
∴直线BM的解析式为y=2x+3,
由y=0得x= ,
将x= 代入 得 ,
∴P( , ),如图2,当点M在y轴的右侧时,
同理可得P( , ),
综上,点P的坐标为( , )或( , ).
10.如图,直线y=3x+3交x轴于点B,交y轴于点A,点C为x轴正半轴上一点,且AC=BC.
(1)求直线AC的解析式;
(2)点P从点O出发沿y轴的正方向运动,速度为1个单位/秒,运动时间为t秒,过点P作x轴的平
行线,分别交直线AB,AC于点D、E,若设DE=d,求d与t的函数解析式,并直接写出t的取值范围;
(3)在(2)的条件下,当点P在OA的延长线上时,连接BE,若2∠BED=3∠BCE,求点E的坐标.解:(1)在y=3x+3中,令x=0得y=3,令y=0得x=﹣1,
∴A(0,3),B(﹣1,0),
设C(m,0),m>0,则AC= ,BC=m+1,
∵AC=BC,
∴ =m+1,解得m=4,
∴C(4,0),
设直线AC解析式为y=kx+3,则0=4k+3,
∴k=﹣ ,
∴直线AC解析式为y=﹣ x+3;
(2)在y=3x+3中,令y=t得x= = ﹣1,
∴D( ﹣1,t),
在y=﹣ x+3,令y=t得x=﹣ t+4,
∴E(﹣ t+4,t),
当0≤t≤3时,如图:∵DE=x ﹣x =(﹣ t+4)﹣( ﹣1)=﹣ t+5,
E D
∴d=﹣ t+5,
当t>3时,如图:
∵DE=x ﹣x =( ﹣1)﹣(﹣ t+4)= t﹣5,
D E
∴d= t﹣5,
综上所述,d= ;
(3)过B作BN⊥EC于N,过E作EM⊥AD于M,如图:
∵2∠BED=3∠BCE,
∴2(∠BEC+∠DEC)=3∠BCE,
∵DE∥x轴,
∴∠DEC=∠BCE,
∴2(∠BEC+∠BCE)=3∠BCE,∴∠DEC=∠BCE=2∠BEC,
∵AC=BC,DE∥x轴,
∴∠CAB=∠CBA=∠EAD=∠EDA,
∴ED=EA,
∵EM⊥AD,
∴∠DEC=2∠DEM,DM= AD,
∴∠DEM=∠BEC,
∴sin∠DEM=sin∠BEC,即 = ,
∴DM•BE=ED•BN,
由(2)知:当t>3时,ED= t﹣5,
∵ BC•OA= AC•BN,AC=BC,
∴BN=OA=3,
∴DM•BE=( t﹣5)×3=5(t﹣3),
由(2)知:D( ﹣1,t),E(﹣ t+4,t),
而A(0,3),B(﹣1,0),
∴DM= AD= = = = (t﹣
3),
BE= = ,
∴ (t﹣3)• =5(t﹣3),
∵t>3,
∴ × =5,解得t= 或t=﹣3(舍去),
∴E(﹣ , ).
11.平面直角坐标系中,直线y=2x+4与x轴、y轴分别交于点B、A.(1)直接写出直线AB关于x轴对称的直线BC的解析式 y =﹣ 2 x ﹣ 4 ;
(2)在(1)条件下,如图1,直线BC与直线y=﹣x交于E点,点P为y轴上一点,PE=PB,求P点
坐标;
(3)在(1)(2)条件下,如图2,点P为y轴上一点,∠OEB=∠PEA,直线EP与直线AB交于点
M,求M点的坐标.
解:(1)∵直线y=2x+4与x轴、y轴分别交于点B、A.
∴A(0,4),B(﹣2,0),
∵直线AB与直线BC关于x轴对称,
∴C(0,﹣4),
设直线BC的解析式为y=kx+b,
∴ ,
解得, ;
∴直线BC的解析式为y=﹣2x﹣4;
故答案为:y=﹣2x﹣4;
(2)∵ ,
∴ ,
∴E(﹣4,4),
∴AE⊥AO,
设OP=a,AP=4﹣a,在Rt△BOP和Rt△EAP中,
BP2=4+a2,PE2=16+(4﹣a)2,
∵PE=PB,
∴4+a2=16+(4﹣a)2,
解得a=3.5.
∴P(0,3.5).
(3)①如图,当点P在点A的下方,
∵∠OEB=∠PEA,∠AEO=45°,
∴∠PEB=45°,
过点B作BN⊥BE交直线EP于点N,过点N作NQ⊥OB于Q,过点E作EH⊥OB于点H,
∴△EBN为等腰直角三角形,
∴EB=BN,
∵∠BEH+∠EBH=90°,∠EBH+∠NBQ=90°,
∴∠BEH=∠NBQ,
又∵∠EHB=∠BQN=90°,
∴△EHB≌△BQN(AAS),
∴NQ=BH=2,BQ=EH=4,
∴N(2,2),
设直线EN的解析式为y=kx+b,
∴ ,解得 ,
∴直线EN的解析式为y=﹣ x+ ,
∴ ,
解得 ,
即M(﹣ , );
②P点在A点的上方,
由①知图1中OP= ,则AP= ,
∴OP= ,
设直线EP的解析式为y=mx+ ,
∵E(﹣4,4),
∴﹣4m+ =4,
解得m= ,∴直线EP的解析式为y= x+ ,
∴ ,
解得 ,
∴M(0.8,5.6).
综合以上可得点M的坐标为(﹣ , )或(0.8,5.6).
12.如图1,直线y= x﹣5与x轴、y轴分别交于B、C两点,点A为y轴正半轴上一点,且S△ABC =75.
(1)请直接写出点B、C的坐标及直线AB的解析式: ( 1 0 , 0 ) 、 ( 0 ,﹣ 5 ) 、 y =﹣ x +1 0
;
(2)如图2,点P为线段OB上一点,若∠BCP=45°,请写出点P的坐标: ( , 0 ) ,并简要写
出解答过程;
(3)如图3,点D是AB的中点,M是OA上一点,连接DM,过点D作DN⊥DM交OB于点N,连接
BM,若∠OBM=2∠ADM,请写出点M的坐标,并简要写出解答过程.
解:(1)当y=0时,
,
∴x=10,
∴B(10,0),
当x=0时,y=﹣5,
∴C(0,﹣5),∵ ,
∴ =75,
∴AC=15,
∴OA=AC﹣OC=10,
∴A(0,10),
设直线AB的解析式是:y=kx+b,
∴ ,
∴ ,
∴y=﹣x+10,
故答案是(10,0),(0.﹣5),y=﹣x+10;
(2)如图2,
作BD⊥CP于D,作DE⊥OC于E,作BF⊥DE于F,
∴∠CED=∠BFD=∠CDB=90°,
∴∠ECD+∠EDC=90°,∠EDC+∠PDF=90°,
∴∠ECD=∠BDF
∵∠BCP=45°,
∴∠CBD=90°﹣∠BCP=45°,
∴∠CBD=∠BCP,
∴CD=BD,
∴△CED≌△DFB(AAS),
∴BF=DE,DF=CE,
∵OE=BF,∴OE=DE
∴DF=CE=OC+OE=5+DE,
∵EF=OB=10,
∴DE+DF=10,
∴DE+(5+DE)=10,
∴OE=DE= ,
∴D( , ),
∵D(0,﹣5),
∴直线CD的解析式是:y=3x﹣5,
∴当y=0时,3x﹣5=0,
∴x= ,
∴P( ,0),
故答案是( ,0);
(3)如图3,
连接OD,MN,在射线OB上截取EO=ON,
∵MO⊥OB,
∴∠ME=MN,
∴∠EMN=2∠OMN,∠MEN=∠MNE,
∵DN⊥DM,
∴∠MDN=∠MON=90°,
∴点M、O、N、D共圆,
∴∠OMN=∠ODN,在Rt△AOB中,OA=OB,点D是AB的中点,
∴∠OAD=∠DON=45°,
OD=AD,
∠ADO=90°,
∵∠MDN=90°,
∴∠ADO﹣∠MDO=∠MDN﹣∠MDO,
∴∠ODN=∠ADM,
∴△ADM≌△ODN(ASA),
∴AM=ON,
∵∠OBM=2∠ADM,
∴∠OBM=∠EMN,
∴∠BEM=∠BME,
∴BM=BE,
设OM=m,
∴OE=ON=AM=10﹣m,
∴BE=OE+OB
=10﹣m+10
=20﹣m,
在Rt△BOM中,
BM2=OB2+OM2
=100+m2,
∴100+m2=(20﹣m)2,
∴m= ,
∴M(0, ).
13.如图,直线y=kx+2(k<0)与x轴、y轴分别交于点B、A.
(1)如图1,点P(﹣1,3)在直线y=kx+2(k<0)上,求点A、B坐标;
(2)在(1)的条件下,如图2,点A'是点A关于x轴的对称点,点Q是第二象限内一点,连接AQ、
PQ、QA'和PA',如果△PQA'和△AA'Q面积相等,且∠PAQ=∠APA',求点Q的坐标;
(3)如图3,点C和点D是该直线在第一象限内的两点,点 C在点D左侧,且两点的横坐标之差为
1,且CD=k+2,作CE⊥x轴,垂足为点E,连接DE,若∠OAB=2∠DEB,求k的值.解:(1)当x=0时,y=2,
∴A(0,2),
把点P(﹣1,3)代入直线y=kx+2(k<0)得:﹣k+2=3,
解得:k=﹣1,
∴直线AB的解析式为y=﹣x+2,
当y=0时,﹣x+2=0,
解得:x=2,
∴B(2,0);
(2)分两种情况:
①点Q在直线AB的下方时,过点A'作A'Q∥AB,设AQ与A'P交点为M,延长QP交y轴于点N,如图
2所示:
∵平行线间的距离处处相等,且QA'为公共底边,
∴△PQA'和△AA'Q面积相等,
∵∠PAQ=∠APA',
∴MA=MP,
∵A'Q∥AB,
∴∠PAQ=∠AQA',∠APA'=∠PA'Q,
∴∠AQA'=∠PA'Q,
∴A'M=QM,
∴AQ=A'P,
∴△PQA'≌△AA'Q(SAS),
∴∠PQA'=∠AA'Q,PQ=AA',
∵点A'是点A关于x轴的对称点,A(0,2),
∴A'(0,﹣2),
∴PQ=AA'=2+2=4,由(1)可知OA=OB,
∴∠BAO=45°,
∵A'Q∥AP,
∴∠PQA'=∠AA'Q=45°,
∴∠QNO=90°,
∴QN⊥y轴,
∵P(﹣1,3),
∴PN=1,ON=3,
∴QN=PQ+PN=5,
∴Q(﹣5,3);
②当点Q在直线AB的上方时,如图2﹣1所示:
∵∠PAQ=∠APA',
∴AQ∥A'P,
当PQ∥AA'时,四边形A'PQA是平行四边形,
∴△PQA'的面积=△AA'Q面积,
此时Q(﹣1,7),满足条件;
综上所述,点Q的坐标为(﹣5,3)或(﹣1,7);
(3)过D作DF⊥CE于F,如图3所示:
∵∠CEB=90°,
∴∠CED=90°﹣∠DEB,
∵CE∥OA,
∴∠OAB=∠ECD,
∵∠OAB=2∠DEB,
∴∠ECD=2∠DEB,
∴∠CDE=180°﹣∠ECD﹣∠CED=180°﹣2∠DEB﹣(90°﹣∠DEB)=90°﹣∠DEB,
∴∠CDE=∠CED,
∴CE=CD=k+2,
∵点C在直线y=kx+2上,
∴当y=k+2时,有k+2=kx+2,
∴x=1,
∴点C(1,k+2),D(2,2k+2),∴DF=1,CF=﹣k,CE=k+2,
在Rt△CDF中,由勾股定理得:CF2+DF2=CD2,
∴CF2+DF2=CE2,
即(﹣k)2+12=(k+2)2,
解得:k=﹣ .14.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=﹣ x+8分别交x、y轴于点A、B,将正比例函数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分别交x、y轴于点C、D,交直线AB于点E.
(1)直线l对应的函数表达式是 y = 2 x ﹣ 3 ,点E的坐标是 ( 4 , 5 ) ;
(2)在直线AB上存在点F(不与点E重合),使BF=BE,求点F的坐标;
(3)在x轴上是否存在点P,使∠PDO=2∠PBO?若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.
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,
联立方程组得: ,
解得: ,
∴点E(4,5),
故答案为:y=2x﹣3,(4,5);
(2)如图1,作EM⊥y轴于M,FN⊥y轴于N,∴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y=﹣ x+8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= = =4,
∴P(4,0)或(﹣4,0).
15.如图1,在平面直角坐标系中,点O为原点,直线y=﹣x+5分别交x轴、y轴于点A、B,经过点B的直线y= x+b交x轴于点C.
(1)求点C的坐标;
(2)如图2,点D在线段OB上(不与点O、B重合),连接CD并延长至点E,过点E作EF⊥OB于
点F,EF交线段AB于点G,EF=BD,设OD=t,EG=d,求d与t之间的函数关系式(不要求写出自
变量t的取值范围);
(3)如图3,在(2)的条件下,过点O作OM∥CE,OM交线段AG点M,连接EM并延长交x轴于点
N,若∠BOM=∠ANM,求点N的坐标.
解:(1)当x=0时,y=5,
∴B(0,5),
∵直线y= x+b经过B点,
∴b=5,
∴直线BC解析式为y= x+5,
当y=0时,x=﹣2,
∴C(﹣2,0);
(2)∵OD=t,
∴D(0,t),
∵EF=BD,
∴EF=5﹣t,
直线AB与x轴的交点A(5,0),
∴OA=OB,∴∠OBA=45°,
∴BF=GF,
∴GE=DF=d,
∵EF∥OC,
∴ = ,
∴DF=﹣ t2+ t,
∴d=﹣ t2+ t;
(3)设直线CD的解析式为y=kx+m,
∴ ,
解得 ,
∴直线CD的解析式为y= x+t,
∵OM∥CE,
∴直线OM的解析式为y= x,
当 x=﹣x+5时,解得x= ,
∴M( , ),
∵EF=5﹣t,
∴E(5﹣t, ),
过点M作MH⊥x轴交于点H,
∵∠MAH=45°,
∴MH=AH= ,
∵∠BOM=∠ANM,∠BOM=∠BDE=∠CDO,∴tan∠MNH= ,
∴NH= ,
∴ON=5﹣ ﹣ =5﹣ t,
∴N(5﹣ t,0),
设直线MN的解析式为y=nx+p,
∴ ,
解得 ,
∴y= x+5﹣ ,
将点E代入直线MN的解析式, (5﹣t)+5﹣ = ,
解得t=2(舍)或t= ,
∴N( ,0).