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    2022年中考数学解答题专题10—— 一次函数综合(Word版,基础 培优,教师版 学生版,共4份)

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    2022年中考数学解答题专题10—— 一次函数综合(Word版,基础 培优,教师版 学生版,共4份)

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    这是一份2022年中考数学解答题专题10—— 一次函数综合(Word版,基础 培优,教师版 学生版,共4份),文件包含专题10一次函数综合培优老师版docx、专题10一次函数综合基础老师版docx、专题10一次函数综合培优学生版docx、专题10一次函数综合基础学生版docx等4份试卷配套教学资源,其中试卷共106页, 欢迎下载使用。
    专题10 一次函数综合(提优)

    1.如图,直线l1:y=kx+b分别交x轴、y轴于点B(4,0)、N,直线l2:y=2x﹣1分别交x轴、y轴于点M、A,l1,l2交点P的坐标(m,2),请根据图象所提供的信息解答下列问题:
    (1)当x ≤1.5 时,kx+b≥2x﹣1;
    (2)不等式kx+b<0的解集是 x>4 ;
    (3)在平面内是否存在一点H,使得以A,B,P,H四点组成的四边形是平行四边形.若存在,直接写出点H的坐标,若不存在,说明理由.

    【分析】(1)求出点P的坐标,观察函数图象即可求解;
    (2)观察函数图象即可求解;
    (3)分AB是边、AB是对角线两种情况,利用图形平移和中点公式分别求解即可.
    【解答】解:(1)将点P的坐标代入y=2x﹣1得,2=2m﹣1,解得m=1.5,故点P(1.5,2),
    从图象看,当x≤1.5时,kx+b≥2x﹣1,
    故答案为:≤1.5;

    (2)从图象看,不等式kx+b<0的解集是x>4,
    故答案为x>4;

    (3)∵直线l2:y=2x﹣1交y轴于点A,故点A(0,﹣1),
    设点H(s,t),
    ①当AB是边时,
    点A向右平移4个单位向上平移1个单位得到点B,同样点P(H)向右平移4个单位向上平移1个单位得到H(P),
    则1.5±4=s且2±1=t,解得s=5.5t=3或s=−2.5t=1,
    故点H的坐标为(5.5,3)或(﹣2.5,1);
    ②当AB是对角线时,
    由中点公式得:12(0+4)=12(s+1.5)且12(﹣1+0)=12(t+2),解得s=2.5t=−3,
    故点H的坐标为(2.5,﹣3).
    综上,点H的坐标为(5.5,3)或(﹣2.5,1)或(2.5,﹣3).
    【点评】本题考查的是一次函数综合运用,涉及到一次函数的性质、平行四边形的性质、图形的平移等,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏.
    2.如图,直线AB与x轴,y轴分别交于点A和点B,点A的坐标为(﹣1,0),且2OA=OB.
    (1)求直线AB解析式;
    (2)如图,将△AOB向右平移3个单位长度,得到△A1O1B1,求线段OB1的长;
    (3)在(2)中△AOB扫过的面积是 7 .

    【分析】(1)由已知可得B(0,4),把点A、B的坐标代入一次函数表达式:y=kx+b,即可求直线AB的表达式;
    (2)根据勾股定理可得线段OB1的长;
    (3)△ABC扫过的面积等于长方形OBB1O1与△AOB的面积的和.
    【解答】解:(1)∵点A的坐标为(﹣1,0),
    ∴OA=1,
    ∵OB=2OA=2,
    ∴B(0,2),
    把A(﹣1,0)和B(0,2)代入y=kx+b中得:0=−k+bb=2,解得k=2b=2,
    ∴直线AB解析式为:y=2x+2;

    (2)∵∠AOB=90°,

    ∴∠AO1B1=90°,
    由平移得:OO1=3,O1B1=OB=2,
    由勾股定理得:OB1=32+22=13,
    即线段OB1的长是13;

    (3)△ABC扫过的面积等于长方形OBB1O1与△AOB的面积的和,
    即△AOB扫过的面积=3×2+12×1×2=7,
    故答案为7.
    【点评】本题考查一次函数的图象及性质,平移的性质,图形的面积,勾股定理及图形与坐标的性质等知识;掌握待定系数法求函数解析式的方法,数形结合思想的应用是解题的关键.
    3.如图:在平面直角坐标系中,直线y=kx+b交x轴于点A(﹣3,0),交y轴于点B(0,1),过点C(﹣1,0)作垂直于x轴的直线交AB于点D,点E(﹣1,m)在直线CD上且在直线AB的上方.
    (1)求k、b的值;
    (2)用含m的代数式表示S四边形AOBE,并求出当S四边形AOBE=5时,点E的坐标;
    (3)当m=2时,以AE为边在第二象限作等腰直角三角形△PAE.直接写出点P的坐标.

    【分析】(1)利用待定系数法解决问题即可;
    (2)根据S四边形AOBE=S△ABE+S△AOB进而即可;
    (3)分AE是等腰直角三角形的斜边或直角边两种情形分别求解即可.
    【解答】解:(1)∵直线y=kx+b交x轴于点A(﹣3,0),交y轴于点B(0,1),
    ∴−3k+b=0b=1,解得k=13b=1;

    (2)由(1)可知,直线AB的解析式为y=13x+1,
    ∵EC⊥OA,E(﹣1,m),
    ∴D(﹣1,23),
    ∴DE=m−23,
    ∴S四边形AOBE=S△ABE+S△AOB=12•(m−23)•3+12×3×1=32m+12,
    当S四边形AOBE=5时,即32m+12=5,解得m=3,
    故点E(﹣1,3);

    (3)当m=2时,EC=AC=2.

    ∵∠ACE=90°,AC=EC,
    ∴△AEC是等腰直角三角形,
    当AE是等腰直角三角形的斜边时,P(﹣3,2),
    当AE是等腰直角三角形的直角边时,P1(﹣5,2)或P2(﹣3,4).
    综上所述,满足条件的点P的坐标为(﹣3,2)或(﹣5,2)或(﹣3,4).
    【点评】本题属于一次函数综合题,考查了一次函数的性质,四边形的面积,等腰直角三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会用分割法确定四边形面积,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考常考题型.
    4.如图,直线y=−12x+3与坐标轴分别交于点A,B,与直线y=x交于点C,线段OA上的点Q以每秒1个长度单位的速度从点O出发向点A作匀速运动,运动时间为t秒,连结CQ.
    (1)点C的坐标为 (2,2) ;
    (2)若CQ将△AOC分成1:2两部分时,t的值为 2或4 ;
    (3)若S△ACQ:S四边形CQOB=1:2时,求直线CQ对应的函数关系式.

    【分析】(1)由题意得:y=−12x+3y=x,解得x=2y=2,即可求解;
    (2)CQ将△AOC分成1:2两部分时,则OQ=13OA或23OA,即OQ=2或4,即可求解;
    (3)若S△ACQ:S四边形CQOB=1:2时,则若S△ACQ:S△OAB=1:3,即(12×AQ×yC):(12×OA•OB)=1:3,进而求解.
    【解答】解:(1)由题意得:y=−12x+3y=x,解得x=2y=2,
    故点C的坐标为(2,2),
    故答案为(2,2);

    (2)对于y=−12x+3,令y=−12x+3=0,解得x=6,令x=0,则y=3,
    故点A(6,0),点B(0,3),则OA=6,OB=3,
    ∵CQ将△AOC分成1:2两部分时,
    则OQ=13OA或23OA,即OQ=2或4,
    即t=2或4,
    故答案为2或4;

    (3)若S△ACQ:S四边形CQOB=1:2时,则若S△ACQ:S△OAB=1:3,
    即(12×AQ×yC):(12×OA•OB)=1:3,
    则(12×AQ×2):(12×6×3)=1:3,解得:AQ=3,
    故点Q(3,0),
    设直线CQ的表达式为y=kx+b,则0=3k+b2=2k+b,解得k=−2b=6,
    故直线CQ的表达式为y=﹣2x+6.
    【点评】本题是二次函数综合题,主要考查了一次函数的性质、图形面积的计算等,其中(2),要注意分类求解,避免遗漏.
    5.如图,直线y=kx﹣1与x轴正半轴、y轴负半轴分别交于B、C两点,且OC=2OB.
    (1)求B点坐标和k的值;
    (2)若点A是直线y=kx﹣1上的一个动点(不与点B重合),且点A的横坐标为t,试写出在点A运动过程中,△AOB的面积S与t的函数表达式;
    (3)若△AOB的面积为1时,试确定点A的坐标.

    【分析】(1)首先求得直线y=kx﹣2与y轴的交点,则OC的长度即可求解,进而求得B的坐标,把B的坐标代入解析式即可求得k的值;
    (2)根据三角形的面积公式即可求解;
    (3)利用(2)的结论即可求解.
    【解答】解:(1)∵y=kx﹣1与y轴相交于点C,
    ∴OC=1,
    ∵OC=2OB,
    ∴OB=12,
    ∴B点坐标为:(12,0),
    把B点坐标为:x=12代入y=kx﹣1得 k=2,
    ∴k值为2;

    (2)过A作AD⊥x轴于D,

    ∵k=2,
    ∴直线BC的解析式为y=2x﹣1.
    ∵S=12×OB×AD
    ∴当t>12时,
    ∵AD=2x﹣1,
    ∴S与t之间的关系式为S=12×12×(2t﹣1)=12t−14,
    当t<12时,
    ∵AD=1﹣2t,
    ∴S与x之间的关系式为S=12×12×(1﹣2t)=14−12t,
    故S=12t−14(t>12)−12t+14(t<12);

    (3)①当12t−14=1时,解得t=2.5,2t﹣1=4,
    ②当−12t+14=1时,解得:t=﹣1.5,2t﹣1=﹣4,
    故点A的坐标为(2.5,4)或(﹣1.5,﹣4).
    【点评】本题属于一次函数综合题,考查了一次函数的应用,待定系数法、三角形面积计算等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考常考题型.
    6.如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣2x+4分别交x轴,y轴于A,B两点,与直线OC交于点C.
    (1)求点A,B的坐标.
    (2)若点C的坐标为(m,2),求线段AC的长.
    (3)若P是x轴上一动点,是否存在点P,使△ABP是直角三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.

    【分析】(1)对于y=﹣2x+4,令y=﹣2x+4=0,解得x=2,令x=0,则y=4,即可求解;
    (2)令y=﹣2x+4=2,解得x=1=m,故点C(1,2),即可求解;
    (3)分AB是斜边、AP是斜边、BP是斜边三种情况,分别求解即可.
    【解答】解:(1)对于y=﹣2x+4,令y=﹣2x+4=0,解得x=2,令x=0,则y=4,
    故点A、B的坐标分别为(2,0)、(0,4);

    (2)令y=﹣2x+4=2,解得x=1=m,
    故点C(1,2),
    则AC=(2−1)2+22=5,
    即线段AC的长为5;

    (3)存在,理由:
    设点P(x,0),
    由点A、B、P的坐标知,AB2=22+42=20,AP2=(x﹣2)2,BP2=x2+16,
    当AB是斜边时,则20=(x﹣2)2+x2+16,解得x=2(舍去)或0;
    当AP是斜边时,同理可得x=﹣8;
    当BP是斜边时,同理可得:x=2(舍去),
    故点P的坐标为(0,0)或(﹣8,0).
    【点评】本题是一次函数综合题,主要考查了一次函数的性质、直角三角形的性质等,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏.
    7.如图所示,在平面直角坐标系中,点A坐标为(2,0),点B坐标为(3,1),将直线AB沿x轴向左平移经过点C(1,1).
    (1)求平移后直线L的解析式;
    (2)若点P从点C出发,沿(1)中的直线L以每秒1个单位长度的速度向直线L与x轴的交点运动,点Q从原点O出发沿x轴以每秒2个单位长度的速度向点A运动,两点中有任意一点到达终点运动即停止,设运动时间为t.是否存在t,使得△OPQ为等腰三角形?若存在,直接写出此时t的值;若不存在,请说明理由.

    【分析】(1)求出直线AB的表达式为y=x﹣2,则设抛物线抛物线的表达式为y=x+s,将点C的坐标代入上式得:1=1+s,解得s=0,即可求解;
    (2)分OP=OQ、OP=PQ、OQ=PQ利用等腰三角形的性质,分别求解即可.
    【解答】解:(1)设直线AB的表达式为y=kx+b,则0=2k+b1=3k+b,解得k=1b=−2,
    故直线AB的表达式为y=x﹣2,
    设抛物线抛物线的表达式为y=x+s,
    将点C的坐标代入上式得:1=1+s,解得s=0,
    故直线L的表达式为y=x;

    (2)存在,理由:
    由题意得:PC=t,OC=2,OQ=2t,则OP=2−t,如下图:

    ①当OP=OQ时,即2−t=2t,解得t=23;
    当OP=PQ时,则点P在OQ的中垂线上,故点P的坐标为(t,t),
    则OP=2t=2−t,解得t=2−2;
    当OQ=PQ时,则△OPQ以∠PQO为直角的等腰直角三角形,
    则OP=2OQ=22t=2−t,解得t=4−27,
    故t的值为23、2−2、4−27.
    【点评】本题考查的是一次函数综合运用,涉及到一次函数的性质、等腰三角形的性质、图形的平移等,其中(2),要注意分类求解,避免遗漏.
    8.如图,直线y=43x+4与x轴、y轴分别交于点A和点B.
    (1)求A,B两点的坐标;
    (2)过B点作直线与x轴交于点P,若△ABP的面积为8,试求点P的坐标.
    (3)点M是OB上的一点,若将△ABM沿AM折叠,点B恰好落在x轴上的点B1处,求出点M的坐标.
    (4)点C在y轴上,连接AC,若△ABC是以AB为腰的等腰三角形,请直接写出点C的坐标.

    【分析】(1)对于y=43x+4,令y=0,即y=43x+4=0,解得x=﹣3,令x=0,则y=4,即可求解;
    (2)由△ABP的面积=12×AP×OB=12×4×|x+3|=8,即可求解;
    (3)由题意得:MB=MB1,即m2+4=(m﹣4)2,解得m=1.5;
    (4)分AB=BC、AB=AC两种情况,分别求解即可.
    【解答】解:(1)对于y=43x+4,令y=0,即y=43x+4=0,解得x=﹣3,令x=0,则y=4,
    故点A、B的坐标分别为(﹣3,0)、(0,4);

    (2)设点P(x,0),
    则△ABP的面积=12×AP×OB=12×4×|x+3|=8,解得x=1或﹣7,
    故点P的坐标为(1,0)或(﹣7,0);

    (3)由点A、B的坐标知,OA=3,BO=4,则AB=AO2+OB2=5=AB1,
    故点B1的坐标为(2,0),
    设点M的坐标为(0,m),
    由题意得:MB=MB1,即m2+4=(m﹣4)2,解得m=1.5,
    故点M的坐标为(0,1.5);

    (4)设点C(0,t),
    则AB=5,AC=32+t2,
    当AB=BC时,则5=|t﹣4|,解得t=9或﹣1,
    当AB=AC时,即25=9+t2,解得t=4(舍去)或﹣4,
    故点C的坐标为(0,9)或(0,﹣1)或(0,﹣4).
    【点评】本题考查的是一次函数综合运用,涉及到一次函数的性质、等腰三角形的性质、面积的计算等,其中(4),要注意分类求解,避免遗漏.
    9.如图,P为正比例函数y=32x图象上的一个动点,⊙P的半径是2.5,设点P的坐标为(x,y).
    (1)求⊙P与直线x=2相切时点P的坐标.
    (2)请直接写出⊙P与直线x=2相交、相离时x的取值范围.

    【分析】(1)根据直线和圆相切应满足圆心到直线的距离等于半径,首先求得点P的横坐标,再根据直线的解析式求得点P的纵坐标;
    (2)根据(1)的结论,即可分析出相离和相交时x的取值范围.
    【解答】解:(1)过P作直线x=2的垂线,垂足为A;

    当点P在直线x=2右侧时,AP=x﹣2=2.5,得x=92;
    ∴P(92,274);
    当点P在直线x=2左侧时,PA=2﹣x=2.5,得x=−12,
    ∴P(−12,−34),
    ∴当⊙P与直线x=2相切时,点P的坐标为(92,274)或(−12,−34);

    (2)当−12<x<92时,⊙P与直线x=2相交,
    当x<−12或x>92时,⊙P与直线x=2相离.
    【点评】本题为一次函数和圆的运用综合题,掌握直线和圆的不同位置关系应满足的数量关系是解题的关键.
    10.如图,在平面直角坐标系中,直线y=x+2与x轴,y轴分别交于A,B两点,点C(2,m)为直线y=x+2上一点,直线y=−12x+b过点C.
    (1)求m和b的值;
    (2)直线y=−12x+b与x轴交于点D,动点P在线段DA上从点D开始以每秒1个单位的速度向A点运动.设点P的运动时间为t秒.
    ①当CP=5,求t的值;
    ②是否存在t的值,使△ACP为等腰三角形?若存在,直接写出t的值;若不存在,请说明理由.

    【分析】(1)把点C(2,m)代入直线y=x+2中得:m=2+2=4,则点C(2,4),直线y=−12x+b过点C,可求b=5;
    (2)①过点C作CH⊥AD于H,由勾股定理可求HP=3,即可求解;
    ②分AC=PC、AP=CP、AC=AP三种情况,分别求解即可.
    【解答】解:(1)把点C(2,m)代入直线y=x+2中得:m=2+2=4,
    ∴点C(2,4),
    ∵直线y=−12x+b过点C,
    ∴4=−12×2+b,
    解得:b=5;
    (2)①如图,过点C作CH⊥AD于H,

    ∴CH=4,
    ∵CP=5,
    ∴HP=CP2−CH2=25−16=3,
    ∵点H(2,0),
    ∴点P(5,0)或(﹣1,0);
    ②设点P(10﹣t,0),点A、C的坐标为:(﹣2,0)、(2,4),
    当AC=PC时,则点C在AP的中垂线上,即2×2=10﹣t﹣2,
    解得:t=4;
    当AP=CP时,则点P在点C的正下方,故2=10﹣t,
    解得:t=8;
    当AC=AP时,
    同理可得:t=12﹣42,
    综上所述:当t=4秒或(12﹣42)秒或8秒时,△ACP为等腰三角形.
    【点评】本题属于一次函数综合题,涉及的知识有:待定系数法求一次函数解析式,坐标与图形性质,勾股定理,等腰三角形的判定,以及一次函数与坐标轴的交点,熟练掌握性质及定理是解本题的关键,并注意运用分类讨论的思想解决问题.
    11.如图,直线y=−12x+4与坐标轴分别交于点A、B,与直线y=x交于点C,在如图线段OA上,动点Q以每秒1个单位长度的速度从点O出发向点A做匀速运动,同时动点P从点A出发向点O做匀速运动,当点P,Q其中一点停止运动时,另一点也停止运动.分别过点P、Q做x轴的垂线,交直线AB、OC于点E,F,连接EF.若运动时间为t秒,在运动过程中四边形PEFQ总为矩形(点P、Q重合除外).

    (1)求点P运动的速度是多少?
    (2)当t为多少秒时,矩形PEFQ为正方形?
    (3)当t为多少秒时,矩形PEFQ的面积S最大?并求出最大值.
    【分析】(1)根据直线y=−12x+4与坐标轴分别交于点A、B,得出A,B点的坐标,再利用EP∥BO,得出OBAO=EPAP=12,据此可以求得点P的运动速度;
    (2)当PQ=PE时,以及当PQ=PE时,矩形PEFQ为正方形,分别求出即可;
    (3)根据(2)中所求得出s与t的函数关系式,进而利用二次函数性质求出即可.
    【解答】解:(1)∵直线y=−12x+4与坐标轴分别交于点A、B,
    ∴x=0时,y=4,y=0时,x=8,
    ∴点A(8,0),点B(0,4),
    ∴BO=4,AO=8,
    ∴BOAO=12,
    当t秒时,QO=FQ=t,则EP=t,
    ∵EP∥BO,
    ∴OBAO=EPAP=12,
    ∴AP=2t,
    ∵动点Q以每秒1个单位长度的速度从点O出发向点A做匀速运动,
    ∴点P运动的速度是每秒2个单位长度;
    (2)如图1,当PQ=PE时,矩形PEFQ为正方形,
    ∵OQ=FQ=t,PA=2t,
    ∴QP=8﹣t﹣2t=8﹣3t,
    ∴8﹣3t=t,
    解得:t=2;
    如图2,当PQ=PE时,矩形PEFQ为正方形,
    ∵OQ=t,PA=2t,
    ∴OP=8﹣2t,
    ∴QP=t﹣(8﹣2t)=3t﹣8,
    ∴t=3t﹣8,
    解得:t=4,
    综上所述:当t=2或4时,矩形PEFQ为正方形;
    (3)如图1,当Q在P点的左边时,
    ∵OQ=t,PA=2t,
    ∴QP=8﹣t﹣2t=8﹣3t,
    ∴S矩形PEFQ=QP•QF=(8﹣3t)•t=8t﹣3t2,
    当t=−82×(−3)=43时,
    S矩形PEFQ的最大值=4×(−3)×0−644×(−3)=163,
    如图2,当Q在P点的右边时,
    ∵OQ=t,PA=2t,
    ∴2t>8﹣t,
    ∴t>83,
    ∴QP=t﹣(8﹣2t)=3t﹣8,
    ∴S矩形PEFQ=QP•QF=(3t﹣8)•t=3t2﹣8t,
    ∵当点P、Q其中一点停止运动时,另一点也停止运动,
    ∴83<t≤4,
    ∴t=4时,S矩形PEFQ的最大值=3×42﹣8×4=16,
    综上所述,当t=4时,S矩形PEFQ的最大值=16.
    【点评】本题是一次函数综合题,考查了二次函数与一次函数的综合应用,得出P,Q不同的位置进行分类讨论得出是解题关键.
    12.如图,在平面直角坐标系xOy中,点Q的坐标为(8,0),直线l与x轴,y轴分别交于A(10,0),B(0,10)两点,点P(x,y)是第一象限直线l上的动点.
    (1)求直线l的解析式;
    (2)设△POQ的面积为S,求S关于x的函数解析式,并写出x的取值范围;
    (3)当△POQ的面积等于20时,在y轴上是否存在一点C,使∠CPO=22.5°,若存在,请直接写出点C的坐标;若不存在,请说明理由.

    【分析】(1)利用待定系数法确定函数关系式;
    (2)由三角形的面积公式列出函数解析式;
    (3)根据三角形的面积公式和中点坐标的求法推知点P是线段AB的中点,则过点P作x轴的平行线交y轴于点D,在点C在∠OPD的角平分线上,由角平分线的性质解答.
    【解答】解:(1)设直线l的解析式为y=kx+b(k≠0),
    把A(10,0),B(0,10)分别代入,得10k+b=0b=10.
    解得k=−1b=10,
    故直线l的解析式为y=﹣x+10;

    (2)如图1,∵点P(x,y)是直线l上的动点,
    ∴y=﹣x+10.
    如图1,由点Q的坐标为(8,0)知,OQ=8.
    ∵点P(x,y)是第一象限直线l上的动点,
    ∴S=12OQ•y=12×8×(﹣x+10),即S=﹣4x+40(x>0);

    (3)当△POQ的面积等于20时,S=﹣4x+40=20,此时x=5,
    ∴P(5,5).
    ∵A(10,0),B(0,10),
    ∴点P是线段AB的中点,OA=OB=10,
    ∴OP⊥AB,BP=OP,AB=102.
    如图2,过点P作PD⊥y轴于点D,则D(0,5),∠BPD=∠OPD=45°.
    ∴OD=5,PD=5,
    ∵∠CPO=22.5°,
    ∴∠CPO=12∠OPD,即点C在∠OPD的角平分线上.
    ∴PDPO=DCOC,即552=5−OCOC,
    ∴OC=10﹣52,
    ∴C(0,10﹣52).
    当点C位于y轴负半轴时,C(0,﹣52).
    综上所述,点C的坐标是(0,10﹣52)或(0,﹣52).


    【点评】本题主要考查了一次函数综合题,涉及的知识的有待定系数法确定函数关系式,一次函数图象上点的坐标特征,坐标与图形的性质,勾股定理,直角三角形斜边上的中线以及三角形的面积公式等,综合性比较强,但是难度不是很大.
    13.解答下列各题.
    (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.
    (2)如图2,直线l1与坐标轴交于点A、B,直线l2:y=﹣2x﹣4经过点A且与直线l1垂直,求直线l1的函数表达式.
    (3)如图3,平面直角坐标系内有一点B(4,4),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﹣2上的动点且在第一象限内.若△CPD成为等腰直角三角形,请直接写出点D的坐标.

    【分析】(1)证明∠DAC=∠ECB,即可求解;
    (2)由勾股定理得:BC2=AB2+AC2,即(m+4)2=(﹣2)2+22+(﹣4)2,求出点B(0,1),进而求解;
    (3)①当点D在四边形OABC内部时,证明△CDM≌△DPN(AAS),则CM=DN,MD=PN,进而求解;②当点D在四边形OABC的外部时,证明△MDC≌△NPD(AAS),则MC=DN,MD=NP,进而求解.
    【解答】(1)证明: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△BEC和△CDA中,
    ∠CEB=∠ADC∠ECB=∠DACBC=AC,
    ∴△BEC≌△CDA(AAS);

    (2)解:设直线l2交y轴于点C,

    对于l2:y=﹣2x﹣4,令x=0,则y=﹣4,令y=﹣2x﹣4=0,则x=﹣2,
    故点A、C的坐标分别为(﹣2,0)、(0,﹣4),
    设点B的坐标为(0,m),
    由勾股定理得:BC2=AB2+AC2,即(m+4)2=(﹣2)2+22+(﹣4)2,
    解得m=1,故点B(0,1),
    设直线AB的表达式为y=kx+b,则0=−2k+bb=1,解得k=12b=1,
    故l1的表达式为y=12x+1;

    (3)解:①当点D在四边形OABC内部时,如图3,过点D作MN∥x轴交OC于点M,交AN于点N,

    ∴∠CMD=∠PND=90°,
    ∵∠CDP=90°,
    ∴∠CDM+∠CDM=90°,
    ∴∠MCD=∠PDN,
    ∴△CDM≌△DPN(AAS),
    ∴CM=DN,MD=PN,
    ∵点D在直线y=2x﹣2上,故设点D(m,2m﹣2),
    ∵点B(4,4),
    ∴DM=PN=m,
    设CM=ND=n,则m+n=44−(2m−2)=n,
    解得m=2n=2,
    故点D的坐标为(2,2);
    ②当点D在四边形OABC的外部时,如图4,过点D作MN∥x轴,交y轴于点M,交AB的延长线于点N,

    ∴∠CMD=∠DNA=90°,CD=DP,
    ∵∠CDP=90°,
    ∴∠MDC+∠NDP=90°,
    又∵∠NDP+∠DPB=90°,
    ∴∠MDC=∠DPB,
    在△MDC和△NPD中,
    ∠CMD=∠DNA=90°∠MDC=∠DPBCD=PD,
    ∴△MDC≌△NPD(AAS),
    ∴MC=DN,MD=NP,
    ∵点D在直线y=2x﹣2上,故设点D(a,2a﹣2),
    而点B(4,4),
    设CM=DN=b,
    ∴MD=NP=2,
    则a+b=42a−2−4=b,解得a=103b=23,
    故点D(103,143),
    如图5,同理可求点D(143,223),

    故点D的坐标为(2,2)或(103,143)或(143,223).
    【点评】本题是一次函数综合题,主要考查的是一次函数的性质、三角形全等等,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏.
    14.如图,在平面直角坐标系中,△ABC的顶点A,B的坐标分别为(a,0),(b,0),其中a,b满足a+1+(b﹣3)2=0,顶点C在y的正半轴上,∠ABC=30°.
    (1)填空:a= ﹣1 ,b= 3 ,点C的坐标为 (0,3) ;
    (2)将△COB沿BC翻折,得到△CO′B,过点O′作直线O′D垂直x轴于点D.
    ①求O′B所在直线的解析式;
    ②直线O′D上有一点P,使得△PBC的面积与△ABC的面积相等,请求出点P的坐标;
    ③M是直线O′D上一点,点M关于x轴的对称点为N,若点F在y轴上,当|MA﹣MC|最大时,求NF+12FC的最小值.

    【分析】(1)由a+1=0b−3=0得a=−1b=3,故点A、B坐标分别为(﹣1,0)、(0,3),则OB=3,则Rt△BOC中,∠ABC=30°,设OC=m,则BC=2m,由勾股定理求出m值,即可求解;
    (2)①证明△O′OB为等边三角形,则OD=12OB=32,O′D=O'M2−OD2=32−(32)2=332,故点O′的坐标为(32,332),即可求解;
    ②过点A作直线m∥BC交直线O′D于点P,则点P为所求点;在点C的上方与直线m等距离处作直线n∥BC交O′D于点P′,则点P′为所求点,即可求解;
    ③连接AC交直线O′D于点M,则此时|MA﹣MC|最大,过点N作NH⊥AC交于点H,交y轴于点F,则点F为所求点,此时NF+12FC最小,进而求解.
    【解答】解:(1)a,b满足a+1+(b﹣3)2=0,则a+1=0b−3=0,解得a=−1b=3,
    故点A、B坐标分别为(﹣1,0)、(0,3),
    则OB=3,
    则Rt△BOC中,∠ABC=30°,设OC=m,则BC=2m,
    哟BC2=OC2+OB2得:(2m)2=m2=32,解得m=3,
    故点C的坐标为(0,3),
    故答案为:﹣1,3,(0,3);

    (2)①∵∠CBA=30°,O′B=3=OB,则∠OBO′=60°,
    连接OO′,则△O′OB为等边三角形,

    则OD=12OB=32,O′D=O'M2−OD2=32−(32)2=332,
    故点O′的坐标为(32,332),
    设直线O′B的表达式为y=kx+t,则332=32k+t0=3k+t,解得k=−3b=33,
    故直线O′B的表达式为y=−3x+33;
    ②由点B、C的坐标,同理可得直线BC的表达式为y=−33x+3,
    过点A作直线m∥BC交直线O′D于点P,则点P为所求点,
    ∵直线m∥BC,则设直线m的表达式为y=−33x−33,
    当x=32时,y=−32,则点P(32,−536);
    在点C的上方与直线m等距离处作直线n∥BC交O′D于点P′,则点P′为所求点,
    同理可得,点P′(32,1136);
    故点P的坐标为(32,−536)或(32,1136);
    ③连接AC交直线O′D于点M,则此时|MA﹣MC|最大,
    由点A、C的坐标得,直线AC的表达式为y=3x+3,
    当x=32时,y=532,故点M(32,532),则点N(32,−532),
    过点N作NH⊥AC交于点H,交y轴于点F,则点F为所求点,此时NF+12FC最小,

    在Rt△AOC中,AC=AO2+OC2=1+3=2=2OA,则∠ACO=30°=∠AMN,
    则FH=12CF,
    故NF+12FC=NF+HF=HN为最小,
    在Rt△MNH中,∠NMH=30°,
    故HN=12MN=MD=532,
    即NF+12FC最小值为532.
    【点评】本题是二次函数综合题,主要考查了一次函数的性质、点的对称性、平行线的性质、面积的计算等,其中(2)②,要注意分类求解,避免遗漏.
    15.如图,点A为平面直角坐标系第一象限内一点,直线y=x过点A,过点A作AD⊥y轴于点D,点B是y轴正半轴上一动点,连接AB,过点A作AC⊥AB交x轴于点C.
    (1)如图1,当点B在线段OD上时,求证:AB=AC;
    (2)①如图2,当点B在OD延长线上,且点C在x轴正半轴上,写出OA、OB、OC之间的数量关系,并说明理由;
    ②当点B在OD延长线上,且点C在x轴负半轴上,直接写出OA、OB、OC之间的数量关系;
    (3)直线BC分别与直线AD、直线y=x交于点E、F.若BE=5,CF=12,画出符合条件的图形,并直接写出AB的长.

    【分析】(1)如图1,作辅助线,构建全等三角形,证明△ADB≌△AHC可得结论;
    (2)①如图2,同理可得△ADB≌△AHC,得AB=AC,BD=CH,计算OB+OC=2OD,由△AOD是等腰直角三角形,得OA=2OD,可得结论;
    ③如图,正确画图,同理可得△ADB≌△AHC,得AB=AC,BD=CH,计算OB﹣OC=2OD,由△AOD是等腰直角三角形,得OA=2OD,可得结论;
    (3)分三种情况:①当点B在线段OD上时,如图4,将△AFC绕点A顺时针旋转90°,AC与AB重合,变为△ABF',连接EF',证明△AEF≌△AEF'(SAS),得BC=20,根据△ABC是等腰直角三角形,可得结论;②当点B在OD的延长线上时,且点C在x轴的正半轴上,如图5,方法同①可得结论;③当点B在OD的延长线上时,且点C在x轴的负半轴上,如图6,过B作BF'⊥BE于点B,截取BF'=CF=12,连接EF',AF',计算BC的长,可得AB的长.
    【解答】解:(1)如图1,过点A作AH⊥x轴于H,

    ∵直线y=x过点A,
    ∴∠AOD=∠AOH=45°,
    ∵AD⊥OB,
    ∴AD=AH,
    ∵∠DOH=∠ADO=∠AHO=90°,
    ∴四边形ADOH是正方形,
    ∴∠DAH=90°,
    ∵AB⊥AC,
    ∴∠BAC=90°=∠DAH,
    ∴∠DAB=∠HAC,
    ∴△ADB≌△AHC(ASA),
    ∴AB=AC;

    (2)①OA、OB、OC之间的数量关系为:OA=22(OB+OC),
    理由是:如图2,过点A作AH⊥x轴于H,

    同理得:△ADB≌△AHC(ASA),
    ∴AB=AC,BD=CH,
    ∴OB+OC=OD+BD+OH﹣CH=2OD+BD﹣BD=2OD,
    ∴OD=12(OB+OC),
    ∵△AOD是等腰直角三角形,
    ∴OA=2OD=22(OB+OC);
    ②OA、OB、OC之间的数量关系为:OA=22(OB﹣OC),
    理由是:如图3,过点A作AH⊥x轴于H,

    方法同(1)得:四边形ADOH是正方形,△ADB≌△AHC(ASA),AB=AC,BD=CH,
    ∴OB﹣OD=BD=OC+OH=CH,即OB﹣OC=OD+OH=2OD,
    ∵△AOD是等腰直角三角形,
    ∴OA=2OD,
    ∴OB﹣OC=2OD=2OA,
    即OA=OA=22(OB﹣OC);

    (3)分三种情况:
    ①当点B在线段OD上时,
    如图4,将△AFC绕点A顺时针旋转90°,AC与AB重合,变为△ABF',连接EF',BF'=CF=12,

    ∠ACB=∠ABC=∠ABF'=45°,∠CBF'=∠ABC+∠ABF'=90°,
    ∴∠EBF'=90°,
    ∵BE=5,
    ∴EF'=13,
    ∵∠F'AO=90°,∠FAE=∠F'AE=45°,AE=AE,AF=AF',
    ∴△AEF≌△AEF'(SAS),
    ∴EF=EF'=13,BF=EF﹣EB=13﹣5=8,BC=BF+FC=8+12=20,
    由(1)得:△ABC是等腰直角三角形,
    ∴AB=22BC=102;
    ②当点B在OD的延长线上时,且点C在x轴的正半轴上,
    如图5,同①,旋转△AFC到△AF'B,∠EBF'=90°,EF'=13=EF,BC=BE+EF+CF=5+13+12=30,
    ∴等腰直角三角形直角边AB=302=152;

    ③当点B在OD的延长线上时,且点C在x轴的负半轴上,
    如图6,过B作BF'⊥BE于点B,截取BF'=CF=12,连接EF',AF',

    ∵BE=5,
    ∴∠ABF'=∠ACF=135°,EF'=13,
    ∵AB=AC,
    ∴△ABF'≌△ACF(SAS),
    ∴AF'=AF,∠BAF'=∠CAF,
    ∴∠BAC=∠F'AF=90°,
    ∵∠EAF=45°,
    ∴∠EAF=45°=∠EAF',
    ∵AE=AE,
    ∴△EAF≌△EAF'(SAS),
    ∴EF=EF'=13,EC=EF﹣CF=13﹣12=1,BC=BE+EC=1+5=6,
    ∴AB=62=32;
    综上,AB的值为102或152或32.
    【点评】本题是一次函数与几何的综合题目,考查了全等三角形的判定与性质、正方形的判定与性质、一次函数y=x的性质、等腰直角三角形的判定与性质等知识,综合性强,难度适中,正确作辅助线,构建全等三角形是关键.
    16.如图①,长方形OABC的边OA在x轴上,边OC在y轴上,OA=9,OC=8.
    (1)连接OB,则OB将长方形面积分成相等的两部分,则直线OB的函数关系式为 y=89x .
    (2)如图②,点D在边OA上,点E在边BC上,且OD=BE,连接DE,此时线段DE将该长方形的面积分成相等的两部分,请说明等分的理由.
    (3)如图③,点D在边OA上,且OD=1.将∠OAB沿DF折叠,折痕交长方形OABC的边于点F,点A落在点A′处,若直线DA′将该长方形面积分成1:2两部分,求直线DF的函数关系式.

    【分析】(1)OA=9,OC=8,故点B的坐标为(9,8),即可求解;
    (2)由S梯形ODEC=12(CE+OD)×OC=12(BE+AD)×OC=S梯形ABED,即可求解;
    (3)①当直线DA′与BC边相交时,在Rt△HFB和Rt△HFA′中,HF2=BF2+BH2=A′F2+A′H2,即42+(8﹣a)2=a2+(45−8)2,解得a=45−4,进而求解;②当直线DA′与AB边相交时,同理可得,点F的坐标为(9,83),即可求解.
    【解答】解:(1)∵OA=9,OC=8,
    故点B的坐标为(9,8),
    设直线OB的表达式为y=kx,
    将点B的坐标代入上式得:8=9k,解得k=89,
    故直线OB的表达式为y=89x,
    故答案为y=89x;

    (2)∵四边形OABC为矩形,则OA=BC,
    ∵OD=BE,故CE=AD,
    S梯形ODEC=12(CE+OD)×OC=12(BE+AD)×OC=S梯形ABED,
    故线段DE将该长方形的面积分成相等的两部分;

    (3)∵直线DA′将该长方形面积分成1:2两部分,
    则较小部分的面积为13×OA•OC=13×8×9=24.
    ①当直线DA′与BC边相交时,如图1,

    过点D作DN⊥BC于点N,延长DA′交BC于点H,
    设AF=a=A′F,则BF=8﹣a,
    由题意得:S梯形ODHC=12×OC×(OD+HN)=12×8×(1+HC)=24,解得HC=5,
    则HN=HC﹣CN=HC﹣OD=5﹣1=4,则BH=BC﹣CH=9﹣5=4,
    在Rt△HND中,DH=ND2+NH2=82+42=45,则A′H=DH﹣OA′=DH﹣OA=45−8,
    在Rt△HFB和Rt△HFA′中,HF2=BF2+BH2=A′F2+A′H2,
    即42+(8﹣a)2=a2+(45−8)2,解得a=45−4,
    故点F的坐标为(9,45−4),
    由点F、D的坐标得,直线FD的表达式为y=5−12x−5−12;
    ②当直线DA′与AB边相交时,如图2,

    同理可得,点F的坐标为(9,83),
    由点D、F的坐标得,直线FD的表达式为y=13x−13,
    综上,直线FD的表达式为y=5−12x−5−12或y=13x−13.
    【点评】本题是一次函数综合题,主要考查了一次函数的性质、梯形面积的计算、矩形的性质、图形的折叠等,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏.
    17.(1)如图1,已知直线y=−12x+4与y轴交于A点,与x轴交于B点,将线段AB绕点B顺时针旋转90度,得到线段CB,求点C的坐标;
    (2)如图2,正方形ABCO,O为坐标原点,B的坐标为(﹣5,5),A,C分别在坐标轴上,P是线段BC上动点,已知点D在第二象限,且是直线y=﹣2x﹣1上的一点,点Q是平面内任意一点,若四边形ADPQ是正方形,请直接写出所有符合条件的点D的坐标.
    (3)如图3,西安铁一中滨河学校为了庆祝2021年元且联欢,在一块由三条小路(分别是x轴和直线AB:y=−12x+4、直线AC:y=﹣2x﹣1)围成的三角形区域内计划搭建一个三角形的特色场地.如图,D(4,0),△DEF的顶点E、F分别在线段AB、AC上,且∠DEF=90°,DE=EF,试求出该特色场地(△DEF)的面积.

    【分析】(1)证明△BOA≌△CHB(AAS),则AO=BH=4,OB=CH=8,即可求解;
    (2)分点D在AB下方、点D在AB的上方两种情况,利用三角形全等得到边的关系,进而求解;
    (3)证明△FNE≌△EMD(AAS),则FN=EM,EN=MD,求出点E、F的坐标分别为(2,3)、(1,﹣1),进而求解.
    【解答】解:(1)对于直线y=−12x+4,令y=−12x+4=0,解得x=8,令x=0,则y=4,
    故点A、B的坐标分别为(0,4)、(8,0),
    过点C作CH⊥x轴于点H,

    ∵∠ABO+∠CBH=90°,∠CBH+∠BCH=90°,
    ∴∠ABO=∠BCH,
    ∵AB=BC,∠BOA=∠CHB=90°,
    ∴△BOA≌△CHB(AAS),
    ∴AO=BH=4,OB=CH=8,
    故点C的坐标为(12,8);

    (2)设点D(m,﹣2m﹣1),
    ①当点D在AB下方时,如图2,

    过点D作x轴的平行线交BC于点M,交AO于点N,
    ∵四边形PDAQ为正方形,则PD=AD,
    同理可得:△DMP≌△AND(AAS),
    则MD=AN,即m+5=5+2m+1,解得m=﹣1,
    故点D的坐标为(﹣1,1);
    ②当点D在AB的上方时,
    过点D作x轴的平行线交y轴于点N,交CB的延长线于点M,

    同理可得:△PMD≌△DNA(AAS),
    ∴AN=BM,即﹣2m﹣1﹣5=m+5,解得m=−113,
    故点D的坐标为(−113,193);
    故点D的坐标为(﹣1,1)或(−113,193);

    (3)设点E、F的坐标分别为(m,−12m+4)、(n,﹣2n﹣1),
    过点E作EM⊥x轴于点M,过点F作FN⊥EM于点N,

    ∵EF=ED,
    同理可得:△FNE≌△EMD(AAS),
    ∴FN=EM,EN=MD,
    即4﹣m=2n−12m+5,m﹣n=−12m+4,解得m=2n=−1,
    故点E、F的坐标分别为(2,3)、(﹣1,1),
    则EF2=(2+1)2+(3﹣1)2=13,
    则该特色场地(△DEF)的面积=12EF2=6.5.
    【点评】本题考查的是一次函数综合运用,涉及到一次函数的性质、三角形全等、正方形的性质等,证明三角形全等是本题解题的关键.
    18.如图,在平面直角坐标系中,直线y=kx过点A(6,m),过点A作x轴的垂线,垂足为点B,过点A作y轴的垂线,垂足为点C.∠AOB=60°,CD⊥OA于点D.动点P从点O出发,以每秒2个单位长度的速度向点A运动,动点Q从点A出发.以每秒3个单位长度的速度向点B运动.点P,Q同时开始运动,当点P到达点A时,点P,Q同时停止运动,设运动时间为t(s),且t>0.
    (1)求m与k的值;
    (2)当点P运动到点D时,求t的值;
    (3)连接DQ,点E为DQ的中点,连接PE,当PE⊥DQ时,请直接写出点P的坐标.

    【分析】(1)根据直角三角形含30°角的性质可得AB的长,即m=63,从而知点A的坐标,代入y=kx中可得k的值;
    (2)根据直角三角形含30°角的性质可得OD的长,即OP=9,根据点P的运动速度可得t的值;
    (3)存在两种情况:如图2和图3,连接PQ,过点P作PF⊥AB于F,分别表示PQ,PF,FQ的长,根据勾股定理列方程可得结论.
    【解答】解:(1)∵AB⊥OB,
    ∴∠ABO=90°,
    ∵∠AOB=60°,
    ∴∠BAO=30°,
    ∵A(6,m),
    ∴OB=6,AB=m,
    ∴OA=2OB=12,AB=63,
    ∴m=63,即A(6,63),
    ∵直线y=kx过点A(6,63),
    ∴6k=63,
    ∴k=3;
    (2)如图1,∵AB∥y轴,

    ∴∠COD=∠BAO=30°,
    ∵CD⊥OA,
    ∴∠CDO=90°,
    ∵OC=AB=63,
    ∴CD=12OC=33,OD=3CD=9,
    当点P运动到点D时,OP=OD=9,
    ∴t=92;
    (3)如图2,连接PQ,过点P作PF⊥AB于F,

    由题意得:OP=2t,AQ=3t,
    Rt△ACD中,∠ACD=30°,AC=6,
    ∴AD=3,
    ∴PD=OA﹣AD﹣OP=12﹣2t﹣3=9﹣2t,
    ∵E是DQ的中点,PE⊥DQ,
    ∴PQ=PD=9﹣2t,
    Rt△APF中,∠BAO=30°,
    ∴PF=12AP=12(12−2t)=6﹣t,
    ∵AQ=3t,BF=3t,
    ∴FQ=AB﹣AQ﹣BF=63−3t−3t=63−23t,
    Rt△PQF中,由勾股定理得:PQ2=FQ2+PF2,
    ∴(9﹣2t)2=(63−23t)2+(6﹣t)2,
    解得:t1=3(如图3,此时F与Q重合),t2=73,

    如图4,过点P作PM⊥x轴于点M,

    Rt△OPM中,∠POM=30°,
    ∴OM=12OP=t,PM=3t;
    ∴P(3,33)或(73,733).
    【点评】本题考查了一次函数和矩形的综合题,考查了矩形的性质,含30度角的直角三角形的性质,几何动点问题,确定两动点的速度和行驶路线是关键,第三问有难度,注意有两种情况,利用数形结合的思想是本题的关键.
    19.在平面直角坐标系中,直线y=−43x+b(b>0)交x轴于点A,交y轴于点B,AB=10.
    (1)如图1,求b的值;
    (2)如图2,经过点B的直线y=(n+4)x+b(﹣4<n<0)与直线y=nx交于点C,与x轴交于点R,CD∥OA,交AB于点D,设线段CD长为d,求d与n的函数关系式;
    (3)如图3,在(2)的条件下,点F在第四象限,CF交OA于点E、交OB于点S,点P在第一象限,PH⊥OA,点N在x轴上,点M在PH上,MN交PE于点G,∠EGN=45°,PH=EN,过点E作EQ⊥CF,交PH于点Q,连接BF、RQ,BF交x轴于点V,若C为BR中点,EQ=EF+22=2PM,∠ERQ=∠ABF,求点V的坐标.

    【分析】(1)由直线解析式求得点A、B的坐标,易得直角△ABC三边的长度,根据勾股定理列出方程,借助于方程求得b=8;
    (2)根据直线与直线交点的求法和一次函数图象上点的坐标特征得到:点C(﹣2,﹣2n).如图(2),通过作辅助线构造平行四边形CIJD,由平行四边形的对边相等推知DJ=CI,根据该等量关系列出方程,利用方程思想解答即可;
    (3)如图(3),过点E作ET⊥PE,交过点N且垂直于x轴的垂线于点T,连接PT,构造全等三角形△PHE≌△ENT(AAS).由该全等三角形的性质推知:四边形PMNT为平行四边形,根据平行四边形的性质证得∠CER=45°.
    过点C作CW⊥ON,CD⊥OB,构造全等三角形△CDB≌△CRW、△REQ≌△BSE(SAS),则易得∠FBS=∠ABF;过点V作VK⊥AB,设OV=a,则VK=a.在直角△AKV中,利用勾股定理列出方程a2+22=(6﹣a)2,通过解方程求得答案.
    【解答】解:(1)如图(1),

    当y=0时,x=34b;当x=0时,y=b.
    ∴A(34b,0),B(0,b).
    ∴OA=34b,OB=b.
    ∵AB2=OA2+OB2,即102=(34b)2+b2.
    解得b=8或b=﹣8.
    ∵b>0,
    ∴b=8;

    (2)如图(2),过点C作CI⊥x轴于点I,过点D作DJ⊥x轴于点J,

    设C(t,nt),则nt=(n+4t)+8,
    ∴t=﹣2.
    ∴点C(﹣2,﹣2n).
    ∵∠CIR=DJR=90°,
    ∴CI∥DJ.
    ∵CD∥IJ,
    ∴四边形CIJD是平行四边形.
    ∴DJ=CI=﹣2n.
    ∴﹣2n=−43x+8.
    ∴x=3n2+6.
    ∴CD=IJ=3n2+6﹣(﹣2)=3n2+8.
    ∴d=3n2+8.

    (3)如图(3),过点E作ET⊥PE,交过点N且垂直于x轴的垂线于点T,连接PT,

    ∵PH⊥EH,
    ∴∠PET=∠ENT=∠PHE=90°.
    ∴∠PEH+∠TEN=∠PEH+∠EPH=90°.
    ∴∠TEN=∠EPH.
    ∵PH=EN,
    ∴△PHE≌△ENT(AAS).
    ∴TN=EH,PE=ET.
    ∴∠EPF=45°.
    ∵∠EGN=45°,
    ∴∠EGN=∠EPT.
    ∴MN∥PT.
    ∵∠ENT+∠PHE=180°,
    ∴TN∥PM.
    ∴四边形PMNT为平行四边形.
    ∴TN=PM.
    ∴PM=EH.
    ∵EQ=2PM.
    ∴∠QEH=45°.
    ∴∠CER=45°.
    过点C作CW⊥ON,CD⊥OB,可证明△CDB≌△CRW.
    ∴CD=RW=OW=2.
    ∴CW=4.
    ∴OS=OE=2,SE=22.
    ∵RE=BS=6,∠REQ=∠BSF=135°,SF=22+EF=EQ.
    ∴△REQ≌△BSE(SAS).
    ∴∠ERQ=∠ABF.
    ∵∠ERQ=∠ABF,
    ∴∠FBS=∠ABF.
    过点V作VK⊥AB,
    设OV=a,则VK=a.
    在直角△AKV中,∠VKA=90°,AK=2,AV=6﹣a,
    ∴VK2+AK2=AV2,a2+22=(6﹣a)2,
    解得a=83.
    ∴V(83,0).
    【点评】本题考查了一次函数综合题,需要综合运用待定系数法确定函数关系式,一次函数图象上点的坐标特征,坐标与图形的性质,勾股定理,平行四边形的判定与性质,全等三角形的判定与性质等知识点,解题过程中,能够作出辅助线,构建直角三角形、全等三角形以及平行四边形是解题的关键,且注意方程思想在求相关线段的过程中的巧妙运用.难度较大.
    20.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=x+2与y=kx+2分别交x轴于点A、B,两直线交于y轴上同一点C,点D的坐标为(−23,0),点E是AC的中点,连接OE交CD于点F.
    (1)求点F的坐标.
    (2)若∠OCB=∠ACD,求k的值.
    (3)在(2)的条件下,过点F作x轴的垂线l,点M是直线BC上的动点,点N是x轴上的动点,点P是直线l上的动点,使得以B、P、M、N为顶点的四边形是菱形,求点P的坐标.

    【分析】(1)求出直线OE,直线CD的解析式,构建方程组即可解决问题;
    (2)证明△DHT≌△COD(AAS),则HT=OD=23,DH=CO=2,求出点T的坐标,利用待定系数法即可解决问题;
    (3)分三种情形:当四边形BN1P1M1是菱形时,当四边形BN2P2M2是菱形时,当四边形BP3N3M3是菱形时,分别求解即可解决问题.
    【解答】解:(1)如图1,

    ∵令直线y=x+2中的x=0,则y=2.
    令y=0,则x=﹣2,
    ∴A(﹣2,0),C(0,2),
    ∵点E是AC的中点,
    ∴AE=EC,
    ∵由中点坐标公式得:E(﹣1,1),
    ∴设直线OE的解析式为y=kOEx,代入E(﹣1,1),得kOE=﹣1,
    ∴直线OE的解析式是:y=﹣x,
    设直线CD的解析式为:y=k1x+b1,代入点C、D可得:−23k1+b1=0b1=2.
    解得k1=3b1=2.
    ∴直线CD的解析式为y=3x+2,
    由y=−xy=3x+2,解得x=−12y=12,
    ∴F(−12,12);

    (2)如图2,过点D作DT⊥CD交BC于点T,过点T作TH⊥x轴于点H,

    ∵OA=OB,故∠ACO=45°,
    ∵∠OCB=∠ACD,
    ∴∠DCB=∠BCO+∠OCD=∠ACD+∠DCO=45°,
    故△CDT为等腰直角三角形,则CD=TD,
    ∵∠CDO+∠HDT=90°,∠HDT+∠DTH=90°,
    ∴∠CDO=∠DTH,
    ∵∠COD=∠DHT=90°,CD=TD,
    ∴△DHT≌△COD(AAS),
    ∴HT=OD=23,DH=CO=2.
    则OH=2−23=43,
    ∴T(43,−23),
    把T(43,−23),
    代入y=kx+2,
    解得:k=﹣2;

    (3)如图3,

    当四边形BN1P1M1是菱形时,连接BP1交OC于K,作KH⊥BC于H.
    ∵∠KBO=∠KBH,KO⊥OB,KH⊥BC,
    ∴KO=KH,
    ∵BK=BK,∠KOB=∠KHB=90°,
    ∴Rt△KBO≌Rt△KBH(HL),
    ∴BO=BH=1,设OK=KH=x,
    ∵BC=OB2+OC2=12+22=5,
    ∴CH=5−1,
    在Rt△CHK中,CK2=KH2+CH2,
    ∴(2﹣x)2=x2+(5−1)2,
    ∴x=5−12,
    ∴设直线BK的解析式为y=k2x+b2.
    代入B(1,0),K(0,5−12)得,
    k2=1−52,b2=5−12.
    ∴直线BK的解析式为y=1−52x+5−12,
    当x=−12时,y=35−34,
    ∴P1(−12,35−34).
    当四边形BN2P2M2是菱形时,可得直线BP2的解析式为y=5+12x−5+12,
    当x=−12时,y=−35−34,
    ∴P2(−12,−35−34).
    当四边形BP3N3M3是菱形时,M3在直线x=−12时,
    ∴M3(−12,3),
    ∵P3与M3关于x轴对称,
    ∴P3(−12,﹣3),
    综上所述,满足条件的点P的坐标为(−12,35−34)或(−12,−35−34)或(−12,﹣3).
    【点评】本题属于一次函数综合题,考查了一次函数的性质,等腰直角三角形的性质,菱形的判定和性质等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.

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