人教版八年级数学下册常考点微专题提分精练专题19平面直角坐标系中的菱形(原卷版+解析)
展开A.B.C.D.
2.如图,菱形的边长为2,,则点A的坐标为( )
A.B.C.D.
3.如图,菱形的边长为2,边在轴上,,对角线、相交于点,则点的坐标是( )
A.B.C.D.
4.如图,已知菱形的顶点,若菱形绕点O顺时针旋转得到菱形,则点的坐标是( )
A.B.C.D.
5.如图,在直角坐标系中,菱形ABCD的顶点B(-1,0)和C(2,0)在x轴上,若顶点A,D中有一个顶点在y轴的正半轴上,则第四个点的的坐标为( )
A.(-1,)B.(3,)
C.(-3,)或(3,)D.(3,)或(-3,)
6.已知,,点是轴正半轴上一点,是同一平面内一点,若以、、、为顶点的四边形是菱形,则点的坐标为_________.
7.如图,在平面直角坐标系中,菱形的顶点D在x轴上,边在y轴上,若点A的坐标为,则点B的坐标为___________.
8.如图,在平面直角坐标系中,四边形是菱形,,点的坐标为,点是边的中点,现将菱形绕点逆时针旋转,每秒旋转,则第2021秒时,点的坐标为______,点的坐标为______.
9.如图,在平面直角坐标系中放置一菱形,已知,点B在y轴上,,先将菱形沿x轴的正方向无滑动翻转,每次翻转,连续翻转2023次,点B的落点依次为,则的坐标为____________.
10.如图,直线y=−x+2与x轴,y轴分别交于点A、B,点C在y轴上,点D为平面内一点,若四边形ACDB恰好构成一个菱形,请写出点D的坐标 _____.
三、解答题(共0分)
11.在直角坐标系中,四边形的顶点A,B,C,D的坐标依次为,求x,y,z的值,使得四边形是菱形.
12.如图,在平面直角坐标系中,直线分别与,轴交于点,,点为线段上一点,且.
(1)求点坐标及直线的解析式;
(2)为轴上一个动点,当时,求点坐标;
(3)为直线上一个动点,为坐标系内一点,当以,,,四个点为顶点的四边形是菱形时,直接写出点坐标.
13.如图,平面直角坐标系中,直线分别交轴、轴于两点()且的长分别是一元二次方程 的两个根,点在轴负半轴上,且
(1)求两点的坐标;
(2)若点从点出发,以每秒1个单位的速度沿射线运动,连接,设的面积为,点的运动时间为,写出关于的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
(3)点是轴上的点,在坐标平面内是否存在点,使以为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
14.已知矩形,,,以所在直线为轴,所在直线为轴,建立如图所示的平面直角坐标系,在边上取一点,将沿翻折,点恰好落在边上的点处.
(1)求线段长;
(2)如图,点与点重合时,在平面内找一点,使得以、、、为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出点的坐标;
(3)如图,将图翻折后的矩形沿轴正半轴向上平移个单位,在平面内找一点,若以、、、为顶点的四边形为菱形,请求出的值并写出点的坐标.
15.如图,在平面直角坐标系xOy中,一次函数y=x+3的图象与x轴、y轴分别交于点A、B,M是一次函数y=x图象上一个动点,将△ABO绕点M顺时针方向旋转90°得到△CDE(点C、D、E分别与点A、B、O对应),CE边恰好落在y轴上.
(1)若点M(0,0),直接写出点C的坐标是______;
(2)①如图1,若点C(0,6),求点M的坐标;
②若点C(0,c),点M(m,m),直接写出c与m的函数表达式是______;
(3)若在平面内存在一点F,使得以A、B、C、F为顶点的四边形是菱形,直接写出点M的坐标.
16.如图,在平面直角坐标系中,直线AB的解析式为,它与x轴交于点B,与y轴交于点A,直线y=x与直线AB交于点C.动点P从点C出发,以每秒1个单位长度的速度沿射线CO运动,运动时间为t秒.
(1)求△ AOC的面积;
(2)设△ PAC的面积为S,求S与t的函数关系式;
(3)M是直线OC上一点,在平面内是否存在点N,使以A,O,M,N为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
17.已知,如图,为坐标原点,在四边形中,,,,,点D是的中点,动点P在线段上以每秒2个单位长度的速度由点C向B运动.设动点P的运动时间为t秒.
(1)当P运动_______秒,四边形是平行四边形;
(2)在直线上是否存在一点Q,使得以O、D、Q、P四点为顶点的四边形是菱形?若存在,求t的值,并求出Q点的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)在线段上有一点M,且,四边形的最小周长是_______.
18.如图,点O为坐标原点,四边形OABC为矩形,,,点D是OA的中点,动点P在线段CB上以每秒4个单位长度的速度由点C向点B运动.设动点P的运动时间为t秒.
(1)点P的坐标为______(用含t的代数式表示);
(2)当四边形PODB是平行四边形时,求t的值;
(3)在直线CB上是否存在一点Q,使得O、D、Q、P四点为顶点的四边形是菱形?若存在,求t的值,并求出点Q的坐标;若不存在,说明理由.
专题19 平面直角坐标系中的菱形
1.如图,在平面直角坐标系中,菱形的顶点在轴上,顶点在轴上,且的坐标分别是,则顶点的坐标是( )
A.B.C.D.
答案:C
分析:根据勾股定理求得,根据菱形的性质可得,即可求得点的坐标.
【详解】解:∵的坐标分别是
∴
∵四边形是菱形,
∴,
∴,
故选C.
【点睛】本题考查了勾股定理,菱形的性质,坐标与图形,求得的长是解题的关键.
2.如图,菱形的边长为2,,则点A的坐标为( )
A.B.C.D.
答案:D
分析:根据坐标意义,点A坐标与垂线段有关,过点A向x轴垂线段AE,求得OE、AE的长即可知点A坐标.
【详解】过点A作AE⊥x轴,垂足为E,则∠AEO=90°,
∵,∠AEO=90°
∴,
∴
∵菱形的边长为2即AO=2,∠AEO=90°,
∴,即
解得:.
∴点A坐标为,
故选:D.
【点睛】本题考查了坐标与图形性质、菱形的性质,等角对等边,勾股定理等,正确添加辅助线是解题的关键.
3.如图,菱形的边长为2,边在轴上,,对角线、相交于点,则点的坐标是( )
A.B.C.D.
答案:B
分析:根据菱形性质,求出两点的坐标,再利用中点坐标公式即可得到点的坐标.
【详解】解:过作轴于,如图所示:
菱形的边长为2,边在轴上,,
,,
,
菱形的对角线、相交于点,
点的坐标是,即,
故选:B.
【点睛】本题考查图形与坐标,涉及菱形性质、等腰直角三角形性质、平面直角坐标系中中点坐标公式等知识,熟练掌握菱形性质及中点坐标公式是解决问题的关键.
4.如图,已知菱形的顶点,若菱形绕点O顺时针旋转得到菱形,则点的坐标是( )
A.B.C.D.
答案:D
分析:过作轴于D,根据菱形与旋转的性质,得出长和的度数,然后利用直角三角形性质与勾股定理求解即可.
【详解】解:过作轴于D,如图所示,
,
菱形的顶点,菱形绕点O顺时针旋转得到菱形,
,,
,
,
,
故点的坐标为;
故选:D.
【点睛】此题考查了菱形的性质、图形旋转的性质、含的直角三角形的性质与勾股定理等知识,熟练掌握相关的性质是解答此题的关键.
5.如图,在直角坐标系中,菱形ABCD的顶点B(-1,0)和C(2,0)在x轴上,若顶点A,D中有一个顶点在y轴的正半轴上,则第四个点的的坐标为( )
A.(-1,)B.(3,)
C.(-3,)或(3,)D.(3,)或(-3,)
答案:C
分析:当点A在y轴的正半轴上,由菱形的性质可得BC=AB=AD=3,根据勾股定理可得AO的长,即可得D的坐标;当点D在y轴的正半轴上,由菱形的性质可得BC=CD=AD=3,根据勾股定理可得OD的长,即可得A的坐标.
【详解】解:如下图,当点A在y轴的正半轴上,
∵B(-1,0),C(2,0),
∴BC=3,
∵四边形ABCD是菱形,
∴BC=AB=AD=3,
∴,
∴D(3,);
如下图,当点D在y轴的正半轴上,
∵B(-1,0),C(2,0),
∴BC=3,
∵四边形ABCD是菱形,
∴BC=CD=AD=3,
∴,
∴A(-3,),
故选:C.
【点睛】本题考查了菱形的性质,坐标与图形的性质,勾股定理,解题的关键是注意两种情况.
6.已知,,点是轴正半轴上一点,是同一平面内一点,若以、、、为顶点的四边形是菱形,则点的坐标为_________.
答案:或
分析:分两种情况讨论,由菱形的性质和勾股定理可求解.
【详解】解:当AB为菱形的对角线时,如图1,设菱形的边长为m,
∵A(0,3),B(6,0),
∴OA=3,OB=6,
∵四边形ABCD为菱形,
∴CA=AD=BC,ADBC,
∴OC=6-m,
在Rt△AOC中,32+(6-m)2=m2,解得m=,
∴D(,3);
当AB为菱形的边时,如图2,
AB=,
∵四边形ABCD为菱形,
∴BC=AB=AD=3,ADBC,
∴D(3,3),
综上所述,D点坐标为(3,3)或(,3),
故答案为:(3,3)或(,3).
【点睛】本题考查了菱形的判定,勾股定理,利用分类讨论思想解决问题是解题的关键.
7.如图,在平面直角坐标系中,菱形的顶点D在x轴上,边在y轴上,若点A的坐标为,则点B的坐标为___________.
答案:
分析:由点A的坐标为,求出,在中,利用勾股定理求出即可解决问题.
【详解】解:∵,
∴,
∵四边形是菱形,
∴,
在中,,
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查了坐标与图形,菱形的性质,勾股定理等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.
8.如图,在平面直角坐标系中,四边形是菱形,,点的坐标为,点是边的中点,现将菱形绕点逆时针旋转,每秒旋转,则第2021秒时,点的坐标为______,点的坐标为______.
答案:
分析:根据旋转速度可知菱形绕点旋转6秒后与自身重合,进而可得第2021秒时,原图顺时针旋转了,画出图形,根据菱形的性质、中点坐标公式即可求解.
【详解】解:四边形是菱形,,
,,
是等边三角形,
点的坐标为,
.
菱形绕点逆时针旋转,每秒旋转,
(秒),
菱形绕点旋转6秒后与自身重合.
,
又,
第2021秒时,原图顺时针旋转了,作轴于点H,如图所示:
.
,
,
,,
,
又,点是边的中点,
,即,
由图易知是等边三角形,轴,
点与关于y轴对称,
,
故答案为:,.
【点睛】本题考查菱形的性质,旋转的性质,中点坐标公式等,解题的关键是根据旋转规律得出第2021秒时点A和点D的位置.
9.如图,在平面直角坐标系中放置一菱形,已知,点B在y轴上,,先将菱形沿x轴的正方向无滑动翻转,每次翻转,连续翻转2023次,点B的落点依次为,则的坐标为____________.
答案:
分析:连接,根据条件可以求出,画出第次、第次、第次翻转后的图形,容易发现规律:每翻转次,图形向右平移,由于,因此点向右平移(即),即可到达点,根据点的坐标就可求出点的横坐标.
【详解】解:连接,如图所示:
∵四边形是菱形,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∵,
∴,
画出第次、第次、第次翻转后的图形,如图所示:
由图可知:每翻转次,图形向右平移,点B的纵坐标保持不变,
∵,
∴点向右平移即到点,
结合图形,根据等边三角形的性质可求出的坐标为,
∴的坐标为,
故答案为:.
【点睛】本题考查了菱形的性质、等边三角形的判定与性质等知识,考查了操作、探究、发现规律的能力,发现“每翻转次,图形向右平移”是解决本题的关键.
10.如图,直线y=−x+2与x轴,y轴分别交于点A、B,点C在y轴上,点D为平面内一点,若四边形ACDB恰好构成一个菱形,请写出点D的坐标 _____.
答案:或
分析:根据直线y=−x+2与x轴,y轴分别交于点A、B,求得OA=OB=2,根据勾股定理得到AB=2,根据菱形的性质即可得到结论.
【详解】解:∵直线y=−x+2与x轴,y轴分别交于点A、B,
∴A(0,2),B(2,0),
∴OA=OB=2,
∴AB=2,
∵四边形ACDB是菱形,
∴AC=CD=BD=AB=2,
当点C在点A的上面时,
过D作DH⊥y轴于H,
∵ACBD,
AC⊥x轴,
∴BD⊥x轴,
∴四边形OBDH是矩形,
∴,
∴CH=2,
∴DH==2,
∴D(2,2),
当点C在点A的下面时,
同理可得,D(2,﹣2),
故答案为:(2,2)或(2,﹣2).
【点睛】本题考查了菱形的性质,坐标与图形,勾股定理,熟练掌握菱形的性质定理是解题的关键.
三、解答题(共0分)
11.在直角坐标系中,四边形的顶点A,B,C,D的坐标依次为,求x,y,z的值,使得四边形是菱形.
答案:,,
分析:根据点A、C的坐标得出轴,,连接、交于点E,根据菱形的性质求解即可.
【详解】解:∵,
∴轴,,
连接、交于点E,
∵四边形是菱形,
∴,
∴,
∴,
∴,.
【点睛】题目主要考查菱形的性质及坐标与图形,熟练掌握菱形的性质是解题关键.
12.如图,在平面直角坐标系中,直线分别与,轴交于点,,点为线段上一点,且.
(1)求点坐标及直线的解析式;
(2)为轴上一个动点,当时,求点坐标;
(3)为直线上一个动点,为坐标系内一点,当以,,,四个点为顶点的四边形是菱形时,直接写出点坐标.
答案:(1),直线
(2)或
(3),,,
分析:(1)求出、点坐标,再用待定系数法求函数的解析式即可;
(2)分两种情况讨论:当点位于点右侧时,令,易证得,通过相似三角形性质可证得,由,继而可求得的值;当点位于点左侧时,令,易证得,通过相似三角形性质可证得,继而可求得的值;即可得点坐标;
(3)设,,根据菱形的对角线互相平分,邻边相等,利用中点坐标公式和两点间距离公式,建立方程组,求出的值即可求点坐标.
【详解】(1)解:令,则,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
令,则,
∴,
设直线的解析式为,
∴,解得:,
∴直线的解析式为:;
(2)由(1)知,,
∴,
①如图:当点位于点右侧时,令
∵且故∴即:
又∵∴解得所以
②如图:当点位于点左侧时,令
∵且故∴即:
∴解得所以
(3)设,,
当为菱形的对角线时,,
∴,解得:,
∴,
当为菱形的对角线时,,
∴,解得:或,
∴,,
当为菱形是对角线时,,
∴,解得:(舍去)或,
∴,
综上:,,,
【点睛】本题考查一次函数的图象及性质,熟练掌握一次函数的图象及性质,菱形的性质,等腰直角三角形的性质,相似三角形的判定及性质是解题的关键.
13.如图,平面直角坐标系中,直线分别交轴、轴于两点()且的长分别是一元二次方程 的两个根,点在轴负半轴上,且
(1)求两点的坐标;
(2)若点从点出发,以每秒1个单位的速度沿射线运动,连接,设的面积为,点的运动时间为,写出关于的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
(3)点是轴上的点,在坐标平面内是否存在点,使以为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
答案:(1)
(2)
(3)存在, 或或或
分析:(1)通过解一元二次方程,求得方程的两个根,从而得到两点的坐标,再根据勾股定理可求的长,根据,可求的长,从而得到点的坐标.
(2)分①当点在边上时;②当点在边的延长线上时;两种情况讨论可求关于的函数关系式.
(3)分是边和对角线两种情况讨论可求点的坐标
【详解】(1),
,
,
解得,,
∵,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴;
(2)∵,
∴,
∵,
∴,
由题意得: ,
①当点在边上时,,
②当点在延长线上时, ,
综上,;
(3)存在,
①当是菱形的边时,如图所示,
在菱形中,,∴,
在菱形中,,∴,
在菱形中,,∴,
②当为菱形的对角线时,如图所示,
设菱形的边长为,则在中,
,
,
解得,
∴.
综上,平面内满足条件的点的坐标为或或或.
【点睛】此题考查一次函数的综合运用、勾股定理及其逆定理,菱形的性质与判定,解一元二次方程,解题过程中注意分类讨论.
14.已知矩形,,,以所在直线为轴,所在直线为轴,建立如图所示的平面直角坐标系,在边上取一点,将沿翻折,点恰好落在边上的点处.
(1)求线段长;
(2)如图,点与点重合时,在平面内找一点,使得以、、、为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出点的坐标;
(3)如图,将图翻折后的矩形沿轴正半轴向上平移个单位,在平面内找一点,若以、、、为顶点的四边形为菱形,请求出的值并写出点的坐标.
答案:(1)
(2)点的坐标为或或
(3),点的坐标为:或,点的坐标为或,点的坐标为
分析:(1)由矩形的性质得AD=BC=OC=10,CD=AB=OA=6,∠AOC=∠ECF=90°,由折叠性质得EF=DE,AF=AD=10,则CE=6-EF,由勾股定理求出BF=OF=8,则FC=OC-OF=2在Rt△ECF中,由勾股定理得出方程,解方程即可;
(2)分三种情况,当AB为平行四边形的对角线时;当AF为平行四边形的对角线时;当BF为平行四边形的对角线时,分别去点G的坐标即可;
(3)分三种情况讨论,由菱形的性质得OA=AF=10,则矩形ABCD平移距离m=OA-AB=4,即OB=4,设FG交x轴于H,证出四边形OBFH是矩形,得FH=OB=4,OH=BF=8,则HG=6,即可得出答案.
【详解】(1)四边形是矩形,
,,,
由折叠性质得:,,
,
由勾股定理得:,
,
在中,由勾股定理得:,
即:,
解得:;
(2)如图所示:
当为平行四边形的对角线时,,,
点的坐标为:;
当为平行四边形的对角线时,,,
点的坐标为:;
当为平行四边形的对角线时,,,
点的坐标为:;
综上所述,点的坐标为或或;
(3)如图,
当四边形为菱形,
,
矩形平移距离,
即,
设交轴于,如图所示:
,轴,
,
四边形是矩形,
,,
,
点的坐标为.
若四边形是菱形,
,
,
,
,
,
的坐标为,
当四边形是菱形,
,,,
,
点的坐标为,
综上所述:,点的坐标为:或,点的坐标为或,点的坐标为.
【点睛】本题考查了矩形的判定与性质,坐标与图形性质,平行四边形的性质,勾股定理,折叠变换的性质、平移的性质等知识;本题综合性强,熟练掌握矩形的性质和折叠的性质是解题的关键.
15.如图,在平面直角坐标系xOy中,一次函数y=x+3的图象与x轴、y轴分别交于点A、B,M是一次函数y=x图象上一个动点,将△ABO绕点M顺时针方向旋转90°得到△CDE(点C、D、E分别与点A、B、O对应),CE边恰好落在y轴上.
(1)若点M(0,0),直接写出点C的坐标是______;
(2)①如图1,若点C(0,6),求点M的坐标;
②若点C(0,c),点M(m,m),直接写出c与m的函数表达式是______;
(3)若在平面内存在一点F,使得以A、B、C、F为顶点的四边形是菱形,直接写出点M的坐标.
答案:(1)(0,4)
(2)①点M的坐标(1,1);②c=4+2m
(3)点M的坐标为(2,2)或(-3,-3)或(-,-)或(-,-).
分析:(1)利用旋转的性质求得线段OC即可;
(2)①连接AM,CM,过点M作MG⊥x轴于点G,MF⊥y轴于点F,通过证明Rt△AMG≌Rt△CMF,得到AG=CF,设M(m,m),此时m>0,OG=OF=m,利用OC=6,列出关于m的方程即可求解;
②分点M在第一象限和点M在第三象限两种情况讨论解答,利用(2)①中的方法解答即可;
(3)分四种情形讨论解答,画出符合题意的图形,通过计算OC的长度得到点C的坐标,利用c=4+2m的关系式求得m值,即可得到点M坐标.
(1)
解:对于一次函数y=x+3,
令x=0,则y=3,
∴B(0,3).
令y=0,则x+3=0,
∴x=-4,
∴A(-4,0),
∴OA=4,
若点M(0,0),由题意:点M与点O重合,
∴OC=OA=4,
∴C(0,4).
故答案为:(0,4);
(2)
解:①连接AM,CM,过点M作MG⊥x轴于点G,MF⊥y轴于点F,如图,
由题意得:MC=MA,∠AMC=90°.
∵点M是一次函数y=x图象上一个动点,
∴设M(m,m),此时m>0,
∴OG=OF=m,
∵MG⊥x轴,MF⊥y轴,∠COG=90°,
∴四边形FOGM为正方形,
∴MG=MF=m.
在Rt△AMG和Rt△CMF中,
,
∴Rt△AMG≌Rt△CMF(HL).
∴AG=CF,
∵点C(0,6),
∴OC=6.
∵AG=OA+OG=4+m,
∴CF=4+m,
∵OC=CF+OF,
∴4+m+m=6.
解得:m=1,
∴M(1,1);
②当点M在第一象限时,
由①知:AG=CF,如图,
∵点C(0,c),点M(m,m),
∴OC=c,OF=OG=m,
∴OC=CF+OF=AG+OF=OA+2OF,
∴c=4+2m;
当点M在第一象限时,
连接AM,CM,过点M作MG⊥x轴于点G,MF⊥y轴于点F,如图,
同(2)的方法可得:Rt△AMG≌Rt△CMF,
∴AG=CF,
∵点C(0,c),点M(m,m),
∴OC=-c,OF=OG=-m,
∴AG=OA-OG=4+m,
∴OC=OF-CF=OF-AG=-m-(4+m),
∴-c=-4-2m,
∴c=4+2m.
综上,c与m的函数表达式是c=4+2m.
故答案为:c=4+2m;
(3)
解:当四边形ABCF为菱形时,如图,
∵OA=4,OB=3,
∴AB==5,
∴BC=AB=5,
∴OC=BC-OB=2,
∴C(0,-2).
由(2)②的结论可得:
-2=4+2m,
∴m=-3.
∴M(-3,-3);
当四边形ABCF为菱形时,如图,
则BC=AB=5,
∴OC=OB+BC=8,
∴C(0,8).
由(2)②的结论可得:
8=4+2m,
∴m=2.
∴M(2,2);
当四边形ABFC为菱形时,如图,
则OB=OC=3,
∴C(0,-3),
由(2)②的结论可得:-3=4+2m,
∴m=-.
∴M(-,-);
当四边形AFBC为菱形时,如图,
连接FC,则CH⊥AB,AH=BH=,
∵∠BHC=∠BOA=90°,∠HBO=∠OBA,
∴△BHC∽△BOA,
∴,
∴BC=.
∴OC=BC-OB=.
∴C(0,-).
由(2)②的结论可得:
-=4+2m,
∴m=-.
∴M(-,-).
综上,使得以A、B、C、F为顶点的四边形是菱形,则点M的坐标为(2,2)或(-3,-3)或(-,-)或(-,-).
【点睛】本题主要考查了一次函数图象的性质,一次函数图象上点的坐标的特征,全等三角形的判定与性质,图形的旋转的性质,菱形的性质,利用点的坐标表示出相应线段的长度是解题的关键.
16.如图,在平面直角坐标系中,直线AB的解析式为,它与x轴交于点B,与y轴交于点A,直线y=x与直线AB交于点C.动点P从点C出发,以每秒1个单位长度的速度沿射线CO运动,运动时间为t秒.
(1)求△ AOC的面积;
(2)设△ PAC的面积为S,求S与t的函数关系式;
(3)M是直线OC上一点,在平面内是否存在点N,使以A,O,M,N为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
答案:(1)6
(2)
(3)存在点,使以,,,为顶点的四边形是菱形,点的坐标为:或或或
分析:(1)由可求得A(0,4),联立y=x得C(3,3),根据三角形的面积公式即可得△AOC的面积;
(2)设点的坐标为,由题意得CP=t,过作轴上,过作于,则,所以,可求得点的坐标为,根据,当,=t;当,=t,即可得S与t的函数关系式;
(3)分两种情况:①当OA为菱形的边时,②当OA为菱形的对角线时,分别根据菱形的性质即可求得答案.
(1)解:∵直线:与轴交于点,令,得,∴,∴,∵直线与直线:交于点,∴,解得∴,∴;
(2)解:设点的坐标为,由题意得,∵,过作轴上,过作于,如图1∴,∴,∴,∴点的坐标为,∵,当,,当,,∴与的函数关系式为:.
(3)解:存在点,使以,,,为顶点的四边形是菱形,点的坐标为或或或.理由如下:∵,∴,①当为菱形的边时,如图2,1)∵四边形是菱形,为对角线∴,,∵直线:,∴,∴或,∴或;2)∵四边形是菱形,为对角线,可得四边形是正方形所以;②当为菱形的对角线时,如图3,连接,∵四边形是菱形,∴,、互相平分,∴轴, ∴点、的纵坐标为2,∵直线:,是直线上一点,∴,∴,综上所述,存在点,使以,,,为顶点的四边形是菱形,点的坐标为:或或或.
【点睛】本题是一次函数综合题,主要考查了一次函数与坐标轴的交点,三角形的面积公式,菱形的性质等,解本题的关键是用分类讨论的思想解决问题.
17.已知,如图,为坐标原点,在四边形中,,,,,点D是的中点,动点P在线段上以每秒2个单位长度的速度由点C向B运动.设动点P的运动时间为t秒.
(1)当P运动_______秒,四边形是平行四边形;
(2)在直线上是否存在一点Q,使得以O、D、Q、P四点为顶点的四边形是菱形?若存在,求t的值,并求出Q点的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)在线段上有一点M,且,四边形的最小周长是_______.
答案:(1)5.5
(2)存在,Q点坐标为:,,
(3)
分析:(1)根据点的坐标先求出AO、OC,再根据BC的长度求出B点坐标,根据条件有,即,只需要AD=PB即可得四边形PDAB是平行四边形,根据D为OA中点,即可求出AD,则PB可得,进而可得PC,则问题得解;
(2)根据Q点在直线BC上,P点在线段BC上,即可知O、D、Q、P四点为顶点的菱形有两条边为PQ和OD,即分类讨论:第一种情况,当OP为菱形的边时,则有OP=OD=13=PQ=QD,在Rt△OPC中,利用勾股定理可得,根据PQ=13,即可确定Q点的横坐标,则此时Q点坐标可求;第二种情况,当OQ为菱形的边时,同理在Rt△OQC中,利用勾股定理可求出,即可确定Q点的横坐标,则此时Q点坐标可求;综上即可作答;
(3)要求四边形OAMP的周长的最小值,即要求PO+AM的最小值,连接OP,过M点作交AO于N点,连接AM,作A点关于CB的对称点G,连接GM,先证明四边形PMNO是平行四边形,即OP=MN,再根据A、G点关于BC对称,有AM=MG,即OP+AM=MN+MG,即当N、M、G三点共线时,MN+MG最小,最小为NG,在Rt△ANG中,,即,则四边形OAMP的周长的最小值即为所求.
(1)
∵A(26,0),C(0,12),
∴AO=26,OC=12,
∵,
∴轴,即轴,
∴根据BC=24可知B点坐标为(24,12),
根据条件有,即,只需要AD=PB即可得四边形PDAB是平行四边形,
∵D为OA中点,
∴,
∴PB=AD=13,
∵BC=24,
∴CP=BC-PB=24-13=11,
∴P点运动的时间为:t=11÷2=5.5(秒),
故答案为:5.5;
(2)
存在,
理由如下:
∵Q点在直线BC上,P点在线段BC上,
∴根据(1)可知,且Q点的纵坐标与C点相等,即Q点纵坐标为12,
∴以O、D、Q、P四点为顶点的菱形其中有两条边为PQ和OD,
∵OD=13,OC=12,
即分类讨论:
第一种情况:当OP为菱形的边时,则DQ为另一条边,
则有OP=OD=13=PQ=QD,
∵P点在线段BC上,轴,
∴在Rt△OPC中,,
∵PQ=13,
可知Q点在P点右侧,即Q点的横坐标为,
∴此时Q点坐标为,
第二种情况:当OQ为菱形的边时,
∵OC=12,OQ=OD=13,
∴在Rt△OQC中,,
即当Q点在C点左侧时,Q点的横坐标为,
∴此时Q点坐标为,
即当Q点在C点右侧时,Q点的横坐标为5,
∴此时Q点坐标为,
综上满足条件的Q点坐标为:,,;
(3)
四边形OAMP的周长为OA+AM+MP+PO,
∵OA=26,PM=6,
∴四边形OAMP的周长为OA+AM+MP+PO=PO+AM+32,
要求四边形OAMP的周长的最小值,即要求PO+AM的最小值,
连接OP,过M点作交AO于N点,连接AM,作A点关于CB的对称点G,连接GM,如图,
∵,,
∴四边形PMNO是平行四边形,即OP=MN,
∵A、G点关于BC对称,
∴AM=MG,
∴OP+AM=MN+MG,
即当N、M、G三点共线时,MN+MG最小,最小为NG,
N、M、G三点共线,如图:
∵四边形PMNO是平行四边形,
∴ON=PM=6,OP=MN,
∴AN=OA-ON=26-6=20,
∵OC=12,A、G关于BC对称,
∴根据对称的性质有AG=24,AG⊥OA,
∴在Rt△ANG中,,
即,
∴,
∴四边形OAMP的周长的最小值为:.
【点睛】本题考查了平行四边形的判定与性质、菱形的性质、勾股定理、轴对称的性质以及坐标系的相关知识,掌握平行四边形的性质是解答本题的关键.
18.如图,点O为坐标原点,四边形OABC为矩形,,,点D是OA的中点,动点P在线段CB上以每秒4个单位长度的速度由点C向点B运动.设动点P的运动时间为t秒.
(1)点P的坐标为______(用含t的代数式表示);
(2)当四边形PODB是平行四边形时,求t的值;
(3)在直线CB上是否存在一点Q,使得O、D、Q、P四点为顶点的四边形是菱形?若存在,求t的值,并求出点Q的坐标;若不存在,说明理由.
答案:(1)
(2)
(3)时,;时,;时,.
分析:(1)P点的纵坐标与C点相同,横坐标为P点所走的路程,由此可求P的坐标;
(2)四边形OABC为矩形,由此可得矩形四个顶点坐标,由 ,,由点D是OA的中点,可知,当,,由四边形PODB是平行四边形,可知,则,由此可解得;
(3)分三种情况:①当Q点在P的右边时;②当Q点在P的左边且在BC线段上时;③当Q点在P的左边且在BC的延长线上时,针对每种情况分析计算即可.
(1)
P点的纵坐标与C点相同,横坐标为P点所走的路程,
故P的坐标为,
故答案是:(4t,8);
(2)
∵四边形OABC为矩形,,,
∴,,
∵点D是OA的中点,
∴,
由题意可知,,
∴,
∵四边形PODB是平行四边形,
∴,
∴,
∴;
(3)
分三种情况:
①当Q点在P的右边时,如图,
∵四边形ODQP为菱形,
∴,
∴在中,由勾股定理得:,
∴,
∴,
∴,
②当Q点在P的左边且在BC线段上时,如图,
同①的方法得出,,
∴
可知,
∴,
③当Q点在P的左边且在BC的延长线上时,如图,
同①的方法得出,,
∴,
可知,
∴.
综上所述,时,;时,;时,.
【点睛】本题考查平行四边形的性质,菱形的性质,坐标与图形,勾股定理的应用,能够掌握数形结合思想是解决本题的关键.
人教版八年级数学下册常考点微专题提分精练专题31一次函数与菱形结合(原卷版+解析): 这是一份人教版八年级数学下册常考点微专题提分精练专题31一次函数与菱形结合(原卷版+解析),共50页。试卷主要包含了已知等内容,欢迎下载使用。
人教版八年级数学下册常考点微专题提分精练专题26正方形的折叠(原卷版+解析): 这是一份人教版八年级数学下册常考点微专题提分精练专题26正方形的折叠(原卷版+解析),共41页。试卷主要包含了如图,折叠矩形纸片等内容,欢迎下载使用。
人教版八年级数学下册常考点微专题提分精练专题25矩形的折叠(原卷版+解析): 这是一份人教版八年级数学下册常考点微专题提分精练专题25矩形的折叠(原卷版+解析),共37页。