一次函数培优综合试题(1)
一.选择题(共10小题)
1.如图,已知直线l1:y=﹣3x+6与直线l2:y=kx+b(k≠0)在第一象限交于点M.若直线l2与x轴的交点为A(﹣2,0),则k的取值范围是( )
A.﹣3<k<0 B.﹣3<k<3 C.0<k<3 D.0<k<6
2.如图,在平面直角坐标系中,动点A、B分别在x轴上和函数y=x的图象上,AB=4,CB⊥AB,BC=2,则OC的最大值为( )
A.2+2 B.2+4 C.2 D.2+2
3.如图,直线y=﹣2x+2与x轴和y轴分别交于A、B两点,射线AP⊥AB于点A.若点C是射线AP上的一个动点,点D是x轴上的一个动点,且以C、D、A为顶点的三角形与△AOB全等,则OD的长为( )
A.2或+1 B.3或 C.2或 D.3或+1
4.如图,平面直角坐标系中,已知直线y=x上一点P(1,1),C为y轴上一点,连接PC,线段PC绕点P顺时针旋转90°至线段PD,过点D作直线AB⊥x轴,垂足为B,直线AB与直线y=x交于点A,且BD=2AD,连接CD,直线CD与直线y=x交于点Q,则点Q的坐标为( )
A.(,) B.(3,3) C.(,) D.(,)
5.如图所示,直线y=x+2分别与x轴、y轴交于点A、B,以线段AB为边,在第二象限内作等腰直角△ABC,∠BAC=90°,则过B、C两点直线的解析式为( )
A. B. C. D.y=﹣2x+2
6.如图,已知直线l:y=,过点A(0,1)作y轴的垂线交直线l于点B,过点B作直线l的垂线交y轴于点A1;过点A1作y轴的垂线交直线l于点B1,过点B1作直线l的垂线交y轴于点A2;…;按此作法继续下去,则点A2021的坐标为( )
A.(0,2021) B.(0,4042) C.(0,42021) D.(0,22021)
7.如图,点M(﹣3,4),点P从O点出发,沿射线OM方向1个单位/秒匀速运动,运动的过程中以P为对称中心,O为一个顶点作正方形OABC,当正方形面积为128时,点A坐标是( )
A.(,) B.(,11) C.(2,2) D.(,)
8.如图,直线l1:y=x+1与直线l2:y=x+相交于点P(﹣1,0),直线l1与y轴交于点A,一动点C从点A出发,先沿平行于x轴的方向运动,到达直线l2上的点B2处后,改为垂直于x轴的方向运动,到达直线l1上的A1处后,再沿平行于x轴的方向运动,到达直线l2上的点B2处后,又改为垂直于x轴的方向运动,达到直线l1上的点A2处后,仍沿平行于x轴的方向运动,…照此规律运动,动点C依次经过点B1,A1,B2,A2,B3,A3,…,B2021,A2021,…则当动点C到达A2021处时,运动的总路径的长为( )
A.22021﹣2 B.22020﹣1 C.22022﹣2 D.22023﹣2
9.如图,在平面直角坐标系中,直线l:y=x+1交x轴于点A,交y轴于点B,点A1、A2、A3,…在x轴上,点B1、B2、B3,…在直线l上.若△OB1A1,△A1B2A2,△A2B3A3,…均为等边三角形,则△A5B6A6的周长是( )
A.24 B.48 C.96 D.192
10.已知直线l1:y=kx+b与直线l2:y=﹣x+m都经过C(﹣,),直线l1交y轴于点B(0,4),交x轴于点A,直线l2交y轴于点D,P为y轴上任意一点,连接PA、PC,有以下说法:①方程组的解为;②△BCD为直角三角形;③S△ABD=3;④当PA+PC的值最小时,点P的坐标为(0,1).其中正确的说法个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二.填空题(共9小题)
11.如图所示,已知点N(1,0),一次函数y=﹣x+4的图象与两坐标轴分别交于A,B两点,点M,P分别是线段OB,AB上的动点,则PM+MN的最小值是 .
12.如图,在平面直角坐标系中,点A1,A2,A3,…都在x轴上,点B1,B2,B3,…都在直线y=x上,OA1=1,且△B1A1A2,B2A2A3,B3A3A4,…,△BnAnAn+1,…分别是以A1,A2,A3,…,An,…为直角顶点的等腰直角三角形,则△B10A10A11的面积是 .
13.如图,点P的坐标为(2,0),点B在直线y=x+m上运动,当线段PB最短时,PB的长度是 .
14.已知实数x,y满足x+2y=4,并且x≤3,y<2,现有m=x﹣2y,则m的取值范围是 .
15.如图所示,已知点F的坐标为(3,0),点A,B分别是某函数图象与x轴、y轴的交点,点P是此图象上的一动点.设点P的横坐标为x,PF的长为d,且d与x之间满足关系:d=5﹣x(0≤x≤5),则下列结论:
①AF=2; ②S△POF的最大值是6;③当d=时,OP=; ④OA=5.
其中正确的有 (填序号).
16.对于三个数a、b、c,用min{a,b,c}表示这三个数中最小的数,例如,min{﹣1,2,3}=﹣1,.那么观察图象,可得到min{x+1,2﹣x,2x﹣1}的最大值为 .
17.如图,在平面直角坐标系xOy中,点B(﹣1,4),点A(﹣7,0),点P是直线y=x﹣2上一点,且∠ABP=45°,则点P的坐标为 .
18.已知A1,A2,A3,…,An,An+1是x轴上的点,且OA1=A1A2=A2A3=…=AnAn+1=1,分别过点A1,A2,A3,…,An,An+1作x轴的垂线交直线y=2x于点B1,B2,B3,…,Bn,Bn+1,连接A1B2,B1A2,A2B3,…,AnBn+1,BnAn+1,依次相交于点P1,P2,P3,…,Pn.若△A1B1P1,△A2B2P2,△A3B3P3,…,△AnBnPn的面积依次记为S1,S2,S3,…,Sn,则Sn为 .
19.如图,已知点A是第一象限内横坐标为2的一个定点,AC⊥x轴于点M,交直线y=﹣x于点N.若点P是线段ON上的一个动点,∠APB=30°,BA⊥PA,则点P在线段ON上运动时,A点不变,B点随之运动.求当点P从点O运动到点N时,点B运动的路径长是 .
三.解答题(共12小题)
20.小明家新房装修时选定了某种品牌同一花色的壁纸,这种壁纸有大卷和小卷两种型号,已知购买1卷大卷壁纸和2卷小卷壁纸共花费900元,购买2卷大卷壁纸和3卷小卷壁纸共花费1550元.其中一大卷壁纸可贴10平方米的墙壁,一小卷壁纸可贴5平方米的墙纸.
(1)求大卷和小卷壁纸的单价;
(2)小明的爸爸共购买了40卷壁纸.若设购买大卷壁纸x卷.
①设购买壁纸总费用为y元,写出y与x的函数关系式;
②小明的爸爸决定,买壁纸的预算不能超过15000元,求可贴墙壁的最大面积.
21.已知直线AB交x轴于点A(a,o),交y轴于点B(0,b),且a、b满足|a+b|+(b﹣4)2=0.
(1)求∠ABO的度数;
(2)如图1,若点C在第一象限,且BE⊥AC于点E,延长BE至点D,使得BD=AC,连接OC、OD、CD,试判断△COD的形状,并说明理由;
(3)如图2,若点C在OB上,点F在AB的延长线上,且AC=CF,△ACP是以AC为直角边的等腰直角三角形,CQ⊥AF于点Q,求的值.
22.如图,直线y=﹣2x+12与x轴交于点A,与y轴交于点B,点C是线段AB的中点,点D在线段OC上,OD=2CD,直线AD交y轴于点E.
(1)点C的坐标为 ;
(2)①求直线AD的解析式;②P是直线AD上的点,在平面内是否存在点Q,使以点O、A、P、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)F是线段AB上一动点,连接EF,将△EFB翻折得△EFB′,B′在直线AE的上方,若△EFB′与△AEF的重叠部分为直角三角形,请直接写出线段BF的长.
23.如图1,在平面直角坐标系xOy中,点O为坐标原点,直线AB:y=kx+3与直线AC:y=﹣2x+b交于点A(2,n),与x轴分别交于点B(﹣6,0)和点C.点D为线段BC上一动点,将△ABD沿直线AD翻折得到△ADE,线段AE交x轴于点F.
(1)求直线AC的函数表达式;
(2)若点D在线段BO上;
①当点E落在y轴上时,求点E的坐标;
②当△DEF与△AFC的面积相等时,求线段AD的长;
(3)若△DEF为直角三角形,请直接写出点D的坐标.
24.如图,已知一次函数y=﹣x+7与正比例函数y=x的图象交于点A,且与x轴交于点B.
(1)求点A和点B的坐标;
(2)过点A作AC⊥y轴于点C,过点B作直线l∥y轴,动点P从点O出发,以每秒1个单位长的速度,沿O﹣C﹣A的路线向点A运动;同时直线l从点B出发,以相同速度向左平移,在平移过程中,直线l交x轴于点R,交线段BA或线段AO于点Q.当点P到达点A时,点P和直线l都停止运动.在运动过程中,设动点P运动的时间为t秒(t>0).
①当t为何值时,以A、P、R为顶点的三角形的面积为8?
②是否存在以A、P、Q为顶点的三角形是AP=AQ的等腰三角形?若存在,求t的值;若不存在,请说明理由.
25.如图1,矩形的边OA在x轴上,边OC在y轴上,点B的坐标为(6,8).D是AB边上一点(不与点A、B重合),将△BCD沿直线CD翻折,使点B落在点E处.
(1)求直线AC所表示的函数的表达式;
(2)如图2,当点E恰好落在矩形的对角线AC上时,求点D的坐标;
(3)如图3,当以O、E、C三点为顶点的三角形是等腰三角形时,求△OEA的面积.
26.如图,在平面直角坐标系中,直线l1:y=﹣x+4分别交x、y轴于B、A两点,将△AOB沿直线l2:y=2x折叠,点B落在y轴的点C处.
(1)点C的坐标为 ;
(2)若点D沿射线BA运动,连接OD,当△CDB与△CDO面积相等时,求直线OD的解析式;
(3)在(2)的条件下,当点D在第一象限时,沿x轴平移直线OD,分别交x,y轴于点E,F,在平面直角坐标系中,是否存在点M(m,3)和点P,使四边形EFMP为正方形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.
27.如图,在平面直角坐标系中,直线l1的解析式为y=x,直线l2的解析式为y=﹣x+3,与x轴、y轴分别交于点A、点B,直线l1与l2交于点C.
(1)求点A、点B、点C的坐标,并求出△COB的面积;
(2)若直线l2上存在点P(不与B重合),满足S△COP=S△COB,请求出点P的坐标;
(3)在y轴右侧有一动直线平行于y轴,分别与l1,l2交于点M、N,且点M在点N的下方,y轴上是否存在点Q,使△MNQ为等腰直角三角形?若存在,请直接写出满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
28.如图1,已知直线y=2x+2与y轴,x轴分别交于A,B两点,以B为直角顶点在第二象限作等腰Rt△ABC
(1)求点C的坐标,并求出直线AC的关系式;
(2)如图2,直线CB交y轴于E,在直线CB上取一点D,连接AD,若AD=AC,求证:BE=DE.
(3)如图3,在(1)的条件下,直线AC交x轴于点M,P(﹣,k)是线段BC上一点,在x轴上是否存在一点N,使△BPN面积等于△BCM面积的一半?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
29.如图1,在直角坐标系中,过A(2,0),B(0,﹣4)两点的直线与直线y=﹣x+5交于点E,直线y=﹣x+5分别交x轴、y轴于C,D两点,
(1)求直线AB的解析式和点E的坐标;
(2)在射线EB上有一点M,使得点M到直线DC的距离为3,求点M的坐标;
(3)在(1)的基础上,过点O,A,P,Q(0,2)作正方形OAPQ如图2,将正方形OAPQ沿x轴正方向平移,得到正方形O′A′P′Q′,当点A与点C重合时停止移动.设点A'的坐标为(t,0),正方形O′A′P′Q′与△ACE重叠部分的面积为S,直接写出S与t之间的函数关系式和相应t的取值范围.
30.在平面直角坐标系中,M(m,n),B(0,b),m,n满足m2+2n2﹣2mn+4n+4=0,B为y轴上一动点,绕B点将直线BM顺时针旋转45°交x轴于C点,过C点作AC⊥BC交直线BM于点A(a,t).
(1)求M点的坐标.
(2)如图1,在B点运动过程中,A点的横坐标是否会发生变化?若不变,求a的值.若变化,写出A点横坐标a的取值范围.
(3)如图2,过T(a,0)作TH⊥BM垂足为H(垂足H在x轴的下方),在射线HB上截取HK=HT,连OK.在B点运动过程中,求∠OKB的度数并直接写出b的取值范围.
31.如图1,在平面直角坐标系中,A(a,0),B(0,b),且a、b满足b=.
(1)求直线AB的解析式;
(2)若点M为直线y=mx在第一象限上一点,且△ABM是等腰直角三角形,求m的值;
(3)如图3,过点A的直线y=kx﹣2k交y轴负半轴于点P,N点的横坐标为﹣1,过N点的直线y=交AP于点M,若的值不变,请你加以证明和求出其值.
参考答案与解析
一.选择题(共10小题)
1.C. 2.A. 3.D. 4.D. 5.B.
6.C. 7.D. 8.C. 9.C. 10.D.
二.填空题(共9小题)
11. . 12. 217 . 13. +m . 14. ﹣4<m≤2 .
15. ①②④ 16. 1 . 17. ,) . 18. . 19. .
三.解答题(共12小题)
20.小明家新房装修时选定了某种品牌同一花色的壁纸,这种壁纸有大卷和小卷两种型号,已知购买1卷大卷壁纸和2卷小卷壁纸共花费900元,购买2卷大卷壁纸和3卷小卷壁纸共花费1550元.其中一大卷壁纸可贴10平方米的墙壁,一小卷壁纸可贴5平方米的墙纸.
(1)求大卷和小卷壁纸的单价;
(2)小明的爸爸共购买了40卷壁纸.若设购买大卷壁纸x卷.
①设购买壁纸总费用为y元,写出y与x的函数关系式;
②小明的爸爸决定,买壁纸的预算不能超过15000元,求可贴墙壁的最大面积.
【解答】解:(1)设大卷壁纸单价为m元/卷,小卷壁纸单价为n元/卷,
由题意得:,
解得:,
答:大卷壁纸单价为400元/卷,小卷壁纸单价为250元/卷;
(2)①购买大卷壁纸x卷,购买小卷壁纸(40﹣x)卷,
则y=400x+250(40﹣x)=150x+10000,
∴y与x的函数关系式为y=150x+10000;
②∵y≤15000,
∴150x+10000≤15000,
解得:x≤,x为整数,
设贴墙壁的面积为S,
则S=10x+5(40﹣x)=5x+200,
∵5>0,
∴S随x的增大而增大,
∵x最大值为33,
∴Smax=5×33+200=365,
答:可贴墙壁的最大面积为365平方米.
21.已知直线AB交x轴于点A(a,o),交y轴于点B(0,b),且a、b满足|a+b|+(b﹣4)2=0.
(1)求∠ABO的度数;
(2)如图1,若点C在第一象限,且BE⊥AC于点E,延长BE至点D,使得BD=AC,连接OC、OD、CD,试判断△COD的形状,并说明理由;
(3)如图2,若点C在OB上,点F在AB的延长线上,且AC=CF,△ACP是以AC为直角边的等腰直角三角形,CQ⊥AF于点Q,求的值.
【解答】解:(1)∵|a+b|+(b﹣4)2=0,
∴a=﹣4,b=4,
∴点A的坐标为(﹣4,0),点B的坐标为(0,4),
∴AO=BO=4,
∵∠AOB=90°,
∴∠ABO的度数为45°;
(2)△COD是等腰直角三角形.
证明:如图1:
∵BE⊥AC,OA⊥OB,
∴∠EFB+∠EBF=∠OFA+∠OAF,
又∵∠OFA=∠EFB,
∴∠EBF=∠OAF,
在△AOC与△BOD中,
,
∴△AOC≌△BOD(SAS),
∴OC=OD,∠AOC=∠BOD,
∴∠AOB+∠BOC=∠BOC+∠DOC,
∴∠DOC=∠AOB=90°,
∴△COD为等腰直角三角形;
(3)过点C作CK⊥OB交AB于K,
∵∠ACP=90°,
∴∠BCP=∠OAC,
∵OA=OB,
∴∠OAC+∠CAF=∠OAB=45°,
∴∠OBA=∠F+∠BCF=45°,
∵AC=CF,
∴∠CAF=∠F,
∴∠BCF=∠OAC=∠BCP,即OB平分∠PCF,
∵△ACP是以AC为直角边的等腰直角三角形,
∴CA=CP,
∵AC=CF,
∴CP=CF,
∵CB=CB,
∴△BCF≌△BCP (SAS),
∴BF=BP,
∵∠OBA=45°,CK⊥OB,
∴△BCK为等腰直角三角形,
∴△ACF和△BCK均为等腰三角形,
∵CQ⊥AF,
∴FQ=AQ,BQ=QK,
∴BF=AK,
∵△BCK为等腰直角三角形,
∴BQ=QK=CQ,
∴===2.
22.如图,直线y=﹣2x+12与x轴交于点A,与y轴交于点B,点C是线段AB的中点,点D在线段OC上,OD=2CD,直线AD交y轴于点E.
(1)点C的坐标为 (3,6) ;
(2)①求直线AD的解析式;②P是直线AD上的点,在平面内是否存在点Q,使以点O、A、P、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)F是线段AB上一动点,连接EF,将△EFB翻折得△EFB′,B′在直线AE的上方,若△EFB′与△AEF的重叠部分为直角三角形,请直接写出线段BF的长.
【解答】解:(1)由题意得,
A(6,0),B(0,12),
∴C(3,6),
故答案是(3,6);
(2)①如图1,
作CM⊥x轴于M,DN⊥x轴于N,
∴DN//CM
∴△ODN∽△OCM,
∴,
∴==,
∴DN=4,ON=2,
∴D(2,4)
设直线AD的解析式是y=kx+b,
∴,
∴,
∴直线AD的解析式为:y=﹣x+6;
②设P(a,﹣a+6),
又∵O(0,0),A(6,0),
∴OA2=36,
OP2=a2+(a﹣6)2=2a2﹣12a+36,
AP2=(a﹣6)2+(a﹣6)2=2a2﹣24a+72,
(Ⅰ)若以OA为对角线,
∴Q(a,a﹣6),
∵OP=AP,即OP2=AP2,
∴2a2﹣12a+36=2a2﹣24a+72,
∴a=3,
∴Q(3,﹣3);
(Ⅱ)若以OP为对角线,
∴Q(a﹣6,﹣a+6),
∵OA=AP,即OA2=AP2,
∴36=2a2﹣24a+72,
∴a=6,
∴Q(,)或(,),
③若以AP为对角线,
∴Q(a+6,﹣a+6),
∵OA=OP,即OA2=OP2,
∴36=2a2﹣12a+36,
∴a=0或a=6(舍去),
∴Q(6,6);
综上所述,点Q的坐标为(3,﹣3)或(,)或(,)或(6,6);
(3)如图2,
当EF⊥AB时,重合部分的是△EFB′是直角三角形,
∵∠EBF是公共角,
∠BFE=∠AOB=90°,
∴△BEF∽△BAO,
∴=,
∴=,
∴BF=,
如图3,
当EB′⊥BF时,作FG⊥BE于G,
由上知,
BH=,EH=,
∵∠EF平分∠BEB′,
∴∠HFE=∠GFE,
∴GE=EH=,
∴BG=BE﹣GE
=6﹣,
∵GF∥OA,
∴=,
∴=,
∴BF=3﹣,
综上所述:BF=或3﹣.
23.如图1,在平面直角坐标系xOy中,点O为坐标原点,直线AB:y=kx+3与直线AC:y=﹣2x+b交于点A(2,n),与x轴分别交于点B(﹣6,0)和点C.点D为线段BC上一动点,将△ABD沿直线AD翻折得到△ADE,线段AE交x轴于点F.
(1)求直线AC的函数表达式;
(2)若点D在线段BO上;
①当点E落在y轴上时,求点E的坐标;
②当△DEF与△AFC的面积相等时,求线段AD的长;
(3)若△DEF为直角三角形,请直接写出点D的坐标.
【解答】解:(1)把B(﹣6,0)代入kx+3,
∴﹣6+3=0,
∴k=,
∴直线AB解析式:y=x+3,
把点A(2,n)代入y=x+3,
∴n=4,
∴A(2,4),
把(2,4)代入y=﹣2x+b得,
﹣4+b=4,
∴b=8,
∴直线AC的函数表达式:y=﹣2x+8.
(2)①如图,过点A作AH⊥y轴于点H,
∴AH=2,AE2=AB2=(﹣6﹣2)2+(0﹣4)2=80,
∴HE==2,
∴OE=HE﹣OH=2﹣4,
∴E点的坐标为(0,4﹣2),
②∵S△DEF=S△APC,
∴S△DEF+S△ADF=S△AFC+S△ADF,即S△ADE=S△ADC,
∵S△ABD=S△ADE,
∴S△ABD=S△ADC,
∴D为BC中点,
∵y=﹣2x+8,
当y=0时,
∴﹣2x+8=0,
∴x=4,
∴C(4,0),
∵B(﹣6,0),
∴D(,0),即D(﹣1,0),
∴AD==5.
(3)由对折得,∠E=∠ABD=90°,
∴△DEF为直角三角形,分两种情况讨论:
当∠EDF=90°时,
如图,由对折可得,∠ADB=∠ADE==135°,
∴∠ADO=135°﹣90°=45°,
过点A作AG⊥BC于G,
∴AG=DG=4,
∵OG=2,
∴OD=2,
∴D(﹣2,0),
当∠DFE=90°时,
由对折得,AE=AB==4,BD=DE,
∴EF=4﹣4,
由A、B两点坐标可得:BF=2﹣(﹣6)=8,
设DF=m,则BD=8﹣m,
∴DE=8﹣m,
∴(8﹣m)2=m2+(4﹣4)2,
∴m=2﹣2,
∴OD=DF﹣OF=2﹣2﹣2=2﹣4,
∴D(4﹣2,0),
综上,D(﹣2,0)或(4﹣2,0).
24.如图,已知一次函数y=﹣x+7与正比例函数y=x的图象交于点A,且与x轴交于点B.
(1)求点A和点B的坐标;
(2)过点A作AC⊥y轴于点C,过点B作直线l∥y轴,动点P从点O出发,以每秒1个单位长的速度,沿O﹣C﹣A的路线向点A运动;同时直线l从点B出发,以相同速度向左平移,在平移过程中,直线l交x轴于点R,交线段BA或线段AO于点Q.当点P到达点A时,点P和直线l都停止运动.在运动过程中,设动点P运动的时间为t秒(t>0).
①当t为何值时,以A、P、R为顶点的三角形的面积为8?
②是否存在以A、P、Q为顶点的三角形是AP=AQ的等腰三角形?若存在,求t的值;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)∵已知一次函数y=﹣x+7与正比例函数y=x的图象交于点A,且与x轴交于点B,
∴B(7,0),A(3,4),
(2)①当0<t<4时,PO=t,PC=4﹣t,BR=T,OR=7﹣t,
过A作AM⊥x轴于点M,
∵以A、P、R为顶点的三角形的面积为8,
∴S梯形ACOB﹣S△ACP﹣S△POR﹣S△ARB=8,
∴(3+7)×4﹣×3×(4﹣t)﹣×t×(7﹣t)﹣×4t=8,
∴t2﹣8t+12=0,
解得t1=2,t2=6(舍),
当4≤t≤7时,
∴S△APR=×AP×OC=2(7﹣t)=8,
∴t=3(舍),
∴当t=2时,以A、P、R为顶点的三角形的面积为8.
②存在,
当0<t≤4时,直线l与AB相交于Q,直线AB与y轴交于点N,
∵NO=OB,
∴∠OBN=∠ONB=45°,
∵直线l∥y轴,
∴RQ=RB=t,AM=BM=4,
∴QB=,AQ=4,
∵RB=OP=QR=t,
∴PQ∥OR,
PQ=OR=7﹣t,
∵AP=AQ,
∴7﹣t=2×3,
∴t=1,
当4≤t≤7时,
若AP=AQ,
∴7﹣t=5﹣(7﹣t),
∴t=.
∴t=1或t=,以A、P、Q为顶点的三角形是AP=AQ的等腰三角形.
25.如图1,矩形的边OA在x轴上,边OC在y轴上,点B的坐标为(6,8).D是AB边上一点(不与点A、B重合),将△BCD沿直线CD翻折,使点B落在点E处.
(1)求直线AC所表示的函数的表达式;
(2)如图2,当点E恰好落在矩形的对角线AC上时,求点D的坐标;
(3)如图3,当以O、E、C三点为顶点的三角形是等腰三角形时,求△OEA的面积.
【解答】解:(1)∵点B的坐标为(6,8)且四边形OABC是矩形,
∴点A、C的坐标分别为(6,0)、(0,8),
设AC的表达式为y=kx+b,
把A、C两点的坐标分别代入上式得,解得,
∴直线AC所表示的函数的表达式是;
(2)∵点A的坐标为(6,0),点C的坐标为(0,8),
∴OA=6,OC=8.
∴Rt△AOC中,AC=,
∵四边形OABC是矩形,
∴∠B=90°,BC=6,AB=8,
∵沿CD折叠,
∴∠CED=90°,BD=DE,CE=6,AE=4,
∴∠AED=90°,
设BD=DE=a,则AD=8﹣a,
∵Rt△AED中,由勾股定理得:AE2+DE2=AD2,
∴42+a2=(8﹣a)2,解得a=3,
∴点D的坐标为(6,5);
(3)过点E分别作x、y轴的垂线,垂足分别为M、N,
∵EN⊥OC,EM⊥OA,OC⊥OA,
∴∠ENO=∠NOM=∠OME=90°,
∴四边形OMEN是矩形,
∴EM=ON.
①当EC=EO时,
∵EC=EO,NE⊥OC,
∴ON=OC=4=EM,
△OEA的面积=×OA×EM=×6×4=12;
②当OE=OC时,
∵EN⊥OC,
∴∠ENC=∠ENO=90°,
设ON=b,则CN=8﹣b,
在Rt△NEC中,NE2=EC2﹣CN2,
在Rt△ENO中,NE2=EO2﹣ON2,
即62﹣(8﹣b)2=82﹣b2,
解得:b=,
则EM=ON=,
△OEA的面积=×OA×EM=×6×=;
故△OEA的面积为12或.
26.如图,在平面直角坐标系中,直线l1:y=﹣x+4分别交x、y轴于B、A两点,将△AOB沿直线l2:y=2x折叠,点B落在y轴的点C处.
(1)点C的坐标为 (0,3) ;
(2)若点D沿射线BA运动,连接OD,当△CDB与△CDO面积相等时,求直线OD的解析式;
(3)在(2)的条件下,当点D在第一象限时,沿x轴平移直线OD,分别交x,y轴于点E,F,在平面直角坐标系中,是否存在点M(m,3)和点P,使四边形EFMP为正方形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.
【解答】解:(1)直线l1:y=﹣x+4分别交x、y轴于B、A两点,则点A、B的坐标分别为:(0,4)、(6,0),
设直线l2与y轴交于点H(0,﹣),则BH==,
则CH=BH=,则OC=HC﹣OH=﹣=3,
故答案为:(0,3);
(2)①点D在第一象限时,
∵△CDB与△CDO面积相等,
∴CD∥OB,
∴点D的纵坐标为3,
当y=3时,﹣x+4=3,
解得:x=,
∴点D的坐标为(,3),
∴直线OD的解析式为:y=2x;
②点D在第二象限时,AC=4﹣3=1.
设点D到y轴的距离为a,
则S△CDB=S△CDA+S△CAB
=×1 a+×1×6
=a+3,
∵△CDB与△CDO面积相等,
∴a+3=×3a,
解得a=3,
∴点D的横坐标为﹣3,
当x=﹣3时,y=﹣×(﹣3)+4=6,
∴点D的坐标为(﹣3,6),
∴直线OD的解析式为:y=﹣2x;
(3)存在,理由:
设直线OD平移后的解析式为y=2x+b,
令y=0,则2x+b=0,解得x=﹣b,
令x=0,则y=b,
所以OE=﹣b,OF=b,
过点M作MN⊥y轴于N,过点P作PQ⊥x轴于Q,
∵四边形EFMP为正方形,
∴△MNF≌FOE≌△EQP,
∴MN=OF=EQ,NF=OE=PQ,
M(m,3),
∴ON=b+b=3,
解得b=2
∴OE=1,OF=2,
∴OQ=OE+QE=1+2=3,
∴M(﹣2,3),P(﹣3,1).
故存在点M(﹣2,3)和点P(﹣3,1),使四边形EFMP为正方形.
当直线在EF经过一,二,三象限时,如图3﹣1中,同法可得M(6,3),P(3,﹣3).
综上所述,满足条件的点P的坐标为(﹣3,1)或(3,﹣3).
27.如图,在平面直角坐标系中,直线l1的解析式为y=x,直线l2的解析式为y=﹣x+3,与x轴、y轴分别交于点A、点B,直线l1与l2交于点C.
(1)求点A、点B、点C的坐标,并求出△COB的面积;
(2)若直线l2上存在点P(不与B重合),满足S△COP=S△COB,请求出点P的坐标;
(3)在y轴右侧有一动直线平行于y轴,分别与l1,l2交于点M、N,且点M在点N的下方,y轴上是否存在点Q,使△MNQ为等腰直角三角形?若存在,请直接写出满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)直线l2的解析式为y=﹣x+3,与x轴、y轴分别交于点A、点B,则点A、B的坐标分别为(6,0)、(0,3),
联立式y=x,y=﹣x+3并解得:x=2,故点C(2,2);
△COB的面积=×OB×xC=×3×2=3;
(2)设点P(m,﹣m+3),
S△COP=S△COB,则BC=PC,
则(m﹣2)2+(﹣m+3﹣2)2=22+12=5,
解得:m=4或0(舍去0),
故点P(4,1);
(3)设点M、N、Q的坐标分别为(m,m)、(m,3﹣m)、(0,n),
①当∠MQN=90°时,
∵∠GNQ+∠GQN=90°,∠GQN+∠HQM=90°,∴∠MQH=∠GNQ,
∠NGQ=∠QHM=90°,QM=QN,
∴△NGQ≌△QHM(AAS),
∴GN=QH,GQ=HM,
即:m=3﹣m﹣n,n﹣m=m,
解得:m=,n=;
②当∠QNM=90°时,
则MN=QN,即:3﹣m﹣m=m,解得:m=,
n=yN=3﹣=;
③当∠NMQ=90°时,
同理可得:n=;
综上,点Q的坐标为(0,)或(0,)或(0,).
28.如图1,已知直线y=2x+2与y轴,x轴分别交于A,B两点,以B为直角顶点在第二象限作等腰Rt△ABC
(1)求点C的坐标,并求出直线AC的关系式;
(2)如图2,直线CB交y轴于E,在直线CB上取一点D,连接AD,若AD=AC,求证:BE=DE.
(3)如图3,在(1)的条件下,直线AC交x轴于点M,P(﹣,k)是线段BC上一点,在x轴上是否存在一点N,使△BPN面积等于△BCM面积的一半?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)令x=0,则y=2,令y=0,则x=﹣1,则点A、B的坐标分别为:(0,2)、(﹣1,0),
过点C作CH⊥x轴于点H,
∵∠HCB+∠CBH=90°,∠CBH+∠ABO=90°,∴∠ABO=∠BCH,
∠CHB=∠BOA=90°,BC=BA,∴△CHB≌△BOA(AAS),
∴BH=OA=2,CH=OB,则点C(﹣3,1),
将点A、C的坐标代入一次函数表达式:y=mx+b得:,解得:,
故直线AC的表达式为:y=x+2;
(2)同理可得直线CD的表达式为:y=﹣x﹣…①,则点E(0,﹣),
直线AD的表达式为:y=﹣3x+2…②,
联立①②并解得:x=1,即点D(1,﹣1),
点B、E、D的坐标分别为(﹣1,0)、(0,﹣)、(1,﹣1),
故点E是BD的中点,即BE=DE;
(3)将点BC的坐标代入一次函数表达式并解得:
直线BC的表达式为:y=﹣x﹣,
将点P坐标代入直线BC的表达式得:k=,
直线AC的表达式为:y=x+2,则点M(﹣6,0),
S△BMC=MB×yC=×5×1=,
S△BPN=S△BCM==NB×k=NB,
解得:NB=,
故点N(﹣,0)或(,0).
29.如图1,在直角坐标系中,过A(2,0),B(0,﹣4)两点的直线与直线y=﹣x+5交于点E,直线y=﹣x+5分别交x轴、y轴于C,D两点,
(1)求直线AB的解析式和点E的坐标;
(2)在射线EB上有一点M,使得点M到直线DC的距离为3,求点M的坐标;
(3)在(1)的基础上,过点O,A,P,Q(0,2)作正方形OAPQ如图2,将正方形OAPQ沿x轴正方向平移,得到正方形O′A′P′Q′,当点A与点C重合时停止移动.设点A'的坐标为(t,0),正方形O′A′P′Q′与△ACE重叠部分的面积为S,直接写出S与t之间的函数关系式和相应t的取值范围.
【解答】解:(1)将点A、B坐标代入一次函数表达式:y=kx+b得:,解得:,
故直线AB的表达式为:y=2x﹣4,
直线CD的表达式为:y=﹣x+5…①,
则点C、D的表达式分别为:(5,0)、(0,5),
联立直线AB表达式与直线CD表达式:y=﹣x+5并解得:x=3,
故点E(3,2);
(2)如图,设点M(m,2m﹣4),
过点M作MN⊥CD交于点N,
则MN=3,
∵MN⊥CD,
∴直线MN表达式中的k值为1,
设直线MN的表达式为:y=x+b′,将点M坐标代入上式并解得:
直线MN的表达式为:y=x+(m﹣4)…②,
联立①②并解得:x=,则点N(,),
MN2=(m﹣)2+(﹣2m+4)2=(3)2,
解得:m=1或5(舍去),
故点M(1,﹣2);
(3)①如图2(左侧图),
当2≤t≤3时,图象到达O′Q′P′A′的位置,
OA=2,OB=4,∵GA′∥OB,则=2,则GA′=2AA′
则S=AA′×A′G=AA′×AA′tanα=(t﹣2)2;
②3<t≤4时,如图3,设A′P′交直线CD于点H,
此时,点A′(t,0),则A′C=5﹣t=A′H,
∴P′H=P′E=2﹣A′H=3﹣(5﹣t)=t﹣3,
∴S=S梯形AA′P′E﹣S△EHP′=(t﹣3+t﹣2)×2(t﹣3)2=﹣t2+5t﹣;
③如图4,
4<t≤5时,图象到达O′′Q′′P′′A′′的位置,
直线BE交O″Q″于点H′,直线CD交A″P″于点G′,
AA''=t﹣2,AO''=t﹣4,A''C=5﹣t,H'O''=2AO''=2(t﹣4)=2t﹣8,G'A''=A''C=5﹣t,
S△AO″H′=×AO''×O''H'=(t﹣4)2,同理S△A″CG′=(5﹣t)2,S=S△ACE﹣S△AO″H′﹣S△A″CG′=3﹣(t﹣4)2﹣(5﹣t)2=﹣t2+13t﹣.
则AA″=t,AO″=t﹣2,A″C=3﹣t,
H′O″=2AO″=2(t﹣2),G′A″=A″C=3﹣t,
S△AO″H′=×AO″×O″H′=(t﹣2)2,
同理:S△A″CG′=(3﹣t)2,
S=S△ACE﹣S△AO″H′﹣S△A″CG′=3﹣(t﹣2)2﹣(3﹣t)2=﹣t2+7t﹣,
故:S=.
30.在平面直角坐标系中,M(m,n),B(0,b),m,n满足m2+2n2﹣2mn+4n+4=0,B为y轴上一动点,绕B点将直线BM顺时针旋转45°交x轴于C点,过C点作AC⊥BC交直线BM于点A(a,t).
(1)求M点的坐标.
(2)如图1,在B点运动过程中,A点的横坐标是否会发生变化?若不变,求a的值.若变化,写出A点横坐标a的取值范围.
(3)如图2,过T(a,0)作TH⊥BM垂足为H(垂足H在x轴的下方),在射线HB上截取HK=HT,连OK.在B点运动过程中,求∠OKB的度数并直接写出b的取值范围.
【解答】解:(1)∵m2+2n2﹣2mn+4n+4=0,∴(m﹣n)2+(n+2)2=0,
∴;解得:;
∴M(﹣2,﹣2)
(2)在B点运动过程中,A点的横坐标不变,a=﹣4;
如图1,连接CM,OM,过点M作MD⊥x轴于D,作ME∥x轴,过点A作AE∥y轴交ME于E,交x轴于T,
∵AC⊥CB,∠ABC=45°,∴∠ATC=∠ACB=∠BOC=90°,
∴∠BCO+∠ACT=90°,∠BCO+∠CBO=90°,∠CAB=∠ABC
∴∠ACT=∠CBO,AC=BC
∴△ACT≌△CBO(AAS)
∴CT=BO,AT=CO
∴a=t+b
∵OD=DM=2,∠ODM=90°,
∴∠DOM=∠ABC=45°,
∵∠DOM+∠COM=180°
∴∠ABC+∠COM=180°,
∴B、C、O、M四点共圆,
∴∠COB=∠CMB=90°,即CM⊥AB,
∵AC=BC,
∴AM=BM,即M为AB中点,
∴b+t=﹣4,∴a=﹣4.
(3)如图2,连接TM、OM,过O作ON⊥BM于N,由(2)知,点T(﹣4,0),
易证△OMT是等腰直角三角形,
∴TM=OM,∠OMT=90°,
∵TH⊥BM,ON⊥BM,
∴∠THM=∠ONM=90°
∴∠TMH+∠OMN=90°,∠MON+∠OMN=90°,
∴∠TMH=∠MON
∴△TMH≌△MON(AAS)
∴HT=MN=HK,KN=HM=ON
∴∠OKB=45°;
字母b的取值范围是:﹣4<b<0.
同理当b>0时,∠OKB=135°.
31.如图1,在平面直角坐标系中,A(a,0),B(0,b),且a、b满足b=.
(1)求直线AB的解析式;
(2)若点M为直线y=mx在第一象限上一点,且△ABM是等腰直角三角形,求m的值;
(3)如图3,过点A的直线y=kx﹣2k交y轴负半轴于点P,N点的横坐标为﹣1,过N点的直线y=交AP于点M,若的值不变,请你加以证明和求出其值.
【解答】解:(1)由题意得:a2﹣4≥0,4﹣a2≥0,故a=±2(舍去﹣2),
故:a=2,b=4,
即点A、B的坐标分别为(2,0)、(0,4),
将点A、B的坐标代入一次函数表达式y=kx+n得:,解得:,
故直线AB的表达式为:y=﹣2x+4;
(2)①当∠MBA为直角时,
如左侧图,则AB=BM,
∵∠HBM+∠HMB=90°,∠MBH+∠ABO=90°,
∴∠ABO=∠MBH,又∵∠MHB=∠BOA=90°,AB=BM,
∴△MHB≌△BOA(AAS),
∴BH=OA=2,HM=OB=4,
故点M坐标为(4,6),
把点M坐标代入y=mx,
解得:m=;
②当∠BAM是直角时,
同理可得:点M(6,2),
故m=;
③当∠BMA为直角时,
如右侧图,
同理可得:点M(3,3),则m=1;
综上,m=或或1;
(3)N点在直线y=上,则点N(﹣1,﹣k),
联立y=kx﹣2k、y=并解得:x=3,故点M(3,k),
直线y=kx﹣2k交y轴负半轴于点P,则点P(0,﹣2k),
PM﹣PN=﹣=2,
而AM==,
故:=2为常数