中考数学一轮复习培优训练:《一次函数》 (含答案)
展开2020年中考数学一轮复习培优训练:
《一次函数》
1.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为直角顶点在第二象限作等腰Rt△ABC
(1)求点C的坐标,并求出直线AC的关系式;
(2)如图2,直线CB交y轴于E,在直线CB上取一点D,连接AD,若AD=AC,求证:BE=DE.
(3)如图3,在(1)的条件下,直线AC交x轴于点M,P(﹣,k)是线段BC上一点,在x轴上是否存在一点N,使△BPN面积等于△BCM面积的一半?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
2.如图,A(﹣2,2)、AB⊥x轴于点B,AD⊥y轴于点D,C(﹣2,1)为AB的中点,直线CD交x轴于点F.
(1)求直线CD的函数关系式;
(2)过点C作CE⊥DF且交x轴于点E,求证:∠ADC=∠EDC;
(3)求点E坐标;
(4)点P是直线CE上的一个动点,求PB+PF的最小值.
3.如图,一次函数y=x+2的图象与x轴和y轴分别交于点A和B,直线y=kx+b经过点B与点C(2,0).
(1)点A的坐标为 ;点B的坐标为 ;
(2)求直线y=kx+b的表达式;
(3)在x轴上有一动点M(t,0),过点M做x轴的垂线与直线y=x+2交于点E,与直线y=kx+b交于点F,若EF=OB,求t的值.
(4)当点M(t,0)在x轴上移动时,是否存在t的值使得△CEF是直角三角形?若存在,直接写出t的值;若不存在,直接答不存在.
4.如图直线y=kx+k交x轴负半轴于点A,交y轴正半轴于点B,且AB=2
(1)求k的值;
(2)点P从A出发,以每秒1个单位的速度沿射线AB运动,过点P作直线AB的垂线交x轴于点Q,连接OP,设△PQO的面积为S,点P运动时间为t,求S与t的函数关系式,并直接写出t的取值范围;
(3)在(2)的条件下,当P在AB的延长线上,若OQ+AB=(BQ﹣OP),求此时直线PQ的解析式.
5.【模型建立】
(1)如图1,等腰Rt△ABC中,∠ACB=90°,CB=CA,直线ED经过点C,过点A作AD⊥ED于点D,过点B作BE⊥ED于点E,求证:△BEC≌△CDA;
【模型应用】
(2)如图2,已知直线l1:y=x+3与x轴交于点A,与y轴交于点B,将直线l1绕点A逆时针旋转45°至直线l2;求直线l2的函数表达式;
(3)如图3,平面直角坐标系内有一点B(3,﹣4),过点B作BA⊥x轴于点A、BC⊥y轴于点C,点P是线段AB上的动点,点D是直线y=﹣2x+1上的动点且在第四象限内.试探究△CPD能否成为等腰直角三角形?若能,求出点D的坐标,若不能,请说明理由.
6.如图,一次函数y=kx+b(k≠0)的图象与x轴,y轴分别交于A(﹣9,0)、B(0,6),过点C(2,0)作直线l与BC垂直,点E在直线l位于x轴上方的部分.
(1)求一次函数y=kx+b(k≠0)的解析式;
(2)求直线l的解析式;
(3)若△CBE与△ABO相似,求点E的坐标.
7.如图,直线y=kx+6与x轴、y轴分别相交于点E、F,点E的坐标为(﹣8,0),点A的坐标为(﹣6,0),点P是直线EF上的一个动点.
(1)求k的值;
(2)点P在第二象限内的直线EF上的运动过程中,写出△OPA的面积S与x的函整表达式,并写出自变量x的取值范围;
(3)探究,当点P在直线EF上运动到时,△OPA的面积可能是15吗,若能,请求出点P的坐标;若不能,说明理由.
8.如图(含备用图),在直角坐标系中,已知直线y=kx+3与x轴相交于点A(2,0),与y轴交于点B.
(1)求k的值及△AOB的面积;
(2)点C在x轴上,若△ABC是以AB为腰的等腰三角形,直接写出点C的坐标;
(3)点M(3,0)在x轴上,若点P是直线AB上的一个动点,当△PBM的面积与△AOB的面积相等时,求点P的坐标.
9.【模型建立】
(1)如图1,等腰Rt△ABC中,∠ACB=90°,CB=CA,直线ED经过点C,过点A作AD⊥ED于点D,过点B作BE⊥ED于点E,求证:△BEC≌△CDA;
【模型应用】
(2)如图2,已知直线l1:y=2x+3与x轴交于点A、与y轴交于点B,将直线l1绕点A逆时针旋转45°至直线l2;求直线l2的函数表达式;
(3)如图3,平面直角坐标系内有一点B(3,﹣4),过点B作BA⊥x轴于点A、BC⊥y轴于点C,点P是线段AB上的动点,点D是直线y=﹣2x+1上的动点且在第四象限内.试探究△CPD能否成为等腰直角三角形?若能,求出点D的坐标,若不能,请说明理由.
10.在平面直角坐标系xoy中,直线AB交x轴于点A,交y轴于点B,tan∠OAB=1,点A的坐标是(4,0).
(1)如图1,求直线AB的解析式;
(2)如图2,点P在第一象限内,连接OP,过点P作PC⊥OP交BA延长线于点C,且OP=PC,过点C作CD⊥x轴于点D,连接PD,设点C的横坐标为t,△OPD的面积为S,求S与t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B作BE⊥y轴,连接CE、PE,若∠PEB+∠POD=45°,CE=5AD时,求S的值.
11.在平面直角坐标系上,已知点A(8,4),AB⊥y轴于B,AC⊥x轴于C,直线y=x交AB于D.
(1)直接写出B、C、D三点坐标;
(2)若E为OD延长线上一动点,记点E横坐标为a,△BCE的面积为S,求S与a的关系式;
(3)当S=20时,过点E作EF⊥AB于F,G、H分别为AC、CB上动点,求FG+GH的最小值.
12.直线y=﹣x+4与x轴、y轴分别交于A、B两点,C是OB的中点,D是线段AB上一点.
(1)求点A、B的坐标;
(2)若四边形OEDC是菱形,如图1,求△AOE的面积;
(3)若四边形OEDC是平行四边形,如图2,设点D的横坐标为x,△AOE的面积为S,求S关于x的函数关系式.
13.【模型建立】
(1)如图1,等腰直角三角形ABC中,∠ACB=90°,CA=CB,直线ED经过点C,过A作AD⊥ED于点D,过B作BE⊥ED于点E.
求证:△CDA≌△BEC.
【模型运用】
(2)如图2,直线l1:y=x+4与坐标轴交于点A、B,将直线l1绕点A逆时针旋转90°至直线l2,求直线l2的函数表达式.
【模型迁移】
如图3,直线l经过坐标原点O,且与x轴正半轴的夹角为30°,点A在直线l上,点P为x轴上一动点,连接AP,将线段AP绕点P顺时针旋转30°得到BP,过点B的直线BC交x轴于点C,∠OCB=30°,点B到x轴的距离为2,求点P的坐标.
14.如图1,将矩形OABC放置在平面直角坐标系中,已知A(4,0)、C(0,3),将其绕点A顺时针旋转,得到矩形O'AB'C,旋转一周后停止.
(1)当边O'A所在直线将矩形分成面积比为5:1的两部分时,求O'A所在直线的函数关系式.
(2)在旋转过程中,若以C,O',B',A四点为顶点的四边形是平行四边形,求点O'的坐标.
(3)取C'B'中点M,连接CM,在旋转过程中,当CM取得最大值时,直接写出△ABM的面积.
15.如图,在平面直角坐标系中,直线y=kx+b经过点A(4,0)、B(0,2),点P是x轴正半轴上的动点,过点P作PC⊥x轴,交直线AB于点C,以OA、AC为边构造平行四边形OACD.设点P的横坐标为m.
(1)若四边形OACD恰是菱形,请求出m的值;
(2)在(1)的条件下,y轴上是否存在点Q,连结CQ,使得∠OQC+∠ODC=180°?若存在,请求出所有符合条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
参考答案
1.解:(1)令x=0,则y=2,令y=0,则x=﹣2,则点A、B的坐标分别为:(0,2)、(﹣1,0),
过点C作CH⊥x轴于点H,
∵∠HCB+∠CBH=90°,∠CBH+∠ABO=90°,∴∠ABO=∠BCH,
∠CHB=∠BOA=90°,BC=BA,∴△CHB≌△BOA(AAS),
∴BH=OA=2,CH=OB,则点C(﹣3,1),
将点A、C的坐标代入一次函数表达式:y=mx+b得:,解得:,
故直线AC的表达式为:y=x+2;
(2)同理可得直线CD的表达式为:y=﹣x﹣…①,则点E(0,﹣),
直线AD的表达式为:y=﹣3x+2…②,
联立①②并解得:x=1,即点D(1,﹣1),
点B、E、D的坐标分别为(﹣1,0)、(0,﹣)、(1,﹣1),
故点E是BD的中点,即BE=DE;
(3)将点BC的坐标代入一次函数表达式并解得:
直线BC的表达式为:y=﹣x﹣,
将点P坐标代入直线BC的表达式得:k=,
直线AC的表达式为:y=x+2,则点M(﹣6,0),
S△BMC=MB×yC=×5×1=,
S△BPN=S△BCM==NB×k=NB,
解得:NB=,
故点N(﹣,0)或(,0).
2.解:(1)∵四边形 ABOD 为正方形,A(﹣2,2)、
∴AB=BO=OD=AD=2,
∴D(0,2),
∵C 为 AB 的中点,
∴BC=1,
∴C(﹣2,1),设直线 CD 解析式为 y=kx+b(k≠0),
则有,
解得
∴直线 CD 的函数关系式为 y=x+2;
(2)∵C 是 AB 的中点,
∴AC=BC,
∵四边形 ABOD 是正方形,
∴∠A=∠CBF=90°,
在△ACD 和△BCF 中,
∴△ACD≌△BCF(ASA),
∴CF=CD,
∵CE⊥DF,
∴CE 垂直平分 DF,
∴DE=FE,
∴∠EDC=∠EFC,
∵AD∥BF,
∴∠EFC=∠ADC,
∴∠ADC=∠EDC;
(3)由(2)可 BF=AD=2,且 BC=1,
∵∠CBF=∠CBE=∠FCE=90°,
∴∠CFB+∠FCB=∠FCB+∠ECB=90°,
∴∠CFB=∠BCE,
∴△BCF∽△BEC,=,
∴=,
∴BE=
∴OE=OB﹣BE=2﹣=
∴E 点坐标为(﹣,0);
(4)如图,连接 BD 交直线 CE 于点 P.
由(2)可知点 D 与点 F 关于直线 CE 对称,
∴PD=PF,
∴PB+PF=PB+PD≥BD,
∴PB+PF的最小值为BD的长,
∵B(﹣2,0),D(0,2),
∴BD=2,
∴PB+PF 的最小值为 2.
3.解:(1)∵一次函数y=x+2的图象与x轴和y轴分别交于点A和B,
∴令y=0,则x=﹣3;令x=0,则y=2,
∴点A的坐标为(﹣3,0),点B的坐标为(0,2),
故答案为:(﹣3,0),(0,2)
(2)∵直线y=kx+b经过点B与点C(2,0).
∴
解得:
∴直线y=kx+b的表达式为y=﹣x+2.
(3)∵ME⊥x轴,
∴点M、E、F的横坐标都是t,
∴点E(t, t+2),点F(t,﹣t+2)
∴EF=|t|,
∵EF=OB=2,
∴2=|t|
∴t=±
(4)当点M在点C左边时,点E与点A重合时,
∴∠CEF=90°,
∴△CEF是直角三角形,
∴t=﹣3;
当点M在点C右边,且∠ECF=90°时,
∵∠ECF=90°,
∴∠ECM+∠FCM=90°,且∠ECM+∠CEF=90°,
∴∠CEF=∠FCM,且∠CMF=∠CME=90°,
∴△CME∽△FMC,
∴,
∴(t﹣2)2=(t+2)(t﹣2)
∴t=2(不合题意舍去),t=12
综上所述:t=﹣3或t=12时,△CEF是直角三角形.
4.解:(1)对于直线y=kx+k,令y=0,可得x=﹣1,
∴A(﹣1,0),
∴OA=1,∵AB=2,
∴OB==,
∴k=.
(2)如图,
∵tan∠BAO==,
∴∠BAO=60°,
∵PQ⊥AB,
∴∠APQ=90°,
∴∠AQP=30°,
∴AQ=2AP=2t,
当0<t<时,S=•OQ•Py=(1﹣2t)•t=﹣t2+t.
当t>时,S=OQ•Py=(2t﹣1)•t=t2﹣t.
(3)∵OQ+AB=(BQ﹣OP),
∴2t﹣1+2=(﹣),
∴2t+1=•,
∴4t2+4t+1=7t2﹣7t+7,
∴3t2﹣11t+6=0,
解得t=3或(舍弃),
∴P(,),Q(5,0),
设直线PQ的解析式为y=kx+b,则有,
解得,
∴直线PQ的解析式为y=﹣x+.
5.解:(1)如图1所示:
∵AD⊥ED,BE⊥ED,
∴∠ADC=∠CEB=90°,
又∵∠ACD+∠ACB+∠BEC=180°,∠ACB=90°,
∴∠ACD+∠BEC=90°,
又∵∠ACD+∠DAC=90°,
∴∠DAC=∠ECB,
在△CDA和△BEC中,
,
∴△CDA≌△BEC(AAS);
(2)过点B作BC⊥AB交AC于点C,CD⊥y轴交y轴
于点D,如图2所示:
∵CD⊥y轴,x轴⊥y轴,
∴∠CDB=∠BOA=90°,
又∵BC⊥AB,
∴∠ABC=90°,
又∵∠ABO+∠ABC+∠CBD=180°,
∴∠ABO+∠CBD=90°,
又∵∠BAO+∠ABO=90°,
∴∠BAO=∠CBD,
又∵∠BAC=45°,
∴∠ACB=45°,
∴AB=CB,
在△ABO和∠BCD中,
,
∴△ABO≌∠BCD(AAS),
∴AO=BD,BO=CD,
又∵直线l1:y=x+3与x轴交于点A,与y轴交于点B,
∴点A、B两点的坐标分别为(﹣2,0),(0,3),
∴AO=2,BO=3,
∴BD=2,CD=3,
∴点C的坐标为(﹣3,5),
设l2的函数表达式为y=kx+b(k≠0),
点A、C两点在直线l2上,依题意得:
,
解得:,
∴直线l2的函数表达式为y=﹣5x﹣10;
(3)能成为等腰直角三角形,依题意得,
①若点P为直角时,如图3甲所示:
设点P的坐标为(3,m),则PB的长为4+m,
∵∠CPD=90°,CP=PD,
∠CPM+∠CDP+∠PDH=180°,
∴∠CPM+∠PDH=90°,
又∵∠CPM+∠DPM=90°,
∴∠PCM=∠PDH,
在△MCP和△HPD中,
,
∴△MCP≌△HPD(AAS),
∴CM=PH,PM=PD,
∴点D的坐标为(7+m,﹣3+m),
又∵点D在直线y=﹣2x+1上,
∴﹣2(7+m)+1=﹣3+m,
解得:m=﹣,
即点D的坐标为(,﹣);
②若点C为直角时,如图3乙所示:
设点P的坐标为(3,n),则PB的长为4+n,
CA=CD,
同理可证明△PCM≌△CDH(AAS),
∴PM=CH,MC=HD,
∴点D的坐标为(4+n,﹣7),
又∵点D在直线y=﹣2x+1上,
∴﹣2(4+n)+1=﹣7,
解得:n=0,
∴点P与点A重合,点M与点O重合,
即点D的坐标为(4,﹣7);
③若点D为直角时,如图3丙所示:
设点P的坐标为(3,k),则PB的长为4+k,
CD=PD,
同理可证明△CDM≌△PDQ(AAS),
∴MD=PQ,MC=DQ,
∴点D的坐标为(,),
又∵点D在直线y=﹣2x+1上,
∴﹣2×=,
解得:k=﹣,
∴点P与点A重合,点M与点O重合,
即点D的坐标为(,﹣);
综合所述,点D的坐标为(,﹣)或(4,﹣7)或(,﹣).
6.解:(1)∵一次函数y=kx+b(k≠0)的图象与x轴,y轴分别交于A(﹣9,0),B(0,6)两点,
∴,
解得,,
∴一次函数y=kx+b的表达式为y=x+6;
(2)如图1,直线l与y轴的交点为D,
∵BC⊥l,
∴∠BCD=90°=∠BOC,
∴∠OBC+∠OCB=∠OCD+∠OCB,
∴∠OBC=∠OCD,
∵∠BOC=∠COD,
∴△OBC∽△OCD,
∴,
∵B(0,6),C(2,0),
∴OB=6,OC=2,
∴,
∴OD=,
∴D(0,﹣),
∵C(2,0),
设直线l的函数解析式为y=mx+n,
,得
∴直线l的解析式为y=;
(3)∵△CBE与△ABO相似,
∴当△CBE1∽△OAB时,
则,
∵点A(﹣9,0)、B(0,6),点C(2,0),
∴OA=9,OB=6,OC=2,
∵∠BOD=90°,
∴BC=,
∴,
解得,CE1=,
设点的E1坐标为(a,),
则且a>0,
解得,a=6,
∴点E1坐标为(6,);
当△CBE2∽△OBA时,
则,
∵点A(﹣9,0)、B(0,6),点C(2,0),
∴OA=9,OB=6,OC=2,
∵∠BOD=90°,
∴BC=,
∴,
解得,CE2=3,
设点的E2坐标为(c,),
则且c>0,
解得,c=11,
则点E2坐标为(11,3);
由上可得,E点坐标为或(11,3).
7.解:(1)点E的坐标为(﹣8,0),且在直线y=kx+6上,则﹣8k+6=0,
解得,;
(2)∵点P(x,y)是第二象限内的直线上的一个动点,
∴,
∴;
(3)当点P在x轴的上方时,由题意得,=15,
整理,得,
解得,,
则.
此时点P的坐标是;
当点P在x轴的下方时,y=﹣5,此时
综上所述,△OPA的面积是15时,点P的坐标为或.
8.解:(1)将点A(2,0)代入直线y=kx+3,得
0=2k+3,
解得k=﹣,
∴y=﹣x+3.
当x=0时,y=3.
∴B(0,3),OB=3.
当y=0时,﹣x+3=0,
∴x=2,
∴A(2,0),OA=2,
∴S△AOB=OA•OB=×2×3=3.
(2)如图2,
①当AB=BC时,点C与点A(2,0)关于y轴对称,故C(﹣2,0)符合题意;
②当AB=AC时,由A(2,0),B(0,3)得到AB==,由AC=AC′=得到C′(+2,0)、C″(2﹣,0).
综上所述,符合条件的点C的坐标是(﹣2,0)或(+2,0)或(2﹣,0);
(3)∵M(3,0),
∴OM=3,
∴AM=3﹣2=1.
由(1)知,S△AOB=3,
∴S△PBM=S△AOB=3;
①当点P在x轴下方时,S△PBM=S△PAM+S△ABM=+•AM•|yP|=+×1×|yP|=3,
∴|yP|=3,
∵点P在x轴下方,
∴yP=﹣3.
当y=﹣3时,代入y=﹣x+3得,﹣3=﹣x+3,
解得x=4.
∴P(4,﹣3);
②当点P在x轴上方时,S△PBM=S△APM﹣S△ABM=•AM•|yP|﹣=×1×|yP|﹣=3,
∴|yP|=9,
∵点P在x轴上方,
∴yP=3.
当y=9时,代入y=﹣x+3得,9=﹣x+3,
解得x=﹣4.
∴P(﹣4,9).
9.解:(1)如图1所示:
∵AD⊥ED,BE⊥ED,
∴∠ADC=∠CEB=90°,
又∵∠ACD+∠ACB+∠BEC=180°,∠ACB=90°,
∴∠ACD+∠BEC=90°,
又∵∠ACD+∠DAC=90°,
∴∠DAC=∠ECB,
在△CDA和△BEC中,,
∴△CDA≌△BEC(AAS);
(2)过点B作BC⊥AB交AC于点C,CD⊥y轴交y轴
于点D,如图2所示:
∵CD⊥y轴,x轴⊥y轴,
∴∠CDB=∠BOA=90°,
又∵BC⊥AB,
∴∠ABC=90°,
又∵∠ABO+∠ABC+∠CBD=180°,
∴∠ABO+∠CBD=90°,
又∵∠BAO+∠ABO=90°,
∴∠BAO=∠CBD,
又∵∠BAC=45°,
∴∠ACB=45°,
∴AB=CB,
在△ABO和∠BCD中,,
∴△ABO≌∠BCD(AAS),
∴AO=BD,BO=CD,
又∵直线l1:y=2x+3与x轴交于点A,与y轴交于点B,
∴点A、B两点的坐标分别为(﹣,0),(0,3),
∴AO=,BO=3,
∴BD=,CD=3,
∴点C的坐标为(﹣3,),
设l2的函数表达式为y=kx+b(k≠0),
点A、C两点在直线l2上,依题意得:,
解得:,
∴直线l2的函数表达式为y=﹣3x﹣;
(3)能成为等腰直角三角形,依题意得,
①若点P为直角时,如图3甲所示:
设点P的坐标为(3,m),则PB的长为4+m,
∵∠CPD=90°,CP=PD,
∠CPM+∠CDP+∠PDH=180°,
∴∠CPM+∠PDH=90°,
又∵∠CPM+∠DPM=90°,
∴∠PCM=∠PDH,
在△MCP和△HPD中,
,
∴△MCP≌△HPD(AAS),
∴CM=PH,PM=PD,
∴点D的坐标为(7+m,﹣3+m),
又∵点D在直线y=﹣2x+1上,
∴﹣2(7+m)+1=﹣3+m,
解得:m=﹣,
即点D的坐标为(,﹣);
②若点C为直角时,如图3乙所示:
设点P的坐标为(3,n),则PB的长为4+n,
CA=CD,
同理可证明△PCM≌△CDH(AAS),
∴PM=CH,MC=HD,
∴点D的坐标为(4+n,﹣7),
又∵点D在直线y=﹣2x+1上,
∴﹣2(4+n)+1=﹣7,
解得:n=0,
∴点P与点A重合,点M与点O重合,
即点D的坐标为(4,﹣7);
③若点D为直角时,如图3丙所示:
设点P的坐标为(3,k),则PB的长为4+k,
CD=PD,
同理可证明△CDM≌△PDQ(AAS),
∴MD=PQ,MC=DQ,
∴点D的坐标为(,),
又∵点D在直线y=﹣2x+1上,
∴﹣2×=﹣,
解得:k=﹣,
∴点P与点A重合,点M与点O重合,
即点D的坐标为(,﹣);
综合所述,点D的坐标为(,﹣)或(4,﹣7)或(,﹣).
10.解:(1)∵点A的坐标是(4,0),
∴OA=4,
∵tan∠OAB=1,
∴∠OAB=45°,
∴OB=OA=1,
∴B(0,4),
设直线AB的解析式为y=kx+b,,
解得:,
∴直线AB的解析式为y=﹣x+4;
(2)过P作PH⊥OB于H,延长CD交HP于G,
∵CD⊥x轴,HP∥x轴,
∴CD⊥HP,
∴∠G=90°,
∴四边形HODG是矩形,OH=DG,
∴∠HPO+∠CPG=90°,∠HPO+∠HOP=90°,
∴∠HOP=∠CPG,OP=PC,
∴△HOP≌△GPC(AAS),
∴HP=CG,OH=PG=DG,
∵点C的横坐标为t,
∴CD=t﹣4,
设DG=m,则CG=HG﹣PG=t﹣m,
∴m﹣t﹣4=t﹣m,
∴m=2,
∴PN=2,
∵S=OD•PN=t;
(3)延长EB,OP交于K,过P作PH⊥OB于H,
由(2)知,OH=BH=2,PH∥BK,
∴OP=PK,
连接OC,CK,
∵OP=PC,
∴∠POC=∠PCO=∠OKC=45°,∴PC=PK,OC=CK,
延长EP交CK于T,
∵∠PEB+∠POD=45°,∠DOC+∠POD=45°,
∴∠DOC=∠PEB,
∵∠OCK=∠ODC=90°,
∴∠DOC=∠DCK,∠CQK=∠ODC=90°,OC=CK,
∴△KCQ≌△COD(AAS),
∴QK=CD=AD,∠DCK=∠PEB,
∴∠PTK=90°,
∴CT=TK,
∴EC=EK,
∵∠CAD=45°,
∴AD=DC=4﹣t,
∵CE=5AD=5(t﹣4),EQ=EK﹣QK=4(t﹣4),
由勾股定理得,CQ=3(t﹣4),
∵CQ=QD+CD=t,
∴3(t﹣4)=t,
解得:t=6,
∴S=6.
11.解:(1)∵AB⊥y轴于B,AC⊥x轴于C,
∴∠ABO=∠ACO=∠COB=90°,
∴四边形ABOC是矩形,
∵A(8,4),
∴AB=OC=8,AC=OB=4,
∴B(0,4),C(8,0),
∵直线y=x交AB于D,
∴∠BOD=45°,
∴OB=DB=4,
∴D(4,4).
(2)由题意E(a,a),
∴S=S△OBE+S△OEC﹣S△OBC=×4×a+×8×a﹣×4×8=6a﹣16.
(3)当S=20时,20=6a﹣16,
解得a=6,
∴E(6,6),
∵EF⊥AB于F,
∴F(6,4),
如图二中,作点F关于直线AC的对称点F′,作F′H⊥BC于H,交AC于G.此时FG+GH的值最小.
∵∠ABC=∠F′BH,∠BAC=∠F′HB,
∴△ABC∽△HBF′,
∴=,
∵AC=4,BC==4,BF′=AB+AF′=8+2=10,
∴=,
∴F′H=2,
∴FG+GH的最小值=F′H=2.
12.解:(1)∵直线y=﹣x+4与x轴、y轴分别交于A、B两点,
∴当x=0时,y=4,
当y=0时,x=4
∴点A(4,0),点B(0,4)
(2)如图,过点D作DH⊥BC于点H,
∵OA=4,OB=4
∴tan∠ABO=
∴∠ABO=60°
∵C是OB的中点,
∴BC=OC=2,
∵四边形OEDC是菱形,
∴OC=OD=DE=2
∴CD=BC,∠CBD=60°
∴△BCD是等边三角形
∴BD=2,
∵DH⊥BC,∠ABO=60°
∴BH=1,HD=BH=
∴当x=时,y=3
∴D(,3)
∴S△AOE=×4×(3﹣2)=2
(3)由点D是线段AB上一点,设点D(x,﹣x+4)
∵四边形OEDC是平行四边形
∴OC=DE=2,
∴点E(x,﹣x+2)
当﹣x+2>0,即0<x<2时,
S=×(﹣x+2)=﹣2x+4
当﹣x+2<0,即2<x≤4
∴S=×4×(x﹣2)=2x﹣4
13.证明:【模型建立】
(1)∵AD⊥DE,BE⊥DE,
∴∠D=∠E=90°
∵∠ACB=90°,
∴∠ACD=90°﹣∠BCE=∠CBE,且CA=BC,∠D=∠E=90°
∴△CDA≌△BEC(AAS)
【模型运用】
(2)如图2,在l2上取D点,使AD=AB,过D点作DE⊥OA,垂足为E
∵直线y=x+4与坐标轴交于点A、B,
∴A(﹣3,0),B(0,4),
∴OA=3,OB=4,
由(1)得△BOA≌△AED,
∴DE=OA=3,AE=OB=4,
∴OE=7,
∴D(﹣7,3)
设l2的解析式为y=kx+b,
得
解得
∴直线l2的函数表达式为:
【模型迁移】
(3)若点P在x轴正半轴,如图3,过点B作BE⊥OC,
∵BE=2,∠BCO=30°,BE⊥OC
∴BC=4,
∵将线段AP绕点P顺时针旋转30°得到BP,
∴AP=BP,∠APB=30°,
∵∠APC=∠AOC+∠OAP=∠APB+∠BPC,
∴∠OAP=∠BPC,且∠OAC=∠PCB=30°,AP=BP,
∴△OAP≌△CPB(AAS)
∴OP=BC=4,
∴点P(4,0)
若点P在x轴负半轴,如图4,过点B作BE⊥OC,
∵BE=2,∠BCO=30°,BE⊥OC
∴BC=4,
∵将线段AP绕点P顺时针旋转30°得到BP,
∴AP=BP,∠APB=30°,
∵∠APE+∠BPE=30°,∠BCE=30°=∠BPE+∠PBC,
∴∠APE=∠PBC,
∵∠AOE=∠BCO=30°,
∴∠AOP=∠BCP=150°,且∠APE=∠PBC,PA=PB
∴△OAP≌△CPB(AAS)
∴OP=BC=4,
∴点P(﹣4,0)
综上所述:点P坐标为(4,0)或(﹣4,0)
14.解:(1)∵矩形OABC中,A(4,0),C(0,3)
∴∠OAB=∠B=90°,BC=OA=4,AB=OC=3
∵O'A所在直线将矩形分成面积比为5:1的两部分
∴小的部分面积为矩形面积的
①如图1,当直线O'A交OC边于点D,则S△AOD=S矩形OABC
∴OA•OD=OA•OC
∴OD=OC=1
∴D(0,1)
设直线O'A关系式为:y=kx+b
∴ 解得:
∴直线O'A关系式为:y=﹣x+1
②如图2,当直线O'A交BC边于点E,则S△ABE=S矩形OABC
∴AB•BE=AB•BC
∴BE=BC=
∴CE=BC=
∴E(,3)
设直线O'A关系式为:y=kx+b
∴ 解得:
∴直线O'A关系式为:y=﹣x+9
综上所述,O'A所在直线的函数关系式为y=﹣x+1或y=﹣x+9.
(2)①若四边形AO'CB'为平行四边形,则O'与O重合,还没开始旋转,不符合题意.
②若四边形CO'B'A为平行四边形,如图3,
过点O'作O'F⊥x轴于点F,交BC于点G,O'A交BC于E
∴四边形OFGC是矩形
∴OF=CG,FG=OC=3
∵CO'∥AB',且CO'=AB'
∴CO'=AB=3,∠CO'E=∠O'AB'=∠ABE=90°
在△CO'E与△ABE中,
∴△CO'E≌△ABE(AAS)
∴CE=AE,O'E=BE
设CE=a,则O'E=BE=4﹣a
∵Rt△CO'E中,CO'2+O'E2=CE2
∴32+(4﹣a)2=a2
解得:a=
∴CE=,O'E=
∴sin∠O'CE=,cos∠O'CE=
∵Rt△CO'G中,sin∠O'CE=,cos∠O'CE=
∴O'G=CO'=,OF=CG=CO'=
∴O'F=O'G+FG=+3=
∴O'(,)
③若四边形CAO'B'为平行四边形,如图4,
过点O'作O'F⊥x轴于点F,CB'交x轴于点H
∵CB'∥AO',且CB'=AO'
∴CB'=AO'=BC=4,∠CB'A=∠O'AB'=∠B=90°,∠AHB'=∠O'AF
在Rt△ABC与Rt△AB'C中
∴Rt△ABC与Rt△AB'C(HL)
∴∠ACB=∠ACB'
∵BC∥OA
∴∠ACB=∠OAC
∴∠ACB'=∠OAC
∴CH=AH
设OH=h,则CH=AH=4﹣h
∵Rt△COH中,CO2+OH2=CH2
∴32+h2=(4﹣h)2
解得:a=
∴OH=,CH=,
∴sin∠CHO=,cos∠CHO=
∵∠O'AF=∠AHB'=∠CHO
∴sin∠O'AF=,cos∠O'AF=
∴O'F=AO'=,AF=AO'=
∴OF=OA+AF=4+
∴O'(,﹣)
综上所述,点O'的坐标为(,)或(,﹣).
(3)如图5,∵∠B'=90°,AB'=3,B'M=C'B'=2
∴AM=
∴点M在以A为圆心、为半径长的圆上运动
∴当点M运动到线段CA延长线上时,CM最长,如图6
过M作MN⊥AB于BA延长线上的点N
∴MN∥BC
∴△AMN∽△ACB
∴
∵AC=
∴MN=
∴S△ABM=AB•MN=
15.解:(1)∵A(4,0)、B(0,2),
∴OA=4,OB=2,
∴AP=4﹣m,
∵PC∥OB,
∴△OAB∽△PAC,
∴,即,
∴PC=2﹣,
∴AC=,
∵四边形OACD恰是菱形,
∴OA=AC,即|4﹣m|=4,
解得,m=;
(2)存在,设点Q的坐标为(0,n),
当m=时,如图1所示
∵四边形OACD恰是菱形,
∴∠ODC=∠CAO,
∵∠CDO+∠OQC=180°,∠OQC+∠BQC=180°,
∴∠BQC=∠BAO,
∵∠QBC=∠ABO,
∴△BQC∽△BAO,
∴,
∵AC=AO=4,AB=,
∴BC=AB﹣AC=2﹣4,
∴BQ==10﹣4,
∴2﹣n=10﹣4,
∴n=4﹣8,
∴Q(0,4﹣8).
当m=时,如图2所示,
∵四边形OACD恰是菱形,
∴∠ODC=∠CAO,
∵∠CDO+∠OQC=180°,∠OAC+∠OAB=180°,
∴∠OQC=∠BAO,
∵∠AOB=∠POQ=90°,
∴△PQO∽△BAO,
∴,即,
解得,n=或,
此时,Q(0,)或(0,).
综上,Q点的坐标为(0,4﹣8)或(0,)或(0,).
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