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专题15 一次函数与方程、不等式训练(解析版)八年级数学下学期期末考试压轴题专练(人教版,尖子生专用)
展开专题15 一次函数与方程、不等式训练
(时间:60分钟 总分:120) 班级 姓名 得分
解答题解题策略:(1)常见失分因素:①对题意缺乏正确的理解,应做到慢审题快做题;②公式记忆不牢,考前一定要熟悉公式、定理、性质等;③思维不严谨,不要忽视易错点;④解题步骤不规范,一定要按课本要求,否则会因不规范答题而失分,避免“对而不全”,如解概率题时,要给出适当的文字说明,不能只列几个式子或单纯的结论,表达不规范、字迹不工整等非智力因素会影响阅卷老师的“感情分”;⑤计算能力差导致失分多,会做的试题一定不能放过,不能一味求快,⑥轻易放弃试题,难题不会做时,可分解成小问题,分步解决,如最起码能将文字语言翻译成符号语言、设应用题未知数、设轨迹的动点坐标等,都能拿分。也许随着这些小步骤的罗列,还能悟出解题的灵感。
(2)何为“分段得分”:对于同一道题目,有的人理解的深,有的人理解的浅;有的人解决的多,有的人解决的少。为了区分这种情况,中考的阅卷评分办法是懂多少知识就给多少分。这种方法我们叫它“分段评分”,或者“踩点给分”——踩上知识点就得分,踩得多就多得分。与之对应的“分段得分”的基本精神是,会做的题目力求不失分,部分理解的题目力争多得分。对于会做的题目,要解决“会而不对,对而不全”这个老大难问题。有的考生拿到题目,明明会做,但最终答案却是错的——会而不对。有的考生答案虽然对,但中间有逻辑缺陷或概念错误,或缺少关键步骤——对而不全。因此,会做的题目要特别注意表达的准确、考虑的周密、书写的规范、语言的科学,防止被“分段扣分”。经验表明,对于考生会做的题目,阅卷老师则更注意找其中的合理成分,分段给点分,所以“做不出来的题目得一二分易,做得出来的题目得满分难”。
对绝大多数考生来说,更为重要的是如何从拿不下来的题目中分段得点分。我们说,有什么样的解题策略,就有什么样的得分策略。把你解题的真实过程原原本本写出来,就是“分段得分”的全部秘密。
①缺步解答:如果遇到一个很困难的问题,确实啃不动,一个聪明的解题策略是,将它们分解为一系列的步骤,或者是一个个小问题,先解决问题的一部分,能解决多少就解决多少,能演算几步就写几步,尚未成功不等于失败。特别是那些解题层次明显的题目,或者是已经程序化了的方法,每一步得分点的演算都可以得分,最后结论虽然未得出,但分数却已过半,这叫“大题拿小分”。
②跳步答题:解题过程卡在某一过渡环节上是常见的。这时,我们可以先承认中间结论,往后推,看能否得到结论。如果不能,说明这个途径不对,立即改变方向;如果能得出预期结论,就回过头来,集中力量攻克这一“卡壳处”。由于考试时间的限制,“卡壳处”的攻克如果来不及了,就可以把前面的写下来,再写出“证实某步之后,继续有……”一直做到底。也许,后来中间步骤又想出来,这时不要乱七八糟插上去,可补在后面。若题目有两问,第一问想不出来,可把第一问作为“已知”,先做第二问,这也是跳步解答。
③退步解答:“以退求进”是一个重要的解题策略。如果你不能解决所提出的问题,那么,你可以从一般退到特殊,从抽象退到具体,从复杂退到简单,从整体退到部分,从较强的结论退到较弱的结论。总之,退到一个你能够解决的问题。为了不产生“以偏概全”的误解,应开门见山写上“本题分几种情况”。这样,还会为寻找正确的、一般性的解法提供有意义的启发。
④辅助解答:一道题目的完整解答,既有主要的实质性的步骤,也有次要的辅助性的步骤。实质性的步骤未找到之前,找辅助性的步骤是明智之举。如:准确作图,把题目中的条件翻译成数学表达式,设应用题的未知数等。答卷中要做到稳扎稳打,字字有据,步步准确,尽量一次成功,提高成功率。试题做完后要认真做好解后检查,看是否有空题,答卷是否准确,所写字母与题中图形上的是否一致,格式是否规范,尤其是要审查字母、符号是否抄错,在确信万无一失后方可交卷。
一、解答题
1.已知:如图一次函数与轴相交于点,与轴相交于点,这两个函数图象相交于点.
(1)求出,的值和点的坐标;
(2)连接,直线上是否存在一点,使.如果存在,求出点的坐标;
(3)结合图象,直接写出时的取值范围.
【答案】(1)-1,-4,(1,-3).(2)P点坐标为(5,1)或(3,1);(3)当x≤1时,.
【分析】
(1)把,分别代入两个解析式,联立两个解析式,解方程组即可;
(2)根据求出点P的纵坐标,代入解析式即可;
(3)观察图象直接判断即可.
【详解】
解:(1) 把代入得,,
解得,;
把代入得,,
解得,;
联络方程组得,,
解得,,
A点坐标为:A(1,-3).
(2)由(1)OC=3,A(1,-3).
,
,
设P点坐标为(x,y),
,
,
,
当y=1时,1=x-4,
x=5,P点坐标为(5,1);
当y=-1时,-1=x-4,
x=3,P点坐标为(3,1);
纵上,P点坐标为(5,1)或(3,1);
(3)根据图象可知,在A点或A点左侧时,,
故当x≤1时,.
【点睛】
本题考查了一次函数图象和性质,解题关键是熟练运用一次函数知识,用待定系数法求解析式,结合一次函数的性质求点的坐标.
2.定义:函数叫做关于的对称函数,它与轴负半轴交点记为,与轴正半轴交点记为.
(1)关于1的对称函数与直线交于点,如图.
①,,.
②为关于1的对称函数图象上一点(点不与点重合),当时,求点的坐标;
(2)当直线与关于的对称函数有两个交点时,求的取值范围.
【答案】(1)①;;;②或或;(2)
【分析】
(1)①令,代入对称函数求解即可得到A,B的横坐标,然后代入求解得到C的纵坐标,从而得到这几个点的完整坐标;
②分为点在轴上方和在轴下方时两种情况进行讨论即可;
(2)当直线与关于的对称函数有两个交点时,临界点为点C,根据C的不同位置情况进行讨论,即可得出结论.
【详解】
(1)①令,代入对称函数得:
或,
解得:或,
∴;;
令代入得,
∴,
故答案为:;;;
②当点在轴上方时,
∵,则点、所在的直线与轴平行,
而点,故点的纵坐标为2,
当时,,故点;
当点在轴下方时,
同理可得,,解得或
故点的坐标为或或;
(2)①如图所示,当直线与对称函数图象相交在C1点时,
此时直线与关于的对称函数仅有一个交点,
联立,解得:,即;
②如图所示,当直线与对称函数图象相交在C2点时,
此时直线与关于的对称函数有两个交点,
联立,解得:,即;
∴当在之间时,均能满足直线与关于的对称函数有两个交点,
∴;
【点睛】
本题考查一次函数的图象与性质,理解题干材料,并准确结合一次函数的性质进行分类讨论是解题关键.
3.如图,在平面直角坐标系中,,,且,满足,直线经过点和点.
(1)点的坐标为(______,______),点的坐标为(______,______);
(2)如图1,已知直线经过点和轴上一点,,点是直线位于轴右侧图象上一点,连接,且,
①求点坐标;
②将沿直线平移得到,平移后的点与点重合,点为上的一动点,当的值最小时,请求出最小值及此时点的坐标;
(3)如图2,将点向左平移4个单位到点,直线经过点和,点是点关于轴的对称点,直线经过点和,动点从原点出发沿着轴正方向运动,连接,过点作直线的垂线交轴于点,在直线上是否存在点,使得是等腰直角三角形?若存在,求出点坐标,若不存在,请说明理由?
【答案】(1)-2;0;0;-6;(2)①;②最小值为,点N的坐标为;(3)或或
【分析】
(1)根据两个非负数和为0的性质即可求得点A、B的坐标;
(2)①先求得直线AB的解析式,根据求得,继而求得点的横坐标,从而求得答案;
②先求得直线AM的解析式及点的坐标,过作轴,垂足为点Q,过点N作,垂足为点H,求得,即为最小值,即点为所求,求得点的坐标,再求得的长即可;
(3)先求得直线BD的解析式,设点,同理求得直线的解析式,求出点的坐标为 ,证得,分∠QGE为直角、∠EQG为直角、∠QEG为直角,三种情况分别求解即可.
【详解】
(1)∵,
且,.
∴,.
∴,,
∴,,
∴点A的坐标为,点B的坐标为.
故答案为:-2;0;0;-6;
(2)①设直线解析式为:,
将,代入,
得,
解得,
∴直线解析式为:,
∵,
,
且,
∴,
又∵点A坐标为,且点P在y轴右侧,
∴,
令,得,
∴点P的坐标为;
②如图,过作轴,垂足为点Q,
过点N作,垂足为点H,
根据平移可知,
∴.
∴,
∴,
根据两点之间,线段最短可知,
当点H,N,P在同一条直线上时,最短.
∵点,,
∴,,
∴点M坐标为.
∴可知所在直线为:,
由平移可知,,,
∴点坐标为.
又由①知点P坐标为,
∴点H坐标为,
∴,
将代入直线得,
∴点N的坐标为;
(3)由题意可知:点A坐标为,点B坐标为,
∴点C坐标为,点D坐标为,
∴所在直线,
设点,同理直线的解析式为:,
∵,
∴设直线的解析式为:,
当时,,则,
则直线的解析式为: ,
故点的坐标为 ,
即,
①当为直角时,如下图,
∵为等腰直角三角形,
∴,
则点的坐标为 ,
将点的坐标代入直线的解析式并解得:,
故点;
②当为直角时,如下图,作于,
∵为等腰直角三角形,
∴,,
∴∥轴,、和都是底边相等的等腰直角三角形,
∴,
∴,
则点的坐标为 ,
将点的坐标代入直线的解析式并解得:,
故点;
③当为直角时,如下图,
同理可得点的坐标为 ,
将点的坐标代入直线的解析式并解得:,
故点;
综上,点的坐标为:或或.
【点睛】
本题考查的是一次函数综合运用,待定系数法求函数解析式、涉及到线段和的最值、等腰直角三角形的性质等,其中(3)要注意分类求解,避免遗漏.
4.一次函数 =ax-a+1(a为常数,且a¹0).
(1)若点(-1,3)在一次函数=ax-a+1的图象上,求a的值;
(2)当-1£x£2时,函数有最大值5,求出此时一次函数的表达式;
(3)对于一次函数=kx+2k-4(k¹0),若对任意实数x,> 都成立,求k的取值范围.
【答案】(1)a= -1;(2)y=4x-3或y= -2x+3;(3)k<0或0<k<.
【分析】
(1)把点的坐标代入函数的解析式,转化为关于a的一元一次方程求解即可;
(2)分a>0和a<0两种情形,结合一次函数的性质,确定最值点,分别代入解析式求解即可;
(3)根据题意,两直线应该平行,同时满足-a+1>2k-4,只需分k为正和为负两种情形求解即可.
【详解】
(1)∵点(-1,3)在一次函数=ax-a+1的图象上,
∴3= -a-a+1,
解得a= -1;
(2)当a>0时,∵y随x的增大而增大,且-1£x£2,
∴当x=2时,函数有最大值5,
把(2,5)代入解析式=ax-a+1,得
5=2a-a+1,
解得a= 4,
∴一次函数的表达式为=4x-3;
当a<0时,
∵y随x的增大而减小,且-1£x£2,
∴当x= -1时,函数有最大值5,
把(-1,5)代入解析式=ax-a+1,得
5= -a-a+1,
解得a= -2,
∴一次函数的表达式为= -2x+3;
综上所述,一次函数的解析式为=4x-3或= -2x+3;
(3)∵对任意实数x,> 都成立,
∴当k=a>0时,只需满足-a+1>2k-4,
∴-k+1>2k-4,
∴k=a<,
∴0<k=a<;
∴当k=a<0时,只需满足-a+1>2k-4,
∴-k+1>2k-4,
∴k=a<,
∴k=a<0,
综上所述,k的取值范围为 k<0或0<k<.
【点睛】
本题考查了一次函数的解析式与点的关系,分类法确定一次函数的最值,一次函数解析式的确定,一次函数与不等式解集关系,熟练掌握一次函数的性质,灵活运用分类思想,数形结合思想,不等式思想是解题的关键.
5.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=-x+与y=x相交于点A,与x轴交于点B.
(1)求点A,B的坐标;
(2)在平面直角坐标系xOy中,是否存在一点C,使得以O,A,B,C为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,试求出所有符合条件的点C的坐标;如果不存在,请说明理由;
(3)在直线OA上,是否存在一点D,使得△DOB是等腰三角形?如果存在,试求出所有符合条件的点D的坐标,如果不存在,请说明理由.
【答案】(1)A(1,1),B(3,0);(2)存在一点C,C(-2,1)或(4,1)或(2,-1);(3)在直线OA上,存在一点D, D(-,-)或(,)或(3,3)或(,),使得△DOB是等腰三角形.
【分析】
(1)直线y=-x+与y=x联立方程组求解,即可求出点A坐标,把y=0代入直线y=-x+即可求出点B坐标;
(2)分AO为对角线、AB为对角线、OB为对角线三种情况讨论,即可求出点C坐标;
(3)分OB=OD、OD=OB、OB=DB三种情况讨论,结合勾股定理即可求出点D坐标.
【详解】
(1)∵直线y=-x+与y=x相交于点A,
∴联立得,解得,
∴点A(1,1),
∵直线y=-x+与x轴交于点B,
∴令y=0,得-x+=0,解得x=3,
∴B(3,0),
(2)存在一点C,使得以O,A,B,C为顶点的四边形是平行四边形.
①如图1,过点A作平行于x轴的直线,过点O作平行于AB的直线,两直线交于点C,
∵AC∥x轴,OC∥AB,
∴四边形CABO是平行四边形,
∵A(1,1),B(3,0),∴AC=OB=3,
∴C(-2,1),
②如图2,过点A作平行于x轴的直线,过点B作平行于AO的直线,两直线交于点C,
∵AC∥x轴,BC∥AO,
∴四边形CAOB是平行四边形,
∵A(1,1),B(3,0),
∴AC=OB=3,∴C(4,1),
③如图3,过点O作平行于AB的直线,过点B作平行于AO的直线,两直线交于点C,
∵OC∥AB,BC∥AO,
∴四边形CBAO是平行四边形,
∵A(1,1),B(3,0),
∴AO=BC,OC=AB,
作AE⊥OB,CF⊥OB,易得OE=EF=FB=1,
∴C(2,-1),
(3)在直线OA上,存在一点D,使得△DOB是等腰三角形,
①如图4,当OB=OD时,作DE⊥x轴,交x轴于点E
∵OB=3,点D在OA上,∠DOE=45°
∴DE=OE=,
∴D(-,-),
②如图5,当OD=OB时,作DE⊥x轴,交x轴于点E
∵OB=3,点D在OA上,∠DOE=45°
∴DE=OE=,
∴D(,),
③如图6,当OB=DB时,
∵∠AOB=∠ODB=45°,
∴DB⊥OB,
∵OB=3,
∴D(3,3),
④如图7,当DO=DB时,作DE⊥x轴,交x轴于点E
∵∠AOB=∠OBD=45°,
∴OD⊥DB,
∵OB=3,
∴OE=,AE=,
∴D(,).
综上所述,在直线OA上,存在点D(-,-),D(,),D(3,3)或D(,),使得△DOB是等腰三角形.
【点睛】
本题为与几何有关一次函数的综合题,考查了一次函数与方程(组)的关系,确定平行四边形第四个顶点坐标,等腰三角形第三个顶点的坐标,勾股定理等知识,综合性强,理解一次函数与方程(组)的关系,能进行分类讨论是解题关键.
6.(温故)在初中阶段的函数学习中,我们经历了“确定函数的表达式——利用函数图象研究其性质——运用函数解决问题”的学习过程.同时.我们也学习了绝对值的意义;
(尝试)结合上面经历的学习过程,探究函数的图象与性质,探究过程如下.请补充完整.
(1)列表:
···
···
···
···
请根据表格中的信息,求出的值.
(探索)(2)①根据(1)中结果,请在给出的平面直角坐标系中,画出这个函数的图象.(温馨提示:请把图画在答题卷相对应的图上.)
②若点在函数图象上,且,试比较与的大小,并说明理由.
(拓展)(3)结合画出的函数图象,解决问题:若关于的方程有且只有一个正根和一个负根,请直接写出满足条件的的取值范围.
【答案】(1)-3;-5 (2)①见解析 ②;理由见解析 (3).
【分析】
(1)分x≥2 和x<2两种情形化简,后从列表中,选择符合题意的一对数值代入计算即可;
(2)根据题意,x<2,选择对应的函数,根据函数的性质判断即可;
(3)画出图象,利用数形结合思想求解即可.
【详解】
当时,,
把代入,
得:,
,
当时,,即;
图象如图
当时,,
,
随的增大而减小
当时,;
(3)如图:当直线在直线之间时,关于的方程有且只有一个正根和一个负根,
令,则,
即:或,
解得:或,
当,时,代入得:,
当,时,代入得:,
∴,
∴满足条件的的取值范围是:.
【点睛】
本题考查一次函数的交点、绝对值方程与一次函数的关系,解答本题的关键是明确题意,利用一次函数的性质和数形结合的思想解答.
7.已知:直线和.
(1)当时,若,求的取值范围;
(2)当时,,直接写出的取值范围.
(3)若直线经过点,
①求的函数表达式及直线与的交点坐标;
②己知直线与、、轴分别有三个不同交点、、,当点、、中的一个点到另外两个点的距离相等时,求的值.
【答案】(1);(2);(3)①,交点坐标;②m的值为14或或4.
【分析】
(1)把k值代入,列不等式即可;
(2)根据列不等式,求出解集,分类讨论列不等式即可;
(3)①把代入解析式即可,把两个解析式联立成方程组,解方程组即可;
②求出交点,分类讨论,根据、、中的一个点到另外两个点的距离相等列方程即可.
【详解】
解:(1)把代入得,
,
∵,
,
解得,;
(2)∵,
,
当3-k>0时,解集为,
当时,,
∴,解得;
当3-k=0时,恒成立;
当3-k<0时,解集为,不符合题意,舍去;
∴.
(3)①把代入得,
,
解得,k=1,
∴,,
联立方程组得,,
解得,,
∴交点坐标为;
②与交点坐标为A(,m),
与交点坐标为B(m-5,m),
与y轴交点坐标为C(0,m),
当A为中点时,,m=14;
当B为中点时,,m=;
当C为中点时,,m=4;
∴m的值为14或或4.
【点睛】
本题考查了一次函数与一元一次不等式、二元一次方程的关系以及一次函数与y轴交点坐标、待定系数法,根据题意运用正确的方法解题是关键;把函数问题转化为不等式或方程是解题重点,体现了分类讨论思想.
8.小南根据学习函数的经验,对函数的图象与性质进行了探究.下表是小南探究过程中的部分信息:
…
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
…
…
3
2
1
0
-1
-2
-2
-1
…
请按要求完成下列各小题:
(1)该函数的解析式为 ,自变量 x 的取值范围为 ;
(2)的值为 ;点 该函数图象上;(填“在”或“不在”)
(3)在如图所示的平面直角坐标系中,描全上表中以各对对应值为 坐标的点,并画出该函数的图象;
(4)结合函数的图象,解决问题:
①写出该函数的一条性质: ;
②如图,在同一坐标系中是一次函数的图象,根据象回答,当时,自变量 x 的取值范围为 .
【答案】(1);全体实数;(2)-3;不在;(3)见解析;(4)①函数有最小值为-3;②
【分析】
(1)把x=-4,y=3;x=-3,y=2代入得到二元一次方程组,解方程组求出a、b的值,即可求出解析式;自变量 x没有限制,为全体实数;
(2)把x=2代入(1)中的解析式,可求出n的值;把x=代入(1)中的解析式,可求出y的值,即可判断点在不在该函数图象上;
(3)描点,顺次连接即可画出该函数的图象;
(4)①观察图象即可得到函数的最小值;②根据图象即可求出时x的取值范围.
【详解】
解:(1)把x=-4,y=3;x=-3,y=2代入,
得,
解得,,
∴该函数的解析式为;自变量 x 的取值范围为全体实数;
故答案是:;全体实数;
(2)在中,当x=2时,,
∴n=-3.
当x=时,,
∴点不在函数的图象上;
故答案为:-3;不在;
(3)该函数的图象如图:
(4)①从图象可以看出,该函数有最小值为-3;
故答案为:函数有最小值为-3;
②从图象可以看出,当时的图象位于的图象的下方,
∴当时,自变量 x 的取值范围为.
故答案为:.
【点睛】
本题考查了一次函数的图象与性质,一次函数图象上点的坐标特征,利用图象求不等式的解集,正确画出函数的图象是解题的关键.
9.小亮和爸爸登山,两人距离地面的高度(米)与小亮登山时间(分)之间的函数图象分别如图中折线和线段所示,根据函数图象进行以下探究:
(1)爸爸开始登山时距离地面___________米,登山的速度是每分钟___________米.
(2)求爸爸登山时距地面的高度(米)与登山时间(分)之间的函数关系式.
(3)小亮和爸爸什么时候相遇?求出相遇的时间.
(4)若小亮提速后,他登山的速度是爸爸速度的倍,问小亮登山多长时间时开始提速?
【答案】(1)100,10;(2)y=10x+100;(3)小亮登山6.5分钟时与爸爸相遇;(4)小亮登山1.5分钟时开始提速.
【分析】
(1)由图象可知爸爸开始登山时距地面100米,用爸爸登山的路程除以登山的时间即可求速度;
(2)根据函数图象上两点D(0,100),E(20,300),用待定系数法可求解析式;
(3)把B点纵坐标代入(2)中解析式,求出m即可;
(4)根据提速后的速度是爸爸的3倍,求出速度,再求出开始提速到相遇的时间即可.
【详解】
解:(1)由图象可知,爸爸开始登山时距离地面100米,
爸爸登山的速度为:(米/分);
故答案为100,10;
(2)设DE的解析式为y=kx+b,
把D(0,100),E(20,300)代入得,
,
解得,
∴爸爸登山时距地面的高度(米)与登山时间(分)之间的函数关系式为:y=10x+100;
(3)把y=165代入y=10x+100得,
165=10m+100,
解得,m=6.5,
∴小亮登山6.5分钟时与爸爸相遇;
(4)∵小亮提速后,他登山的速度是爸爸速度的倍,
∴小亮提速后的速度为30米/分,
(分),
6.5-5=1.5(分),
∴小亮登山1.5分钟时开始提速.
【点睛】
本题考查一次函数的应用,解题的关键是读懂图象,利用数形结合的数学思想,找出所求问题需要的条件.
10.如图1,在平面直角坐标系中,直线分别与x轴,y轴交于A,B两点,已知A点坐标,点C在直线上,且点C的纵坐标为3,点D是x轴正半轴上的一个动点,连结,以为直角边在右侧作等腰,且.
(1)求直线的函数表达式和C点坐标:
(2)设点D的横坐标为t,求点E的坐标(用含t的代数式表示);
(3)如图2,连结,,请直接写出当周长最小时,点E的坐标.
【答案】(1),;(2);(3).
【分析】
(1) 把点A的坐标代入解析式,求得k值即可得到解析式,当y=3时,求得自变量x的值即可得到点C的坐标;
(2)过点C作CF⊥x轴,垂足为F,过点E作EG⊥x轴,垂足为G,证明△FCD≌△GDE,确定DG,GE的长,根据象限即可确定点的坐标;
(3) 将周长最小转化为线段和最小问题,利用对称性进行解答即可.
【详解】
(1) 把点A(8,0)代入解析式,得
,
解得k=,
∴一次函数的解析式为;
当y=3时,得
,
解得x=4,
∴点C的坐标为(4,3);
(2)如图,过点C作CF⊥x轴,垂足为F,过点E作EG⊥x轴,垂足为G,
∴∠CFD=∠DGE=90°,
∵∠DCF+∠CDF=90°,∠GDE+∠CDF=90°,
∴∠FCD=∠GDE,
∵CD=DE,
∴△FCD≌△GDE,
∴DG=CF=3,GE=DF,
∵点D的横坐标为t,
∴OG=3+t,GE=DF=4-t,
∵点E在第四象限,
∴点E的坐标为(3+t,t-4);
(3) ∵点E的坐标为(3+t,t-4),
当t=0时,E(3,-4),当t=1时,E(4,-3),
设直线的解析式为y=nx+b,
∴,
解得,
∴直线的解析式为y=x-7,
∴E在函数y=x-7图像上运动,
作C关于直线y=x-7的对称点,
连接C,交直线y=x-7于F,则C⊥EF,F为C 的中点, CE=E,
∴当O,E, 三点共线时,△OEC的周长最小,
∴△OEC周长最小为:OC+O,
∴设C(4,3)的对称点的坐标为(,),则中点F的坐标为(,),
∵点F在直线y=x-7上,
∴-=-7,
∴,
∴直线C的解析式为y=-x+7,
∵ ,
∴ ,
∴F(7,0),
∵F为C 的中点,C(4,3),F(7,0),
∴ 的坐标为(10,-3),
连接O,设直线O的解析式为:y=mx,
把(10,-3)代入y=kx 得:
-3=10m,
解得 m= - ,
∴直线O的解析式为:y=x,
∴ ,
解得 ,
∴E的坐标为(,).
∴ △OEC周长最小时,E的坐标为(,).
故答案为: (,).
【点睛】
本题考查了点的坐标与解析式的关系,三角形的全等,坐标与象限,线段和的最小值,熟练掌握函数解析式,线段和的最小值,点的坐标的确定方法是解题的关键.
11.如图,直线AD:y1=k1x+b1过点A(0,4),D(4,0),直线BC:y2=k2x+b2过点C(﹣2,0),且与直线AD交于点B,且点B的横坐标为a(a0).
(1)当a=1时,求直线BC的解析式;
(2)在(1)的条件下,请直接写出k1x+b1k2x+b2时,对应的x的取值范围;
(3)设△ABC的面积为S,用含a的代数式表示S,并求出当直线CB把△ACD的面积分为1:2的两部分时,对应a的值.
【答案】(1);(2);(3),或
【分析】
(1)先求出直线AD的解析式,再求得B点的纵坐标,再代入求得直线BC的解析式;
(2)根据一次函数的增减性,并结合函数图象可以求得不等式的解集;
(3)分两种情况分别求出△ABC的面积函数关系式.
【详解】
(1)由题意得:直线AD过点A(0,4),D(4,0),
∴4=b1;0=4k1+b;解得:k1=−1;b1=4.
∴直线AD的解析式为y1=−x+4
又因为点B在AD上,且B点的横坐标为a=1,所以纵坐标为3,即B(1,3)
由题意的直线BC过点B(1,3),C(−2,0)
∴3=k2+b2;0=−2k2+b2解得:k2=1;b2=2.
∴直线BC的解析式为y2=x+2
(2)因为直线AD与直线BC相交于点B(1,3)
由图象得:k1x+b1>k2x+b2时x的取值范围为x<1.
(3)△ABC的面积计算有两种形式,分别为点B在AD中间、在点D下方.
①当点B在点A和点D中间,即0 ∴S=×6×4−×6×(−a+4)=3a
②当点B在点D下方,即a⩾4时,:S△ABC=S△ACD+S△BCD
∴S=×6×4+×6×[−(−a+4)]=3a
综上所述得:S=3a
当直线CB把△ACD的面积分为1:2两部分时,即B点在点A和点D中间时.
此时S△ABC=3a,S△ACD=12.
当S△ABC:S△ACD=1:3时,即3a:12=1:3,∴a=;
当S△ABC:S△ACD=2:3时,即3a:12=2:3,∴a=.
【点睛】
本题是一次函数的综合应用.综合性较强,注意第(3)题分两种情况分别求出△ABC的面积函数关系式.
12.在平面直角坐标系中,直线过定点C,(其中),点A在x轴的正半轴上且满足.
(1)如图1,直接写出定点C的坐标________,直接写出点A的坐标________(用含m的式子表示).
(2)如图2,作矩形AOBD,连接CD.
①当时,求的值.
②是否存在的值使得?若存在,求出m的值;若不存在,举反例并说明理由.
【答案】(1)(4,4);(8-m,0);(2)①;② m= 或.
【分析】
(1)根据解析式可确定定点C的坐标,过点C作于E,于F,由C点坐标可知四边形OECF为正方形,可证,进而可得BF=AE,由m的取值范围可确定两种图形下OA长度的表示相同,即可写出点A坐标;
(2)①由(1)可得A、B、C、D四点坐标,可知OA、AD的长度,然后用两点间距离公式可求CD的长度,进而可求的值;
②根据m取值范围的不同,可确定CD长度的代数式,然后根据OA=2CD代入列出方程即可求出m的值.
【详解】
(1)∵=,
∴当x=4时,y=4,
∴定点C的坐标为(4,4);
过点C作于E,于F,则CE=4,CF=4,
又∵,
∴四边形OECF为矩形,
又∵CE=CF
∴四边形OECF为正方形,
∴OF=OE=4,
∴,
∵,
∴,
又∵CF=CE,,
∴,
∴BF=AE,
∵OF=4,OB=m,其中,
∴当时,BF=4-m,AE=4-m,OA=4+4-m=8-m,此时A(8-m,0);
当时,BF=m-4,AE=m-4,OA=4-(m-4)=8-m,此时A(8-m,0).
故答案为:(4,4);(8-m,0).
(2)①由(1)知,A(8-m,0),C (4,4),B(0,m),
∵四边形AOBD为矩形,
∴OA=8-m,AD=m,
∴D(8-m,m),
∴CD==,
∵,
∴CD=,
∴=;
②当m=4时,点C与点D重合,不合题意;
当时,OA=8-m,CD=,
由OA=2CD可得:,解得:;
当时,OA=8-m,CD=,
由OA=2CD可得:,解得:;
综上所述,存在m= 或.
【点睛】
本题主要考查了一次函数的应用,矩形与正方形的性质,全等三角形的判定与性质,平面直角坐标系内两点间距离公式等,根据题目条件求出线段长度或者线段之间的关系是解题的关键.
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