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专题 18.43 直角坐标系背景下的平行四边形(专项练习)-八年级数学下册基础知识专项讲练(人教版)
展开专题 18.43 直角坐标系背景下的平行四边形(专项练习)
一、填空题
1.如图,直线l1:y=x+2与x轴交于点A,与y轴交于点B.直线l2:y=4x﹣4与y轴交于点C,与x轴交于点D,直线l1,l2交于点P.若x轴上存在点Q,使以A、C、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,则点Q的坐标是 _____.
二、解答题
2.如图,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,直线与轴、轴分别交于点和点,且与直线交于点.
(1)求直线的解析式;
(2)若点为线段上一个动点,过点作轴,垂足为,且与直线交于点,当时,求点的坐标;
(3)若在平面上存在点,使得以点,,,为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出点的坐标.
3.已知中,,,D是AC中点,作直线BD.分别以AC,BC所在直线为x轴,y轴建立直角坐标系(如图).
(1)求直线BD的表达式.
(2)在直线BD上找出一点E,使四边形ABCE为平行四边形.
(3)直线BD上是否存在点F,使为以AC为腰的等腰三角形?若存在,直接写出点F的坐标;若不存在,说明理由.
4.如图,在平面直角坐标系中,函数的图象分别交x轴、y轴于A、B两点.过点A的直线交y轴正半轴于点C,且点C为线段OB的中点.
(1)求直线AC的表达式.
(2)平面内是否存在点P,使得四边形ACPB是平行四边形?若存在,请求出点P的坐标.
(3)若点Q为直线AC上的一点,且满足的面积为30,求点Q的坐标.
5.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,点C在线段OA上,将线段CB绕着点C顺时针旋转90°得到线段CD,此时点D恰好落在直线AB上,过点D作轴于点E.
(1)求证:;
(2)请直接写出点D的坐标,并求出直线BC的函数关系式;
(3)若点P是x轴上的一个动点,点Q是线段CB上的点(不与点B、C重合),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,请直接写出所有满足条件的P点坐标.若不存在,请说明理由.
6.如图1,已知点C的坐标是(4,4),过点C分别向x轴、y轴作垂线,垂足分别为点B、点D,点E是线段OD上一点(不与点O、D重合),连接BE,作点O关于直线BE的对称点O',连接CO',点P为CO'的中点,连接BP,延长CO'与BE的延长线交于点F,连接DF.
(1)求证:∠PBF=45°;
(2)如图2,连接BD,当点O'刚好落在线段BD上时,求直线BF的解析式;
(3)在(2)的条件下,在平面内是否存在点M,使得以M、O、O'、F为顶点的四边形是平行四边形,若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
7.如图,直线与轴、轴分别相交于点、,与直线相交于点.
(1)求点坐标;
(2)如果在轴上存在一点,使是以为底边的等腰三角形,求点坐标,写出解题过程.
(3)在平面直角坐标系xOy中,是否存在一点M,使得以O,A,M,C为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,试写出所有符合条件的点M的坐标;如果不存在,请说明理由;
8.已知如图,平面直角坐标系内的矩形OABC,点A在x轴上,点C在y轴上,点B坐标为(),D为AB边上一点,将△BCD沿直线CD折叠,得到△ECD,点B的对应点E落在线段OA上.
(1)求OE的长;
(2)点P从点C出发,以每秒2个单位长度的速度沿射线CD方向运动,设运动时间为t,△PBD的面积为S,求S关于t的关系式;
(3)在(2)的条件下,点Q为直线DE上一点,是否存在t,使得以点A、B、Q、P为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请求出t的值,并直接写出点P、点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
9.如图,在平面直角坐标系中,已知,其中满足关系式.
(1)求的值;
(2)在第三象限是否存在一点,使四边形的面积是三角形面积的倍,若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)点D是坐标平面内的点,若点D与三点构成平行四边形,请直接写出符合条件的点D的坐标.
10.如图,平面直角坐标系中,四边形ABCD是平行四边形,A(﹣3,0),B(3,0),C(0,4),连接OD,点E是线段OD的中点.
(1)求点E和点D的坐标;
(2)平面内是否存在一点N,使以C、D、E、N为顶点的四边形是平行四边形?若存在请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
11.如图,在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别为A(0,a),B(b,a),且a,b满足(a﹣3)2+|b﹣6|=0,现同时将点A,B分别向下平移4个单位,再向左平移2个单位,分别得到点A,B的对应点C,D,连接AC,BD,AB.
(1)求点C,D的坐标及四边形ABDC的面积S四边形ABCD;
(2)在y轴上是否存在一点M,连接MC,MD,使S△MCD=S平行四边形ABCD?若存在这样的点,求出点M的坐标,若不存在,试说明理由.
12.如图,在平面直角坐标系中,直线l1:y=﹣x+5与y轴交于点A,直线l2与x轴、y轴分别交于点B(﹣4,0)和点C,且与直线l1交于点D(2,m).
(1)求直线l2的解析式;
(2)若点E为线段BC上一个动点,过点E作EF⊥x轴,垂足为F,且与直线l1交于点G,当EG=6时,求点G的坐标;
(3)若在平面上存在点H,使得以点A,C,D,H为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出点H的坐标.
13.如图,在平面直角坐标系中,直线y=2x+4与x轴交于点A,与y轴交于点B,过点B的直线交x轴于C,且△ABC面积为10.
(1)求直线BC的解析式;
(2)如图1,设点F为线段AB中点,点G为y轴上一动点,连接FG,以FG为边向FG右侧作正方形FGQP,在G点的运动过程中,当顶点Q落在直线BC上时,求点G的坐标;
(3)如图2,若M为线段BC上一点,且满足S△AMB=S△AOB,点E为直线AM上一动点,在x轴上是否存在点D,使以点D,E,B,C为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点D的坐标;若不存在,请说明理由.
14.如图,平面直角坐标系中A(2,0),D(0,1),过O作OB⊥AD于点E,B为第一象限的点,过点B作BC⊥y轴于点C,连接BC.
(1)求直线AD的解析式;
(2)若OD=BC,求证:△OBC≌△ADO;
(3)在第(2)问条件下若点M是直线AD上的一个动点,在x轴上存在另一个点N,且以O、B、M、N为顶点的四边形是平行四边形,请求出点N的坐标.
15.如图1,经过点A(-6,0)的直线AB与y轴交于点B,与直线交于点C,点C的横坐标为-2,点P是直线AB上的一个动点(点P与A,B不重合),过点P作 y轴的平行线,分别交直线和x轴于点D,E,设动点P的横坐标为t.
(1)求直线AB所对应的函数表达式;
(2)当DP=6时,求t的值;
(3)如图2,作PF∥ x轴,交直线于点F. 在点P运动过程中,是否存在某一时刻,使得A,E,F,P四点构成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,说明理由.
16.在平面直角坐标系中,为坐标原点.已知两点,且、满足;若四边形为平行四边形,且 ,点在轴上.
(1)如图①,动点从点出发,以每秒个单位长度沿轴向下运动,当时间为何值时,三角形的面积等于平行四边形面积的四分之一;
(2)如图②,当从点出发,沿轴向上运动,连接、,、、存在什么样的数量关系,请说明理由(排除在和两点的特殊情况).
17.菱形在平面直角坐标系中的位置如图所示,对角线与的交点恰好在轴上,过点和的中点的直线交于点,线段,的长是方程的两根,请解答下列问题:
(1)求点的坐标;
(2)点在直线上,在直线上是否存在点,使以点,,,为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
18.如图,在平面直角坐标系中,△BOC是以BO为底边的等腰三角形,点B在x轴正半轴上,△OAD是△OCB绕点O逆时针旋转60°得到的,点A在y轴正半轴上,连接DC,线段OA的长是关于x的方程x2﹣4x+4=0的根.
(1)求点D的坐标;
(2)求四边形AOCD的面积;
(3)平面内是否存在点P,使以点D、O、B、P为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
19.如图,在平面直角坐标系中,直线交x轴于点A,交y轴于点B,点B的坐标为.直线:与直线相交于点C,点C的横坐标为1.
(1)求直线的解析式;
(2)若点D是y轴上一点,且的面积是面积的,求点D的坐标;
(3)平面内是否存在一点E,使得以点O,A,C,E为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出符合条件的点E的坐标;若不存在,说明理由.
20.如图,在直角坐标系中,平行四边形OABC的边OA=8,OC=4,∠AOC=45°,点P以每秒2个单位的速度从点C向点B运动,同时,点Q以每秒个单位的速度从点O向点C运动.当其中一点到达终点时,两点都停止运动,设运动时间为t.
(1)求出点C,B的坐标;
(2)设△APQ的面积是y,求y关于t的关系式;
(3)当t为何值时,AP⊥CB?此时,在平面内是否存在点M,使得以A、P、Q、M为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
21.如图,在平面直角坐标系中,直线y=x+5与x轴交于点A,与y轴交于点B,过点B的另一直线交x轴正半轴于C,且△ABC面积为15.
(1)求点C的坐标及直线BC的表达式;
(2)若M为线段BC上一点,且△ABM的面积等于△AOB的面积,求M的坐标;
(3)在(2)的条件下,点E为直线AM上一动点,在x轴上是否存在点D,使以点D、E、B、C为顶点的四边形为平行四边形?若存在,直接写出点D的坐标;若不存在,请说明理由.
22.如图1,直线OA的解析式为y=kx(k≠0),过点A作x轴的垂线交x轴于点B.
(1)若AB=OB,则直线OA的解析式为 ;
(2)在(1)的条件下,若OA=2,在平面直角坐标系中是否存在点C,使得以A,B,O,C为顶点的四边形为平行四边形,若存在,直接写出点C的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)如图2,若∠AOB=60°,以OA为边作菱形OADE,点E在x轴上,F为菱形OADE外一点,EF⊥OF,M为OF上一点,∠EMF=∠EMD,求证:DM=OM+kME.
23.已知:直线y=+6与x轴、y轴分别相交于点A和点B,点C在线段AO上.将△ABO沿BC折叠后,点O恰好落在AB边上点D处.
(1)直接写出A、B两点的坐标:A:_____,B:______;
(2)求出OC的长;
(3)如图,点E、F是直线BC上的两点,若△AEF是以EF为斜边的等腰直角三角形,求点F的坐标;
(4)取AB的中点M,若点P在y轴上,点Q在直线AB上,是否存在以C、M、P、Q为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请求出所有满足条件的Q点坐标;若不存在,请说明理由.
24. 如图1,直线与坐标轴分别交于点A、B,与直线交于点C.
(1)求A、C两点的坐标;
(2)如图2,若有一条垂直于x轴的直线l以每秒1个单位的速度从点A出发沿射线方向作匀速滑动,分别交直线、及x轴于点M、N和Q.设运动时间为,连接.
①当时,求t的值.
②若四边形为平行四边形,试求出E点的坐标;
(3)试探究在坐标平面内是否存在点P,使得以O、Q、C、P为顶点的四边形构成菱形?若存在,请直接写出t的值;若不存在,请说明理由.
25.如图,在平面直角坐标系中,已知△ABC,AB=BC,点A在y轴的正半轴上,点B(﹣3,0),点C(2,0).
(1)点A的坐标是( , ).
(2)点D是边AC上一点,且直线OD将△AOC分成面积相等的两部分,求直线OD的表达式.
(3)点P是直线OD上一点,在x轴上是否存在点M,使以A、B、M、P为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
26.如图,在平面直角坐标系中,已知矩形OABC的两个顶点A、B的坐标分别A(0,2)、C(2,0),∠OCA=30°.
(1)求对角线AC所在的直线的函数解析式;
(2)把矩形OABC以AC所在的直线为对称轴翻折,点O落在平面上的点D处,求点D的坐标;
(3)在平面内是否存在点P,使得以C、O、D、P为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
27. 如图(1),在平面直角坐标系中,已知点,,且m,n满足,将线段向右平移2个单位长度,再向上平移4个单位长度,得到线段,其中点C与点A对应,点D与点B对应,连接,.
(1)求点A、B、C、D的坐标;
(2)在x轴上是否存在点P,使三角形的面积等于平行四边形的面积?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)如图(2),点E在y轴的负半轴上,且.求证:.
28.如图,在平面直角坐标系xOy中,矩形ABCD的AB边在x轴上,AB=3,AD=2,经过点C的直线y=x﹣2与x轴、y轴分别交于点E、F.
(1)求点D的坐标;
(2)问直线y=x﹣2上是否存在点P,使得△PDC为等腰直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)在平面直角坐标系内确定点M,使得以点M、D、C、E为顶点的四边形是平行四边形,请写出点M的坐标.
29.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知直线AB:y=x+4交x轴于点A,交y轴于点B.直线CD:y=-x-1与直线AB相交于点M,交x轴于点C,交y轴于点D.
(1)直接写出点B和点D的坐标;
(2)若点P是射线MD的一个动点,设点P的横坐标是x,△PBM的面积是S,求S与x之间的函数关系;
(3)当S=20时,平面直角坐标系内是否存在点E,使以点B,E,P,M为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
30.如图,在平面直角坐标系中,已知点A(1,0),将x轴绕点A顺时针旋转60°交y轴于点B,再将点B绕点A顺时针旋转90°得到点C.
(1)求直线BC的解析式;
(2)若点Q为平面直角坐标系中一点,且满足四边形ABCQ为平行四边形,求点Q的坐标;
(3)在直线BC和y轴上,是否分别存在点M和点N,使得以点M,N,A,C为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,说明理由.
31.如图,已知一次函数y=kx+b的图象经过A(﹣2,﹣1),B(1,3)两点,并且交x轴于点C,交y轴于点D.
(1)求该一次函数的表达式;
(2)求△AOB的面积;
(3)平面内是否存在一点M,使以点M、C、O、B为顶点的四边形是平行四边形,若存在,请直接写出点M的坐标,若不存在,请说明理由.
参考答案
1.(4,0)
【解析】
【分析】
根据一次函数的性质分别求得点A、点C、点P的坐标,然后结合平行四边形的性质求解.
【详解】
解:在y=x+2中,当y=0时,x+2=0,
解得:x=-2,
∴点A的坐标为(-2,0),
在y=4x-4中,当x=0时,y=-4,
∴C点坐标为(0,-4),
联立方程组,
解得:,
∴P点坐标为(2,4),
设Q点坐标为(x,0),
∵点Q在x轴上,
∴以A、C、P、Q为顶点的四边形是平行四边形时,AQ和PC是对角线,
∴,
解得:x=4,
∴Q点坐标为(4,0),
故答案为:(4,0).
【点拨】本题考查了一次函数的性质,平行四边形的性质,理解一次函数的图象性质,掌握平行四边形对角线互相平分,利用数形结合思想解题是关键.
2.(1)直线的解析式为;
(2);
(3)的坐标为:或或
【解析】
【分析】
(1)先求出点的坐标,再利用待定系数法解答即可;
(2)利用两条直线的解析式表示出,两点的坐标,进而得出线段的长,列出方程即可解答;
(3)分三种情形解答,先求得经过点的解析式,再联立,解方程组即可求解.
(1)
解:当时,,
.
设直线的解析式为,由题意得:
,
解得:.
直线的解析式为.
(2)
解:轴,
,的横坐标相同.
设,则.
为线段上一个动点,
,,
,.
.
解得:.
.
(3)
(3)如下图,当四边形为平行四边形时,
令,则,
.
,
直线的解析式为:.
令,则,
.
,
直线的解析式为:.
.
解得:.
.
如下图,当四边形为平行四边形时,
,
直线的解析式为,
,
直线的解析式为,
当时,,
.
当四边形为平行四边形时,如下图,
,
直线的解析式为,
,
直线的解析式为:,
当时,,
.
综上,存在点,使得以点,,,为顶点的四边形是平行四边形,点的坐标为:或或.
【点拨】本题是一道一次函数的综合题,主要考查了一次函数的解析式的求法,待定系数法,平行四边形的性质,一次函数图象上点的坐标的特征.待定系数法是确定函数解析式的重要方法,也是解答本题的关键.
3.(1)
(2)
(3)存在,或或或
【解析】
【分析】
(1)分别求出B、D点的坐标,利用待定系数法求解析式即可求出直线BD的表达式;
(2)设点E的坐标为,利用求出t值,即可得出E点坐标;
(3)设点F的坐标为,分三种情况进行讨论,得出结果即可.
(1)
∵,由题可得,
∴,,又∵点D是AC的中点,
∴,∴设直线BD的表达式为:代入B,D可得:
,解得:,,
∴直线BD的表达式为:.
(2)
设点E的坐标为,
∵四边形ABCE是平行四边形,∴,
∴,,∴点E的坐标为.
(3)
∵点F在BD上,∴设点F的坐标为,
∴.
,∵是以AC为腰的等腰三角形,
∴当时,则,∴,
∴,解得:或.
∴点F的坐标为:或,
当时,则,∴,
,解得:或,
∴点F的坐标为或.
∴综上,点F的坐标为或或或.
【点拨】本题主要考查的是一次函数及其图像与平行四边形、等腰三角形的综合,分情况讨论是本题的关键.
4.(1)
(2)存在,
(3)或
【解析】
【分析】
(1)根据一次函数解析式求得的坐标,进而求得点的坐标,待定系数法求直线AC的表达式即可;
(2)过点P作y轴的垂线,垂足为Q,证明,,进而可得,,即可求得的坐标;
(3)过点B作于点H,勾股定理求得的长,进而根据三角形面积公式求得的长,由点Q在直线AC:上,设Q点坐标为,根据勾股定理列出方程即可求解.
(1)
∵函数的图象分别交x轴、y轴于A、B两点,
令,,令,
∴,,
∵点C为线段OB的中点,
∴,
设直线AC的表达式为,
∴,
解得:,
故直线AC的表达式为.
(2)
∵四边形ACPB是平行四边形.
∴且,且,
如图1,
过点P作y轴的垂线,垂足为Q,
∵,
∴,在和中,
,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,
∴.
(3)
如图所示,过点B作于点H,
,,
,
是等腰直角三角形
∵点Q为直线AC上一点且的面积为30,
∴,
∴,
∵点Q在直线AC:上,
∴设Q点坐标为,
∴,
∴,则,,
当时,,则,
当时,,则,
故Q点坐标为或
【点拨】本题考查了一次函数与几何图形结合,平行四边形的性质与判定,勾股定理,等腰直角三角形的性质与判定,综合运用以上知识是解题的关键.
5.(1)见解析
(2),
(3)存在,或
【解析】
【分析】
(1)根据旋转的性质可得,,根据等角的余角相等可得,,根据即可证明;
(2)设直线的解析式为,待定系数法即可求得解析式,设,即可得的坐标,代入解析式即可求得,进而求得的坐标;
(3)设点P的坐标为(0,m),点Q的坐标为,分CD为边及CD为对角线两种情况考虑,利用平行四边形的对角线互相平分,根据中点坐标公式,即可得出关于m,n的二元一次方程组,解之即可得出点P的坐标.
(1)
证明:由旋转得,.
又∵,
∴.
∴
在与中
∵
∴
(2)
与x轴、y轴相交于A、B两点,
令,得,则,
令,得,则
,
,
设,
,
,
点在直线上,将代入,
即,
解得,
,
,
设直线的解析式为
将点,代入得:
解得
直线的解析式为
(3)
设点P的坐标为(m ,0),点Q的坐标为,分两种情况考虑:
①若CD为边时,
∵C(1,0),D(4,1),P(m ,0),Q
∴,解得:,
∴点P的坐标为;
②若CD为对角线,
∵C(1,0),D(4,1),P(m ,0),Q
∴,解得:,
∴点P的坐标为;
综上所述,或.
【点拨】本题考查了全等三角形的判定与性质、旋转的性质、一次函数图象上点的坐标特征、待定系数法求一次函数解析式以及平行四边形的性质,解题的关键是掌握利用全等三角形的判定定理AAS;利用一次函数图象上点的坐标特征;利用平行四边形的对角线互相平分的性质.
6.(1)见解析;(2);(3)存在,M坐标为(,)或(,)或(,).
【解析】
【分析】
(1)连接O'B,由点O关于直线BE的对称点O',得∠OBF=∠O'BF=∠OBO',由△BO'C是等腰三角形,点P为CO'的中点,得∠CBP=∠O'BP=∠CBO',从而∠PBF'=∠OBC=45°;
(2)连接EO',设OE=O'E=x,则DE=4-x,在Rt△DOE中,DO'2+O'E2=DE2,可得(8-4)2+x2=(4-x)2,解得x=8-4,E(0,8-4),设直线BF的解析式为y=kx+b,将B(4,0)、E(0,8-4)代入即得答案;
(3)过O'作O'G⊥OB于G,先求出O'、F坐标,设M(a,b),分三种情况:①以MO、O'F为对角线,②以MO'、OF为对角线,③以MF、OO'为对角线,用平行四边形对角线中点重合列方程即可求解.
【详解】
解:(1)连接O'B,如图:
∵C的坐标是(4,4),过点C分别向x轴、y轴作垂线,垂足分别为点B、点D,
∴OB=BC=4,
∵点O关于直线BE的对称点O',
∴∠OBF=∠O'BF=∠OBO',O'B=OB,
∴O'B=BC,即△BO'C是等腰三角形,
∵点P为CO'的中点,
∴∠CBP=∠O'BP=∠CBO',
∴∠PBF=∠O'BF+∠O'BP=∠OBO'+∠CBO'=(∠OBO'+∠CBO')=∠OBC=45°;
(2)连接EO',如图:
在Rt△BOD中,OB=OD=4,
∴BD==8,
∵点O关于直线BE的对称点O',
∴OE=O'E,O'B=OB=4,∠EO'B=∠EOB=90°,
∴∠DOE=90°,DO'=BD-O'B=8-4,
设OE=O'E=x,则DE=4-x,
在Rt△DOE中,DO'2+O'E2=DE2,
∴(8-4)2+x2=(4-x)2,
解得x=8-4,
∴E(0,8-4),
设直线BF的解析式为y=kx+b,将B(4,0)、E(0,8-4)代入得:
,解得,
∴直线BF的解析式为y=(1-)x+8-4;
(3)存在以M、O、O'、F为顶点的四边形是平行四边形,理由如下:
过O'作O'G⊥OB于G,如图:
∵△BOD是等腰直角三角形,
∴△O'BG是等腰直角三角形,
∵O'B=OB=4,
∴O'G=BG=4,
∴OG=OB-BG=4-4,
∴O'(4-4,4),
∵C(4,4),
设直线CO'为y=mx+n,则,
解得,
∴直线CO'为y=()x+8-8,
联立BF、CO'解析式得,
解得,
∴F(,),
设M(a,b),以M、O、O'、F为顶点的四边形是平行四边形,分三种情况:
①以MO、O'F为对角线,如图:
此时MO的中点即是O'F的中点,而MO中点为(,),O'F中点为(,),
∴,解得,
∴M(,);
②以MO'、OF为对角线,如图:
同理可得,解得,
∴M(,);
③以MF、OO'为对角线,如图:
同理可得,解得,
∴M(,);
综上所述,M坐标为(,)或(,)或(,).
【点拨】本题考查了一次函数的综合应用,涉及轴对称变换、勾股定理应用、平行四边形的判定及性质等知识,解题的关键是灵活运用平行四边形的性质:对角线互相平分列方程组解决问题.
7.(1);(2),过程见解析;(3)存在,,,.
【解析】
【分析】
(1)联立方程,解方程即可求得;
(2)设P点坐标是(0,y),根据勾股定理列出方程,解方程即可求得;
(3)分三种情况:①当AC是对角线时,②当AO是对角线时,③当CO是对角线时,分别求解即可.
【详解】
解:(1)解方程组:得:,
点坐标是;
(2)设点坐标是,
∵是以为底边的等腰三角形,
,
,
解得,
点坐标是;
(3)存在;
令y=0代入,得,解得:x=,
∴C(,0),
设M(x,y)如图所示:
①当AC是对角线时,x=2+-0=,y=3,
∴点M坐标是(5.5,3);
②当AO是对角线时,x=2+0-=-1.5,y=3,
∴点M坐标是(-1.5,3);
③当CO是对角线时,x=0+-2=1.5,y=-3,
∴点M坐标是(1.5,-3),
综上所述:点M坐标是(5.5,3),(-1.5,3),(1.5,-3).
【点拨】本题是一次函数的几何综合题,考查了交点的求法,勾股定理的应用,平行四边形的性质,分类讨论思想的运用是解题的关键.
8.(1);(2);(3)t=1,,或t=3,,或t=7,,
【解析】
【分析】
(1)先求出OC=6,由折叠的性质可知,再利用勾股定理求解即可;
(2)过点P作PF⊥BC交直线BC于F,连接PD,分P在线段CD上和在CD的延长线上两种情况讨论求解即可;
(3)分当AB以点A、B、Q、P为顶点的平行四边形的对角线时,当四边形APQB是平行四边形的边时,当四边形AQPB是平行四边形的边时三种情况利用平行四边形的性质求解即可.
【详解】
解:(1)∵四边形ABCO是矩形, ,
∴OC=AB=6, ,
由折叠的性质可知,DE=BD,,
∴,
(2)如图,过点P作PF⊥BC交直线BC于F,连接PD
由题意可知CP=2t
∵,∠COE=90°,
∴,∠OCE=30°,
∴∠ECB=60°,
由折叠的性质可知∠BCD=∠ECD
∴∠FCP=∠ECD=30°,
∴PF= ,
∴
设BD=DE=x,则AD=6-x,
∵,
∴,
解得x=4,
∴BD=4,
当P在线段CD上时,
当P在CD的延长线上时,
∴综上所述
(3)由(1)(2)得BD=4,,PF=t ,,
∴AD=2,
∴,,
设直线DE的解析式为,
∴,
解得,
∴直线DE的解析式为,
设,
当AB以点A、B、Q、P为顶点的平行四边形的对角线时,
∴(平行四边形两条对角线的中点坐标相同),
解得,
∴,
当AB为四边形APQB是平行四边形的边时,
∴AB∥PQ,AB=PD=6
∴
解得,
∴,;
当AB为四边形AQPB是平行四边形的边时,
∴AB∥PQ,AB=PD=6
∴
解得
∴,;
∴综上所述,当t=1,,或t=3,,或t=7,,时以点A、B、Q、P为顶点的四边形为平行四边形;
【点拨】本题主要考查了勾股定理,坐标与图形,矩形的性质,平行四边形的性质,含30度角的直角三角形的性质,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.
9.(1);(2)存在,;(3)点D的坐标为
【解析】
【分析】
(1)由两个非负数的和为零,则这两个数都为零这一规律列方程即可求出a、b的值;
(2)存在符合条件的点P,作CE⊥AB于点E,作PF⊥x轴于点F,先求出△ABC的面积,再用含m的代数式表示四边形ACPO的面积,且根据四边形ACPO的面积是三角形ABC面积的倍列方程,求出m的值,得到点P的坐标;
(3)点D与A、B、C三点构成平行四边形,可按照以AC、BC为邻边或以AB、AC为邻边或以AC、BC为邻边分类讨论,分别求出点D的坐标.
【详解】
(1)解:,
又,
且,
;
(2)存在,如图1,作CE⊥AB于点E,作PF⊥x轴于点F,
则∠BEC=90°,
由(1)得,A(0,3),B(−4,3),
∴AB∥x轴,
∴∠OCE=∠BEC=90°,
∴CE⊥x轴,
∵C(−2,0),
∴E(−2,3),
∴AB=4,CE=3,OC=2,
∴S△ABC=AB•CE=×4×3=6,
∵S四边形ACPO=S△AOC+S△POC,且S四边形ACPO=S△ABC,P(−1,m)在第三象限,
∴×2×3+×2(−m)=×6,
解得,m=−6,
∴P(−1,−6);
(3)如图2,平行四边形ABCD以AB、BC为邻边,
∵AB∥x轴,CD∥AB,
∴点D在x轴上,且CD=AB=4,
∴xD=−2+4=2,
∴D(2,0);
如图3,平行四边形ABDC以AB、AC为邻边,则点D在x轴上,且CD=AB=4,
∴xD=−2−4=−6,
∴D(−6,0);
如图,作CE⊥AB于点E,延长CE到点D,使DE=CE,连结AD、BD,
由(1)和(2)得,B(−4,3),E(−2,3),CE⊥x轴,
∴AE=BE,
∴四边形ADBC是平行四边形,
∵DE=CE=3,
∴CD=6,
∴D(−2,6),
综上所述,点D的坐标是(2,0)或(−6,0)或(−2,6).
【点拨】此题重点考查平面直角坐标系的有关知识、两个非负数的和为零,则这两个数都为零在求值问题中的应用、平行四边形的有关知识以及在平面直角坐标系中求面积、求点的坐标等知识与方法,此题难度不大,但综合性较强,是很好的练习题.
10.(1)D(-6,4),E(-3,2);(2)点N的坐标为(3,2)或(-9,2)或(-3,6)
【解析】
【分析】
(1)根据平行四边形的性质即可得到点D的坐标,过点E作EF⊥OC于F,EH⊥CD与H,则四边形EFCH是矩形,利用矩形的性质求出点E的坐标;
(2)根据平行四边形对角顶点的横、纵坐标的和分别为零求解即可.
【详解】
解:(1)∵A(﹣3,0),B(3,0),C(0,4),
∴OA=OB=3,OC=4,CD⊥OC,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴CD=AB=6,CD∥AB,
∴点D的坐标为(-6,4);
过点E作EF⊥OC于F,EH⊥CD与H,则四边形EFCH是矩形,
∵点E是线段OD的中点,
∴CE=OE=DE,
∴CH=DH=3,CF=OF=2,
∴点E的坐标为(-3,2);
(2)存在点N,使以C、D、E、N为顶点的四边形是平行四边形
∵C(0,4),D(-6,4),E(-3,2),
∴当点N与点D为对角顶点时,N(3,2);
当点N与点C为对角顶点时,N(-9,2);
当点N与点E为对角顶点时,N(-3,6);
∴点N的坐标为(3,2)或(-9,2)或(-3,6).
【点拨】此题考查了平行四边形的性质及判定,矩形的判定定理及性质定理,熟记各定理是解题的关键.
11.(1),面积为24;(2)存在,M点坐标或
【解析】
【分析】
(1)先根据非负数的性质求出a、b的值,得到A、B的坐标,然后根据平移方式即可得到C、D的坐标,由此即可求解;
(2)设M坐标为,则,求解即可.
【详解】
解:(1)∵,
∴,
解得,,,
∴,,
∵将点A,B分别向下平移4个单位,再向左平移2个单位,分别得到点A,B的对应点C,D,
∴,,
S四边形ABCD=4×6=24;
(2)在y轴上存在一点M,使S四边形ABCD,
设M坐标为,
∴,
解得或
∴M点坐标或.
【点拨】本题主要考查了坐标与图形,根据平移方式确定点的坐标,四边形面积等等,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.
12.(1);(2)(﹣2,7);(3)(2,0)或(2,6)或(﹣2,4).
【解析】
【分析】
(1)先求出点D的坐标,再利用待定系数法解答即可;
(2)利用两条直线的解析式表示出G,E两点的坐标,进而得出线段GE的长,列出方程即可解答;
(3)分三种情形解答,先求得经过点H的解析式,再联立,解方程组即可求解.
【详解】
解:(1)∵当x=2时,y=﹣2+5=3=m,
∴D(2,3).
设直线l2的解析式为y=kx+b,由题意得:
,
解得: .
∴直线l2的解析式为.
(2)∵EF⊥x轴,
∴G,E的横坐标相同.
设G(n,﹣n+5),则E(n,).
∵E为线段BC上一个动点,
∴﹣n+5>0,>0,
∴FG=﹣n+5,FE=.
∴EG=FG﹣FE==6.
解得:n=﹣2.
∴G(﹣2,7).
(3)如下图,当四边形AHCD为平行四边形时,
令x=0,则,
∴C(0,2).
∵CH∥AD,
∴同理可得:直线CH的解析式为:y=﹣x+2.
令x=0,则y=﹣1×0+5=5,
∴A(0,5).
∵AH∥CD,
∴直线AH的解析式为:.
∴.
解得:.
∴H(﹣2,4).
如下图,当四边形AHDC为平行四边形时,
∵DH∥AC,
∴直线DH的解析式为x=2,
∵AH∥DC,
∴直线AH的解析式为,
∴当x=2时,,
∴H(2,6).
当四边形ADHC为平行四边形时,如下图,
∵DH∥AC,
∴直线DH的解析式为x=2,
∵CH∥AD,
∴直线CH的解析式为:y=﹣x+2,
当x=2时,y=﹣2+2=0,
∴H(2,0).
综上,存在点H,使得以点A,C,D,H为顶点的四边形是平行四边形,点H的坐标为:(2,0)或(2,6)或(﹣2,4).
【点拨】本题是一道一次函数的综合题,主要考查了一次函数的解析式的求法,待定系数法,平行四边形的性质,一次函数图象上点的坐标的特征.待定系数法是确定函数解析式的重要方法,也是解答本题的关键.
13.(1)直线BC的解析式为y=﹣x+4;(2)满足条件的点G坐标为(0,)或(0,﹣1);(3)存在,满足条件的点D的坐标为(,0)或(﹣,0)或(﹣,0).
【解析】
【分析】
(1)利用三角形的面积公式求出点坐标,再利用待定系数法即可解决问题.
(2)分两种情形:①当时,如图中,点落在上时,过作直线平行于轴,过点,作该直线的垂线,垂足分别为,.求出.②当时,如图中,同法可得,利用待定系数法即可解决问题.
(3)利用三角形的面积公式求出点的坐标,求出直线的解析式,作交直线于,此时,,当时,可得四边形,四边形是平行四边形,可得,,,,再根据对称性可得解决问题.
【详解】
解:(1)直线与轴交于点,与轴交于点,
,,
,,
,
,
,
,
设直线的解析式为,则有,
.
直线的解析式为.
(2),,,
,设,
①当时,如图中,点落在上时,过作直线平行于轴,过点,作该直线的垂线,垂足分别为,.
∴∠M=∠N=90°,
∠MBF+∠BFM=90°,
四边形是正方形,
∴FG=QG,∠FGQ=90°,
∴∠MBF+∠NBQ=90°,
∴∠MFB=∠NGQ
,
,,
,
点在直线上,
,
,
.
②当时,如图中,同法可得,
点在直线上,
,
,
.
综上所述,满足条件的点坐标为或.
(3)存在
如图3中,设,,
,
,
,
,,直线的解析式为,
作交直线于,此时,,
当时,可得四边形,四边形是平行四边形,可得,,,,
根据对称性可得点关于点的对称点,也符合条件,
综上所述,满足条件的点的坐标为,或,或,.
【点拨】本题属于一次函数综合题,考查了待定系数法,三角形的面积,全等三角形的判定和性质,正方形的性质,平行四边形的判定和性质等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,学会添加常用辅助线.
14.(1)y=x+1;(2)见详解;(3)(−3,0)或(3,0)或(7,0)
【解析】
【分析】
(1)设直线AD的解析式为:y=kx+b,把A(2,0)、D(0,1)代入y=kx+b,解之可得答案;
(2)先证明∠OAD=∠COB,再利用AAS证明△OBC≌△ADO即可;
(3)先求出B(1,2),再分两种情况:①当ON为边时,根据平行四边形的对边平行且相等可得BM∥AN且BM=AN,令y=2求出点M的坐标,从而得到BM的长度;②当ON为对角线时,设N(n,0),M (m,m+1),列出方程组,即可求解.
【详解】
解:(1)设直线AD的解析式为:y=kx+b,
把A(2,0)、D(0,1)代入y=kx+b,得:,
解得:,
∴直线解析式为y=x+1;
(2)∵OB⊥AD,
∴∠OAD+∠AOE=90°,
又∵∠AOE+∠BOC=90°,
∴∠OAD=∠COB,
在△OBC和△ADO中,
∵
∴△OBC≌△ADO(AAS);
(3)∵△OBC≌△ADO,
∴CO=OA=2,
∵BC=OD=1,
∴B(1,2)
∵点N在x轴上,O、B、M、N为顶点的四边形是平行四边形,
①如图,当ON为边时,
∴BM∥x轴,且BM=ON,
∴x+1=2,解得x=−2,
∴点M的坐标为(−2,2),
∴BM=1−(−2)=1+2=3,
N在点O的左边时,ON=BM=3,
∴点N的坐标为(−3,0),点N在点O的右边时,ON=BM=3,
∴点N的坐标为(3,0),
②当ON为对角线时,设N(n,0),M (m,m+1),
则,解得:,
∴点N的坐标是(7,0),
综上所述,点N的坐标为(−3,0)或(3,0)或(7,0).
【点拨】本题是对一次函数的综合考查,主要有坐标与图形的性质,全等三角形的判定与性质,平行四边形的性质,综合性较强,画出图形,分类讨论是解题的关键.
15.(1);(2)t=2或t=-6;(3) P(6,6)或(,)
【解析】
【分析】
(1)设直线AB的解析式为,先求出C的坐标,然后用待定系数法求出AB的解析式即可;
(2)由题意可得P(t,),D(t,-t),则,由此求解即可;
(3)先求出F的坐标,E点的坐标,根据AE=PF,求解即可.
【详解】
解:(1)设直线AB的解析式为,
∵C的横坐标为-2,且C在上,
∴C(-2,2),
∴,
解得
∴直线AB的解析式为:;
(2)∵动点P的横坐标为t,
∴P(t,),D(t,-t),
∴,
∴
解得t=2或t=-6
(3)由(2)得P(t,),
∵PF∥x轴,且F在直线y=-x上,
∴点P和F的纵坐标相同,
∴F(,),
∵A,E,F,P四点构成的四边形是平行四边形,
∴AE=PF,
∵E(t,0)
∴
解得或
∴ P(6,6)或(,).
【点拨】本题主要考查了一次函数的综合应用,平行线的性质,绝对值等等,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.
16.(1)1或3;(2)∠APD =∠CDP+∠PAB或∠APD=∠PAB-∠CDP,理由见解析
【解析】
【分析】
(1)由非负数的性质求出a,b,得到AB的长,结合点C坐标求出平行四边形ABCD的面积,再根据的面积等于平行四边形面积的,列出方程,解之即可;
(2)分点P在线段OC上和点P在OC的延长线上,两种情况,过P作PQ∥AB,利用平行线的性质求解.
【详解】
解:(1)∵,
∴a=-4,b=3,
即A(-4,0),B(3,0),
∴AB=3-(-4)=7,又C(0,4),
∴OC=4,
∴平行四边形ABCD的面积=4×7=28,
由题意可知:PC=2t,则OP=,
∵的面积等于平行四边形面积的,
∴,
解得:t=1或t=3,
(2)如图,当点P在线段OC上时,
过P作PQ∥AB,则PQ∥CD,
∴∠CDP=∠DPQ,∠APQ=∠PAB,
∴∠APD=∠DPQ+∠APQ=∠CDP+∠PAB;
当点P在OC的延长线上时,
过P作PQ∥AB,则PQ∥CD,
∴∠CDP=∠DPQ,∠APQ=∠PAB,
∴∠APD=∠APQ-∠DPQ=∠PAB-∠CDP.
【点拨】本题考查了坐标与图形,平行线的性质,解题的关键是掌握坐标和图形的关系,将坐标与线段长进行转化,同时适当添加辅助线,构造平行线.
17.(1);(2)存在,点的坐标为:或或
【解析】
【分析】
(1)先解方程可得CD和DE的长,根据直角三角形的性质可得∠DCA=30°,分别计算AC、BD、DM的长,根据菱形面积的两种计算方法可得高OM的长,得D的坐标;
(2)分三种情况:①以CF为边时,在CF的上方,②以CF为边,在CF的下方,③以CF为对角线时,分别根据平移规律求点P的坐标
【详解】
(1),,或6,
∵,∴,,∵四边形是菱形,
∴,,
∴,,中,,
∴,∵,
∴,
∴,,∴;
(2)①∵,,
∴是等边三角形,
∵是的中点,∴
∴当与重合时,如图1,四边形是平行四边形,
∵,∴,
∴,
∴,,
中,,,
∴,∴;
②如图2,∵四边形是平行四边形,
∴,由①知:,∴,中,,,
∴,
∴,连接,∵,,
∴,∴,,
∴,∴,由①知:,
由到的平移规律可得到的平移规律,则,即;
③如图3,四边形是平行四边形,
同理知:,,,∴;
综上所述,点的坐标为:或或.
【点拨】本题是四边形和函数的综合题,考查了菱形的性质、坐标与图形特点、平移规律、等边三边形的判定和性质、平行四边形的判定等知识,本题有难度,综合性强,特别是(2)中,需要进行分类讨论,通过求Q的坐标来求P的坐标,根据平移规律得出结果.
18.(1)D(,3).(2)2.(3)点P的坐标为(3,3)或(﹣,3)或(,﹣3).
【解析】
【分析】
(1)先解方程,求得OA的长,再过点D作DH⊥y轴,根据Rt△ADH中的边角关系,求得点D的坐标;
(2)先运用SAS判定△DOC≌△BOC,得出CD=BC,进而判定四边形AOCD是菱形,并计算菱形的面积;
(3)根据平行四边形的不同位置,分三种情况,得出点P的坐标.
【详解】
解:(1)解方程x2﹣4x+4=0,得x=2,
∴OA=2,
由旋转可得,AD=BC=OC=OA=2,∠AOC=60°,
∵∠AOB=90°,
∴∠BOC=30°,
∴∠CBO=∠BOC=∠AOD=∠ADO=30°,
过点D作DH⊥y轴于点H,则∠HAD=60°,∠HDA=30°,
在Rt△ADH中,AD=2,
∴AH=1,HD=,
∴OH=3,
∴点D的坐标为(,3).
(2)∵∠BOC=∠AOD=30°,
∴∠COD=30°,
在△DOC和△BOC中
,
∴△DOC≌△BOC(SAS),
∴CD=BC,
∴CD=OC=OA=AD,
∴四边形AOCD是菱形,
∴菱形OACD的面积=AO×DH=2.
(3)存在.连接BD,过O作BD的平行线,过B作OD的平行线,过D作OB的平行线,交于P1、P2、P3三点,则四边形P1DOB、四边形P2OBD、四边形P3BDO均为平行四边形
由OB=OD,∠BOD=60°可知,△OBD是等边三角形,
∴四边形P1DOB、四边形P2OBD、四边形P3BDO均为菱形,
∴P1、P2、P3三点离x轴的距离=OH=3,
如图,在Rt△ADH中,HD=,OH=3,
∴OD=2,
又∵P1H=P1D+DH=2+=3,P2H=P2D﹣DH=2﹣=,
∴P1(3,3),P2(﹣,3),
又∵P3与D关于x轴对称,D(,3),
∴P3(,﹣3),
故点P的坐标为(3,3)或(﹣,3)或(,﹣3).
【点拨】本题属于四边形综合题,考查了几何变换中的旋转,等边三角形的判定和性质,菱形的判定和性质等知识,解决问题的关键是掌握旋转的性质,解题时需要运用四边相等的四边形是菱形这一判定方法,并且注意菱形的面积等于底乘高,有时需要根据菱形对角线的长度求菱形的面积.此外,在判断平行四边形第四个顶点的位置时,需要进行分类讨论,不能遗漏.
19.(1);(2)点的坐标为或;(3)存在,,,
【解析】
【分析】
(1)利用一次函数图象上点的坐标特征可求得点C的坐标,再利用待定系数法即可求得直线的解析式;
(2)由(1)中求得的解析式,可求得点A的坐标,过点作轴,垂足为点;过点作轴,垂足为点,设点D的坐标为(0,y),根据面积关系则可得关于y的方程,解方程即可求得y的值,从而可得点D的坐标;
(3)利用平移的性质分三种情况讨论即可.
【详解】
(1)∵点C在直线上,且横坐标是1,
∴把代入中,得,
∴点C的坐标为.
设直线的解析式为,将点B,C的坐标代入,得
解得
∴直线的解析式为.
(2)∵点A是直线与轴的交点,
∴把代入中,得,
∴点A的坐标为.
如图,过点作轴,垂足为点;过点作轴,垂足为点.
由点C的坐标为,可得,,
设点D的坐标为.
依题意,得,
即.
解得,即.
∴点的坐标为或.
(3)存在
①若平行四边形以OA、OC为邻边,则∥OA,且=OA=3
因此把点C(1,2)沿OA方向平移3个长度单位即可得到点
∴点的坐标为(4,2)
②若平行四边形以OA、AC为邻边,则∥OA,且=OA=3
因此把点C(1,2)沿AO方向平移3个长度单位即可得到点
∴点的坐标为(-2,2)
③若平行四边形以OC、AC为邻边,则∥AC,且=AC
∵C(1,2),A(3,0)
∴点C(1,2)沿y轴向下平移2个单位长度再向右平移2个单位长度即可得到点A
∴点O沿y轴向下平移2个单位长度再向右平移2个单位长度即可得到点
∴点的坐标为(2,-2)
综上所述,满足条件的点E的坐标为,,.
【点拨】本题考查了一次函数图象上点的坐标特征,待定系数法求一次函数解析式,三角形面积,平行四边形的性质,平移变换的性质等知识,涉及分类讨论思想、方程思想、待定系数法等思想方法.具有一定的难度,是中考常考题型.
20.(1)B(12,4),C(4,4);(2)y=t2﹣4t+16(0≤t≤4);(3)存在,点M的坐标为(2,﹣2)或(2,6)或(14,2)
【解析】
【分析】
(1)作CD⊥OA于点D,则△OCD是等腰直角三角形,可求出点C的坐标,再根据平行四边形的性质求点B的坐标;
(2)过点Q作QE⊥x轴于点E,交BC的延长线于点F,根据行程问题中速度、时间与距离之间的关系,用含t的代数式表示线段EQ、FQ、PC、PB的长,再由S△APQ=S平行四边形OABC﹣S△OAQ﹣S△CPQ﹣S△APB,将△APQ的面积用含t的代数式表示并进行整理,即得到y关于t的关系式;
(3)当AP⊥CB时,则PA=PB=4,可求出此时t的值,再求出OE、QE的长,以A、P、Q、M为顶点的平行四边形可以AP、AQ、PQ为对角线,以此分类讨论,求出所有符合条件的点M的坐标即可.
【详解】
解:(1)如图1,作CD⊥OA于点D,则∠ODC=90°,
∵∠AOC=45°,
∴∠DOC=∠DCO=45°,
∴OD=CD,
∵OD2+CD2=OC2,OC=4,
∴2CD2=(4)2,
∴OD=CD=4,
∴D(4,0),C(4,4),
∵四边形OABC是平行四边形,
∴BC∥OA,BC=OA=8,
∴xB=4+8=12,
∴B(12,4).
(2)如图2,过点Q作QE⊥x轴于点E,交BC的延长线于点F,则EF=4,
∵∠OEQ=90°,∠AOC=45°,
∴∠EOQ=∠EQO=45°,
∴OE=QE,
∵OE2+QE2=OQ2,OQ=t,
∴2QE2=(t)2,
∴OE=QE=t,
∴QF=4﹣t,
∵S△APQ=S平行四边形OABC﹣S△OAQ﹣S△CPQ﹣S△APB,CP=2t,BP=8﹣2t,
∴y=8×4﹣×8t﹣×2t(4﹣t)﹣×4(8﹣2t),
∴y=t2﹣4t+16(0≤t≤4).
(3)如图3,当AP⊥CB时,则PA=4,∠OAP=∠APB=90°,
∵∠ABC=∠AOC=45°,
∴∠PBA=∠PAB=45°,
∴PB=PA=4,
∴2t=8﹣4,
解得,t=2,
当平行四边形APQM1以AQ为对角线,设QM1交x轴于点E,
∵QM1∥PA,
∴∠OEQ=∠OAP=90°,
∴OE=QE=t=1×2=2,
∵QM1=PA=4,
∴EM1=4﹣2=2,
∴M1(2,﹣2);
当平行四边形PAQM2以PQ为对角线,则QM2∥PA,QM2=PA=4,
∴EM2=2+4=6,
∴M2(2,6);
当平行四边形AQPM3以AP为对角线,作M3G⊥CB交CB的延长线于点G,
∵PM3∥AQ,
∴∠APM3=∠PAQ,
∴∠APB﹣∠APM3=∠OAP﹣∠PAQ,
∴∠GPM3=∠EAQ,
∵∠G=∠AEQ=90°,PM3=AQ,
∴△PGM3≌△AEQ(AAS),
∴PG=AE=8﹣2=6,GM3=QE=2,
∵xP=12﹣4=8,
∴xG=8+6=14,
∴M3(14,2),
综上所述,点M的坐标为(2,﹣2)或(2,6)或(14,2).
【点拨】本题主要考查了平面直角坐标系与平行四边形综合,准确计算是解题的关键.
21.(1)C(4,0),y=﹣x+5;(2)M;(3)存在,满足条件的点D的坐标为(7,0)或(﹣11,0)或(1,0).
【解析】
【分析】
(1)先求出A、B的坐标,然后根据三角形的面积求出C,设直线BC的表达式为y=kx+b,将B、C的坐标代入求解即可;
(2)根据S△ACM=S△ABC﹣S△ABM=S△ABC﹣S△ABO求解即可;
(3)设直线AM的表达式为,,求出AM的解析式,然后分三种情况:①当BC为平行四边形的边,四边形BCDE为平行四边形时;②当BC为平行四边形的边,四边形BDEC为平行四边形时;③当BC为平行四边形的对角线时,讨论求解即可.
【详解】
解:(1)直线y=x+5与x轴交于点A,与y轴交于点B,
∴A(﹣2,0),B(0,5),
即OA=2,OB=5,
∵△ABC面积为15,
∴(OA+OC)•OB=15,
∴OC=4,
∴C(4,0),
设直线BC的表达式为y=kx+b,
将点B、C的坐标代入一次函数表达式得:
解得:
∴直线BC的表达式为:y=﹣x+5;
(2)∵S△ACM=S△ABC﹣S△ABM=S△ABC﹣S△ABO=15﹣×2×5=10,
∴S△ACM=×6×ym=10,解得:ym=,
∴
解得:xm=,
∴M(,);
(3)∵A(﹣2,0),M(,),
设直线AM的表达式为,
将点A、M的坐标代入一次函数表达式得:,
解得:
∴直线AM的表达式为:y=x+2.
①当BC为平行四边形的边,四边形BCDE为平行四边形时,如图:
∵B(0,5),BE∥CD,BE=CD,
∴点E的纵坐标是5,
∵点E为直线AM上一动点,直线AM的表达式为:y=x+2.
∴x+2=5,解得:x=3,
∴E (3,5),
∴BE=CD=3,
∵C(4,0),
∴D(7,0);
②当BC为平行四边形的边,四边形BDEC为平行四边形时,如图:过点E作EF⊥x轴于F,
∵四边形BDEC为平行四边形,
∴BC=ED,∠DBC=∠CED,BD=EC,
∴△BDC≌△ECD(SAS),
∴EF=OB,
∵B(0,5),
∴EF=OB=5,
∴点E的纵坐标是﹣5,
∵点E为直线AM上一动点,直线AM的表达式为:y=x+2.
∴x+2=﹣5,解得:x=﹣7,
∴OF=7,
在Rt△BOC和Rt△EFD中,
∴Rt△BOC≌Rt△EFD(HL),
∴DF=OC,
∵C(4,0),
∴DF=4,
∴OD=4+7=11,
∴D(﹣11,0);
③当BC为平行四边形的对角线时,
∵B(0,5),BE∥CD,BE=CD,
∴点E的纵坐标是5,
∵点E为直线AM上一动点,直线AM的表达式为:y=x+2.
∴x+2=5,解得:x=3,
∴E (3,5),
∴BE=CD=3,
∵C(4,0),
∴D(1,0).
综上,存在,满足条件的点D的坐标为(7,0)或(﹣11,0)或(1,0).
【点拨】本题主要考查了一次函数的综合题,待定系数法求一次函数解析式,全等三角形的性质与判定,平行四边形的性质与判定,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.
22.(1)y=x;(2)(4,2)或(0,﹣2)或(0,2);(3)见解析.
【解析】
【分析】
(1)由,设的坐标为,代入直线求出,写出直线即可;
(2)由、求出的坐标为,再分四边形为平行四边形或平行四边形或平行四边形讨论,根据平行四边形性质两组对边分别平行且相等求出的坐标即可;
(3)由,得,由四边形是菱形,得,证出,得,再,得,再设,得,,即,结合四边形内角和为得,得,再用勾股定理得,得,再由,得,故.
【详解】
解:(1),
设的坐标为且,
将代入直线,
得:,
,
故答案为:;
(2)存在,理由:
,
,
,
的坐标为,
①若四边形为平行四边形,
,,
的坐标为,
②若四边形为平行四边形,
,,
的坐标为,
③若四边形为平行四边形,
,,
的坐标为,
综上,的坐标为或或;
(3)证明:如图,过点作,
,,
,
四边形是菱形,
,,
在与中,
,
,
,,
在与中,
,
,
,
设,
,
,,
,
四边形的内角和为,
,
,
,
,
,
,
,
,
解得:,
,
,
,
,
设的坐标为,,
将代入直线,
得:,
,
,
.
【点拨】本题是一次函数综合题,考查了一次函数待定系数法,勾股定理,全等的判定与性质,平行四边形的性质,菱形的性质,角平分线的性质,直角三角形所对的边等于斜边的一半,四边形的内角和,根据平行四边形边的性质分类讨论是(2)小问的关键,利用角平分线性质证全等作为突破口是(3)小问关键.
23.(1)A(-8,0),B(0,6);(2)3;(3)(-2,2)或E(-6,-6);(4)或或
【解析】
【分析】
(1)在直线中,分别令x=0,y=0,可得A,B坐标;
(2)由翻折不变性可知,,,,在中,,利用,即可求解;
(3)证明,则,,即可求解;
(4)分是边、是对角线两种情况,分别求解即可.
【详解】
解:(1)对于直线,令,得到,
,
令,得到,
.
.;
(2)由(1)可得:.,
,,
,
,
由翻折不变性可知,,,,
,设,
在中,,
,
,
解得,
;
(3)由点、的坐标得,直线的表达式为:,
设点、,
过点作轴的平行线交过点与轴的平行线于点,
交过点与轴的平行线于点,
为等腰直角三角形,故,
,,
,
,,
,
,,
即,,
解得:,,
故点的坐标为、点;
由于、的位置可能互换,故点的坐标为、点;
综上,点的坐标为或;
(4)点是的中点,则点,而点,
设点,点,
①当是边时,
点向右平移1个单位向下平移3个单位得到点,
同样点右平移1个单位向下平移3个单位得到点,
故且或且,
解得:或,
故点的坐标为或;
②当是对角线时,
由中点公式得:且,
解得:,故点的坐标为;
综上,点的坐标为:或或.
【点拨】本题考查的是一次函数综合运用,涉及到一次函数的性质、平行四边形的性质、三角形全等等,其中(4),解题的关键是要注意分类求解,避免遗漏.
24.(1)A(6,0),C(2,2);(2)① t=2或6;②(,);(3)或或或
【解析】
【分析】
(1)根据A是一次函数与x轴的交点令y=0得到x=6,联立一次函数和正比例函数的解析式,从而可得A、C点的坐标;
(2)①根据绝对值方程即可解决问题;②四边形CMEN是平行四边形则CM∥EN,CN∥ME,即可得到,,设直线ME的解析式为,直线EN的解析式为,求出,,然后联立和即可求解;
(3)根据菱形的性质,分OC为菱形的边和对角线进行讨论求解即可得到答案.
【详解】
解:(1)对于直线,令x=0得到y=3,令y=0,得到x=6,
∴A(6,0),B(0,3).
联立,
解得,
∴C(2,2),
(2)①设M(6-t,-(6-t)+3),N(6-t,6-t),
∴MN=|-(6-t)+3-(6-t)|=|t-6|,
∵OA=2MN,
∴6=2|t-6|,
解得t=2或6;
②∵四边形CMEN是平行四边形
∴CM∥EN,CN∥ME,
∴,,
设直线ME的解析式为,直线EN的解析式为
把M(6-t,-(6-t)+3)代入中,
∴,
把N(6-t,6-t)代入中,
∴
∴直线ME的解析式为,直线EN的解析式为
解得:
∴E的坐标为(,);
(3)∵C(2,2),
∴
当OC为菱形的边时,可得(,0),(,0),(,0),
当OC为菱形的对角线时,可得(2,0),
∴或或或时以O、Q、C、P为顶点的四边形构成菱形.
【点拨】本题考查了用待定系数法求出一次函数解析式,平行四边形的性质,菱形的性质与判定,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.
25.(1)0,4;(2)y=2x;(3)存在,点M的坐标为(1,0)或(﹣1,0)或(﹣5,0)
【解析】
【分析】
(1)设点A的坐标为(0,y),AB=BC,由勾股定理列方程,即可求解;
(2)直线OD将△AOC分成面积相等的两部分,可知OD是Rt△AOC的中线,则可求得的坐标,待定系数法求解析式即可求解;
(3)分AB是边、AB是对角线两种情况,利用图形的平移和中点公式分别求解即可.
【详解】
(1)设点A的坐标为(0,y),AB=BC,
则(0+3)2+y2=(2+3)2,
解得,
的坐标为,
故答案为:0,4;
(2)直线OD将△AOC分成面积相等的两部分,
OD是Rt△AOC的中线,
为的中点,
,,
,即,
设直线的表达式为,
将代入求得,
直线的表达式为,
(3)点P是直线OD上一点,点M在x轴上,
设,,
①当是边时,点向右平移4个单位,向上平移3个单位得到,
将按如此方式平移可得,
即或,
解得或,
,
②当是对角线时,由中点公式可得,
,
解得,
.
综上所述,点的坐标为:,,.
【点拨】本题考查了一次函数的性质、平行四边形的性质、图形的平移、中点公式的运用等,分类讨论是解题的关键.
26.(1);(2);(3)存在,点的坐标为,,
【解析】
【分析】
(1)根据A(0,2)、C(2,0)直接用待定系数法求解析式即可;
(2)如图,过点作轴于点,根据,得进而求的,根据含30度直角三角形的性质可得,勾股定理可得,进而求得,即可求得点的坐标;
(3)分为平行四边形时,为平行四边形时,为平行四边形时三种情况写出点P的坐标即可.
【详解】
(1)设直线的解析式为,
将点A(0,2)、C(2,0)代入得:
,
解得:,
直线的解析式为.
(2)如图,过点作轴于点,
∠OCA=30°,
,
翻折,
,,
,
,
,
在中,
,
,
.
(3)存在点P,使得以C、O、D、P为顶点的四边形为平行四边形,
如图所示,分三种情况考虑:
①当为对角线时,为平行四边形时,,
的纵坐标为,横坐标为,
,
②当为对角线时,为平行四边形时,,
的纵坐标为,横坐标为,
,
③当为对角线时,为平行四边形时,
A(0,2)、C(2,0),
, ,
,
四边形为菱形,
菱形为轴对称图形,为对角线时,
点P3关于OC的对称点为点D,
P3,
综上所述,点的坐标为,,.
【点拨】本题考查了待定系数法求一次函数解析式,折叠问题,勾股定理,矩形的性质,含30度角的直角三角形的性质,菱形的判定,平行四边形的性质,综合运用以上知识点是解题的关键.
27.(1),,,;(2)存在,或;(3)见解析
【解析】
【分析】
(1)由非负数的性质得出,且,求出,,得出,,由平移的性质得,;
(2)设,由(1)由(1)得:,,∴,进而可得关于x的方程,即可得出答案;
(3)由平移的性质得,由平行线的性质得出,证出,即可得出结论.
【详解】
(1)解:∵m,n满足,
∴,且,
∴,,
∴,,
由平移的性质得:,;
(2)解:存在,理由如下:
设,
由(1)得:,,
∴,
∵,
∴,
解得:或,
∴点P的坐标为或;
(3)证明:由平移的性质得:,
∴,
∵,
∴,
∴.
【点拨】本题考查了平移的性质、坐标与图形性质、平行四边形的面积、三角形面积等知识;熟练掌握平移的性质是解题的关键.
28.(1)点D的坐标为(1,2);(2)存在,符合条件的点P的坐标为(1,﹣1)或(,);(3)点M的坐标为(﹣1,0)或(5,0)或(3,4)
【解析】
【分析】
(1)设点C的坐标为(m,2),根据一次函数图象上点的坐标特征,代入直线解析式求解即可得到m的值,再根据矩形的长求出OA,然后写出点D的坐标即可.
(2)根据直线解析式求出△EBC为等腰直角三角形,根据等腰直角三角形的性质可得∠CEB=∠ECB=45°,再根据平行线的性质可得∠DCE=∠CEB=45°,然后判断出△PDC只能是以P、D为直角顶点的等腰直角三角形,再分①∠D=90°时,根据点P的横坐标与点D的横坐标相等,利用直线解析式求解即可;②∠DPC=90°时,作DC的垂直平分线与直线y=x﹣2的交点即为点P2,求出点P的横坐标,再代入直线解析式计算即可得解.
(3)根据平行四边形对边平行且相等,分DE、CE是对角线时,点M在x轴上,求出OM的长度,然后写出点M的坐标,CD是对角线时,求出平行四边形的中心的坐标,再求出点E关于中心的对称点,即为点M.
【详解】
(1)设点C的坐标为(m,2),
∵点C在直线y=x﹣2上,
∴2=m﹣2,
∴m=4,
即点C的坐标为(4,2),OB=4,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD=3,AD=BC=2,
∴OA=OB-AB=4-3=1,
∴点D的坐标为(1,2).
(2)存在.
在y=x﹣2中,令y=0,得x=2,即OE=2
∴BE=OB-OE=2
∴BE=BC
∴△EBC为等腰直角三角形,
∴∠CEB=∠ECB=45°,
又∵DC∥AB,
∴∠DCE=∠CEB=45°,
∴△PDC只能是以P、D为直角顶点的等腰直角三角形,
如图,①当∠D=90°时,延长DA与直线y=x﹣2交于点P1,
∵点D的坐标为(1,2),
∴点P1的横坐标为1,
把x=1代入y=x﹣2得,y=﹣1,
∴点P1(1,﹣1);
②当∠DPC=90°时,作DC的垂直平分线与直线y=x﹣2的交点即为点P2,
所以,点P2的横坐标为,
把x=代入y=x﹣2得,y=,
所以,点P2(,),
综上所述,符合条件的点P的坐标为(1,﹣1)或(,).
(3)当y=0时,x﹣2=0,
解得x=2,
∴OE=2,
∵以点M、D、C、E为顶点的四边形是平行四边形,
∴若DE是对角线,则EM=CD=3,
∴OM=EM﹣OE=3﹣2=1,
此时,点M的坐标为(﹣1,0),
若CE是对角线,则EM=CD=3,
OM=OE+EM=2+3=5,
此时,点M的坐标为(5,0),
若CD是对角线,则平行四边形的中心坐标为(,2),
设点M的坐标为(x,y),
则=,=2,
解得x=3,y=4,
此时,点M的坐标为(3,4),
综上所述,点M的坐标为(﹣1,0)或(5,0)或(3,4).
【点拨】本题是一次函数综合题型,主要利用了一次函数图象上点的坐标特征,矩形的性质 ,等腰直角三角形的性质,平行四边形的性质,熟悉各性质是解题的关键,难点在于(2)(3)分类讨论.
29.(1);(2);(3)存在,点的坐标为或或.
【解析】
【分析】
(1)分别求出两个函数时,的值,由此即可得出答案;
(2)先求出点的坐标,从而可得的面积,再利用的面积与、面积之间的关系即可得;
(3)先根据(2)的结论求出点的坐标,再分①四边形是平行四边形;②四边形是平行四边形;③四边形是平行四边形三种情况,利用平行四边形的对角线性质求解即可得.
【详解】
解:(1)对于函数,
当时,,即,
对于函数,
当时,,即;
(2),
,
联立,解得,即,
,
由题意,分以下两种情况:
①如图,当点在线段上,即时,
,
,
②如图,当点在射线上,且位于点右侧,即时,
,
,
综上,;
(3)当时,,解得,
对于函数,
当时,,即,
设点的坐标为,
由题意,分以下三种情况:
①当四边形是平行四边形时,则对角线与互相平分,
因此有,解得,
即此时点的坐标为;
②当四边形是平行四边形时,则对角线与互相平分,
因此有,解得,
即此时点的坐标为;
③当四边形是平行四边形时,则对角线与互相平分,
因此有,解得,
即此时点的坐标为;
综上,存在点,使以为顶点的四边形是平行四边形,点的坐标为或或.
【点拨】本题考查了一次函数的几何应用、平行四边形的性质等知识点,较难的是题(3),正确分三种情况讨论是解题关键.
30.(1);(2),;(3),或,或,
【解析】
【分析】
(1)由旋转可知,,,,过点作轴于点,求出,,再由待定系数法求直线的解析式;
(2)设,已知可知、为平行四边形的对角线,根据中点坐标公式可求,;
(3)设,,,分三种情况讨论:①当、为平行四边形的对角线时,,;②当、为平行四边形的对角线时,,;③当、为平行四边形的对角线时,,.
【详解】
解:(1)轴绕点顺时针旋转交轴于点,
,
点,
,
,,
,
点绕点顺时针旋转得到点,
,,
过点作轴于点,
,
,,
,,
设直线的解析式为,
则有,
解得,
;
(2)设,
四边形为平行四边形,
、为平行四边形的对角线,
的中点,,的中点,,
,,
,,
,;
(3)在直线上,在轴上,
设,,,
①当、为平行四边形的对角线时,
中点的横坐标为,中点的横坐标为,
,
,
,;
②当、为平行四边形的对角线时,
中点的横坐标为,中点的横坐标为,
,
,
,;
③当、为平行四边形的对角线时,
中点的横坐标为,中点的横坐标为,
,
,
,;
综上所述:点的坐标为,或,或,.
【点拨】本题考查一次函数的综合,熟练掌握待定系数法求函数解析式的方法、灵活应用平行四边形的性质、并能根据对角线的情况分类讨论是解题的关键.
31.(1)y=x+;(2)△AOB的面积为;(3)存在, M的坐标为(,3)或(﹣,3)或(﹣,﹣3).
【解析】
【分析】
(1)利用待定系数法即可求解一次函数解析式;
(2)令x=0可求得OD的长,继而可求得S△BOD和S△AOD的面积,所以△AOB的面积S△AOB=S△BOD+S△AOD;
(3)分情况讨论求解即可:平行四边形MCOB①以OB、CM为对角线;②以BC、OM为对角线;③以BM、CO为对角线.
【详解】
解:(1)将A(﹣2,﹣1),B(1,3)代入y=kx+b得:
,
解得,
∴一次函数的表达式为;
(2)在中,令x=0得,
∴OD=,
∴S△BOD=OD•|xB|=××1=,
S△AOD=OD•|xA|=××2=,
∴△AOB的面积S△AOB=S△BOD+S△AOD=;
(3)存在,理由如下:
在中,令y=0得,
∴C(,0),
设M(m,n),而B(1,3),O(0,0),
①以OB、CM为对角线,则OB的中点即是CM的中点,如图:
∴,
解得:,
∴M(,3);
②以BC、OM为对角线,则BC的中点即是OM的中点,如图:
∴,
解得,
∴M(,3);
③以BM、CO为对角线,则BM的中点即是CO的中点,如图:
∴,
解得,
∴M(,﹣3);
综上所述,M的坐标为:M(,3)或M(,3)或M(,﹣3).
【点拨】本题考查一次函数的综合运用,涉及到待定系数法求解析式、平行四边形的性质、三角形的面积,解题的关键是根据平行四边形对角线互相垂直平分,列出关于m、n的方程组求解.
北师大版九年级数学上册基础知识专项讲练 专题1.19 直角坐标系背景下的特殊平行四边形(巩固篇)(专项练习): 这是一份北师大版九年级数学上册基础知识专项讲练 专题1.19 直角坐标系背景下的特殊平行四边形(巩固篇)(专项练习),共40页。试卷主要包含了单选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
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