北师大版八年级数学下册压轴题攻略期末考试点对点压轴题训练(四)(B卷25题)(原卷版+解析)
展开(1)求点C,D的坐标;
(2)点P是x轴上一点,点Q是直线CD上一点,连接BP,BQ,PQ,若是以BQ为斜边的等腰直角三角形,求点P的坐标;
(3)已知直线,当时,对x的每一个值都有,请直接写出a的取值范围.
2.在平面直角坐标系中,直线l1:y=2x+3与过点B(6,0)的直线l2交于点C(1,m),与x轴交于点A,与y轴交于点E,直线l2与y轴交于点D.
(1)求直线的函数解析式;
(2)如图1,点F在直线l2位于第二象限的图象上,使得,求点F的坐标.
(3)如图2,在线段BC存在点M,使得△CEM是以CM为腰的等腰三角形,求M点坐标.
3.菱形在平面直角坐标系中的位置如图所示,对角线与的交点恰好在轴上,过点和的中点的直线交于点,线段,的长是方程的两根,请解答下列问题:
(1)求点的坐标;
(2)点在直线上,在直线上是否存在点,使以点,,,为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
4.平面直角坐标系中,直线:分别与轴,轴交于点,,点在直线上,且点的横坐标为3,直线:经过点,两点,与轴交于点.
(1)求直线的函数表达式;
(2)如图,点在轴下方的直线上,连接,若的面积等于的面积,求点的坐标;
(3)如图,点在直线上,连接,将线段绕点顺时针方向旋转至,连接,若,求的度数.
5.直线:分别与,轴交于点,,线段中点.
(1)求,的值;
(2)在轴负半轴上有一点,连接交轴于点,若,求点坐标;
(3)在(2)条件下,轴上一动点由点出发至点,同时轴上另一动点由点出发至点,两动点均以每秒个单位长的速度运动,设运动时间为,若某一动点到达终点,则另一动点同时停止运动,连接,求线段中点的运动路程.
6.在学习一元一次不等式与一次函数的过程中,小新在同一个坐标系中发现直线与坐标轴相交于A,B两点,直线与坐标轴相交于C,D两点,两直线相交于点E,且点E的横坐标为2.已知,点P是直线上的动点.
(1)求直线的函数表达式;
(2)过点P作x轴的垂线与直线和x轴分别相交于M,N两点,当点N是线段PM的三等分点时,求P点的坐标;
(3)若点Q是x轴上的动点,是否存在以A,E,P,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出所有满足条件的P点坐标;若不存在,请说明理由.
7.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.
8.如图,在平面直角坐标系中,直线与直线交于点,直线m、n分别与x轴交于点B、C.
(1)求;
(2)若线段AC上存在一点P,使得,求点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,在平面直角坐标系中找一点Q,使得以A、B、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出点Q的坐标.
9.如图1,在平面直角坐标系中,直线y=x+n分别与x轴、y轴交于点A、B,且点A的坐标为(4,0),点C为线段AB的中点.
(1)求点B的坐标;
(2)点P为直线AB上的一个动点,过点P作x轴的垂线,与直线OC交于点Q,设点P的横坐标为m,△OPQ的面积为S,求S与m的函数解析式;
(3)当点P在直线AB上运动时,在平面直角坐标系内是否存在一点N,使得以O,B,P,N为顶点的四边形为矩形,若存在,求出N点的坐标;若不存在,请说明理由.
10.如图1,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,与轴交于点与直线交于点,直线与轴交于点.
(1)求直线的解析式;
(2)如图2,点在线段上,连接,过点的直线交轴负半轴于点交轴正半轴于点,请问:是否为定值?若是,求出定值;若不是,请说明理由.
(3)当点在直线上运动时,平面内是否存在一点,使得以点为顶点的四边形是菱形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
11.如图,在平面直角坐标系中,已知点A(1,0),将x轴绕点A顺时针旋转60°交y轴于点B,再将点B绕点A顺时针旋转90°得到点C.
(1)求直线BC的解析式;
(2)若点Q为平面直角坐标系中一点,且满足四边形ABCQ为平行四边形,求点Q的坐标;
(3)在直线BC和y轴上,是否分别存在点M和点N,使得以点M,N,A,C为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,说明理由.
12.如图1,直线与x轴交于点A,与y轴交于点C,经过点C的直线y2=mx+n(m,n为常数)与x轴交于点B,且OB∶OA=1∶3.
(1)求直线y2的函数表达式;
(2)点P是直线y2上一动点,当S△PAC=2S△ABC时,求点P的坐标;
(3)如图2,在平面内有一点M(﹣8,2),连接CM交x轴于点N,连接AM,在平面内是否存在点Q,使得∠ACQ=∠MAN+∠ACN,且AQ=AC,若存在,请求出点Q的坐标,若不存在,请说明理由.
13.如图,在平面直角坐标系中,点A在x轴负半轴上,点C在y轴正半轴上,且OA,OC的长是方程的两个根,点B是y轴上一动点,以AC为对角线作平行四边形ABCD.
(1)求直线AC的函数解析式;
(2)设点,记平行四边形ABCD的面积为S,求S与m的函数关系式,并直接写出当BD取最小值时S的值;
(3)当点B在y轴上运动,在使得平行四边形ABCD是菱形的同时,在x轴取一点P,使得是等腰三角形,请直接写出点P的坐标.
14.在平面直角坐标系xOy中,直线y=3x+b(b>0)分别与x,y轴相交于A,B两点,将线段AB绕点A顺时针旋转90°得到线段AC.
(1)若b=6,连接BC交x轴于点D.
①求点C的坐标;
②点E在直线AC上,点F在x轴上,若以B,D,E,F为顶点的四边形是平行四边形,求点F的坐标;
(2)P为x轴上的动点,连接PB,PC,当的值最大时,点A到直线PC的距离为6,求此时直线PC的函数表达式.
15.在平面直角坐标系中,点A坐标为(0,4),点B坐标为(﹣3,0),连接AB,过点A作AC⊥AB交x轴于点C,点E是线段AO上的一动点.
(1)如图1,当AE=3OE时,
①求直线BE的函数表达式;
②设直线BE与直线AC交于点D,连接OD,点P是直线AC上的一动点(不与A,C,D重合),当S△BOD=S△PDB时,求点P的坐标;
(2)如图2,设直线BE与直线AC的交点F,在平面内是否存在点M使以点A,E,F,M为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请简述理由.
期末考试点对点压轴题训练(四)(B卷25题)
1.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线交x轴于点A,交y轴于点B.以AB为边作,点D在x轴正半轴,且.
(1)求点C,D的坐标;
(2)点P是x轴上一点,点Q是直线CD上一点,连接BP,BQ,PQ,若是以BQ为斜边的等腰直角三角形,求点P的坐标;
(3)已知直线,当时,对x的每一个值都有,请直接写出a的取值范围.
【答案】(1),
(2),
(3)
【分析】(1)根据直线交x轴于点A,交y轴于点B,先求出点A和点B的坐标,再结合求出,得到点D的坐标,最后利用平行四边形的性质求出点C的坐标;
(2)根据,求出直线CD的解析式,设,分两种情况:点P在x轴正半轴和x轴负半轴来求解;
(3)先将两条直线组成方程组得到,分两种情况进行求解.
【解析】(1)解:∵直线交x轴于点A,交y轴于点B,
令,则,
令,则,
∴,,∴.
又∵,∴,∴,∴
在中,,,
∴;
(2)解:∵,,
设直线CD的解析式为,
则,解得,∴,
设,情况一:如图所示:
,
∴,,
∴;
情况二:如图所示:
∴,,∴;
(3)解:由直线与直线得,
∴,∴,
当时,方程组无解,两直线平行,此时总有,
当时, ,∵直线经过,
∴当时,对于x的每一个值,都有,即是,
∴若时,即,则,∴;
若,则,∴,∴.
【点睛】本题考查了一次函数综合知识,涉及待定系数法、一次函数与一次不等式的关系,等腰直角三形,平行四边形的性质,数形结合是解题的关键.
2.在平面直角坐标系中,直线l1:y=2x+3与过点B(6,0)的直线l2交于点C(1,m),与x轴交于点A,与y轴交于点E,直线l2与y轴交于点D.
(1)求直线的函数解析式;
(2)如图1,点F在直线l2位于第二象限的图象上,使得,求点F的坐标.
(3)如图2,在线段BC存在点M,使得△CEM是以CM为腰的等腰三角形,求M点坐标.
【答案】(1)y=-x+6;(2)F(-2,8);(3) 或
【分析】(1)将C(1,m)代入y =2x+ 3得,C(1,5),用待定系数法求直线l2的函数解析式;
(2)设F(n,-n+6),用n表示出 ,,根据条件列方程即可求出;
(3)根据△CEM是以CM为腰的等腰三角形,分CM= CE和сM=EM,设M(a,-a+6),表示出CM2,CE2,EM2,分别列方程求解,即可得出答案.
【详解】解:(1)将C(1,m)代入y =2x+ 3,解得m=5,
∴点C的坐标为 ,
设直线的函数解析式为:y=kx+b ,把点B(6,0),代入得:
,
解得:,
∴直线的函数解析式为:y=-x+6;
(2)∵点F在直线l2位于第二象限的图象上,
∴设点F的坐标为F(n,-n+6),其中n<0,
∵直线l1与y轴交于点E,直线l2与y轴交于点D,
∴可求得点D,E的坐标为D(0,6),E(0,3)
∵点B的坐标为B(6,0),
∴DE=3,OE=3,
∵,
∴ ,解得:n=-2,
∴点F的坐标为F(-2,8),
(3)∵在线段BC存在点M,可设点M的坐标为M(a,-a+6),其中a>0,
则 ,
,
∵△CEM是以CM为腰的等腰三角形,
∴有CM=CE或CM=EM,
当CM=CE时,有,
即,解得: , (舍去),
∴M点坐标为
当CM=EM时,有
即,解得: ,
∴M点坐标为
综上所述:M点坐标为 或.
【点睛】本题是一次函数综合题,主要考查了待定系数法求函数解析式、用坐标表示三角形面积的表示等知识,用方程思想,数形结合思想是解题的关键.
3.菱形在平面直角坐标系中的位置如图所示,对角线与的交点恰好在轴上,过点和的中点的直线交于点,线段,的长是方程的两根,请解答下列问题:
(1)求点的坐标;
(2)点在直线上,在直线上是否存在点,使以点,,,为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2)存在,点的坐标为:或或
【分析】(1)先解方程可得CD和DE的长,根据直角三角形的性质可得∠DCA=30°,分别计算AC、BD、DM的长,根据菱形面积的两种计算方法可得高OM的长,得D的坐标;
(2)分三种情况:①以CF为边时,在CF的上方,②以CF为边,在CF的下方,③以CF为对角线时,分别根据平移规律求点P的坐标
【详解】(1),,或6,
∵,∴,,∵四边形是菱形,
∴,,
∴,,中,,
∴,∵,
∴,
∴,,∴;
(2)①∵,,
∴是等边三角形,
∵是的中点,∴
∴当与重合时,如图1,四边形是平行四边形,
∵,∴,
∴,
∴,,
中,,,
∴,∴;
②如图2,∵四边形是平行四边形,
∴,由①知:,∴,中,,,
∴,
∴,连接,∵,,
∴,∴,,
∴,∴,由①知:,
由到的平移规律可得到的平移规律,则,即;
③如图3,四边形是平行四边形,
同理知:,,,∴;
综上所述,点的坐标为:或或.
【点睛】本题是四边形和函数的综合题,考查了菱形的性质、坐标与图形特点、平移规律、等边三边形的判定和性质、平行四边形的判定等知识,本题有难度,综合性强,特别是(2)中,需要进行分类讨论,通过求Q的坐标来求P的坐标,根据平移规律得出结果.
4.平面直角坐标系中,直线:分别与轴,轴交于点,,点在直线上,且点的横坐标为3,直线:经过点,两点,与轴交于点.
(1)求直线的函数表达式;
(2)如图,点在轴下方的直线上,连接,若的面积等于的面积,求点的坐标;
(3)如图,点在直线上,连接,将线段绕点顺时针方向旋转至,连接,若,求的度数.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】利用,两点坐标代入,解方程组即可解决问题.
设,根据,解方程即可.
过点作轴的平行线,分别过、作该平行线的垂线,垂足分别为、,证明≌,可得,,设,可得 ,求出,,由得,则 , 可得,,根据勾股定理的逆定理得,则,即可得.
(1)解:直线:分别与轴,轴交于点,,,,点在直线上,且点的横坐标为.,直线:经过点,两点,则,解得,直线的解析式为.
(2)∵直线的解析式为,,,,,设,,,解得,点的坐标为 .
(3)如图,过点作轴的平行线,分别过、作该平行线的垂线,垂足分别为、,,,,,,,≌,,,设,,,, , , ,,,,,, , , ,,,,,,,.
【点睛】本题是一次函数综合题,考查待定系数法求一次函数的解析式、三角形的面积、全等三角形的判定和性质、勾股定理等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会用转化的思想思考问题,属于中考压轴题.
5.直线:分别与,轴交于点,,线段中点.
(1)求,的值;
(2)在轴负半轴上有一点,连接交轴于点,若,求点坐标;
(3)在(2)条件下,轴上一动点由点出发至点,同时轴上另一动点由点出发至点,两动点均以每秒个单位长的速度运动,设运动时间为,若某一动点到达终点,则另一动点同时停止运动,连接,求线段中点的运动路程.
【答案】(1)的值为,的值是
(2)
(3)
【分析】(1)由得,,而线段中点,有,可解得的值为,的值是;
(2)连接,根据,为的中点,,可得,知,用待定系数法可得直线解析式为,即可得;
(3)根据题意得,,,因为的中点,,,得,从而知是直线上的点,当时,,,当时,,,的路程是以,为端点的线段的长,故的路程为.
(1)
解:在中,令得,令得,
,,
线段中点,
,
解得,
答:的值为,的值是;
(2)
解:连接,如图:
,为的中点,
,
,
,
,
,
,
,
由知,
,
,
设直线解析式为,将代入得:
,
解得,
直线解析式为,
令的,
;
(3)
解:根据题意知,,
,
,,
当与重合时,,
,
,
为的中点,,,
,
设,,则,
即是直线上的点,
当时,,,
当时,,,
的路程是以,为端点的线段的长,
的路程为.
【点睛】本题考查一次函数的综合应用,涉及线段中点坐标公式,等腰三角形判定与性质,待定系数法等知识,解题的关键是求出点是直线上的点.
6.在学习一元一次不等式与一次函数的过程中,小新在同一个坐标系中发现直线与坐标轴相交于A,B两点,直线与坐标轴相交于C,D两点,两直线相交于点E,且点E的横坐标为2.已知,点P是直线上的动点.
(1)求直线的函数表达式;
(2)过点P作x轴的垂线与直线和x轴分别相交于M,N两点,当点N是线段PM的三等分点时,求P点的坐标;
(3)若点Q是x轴上的动点,是否存在以A,E,P,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出所有满足条件的P点坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2),或
(3)或或,
【分析】(1)先求出点的坐标,再待定系数法求解析式即可;
(2)设点的坐标为,则点,,分情况讨论:当点在点的左侧时,当点在点的右侧时,分别列方程求解即可;
(3)设点,,分情况讨论:①以,为对角线时,②以,为对角线时,③以,为对角线时,分别列二元一次方程组,求解即可.
(1)
解:将点的横坐标2代入直线,
得,
点,
,
,,
将点和点坐标代入直线,
得,
解得,
直线;
(2)
设点的坐标为,
则点,,
当点在点的左侧时,如图所示:
则,,
点是线段的三等分点,
或,
当时,,
解得,
,,
当时,,
解得(舍,
当点在点右侧时,如图所示:
,,
点是线段的三等分点,
或,
当时,,
解得(舍,
当时,
,
解得,
,
综上,点的坐标为,或;
(3)
存在以,,,为顶点的四边形是平行四边形,
设点,,
,,
①以,为对角线时,
得,
解得,
点,
②以,为对角线时,
得,
解得,
;
③以,为对角线时,
得,
解得,
,,
综上,点坐标为或或,.
【点睛】本题考查了一次函数的综合应用,涉及待定系数法求解析式,线段的三等分点,平行四边形的判定等,本题综合性较强,注意分情况讨论是解题的关键.
7.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.
【详解】(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.
8.如图,在平面直角坐标系中,直线与直线交于点,直线m、n分别与x轴交于点B、C.
(1)求;
(2)若线段AC上存在一点P,使得,求点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,在平面直角坐标系中找一点Q,使得以A、B、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出点Q的坐标.
【答案】(1)
(2)(-2,2)
(3)(3,-3),(5,3),(-7,7)
【分析】(1)待定系数法求出直线m和直线n的函数解析式,求出B和点C坐标,进一步即可求出△ABC的面积;
(2)根据△ABP的面积,可得△BCP的面积,设点P(p,3p+8),根据△BCP的面积列方程,求解即可;
(3)根据平行四边形的判定以及平移的性质求解即可.
【详解】(1)解:将点代入直线,
得,解得,
直线,
将点代入直线,
得,
解得,
直线,
当时,,
点坐标为,
当时,,
点坐标为,,
,
的面积为;
(2),
的面积,
点在线段上,如图所示:
设点,
的面积,
,
点的坐标为;
(3),,,
设点,
以点、、、为顶点的四边形是平行四边形,分情况讨论:
①以,为边,
此时,且,
则点,
②以,为边,
此时,且,
则点,
③以,为边,
此时,且,
则点,
综上,以点、、、为顶点的四边形是平行四边形,点的坐标为,,.
【点睛】本题考查了一次函数的综合应用,涉及待定系数法求解析式,三角形的面积,动点问题,平行四边形的判定等,本题综合性较强,难度较大.
9.如图1,在平面直角坐标系中,直线y=x+n分别与x轴、y轴交于点A、B,且点A的坐标为(4,0),点C为线段AB的中点.
(1)求点B的坐标;
(2)点P为直线AB上的一个动点,过点P作x轴的垂线,与直线OC交于点Q,设点P的横坐标为m,△OPQ的面积为S,求S与m的函数解析式;
(3)当点P在直线AB上运动时,在平面直角坐标系内是否存在一点N,使得以O,B,P,N为顶点的四边形为矩形,若存在,求出N点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)点B(0,3);(2)S=m2﹣m;(3)点N的坐标为(4,3)或(﹣,).
【分析】(1)用待定系数法即可求解;
(2)S=PQ•|xP|,即可求解;
(3)分OB是矩形的边、OB是矩形的对角线两种情况,分别求解即可.
【详解】解:(1)将点A的坐标(4,0)代入y=﹣x+n
得0=﹣×4+n
解得:n=3,
故直线的表达式为:y=﹣x+3,
令x=0,则y=3,故点B(0,3);
(2)点C为线段AB的中点,
则由中点公式得,点C(2,),则直线OC的表达式为:y=x,
设点P(m,﹣m+3),则点Q(m,m),
当点P在y轴右侧时,
S=PQ•|x|=(m+m﹣3)•m=m2﹣m;
当点P在y轴左侧时,
同理可得:S=m2﹣m;
故S=m2﹣m;
(3)设P(m,﹣m+3),点N(s,t),而点O、B的坐标分别为(0,0)、(0,3);
①当OB是矩形的边时,则点P与点A重合,故点P(4,0),故点N(4,3);
②当OB是矩形的对角线时,
由中点公式得:m+s=0且﹣m+3+t=3+0①,
由矩形的对角线相等得:OB=PN,即(m﹣s)2+(﹣m+3﹣t)2=32②,
联立①②并解得:,故点N(﹣,);
综上,点N的坐标为(4,3)或(﹣,).
【点睛】本题考查的是一次函数综合运用,涉及到一次函数的性质、矩形的性质、面积的计算等,其中(2)、(3),要注意分类求解,避免遗漏.
10.如图1,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,与轴交于点与直线交于点,直线与轴交于点.
(1)求直线的解析式;
(2)如图2,点在线段上,连接,过点的直线交轴负半轴于点交轴正半轴于点,请问:是否为定值?若是,求出定值;若不是,请说明理由.
(3)当点在直线上运动时,平面内是否存在一点,使得以点为顶点的四边形是菱形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=3x+6;(2)是定值,;(3)存在,E(1,1)
【分析】(1)将交点代入直线,求出点的坐标,利用点,的坐标,用待定系数法求出直线的解析式;
(2)把和看作是等高不等底的两个三角形,则,即可求出点的坐标;由问题围绕着、,点、恰为直线与坐标轴的交点,则借助函数解析式,即可得出和长度,从而得的值;
(3)点在直线上运动时,只有在之间时,才能得到菱形,因而借助菱形四边相等的性质,利用坐标求出边长和的长度,令其相等,即可求出点的坐标.
【详解】解:(1)由题可将点代入直线,
得:,
解得:,
;
设直线的解析式为:,将点,代入得,
,解得,,
直线的解析式为:.
(2)是定值.理由如下:
,
,
和是等高不等底的三角形,
,
,,
的横坐标为:,纵坐标为:,即,;
设的函数解析式为:,将点代入得,,
,则,
,
令,得,则,
.
(3)存在.
如图,设上的点,则,
点的坐标为,
四边形为菱形,
,
,,
,,
,解得:,
点在第一象限,
,则,
点的坐标为.
【点睛】本题中,(1)考查了待定系数法的应用,较简单;(2)考查了函数解析式与坐标轴交点的坐标特点,体现数学的转化思想,本问关键在于从面积比入手,转化成线段比,从而得出与的长度;(3)考查了菱形的性质、在平面直角坐标系中求线段的长度等,体现了数形结合思想,考查了几何与代数的综合运用.
11.如图,在平面直角坐标系中,已知点A(1,0),将x轴绕点A顺时针旋转60°交y轴于点B,再将点B绕点A顺时针旋转90°得到点C.
(1)求直线BC的解析式;
(2)若点Q为平面直角坐标系中一点,且满足四边形ABCQ为平行四边形,求点Q的坐标;
(3)在直线BC和y轴上,是否分别存在点M和点N,使得以点M,N,A,C为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1);(2),;(3),或,或,
【分析】(1)由旋转可知,,,,过点作轴于点,求出,,再由待定系数法求直线的解析式;
(2)设,已知可知、为平行四边形的对角线,根据中点坐标公式可求,;
(3)设,,,分三种情况讨论:①当、为平行四边形的对角线时,,;②当、为平行四边形的对角线时,,;③当、为平行四边形的对角线时,,.
【详解】解:(1)轴绕点顺时针旋转交轴于点,
,
点,
,
,,
,
点绕点顺时针旋转得到点,
,,
过点作轴于点,
,
,,
,,
设直线的解析式为,
则有,
解得,
;
(2)设,
四边形为平行四边形,
、为平行四边形的对角线,
的中点,,的中点,,
,,
,,
,;
(3)在直线上,在轴上,
设,,,
①当、为平行四边形的对角线时,
中点的横坐标为,中点的横坐标为,,
,,;
②当、为平行四边形的对角线时,
中点的横坐标为,中点的横坐标为,
,,,;
③当、为平行四边形的对角线时,
中点的横坐标为,中点的横坐标为,
,,,;
综上所述:点的坐标为,或,或,.
【点睛】本题考查一次函数的综合,熟练掌握待定系数法求函数解析式的方法、灵活应用平行四边形的性质、并能根据对角线的情况分类讨论是解题的关键.
12.如图1,直线与x轴交于点A,与y轴交于点C,经过点C的直线y2=mx+n(m,n为常数)与x轴交于点B,且OB∶OA=1∶3.
(1)求直线y2的函数表达式;
(2)点P是直线y2上一动点,当S△PAC=2S△ABC时,求点P的坐标;
(3)如图2,在平面内有一点M(﹣8,2),连接CM交x轴于点N,连接AM,在平面内是否存在点Q,使得∠ACQ=∠MAN+∠ACN,且AQ=AC,若存在,请求出点Q的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)或
(3)存在,或
【分析】(1)先求出点C,点B的坐标,代入解析式即可解答;
(2)先求出的面积,再由三角形的面积公式解答;
(3)先求出∠ACQ=45°,由SAS可证明,可得,QN=AO=12,即可求解.
(1)
解:直线与x轴交于点A,与y轴交于点C,
(2)
设
或
(3)
如图,延长AM交y轴于H,
直线AM的解析式为
当x=0时,y=6,
直线MC的解析式为
当y=0时,x=-6
如图,当点Q在AC上方时,连接QN,
当点在AC下方时,
点A是的中点,
综上所述,点Q的坐标为:或.
【点睛】本题考查一次函数综合题,涉及待定系数法求一次函数解析式、一次函数的性质、三角形的面积公式、全等三角形的判定与性质等知识,是重要考点,掌握相关知识是解题关键.
13.如图,在平面直角坐标系中,点A在x轴负半轴上,点C在y轴正半轴上,且OA,OC的长是方程的两个根,点B是y轴上一动点,以AC为对角线作平行四边形ABCD.
(1)求直线AC的函数解析式;
(2)设点,记平行四边形ABCD的面积为S,求S与m的函数关系式,并直接写出当BD取最小值时S的值;
(3)当点B在y轴上运动,在使得平行四边形ABCD是菱形的同时,在x轴取一点P,使得是等腰三角形,请直接写出点P的坐标.
【答案】(1)
(2)6
(3)点P的坐标为或或(3,0)或
【分析】(1)先解一元二次方程,求出点A(-3,0),点C(0,4),然后利用待定系数法求AC解析式即可;
(2)过B作BF⊥AD于F,根据两点距离公式先求,然后利用平行四边形面积公式可得,根据垂线段最短,得出BD≥BF,当D与点F重合时,BD最短,利用BE∥OA,截线段成比例求出CB=OB=即可;
(3)当点B在y轴上运动,在使得平行四边形ABCD是菱形,根据勾股定理列方程求出,根据两点距离公式求出AB=,根据△ABP为等腰三角形分类,以点A为圆心,AB长为半径画弧的P1,P2,以点B为圆心AB长为半径画弧得出P3,AB的垂直平分线以x轴交于P4,利用线段和差,勾股定理求解即可
∴点P的坐标为或或(3,0)或.
【解析】(1)解:OA,OC的长是方程的两个根,
∴因式分解得,
∴,
∵,
∴OA=3,OC=4,
∴点A(-3,0),点C(0,4),
设直线AC的解析式为.
将点,代入函数中,得,
解得,
∴直线AC的解析式为;
(2)解:过B作BF⊥AD于F,
∵点,四边形ABCD是以AC为对角线的平行四边形,
∴AD∥BC,AD=BC,
∴,
∴,
∴,
∵BF⊥AD,
∴BD≥BF,
当D与点F重合时,BD最短,
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AE=CE,
∵BE在BF上,
BE∥OA,
∴,
∴CB=OB=,
∴S=3×2=6,
∴当BD取得最小值时,s的值为6;
(3)解:当点B在y轴上运动,在使得平行四边形ABCD是菱形,∴AB=BC,
∴AB=,BC=|4-m|,∴,
∴,解得,
∴AB=,
∵点P在x轴上,△PAB为等腰三角形,
点P在点A的左侧,PA=AB=,OP=PA+OA=,点P(,0),
点P在点A右侧,PA=AB=,OP=AB-OA=,点P(,0),
点P在点A右侧,PB=AB=,BO⊥AP,
∴OA=OP=3,点P(3,0),
当点P在AB的垂直平分线上时,AP=BP,
根据勾股定理,
即,解得OP=,
∴点P的坐标为或或(3,0)或
【点睛】本题考查解一元二次方程,勾股定理,垂线段最短,平行四边形的性质,平行线截线段成比例,菱形的性质,等腰三角形的性质,掌握解一元二次方程方法,勾股定理,垂线段最短,平行四边形的性质,平行线截线段成比例,菱形的性质,等腰三角形的性质是解题关键.
14.在平面直角坐标系xOy中,直线y=3x+b(b>0)分别与x,y轴相交于A,B两点,将线段AB绕点A顺时针旋转90°得到线段AC.
(1)若b=6,连接BC交x轴于点D.
①求点C的坐标;
②点E在直线AC上,点F在x轴上,若以B,D,E,F为顶点的四边形是平行四边形,求点F的坐标;
(2)P为x轴上的动点,连接PB,PC,当的值最大时,点A到直线PC的距离为6,求此时直线PC的函数表达式.
【答案】(1)①;②(-17,0)或(13,0)
(2)
【分析】(1)①由题意可知直线AB的解析式为y=3x+6.从而可确定A(-2,0),B(0,6),即得出OA=2,OB=6.过点C作轴于点H.由旋转的性质结合题意利用“AAS”易证,即得出,,从而可求出,即C(4,-2);②根据题意可求出直线AC的解析式为,直线BC的解析式为,从而得出D(3,0).设E(a,),再分类讨论:ⅰ当点E在x轴上方时,根据平行四边形的性质即得出,即,求出a,即可求出F点坐标;ⅱ当点E在x轴下方时,过点E作轴于点G.由作图可知,再根据平行四边形的性质,即可利用“AAS”证明,得出EG=BO=6,从而得出,即,求出a,即可求出F点坐标;
(2)作点B关于x轴的对称点.连接、,延长交x轴于点.由题意可知B(0,b),A(,0),C(,).由所作辅助线可知,,(0,-b).根据三角形三边关系可知,即得出,即当点P与点重合时,最大.利用待定系数法可求出直线的解析式为y=x-b.即得出(b,0),从而可得出,进而得出,.最后由结合等腰直角三角形的性质和勾股定理可列出关于b的等式,解出b即得出答案.
(1)
①∵b=6,
∴直线AB的解析式为y=3x+6.
∴A(-2,0),B(0,6),
∴OA=2,OB=6.
如图,过点C作轴于点H.
∵,,
∴.
由旋转可知AC=AB,
又∵,
∴(AAS),
∴,,
∴,
∴C(4,-2);
②设直线AC的解析式为,
∴,解得:,
∴直线AC的解析式为.
同理可得:直线BC的解析式为,
∴D(3,0).
∴可设E(a,),
分类讨论:ⅰ当点E在x轴上方时,如图,
∵四边形BDFE为平行四边形,
∴轴,
∴,即,
解得:,
∴E(-20,6),
∴F(-17,0);
ⅱ当点E在x轴下方时,如图,过点E作轴于点G.
由作图可知.
∵四边形BDFE为平行四边形,
∴,,
∴.
∵,
∴,
∴(AAS),∴EG=BO=6,
∴,即,解得:,
∴E(16,-6),∴F(13,0);
综上可知:点F的坐标为(-17,0)或(13,0);
(2)如图,作点B关于x轴的对称点.连接、,延长交x轴于点.
由题意可知B(0,b),A(,0),
由(1)得C(,).
由所作辅助线可知,,(0,-b).
∵,∴,
∴当点P与点重合时,最大.
设直线的解析式为y=mx+n,∴,解得:
∴直线的解析式为y=x-b.
∴(b,0).∴,
∴,.
∵点A到直线PC的距离为6,即,
∴,解得:,
∴直线PC的函数表达式为.
【点睛】本题考查一次函数与几何的综合,旋转的性质,全等三角形的判定和性质,平行四边形的性质,三角形三边关系的应用,等腰直角三角形的判定和性质以及勾股定理等知识,综合性强,为困难题型.利用数形结合和分类讨论的思想是解题关键.
15.在平面直角坐标系中,点A坐标为(0,4),点B坐标为(﹣3,0),连接AB,过点A作AC⊥AB交x轴于点C,点E是线段AO上的一动点.
(1)如图1,当AE=3OE时,
①求直线BE的函数表达式;
②设直线BE与直线AC交于点D,连接OD,点P是直线AC上的一动点(不与A,C,D重合),当S△BOD=S△PDB时,求点P的坐标;
(2)如图2,设直线BE与直线AC的交点F,在平面内是否存在点M使以点A,E,F,M为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请简述理由.
【答案】(1)①直线BE的解析式为;②点P坐标为(,)或(,);(2)存在,点M坐标为(,)或(,)或(,).
【分析】(1)①先求得点E坐标为(0,1),利用待定系数法即可求解;
②过点P作PG⊥轴交直线BD于点G,利用勾股定理及三角形面积公式求得点C坐标为(,0),利用待定系数法求得直线AC的解析式以及点D坐标,设点P坐标为(,),则点G坐标为(,),利用三角形面积公式即可求解;
(2)分AM为对角线、EM为对角线、FM为对角线三种情况讨论,求解即可.
【详解】解:(1)∵点A坐标为(0,4),点B坐标为(﹣3,0),
∴OA=4,
∵AE=3OE,
∴OE=1,
∴点E坐标为(0,1),
①设直线BE的解析式为,
∴,
解得,
∴直线BE的解析式为;
②过点P作PG⊥轴交直线BD于点G,
∵点A坐标为(0,4),点B坐标为(﹣3,0),
∴OA=4,OB=3,
∴AB=,
∵AC⊥AB,AO⊥BC,
由勾股定理得:,
∴,
解得:OC=,
∴点C坐标为(,0),
设直线AC的解析式为,
∴,
解得,
∴直线AC的解析式为,
解方程,得,
,
∴点D坐标为(,),
设点P坐标为(,),则点G坐标为(,),
∴PG=,
∵S△BOD=S△PDB,
∴,
即,整理得
解得:或;
当时,;当时,;
∴点P坐标为(,)或(,);
(2)存在,
当AM为对角线时,
∵四边形AEMF是菱形,
∴AE=AF= ME=MF,则∠AEF=∠AFE,
∵∠ABF+∠AFE=90°,∠EBO+∠BEO=90°,∠AEF=∠BEO,
∴∠ABF=∠EBO,
过点F作FH⊥轴于点H,
则AF= FH,
∴点H与点M重合,
∴BM=BA=5,则OM=2,
∴点M坐标为(,);
当EM为对角线时,
∵四边形AEFM是菱形,
∴AE=EF= FM=AM,则∠EAF=∠AFE,
∵∠ABF+∠AFE=90°,∠BAE+∠EAF=90°,
∴∠ABF=∠BAE,
∴BE=EA,
设BE=EA=x,
在Rt△BEO中,EO=4-x,BO=3,
∴,
解得:,
即BE=EA=EF=FM=,
延长MF交轴于点I,
则OE∥FI,即OE是△BFI的中位线,
∴FI=2EO=2(4-)=,OI=OB=3,
∴MI=
∴点M坐标为(,);
当FM为对角线时,∵四边形AFEM是菱形,
∴MF是线段 AE的垂直平分线,AF=EF= EM=AM,MF∥BC,
∴∠AFM=∠EFM,∠AFM=∠ACB,∠MFE=∠FBC,
∴∠FBC=∠FCB,
过点F作FJ⊥轴于点J,
∴BJ=JC,
∵BC=,
∴OJ=,即点F的横坐标为,
∴,
∴点F的坐标为(,),
根据对称性,点M坐标为(,);
综上,点M坐标为(,)或(,)或(,).
【点睛】本题考查了一次函数的图象和性质,等腰三角形的判定和性质,菱形的判定和性质,三角形中位线定理,勾股定理等,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.
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