2023年初中数学8年级下册同步压轴题 专题09 一次函数与几何图形综合的七种考法(学生版+解析版)
展开类型一、面积问题
例.如图,直线AB的表达式为,交x轴,y轴分别与B,A两点,点D坐标为点C在线段上,交y轴于点E.
(1)求点A,B的坐标.
(2)若,求点C的坐标.
(3)若与的面积相等,在直线上有点P,满足与的面积相等,求点P坐标.
【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)解:令,则,
令,则,
解得:,
∴点;
(2)解:如图,过点C作于点F,
∵,
∴,
∵点D坐标为,点B的坐标为,
∴,,
∴,
∴,
∴点F的坐标为,
即点C的横坐标为2,
当时,,
∴点C的坐标为;
(3)解:设点C的坐标为,
∵与的面积相等,
∴,即,
∴,
即,
解得:,
∴点C的坐标为,
设直线的解析式为,
把点,代入得:
,解得:,
∴直线的解析式为,
如图,连接,
∵与的面积相等,
∴点O和点P到距离相等,此时,
∴直线的解析式为,
联立得:,解得:,
∴点P的坐标为.
【变式训练1】如图,直线与轴交于点,直线与轴交于点,且经过定点,直线与交于点.
(1)填空:________;________;________;
(2)在轴上是否存在一点,使的周长最短?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)若动点在射线上从点开始以每秒1个单位的速度运动,连接,设点的运动时间为秒.是否存在的值,使和的面积比为?若存在,直接写出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),4,2
(2)存在,
(3)存在,或
【详解】(1)∵直线与轴交于点,且经过定点,
∴,
∴,
∴直线,
∵直线经过点,
∴,
∴,
把代入,得到.
∴,,.
故答案为:,4,2;
(2)作点关于轴的对称点,连接交轴于,连接,则的周长最小.
设直线的解析式为,
∵,,
∴,
∴,
∴直线的解析式为,
令,得到,
∴,
∴存在一点,使的周长最短,;
(3)∵点在射线上从点开始以每秒1个单位的速度运动,直线,
∴,
∵,
∴,
∵点的运动时间为秒.
∴,
分两种情况:①点在线段上,
∵和的面积比为,
∴,
∴
∴,
∴;
②点在线段的延长线上,
∵和的面积比为,
∴,
∴,
∴
综上:存在的值,使和的面积比为,的值为或.
【变式训练2】在平面直角坐标系中,O为原点,点,,,点D是y轴正半轴上的动点,连接交x轴于点E.
(1)如图①,若点D的坐标为,求的面积;
(2)如图②,若,求点D的坐标.
(3)如图③,若,请直接写出点D的坐标.
【答案】(1)5;
(2);
(3).
【详解】(1)解:如图,连接,
,,,,
;
(2)解:,
,
;
(3)解:设,
直线的解析式为:,
则有:,
解得:,
,
令,解得,
,
,
,
,
,
整理得,
解得或(不符合题意,舍去),
.
【变式训练3】如图,平面直角坐标系中,直线:交y轴于点,交x轴于点B.过点且垂直于x轴的直线交于点D,P是直线上一动点,且在点D的上方,设.
(1)求直线的解析式和点B的坐标;
(2)求的面积(用含n的代数式表示);
(3)当的面积为2时,以为边在第一象限作等腰直角三角形,求出点C的坐标.
【答案】(1),
(2)
(3)或或
【详解】(1)解:∵直线:交y轴于点,
∴,
∴直线为,
当时,,
解得,
∴;
(2)解:∵,
∴D的横坐标为1,
当时,,
∴,
∴,
∴
;
(3)解:根据题意,得,
解得,
∴,
①以为腰时,
当B为直角顶点时,如图,过点C作轴于点H,
则,,
∴,,
∴,
∴,
∴,,
∴点;
当P为直角顶点时,如图,过点C作于点G,
,
则,,
∴,,
∴,
∴,
∴,,
∴点;
②以为底时,如图,过点C作于点G,作轴于点H,
则,,
∴,∴,
∴∴,∴,,
∴,即,∴,∴点;
综上,符合题意的点C坐标为或或.
类型二、最值问题
例.如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图像经过、两点.
(1)______,______.
(2)已知、,
①在直线上找一点P,使.用无刻度直尺和圆规作出点P(不写画法,保留作图痕迹);
②点P的坐标为______;
③点Q在y轴上,那么的最小值为______.
【答案】(1),4;(2)①见解析;②;③5
【详解】(1)解:将、代入中,
得:,解得;,故答案为:,4;
(2)①如图,点P即为所求;
②由作图可知:点P在的垂直平分线上,
∵、,
∴点P的横坐标为1,代入中,
得:,
∴;
③∵,
∴点N关于y轴对称点为,
则,
∴,
∴的最小值为.
【变式训练1】在平面直角坐标系中,已知直线经过和两点,且与轴,轴分别相交于,两点.
(1)求直线的表达式;
(2)若点在直线上,当的面积等于2时,求点的坐标;
(3)①在轴上找一点,使得的值最小,则点的坐标为______;
②在轴上找一点,使得的值最大,则点的坐标为______.
【答案】(1);(2)或;(3)①②
【详解】(1)解:设直线的表达式是,
∵直线经过和两点,
解得:,
∴直线的表达式是;
(2)在中,令,则,
∴,
∴,
设,
∵的面积等于2,
∴,即:,
∴,
∴或;
(3)①如图,
∵,
∴当时,最小,
故点在线段的垂直平分线上,作线段的垂直平分线交轴于点,则点即为所求.∴,
设, ∴ 解得:,
故点的坐标为,故答案为:;
②如图,作点关于轴的对称点,连接并延长交轴于,
则,即,当三点共线时,的值最大,
∵,∴.
设直线的解析式为,
把的坐标代入得 解得,
∴直线的解析式为:
当时,,∴.
故答案为:.
【变式训练2】如图,一次函数的图象分别与x轴和y轴交于C,A两点,且与正比例函数的图象交于点.
(1)求正比例函数的表达式;
(2)点D是一次函数图象上的一点,且的面积是4,求点D的坐标;
(3)点P是y轴上一点,当的值最小时,若存在,点P的坐标是______.
【答案】(1)
(2)或
(3)
【详解】(1)当时,,
∴点 ,
∴,即,
∴正比例函数的表达式为 ;
(2)设点 ,
当时,,
∴点 ,
∴,
∵的面积是4,
∴ ,
解得:或2,
∴点D的坐标为或 ;
(3)存在,理由如下:
如图,
取点C关于y轴的对称点,则,
即点P位于与x轴的交点时,最小,
∵点 ,
∴点,
设直线的解析式为 ,
把点,代入得 :
,解得:,
∴直线的解析式为,
当时,,
【变式训练3】如图,在平面直角坐标系内,,,点在轴上,轴,垂足为,轴,垂足为,线段交轴于点.若,.
(1)求点的坐标;
(2)如果经过点的直线与线段相交,求的取值范围;
(3)若点是轴上的一个动点,当取得最大值时,求的长.
【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)解:∵轴,轴,∴,
在和中,,∴,∴,,
∵,,∴,,∴,∴,∴点的坐标为:.
(2)解:设经过点,的直线的解析式为,且,,
∴,解方程组得,,∴经过点,的直线的解析式为,∴,
∵点在直线上,∴,∴,则直线的解析式表示为,
若直线经过点,则,解方程得,;若直线经过点,则,
∴的取值范围是.
(3)解:根据“三角形两边之差小于第三边”可知,,
∴的最大值为,则点为直线与轴的交点,由(1)可知,,如图所示,
过点作轴于,根据勾股定理得,,
设,则,解方程得,,∴,
∴当取得最大值时,的长为.
类型三、等腰三角形存在性问题
例.如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图像分别交x轴、y轴于点A和B.已知点C的标为,若点P是x轴上的一个动点.
(1)A的坐标是______,B的坐标是______;
(2)过点P作y轴的平行线交于点M,交于点N,当点P恰好是的中点时,求出P点坐标.
(3)若以点B、P、C为顶点的为等腰三角形时、请求出所有符合条件的P点坐标.
【答案】(1),;
(2);
(3)或或或.
【详解】(1)解:一次函数的图像分别交x轴、y轴于点A和B,
令,即,
解得,
令,即,
,,
故答案为:,;
(2)设直线的解析式,
将,代入,
,
解得,
∴直线的函数解析式,
设点,则点,点,
依题意可得,
∴,
解得:,;
(3)设, 而,
,,,
当时,有,解得:,,
当,有,解得:,
不合题意舍去,,
当时,有,解得:或,
或,
综上所述:或或或,
【变式训练1】直线与x轴、y轴分别交于两点,且.
(1)求的长和k的值:
(2)若点A是第一象限内直线上的一个动点,当它运动到什么位置时,的面积是?
(3)在(2)成立的情况下,y轴上是否存在点P,使是等腰三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.(写过程)
【答案】(1),;
(2)当点A运动到时,的面积是;
(3),,,.
【详解】(1)解:,
当时,,∴点C的坐标为,∴,
又,∴,即点B的坐标为,
将代入,得:,解得,;综上所述:,.
(2)作于D,
由题意得,,
,解得,,即点A的纵坐标为4,,解得,,
∴当点A运动到时,的面积是;
(3)在(2)成立的情况下,y轴上存在一点P,使是等腰三角形,
分四种情况考虑:
当时,;
当时,;
当时,作,,
为线段垂直平分线与轴的交点,,,,
设,则,
在中,,即
在中,,即,
,,,
当时,;
综上,P的坐标为,,,.
【变式训练2】在平面直角坐标系中,直线交x轴正半轴于点M,交y轴负半轴于点,,作线段的垂直平分线交x轴于点A,交y轴于点B.
(1)如图1,求直线的解析式和A点坐标;
(2)如图2,过点M作y轴的平行线l,P是l上一点,若,求点P坐标;
(3)如图3,点Q是y轴的一个动点,连接、,将沿翻折得到,当是等腰三角形时,求点Q的坐标.
【答案】(1);;(2),.(3),,.
【详解】(1)解: ∵,,
∴,,∴,解得:,
设为,∴,解得:,∴,
∵垂直平分,
∴的中点的坐标为:,,
过作于,则,
∴,∴,∴.
(2)在y轴上取一点,使得.
∵,
∴,解得,,∴,.
∵,,
同理可得:的解析式为:,
作交于P,∴,
∴ ,即
同理,∴.
综上:,.
(3)①如图,当时,
由轴对称的性质可得:,
∵,
∴,
∴由垂直平分线的判定定理可得:,互相垂直平分,
∴在轴上,且,
设,
∴,解得:,
∴,
∴.
②当时,如图,
由,
∴为等边三角形,
此时,重合,∴;
③当时,在直线上,如图,
∵,
∴,,,
作,在轴上,
∴,,
∴,
∴;
同理:如图,当在的位置,在的位置,
此时.
综上:或或.
【变式训练3】如图,一次函数的图象与轴交于点,与轴交于点,与正比例函数的图象交于点,且点的横坐标为2,点为轴上的一个动点.
(1)求点的坐标和、的值;
(2)连接,当与的面积相等时,求点的坐标;
(3)连接,是否存在点使得为等腰三角形?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);;
(2)或
(3)存在点使得为等腰三角形,点的坐标为或或或
【详解】(1)解:将代入,得,∴点的坐标为.
∵一次函数的图象与轴交于点,∴, 即.
将点代入,得,解得.
(2)解:∵,,
∴,中边上的高为2,
∴,∴.
在中,令,得,
∴,即中,边上的高为,
∴,解得.
又∵,∴或.
(3)解:如图1,过点作轴于点,
则,
所以,,所以.
①当时,.
因为,所以此时点的坐标为或;
②当时,由等腰三角形的性质易得.因为,所以.
因为,所以此时点的坐标为;
③当时,如图2,设,则
,,所以,
所以,解得,所以此时点的坐标为.
综上可知,存在点使得为等腰三角形,点的坐标为或或或.
类型四、直角三角形存在性问题
例.如图1,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,直线:与直线:交于点,与x轴分别交于点和点C.点D为线段上一动点,将沿直线翻折得到,线段交x轴于点F.
(1)直线的函数表达式.
(2)当点D在线段上,点E落在y轴上时,求点E的坐标.
(3)若为直角三角形,求点D的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【详解】(1)解:将代入直线中,
解得,
∴直线的解析式为,
将点A的坐标代入,得,
∴,
将点A的坐标代入直线中,
解得,
∴直线的解析式为:
(2)(3)过点A作轴于M,轴于N,则,
由折叠得,
∴,
∴,
解得(负值已舍去),
又E在y轴负半轴,
∴;
(3)分两种情况:
①当时,如图,
由折叠得,
,
过A作AG⊥x轴于G,,
,,∴;
②当时,如图,
由折叠得,,
∴,
由A、B两点坐标可得:,
设,则,
∴,
∴,
解得,
∴,
∴,
综上,或.
【变式训练1】综合与探究:如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴,y轴分别交于点A,B,与直线交于点C.直线与x轴交于点D,若点P是线段上的一个动点,点P从点D出发沿方向,以每秒2个单位长度匀速运动到点A(到 A停止运动).设点P的运动时间为.
(1)求点A和点B的坐标;
(2)当的面积为12时,求t的值;
(3)试探究,在点P运动过程中,是否存在t的值,使为直角三角形?若存在,请直接写出t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),
(2)
(3)存在,t的值为4或6
【详解】(1)解:在中,令得,
解得,
∴,
在中,令得,
∴;
(2)解:过C作轴于H,连接,如图:
在中,令得:,
解得,
∴,
∴,
由,得:,
∴,
∴,
∵点P从点D出发沿方向,以每秒2个单位长度匀速运动到点A,
∴,
∴,
∵的面积为12,
∴,即,
解得;
(3)解:存在,理由如下:
①当时,过C作轴于H,如图:
∵,,
∴,,
由(2)知,,
∴,
∴,
∵,∴,
∴,解得;
②当时,如图:
此时是等腰直角三角形,,
∴,∴ ,
综上所述,t的值为4或6.
【变式训练2】如图,平面直角坐标系中,直线与轴交于点与轴交于点,点是直线上的一点,它的坐标为,经过点作直线轴交轴于点.
(1)求点的坐标;
(2)已知点是直线上的动点,
若的面积为4,求点的坐标;
若为直角三角形,请求出所有满足条件的点的坐标.
【答案】(1)
(2),;或
【详解】(1)解:设直线的解析式为,
直线与轴交于点与轴交于点,
,解得, 直线的解析式为,
把代入,得,,.
(2)解:,,
直线轴交轴于点,,
, ,,;
一定不是直角,
当时,点恰好在点,,
当时,
,
由题可得,,,
,,
,,
综上所述,所有满足条件的点的坐标为或.
【变式训练3】如图,已知函数的图象与轴交于点,一次函数的图象经过点,与轴以及的图象分别交于点,,且点的坐标为.
(1)则______,______,______;
(2)关于, 的二元一次方程组的解为______;
(3)求四边形的面积;
(4)在轴上是否存在点,使得以点,,为顶点的三角形是直角三角形,请求出点的坐标.
【答案】(1)3,,2;(2);(3);(4)存在,的坐标为或
【详解】(1)对于直线,令,得到,即,
把代入中,得:,
把代入得:,即,
把坐标代入中得:,即,
故答案为:3,,2;
(2)∵一次函数与交于,
∴由图象得:的解为:;
故答案为:;
(3)∵一次函数的图象与轴交于点,
∴,
∴;
(4)如图所示,设,
∴,
,
,
分两种情况考虑:
(1)当时,,
①当时,,
∴,
∴,
∴;
②当时,由横坐标为1,得到横坐标为1,
∵在轴上,
∴的坐标为,
综上,的坐标为或.
类型五、等腰直角三角形存在性问题
例.模型建立:如图1,等腰直角三角形中,,,直线经过点,过作于,过作于.
(1)求证:.
(2)模型应用:已知直线与轴交与点,将直线绕着点顺时针旋转至,如图2,求的函数解析式.
(3)如图3,矩形,为坐标原点,的坐标为,、分别在坐标轴上,是线段上动点,设,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,请直接写出点的坐标.
【答案】(1)见解析
(2)的解析式:
(3)点,,.
【详解】(1)证明:∵,,
∴,
∵,
∴ ,
又∵,
∴,
在与中,
∴;
(2)解:过点作于点,交于点,过作轴于,如图,
∵,
∴为等腰直角三角形,
由(1)得:,
∴,,
∵直线,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
设的解析式为,
把点,代入得:
∴,解得:,
∴的解析式:;
(3)解:当点位于直线上时,分两种情况:
设,
①点为直角顶点,分两种情况:
当点在矩形的内部时,过作轴的平行线,交直线于,交直线于,则,
∴,;
由(1)得:,
∴,
即,
解得:;
∴;
当点在矩形的外部时, 则,
∴,;
由(1)得:,
∴,
即,
解得:;
∴;
②点为直角顶点,此时点位于矩形的外部,则,
∴;
同(1)得,,
∴,;
∴;
∴,
解得:;
∴;
综合上面情况可得:点的坐标为或或.
【变式训练1】综合与探究:
如图1,平面直角坐标系中,一次函数的图像分别与x轴、y轴交于点A,B,点C是线段OA的中点,点与点关于轴对称,作直线.
(1)求A,B两点的坐标;
(2)求直线的函数表达式;
(3)若点是直线上的一个动点.
请从A,B两题中任选一题作答.我选择______题.
A.如图2,连接,.直接写出为直角三角形时点的坐标.
B.如图3,连接,过点作轴于点.直接写出为等腰直角三角形时点的坐标.
【答案】(1),
(2)直线的解析式为
(3)A.点的坐标为或;B.点的坐标为或
【详解】(1)解:当时,,
∴点,
当时,则,
解得,
∴点;
(2)∵点C是线段OA的中点,
∴,
∵点与点关于轴对称,
∴点,
设直线的解析式为,
则,
解得:,
∴直线的解析式为;
(3)A.当时,则点的横坐标为,
则,
∴点的坐标为;
当,则点的横坐标为,
则,
∴点的坐标为;
综上所述,点的坐标为或;
B.∵为等腰直角三角形,
∴,
设点,则,
当点在之间时,
则,
解得:,
∴点;
当点在点左侧时,
则,
解得:,
∴点;
若点在点右侧时,
则,
解得:(不合题意,舍去);
综上所述:点的坐标为或.
【变式训练2】如图,平面直角坐标系中,直线交y轴于点,交x轴于点B.直线交AB于点D,交x轴于点E,P是直线上一动点,且在点D的上方,设.
(1)求直线的解析式;
(2)当时,在第一象限内找一点C,使为等腰直角三角形,求点C的坐标.
【答案】(1)
(2)或或
【详解】(1)解:∵经过,
∴,
∴直线的解析式是;
(2)解:当时,,解得,
∴点.
∴,
过点A作,垂足为M,则有,
∵时,,P在点D的上方,
∴,
∴;
∵,
∴,解得,
∴点.
根据题意得:,,
∴,
∴.
若,过点C作于点N,如图,
∵,
∴.
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
若,如图,过点C作轴于点F.
∵,∴.
又∵,
∴.∴,
∴,∴;
若,如图,
∴,
∵,∴,
∴,∴;
∴点C的坐标是或或.
【变式训练3】如图,在平面直角坐标系中,直线交x轴于点,与y轴交于点,且a,p满足.
(1)求直线的解析式;
(2)如图1,直线与x轴交于点N,点M在x轴上方且在直线上,若的面积等于6,请求出点M的坐标;
(3)如图2,已知点,若点B为射线上一动点,连接,在坐标轴上是否存在点Q,使是以为底边,点Q为直角顶点的等腰直角三角形,若存在,请直接写出点Q坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)直线AP的解析式为
(2)
(3)Q的坐标为或或,理由见解析
【详解】(1)解:∵,
解得,
∴,
设直线的解析式为,
∴,解得,
∴直线AP的解析式为;
(2)过作交x轴于D,连接,
∵,的面积等于6,
∴的面积等于6,
∴,即,
∴,
∴,
设直线的解析式为,则,
∴,
∴直线的解析式为,
令,得,
∴;
(3)Q的坐标为或或.
理由如下:
设,
①当点Q在x轴负半轴时,过B作轴于E,如图,
∴,
∵是以为底边的等腰直角三角形,
∴,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
即,
∴,
∴,
∴;
②当Q在y轴正半轴上时,过C作轴于F,过B作轴于G,如图,
∴,,
∵是以为底边的等腰直角三角形,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴即,
∴,
∴,
∴;
③当Q在y轴正半轴上时,过点C作轴于F,过B作轴于T,如图,
∴,,
同②可证,
∴,,
∴,即,
∴,
∴,
∴;
综上,Q的坐标为或或.
类型六、平行四边形存在性问题
例.在平面直角坐标系中,直线分别与、轴相交于、两点,将线段绕点顺时针旋转得到线段.连接交轴于点.
(1)求点的坐标;
(2)为轴上的动点,连接,,当的值最大时,求此时点的坐标.
(3)点在直线上,点在轴上,若以、、、为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出点的坐标;
【答案】(1)点的坐标为
(2)
(3)点的坐标为或或
【详解】(1)解:令则
令则
过点作轴于
由旋转得
点的坐标为
(2)作点关于轴的对称点连接延长交轴于点则点就是所求的最大值点
设直线的解析式为
,
解得,
(3)
设直线的解析式为,
则
解得
直线的解析式为,
设直线的解析式为
解得:
∴直线的解析式为
设
以为平行四边形的对角线时,
,
解得,
当为平行四边形的对角线时,
,
解得,
当为平行四边形的对角线时
,解得,
综上所述点的坐标为或或
【变式训练1】如图1,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,与轴交于点,且满足:.
(1)求:的值;
(2)为延长线上一动点,以为直角边作等腰直角,连接,求直线与轴交点的坐标;
(3)在(2)的条件下,当时,在坐标平面内是否存在一点,使以为顶点的四边形是平行四边形,如果存在,直接写出点的坐标,若不存在,说明理由.
【答案】(1);
(2);
(3).
【详解】(1)由题意可得:解得,
∴,
∴
(2)如图所示,过点E作轴于G.
∵为等腰直角三角形,
∴,
∴,
∵,
∴中,
,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
设,∴,
∴,
∴点的坐标为,
∵,
∴设,
代入点和点的坐标得:,
解得,
∴的解析式为,
∴当时,,
∴与轴的交点坐标为.
(3)存在,点Р的坐标为:
∵,点的坐标为,
∴
又,,为顶点的四边形是平行四边形
设,当为平行四边形的对角线时,
解得:,则,
当为对角线时,,
解得:,则,
当为对角线时,,
解得:,则,
综上所述,点Р的坐标为:.
【变式训练2】如图,直线l1:y=2x+2与x轴交于点A,与y轴交于点C;直线l2:y=kx+b与x轴交于点B(3,0),与直线l1交于点D,且点D的纵坐标为4.
(1)不等式kx+b>2x+2的解集是 ;
(2)求直线l2的解析式及△CDE的面积;
(3)点P在坐标平面内,若以A、B、D、P为顶点的四边形是平行四边形,求符合条件的所有点P的坐标.
【答案】(1)x<1
(2)2
(3)P(-3,4)或(5,4)或(1,-4)
【详解】(1)对于直线l1:y=2x+2,交于点D,且点D的纵坐标为4,则
4=2x+2,
解得:x=1,
故点D(1,4),
从图象看,当x<1时,kx+b>2x+2,
故答案为:x<1;
(2)将点B(3,0)、D(1,4)代入y=kx+b得:
,
解得:,
故直线l2:y=-2x+6,
当x=0时,y=6,
对于直线l1:y=2x+2,当x=0时,y=2,
∴
∴
∴
(3)分别过点A、B作l2、l1的平行线交于点P″,交过点D作x轴的平行线于点P、P′,
对于直线l1:y=2x+2,当y =0时,x =-1,
∴
∵B(3,0)
①当AB是平行四边形的一条边时,
此时符合条件的点为下图中点P和P′,
则AB=4=PA=P′D,
故点P的坐标为(-3,4)或(5,4);
②当AB是平行四边形的对角线时,
此时符合条件的点为图中点P″,DA平行且等于BP“,由平移可知,点P″(1,-4);
综上,点P(-3,4)或(5,4)或(1,-4).
类型七、菱形存在性问题
例.如图,在平面直角坐标系中,直线分别与x轴,y轴点B,C且与直线交于点A,
(1)直接写出点B,C的坐标;B________;C________;
(2)若D是线段上的点,且的面积为6,求直线的函数表达式;
(3)在(2)的条件下,设P是射线上的点,在平面内是否存在点Q,使以O,C,P,Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请求点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)直线的解析式为
(3)存在,点Q的坐标为或或(2,- 2)
【详解】(1)由得,
时,
时,
∴点B的坐标为,点C的坐标为.
(2)设点D的坐标为
∵的面积为6,
∵D是线段上的点,
∴点
设直线的解析式为
∴直线的解析式为
(3)若以为边,设点
①如图1,
当时,四边形是菱形,
∴点
②如图2,当
四边形 是菱形时,
∴点
∴点
③若为对角线,如图3
当与互相垂直平分时以为顶点的四边形是菱形,
∴点P的纵坐标为2
∴点P的坐标
∴点
综上所述,点Q的坐标为或或
【变式训练1】如图在平面直角坐标系中,直线与x轴交于点A,与y轴交于点B,直线与直线交于点P.
(1)A点坐标为________,P点坐标为________;
(2)在线段上有一个动点M,过M点作直线轴,与直线相交于点N,若的面积为,求M点的坐标.
(3)若点C为线段上一动点,在平面内是否存在一点D,使得以点O,A,C,D为顶点的四边形是菱形,若存在请直接写出D点的坐标,若不存在请说明理由.
【答案】(1),;
(2)或;
(3)存在,D点坐标为或或,理由见解析.
【详解】(1)解:直线与x轴交于点A,
令,则,
解得:,
点的坐标为,
直线与直线交于点P
令,
解得:,
,
点的坐标为,
故答案为:,;
(2)解:过P点作于点E,
设M点的横坐标为,
在线段上,
,
轴,
、两点横坐标相同,
在直线上,
,
,
,轴,,
,
,
,
整理得:,
解得:,,
点坐标为或;
(3)解:存在,
①若为对角线,则、互相垂直平分,
,,
的垂直平分线为直线,
为线段上一点,且C在直线上,
,
D点的坐标为;
②若为边, 设点C的坐标为,设D点坐标为,
当时,连接,对角线、交于点G,
四边形为菱形,
、互相垂直平分,
为、的中点,
,
,
,
解得:,(舍),
,
点G坐标为,即
中点坐标为,
,
,
D点的坐标为;
当时,连接对角线、交于点H,
四边形为菱形,
、互相垂直平分,
为、的中点,
,
,
,
解得:,,
(舍去)或,
点H坐标为,
中点坐标为,
,
,
点的坐标为,
综上可知,D点坐标为或或.
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