八年级数学下册专题10 一次函数中的平行四边形
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这是一份八年级数学下册专题10 一次函数中的平行四边形,共42页。
专题10 一次函数中的平行四边形
【例题讲解】
如图,直线与轴、轴分别相交于点、,与直线相交于点.(1)求点坐标;
(2)在平面直角坐标系xOy中,是否存在一点M,使得以O,A,M,C为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,试写出所有符合条件的点M的坐标;如果不存在,请说明理由;
【分析】分三种情况:①当AC是对角线时,②当AO是对角线时,③当CO是对角线时,分别求解即可.
解:(1)解方程组:得:,点坐标是;
(2)存在;令y=0代入,得,解得:x=,
∴C(,0),
设M(x,y)如图所示:
①当AC是对角线时,x=2+-0=,y=3,∴点M坐标是(5.5,3);
②当AO是对角线时,x=2+0-=-1.5,y=3,∴点M坐标是(-1.5,3);
③当CO是对角线时,x=0+-2=1.5,y=-3,∴点M坐标是(1.5,-3),
综上所述:点M坐标是(5.5,3),(-1.5,3),(1.5,-3).
【综合演练】
1.如图,直角坐标系中的网格由单位正方形构成,△ABC中,A点坐标为(2,3),B点坐标为(﹣2,0),C点坐标为(0,﹣1).
(1)求证:AC⊥BC;
(2)若以A、B、C及点D为顶点的四边形组成平行四边形,画出符合条件的所有平行四边形,并写出D点的坐标 .
2.如图,直线l1:y=2x+2与x轴交于点A,与y轴交于点C;直线l2:y=kx+b与x轴交于点B(3,0),与直线l1交于点D,且点D的纵坐标为4.
(1)不等式kx+b>2x+2的解集是 ;(2)求直线l2的解析式及△CDE的面积;
(3)点P在坐标平面内,若以A、B、D、P为顶点的四边形是平行四边形,求符合条件的所有点P的坐标.
3.如图,在平面直角坐标系中.一次函数y=-2x+ 12的图象分别交x轴、y轴于A、B两点,过点A的直线交y轴正半轴于点M.且点M为线段OB的中点.
(1)求直线AM的解析式;
(2)在直线AM上有一点P,且,求点P的坐标;
(3)在坐标平面内是否存在点C,使以A、B、M、C为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点C的坐标;若不存在,请说明理由.
4.如图1,在平面直角坐标系中,直线与y轴交于点A,过的直线与直线交于点.
(1)求直线的解析式;
(2)若点D是第一象限位于直线上的一动点,过点D作轴交于点H.当时,试在x轴上找一点E,在直线上找一点F,使得的周长最小,求出周长的最小值;
(3)如图2,直线与x轴交于点M,与y轴交于点N,将直线绕点O逆时针旋转得到直线,点P是直线上一点,且横坐标为.在平面内是否存在一点Q,使得以点M,C,P,Q为项点的四边形是平行四边形,若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
5.已知矩形,,,以所在直线为轴,所在直线为轴,建立如图所示的平面直角坐标系,在边上取一点,将沿翻折,点恰好落在边上的点处.
(1)求线段长;
(2)如图,点与点重合时,在平面内找一点,使得以、、、为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出点的坐标;
(3)如图,将图翻折后的矩形沿轴正半轴向上平移个单位,在平面内找一点,若以、、、为顶点的四边形为菱形,请求出的值并写出点的坐标.
6.如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,矩形OABC的顶点A(16,0)、C(0,12),将矩形OABC的一个角沿直线BD折叠,使得点A落在对角线OB上的点E处,折痕与x轴交于点D.
(1)线段OB的长度为______;
(2)求直线BD所对应的函数表达式;
(3)若点Q在线段BD上,在线段BC上是否存在点P,使以D,E,P,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
7.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=x+b交x轴负半轴于点A,交y轴正半轴于点B(0,5),点C在x轴正半轴上,OC=4.
(1)求直线BC的解析式;
(2)若P为线段BC上一点,且△ABP的面积等于△AOB的面积,求点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,E为直线AP上一动点,在x轴上是否存在点D,使以点D,E,B,C为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点D的坐标;若不存在,请说明理由.
8.如图1,平面直角坐标系中,一次函数的图象分别交x轴、y轴于点A,B,一次函数的图象经过点B,并与x轴交于点C,点P是直线上的一个动点.
(1)直线的表达式为___________,并直接写出点C的坐标___________;
(2)若点P在x轴上方,且的面积为18,求P点坐标;
(3)如图2,在(2)的条件下,过点P作x轴的垂线,交直线于点Q.M是x轴上一点,在直线上是否存在点N,使以P、Q、M,N为顶点的四边形是以为边的平行四边形?若存在,直接写出点N的坐标;若不存在,说明理由.
9.如图,在平面直角坐标系中,直线:与轴交于点,直线与直线、轴分别交于点、点.
(1)求直线的解析式;
(2)若点和点分别是直线和轴上的动点,是否存在点、,使得以点、、、为顶点、为一边的四边形是平行四边形?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
10.如图,在平面直角坐标系中直线l1:与直线l2交于点A(﹣2,3),直线l2与x轴交于点C(4,0),与y轴交于点B,过BD中点E作直线l3⊥y轴.
(1)求直线l2的解析式和m的值;
(2)点P在直线l1上,当S△PBC=6时,求点P坐标;
(3)点P是直线l1上一动点,点Q是直线l3上一动点,当以P、Q、B、C为顶点的四边形是平行四边形时,求Q点坐标.
11.如图1,在平面直角坐标系中,直角梯形OABC的顶点A的坐标为,直线经过顶点B,与y轴交于顶点C,.
(1)求顶点B的坐标.
(2)如图2,直线l经过点C,与直线AB交于点M,点与点O关于直线l对称,连接并延长交直线AB于第一象限的点D,当时,求直线l的解析式;
(3)在(2)条件下,点P在直线l上运动,点Q在直线OD上运动,当四边形PBCQ是平行四边形时,求点P的坐标.
12.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线经过点、.将直线向下平移m个单位得到直线,已知直线经过点,且与x轴交于点C.
(1)求直线的表达式及m的值;
(2)若点Q是x轴上一点,连接BQ,当面积等于4时,求点Q的坐标;
(3)点D为直线上一点,如果A、B、C、D四点能构成平行四边形,求点D的坐标.
13.如图,在平面直角坐标系中,过点和的直线与直线相交于点C,直线与x轴相交于点D,点E在线段AB上,连接DE,的面积为.
(1)求直线AB的解析式;
(2)求点E的坐标;
(3)点M是直线CD上的动点,点N在y轴上,是否存在点M、N,使得以点B、E、M、N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
答案与解析
【例题讲解】
如图,直线与轴、轴分别相交于点、,与直线相交于点.(1)求点坐标;
(2)在平面直角坐标系xOy中,是否存在一点M,使得以O,A,M,C为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,试写出所有符合条件的点M的坐标;如果不存在,请说明理由;
【分析】分三种情况:①当AC是对角线时,②当AO是对角线时,③当CO是对角线时,分别求解即可.
解:(1)解方程组:得:,点坐标是;
(2)存在;令y=0代入,得,解得:x=,
∴C(,0),
设M(x,y)如图所示:
①当AC是对角线时,x=2+-0=,y=3,∴点M坐标是(5.5,3);
②当AO是对角线时,x=2+0-=-1.5,y=3,∴点M坐标是(-1.5,3);
③当CO是对角线时,x=0+-2=1.5,y=-3,∴点M坐标是(1.5,-3),
综上所述:点M坐标是(5.5,3),(-1.5,3),(1.5,-3).
【综合演练】
1.如图,直角坐标系中的网格由单位正方形构成,△ABC中,A点坐标为(2,3),B点坐标为(﹣2,0),C点坐标为(0,﹣1).
(1)求证:AC⊥BC;
(2)若以A、B、C及点D为顶点的四边形组成平行四边形,画出符合条件的所有平行四边形,并写出D点的坐标 .
【答案】(1)证明见解析;(2)作图见解析,点坐标为(0,4)或(4,2)或(-4,-4).
【分析】(1)根据勾股定理求出,再根据勾股定理逆定理即可求证;
(2)过分别作的平行线,分别相交于,再根据平行四边形的性质即可求得D点的坐标.
【详解】解:(1)由勾股定理可得:、、,
又∵,即,
∴为直角三角形,,
∴AC⊥BC;
(2)过分别作的平行线,分别相交于,如下图:
①以为邻边时,
则、
又∵A点坐标为(2,3),C点坐标为(0,﹣1),
C点向右平移了2个单位,向上平移了4个单位,
∴点可以由点右平移了2个单位,向上平移了4个单位得到,
又∵B点坐标为(﹣2,0)
得到点坐标为(0,4);
②以为邻边时,
则、
又∵A点坐标为(2,3),B点坐标为(﹣2,0)
B点向右平移了4个单位,向上平移了3个单位
∴点可以由点C右平移了4个单位,向上平移了3个单位
又∵C点坐标为(0,﹣1)
得到点坐标为 (4,2);
③以为邻边时,
则、
又∵A点坐标为(2,3),B点坐标为(﹣2,0)
A点向左平移了4个单位,向下平移了3个单位
∴点可以由点C左平移了4个单位,向下平移了3个单位
又∵C点坐标为(0,﹣1)
得到点坐标为(-4,-4).
综上所述,点坐标为(0,4)或(4,2)或(-4,-4).
【点睛】此题主要考查了勾股定理以及逆定理的应用、平行四边形的性质,熟练掌握相关基本性质,利用平行四边形的性质求解点的坐标是解题的关键.
2.如图,直线l1:y=2x+2与x轴交于点A,与y轴交于点C;直线l2:y=kx+b与x轴交于点B(3,0),与直线l1交于点D,且点D的纵坐标为4.
(1)不等式kx+b>2x+2的解集是 ;
(2)求直线l2的解析式及△CDE的面积;
(3)点P在坐标平面内,若以A、B、D、P为顶点的四边形是平行四边形,求符合条件的所有点P的坐标.
【答案】(1)x<1
(2)2
(3)P(-3,4)或(5,4)或(1,-4)
【分析】(1)直线l1交于点D,且点D的纵坐标为4,则4=2x+2,解得:x=1,故点D(1,4),即可求解;
(2)将点B、D的坐标代入y=kx+b,再求出点E,点C的坐标,再由三角形面积公式即可求解;
(3)分AB是平行四边形的一条边、AB是平行四边形的对角线两种情况,分别求解.
(1)
对于直线l1:y=2x+2,交于点D,且点D的纵坐标为4,则
4=2x+2,
解得:x=1,
故点D(1,4),
从图象看,当x<1时,kx+b>2x+2,
故答案为:x<1;
(2)
将点B(3,0)、D(1,4)代入y=kx+b得:
,
解得:,
故直线l2:y=-2x+6,
当x=0时,y=6,
对于直线l1:y=2x+2,当x=0时,y=2,
∴
∴
∴
(3)
分别过点A、B作l2、l1的平行线交于点P″,交过点D作x轴的平行线于点P、P′,
对于直线l1:y=2x+2,当y =0时,x =-1,
∴
∵B(3,0)
①当AB是平行四边形的一条边时,
此时符合条件的点为下图中点P和P′,
则AB=4=PA=P′D,
故点P的坐标为(-3,4)或(5,4);
②当AB是平行四边形的对角线时,
此时符合条件的点为图中点P″,DA平行且等于BP“,由平移可知,点P″(1,-4);
综上,点P(-3,4)或(5,4)或(1,-4).
【点睛】本题为一次函数综合运用题,涉及到平行四边形的基本性质、求解不等式等知识点,其中(3)要注意分类求解,避免遗漏.
3.如图,在平面直角坐标系中.一次函数y=-2x+ 12的图象分别交x轴、y轴于A、B两点,过点A的直线交y轴正半轴于点M.且点M为线段OB的中点.
(1)求直线AM的解析式;
(2)在直线AM上有一点P,且,求点P的坐标;
(3)在坐标平面内是否存在点C,使以A、B、M、C为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点C的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)点P的坐标为(0,6)或(12,-6)
(3)存在,点C的坐标为(6,-6)或(6,6)或(-6,18)
【分析】(1)利用一次函数图象上点的坐标特征可求出点A,B的坐标,由点M为线段OB的中点可得出点M的坐标,根据点A,M的坐标,利用待定系数法即可求出直线AM的函数解析式;
(2)分两种情况:①由点M为线段OB的中点.可得,即可得出点P于点M重合,②根据,即可得答案;
(3)存在点C,使以A、B、M、C为顶点的四边形是平行四边形,分三种情况:①以AM,BC为对角线;②以AB,CM为对角线;③以AC,BM为对角线,根据平移的性质求解即可.
(1)
解:当x=0时,y=-2x+12=12,
∴点B的坐标为(0,12),
当y=0时,-2x+12=0,
解得:x=6,
∴点A的坐标为(6,0).
∵点M为线段OB的中点,
∴点M的坐标为(0,6).
设直线AM的函数解析式为y=kx+b(k≠0),
将A(6,0),M(0,6)代入y=kx+b,得
,解得:
∴直线AM的函数解析式为y=-x+6;
(2)
解:①∵点M为线段OB的中点.
∴,
∴点P于点M重合,
∴点P的坐标为(0,6);
②如图,
∵点A的坐标为(6,0).点M的坐标为(0,6).
∴×6×6=18,
∵,
∴,
设点P的坐标为:(x, -x+6),
∴×6x-18=18,解得x=12,
∴点P的坐标为(12,-6);
∴点P的坐标为(0,6)或(12,-6);
(3)
解:分三种情况考虑(如图所示):
存在点C,使以A、B、M、C为顶点的四边形是平行四边形,
∵A(6,0),B(0,12),M(0,6),
①以AM,BC为对角线,
根据平移的性质,得点C(6,-6),
②以AB,CM为对角线,
根据平移的性质,得点C(6,6),
③以AC,BM为对角线,
根据平移的性质,得点C(-6,18),
综上,点C的坐标为(6,-6)或(6,6)或(-6,18).
【点睛】本题是一次函数综合题,考查了一次函数图象上点的坐标特征、待定系数法求一次函数解析式、三角形的面积以及平行四边形的性质,解题的关键是注意掌握辅助线的作法,注意掌握数形结合思想、分类讨论思想与方程思想的应用.
4.如图1,在平面直角坐标系中,直线与y轴交于点A,过的直线与直线交于点.
(1)求直线的解析式;
(2)若点D是第一象限位于直线上的一动点,过点D作轴交于点H.当时,试在x轴上找一点E,在直线上找一点F,使得的周长最小,求出周长的最小值;
(3)如图2,直线与x轴交于点M,与y轴交于点N,将直线绕点O逆时针旋转得到直线,点P是直线上一点,且横坐标为.在平面内是否存在一点Q,使得以点M,C,P,Q为项点的四边形是平行四边形,若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)见解析,
(3)或或
【分析】(1)先求得点C的坐标,再利用待定系数法解答,即可;
(2)作点D关于x轴的对称点,关于的对称点,连接,分别交x轴于E,交于F,求出点的坐标和点,进而求得的最小值为的长;
(3)求出点M和点N旋转后的对应点的坐标,从而求出的解析式,进而求得点P的坐标,然后分三种情况,结合根据平行四边形的性质,求得点Q的坐标.
【详解】(1)解:把点代入,得:
,
∴,
∴,
设直线的解析式为∶,
把,代入得:
∴,解得:,
∴直线的解析式为;
(2)解∶如图,
设点D的坐标为,
∵轴,
∴点,
∵,
∴,解得:,
∴,,
作点D关于x轴的对称点,关于的对称点,连接,交x轴于E,交于F,则,,的周长最小,最小值为∶ ,
∵直线由直线沿y轴向上平移1个单位得到的,且直线为第一三象限的角平分线,
∴直线与坐标的夹角都为,
∴,
∴,
∵轴,
∴点的横坐标为,
∴点的坐标为,
∴,
∴的周长最小值为∶;
(3)如图,
∵点,
∴点M和点N旋转后的对应点,
∴直线的解析式为∶,
当时,,
∴,
当时,
∵,
∴,
当时,
∵,
∴,
当时,
∵,,
∴,
综上所述∶点或或.
【点睛】本题考查了用待定系数法求一次函数的解析式,平行四边形的分类,勾股定理等知识,解决问题的关键是作对称,确定点E,F的位置.
5.已知矩形,,,以所在直线为轴,所在直线为轴,建立如图所示的平面直角坐标系,在边上取一点,将沿翻折,点恰好落在边上的点处.
(1)求线段长;
(2)如图,点与点重合时,在平面内找一点,使得以、、、为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出点的坐标;
(3)如图,将图翻折后的矩形沿轴正半轴向上平移个单位,在平面内找一点,若以、、、为顶点的四边形为菱形,请求出的值并写出点的坐标.
【答案】(1)
(2)点的坐标为或或
(3),点的坐标为:或,点的坐标为或,点的坐标为
【分析】(1)由矩形的性质得AD=BC=OC=10,CD=AB=OA=6,∠AOC=∠ECF=90°,由折叠性质得EF=DE,AF=AD=10,则CE=6-EF,由勾股定理求出BF=OF=8,则FC=OC-OF=2在Rt△ECF中,由勾股定理得出方程,解方程即可;
(2)分三种情况,当AB为平行四边形的对角线时;当AF为平行四边形的对角线时;当BF为平行四边形的对角线时,分别去点G的坐标即可;
(3)分三种情况讨论,由菱形的性质得OA=AF=10,则矩形ABCD平移距离m=OA-AB=4,即OB=4,设FG交x轴于H,证出四边形OBFH是矩形,得FH=OB=4,OH=BF=8,则HG=6,即可得出答案.
(1)
四边形是矩形,
,,,
由折叠性质得:,,
,
由勾股定理得:,
,
在中,由勾股定理得:,
即:,
解得:;
(2)
如图所示:
当为平行四边形的对角线时,,,
点的坐标为:;
当为平行四边形的对角线时,,,
点的坐标为:;
当为平行四边形的对角线时,,,
点的坐标为:;
综上所述,点的坐标为或或;
(3)
如图,
当四边形为菱形,
,
矩形平移距离,
即,
设交轴于,如图所示:
,轴,
,
四边形是矩形,
,,
,
点的坐标为.
若四边形是菱形,
,
,
,
,
,
的坐标为,
当四边形是菱形,
,,,
,
点的坐标为,
综上所述:,点的坐标为:或,点的坐标为或,点的坐标为.
【点睛】本题考查了矩形的判定与性质,坐标与图形性质,平行四边形的性质,勾股定理,折叠变换的性质、平移的性质等知识;本题综合性强,熟练掌握矩形的性质和折叠的性质是解题的关键.
6.如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,矩形OABC的顶点A(16,0)、C(0,12),将矩形OABC的一个角沿直线BD折叠,使得点A落在对角线OB上的点E处,折痕与x轴交于点D.
(1)线段OB的长度为______;
(2)求直线BD所对应的函数表达式;
(3)若点Q在线段BD上,在线段BC上是否存在点P,使以D,E,P,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)20
(2)直线BD所对应的函数表达式为
(3)存在,满足条件的点P的坐标是(10,12)
【分析】(1)由矩形的性质可得出点的坐标及,的长,利用勾股定理可求出的长;
(2)设,则,,,利用勾股定理可求出值,进而可得出点的坐标,再根据点,的坐标,利用待定系数法可求出直线所对应的函数表达式;
(3)过点作轴于点,由,可得出,利用面积法可求出的长,在中,利用勾股定理可求出的长,进而可得出点的坐标,根据,求出直线的解析式,根据点的纵坐标求出其横坐标即可.
(1)
解:由题意,得:点的坐标为,,,
,
故答案为:20;
(2)
解:设,则,,,
,即,
,
,
点的坐标为.
设直线所对应的函数表达式为,
将,代入,得:
,
解得:,
直线所对应的函数表达式为;
(3)
解:存在,理由:过点作轴于点,如图所示.
,
,
,
在中,,
点的坐标为,,
由,设直线的解析式为:,
把,代入得:,解得:,
直线的解析式为:,
令,则,解得:,
存在,点的坐标为.
【点睛】本题属于一次函数综合题,考查了矩形的性质、勾股定理、待定系数法求一次函数解析式、一次函数图象上点的坐标特征以及平行四边形的性质,解题的关键是灵活运用性质解决问题.
7.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=x+b交x轴负半轴于点A,交y轴正半轴于点B(0,5),点C在x轴正半轴上,OC=4.
(1)求直线BC的解析式;
(2)若P为线段BC上一点,且△ABP的面积等于△AOB的面积,求点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,E为直线AP上一动点,在x轴上是否存在点D,使以点D,E,B,C为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点D的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=﹣x+5
(2)P(,)
(3)D的坐标为(1,0)或(﹣11,0)或(7,0)
【分析】(1)由点C在x轴正半轴上,OC=4,得C(4,0),用待定系数法即得直线BC的解析式;
(2)过P作PH⊥AC于H,设P(n,﹣n+5),PH=﹣n+5,将B(0,5)代入y=x+b可得y=x+5,A(﹣2,0),根据△ABP的面积等于△AOB的面积,列方程计算即可;
(3)由A(﹣2,0),P代入得直线AP解析式为y=x+2,设E(p,p+2),D(q,0),又B(0,5),C(4,0),分3种情况:①若ED,BC为对角线,则ED,BC的中点重合,可得,即可解得D(1,0);②若EB,DC为对角线,,D(﹣11,0);③若EC,DB为对角线,,D(7,0).
(1)
∵点C在x轴正半轴上,OC=4,
∴C(4,0),
由B(0,5)设直线BC解析式为y=mx+5,
将C(4,0)代入得:0=4m+5,
解得m=﹣,
∴直线BC的解析式为y=﹣x+5;
(2)
过P作PH⊥AC于H,如图:
设P(n,﹣n+5),则PH=﹣n+5,
将B(0,5)代入y=x+b得:
b=5,
∴y=x+5,
在y=x+5中,令y=0得x=﹣2,
∴A(﹣2,0),
∴AC=6,
∴S△ABC=AC•OB=×6×5=15,S△APC=AC•PH=×6×(﹣n+5)=﹣n+15,
∵△ABP的面积等于△AOB的面积,
∴15﹣(﹣n+15)=×2×5,
解得n=,
∴P;
(3)
存在点D,使以点D,E,B,C为顶点的四边形为平行四边形,理由如下:
设直线AP解析式为y=kx+t,将A(﹣2,0),P代入得:
,
解得,
∴直线AP解析式为y=x+2,
设E(p,p+2),D(q,0),又B(0,5),C(4,0),
①若ED,BC为对角线,则ED,BC的中点重合,如图:
∴,
解得,
∴D(1,0);
②若EB,DC为对角线,同理可得:
,
解得,
∴D(﹣11,0);
③若EC,DB为对角线,
∴,
解得,
∴D(7,0),
综上所述,D的坐标为(1,0)或(﹣11,0)或(7,0).
【点睛】本题考查一次函数的综合应用,涉及待定系数法,三角形面积,平行四边形的性质及应用等知识,解题的关键是利用平行四边形对角线互相平分列方程解决问题.
8.如图1,平面直角坐标系中,一次函数的图象分别交x轴、y轴于点A,B,一次函数的图象经过点B,并与x轴交于点C,点P是直线上的一个动点.
(1)直线的表达式为___________,并直接写出点C的坐标___________;
(2)若点P在x轴上方,且的面积为18,求P点坐标;
(3)如图2,在(2)的条件下,过点P作x轴的垂线,交直线于点Q.M是x轴上一点,在直线上是否存在点N,使以P、Q、M,N为顶点的四边形是以为边的平行四边形?若存在,直接写出点N的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1),(3,0);
(2)P(2,4);
(3)存在,点N的坐标为(0,3)或(-12,-3).
【分析】(1)求出x=0时,可得点B坐标,然后利用待定系数法求出直线的表达式,令y=0,求出x的值,即可得到点C的坐标;
(2)求出点A坐标可得AC=9,设P(x,),根据的面积为18构建方程求出x的值即可;
(3)求出点Q坐标,可得PQ=3,根据平行四边形的性质可得PQ且PQ=MN=3,进而可得点N的纵坐标为3或-3,然后代入直线BC的解析式即可求出点N的坐标.
(1)
解:在一次函数中,当x=0时,y=3,
∴B(0,3),
∵一次函数的图象经过点B,并与x轴交于点C,
∴,
∴直线的表达式为,
当y=0时,即,
解得:x=3,
∴C(3,0),
故答案为:,(3,0);
(2)
解:在一次函数中,当y=0时,即,
解得:x=-6,
∴A(-6,0),
∵C(3,0),
∴AC=9,
设P(x,),
∵的面积为18,
∴,
解得:x=2,
∴P(2,4);
(3)
∵P(2,4),
∴点Q的横坐标为2,
当x=2时,,
∴Q(2,1),
∴PQ=3,
∵使以P、Q、M,N为顶点的四边形是以为边的平行四边形,
∴PQ且PQ=MN=3,
∴MN⊥x轴,点N的纵坐标为3或-3,
当时,解得:x=0,
此时N(0,3),
当时,解得:x=-12,
此时N(-12,-3),
综上,点N的坐标为(0,3)或(-12,-3).
【点睛】本题考查了待定系数法的应用,一次函数图象上点的坐标特征,一次函数与几何综合以及平行四边形的性质等知识,熟练掌握一次函数图象与坐标轴交点的求法是解题的关键.
9.如图,在平面直角坐标系中,直线:与轴交于点,直线与直线、轴分别交于点、点.
(1)求直线的解析式;
(2)若点和点分别是直线和轴上的动点,是否存在点、,使得以点、、、为顶点、为一边的四边形是平行四边形?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,点坐标为或
【分析】(1)由待定系数法求直线的解析式即可;
(2)设,,再分两种情况讨论:当为平行四边形对角线时;当为平行四边形的对角线时;利用平行四边形对角线互相平分的性质求解即可.
(1)
解:设直线的解析式为,
直线与直线、轴分别交于点、点,
,解得,
直线的解析式为;
(2)
解:存在,
直线:与轴交于点,
,
设,,
当为平行四边形对角线时,
,,
,解得,
;
当为平行四边形的对角线时,
,,
,解得,
;
综上所述:存在,或 .
【点睛】本题是一次函数综合题,考查待定系数法求函数的解析式,一次函数的图象及性质,平行四边形的性质,分类讨论是解题的关键.
10.如图,在平面直角坐标系中直线l1:与直线l2交于点A(﹣2,3),直线l2与x轴交于点C(4,0),与y轴交于点B,过BD中点E作直线l3⊥y轴.
(1)求直线l2的解析式和m的值;
(2)点P在直线l1上,当S△PBC=6时,求点P坐标;
(3)点P是直线l1上一动点,点Q是直线l3上一动点,当以P、Q、B、C为顶点的四边形是平行四边形时,求Q点坐标.
【答案】(1)y=x+2;m=6;
(2)P点坐标为(,)或(,);
(3)Q点坐标为(,4)或(,4)或(4,4)
【分析】(1)由待定系数法求直线的解析式即可;
(2)分点P在线段FA上和在线段DA上时,两种情况讨论,利用分割法和三角形面积公式列方程,再分别求P点坐标即可;
(3)设P(t,t+6),Q(m,4),再分三种情况讨论:①当PQ为平行四边形的对角线时;②当PB为平行四边形对角线时;③当PC为平行四边形的对角线时;利用平行四边形对角线互相平分的性质求解即可.
(1)
解:∵A(-2,3)在y=x+m上,
∴-3+m=3,
∴m=6,
∴y=x+6,
设直线l2的解析式为y=kx+b,
∴,
解得,
∴直线l2的解析式为y=x+2;
(2)
解:由(1)可得B(0,2),D(0,6),F(-4,0),
∵C(4,0),
∴S△DBC=×4×4=8>6,S△FBC=×8×2=8>6,
∴点P一定在线段FD上,
当点P在线段FA上时,连接PO,设点P的坐标为(a,a+6),
S△PBC=S△POB+S△COB-S△POC=×2+×2×4-×4×=6,
整理得=-a-1,
即=-a-1或=a+1,
解得:a=-或a=-5(舍去),
∴点P的坐标为(-,);
当点P在线段DA上时,连接PO,设点P的坐标为(a,a+6),
S△PBC= S△POC -S△POB-S△COB=×4×-×2-×2×4=6,
整理得=5-a,
即=5-a或=a-5,
解得:a=-或a=-11(舍去),
∴点P的坐标为(-,);
综上所述:P点坐标为(-,)或(-,);
(3)
解:由(1)可得B(0,2),D(0,6),
∴E(0,4),
∴直线l3的解析式为y=4,
设P(t,t+6),Q(m,4),
①当PQ为平行四边形的对角线时,
,解得,
∴Q(,4);
②当PB为平行四边形对角线时,
,解得,
∴Q(-,4);
③当PC为平行四边形的对角线时,
,解得,
∴Q(4,4);
综上所述:Q点坐标为(,4)或(-,4)或(4,4).
【点睛】本题考查一次函数的图象及性质、平行四边形的性质、坐标与图形,熟练掌握一次函数的图象及性质,平行四边形的性质,分类讨论是解题的关键.
11.如图1,在平面直角坐标系中,直角梯形OABC的顶点A的坐标为,直线经过顶点B,与y轴交于顶点C,.
(1)求顶点B的坐标.
(2)如图2,直线l经过点C,与直线AB交于点M,点与点O关于直线l对称,连接并延长交直线AB于第一象限的点D,当时,求直线l的解析式;
(3)在(2)条件下,点P在直线l上运动,点Q在直线OD上运动,当四边形PBCQ是平行四边形时,求点P的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据,可得点B的横坐标为4,再代入,即可求解;
(2)过C点作于N,可得到,从而得到,再求出,DN=3,从而得到,继而得到AM=1,可得到点,即可求解;
(3)连接OD,先求出D点坐标为,可得直线OD解析式为,设P点坐标为,Q点坐标为,然后根据平行四边形对角线互相平分,即可求解.
(1)
解:∵,,
∴点B的横坐标为4,
把代入中,得,
∴.
(2)
解:如图,过C点作于N,
∵,
∴,
∵点为点O关于直线l的对称点,
∴,
∴,
∴,
∵,
当时,,
∴点C(0,3),
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
设直线l解析式把,代入得:
,解得,
∴直线l的解析式为:.
(3)
解:如图,连接OD,
∵,,A点坐标为,
∴D点坐标为,
设OD直线解析式为,将代入可得,解得,
∴直线OD解析式为,
∵点P在直线l上运动,点Q在直线OD上运动,
∴设P点坐标为,Q点坐标为,
∵四边形PBCQ是平行四边形,
∴平行四边形对角线互相平分,
,解得,
当时,,
∴P点坐标为.
【点睛】本题主要考查了一次函数与四边形的综合题,熟练掌握一次函数的图象和性质,平行四边形的性质是解题的关键.
12.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线经过点、.将直线向下平移m个单位得到直线,已知直线经过点,且与x轴交于点C.
(1)求直线的表达式及m的值;
(2)若点Q是x轴上一点,连接BQ,当面积等于4时,求点Q的坐标;
(3)点D为直线上一点,如果A、B、C、D四点能构成平行四边形,求点D的坐标.
【答案】(1), 直线为
(2)或
(3)点D的坐标为(5,1)或(1,-1).
【分析】(1)根据待定系数法先求解的解析式,再写出的解析式为,再利用待定系数法即可得到答案;
(2)由的解析式,令y=0,即可求得C的坐标,设 由 可得 再解方程可得答案;
(3)分两种情况,根据平行四边形的性质以及平移的规律即可求得D的坐标.
(1)
解:设直线的表达式为y=kx+b,
∵直线经过点A(0,1)、B(2,2),
∴,解得,
∴直线的表达式为;
将直线向下平移m个单位得到直线,则直线为,
∵直线经过点(-1,-2),
∴,解得,
∴直线为,
(2)
令y=0,则 解得x=3,
∴点C的坐标为(3,0);
设
∵
∴
解得:或
∴或
(3)
由题意可知,
如图,当A、B、C、D四点构成平行四边形时,,
∵A(0,1)、B(2,2),C(3,0),
∴点A向右平移3个单位,再向下平移1个单位与C点重合,
∴点B向右平移3个单位,再向下平移1个单位与点重合,
此时的坐标为(5,1);
∵, 当A、B、C、D四点构成平行四边形时,
∵A(0,1)、B(2,2),C(3,0),
∴点B向右平移1个单位,再向下平移2个单位与C点重合,
∴点A向右平移1个单位,再向下平移2个单位与点重合,此时的坐标为(1,-1);
综上,如果A、B、C、D四点能构成平行四边形,点D的坐标为(5,1)或(1,-1).
【点睛】本题考查了一次函数图象与几何变换,待定系数法求一次函数的解析式,平行四边形的判定和性质,解题的关键:(1)熟练掌握待定系数法,掌握平移的规律;(2)坐标与图形面积;(3)分类讨论思想.
13.如图,在平面直角坐标系中,过点和的直线与直线相交于点C,直线与x轴相交于点D,点E在线段AB上,连接DE,的面积为.
(1)求直线AB的解析式;
(2)求点E的坐标;
(3)点M是直线CD上的动点,点N在y轴上,是否存在点M、N,使得以点B、E、M、N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)直线AB的表达式为
(2)
(3)存在,或或
【分析】(1)用待定系数法求直线的解析式即可;
(2)联立方程组,求出C点坐标,设E(m,m+2),由,求出m的值即可求点E的坐标;
(3)设M(t,t+),N(0,y),利用平行四边形对角线互相平分分三种情况讨论即可.
(1)设直线AB的解析式为将,代入得.解得. 直线AB的表达式为
(2)当时, 联立得 设点..
(3)存在点M、N,使得以点B、E、M、N为顶点的四边形是平行四边形,理由如下:设M(t,t+),N(0,y),①当BE为平行四边形的对角线时,,解得,∴N(0,);②当BM为平行四边形的对角线时,,解得,∴N(0,);③当BN为平行四边形的对角线时,,解得,∴N(0,);综上所述:N点坐标为(0,)或(0,)或(0,).
【点睛】本题考查一次函数的图象及性质,熟练掌握一次函数的图象及性质,平行四边形的性质是解题的关键.
【点睛】本题是一次函数的几何综合题,考查了交点的求法,勾股定理的应用,平行四边形的性质,分类讨论思想的运用是解题的关键.
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