人教版八年级数学下册第19章 一次函数 期末压轴题训练 (含解析)

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名称 人教版八年级数学下册第19章 一次函数 期末压轴题训练 (含解析)
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 数学
更新时间 2023-07-07 00:00:00

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第19章 一次函数 期末压轴题训练
1.问题发现.
(1)如图,等腰直角置于平面直角坐标系中,点,的坐标分别为,,是上一点,,则点的坐标为______.
(2)问题探究:如图,若点,的坐标分别为,,其余条件与相同,求经过,两点的直线表达式.
(3)问题解决:国庆前夕,某景区为了提高服务质量,想尽可能美化每一个角落,给游客美的享受.如图,是景区东门的广场一角,,两面墙互相垂直,景区管理部门设计将,墙面布置成历史故事宣传墙,边上用建筑隔板搭出段将该角落与广场其他区域隔开,段布置成时事政治宣传墙,剩余部分为广场角出入口,内部空间放置一些绿植和供游人休息的桌椅,考虑到防疫安全,还需在靠近出入口的处建一个体温检测点.已知,,平分,体温检测点在与的交点处.求点分别到,墙面的距离.
2.如图,点A坐标为,点B坐标为,点C坐标为,点D在x轴正半轴上,且.
(1)求所在直线的解析式;
(2)点Q为直线上一动点,若,求点Q的坐标;
(3)将绕点D逆时针旋转90°得,点M、N分别是直线与直线上的动点,当是以为斜边的等腰直角三角形时,直接写出M的坐标.
3.如图,在平面直角坐标系中,直线与直线相交于点,直线与y轴交于点.
(1)求直线的函数解析式;
(2)将沿直线翻折得到,使点O与点C重合,与x轴交于点D.求证:;
(3)在直线下方是否存在点P,使为等腰直角三角形?若存在,直接写出点P坐标;若不存在,请说明理由.
4.如图,直线AB:与坐标轴的交点分别为,,直线与坐标轴交于C,D两点.
(1)求直线AB与直线的交点E的坐标.
(2)直接写出不等式的解集.
(3)求四边形的面积.
5.如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,在中,,A点坐标为,线段交y轴于点C,的面积为10.
(1)求B点坐标;
(2)动点P从O出发沿y轴正方向运动,运动速度为2个单位长度/秒,运动时间为t秒,设的面积为S,用含t的代数式表示S,并直接写出t的取值范围;
(3)在(2)的条件下,点Q为x轴上一点,当时,连接,交于点D,当时,求D点的坐标.
6.如图,已知直线分别与x,y轴交于点A、B,与直线相交于点C,点P为直线上一点.
(1)求n和k的值;
(2)若点P在射线上,且,求点P的坐标;
(3)观察函数图象,请直接写出不等式的解集.
7.如图,一次函数的图象与x轴交于点A,与y轴交于点(0,3),已知,
(1)点A的坐标为____________;直线的表达式为____________;
(2)在y轴上有一点(0,4),在x轴上是否存在点P,使是等腰三角形?若存在,求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)若x轴上的动点Q在点A的右侧,以Q为直角顶点,为腰在第一象限内作等腰直角,连接并延长,交y轴于点E,当Q运动时,点E的位置是否发生变化?若不变,请求出点E的坐标;若变化,请说明理由.
8.如图1,已知直线与y轴,x轴分别交于A,B两点,过点B在第二象限内作且,连接.
(1)求点C的坐标;
(2)如图2,过点C作直线轴交于点D,交y轴于点E
①求线段的长;
②在坐标平面内,是否存在点M(除点B外),使得以点M,C,D为顶点的三角形与全等?若存在,请直接写出所有符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.
9.(1)如图1,已知△ABC,AC=BC,∠C=90°,顶点C在直线l上.操作:过点A作AD⊥l于点D,过点B作BE⊥l于点E,求证:△CAD≌△BCE.
(2)如图2,在直角坐标系中,直线l1:y=3x+3与y轴交于点A,与x轴交于点B,将直线l1绕着点A顺时针旋转45°得到l2.求l2的函数表达式.
(3)如图3,在直角坐标系中,点B(5,4),作BA⊥y轴于点A,作BC⊥x轴于点C,P是线段BC上的一个动点,点Q(a,2a﹣3)位于第一象限内.问点A、P、Q能否构成以点Q为直角顶点的等腰直角三角形,若能,请求出此时a的值,若不能,请说明理由.
10.如图1,函数与x轴交于点A,与y轴交于点B,点C与点A关于y轴对称.
(1)求直线BC的函数解析式;
(2)设点M是x轴上的一个动点,过点M作y轴的平行线,交直线AB于点P,交直线BC于点Q.
①若的面积为,求点M的坐标.
②连接BM,如图2,在点M的运动过程中是否存在点P,使,若存在,请求出点P坐标,若不存在,请说明理由.
11.如图,直线l分别交x轴、y轴于A、B两点,A(a,0),B(0,b),且.
(1)求A、B两点的坐标;
(2)C是线段AB上一点,C点的横坐标为3,P是y轴正半轴上一点,且满足∠OCP=45°,求出P点坐标;
(3)在(2)的条件下,过B作BD⊥OC,分别交OC、OA于F、D两点,E为OA上一点,且∠CEA=∠BDO,试判断线段OD与AE的数量关系,并说明理由.
12.如图
(1)模型建立,如图,等腰直角三角形中,,,直线经过点,过作于,过作于求证:≌;
(2)模型应用:
①已知直线与轴交于点,与轴交于点,将线段绕点逆时针旋转度,得到线段,过点,作直线,求直线的解析式;
②如图,矩形,为坐标原点,的坐标为,,分别在坐标轴上,是线段上动点,已知点在第一象限,且是直线上的一点,若是不以为直角顶点的等腰直角三角形,请直接写出所有符合条件的点的坐标.
13.如图,,,点B在x轴的正半轴上,且AB=4,连接AC交y轴于点D.
(1)求点B与点D的坐标;
(2)在y轴上是否存在点P,使得△ACP的面积与△ABC的面积相等?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)若点Q的纵坐标为5,且△QBC面积为20,请求出点Q的坐标.
14.对于平面直角坐标系中的图形,给出如下定义:为图形上任意一点,为图形上任意一点,如果两点间的距离有最小值,那么称这个最小值为图形间的“距离”,记作. 特别的,当图形有公共点时,记作.一次函数的图像为, 与轴交点为,在中,.
(1)求(点,)=________;当时,求=_________.
(2)若,直接写出的取值范围_________.
(3)函数的图像记为,若,则的取值范围是_________.
15.如图,在平面直角坐标系中,直线AB与x轴交于点B,与y轴交于点A,,,直线交直线AB于点C.
(1)求直线AB的解析式及C点的坐标:
(2)如图1,P为直线OC上一动点且在第一象限内,M、Q为x轴上动点,Q在M右侧且,当时,求最小值;
(3)如图2,将沿着射线CO方向平移,平移后A、O、B三点分别对应D、E、F三点,当DF过O点时,在平面内是否存在H点,在第一象限内是否存在N点,使得以H、N、D、F四个点为顶点的四边形为正方形,若存在,请直接写出H点坐标;若不存在,请说明理由.
16.如图,一次函数的图象与坐标轴交于,两点,将线段以点为中心逆时针旋转一定角度,点的对应点落在第二象限的点处,且的面积为.
(1)求点的坐标及直线的表达式;
(2)设直线与轴的交点为,若点是直线上第二象限内的一点,且,求点的坐标;
(3)过原点的直线与直线交于点,与直线交于点,在,,三点中,当其中一点是另外两点所连线段的中点时,求点的坐标.
17.如图,在平面直角坐标系中,直线的解析式为,直线与交于点,与y轴交于点,其中a,b满足.
(1)求直线的解析式.
(2)在平面直角坐标系中第二象限有一点,使得,请求出点P的坐标.
(3)已知平行于y轴左侧有一动直线,分别与,交于点M、N,且点M在点N的下方,点Q为y轴上一动点,且△MNQ为等腰直角三角形,请求出满足条件的点Q的坐标.
18.如图1,在平面直角坐标系中.直线l1:y=﹣x+3与直线l2:y=﹣x﹣6交于点A,已知点A的横坐标为﹣,直线l1与x轴交于点B,与y轴交于点C,直线l2与x轴交于点F,与y轴交于点D.
(1)求直线l1的解析式;
(2)将直线l2向上平移个单位得到直线l3,直线l3与y轴交于点E.过点E作y轴的垂线l4,若点M为垂线l4上的一个动点,点N为l2上的一个动点,求DM+MN的最小值;
(3)已知点P、Q分别是直线l1,l2上的两个动点,连接EP、EQ、PQ,是否存在点P、Q,使得EPQ是以点Q为直角顶点的等腰直角三角形,若存在,求点Q的坐标若不存在,说明理由.
参考答案:
1.(1)
(2)
(3),
【分析】过作于,根据勾股定理和等腰直角三角形的性质即可得到结论;
过作于,根据已知条件得到直线的解析式为,根据勾股定理得到,设,根据勾股定理得到,待定系数法即可得到结论;
以点为坐标原点建立平面直角坐标系,由得直线的解析式为,过作于,根据角平分线的性质得到,证明 ,求得,由知,,根据勾股定理得到,求得直线的解析式为,解方程组即可得到结论.
【解析】(1)如图,过作于,
∴,
∵是等腰直角三角形,点,的坐标分别为,,
∴,,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴点的坐标为,
故答案为:;
(2)如图,过作于,
∴,
∵点,的坐标分别为,,
∴,,
∴,

∴,
设直线的解析式为,
则,
∴,
∴直线的解析式为,
设,
∴,,
∴,
∵,
∴,
解得或(不合题意舍去),
∴,
设直线的解析式为,
∴,
∴,
∴直线的解析式为;
(3)如图,以点为坐标原点建立平面直角坐标系,
由得直线的解析式为,
过作于,
∵平分,,
∴,
∵,
∴,
∴,
由知,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
设直线的解析式为,
则,

∴直线的解析式为,
∴,
解得,,
∴点分别到,墙面的距离分别为,
【点评】本题主要考查了一次函数,全等三角形,勾股定理,等腰直角三角形等,解决问题的关键是添加辅助线,熟练掌握一次函数的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理解直角三角形,等腰直角三角形的性质,待定系数法求一次函数的解析式.
2.(1)
(2)点Q的坐标为或
(3)点M的坐标为或
【分析】(1)根据待定系数法求一次函数解析式即可;
(2)证明得出点的坐标,则可得的解析式,先求出的面积,然后根据进行求解即可;
(3)根据全等三角形的性质证明,求出直线的表达式为,设点,再分两种情况:当在上方时;当在下方时,进行讨论即可.
【解析】(1)解:设直线的表达式为()
∵点A坐标为,点B坐标为
∴解得
∴直线的表达式为;
(2)∵点A坐标为,点C坐标为
∴,
∵,
∴,
∴,故点,
∴直线的表达式为,

∵,

∴,
∴或5,
∵点Q为直线上,
∴点Q的坐标为或
(3)∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
故设直线的表达式为,
将点得坐标代入得,
解得,
∴直线的表达式为,
设点,
当在上方时,
过点作轴的平行线交轴与点,交过点与轴的平行线于点,
则∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
即,
解得,
∴点的坐标为,
当在下方时,,
同理可得的坐标为
综上所述:点M的坐标为或.
【点评】本题考查了一次函数的性质,全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形的性质,坐标与图形等知识点,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解本题的关键.
3.(1)
(2)见解析
(3),,
【分析】(1)先将代入直线的解析式,求出A点坐标,再利用待定系数法求直线的函数解析式;
(2)先利用两点间距离公式求出,推出.再利用折叠的性质得出,等量代换可得,根据内错角相等即可证明;
(3)过点作,,过点作,,连接,,,与交于,可得四边形是正方形,则,,均为等腰直角三角形.分别求出,,的坐标即可.
【解析】(1)解:直线与直线相交于点,

解得,

将,代入,得:

解得,
直线的函数解析式为;
(2)解:,,
,,


沿直线翻折得到,



(3)解:如图,过C作于M,
,,


由折叠的性质可知,



过点作,,过点作,,连接,,,与交于,
则四边形是正方形,
,,均为等腰直角三角形.
作轴于N,

,,

又,,

,,


四边形是正方形,
是的中点,也是的中点,
,,
的横坐标为,纵坐标为,


的横坐标为,纵坐标为,

综上,点P的坐标为:,,.
【点评】本题考查求一次函数解析式,折叠的性质,等腰三角形的性质,平行线的判定与性质,全等三角形的判定和性质,正方形的性质等,解题的关键是通过作图找出符合条件的P点的位置.
4.(1)
(2)
(3)4
【分析】(1)把点A,B的坐标代入即可求得直线的解析式,然后与直线联立即可解答;
(2)直接根据函数图像和点E的坐标即可写出的解集;
(3)根据可得C,D两点的坐标,进而可得、,然后根据、E 可得、点E到BD的距离是2,最后根据求解即可.
【解析】(1)解:把点A,B的坐标代入得,解得,
∴直线AB的解析式是.
解方程组,得,
∴点E的坐标是.
(2)解:由(1)可得点E的坐标是
由函数图像可得不等式的解集为.
(3)解:∵,
∴,,
∴,,
∵,E ,
∴,点E到BD的距离是2,
∴.
【点评】本题主要考查了求函数解析式、两直线交点问题、根据函数图像确定不等式解集、一次函数图像与坐标轴围成图形面积问题等知识点,掌握一次函数的相关性质是解答本题的关键.
5.(1)
(2)当P在线段上时, ; P在线段延长线时,
(3)
【分析】(1)分别过A、B作轴于F,轴于E,证明,可得,即可求解;
(2)过B作于J,则,根据,可得,再分两种情况讨论:当P在线段上时,当P在线段的延长线上时,即可求解;
(3)延长交x轴点G,可得,可证得,从而得到,由可得,可证得,可得到,再分别求出直线和 的解析式,即可求解.
【解析】(1)解:分别过A、B作轴于F,轴于E,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵B在第二象限,
∴;
(2)解:根据题意得:,
过B作于J,则,
∵,
∴,
即,
∴,
①当P在线段上时,,
∴;
②P在线段延长线时,,
∴;
(3)解:延长交x轴点G,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴点,
设,则,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
设直线的解析式为,
把点代入得:,
解得:,
∴直线的解析式为,
同理直线的解析式为,
联立得:,解得:,
∴.
【点评】本题主要考查了一次函数的几何运用,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,利用数形结合思想解答是解题的关键.
6.(1),
(2)P
(3)
【分析】(1)把点C代入解析式中,可直接求出n的值;再把点C的坐标代入中,即可求出k的值;
(2)先根据解析式可求出点A和点B的值,进而可求出的面积,则可求出的面积和的面积,过点P作x轴的垂线,表示出的面积,建立方程即可;
(3)根据图象即可求得.
【解析】(1)把点C代入解析式中,得,
∴C,
把点C的坐标代入中,则,解得;
(2)∵直线分别与x,y轴交于点A、B,
∴A,B,
过点C作轴于点M,
∴,
∴,
∴,
∵点P在射线上,
∴,
过点P作轴于点N,
∴,
∴,
∴,
令,则,
解得,
∴P;
(3)由图象可知,不等式的解集为.
【点评】本题考查了待定系数法求函数解析式,一次函数图象上点的坐标特征,三角形的面积以及函数与不等式的关系,解题的关键是运用数形结合思想.
7.(1)
(2)存在,点P的坐标为或或或
(3)当Q运动时,点E的位置不发生变化,点E的坐标为
【分析】(1)设点A坐标为,则,由(0,3),得 ,,由勾股定理解得,从而 ,再用待定系数法求出直线的解析式即可;
(2)设点,可得,分情况三种①;②;③,分别求出x的值即可得解;
(3)过点D作轴,由AAS证得,从而,进而为等腰直角三角形,故
【解析】(1)解:设点A坐标为,则,
由,(0,3),得 ,,
由勾股定理得,
解得,
设直线的解析式为,把分别代入,
得,
解得,
故直线的解析式为;
故答案为:;
(2)解:在x轴上存在点P,使是等腰三角形,设.
依题意得,
①当时,点P位置如图中的点
∵,


②当,时点P位置如图中的点
此时,,则在中,

解得:.

③当时,点P位置如图中的点
∴,
解得:或.
∴,
综上所述,点P的坐标为或或或
(3)解:当Q运动时,点E的位置不发生变化,点E的坐标为
理由如下:
过点D作轴,则,则
∵为等腰直角三角形,

∵在中有

在和中


设,则,
∴为等腰直角三角形



【点评】本题为一次函数综合题,主要考查了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全等三角形的判定与性质,做辅助线构造全等是解答此题的关键.
8.(1)(-4,1)
(2)①;②(-1,2)或(,0)或(,2)
【分析】(1)证明△BCH≌△ABO(AAS),则CH=BO=1,BH=AO=3,OH=BH+BO=4,即可求解;
(2)①由(1)知点C的坐标为(-4,1),CDx轴交AB于点D,则点D的纵坐标为1,将y=1代入y=3x+3得1=3x+3,即可求解;
②存在,理由:以点M,C,D为顶点的三角形与△BCD全等,点M与点B对应,有如图2的三种情况,即可求解;
【解析】(1)解:在y=3x+3中,当x=0时,y=3,
∴点A的坐标为(0,3),
∴AO=3,
在y=3x+3中,当y=0时,0=3x+3,x=-1,
∵点B的坐标为(-1,0),
∴BO=1,
如图1,过点C作CH⊥x轴于点H,则∠BHC=90°,
∵BC⊥AB,
∴∠ABC=90°,
∴∠CBH+∠ABO=180°-∠ABC=90°,
∵∠AOB=90°,
∴∠BAO+∠ABO=90°,
∴∠CBH=∠BAO,
∵∠BHC=∠ABO=90°,BC=AB,
∴△BCH≌△ABO(AAS),
∴CH=BO=1,BH=AO=3,
∴OH=BH+BO=4,
∵点C在第二象限,
∴点C的坐标为(-4,1);
(2)解:①由(1)知点C的坐标为(-4,1),
∵CDx轴交AB于点D,∴点D的纵坐标为1,
将y=1代入y=3x+3得1=3x+3,
∴x=,
∴点D的坐标为(,1),
∴CD=;
②存在,理由:
以点M,C,D为顶点的三角形与△BCD全等,点M与点B对应,有如图2的三种情况:
当△≌△BDC时,
则点和点B关于直线CE对称,
∴点的坐标为:(-1,2);
当△≌△BDC时,
则点和点B关于CD的中垂线对称,
∴点(,0)即(,0);
当△≌△BDC时,
则点和点关于直线CE对称,
∴点的坐标为:(,2);
综上:M坐标为(-1,2)或(,0)或(,2)时,以点M,C,D为顶点的三角形与全等.
【点评】本题考查的是一次函数综合运用,涉及到一次函数、三角形全等等,其中(2)要注意分类求解,避免遗漏.
9.(1)见解析;(2)直线l2的解析式为;(3)能,或
【分析】(1)根据直角代换出,即可用“AAS”证明出结论;
(2)根据函数解析式即可求出与y轴,x轴的交点A,B点坐标,即可证明,即可求出CD、BD的长,即可求出C点坐标,用待定系数法即可求出l2的函数表达式;
(3)根据Q在AB上方和下方分类讨论,过点Q作EF⊥y轴,分别交y轴和直线BC于点E、F,即可通过全等三角形的判定证明,通过全等三角形的性质得到,建立关于a的方程,即可求解.
【解析】(1)如图1,
图1
∵∠C=90°,AD⊥CD, BE⊥CE,
∴,,

在和中,
∵,
∴;
(2)∵直线l1:y=3x+3与y轴交于点A,与x轴交于点B,
∴,
过点B作BC⊥AB交直线l2于点C,过点C作CD⊥x轴于点D,如图2,
图2
∵,,





在和中,


∴,

设直线l2的解析式为,
∵经过,
∴,解得,
∴直线l2的解析式为;
(3)∵Q(a,2a﹣3),
∴点Q是直线上的一点,
当点Q在AB下方时,如图3,
过点Q作EF⊥y轴,分别交y轴和直线BC于点E、F,
∵是以Q为直角顶点的等腰直角三角形,
∴,,



在和中,



∵点B(5,4),Q(a,2a﹣3),
∴,

∴;
当点Q在AB上方时,如图4,
过点Q作EF⊥y轴,分别交y轴和直线BC于点E、F,
同理,可证,

∵点B(5,4),Q(a,2a﹣3),
∴,
∴,
解得,
综上可知,点A、P、Q能构成以点Q为直角顶点的等腰直角三角形,此时或.
【点评】本题考查了一次函数综合题,考查了全等三角形的判定和性质,等量代换出角度之间的等量关系是关键;也考查了待定系数法求一次函数的解析式,利用全等三角形的判定和性质得出点的坐标是本题的关键;最后考查了分类讨论,利用全等三角形的性质得出关于a的方程是解题的关键.
10.(1);
(2)①点的坐标为,或,;②点的坐标为,或,.
【分析】(1)先确定出点坐标和点坐标,进而求出点坐标,最后用待定系数法求出直线解析式;
(2)①先表示出,最后用三角形面积公式即可得出结论;
②分点在轴左侧和右侧,由对称得出,,所以,当即可,利用勾股定理建立方程即可求解.
【解析】(1)对于,
由得:,

由得:,解得,

点与点关于轴对称.
设直线的函数解析式为,
,解得,
直线的函数解析式为;
(2)①设点,则点,点,
过点作与点,
则,,
则的面积,解得,
故点的坐标为,或,;
②如图,当点在轴的左侧时,
点与点关于轴对称,







设,则,
,,,
,解得,
,,
当点在轴的右侧时,
同理可得,,
综上,点的坐标为,或,.
【点评】此题是一次函数综合题,主要考查了待定系数法,三角形的面积公式,直角三角形的判定,勾股定理,坐标轴上点的特点,分类讨论是解本题的关键.
11.(1)A(4,0),B(0,4)
(2)P(0, )
(3)OD=AE,理由见解析
【分析】(1)由,利用非负数的性质得到a-b=0,b-4=0,解得a=4,b=4,得到A(4,0),B(0,4);
(2)如图1,过点O作OM⊥OC交CP的延长线于M,得到等腰直角三角形,根据其性质得到OM=OC,利用直线AB的解析式,求出点C的坐标,从而得到点M的坐标,求得直线CM 的解析式,得到P点的坐标;
(3)如图2,过点A作AH⊥x轴,交OC的延长线于H,证明△BOD与△OAH,△ACE与△ACH全等,得到AE=AH,OD=AH,由等量代换得到OD=AE.
(1)
解:∵,
∴a-b=0,b-4=0,
∴a=4,b=4,
∴A(4,0),B(0,4);
(2)
解∶如图1,,过点O作OM⊥OC交CP的延长线于M,过C作CG ⊥x轴于G ,过M作MN⊥x轴于N,
∵∠OCP=45°,
∴△OMC是等腰直角三角形,
∴OM=OC,
设直线AB的解析式为:y=kx+4,
∴0=4k+4,
∴k=-1,
∴直线AB的解析式为:y=-x+4,
当x=3时,y=1,
∴C(3,1),
∴OE=3,CE=1,
∵MO⊥OC,MN⊥ON,
∴∠MNO=∠MON=90°,
∴∠NMO+∠MON=∠MON+∠COG=90°,
∴∠NMO=∠COG,
又OM=ON,∠MNO=∠CGO=90°,
∴△MON≌OCG(AAS),
∴MN=OG=3,ON=CG=1,
∴M(-1,3),
设直线CP的解析式为,
则,
∴,
∴直线CP的解析式为,
当x=0时,y=,
∴P(0, );
(3)
解:OD=AE.
理由:过点A作AH⊥x轴,交OC的延长线于H,
∵BD⊥OC,∠AOB=90°,
∴∠DBO+∠BOF=90°,∠AOF+∠BOF=90°,
∴∠DBO=∠AOF,
∵A(4,0),B(0,4),
∴AO=BO=4,
又∠BOD=∠OAH=90°,
∴△BOD≌△OAH(ASA),
∴OD=AH,∠BDO=∠AHO,
∵∠CEA=∠BDO,
∴∠CEA=∠AHO,
∵∠CAE =45°,AH⊥OA,
∴∠CAH=45°,
∴∠CAE=∠CAH,
∴△ACE≌△ACH(AAS),
∴AE=AH,
∵OD=AH,
∴OD=AE.
【点评】本题考查了非负数的性质,求点的坐标,待定系数法求函数的解析式,全等三角形的判定与性质,解题的关键是正确的作出辅助线.
12.(1)证明见解析
(2)①;②点坐标为:,,
【分析】(1)由条件可求得,利用可证明≌;
(2)①过作轴于点,由直线解析式可求得、的坐标,利用模型结论可得,,从而可求得点坐标,利用待定系数法可求得直线的解析式;
②分三种情况考虑:如图所示,当时,,可得点在的中垂线上,即点横坐标为,易得点坐标;如图所示,当时,,设点的坐标为,表示出点坐标为,列出关于的方程,求出的值,即可确定出点坐标;如图所示,当时,时,同理求出的坐标.
【解析】(1)证明:,


在和中,
≌;
(2)①∵如图,过作轴于点,
直线与轴交于点,与轴交于点,
令可求得,令可求得,
,,
同可证得≌,
,,

,且,
设直线解析式为,
把点坐标代入可得,
解得
直线解析式为,
的坐标为,

如图,当时,,
点在的中垂线上,即点横坐标为
点坐标;
如图,当时,,
设点的坐标为,则点坐标为,由,得,
点坐标;
如图,当时,时,同理可求得点坐标,
综上所述:点坐标为:,,
【点评】本题为一次函数的综合应用,涉及全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的性质、旋转的性质、分类讨论及数形结合的思想.本题第二问注意考虑问题要全面,做到不重不漏.本题考查知识点较多,综合性较强,难度较大.
13.(1),
(2)存在,或
(3)或
【分析】(1)先根据题意求出点B的横坐标,可得坐标,再求出直线AC的关系式,令x=0,求得y,即可得出点D的坐标;
(2)先结合AB和点C的坐标求出,可得,再设点P的坐标是(0,y),表示,然后根据,分两种情况求出y的值,即可得出答案;
(3)作直线y=5,过点C作y的平行线,交直线y=5于点G,交x轴于点H,设点Q的横坐标是m,则点Q的坐标是(m,5).当点Q在点G的右边时,m>1,由点B,C的坐标表示(求出)QG,CG,GH,CH,BH,再结合,求出m,即可得出答案;当点Q与点G重合时,m=1,此时,,判断即可;
当点Q在点G的左边时,m<1,C作CN⊥BM,得出四边形CGMN为矩形,结合已知条件表(求出)QG,GC,BM,BN,GM=BH,MQ,再根据,求出m,即可得出答案.
【解析】(1)如图,
∵A(-1,0),AB=4,点B在x轴的正半轴上,
∴点B的横坐标是-1+4=3,点B的纵坐标是0,
∴点B的坐标是(3,0).
设直线AC的关系式为y=kx+b,根据题意,得

解得,
∴直线AC的关系式为y=2x+2.
∵直线AC与y轴交于点D,
令x=0,得y=2,
∴点D的坐标是(0,2);
(2)存在点P,使得△ACP的面积等于△ABC的面积,理由如下:
∵点C(1,4),
∴点C到x轴的距离是4.
∵AB=4,
∴,
∴.
由(1)可知点D的坐标是(0,2).
∵点P是y轴上一点,
∴设点P的坐标是(0,y),
∴.
∵A(-1,0),C(1,4),
∴,

∴,
即或,
解得或.
点P的坐标是(0,10)或(0,-6);
(3)作直线y=5,过点C作y的平行线,交直线y=5于点G,交x轴于点H,设点Q的横坐标是m,则点Q的坐标是(m,5).
分三种情况:
当点Q在点G的右边时,m>1,如图.
设点Q的横坐标为m,则点Q的坐标为(m,5).
∵C(1,4),B(3,0),
∴QG=m-1,CG=5-4=1,GH=5,CH=4,BH=3-1=2,


∵,
∴,
解得,
∴此时,点Q的坐标是;
当点Q与点G重合时,m=1,如图,
此时,,
此种情况不合题意,说明不存在;
当点Q在点G的左边时,m<1,如图,
过点B作直线y=5的垂线,垂足为点M,过点C作CN⊥BM,则∠CNM=∠NMG=∠CGM=90°,
∴四边形CGMN为矩形,
∴CG=CN,CG=NM.
设点Q的横坐标为m,则点Q的坐标为(m,5),
∵C(1,4),B(3,0),
∴QG=1-m,GC=5-4=1,BM=5,BN=4,GM=BH=3-1=2,MQ=3-m,


∵,
∴,
解得,
此时,点Q的坐标时.
综上所述,点Q的坐标是或.
【点评】本题主要考查了求平面直角坐标系内点的坐标,待定系数法求一次函数关系式,矩形的性质和判定,求三角形面积等,注意多种情况讨论.
14.(1)1,.
(2)k≥2或k≤ 2
(3) 1 2≤b≤1+2
【分析】(1)将x=0代入直线解析式求出点D坐标,然后结合图像求解.
(2)分别求出直线经过点B,C时k的值,结合图像求解.
(3)由y=x+b与AB平行,结合图像分别求出d(W,△ABC)=2时b的值,进而求解.
(1)
将x=0代入y=kx+2得y=2,
∴D(0,2),
∴d(点D,△ABC)=点D(0,2)到点A(0,1)的距离,
即AD=2 1=1,
当k=1时,y=x+2,直线L与AB平行,
如图,作AE⊥直线y=x+2,
∵三角形ADE为等腰直角三角形,AD=1,
∴,
故答案为:1,.
(2)
若d(L,△ABC)=0,则直线L与三角形ABC有交点,
当直线L经过点B时,如图甲所示,将( 1,0)代入y=kx+2得0= k+2,
解得k=2,
∴k≥2满足题意,
当直线L经过点C时,如图乙所示,将(1,0)代入y=kx+2得0=k+2,
解得k= 2,
∴k≤ 2满足题意,
故答案为:k≥2或k≤ 2.
图甲 图乙
(3)
将x=0代入y=x+b得y=b,
∴直线y=x+b与y轴交点为(0,b),
如图丙所示,当b>0时,设直线y=x+b与y轴交点为M,与x轴交点为N,作AG⊥MN于点G,
∵直线MN∥AB,
∴当AG=2时,AM=AG=2,
∴点M坐标为(0,1+2),
∴b=1+2,
当b<0时,如图丁所示,设直线y=x+b与y轴交点为Q,与x轴交点为P,作CH⊥PQ于点H,
同理,当CH=2时,CP=CH=2,
∴OQ=OP=OC+CP=1+2,
∴b= 1 2,
∴ 1 2≤b≤1+2时符合题意.
故答案为: 1 2≤b≤1+2.
图丙 图丁
【点评】本题考查一次函数的综合应用,解题关键是理解题意,掌握一次函数的性质,掌握一次函数与方程的关系,通过数形结合求解.
15.(1),点C的坐标是(,);
(2);
(3)存在,点H的坐标为(1-,+),(+1,-)或(,)
【分析】(1)先求出点A和点B的坐标,再用待定系数法求出直线AB的解析式,联立直线AB和OC的解析式,即可求得点C的坐标;
(2)先求出△OBC的面积,证明点P在点C的上方,设点P的坐标为(m,m),其中m>0,由,求得m,得到点P的坐标,作四边形PMQ是平行四边形,则PQ=M,证得的最小值为A+MQ,由勾股定理求出答案即可;
(3)分两种情况: DF是正方形的边和DF为对角线,分别进行求解即可.
【解析】(1)解:∵OA=1,
∴点A的坐标是(0,1),
∵,
∴OB=,
∴点B的坐标为(,0),
设直线AB的解析式为y=kx+b,
把点A 和点B的坐标代入可得,

解得,
∴直线AB的解析式为,
联立直线和直线AB的解析式得,

解得,
∴点C的坐标是(,);
(2)解:∵,
∴点P在点C的上方,
∵,
∴OC⊥AB,
∵P为直线OC上一动点且在第一象限内,
∴可设点P的坐标为(m,m),其中m>0,
∴点P到x轴的距离为m,
∵,
∴,
解得m=,
∴m=3,
∴点P的坐标是(,3),如图3,过点P向左作Px轴,且P=,则的坐标为(,3),再作点关于x轴的对称点,则的坐标为(,﹣3),则连接A交x轴于点M,在x轴上截取,连接PQ,由作图过程知四边形PMQ是平行四边形,则PQ=M,
∴的最小值为M+QM+MA=M+QM+MA=A+MQ,
作A⊥于点,则的坐标为(,1),则A=,=4,
∴的最小值为A+MQ=


即最小值为.
(3)解:存在,理由如下:
第一种情况,DF是正方形的边,由勾股定理得AB=,
由点C的坐标是(,),点C沿OC移动到点O(0,0),由于平移规律相同,可得点A(0,1)平移到点D(﹣,),点B(,0)平移到点F(,﹣),
如图4,以AB为边作正方形AB,过点作⊥x于点,
∵∠ABO+∠B=∠OAB+∠ABO=90°,
∴∠B=∠OAB,
∵AB=B,
∴△ABO≌△B(AAS),
∴B=AO=1,=BO=,
∴O=+1,
∴点的坐标为(+1,),
同理可得点的坐标为(1,+1),
由点C的坐标是(,),点C沿OC移动到点O(0,0),由于平移规律相同,可知
点(1,+1),点(+1,),平移后的坐标即点H的坐标分别为(1-,+),(+1,-);
②DF为对角线时,如图5,
由题意可得DF=AB=2,
在Rt△DHF中,,
∴,
∴,
由点D(﹣,),F(,﹣),可知点K的坐标为(,﹣),
设HN的表达式为y=k1x+b1,
∵HN⊥DF,OC⊥DF,
∴HNOC,
∴k1=,
把点K的坐标代入y=x+b1得,
﹣=×+b1,
解得b1=﹣1,
∴HN的表达式为y=x-1,
设点H的坐标为(h,h-1),
由两点间距离公式得,DH=,
∴,
解得(舍去),,
∴,
∴h-1=,
∴点H的坐标为(,),
综上所述,点H的坐标是(1-,+),(+1,-)或(,).
【点评】此题考查了待定系数法求一次函数的解析式、一次函数的图形和性质、勾股定理、平行四边形的判定和性质、轴对称的性质、正方形的性质、全等三角形的判定和性质、两点间距离公式等知识,正确作出图形和分类讨论是解题的关键.
16.(1)
(2)故点的坐标为
(3)当点是中点时,点的坐标为;当点是中点时,点的坐标为;当点是中点时点的坐标为
【分析】(1)求出,两点的坐标,由的面积,求出,由,进而求解;
(2)过点作交于点,过点作轴的平行线,交过点与轴的平行线于点,交过点与轴的平行线于点,证明,得到点的坐标为,求出的解析式,进而求解;
(3)分点是中点、点是中点、点是中点三种情况,利用一次函数的性质和中点坐标公式,即可求出点的坐标.
(1)
解:一次函数与坐标轴交于,两点,
故点、的坐标分别为、,

的面积,
解得或8(不合题意,舍去),
设点的坐标为,
将线段以点为中心逆时针旋转一定角度,点的对应点落在第二象限的点处,

则,
解得(负值不合题意,舍去),
故点的坐标为,
设的表达式为,则,
解得,
故直线的表达式为;
(2)
解:过点作交于点,过点作轴的平行线,交过点与轴的平行线于点,交过点与轴的平行线于点,
,,
令,解得,
设直线交轴于点,


为等腰直角三角形,则,,
,,

,,

,,
故点的坐标为,
设的表达式为,则,
解得,
直线的表达式为,
联立和并解得,
故点的坐标为;
(3)
解:设点的坐标为,
则的表达式为,
联立上式与并解得,
即点的横坐标为,
①当点是中点时,
则点、的横坐标互为相反数,
即,
解得(舍去)或,
故点的坐标为,,
②当点是中点时,
同理可得:,
解得(舍去)或,
故点的坐标为,;
③当点是中点时,
同理可得,点,,
综上,当点是中点时,点的坐标为,;当点是中点时,点的坐标为,;当点是中点时点的坐标为,.
【点评】本题是一次函数综合题,考查一次函数的性质、三角形的面积、等腰直角三角形的性质、勾股定理、两直线的交点、中点坐标公式等,其中(3),解题的关键是要注意分类求解,避免遗漏.
17.(1)l2的解析式为y=x+4
(2)P点坐标为( 1,5)或( 9,5)
(3)Q点的坐标为(0,)或(0,)或(0,)
【分析】(1)根据非负数的性质,可得a,b的值,根据待定系数法,可得函数解析式;
(2)根据平行线间的距离相等,可得Q到AO的距离等于B到AO的距离,根据等底等高的三角形的面积相等,可得S△AOP=S△AOB,根据解方程组,可得P点坐标;
(3)根据等腰直角三角形的性质,可得关于a的方程,根据解方程,可得a,根据平行于x轴直线上点的纵坐标相等,可得答案.
(1)
解:由得:a= 3,b=4,
即A( 3,3),B(0,4),
设l2的解析式为y=kx+b,将A,B点坐标代入函数解析式,得

解得,
∴l2的解析式为y=x+4;
(2)
如图1,作PB∥AO,P到AO的距离等于B到AO的距离,
S△AOP=S△AOB.
∵PB∥AO,PB过B点(0,4),
∴PB的解析式为y= x+4或y= x 4①,
又P在直线y=5②上,
联立①②得: x+4=5或 x 4=5,
解得x= 1或 9,
∴P点坐标为( 1,5)或( 9,5);
(3)
设M点的坐标为(a, a),N(a,a+4),
∵点M在点N的下方,
∴MN=a+4 ( a)=+4,
如图2,当∠NMQ=90°时,即MQ∥x轴,NM=MQ,
+4= a,
解得a= ,即M( ,),
∴Q(0,);
如图3,当∠MNQ=90°时,即NQ∥x轴,NM=NQ,
+4= a,
解得a= ,即N( ,),
∴Q(0,),
如图4,当∠MQN=90°时,即NM∥y轴,MQ=NQ,
a+2= a,
解得a= ,
∴Q(0,).
综上所述:Q点的坐标为(0,)或(0,)或(0,).
【点评】本题考查了一次函数综合题,解(1)的关键是利用非负数的性质得出a,b的值,又利用了待定系数法;解(2)的关键是利用等底等高的三角形的面积相等得出P在过B点且平行AO的直线上;解(3)的关键是利用等腰直角三角形的性质得出关于a的方程,要分类讨论,以防遗漏.
18.(1)直线l1的解析式为y=x+3
(2)DM+MN的最小值为
(3)存在,点Q的坐标为( , )或( , )
【分析】(1)用待定系数法即可求解;
(2)过点C作CN⊥l2交于点N,交l4于点M,则点M、N为所求点,进而求解;
(3)证明△QGP≌△EHQ(AAS),则GQ=EH,PG=QH,即可求解.
(1)
解:直线l2:y= x 6①交于点A,已知点A的横坐标为 ,
则点A的坐标为( , ),
将点A的坐标代入y=kx+3得: = k+3,
解得k=,
故直线l1的解析式为y=x+3;
(2)
将直线l2向上平移个单位得到直线l3,
则l3为表达式为y= x 6+= x ,
故点E的坐标为(0, ),
故l4的表达式为y= ;
由直线l1的表达式知,点C(0,3),
由点C、D、E的坐标知,CE=DE=4.5,故点D关于直线l4的对称点为点C,
过点C作CN⊥l2交于点N,交l4于点M,则点M、N为所求点,
理由:DM+MN=CM+MN=CN为最小,
由直线l2的表达式知,该直线与x轴负半轴的夹角为45°,
而CN⊥l2,则直线CN与x轴的夹角为45°,
故设直线CN的表达式为y=x+r,
点C的坐标为(0,3),则r=3,
故直线CN的表达式为y=x+3②,
联立,
解得,
故点N的坐标为( , ),
由点C、N的坐标得,CN=,
即DM+MN的最小值为;
(3)
存在,理由:
如图2,设点P的坐标为(n,n+3),点Q的坐标为(m, m 6),
而点E(0, ),PQ=QE,
过点Q作x轴的平行线交y轴于点H,交过点P与y轴的平行线于点G,
∵∠PQG+∠EQH=90°,∠EQH+∠QEH=90°,
∴∠PQG=∠QEH,
∵QP=QE,∠QGP=∠EHQ=90°,
∴△QGP≌△EHQ(AAS),
∴GQ=EH,PG=QH,
而PG=|n+3+m+6|=QH= m;GQ=m n=EH=| +m+6|,
解得或,
故点Q的坐标为( , )或( , ).
【点评】本题考查的是一次函数综合运用,涉及到一次函数的性质、三角形全等、点的对称性等,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏.