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人教版八年级数学下册常考点微专题提分精练专题32一次函数与将军饮马结合(原卷版+解析)
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这是一份人教版八年级数学下册常考点微专题提分精练专题32一次函数与将军饮马结合(原卷版+解析),共39页。试卷主要包含了定义等内容,欢迎下载使用。
1.如图,在平面直角坐标系中,点在y轴正半轴上,点在x轴正半轴上,且..
(1)求AB;
(2)在y轴上是否存在一点P,使得最小?若存在,请求出的最小值;
(3)在x轴上是否存在一点M,使是以AB为腰的等腰三角形?若存在,请直接写出M点坐标.
2.如图,在平面直角坐标系中,ABC的三个顶点坐标分别为A(1,3),B(2,1),C(5,1).
(1)画出ABC关于y轴的对称的A1B1C1.
(2)A1B1C的面积为 ;
(3)y轴上存在一点P使得ABP的周长最小,点P的坐标为 ,周长最小值为 .
3.如图,已知一次函数y=kx+b的图像经过A(1,4),B(4,1)两点,并且交x轴于点C,交y轴于点D.
(1)求该一次函数的表达式;
(2)若y轴存在一点P使PA+PB的值最小,求此时点P的坐标及PA+PB的最小值;
(3)在x轴上是否存在一点M,使△MOA的面积等于△AOB的面积;若存在请直接写出点M的坐标,若不存在请说明理由.
4.定义:对于平面直角坐标系xOy中的点和直线,我们称点是直线的反关联点,直线是点的反关联直线.特别地,当时,直线的反关联点为.已知点,,.
(1)点B的反关联直线的解析式为______,直线AC的反关联点的坐标为______;
(2)设直线AC的反关联点为点D;
①若点P在直线AC上,求的最小值;
②若点E在点B的反关联直线上,且,求点E的坐标.
5.在平面直角坐标系xOy中,点A、B分别在y轴和x轴上,已知点A(0,4).以AB为直角边在AB左侧作等腰直角△ABC,∠CAB=90°.
(1)当点B在x轴正半轴上,且AB=8时
①求AB解析式;
②求C点坐标;
(2)当点B在x轴上运动时,连接OC,求AC+OC的最小值及此时B点坐标.
6.如图,直线与坐标轴交于A、B两点,与过点的直线交于点D,且.
(1)求点D的坐标及直线的解析式;
(2)求的面积:
(3)在y轴上是否存在一点P,使最大?若存在,请求出点P的坐标,并求出的最大值;若不存在,请说明理由.
7.如图,一次函数 y=-x+6的图像与正比例函数 y=2x 的图像交于点 A.
(1)求点 A 的坐标;
(2)已知点 B 在直线 y=-x+6上,且横坐标为5,在 x 轴上确定点 P,使 PA+PB 的值最小,求出此时 P 点坐标,并直接写出 PA+PB 的最小值.
8.如图1,一次函数的图象与坐标轴交于点,,平分交轴与点,,垂足为.
(1)求点,的坐标;
(2)求所在直线的解析式;
(3)如图2,点是线段上的一点,点是线段上的一点,求的最小值.
9.在中,,点P为边上的动点,速度为.
(1)如图1,点D为边上一点,,动点P从点D出发,在的边上沿D→B→C的路径匀速运动,当到达点C时停止运动.设的面积为(cm2),的面积为(),点P运动的时间为t(). ,与t之间的函数关系如图2所示,根据题意解答下列问题:
①在图1中, , ;
②在图2中,求和的交点H的坐标;
(2)在(1)的条件下,如图3,若点P,点Q同时从点A出发,在的边上沿A→B→C的路径匀速运动,点Q运动的速度为,当点P到达点C时,点P与点Q同时停止运动.求t为何值时,最大?最大值为多少?
10.如图1,直线和直线相交于点A,直线与x轴交于点C,点P在线段上,轴于点D,交直线于点Q.已知A点的横坐标为4.
(1)点C的坐标为______;
(2)当时,求Q点的坐标;
(3)如图2,在(2)的条件下,平分线交x轴于点M;
①求出M点的坐标;
②在线段上找一点N,使的周长最小,直接写出周长最小值______.
11.【阅读】已知平面直角坐标系中有两点,,根据勾股定理,可知两点间的距离.特别地,如果点,所在的直线与坐标轴重合或平行于坐标轴或垂直于坐标轴时,那么这两点间的距离公式可简化为或.例如:已知点,,则这两点间的距离.
根据以上材料,解决下列问题:
(1)已知,,则A,B两点间的距离为________.
(2)已知点M,N在同一条平行于y轴的直线上,点M的纵坐标为-2,点N的纵坐标为3,则M,N两点问的距离为________.
(3)如图,在平面直角坐标系中,已知点,,试探究在x轴上是否存在一点P,使得的值最小?若存在,请求出此时点P的坐标及的最小值;若不存在,请说明理由.
12.如图1所示,直线:与x轴、y轴分别交于A、B两点,直线:与x轴、y轴分别交于C、D两点,两直线交于点E.
(1)求点E的坐标;
(2)如图2,在x轴上有一动点P,连接PE、PD,求的最大值;
(3)如图1,将绕平面内某点旋转90°,O的对应点落在直线上,D的对应点落在直线上,请直接写出旋转后C的对应点的坐标.
13.如图,直线分别与轴,轴交于,两点,在上取一点,以线段为直角边向右作等腰直角三角形,沿直线的方向以每秒1个单位长度的速度向右匀速运动,设运动时间为秒().
(1)求,两点的坐标;
(2)在运动的过程中,为何值时,顶点落在直线上?请说明理由;
(3)在运动的过程中,是否存在实数,使得有最小值?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
14.在进行13.4《最短路径问题》的学习时,同学们从一句唐诗“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”(唐•李颀《古从军行》出发,一起研究了蕴含在其中的数学问题——“将军饮马”问题.同学们先研究了最特殊的情况,再利用所学的轴对称知识,将复杂问题转化为简单问题,找到了问题的答案,并进行了证明.下列图形分别说明了以上研究过程.
证明过程如下:如图4,在直线l上另取任一点,连结,
∵点B,关于直线l对称,点C,在l上,
∴_________, _________,∴_________.
在中,∵,∴,即最小.
(1)请将证明过程补充完整.(直接填在横线上)
(2)课堂小结时,小明所在的小组同学提出,如图1,A,B是直线l同旁的两个定点.在直线l上是否存在一点P,使的值最大呢?请你类比“将军饮马”问题的探究过程,先说明如何确定点P的位置,再证明你的结论是正确的.
(3)如图,平面直角坐标系中, ,P是坐标轴上的点,则的最大值为_________,此时P点坐标为_________.(直接写答案)
专题32 一次函数与将军饮马结合
1.如图,在平面直角坐标系中,点在y轴正半轴上,点在x轴正半轴上,且..
(1)求AB;
(2)在y轴上是否存在一点P,使得最小?若存在,请求出的最小值;
(3)在x轴上是否存在一点M,使是以AB为腰的等腰三角形?若存在,请直接写出M点坐标.
答案:(1)5
(2)
(3)(8,0)、(-2,0)或(-3,0).
分析:(1)根据题意求出a、b的值,运用勾股定理可求AB的值;
(2)首先求出点D的坐标,再作点B关于y轴的对称点连接,求解即可;
(3)根据AB是腰分类讨论即可.
【详解】(1)解:∵
∴a=4,b=3
∴OA=4,OB=3
根据勾股定理可得
∴
所以AB长度为5.
(2)解:存在点P,使得PB+PD最小值为
如图;过点D作轴,交y轴于点E,作点B关于y轴的对称点连接,过点D作轴于点F,
∵
∴
在和中
∴
∴OB=AE=3,OA=DE=4
∴点D坐标为(4,7)
∵,DF=7
根据勾股定理可得
∴
∴PB+PD最小值为.
(3)解:当AB=AM时,点M坐标为(-3,0)
当BA=BM时,点M坐标为(8,0)、(-2,0)
∴使以AB为等腰三角形的点M的坐标为(8 ,0)、(-2,0)或(-3,0).
【点睛】本题是一次函数的综合应用,解题的关键是掌握勾股定理、对称求线段和最小、等腰三角形的判定.
2.如图,在平面直角坐标系中,ABC的三个顶点坐标分别为A(1,3),B(2,1),C(5,1).
(1)画出ABC关于y轴的对称的A1B1C1.
(2)A1B1C的面积为 ;
(3)y轴上存在一点P使得ABP的周长最小,点P的坐标为 ,周长最小值为 .
答案:(1)见解析;(2)7;(3),
分析:(1)分别作出三个顶点关于y轴的对称点,再首尾顺次连接即可;
(2)根据三角形的面积公式求解即可;
(3)利用待定系数法求出AB1所在直线解析式,从而得出点P坐标,再利用勾股定理可得三角形ABP周长最小值.
【详解】解:(1)如图所示,△即为所求.
(2)如图所示,连接,△的面积为,
故答案为:7;
(3)如图所示,连接,与轴的交点即为所求点,
设所在直线解析式为,
则,
解得,
,
当时,,
;
,,
周长最小值为,
故答案为:,.
【点睛】本题主要考查作图—轴对称变换,解题的关键掌握轴对称变换的定义和性质,并据此得出变换后的对称点.
3.如图,已知一次函数y=kx+b的图像经过A(1,4),B(4,1)两点,并且交x轴于点C,交y轴于点D.
(1)求该一次函数的表达式;
(2)若y轴存在一点P使PA+PB的值最小,求此时点P的坐标及PA+PB的最小值;
(3)在x轴上是否存在一点M,使△MOA的面积等于△AOB的面积;若存在请直接写出点M的坐标,若不存在请说明理由.
答案:(1)y=-x+5
(2);
(3)存在,或
分析:(1)把A(1,4),B(4,1)代入y=kx+b中,求出k、b的值,即可写出一次函数的表达式.
(2)先作出A(1,4)关于y轴的对称点A′(-1,4),连接A′B与y轴的交点即为P点.求出直线A′B的函数表达式,即可求出P点的坐标,利用两点之间的距离公式即可求出A′B的长,即PA+PB的最小值.
(3)先求出△AOB的面积,再根据△MOA的面积等于△AOB的面积列方程求出M点的横坐标,即可求出M点的坐标.
(1)
把A(1,4),B(4,1)代入y=kx+b中,得
,解得,
∴一次函数的表达式为:y=-x+5;
(2)
作A(1,4)关于y轴的对称点A′(-1,4),连接A′B交y轴于P点,连接PA,此时PA+PB的值最小,且PA+PB=PA′+PB=A′B,
设A′B的表达式为y=mx+n,则
,解得,
∴直线A′B的表达式为,
当x=0时,y=,
∴P(0, ),
且
,
∴PA+PB的最小值为;
(3)
由y=-x+5得C(5,0),
∴S△AOB=S△AOC-S△BOC
,
设M(xM,yM),
∵S△MOA=S△AOB,
,
∴,
∴或,
∴M(,0)或(,0),
∴存在一点M,使△MOA的面积等于△AOB的面积,且M点的坐标为(,0)或(,0).
【点睛】本题主要考查了利用待定系数法求一次函数的表达式,求两条线段之和的最小值(即将军饮马),两点之间距离公式,以及利用面积法求点的坐标,熟练掌握以上知识是解题的关键.
4.定义:对于平面直角坐标系xOy中的点和直线,我们称点是直线的反关联点,直线是点的反关联直线.特别地,当时,直线的反关联点为.已知点,,.
(1)点B的反关联直线的解析式为______,直线AC的反关联点的坐标为______;
(2)设直线AC的反关联点为点D;
①若点P在直线AC上,求的最小值;
②若点E在点B的反关联直线上,且,求点E的坐标.
答案:(1),
(2)①;②或
分析:(1)根据反关联点,反关联直线的定义解决问题即可;
(2)①作点B关于直线AC的对称点B′,连接DB′交AC于P,连接PB,此时PD+PB的值最小,然后利用勾股定理求解即可;
②设E(m,−4m),根据构建方程求出m即可.
(1)
解:∵B(0,−4),
∴点B的反关联直线的解析式为:y=−4x,
∵A(−2,2),C(0,0),
∴直线AC的解析式为y=−x,
∴直线AC的反关联点的坐标为(0,−1),
故答案为:y=−4x,(0,−1);
(2)
由(1)可知,,
①如图,作点B关于直线AC的对称点B',连接DB'交AC于P,连接PB,此时的值最小,
∵,,
∴的最小值为:;
②设,
由题意得:,
解得:,
∴或.
【点睛】本题考查一次函数的性质,待定系数法,轴对称最短问题等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
5.在平面直角坐标系xOy中,点A、B分别在y轴和x轴上,已知点A(0,4).以AB为直角边在AB左侧作等腰直角△ABC,∠CAB=90°.
(1)当点B在x轴正半轴上,且AB=8时
①求AB解析式;
②求C点坐标;
(2)当点B在x轴上运动时,连接OC,求AC+OC的最小值及此时B点坐标.
答案:(1)①;②
(2),
分析:(1)①根据,,推出,所以,,设直线的解析式为,将、坐标代入即可求出解析式;
②过点作轴的平行线,分别过点、作轴的平行线,交于、.则,所以,,即;
(2)由可知,点在直线上运动,作点关于直线的对称点,所以,的最小值为的长度,此时,即可求出坐标.
(1)
解:①,,
,
,,
设直线的解析式为,
,
,
解析式:;
②过点作轴的平行线,与分别过点、作轴的平行线交于、.
则
,,
;
(2)
由可知,在轴负半轴同理可说明)
点在直线上运动,作点关于直线的对称点,
,,
.
的最小值为,
此时,
.
【点睛】本题主要考查等腰直角三角形的性质、利用轴对称求最短线路.这里构造三角形全等找到点的运动轨迹是关键.
6.如图,直线与坐标轴交于A、B两点,与过点的直线交于点D,且.
(1)求点D的坐标及直线的解析式;
(2)求的面积:
(3)在y轴上是否存在一点P,使最大?若存在,请求出点P的坐标,并求出的最大值;若不存在,请说明理由.
答案:(1),;
(2);
(3)点P的坐标为时,的最大值为
分析:(1)作轴于点,可证得:,故可得:,,由,可得出,,,,即可得出:D,即可得出直线的解析式;
(2)由三角形的面积公式即可得出结论;
(3)延长交y轴于点P,则点P即是所求的点,此时的最大值为线段的长度,由可得出:点P .由勾股定理可得,,即可得出答案.
【详解】(1)作轴于点,
由题意,,,
∵,
∴,
∴,,
由,令,得,
∴,,
令,得,得,
∴,,
∴,,
,
∴点D的坐标为,
设直线的解析表达式为,
代入和,
得,
解得,
∴直线的解析表达式为;
∴点D的坐标为,直线的解析表达式为;
(2)由题意得,,,
∴;
(3)存在,理由如下:
延长交y轴于点P,则点P即是所求的点,此时的最大值为线段的长度.
令,代入,
解得,
∴点P的坐标为.
在中,由勾股定理得,
.
综上,点P的坐标为时,的最大值为.
【点睛】本题考查了一次函数与几何问题,待定系数法求函数解析式,两点之间线段最短,构造三角形全等求线段长度,三角形面积,掌握以上知识是解题的关键.
7.如图,一次函数 y=-x+6的图像与正比例函数 y=2x 的图像交于点 A.
(1)求点 A 的坐标;
(2)已知点 B 在直线 y=-x+6上,且横坐标为5,在 x 轴上确定点 P,使 PA+PB 的值最小,求出此时 P 点坐标,并直接写出 PA+PB 的最小值.
答案:(1)点 A 的坐标(2,4);(2)P 点坐标为(,0),PA+PB 的最小值为.
分析:(1)把两个函数关系式联立成方程组求解,即可求得交点A的坐标;
(2)作点B关于轴的对称点C,连接AC交轴于P,连接PB,此时PA+PB的值最小,利用两点之间的距离公式计算即可求得最小值.
【详解】(1)解方程组,
得:,
∴点A的坐标为(2,4);
(2) ∵点B在直线上,且横坐标为5,
∴点B的坐标为(5,1),
作B点关于x轴对称点C,
则点C的坐标为(5,-1),
连接AC交轴于P,连接PB,此时PA+PB的值最小,
设直线AC的表达式为,
将点A、C的坐标(2,4)、(5,-1)代入,得:,
解得:,
∴直线AC的表达式为,
令,则,
∴P点坐标为(,0),
∴PA+PB的最小值=AC=.
【点睛】本题考查了轴对称-最短问题,一次函数的交点问题,一次函数的应用,两点间距离公式等知识,解题的关键是学会利用轴对称解决最短问题.
8.如图1,一次函数的图象与坐标轴交于点,,平分交轴与点,,垂足为.
(1)求点,的坐标;
(2)求所在直线的解析式;
(3)如图2,点是线段上的一点,点是线段上的一点,求的最小值.
答案:(1)A(8,0);B(0,);(2);(3).
分析:(1)直接令x=0和y=0,即可求出点A、B的坐标;
(2)由角平分线的性质定理,设,由面积法求出m=3,然后得到点C的坐标,再根据,求出,即可求出CD所在直线的解析式;
(3)由题意,作点E关于直线BC的对称点,则,点恰好落在直线AB上,则求出的最小值,即为求的最小值,当⊥AB时,为最小,再利用面积法,即可求出答案.
【详解】解:(1)在一次函数中,
令,则,
令,则,
∴点A为(8,0),点B为(0,);
(2)根据题意,如图,设CD=m,
∵平分,OC⊥OB,CD⊥BD,
∴,
∵OA=8,OB=6,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴点C的坐标为(3,0);
∵,
∴,
∵,
∴,
∴设直线CD的解析式为,
把点C(3,0)代入,则,
∴直线CD的解析式为;
(3)根据题意,作点E关于直线BC的对称点,则,如图:
∵BC是角平分线,
∴点恰好落在直线AB上,
∴,
∴的最小值就是的最小值,
当⊥时,为最小值;
∵,
∴,
∴,
∴的最小值为.
【点睛】本题考查了一次函数的图像和性质,轴对称的性质,角平分线的性质,最短路径问题,以及勾股定理求两点的距离等知识,解题的关键是熟练掌握所学的知识,运用数形结合的思想进行分析,从而进行解题.
9.在中,,点P为边上的动点,速度为.
(1)如图1,点D为边上一点,,动点P从点D出发,在的边上沿D→B→C的路径匀速运动,当到达点C时停止运动.设的面积为(cm2),的面积为(),点P运动的时间为t(). ,与t之间的函数关系如图2所示,根据题意解答下列问题:
①在图1中, , ;
②在图2中,求和的交点H的坐标;
(2)在(1)的条件下,如图3,若点P,点Q同时从点A出发,在的边上沿A→B→C的路径匀速运动,点Q运动的速度为,当点P到达点C时,点P与点Q同时停止运动.求t为何值时,最大?最大值为多少?
答案:(1)①5,6;②点
(2)时,最大值为5.5
分析:(1)①由图象可求解;②由勾股定理可求的长,由三角形的面积公式可求,即可求点H坐标;
(2)分三种情况讨论,由线段的和差关系可求解.
【详解】(1)①由图2可知,,,
∴(),
故答案为:5,6;
②如图1,过点A作于T,
∵,,
∴(),
∴(),
∴(),
∴当时,即,
此时点P是的中点,
∴,
∴,
∴点;
(2)①当时,P,Q均在上,
∴当时,最大,
②当时,P在上,Q在上,
∴,
∴当时,最大,
③当时,P,Q均在上,
∴,
∴当时,最大,
∴综上,时,最大值为5.5.
【点睛】本题是三角形综合题,考查了函数图象的性质,勾股定理,利用分类讨论思想解决问题是本题的关键.
10.如图1,直线和直线相交于点A,直线与x轴交于点C,点P在线段上,轴于点D,交直线于点Q.已知A点的横坐标为4.
(1)点C的坐标为______;
(2)当时,求Q点的坐标;
(3)如图2,在(2)的条件下,平分线交x轴于点M;
①求出M点的坐标;
②在线段上找一点N,使的周长最小,直接写出周长最小值______.
答案:(1)
(2)
(3)①;②
分析:(1)先求出点A的坐标,然后再求出b的值,最后求出直线与x轴的交点坐标即可;
(2)设点Q的坐标为:,则点P的坐标为:,根据列出关于m的方程,解方程即可;
(3)①过点M作于点N,设,则,根据角平分线的性质得出,证明,得出,代入求出t的值,即可得出答案;
②作点O关于直线的对称点,过点作轴于点E,连接交直线于点F,连接,交于一点,当N点在此点上时,的周长最小,根据相似三角形的判定和性质求出点的坐标,求出的长,即可得出答案.
【详解】(1)解:把代入得:,
∴点A的坐标为:,
把代入得:,
解得:,
∴,
把代入得:,
解得:,
∴点C的坐标为:.
故答案为:.
(2)解:设点Q的坐标为:,则点P的坐标为:,
,
∵,
∴,
解得:,
∴点Q的坐标为:.
(3)解:①过点M作于点N,如图所示:
∵点Q的坐标为:,
∴,,
∴,
设,则,
∵平分,,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
即,
解得:,
∴M点的坐标为;
②如图所示,作点O关于直线的对称点,过点作轴于点E,连接交直线于点F,连接,交于一点,当N点在此点上时,的周长最小,
∵点M点的坐标为,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
即,
解得:,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
即,
解得:,,
∴点的坐标为,
∴,
∵垂直平分,
∴,
∴,
即的周长最小值为.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了求一次函数解析式,三角形相似的判定和性质,勾股定理,角平分线的性质,垂直平分线的性质,解题的关键是作出辅助线,熟练掌握三角形相似的判定方法.
11.【阅读】已知平面直角坐标系中有两点,,根据勾股定理,可知两点间的距离.特别地,如果点,所在的直线与坐标轴重合或平行于坐标轴或垂直于坐标轴时,那么这两点间的距离公式可简化为或.例如:已知点,,则这两点间的距离.
根据以上材料,解决下列问题:
(1)已知,,则A,B两点间的距离为________.
(2)已知点M,N在同一条平行于y轴的直线上,点M的纵坐标为-2,点N的纵坐标为3,则M,N两点问的距离为________.
(3)如图,在平面直角坐标系中,已知点,,试探究在x轴上是否存在一点P,使得的值最小?若存在,请求出此时点P的坐标及的最小值;若不存在,请说明理由.
答案:(1)
(2)5
(3)存在;P(2,0);
分析:(1)根据两点间的距离公式进行计算即可;
(2)根据平行于y轴的两点间的距离公式进行计算即可;
(3)先做出点B关于x轴的对称点 ,连接与x轴的交点即为P点,即为的最小值.
【详解】(1)解:
,
故答案为:;
(2)解:
,
故答案为:5;
(3)解:存在.如图所示:作B关于x轴的对称点 ,连接与x轴的交点即为P点,即为的最小值.
设直线的解析式为:
则:
解得:
∴直线的解析式为:
当 时,
∴P的坐标为:(2,0)
【点睛】本题考查两点间的距离公式,以及求线段和的最小值.在坐标系下求线段和的最小值,属于将军饮马问题,需要作已知点的对称点,然后将对称点与另一个已知点连接所成的线段即为最短.
12.如图1所示,直线:与x轴、y轴分别交于A、B两点,直线:与x轴、y轴分别交于C、D两点,两直线交于点E.
(1)求点E的坐标;
(2)如图2,在x轴上有一动点P,连接PE、PD,求的最大值;
(3)如图1,将绕平面内某点旋转90°,O的对应点落在直线上,D的对应点落在直线上,请直接写出旋转后C的对应点的坐标.
答案:(1)
(2)
(3)或
分析:(1)通过联立直线解析式求解即可得出答案;
(2)如图1,作点D关于x轴的对称点D′,连接D′E交x轴于点P,则PD=PD′,|PE-PD|=|PE-PD′|=D′E最大,再运用勾股定理即可求得答案;
(3)分两种情况:①将△OCD绕平面内某点逆时针旋转90°,设O′(m,-m+3),由O′D′=OD=4,建立方程求解即可;②将△OCD绕平面内某点顺时针旋转90°,同理即可求得答案.
【详解】(1)由题意得:,
解得:,
∴点E的坐标(2,2);
(2)如图1,作点D关于x轴的对称点D′,连接D′E交x轴于点P,
则PD=PD′,
∴|PE-PD|=|PE-PD′|=D′E最大,
∵直线l2:y=3x-4与y轴分别交于D点,
∴D(0,-4),
∴D′(0,4),
过点E作EG⊥y轴于点G,则EG=2,D′G=2,
∴
∴|PE-PD|的最大值为;
(3)∵直线l2:y=3x-4与x轴、y轴分别交于C、D两点,
∴C(,0),D(0,-4),
∴OC=,OD=4,OD⊥x轴,OC⊥y轴,
∴O′D⊥y轴,O′C⊥x轴,
①将△OCD绕平面内某点逆时针旋转90°,如图2,
∵O的对应点O'落在直线l1上,D的对应点D′落在直线l2上,
设O′(m,m+3),
则点D′的纵坐标为m+3,
∴m+3=3x-4,
解得
,
∵O′D′=OD=4,
解得
,
②将△OCD绕平面内某点顺时针旋转90°,如图3,
∵O的对应点O'落在直线l1上,D的对应点D′落在直线l2上,
设O′(m,m+3),
则点D′的纵坐标为m+3,
∴m+3=3x﹣4,
∴x,
∴D′(,m+3),
∵O′D′=OD=4,
∴m﹣()=4,解得:m,
∴O′(,),
∵OC′=OC,
∴C′(,);
综上所述,旋转后C的对应点C′的坐标为(,)或(,).
【点睛】本题是一次函数综合题,考查了一次函数综合运用,涉及到点的对称性、勾股定理、旋转变换的性质、分类讨论思想的运用等,综合性较强,有一定难度.
13.如图,直线分别与轴,轴交于,两点,在上取一点,以线段为直角边向右作等腰直角三角形,沿直线的方向以每秒1个单位长度的速度向右匀速运动,设运动时间为秒().
(1)求,两点的坐标;
(2)在运动的过程中,为何值时,顶点落在直线上?请说明理由;
(3)在运动的过程中,是否存在实数,使得有最小值?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
答案:(1)A(6,0),B(0,3);(2)t=1;(3)存在实数t,使得有最小值,此时t为2秒.
分析:(1)利用直线与坐标轴交点性质即可求解;
(2)确定出经过秒,顶点的坐标为(1+t,2),落在直线l上,把点的坐标代入直线解析式,即可求出时间t;
(3)定点O,A到动点D距离和的最小值问题,作出A关于CD的对称点A',连接OA',与CD交于点D’,只需要求出移动距离就可以求出时间t.
【详解】解:(1)∵直线分别与x轴,y轴交于A,B两点,
当x=0时,y=3,
当y=0时,x=6,
∴A(6,0),B(0,3);
(2)∵,
∴BC=3-2=1,
∵以线段为直角边向右作等腰直角三角形,
∴D(1,2),
∵经过秒,顶点的坐标为(1+t,2),
∴,解得:t=1;
(3)存在实数t,使得有最小值,
理由如下:
∵点D向右移动所在的直线:y=2,
作点A关于直线CD对称点A',则A'(6,4),
连接OA',交于直线CD于点D',此时O D'+D'A最小,
∵O(0,0),A'(6,4),
∴直线OA':y=x,
与直线CD:y=2联立解得点D'(3,2),
如图DD'=3−1=2,
t=2÷1=2(秒),
答:存在实数t,使得有最小值,此时t为2秒.
【点睛】本题考查一次函数的图像和性质以及等腰昊直角三角形的性质,关键在于根据“马饮水”问题确定出满足最小值的点D.
14.在进行13.4《最短路径问题》的学习时,同学们从一句唐诗“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”(唐•李颀《古从军行》出发,一起研究了蕴含在其中的数学问题——“将军饮马”问题.同学们先研究了最特殊的情况,再利用所学的轴对称知识,将复杂问题转化为简单问题,找到了问题的答案,并进行了证明.下列图形分别说明了以上研究过程.
证明过程如下:如图4,在直线l上另取任一点,连结,
∵点B,关于直线l对称,点C,在l上,
∴_________, _________,∴_________.
在中,∵,∴,即最小.
(1)请将证明过程补充完整.(直接填在横线上)
(2)课堂小结时,小明所在的小组同学提出,如图1,A,B是直线l同旁的两个定点.在直线l上是否存在一点P,使的值最大呢?请你类比“将军饮马”问题的探究过程,先说明如何确定点P的位置,再证明你的结论是正确的.
(3)如图,平面直角坐标系中, ,P是坐标轴上的点,则的最大值为_________,此时P点坐标为_________.(直接写答案)
答案:(1)
(2)连结并延长,交直线l于点P,点P即为所求;证明见解析
(3)或;或
分析:(1)根据点B,关于直线l对称,可得,,从而得到.在中,根据三角形的三边关系,即可;
(2)连结并延长,交直线l于点P,点P即为所求,根据三角形的三边关系,即可;
(3)分两种情况讨论:当时点P在x轴上时,作点N关于x轴的对称点,连接,
延长交x轴于点P,则点P即为所求;此时的最大值为;当点P在y轴上时,连接,延长交y轴于点,则点即为所求,此时的最大值为,即可求解.
【详解】(1)解:证明:如图4,在直线l上另取任一点,连结,
∵点B,关于直线l对称,点C,在l上,
∴,,
∴.
在中,∵,
∴,即最小.
故答案为:
(2)解:连结并延长,交直线l于点P,点P即为所求.
证明:如图,在直线l上任取任一点,连结,
在中,根据两边之差小于第三边得:,
而当点B,A,P共线时,,
所以此时最大;
(3)解:如图,当时点P在x轴上时,作点N关于x轴的对称点,连接,
延长交x轴于点P,则点P即为所求;此时的最大值为,
∵,
∴点,
∵,
∴,
设直线的解析式为,
把点,代入得:
,解得:,
∴直线的解析式为,
当时,,
此时点P的坐标为;
当点P在y轴上时,连接,延长交y轴于点,则点即为所求,此时的最大值为,
设直线的解析式为,
把点代入得:
,解得:,
∴直线的解析式为,
当时,,
此时点的坐标为,
综上所述,的最大值为或,此时P点坐标为或.
故答案为:或;或
【点睛】本题主要考查了一次函数的实际,最短距离问题,勾股定理,三角形的三边关系,熟练掌握一次函数的图象和性质,勾股定理,三角形的三边关系是解题的关键.
相关试卷
这是一份人教版八年级数学下册常考点微专题提分精练专题33一次函数与面积结合(原卷版+解析),共32页。试卷主要包含了如图,一条直线经过点A等内容,欢迎下载使用。
这是一份人教版八年级数学下册常考点微专题提分精练专题31一次函数与菱形结合(原卷版+解析),共50页。试卷主要包含了已知等内容,欢迎下载使用。
这是一份人教版八年级数学下册常考点微专题提分精练专题30一次函数与矩形结合(原卷版+解析),共50页。