苏科版八年级数学下册专题11.3反比例函数中的存在性问题专项训练(30道)(原卷版+解析)
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本套训练卷共30题,针对性较高,覆盖面广,选题有深度,可加强学生对反比例函数中的存在性问题的理解!
生对新定义函数的理解!
一.解答题(共30小题)
1.(2023春•张家川县期末)如图,一次函数y=kx+b(k≠0)与反比例函数y=4x(x>0)的图象交于A(m,4),B(2,n)两点,与x轴相交于N点.
(1)求一次函数的表达式;
(2)求△AOB的面积;
(3)在直线AB上是否存在点P,使得S△ONP=3S△AOB,若存在,求出P点的坐标,若不存在,请说明理由.
2.(2023•山西模拟)如图,一次函数y1=kx+b(k≠0)的图象分别与x轴、y轴交于点C,D,与反比例函数y2=mx(m≠0)的图象交于A(﹣1,n),B(2,﹣2)两点.
(1)求一次函数和反比例函数的表达式.
(2)若x轴上存在一点P,使△ABP的面积为6,求点P的坐标.
3.(2023春•侯马市期末)如图,直线y=−32x﹣2分别交x轴、y轴于A、B两点,与双曲线y=mx(m≠0)在第二象限内的交点为C,CD⊥y轴于点D,且CD=4.
(1)求双曲线的解析式;
(2)设点Q是双曲线上的一点,且△QOB的面积是△AOB的面积的2倍,求点Q的坐标;
(3)在y轴上存在点P,使PA+PC最短,请直接写出点P的坐标.
4.(2023春•惠山区期末)如图,一次函数y1=ax+b与反比例函数y2=kx的图象相交于A(1,6),B(6,1)两点.
(1)求一次函数y1的表达式与反比例函数y2的表达式;
(2)当y1>y2,时,直接写出自变量x的取值范围为 ;
(3)在平面内存在点P,使得点A、点B关于点P成中心对称的点恰好落在坐标轴上,请直接写出点P的坐标为 .
5.(2023•柳南区二模)如图,在平面直角坐标系中,直线AB与反比例函数y=kx(x>0)的图象交于点A(1,n)和点B(3,1),与x轴交于点C,与y轴交于点D.
(1)求反比例函数的表达式及一次函数解析式;
(2)双曲线上是否存在一点P,使点P到原点的距离最小,如果存在,求出P点坐标,并求出最小距离.如果不存在,请说明理由.
6.(2023•呼和浩特一模)如图,一次函数y=k1x+b的图象与反比例函数y=k2x(x<0)的图象相交于点A(﹣1,2)点B(﹣4,n).
(1)求此一次函数和反比例函数的表达式;
(2)如图所示,请直接写出不等式k1x+b≥k2x的解集;
(3)在x轴上存在一点P,使△PAB的周长最小,直接写出点P的坐标.
7.(2023•海淀区校级模拟)一次函数y=ax﹣1的图象与x轴交于点C(2,0),与反比例函数y=kx(k≠0)的图象的交点为A和B,且点B的横坐标是﹣2,
(1)求反比例函数解析式;
(2)若x轴上存在点D,使得BC=CD,直接写出点D的坐标.
8.(2023•香洲区校级一模)如图,A(﹣3,0),B(0,﹣4),将线段AB绕点A逆时针旋转90°,点B的对应点B′恰好在反比例函数y=kx(k≠0)的图象上.
(1)求k值;
(2)反比例函数的图象与线段AB是否存在交点?若存在,请求出交点坐标;若不存在,请说明理由.
9.(2023秋•绵阳期末)如图,在正方形OABC中,点O为坐标原点,点C(﹣3,0),点A在y轴正半轴上,点E,F分别在BC,CO上,CE=CF=2,一次函数y=kx+b(k≠0)的图象过点E和F,交y轴于点G,过点E的反比例函数y=mx(m≠0)的图象交AB于点D.
(1)求反比例函数和一次函数的解析式;
(2)在线段EF上是否存在点P,使S△ADP=S△APG,若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
10.(2023秋•会宁县期末)如图,一次函数y=﹣x﹣1的图象与反比例函数y=kx的图象交于点A、B,与x轴交于点C,S△AOC=1.
(1)求点A的坐标与反比例函数的表达式.
(2)设直线AB与y轴相交于点D,经过计算可知点B的坐标为(2,﹣3).若点Q是y轴上一点,是否存在点Q,使得S△AQD=S△AOB?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)求﹣x﹣1≥kx的x的取值范围.
11.(2023•永昌县一模)如图,一次函数y=kx+b(k≠0)的图象与反比例函数y=mx(m≠0)的图象相交于点A(1,2),B(a,﹣1).
(1)求反比例函数和一次函数的解析式;
(2)若直线y=kx+b(k≠0)与x轴交于点C,x轴上是否存在一点P,使S△APC=4?若存在,请求出点P坐标;若不存在,说明理由.
12.(2023•徐州模拟)如图,在平面直角坐标系中,已知点A(2,0),B(0,−32),作直线AB与反比例函数y=mx(x>0)的图象交于点C,且A是线段BC的中点.
(1)求m的值;
(2)D是线段BC上一动点,过点D作DE∥y轴,交反比例函数的图象于点E,是否存在点D,使△ODE的面积有最大值?若存在,求出最大值及点D的坐标.
13.(2023春•沙坪坝区期中)如图,一次函数y=ax+b(a≠0)的图象分别与x轴、y轴交于点A(﹣1,0),B,且OB=2OA.直线AB与反比例函数y=kx(k≠0,x<0)的图象交于点C(﹣3,n).
(1)求一次函数与反比例函数的表达式;
(2)在该反比例函数图象上存在点D,且D到x轴的距离为2;连接AD,直线CD交x轴于点E,求△ACD的面积.
14.(2023•拱墅区校级四模)定义:若一次函数y=ax+b(a≠0)和反比例函数y=−cx(c≠0)满足a﹣b=b﹣c,则称y=ax2+bx+c为一次函数和反比例函数的“等差”函数.
(1)y=3x+b和y=−5x是否存在“等差”函数?若存在,请写出它们的“等差”函数;
(2)若y=10x+b和y=−cx存在“等差”函数,且“等差”函数的图象与y=−cx的图象的一个交点的横坐标为1,求反比例函数的表达式.
15.(2023•涪城区校级模拟)如图,正比例函数y=12x的图象与反比例函数y=kx(k≠0)在第一象限的图象交于A点,过A点作x轴的垂线,垂足为M,已知△OAM的面积为1.
(1)求反比例函数的解析式;
(2)如果B(a,b)为反比例函数在第一象限图象上的点,且b=2a,试探究在x轴上是否存在点P,使|PA﹣PB|最大?若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.
16.(2023•金坛区二模)如图,已知一次函数y=kx+b(k≠0)的图象分别与反比例函数y=ax(x>0)的图象交于点A(4,3),与y轴的负半轴交于点B,且OA=OB.
(1)求一次函数和反比例函数的表达式;
(2)已知点C(0,5),若在该一次函数图象上存在一点D,满足DB=DC,求此时点D的坐标.
17.(2023•石家庄模拟)如图,一次函数y=kx+b(k≠0)的图象与反比例函数y=mx(m≠0)的图象交于二、四象限内的A、B两点,与x轴交于C点,点A的坐标为(﹣3,4),点B的坐标为(6,n).
(1)求该反比例函数和一次函数的解析式;
(2)连接OB,求△AOB的面积;
(3)在x轴上是否存在点P,使△APC是直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
18.(2023春•侯马市期末)如图,直线y1=x+b交x轴于点B,交y轴于点A(0,2),与反比例函数y2=kx的图象交于C(1,m),D(n,﹣1),连接OC,OD.
(1)求k的值;
(2)求△COD的面积.
(3)根据图象直接写出y1<y2时,x的取值范围.
(4)点M是反比例函数y2=kx上一点,是否存在点M,使点M、C、D为顶点的三角形是直角三角形,且CD为直角边,若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
19.(2023•江油市模拟)如图,已知正比例函数y=2x和反比例函数的图象交于点A(m,﹣2).
(1)求反比例函数的解析式;
(2)观察图象,直接写出正比例函数值小于反比例函数值时自变量x的取值范围;
(3)若双曲线上点C(2,n)沿OA方向平移5个单位长度得到点B,在x轴上是否存在点P,使S△OCP=13S四边形OABC?若存在,请求出P点的坐标;若不存在,请说明理由.
20.(2023•彭州市校级模拟)如图,已知反比例函数y=kx的图象与正比例函数y=kx的图象交于点A(m,﹣2).
(1)求正比例函数的解析式及两函数图象另一个交点B的坐标;
(2)试根据图象写出不等式kx≥kx的解集;
(3)在反比例函数图象上是否存在点C,使△OAC为等边三角形?若存在,求出点C的坐标;若不存在,请说明理由.
21.(2023秋•锦州期末)如图,一次函数y=mx+n(m≠0)的图象与反比例函数y=kx(k≠0)的图象交于第一、三象限内的A,B两点,与y轴交于点C,过点B作BM⊥x轴,垂足为点M,BM=OM=2,点A的纵坐标为4.
(1)求该反比例函数和一次函数的表达式;
(2)直线AB交x轴于点D,过点D作直线l⊥x轴,如果直线l上存在点P,坐标平面内存在点Q.使四边形OPAQ是矩形,求出点P的坐标.
22.(2023•房山区一模)如图,点A在反比例函数y=kx(k≠0)的图象上.
(1)求反比例函数y=kx(k≠0)的解析式;
(2)在y轴上是否存在点P,使得△AOP是直角三角形?若存在,直接写出P点坐标;若不存在,请说明理由.
23.(2023•东营模拟)如图,在平面直角坐标系xOy中,正比例函数y=kx的图象与反比例函数y=mx的图象有一个交点A(2,2).
(1)求m,k的值;
(2)将直线OA向上平移与x轴交于点B,与反比例函数在第一象限内交于点A,连接AB,AC,S△OAC=3,求直线BC的解析式;
(3)反比例函数图象上是否存在点P(A除外)使AP⊥AO?若能,求出点P的坐标,若不能,请说明理由.
24.(2023•岱岳区三模)如图,直线y1=−14x+1与x轴交于点A,与y轴交于点C,与反比例函数y2=mx(x<0)的图象交于点P,过点P,作PB⊥x轴于点B,且AC=BC
(1)求反比例函数y2的解析式;
(2)反比例函数y2图象上是否存在点D,使四边形BCPD为菱形?如果存在,求出点D的坐标;如果不存在,说明理由.
25.(2023春•江阴市期末)如图所示,直线y1=14x+1与x轴交于点A,与y轴交于点B,与反比例函数y2=kx(x>0)的图象交于点C,且AB=BC.
(1)求点C的坐标和反比例函数y2的解析式;
(2)点P在x轴上,反比例函数y2图象上存在点M,使得四边形BPCM为平行四边形,求▱BPCM的面积.
26.(2023•乐山)如图,正比例函数y=2x的图象与反比例函数y=kx的图象交于A、B两点,过点A作AC垂直x轴于点C,连接BC.若△ABC的面积为2.
(1)求k的值;
(2)x轴上是否存在一点D,使△ABD为直角三角形?若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.
27.(2023•贵阳模拟)如图,△ABC的顶点A,C落在坐标轴上,且顶点B的坐标为(﹣5,2)将△ABC沿x轴向右平移7个单位得到△A′B′C′,点B′恰好在反比例函数y=kx的图象上,且反比例函数图象与A′C′相交于点D.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)若点D的坐标为(5,45),在x轴上存在点P,使得线段PB′与线段PD之差最大,求出点P的坐标,并说明理由.
28.(2023•南京联合体二模)如图,正比例函数y=2x的图象与反比例函数y=kx的图象交于点A、B,AB=25,
(1)求k的值;
(2)若反比例函数y=kx的图象上存在一点C,则当△ABC为直角三角形,请直接写出点C的坐标.
29.(2023•肥城市模拟)如图,一次函数y=kx+b的图象与反比例函数y=mx(x>0)的图象交于点P(2,4),与y轴交于点A(0,﹣4),与x轴交于点C,PB⊥y轴于点B.
(1)求一次函数、反比例函数的表达式;
(2)在反比例函数图象上是否存在点D,使四边形BCPD为菱形?如果存在,求出点D的坐标;如果不存在,说明理由.
30.(2023•峨边县模拟)如图,反比例函数y=k2x和一次函数y=2x﹣1,其中一次函数的图象经过(a,b),(a+k,b+k+2)两点且点A在第一象限,是两个函数的一个交点;
(1)求反比例函数的解析式?
(2)在x轴上是否存在点P,使△AOP为等腰三角形?存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
专题11.3 反比例函数中的存在性问题专项训练(30道)
【苏科版】
考卷信息:
本套训练卷共30题,针对性较高,覆盖面广,选题有深度,可加强学生对反比例函数中的存在性问题的理解!
一.解答题(共30小题)
1.(2023春•张家川县期末)如图,一次函数y=kx+b(k≠0)与反比例函数y=4x(x>0)的图象交于A(m,4),B(2,n)两点,与x轴相交于N点.
(1)求一次函数的表达式;
(2)求△AOB的面积;
(3)在直线AB上是否存在点P,使得S△ONP=3S△AOB,若存在,求出P点的坐标,若不存在,请说明理由.
分析:(1)将点A、点B的坐标分别代入解析式即可求出m、n的值,从而求出两点坐标;
(2)将△AOB的面积转化为S△AON﹣S△BON的面积即可;
(3)设P(m,﹣2m+6),根据S△ONP=3S△AOB,列出m方程进行解答便可.
【解答】解:(1)∵点A 在反比例函数y=4x上,
∴4m=4,解得m=1,
∴点A的坐标为(1,4),
又∵点B也在反比例函数y=4x上,
∴42=n,解得n=2,
∴点B的坐标为(2,2),
又∵点A、B在y=kx+b的图象上,
∴k+b=42k+b=2,
解得k=−2b=6,
∴一次函数的解析式为y=﹣2x+6.
(2)直线y=﹣2x+6与x轴的交点为N,
∴点N的坐标为(3,0),
∴S△AOB=S△AON﹣S△BON=12×3×4−12×3×2=3;
(3)令y=0,得y=﹣2x+6=0,
解得x=3,
∴N(3,0),
∴ON=3,
设P(m,﹣2m+6),
∵S△ONP=3S△AOB,
∴12×3|−2m+6|=3×3,
解得m=0或6,
∴P(0,6)或(6,﹣6).
2.(2023•山西模拟)如图,一次函数y1=kx+b(k≠0)的图象分别与x轴、y轴交于点C,D,与反比例函数y2=mx(m≠0)的图象交于A(﹣1,n),B(2,﹣2)两点.
(1)求一次函数和反比例函数的表达式.
(2)若x轴上存在一点P,使△ABP的面积为6,求点P的坐标.
分析:(1)根据点B坐标求出m,得到反比例函数解析式,据此求出点A坐标,再将A,B代入一次函数解析式;
(2)设点P的坐标为(a,0),求出直线AB与x轴交点,再结合△ABP的面积为6得到关于a的方程,解之即可.
【解答】解:(1)由题意可得:
点B(2,﹣2)在反比例函数y2=mx(m≠0)的图象上,
∴m=2×(﹣2)=﹣4,
∴反比例函数的解析式为y2=−4x,
将A(﹣1,n)代入y2=−4x,得:n=−4−1=4,
∴A(﹣1,4),
将A,B代入一次函数解析式中,得2k+b=−2−k+b=4,
解得:k=−2b=2,
∴一次函数解析式为y1=﹣2x+2;
(2)∵点P在x轴上,
设点P的坐标为(a,0),
∵一次函数解析式为y1=﹣2x+2,令y=0,则x=1,
∴直线AB与x轴交于点(1,0),
由△ABP的面积为6,可得:12(yA﹣yB)•|a﹣1|=6,即12×6⋅|a﹣1|=6,
解得:a=﹣1或a=3,
∴点P的坐标为(﹣1,0)或(3,0).
3.(2023春•侯马市期末)如图,直线y=−32x﹣2分别交x轴、y轴于A、B两点,与双曲线y=mx(m≠0)在第二象限内的交点为C,CD⊥y轴于点D,且CD=4.
(1)求双曲线的解析式;
(2)设点Q是双曲线上的一点,且△QOB的面积是△AOB的面积的2倍,求点Q的坐标;
(3)在y轴上存在点P,使PA+PC最短,请直接写出点P的坐标.
分析:(1)把x=﹣4代入可求出点C的坐标,再代入反比例函数关系式可确定k的值,进而确定反比例函数关系式;
(2)根据直线的关系式可求出与x轴、y轴的交点坐标,进而求出三角形AOB的面积,得到三角形BOQ的面积后设点Q的坐标,由三角形的面积公式列方程求解即可;
(3)求出点A关于y轴对称的点A′的坐标,求出直线CA′与y轴的交点坐标即可.
【解答】解:(1)CD=4,即点C的横坐标为﹣4,
当x=﹣4时,y=−32×(﹣4)﹣2=4,
∴点C(﹣4,4),
又∵点C(﹣4,4)在反比例函数y=kx的图象上,
∴k=﹣4×4=﹣16,
∴反比例函数的关系式为y=−16x;
(2)∵直线y=−32x﹣2分别交x轴、y轴于A、B两点,
∴点A(−43,0),点B(0,﹣2),
即OA=43,OB=2,
∴S△AOB=12×43×2=43,
设Q(x,−16x),
由于△QOB的面积是△AOB的面积的2倍,
∴△QOB的面积为43×2=83,
即12OB×|x|=83,
解得x=±83,
当x=83时,y=﹣16×38=−6,
当x=−83时,y=﹣16×(−38)=6,
∴点Q(83,﹣6)或(−83,6);
(3)点A(−43,0)关于y轴的对称点A′(43,0),
设直线CA′的关系式为y=kx+b,则
−4k+b=443k+b=0,
解得k=−34b=1,
∴直线CA′的关系式为y=−34x+1,
当x=0时,y=1,
即直线y=−34x+1与y的交点坐标为P(0,1),
此时,点P(0,1)使PA+PC最小.
4.(2023春•惠山区期末)如图,一次函数y1=ax+b与反比例函数y2=kx的图象相交于A(1,6),B(6,1)两点.
(1)求一次函数y1的表达式与反比例函数y2的表达式;
(2)当y1>y2,时,直接写出自变量x的取值范围为 1<x<6或x<0 ;
(3)在平面内存在点P,使得点A、点B关于点P成中心对称的点恰好落在坐标轴上,请直接写出点P的坐标为 (12,12)或(3,3) .
分析:(1)将A(1,6),B(6,1)两点代入y=ax+b,解方程组即可;
(2)观察图象即可得出答案;
(3)根据题意,AB∥A′B′,AB=A′B′,据此求得B′(0,5)或(0,﹣5),然后利用中点公式即可求得.
【解答】解:(1)将A(1,6),B(6,1)两点代入y=ax+b,得:a+b=66a+b=1,
解得:a=−1b=7,
∴一次函数的解析式为:y=﹣x+7,
将A(1,6)代入反比例函数y=kx得:k=6,
∴反比例函数的解析式为:y=6x;
(2)由图象可知,当y1>y2时,自变量x的取值范围为:1<x<6或x<0;
故答案为:1<x<6或x<0;
(3)设A、B关于点P成中心对称的点为A′、B′,则直线A′B′∥AB,A、B、A′、B′四点构成平行四边形,
∴直线A′B′的解析式为y=﹣x±5,
∴B′(0,5)或(0,﹣5),
∵A(1,6),B(6,1),
∴P(12,12)或(3,3),
故答案为(12,12)或(3,3).
5.(2023•柳南区二模)如图,在平面直角坐标系中,直线AB与反比例函数y=kx(x>0)的图象交于点A(1,n)和点B(3,1),与x轴交于点C,与y轴交于点D.
(1)求反比例函数的表达式及一次函数解析式;
(2)双曲线上是否存在一点P,使点P到原点的距离最小,如果存在,求出P点坐标,并求出最小距离.如果不存在,请说明理由.
分析:(1)把点B(3,1)代入y=kx(x>0)即可求得k,把A(1,n)代入反比例函数的解析式即可求得n,然后利用待定系数法即可求得一次函数的解析式;
(2)解方程组y=xy=3x即可求得.
【解答】解:(1)∵直线AB与反比例函数y=kx(x>0)的图象交于点A(1,n)和点B(3,1),
∴把点B(3,1)代入y=kx(x>0)得,1=k3,
∴k=3,
∴反比例函数的表达式为y=3x,
把A(1,n)代入y=3x得,n=31=3,
设直线AB的解析式为:y=kx+b,
∴k+b=33k+b=1,
解得:k=−1b=4,
∴一次函数解析式为:y=﹣x+4;
(2)存在,
当P点中心直线y=x上时,点P到原点的距离最小,
解y=xy=3x得x=3y=3或x=−3y=−3,
∴P的坐标为(3,3).
6.(2023•呼和浩特一模)如图,一次函数y=k1x+b的图象与反比例函数y=k2x(x<0)的图象相交于点A(﹣1,2)点B(﹣4,n).
(1)求此一次函数和反比例函数的表达式;
(2)如图所示,请直接写出不等式k1x+b≥k2x的解集;
(3)在x轴上存在一点P,使△PAB的周长最小,直接写出点P的坐标.
分析:(1)把点A的坐标代入反比例函数解析式求出m的值,然后再把点B的坐标代入反比例函数求出n的值,从而求出点B的坐标,再把点A、B的坐标代入一次函数表达式,利用待定系数法即可求出一次函数的解析式;
(2)根据两函数的交点坐标可得答案;
(3)作点B关于x轴的对称点C,连接AC,交x轴于点P,此时△PAB的周长最小,设直线AC的表达式为y=ax+c,根据待定系数法求得解析式,令y=0,即可求得P的坐标.
【解答】解:(1)∵点A(﹣1,2)在反比例函数图象上,
∴k2−1=2,
解得k2=﹣2,
∴反比例函数的解析式是y=−2x,
∵点B(﹣4,n)在反比例函数图象上,
∴n=−2−4=12,
∴点B的坐标是(﹣4,12),
∵一次函数y=k1x+b的图象经过点A(﹣1,2)、点B(﹣4,12).
∴−k1+b=2−4k1+b=12
解得k1=12b=52.
∴一次函数解析式是y=12x+52;
(2)不等式k1x+b≥k2x的解集为:﹣4≤x≤﹣1;
(3)作B点关于x轴的对称点C,连接AC交x轴于P,则PA+PB=AC,此时PA+PB最小,即△PAB的周长最小,
∵点C(﹣4,−12)和B关于x轴对称,
∴点C的坐标为(﹣4,−12),
设直线AC的表达式为y=ax+c,
∴−a+c=2−4a+c=−12,
解得:a=56c=176,
∴直线AC的表达式为:y=56x+176,
当y=0时,则x=−175,
∴P点坐标为(−175,0).
7.(2023•海淀区校级模拟)一次函数y=ax﹣1的图象与x轴交于点C(2,0),与反比例函数y=kx(k≠0)的图象的交点为A和B,且点B的横坐标是﹣2,
(1)求反比例函数解析式;
(2)若x轴上存在点D,使得BC=CD,直接写出点D的坐标.
分析:(1)把C的坐标代入y=ax﹣1求得a的值,进而求得B的坐标,然后利用待定系数法即可求得反比例函数的解析式;
(2)根据等腰三角形的性质即可求得.
【解答】解:(1)∵一次函数y=ax﹣1的图象与x轴交于点C(2,0),
∴2a﹣1=0,解得a=12,
∴一次函数为y=12x﹣1,
把x=﹣2代入得,y=12×(−2)−1=﹣2,
∴B(﹣2,﹣2),
∵点B在反比例函数y=kx(k≠0)的图象上,
∴k=﹣2×(﹣2)=4,
∴反比例函数解析式为y=4x;
(2)∵B(﹣2,﹣2),C(2,0),
∴BC=42+22=25,
∴D(﹣25+2,0)或(25+2,0).
8.(2023•香洲区校级一模)如图,A(﹣3,0),B(0,﹣4),将线段AB绕点A逆时针旋转90°,点B的对应点B′恰好在反比例函数y=kx(k≠0)的图象上.
(1)求k值;
(2)反比例函数的图象与线段AB是否存在交点?若存在,请求出交点坐标;若不存在,请说明理由.
分析:(1)如图,过点B′作B′D⊥x轴于点D,利用旋转的性质证明△AB′D≌△BAO(AAS),即可求得点B′的坐标,再运用待定系数法即可求得答案;
(2)运用待定系数法求出直线AB的解析式,联立方程即可求得交点坐标.
【解答】解:(1)如图,过点B′作B′D⊥x轴于点D,
则∠ADB′=90°,
∵∠AOB=90°,
∴∠ADB′=∠AOB,∠BAO+∠ABO=90°,
∵将线段AB绕点A逆时针旋转90°得线段AB′,
∴∠BAO+∠B′AD=90°,AB′=AB,
∴∠B′AD=∠ABO,
∴△AB′D≌△BAO(AAS),
∴B′D=OA=3,AD=OB=4,
∴OD=AD﹣OA=4﹣3=1,
∴B′(1,3),
∴3=k1,
∴k=3;
(2)设直线AB的解析式为y=mx+n,
∵A(﹣3,0),B(0,﹣4),
∴−3m+n=0n=−4,
解得:m=−43n=−4,
∴直线AB的解析式为y=−43x﹣4,
将y=3x代入y=−43x﹣4,得:3x=−43x﹣4,
∴4x2+12x+9=0,
解得:x1=x2=−32,
∴y=﹣2,
∴反比例函数的图象与线段AB有且只有一个交点,该交点坐标为(−32,﹣2).
9.(2023秋•绵阳期末)如图,在正方形OABC中,点O为坐标原点,点C(﹣3,0),点A在y轴正半轴上,点E,F分别在BC,CO上,CE=CF=2,一次函数y=kx+b(k≠0)的图象过点E和F,交y轴于点G,过点E的反比例函数y=mx(m≠0)的图象交AB于点D.
(1)求反比例函数和一次函数的解析式;
(2)在线段EF上是否存在点P,使S△ADP=S△APG,若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
分析:(1)由点C(﹣3,0),CE=CF=2,可得E(﹣3,2),F(﹣1,0),用待定系数法即得一次函数的解析式为y=﹣x﹣1,反比例函数解析式为y=−6x;
(2)在y=﹣x﹣1中,得G(0,﹣1),在y=−6x中,得D(﹣2,3),设P(t,﹣t﹣1),根据S△ADP=S△APG有12×2•[3﹣(﹣t﹣1)]=12×4×(﹣t),即可解得P(−43,13).
【解答】解:(1)∵点C(﹣3,0),
∴正方形OABC边长为3,即OA=AB=BC=CO=3,
∵CE=CF=2,
∴OF=1,
∴E(﹣3,2),F(﹣1,0),
把E(﹣3,2),F(﹣1,0)代入y=kx+b得−3k+b=2−k+b=0,
解得k=−1b=−1,
∴一次函数的解析式为y=﹣x﹣1,
把E(﹣3,2)代入y=mx得2=m−3,
解得m=﹣6,
∴反比例函数解析式为y=−6x,
答:反比例函数解析式为y=−6x,一次函数的解析式为y=﹣x﹣1;
(2)存在点P,使S△ADP=S△APG,
在y=﹣x﹣1中,令x=0得y=﹣1,
∴G(0,﹣1),
∴AG=4,
在y=−6x中,令y=3得x=﹣2,
∴D(﹣2,3),
∴AD=2,
设P(t,﹣t﹣1),
∵S△ADP=S△APG,
∴12×2•[3﹣(﹣t﹣1)]=12×4×(﹣t),
解得t=−43,
∴P(−43,13).
10.(2023秋•会宁县期末)如图,一次函数y=﹣x﹣1的图象与反比例函数y=kx的图象交于点A、B,与x轴交于点C,S△AOC=1.
(1)求点A的坐标与反比例函数的表达式.
(2)设直线AB与y轴相交于点D,经过计算可知点B的坐标为(2,﹣3).若点Q是y轴上一点,是否存在点Q,使得S△AQD=S△AOB?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)求﹣x﹣1≥kx的x的取值范围.
分析:(1)根据一次函数的解析式求得C点的坐标,根据三角形的面积求得A的纵坐标,代入直线解析式即可求得坐标,然后根据待定系数法求得即可;
(2)设点Q(0,y),由一次函数y=﹣x﹣1可知D(0,﹣1),则DQ=|y+1|,根据题意s△ADQ=12×3×|y+1|=52,解方程求得y的值,即可求得Q的坐标;
(3)观察图象即可求得.
【解答】解:(1)直线AB与x轴的交点C(﹣1,0).设A(x,y),
∵S△AOC=1,
∴12×y×1=1,
∴y=2,
∴A(x,2)将点A代入y=﹣x﹣1得,x=﹣3,
∴A(﹣3,2),
∴k=﹣3×2=﹣6,
∴反比例函数的表达式为y=−6x;
(2)存在,
∵s△AOB=12×2×1+12×1×3=52,
设点Q(0,y),
由一次函数y=﹣x﹣1可知D(0,﹣1),
∴s△ADQ=12×3×|y+1|=52,
∴y=23或y=−83,
∴Q(0,23)或(0,−83);
(3)由图象可知,﹣x﹣1≥kx的x的取值范围是x≤﹣3或0<x≤2.
11.(2023•永昌县一模)如图,一次函数y=kx+b(k≠0)的图象与反比例函数y=mx(m≠0)的图象相交于点A(1,2),B(a,﹣1).
(1)求反比例函数和一次函数的解析式;
(2)若直线y=kx+b(k≠0)与x轴交于点C,x轴上是否存在一点P,使S△APC=4?若存在,请求出点P坐标;若不存在,说明理由.
分析:(1)把点A(1,2)代入y=mx得到反比例函数的解析式为y=2x;把点A(1,2),B(﹣2,﹣1)代入y=kx+b得到一次函数的解析式为:y=x+1;
(2)当y=0时,得到C(﹣1,0),设P(x,0),根据三角形的面积公式即可得到结论.
【解答】解:(1)把点A(1,2)代入y=mx得,2=m1,
∴m=2,
∴反比例函数的解析式为y=2x;
把B(a,﹣1)代入y=2x得,a=﹣2,
∴B(﹣2,﹣1),
把点A(1,2),B(﹣2,﹣1)代入y=kx+b得k+b=2−2k+b=−1,
解得:k=1b=1,
∴一次函数的解析式为:y=x+1;
(2)当y=0时,0=x+1,
解得:x=﹣1,
∴C(﹣1,0),
设P(x,0),
∴S△APC=12×|x+1|×2=4,
∴x=3或x=﹣5,
∴P(3,0)或(﹣5,0).
12.(2023•徐州模拟)如图,在平面直角坐标系中,已知点A(2,0),B(0,−32),作直线AB与反比例函数y=mx(x>0)的图象交于点C,且A是线段BC的中点.
(1)求m的值;
(2)D是线段BC上一动点,过点D作DE∥y轴,交反比例函数的图象于点E,是否存在点D,使△ODE的面积有最大值?若存在,求出最大值及点D的坐标.
分析:(1)根据待定系数法即可求得m的值;
(2)根据待定系数法求得直线AB的解析式,设出D、E的坐标,然后根据三角形面积公式和二次函数的性质即可求得结论.
【解答】解:(1)∵点A(2,0),B(0,−32),
∴OA=2,OB=32,
过C作CF⊥x轴于F,
∴∠AOB=∠AFC=90°,
∵A是线段BC的中点,
∴AB=AC,
∵∠BAO=∠CAF,
∴△AOB≌△AFC(AAS),
∴AF=AO=2,CF=OB=32,
∴OF=4
∴C(4,32),
∴m=4×32=6;
(2)设直线AB的解析式为y=kx+b,
把点A(2,0),B(0,−32),代入得2k+b=0b=−32,
解得k=34b=−32,
∴直线AB的解析式为y=34x−32;
∵点D为线段AB上的一个动点,
∴设D(x,34x−32)(0<x≤4),
∵DE∥y轴,
∴E(x,6x),
∴S△ODE=12x•(6x−34x+32)=−38x2+34x+3=−38(x﹣1)2+278,
∴当x=1时,△ODE的面积的最大值为278,点D的坐标为(1,−34).
13.(2023春•沙坪坝区期中)如图,一次函数y=ax+b(a≠0)的图象分别与x轴、y轴交于点A(﹣1,0),B,且OB=2OA.直线AB与反比例函数y=kx(k≠0,x<0)的图象交于点C(﹣3,n).
(1)求一次函数与反比例函数的表达式;
(2)在该反比例函数图象上存在点D,且D到x轴的距离为2;连接AD,直线CD交x轴于点E,求△ACD的面积.
分析:(1)先求得点B的坐标,然后根据求得直线AB的解析式,进而求得C的坐标,代入入y=kx中,即可求得反比例函数的解析式;
(2)求得点D的坐标,从而求得直线CD的解析式,进一步求得点E的坐标,然后根据S△ACD=S△ACE﹣S△ADE求得即可.
【解答】解:(1)∵A(﹣1,0),
∴OA=1,
又∵OB=2OA=2,
∴B(0,﹣2),
将A(﹣1,0),B(0,﹣2)分别代入y=ax+b中,
得−a+b=0b=−2,解得:a=−2b=−2,
∴一次函数的表达式y=﹣2x﹣2,
将C(﹣3,n)代入y=﹣2x+2中,得n=﹣2×(﹣3)﹣2=4,
∴C(﹣3,4),
将C(﹣3,4)代入y=kx中,得4=k−3,
∴k=﹣12,
∴该反比例函数的表达式为y=−12x;
(2)∵点D到x轴的距离为2,
∴yD=2,
∵点D在函数y=−12x的图象上,
∴xD=−122=−6,
∴D(﹣6,2),
∴直线CD的表达式为y=23x+6,
∵直线CD交x轴于E,
∴E(﹣9,0),
∴AE=8,
∴S△ACD=S△ACE﹣S△ADE=12AE•yC−12AE•yD
=12×4×8−12×2×8
=8.
14.(2023•拱墅区校级四模)定义:若一次函数y=ax+b(a≠0)和反比例函数y=−cx(c≠0)满足a﹣b=b﹣c,则称y=ax2+bx+c为一次函数和反比例函数的“等差”函数.
(1)y=3x+b和y=−5x是否存在“等差”函数?若存在,请写出它们的“等差”函数;
(2)若y=10x+b和y=−cx存在“等差”函数,且“等差”函数的图象与y=−cx的图象的一个交点的横坐标为1,求反比例函数的表达式.
分析:(1)假设存在,根据等差函数定义得出b=4,从而得出解析式;
(2)根据等差函数定义得出10+c=2b,即c=2b﹣10,根据“等差”函数的图象与y=−cx的图象的一个交点的横坐标为1,列出方程即可求得b,进而求得c,即可解决问题.
【解答】解:(1)存在,
假设y=3x+b和y=−5x存在“等差”函数,
则a=3,c=5,3﹣b=b﹣5,
解得:b=4,
∴存在“等差”函数,其解析式为y=3x2+4x+5;
(2)根据题意知:a=10,10+c=2b,
∴c=2b﹣10,
则“等差”函数的解析式为y=10x2+bx+2b﹣10,反比例函数的解析式为y=−2b−10x,
根据题意,将x=1代入y=10x2+bx+2b−10y=−2b−10x,整理得:10+b+2b﹣10=﹣2b+10,解得b=2,c=﹣6,
故一次函数的解析式为y=10x+2,反比例函数的解析式为y=6x.
15.(2023•涪城区校级模拟)如图,正比例函数y=12x的图象与反比例函数y=kx(k≠0)在第一象限的图象交于A点,过A点作x轴的垂线,垂足为M,已知△OAM的面积为1.
(1)求反比例函数的解析式;
(2)如果B(a,b)为反比例函数在第一象限图象上的点,且b=2a,试探究在x轴上是否存在点P,使|PA﹣PB|最大?若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.
分析:(1)结合反比例函数系数k的几何意义即可得出12|k|=1,结合第一象限内含有函数的图象,即可求出k的值,从而问题得解;
(2)先根据反比例函数与一次函数的解析式求出A点坐标,再根据B(a,b)为反比例函数在第一象限图象上的点,且b=2a得出B点坐标,.
【解答】解:(1)∵△OAM的面积为1,
∴12|k|=1,解得:k=±2,
∵第一象限内有反比例函数图象,
∴反比例函数的解析式为y=2x.
(2)存在,理由如下:
联立一次函数与反比例函数解析式:
y=12xy=2x,解得:x=2y=1或x=−2y=−1(舍去).
∴点A的坐标为(2,1).
∵B(a,b)为反比例函数在第一象限图象上的点,且b=2a,
∴a•2a=2,解得a=1(负值舍去),
∴点B的坐标为(1,2).
如图,点P′是x轴上任意一点,
由三角形三边关系可知,|PA﹣PB|≤AB,
即当B,A,P三点共线时,|PA﹣PB|=AB取得最大值.
将点A(2,1),B(1,2)代入到y=ax+b中得:
2a+b=1a+b=2,解得:a=−1b=3,
∴直线AB的解析式为y=﹣x+3,
令y=﹣x+3中y=0,则x=3,
∴点P的坐标为(3,0).
∴在x轴上存在一点P使|PA﹣PB|最大,点P的坐标为(3,0).
16.(2023•金坛区二模)如图,已知一次函数y=kx+b(k≠0)的图象分别与反比例函数y=ax(x>0)的图象交于点A(4,3),与y轴的负半轴交于点B,且OA=OB.
(1)求一次函数和反比例函数的表达式;
(2)已知点C(0,5),若在该一次函数图象上存在一点D,满足DB=DC,求此时点D的坐标.
分析:(1)利用待定系数法即可解答;
(2)设点M的坐标为(x,2x﹣5),根据MB=MC,即可求解.
【解答】解:(1)把点A(4,3)代入函数y=ax得:a=3×4=12,
∴y=12x.
OA=32+42=5,
∵OA=OB,
∴OB=5,
∴点B的坐标为(0,﹣5),
把B(0,﹣5),A(4,3)代入y=kx+b得b=54k+b=3,解得k=2b=−5,
∴y=2x﹣5;
(2)∵点D在一次函数y=2x﹣5上,
∴设点M的坐标为(x,2x﹣5),
∵DB=DC,
x2+(2x−5+5)2=x2+(2x−5−5)2,
解得:x=2.5,
∴点D的坐标为(2.5,0).
17.(2023•石家庄模拟)如图,一次函数y=kx+b(k≠0)的图象与反比例函数y=mx(m≠0)的图象交于二、四象限内的A、B两点,与x轴交于C点,点A的坐标为(﹣3,4),点B的坐标为(6,n).
(1)求该反比例函数和一次函数的解析式;
(2)连接OB,求△AOB的面积;
(3)在x轴上是否存在点P,使△APC是直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
分析:(1)先把A(﹣3,4)代入反比例函数解析式得到m的值,从而确定反比例函数的解析式为y=−12x;再利用反比例函数解析式确定B点坐标为(6,﹣2),然后运用待定系数法确定所求的一次函数的解析式为y=−23x+2;
(2)先依据一次函数求得点C的坐标,进而得到△AOB 的面积;
(3)过A点作AP1⊥x轴于P1,AP2⊥AC交x轴于P2,可得P1点的坐标为(﹣3,0);再证明Rt△AP2P1∽Rt△CAP1,利用相似比计算出P1P2的长度,进而得到OP2的长度,可得P2点的坐标为(−173,0),于是得到满足条件的P点坐标.
【解答】解:(1)将A(﹣3,4)代入y=mx,得m=﹣3×4=﹣12
∴反比例函数的解析式为y=−12x;
将B(6,n)代入y=−12x,得6n=﹣12,
解得n=﹣2,
∴B(6,﹣2),
将A(﹣3,4)和B(6,﹣2)分别代入y=kx+b(k≠0),得
−3k+b=46k+b=−2,
解得k=−23b=2,
∴所求的一次函数的解析式为y=−23x+2;
(2)当y=0时,−23x+2=0,
解得:x=3,
∴C(3,0),
∴S△AOC=12×3×4=6,S△BOC=12×3×2=3,
∴S△AOB=6+3=9;
(3)存在.
过A点作AP1⊥x轴于P1,AP2⊥AC交x轴于P2,如图,
∴∠AP1C=90°,
∵A点坐标为(﹣3,4),
∴P1点的坐标为(﹣3,0);
∵∠P2AC=90°,
∴∠P2AP1+∠P1AC=90°,而∠AP2P1+∠P2AP1=90°,
∴∠AP2P1=∠P1AC,
∴Rt△AP2P1∽Rt△CAP1,
∴AP1CP1=P1P2AP1,即46=P1P24,
∴P1P2=83,
∴OP2=3+83=173,
∴P2点的坐标为(−173,0),
∴满足条件的P点坐标为(﹣3,0)、(−173,0).
18.(2023春•侯马市期末)如图,直线y1=x+b交x轴于点B,交y轴于点A(0,2),与反比例函数y2=kx的图象交于C(1,m),D(n,﹣1),连接OC,OD.
(1)求k的值;
(2)求△COD的面积.
(3)根据图象直接写出y1<y2时,x的取值范围.
(4)点M是反比例函数y2=kx上一点,是否存在点M,使点M、C、D为顶点的三角形是直角三角形,且CD为直角边,若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
分析:(1)把A的坐标代入y1=x+b求出b,即可得出一次函数的表达式,把C(1,m),D(n,﹣1)代入求出C、D的坐标,把C的坐标代入y2=kx的,求出k即可;
(2)求出OB,分别求出△AOB和△BOC的面积,相加即可;
(3)根据C、D的坐标和图象得出即可;
(4)分两种情况讨论求得即可.
【解答】解:(1)把A(0,2)代入y1=x+b得:b=2,
即一次函数的表达式为y1=x+2,
把C(1,m),D(n,﹣1)代入得:m=1+2,﹣1=n+2,
解得m=3,n=﹣3,
即C(1,3),D(﹣3,﹣1),
把C的坐标代入y2=kx得:3=k1,
解得:k=3;
(2)由y1=x+2可知:B(﹣2,0),
∴△COD的面积为12×2×3+12×2×1=4;
(3)由图象可知:y1<y2时,x的取值范围是x<﹣3或0<x<1;
(4)当M在第一象限,根据题意MC⊥CD,
∵直线y1=x+2,
∴设直线CM的解析式为y=﹣x+b1,
代入C(1,3)得,3=﹣1+b1
解得b1=4,
∴直线CM为y=﹣x+4,
解y=−x+4y=3x得x1=3y1=1,x2=1y2=3,
∴M(3,1);
当M在第三象限,根据题意MD⊥CD,
∵直线y1=x+2,
∴设直线DM的解析式为y=﹣x+b2,
代入D(﹣3,﹣1)得,﹣1=3+b2
解得b2=﹣4,
∴直线DM为y=﹣x﹣4,
解y=−x−4y=3x得x=−1y=−3或x=−3y=−1,
∴M(﹣1,﹣3),
综上,点M的坐标为(3,1)或(﹣1,﹣3).
19.(2023•江油市模拟)如图,已知正比例函数y=2x和反比例函数的图象交于点A(m,﹣2).
(1)求反比例函数的解析式;
(2)观察图象,直接写出正比例函数值小于反比例函数值时自变量x的取值范围;
(3)若双曲线上点C(2,n)沿OA方向平移5个单位长度得到点B,在x轴上是否存在点P,使S△OCP=13S四边形OABC?若存在,请求出P点的坐标;若不存在,请说明理由.
分析:(1)设反比例函数的解析式为y=kx,把A坐标代入y=2x求出m的值,确定出A坐标,代入反比例解析式求出k的值,即可确定出反比例解析式;
(2)根据题意,利用对称性求出D的坐标,由A与D坐标,找出一次函数位于反比例函数图象下方时x的范围即可;
(3)求得B、C点的坐标,先证得四边形为菱形,然后求得AC和OB,从而求得四边形的面积,根据三角形的面积公式得出方程,解方程即可求得.
【解答】解:(1)设反比例函数的解析式为y=kx(k>0),
∵A(m,﹣2)在y=2x上,
∴﹣2=2m,
∴m=﹣1,
∴A(﹣1,﹣2),
又点A在y=kx上,
∴﹣2=k−1,
∴k=2,
∴反比例函数的解析式为y=2x;
(2)由A的坐标为(﹣1,﹣2),得到D(1,2),
由图象得:正比例函数值小于反比例函数值时自变量x的取值范围为x<﹣1或0<x<1;
(3)∵C(2,n)在y=2x上,
∴n=1,即C(2,1)
∴OC=5,OA=5,BC=5,
∴四边形OABC为菱形,直线OC为:y=12x,
∴AB的解析式y=12x−32,
由正比例函数为y=2x求得BC的解析式为y=2x﹣3,
解y=2x−3y=12x−32得x=1y=−1,
∴B(1,﹣1),
∴AC=(−1−2)2+(−2−1)2=32,OB=12+12=2,
∴S四边形OABC=12AC×OB=12×2×32=3,
假设在x轴上存在P(a,0)使S△OCP=13S平行四边形OABC=13×3=1,
∴12⋅|a|×1=1,
∴a=±2,
∴在x轴上存在点P1(2,0),P2(﹣2,0)使S△OCP=13S四边形OABC.
20.(2023•彭州市校级模拟)如图,已知反比例函数y=kx的图象与正比例函数y=kx的图象交于点A(m,﹣2).
(1)求正比例函数的解析式及两函数图象另一个交点B的坐标;
(2)试根据图象写出不等式kx≥kx的解集;
(3)在反比例函数图象上是否存在点C,使△OAC为等边三角形?若存在,求出点C的坐标;若不存在,请说明理由.
分析:(1)把点A的坐标代入y=kx和y=kx求出m的值,再运用A的坐标求出k,两函数解析式联立得出B点的坐标.
(2)根据函数图象以及交点坐标即可求得不等式kx≥kx的解集.
(3)讨论当C在第一象限时,△OAC不可能为等边三角形,当C在第三象限时,设C(x,y)(x<0),根据OA=OC=AC,列出方程组,解方程组得到x+y=−52,根据y=2x转化成x+2x=−52,整理成2x2+5x+4=0,根据△=52﹣4×2×4=﹣7<0,从而判定不存在符合条件的点C.
【解答】解:(1)∵反比例函数y=kx的图象与正比例函数y=kx的图象交于点A(m,﹣2).
把A(m,﹣2)代入y=kx得﹣2=km,代入y=kx得﹣2=km,
∴km=km,
解得m=±1,
∵A在第二象限,
∴m=﹣1,
∴A(﹣1,﹣2)代入y=kx,
∴﹣2=k×(﹣1),解得,k=2,
∴正比例函数的解析式为y=2x,
又由2x=2x,解得x=1或x=﹣1,
∴B(1,2).
(2)由图象可知不等式kx≥kx的解集x≤﹣1或0<x≤1.
(3)①当点C在第一象限时,△OAC不可能为等边三角形,
②如图,当C在第三象限时,要使△OAC为等边三角形,则OA=OC=AC,设C(x,y)(x<0),
∵A(﹣1,﹣2),
∴OA=5,
∴x2+y2=5(x+1)2+(y+2)2=5,
解得x+2y=−52,
∵点C在反比例函数y=2x图象上,
∴x+2x=−52,
整理得,2x2+5x+8=0,
∴△=52﹣4×2×8=﹣39<0,
∴不存在符合条件的点C.
21.(2023秋•锦州期末)如图,一次函数y=mx+n(m≠0)的图象与反比例函数y=kx(k≠0)的图象交于第一、三象限内的A,B两点,与y轴交于点C,过点B作BM⊥x轴,垂足为点M,BM=OM=2,点A的纵坐标为4.
(1)求该反比例函数和一次函数的表达式;
(2)直线AB交x轴于点D,过点D作直线l⊥x轴,如果直线l上存在点P,坐标平面内存在点Q.使四边形OPAQ是矩形,求出点P的坐标.
分析:(1)根据题意得出B点坐标,进而得出反比例函数解析式,再利用待定系数法得出一次函数解析式;
(2)设P(﹣1,a),当∠PAO=90°,如图2,当∠APO=90°,根据勾股定理列方程即可得到结论.
【解答】解:(1)∵BM=OM=2,
∴点B的坐标为(﹣2,﹣2),
设反比例函数的解析式为y=kx,
则﹣2=k−2,
得k=4,
∴反比例函数的解析式为y=4x,
∵点A的纵坐标是4,
∴4=4x,
得x=1,
∴点A的坐标为(1,4),
∵一次函数y=mx+n(m≠0)的图象过点A(1,4)、点B(﹣2,﹣2),
∴m+n=4−2m+n=−2,
解得:m=2n=2,
即一次函数的解析式为y=2x+2;
(2)存在,
∵直线AB于x轴交于D,
∴D(﹣1,0),
∴OD=1,
设P(﹣1,a),
如图2,当∠APO=90°,
∵OP2=OA2﹣PA2=PD2+OD2,
∴12+42﹣[(1+1)2+(4﹣a)2]=12+a2,
解得:a=2±2,
∴P(﹣1,2+2)或(﹣1,2−2),
综上所述,点P的坐标为(﹣1,2+2)或(﹣1,2−2).
22.(2023•房山区一模)如图,点A在反比例函数y=kx(k≠0)的图象上.
(1)求反比例函数y=kx(k≠0)的解析式;
(2)在y轴上是否存在点P,使得△AOP是直角三角形?若存在,直接写出P点坐标;若不存在,请说明理由.
分析:(1)把A(2,﹣4)代入y=kx,即可求得k的值,从而求得函数的解析式;
(2)分∠OPA=90°和∠OAP=90°,两种情况进行讨论即可求解.
【解答】解:(1)把A(2,﹣4)代入y=kx得:﹣4=k2,
解得:k=﹣8,
则函数的解析式是:y=−8x;
(2)当∠OPA=90°时,AP⊥y轴,则P的坐标是(0,﹣4),
当∠OAP=90°时,
根据OA2=4OP,
则20=4OP,
∴OP=5,
则P的坐标是(0,﹣5).
则P的坐标是(0,﹣4)或(0,﹣5).
23.(2023•东营模拟)如图,在平面直角坐标系xOy中,正比例函数y=kx的图象与反比例函数y=mx的图象有一个交点A(2,2).
(1)求m,k的值;
(2)将直线OA向上平移与x轴交于点B,与反比例函数在第一象限内交于点A,连接AB,AC,S△OAC=3,求直线BC的解析式;
(3)反比例函数图象上是否存在点P(A除外)使AP⊥AO?若能,求出点P的坐标,若不能,请说明理由.
分析:(1)利用待定系数法即可解决问题;
(2)想办法求出点B坐标即可解决问题;
(3)不存在.把问题转化为方程组解决即可;
【解答】解:(1)∵正比例函数y=kx的图象与反比例函数y=mx的图象有一个交点A(2,2),
∴k=1,m=4.
(2)∵BC∥OA,
∴S△AOC=S△AOB=3,
∴12×OB×2=3,
∴OB=3,
∴B(﹣3,0),
设直线BC的解析式为y=x+b,
把B(﹣3,0)代入得到b=3,
∴直线BC的解析式为y=x+3.
(3)不存在.理由如下:
∵过点A垂直OA的直线的解析式为y=﹣x+4,
由y=4xy=−x+4,解得x=2y=2,
∴直线y=﹣x+4与反比例函数y=4x只有一个交点,
∴反比例函数图象不存在点P(A除外)使AP⊥AO;
24.(2023•岱岳区三模)如图,直线y1=−14x+1与x轴交于点A,与y轴交于点C,与反比例函数y2=mx(x<0)的图象交于点P,过点P,作PB⊥x轴于点B,且AC=BC
(1)求反比例函数y2的解析式;
(2)反比例函数y2图象上是否存在点D,使四边形BCPD为菱形?如果存在,求出点D的坐标;如果不存在,说明理由.
分析:(1)首先求得直线与x轴和y轴的交点,根据AC=BC可得OA=OB,则B的坐标即可求得,BP=2OC,则P的坐标可求出,然后利用待定系数法即可求得函数的解析式;
(2)连接DC与PB交于点E,若四边形BCPD是菱形时,CE=DE,则CD的长即可求得,从而求得D的坐标,判断D是否在反比例函数的图象上即可.
【解答】解:(1)∵一次函数y1=−14x+1的图象与x轴交于点A,与y轴交于点C,
∴A(4,0),C(0,1),
又∵AC=BC,CO⊥AB,
∴O是AB的中点,即OA=OB=4,且BP=2OC=2,
∴P的坐标是(﹣4,2),
将P(﹣4,2)代入y2=mx,得m=﹣8,
即反比例函数的解析式为y2=−8x;
(2)假设存在这样的点D,使四边形BCPD为菱形,
如图,连接DC,与PB交于点E.
∵四边形BCPD是菱形,
∴CE=DE=4,
∴CD=8,
将x=﹣8代入反比例函数解析式y=−8x,得y=1,
∴D的坐标是(﹣8,1),
即反比例函数的图象上存在点D使四边形BCPD是菱形,
此时D的坐标是(﹣8,1).
25.(2023春•江阴市期末)如图所示,直线y1=14x+1与x轴交于点A,与y轴交于点B,与反比例函数y2=kx(x>0)的图象交于点C,且AB=BC.
(1)求点C的坐标和反比例函数y2的解析式;
(2)点P在x轴上,反比例函数y2图象上存在点M,使得四边形BPCM为平行四边形,求▱BPCM的面积.
分析:(1)利用待定系数法即可解决问题;
(2)根据S△BPC=S△APC﹣S△APB,▱BPCM的面积=2 S△BPC,只要求出△APC,△APB的面积即可;
【解答】解:(1)∵直线y1=x+1与x轴交于点A,与y轴交于点B,
∴A(﹣4,0),B(0,1)
过C作CD⊥x轴于D,
∵AB=BC,
∴D(4,0),C(4,2),
∵点C(4,2)反比例函数y2=kx(x>0)的图象上,
∴k=8,
∴反比例函数y2的解析式y2=8x;
(2)∵四边形BPCM为平行四边形,
∴G为BC、MP的中点,
由BG=CG,则G(2,32),
设M(m,8m),P(n,0),
由MG=PG,
∴m+n2=28m2=32,
∴m=83,n=43,即P(43,0),
S△APC=12AP•CD=12×(4+43)×2=163,S△ABP=12×AP•OB=12×(4+43)×1=83
S△BPC=S△APC﹣S△APB=83,
∴▱BPCM的面积=2 S△BPC=163.
26.(2023•乐山)如图,正比例函数y=2x的图象与反比例函数y=kx的图象交于A、B两点,过点A作AC垂直x轴于点C,连接BC.若△ABC的面积为2.
(1)求k的值;
(2)x轴上是否存在一点D,使△ABD为直角三角形?若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.
分析:(1)首先根据反比例函数与正比例函数的图象特征,可知A、B两点关于原点对称,则O为线段AB的中点,故△BOC的面积等于△AOC的面积,都等于1,然后由反比例函数y=kx的比例系数k的几何意义,可知△AOC的面积等于12|k|,从而求出k的值;
(2)先将y=2x与y=2x联立成方程组,求出A、B两点的坐标,然后分三种情况讨论:①当AD⊥AB时,求出直线AD的关系式,令y=0,即可确定D点的坐标;②当BD⊥AB时,求出直线BD的关系式,令y=0,即可确定D点的坐标;③当AD⊥BD时,由O为线段AB的中点,可得OD=12AB=OA,然后利用勾股定理求出OA的值,即可求出D点的坐标.
【解答】解:(1)∵反比例函数与正比例函数的图象相交于A、B两点,
∴A、B两点关于原点对称,
∴OA=OB,
∴△BOC的面积=△AOC的面积=2÷2=1,
又∵A是反比例函数y=kx图象上的点,且AC⊥x轴于点C,
∴△AOC的面积=12|k|,
∴12|k|=1,
∵k>0,
∴k=2.
故这个反比例函数的解析式为y=2x;
(2)x轴上存在一点D,使△ABD为直角三角形.
将y=2x与y=2x联立成方程组得:
y=2xy=2x,
解得:x1=1y1=2,x2=−1y2=−2,
∴A(1,2),B(﹣1,﹣2),
①当AD⊥AB时,如图1,
设直线AD的关系式为y=−12x+b,
将A(1,2)代入上式得:b=52,
∴直线AD的关系式为y=−12x+52,
令y=0得:x=5,
∴D(5,0);
②当BD⊥AB时,如图2,
设直线BD的关系式为y=−12x+b,
将B(﹣1,﹣2)代入上式得:b=−52,
∴直线BD的关系式为y=−12x−52,
令y=0得:x=﹣5,
∴D(﹣5,0);
③当AD⊥BD时,如图3,
∵O为线段AB的中点,
∴OD=12AB=OA,
∵A(1,2),
∴OC=1,AC=2,
由勾股定理得:OA=OC2+AC2=5,
∴OD=5,
∴D(5,0).
根据对称性,当D为直角顶点,且D在x轴负半轴时,D(−5,0).
故x轴上存在一点D,使△ABD为直角三角形,点D的坐标为(5,0)或(﹣5,0)或(5,0)或(−5,0).
27.(2023•贵阳模拟)如图,△ABC的顶点A,C落在坐标轴上,且顶点B的坐标为(﹣5,2)将△ABC沿x轴向右平移7个单位得到△A′B′C′,点B′恰好在反比例函数y=kx的图象上,且反比例函数图象与A′C′相交于点D.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)若点D的坐标为(5,45),在x轴上存在点P,使得线段PB′与线段PD之差最大,求出点P的坐标,并说明理由.
分析:(1)根据平移的规律得到B'(2,2),再根据点B′恰好在反比例函数y=kx的图象上,即可得到k的值;
(2)根据|PB'﹣PD|≤B'D,可得当B'、D、P在同一直线上时,PB'﹣PD=B'D成立,此时线段PB′与线段PD之差最大,再设直线B'P解析式为y=ax+b,将D(5,45),B'(2,2)代入,可得直线B'P解析式,进而得出点P的坐标.
【解答】解:(1)∵顶点B的坐标为(﹣5,2),将△ABC沿x轴向右平移7个单位得到△A′B′C′,
∴B'(2,2),
∵点B′恰好在反比例函数y=kx的图象上,
∴k=2×2=4,
∴反比例函数的表达式为y=4x;
(2)如图所示,连接PB',PD,B'D,
∵|PB'﹣PD|≤B'D,
∴当B'、D、P在同一直线上时,PB'﹣PD=B'D成立,
此时线段PB′与线段PD之差最大,
设直线B'P解析式为y=ax+b,
把D(5,45),B'(2,2)代入,可得
45=5a+b2=2a+b,解得a=−25b=145,
∴直线B'P解析式为y=−25x+145,
令y=0,则0=−25x+145,
解得x=7,
∴P(7,0).
28.(2023•南京联合体二模)如图,正比例函数y=2x的图象与反比例函数y=kx的图象交于点A、B,AB=25,
(1)求k的值;
(2)若反比例函数y=kx的图象上存在一点C,则当△ABC为直角三角形,请直接写出点C的坐标.
分析:(1)过点A作AD⊥x轴,垂足为D,由点A、B的对称性可知OA=5,根据点在直线上,设点A的坐标为(a,2a),在Rt△OAD中,通过勾股定理即可求出点A的坐标,由点A的坐标利用待定系数法即可求出结论;
(2)由点A、B的对称性结合点A的坐标求出点B的坐标,根据点C在反比例函数图象上,设出点C的坐标为(n,2n),分△ABC三个角分别为直角来考虑,利用勾股定理可得出关于n的方程,解之即可得出结论.
【解答】解:(1)过点A作AD⊥x轴,垂足为D,如图1所示.
由题意可知点A与点B关于点O中心对称,且AB=25,
∴OA=OB=5.
设点A的坐标为(a,2a),
在Rt△OAD中,∠ADO=90°,由勾股定理得:
a2+(2a)2=(5)2,
解得:a=1,
∴点A的坐标为(1,2).
把A(1,2)代入y=kx中得:2=k1,
解得:k=2.
(2)∵点A的坐标为(1,2),点A、B关于原点O中心对称,
∴点B的坐标为(﹣1,﹣2).
设点C的坐标为(n,2n),
△ABC为直角三角形分三种情况:
①∠ABC=90°,则AC2=AB2+BC2,
∴(n﹣1)2+(2n−2)2=20+(n+1)2+(2n+2)2,即n2+5n+4=0,
解得:n1=﹣4,n2=﹣1(舍去),
此时点C的坐标为(﹣4,−12);
②∠BAC=90°,则有BC2=AC2+AB2,
∴(n+1)2+(2n+2)2=20+(n﹣1)2+(2n−2)2,即n2﹣5n+4=0,
解得:n3=4,n4=1(舍去),
此时点C的坐标为(4,12);
③∠ACB=90°,则有AB2=AC2+BC2,
∴20=(n+1)2+(2n+2)2+(n﹣1)2+(2n−2)2,即n4﹣5n2+4=0,
解得:n2=4或1,
∴n5=﹣2,n6=2,n7=1(舍去),n8=﹣1(舍去),
此时点C的坐标为(﹣2,﹣1)或(2,1).
综上所述:当△ABC为直角三角形,点C的坐标为(﹣4,−12)、(4,12)、(﹣2,﹣1)或(2,1).
29.(2023•肥城市模拟)如图,一次函数y=kx+b的图象与反比例函数y=mx(x>0)的图象交于点P(2,4),与y轴交于点A(0,﹣4),与x轴交于点C,PB⊥y轴于点B.
(1)求一次函数、反比例函数的表达式;
(2)在反比例函数图象上是否存在点D,使四边形BCPD为菱形?如果存在,求出点D的坐标;如果不存在,说明理由.
分析:(1)由点A、P的坐标利用待定系数法即可求出一次函数解析式;再由点P坐标利用待定系数法即可求出反比例函数解析式;
(2)假设设存在这样的D点,使四边形BCPD为菱形,画出图形,利用菱形的性质:对角线垂直平分可以找出点D的坐标为(1,8),再验证点D是否在反比例函数图象上即可.
【解答】解:(1)将点A(0,﹣4)、点P(2,4)代入到一次函数y=kx+b中得:
−4=b4=2k+b,解得:k=4b=−4,
∴一次函数表达式为y=4x﹣4.
将点P(2,4)代入反比例函数y=mx(x>0)中得:
4=m2,解得:m=8.
∴反比例函数的表达式为y=8x.
(2)假设存在这样的D点,使四边形BCPD为菱形,如图所示.
令y=4x﹣4中y=0,则有0=4x﹣4,解得:x=1,
∴点C的坐标为(1,0).
∵四边形BCPD为菱形,
∴BP⊥CD,且CD=2OB,
∵点P(2,4),
∴点B(0,4),OB=4,CD=8,
又∵点C(1,0),
∴点D(1,8).
将x=1代入反比例函数y=8x中,得:
y=81=8,
即点D在反比例函数图象上,
∴在反比例函数图象上存在点D,使四边形BCPD为菱形,点D的坐标为(1,8).
30.(2023•峨边县模拟)如图,反比例函数y=k2x和一次函数y=2x﹣1,其中一次函数的图象经过(a,b),(a+k,b+k+2)两点且点A在第一象限,是两个函数的一个交点;
(1)求反比例函数的解析式?
(2)在x轴上是否存在点P,使△AOP为等腰三角形?存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
分析:(1)列出关于a、b、k方程组,解方程组可以求出k的值.
(2)先求出点A坐标,再分三种情形:①当点O为等腰三角形△AOP的顶点,②当点A为等腰三角形△AOP的顶点,③当点P为等腰三角形△AOP的顶点,分别求出点P坐标即可.
【解答】解:(1)∵一次函数y=2x﹣1经过(a,b),(a+k,b+k+2)两点,
∴b=2a−1b+k+2=2(a+k)−1,
解得k=2,
∴反比例函数解析式为y=1x.
(2)存在.
由y=1xy=2x−1解得x=1y=1或x=−12y=−2,
∴点A坐标(1,1).
∴OA=2,
①当点O为等腰三角形△AOP的顶点时,点P坐标为(−2,0)或(2,0).
②当点A为等腰三角形△AOP的顶点时,点P坐标为(2,0).
③当点P为等腰三角形△AOP的顶点时,点P坐标为(1,0).
∴△AOP为等腰三角形,点P坐标为(1,0)或(2,0)和(−2,0)或(2,0).
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