2023-2024学年湘教版初中数学八年级下学期 4.3 一次函数的图像同步分层训练培优题
一、选择题
1.(2023八上·南山月考)把直线y=-5x沿着y轴平移后得到直线AB,直线AB经过点(a,b),且5a+b=-2.则直线AB的函数表达式是( )
A.y=-5x+2 B.y=-5x-2 C.y=5x+2 D.y=5x-2
【答案】B
【知识点】一次函数图象与几何变换
【解析】【解答】解: ∵直线y=-5x沿着y轴平移后得到直线AB,
∴可设平移后的解析式为y=-5x+m,
把点(a,b) 代入y=-5x+m中,得b=-5a+m,
即m=5a+b,
∵ 5a+b=-2 ,
∴m=-2,
∴直线AB的函数表达式是 y=-5x-2 .
故答案为:B.
【分析】先设出平移后的解析式为y=-5x+m,将点(a,b)代入得m=5a+b,结合已知可求出m值,继而得解.
2.(2023九上·南明期中)已知点A(﹣1,m),B(3,n)都在一次函数y=3x+b的图象上,则( )
A.m=n B.m>n
C.m<n D.m,n的大小关系不确定
【答案】C
【知识点】一次函数的图象
【解析】【解答】解:∵k>0,
∴y随x的增大而增大,
∴n>m,
故答案为:C
【分析】根据一次函数的性质结合题意即可求解。
3.(2023八上·西安月考)如图所示,能表示二元一次方程的直线是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】一次函数的图象
【解析】【解答】解:
当x=0时,y=-1;当y=0时,x=2;
∴直线过点(0,-1)和(2,0)
故答案为:C.
【分析】根据直线与坐标轴交点的性质,可得与x轴和y轴的交点,对比选项即可.
4.(2023八上·松江期中)如图,点B、C分别在两条直线和上,点A、D是x轴上两点,若四边形是正方形,则k的值为( )
A.6 B.5 C. D.
【答案】D
【知识点】坐标与图形性质;正比例函数的图象和性质;正方形的性质
【解析】【解答】解:点C的横坐标为a,则点C的坐标为(a,-6a),点B的坐标为:,
∵四边形是正方形,
∴,
∴k=.
故答案为:D。
【分析】首先根据函数解析式,可设出点C的坐标为(a,-6a),点B的坐标为:,然后根据正方形的性质,即可得出等式,解方程即可求得k=.
5.(2023八上·城阳期中)下列各点在一次函数的图象上的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】一次函数的图象
【解析】【解答】A、∵当x=2时,y=3×2-2=4≠3,∴点(2,3)不在函数图象上,∴A不符合题意;
B、∵当x=3时,y=3×3-2=7,∴点(3,7)在函数图象上,∴B符合题意;
C、∵当x=-2时,y=3×(-2)-2=-8≠0,∴点(-2,0)不在函数图象上,∴C不符合题意;
D、∵当x=0时,y=3×0-2=-2≠2,∴点(0,2)不在函数 图象上,∴D不符合题意;
故答案为:B.
【分析】将各顶点坐标分别代入解析式 求解并判断即可.
6.(2023八下·青山期末)如图,已知点,点M,N分别是直线和直线上的动点,连接,.的最小值为( )
A.2 B. C. D.
【答案】B
【知识点】正比例函数的图象和性质;勾股定理;正方形的判定与性质;轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:作点P关于直线l1:y=x的对称点P′,如图,过点P′作y轴的垂线,与直线l1:y=x交于点B,
在正方形OABC 中,OC=CB=BA=AO=6,
∵直线l1:y=x经过点O(0,0),B(6,6),
∴直线l1:y=x是正方形OABC的对称轴,
∵点P(6,2)在BC上,
∴可得点P关于l1:y=x的对称点P′(2,6),
当x=6时,,
即直线l2:经过点H(6,3),
过点P′(2,6)作P′N垂直直线l2:于点N,即P′N⊥OH于点N,交直线l1:y=x于点M,
∵P(6,2)和P′(2,6)关于l1:y=x对称,
∴PM=P′M,
∴PM+MN=P′M+MN=P′N,即PM+MN的最小值为P′N的长,
∴OH=
∵,
S△POH=S正方形OABC-S△POA-S△PBH-S△COH=6×6-
解得
即PM+MN的最小值
故答案为:B.
【分析】在坐标系中构造边长为6的正方形OABC,可得得点P关于l1的对称点P′的坐标,连接P′M,P′N,可说明PM+MN≥P′N,当P′,M,N三点在同一直线上时,PM+MN=P′N,也就是此时PM+MN的最小值为P′N,根据点到直线,垂线段最短,过点P′(2,6)作P′N垂直直线l2于点N,即P′N⊥OH于点N,交直线l1于点M,此时P′N最小,利用△POH的面积的不同算法,列出关于P′N方程求解.
7.(2023八下·广安期末)如图,正方形、正方形、正方形的顶点、、和、、、分别在一次函数的图像和轴上,若正比例函数则过点,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】一次函数的图象;正方形的性质;探索图形规律
【解析】【解答】解: 在中, 当x=0时,y=1,则A(0,1),
∴OC=OA=1,
∴C(0,1),D(1,1),
把x=1代入中,y=2,
∴A1C=2,则CC1=A1C=2,
则D1(1+2,1×2),即(3,2),
同理:D2(1+2+4,2×2),即(7,4),
D3(1+2+4+8,2×2×2),即(15,8),
D4(1+2+4+8+16,2×2×2×2),即(31,16),
D5(1+2+4+8+16+32,2×2×2×2×2),即(63,32),
把D5(63,32)代入中,得k= ,
故答案为: .
【分析】先求出A(0,1),从而求出C(0,1),D(1,1),然后将D的横坐标代入中求出A1的纵坐标,即得A1的坐标,求出D1的坐标,同理求出D2、D3、D4、D5的坐标,再把D5的坐标代入中求出k值即可.
8.(2023·开江模拟)如图,在平面直角坐标系中,点A1,A2,A3,…,An在x轴上,点B1,B2,…,B在直线上,若点A1的坐标为(1,0),且,,…,都是等边三角形,从左到右的小三角形(阴影部分)的面积分别记为S1,S2,…,Sn,则Sn可表示为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】点的坐标;正比例函数的图象和性质
【解析】【解答】解:∵、…都是等边三角形,
∴,
∵直线与轴的成角,,
∴,
∴,
∵,
∴,
同理,…,,
∴,,…,,
易得,…,,
∴,,…,,
∴,,…,;
故答案为:D.
【分析】由等边三角形的性质可得,由于直线与轴的成角,,可得出,=1,同理,…,,从而得出,,…,,易得,…,,可求出,,…,,根据三角形面积公式求解即可.
二、填空题
9.(2023八上·萧山月考)已知一次函数,当自变量时,函数y的值是 .
【答案】3
【知识点】一次函数的图象
【解析】【解答】解:∵x=2,
∴y=2×2-1=3.
故答案为:3.
【分析】由题意把x=2代入解析式计算即可求解.
10.(2023八下·台江期末)已知a,b,c分别是Rt△ABC的三条边长,c为斜边长,∠C=90°,我们把关于x的形如y=的一次函数称为“勾股一次函数”.若点P(-1,)在“勾股一次函数”的图象上,且Rt△ABC的面积是,则c的值是 .
【答案】6
【知识点】一次函数的图象;三角形的面积;勾股定理
【解析】【解答】解:∵Rt△ABC的面积为,
∴ab=,
∴ab=9;
∵点P(-1,)在“勾股一次函数”的图象上,
∴,
整理得-2a+2b=c,
两边同时平分得4a2+4b2-8ab=2c2,
在Rt△ABC中,由勾股定理得a2+b2=c2,
∴4c2-8×9=2c2,
解得c=6(负值已舍).
故答案为:6.
【分析】根据直角三角形的面积计算公式可得ab=9,由一次函数图象上点的坐标特点得,整理并两边平方得4a2+4b2-8ab=2c2,在Rt△ABC中,由勾股定理得a2+b2=c2,从而整体代入,求解可得c的值.
11.(2023八下·耿马期末)将一次函数的图象先向左平移个单位长度,再向下平移个单位长度后得到的函数解析式为 .
【答案】
【知识点】一次函数图象与几何变换
【解析】【解答】解:一次函数的图象先向左平移个单位长度,再向下平移个单位长度后的解析式为y=3(x+3)+2-1,即y=3x+10,
故答案为:.
【分析】根据函数解析式平移的特征:左加右减,上加下减求解即可。
12.(2023八上·深圳期中)如图,直线AB的解析式为y=-x+b,分别与x轴,y轴交于A,B两点,点A的坐标为(4,0),过点B的直线交x轴负半轴于点C,且OB:OC=4:1.若在x轴上方存在点D,使以A,B,D为顶点的三角形与△ABC全等,则点D的坐标为 .
【答案】(5,4)
【知识点】一次函数的图象;平行线的性质;三角形全等的判定;轴对称的性质
【解析】【解答】解:把A(4,0)代入y=-x+b中,得b=4,
∴y=-x+4,
∴B(0,4),即OB=4,
∴△AOB为等腰直角三角形,
∵OB:OC=4:1 ,
∴OC=1,即C(-1,0),
∴AC=5,
由AB为公共边,当BD∥AC且BD=AC=5时,△ABC≌△ABD,
∴D(5,4),
∵△AOB为等腰直角三角形,
∴直线y=x垂直平分AB,
则点D(5,4)关于直线y=x的对称点为D'(4,5),
∴△ABD'≌△ABD,
∴△ABC≌△ABD',
∴ 以A,B,D为顶点的三角形与△ABC全等,则点D的坐标为(5,4)或(4,5);
故答案为:(5,4)或(4,5).
【分析】求出OB、OC的长,易得△AOB为等腰直角三角形,从而得出AC=5,由AB为公共边,当BD∥AC且BD=AC=5时,△ABC≌△ABD,由△AOB为等腰直角三角形,可得直线y=x垂直平分AB,求出点D(5,4)关于直线y=x的对称点为D'(4,5),则△ABD'≌△ABD≌△ABC,继而得解.
13.(2023八上·合肥期中)在平面直角坐标系中,横坐标和纵坐标都为整数的点称为整点.已知一次函数,.
(1)若,则、的图象与轴围成的区域内包括边界有 个整点;
(2)若、的图象与轴围成的区域内恰有个整点,则的的取值范围是 .
【答案】(1)4
(2)或
【知识点】一次函数的图象;定义新运算;通过函数图象获取信息
【解析】【解答】解:(1)当k=1时,,则函数y1和y2的图象如图所示:
∴函数y1和y2的图象交于点(1,1),
∴根据函数图象可得, 一次函数、与x轴围成的区域内(包括边界)有(0,0),(1,0),(2,0),(1,1)4个整点,
故答案为:4;
(2)①当k>0时,两函数图象如图所示:
∴函数y1和y2的图象交于点(1,1),
∴根据图象可知,直线与x轴的交点在(-2,0)和(-3,0)之间时,y1和y2的图象与x轴围成的区域内恰好由6个整点,包括(-2,0),不包括(-3,0),
将(-2,0)代入可得:0=-2k-k+1,解得:;
将(-3,0)代入可得:0=-3k-k+1,解得:,
∴;
②当k<0时,
同理可得:直线与x轴的交点在(6,0)和(7,0),
解得:,
综上,k的取值范围为或。
故答案为:或.
【分析】(1)先求出函数,借助图象分析求解即可;
(2)分类讨论:①当k>0时,②当k<0时,借助图象分析求解即可.
三、解答题
14.(2023九上·自流井开学考)如图,边长为4的正方形ABCD在平面直角坐标系xOy中,AB⊥y轴,AD⊥x轴,点A在直线y=2x-3上移动.
(1)当点A的横坐标为1时,求B,C两点的坐标;
(2)在正方形ABCD移动过程中,直线l始终平分正方形ABCD的面积,求直线l的解析式;
(3)当正方形ABCD有一条边与x轴或y轴重合时,请直接写出所有符合条件的点A的坐标.
【答案】(1)解:当点A的横坐标为1,则y=2x-3=-1,
∴点A(1,-1)∵AB⊥y轴,AB=BC=4,
∴点B(-3,-1),C(-3、3);
(2)解:设点A(m,2m-3),则点C(m-4,2m+1),
由中点坐标公式得:正方形的中心坐标为:(m-2,2m-1),
即x=m-2,y=2m-1,
则y=2x+3
(3)解:点A的坐标为:(,-4)或(5,5).
【知识点】坐标与图形性质;一次函数的图象;正方形的性质;图形的平移
【解析】【解答】解:(3)当正方形ABCD有一条边与x轴重合时,则点A的纵坐标为0或-4,
当y=0时,y=2x-3,得x=;当y=-4时,y=2x-3,得x=,
∴A(,0)或(,-4);
当正方形ABCD有一条边与y轴重合时,则点A的横坐标为0或4,
当x=0时,y=2x-3=-3;当x=4时,y=2x-3=5;
∴A(0,-3)或(0,5);
综上:点A的坐标为(,0)或(,-4)或(0,-3)或(0,5);
【分析】(1) 当点A的横坐标为1时,则y=2x-3=-1,即可求解;
(2)设点A(m,2m-3),则点C(m-4,2m+1),由中点坐标公式求出正方形的中心坐标,继而得解;
(3)分两种情况:当正方形ABCD有一条边与x轴重合时,可得则点A的纵坐标为0或-4;当正方形ABCD有一条边与y轴重合时,则点A的横坐标为0或4,根据一次函数图象上点的坐标特征分别求解即可.
15.(2023九上·大兴期中)对于平面直角坐标系中的点,给出如下定义:当时,;当时,k叫做点P的“斜值”.
(1)直接写出点的“斜值”k的值 ;
(2)若点的“斜值”,且,求点P的坐标;
(3)如图,正方形中,,,,若正方形的边上存在两个点的“斜值”为,直接写出m的取值范围.
【答案】(1)
(2)解:
.
.
.
.
或.
解得:,.
当时,;
时,.
所以点的坐标为或;
(3)解:-≤m≤-2或 -< m≤2
【知识点】解分式方程;一元一次不等式组的应用;一次函数的图象;正方形的性质;定义新运算
【解析】【解答】 (1)解:
∴k=
∴点P的“斜值"k的值为,
故答案为:.
(3) 当a≥b时,k=||=
当a>0时,b=a或b=-a;
当a<0时,b=a(当b=-1时,a=-2<-1=b,不合题意,舍去),
即点P(a,b)在b=a或b=-a(a>0)上;
当a当a>0时,b=2a,
当a<0时,b=2a或b=-2a,
即点P(a,b)在b=2a(a>0)、b=2a或b=-2a(a<0)上,
∵:正方形ABCD中,A(m,1), B(m,-1), C(m+2,-1),
∴D(m+2,1), CD= AB=1-(-1)=2, AD= BC=1-(-1)=2,
①若a<0,
当b=1时,-2a=1, 解得 a=-, 如图,点D恰好在b=-2a上,
∵正方形ABCD的边上存在两个点的“斜值”为,
∴
解得: -≤m≤-2,
②若a>0,
当b=1时,a=1,解得: a=2,如图,点A恰好在b=a.上,
当b=1时,2a=1,解得: a=,
∵正方形ABCD的边上存在两个点的“斜值”为,
∴
解得: -< m≤2,
综上可得,m的取值范围是-≤m≤-2或 -< m≤2.
【分析】 (1)根据“斜值"的定义求解即可;
(2)根据“斜值"的定义得到结合b-a=2求解即可;
(3)本题运用了分类讨论的思想,难度较大,分a>0和a<0两种情况,结合题意画出图形是解题的关键.
四、综合题
16.(2023八下·市南区期末)如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴、y轴相交于A、B两点,动点C在线段上,将线段绕着点C顺时针旋转得到,此时点D恰好落在直线上时,过点D作轴于点E.
(1)求证:;
(2)求点D的坐标;
(3)若点P在y轴上,点Q在直线上,是否存在以C、D、P、Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出所有满足条件的Q点坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明:∵将线段绕着点C顺时针旋转得到,轴,
,
,,
,
在与中,
,
;
(2)解:令,;令,,
此时,
∴,
∴,
∵,
∴,
设,则点D的坐标为,
∵点D在直线上,
∴,
∴,
∴点D的坐标为;
(3)点Q的坐标为或或.
【知识点】坐标与图形性质;一次函数的图象;平行四边形的性质;旋转的性质;三角形全等的判定-AAS
【解析】【解答】解:(3)存在,设点Q的坐标为.
由(2)知,
∵动点C在线段上,
∴点C的坐标为,
分两种情况考虑,如图2所示:
①当为边时,
∵点C的坐标为,点D的坐标为,点P的横坐标为0,
∴或,
∴或,
∴点Q的坐标为,点的坐标为;
②当为对角线时,
∵点C的坐标为,点D的坐标为,点P的横坐标为0,
∴,
∴,
∴点的坐标为.
综上所述:存在以C、D、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,点Q的坐标为或或.
【分析】(1)由旋转的性质及余角的性质推出∠BCO≌△CDE,根据AAS证明△BOC≌△CED;
(2)先求A、B的坐标,可得OA=6,OB=3,由(1)知△BOC≌△CED,可得,设,则点D的坐标为,将点D坐标代入直线中求出m值即可;
(3)分两种情况:①当为边时,②当为对角线时,根据平行四边形的性质分别求解即可.
17.(2020八上·射阳月考)已知:如图,一次函数y= x+3的图象分别与x轴、y轴相交于点A、B,且与经过点C(2,0)的一次函数y=kx+b的图象相交于点D,点D的横坐标为4,直线CD与y轴相交于点E.
(1)直线CD的函数表达式为 ;(直接写出结果)
(2)点Q为线段DE上的一个动点,连接BQ.
①若直线BQ将△BDE的面积分为1:2两部分,试求点Q的坐标;
②点Q是否存在某个位置,将△BQD沿着直线BQ翻折,使得点D恰好落在直线AB下方的坐标轴上?若存在,求点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=3x﹣6
(2)解:①∵直线BQ将△BDE的面积分为1:2两部分,
∴S△BEQ= S△BDE或S△BEQ= S△BDE.
在y= x+3中,当x=0时,y=3;当x=4时,y=6.
∴B(0,3),D(4,6).
在y=3x﹣6中,当x=0时,y=﹣6.
∴E(0,﹣6).
∴BE=9.
如图1中,过点D作DH⊥y轴于点H,则DH=4.
∴S△BDE= BE DH= ×9×4=18.
∴S△BEQ= ×18=6或S△BEQ= ×18=12.
设Q(t,3t﹣6),由题意知t>0.
过点Q作QM⊥y轴于点M,则QM=t.
∴ ×9×t=6或 ×9×t=12.
解得t= 或 .
当t= 时,3t﹣6=﹣2;当t= 时3t﹣6=2.
∴Q的坐标为( ,﹣2)或( ,2).
②当点D落在x正半轴上(记为点D1)时,如图2中.
由(2)知B(0,3),D(4,6),
∴BH=BO=3.
由翻折得BD=BD1.
在Rt△DHB和Rt△D1OB中,
,
∴Rt△DHB≌Rt△D1OB.
∴∠DBH=∠D1BO.
由翻折得∠DBQ=∠D1BQ.
∴∠HBQ=∠OBQ=90°.
∴BQ∥x轴.
∴点Q的纵坐标为3.
在y=3x﹣6中,当y=3时,x=3.
∴Q(3,3),
当点D落在y负半轴上(记为点D2)时,如图3中.
过点Q作QM⊥BD,QN⊥OB,垂足分别为点M、N.
由翻折得∠DBQ=∠D2BQ.
∴QM=QN.
由(2)知S△BDE=18,即S△BQD+S△BQE=18.
∴ BD QM+ BE QN=18.
在Rt△BDH中,由勾股定理,得BD= = =5.
∴ ×5 QN+ ×9 QN=18.
解得QN= .
∴点Q的横坐标为 .
在y=3x﹣6中,当x= 时,y= .
∴Q( , ).
综合知,点Q的坐标为(3,3)或( , ).
【知识点】一次函数图象与几何变换;三角形的面积;翻折变换(折叠问题)
【解析】【解答】解:(1)由题意:D(4,6),C(2,0),
设直线CD的解析式为y=kx+b,则有 ,
解得 ,
∴直线CD的解析式为y=3x﹣6.
故答案为:y=3x﹣6.
【分析】(1)求出C、D两点坐标,利用待定系数法即可解决问题;
(2)①分两种情形S△BEQ= S△BDE或S△BEQ= S△BDE分别构建方程即可;②分两种情形当:点D落在x正半轴上(记为点D1)时,如图2中.当点D落在y负半轴上(记为点D2)时,如图3中.分别求解即可
1 / 12023-2024学年湘教版初中数学八年级下学期 4.3 一次函数的图像同步分层训练培优题
一、选择题
1.(2023八上·南山月考)把直线y=-5x沿着y轴平移后得到直线AB,直线AB经过点(a,b),且5a+b=-2.则直线AB的函数表达式是( )
A.y=-5x+2 B.y=-5x-2 C.y=5x+2 D.y=5x-2
2.(2023九上·南明期中)已知点A(﹣1,m),B(3,n)都在一次函数y=3x+b的图象上,则( )
A.m=n B.m>n
C.m<n D.m,n的大小关系不确定
3.(2023八上·西安月考)如图所示,能表示二元一次方程的直线是( )
A. B.
C. D.
4.(2023八上·松江期中)如图,点B、C分别在两条直线和上,点A、D是x轴上两点,若四边形是正方形,则k的值为( )
A.6 B.5 C. D.
5.(2023八上·城阳期中)下列各点在一次函数的图象上的是( )
A. B. C. D.
6.(2023八下·青山期末)如图,已知点,点M,N分别是直线和直线上的动点,连接,.的最小值为( )
A.2 B. C. D.
7.(2023八下·广安期末)如图,正方形、正方形、正方形的顶点、、和、、、分别在一次函数的图像和轴上,若正比例函数则过点,则的值是( )
A. B. C. D.
8.(2023·开江模拟)如图,在平面直角坐标系中,点A1,A2,A3,…,An在x轴上,点B1,B2,…,B在直线上,若点A1的坐标为(1,0),且,,…,都是等边三角形,从左到右的小三角形(阴影部分)的面积分别记为S1,S2,…,Sn,则Sn可表示为( )
A. B. C. D.
二、填空题
9.(2023八上·萧山月考)已知一次函数,当自变量时,函数y的值是 .
10.(2023八下·台江期末)已知a,b,c分别是Rt△ABC的三条边长,c为斜边长,∠C=90°,我们把关于x的形如y=的一次函数称为“勾股一次函数”.若点P(-1,)在“勾股一次函数”的图象上,且Rt△ABC的面积是,则c的值是 .
11.(2023八下·耿马期末)将一次函数的图象先向左平移个单位长度,再向下平移个单位长度后得到的函数解析式为 .
12.(2023八上·深圳期中)如图,直线AB的解析式为y=-x+b,分别与x轴,y轴交于A,B两点,点A的坐标为(4,0),过点B的直线交x轴负半轴于点C,且OB:OC=4:1.若在x轴上方存在点D,使以A,B,D为顶点的三角形与△ABC全等,则点D的坐标为 .
13.(2023八上·合肥期中)在平面直角坐标系中,横坐标和纵坐标都为整数的点称为整点.已知一次函数,.
(1)若,则、的图象与轴围成的区域内包括边界有 个整点;
(2)若、的图象与轴围成的区域内恰有个整点,则的的取值范围是 .
三、解答题
14.(2023九上·自流井开学考)如图,边长为4的正方形ABCD在平面直角坐标系xOy中,AB⊥y轴,AD⊥x轴,点A在直线y=2x-3上移动.
(1)当点A的横坐标为1时,求B,C两点的坐标;
(2)在正方形ABCD移动过程中,直线l始终平分正方形ABCD的面积,求直线l的解析式;
(3)当正方形ABCD有一条边与x轴或y轴重合时,请直接写出所有符合条件的点A的坐标.
15.(2023九上·大兴期中)对于平面直角坐标系中的点,给出如下定义:当时,;当时,k叫做点P的“斜值”.
(1)直接写出点的“斜值”k的值 ;
(2)若点的“斜值”,且,求点P的坐标;
(3)如图,正方形中,,,,若正方形的边上存在两个点的“斜值”为,直接写出m的取值范围.
四、综合题
16.(2023八下·市南区期末)如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴、y轴相交于A、B两点,动点C在线段上,将线段绕着点C顺时针旋转得到,此时点D恰好落在直线上时,过点D作轴于点E.
(1)求证:;
(2)求点D的坐标;
(3)若点P在y轴上,点Q在直线上,是否存在以C、D、P、Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出所有满足条件的Q点坐标;若不存在,请说明理由.
17.(2020八上·射阳月考)已知:如图,一次函数y= x+3的图象分别与x轴、y轴相交于点A、B,且与经过点C(2,0)的一次函数y=kx+b的图象相交于点D,点D的横坐标为4,直线CD与y轴相交于点E.
(1)直线CD的函数表达式为 ;(直接写出结果)
(2)点Q为线段DE上的一个动点,连接BQ.
①若直线BQ将△BDE的面积分为1:2两部分,试求点Q的坐标;
②点Q是否存在某个位置,将△BQD沿着直线BQ翻折,使得点D恰好落在直线AB下方的坐标轴上?若存在,求点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】一次函数图象与几何变换
【解析】【解答】解: ∵直线y=-5x沿着y轴平移后得到直线AB,
∴可设平移后的解析式为y=-5x+m,
把点(a,b) 代入y=-5x+m中,得b=-5a+m,
即m=5a+b,
∵ 5a+b=-2 ,
∴m=-2,
∴直线AB的函数表达式是 y=-5x-2 .
故答案为:B.
【分析】先设出平移后的解析式为y=-5x+m,将点(a,b)代入得m=5a+b,结合已知可求出m值,继而得解.
2.【答案】C
【知识点】一次函数的图象
【解析】【解答】解:∵k>0,
∴y随x的增大而增大,
∴n>m,
故答案为:C
【分析】根据一次函数的性质结合题意即可求解。
3.【答案】C
【知识点】一次函数的图象
【解析】【解答】解:
当x=0时,y=-1;当y=0时,x=2;
∴直线过点(0,-1)和(2,0)
故答案为:C.
【分析】根据直线与坐标轴交点的性质,可得与x轴和y轴的交点,对比选项即可.
4.【答案】D
【知识点】坐标与图形性质;正比例函数的图象和性质;正方形的性质
【解析】【解答】解:点C的横坐标为a,则点C的坐标为(a,-6a),点B的坐标为:,
∵四边形是正方形,
∴,
∴k=.
故答案为:D。
【分析】首先根据函数解析式,可设出点C的坐标为(a,-6a),点B的坐标为:,然后根据正方形的性质,即可得出等式,解方程即可求得k=.
5.【答案】B
【知识点】一次函数的图象
【解析】【解答】A、∵当x=2时,y=3×2-2=4≠3,∴点(2,3)不在函数图象上,∴A不符合题意;
B、∵当x=3时,y=3×3-2=7,∴点(3,7)在函数图象上,∴B符合题意;
C、∵当x=-2时,y=3×(-2)-2=-8≠0,∴点(-2,0)不在函数图象上,∴C不符合题意;
D、∵当x=0时,y=3×0-2=-2≠2,∴点(0,2)不在函数 图象上,∴D不符合题意;
故答案为:B.
【分析】将各顶点坐标分别代入解析式 求解并判断即可.
6.【答案】B
【知识点】正比例函数的图象和性质;勾股定理;正方形的判定与性质;轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:作点P关于直线l1:y=x的对称点P′,如图,过点P′作y轴的垂线,与直线l1:y=x交于点B,
在正方形OABC 中,OC=CB=BA=AO=6,
∵直线l1:y=x经过点O(0,0),B(6,6),
∴直线l1:y=x是正方形OABC的对称轴,
∵点P(6,2)在BC上,
∴可得点P关于l1:y=x的对称点P′(2,6),
当x=6时,,
即直线l2:经过点H(6,3),
过点P′(2,6)作P′N垂直直线l2:于点N,即P′N⊥OH于点N,交直线l1:y=x于点M,
∵P(6,2)和P′(2,6)关于l1:y=x对称,
∴PM=P′M,
∴PM+MN=P′M+MN=P′N,即PM+MN的最小值为P′N的长,
∴OH=
∵,
S△POH=S正方形OABC-S△POA-S△PBH-S△COH=6×6-
解得
即PM+MN的最小值
故答案为:B.
【分析】在坐标系中构造边长为6的正方形OABC,可得得点P关于l1的对称点P′的坐标,连接P′M,P′N,可说明PM+MN≥P′N,当P′,M,N三点在同一直线上时,PM+MN=P′N,也就是此时PM+MN的最小值为P′N,根据点到直线,垂线段最短,过点P′(2,6)作P′N垂直直线l2于点N,即P′N⊥OH于点N,交直线l1于点M,此时P′N最小,利用△POH的面积的不同算法,列出关于P′N方程求解.
7.【答案】B
【知识点】一次函数的图象;正方形的性质;探索图形规律
【解析】【解答】解: 在中, 当x=0时,y=1,则A(0,1),
∴OC=OA=1,
∴C(0,1),D(1,1),
把x=1代入中,y=2,
∴A1C=2,则CC1=A1C=2,
则D1(1+2,1×2),即(3,2),
同理:D2(1+2+4,2×2),即(7,4),
D3(1+2+4+8,2×2×2),即(15,8),
D4(1+2+4+8+16,2×2×2×2),即(31,16),
D5(1+2+4+8+16+32,2×2×2×2×2),即(63,32),
把D5(63,32)代入中,得k= ,
故答案为: .
【分析】先求出A(0,1),从而求出C(0,1),D(1,1),然后将D的横坐标代入中求出A1的纵坐标,即得A1的坐标,求出D1的坐标,同理求出D2、D3、D4、D5的坐标,再把D5的坐标代入中求出k值即可.
8.【答案】D
【知识点】点的坐标;正比例函数的图象和性质
【解析】【解答】解:∵、…都是等边三角形,
∴,
∵直线与轴的成角,,
∴,
∴,
∵,
∴,
同理,…,,
∴,,…,,
易得,…,,
∴,,…,,
∴,,…,;
故答案为:D.
【分析】由等边三角形的性质可得,由于直线与轴的成角,,可得出,=1,同理,…,,从而得出,,…,,易得,…,,可求出,,…,,根据三角形面积公式求解即可.
9.【答案】3
【知识点】一次函数的图象
【解析】【解答】解:∵x=2,
∴y=2×2-1=3.
故答案为:3.
【分析】由题意把x=2代入解析式计算即可求解.
10.【答案】6
【知识点】一次函数的图象;三角形的面积;勾股定理
【解析】【解答】解:∵Rt△ABC的面积为,
∴ab=,
∴ab=9;
∵点P(-1,)在“勾股一次函数”的图象上,
∴,
整理得-2a+2b=c,
两边同时平分得4a2+4b2-8ab=2c2,
在Rt△ABC中,由勾股定理得a2+b2=c2,
∴4c2-8×9=2c2,
解得c=6(负值已舍).
故答案为:6.
【分析】根据直角三角形的面积计算公式可得ab=9,由一次函数图象上点的坐标特点得,整理并两边平方得4a2+4b2-8ab=2c2,在Rt△ABC中,由勾股定理得a2+b2=c2,从而整体代入,求解可得c的值.
11.【答案】
【知识点】一次函数图象与几何变换
【解析】【解答】解:一次函数的图象先向左平移个单位长度,再向下平移个单位长度后的解析式为y=3(x+3)+2-1,即y=3x+10,
故答案为:.
【分析】根据函数解析式平移的特征:左加右减,上加下减求解即可。
12.【答案】(5,4)
【知识点】一次函数的图象;平行线的性质;三角形全等的判定;轴对称的性质
【解析】【解答】解:把A(4,0)代入y=-x+b中,得b=4,
∴y=-x+4,
∴B(0,4),即OB=4,
∴△AOB为等腰直角三角形,
∵OB:OC=4:1 ,
∴OC=1,即C(-1,0),
∴AC=5,
由AB为公共边,当BD∥AC且BD=AC=5时,△ABC≌△ABD,
∴D(5,4),
∵△AOB为等腰直角三角形,
∴直线y=x垂直平分AB,
则点D(5,4)关于直线y=x的对称点为D'(4,5),
∴△ABD'≌△ABD,
∴△ABC≌△ABD',
∴ 以A,B,D为顶点的三角形与△ABC全等,则点D的坐标为(5,4)或(4,5);
故答案为:(5,4)或(4,5).
【分析】求出OB、OC的长,易得△AOB为等腰直角三角形,从而得出AC=5,由AB为公共边,当BD∥AC且BD=AC=5时,△ABC≌△ABD,由△AOB为等腰直角三角形,可得直线y=x垂直平分AB,求出点D(5,4)关于直线y=x的对称点为D'(4,5),则△ABD'≌△ABD≌△ABC,继而得解.
13.【答案】(1)4
(2)或
【知识点】一次函数的图象;定义新运算;通过函数图象获取信息
【解析】【解答】解:(1)当k=1时,,则函数y1和y2的图象如图所示:
∴函数y1和y2的图象交于点(1,1),
∴根据函数图象可得, 一次函数、与x轴围成的区域内(包括边界)有(0,0),(1,0),(2,0),(1,1)4个整点,
故答案为:4;
(2)①当k>0时,两函数图象如图所示:
∴函数y1和y2的图象交于点(1,1),
∴根据图象可知,直线与x轴的交点在(-2,0)和(-3,0)之间时,y1和y2的图象与x轴围成的区域内恰好由6个整点,包括(-2,0),不包括(-3,0),
将(-2,0)代入可得:0=-2k-k+1,解得:;
将(-3,0)代入可得:0=-3k-k+1,解得:,
∴;
②当k<0时,
同理可得:直线与x轴的交点在(6,0)和(7,0),
解得:,
综上,k的取值范围为或。
故答案为:或.
【分析】(1)先求出函数,借助图象分析求解即可;
(2)分类讨论:①当k>0时,②当k<0时,借助图象分析求解即可.
14.【答案】(1)解:当点A的横坐标为1,则y=2x-3=-1,
∴点A(1,-1)∵AB⊥y轴,AB=BC=4,
∴点B(-3,-1),C(-3、3);
(2)解:设点A(m,2m-3),则点C(m-4,2m+1),
由中点坐标公式得:正方形的中心坐标为:(m-2,2m-1),
即x=m-2,y=2m-1,
则y=2x+3
(3)解:点A的坐标为:(,-4)或(5,5).
【知识点】坐标与图形性质;一次函数的图象;正方形的性质;图形的平移
【解析】【解答】解:(3)当正方形ABCD有一条边与x轴重合时,则点A的纵坐标为0或-4,
当y=0时,y=2x-3,得x=;当y=-4时,y=2x-3,得x=,
∴A(,0)或(,-4);
当正方形ABCD有一条边与y轴重合时,则点A的横坐标为0或4,
当x=0时,y=2x-3=-3;当x=4时,y=2x-3=5;
∴A(0,-3)或(0,5);
综上:点A的坐标为(,0)或(,-4)或(0,-3)或(0,5);
【分析】(1) 当点A的横坐标为1时,则y=2x-3=-1,即可求解;
(2)设点A(m,2m-3),则点C(m-4,2m+1),由中点坐标公式求出正方形的中心坐标,继而得解;
(3)分两种情况:当正方形ABCD有一条边与x轴重合时,可得则点A的纵坐标为0或-4;当正方形ABCD有一条边与y轴重合时,则点A的横坐标为0或4,根据一次函数图象上点的坐标特征分别求解即可.
15.【答案】(1)
(2)解:
.
.
.
.
或.
解得:,.
当时,;
时,.
所以点的坐标为或;
(3)解:-≤m≤-2或 -< m≤2
【知识点】解分式方程;一元一次不等式组的应用;一次函数的图象;正方形的性质;定义新运算
【解析】【解答】 (1)解:
∴k=
∴点P的“斜值"k的值为,
故答案为:.
(3) 当a≥b时,k=||=
当a>0时,b=a或b=-a;
当a<0时,b=a(当b=-1时,a=-2<-1=b,不合题意,舍去),
即点P(a,b)在b=a或b=-a(a>0)上;
当a当a>0时,b=2a,
当a<0时,b=2a或b=-2a,
即点P(a,b)在b=2a(a>0)、b=2a或b=-2a(a<0)上,
∵:正方形ABCD中,A(m,1), B(m,-1), C(m+2,-1),
∴D(m+2,1), CD= AB=1-(-1)=2, AD= BC=1-(-1)=2,
①若a<0,
当b=1时,-2a=1, 解得 a=-, 如图,点D恰好在b=-2a上,
∵正方形ABCD的边上存在两个点的“斜值”为,
∴
解得: -≤m≤-2,
②若a>0,
当b=1时,a=1,解得: a=2,如图,点A恰好在b=a.上,
当b=1时,2a=1,解得: a=,
∵正方形ABCD的边上存在两个点的“斜值”为,
∴
解得: -< m≤2,
综上可得,m的取值范围是-≤m≤-2或 -< m≤2.
【分析】 (1)根据“斜值"的定义求解即可;
(2)根据“斜值"的定义得到结合b-a=2求解即可;
(3)本题运用了分类讨论的思想,难度较大,分a>0和a<0两种情况,结合题意画出图形是解题的关键.
16.【答案】(1)证明:∵将线段绕着点C顺时针旋转得到,轴,
,
,,
,
在与中,
,
;
(2)解:令,;令,,
此时,
∴,
∴,
∵,
∴,
设,则点D的坐标为,
∵点D在直线上,
∴,
∴,
∴点D的坐标为;
(3)点Q的坐标为或或.
【知识点】坐标与图形性质;一次函数的图象;平行四边形的性质;旋转的性质;三角形全等的判定-AAS
【解析】【解答】解:(3)存在,设点Q的坐标为.
由(2)知,
∵动点C在线段上,
∴点C的坐标为,
分两种情况考虑,如图2所示:
①当为边时,
∵点C的坐标为,点D的坐标为,点P的横坐标为0,
∴或,
∴或,
∴点Q的坐标为,点的坐标为;
②当为对角线时,
∵点C的坐标为,点D的坐标为,点P的横坐标为0,
∴,
∴,
∴点的坐标为.
综上所述:存在以C、D、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,点Q的坐标为或或.
【分析】(1)由旋转的性质及余角的性质推出∠BCO≌△CDE,根据AAS证明△BOC≌△CED;
(2)先求A、B的坐标,可得OA=6,OB=3,由(1)知△BOC≌△CED,可得,设,则点D的坐标为,将点D坐标代入直线中求出m值即可;
(3)分两种情况:①当为边时,②当为对角线时,根据平行四边形的性质分别求解即可.
17.【答案】(1)y=3x﹣6
(2)解:①∵直线BQ将△BDE的面积分为1:2两部分,
∴S△BEQ= S△BDE或S△BEQ= S△BDE.
在y= x+3中,当x=0时,y=3;当x=4时,y=6.
∴B(0,3),D(4,6).
在y=3x﹣6中,当x=0时,y=﹣6.
∴E(0,﹣6).
∴BE=9.
如图1中,过点D作DH⊥y轴于点H,则DH=4.
∴S△BDE= BE DH= ×9×4=18.
∴S△BEQ= ×18=6或S△BEQ= ×18=12.
设Q(t,3t﹣6),由题意知t>0.
过点Q作QM⊥y轴于点M,则QM=t.
∴ ×9×t=6或 ×9×t=12.
解得t= 或 .
当t= 时,3t﹣6=﹣2;当t= 时3t﹣6=2.
∴Q的坐标为( ,﹣2)或( ,2).
②当点D落在x正半轴上(记为点D1)时,如图2中.
由(2)知B(0,3),D(4,6),
∴BH=BO=3.
由翻折得BD=BD1.
在Rt△DHB和Rt△D1OB中,
,
∴Rt△DHB≌Rt△D1OB.
∴∠DBH=∠D1BO.
由翻折得∠DBQ=∠D1BQ.
∴∠HBQ=∠OBQ=90°.
∴BQ∥x轴.
∴点Q的纵坐标为3.
在y=3x﹣6中,当y=3时,x=3.
∴Q(3,3),
当点D落在y负半轴上(记为点D2)时,如图3中.
过点Q作QM⊥BD,QN⊥OB,垂足分别为点M、N.
由翻折得∠DBQ=∠D2BQ.
∴QM=QN.
由(2)知S△BDE=18,即S△BQD+S△BQE=18.
∴ BD QM+ BE QN=18.
在Rt△BDH中,由勾股定理,得BD= = =5.
∴ ×5 QN+ ×9 QN=18.
解得QN= .
∴点Q的横坐标为 .
在y=3x﹣6中,当x= 时,y= .
∴Q( , ).
综合知,点Q的坐标为(3,3)或( , ).
【知识点】一次函数图象与几何变换;三角形的面积;翻折变换(折叠问题)
【解析】【解答】解:(1)由题意:D(4,6),C(2,0),
设直线CD的解析式为y=kx+b,则有 ,
解得 ,
∴直线CD的解析式为y=3x﹣6.
故答案为:y=3x﹣6.
【分析】(1)求出C、D两点坐标,利用待定系数法即可解决问题;
(2)①分两种情形S△BEQ= S△BDE或S△BEQ= S△BDE分别构建方程即可;②分两种情形当:点D落在x正半轴上(记为点D1)时,如图2中.当点D落在y负半轴上(记为点D2)时,如图3中.分别求解即可
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