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初中数学人教版八年级下册19.2.2 一次函数精品课堂检测
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这是一份初中数学人教版八年级下册19.2.2 一次函数精品课堂检测,文件包含第08讲专题2一次函数与几何图形原卷版docx、第08讲专题2一次函数与几何图形解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共61页, 欢迎下载使用。
类型二:一次函数与图形的对称
类型三:一次函数与图形的旋转
类型四:一次函数与三角形
类型五:一次函数与四边形
类型一:一次函数与图形的平移
1.如图,点M的坐标为(3,4),将OM沿x轴正方向平移,使点M的对应点M′落在直线y=x上,点O的对应点为O′.
(1)则点M′的坐标为 (8,4) ;
(2)连接MM′,四边形MOO′M′的形状为 菱形 .
【分析】(1)把y=4代入得到x=8,即可得到点M′的坐标;
(2)由平移可得OM=OM′,OM∥OM′,证到四边形MOO′M′为平行四边形,由勾股定理得到OM=5,再由M、M′的坐标得到OM=MM′=5,即可证明四边形MOO′M′为菱形;
【解答】解:(1)把y=4代入,
得x=8,
∴点M′坐标为(8,4),
故答案为:(8,4);
(2)四边形MOO′M′为菱形.
理由如下:过点M作MA⊥x轴于点A,
由平移得,
OM=OM′,OM∥OM′,
∴四边形MOO′M′为平行四边形,
∵点M的坐标为(3,4),
∴OA=3,AM=4,
∴,
∵点M的坐标为(3,4),点M′坐标为(8,4),
∴MM′=8﹣3=5,
∴OM=MM′,
∴平行四边形MOO′M′为菱形,
故答案为:菱形.
2.如图,在平面直角坐标系中,直线l1:y=x+3与x轴、y轴交点分别为点A和点B,直线l2过点B且与x轴交于点C,将直线l1向下平移4个单位长度得到直线l3,已知直线l3刚好过点C且与y轴交于点D.
(1)求直线l2的解析式;
(2)求四边形ABCD的面积.
【分析】(1)根据直线l1的解析式求出A(﹣6,0),B(0,3).根据上加下减的平移规律求出直线l3的解析式为y=x﹣1,求出C(2,0),D(0,﹣1).根据直线l2过点B、C,利用待定系数法求出直线l2的解析式;
(2)根据S四边形ABCD=S△ABC+S△ADC,即可求出四边形ABCD的面积.
【解答】解:(1)∵直线l1:y=x+3与x轴、y轴交点分别为点A和点B,
∴y=0时,x+3=0,解得x=﹣6,
x=0时,y=3,
∴A(﹣6,0),B(0,3).
∵将直线l1:y=x+3向下平移4个单位长度得到直线l3,
∴直线l3的解析式为:y=x+3﹣4,即y=x﹣1,
∵y=0时,x﹣1=0,解得x=2,
x=0时,y=﹣1,
∴C(2,0),D(0,﹣1).
设直线l2的解析式为y=kx+b,
∵直线l2过点B(0,3)、点C(2,0),
∴,解得,
∴直线l2的解析式为y=﹣x+3;
(2)∵A(﹣6,0),B(0,3),C(2,0),D(0,﹣1),
∴AC=2﹣(﹣6)=8,OB=3,OD=1,
∴S四边形ABCD=S△ABC+S△ADC
=AC•OB+AC•OD
=×8×3+×8×1
=12+4
=16.
3.综合应用
如图1,直线l1:y=2x+3与x轴交于点B,直线l2与x轴交于点,l1、l2交于y轴上一点A.
(1)特征探究:求直线l2的表达式;
(2)坐标探究:过x轴上一点D(﹣3,0),作DE⊥AC于点E,交y轴于点F,求E点坐标;
(3)规律探究;将△ABC将向左平移m个单位长度得到图2,AC与y轴交于点P(点P不与A点和C点重合),在AB的延长线上取一点Q,使BQ=CP,连接PQ交x轴于M点.请探究△ABC向左平移的过程中,线段MO的长度的变化情况?
【分析】(1)把x=0代入y=2x+3求出点A的坐标,结合点C的坐标求出l2的表达式;
(2)根据题意求出直线DE的解析式,从而求出点E和点F的坐标;
(3)OM的长度不变,理由如下,过点Q作DQ⊥x轴,证明△BDQ≌△COP得到DB=OC,DQ=OP,再证明△MDQ≌△MOP,得到OM=,从而求出OM的长度.
【解答】解:(1)把x=0代入y=2x+3,得y=3,
∴点A的坐标为(0,3),
设l2的表达式为y=kx+b,把A(0,3),代入,
得,解得,
∴l2的表达式为y=﹣2x+3;
(2)由DE⊥AC,l2的表达式为y=﹣2x+3,
设直线DE的解析式为,把D(﹣3,0)代入,
解得b=,
∴直线DE的解析式为,
把x=0代入,解得y=,
∴点F的坐标为,
联立,解得,
∴点E的坐标为;
(3)OM的长度不变,理由如下:
如图1,由,,
∴OB=OC,且BC=3,
∵∠BOA=∠COA=90°,OA=OA,
∴△AOB≌△AOC,
∴AB=AC,
过点Q作DQ⊥x轴,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB=∠DBQ,
∵BQ=CP,∠BDQ=∠COP=90°,
∴△BDQ≌△COP(AAS),
∴DB=OC,DQ=OP,
∴OD=DB+OB=OC+OB=BC=3,
∵∠MDQ=∠MOP=90°,∠DMQ=∠OMP,DQ=OP,
∴△MDQ≌△MOP(AAS),
∴DM=OM,
∴OM==.
4.如图,在直角坐标系中,一次函数的图象l1与y轴交于点A(0,2),与x轴交于点B(﹣,0),与一次函数y=x﹣3的图象l2交于点E.
(1)求l1的函数表达式;
(2)直线l2与y轴交于点C,求△AEC的面积;
(3)如图,已知长方形MNPQ,PQ=2,NP=1,M(a,1),矩形MNPQ的边PQ在x轴上平移,若矩形MNPQ与直线l1或l2有交点,直接写出a的取值范围.
【分析】(1)利用待定系数法求出l1的解析式;
(2)根据点E是直线l1和直线l2的交点,求出E点坐标,利用面积计算公式即可求解;
(3)分别求出矩形MNPQ在平移过程中,当点Q在l1上、点Q在l2上、点N在l1上、点N在l2上时a的值,即可得出结论.
【解答】解:(1)设直线l1的表达式y=kx+b,
∵直线l1过点A(0,2)和点,代入得:
,
解得.
∴直线l1的表达式为.
(2)∵点E是直线l1和直线l2的交点,联立得:
,
解得,
则点E的坐标为(﹣2,﹣5),
;
(3)当矩形MNPQ的顶点Q在l1上时,a的值为,
矩形MNPQ向右平移,当点N在l1上时,
,
解得,即点,
∴a的值为,
矩形MNPQ继续向右平移,当点Q在l2上时,a的值为3,
矩形MNPQ继续向右平移,当点N在l2上时,x﹣3=1,
解得x=4,即点N(4,1),
∴a的值4+2=6,
综上所述,当时,矩形MNPQ与直线l1有交点,当3≤a≤6时,矩形MNPQ与直线l2有交点.
5.如图,直角三角板AOB如图所示在平面直角坐标系内,∠B=30°,O为坐标原点,作AH⊥x轴,AO=10,若∠AOH=30°.
(1)点A的坐标为 (﹣5,5) ;OB= 10 ;
(2)求边AB所在直线的表达式;
(3)直线y=mx+n自与直线AB重合的位置向下平移,当其平分三角形AOB面积时,直接写出直线y=mx+n的表达式.
【分析】(1)在Rt△AOH中,∠AOH=30°,则AH=AO=5,OH=10cs30°=5,进而求解;
(2)用待定系数法即可求解;
(3)由△HNO=OH•OH=OH2=S△ABO=25,即可求解.
【解答】解:(1)在Rt△AOH中,∠AOH=30°,
则AH=AO=5,OH=10cs30°=5,
故点A的坐标为:(﹣5,5),
在Rt△AOB中,∠B=30°,
则BO=AO=10,
故答案为:(﹣5,5),10;
(2)过点B作BT⊥x轴于点T,
则∠BOT=60°,
则OT=BO=5,同理可得:BT=15,
即点B(5,15),
设直线AB的表达式为:y=sx+t,
则,
解得:,
故直线AB的表达式为:y=x+10;
(3)S△ABO=AO•BO=10×10=50,
设直线l:y=mx+n交OB于点H,交OA于点N,
由O、B坐标得,直线OB的表达式为:y=x,
设点H(r,r),
在Rt△OHN中,∠HNO=∠BAO=60°,则ON=OH,
当直线l平分三角形AOB面积时,
则△HNO=OH•OH=OH2=S△ABO=25,
解得:OH2=150,
即r2+(r)2=150,
解得:r=,
则点H的坐标为:(,),
则直线l的表达式为:y=(x﹣)+=x+5.
6.如图,在平面直角坐标系中,直线y=2x+8与x轴交于点A,与y轴交于点B,过点B的直线交x轴于点C,且点C(4,0).
(1)求直线BC的解析式;
(2)将直线BC向下平移3个单位长度得到直线L,此时直线L交于AB于点D,交x轴于点E,并且D的横坐标为﹣,请求出△ADE的面积;
(3)点P为线段AB上一点,点Q为线段BC延长线上一点,且AP=CQ,PQ交x轴于N,设点Q横坐标为m,△PBQ的面积为S,求S与m的函数关系式(不要求写出自变量m的取值范围).
【分析】(1)先求出点A,点B坐标,由等腰三角形的性质可求点C坐标,由待定系数法可求BC的解析式;
(2)由直线的平移可得直线DE的解析式,进而可得点D,E的坐标,根据三角形的面积公式可得结论.
(3)过点P作PG⊥AC,PE∥BC交AC于E,过点Q作HQ⊥AC,由“AAS”可证△AGP≌△CHQ,可得AG=HC=m﹣4,PG=HQ=2m﹣8,由“AAS”可证△PEF≌△QCF,可得S△PEF=S△QCF,即可求解.
【解答】解:(1)∵直线y=2x+8与x轴交于点A,与y轴交于点B,
∴点B(0,8),点A(﹣4,0)
设直线BC解析式为:y=kx+b,
由题意可得:,
解得:.
∴直线BC解析式为:y=﹣2x+8;
(2)将直线BC向下平移3个单位长度得到直线L,
∴L:y=﹣2x+5,
令y=0,则x=2.5,
∴E(2.5,0),
∵点D的横坐标为﹣,
∴D(﹣,),
∴S△ADE=×(xE﹣xA)×yD
=×(+4)×
=;
(3)如图,过点P作PG⊥AC,PE∥BC交AC于E,过点Q作HQ⊥AC,
∵AB=CB,
∴∠BAC=∠BCA,
∵点Q横坐标为m,
∴点Q(m,﹣2m+8)
∴HQ=2m﹣8,CH=m﹣4,
∵AP=CQ,∠BAC=∠BCA=∠QCH,∠AGP=∠QHC=90°,
∴△AGP≌△CHQ(AAS),
∴AG=HC=m﹣4,PG=HQ=2m﹣8,
∵PE∥BC,
∴∠PEA=∠ACB,∠EPF=∠CQF,
∴∠PEA=∠PAE,
∴AP=PE,且AP=CQ,
∴PE=CQ,且∠EPF=∠CQF,∠PFE=∠CFQ,
∴△PEF≌△QCF(AAS)
∴S△PEF=S△QCF,
∴△PBQ的面积=四边形BCFP的面积+△CFQ的面积=四边形BCFP的面积+△PEF的面积=四边形PECB的面积,
∴S=S△ABC﹣S△PAE=×8×8﹣×(2m﹣8)×(2m﹣8)=16m﹣2m2.
类型二:一次函数与图形的对称
7.已知一次函数y=kx+b(k≠0)的图象过点(0,2).
(1)若函数图象还经过点(﹣1,﹣4),求这个函数的表达式;
(2)若点M(2m,m+3)关于x轴的对称点恰好落在该函数的图象上,求m的值.
【分析】(1)用待定系数法即可解决问题.
(2)先用m表示出点M关于x轴的对称点的坐标,再代入一次函数解析式即可.
【解答】解:(1)由题知,
因为点(0,2)和点(﹣1,﹣4)在一次函数的图象上,
所以,
解得.
所以这个函数的表达式为y=6x+2.
(2)点M关于x轴的对称点的坐标为(2m,﹣m﹣3),
又因为该对称点在一次函数的图象上,
所以﹣m﹣3=12m+2,
解得m=.
故m的值为.
8.如图,直线l:y=3交x、y轴分别为A、B两点,C点与A点关于y轴对称.动点P、Q分别在线段AC、AB上(点P不与点A、C重合),满足∠BPQ=∠BAO.
(1)点A坐标是 (﹣4,0) ,点B的坐标 (0,3) ,BC= 5 .
(2)当点P在什么位置时,△APQ≌△CBP,说明理由.
(3)当△PQB为等腰三角形时,求点P的坐标.
【分析】(1)对于直线l解析式,分别令x与y为0求出y与x的值,确定出A与B的坐标,根据A与C关于y轴对称确定出C坐标,利用勾股定理求出BC的长即可;
(2)由三角形APQ与三角形CBP全等,利用全等三角形对应边相等得到PQ=BC=5,由AP﹣OA=OP,求出OP的长,确定出P坐标即可;
(3)分三种情况考虑:当PQ=PB时,由(2)确定出此时P的坐标;当BQ=BP时,利用外角性质判断不可能;当BQ=PQ时,求出此时P的坐标即可.
【解答】解:(1)对于直线l:y=x+3,
令x=0,得到y=3;令y=0,得到x=﹣4,
∴A(﹣4,0),B(0,3),即OB=3,
∵A与C关于y轴对称,
∴C(4,0),即OC=4,
则根据勾股定理得:BC==5;
故答案为:(﹣4,0);(0,3);5;
(2)由△APQ≌△CBP,得到AP=BC=5,
∵A(﹣4,0),即OA=4,
∴OP=5﹣4=1,即P(1,0);
(3)(i)当PQ=PB时,△APQ≌△CBP,
由(2)知此时点P(1,0);
(ii)当BQ=BP时,∠BQP=∠BPQ,
∵∠BQP是△APQ的外角,
∴∠BQP>∠BAP,
又∵∠BPQ=∠BAO,
∴这种情况不可能;
(iii)当BQ=PQ时,∠QBP=∠QPB,
又∵∠BPQ=∠BAO,
∴∠QBP=∠BAO,
∴AP=4+x,BP=,
∴4+x=,
解得:x=﹣.
此时点P的坐标为:(﹣,0).
综上,P的坐标为(1,0),(﹣,0).
10.如图,已知直线l:y=2x+4交x轴于点A,交y轴于点B.
(1)直线l向右平移2个单位长度得到的直线l1的表达式为 y=2x ;
(2)直线l关于y=﹣x对称的直线l2的表达式为 y=x+2 ;
(3)点P在直线l上,若S△OAP=2S△OBP,求P点坐标.
【分析】(1)利用平移的性质即可得出结论;
(2)先得到原直线上的两个点的坐标,进而得到这两点关于y=﹣x对称的点的坐标,代入直线解析式求解即可;
(3)设P的坐标为(x,2x+4),由S△OAP=2S△OBP,得到OA•|2x+4|=2×OB•|x|,即|2x+4|=4|x|,解得x=﹣或2,即可求得P的坐标.
【解答】解:(1)直线l:y=2x+4向右平移2个单位得到的直线l2的解析式为:y=2(x﹣2)+4,即y=2x,
故答案为y=2x;
(2)∵(0,4),(﹣2,0)在直线l:y=2x+4上,
这两点关于y=﹣x的对称点为(﹣4,0),(0,2),
设直线l1的解析式为y=kx+b,
∴,解得,
∴直线l1的解析式为:y=x+2,
故答案为y=x+2;
(3)∵直线l:y=2x+4交x轴于A,交y轴于B.
∴A(﹣2,0),B(0,4),
∴OA=2,OB=4,
设P的坐标为(x,2x+4),
∵S△OAP=2S△OBP,
∴OA•|2x+4|=2×OB•|x|,即|2x+4|=4|x|,
解得x=﹣或2,
∴P(﹣,)或(2,8).
11.如图,在平面直角坐标系中,点A、点B分别在x轴与y轴上,直线AB的解析式为,以线段AB、BC为边作平行四边形ABCD.
(1)如图1,若点C的坐标为(3,7),判断四边形ABCD的形状,并说明理由;
(2)如图2,在(1)的条件下,P为CD边上的动点,点C关于直线BP的对称点是Q,连接PQ,BQ.
①当∠CBP= 30 °时,点Q位于线段AD的垂直平分线上;
②连接AQ,DQ,设CP=x,设PQ的延长线交AD边于点E,当∠AQD=90°时,求证:QE=DE,并求出此时x的值.
【分析】(1)过C作CH⊥y轴于H,在y=﹣x+3中,可得A(4,0),B(0,3),即有OA=4,OB=3,AB=5,而C(3,7),故OB=CH=3,OA=BH=4,可证△AOB≌△BHC(SAS),得AB=BC,∠ABO=∠BCH,从而可得∠ABC=90°,根据四边形ABCD是平行四边形,且AB=BC,∠ABC=90°,即知四边形ABCD是正方形;
(2)①过Q作QK⊥AD于K,连接CQ,由Q在AD的垂直平分线上,可得BQ=CQ,而C关于直线BP的对称点是Q,有BC=BQ,故△BCQ是等边三角形,∠CBQ=60°,即可得∠CBP=∠QBP=∠CBQ=30°;
②由∠AQD=90°,C关于直线BP的对称点是Q,四边形ABCD是正方形,可得∠DQE=∠BQA,∠QDE=∠BAQ,而AB=BQ,有∠BQA=∠BAQ,故∠DQE=∠QDE,即得QE=DE,从而可得DE=QE=AE=,设CP=PQ=x,在Rt△PDE中有(5﹣x)2+()2=(x+)2,从而可解得x的值是.
【解答】解:(1)四边形ABCD是正方形,理由如下:
过C作CH⊥y轴于H,如图:
在y=﹣x+3中,令x=0得y=3,令y=0得x=4,
∴A(4,0),B(0,3),
∴OA=4,OB=3,AB==5,
∵C(3,7),
∴BH=OH﹣BO=4,CH=3,
∴OB=CH=3,OA=BH=4,
在△AOB和△BHC中,
,
∴△AOB≌△BHC(SAS),
∴AB=BC,∠ABO=∠BCH,
∵∠BCH+∠HBC=90°,
∴∠ABO+∠HBC=90°,
∴∠ABC=90°,
∵四边形ABCD是平行四边形,且AB=BC,∠ABC=90°,
∴四边形ABCD是正方形;
(2)①过Q作QK⊥AD于K,连接CQ,如图:
∵Q在AD的垂直平分线上,
∴直线QK是正方形ABCD的对称轴,
∴QK是BC的垂直平分线,
∴BQ=CQ,
∵C关于直线BP的对称点是Q,
∴BC=BQ,
∴BC=BQ=CQ,
∴△BCQ是等边三角形,
∴∠CBQ=60°,
∵C关于直线BP的对称点是Q,
∴∠CBP=∠QBP=∠CBQ=30°,
故答案为:30;
②如图:
∵∠AQD=90°,
∴∠DQE+∠EQA=90°,∠QDE+∠DAQ=90°,
∵C关于直线BP的对称点是Q,四边形ABCD是正方形,
∴∠BQP=∠C=90°,∠BAD=90°,AB=BC=BQ,
∴∠BQE=90°=∠BQA+∠EQA,∠BAQ+∠DAQ=90°,
∴∠DQE=∠BQA,∠QDE=∠BAQ,
∵AB=BQ,
∴∠BQA=∠BAQ,
∴∠DQE=∠QDE,
∴QE=DE,
∵∠EQA=90°﹣∠DQE=90°﹣∠QDE=∠EAQ,
∴QE=AE,
∴DE=QE=AE,
∴QE=DE=AD=AB=,
设CP=PQ=x,则PD=CD﹣x=5﹣x,PE=PQ+QE=x+,
在Rt△PDE中,PD2+DE2=PE2,
∴(5﹣x)2+()2=(x+)2,
解得x=,
∴x的值是.
12.平面直角坐标系中,直线AB交x轴于点(a,0),交y轴于点(0,b),a、b满足b=+4.
(1)求A、B两点的坐标;
(2)如图1,D为OA上一点,连接BD,过点O作OE⊥BD交AB于E,若∠BDO=∠EDA,求点D的坐标;
(3)如图2,点B、Q关于x轴对称,M为x轴上A点右侧一点,过点M作MN⊥BM交直线QA于点N,是否存在点M.使S△AMN=S△AMQ,若存在,求点M的坐标,若不存在,请说明理由.
【分析】(1)由题意得:a≤4且a≥4,则a=4,即可求解;
(2)证明△BOG≌△OAE(ASA)和△GOD≌△EAD(AAS),即可求解;
(3)由S△AMN=S△AMQ,得到NP=OQ=6,证明△BOM≌△MNP(AAS),即可求解.
【解答】解:(1)由题意得:a≤4且a≥4,则a=4,
当a=4时,b=+4=4,
则点A、B的坐标分别为:(4,0)、(0,4);
(2)如图,作∠AOB的角平分线交BD于点G,设BD交OE于点F,
∴∠BOG=∠OAE=45°,OB=OA,
∴∠OBG=∠AOE=90°﹣∠BOF,
∴△BOG≌△OAE(ASA),
∴OG=AE,
∵∠BDO=∠EDA,∠GOD=∠EAD=45°,OG=AE,
∴△GOD≌△EAD(AAS),
∴DO=AD,
即点D(2,0);
(3)存在,理由:
过点N作PN⊥x轴于点P,设NQ交BM于点G,
∵∠BAN=∠BMN=90°,∠BGA=∠NGM,
∴∠ABM=∠ANM,
由对称性知,∠ABM=∠AQM,OQ=OB=4,
∴∠AQM=∠ANM,
∴QM=MN=BM,
当S△AMN=S△AMQ,
则NP=OQ=6,
∵∠BMN=90°,
∴∠BMO+∠NMP=90°,
∵∠BMO+∠OBM=90°,
∴∠OBM=∠NMP,
∴△BOM≌△MNP(AAS),
∴OM=NP=6,
∴点M(6,0).
类型三:一次函数的实际应用
13.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线l:y=﹣x+m与x轴交于点A,点B在x轴的负半轴上,且.
(1)求直线l的函数表达式;
(2)点P是直线l上一点,连接BP,将线段BP绕点B顺时针旋转90°得到BQ.
(ⅰ)当点Q落在y轴上时,连接AQ,求点P的坐标及四边形APBQ的面积;
(ⅱ)作直线BP,AQ,两条直线在第一象限内相交于点C,记四边形APBQ的面积为S1,△ABC的面积为S2,若,求点Q的坐标.
【分析】(1)由OB=OA=2得OA=4,则A(4,0),用待定系数法即可求解;
(2)(ⅰ)设P(p,﹣p+4),过P作PD⊥x轴于点D,证明△PDB≌△BOQ(AAS),根据全等三角形的性质可得P、Q的坐标,即可求解;
(ⅱ)设P(n,﹣n+4),过C作CF⊥x轴于点F,过P作PD⊥x轴于点D,过Q作QE⊥x轴于点E,证明△PDB≌△BEQ(AAS),根据全等三角形的性质可得Q的坐标,可得S1=AB•(﹣n+4)+AB•(n+2)=18,则S2=6,可得CF=2,利用待定系数法求出直线AQ为y=x﹣4,则C(6,2),再利用待定系数法求出直线BC为y=x+,联立直线l:y=﹣x+4求出n=,即可得点Q的坐标.
【解答】解:(1)∵OB=OA=2,
∴OA=4,
∴A(4,0),
∵直线l:y=﹣x+m与x轴交于点A,
∴﹣4+m=0,解得m=4,
∴直线l的表达式为y=﹣x+4;
(2)(ⅰ)设P(p,﹣p+4),过P作PD⊥x轴于点D,
∵OB=OA=2,
∴B点的坐标为(﹣2,0),
∴OB=2,AB=6,
∵∠BOQ=∠PDB=∠QBP=90°,
∴∠BQO+∠QBO=90°,∠PBD+∠QBO=90°,
∴∠BQO=∠PBD,
∵PB=BQ,
∴△PDB≌△BOQ(AAS),
∴PD=BO=2=﹣p+4,OQ=DB=2+p,
∴p=2,
∴点P的坐标为(2,2),点Q的坐标为(0,﹣4),
∴S四边形APBQ=S△APB+S△AQB=×6×2+×6×4=18;
(ⅱ)设P(n,﹣n+4),过C作CF⊥x轴于点F,过P作PD⊥x轴于点D,过Q作QE⊥x轴于点E,
同理得△PDB≌△BEQ(AAS),
∴PD=BE=﹣n+4,EQ=DB=2+n,
∴OE=OB﹣BE=2+n﹣4=n﹣2,
∴Q(﹣n+2,﹣n﹣2),
∴S1=AB•(﹣n+4)+AB•(n+2)=×6(﹣n+4)+×6(n+2)=18,
∴S2=S1=×6•CF=6,
∴CF=2,
设直线AQ的解析式为y=kx+a,
∴,解得,
∴直线AQ的解析式为y=x﹣4,
∴C(6,2),
设直线BC的解析式为y=sx+t,
∴,解得,
∴直线BC的解析式为y=x+,
联立直线l:y=﹣x+4得,
解得,
∴P(,),
∴n=,
∴点Q的坐标为(﹣,﹣).
14.如图所示,在平面直角坐标系中,点A(﹣4,3),连结OA,将线段OA绕点O顺时针旋转90°到OB,将点B向左平移5个单位长度至点C,连结BC.
(1)求点B、点C的坐标;
(2)将直线BC绕点C顺时针旋转45°,交x轴于点D,求直线CD的函数表达式;
(3)现有一动点P从C出发,以每秒2个单位长度的速度沿射线CD运动,运动时间为t秒.请探究:当t等于多少时,△BCP为等腰三角形.
【分析】(1)过A、B分别做AE、BF垂直于x轴于E,F,根据将线段OA绕点O顺时针旋转90°到OB,可证△AEO≌△OFB(AAS),有AE=OF=3,OE=BF=4,即知B(3,4),而将点B向左平移5个单位长度至点C,故C(﹣2,4);
(2)设BC交y轴于T,CD交y轴于K,由B(3,4),BC=5,得CT=BC﹣BT=5﹣3=2,根据将直线BC绕点C顺时针旋转45°,交x轴于点D,BC⊥y轴,知△CKT是等腰直角三角形,故CT=KT=2,K(0,2),再用待定系数法可得直线CD的解析式为y=﹣x+2;
(3)分三种情况:①当CB=CP=5时,2t=5,得t=2.5;②当BC=BP=5时,∠BCP=∠BPC=45°,知∠CBP=90°,故CP==5,可得t=;③当PB=PC时,P在BC的垂直平分线上,有xP==,在y=﹣x+2中,令x=P(,),故CP==,得t=.
【解答】解:(1)过A、B分别做AE、BF垂直于x轴于E,F,如图:
∵将线段OA绕点O顺时针旋转90°到OB,
∴OA=OB,∠AOB=90°,
∴∠AOE=90°﹣∠BOF=∠OBF,
∵∠AEO=∠BFO=90°,
∴△AEO≌△OFB(AAS),
∵A(﹣4,3),
∴AE=OF=3,OE=BF=4,
∴B(3,4),
∵将点B向左平移5个单位长度至点C,
∴BC=5,
∴C(﹣2,4);
(2)设BC交y轴于T,CD交y轴于K,如图:
∵B(3,4),BC=5,
∴CT=BC﹣BT=5﹣3=2,
∵将直线BC绕点C顺时针旋转45°,交x轴于点D,BC⊥y轴,
∴△CKT是等腰直角三角形,
∴CT=KT=2,
∴OK=OT﹣KT=4﹣2=2,
∴K(0,2),
设直线CD的解析式为y=kx+b,
把C(﹣2,4),K(0,2)代入得:
,
解得,
∴直线CD的解析式为y=﹣x+2;
(3)①当CB=CP=5时,如图:
∴2t=5,
解得t=2.5;
②当BC=BP=5时,如图:
∴∠BCP=∠BPC=45°,
∴∠CBP=90°,
∴CP==5,
∴2t=5,
解得t=;
③当PB=PC时,如图:
∴P在BC的垂直平分线上,
∵B(3,4),C(﹣2,4),
∴xP==,
在y=﹣x+2中,令x=得y=﹣+2=,
∴P(,),
∴CP==,
∴2t=,
解得t=;
综上所述,当t等于秒或秒或秒时,△BCP为等腰三角形.
15.如图,一次函数y=kx+2的图象与x轴和y轴分别交于点A和点B,且A(﹣1,0).
(1)求k的值;
(2)若将一次函数y=kx+2的图象绕点B顺时针旋转90°,所得的直线与x轴交于点C,且S△ABC=5,求点C的坐标;
(3)在(2)的条件下,若P是x轴上任意一点,当△PBC是以BC为腰的等腰三角形时,请求出点P的坐标.
【分析】(1)把点A的坐标代入一次函数解析式中即可求出k的值;
(2)根据S△ABC=5,可以求出AC的长,即可求得C的坐标;
(3)分CB=PB、PC=BC两种情况,分别求解即可.
【解答】解:(1)∵一次函数y=kx+2的图象与x轴交于点A(﹣1,0),
∴﹣k+2=0.
∴k=2;
(2)∵k=2,
∴一次函数y=2x+2,令x=0,则y=2,
∴B(0,2),
∵S△ABC=5,
∴AC•OB=AC×2=5,
∴AC=5,
∵A(﹣1,0),
∴C(4,0);
(3)设点P(x,0),
由点C、B、P的坐标得:BP2=x2+22,PC2=(x﹣4)2,CB2=42+22=20,
当CB=PB时,即x2+22=20,解得x=4(舍去)或﹣4,
当PC=BC时,(x﹣4)2=20,解得x=4+2或4﹣2;
∴点P的坐标为(﹣4,0)或(4+2,0)或(4﹣2,0).
16.如图1,直线y=x和直线y=﹣x+b相交于点A,直线y=﹣x+b与x轴交于点C,点P在线段AC上,PD⊥x轴于点D,交直线y=x于点Q.且QP=OA,已知A点的横坐标为4.
(1)求点C的坐标.
(2)如图2,∠OQP平分线交x轴于点M.
①求直线QM的解析式.
②将直线QM绕着点M旋转45°,旋转后的直线与y轴交于点N.直接写出点N的坐标.
【分析】(1)先求点A的坐标,再由待定系数法确定直线的解析式为y=﹣x+5,利用解析式求C点坐标即可;
(2)①设P(t,﹣t+5),Q(t,t),根据PQ=OA,求出Q(8,6),过点M作MG⊥OQ交OQ于点G,在Rt△OMG中,利用勾股定理得OM2=42+(8﹣OM)2,求出MO即可知M点坐标,再求直线QM的解析式为y=2x﹣10;
②分MQ逆时针和顺时针两种情况讨论,利用等腰直角三角形的性质和三角形全等求解即可.
【解答】解:(1)∵A点的横坐标为4,
∴当x=4时,y=×4=3,
∴A(4,3),
将点(4,3)代入y=﹣x+b,﹣2+b=3,
解得b=5,
∴直线解析式为y=﹣x+5,
当y=0时,x=10,
∴C(10,0);
(2)①设P(t,﹣t+5),Q(t,t),
∴PQ=t+t﹣5,
∵A(4,3),
∴OA=5,
∴5=t+t﹣5,
解得t=8,
∴Q(8,6),
∴OQ=10,
如图2,过点M作MG⊥OQ交OQ于点G,
∵QM是∠OQD的平分线,MD⊥OC,
∴MG=MD,
∵DQ=6,OD=8,
∴GQ=DQ=6,
∴OG=4,
在Rt△OMG中,OM2=OG2+GM2,即OM2=42+(8﹣OM)2,
解得MO=5,
∴M(5,0),
设直线QM的解析式为y=kx+b,
∴,
解得,
∴直线QM的解析式为y=2x﹣10;
②当MQ绕M点逆时针旋转45°时,如图3,
过点M作HQ⊥HM,过点H作KL⊥x轴,过点Q作QK⊥HL交于K,
∵∠HMQ=45°,
∴HM=HQ,
∵∠KHQ+∠LHM=90°,
∵∠KHQ+∠KQH=90°,
∴∠LHM=∠KQH,
∴△KHQ≌△LMH(AAS),
∴KQ=HL,KH=LM,
设ML=a,则KH=a,
∵KL=6,
∴HL=KQ=6﹣a,
∴8﹣(6﹣a)=5﹣a,
解得a=,
∴H(,),
设直线HM的解析式为y=k'x+b',
∴,
解得,
∴直线HM的解析式为y=﹣3x+15,
∴N(0,15);
当QM绕M点顺时针旋转45°时,如图4,
过点Q作QS⊥MS,过点S作TR⊥x轴交于R,过点Q作QT⊥TR交于T,
∴△QTS≌△SRM(AAS),
∴QT=SR,TS=MR,
设MR=m,则ST=m,
∵TR=6,
∴SR=QT=6﹣m,
∴8+6﹣m=5+m,
解得m=,
∴S(,),
∴直线MS的解析式为y=x﹣,
∴N(0,﹣);
综上所述:N点坐标为(0,15)或(0,﹣).
类型四:一次函数与三角形
17.如图,直线l:y=ax+3交x轴于点A(6,0),将直线l向下平移4个单位长度,得到的直线分别交x轴,y轴于点B,C.
(1)求a的值及B,C两点的坐标;
(2)点M为线段AB上一点,连接CM并延长,交直线l于点N,若△AMN是等腰三角形,求点M的坐标.
【分析】(1)把A的坐标代入y=ax+3即可求得a=﹣,然后利用平移的规律求得平移后的直线解析式,由函数解析式,令y=0求A点坐标,x=0求B点坐标;
(2)分三种情况讨论:若MN=AN时,求得BC=CM,即可求得OB=OM=2,得到M(2,0);若AM=AN时,求得BM=BC=,得到M(﹣2,0).若AM=MN时,求得CM=BM,得到M(﹣,0).
【解答】解:(1)∵直线l:y=ax+3交x轴于点A(6,0),
∴6a+3=0,
解得a=﹣,
∴y=﹣,
∴将直线l向下平移4个单位长度,得到的直线y=﹣+3﹣4=﹣,
令y=0,则﹣﹣1=0,解得x=﹣2,
令x=0,则y=﹣1,
∴B(﹣2,0),C(0,﹣1);
(2)若MN=AN时,则∠AMN=∠MAN,
∵AN∥BC,
∴∠MAN=∠MBC,
∵∠AMN=∠BMC,
∴∠MBC=∠BMC,
∴BC=CM,
∵CO⊥BM,
∴OM=OB=2,
∴M(2,0),
若AM=AN时,则∠AMN=∠ANM,
∵AN∥BC,
∴∠ANM=∠BCM,
∵∠AMN=∠BMC,
∴∠BCM=∠BMC,
∴BC=BM,
∵B(﹣2,0),C(0,﹣1),
∴BC==,
∴OM=﹣2,
∴M(﹣2,0),
若AM=MN时,则∠MAN=∠ANM,
∵AN∥BC,
∴∠MAB=∠MBC,∠MCB=∠MNA,
∴∠MBC=∠MCB,
∴CM=BM,
∴CM2=(OB﹣OM)2+OC2,即(2﹣OM)2=OM2+12,
∴OM=,
∴M(﹣,0),
综上,M的坐标为(2,0)或(﹣2,0)或(﹣,0).
18.直线AB:y=﹣x+b分别与x,y轴交于A(8、0)、B两点,过点B的直线交x轴负半轴于C,且OB:OC=4:3
(1)求点B的坐标为 (0,8) ;
(2)求直线BC的解析式;
(3)动点M从C出发沿CA方向运动,运动的速度为每秒1个单位长度.设M运动t秒时,当t为何值时△BCM为等腰三角形.
【分析】(1)根据待定系数法,可得AB的解析式,根据自变量的值,可得相应的函数值;
(2)根据OB:OC=4:3,可得OC的长,根据待定系数法,可得函数解析式;
(3)根据等腰三角形的定义,分类讨论:MC=BC,MC=MB,BC=BM,①当MC=BC时,根据路程处以速度等于时间,可得答案;②当MC=MB时,根据两点间的距离,可得关于a的方程,根据解方程,可得a的值,再根据路程除以速度等于时间,可得答案;③当BC=BM时,根据线段垂直平分线的性质,可得MO的长,再根据两点间的距离,可得MC的长,根据路程除以速度等于时间,可得答案.
【解答】解:(1)y=﹣x+b分别与x轴交于A(8、0),得
﹣8+b=0.解得b=8,
即函数解析式为y=﹣x+8,
当x=0时,y=8,
B点坐标是(0,8);
(2)由OB:OC=4:3,BC=8,得
8:BC=4:3,解得BC=6,即C(﹣6,0),
设直线BC的解析式为y=kx+b,图象经过点B,C,得
,解得,
直线BC的解析式为y=x+8;
(3)设M点坐标(a,0),由勾股定理,得BC==10,
①当MC=BC=10时,由路程处以速度等于时间,得10÷1=10(秒),
即M运动10秒,△BCM为等腰三角形;
②当MC=MB时,MC2=MB2,即(a+6)2=a2+82,
化简,得12a=28,
解得a=即M(,0).
MC=﹣(﹣6)=+6=,
由路程除以速度等于时间,得÷1=(秒),
即M运动秒时,△BCM为等腰三角形;
③当BC=BM时,得OC=OM=6,
即MC=6﹣(﹣6)=6+6=12,
由路程除以速度等于时间,得12÷1=12(秒),
即M运动12秒时,△BCM为等腰三角形,
综上所述:t=10(秒),t=(秒),t=12(秒)时,△BCM为等腰三角形.
19.如图,在平面直角坐标系中,直线y=x+2与x轴、y轴分别交A、B两点,与直线y=﹣相交于点C(2,m).
(1)求m和b的值;
(2)若直线与x轴相交于点D,动点P从点D开始,以每秒1个单位的速度向x轴负方向运动,设点P的运动时间为t秒.
①若点P在线段DA上,且△ACP的面积为10,求t的值;
②是否存在t的值,使△ACP为等腰三角形?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)在y=x+2中,当x=0时,y=2;当y=0时,x=﹣2;即可得出答案;求出点C(2,4),代入直线y=x+b即可得出答案;求出D(10,0),则OD=10,AD=OA+OD=12;①设PD=t,则AP=12﹣t,过C作CE⊥AP于E,由三角形面积得出方程,解方程即可;
②过C作CE⊥AP于E,则CE=4,AE=4,由勾股定理求出AC=4;分三种情况:当AC=PC时;当AP=AC时;当PC=PA时;分别求出t的值即可.
【解答】解:(1)在y=x+2中,当x=0时,y=2;
当y=0时,x=﹣2;
∴A(﹣2,0),B(0,2);
∵点C在直线y=x+2上,
∴m=2+2=4,
又∵点C(2,4)也在直线y=x+b上,
∴×2+b=4,
解得:b=5;
(2)在y=x+5中,当y=0时,x=10,
∴D(10,0),
∴OD=10,
∵A(﹣2,0),
∴OA=2,
∴AD=OA+OD=12;
①设PD=t,则AP=12﹣t,过C作CE⊥AP于E,如图1所示:
则CE=4,
∵△ACP的面积为10,
∴(12﹣t)×4=10,
解得:t=7;
②存在,理由如下:
过C作CE⊥AP于E,如图1所示:
则CE=4,OE=2,
∴AE=OA+OE=4,
∴AC===4;
a、当AC=PC时,AP=2AE=8,
∴PD=AD﹣AP=4,
∴t=4;
b、当AP=AC时,如图2所示:
则AP1=AP2=AC=4,
∴DP1=12﹣4,DP2=12+4,
∴t=12﹣4,或t=12+4;
c、当PC=PA时,如图3所示:
设EP=m,则CP=,AP=m+4,
∴=m+4,
解得:m=0,
∴P与E重合,AP=4,
∴PD=8,
∴t=8;
综上所述,存在t的值,使△ACP为等腰三角形,t的值为4或12﹣4或12+4或8.
20.已知直线l1:与x轴交于点A,与y轴交于点B,将直线沿x轴翻折,得到一个新函数的图象l2(图1),直线l2与y轴交于点C.
(1)求新函数的图象l2的解析式;
(2)在射线AC上一动点D(x,y),连接BD,试求△BAD的面积S关于x的函数解析式,并写出自变量的取值范围;
(3)如图2,过点E(2,﹣6)画平行于y轴的直线EF,
①求证:△ABE是等腰直角三角形;
②将直线l1沿y轴方向平移,当平移到恰当距离的时候,直线l1与x轴交于点A1,与y轴交于点B1,在直线EF上是否存在点P(纵、横坐标均为整数),使得△A1B1P是等腰直角三角形,若存在,请直接写出所有符合条件的点P的坐标.
【分析】(1)求出A,B的坐标,根据对称性,求出C点坐标,待定系数法,求出l2的解析式即可;
(2)分点D在线段AC上和点D在线段AC的延长线上,两种情况进行讨论求解即可;
(3)①求出AB,AE,BE的长,利用勾股定理逆定理进行判断即可;
②分点P,点B1,点A1分别为直角顶点,三种情况进行讨论求解即可.
【解答】(1)解:∵y=x﹣2,
当x=0时,y=﹣2,当y=0时,x=4,
∴A(4,0),B(0,﹣2),
∵将直线沿x轴翻折,得到一个新函数的图象l2(图1),直线l2与y轴交于点C,
∴C与B关于x轴对称,l2过点A,
∴C(0,2),
设l2:y=kx+2,将A(4,0),代入得:,
∴l2:y=﹣x+2;
(2)解:∵A(4,0),B(0,﹣2),C(0,2),
∴BC=4,OA=4,
∴S△ABC=×4×4=8,
①当点D在线段AC上,如图1.1:即:0≤x<4时,
S=S△ABC﹣S△DBC=8﹣×4x=8﹣2x;
②当点D在线段AC的延长线上,如图1.2,即:x<0时,
S=S△ABC+S△DBC=8+×4(﹣x)=8﹣2x,
综上:S=8﹣2x(x<4);
(3)①证明:∵A(4,0),B(0,﹣2),E(2,﹣6),
∴AB==2==2,BE==2,
∴AB=BE,AB2+BE2=40=AE2,
∴△ABE是等腰直角三角形;
②存在,理由如下:
当点P为直角顶点时,设P(2,n),如图2:
由平移的性质,设直线A1B1的解析式为,
当x=0时,y=b,当y=0时,x=﹣2b,
∴A1(﹣2b,0),B(0,b),
过点B1作B1G⊥EF,设EF交x轴于点H,
∵△A1B1P为等腰直角三角形,EF∥y轴,
∴∠A1PB1=∠B1GP=∠PHA1=90°,PB1=PA1,B1G=2,
∴∠B1PG=∠PA1H=90°﹣∠APH,
∴△PA1H≌△B1PG(AAS),
∴PH=B1G=2,A1H=PG,
∴|n|=2,|b﹣n|=|﹣2b﹣2|,
∴当n=2时,b=﹣4或b=0,当n=﹣2时,或b=0;
∴P(2,2)或P(2,﹣2);
当点B1为直角顶点时,如图3:
过点P作PH⊥y轴,则PH=2,
同上法可得:△B1OA1≌△PHB1,
∴OB1=PH=2,B1H=OA1,
∴B1(0,2)或B1(0,﹣2)(舍去);
∴直线AB向上平移了4个单位,
∴直线A1B1的解析式为:,
∴当y=0时,x=﹣4,
∴A1(﹣4,0),
∴B1H=OA1=4,
∴OH=2,
∴P(2,﹣2);
当点A1为直角顶点时:此时A1在x轴正半轴上,B1在y轴负半轴上,
设平移后的解析式为:,
当x=0时,y=m,当y=0时,x=﹣2m,
∴A1(﹣2m,0),B(0,m),
当A1在EF的右侧时,如图4:
同法可得:△A1OB1≌△PHA1,
∴PH=OA1=﹣2m,A1H=OB1=﹣m,
∴OH=﹣2m﹣(﹣m)=2,
解得:m=﹣2,
∴PH=OA1=4,
∴P(2,4);
当A1在EF的左侧时,如图5:
同法可得:△A1OB1≌△PHA1,
∴PH=OA1=﹣2m,A1H=OB1=﹣m,
∴OH=﹣2m﹣m=2,
∴m=﹣,
∴PH=OA1=(不合题意,舍去);
综上:P(2,2)或P(2,﹣2)或P(2,4).
类型五:一次函数与四边形
21.如图1,直线y1=2x﹣2与x轴,y轴分别交于A,B两点,与直线y2=kx+2(k>0)交于点C,直线y2与y轴交于点G.平移线段BC,点B,C的对应点D,E分别在直线y2和y轴上,连结CE.
(1)若C点横坐标为4,求k的值;
(2)若∠DEC=90°,求点C的坐标;
(3)如图2,作点E关于直线CD的对称点F,连接FB,FC,是否存在四边形CFBG是平行四边形的情况,若存在,请求出此时k的值;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)先求出C(4,6),再代入y2=kx+2,即可求得答案;
(2)根据平移的性质可得DE∥BC,DE=BC,再结合∠DEC=90°,得出四边形BCED是矩形,推出点G是BE的中点,也是CD的中点,CD=BE,设C(m,2m﹣2),则D(﹣m,6﹣2m),利用勾股定理建立方程求解即可得出答案;
(3)设C(m,2m﹣2),代入y2=kx+2,可求得m=,即C(,),利用平行四边形性质可得CF∥BG,CF=BG,进而可得F(,),运用待定系数法可得直线EF的解析式为y=(3k﹣4)x+6,根据轴对称性质可得EF⊥CD,即k(3k﹣4)=﹣1,即可求得答案.
【解答】解:(1)在y1=2x﹣2中,令x=4,得y=2×4﹣2=6,
∴C(4,6),
把C(4,6)代入y2=kx+2,得:6=4k+2,
∴k=1;
(2)如图1,连接BD,
∵平移线段BC,点B,C的对应点D,E,
∴DE∥BC,DE=BC,
∴四边形BCED是平行四边形,
∵∠DEC=90°,
∴四边形BCED是矩形,
∴BE与CD互相平分,即点G是BE的中点,也是CD的中点,CD=BE,
∵G(0,2),
∴E(0,6),
∴BE=6﹣(﹣2)=8,
设C(m,2m﹣2),则D(﹣m,6﹣2m),
∴(2m)2+(4m﹣8)2=82,
解得:m=0(舍去)或m=,
∴C(,);
(3)存在四边形CFBG是平行四边形的情况,k=1或.
在y1=2x﹣2中,令x=0,得y=﹣2,
∴B(0,﹣2),
设C(m,2m﹣2),代入y2=kx+2,
得:2m﹣2=km+2,
∴m=,
∴C(,),
由(2)得:E(0,6),G(0,2),
如图,设EF、CD交于点H,
∵四边形CFBG是平行四边形,
∴CF∥BG,CF=BG,
∴F(,),
∴直线EF的解析式为y=(3k﹣4)x+6,
∵点E、点F关于直线CD对称,
∴EF⊥CD,
∴k(3k﹣4)=﹣1,
即(k﹣1)(3k﹣1)=0,
解得:k1=1,k2=;
故存在四边形CFBG是平行四边形的情况,k=1或.
22.如图,已知直线y=﹣x+3与x轴,y轴分别交于点A,B,以AB为直角边,∠B为直角作等腰直角三角形ABC(点C在第一象限).
(1)求点A,B,C坐标;
(2)点D为第一象限内一点,当A,B,C,D四点围成的四边形为正方形时,求点D坐标;
(3)点P为x轴上一动点,点Q为线段AC上一动点,是否存在四边形BPAQ为平行四边形?若存在,求出P,Q点的坐标,若不存在,说明理由.
【分析】(1)利用待定系数法求出A,B的坐标,过点C作CH⊥y轴于点H.构造全等三角形求出点C的坐标;
(2)利用正方形的性质,平移变换的性质求解即可;
(3)求出直线AC的解析式,再利用平行四边形的性质求解即可.
【解答】解:(1)对于直线y=﹣x+3,令y=0,得到x=6,
∴A(6,0),
令x=0,得到y=3,
∴B(0,3),
∴OA=6,OB=3,
过点C作CH⊥y轴于点H.
∵∠BHC=∠CBA=∠AOB=90°,
∴∠CBH+∠ABO=90°,∠ABO+∠BAO=90°,
∴∠CBH=∠BAO,
在△BHC和△AOB中,
,
∴△BHC≌△AOB(AAS),
∴CH=OB=3,BH=AO=6,
∴OH=9,
∴C(3,9);
(2)∵四边形ABCD是正方形,
∴BC=AD,BC∥AD,
∵点B向右平移3个单位,向上平移6个单位得到点C,
∴点A向右平移3个单位,向上平移6个单位得到点D,
∴D(9,6);
(3)∵A(6,0),C(3,9),
设直线AC的解析式为y=kx+b,则有,
解得,
∴直线AC的解析式为y=﹣3x+18,
∵四边形APBQ是平行四边形,
∴BQ∥AP,BQ=AP,
∴Q(5,3),
∴BQ=AP=5,
∴P(1,0).
23.如图1,矩形OABC的边OA、OC分别在x轴、y轴上,B点坐标是(8,4),将△AOC沿对角线AC翻折得△ADC,AD与BC相交于点E.
(1)求证:△CDE≌△ABE;
(2)求E点坐标;
(3)如图2,若将△ADC沿直线AC平移得△A′D′C′(边A′C′始终在直线AC上),是否存在四边形DD′C′C为菱形的情况?若存在,请直接写出点C′的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)用角角边定理即可证明;
(2)设CE=AE=n,则BE=8﹣n,利用勾股定理即可求解;
(3)设点C在水平方向上向左移动m个单位,则在垂直方向上向上移动了个单位,利用CC′=CD,即可求解.
【解答】解:(1)证明:∵四边形OABC为矩形,
∴AB=OC,∠B=∠AOC=90°,
∴CD=OC=AB,∠D=∠AOC=∠B,
又∠CED=∠ABE,∴△CDE≌△ABE(AAS),
∴CE=AE;
(2)∵B(8,4),即AB=4,BC=8.
∴设CE=AE=n,则BE=8﹣n,
可得(8﹣n)2+42=n2,
解得:n=5,
∴E(5,4);
(3)设点C在水平方向上向左移动m个单位,则在垂直方向上向上移动了个单位,
则点C′坐标为(﹣m,4m),
则∵四边形DD′C′C为菱形,
∴CC′2=(﹣m)2+(m)2=m2=CD2=16,
解得:m=±,
故点C′的坐标为(,4+)或(,4﹣).
24.如图,在平面直角坐标系中,O是坐标原点,点A的坐标是(1,3),点P的坐标是(0,b)(b≠0).直线AP交x轴于点B,记点P关于x轴的对称点为P′,点Q为x轴上一动点.
(1)当b=1时,求OB的长;
(2)当0<b<3时,用含b的代数式表示OB的长;
(3)是否存在四边形PBP′Q,使四边形PBP′Q为正方形?若存在,请求出所有满足条件的b和点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)根据b的值表示出直线AP解析式,把A坐标代入求出k的值,确定出AP解析式,进而得出B坐标,确定出OB的长;
(2)设出AP解析式为y=kx+b,把A坐标代入表示出k,即可表示出OB的长;
(3)存在四边形PBP′Q,使四边形PBP′Q为正方形,若四边形PBP′Q为正方形,则有OB=OP=OP′=OQ,列出关于b的方程,求出方程的解得到b的值,即可确定出Q坐标.
【解答】解:(1)由b=1,得到P(0,1),
设直线AP解析式为y=kx+1,
把A(1,3)代入得:3=k+1,
解得:k=2,
∴直线OP解析式为y=2x+1,
令y=0,得到x=﹣,
∴B(﹣,0),即OB=;
(2)根据题意得:直线AP解析式为y=kx+b,
把(1,3)代入得:3=k+b,即k=3﹣b,
∴直线解析式为y=(3﹣b)x+b,
令y=0,得到x=,即OB=﹣;
(3)存在四边形PBP′Q,使四边形PBP′Q为正方形,理由为:
若四边形PBP′Q为正方形,则有OB=OP=OP′=OQ,即﹣=b,
解得:b=2,
则b=2,Q(2,0).
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