19.2 一次函数
19.2.2 正比例函数
第4课时 一次函数与几何图形综合问题
一、选择题
1.某物体在力F的作用下,沿力的方向移动的距离为s,力对物体所做的功W与s的对应关系如图所示,则下列结论正确的是( )
A.W=s B.W=20s C.W=8s D.s=
第1题图 第6题图
2.等腰三角形周长为20 cm,底边长y cm与腰长x cm之间的函数关系是( )
A.y=20-2x B.y=20-2x(5<x<10) C.y=10-0.5x D.y=10-0.5x(10<x<20)
3.一次函数y=-2x+m的图象经过点P(-2,3),且与x轴、y轴分别交于点A,B,则△AOB的面积是( )
A. B. C.4 D.8
4.某品牌鞋子的长度y cm与鞋子的“码”数x之间满足一次函数关系.若22码鞋子的长度为16 cm,44码鞋子的长度为27 cm,则38码鞋子的长度为( )
A.23 cm B.24 cm C.25 cm D.26 cm
5.如果直线y=2x+m与两坐标轴围成的三角形面积等于4,则m的值是( )
A.±3 B.3 C.±4 D.4
6.某商场销售一种儿童滑板车,经市场调查,售价x(单位:元)、每星期销量y(单位:件)、单件利润w(单位:元)之间的关系如图①、图②所示.若某星期该滑板车单件利润为20元,则本星期该滑板车的销量为( )
A.94 B.96 C.1600 D.1800
7.如图,正方形ABCD的边长为4,P为正方形边上一动点,运动路线是A→D→C→B→A,设P点经过的路程为x,以点A,P,D为顶点的三角形的面积是y,则下列图象能大致反映y与x的函数关系的是( )
8.如图,直线y=-x+6分别与x轴、y轴交于点A,B,点C在线段OA上,将线段OB沿BC翻折,点O落在AB边上的点D处.以下结论:①AB=10;②直线BC的解析式为y=-2x+6;③点D的坐标为.其中正确的结论是( )
A.①② B.②③ C.①③ D.①②③
二、填空题
9.从甲地向乙地打长途电话,计时收费,前3分钟收费2.4元,以后每增加1分钟收1元,则电话费y(元)与通话时间t(分)之间的函数关系式是 .
10.一辆汽车在行驶过程中,其行驶路程y(千米)与行驶时间x(小时)之间的函数关系如图所示.当0≤x≤0.5时,y与x之间的函数解析式为y=60x;当0.5≤x≤2时,y与x之间的函数解析式为 .
第10题图 第11题图
11.如图,一次函数y=x+4的图象与x轴、y轴分别交于A,B两点,点P,C分别是线段AB,OB上的点,且∠OPC=45°,PC=PO,则点P的坐标为 .
三、解答题
12.已知矩形ABCD的周长为20 cm.若设AB=x cm,BC=y cm.请写出y与x的函数关系式,并写出自变量x的取值范围.
13.如图,一次函数y=kx+b的图象经过A(0,4)和D(4,0)两点.一次函数y=x+1的图象与x轴交于点C,两直线相交于点B.
(1)求k,b的值.(2)求点B的坐标.(3)求△ABC的面积.
14.一辆巡逻车从A地出发沿一条笔直的公路匀速驶向B地,小时后,一辆货车从A地出发,沿同一路线每小时行驶80千米匀速驶向B地,货车到达B地填装货物耗时15分钟,然后立即按原路匀速返回A地.巡逻车、货车离A地的距离y(千米)与货车出发时间x(小时)之间的函数关系如图所示,请结合图象解答下列问题:
(1)A,B两地之间的距离是 千米,a= ;
(2)求线段FG所在直线的函数解析式;
(3)货车出发多长时间时两车相距15千米?(直接写出答案即可)
15.如图,直线y=-x+4与x轴、y轴分别交于点A,B,点C是线段AB上一点,四边形OADC是菱形,求OD的长.
16.已知,一次函数y=(2-t)x+4与y=-(t+1)x-2的图象相交于点P,分别与y轴相交于点A,B,其中t为常数,t≠2且t≠-1.
(1)求线段AB的长.
(2)试探索△ABP的面积是不是一个定值,若是,求出△ABP的面积;若不是,请说明理由.
(3)当t为何值时,△ABP的周长最小,并求出△ABP周长的最小值.
17.【2023重庆B卷】如图①,△ABC是边长为4的等边三角形,动点E,F分别以每秒1个单位长度的速度同时从点A出发,点E沿折线A→B→C方向运动,点F沿折线A→C→B方向运动,当两者相遇时停止运动.设运动时间为t秒,点E,F的距离为y.
(1)请直接写出y关于t的函数解析式并注明自变量t的取值范围.
(2)在给定的平面直角坐标系(如图②)中画出这个函数的图象,并写出该函数的一条性质.
(3)结合函数图象,写出点E,F相距3个单位长度时t的值.
18.如图,已知函数y=-x+b的图象与x轴、y轴分别交于点A,B,与函数y=x的图象交于点M,点M的坐标为(2,m).
(1)直接写出b和m的值:b= ,m= .
(2)在x轴上有一动点P(a,0)(其中a>2),过点P作x轴的垂线,分别交函数y=-x+b和y=x的图象于点C,D.
①若OB=2CD,求a的值.
②是否存在这样的点,使以B,O,C,D为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
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参考答案
一、选择题
1.某物体在力F的作用下,沿力的方向移动的距离为s,力对物体所做的功W与s的对应关系如图所示,则下列结论正确的是( C )
A.W=s B.W=20s C.W=8s D.s=
第1题图 第6题图
2.等腰三角形周长为20 cm,底边长y cm与腰长x cm之间的函数关系是( B )
A.y=20-2x B.y=20-2x(5<x<10) C.y=10-0.5x D.y=10-0.5x(10<x<20)
3.一次函数y=-2x+m的图象经过点P(-2,3),且与x轴、y轴分别交于点A,B,则△AOB的面积是( B )
A. B. C.4 D.8
4.某品牌鞋子的长度y cm与鞋子的“码”数x之间满足一次函数关系.若22码鞋子的长度为16 cm,44码鞋子的长度为27 cm,则38码鞋子的长度为( B )
A.23 cm B.24 cm C.25 cm D.26 cm
5.如果直线y=2x+m与两坐标轴围成的三角形面积等于4,则m的值是( C )
A.±3 B.3 C.±4 D.4
6.某商场销售一种儿童滑板车,经市场调查,售价x(单位:元)、每星期销量y(单位:件)、单件利润w(单位:元)之间的关系如图①、图②所示.若某星期该滑板车单件利润为20元,则本星期该滑板车的销量为( D )
A.94 B.96 C.1600 D.1800
7.如图,正方形ABCD的边长为4,P为正方形边上一动点,运动路线是A→D→C→B→A,设P点经过的路程为x,以点A,P,D为顶点的三角形的面积是y,则下列图象能大致反映y与x的函数关系的是( B )
8.如图,直线y=-x+6分别与x轴、y轴交于点A,B,点C在线段OA上,将线段OB沿BC翻折,点O落在AB边上的点D处.以下结论:①AB=10;②直线BC的解析式为y=-2x+6;③点D的坐标为.其中正确的结论是( D )
A.①② B.②③ C.①③ D.①②③
【解析】∵直线y=-x+6分别与x轴、y轴交于点A,B,
∴易得点A(8,0),点B(0,6),
∴OA=8,OB=6,∴AB===10,故①正确.
∵将线段OB沿BC翻折,点O落在AB边上的点D处,
∴BD=OB=6,OC=CD,∠BOC=∠BDC=90°.
∴AD=AB-BD=4.
在Rt△ADC中,AC2=AD2+CD2,
∴(8-OC)2=16+OC2,解得OC=3.
∴点C(3,0).
设直线BC的解析式为y=kx+6,代入点C的坐标得0=3k+6,解得k=-2,
∴直线BC的解析式为y=-2x+6,故②正确.
如图,过点D作DH⊥AC于H,
∵OC=3,OA=8,∴CA=5.
∵S△ACD=AC×DH=CD×AD,∴DH==.
∴在y=-x+6中,当y=时,=-x+6,
解得x=.
∴点D,故③正确.
二、填空题
9.从甲地向乙地打长途电话,计时收费,前3分钟收费2.4元,以后每增加1分钟收1元,则电话费y(元)与通话时间t(分)之间的函数关系式是 .
【答案】y=
10.一辆汽车在行驶过程中,其行驶路程y(千米)与行驶时间x(小时)之间的函数关系如图所示.当0≤x≤0.5时,y与x之间的函数解析式为y=60x;当0.5≤x≤2时,y与x之间的函数解析式为 .
【答案】y=80x-10
第10题图 第11题图
11.如图,一次函数y=x+4的图象与x轴、y轴分别交于A,B两点,点P,C分别是线段AB,OB上的点,且∠OPC=45°,PC=PO,则点P的坐标为 .
【答案】(-2,4-2)
【解析】如图,过P作PD⊥OC于点D.
∵一次函数y=x+4的图象与坐标轴分别交于A,B两点,
∴易得A(-4,0),B(0,4),即OA=OB=4,
∴∠ABO=∠OAB=45°.又∵PD⊥BO,∴∠BPD=45°.
∴△BDP是等腰直角三角形.
∵∠PBC=∠CPO=45°,
∴∠PCB+∠BPC=135°=∠OPA+∠BPC.
∴∠PCB=∠OPA.
又∵∠PBC=∠OAP=45°,PC=OP,∴△PCB≌△OPA( AAS ).∴BP=AO=4.
∴在Rt△BDP中,由勾股定理易得BD=PD=2,∴OD=OB-BD=4-2.∴P(-2,4-2).
三、解答题
12.已知矩形ABCD的周长为20 cm.若设AB=x cm,BC=y cm.请写出y与x的函数关系式,并写出自变量x的取值范围.
解:由题意得2(x+y)=20,则y=10-x.因为x,y均大于0,所以0<x<10.所以y=-x+10(0<x<10).
13.如图,一次函数y=kx+b的图象经过A(0,4)和D(4,0)两点.一次函数y=x+1的图象与x轴交于点C,两直线相交于点B.
(1)求k,b的值.
(2)求点B的坐标.
(3)求△ABC的面积.
解:(1)把A(0,4)和D(4,0)的坐标代入y=kx+b得
解得
(2)由(1)得y=-x+4,联立可得方程组解得所以B.
(3)在y=x+1中,当y=0时,x+1=0,解得x=-1,所以点C(-1,0).所以CD=5.
所以S△ABC=S△ACD-S△BCD=×5×4-×5×=.
14.一辆巡逻车从A地出发沿一条笔直的公路匀速驶向B地,小时后,一辆货车从A地出发,沿同一路线每小时行驶80千米匀速驶向B地,货车到达B地填装货物耗时15分钟,然后立即按原路匀速返回A地.巡逻车、货车离A地的距离y(千米)与货车出发时间x(小时)之间的函数关系如图所示,请结合图象解答下列问题:
(1)A,B两地之间的距离是 千米,a= ;
【答案】60 1
(2)求线段FG所在直线的函数解析式;
(3)货车出发多长时间时两车相距15千米?(直接写出答案即可)
解:(2)设线段FG所在直线的解析式为y=kx+b(k≠0),将
F(1,60),G(2,0)代入
y=kx+b,得解得
∴线段FG所在直线的函数解析式为y=-60x+120(1≤x≤2).
解:(3)货车出发小时或小时或小时时,两车相距15千米.
15.如图,直线y=-x+4与x轴、y轴分别交于点A,B,点C是线段AB上一点,四边形OADC是菱形,求OD的长.
解:∵直线y=-x+4与x轴、y轴分别交于点A,B,
∴易得点A(3,0),点B(0,4).
∴OA=3,OB=4,∴AB==5.
∵四边形OADC是菱形,∴OE⊥AB,
OE=DE.∴OA·OB=OE·AB,即3×4=5OE,解得OE=.∴OD=2OE=.
16.已知,一次函数y=(2-t)x+4与y=-(t+1)x-2的图象相交于点P,分别与y轴相交于点A,B,其中t为常数,t≠2且t≠-1.
(1)求线段AB的长.
(2)试探索△ABP的面积是不是一个定值,若是,求出△ABP的面积;若不是,请说明理由.
(3)当t为何值时,△ABP的周长最小,并求出△ABP周长的最小值.
解:(1)在y=(2-t)x+4中,令x=0,则y=4,在y=-(t+1)x-2中,令x=0,则y=-2,
∴A(0,4),B(0,-2),∴AB=4-(-2)=6.
(2)△ABP的面积是一个定值.
∵两一次函数的图象相交于点P,
∴令(2-t)x+4=-(t+1)x-2,解得x=-2,
代入y=(2-t)x+4中,得y=-2(2-t)+4=2t,
∴P(-2,2t).
∴S△ABP=×|xP|×AB=×|-2|×6=6.
(3)∵P(-2,2t),∴点P在直线x=-2上,
∵AB=6,∴若要△ABP的周长最小,使AP+BP最小即可,如图,作点A关于直线x=-2的对称点A'(-4,4),连接A'B,与直线x=-2交于点P,
此时AP+BP最小,设直线A'B的函数解析式为y=kx+b,
则代入点A',B的坐标得解得
∴直线A'B的函数解析式为y=-x-2.
令x=-2,则y=1,即P(-2,1),则2t=1,解得t=,
此时AP==,BP==,
∴△ABP的周长的最小值为2+6.
17.【2023重庆B卷】如图①,△ABC是边长为4的等边三角形,动点E,F分别以每秒1个单位长度的速度同时从点A出发,点E沿折线A→B→C方向运动,点F沿折线A→C→B方向运动,当两者相遇时停止运动.设运动时间为t秒,点E,F的距离为y.
(1)请直接写出y关于t的函数解析式并注明自变量t的取值范围.
(2)在给定的平面直角坐标系(如图②)中画出这个函数的图象,并写出该函数的一条性质.
(3)结合函数图象,写出点E,F相距3个单位长度时t的值.
解:(1)y=
(2)函数图象如图:
当0≤t≤4时,y随x的增大而增大.(所写性质不唯一)
(3)当0≤t≤4时,y=3,即t=3;
当4<t≤6时,y=3,即12-2t=3,解得t=4.5,
故t的值为3或4.5.
18.如图,已知函数y=-x+b的图象与x轴、y轴分别交于点A,B,与函数y=x的图象交于点M,点M的坐标为(2,m).
(1)直接写出b和m的值:b= ,m= .
(2)在x轴上有一动点P(a,0)(其中a>2),过点P作x轴的垂线,分别交函数y=-x+b和y=x的图象于点C,D.
①若OB=2CD,求a的值.
②是否存在这样的点,使以B,O,C,D为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)3;2
(2)①由(1)可知,直线AB的函数解析式为y=-x+3,
当x=0时,y=3,即B(0,3),则OB=3.
∵OB=2CD,∴CD=OB=.
∵P(a,0)(a>2),且PD⊥x轴,
∴C,D(a,a).
∴CD=a-=a-3,
则a-3=,解得a=3.
②存在,点P的坐标为(4,0).