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苏科版数学九年级上册期末专区-专题07 解二次方程与一次函数反比例函数结合
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专题07 解二次方程与一次函数反比例函数结合
类型一 解二次方程与一次函数结合
1.一次函数的图象与x轴、y轴分别交于A、B,以AB为边在第二象限内作等边△ABC.
(1)求C点坐标;
(2)在第二象限内有一点,使△ABC的面积和△ABM的面积相等,求M点坐标;
(3)点,在直线AB上是否存在一点P,使为等腰三角形?若存在,求P点坐标:若不存在,说明理由.
【答案】(1)(-2,4)
(2)(-5,1)
(3)存在,点P坐标为或或或
【解析】
【分析】
(1)证明AC//y轴,故点C的纵坐标为4,即可求解;
(2)△ABC的面积和△ABM的面积相等,则CM//AB,进而求解;
(3)分PC′=PA、PC=AC′、PA=AC′三种情况,利用边相等列出代数式即可求解.
(1)
对于y=x+2,令y=x+2=0,解得x=-2,令x=0,则y=2,
故点A、B的坐标分别为(-2,0)、(0,2),
则OA=2,OB=2,则AB=,
∴∠BAO=30°,则∠ABO=60°,
∵△ABC为等边三角形,
∴∠C=60°=∠ABO,BC=CA=AB=4,
∴AC∥y轴,故点C的纵坐标为4,
故点C的坐标为(-2,4);
(2)
∵△ABC的面积和△ABM的面积相等,
故CM∥AB,
设直线CM的表达式为y=x+t,
将点C的坐标为代入上式得:4=-×2+t,解得t=6,
故直线CM的表达式为y=x+6,
将点M的坐标代入上式得:1=m+6,解得m=-5,
故点M的坐标为(-5,1);
(3)
设点P的坐标为(p,p+2),
由点A、C′、P的坐标得:PC′2=(p-2)2+(p+2)2,PA2=(p+2)2+(p+2)2,AC2=(2+2)2,
当PC′=PA时,则(p-2)2+(p+2)2=(p+2)2+(p+2)2,
解得p=1-;
当PC=AC′时,则(p-2)2+(p+2)2=(2+2)2,
解得p=3+;
当PA=AC′时,则(p+2)2+(p+2)2=(2+2)2,
解得p=3-或-3-3;
故点P的坐标为或或或.
【点睛】
本题是一次函数综合题,主要考查了一次函数的性质、等腰三角形的性质、面积的计算等,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏.
2.如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣x+2与y轴,x轴分别交于点A、B,动点P在线段AB上移动(点P不与点A、点B重合),以点P为顶点作∠OPQ=45°交x轴于点Q.
(1)点A的坐标为 ,点B的坐标为 ;
(2)求证:∠AOP=∠BPQ;
(3)是否存在点P,使得△OPQ是等腰三角形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(4)若点O到直线PQ的距离是 ,请直接写出线段AP的长.
【答案】(1)A(0,2),B(2,0);(2)见解析;(3)存在,点P的坐标为(1,1)或;(4) 或
【解析】
【分析】
(1)分别令x=0,y=0,即可求得A、B的坐标;
(2)过P点PE⊥OA交OA于点E,根据OA=OB,求得△AOB是等腰直角三角形,得出∠OAB=∠OBA=45°,即可求得∠APE=45°,根据平角的定义即可求得∠OPE+∠BPQ=90°,再根据直角三角形两锐角互余,即可求得∠AOP=∠BPQ;
(3)假设存在等腰三角形,分三种情况讨论:OP=OQ, QP=OQ; PO=PQ,即可求解;
(4)如图,过点O作ON⊥PQ,交PQ于点N,过点P作PF⊥OA于点F,则 ,AM=MP,可得△PON是等腰直角三角形,由勾股定理可得,然后设 ,则 ,在中,由勾股定理可解得 ,即可求解.
【详解】
解:(1)直线y=-x+2与x轴,y轴分别交于B、A两点,
令x=0,则y=0+2=2,
∴A(0,2),
令y=0,则0=-x+2,解得:x=2,
∴B(2,0);
(2)证明:过P点作PE⊥OA交OA于点E,
∵A (0,2), B (2,0),
∴ OA=OB=2,
∴ ∠OAB= ∠OBA= 45°,
∵PE⊥OA,
∴∠APE=45°,
∵∠OPQ=45°,
∴∠OPE+∠BPQ=90°,
∵∠OPE+∠AOP=90°,
∴∠AOP=∠BPQ;
(3)△OPQ可以是等腰三角形,理由如下:
如图,过点P作PE⊥OA于点E,
若OP=OQ,则∠OPQ=∠OQP=45°,
∴∠POQ=90°,
∴点P与点A重合,
∵点P不与点A、点B重合,
∴此种情况不成立;
若PQ=OQ,则∠OPQ=∠QOP=45°,
∴PQ⊥QO,
可设P(x,x)代入y=-x+2,解得:x=1,
∴点P坐标为(1,1);
若PO=PQ,过P点PM⊥OA交OB于点M,
由(2)知:∠AOP=∠BPQ,
又∵∠3=∠4=45°,
∴△AOP≌△BPQ(AAS),
∴PB=OA=2,
∵∠OBA=45°,
∴△PMB以是等腰直角三角形,PB=2,
∵ ,
∴ ,
∴点 ,
综上所述,点P的坐标为(1,1)或;
(4)如图,过点O作ON⊥PQ,交PQ于点N,过点P作PF⊥OA于点F,则 ,AM=MP,
∵∠OPQ=45°,
∴△PON是等腰直角三角形,
∴ON=PN,
∵ ,
∴ ,
设 ,
∴ ,
在中, ,
即 ,
解得: ,
∴ 或.
【点睛】
本题是一次函数综合题目,考查了一次函数的应用、坐标由图形的性质、等腰直角三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、分类讨论等知识;熟练掌握一次函数的应用,证明三角形全等是解题的关键.
3.在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,直线AB与y轴、x轴分别相交于点A,点B,A点坐标为,B点坐标为,点C在直线AB上,过点C作轴,垂足为点D,连接OC,
(1)求直线AB的解析式.
(2)如图,点C在线段AB上,当时.
①求DC的长度.
②直接写出此时的面积.
(3)当面积是4时,直接写出此时点C的横坐标.
【答案】(1);(2)①;②(3)或
【解析】
【分析】
(1)直接运用待定系数法求解即可;
(2)①,即为等腰直角三角形,点C在直线AB上,得出点C的横纵坐标相等,求解即可;
②直接运用三角形面积公式计算即可;
(3)设点C的坐标为:
【详解】
解:(1)设直线AB的解析式为:,
则,解得:,
∴一次函数的解析式为:;
(2)①设点C的坐标为:,
∵,
∴,
解得:,
∴;
②;
(3)设点C的坐标为:,
当点C在第一象限时:,
此方程无解,所以第一象限不存在点C;
当点C在第二象限时:,
解得:(舍),,
∴点C的横坐标为:;
当点C在第四象限时:,
解得:,(舍),
∴点C的横坐标为:,
综上:当面积是4时,直接写出此时点C的横坐标为:或.
【点睛】
本题考查了一次函数的综合问题,待定系数法求一次函数解析式,一次函数上点的坐标特征,根据题意设出点的坐标,列出方程是解本题的关键.
4.如图1,在平面直角坐标系中,直线:()与轴,轴,交于、两点,点是的中点且.
(1)求直线的解析式;
(2)如图2,若点是直线的一动点,当时,求点的坐标.
(3)若点为直线上的一点,在平面直角坐标系中是否存在点,使以点、、、为顶点的四边形为菱形,若存在,请选择一个点坐标写出详细的推理过程,其余的点的坐标请直接写出;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)直线的解析式为;(2)或;(3)点的坐标为或或或.
【解析】
【分析】
(1)根据题意先求出B点的坐标,且C是BO的中点可求点C的坐标,根据BO=2AO求点A的坐标,然后利用待定系数法可求解;
(2)设出点M的坐标,以BC为边,表示△BCM的面积,寻求△ABM,△ABC,△BCM的面积关系,分类讨论即可求解;
(3)分AC是菱形的边和AC是菱形的对角线两种情况,利用图象的平移和中点坐标公式分别求解即可.
【详解】
解:(1)∵直线:()与轴,轴,交于、两点,
∴,即,
∵,
∴,即,
∵点是的中点,
∴,
设直线的解析式为,把点A、C的坐标代入得:
,解得:,
∴直线的解析式为;
(2)由(1)可知:,
∵点是的中点,,
∴,,
设,
①当点M在点C的右侧时,如图所示:
∵,
∴,解得:,
∴;
②当点M在点C的左侧时,如图所示:
∵,
∴,解得:,
∴;
综上所述:当时,或;
(3)存在,理由如下:点A、C、B的坐标分别为,
∴把点A的坐标代入直线:得:,解得:,
∴直线:,
设点E的坐标为,点,
①当AC是菱形的边时,如图所示:
则点A向右平移2个单位向上平移2个单位得到点C,同样点E(F)向右平移2个单位向上平2个单位得到点F(E),
即,且或且,
即或,
解得:或或(此时点E和点A重合,故舍去),
∴点F的坐标为或或;
②当AC是菱形的对角线时,如图所示:
由中点坐标公式得:,且EC=CF,
∴由EC=CF得:,
联立并解得,
∴点F的坐标为;
综上所述:当以点、、、为顶点的四边形为菱形,则点F的坐标为或或或.
【点睛】
本题主要考查一次函数的综合运用、菱形的性质、图形的平移及面积的计算,熟练掌握分类讨论思想及一次函数与几何的综合是解题的关键.
5.如图1.直线l1:y=与x轴、y轴分别交于C、D两点,直线l2与x轴、y轴分别交于A(3,0)、B两点,与直线l1交于点Q(6,a),点P为线段DQ上一动点.
(1)求直线l2的解析式;
(2)已知在y轴上有一动点E,直线l2上有一动点F,连接PE,PF,EF,当△PBD面积为6时,求△PEF周长的最小值;
(3)如图2,在(2)的条件下,将直线l2沿CD方向平移,使其平移后的直线l3恰好经过点P,平移后点B的对应点为B′,点M为y轴上一动点,点N为平面内任意一个动点,是否存在点M和对应的点N,使得以点P,B′,M,N为顶点的四边形是菱形?若存在,直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)l2:;(2);(3)存在,M1,M2,
【解析】
【分析】
(1)设直线l2的解析式为:,将点Q的坐标代入直线l1:y=并解得a的值,再将Q点坐标代入即可求解;
(2)根据△PBD面积为6可以计算得出P点的坐标P(3,),此时作P关于y轴的对称点,关于直线l2的对称点,连接交y轴、直线l2于E、F两点,△PEF周长取得最小值,求得线段的长度即可;
(3)先根据平移后经过点P得出直线l3的解析式为:,计算出的长度,再根据菱形的性质得出M点的坐标,最后根据菱形四条边相等列方程即可得出N点的坐标(注意考虑到所有可能的情况).
【详解】
解:(1)设直线l2的解析式为:,
将点Q(6,a)的坐标代入直线l1:y=得:
∴Q(6,),
将A(3,0)、Q(6,)代入直线得,
解得:
故直线l2的解析式为:;
(2)由题意可得:,
∵△PBD面积为6,
∴,
∴,
则P(3,),
此时作P关于y轴的对称点,关于直线l2的对称点,如下图所示,
可得(-3,),
设 而 由
解得: (不合题意的根舍去)
∴(6,),
连接交y轴、直线l2于E、F两点,△PEF周长取得最小值,
,
即为线段的长度,
故△PEF周长的最小值为;
(3)存在,理由如下;
设直线l3的解析式为:,
将点P(3,)的坐标代入直线l3:得:
解得:,
∴直线l3的解析式为:,
直线l2与直线l1交于点Q(6,),直线l3与直线l1交于点P(3,),
通过坐标变化规律可知变化后(-3,0)
∴(-3,0)
,
∵点M为y轴上一动点且菱形四条边边长相等,设
∴以为边时,则
∴M1,M2,
由平移可得:
当为对角线时,则
不合题意,舍去
综上所述,存在点M和对应的点N,使得以点P,B′,M,N为顶点的四边形是菱形,
M1,M2,
【点睛】
本题考查一次函数的图象及性质、几何最值问题以及菱形的性质,熟练掌握一次函数的图象及性质,利用轴对称构造等腰三角形,将所求线段和的最小进行转化,灵活运用菱形的性质解题是关键.
6.如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴、y轴分别交于点A,B,直线与x轴、y轴分别交于点C,D,与相交于点E,线段,的长是一元二次方程的两根,,.
(1)求点A,C的坐标;
(2)M为直线上任一点,当的面积为40时,求点M的坐标;
(3)若点P在坐标轴上,在平面内是否存在一点Q,使以点C,E,P,Q为顶点的四边形是矩形?若存在,请写出满足条件的点Q的个数,并直接写出位于第二象限的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),;(2)(-7,)或(13,);(3)(-6,12),(-9,),(-3,)
【解析】
【分析】
(1)先求出一元二次方程的两根就可以求出,的值,进而求出点,的坐标;
(2)求出点B坐标,求出AB的解析式,得到点E坐标,再求出CE的解析式,得到点D坐标,利用面积法求出点D到直线AB的距离,设设点M坐标为(m,m+16),表示出ME,利用△DME的面积列出方程,求出m值即可;
(3)根据矩形的性质,画出图形,结合勾股定理,全等三角形以及坐标与图形性质求出第二象限的点Q坐标.
【详解】
解:(1),
,.
,
,.
,;
(2)∵,OA=12,
∴OB=16,即B(0,16),
设AB的解析式为y=kx+16,将A代入,
则,则y=x+16,
设E(x,x+16),∵BE=5,
∴,
解得:x=3或-3(舍),则E(3,12),
同理可得:CE的解析式为y=x+8,令x=0,则y=8,
∴D(0,8),
∴△BDE的面积==12,
∴点D到直线AB的距离为=,
设点M坐标为(m,m+16),
则ME=,
∵△DEM的面积为40,
∴,
解得:m=-7或m=13,
,,
∴点M的坐标为(-7,),(13,);
(3)如图,满足条件的点Q的个数是6,
其中Q1,Q2,Q5在第二象限,
Q2的坐标为(-6,12);
过点E作EF⊥y轴,垂足为F,过点Q2作Q2G⊥x轴,垂足为G,
可得EF∥OC,
∴∠DEF=∠DCO,
∵∠DEF+∠P2EF=∠DCO+∠Q2CG,
∴∠P2EF=∠Q2CG,又P2E=Q2C,∠P2FE=∠Q2GC,
∴△P2EF≌△Q2CG(AAS),
∴P2F=Q2G,EF=CG=3,
设P2(0,a),在△BDE中,
,即,
解得:a=,即P2(0,),
∴Q2(-9,),即:(-9,);
设P5(0,n),连接P5Q5,与CE交于点H,在△P5CE中,
,即,
解得:n=或(舍),
∴P5(0,),
∵H(,),即(,6),
∴点Q5的坐标为(-3,),
综上:位于第二象限的点Q的坐标为(-6,12),(-9,),(-3,).
【点睛】
本题考查了一次函数综合问题,勾股定理,全等三角形的判定和性质,矩形的性质,解一元二次方程,面积法,涉及的知识点较多,难度较大,解题的关键是掌握基本知识和方法,结合图形解决问题.
7.在平面直角坐标系内,点O为坐标原点,直线y=x+3交x轴于点A,交y轴于点B,点C在x轴正半轴上,的面积为15.
(1)求直线BC的解析式;
(2)横坐标为t的点P在直线AB上,设d=OP2,求d与t之间的函数关系式.(不必写出自变量取值范围)
(3)在(2)的条件下,当∠BPO=∠BCA时,求t的值.
【答案】(1)y=x+3;(2)d=t2+3t+9;(3)6或
【解析】
【分析】
(1)先求出点A,B坐标,用△ABC的面积为15,求出点C的坐标,用待定系数法求出直线BC解析式;
(2)在Rt△OPD中,有OP2=OD2+PD2,代入化简 得d=t2+3t+9;
(3)过点A作BC的垂线,点E为垂足,先判断出∠EBA=∠OBA,再分两种情况,①点P在第一象限,用PD=OD建立方程求出t,②当点P位于如图2所示P1位置时,用P1O=PO,建立方程求解即可.
【详解】
解:(1)直线y=x+3交x轴于点A,交y轴于点B,
当x=0时y=3,当y=0时,x=﹣6,
∴A(﹣6,0)B(0,3),
∴OA=6,OB=3,
∴S△ABC=AC×OB=(OA+OC)×OB.
∴15=(6+OC)×3
∴OC=4,
∴C(4,0),
设直线BC的解析式为 y=kx+b,
则:
∴k=
∴直线BC的解析式为y=x+3.
(2)横坐标为t的点P在直线AB上,
∴P(t, t+3)
过点P作x轴的垂线,点D为垂足,如图1,
∴D(t,0)
在Rt△OPD中,有OP2=OD2+PD2
∴d=t2+(t+3)2=t2+3t+9,
(3)在Rt△OBC中有BC2=OB2+OC2
∴BC==5
过点A作BC的垂线,点E为垂足,如图2
S△ABC=BC•AE=15,
∴AE=6
∴AO=AE,
∵∠AEB=∠AOB=90°
∴∠EBA=∠OBA
当点P位于第一象限时,
∠BOP=∠ABO﹣∠APO=∠EBO﹣∠BCO=(∠EBO﹣∠BCO)=∠BOC=45°
∴∠POD=∠OPD=45°,
∴PD=OD,
∴t+3=t,
∴t=6 ,
当点P位于如图2所示P1位置时,
∠BP1O=∠BCA=∠BPO,
∴P1O=PO,
∴P1O2=PO2,
∴t2+3t+9=×62+3×6+9,
解得:t=或t=6(舍去)
综上所述:当∠BPO=∠BCA时t的值为6或.
【点睛】
此题是一次函数综合题,主要考查了三角形的面积公式、待定系数法、等腰三角形的性质、勾股定理、解一元二次方程,解本题的关键是判断出∠EBA=∠OBA,用方程的思想解决问题是解本题的难点.
类型二 解二次方程与反比例函数结合
8.在反比例函数中,已知正方形与正方形,求A的坐标.
【答案】(0,)
【解析】
【分析】
由正方形的性质得到AB=BD=CD=AC,BE=EF=FG=BG,设E(m,m),代入反比例函数解析式,求出m值,再设AB=BD=CD=AC=a,得到AG=a+,AC=a,即C(a,a+),代入函数解析式,求出a值,从而可得点A坐标.
【详解】
解:∵四边形ABDC和四边形BEFG是正方形,
∴AB=BD=CD=AC,BE=EF=FG=BG,
∵点E在上,设E(m,m),
∴m2=2,
∴m=,即BE=EF=FG=BG=,
设AB=BD=CD=AC=a,
则AG=a+,AC=a,即C(a,a+),
∵点C在上,
则,
解得:a=或(舍),
∴AG=+=,
∴A(0,).
【点睛】
本题考查了反比例函数综合,正方形的性质,解一元二次方程,有一定难度,解题的关键是抓住点C和点E在函数图像上.
9.如图,在平面直角坐标系xOy中,菱形ABCD的顶点B的坐标为(1,0),顶点A的坐标为(,2),对角线AC∥x轴,边BC所在直线与反比例函数的图象交于C,E两点.
(1)求和的函数解析式;
(2)点P是x轴上一动点,当△PAC是以AC为斜边的直角三角形时,请求出点P的坐标.
【答案】(1);;(2)点P的坐标为或.
【解析】
【分析】
(1)由图形的对称性知,点A、C关于BD对称,则点C的坐标为(4,2),进而求解;
(2)由,即,即可求解.
【详解】
解:(1)如图,连接BD,
∵四边形ABCD为菱形,AC∥x轴,
由图形的对称性知,点A、C关于BD对称,
则点C的坐标为,
将点C、B的坐标代入直线的表达式得,
解得,
;
将点C的坐标代入反比例函数表达式得:,解得,
∴
(2)设点P的坐标为,
由点P、A、C的坐标得:
,,,
由题意知:,
即,
解得,
∴点P的坐标为或.
【点睛】
本题是反比例函数综合题,主要考查了一次函数的性质、菱形的性质、勾股定理的运用等,有一定的综合性,但难度不大.
10.如图所示,在平面直角坐标系中,菱形的边轴,直线与轴交于点,与反比例函数图象交于点和点,,.
(1)求反比例函数和一次函数的解析式;
(2)点为线段上的一个动点,过点作轴的平行线,当被这条平行线分成面积相等的两部分时,求点的坐标.
【答案】(1);;(2)
【解析】
【分析】
(1)首先根据勾股定理求出AB的长度,然后将点B的坐标代入一次函数中即可得出一次函数的解析式,然后利用菱形的性质求出点D的坐标,再将点D的坐标代入反比例函数的解析式中即可得出反比例函数的解析式;
(2)首先将一次函数与反比例函数联立,求出点E的坐标,进而求出直线CE的解析式,然后设,则,通过建立一个关于m的方程,解方程即可求解.
【详解】
解:(1),.
,,
把代入得,,
,
一次函数的解析式为;
四边形是菱形,
,
轴,
,
将点代入反比例函数中,
,
反比例函数的解析式为;
(2)解,得,或
.
设作轴的平行线交于,
,
设直线的解析式为,
解得
直线的解析式为,
设,则,
被这条平行线分成面积相等的两部分,
,
,
解得:.
当(不合题意),
【点睛】
本题主要考查反比例函数,一次函数与几何综合,掌握待定系数法和一元二次方程的解法是解题的关键.
11.如图,点P1、P2、……Pn是反比例函数y=在第一象限图像上,点A1、A2……An在X轴上,若△P1OA1、△P2A1A2……△PnAN-1AN均为等腰直角三角形,则:
(1)P1点的坐标为
(2)求点A2与点P2的坐标;
(3)直接写出点An与点Pn的坐标.
【答案】详见解析
【解析】
【详解】
试题分析:(1)首先根据等腰直角三角形的性质,知点P1的横、纵坐标相等,再结合双曲线的解析式得到点P1的坐标是(4,4),则根据等腰三角形的三线合一求得点A1的坐标;
(2)同样根据等腰直角三角形的性质、点A1的坐标和双曲线的解析式求得A2点的坐标和点P2的坐标;
(3)根据A1、A2点的坐标特征和P1、P2点的坐标特征即可推而广之.
试题解析:
解:(1)可设点P1(x,y),根据等腰直角三角形的性质可得:x=y,
又∵,则x2=16,∴x=±4(负值舍去),∴P1点的坐标为(4,4);
(2)再根据等腰三角形的三线合一,得A1的坐标是(8,0),设点P2的坐标是(8+y,y),又∵,则y(8+y)=16,即y2+8y-16=0解得, ,∵y>0,∴ ,∴P2的坐标为
再根据等腰三角形的三线合一,得A2的坐标是;
(2)可以再进一步求得点A3的坐标为,推而广之An的坐标是,可以再进一步求得点P3的坐标为,推而广之.
考点:反比例函数综合题.
12.在平面直角坐标原xOy中,已知四边形OABC是菱形,B(-8,4),若反比例函数的图象经过菱形对角线AC,OB的交点F,设直线BC的解析式为.
(1)求反比例数解析式;
(2)求直线BC的解析式;
(3)请结合图象直接写出不等式的解集.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【解析】
【分析】
(1)根据点的坐标,以及菱形的性质可求得的坐标,进而求得反比例函数的解析式;
(2)根据菱形的性质求得边长,进而求得点的坐标,根据待定系数法求解析式即可
(3)联立直线解析式与抛物线解析式求得交点坐标,进而结合函数图象求得不等式的解集即可
(1)
,四边形OABC是菱形,是对角线交点
将代入,解得
(2)
过点作轴于点,
则
将代入得,
解得
(3)
联立
解得
交点的横坐标分别为
不等式的解集即:或
【点睛】
本题考查了一次函数与反比例函数结合,反比例函数与几何图形结合,根据图像求不等式的解集,待定系数法求解析式,数形结合是解题的关键.
13.如图,一次函数的图象与轴交于点,与轴交于点,与反比例函数的图象交于B,D两点,且AC=BC.
(1)求反比例函数的解析式;
(2)已知是轴正半轴上一点,作轴交直线于点,交双曲线于点,当,,,为顶点的四边形为平行四边形时,请写出点的坐标.
【答案】(1)反比例函数的解析式为y=;(2)P点坐标为(2,0)或(-2+2,0).
【解析】
【分析】
(1)首先求出一次函数与坐标轴的交点,进而利用相似三角形的判定与性质得出B点坐标,进而求出反比例函数解析式;
(2)利用平行四边形的性质,进而表示出MN的长,再解方程得出a的值,即可得出P点坐标.
【详解】
解:(1)如图1,过点B作BE⊥x轴于点E,
∵一次函数y=x+1的图象与x轴交于点A,与y轴交于点C,
∴当x=0时,y=1;当y=0时,x=-2,
故A(-2,0),C(0,1),
∵CO⊥x轴于点O,BE⊥x轴于点E,
∴CO∥BE,
∴△AOC∽△AEB,
∵AC=BC,
∴AO=OE=2,
即B点横坐标为:2,
则y=×2+1=2,
∴B(2,2),
∴把B点代入y=(k≠0),
解得:xy=4,
∴反比例函数的解析式为y=;
(2)如图,由题意可得:CO∥MN,只有CO=MN时,O,C,M,N为顶点的四边形为平行四边形,
∵点P在x轴正半轴上,分两种情况:
当P点在B点右侧时,设P(a,0),(a>0)则N(a,),M(a,a+1),
故MN=a+1-=CO=1,
解得:a=±2,
经检验,a=±2是分式方程的解,但a=-2<0舍去;
当P点在B点左侧时,设P(a,0),则N(a,),M(a,a+1),
故MN=-(a+1)=CO=1,
解得:a=-2+2或a=-2-2,
经检验,a=-2+2或a=-2-2都是分式方程的解,但a= -2-2<0舍去;
综上所述,P点坐标为(2,0)或(-2+2,0).
【点睛】
本题是反比例函数的综合题,主要考查了反比例函数性质、相似三角形的判定与性质以及分式方程和解一元二次方程,正确表示MN的长是解题关键.
14.如图,已知直线与双曲线交于两点,过点A作轴于点C,过点B作轴于点D.
(1)双曲线解析式为_______________,A点的坐标为______________,B点的坐标为________.
(2)若点P在直线上,是否存在点Р使,若存在,请求出此时点P的坐标,若不存在,请说明理由.
(3)若点M为y轴上的一个动点,N为平面内一个动点,当以A、B、M、N为顶点的四边形是矩形时,直接写出M点坐标.
【答案】(1),,;(2)或(3)或或或
【解析】
【分析】
(1)将点代入直线解析式即可得出点的坐标,将点的坐标代入双曲线解析式即可得出解析式;
(2)分两种情况进行讨论:①当点在点下方时;②当点在点上方时,分别计算即可;
(3)分三种情况进行讨论:①当时;②当时,③当时,分别计算即可.
【详解】
解:(1)∵直线经过两点,
∴,,
解得,,
∴,
∵直线与双曲线交于两点,
∴,
∴双曲线解析式为:,
故答案为:,,;
(2)设与轴交于点,
当时,,解得,
∴点,
∵点,
∴,
∴,
∵,
∴当点在点下方时,与点重合,
∴;
当点在点上方时,
,
即,
∴,
∴,解得,
∴点,
综上:点得坐标为或;
(3)画出图形可知,四边形为对角线长度为的正方形,
①当时,设
则
解得:
;
②当时,同理可得:;
③当时,设,设得中点,
∵,
∴,
∴,
解得:,
∴,,
综上:满足条件的点的坐标为或或或.
【点睛】
本题考查了一次函数与反比例函数综合,矩形的性质,勾股定理等知识点,根据数形结合的思想解题是关键.
15.如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣x+5与反比例函数y=(x>0)的图象相交于点A(3,a)和点B(b,3),点D,C分别是x轴和y轴的正半轴上的动点,且满足CD∥AB.
(1)求a,b的值及反比例函数的解析式;
(2)若OD=1,求点C的坐标,判断四边形ABCD的形状并说明理由;
(3)若点M是反比例函数y=(x>0)图象上的一个动点,当△AMD是以AM为直角边的等腰直角三角形时,求点M的坐标.
【答案】(1)a=2,b=3,
(2)平行四边形ABCD是矩形,见解析
(3)(5,1.2),
【解析】
【分析】
(1)把A和B分别代入y=﹣x+5,得:a=2,b=3,再把A(3,2)代入,得:k=6,故反比例函数解析式为;
(2)由于CD∥AB,可设CD的解析式为y=﹣x+m,由OD=1得D的坐标为(1,0),将D代入直接CD解析式得:y=﹣x+1,得C的坐标为(0,1),由A,B,C,D可算出,由AB∥CD得四边形ABCD是平行四边形,过点B作BE⊥y轴于点E得E,由△BEC和△COD都等腰直角三角形证出∠BCD=90°,即可得平行四边形ABCD是矩形;
(3)分∠MAD=90°或∠AMD=90°两种情况计算,当∠MAD=90°时,通过作辅助线构造△MAQ≌△ADP得PD=AQ=2,QM=AP,设M的坐标为(5,n),由M在反比例函数得5n=6,得n=1.2,得M(5,1.2);当∠AMD=90°时,同理可求.
(1)
把A(3,a)和B(2,b)分别代入y=﹣x+5,
得:a=2,b=3,
把A(3,2)代入,得:k=6,
∴反比例函数解析式为;
(2)
∵CD∥AB,
∴设CD的解析式为y=﹣x+m,
∵OD=1,D在x轴的正半轴上,
∴D的坐标为(1,0),
∴-1+m=0,得m=1,
∴直线CD的解析式是y=-x+1,
当x=0时,y=﹣x+1=1,
∴C的坐标为(0,1),
以点A、B、C、D构成的四边形是矩形,理由如下:
∵A(3,2),B(2,3),C(0,1),D(1,0),
∴,
又∵AB∥CD,
∴四边形ABCD是平行四边形,
如图,过点B作BE⊥y轴于点E,则E(0,3),
∴BE=CE=2,
∴△BEC和△COD都等腰直角三角形,
∴∠ECB=∠OCD=45°,
∴∠BCD=90°,
∴平行四边形ABCD是矩形;
(3)
①当∠MAD=90°时,
过点A作直线l∥x轴,过点M作MQ⊥直线l于点Q,过点D作DP⊥直线l于点P,
∵∠MAD=90°,
∴∠MAQ+∠PAD=90°,
∵DP⊥直线l于点P,
∴∠PAD+∠PDA=90°,
∴∠AQM=∠PDA,
在△MAQ与△ADP中,
,
∴△MAQ≌△ADP(AAS),
∴PD=AQ=2,QM=AP,
设M的坐标为(5,n),
∴5n=6,则n=1.2,
∴M(5,1.2);
②当∠AMD=90°时,同理,过点M作直线l∥y轴,过点A作AP⊥直线l于点P,过点D作DQ⊥直线l于点Q,
可得:△MAP≌△DMQ,
∴PM=DQ,QM=AP,
设M的坐标为(3+n,n),
∴n(3+n)=6,
解得:,(舍去),
∴,
综上所述:M的坐标为(5,1.2),.
【点睛】
本题考查了反比例函数与一次函数综合,反比例函数与几何图形综合,矩形的判定,全等三角形的性质与判定,掌握反比例函数的性质是解题的关键.
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