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专题5.6 一次函数中的特殊三角形模型
模块1:学习目标
一次函数中的特殊三角形模型,共分为四大类(一次函数中的等腰三角形、直角三角形、等腰直角三角形、全等三角形),本专题就一次函数中的特殊三角形模型进行专题总结。
模块2:知识梳理
1、一次函数中的等腰三角形(方法:两圆一线)
例:已知点A(1,3),点在轴上,使为等腰三角形。
第1步:画图,初步确认点的位置(如图1);
图1 图2 图3 图4
第2步:分三种情况求解:(标等边,用公式)
由题意知(两点间距离公式):
①当时(如图2),∴ ∴
②当时(如图3),利用三线合一做辅助线: ∴ ∴
③当时(如图4),设, 解得:x=5 ∴
2、一次函数中的直角三角形(方法:两线一圆)
例:已知点A(1,3),点在轴上,使为直角三角形。
第一步:画图,初步确认点的位置(如图1);
图1 图2 图3
第二步:分两种情况求解:(标直角,用公式)
①当时(如图2),
设,∵ ∴∴ ∴
②当时(如图3),设 ∵ ∴
3、一次函数中的等腰直角三角形
例:已知点A(1,3),点在平面内,使为等腰直角三角形。
第一步:画出6个答案(如图1):
图1 图2 图3 图4
第二步:分三种情况求解:(见等腰直角三角形构“K”型全等求坐标)
①当时(如图2),设,构造“K”型全等:,
表示线段:;;;
由全等得;
∴;同理,可得
②当时,同①中方法构造“K”型全等,可得:,
③当时,法1:同①中方法构造“K”型全等(如图4)
法2(中点坐标):(如图3)为的中点 ∴ ∴; 同理,可得
4、一次函数与全等三角形
1)解题步骤:①先找固定相等的角或边;②以对应边/角相等要求分类讨论全等情况。
2)相等的角或边情况:
①公共边情况(如图1):平面内找一点,使以、、为顶点的三角形与全等.
图1 图 2
、关于成轴对称,、关于成轴对称,即是、的中垂线,可用中垂线代数法求点。
②固定角相等(如图2):①两个三角形为直角三角形;②相等角为对顶角:
模块3:核心考点与典例
考点1、一次函数中的等腰三角形
例1.(2022·巩义市八年级期末)如图,直线分别与x轴、y轴交于A、B两点,直线交直线于点C,点P为x轴上一动点.(1)求点C坐标;(2)当直线平分的面积时,直线与y轴交于点D,求线段的长;(3)若是等腰三角形,直接写出点P的坐标.
【答案】(1)点;(2);(3),,,
【分析】(1)通过解方程组即可求出答案;(2)设P(x,0),则OP=x,根据直线CP平分△OAC的面积,建立方程求出 P(3,0),故OP=3,利用待定系数法求出直线PC的解析式为y= 2x+6,进而求得OD=6,再运用勾股定理即可求得答案;(3)分三种情况:①当OP=OC=2时,则P(2,0)或P( 2,0);②当CP=OC=2时,过点C作CM⊥OP(或x轴)于点M,则MP=MO=2,即OP=2OM=4,可得P(4,0);③当OP=PC时(即作OC的中垂线交x轴于点P),由∠OCP=∠POC=45°,得∠OPC=90°,即CP⊥x轴,可得P(2,0).
【详解】(1)由题意可得:,解得:,∴点;
(2)如图,
∵直线分别与x轴、y轴交于A、B两点,
∴令y=0,则 x+3=0,解得x=6,令x=0,则y=3,∴A(6,0),B(0,3),∴OA=6,
∵点P为x轴上一动点.直线CP平分△OAC的面积,∴设P(x,0),则OP=x,
∴×2 OP=××2 OA,即×2x=××2×6,
∴x=3,即 P(3,0),OP=3,设直线PC的解析式为y=kx+b(k≠0),
由题意可得:,解得:,
∴直线PC的解析式为y= 2x+6,∴D(0,6),∴OD=6,
∵y轴⊥x轴,即OD⊥OB,又∵OD=6,OP=3,∴PD=;
(3)∵C(2,2),∴OC=2,∵△COP是等腰三角形,∴此题有三种情形:
①当OP=OC=2时,如图①,
则P(2,0)或P( 2,0);
②当CP=OC=2时,过点C作CM⊥OP(或x轴)于点M,如图②,
则MP=MO=2,即OP=2OM=4,∴P(4,0);
③当OP=PC时(即作OC的中垂线交x轴于点P),如图③,
又∵直线y=x与x轴夹角∠POC=45°,∴∠OCP=∠POC=45°,
∴∠OPC=90°,即CP⊥x轴,∴OP=CP=2,∴P(2,0);
综上所述,P(2,0)或P( 2,0)或P(4,0)或P(2,0).
【点睛】本题是一次函数综合题,考查了待定系数法,一次函数图象与坐标轴的交点坐标,求两直线交点坐标,三角形面积公式,勾股定理,等腰三角形性质等,解题关键是运用数形结合思想和分类讨论思想解决问题.
变式1.(2022·重庆黔江·八年级期末)如图一,已知直线与轴交于点,与轴交于点,直线与轴交于点,与直线交于点.
(1)求直线的解析式;(2)如图二,点在直线上且在轴左侧,过点作轴交直线于点,交 轴于点,当,求出,两点的坐标;(3)将直线向左平移10个单位得到直线交轴于点,点是点关于原点对称点.过点作直线轴,点在直线上,若是以为腰的等腰三角形,请直接写出所有符合条件的点的坐标.
【答案】(1) (2)P(-10,16);Q(-10,-8)
(3)M1(,2), M2(,2) , M3(0,2)
【分析】(1)将点代入,求出点D的坐标,再利用待定系数法求解析式即可;
(2)设,则,,由题意可得,则,求出x的值即可求出点的坐标;
(3)分别求出,,设,分三种情况讨论:当时,或;当时,;
(1)将点代入,∴,解得,∴,
设直线m的解析式为,∴,解得,∴;
(2)设,则,,∴,,
∵,∴,∴,解得,∴,;
(3)由题意可得直线n的解析式为,∴,
∵,∴,设,∴,,,
当时,,解得,∴或;
当时,,解得或(舍),∴;
综上所述:M的坐标为或或.
【点睛】本题主要考查了一次函数的图像性质,熟练掌握一次函数的图像性质,等腰三角形的性质,分类讨论是解题的关键.
变式2.(2022·成都市·八年级期末)如图,在直角坐标平面内,点O是坐标原点,点A坐标为(3,4),将直线OA绕点O顺时针旋转45°后得到直线y=kx(k≠0).
(1)求直线OA的表达式;(2)求k的值;(3)在直线y=kx(k≠0)上有一点B,其纵坐标为1.若x轴上存在点C,使△ABC是等腰三角形,请直接写出满足要求的点C的坐标.
【答案】(1)(2)(3)(7+2,0)或(7﹣2,0)或(0,0)或(6,0)或(,0)
【分析】(1)利用待定系数法可求解;
(2)过点作,交直线于,作轴于,过点作于,由“”可证,可得,,进而可得点坐标,代入解析式可求的值;
(3)分三种情况讨论,利用等腰三角形的性质和两点距离公式可求解.
(1)设直线解析式为,
点,,,直线解析式为,
(2)如图,过点作,交直线于,作轴于,过点作于,
,,,,
,,,,
,,,,点,,;
(3),,当时,,点;
设点,点,点,点,
,,,
若时,,解得:或6,点或;
当时,,,点,或,;
当时,,,点,,
综上所述:点坐标为,或,或或或,.
【点睛】本题是一次函数综合题,考查了待定系数法求解析式,等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质,两点距离公式等知识,利用分类讨论思想解决问题是解题的关键.
考点2、一次函数中的直角三角形
例2.(2022·辽宁沈阳·八年级阶段练习)在平面直角坐标系中,已知点,点,函数的图象与直线交于点M,与y轴交于点C.(1)求直线的函数解析式;(2)当点M在线段上时,求m的取值范围;(3)当为直角三角形时,求m的值.
【答案】(1)(2)(3)0或-1
【分析】(1)利用待定系数法直接求解即可;(2)画出图形,即可知当直线在直线AD(包括直线AD)和直线BE(包括直线BE)之间时,点M在线段上.由A、B两点坐标分别求出m,即可得出其取值范围;(3)分类讨论①当时和②当时,结合图象即可求解.
(1)设直线的函数解析式为,
则,解得:.∴直线的函数解析式为;
(2)如图,当直线在直线AD(包括直线AD)和直线BE(包括直线BE)之间时,点M在线段上.
当经过点A时,即直线与直线AD重合,∴;
当经过点B时,即直线与直线BE重合,∴,解得:.
∴当时,点M在线段上;
(3)∵点A在y轴上,∴不可能为直角.
分类讨论:①当时,如图,此时C点与原点重合,
即直线经过原点,∴,即;
②当时,如图点,设∴,,
∵,
又∵,∴,解得:,∴
当直线y=2x+m经过(0,-1)时,即m=-1,符合题意.
综上可知当为直角三角形时,m的值为0或-1.
【点睛】本题考查利用待定系数法求一次函数解析式,一次函数与几何的综合.利用数形结合的思想是解题关键.
变式2.(2022 浠水县月考)如图,在平面直角坐标系中,直线AB分别交x轴、y轴于点A(a,0)、点B(0,b),且a、b满足a2+4a+4+|2a+b|=0.(1)a= ;b= .(2)点P在直线AB的右侧,且∠APB=45°;①若点P在x轴上,则点P的坐标为 ;②若△ABP为直角三角形,求点P的坐标.
解:(1)a2+4a+4+|2a+b|=(a+2)2+|2a+b|=0,即:a=﹣2,b=4,故答案为:﹣2,4;
(2)①由(1)知,b=4,∴B(0,4).∴OB=4.
∵点P在直线AB的右侧,P在x轴上,∠APB=45°,∴OP=OB=4,∴P(4,0).故答案为:(4,0);
②由(1)知 a=﹣2,b=4,∴A(2,0),B(0,4),∴OA=2,OB=4,
当∠BAP=90°时,过点P作PH⊥x轴于H,
∴∠HAP+∠BAH=90°,∠ABO+∠BAH=90°,∴∠OBA=∠HAP,∠AOB=∠AHP=90°,
又∠APB=45°,∴AP=AB,∴△OBA≌△AHP(AAS),
∴PH=AO=2,AH=OB=4,OH=AH﹣AO=2,故点P的坐标为(2,﹣2);
当∠ABP=90°时,同理可得:点P的坐标为(4,2),故点P的坐标为(2,﹣2)或(4,2).
变式2.(2022 陈仓区期中)(1)阅读理解:我们知道:平面内两条直线的位置关系是平行和相交,其中垂直是相交的特殊情况.在坐标平面内有两条直线:l1:y1=k1x+b1(k1≠0);l2:y2=k2x+b2(k2≠0),有下列结论:当k1=k2时,直线l1∥直线l2;当k1 k2=﹣1时,直线l1⊥直线l2.(2)实践应用:①直线y=kx+5与直线y=﹣3x+2垂直,则k= .②直线m与直线y=﹣2x+3平行,且经过点(4,﹣2),则直线m的解析式为 .③直线y=﹣2x+3向右平移 个单位,其图象经过点(6,﹣4).(3)深入探索:如图,直线y=x+1与x轴交于点B,且经过点A,已知A的横坐标为2,点P是x轴上的一动点,当△ABP为直角三角形时,求△ABP的面积.
解:(2)①∵直线y=kx+5与直线y=﹣3x+2垂直,∴k1 k2=﹣1,∴k=,故答案为:;
②∵直线m与直线y=﹣2x+3平行,
∴设直线m的函数解析式为y=﹣2x+b,将(4,﹣2)代入得b=6,
∴直线m的解析式为:y=﹣2x+6,故答案为:y=﹣2x+6;
③设直线y=﹣2x+3平移后经过(6,﹣4)的函数解析式为y=﹣2x+a,
∴﹣2×6+a=﹣4,∴a=8,∴y=﹣2x+8,
∴y=﹣2x+3与x轴交点为(0,),y=﹣2x+8与x轴交点为(0,4),
∴向右平移了4﹣=个单位,故答案为:;
(3)由题意知:A(2,3),B(﹣1,0),当△ABP为直角三角形时,存在两种情形,
当AP⊥x轴时,P(2,0),∴S△ABP==,当AP⊥AB时,设AP的解析式为y=﹣x+c,
将A(2,3)代入得﹣2+c=3,∴c=5,∴直线AP的解析式为y=﹣x+5,
∴点P(5,0),∴BP=6,∴S△ABP==9,综上:△ABP的面积为9或.
考点3、一次函数中的等腰直角三角形
例3.(2022·四川八年级期中)(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.
【答案】(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.
【详解】(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.
【点睛】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.
变式1.(2022·四川天府新区八年级阶段练习)如图1,在平面直角坐标系中,已知点A,B的坐标分别为(0,3),(3,0)
(1)求直线AB的解析式;(2)如图2,点C是点B关于y轴的对称点,点D是AB的中点,点P为y轴上自原点向正半轴方向运动的一动点,运动速度为2个单位长度/s,设点P运动的时间为ts,点Q为射线BA上一点,当t=5时,,求点Q的坐标;(3)如图3,在(2)的条件下,当△PDC为等腰直角三角形时,求t的值.
【答案】(1)(2)(,)或(,)(3)3
【分析】(1)直接利用待定系数法求解即可;(2)先求出OP的长,再求出C、D的坐标进而求出△CDB的面积得到△PQO的面积,再根据三角形面积公式求解即可;(3)根据题意可知当△PDC为等腰直角三角形时,只存在∠PDC=90°这种情况,则PD=DC,过点D作DE⊥y轴于E,DF⊥x轴于F,证明Rt△PED≌Rt△CFD(HL),得到PE=CF=,则,.
(1)解:设直线AB的解析式为,
∴,∴,∴直线AB的解析式为;
(2)解:由题意得,
∵点C是点B关于y轴的对称点,点D是AB的中点,点A,B的坐标分别为(0,3),(3,0),
∴点C的坐标为(-3,0),点D的坐标为(,),
∴BC=6,∴,
∵,∴,∴,∴,∴,
∵点Q在射线BA上,∴当时,;当时,,
∴点Q的坐标为(,)或(,);
(3)解:根据题意可知当△PDC为等腰直角三角形时,只存在∠PDC=90°这种情况,则PD=DC,过点D作DE⊥y轴于E,DF⊥x轴于F,∴∠PED=∠CFD=90°,
∵点D的坐标为(,),∴,
又∵PD=CD,∴Rt△PED≌Rt△CFD(HL),∴PE=CF=,∴,∴.
【点睛】本题主要考查一次函数与几何综合,待定系数法求一次函数解析式,全等三角形的性质与判定,坐标与图形变化—轴对称,等腰直角三角形的性质等等,熟知一次函数的相关知识是解题的关键.
变式2.(2022,重庆市八年级期中)如图1,直线l:y=x+2与x轴交于点A,与y轴交于点B.已知点C(﹣2,0).(1)求出点A,点B的坐标.(2)P是直线AB上一动点,且△BOP和△COP的面积相等,求点P坐标.(3)如图2,平移直线l,分别交x轴,y轴于交于点A1B1,过点C作平行于y轴的直线m,在直线m上是否存在点Q,使得△A1B1Q是等腰直角三角形?若存在,请直接写出所有符合条件的点Q的坐标.
解:(1)设y=0,则x+2=0,解得:x=﹣4,设x=0,则y=2,
∴点A的坐标为(﹣4,0),点B的坐标的坐标为(0,2);
(2)∵点C(﹣2,0),点B(0,2),∴OC=2,OB=2,
∵P是直线AB上一动点,∴设P(m,m+2),
∵△BOP和△COP的面积相等,∴×2|m|=2×|m+2|,解得:m=4或﹣,
∴点P坐标为(4,4)或(﹣,);
(3)存在;理由:如图1,
①当点B1是直角顶点时,∴B1Q=B1A1,
∵∠A1B1O+∠QB1H=90°,∠A1B1O+∠OA1B1=90°,∴∠OA1B1=∠QB1H,
在△A1OB1和△B1HQ中,,∴△A1OB1≌△B1HQ(AAS),
∴B1H=A1O,OB1=HQ=2,∴B1(0,﹣2)或(0,2),
当点B1(0,﹣2)时,Q(﹣2,2),当点B1(0,2)时,
∵B(0,2),∴点B1(0,2)(不合题意舍去),
∴直线AB向下平移4个单位,∴点Q也向上平移4个单位,∴Q(﹣2,2),
②当点A1是直角顶点时,A1B1=A1Q,
∵直线AB的解析式为y=x+2,由平移知,直线A1B1的解析式为y=x+b,
∴A1(﹣2b,0),B1(0,b),∴A1B12=4b2+b2=5b2,
∵A1B1⊥A1Q,∴直线A1Q的解析式为y=﹣2x﹣4b
∴Q(﹣2,4﹣4b),∴A1Q2=(﹣2b+2)2+(4﹣4b)2=20b2+40b+20,
∴20b2﹣40b+20=5b2,∴b=2(不合题意)或b=,∴Q(﹣2,);
③当Q是直角顶点时,过Q作QH⊥y轴于H,∴A1Q=B1Q,
∵∠QA1C1+∠A1QC=90°,∠A1QC+∠CQB1=90°,∴∠QA1C=∠CQB1,
∵m∥y轴,∴∠CQB1=∠QB1H,∴∠QA1C=∠QB1H
在△A1QC与△B1QH中,,∴△A1QC≌△B1QH(AAS),
∴CQ=QH=2,B1H=A1C,∴Q(﹣2,2)或(﹣2,﹣2),
当AB=AQ,即20=4+t2,解得:t=±4,∴(﹣2,4),(﹣2,﹣4),
当点Q的坐标为(﹣2,﹣4)时,AB2+AQ2=BQ2,∴△ABQ为直角三角形,∴Q(﹣2,﹣4).
当点Q(﹣2,4)不合题意,舍去.
即:满足条件的点Q为(﹣2,2)或(﹣2,﹣2)或(﹣2,6)或(﹣2,)或(﹣2,﹣4).
考点4、一次函数中的全等三角形
例1.(2022·陕西·西北大学附中八年级期中)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E①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.
【答案】(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;
(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(-1,2)或(,0)或(,2)时,以点M,C,D为顶点的三角形与全等.
【点睛】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.
变式1.(2022 罗湖区校级模拟)如图,直线AB的解析式为y=﹣x+b分别与x,y轴交于A,B两点,点A的坐标为 (3,0),过点B的直线交x轴负半轴于点C,且OB:OC=3:1.在x轴上方存在点D,使以点A,B,D为顶点的三角形与△ABC全等,则点D的坐标为 .
解:将点A的坐标代入函数表达式得:0=﹣3+b,
解得:b=3,故直线AB的表达式为:y=﹣x+3,
则点B(0,3),OB:OC=3:1,则OC=1,即点C(﹣1,0);
①如图,当BD平行x轴时,点A,B,D为顶点的三角形与△ABC全等,则四边形BDAC为平行四边形,则BD=AC=1+3=4,则点D(4,3),
②当BD不平行x轴时,则S△ABD=S△ABD′,则点D、D′到AB的距离相等,
则直线DD′∥AB,设:直线DD′的表达式为:y=﹣x+n,
将点D的坐标代入上式并解得:n=7,直线DD′的表达式为:y=﹣x+7,
设点D′(n,7﹣n),A,B,D为顶点的三角形与△ABC全等,
则BD′=BC==,解得:n=3,故点D′(3,4);
变式2.(2022 辽宁八年级期中)如图1,直线y=﹣x+8与x轴,y轴分别交于点A,B,直线y=x+1与直线AB交于点C,与y轴交于点D.
(1)求点C的坐标.(2)求△BDC的面积(3)如图2,P是y轴正半轴上的一点,Q是直线AB上的一点,连接PQ.①若PQ∥x轴,且点A关于直线PQ的对称点A′恰好落在直线CD上,求PQ的长.②若BDC与△BPQ全等(点Q不与点C重合),请写出所有满足要求的点Q坐标 (直接写出答案)
解:(1)由,解得:x=3,把x=3代入y=x+1=3+1=4,所以点C的坐标为(3,4);
(2)∵B(0,8),D(0,1),∴BD=7,∴;
(3)①∵PQ∥x轴,∴AA'⊥x轴,
∵A(6,0),∴AA'=6+1=7,∴,∴,即PQ=;
②按两种情形讨论:(Ⅰ)P在B点下方,则有BP=BC=5,
此时,代入得:,∴Q1();
(Ⅱ)P在B点上方,若BP=BD.
则有xQ=﹣xC=﹣3,∴Q2(﹣3,12),若BP=BC=5,
则有,∴Q3().故答案为:(),(﹣3,12),().
模块四:同步培优题库
全卷共21题 测试时间:80分钟 试卷满分:120分
一、选择题(本大题共1小题,每小题3分,共3分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2022·陕西·八年级期中)如图,点是直线上的动点,过点作轴于点,点是轴上的动点,,且为等腰三角形时点的长为( )
A.或 B. C.或 D.
【答案】D
【分析】根据,且为等腰三角形,可知为等腰直角三角形,得,易得是等腰直角三角形,设,表示出点坐标,代入直线解析式,求出的值,即可求出的长.
【详解】解:如图所示:
,且为等腰三角形,为等腰直角三角形,,
轴,,为等腰直角三角形,,
设,根据勾股定理,得,,
①,代入直线,得,解得,,
②,代入直线,得,此方程无解.综上所述:.故选:D.
【点睛】本题考查一次函数与等腰直角三角形的综合,灵活运用等腰直角三角形的性质是解决本题的关键.
二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,共24分.不需写出解答过程,请把答案直接填写在横线上)
2.(2022·广西·钦州市八年级阶段练习)如图,一次函数的图象过点,且与x轴相交于点B.若点P是x轴上的一点,且满足△APB是等腰三角形,则点P的坐标可以是______.
【答案】,,,
【分析】先把点A(1,2)代入一次函数y=x+b求出b的值,故可得出B点坐标,再分AB=AP,AB=BP及AP=BP三种情况进行分类讨论.
【详解】解:如图,
∵一次函数y=x+b的图象过点A(1,2),
∴2=1+b,解得b=1,∴一次函数的解析式为:y=x+1,∴B(-1,0).
当AB=AP时,∵B(-1,0),∴;
当AB=BP时,∵,
∴;当AP=BP时,则,
设P(t,0),则,解得:t=1,∴.
综上所述,P点坐标为:,,,.
故答案为:,,,.
【点睛】本题考查的是一次函数图象上点的坐标特点,在解答此题时要注意进行分类讨论,不要漏解.
3.(2023·江西·九年级专题练习)如图,直线y= x+与坐标轴分别交于A,B两点,在平面直角坐标系内有一点C,使△ABC与△ABO全等,则点C的坐标为________.
【答案】(3,)或(,)或(,)
【分析】先求得A(0,),B(3,0),再利用特殊角的三角函数值求得∠ABO=30°,再分类讨论即可求解.
【详解】解:令x=0,则y=,令y=0,则x=3,
∴A(0,),B(3,0),∴OA=,OB=3,∴∠ABO=30°,∠BAO=60°,
当△OAB≌△C1BA时,∴C1B=OA=,C1A= OB=3,∴C1 (3,);
当△OAB≌△C2AB时,∴C2B= OB=3,C2A=OA=,
∴∠C2AD=180°-60°-60°=60°,则∠DC2A=30°,
∴AD=C2A=,DC2=,∴C2 (,);
当△OAB≌△C3BA时,同理得C3 (,);
综上,点C的坐标为(3,)或(,)或(,).
故答案为:(3,)或(,)或(,).
【点睛】本题考查了一次函数与坐标轴的交点坐标,特殊角的三角函数值,勾股定理,全等三角形的判定和性质,分类讨论是解题的关键.
4.(2022·四川南充·八年级期末)如图,直线与轴交于,与轴交于,点在经过点的直线上,当是等腰直角三角形时,点的坐标是______.
【答案】(6,4)或(3,3)##(3,3)或(6,4)
【分析】先求出点A和点B的坐标,用待定系数法求出b,根据△PAB是等腰直角三角形且∠PBA≠90°,所以分∠BAP'=90°、∠BPA=90°两种情况分别求点P的坐标,即可求解.
【详解】对于,令x=0,则y=2,
令y=0,则,解得:x=4,∴点A(4,0),B(0,2),∴OB=2,OA=4,
把点B(0,2)代入,得:b=2,∴直线PB的解析式为,
根据题意得:∠PBA≠90°,
①当∠BA P′=90°且AB=AP′,过A作AP′⊥AB,垂足为A,过P′作P′H′⊥轴,
∴∠AOB=∠P′H′A=90°,∠OAB+∠P′A H′=90°,
∵∠OAB+∠OBA=90°,∴∠OBA=∠P′A H′,
又AB=AP′,∴△AOB≌△P′AH′(AAS),∴AH′=0B=2,P′H′=0A=4,
∴OH′=OA+AH′=6,∴P′(6,4),
把x=6代入,得y=4,∴点P′在直线,符合题意.
②当∠BPA=90°且BP=AP,过A作AP⊥BP于点P,过P作PH⊥y轴,过P作PQ⊥x轴,
∴∠PHO=∠PQO=∠HOQ=90°,∴四边形OHPQ为矩形,
∴PH=0Q,PQ=OH,∠HPB+∠BPQ=90°,∵∠APQ+∠BPQ=90°,∴∠HPB=∠APQ,
又∵BP=AP,∴△HBP≌△QAP(AAS),∴HP=PQ,HB=QA,∴四边形OHPQ为正方形,
∵OH+OQ=(OB+HB)+OQ=OB+AQ+OQ=OB+(AQ+OQ)=OB+OA=4+2=6,
∴PH=PQ=3,∴P(3,3),
把x=3代入得:y=3,∴点P在直线,符合题意.
综上所述,点P的坐标为(6,4)或(3,3).故答案为:(6,4)或(3,3)
【点睛】本题考查了用待定系数法求一次函数及图像上的点的坐标,其中根据等腰直角三角形的直角分为两种可能,再通过添加辅助线构造全等三角形,是求得点P坐标的关键.
5.(2022·成都市·八年级期末)在平面直角坐标系中,点A、B、C的坐标分别为A(8,0),B(2,6),C(4,0),点P,Q是△ABO边上的两个动点(点P不与点C重合),以P,O,Q为顶点的三角形与△COQ全等,则满足条件的点P的坐标为 .
解:以P,O,Q为顶点的三角形与△COQ全等,
①如图1所示,当△POQ≌△COQ时,即OP=OC=4,
过P作PE⊥OA于E,过B作BF⊥OA于F,则PE∥BF,
∵B(2,6),∴OF=2,BF=6,∴OB==2,
∵PE∥BF,∴△POE∽△BOF,∴,∴==,
∴PE=,OE=,∴点P的坐标为(,);
②如图2,当△POQ≌△CQO时,即QP=OC=4,OP=CQ,
∴四边形PQCO是平行四边形,∴PQ∥OA,
过P作PE⊥OA于E,过B作BF⊥OA于F,则PE∥BF,
∵B(2,6),∴OF=2,BF=6,∴OB==2,
∵PQ∥OA,∴=,∴PB=,∴PE=,∴点P是OB的中点,
∵PE∥BF,∴PE=BF=3,OE=EF=1,∴点P的坐标为(1,3),
如图3,如图3,当△OQC≌△QOP时,
过P作PE⊥OA于E,过B作BF⊥OA于F,则PE∥BF,
∵B(2,6),∴OF=2,BF=6,∴AF=6,
∴△ABF和△APE是等腰直角三角形,∴PE=AE,
∵直线AB的解析式为y=﹣x+8,∴设点P的坐标为(x,﹣x+8),
连接PC∵△OQC≌△QOP,∴∠POQ=∠CQO,PQ=OC,CQ=OP,
∴△PQC≌△COP,∴∠OPC=∠QCP,∴∠OQC=∠QCP,∴PC∥OQ,∴PC=OB=,
∵PC2=CE2+PE2,∴10=(x﹣4)2+(﹣x+8)2,解得:x=5,x=7(不合题意舍去),∴P(5,3);
如图4,当△OQC≌△QOP时,过P作PE⊥OA于E,连接PC,同理PE=AE,PC∥OQ,
∵AC=OC,∴AP=PQ,∵△OQC≌△QOP,∴PQ=OC=4,
∴AP=PQ=4,∴PE=AE=2,∴OE=8﹣2,∴P(8﹣2,2),
综上所述,点P的坐标为(,)或(1,3)或P(5,3)或(8﹣2,2).
故答案为(,)或(1,3)或P(5,3)或(8﹣2,2).
6.(2022·浙江·金华八年级期中)如图,直线y=-x+8与x轴,y轴分别交于点A,B,直线y=x+1与直线AB交于点C,与y轴交于点D.则△BDC的面积=____.若P是y轴正半轴上的一点,Q是直线AB上的一点,连接PQ.△BDC与△BPQ全等(点Q不与点C重合),写出所有满足要求的点Q坐标______.
【答案】 ,,
【分析】将两条直线的方程联立,求出点的坐标,从而可得的底与高,进而求出面积;对点的位置进行分类讨论,画出使与全等的草图,结合全等三角形对应边相等建立等量关系,求出点的坐标.
【详解】解:,令,得,.
,令,得,..
令,解得,..
若与全等,则:
①当点在点下方时,如图所示,,.
,即,解得,
将代入,得..
②当点在点上方时,如图所示.
若,,则,
将代入,得,.
若,,则,
将代入,得,.
综上,所有满足题意的点的坐标为,,.
故答案为:;,,.
【点睛】本题考查了一次函数的性质及应用,全等三角形的性质与判定,熟练掌握一次函数与全等三角形相关知识是解题的关键.
7.(2022·上海市八年级期中)已知一次函数的图象与轴、轴分别相交于点、点,在直线上有一点,连接、,三角形是等腰三角形,则点的坐标为______.
【答案】或或
【分析】利用一次函数求得、的坐标,然后利用勾股定理列方程,即可求得的坐标.
【详解】解:一次函数的图象与轴、轴分别相交于点、点,
,,,设,
当AB=BC时,则,解得∶ 或2,或;
当AC=BC时, 解得∶,∴点C;
综上,点的坐标为或或,故答案为:或或
【点睛】本题考查的是一次函数图象上点的坐标特征,涉及到勾股定理和等腰三角形的定义,难度不大,分类讨论思想的运用是解题的关键.
8.(2022·江苏·八年级专题练习)如图,在平面直角坐标系中,直线yx与x轴交于点A,且经过点B(2,a),在y轴上有一动点P,直线BC上有一动点M,已知C(3,0).
(1)a=_____;(2)若△APM是以线段AM为斜边的等腰直角三角形,则点M的坐标是 _____.
【答案】 3 ,或,或,或,
【分析】(1)令x=2即可求得a的值;
(2)先求得直线BC的解析式为y=-3x+9,点A的坐标为(-2,0),过点M作MH⊥y轴于点H,证明△MPH≌△PAO,然后设点P的坐标为(0,y),点M的坐标为(x,-3x+9),然后求得AO、PO、PH、MH的长,进而由全等三角形的性质列出方程求得x的值,即可得到点M的坐标.
【详解】解:(1)当时,,,故答案为:3.
(2)由(1)得点的坐标为,设直线的解析式为,
,解得:,直线的解析式为,
对,当时,,点的坐标为,即得,
过点作轴于点,则,,
是以为对角线的等腰直角三角形,,,
,,,,,
设,,则,,,
,解得:或或或,
点的坐标为,或,或,或,.
【点睛】本题考查了一次函数图像上点的坐标特征、等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定与性质,解题的关键是过点M作MH⊥y轴于点H,构造全等三角形.
9.(2022·江西景德镇·八年级期中)如图,在平面直角坐标系中,直线:与轴交于点,直线与两坐标轴分别交于点,点,直线与交于点,点在射线上,若为直角三角形,则点的坐标为______.
【答案】(9,7)或(1,-1)或(4,2)
【分析】设P(x,x-2),根据两点距离公式可求得AB2=42+22=20,AP2=x2+(x-2-2)2=2x2-8x+16,BP2=(x-4)2+(x-2)2=2x2-12x+20,然后分三种情况:当∠ABP=90°时,则AB2+BP2=AP2;当∠BAP=90°时,则AB2+AP2=BP2;当∠APB=90°时,则AB2=BP2+AP2,分别求解即可.
【详解】解:设P(x,x-2),
∵,∴AB2=42+22=20,AP2=x2+(x-2-2)2=2x2-8x+16,BP2=(x-4)2+(x-2)2=2x2-12x+20,
当∠ABP=90°时,则AB2+BP2=AP2,∴20+2x2-12x+20=2x2-8x+16,解得:x=9,则x-2=7,∴P(9,7);
当∠BAP=90°时,则AB2+AP2=BP2,∴20+2x2-8x+16=2x2-12x+20,解得 :x=-4,
∵点P在射线DC上,故x>0,所以x=-4不符合题意,舍去,
当∠APB=90°时,则AB2=BP2+AP2,20=2x2-12x+20+2x2-8x+16,
解得:x1=1,x2=4,∴x-2=-1或2,∴P(1,-1)或(4,2),
综上,点P的坐标为(9,7)或(1,-1)或(4,2),故答案为:(9,7)或(1,-1)或(4,2)
【点睛】本题考查一次函数与特殊三角形综合问题,一次函数图象上点的坐标特征,利用坐标求两点距离,勾股定理,注意分类讨论思想的应用,以免漏解.
三、解答题(本大题共12小题,共93分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
10.(2022·福建三明·八年级期末)【探索发现】
如图1,在等腰直角三角形中,,若点在直线上,且,,则.我们称这种全等模型为“型全等”.
【迁移应用】设直线与轴,轴分别交于,两点.
(1)若,且是以为直角顶点的等腰直角三角形,点在第一象限,如图2.
①直接填写:______,______;②求点的坐标.(2)如图3,若,过点在轴左侧作,且,连接.当变化时,的面积是否为定值?请说明理由.
【拓展应用】(3)如图4,若,点的坐标为.设点,分别是直线和直线上的动点,当是以为斜边的等腰直角三角形时,求点的坐标.
【答案】(1)①2,3;②(2)是,理由见解析(3)点的坐标为或
【分析】(1)①若k=,则直线y=x+3与x轴,y轴分别交于A(2,0),B(0,3)两点,即可求解;②作ED⊥OB于D,则△BED≌△ABO.由全等三角形的性质得DE=OB=3,BD=OA=2,即可求解;(2)过点N作NM⊥OB于M,则△BMN≌△AOB.由全等三角形的性质得MN=OB=3,根据三角形的面积公式即可求解;(3)过点P作PS⊥x轴于S,过点Q作QT⊥PS于T,证明△PCS≌△QPT.分两种情况,由全等三角形的性质得QT=PS,PT=SC,可得点Q的坐标,将点Q的坐标代入y=﹣2x+3求得n的值,即可求解.
(1)解:①若k=,则直线y=kx+3(k≠0)为直线y=x+3,
当x=0时,y=3,当y=0时,x,2,
∴A(2,0),B(0,3),∴OA=2,OB=3,故答案为:2,3;
②作ED⊥OB于D,∴∠BDE=∠AOB=90°,
∵∠ABO+∠EBD=90°=∠ABO+∠BAO,∴∠BAO=∠EBD,
又∵△ABE是以B为直角顶点的等腰直角三角形,∴AB=BE,∴△BED≌△ABO(AAS),
∴DE=OB=3,BD=OA=2,∴OD=OB+BD=5,∴点E的坐标为(3,5);
(2)解:当k变化时,△OBN的面积是定值,S△OBN=,理由如下:过点N作NM⊥OB于M,
∴△BMN≌△AOB(AAS).∴MN=OB=3,
∴S△OBN=OB MN=×3×3=,∴k变化时,△OBN的面积是定值,S△OBN= ;
(3)解:n<3时,过点P作PS⊥x轴于S,过点Q作QT⊥PS于T,
∴△PCS≌△QPT(AAS).∴QT=PS=2,PT=SC=3﹣n,
∴ST=5﹣n,∴点Q的坐标为(2+n,n﹣5),
∵k=﹣2,∴直线y=﹣2x+3,
将点Q的坐标代入y=﹣2x+3得,n﹣5=﹣2(2+n)+3,
解得:n= ,∴点Q的坐标为( ,);
n>3时,过点P作PS⊥x轴于S,过点Q作QT⊥PS于T,
∴△PCS≌△QPT(AAS).∴QT=PS=2,PT=SC=n﹣3,
∴ST=n﹣1,∴点Q的坐标为(n﹣2,1﹣n),∵k=﹣2,∴直线y=﹣2x+3,
将点Q的坐标代入y=﹣2x+3得,1﹣n=﹣2(n﹣2)+3,解得:n=6,∴点Q的坐标为(4,﹣5).
综上,点Q的坐标为( ,)或(4,﹣5).
【点睛】本题是一次函数综合题,主要考查了一次函数的图像及性质,等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定与性质,熟练掌握一次函数的图像及性质,构造全等三角形解题是关键.
11.(2022·浙江宁波·八年级期末)如图, 已知直线与轴、 轴分别交于点, 以 为边在第一象限内作长方形 .
(1)求点的坐标;(2)将对折, 使得点的与点重合,折痕B'D'交AC于点B',交AB于点D,求直线的解析式 (图②);(3)在坐标平面内, 是否存在点 (除点外), 使得与全等, 若存在, 请求出 所有符合条件的点的坐标, 若不存在, 请说明理由.
【答案】(1)(2)(3)存在,
【分析】(1)对于直线y=-2x+4与x轴、y轴分别交于点A、C,即可求得A和C的坐标;
(2)根据题意可知△ACD是等腰三角形,算出AD长即可求得D点坐标,最后根据待定系数法求出直线CD的解析式即可;;(3)分三种情况,根据翻折的性质以及勾股定理、等面积法,即可求得符合题意的点P的坐标.
(1)对于直线y=-2x+4,当x=0时,y=4;当y=0时,x=2
∴A(2,0),C(0,4),故答案是:(2,0),(0,4);
(2)∵四边形是矩形,∴AO//BC,且BC=AO=2;AB//OC,且AB=OC=4,
∵则B(2,4).由折叠知:CD=AD.设AD=x,则CD=x,BD=4-x,
根据题意得:(4-x)2+22=x2,解得, 此时,AD=∴D(2,);
设直线CD为y=kx+b,把D(2,),C(0,4)代入,得
解得,∴直线CD解析式为
(3)情形1:如图①,
由△APC≌△CBA得∠ACP=∠CAB,AB=CP,AP=BC=2
则点P在直线CD上.过P作PQ⊥AD于点Q,
在Rt△ADP中,AD=,PD=BD=4-=,
由 得:PQ=3,∴PQ=.∴xP=2+=,
把x=代入y=-x+4,得y=.此时P(,).
情形2:∵四边形OABC是矩形,∴OA=BC,AB=OC, ∴△AOC≌△CBA
当点P与点O重合时,△APC≌△CBA,此时P(0,0).
情形3:如图②,由△APC≌△CBA得∠
过点P作于点G,AP与OC交于点H,
设则在中,
∵∴
在中,∴解得,
经检验,是原方程的解;∴∴
设则在中,
在中,∴
解得,,即∴
∴∴
综上,点P的坐标为
【点睛】本题是一次函数的综合题,主要考查了折叠的性质,一次函数图象及其性质,待定系数法求一次函数的解析式,等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质以及勾股定理等知识,分类讨论思想的运用是解题的关键.
12.(2022·浙江·金华市八年级期中)如图1,已知长方形OABC的顶点O在坐标原点,A、C分别在x、y轴的正半轴上,顶点B(8,6),直线y=﹣x+b经过点A交BC于D、交y轴于点M,点P是AD的中点,直线OP交AB于点E.
(1)求点D的坐标及直线OP的解析式;(2)点N是直线AD上的一动点(不与A重合),设点N的横坐标为a,请写出△AEN的面积S和a之间的函数关系式,并请求出a为何值时S=12;
(3)在x轴上有一点T(t,0)(5<t<8),过点T作x轴的垂线,分别交直线OE、AD于点F、G,在线段AE上是否存在一点Q,使得△FGQ为等腰直角三角形,若存在,请写出点Q的坐标及相应的t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)点D的坐标为(2,6),直线OP的解析式为y=x;
(2)S=;a=3或a=13;
(3)在线段AE上存在一点Q,使得△FGQ为等腰直角三角形,当t=时点Q的坐标为(8,)或(8,),当t=时点Q的坐标为(8,).
【分析】(1)根据长方形的性质可得出点A的坐标,利用待定系数法可求出直线AD的解析式,利用一次函数图象上点的坐标特征可求出点D的坐标,再由点P是AD的中点可得出点P的坐标,进而可得出正比例函数OP的解析式;
(2)由直线OP的解析式,利用一次函数图象上点的坐标特征可得出点E的坐标,设点N的坐标为(a,-a+8),由△AEN的面积公式,可得出S和a之间的函数关系式,代入数值即可得出结论;
(3)由点T的坐标可得出点F,G的坐标,分∠FGQ=90°、∠GFQ=90°及∠FQG=90°三种情况考虑:①当∠FGQ=90°时,根据等腰直角三角形两直角边相等可得出关于t的一元一次方程,解之可得出t值,再利用等腰直角三角形的性质可得出点Q的坐标;②当∠GFQ=90°时,根据等腰直角三角形两直角边相等可得出关于t的一元一次方程,解之可得出t值,再利用等腰直角三角形的性质可得出点Q的坐标;③当∠FQG=90°时,过点Q作QS⊥FG于点S,根据等腰直角三角形斜边等于斜边上高的二倍可得出关于t的一元一次方程,解之可得出t值,再利用等腰直角三角形的性质可得出点Q的坐标.综上,此题得解.
(1)解:∵四边形OABC为长方形,点B的坐标为(8,6),
∴点A的坐标为(8,0),BCx轴.
∵直线y=-x+b经过点A,∴0=-8+b,∴b=8,∴直线AD的解析式为y=-x+8.
当y=6时,有-x+8=6,解得:x=2,∴点D的坐标为(2,6).
∵点P是AD的中点,∴点P的坐标为(,),即(5,3),
设直线OP的解析式为y=kx,∴3=5k,解得k=,∴直线OP的解析式为y=x;
解:当x=8时,y=x=,∴点E的坐标为(8,).
设点N的坐标为(a,-a+8).∴S=××|8-a|=|8-a|,
当a<8时,S=|8-a|=; 当a>8时,S=|8-a|=;
∴S=;当S=12时,|8-a|=12,解得:a=3或a=13;
(3)解:∵点T的坐标为(t,0)(5<t<8),
∴点F的坐标为(t,t),点G的坐标为(t,-t+8).
分三种情况考虑: ①当∠FGQ=90°时,如图1所示.
∵△FGQ为等腰直角三角形,∴FG=GQ,即t-(-t+8)=8-t,解得:t=,
此时点Q的坐标为(8,);
②当∠GFQ=90°时,如图2所示.∵△FGQ为等腰直角三角形,
∴FG=FQ,即t-(-t+8)=8-t,解得:t=,此时点Q的坐标为(8,);
③当∠FQG=90°时,过点Q作QS⊥FG于点S,如图3所示.
∵△FGQ为等腰直角三角形∴FG=2QS,即t-(-t+8)=2(8-t),解得:t=,
此时点F的坐标为(,4),点G的坐标为(,),
此时点Q的坐标为(8,),即(8,).
综上所述:在线段AE上存在一点Q,使得△FGQ为等腰直角三角形,当t=时点Q的坐标为(8,)或(8,),当t=时点Q的坐标为(8,).
【点睛】本题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、中点坐标公式、三角形的面积以及等腰直角三角形,解题的关键是:(1)根据点的坐标,利用待定系数法求出一次函数解析式;(2)利用三角形的面积公式求解;(3)分∠FGQ=90°、∠GFQ=90°及∠FQG=90°三种情况求出t值.
13.(2022·重庆·八年级期中)已知关于x的一次函数y1=﹣mx+3m的图象与x轴,y轴分别交于A,B两点,过点B作直线y2=﹣x的垂线,垂足为M,连接AM.(1)求点A的坐标;(2)当△ABM为直角三角形时,求点M的坐标;(3)求△ABM的面积(用含m的代数式表示,写出m相应的取值范围).
解:(1)当y1=0时,﹣mx+3m=0,解得,x=3,∴点A的坐标为(3,0);
(2)△ABM为直角三角形时,∵∠BMA<90°,∠BAM<90°,∴∠ABM=90°,
∵BM⊥直线y2=﹣x,∴直线y1=﹣mx+3m∥直线y2=﹣x,∴m=1,
则OB=3m=3,∴OB=OA,∴∠OBA=∠OAB=45°,∴∠OBM=45°,
作MH⊥OB于H,则MH=OH=OB=,∴点M的坐标为(﹣,);
(3)∵直线y2=﹣x与y轴的夹角是45°,∴∠MOB=45°,∴OH=MH=OB=m,
则△ABM的面积=△OBM的面积+△ABO的面积﹣△AOM的面积
=×3m×m+×3×3m﹣×3×m
=m2+m(由于直线y1=﹣mx+3m与y轴的交点在y轴的正半轴上,因此m>0).
14.(2022·吉林长春·八年级期末)在平面直角坐标系中,已知一次函数的图象经过点和点.
(1)求此一次函数的解析式;(2)若点C在此一次函数的图象上,且点C到y轴的距离为1,求点C的坐标;(3)设此直线上A、B两点间的部分(包括A、B两点)记为图象G,点D的坐标为.
①点D是否能在图象G上,如果能,求出m的值,如果不能,说明理由;
②过在D作y轴的垂线,垂足为点E,过点D作x轴的垂线,交图象G于点F,当是等腰直角三角形时,求出m的值.
【答案】(1)y=-x+;(2)点C的坐标为(1,)或(-1,);
(3)①点D能在图象G上,m=-;②当△DEF是等腰直角三角形时,m的值为-.
【分析】(1)根据点A、B的坐标利用待定系数法即可求出一次函数的解析式;
(2)分两种情况:x=1时;x=-1时;代入直线AB所对应的函数表达式可求点C的坐标;
(3)①由题意得图象G的解析式为y=-x+(-2≤x≤2),点D在直线y=-2x+2上,求出两直线的交点坐标,即可得出答案;②由题意可得E(0,-2m+2),F(m,-m+),用含m的式子表示出DE、DF,根据△DEF是等腰直角三角形,即可求解.
(1)解:∵一次函数y=kx+b的图象经过点A(-2,5)和点B(2,2).
∴,解得.∴此一次函数的解析式为:y=-x+;
(2)解:∵点C到y轴的距离为1,∴点C横坐标存在两种情况:x=1或x=-1,
x=1时,y=-+=;x=-1时,y=+=.故点C的坐标为(1,)或(-1,);
(3)解:①∵直线y=-x+上A、B两点间的部分(包括A、B两点)记为图象G,
∴图象G的解析式为y=-x+(-2≤x≤2),
∵点D的坐标为(m,-2m+2).∴点D在直线y=-2x+2上,
联立得,解得,∴两直线的交点坐标为(-,),
∴点D能在图象G上,m=-;
②如图:
∵点D的坐标为(m,-2m+2).DE⊥y轴,DF⊥x轴,
∴E(0,-2m+2),F(m,-m+),DE⊥DF,
∴DE=|m|,DF=|-m++2m-2|=|m+|,
∵△DEF是等腰直角三角形,DE⊥DF,∴DE=DF,
∴|m|=|m+|,解得m=-或-6(不合题意,舍去),
∴当△DEF是等腰直角三角形时,m的值为-.
【点睛】本题是一次函数综合题,考查了待定系数法求一次函数的解析式,两直线相交问题,等腰直角三角形的性质等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
15.(2022成都市八年级期中)如图,在平面直角坐标系中,O是坐标原点,正方形OABC的顶点A、C分别在x轴与y轴上,已知正方形边长为3,点D为x轴上一点,其坐标为(1,0),连接CD,点P从点C出发以每秒1个单位的速度沿折线C→B→A的方向向终点A运动,当点P与点A重合时停止运动,运动时间为t秒.(1)连接OP,当点P在线段BC上运动,且满足△CPO≌△ODC时,求直线OP的表达式;(2)连接PC、PD,求△CPD的面积S关于t的函数表达式;(3)点P在运动过程中,是否存在某个位置使得△CDP为等腰三角形,若存在,直接写出点P的坐标,若不存在,说明理由.
解:(1)∵四边形ABCO是正方形,∴∠COD=∠OCP,∵OC=CO,
∴当CP=OD=1时,△CPO≌△ODC,∴P(1,3),
设直线OP的解析式为y=kx,则有3=k,∴直线OP的解析式为y=3x.
(2)当点P在线段BC上时,如图1中,S= CP CO=t(0<t≤3),
当点P在线段AB上时,如图2中,BP=t﹣3,AP=3﹣(t﹣3)=6﹣t,
S=3×3﹣×1×3﹣×3×(t﹣3)﹣×2×(6﹣t)=﹣t+6(3<t≤6),
综上所述,S=.
(3)如图3中,
①当DC=DP1时,P1(2,3),②当DC=DP2时,AP2==,∴P2(3,).
③当CD=CP3=时,BP3==1,∴P3(3,2).
④当P4C=P4D时,设AP4=a,则有22+a2=32+(3﹣a)2,解得a=,∴P4(3,),
综上所述,满足条件的点P坐标为(2,3)或(3,)或(3,2)或(3,).
16.(2022·河南·上蔡县第一初级中学八年级阶段练习)如图,直线y=﹣2x+4与x轴交于点A,与y轴交于点B,点C的坐标是(0,﹣1),P为直线AB上的动点,连接PO,PC,AC,(1)求A、B两点的坐标.(2)求证:△ABC为直角三角形.(3)当△PBC与△POA面积相等时,求点P的坐标.
【答案】(1),(2)见解析(3),或
【分析】(1)根据一次函数解析式令,结合图像求得即可;
(2)求出,,,根据勾股定理的逆定理即可得出结论;(3)根据三角形面积公式列出关于的方程,解方程即可求得.
(1)解:直线与轴交于点,与轴交于点,
令,则,解得,,令,则,;
(2)证明:,,,
,,,
,,,,为直角三角形;
(3)解:设,与面积相等,,
当,时,解得,,,
当,时,解得(舍去),
当,时,解得(舍去),
当,时,解得,,,或.
【点睛】本题是一次函数综合题,考查了一次函数图像上点的坐标特征,三角形的面积,勾股定理的应用等,掌握一次函数的性质以及勾股定理的逆定理是解题的关键.
17.(2022 青羊区校级期中)如图,直线y=kx+b与x轴、y轴分别交于点A(4,0)、B(0,4),点P在x轴上运动,连接PB,将△OBP沿直线BP折叠,点O的对应点记为O'.(1)求k、b的值;(2)在x轴上是否存在点C,使得△ABC为等腰三角形?若存在,求出点C的坐标;若不存在,说明理由.(3)若点O′恰好落在直线AB上,求△OBP的面积.
解:(1)∵点A(4,0)、B(0,4)在直线y=kx+b上,∴,解得:k=﹣1,b=4;
(2)存在,理由如下:如图1所示,
①当AB=AC时,AC=AB==4,
可得C1(4﹣4,0),C2(4+4,0).
②当BA=BC时,OA=OC=4,可得C3(﹣4,0).
③当CA=CB时,点C与点O重合,可得C4(0,0),
综上所述,满足条件的点C坐标为(4﹣4,0)或(4+4,0)或(﹣4,0)或(0,0).
(3)存在两种情况:①当P在x轴的正半轴上时,如图2所示:
点O′恰好落在直线AB上,则OP=O'P,∠BO'P=∠BOP=90°,
∵OB=OA=4,∴△AOB是等腰直角三角形,∴AB=4,∠OAB=45°,
由折叠得:∠OBP=∠O'BP,BP=BP,∠PO'B=∠POB=90°,
∴∠PO'A=90°,∴O'B=OB=4,∴AO'=4﹣4,
Rt△PO'A中,O'P=AO'=4﹣4=OP,
∴S△OBP=OB OP=×4×(4﹣4)=8﹣8;
②当P在x轴的负半轴时,如图3所示:由折叠得:∠PO'B=∠POB=90°,O'B=OB=4,
∵∠BAO=45°,∴PO'=PO=AO'=4+4,∴S△OBP=OB OP=×4×(4+4)=8+8;
综上所述,△OBP的面积为8﹣8或8+8.
18.(2022·上海·八年级阶段练习)如图,△ABC的两顶点分别为B(0,0),C(4,0),顶点A在直线l:y=﹣x+3上.(1)当△ABC是以BC为底的等腰三角形时,求点A的坐标;(2)当△ABC的面积为4时,求点A的坐标;(3)在直线l上是否存在点A,使∠BAC=90°?若存在,求出点A的坐标;若不存在请说明理由.
【答案】(1)A(2,2);(2)(2,2)或(10,﹣2);
(3)在直线l上存在点A,使∠BAC=90°,此时点A的坐标是(2,2)或(3.6,1.2)
【分析】(1)以BC为底的等腰三角形,点A是BC的中垂线与直线l的交点,据此求解即可;
(2)根据△ABC的面积求得点A的纵坐标,把点A的纵坐标代入直线方程即可求得其横坐标;
(3)设点A的坐标为,根据两点间距离公式表示出,,,再利用勾股定理建立方程,求解即可.
(1)如图,当△ABC是以BC为底的等腰三角形时,点A在BC的中垂线上.
∵B(0,0),C(4,0),∴BC的中垂线为x=2.
又点A在直线l:y=﹣x+3上,∴y=﹣×2+3=2,即A(2,2);
(2)设A(a,b).则依题意得BC |b|=4,即×4|b|=4,解得|b|=2∴b=±2.
①当b=2时,2=﹣a+3,解得 a=2则A(2,2);
②当b=﹣2时,﹣2=﹣a+3,解得 a=10则A(10,﹣2).
综上所述,点A的坐标是(2,2)或(10,﹣2);
(3)设点A的坐标为, B(0,0),C(4,0),
,,,
∠BAC=90°,,即,解得或,
所以,在直线l上存在点A,使∠BAC=90°,此时点A的坐标是(2,2)或(3.6,1.2).
【点睛】本题综合考查了等腰三角形的性质,一次函数图象上点的坐标特征,三角形的面积公式以及勾股定理等知识点.解(2)题的过程中,一定要对点A的纵坐标进行分类讨论,以防漏解.
19.(2022·重庆·八年级期中)如图,A(0,4)是直角坐标系y轴上一点,动点P从原点O出发,沿x轴正半轴运动,速度为每秒1个单位长度,以P为直角顶点在第一象限内作等腰Rt△APB.设P点的运动时间为t秒.(1)若AB∥x轴,如图1,求t的值;(2)设点A关于x轴的对称点为A′,连接A′B,在点P运动的过程中,∠OA′B的度数是否会发生变化,若不变,请求出∠OA′B的度数,若改变,请说明理由.(3)如图2,当t=3时,坐标平面内有一点M(不与A重合)使得以M、P、B为顶点的三角形和△ABP全等,请直接写出点M的坐标.
解:(1)过点B作BC⊥x轴于点C,如图所示.
∵AO⊥x轴,BC⊥x轴,且AB∥x轴,∴四边形ABCO为矩形,∴AO=BC=4.
∵△APB为等腰直角三角形,∴AP=BP,∠PAB=∠PBA=45°,
∴∠OAP=90°﹣∠PAB=45°,∴△AOP为等腰直角三角形,
∴OA=OP=4.∴t=4÷1=4(秒),故t的值为4.
(2)如图2,∠OA′B的度数不变,∠OA′B=45°,∵点A关于x轴的对称点为A′,∴PA=PA',
又AP=PB,∴PA=PA'=PB,∴∠PAA'=∠PBA'=∠PA'B,
又∵∠PAB+∠PBA=90°,∴∠PAA'+∠PA'A+∠PA'B+∠PBA'=90°,∴∠AA'B=45°,即∠OA'B=45°;
(3)当t=3时,M、P、B为顶点的三角形和△ABP全等,
①如图3,若△ABP≌△MBP,则AP=PM,过点M作MD⊥OP于点D,
∵∠AOP=∠PDM,∠APO=∠DPM,∴△AOP≌△MDP(AAS),
∴OA=DM=4,OP=PD=3,∴M(6,﹣4).
②如图4,若△ABP≌△MPB,同理可求得M(4,7),
③如图5,若△ABP≌△MPB,同理可求得M(10,﹣1).
综合以上可得点M的坐标为(4,7),(6,﹣4),(10,﹣1)
20.(2023·江苏·八年级阶段练习)模型建立:如图1,等腰直角三角形ABC中,∠ACB=90°,CB=CA,直线ED经过点C,过A作于D,过B作于E.(1)求证:;(2)模型应用:①已知直线:y=﹣x﹣4与y轴交于A点,将直线绕着A点逆时针旋转45°至,如图2,求的函数解析式;②如图3,矩形ABCO,O为坐标原点,B的坐标为(8,﹣6),A,C分别在坐标轴上,P是线段BC上动点,设PC=m,已知点D在第四象限,且是直线y=上的一点,若△APD是不以点A为直角顶点的等腰直角三角形,请求出点D的坐标.
【答案】(1)见解析
(2)①y=﹣x﹣4;②(4,﹣2)或(,﹣)或(,﹣)
【分析】(1)先根据△ABC为等腰直角三角形得出CB=CA,再由AAS定理可知△ACD≌△CBE;
(2)①过点B作BC⊥AB于点B,交于点C,过C作CD⊥x轴于D,根据∠BAC=45°可知△ABC为等腰直角三角形,由(1)可知△CBD≌△BAO,由全等三角形的性质得出C点坐标,利用待定系数法求出直线的函数解析式即可;②分三种情况考虑:如图3所示,当∠ADP=90°时,AD=PD,设D点坐标为(x,2x+6),利用三角形全等得到,得D点坐标;如图4所示,当∠APD=90°时,AP=PD,设点P的坐标为(8,m),表示出D点坐标为(14m,m8),列出关于m的方程,求出m的值,即可确定出D点坐标;如图5所示,当∠ADP=90°时,AD=PD时,同理求出D的坐标.
(1)证明:∵△ABC为等腰直角三角形,∴CB=CA,
又∵AD⊥CD,BE⊥EC,∴∠D=∠E=90°,∠ACD+∠BCE=180°﹣90°=90°,
又∵∠EBC+∠BCE=90°,∴∠ACD=∠EBC,
在△ACD与△CBE中,∴△ACD≌△EBC(AAS);
(2)解:①过点B作BC⊥AB于点B,交于点C,过C作CD⊥x轴于D,如图2,
∵∠BAC=45°,∴△ABC为等腰直角三角形,
由(1)可知:△CBD≌△BAO,∴BD=AO,CD=OB,
∵直线:y=x4,∴A(0,4),B(3,0),
∴BD=AO=4.CD=OB=3,∴OD=4+3=7,∴C(7,3)
设的解析式为y=kx+b(k≠0),∴∴,∴的解析式:;
②如图3,当∠ADP=90°时,AD=PD,
∵,
∴,∴
∵点D在第四象限,且是直线y=上的一点,∴设D点坐标为(x,2x6),
∵B的坐标为(8,﹣6),∴
∴,即解得,∴D点坐标(4,2);
如图4,当∠APD=90°时,AP=PD,同理可得,
过D作x轴的平行线EF,交直线OA于E,交直线BC于F,
设点P的坐标为(8,m),则D点坐标为(14m,m8),
由m8=2(14m)+6,得m=,∴D点坐标(,);
如图5,当∠ADP=90°时,AD=PD时,同理可求得D点坐标(,),
综上可知满足条件的点D的坐标分别为(4,2)或(,)或(,),
【点睛】本题属于一次函数综合题,主要考查了点的坐标、矩形的性质、待定系数法、等腰直角三角形的性质以及全等三角形等相关知识的综合应用,解决问题的关键是作辅助线构造全等三角形,运用全等三角形的性质进行计算,需要考虑的多种情况,解题时注意分类思想的运用.
21.(2022·山东威海·七年级期末)如图,直线与x轴和y轴分别交于A、B两点,把射线AB绕点A顺时针旋转90°得射线AC,点P是射线AC上一个动点,点Q是x轴上一个动点.若与全等,试确定点Q的横坐标.
【答案】7或8
【分析】根据与全等分两种情况分类讨论即可解答.
【详解】解:在直线中,
当x=0时,y=0+4=4,即,当y=0时,0=,∴ ,即;
∵与全等,∴分两种情况:
当时,,如图所示,则,
∴点Q的横坐标为:,
当时,,如图所示,则,
∵ ,∴点Q的横坐标为:;综上所述:点Q的横坐标为7或8.
【点睛】本题考查三角形全等的应用,一次函数的应用,勾股定理,掌握相关知识并灵活应用是解题的关键.
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专题5.6 一次函数中的特殊三角形模型
模块1:学习目标
一次函数中的特殊三角形模型,共分为四大类(一次函数中的等腰三角形、直角三角形、等腰直角三角形、全等三角形),本专题就一次函数中的特殊三角形模型进行专题总结。
模块2:知识梳理
1、一次函数中的等腰三角形(方法:两圆一线)
例:已知点A(1,3),点在轴上,使为等腰三角形。
第1步:画图,初步确认点的位置(如图1);
图1 图2 图3 图4
第2步:分三种情况求解:(标等边,用公式)
由题意知(两点间距离公式):
①当时(如图2),∴ ∴
②当时(如图3),利用三线合一做辅助线: ∴ ∴
③当时(如图4),设, 解得:x=5 ∴
2、一次函数中的直角三角形(方法:两线一圆)
例:已知点A(1,3),点在轴上,使为直角三角形。
第一步:画图,初步确认点的位置(如图1);
图1 图2 图3
第二步:分两种情况求解:(标直角,用公式)
①当时(如图2),
设,∵ ∴∴ ∴
②当时(如图3),设 ∵ ∴
3、一次函数中的等腰直角三角形
例:已知点A(1,3),点在平面内,使为等腰直角三角形。
第一步:画出6个答案(如图1):
图1 图2 图3 图4
第二步:分三种情况求解:(见等腰直角三角形构“K”型全等求坐标)
①当时(如图2),设,构造“K”型全等:,
表示线段:;;;
由全等得;
∴;同理,可得
②当时,同①中方法构造“K”型全等,可得:,
③当时,法1:同①中方法构造“K”型全等(如图4)
法2(中点坐标):(如图3)为的中点 ∴ ∴; 同理,可得
4、一次函数与全等三角形
1)解题步骤:①先找固定相等的角或边;②以对应边/角相等要求分类讨论全等情况。
2)相等的角或边情况:
①公共边情况(如图1):平面内找一点,使以、、为顶点的三角形与全等.
图1 图 2
、关于成轴对称,、关于成轴对称,即是、的中垂线,可用中垂线代数法求点。
②固定角相等(如图2):①两个三角形为直角三角形;②相等角为对顶角:
模块3:核心考点与典例
考点1、一次函数中的等腰三角形
例1.(2022·巩义市八年级期末)如图,直线分别与x轴、y轴交于A、B两点,直线交直线于点C,点P为x轴上一动点.(1)求点C坐标;(2)当直线平分的面积时,直线与y轴交于点D,求线段的长;(3)若是等腰三角形,直接写出点P的坐标.
变式1.(2022·重庆黔江·八年级期末)如图一,已知直线与轴交于点,与轴交于点,直线与轴交于点,与直线交于点.
(1)求直线的解析式;(2)如图二,点在直线上且在轴左侧,过点作轴交直线于点,交 轴于点,当,求出,两点的坐标;(3)将直线向左平移10个单位得到直线交轴于点,点是点关于原点对称点.过点作直线轴,点在直线上,若是以为腰的等腰三角形,请直接写出所有符合条件的点的坐标.
变式2.(2022·成都市·八年级期末)如图,在直角坐标平面内,点O是坐标原点,点A坐标为(3,4),将直线OA绕点O顺时针旋转45°后得到直线y=kx(k≠0).
(1)求直线OA的表达式;(2)求k的值;(3)在直线y=kx(k≠0)上有一点B,其纵坐标为1.若x轴上存在点C,使△ABC是等腰三角形,请直接写出满足要求的点C的坐标.
考点2、一次函数中的直角三角形
例2.(2022·辽宁沈阳·八年级阶段练习)在平面直角坐标系中,已知点,点,函数的图象与直线交于点M,与y轴交于点C.(1)求直线的函数解析式;(2)当点M在线段上时,求m的取值范围;(3)当为直角三角形时,求m的值.
变式1.(2022 浠水县月考)如图,在平面直角坐标系中,直线AB分别交x轴、y轴于点A(a,0)、点B(0,b),且a、b满足a2+4a+4+|2a+b|=0.(1)a= ;b= .(2)点P在直线AB的右侧,且∠APB=45°;①若点P在x轴上,则点P的坐标为 ;②若△ABP为直角三角形,求点P的坐标.
变式2.(2022 陈仓区期中)(1)阅读理解:我们知道:平面内两条直线的位置关系是平行和相交,其中垂直是相交的特殊情况.在坐标平面内有两条直线:l1:y1=k1x+b1(k1≠0);l2:y2=k2x+b2(k2≠0),有下列结论:当k1=k2时,直线l1∥直线l2;当k1 k2=﹣1时,直线l1⊥直线l2.(2)实践应用:①直线y=kx+5与直线y=﹣3x+2垂直,则k= .②直线m与直线y=﹣2x+3平行,且经过点(4,﹣2),则直线m的解析式为 .③直线y=﹣2x+3向右平移 个单位,其图象经过点(6,﹣4).(3)深入探索:如图,直线y=x+1与x轴交于点B,且经过点A,已知A的横坐标为2,点P是x轴上的一动点,当△ABP为直角三角形时,求△ABP的面积.
考点3、一次函数中的等腰直角三角形
例3.(2022·四川八年级期中)(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.
变式1.(2022·四川天府新区八年级阶段练习)如图1,在平面直角坐标系中,已知点A,B的坐标分别为(0,3),(3,0)
(1)求直线AB的解析式;(2)如图2,点C是点B关于y轴的对称点,点D是AB的中点,点P为y轴上自原点向正半轴方向运动的一动点,运动速度为2个单位长度/s,设点P运动的时间为ts,点Q为射线BA上一点,当t=5时,,求点Q的坐标;(3)如图3,在(2)的条件下,当△PDC为等腰直角三角形时,求t的值.
变式2.(2022,重庆市八年级期中)如图1,直线l:y=x+2与x轴交于点A,与y轴交于点B.已知点C(﹣2,0).(1)求出点A,点B的坐标.(2)P是直线AB上一动点,且△BOP和△COP的面积相等,求点P坐标.(3)如图2,平移直线l,分别交x轴,y轴于交于点A1B1,过点C作平行于y轴的直线m,在直线m上是否存在点Q,使得△A1B1Q是等腰直角三角形?若存在,请直接写出所有符合条件的点Q的坐标.
考点4、一次函数中的全等三角形
例1.(2022·陕西·西北大学附中八年级期中)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E①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.
变式1.(2022 罗湖区校级模拟)如图,直线AB的解析式为y=﹣x+b分别与x,y轴交于A,B两点,点A的坐标为 (3,0),过点B的直线交x轴负半轴于点C,且OB:OC=3:1.在x轴上方存在点D,使以点A,B,D为顶点的三角形与△ABC全等,则点D的坐标为 .
变式2.(2022 辽宁八年级期中)如图1,直线y=﹣x+8与x轴,y轴分别交于点A,B,直线y=x+1与直线AB交于点C,与y轴交于点D.
(1)求点C的坐标.(2)求△BDC的面积(3)如图2,P是y轴正半轴上的一点,Q是直线AB上的一点,连接PQ.①若PQ∥x轴,且点A关于直线PQ的对称点A′恰好落在直线CD上,求PQ的长.②若BDC与△BPQ全等(点Q不与点C重合),请写出所有满足要求的点Q坐标 (直接写出答案)
模块四:同步培优题库
全卷共21题 测试时间:80分钟 试卷满分:120分
一、选择题(本大题共1小题,每小题3分,共3分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2022·陕西·八年级期中)如图,点是直线上的动点,过点作轴于点,点是轴上的动点,,且为等腰三角形时点的长为( )
A.或 B. C.或 D.
二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,共24分.不需写出解答过程,请把答案直接填写在横线上)
2.(2022·广西·钦州市八年级阶段练习)如图,一次函数的图象过点,且与x轴相交于点B.若点P是x轴上的一点,且满足△APB是等腰三角形,则点P的坐标可以是______.
3.(2023·江西·九年级专题练习)如图,直线y= x+与坐标轴分别交于A,B两点,在平面直角坐标系内有一点C,使△ABC与△ABO全等,则点C的坐标为________.
4.(2022·四川南充·八年级期末)如图,直线与轴交于,与轴交于,点在经过点的直线上,当是等腰直角三角形时,点的坐标是______.
5.(2022·成都市·八年级期末)在平面直角坐标系中,点A、B、C的坐标分别为A(8,0),B(2,6),C(4,0),点P,Q是△ABO边上的两个动点(点P不与点C重合),以P,O,Q为顶点的三角形与△COQ全等,则满足条件的点P的坐标为 .
6.(2022·浙江·金华八年级期中)如图,直线y=-x+8与x轴,y轴分别交于点A,B,直线y=x+1与直线AB交于点C,与y轴交于点D.则△BDC的面积=____.若P是y轴正半轴上的一点,Q是直线AB上的一点,连接PQ.△BDC与△BPQ全等(点Q不与点C重合),写出所有满足要求的点Q坐标______.
7.(2022·上海市八年级期中)已知一次函数的图象与轴、轴分别相交于点、点,在直线上有一点,连接、,三角形是等腰三角形,则点的坐标为______.
8.(2022·江苏·八年级专题练习)如图,在平面直角坐标系中,直线yx与x轴交于点A,且经过点B(2,a),在y轴上有一动点P,直线BC上有一动点M,已知C(3,0).
(1)a=_____;(2)若△APM是以线段AM为斜边的等腰直角三角形,则点M的坐标是 _____.
9.(2022·江西景德镇·八年级期中)如图,在平面直角坐标系中,直线:与轴交于点,直线与两坐标轴分别交于点,点,直线与交于点,点在射线上,若为直角三角形,则点的坐标为______.
三、解答题(本大题共12小题,共93分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
10.(2022·福建三明·八年级期末)【探索发现】
如图1,在等腰直角三角形中,,若点在直线上,且,,则.我们称这种全等模型为“型全等”.
【迁移应用】设直线与轴,轴分别交于,两点.
(1)若,且是以为直角顶点的等腰直角三角形,点在第一象限,如图2.
①直接填写:______,______;②求点的坐标.(2)如图3,若,过点在轴左侧作,且,连接.当变化时,的面积是否为定值?请说明理由.
【拓展应用】(3)如图4,若,点的坐标为.设点,分别是直线和直线上的动点,当是以为斜边的等腰直角三角形时,求点的坐标.
11.(2022·浙江宁波·八年级期末)如图, 已知直线与轴、 轴分别交于点, 以 为边在第一象限内作长方形 .
(1)求点的坐标;(2)将对折, 使得点的与点重合,折痕B'D'交AC于点B',交AB于点D,求直线的解析式 (图②);(3)在坐标平面内, 是否存在点 (除点外), 使得与全等, 若存在, 请求出 所有符合条件的点的坐标, 若不存在, 请说明理由.
12.(2022·浙江·金华市八年级期中)如图1,已知长方形OABC的顶点O在坐标原点,A、C分别在x、y轴的正半轴上,顶点B(8,6),直线y=﹣x+b经过点A交BC于D、交y轴于点M,点P是AD的中点,直线OP交AB于点E.
(1)求点D的坐标及直线OP的解析式;(2)点N是直线AD上的一动点(不与A重合),设点N的横坐标为a,请写出△AEN的面积S和a之间的函数关系式,并请求出a为何值时S=12;
(3)在x轴上有一点T(t,0)(5<t<8),过点T作x轴的垂线,分别交直线OE、AD于点F、G,在线段AE上是否存在一点Q,使得△FGQ为等腰直角三角形,若存在,请写出点Q的坐标及相应的t的值;若不存在,请说明理由.
13.(2022·重庆·八年级期中)已知关于x的一次函数y1=﹣mx+3m的图象与x轴,y轴分别交于A,B两点,过点B作直线y2=﹣x的垂线,垂足为M,连接AM.(1)求点A的坐标;(2)当△ABM为直角三角形时,求点M的坐标;(3)求△ABM的面积(用含m的代数式表示,写出m相应的取值范围).
14.(2022·吉林长春·八年级期末)在平面直角坐标系中,已知一次函数的图象经过点和点.
(1)求此一次函数的解析式;(2)若点C在此一次函数的图象上,且点C到y轴的距离为1,求点C的坐标;(3)设此直线上A、B两点间的部分(包括A、B两点)记为图象G,点D的坐标为.
①点D是否能在图象G上,如果能,求出m的值,如果不能,说明理由;
②过在D作y轴的垂线,垂足为点E,过点D作x轴的垂线,交图象G于点F,当是等腰直角三角形时,求出m的值.
15.(2022成都市八年级期中)如图,在平面直角坐标系中,O是坐标原点,正方形OABC的顶点A、C分别在x轴与y轴上,已知正方形边长为3,点D为x轴上一点,其坐标为(1,0),连接CD,点P从点C出发以每秒1个单位的速度沿折线C→B→A的方向向终点A运动,当点P与点A重合时停止运动,运动时间为t秒.(1)连接OP,当点P在线段BC上运动,且满足△CPO≌△ODC时,求直线OP的表达式;(2)连接PC、PD,求△CPD的面积S关于t的函数表达式;(3)点P在运动过程中,是否存在某个位置使得△CDP为等腰三角形,若存在,直接写出点P的坐标,若不存在,说明理由.
16.(2022·河南·上蔡县第一初级中学八年级阶段练习)如图,直线y=﹣2x+4与x轴交于点A,与y轴交于点B,点C的坐标是(0,﹣1),P为直线AB上的动点,连接PO,PC,AC,(1)求A、B两点的坐标.(2)求证:△ABC为直角三角形.(3)当△PBC与△POA面积相等时,求点P的坐标.
17.(2022 青羊区校级期中)如图,直线y=kx+b与x轴、y轴分别交于点A(4,0)、B(0,4),点P在x轴上运动,连接PB,将△OBP沿直线BP折叠,点O的对应点记为O'.(1)求k、b的值;(2)在x轴上是否存在点C,使得△ABC为等腰三角形?若存在,求出点C的坐标;若不存在,说明理由.(3)若点O′恰好落在直线AB上,求△OBP的面积.
18.(2022·上海·八年级阶段练习)如图,△ABC的两顶点分别为B(0,0),C(4,0),顶点A在直线l:y=﹣x+3上.(1)当△ABC是以BC为底的等腰三角形时,求点A的坐标;(2)当△ABC的面积为4时,求点A的坐标;(3)在直线l上是否存在点A,使∠BAC=90°?若存在,求出点A的坐标;若不存在请说明理由.
19.(2022·重庆·八年级期中)如图,A(0,4)是直角坐标系y轴上一点,动点P从原点O出发,沿x轴正半轴运动,速度为每秒1个单位长度,以P为直角顶点在第一象限内作等腰Rt△APB.设P点的运动时间为t秒.(1)若AB∥x轴,如图1,求t的值;(2)设点A关于x轴的对称点为A′,连接A′B,在点P运动的过程中,∠OA′B的度数是否会发生变化,若不变,请求出∠OA′B的度数,若改变,请说明理由.(3)如图2,当t=3时,坐标平面内有一点M(不与A重合)使得以M、P、B为顶点的三角形和△ABP全等,请直接写出点M的坐标.
20.(2023·江苏·八年级阶段练习)模型建立:如图1,等腰直角三角形ABC中,∠ACB=90°,CB=CA,直线ED经过点C,过A作于D,过B作于E.(1)求证:;(2)模型应用:①已知直线:y=﹣x﹣4与y轴交于A点,将直线绕着A点逆时针旋转45°至,如图2,求的函数解析式;②如图3,矩形ABCO,O为坐标原点,B的坐标为(8,﹣6),A,C分别在坐标轴上,P是线段BC上动点,设PC=m,已知点D在第四象限,且是直线y=上的一点,若△APD是不以点A为直角顶点的等腰直角三角形,请求出点D的坐标.
21.(2022·山东威海·七年级期末)如图,直线与x轴和y轴分别交于A、B两点,把射线AB绕点A顺时针旋转90°得射线AC,点P是射线AC上一个动点,点Q是x轴上一个动点.若与全等,试确定点Q的横坐标.
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