一次函数与特殊三角形专题复习
第21讲 一次函数与等腰直角三角形(或45°角)

第21讲 一次函数与等腰直角三角形(或45°角)知识导航向过等腰直角三角形的直角顶点的直线作垂线,得到全等三角形,如下图ECDBCDEA BACBFDA【板块一】 由等腰直角三角形构造全等三角形方法技巧由等腰三角形或者垂直且相等的线段,可以构造两个全等的直角三角形. 【例1】如图,在等腰Rt △ABC 中,∠BAC=90°,A (a ,1),B (0,b ),且OA=OC ,求直线AB 的解析式.【例2】如图,直线y=-2x+4分别交x 轴,y 轴于A ,B 两点,直线y=kx-4k 交x 轴于点C ,交y 轴正半轴于点D ,交直线AB 于点E ,点F 在直线CD 上,若BF ⊥BA ,且BF=BA ,求直线CD 的解析式.针对练习11.如图,在平面直角坐标系中,点A (1,1),B 为x 轴上一点. (1)如图1,将AB 绕点A 逆时针旋转90°得AD ,则点D 在一条定直线上,试求这条直线的解析式; (2)如图2,B ,C 两点分别位于两坐标轴负半轴上,∠BAC=45°,求S △BOC .图1图12.如图1.直线y=-x+4交x轴于点B,交y轴于点A,直线y=kx交线段AB于点C.(1)S△BOC=2S△AOC,求直线OC的解析式;(2)如图2,过点C作y轴的垂线CE,点E为垂足,P是直线CE上一点,PD⊥x轴于点F,交AB于点D,若S矩形PEOF=8,求∠COD的度数.图1图2【板块二】由45°的角构造全等三角形方法技巧由45°角先构造等腰直角三角形,再构造全等三角形,从而求出点的坐标及直线的解析式.题型一45°角构造等腰直角三角形→作垂线→全等三角形【例1】如图,在平面直角坐标系中,直线y=-2x+4交y轴于点A,交x轴于点B.(1)点P为直线y=x上一点,若∠PAB=45°,求点P的坐标;(2)如图,E为x轴正半轴上一点,将直线AE绕点A逆时针旋转45°,得到直线AF,过点E作AE的垂线交AF于点D,若直线AD的解析式为y=-12x+4,求直线DE的解析式;(3)在第一象限内,直线y=x上是否存在一点Q,使∠AQB=45°,若存在,求点Q坐标,若不存在,请说明理由.图2【例2】如图,直线y=-3x+3与x 轴交于点A ,与y 轴交于点C ,点B 为x 轴正半轴上一点,∠ACB=45°,求点B 的坐标(多种方法).图1图1针对练习21.如图,直线AB:y=4x+4交x 轴于点A ,交y 轴于点B ,直线BC :y=-x+4交x 轴于点C ,点P 为线段BC 上一点,∠PAB=45°,求点P 的坐标.2.已知一次函数y=-x+5的图象与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B ,直线y=mx交直线AB 于点P ,若点C 的坐标是(0,135),且满足∠CPO=45°,求m 的值.3.如图,直线AB 的解析式为y=4x+4,点A ,C 在x 轴上,点B 在y 轴上,OA=OC. (1)求点A ,B ,C 的坐标;(2)如图1,点P 在BA 的延长线上,且∠APC=45°,求点P 的坐标; (3)如图2,若点P 在线段AB 上,且∠APC=45°,求点P 的坐标.图1图1【板块三】隐藏的45°角构造等腰直角三角形→作垂线→全等三角形【例3】如图,直线y=x-5与坐标轴交于点A,B,直线y=12x+2与坐标轴交于点C、D,点E为AB上一点,且∠AEC=∠BD C.(1)直接写出∠DCE的度数;(2)求点E的坐标.针对练习31.如图直线y=x-4与x轴交于点A,与y轴交于点B,若C(0,2),BE⊥AC于点E,连接OE (1)求∠OEB的度数;(2)求点E的坐标.。
一次函数与特殊三角形~存在性问题

一次函数与特殊三角形~存在性问题坚持的力量,时间的证明,难忘的经历!一次函数与特殊三角形~存在性问题—【数学压轴题】盘点思考题目:一次函数与等腰三角形~存在性问题【两定一动】一次函数与直角三角形~存在性问题【两定一动】一次函数与等腰直角三角形~存在性问题【一定两动】适用范围:初二与初三学生【考点串讲,拓展思路,体味方法】解题方法:一次函数与等腰三角形~存在性问题【两定一动】一次函数与直角三角形~存在性问题【两定一动】一次函数与等腰直角三角形~存在性问题【一定两动】【考点总结】1.一次函数与等腰三角形~存在性问题:(1)类型:两定一动&一定两动。
(2)思路:代数法&几何法。
注意:遇到'一定两动'时,尽量先画图,再结合【等腰三角形性质——等边对等角&三线合一】进行思考。
另外,这里的“等腰三角形~存在性问题”与初三数学中的“菱形~存在性问题”密切相关,大家必须掌握。
2.一次函数与直角三角形~存在性问题:(1)类型:两定一动&一定两动。
(2)思路:代数法&几何法&函数法。
注意:三种方法都可以使用,'代数法'侧重—计算量;“几何法”侧重—构图及转化能力;“函数法”—侧重公式记忆的应用及特殊情况的处理。
另外,这里的“直角三角形~存在性问题”与初三数学中的“矩形~存在性问题”密切相关,大家必须掌握。
3.一次函数与等腰直角三角形~存在性问题:(1)类型:两定一动&一定两动。
(2)思路:几何法——构造“一线三垂直~全等三角形模型”。
注意:这里的“等腰直角三角形~存在性问题”与初三数学中的“正方形~存在性问题”密切相关,大家必须掌握。
综上所述,这种【数学压轴题】需要思考,敢于挑战,发挥想象,坚持总结,重在积累,走好初中的每一步,在会的基础上提升自己的做题速度,节省时间才能在考试中发挥出真实水平。
加油,我们一起同行【从不同的出发点思考,便会发现不一样的风景】。
期末复习之一次函数与三角形边角关系

辅导讲义
(3)当a〈x〈b时,求y的范围。
求法:直线x=a和x=b之间的图象所对应的y的取值范围。
(4)当a<y<b时,求x的范围.
求法:直线y=a和y=b之间的图象所对应的x的取值范围。
例:
由图象确定两个一次函数函数值的大小
三角形的分类
1、按边分类:
2、按角分类:
不等边三角形直角三角形
三角形三角形锐角三角形等腰三角形(等边三角形是特例)斜三角形
钝角三角形
三角形的边角性质
1、三角形的三边关系:
三角形中任何两边的和大于第三边;任何两边的差小于第三边。
2、三角形的三角关系:
三角形内角和定理:三角形的三个内角的和等于180°。
三角形外角和定理:三角形的三个外角的和等于360°.
3、三角形的外角性质
(1)三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和;
(2)三角形的一个外角大于与它不相邻的任何一个内角.
三角形的角平分线、中线和高
(说明:三角形的角平分线、中线和高都是线段)
命题。
2024年中考数学复习重难点题型训练—一次函数与几何图形综合题一(含答案解析)

2024年中考数学复习重难点题型训练—一次函数与几何图形综合题二(含答案解析)类型一与三角形有关1.(2022·天津)如图,△OAB的顶点O(0,0),顶点A,B分别在第一、四象限,且AB⊥x 轴,若AB=6,OA=OB=5,则点A的坐标是()A.(5,4)B.(3,4)C.(5,3)D.(4,3)【答案】D【分析】利用HL证明△ACO≌△BCO,利用勾股定理得到OC=4,即可求解.【详解】解:∵AB⊥x轴,∴∠ACO=∠BCO=90°,∵OA=OB,OC=OC,∴△ACO≌△BCO(HL),∴AC=BC=12AB=3,∵OA=5,∴=4,∴点A的坐标是(4,3),故选:D.【点睛】本题考查了坐标与图形,全等三角形的判定和性质,勾股定理,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.2.(2020·宁夏中考真题)如图,直线542y x =+与x 轴、y 轴分别交于A 、B 两点,把AOB 绕点B 逆时针旋转90°后得到11AO B ,则点1A的坐标是_____.【答案】(4,125)【解析】【分析】首先根据直线AB 来求出点A 和点B 的坐标,A 1的横坐标等于OB ,而纵坐标等于OB-OA ,即可得出答案.【详解】解:在542y x =+中,令x=0得,y=4,令y=0,得5042x =+,解得x=8-5,∴A (8-5,0),B (0,4),由旋转可得△AOB ≌△A 1O 1B ,∠ABA 1=90°,∴∠ABO=∠A 1BO 1,∠BO 1A 1=∠AOB=90°,OA=O 1A 1=85,OB=O 1B=4,∴∠OBO 1=90°,∴O 1B ∥x 轴,∴点A 1的纵坐标为OB-OA 的长,即为48-5=125;横坐标为O 1B=OB=4,故点A 1的坐标是(4,125),故答案为:(4,125).【点睛】本题主要考查了旋转的性质以及一次函数与坐标轴的交点问题,利用基本性质结合图形进行推理是解题的关键.3.(2021·广西贺州市·中考真题)如图,一次函数4y x =+与坐标轴分别交于A ,B 两点,点P ,C 分别是线段AB ,OB 上的点,且45OPC ∠=︒,PC PO =,则点P 的标为________.【答案】(--【分析】过P 作PD ⊥OC 于D ,先求出A ,B 的坐标,得∠ABO=∠OAB=45°,再证明△PCB ≌△OPA ,从而求出BD =,OD =,进而即可求解.【详解】如图所示,过P 作PD ⊥OC 于D ,∵一次函数4y x =+与坐标轴分别交于A ,B 两点,∴A(-4,0),B(0,4),即:OA=OB ,∴∠ABO=∠OAB=45°,∴△BDP 是等腰直角三角形,∵∠PBC=∠CPO=∠OAP=45°,∴∠PCB+∠BPC=135°=∠OPA+∠BPC,∴∠PCB=∠OPA,又∵PC=OP,∴△PCB≌△OPA(AAS),∴AO=BP=4,∴Rt△BDP中,BD=PD=2=2,∴OD=OB−BD=2,∴P(2,2).故答案是:P(2,2).【点睛】本题主要考查了一次函数图象上点的坐标特征以及等腰三角形的性质,结合等腰三角形的性质,判定全等三角形是解决问题的关键.4.(2022·湖北黄冈)如图1,在△ABC中,∠B=36°,动点P从点A出发,沿折线A→B→C 匀速运动至点C停止.若点P的运动速度为1cm/s,设点P的运动时间为t(s),AP的长度为y(cm),y与t的函数图象如图2所示.当AP恰好平分∠BAC时,t的值为________.【答案】252+##2+25【分析】根据函数图像可得AB=4=BC ,作∠BAC 的平分线AD ,∠B =36°可得∠B =∠DAC =36°,进而得到ADC BAC △△,由相似求出BD 的长即可.【详解】根据函数图像可得AB=4,AB+BC=8,∴BC=AB=4,∵∠B =36°,∴72BCA BAC ∠∠︒==,作∠BAC 的平分线AD ,∴∠BAD =∠DAC =36°=∠B ,∴AD=BD ,72BCA DAC ∠∠︒==,∴AD=BD=CD ,设AD BD CD x ===,∵∠DAC =∠B =36°,∴ADC BAC △△,∴AC DC BC AC =,∴x 4x 4x-=,解得:1225x =-+,225x =--,∴252AD BD CD ===,此时521AB BD t +==(s),故答案为:52.【点睛】此题考查了图形与函数图象间关系、相似三角形的判定与性质、解一元二次方程,关键是证明ADC BAC △△.5.(2020·四川内江?中考真题)如图,在平面直角坐标系中,点A (-2,0),直线33:33l y x =+与x 轴交于点B ,以AB 为边作等边1ABA ∆,过点1A 作11//A B x 轴,交直线l 于点1B ,以11A B 为边作等边112A B A ∆,过点2A 作22//A B x 轴,交直线l 于点2B ,以22A B 为边作等边223A B A ∆,以此类推……,则点2020A 的纵坐标是______________【答案】20203(21)2-【解析】【分析】如图,过A 1作A 1C ⊥AB 与C ,过A 2作A 2C 1⊥A 1B 1于C 1,过A 3作A 3C 2⊥A 2B 2于C 2,先根据直线方程与x 轴交于点B (-1,0),且与x 轴夹角为30º,则有AB=1,然后根据平行线的性质、等边三角形的性质、含30º的直角三角形的性质,分别求的A 1、A 2、A 3、的纵坐标,进而得到A n 的纵坐标,据此可得A 2020的纵坐标,即可解答.【详解】如图,过A 1作A 1C ⊥AB 与C ,过A 2作A 2C 1⊥A 1B 1于C 1,过A 3作A 3C 2⊥A 2B 2于C 2,先根据直线方程与x 轴交于点B (-1,0),与y 轴交于点D (0,33),∴OB=1,OD=33,∴∠DBO=30º由题意可得:∠A 1B 1B=∠A 2B 2B 1=30º,∠B 1A 1B=∠B 2A 2B 1=60º∴∠A 1BB 1=∠A 2B 1B 2=90º,∴AB=1,A 1B 1=2A 1B=21,A 2B 2=2A 2B 1=22,A 3B 3=2A 3B 2=23,…A n B n =2n∴A 1C=2AB=2×1,A 1纵坐标为32×1=13(21)2-;A 2C 1=32A 1B 1=1322⨯,A2的纵坐标为32×1+1322⨯=013(22)2+=332⨯=23(21)2-;A 3C 2=32A 2B 2=2322⨯,A 3的纵坐标为32×1+1322⨯+2322⨯=0123(222)2++=372⨯=33(21)2-;…由此规律可得:A n C n-1=1322n -⨯,A n 的纵坐标为01213(2222)2n -++++ =3(21)2n -,∴A 2020=20203(21)2-,故答案为:20203(21)2-【点睛】本题是一道点的坐标变化规律探究,涉及一次函数的图象、等边三角形的性质、含30º角的直角三角形的性质,数字型规律等知识,解答的关键是认真审题,观察图象,结合基本图形的有关性质,找到坐标变化规律.6.(2022·陕西)如图,ABC 的顶点坐标分别为(23)(30)(11)A B C ----,,,,,.将ABC 平移后得到A B C '''V ,且点A 的对应点是(23)A ',,点B 、C 的对应点分别是B C '',.(1)点A 、A '之间的距离是__________;(2)请在图中画出A B C '''V .【答案】(1)4(2)见解析【分析】(1)由(23)A -,,(23)A ',得,A 、A '之间的距离是2-(-2)=4;(2)根据题意找出平移规律,求出103-1B C ''(,),(,),进而画图即可.(1)解:由(23)A -,,(23)A ',得,A 、A '之间的距离是2-(-2)=4.故答案为:4.(2)解:由题意,得103-1B C ''(,),(,),如图,A B C '''V 即为所求.【点睛】本题考查了坐标系中两点之间的距离求解以及平移求点坐标画图,题目相对较简单,掌握平移规律是解决问题的关键.7.(2021·贵州毕节市·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,点()11,1N 在直线:l y x =上,过点1N 作11N M l ⊥,交x 轴于点1M ;过点1M 作12M N x ⊥轴,交直线l 于点2N ;过点2N 作22N M l ⊥,交x 轴于点2M ;过点2M 作23M N x ⊥轴,交直线l 于点3N ;…;按此作法进行下去,则点2021M 的坐标为_____________.【答案】(20212,0).【分析】根据题目所给的解析式,求出对应的1M 坐标,然后根据规律求出n M 的坐标,最后根据题目要求求出最后答案即可.【详解】解:如图,过点N 作NM ⊥x 轴于M将1x =代入直线解析式y x =中得1y =∴1OM MN ==,MON ∠=45°∵1ONM =∠90°∴1ON NM =∵1ON NM ⊥∴11OM MM ==∴1M 的坐标为(2,0)同理可以求出2M 的坐标为(4,0)同理可以求出3M 的坐标为(8,0)同理可以求出n M 的坐标为(2n ,0)∴2021M 的坐标为(20212,0)故答案为:(20212,0).【点睛】本题主要考查了直线与坐标轴之间的关系,解题的关键在于能够发现规律.8.(2020·湖南湘西?中考真题)在平面直角坐标系中,O 为原点,点(6,0)A ,点B 在y 轴的正半轴上,30ABO ∠=︒.矩形CODE 的顶点D ,E ,C 分别在,,OA AB OB 上,2OD =.将矩形CODE 沿x 轴向右平移,当矩形CODE 与ABO 重叠部分的面积为时,则矩形CODE 向右平移的距离为___________.【答案】2【解析】【分析】先求出点B 的坐标(0,3),得到直线AB 的解析式为:33y =+,根据点D 的坐标求出OC 的长度,利用矩形CODE 与ABO 重叠部分的面积为63列出关系式求出3D G '=,再利用一次函数关系式求出OD '=4,即可得到平移的距离.【详解】∵(6,0)A ,∴OA=6,在Rt △AOB 中,30ABO ∠=︒,∴63tan 30OA OB ==∴B (0,63),∴直线AB 的解析式为:33y =+,当x=2时,y=43∴E (2,3,即DE=3∵四边形CODE 是矩形,∴OC=DE=43设矩形CODE 沿x 轴向右平移后得到矩形C O D E '''',D E ''交AB 于点G ,∴D E ''∥OB ,∴△AD G '∽△AOB ,∴∠AGD '=∠AOB=30°,∴∠EGE '=∠AGD '=30°,∴GE ''=,∵平移后的矩形CODE 与ABO 重叠部分的面积为,∴五边形C O D GE '''的面积为∴12O D O C EE GE ''''''⋅-⋅=,∴122EE ''⨯-⨯=,∴2EE '=,∴矩形CODE 向右平移的距离DD '=2EE '=,故答案为:2.【点睛】此题考查了锐角三角函数,求一次函数的解析式,矩形的性质,图形平移的性质,是一道综合多个知识点的综合题型,且较为基础的题型.9.(2021·浙江金华市·中考真题)在平面直角坐标系中,点A 的坐标为(,点B 在直线8:3l y x =上,过点B 作AB 的垂线,过原点O 作直线l 的垂线,两垂线相交于点C .(1)如图,点B ,C 分别在第三、二象限内,BC 与AO 相交于点D .①若BA BO =,求证:CD CO =.②若45CBO ∠=︒,求四边形ABOC 的面积.(2)是否存在点B ,使得以,,A B C 为顶点的三角形与BCO 相似?若存在,求OB 的长;若不存在,请说明理由.【答案】(1)①见解析;②552;(2)存在,44+-4,9,1【分析】(1)①等腰三角形等角对等边,则BAD AOB ∠=∠,根据等角的余角相等和对顶角相等,得到CDO COD ∠=∠,根据等角对等边,即可证明CD CO =;②添加辅助线,过点A 作AH OB ⊥于点H ,根据直线l 的解析式和角的关系,分别求出线段AB 、BC 、OB 、OC 的长,则11+22ABC CBO ABOC S S S AB BC OB OC =+=⨯⨯ 四边形;(2)分多钟情况进行讨论:①当点C 在第二象限内,ACB CBO ∠=∠时;②当点C 在第二象限内,ACB BCO ∠=∠时;③当点C 在第四象限内,ACB CBO ∠=∠时.【详解】解:(1)①证明:如图1,∵BA BO =,∴12∠=∠.∴BA BC ⊥,∴2590∠+∠=︒.而45∠=∠,∴2490∠+∠=︒.∵OB OC ⊥,∴1390∠+∠=︒.∴34∠=∠,∴CD CO =.②如图1,过点A 作AH OB ⊥于点H .由题意可知3tan 18∠=,在Rt AHO 中,3tan 18AH OH ∠==.设3m AH =,8m OH =.∵222AH OH OA +=,∴()()22238m m +=,解得1m =.∴38AH OH ==,.∵4590CBO ABC ∠=︒∠=︒,,∴45ABH ∠=︒,∴3,tan 45sin 45AH AH BH AB ====︒︒∴5OB OH BH =-=.∵45OB OC CBO ⊥∠=︒,,∴tan 455,cos 45OB OC OB BC =⨯︒===︒,∴111522ABC S AB BC =⨯=⨯= ,112555222CBO S OB OC =⨯=⨯⨯= :∴552ABC CBO ABOC S S S =+= 四边形.(2)过点A 作AH OB ⊥于点H ,则有38AH OH ==,.①如图2,当点C 在第二象限内,ACB CBO ∠=∠时,设OB t=∵ACB CBO ∠=∠,∴//AC OB .又∵AH OB OC OB ⊥⊥,,∴3AH OC ==.∵AH OB AB BC ⊥⊥,,∴12902390∠+∠=︒∠+∠=︒,,∴13∠=∠,∴AHB BOC ∽,∴AH HB BO OC=,∴383t t -=,整理得2890t t -+=,解得4t =±∴4OB =±②如图3,当点C 在第二象限内,ACB BCO ∠=∠时,延长AB CO ,交于点G ,则ACB GCB ≌,∴AB GB =.又∵AH OB OC OB ⊥⊥,,∴90AHB GOB ∠=∠=︒,而ABH GBO ∠=∠,∴ABH GBO ≌,∴142OB HB OH ===③当点C 在第四象限内,ACB CBO ∠=∠时,AC 与OB 相交于点E ,则有BE CE =.(a)如图4,点B 在第三象限内.在Rt ABC 中,1290,90ACB CAB ∠+∠=︒∠+∠=︒,∴2CAB∠=∠∴AE BE CE ==,又∵,AH OB OC OB ⊥⊥,∴90AHE COE ∠=∠=︒,而AEH CEO∠=∠∴AHE COE ≌,∴142HE OE OH ===∴225AE AH HE =+=,∴5BE =,∴9OB BE OE =+=(b)如图5,点B 在第一象限内.在Rt ABC 中90,90ACB CAB CBO ABE ∠+∠=︒∠+∠=︒∴CAB ABE ∠=∠,∴AE BE CE ==.又∵,AH OB OC OB ⊥⊥,∴90AHE COE ∠=∠=︒而AEH CEO ∠=∠,∴AHE COE≌∴142HE OE OH ===∴5AE ==,∴5BE =,∴1OB BE OE =-=综上所述,OB 的长为44+4,9,1.【点睛】本题涉及到等腰三角形、等角的余角相等、利用切割法求四边形的面积和相似三角形等知识,综合性较强.在题中已知两个三角形相似时,要分情况考虑.10.(2020·河南中考真题)小亮在学习中遇到这样一个问题:如图,点D 是弧BC 上一动点,线段8,BC cm =点A 是线段BC 的中点,过点C 作//CF BD ,交DA 的延长线于点F .当DCF ∆为等腰三角形时,求线段BD 的长度.小亮分析发现,此问题很难通过常规的推理计算彻底解决,于是尝试结合学习函数的经验研究此问题,请将下面的探究过程补充完整:()1根据点D 在弧BC 上的不同位置,画出相应的图形,测量线段,,BD CD FD 的长度,得到下表的几组对应值.操作中发现:①"当点D 为弧BC 的中点时, 5.0BD cm =".则上中a 的值是②"线段CF 的长度无需测量即可得到".请简要说明理由;()2将线段BD 的长度作为自变量x CD ,和FD 的长度都是x 的函数,分别记为CD y 和FD y ,并在平面直角坐标系xOy 中画出了函数FD y 的图象,如图所示.请在同一坐标系中画出函数CD y 的图象;()3继续在同一坐标系中画出所需的函数图象,并结合图象直接写出:当DCF ∆为等腰三角形时,线段BD 长度的近似值.(结果保留一位小数).【答案】(1)①5.0;②见解析;(2)图象见解析;(3)图象见解析;3.5cm 或5.0cm 或6.3cm ;【解析】【分析】(1)①点D 为弧BC 的中点时,△ABD ≌△ACD ,即可得到CD=BD ;②由题意得△ACF ≌△ABD ,即可得到CF=BD ;(2)根据表格数据运用描点法即可画出函数图象;(3)画出CF y 的图象,当DCF ∆为等腰三角形时,分情况讨论,任意两边分别相等时,即任意两个函数图象相交时的交点横坐标即为BD 的近似值.【详解】解:(1)①点D 为弧BC 的中点时,由圆的性质可得:AB AC BAD CAD AD AD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ABD ≌△ACD ,∴CD=BD=5.0,∴ 5.0a =;②∵//CF BD ,∴BDA CFA ∠=∠,∵BDA CFA BAD CAF AD AF ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACF ≌△ABD ,∴CF=BD ,∴线段CF 的长度无需测量即可得到;(2)函数CD y的图象如图所示:(3)由(1)知=CF BD x =,画出CF y 的图象,如上图所示,当DCF ∆为等腰三角形时,①CF CD =,BD 为CF y 与CD y 函数图象的交点横坐标,即BD=5.0cm ;②CF DF =,BD 为CF y 与DF y 函数图象的交点横坐标,即BD=6.3cm ;③CD DF =,BD 为CD y 与DF y 函数图象的交点横坐标,即BD=3.5cm ;综上:当DCF ∆为等腰三角形时,线段BD 长度的近似值为3.5cm 或5.0cm 或6.3cm .【点睛】本题考查一次函数结合几何的应用,学会用描点法画出函数图象,熟练掌握一次函数的性质以及三角形全等的判定及性质是解题的关键.11.(2020·河北中考真题)如图1和图2,在ABC ∆中,AB AC =,8BC =,3tan 4C =.点K 在AC 边上,点M ,N 分别在AB ,BC 上,且2AM CN ==.点P 从点M 出发沿折线MB BN-匀速移动,到达点N时停止;而点Q在AC边上随P移动,且始终保持APQ B∠=∠.(1)当点P在BC上时,求点P与点A的最短距离;(2)若点P在MB上,且PQ将ABC∆的面积分成上下4:5两部分时,求MP的长;(3)设点P移动的路程为x,当03x≤≤及39x≤≤时,分别求点P到直线AC的距离(用含x的式子表示);(4)在点P处设计并安装一扫描器,按定角APQ∠扫描APQ∆区域(含边界),扫描器随点P从M到B再到N共用时36秒.若94AK=,请直接..写出点K被扫描到的总时长.【答案】(1)3;(2)43MP=;(3)当03x≤≤时,24482525d x=+;当39x≤≤时,33355d x=-+;(4)23t s=【解析】【分析】(1)根据当点P在BC上时,PA⊥BC时PA最小,即可求出答案;(2)过A点向BC边作垂线,交BC于点E,证明△APQ∽△ABC,可得2APQABCS APS AB∆∆⎛⎫= ⎪⎝⎭,根据SS上下=45可得24=9APQABCS APS AB∆∆⎛⎫= ⎪⎝⎭,可得23APAB=,求出AB=5,即可解出MP;(3)先讨论当0≤x≤3时,P在BM上运动,P到AC的距离:d=PQ·sinC,求解即可,再讨论当3≤x≤9时,P在BN上运动,BP=x-3,CP=8-(x-3)=11-x,根据d=CP·sinC即可得出答案;(4)先求出移动的速度=936=14,然后先求出从Q 平移到K 耗时,再求出不能被扫描的时间段即可求出时间.【详解】(1)当点P 在BC 上时,PA ⊥BC 时PA 最小,∵AB=AC ,△ABC 为等腰三角形,∴PA min =tanC·2BC =34×4=3;(2)过A 点向BC 边作垂线,交BC 于点E,S 上=S △APQ ,S 下=S 四边形BPQC ,∵APQ B ∠=∠,∴PQ ∥BC ,∴△APQ ∽△ABC ,∴AP AD PQ AB AC BC==,∴2APQABC S AP S AB ∆∆⎛⎫= ⎪⎝⎭,当S S 上下=45时,24=9APQ ABC S AP S AB ∆∆⎛⎫= ⎪⎝⎭,∴23AP AB =,AE=2BC ·tan 3C =,根据勾股定理可得AB=5,∴2253AP MP AB +==,解得MP=43;(3)当0≤x≤3时,P 在BM 上运动,P 到AC 的距离:d=PQ·sinC ,由(2)可知sinC=35,∴d=35PQ ,∵AP=x+2,∴25AP x PQ AB BC+==,∴PQ=285x +⨯,∴d=23855x +⨯⨯=24482525x +,当3≤x≤9时,P 在BN 上运动,BP=x-3,CP=8-(x-3)=11-x ,d=CP·sinC=35(11-x )=-35x+335,综上()()24480325253333955x x d x x ⎧+≤≤⎪⎪=⎨⎪-+≤≤⎪⎩;(4)AM=2<AQ=94,移动的速度=936=14,①从Q 平移到K ,耗时:92414-=1秒,②P 在BC 上时,K 与Q 重合时CQ=CK=5-94=114,∵∠APQ+∠QPC=∠B+∠BAP ,APQ B∠=∠∴∠QPC=∠BAP ,又∵∠B=∠C ,∴△ABP ∽△PCQ ,设BP=y ,CP=8-y ,AB BP PC CQ =,即51184y y =-,整理得y 2-8y=554-,(y-4)2=94,解得y 1=52,y 2=112,52÷14=10秒,112÷14=22秒,∴点K 被扫描到的总时长36-(22-10)-1=23秒.【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质,锐角三角函数,一次函数的应用,结合知识点灵活运用是解题关键.12.(2020·湖南衡阳?中考真题)如图1,平面直角坐标系xOy 中,等腰ABC ∆的底边BC 在x 轴上,8BC =,顶点A 在y 的正半轴上,2OA =,一动点E 从(3,0)出发,以每秒1个单位的速度沿CB 向左运动,到达OB 的中点停止.另一动点F 从点C 出发,以相同的速度沿CB 向左运动,到达点O 停止.已知点E 、F 同时出发,以EF 为边作正方形EFGH ,使正方形EFGH 和ABC ∆在BC 的同侧.设运动的时间为t 秒(0t ≥).(1)当点H 落在AC 边上时,求t 的值;(2)设正方形EFGH 与ABC ∆重叠面积为S ,请问是存在t 值,使得9136S =若存在,求出t 值;若不存在,请说明理由;(3)如图2,取AC 的中点D ,连结OD ,当点E 、F 开始运动时,点M 从点O 出发,以每秒OD DC CD DO ---运动,到达点O 停止运动.请问在点E 的整个运动过程中,点M 可能在正方形EFGH 内(含边界)吗?如果可能,求出点M 在正方形EFGH 内(含边界)的时长;若不可能,请说明理由.【答案】(1)t=1;(2)存在,143t =,理由见解析;(3)可能,3455t ≤≤或4533t ≤≤或35t ≤≤理由见解析【解析】【分析】(1)用待定系数法求出直线AC 的解析式,根据题意用t 表示出点H 的坐标,代入求解即可;(2)根据已知,当点F 运动到点O 停止运动前,重叠最大面积是边长为1的正方形的面积,即不存在t ,使重叠面积为9136S =,故t ﹥4,用待定系数法求出直线AB 的解析式,求出点H 落在BC 边上时的t 值,求出此时重叠面积为169﹤9136,进一步求出重叠面积关于t 的表达式,代入解t 的方程即可解得t 值;(3)由已知求得点D (2,1),AC=,结合图形分情况讨论即可得出符合条件的时长.【详解】(1)由题意,A(0,2),B(-4,0),C(4,0),设直线AC 的函数解析式为y=kx+b ,将点A 、C 坐标代入,得:402k b b +=⎧⎨=⎩,解得:122k b ⎧=-⎪⎨⎪=⎩,∴直线AC 的函数解析式为122y x =-+,当点H 落在AC 边上时,点E(3-t ,0),点H (3-t ,1),将点H 代入122y x =-+,得:11(3)22t =--+,解得:t=1;(2)存在,143t =,使得9136S =.根据已知,当点F 运动到点O 停止运动前,重叠最大面积是边长为1的正方形的面积,即不存在t ,使重叠面积为9136S =,故t ﹥4,设直线AB 的函数解析式为y=mx+n ,将点A 、B 坐标代入,得:402m n n -+=⎧⎨=⎩,解得:122m n ⎧=⎪⎨⎪=⎩,∴直线AC 的函数解析式为122y x =+,当t ﹥4时,点E (3-t ,0)点H (3-t ,t-3),G(0,t-3),当点H 落在AB 边上时,将点H 代入122y x =+,得:13(3)22t t -=-+,解得:133t =;此时重叠的面积为221316(3)(3)39t -=-=,∵169﹤9136,∴133﹤t ﹤5,如图1,设GH 交AB 于S ,EH 交AB 于T,将y=t-3代入122y x =+得:1322t x -=+,解得:x=2t-10,∴点S(2t-10,t-3),将x=3-t 代入122y x =+得:11(3)2(7)22y t t =-+=-,∴点T 1(3,(7))2t t --,∴AG=5-t ,SG=10-2t ,BE=7-t ,ET=1(7)2t -,211(7)24BET S BE ET t ∆==- ,21(5)2ASG S AG SG t ∆==- 所以重叠面积S=AOB BET ASG S S S ∆∆∆--=4-21(7)4t --2(5)t -=2527133424t t -+-,由2527133424t t -+-=9136得:1143t =,29215t =﹥5(舍去),∴143t =;(3)可能,35≤t≤1或t=4.∵点D 为AC 的中点,且OA=2,OC=4,∴点D (2,1),AC=,易知M 点在水平方向以每秒是4个单位的速度运动;当0﹤t ﹤12时,M 在线段OD 上,H 未到达D 点,所以M 与正方形不相遇;当12﹤t ﹤1时,12+12÷(1+4)=35秒,∴t =35时M 与正方形相遇,经过1÷(1+4)=15秒后,M 点不在正方行内部,则3455t ≤≤;当t=1时,由(1)知,点F 运动到原E 点处,M 点到达C 处;当1≤t≤2时,当t=1+1÷(4-1)=43秒时,点M 追上G 点,经过1÷(4-1)=13秒,点M 都在正方形EFGH 内(含边界),4533t ≤≤当t=2时,点M 运动返回到点O 处停止运动,当t=3时,点E 运动返回到点O 处,当t=4时,点F 运动返回到点O 处,当35t ≤≤时,点M 都在正方形EFGH 内(含边界),综上,当3455t ≤≤或4533t ≤≤或35t ≤≤时,点M 可能在正方形EFGH 内(含边界).【点睛】本题考查了一次函数与几何图形的综合,涉及求一次函数的解析式、正方形的性质、直角三角形的性质、不规则图形的面积、解一元二次方程等知识,解答的关键是认真审题,提取相关信息,利用待定系数法、数形结合法等解题方法确定解题思路,进而推理、探究、发现和计算.13.(2020·黑龙江哈尔滨?中考真题)已知,在平面直角坐标系中,点O 为坐标原点,直线AB 与x 轴的正半轴交于点A ,与y 轴的负半轴交于点B ,OA OB =,过点A 作x 轴的垂线与过点O 的直线相交于点C ,直线OC 的解析式为34y x =,过点C 作CM y ⊥轴,垂足为,9M OM =.(1)如图1,求直线AB 的解析式;(2)如图2,点N 在线段MC 上,连接ON ,点P 在线段ON 上,过P 点作PD x ⊥轴,垂足为D ,交OC 于点E ,若NC OM =,求PE OD的值;(3)如图3,在(2)的条件下,点F 为线段AB 上一点,连接OF ,过点F 作OF 的垂线交线段AC 于点Q ,连接BQ ,过点F 作x 轴的平行线交BQ 于点G ,连接PF 交x 轴于点H ,连接EH ,若,DHE DPH GQ FG ∠=∠-=,求点P 的坐标.【答案】(1)12y x =-;(2)94;(3)1236(,)55P .【解析】【分析】(1)根据题意求出A ,B 的坐标即可求出直线AB 的解析式;(2)求出N (3,9),以及ON 的解析式为y=3x ,设P (a ,3a ),表达出PE 及OD 即可解答;(3)如图,设直线GF 交CA 延长线于点R ,交y 轴于点S ,过点F 作FT ⊥x 轴于点T ,先证明四边形OSRA 为矩形,再通过边角关系证明△OFS ≌△FQR ,得到SF=QR ,进而证明△BSG ≌△QRG ,得到SG=RG=6,设FR=m ,根据GQ FG -=,以及在Rt △GQR 中利用勾股定理求出m 的值,得到FS=8,AR=4,证明四边形OSFT 为矩形,得到OT=FS=8,根据∠DHE=∠DPH ,利用正切函数的定义得到DE DH DH PD=,从而得到DH=32a ,根据∠PHD=∠FHT ,得到HT=2,再根据OT=OD+DH+HT ,列出关于a 的方程即可求出a 的值,从而得到点P 的坐标.【详解】解:(1)∵CM ⊥y 轴,OM=9,∴当y=9时,394x =,解得:x=12,∴C (12,9),∵CA ⊥x 轴,则A (12,0),∴OB=OA=12,则B (0,-12),设直线AB 的解析式为y=kx+b ,∴12012k b b +=⎧⎨=-⎩,解得:112k b =⎧⎨=-⎩,∴12y x =-;(2)由题意可得,∠CMO=∠OAC=∠MOA=90°,∴四边形MOAC 为矩形,∴MC=OA=12,∵NC=OM ,∴NC=9,则MN=MC-NC=3,∴N (3,9)设直线ON 的解析式为1y k x =,将N (3,9)代入得:193k =,解得:13k =,∴y=3x ,设P (a ,3a )∵PD ⊥x 轴交OC 于点E ,交x 轴于点D ,∴3(,)4E a a ,(a,0)D ,∴PE=39344a a a -=,OD=a ,∴9944a PE OD a ==;(3)如图,设直线GF 交CA 延长线于点R ,交y 轴于点S ,过点F 作FT ⊥x 轴于点T ,∵GF ∥x 轴,∴∠OSR=∠MOA=90°,∠CAO=∠R=90°,∠BOA=∠BSG=90°,∠OAB=∠AFR ,∴∠OSR=∠R=∠AOS=∠BSG=90°,则四边形OSRA为矩形,∴OS=AR,SR=OA=12,∵OA=OB,∴∠OBA=∠OAB=45°,∴∠FAR=90°-∠AFR=45°,∴∠FAR=∠AFR,∴FR=AR=OS,∵QF⊥OF,∴∠OFQ=90°,∴∠OFS+∠QFR=90°,∵∠SOF+∠OFS=90°,∴∠SOF=∠QFR,∴△OFS≌△FQR,∴SF=QR,∵∠SFB=∠AFR=45°,∴∠SBF=∠SFB,∴BS=SF=QR,∵∠SGB=∠RGQ,∴△BSG≌△QRG,∴SG=RG=6,设FR=m,则AR=m,∴QR=SF=12-m,∴=,-=,∵GQ FG∴66m m +-=+,∵QG 2=GR 2+QR 2,即222(6)6(12)m m +=+-,解得:m=4,∴FS=8,AR=4,∵∠OAB=∠FAR ,FT ⊥OA ,FR ⊥AR ,∴FT=FR=AR=4,∠OTF=90°,∴四边形OSFT 为矩形,∴OT=FS=8,∵∠DHE=∠DPH ,∴tan ∠DHE=tan ∠DPH ,∴DE DH DH PD=,由(2)可知,DE=34a ,PD=3a ,∴343a DH DH a=,解得:DH=32a ,∴tan ∠PHD=3232PD a DH a ==,∵∠PHD=∠FHT ,∴tan ∠FHT=2TF HT =,∴HT=2,∵OT=OD+DH+HT ,∴3282a a ++=,∴a=125,∴1236(,)55P 【点睛】本题考查了一次函数与几何综合问题,涉及了一次函数解析式的求法,矩形的判定与性质,全等三角形的判定与性质以及锐角三角函数的定义等知识点,第(3)问难度较大,解题的关键是正确做出辅助线,熟悉几何的基本知识,综合运用全等三角形以及锐角三角函数的概念进行解答.类型二与平行四边形有关14.(2022·山东泰安)如图,四边形ABCD 为平行四边形,则点B 的坐标为________.【答案】()2,1--【分析】根据平行四边形的性质以及点的平移即可得出结论.【详解】解: 四边形ABCD 为平行四边形,∴DA CB ∥,即将D 点平移到A 的过程与将C 点平移到B 的过程保持一致,将D 点平移到A 的过程是::134x --=-(向左平移4各单位长度);:220y -=(上下无平移);∴将C 点平移到B 的过程按照上述一致过程进行得到()24,1B --,即()2,1B --,故答案为:()2,1--.【点睛】本题考查平行四边形的性质及点的平移,掌握点的平移的代数表示是解决问题的关键.15.(2022·甘肃武威)如图1,在菱形ABCD 中,60A ∠=︒,动点P 从点A 出发,沿折线AD DC CB →→方向匀速运动,运动到点B 停止.设点P 的运动路程为x ,APB △的面积为y ,y 与x 的函数图象如图2所示,则AB 的长为()AB .C .D .【答案】B【分析】根据图1和图2判定三角形ABD 为等边三角形,它的面积为【详解】解:在菱形ABCD 中,∠A=60°,∴△ABD 为等边三角形,设AB=a ,由图2可知,△ABD 的面积为∴△ABD 的面积24a ==解得:a=故选B【点睛】本题考查了动点问题的函数图象,根据菱形的性质和函数图象,能根据图形得出正确信息是解此题的关键.16.(2020·黑龙江牡丹江?中考真题)如图,已知直线AB 与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B ,线段OA 的长是方程27180x x --=的一个根,12OB OA =.请解答下列问题:(1)求点A ,B 的坐标;(2)直线EF 交x 轴负半轴于点E ,交y 轴正半轴于点F ,交直线AB 于点C .若C 是EF 的中点,6OE =,反比例函数k y x=图象的一支经过点C ,求k 的值;(3)在(2)的条件下,过点C 作CD OE ⊥,垂足为D ,点M 在直线AB 上,点N 在直线CD 上.坐标平面内是否存在点P ,使以D ,M ,N ,P 为顶点的四边形是正方形?若存在,请写出点P 的个数,并直接写出其中两个点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)A (9,0),B (0,92);(2)-18;(3)存在5个,(9,12)或(9,-12)或(1,0)或(-7,4)或(-15,0).【解析】【分析】(1)解一元二次方程,得到点A 的坐标,再根据12OB OA =可得点B 坐标;(2)利用待定系数法求出直线AB 的表达式,根据点C 是EF 的中点,得到点C 横坐标,代入可得点C 坐标,根据点C 在反比例函数图像上求出k 值;(3)画出图形,可得点P 共有5个位置,分别求解即可.【详解】解:(1)∵线段OA 的长是方程27180x x --=的一个根,解得:x=9或-2(舍),而点A 在x 轴正半轴,∴A (9,0),∵12OB OA =,∴B (0,92);(2)∵6OE =,∴E (-6,0),设直线AB 的表达式为y=kx+b ,将A 和B 代入,得:0992k b b =+⎧⎪⎨=⎪⎩,解得:1292k b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴AB 的表达式为:1922y x =-+,∵点C 是EF 的中点,∴点C 的横坐标为-3,代入AB 中,y=6,则C (-3,6),∵反比例函数k y x=经过点C ,则k=-3×6=-18;(3)存在点P ,使以D ,M ,N ,P 为顶点的四边形是正方形,如图,共有5种情况,在四边形DM 1P 1N 1中,M 1和点A 重合,∴M 1(9,0),此时P 1(9,12);在四边形DP 3BN 3中,点B 和M 重合,可知M 在直线y=x+3上,联立:31922y x y x =+⎧⎪⎨=-+⎪⎩,解得:14x y =⎧⎨=⎩,∴M (1,4),∴P 3(1,0),同理可得:P 2(9,-12),P 4(-7,4),P 5(-15,0).故存在点P 使以D ,M ,N ,P 为顶点的四边形是正方形,点P 的坐标为P 1(9,12),P 2(9,-12),P 3(1,0),P 4(-7,4),P 5(-15,0).【点睛】本题考查了解一元二次方程,一次函数表达式,正方形的性质,反比例函数表达式,难度较大,解题的关键是根据图像画出符合条件的正方形.类型三最值问题17.(2020·江苏宿迁?中考真题)如图,在平面直角坐标系中,Q是直线y=﹣12x+2上的一个动点,将Q绕点P(1,0)顺时针旋转90°,得到点Q',连接OQ',则OQ'的最小值为()A.455B C.523D.655【答案】B【解析】【分析】利用等腰直角三角形构造全等三角形,求出旋转后Q′的坐标,然后根据勾股定理并利用二次函数的性质即可解决问题.【详解】解:作QM⊥x轴于点M,Q′N⊥x轴于N,设Q(m,122m-+),则PM=1m﹣,QM=122m-+,∵∠PMQ=∠PNQ′=∠QPQ′=90°,∴∠QPM+∠NPQ′=∠PQ′N+∠NPQ′,∴∠QPM=∠PQ′N ,在△PQM 和△Q′PN 中,'90''PMQ PNQ QPM PQ N PQ Q P ∠=∠=︒⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△PQM ≌△Q′PN(AAS),∴PN=QM=122m -+,Q′N=PM=1m ﹣,∴ON=1+PN=132m -,∴Q′(132m -,1m ﹣),∴OQ′2=(132m -)2+(1m ﹣)2=54m 2﹣5m+10=54(m ﹣2)2+5,当m=2时,OQ′2有最小值为5,∴OQ′故选:B .【点睛】本题考查了一次函数图象上点的坐标特征,一次函数的性质,三角形全等的判定和性质,坐标与图形的变换-旋转,二次函数的性质,勾股定理,表示出点的坐标是解题的关键18.(2020·湖南永州?中考真题)已知点()00,P x y 和直线y kx b =+,求点P 到直线y kx b =+的距离d可用公式d =C 的圆心C 的坐标为()1,1,半径为1,直线l 的表达式为26y x =-+,P 是直线l 上的动点,Q 是C 上的动点,则PQ 的最小值是()A .355B .3515-C .6515-D .2【答案】B 【解析】【分析】过点C 作直线l 的垂线,交C 于点Q ,交直线l 于点P ,此时PQ 的值最小,利用公式计算即可.【详解】过点C 作直线l 的垂线,交C 于点Q ,交直线l 于点P ,此时PQ 的值最小,如图,∵点C 到直线l 的距离()00222116355112kx y b d k -+-⨯-+==++-,C 半径为1,∴PQ 的最小值是3515-,故选:B.【点睛】此题考查公式的运用,垂线段最短的性质,正确理解公式中的各字母的含义,确定点P与点Q最小时的位置是解题的关键.A B-,在x19.(2020·辽宁鞍山?中考真题)如图,在平面直角坐标系中,已知(3,6),(2,2)CD=,线段CD在x轴上平移,当轴上取两点C,D(点C在点D左侧),且始终保持1+的值最小时,点C的坐标为________.AD BC【答案】(-1,0)【解析】【分析】作点B关于x轴的对称点B′,将B′向右平移1个单位得到B″,连接AB″,与x轴交于点D,过点B′作AB″的平行线,与x轴交于点C,得到此时AD+BC的值最小,求出直线AB″,得到点D坐标,从而可得点C坐标.【详解】解:如图,作点B关于x轴的对称点B′,将B′向右平移1个单位得到B″,连接AB″,与x轴交于点D,过点B′作AB″的平行线,与x轴交于点C,可知四边形B′B″DC为平行四边形,则B′C=B″D,由对称性质可得:BC=B′C,∴AD+BC=AD+B′C=AD+B″D=AB″,则此时AB″最小,即AD+BC最小,∵A(3,6),B(-2,2),∴B′(-2,-2),∴B″(-1,-2),设直线AB″的表达式为:y=kx+b,则632k bk b=+⎧⎨-=-+⎩,解得:2kb=⎧⎨=⎩,∴直线AB″的表达式为:y=2x,令y=0,解得:x=0,即点D坐标为(0,0),∴点C坐标为(-1,0),故答案为:(-1,0).【点睛】本题考查了轴对称的性质,最短路径问题,一次函数表达式,解题的关键是找到AD+BC最小时的情形20.(2020•连云港)如图,在平面直角坐标系xOy中,半径为2的⊙O与x轴的正半轴交于点A,点B是⊙O上一动点,点C为弦AB的中点,直线y=34x﹣3与x轴、y轴分别交于点D、E,则△CDE面积的最小值为.【分析】如图,连接OB,取OA的中点M,连接CM,过点M作MN⊥DE于N.首先证明点C的运动轨迹是以M为圆心,1为半径的⊙M,设⊙M交MN于C′.求出MN,当点C与C′重合时,△C′DE的面积最小.【解析】如图,连接OB,取OA的中点M,连接CM,过点M作MN⊥DE于N.∵AC=CB,AM=OM,∴MC=12OB=1,∴点C的运动轨迹是以M为圆心,1为半径的⊙M,设⊙M交MN于C′.∵直线y=34x﹣3与x轴、y轴分别交于点D、E,∴D(4,0),E(0,﹣3),∴OD =4,OE =3,∴DE =32+42=5,∵∠MDN =∠ODE ,∠MND =∠DOE ,∴△DNM ∽△DOE ,∴MN OE=DM DE,∴MN 3=35,∴MN =95,当点C 与C′重合时,△C′DE 的面积最小,最小值=12×5×(95−1)=2,故答案为2.21.(2020·江苏连云港?中考真题)如图,在平面直角坐标系xOy 中,半径为2的O 与x 轴的正半轴交于点A ,点B 是O 上一动点,点C 为弦AB 的中点,直线334y x =-与x 轴、y 轴分别交于点D 、E ,则CDE △面积的最小值为________.【答案】2【解析】【分析】如图,连接OB ,取OA 的中点M ,连接CM ,过点M 作MN ⊥DE 于N .首先证明点C 的运动轨迹是以M 为圆心,1为半径的⊙M ,设⊙M 交MN 于C′.求出MN ,当点C 与C′重合时,△C′DE的面积最小.【详解】解:如图,连接OB,取OA的中点M,连接CM,过点M作MN⊥DE于N.∵AC=CB,AM=OM,∴MC=12OB=1,∴点C的运动轨迹是以M为圆心,1为半径的⊙M,设⊙M交MN于C′.∵直线y=34x-3与x轴、y轴分别交于点D、E,∴D(4,0),E(0,-3),∴OD=4,OE=3,∴5 DE===,∵∠MDN=∠ODE,∠MND=∠DOE,∴△DNM∽△DOE,∴MN DM OE DE=,∴3 35 MN=,∴95 MN=,当点C 与C′重合时,△C′DE 的面积最小,△C′DE 的面积最小值1951225⎛⎫=⨯⨯-= ⎪⎝⎭,故答案为2.【点睛】本题考查三角形的中位线定理,三角形的面积,一次函数的性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造三角形的中位线解决问题,属于中考常考题型.22.(2020·北京中考真题)在平面直角坐标系xOy 中,⊙O 的半径为1,A ,B 为⊙O 外两点,AB=1.给出如下定义:平移线段AB ,得到⊙O 的弦A B ''(,A B ''分别为点A ,B 的对应点),线段AA '长度的最小值称为线段AB 到⊙O 的“平移距离”.(1)如图,平移线段AB 到⊙O 的长度为1的弦12PP 和34P P ,则这两条弦的位置关系是;在点1234,,,P P P P 中,连接点A 与点的线段的长度等于线段AB 到⊙O 的“平移距离”;(2)若点A ,B 都在直线y =+上,记线段AB 到⊙O 的“平移距离”为1d ,求1d 的最小值;(3)若点A 的坐标为32,2⎛⎫ ⎪⎝⎭,记线段AB 到⊙O 的“平移距离”为2d ,直接写出2d 的取值范围.【答案】(1)平行,P 3;(2)32;(3)233922d ≤≤。
一次函数与特殊图形动点问题压轴题探究(解析版)

【期末复习】浙教版八年级上册提分专题:一次函数与特殊图形动点问题压轴题探究类型一一次函数与等腰直角三角形❖当一个直角(或者一个等腰直角三角形)放在一条直线上或平面直角坐标系中时,常通过构造“K型图”全等来转化等量线段。
【类题训练】1.已知A点坐标为A()点B在直线y=﹣x上运动,当线段AB最短时,B点坐标()A.(0,0)B.(,﹣)C.(1,﹣1)D.(﹣,)【分析】根据题意画出图形,由垂线段最短得到AB垂直于直线y=﹣x时AB最短,此时过B作BD垂直于x轴,由直线y=﹣x为第二、四象限的角平分线,得出∠AOB为45°,再由∠ABO为直角,得到三角形AOB为等腰直角三角形,利用三线合一得到D为OA的中点,BD为斜边OA上的中线,利用直角三角形中斜边上的中线等于斜边的一半,得到BD为OA的一半,由A的坐标求出OA的长,得出BD的长,而三角形BOD也为等腰直角三角形,得到OD=BD,求出OD的长,最后由B在第四象限,即可确定出B的坐标.【解答】解:根据题意画出相应的图形,如图所示:当AB⊥OB时,AB最短,此时过B作BD⊥x轴,交x轴于点D,由直线y=﹣x为第二、四象限的角平分线,得到∠AOB=45°,∵A(,0),即OA=,∠ABO=90°,∴△AOB为等腰直角三角形,∴OD=AD,即BD为Rt△AOB斜边上的中线,∴BD=OA=,又∵∠BOD=45°,∠BDO=90°,∴△OBD为等腰直角三角形,∴OD=BD=,∵B在第四象限,∴B的坐标为(,﹣).故选:B.2.如图,平面直角坐标系中,已知直线y=x上一点P(1,1),C为y轴上一点,连接PC,线段PC绕点P顺时针旋转90°至线段PD,过点D作直线AB⊥x轴,垂足为B,直线AB与直线y=x交于点A,且BD=2AD,连接CD,直线CD与直线y=x交于点Q,则点Q的坐标为()A.(,)B.(3,3)C.(,)D.(,)【分析】过P作MN⊥y轴,交y轴于M,交AB于N,过D作DH⊥y轴,交y轴于H,∠CMP=∠DNP=∠CPD =90°,求出∠MCP=∠DPN,证△MCP≌△NPD,推出DN=PM,PN=CM,设AD=a,求出DN=2a﹣1,得出2a﹣1=1,求出a=1,得出D的坐标,在Rt△DNP中,由勾股定理求出PC=PD=,在Rt△MCP中,由勾股定理求出CM=2,得出C的坐标,设直线CD的解析式是y=kx+3,把D(3,2)代入求出直线CD的解析式,解由两函数解析式组成的方程组,求出方程组的解即可.【解答】解:过P作MN⊥y轴,交y轴于M,交AB于N,过D作DH⊥y轴,交y轴于H,∠CMP=∠DNP=∠CPD=90°,∴∠MCP+∠CPM=90°,∠MPC+∠DPN=90°,∴∠MCP=∠DPN,∵P(1,1),∴OM=BN=1,PM=1,在△MCP和△NPD中,∴△MCP≌△NPD(AAS),∴DN=PM,PN=CM,∵BD=2AD,∴设AD=a,BD=2a,∵P(1,1),∴DN=2a﹣1,则2a﹣1=1,a=1,即BD=2.∵直线y=x,∴AB=OB=3,在Rt△DNP中,由勾股定理得:PC=PD==,在Rt△MCP中,由勾股定理得:CM==2,则C的坐标是(0,3),设直线CD的解析式是y=kx+3,把D(3,2)代入得:k=﹣,即直线CD的解析式是y=﹣x+3,即方程组得:,即Q的坐标是(,).故选:D.3.如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,A点坐标(6,0),B点坐标(3,﹣3),动点P从A点出发,沿x 轴正方向运动,连接BP,以BP为直角边向下作等腰直角三角形BPC,∠PBC=90°,连接OC,当OC=10时,点P的坐标为()A.(7,0)B.(8,0)C.(9,0)D.(10,0)【分析】过点C作CE⊥y轴于点E,过点B作BD⊥OA于点D,延长DB交CE于点F,证明△PDB≌△BFC(AAS),由全等三角形的性质得出DP=BF,BD=CF=3,由勾股定理求出OE的长,则可得出答案.【解答】解:过点C作CE⊥y轴于点E,过点B作BD⊥OA于点D,延长DB交CE于点F,∵B(3,﹣3),A(6,0),∴OD=DA=BD=3,∵△PBC为等腰直角三角形,∴PB=BC,∠PBC=90°,∵∠PBD+∠CBF=90°,∠CBF+∠BCF=90°,∴∠PBD=∠BCF,∴△PDB≌△BFC(AAS),∴DP=BF,BD=CF=3,∴CE=EF+CF=6,∵OC=10,∴EO===8,∴DF=8,∴BF=5,∴DP=5,∴OP=DP+OD=8,∴P(8,0).故选:B.4.如图,平面直角坐标系中,点A在直线y=x+上,点C在直线y=﹣x+4上,点A,C都在第一象限内,点B,D在x轴上,若△AOB是等边三角形,△BCD是以BD为底边的等腰直角三角形,则点D的坐标为.【分析】设OG=x,作AG⊥OB根据等边三角形的性质即可求出GA,将A的坐标代入y=x+即可求出A;作CH⊥BD,设BH=m,根据等腰直角三角形的性质求出CH,然后将C的横纵坐标代入直线y=﹣x+4,即可求出m,从而确定D点坐标.【解答】解:作AG⊥OB,CH⊥BD,垂足分别为G,H,如下图所示:设OG=x,∵△OAB是等边三角形,∴G为OB的中点,∠AOB=60°,∴OB=OA=2x,AG=,∵A点在直线y=x+上,∴=x+,解得x=,∴OB=2OG=3,设BH=m,∵△BCD是等腰直角三角形,∴∠CBH=45°,∴BH=CH=DH,∴C(3+m,m),∵点C在直线y=﹣x+4上,∴m=﹣(m+3)+4,解得m=,∴BD=2BH=,∴OD=OB+BD=3+=,∴D(,0).故答案为:(,0).5.如图,在平面直角坐标系中,直线l1:y=x与直线l2:y=kx+b(k≠0)相交于点A(a,3),直线l2与y轴交于点B(0,﹣5).(1)求直线l2的函数解析式;(2)将△OAB沿直线l2翻折得到△CAB,使点O与点C重合,AC与x轴交于点D.求证:AC∥OB;(3)在直线BC下方是否存在点P,使△BCP为等腰直角三角形?若存在,直接写出点P坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)解方程得到A(4,3),待定系数法即可得到结论;(2)根据勾股定理得到OA==5,根据等腰三角形的性质得到∠OAB=∠OBA,根据折叠的性质得到∠OAB=∠CAB,于是得到结论;(3)过C作CM⊥OB于M,求得CM=OD=4,得到C(4,﹣2),过P1作P1N⊥y轴于N,根据全等三角形的判定和性质定理即可得到结论.【解答】解:(1)∵直线l₁:y=x与直线l₂:y=kx+b相交于点A(a,3),∴A(4,3),∵直线交l₂交y轴于点B(0,﹣5),∴y=kx﹣5,把A(4,3)代入得,3=4k﹣5,∴k=2,∴直线l₂的解析式为y=2x﹣5;(2)∵OA==5,∴OA=OB,∴∠OAB=∠OBA,∵将△OAB沿直线l2翻折得到△CAB,∴∠OAB=∠CAB,∴∠OBA=∠CAB,∴AC∥OB;(3)存在.理由如下:如图,过C作CM⊥OB于M,则CM=OD=4,∵BC=OB=5,∴BM=3,∴OM=2,∴C(4,﹣2),过P1作P1N⊥y轴于N,∵△BCP是等腰直角三角形,∴∠CBP1=90°,∴∠MCB=∠NBP1,∵BC=BP1,∴△BCM≌△P1BN(AAS),∴BN=CM=4,∴P1(3,﹣9);同理可得,P2(7,﹣6),P3(,﹣).类型二一次函数与最值➢最值常结合模型——将军饮马;➢“两定一动型”将军饮马解决步骤:①对称;②连接;➢“两定两动型”将军饮马解决步骤:①平移;②对称;③连接;1.已知直线l1:y=kx+b与直线l2:y=﹣x+m都经过C(﹣,),直线l1交y轴于点B(0,4),交x轴于点A,直线l2交y轴于点D,P为y轴上任意一点,连接P A、PC,有以下说法:①方程组的解为;②△BCD为直角三角形;③S△ABD=6;④当P A+PC的值最小时,点P的坐标为(0,1).其中正确的说法是()A.①②③B.①②④C.①③④D.①②③④【分析】根据一次函数图象与二元一次方程的关系,利用交点坐标可得方程组的解;根据两直线的系数的积为﹣1,可知两直线互相垂直;求得BD和AO的长,根据三角形面积计算公式,即可得到△ABD的面积;根据轴对称的性质以及两点之间,线段最短,即可得到当P A+PC的值最小时,点P的坐标为(0,1).【解答】解:①∵直线l1:y=kx+b与直线l2:y=﹣x+m都经过C(﹣,),∴方程组的解为,故①正确,符合题意;②把B(0,4),C(﹣,)代入直线l1:y=kx+b,可得,解得,∴直线l1:y=2x+4,又∵直线l2:y=﹣x+m,∴直线l1与直线l2互相垂直,即∠BCD=90°,∴△BCD为直角三角形,故②正确,符合题意;③把C(﹣,)代入直线l2:y=﹣x+m,可得m=1,y=﹣x+1中,令x=0,则y=1,∴D(0,1),∴BD=4﹣1=3,在直线l1:y=2x+4中,令y=0,则x=﹣2,∴A(﹣2,0),∴AO=2,∴S△ABD=×3×2=3,故③错误,不符合题意;④点A关于y轴对称的点为A'(2,0),由点C、A′的坐标得,直线CA′的表达式为:y=﹣x+1,令x=0,则y=1,∴当P A+PC的值最小时,点P的坐标为(0,1),故④正确,符合题意;故选:B.2.如图,在直角坐标系中,直线y=x+4分别交x轴,y轴于A,B两点,C为OB的中点,点D在第二象限,且四边形AOCD为矩形,P是CD上一个动点,过点P作PH⊥OA于H,Q是点B关于点A的对称点,则BP+PH+HQ 的最小值为.【分析】根据直线y=x+4先确定OA和OB的长,证明四边形PHOC是矩形,得PH=OC=BC=2,再证明四边形PBCH是平行四边形,则BP=CH,在BP+PH+HQ中,PH=2是定值,所以只要CH+HQ的值最小就可以,当C、H、Q在同一直线上时,CH+HQ的值最小,利用平行四边形的性质求出即可.【解答】解:如图,连接CH,∵直线y=x+4分别交x轴,y轴于A,B两点,∴OB=4,OA=3,∵C是OB的中点,∴BC=OC=2,∵∠PHO=∠COH=∠DCO=90°,∴四边形PHOC是矩形,∴PH=OC=BC=2,∵PH∥BC,∴四边形PBCH是平行四边形,∴BP=CH,∴BP+PH+HQ=CH+HQ+2,要使CH+HQ的值最小,只需C、H、Q三点共线即可,∵点Q是点B关于点A的对称点,∴Q(﹣6,﹣4),又∵点C(0,2),根据勾股定理可得CQ==6,此时,BP+PH+HQ=CH+HQ+PH=CQ+2=6+2,即BP+PH+HQ的最小值为6+2;故答案为:6+2.3.如图,将一块等腰直角三角板ABC放置在平面直角坐标系中,∠ACB=90°,AC=BC,点A在y轴的正半轴上,点C在x轴的负半轴上,点B在第二象限,AC所在直线的函数表达式是y=2x+4,若保持AC的长不变,当点A在y轴的正半轴滑动,点C随之在x轴的负半轴上滑动,则在滑动过程中,点B与原点O的最大距离是.【分析】根据自变量与函数值得对应关系,可得A,C点坐标,根据勾股定理,可得AC的长度;根据全等三角形的判定与性质,可得CD,BD的长,可得B点坐标;首先取AC的中点E,连接BE,OE,OB,可求得OE与BE的长,然后由三角形三边关系,求得点B到原点的最大距离.【解答】解:当x=0时,y=2x+4=4,∴A(0,4);当y=2x+4=0时,x=﹣2,∴C(﹣2,0).∴OA=4,OC=2,∴AC==2.如图所示,过点B作BD⊥x轴于点D.∵∠ACO+∠ACB+∠BCD=180°,∠ACO+∠CAO=90°,∠ACB=90°,∴∠CAO=∠BCD.在△AOC和△CDB中,,∴△AOC≌△CDB(AAS),∴CD=AO=4,DB=OC=2,OD=OC+CD=6,∴点B的坐标为(﹣6,2).如图所示.取AC的中点E,连接BE,OE,OB,∵∠AOC=90°,AC=2,∴OE=CE=AC=,∵BC⊥AC,BC=2,∴BE==5,若点O,E,B不在一条直线上,则OB<OE+BE=5+.若点O,E,B在一条直线上,则OB=OE+BE=5+,∴当O,E,B三点在一条直线上时,OB取得最大值,最大值为5+,故答案为:5+.类型三一次函数与等腰三角形存在性➢点在图象上,则点的坐标符合直线的解析式➢“两定一动型”等腰三角形——即已知两个定点,求第三个点的坐标,使形成等腰三角形;➢解决办法:“两圆一线”“两圆”:以两个顶点为圆心,两定点组成线段长为半径作圆,圆与目标直线的交点即为所求的动点;“一线”:两定点组成线段的中垂线与目标直线的交点即为所求的动点;(求解常需要结合勾股定理)1.如图所示,已知直线与x、y轴交于B、C两点,A(0,0),在△ABC内依次作等边三角形,使一边在x轴上,另一个顶点在BC边上,作出的等边三角形分别是第1个△AA1B1,第2个△B1A2B2,第3个△B2A3B3,…则第n个等边三角形的边长等于.【分析】根据题目已知条件可推出,AA1=OC=,B1A2=A1B1=,依此类推,第n个等边三角形的边长等于.【解答】解:∵直线与x、y轴交于B、C两点,∴OB=,OC=1,∴BC=2,∴∠OBC=30°,∠OCB=60°.而△AA1B1为等边三角形,∠A1AB1=60°,∴∠COA1=30°,∴∠CA1O=90°.在Rt△CAA1中,AA1=OC=,同理得:B1A2=A1B1=,依此类推,第n个等边三角形的边长等于.故答案为:.2.已知平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A坐标为(0,8),点B坐标为(4,0),点E是直线y=x+4上的一个动点,若∠EAB=∠ABO,则点E的坐标为.【分析】分两种情况:当点E在y轴右侧时,由条件可判定AE∥BO,容易求得E点坐标;当点E在y轴左侧时,可设E点坐标为(a,a+4),过AE作直线交x轴于点C,可表示出直线AE的解析式,可表示出C点坐标,再根据勾股定理可表示出AC的长,由条件可得到AC=BC,可得到关于a的方程,可求得E点坐标.【解答】解:当点E在y轴右侧时,如图1,连接AE,∵∠EAB=∠ABO,∴AE∥OB,∵A(0,8),∴E点纵坐标为8,又E点在直线y=x+4上,把y=8代入可求得x=4,∴E点坐标为(4,8);当点E在y轴左侧时,过A、E作直线交x轴于点C,如图2,设E点坐标为(a,a+4),设直线AE的解析式为y=kx+b,把A、E坐标代入可得,解得,∴直线AE的解析式为y=x+8,令y=0可得x+8=0,解得x=,∴C点坐标为(,0),∴AC2=OC2+OA2,即AC2=()2+82,∵B(4,0),∴BC2=(4﹣)2=()2﹣+16,∵∠EAB=∠ABO,∴AC=BC,∴AC2=BC2,即()2+82=()2﹣+16,解得a=﹣12,则a+4=﹣8,∴E点坐标为(﹣12,﹣8).方法二:设C(m,0),∵∠CAB=∠CBA,∴AC=BC,∴(4﹣m)2=m2+82,解得m=﹣6,∴直线AE的解析式为y=x+8,由,解得.∴E(﹣12,﹣8).综上可知,E点坐标为(4,8)或(﹣12,﹣8).故答案为:(4,8)或(﹣12,﹣8).3.如图,直线AB:y=x+与坐标轴交于A、B两点,点C与点A关于y轴对称.CD⊥x轴与直线AB交于点D.(1)求点A和点B的坐标;(2)点P在直线CD上运动,且始终在直线AB下方,当△ABP的面积为时,求出点P的坐标;(3)在(2)的条件下,点Q为直线CD上一动点,直接写出所有使△APQ是以AP为腰的等腰三角形的点Q 的坐标.【分析】(1)对于y=x+,令x=0,则y=,令y=0,解得x=﹣2,即可求解;(2)由△ABP的面积=S△HBP+S△HBA,即可求解;(3)求出线段AP、AQ、PQ的长度,再分AP=PQ、AP=AQ两种情况,分别求解即可.【解答】解:(1)对于y=x+,令x=0,则y=,令y=0,解得x=﹣2,故点A、B的坐标分别为(﹣2,0)、(0,);(2)设直线AP交y轴于点H,设直线AP的表达式为:y=k(x+2),当x=0时,y=2k,当x=2时,y=4k,即点H、P的坐标分别为(0,2k),(2,4k),则△ABP的面积=S△HBP+S△HBA=×AC×BH=×(﹣2k)=,解得:k=﹣,∴点P的坐标为(2,﹣);(3)由(2)知,点P的坐标为(2,﹣),点A(﹣2,0),设点Q(2,t),由勾股定理得:AP2=(2+2)2+()2=16+,同理可得:PQ2=(t+)2,AQ2=16+t2,当AP=PQ时,即16+=(t+)2,解得t=或,故点Q的坐标为(2,)或(2,);当AP=AQ时,即16+=16+t2,解得t=(负值已舍去),故点Q的坐标为(2,);综上,点Q的坐标为:(2,)或(2,)或(2,).类型四一次函数与全等三角形1.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线与x轴交于点A,与y轴交于点B,将△AOB沿过点A的直线折叠,使点B落在x轴负半轴上,记作点C,折痕与y轴交点交于点D,则点C的坐标为,点D的坐标为.【分析】由折叠的性质得到三角形ABD与三角形ACD全等,利用全等三角形的对应边相等得到BD=CD,AB =AC,由一次函数解析式求出A与B坐标,确定出OA与OB的长,由BD+OD=OB,OC+OA=AC,在直角三角形COD中,设CD=x,表示出OD,利用勾股定理求出x的值,即可确定出C与D坐标.【解答】解:由折叠的性质得:△ADB≌△ADC,∴AB=AC,BD=CD,对于直线y=﹣x+3,令x=0,得到y=3;令y=0,得到x=4,∴OA=4,OB=3,在Rt△AOB中,根据勾股定理得:AB=5,∴OC=AC﹣OA=AB﹣OA=5﹣4=1,即C(﹣1,0);在Rt△COD中,设CD=BD=x,则OD=3﹣x,根据勾股定理得:x2=(3﹣x)2+1,解得:x=,∴OD=,即D(0,).故答案为:(﹣1,0);(0,)2.如图,正方形ABCD的边长为2,A为坐标原点,AB和AD分别在x轴、y轴上,点E是BC边的中点,过点A 的直线y=kx交线段DC于点F,连接EF,若AF平分∠DFE,则k的值为.【分析】分两种情况:①当点F在DC之间时,作出辅助线,求出点F的坐标即可求出k的值;②当点F与点C 重合时求出点F的坐标即可求出k的值.【解答】解:①如图,作AG⊥EF交EF于点G,连接AE,∵AF平分∠DFE,∴DA=AG=2,在RT△ADF和RT△AGF中,,∴RT△ADF≌RT△AGF(HL),∴DF=FG,∵点E是BC边的中点,∴BE=CE=1,∴AE==,∴GE==1,∴在RT△FCE中,EF2=FC2+CE2,即(DF+1)2=(2﹣DF)2+1,解得DF=,∴点F(,2),把点F的坐标代入y=kx得:2=k,解得k=3;②当点F与点C重合时,∵四边形ABCD是正方形,∴AF平分∠DFE,∴F(2,2),把点F的坐标代入y=kx得:2=2k,解得k=1.故答案为:1或3.3.如图,直线y=kx+6交y轴于点A,交x轴负半轴于点B,且OA=3OB,P是直线AB上的一个动点,点C的坐标为(6,0),直线PC交y轴点于D,O是原点.(1)求k的值;(2)直线AB上是否存在一点P,使得△OCD与△AOB是全等的?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)当点P在射线BA上运动时,连接OP,是否存在点P,使得△OPC为等腰三角形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)在y=kx+6中,可得A(0,6),OA=6,又OA=3OB,即知OB=2,B(﹣2,0),用待定系数法可得k的值是3;(2)由OC=6=OA,∠COD=90°=∠AOB,可知△OCD与△AOB全等,只需OD=OB=2,即D(0,2),用待定系数法得直线CD解析式为y=﹣x+2,解即可得点P的坐标为(﹣,);(3)设P(t,3t+6),且t≥﹣2,有OP2=t2+(3t+6)2,OC2=36,CP2=(t﹣6)2+(3t+6)2,分三种情况列方程即可得到答案.【解答】解:(1)在y=kx+6中,令x=0得y=6,∴A(0,6),OA=6,∵OA=3OB,∴OB=2,B(﹣2,0),把B(﹣2,0)代入y=kx+6得:0=﹣2k+6,解得k=3;∴k的值是3;(2)存在一点P,使得△OCD与△AOB是全等的,理由如下:∵C(6,0),∴OC=6=OA,∵∠COD=90°=∠AOB,∴△OCD与△AOB全等,只需OD=OB=2,∴D(0,2),设直线CD解析式为y=mx+2,把C(6,0)代入得:0=6m+2,解得m=﹣,∴直线CD解析式为y=﹣x+2,由(1)知k=3,∴直线AB解析式为y=3x+6,由得,∴点P的坐标为(﹣,);(3)存在点P,使得△OPC为等腰三角形,理由如下:设P(t,3t+6),且t≥﹣2,∵O(0,0),C(6,0),∴OP2=t2+(3t+6)2,OC2=36,CP2=(t﹣6)2+(3t+6)2,①当OP=OC时,t2+(3t+6)2=36,解得t=0或t=﹣3.6(舍去),∴P(0,6);②当OP=CP时,t2+(3t+6)2=(t﹣6)2+(3t+6)2,解得t=3,∴P(3,15);③当OC=CP时,36=(t﹣6)2+(3t+6)2,方程无实数解;综上所述,P的坐标为(0,6)或(3,15).综合练习1.已知:如图,直线y=﹣x+4分别与x轴,y轴交于A、B两点,从点P(2,0)射出的光线经直线AB反射后再射到直线OB上,最后经直线OB反射后又回到P点,则光线所经过的路程是()A.B.6C.D.【分析】由题意由题意知y=﹣x+4的点A(4,0),点B(0,4),也可知点P(2,0),设光线分别射在AB、OB上的M、N处,由于光线从点P经两次反射后又回到P点,反射角等于入射角,则∠PMA=∠BMN;∠PNO =∠BNM.由P2A⊥OA而求得.【解答】解:由题意知y=﹣x+4的点A(4,0),点B(0,4)则点P(2,0)设光线分别射在AB、OB上的M、N处,由于光线从点P经两次反射后又回到P点,根据反射规律,则∠PMA=∠BMN;∠PNO=∠BNM.作出点P关于OB的对称点P1,作出点P关于AB的对称点P2,则:∠P2MA=∠PMA=∠BMN,∠P1NO=∠PNO=∠BNM,∴P1,N,M,P2共线,∵∠P2AB=∠P AB=45°,即P2A⊥OA;PM+MN+NP=P2M+MN+P1N=P1P2==2.故选:A.2.如图,四边形OABC是一张放在平面直角坐标系中的正方形纸片,点O与坐标原点重合,点A在x轴上,点C 在y轴上.OC=5,点E在边BC上,点N的坐标为(3,0).过点N且平行于y轴的直线MN与EB交于点M.现将纸片折叠,使顶点C落在MN上的点G处,折痕为OE.(1)点G的坐标为;(2)求折痕OE所在直线的表达式;(3)若直线l:y=mx+n平行于直线OE,且与长方形ABMN有公共点,请直接写出n的取值范围.【分析】(1)根据折叠的性质求出OG,根据勾股定理计算求出GN,得到点G的坐标;(2)设CE=x,根据勾股定理求出x,求出点E的坐标,利用待定系数法求出OE所在直线的解析式;(3)根据平行的性质求出m,分别把点M、点A的坐标代入解析式求出n,得到答案.【解答】解:(1)由折叠的性质可知,OG=OC=5,由勾股定理得,GN===4,∴点G的坐标为(3,4),故答案为:(3,4);(2)设CE=x,则EM=3﹣x,由折叠的性质可知,EG=CE=x,∵GN=4,∴GM=5﹣4=1,在Rt△EMG中,EG2=EM2+MG2,即x2=(3﹣x)2+12,解得,x=,∴点E的坐标为(,5),设OE所在直线的解析式为:y=kx,则k=5,解得,k=3,∴OE所在直线的解析式为:y=3x;(3)∵直线l:y=mx+n平行于直线OE,∴m=3,即直线l的解析式为y=3x+n,当直线l经过点M(3,5)时,5=3×3+n,解得,n=﹣4,当直线l经过点A(5,0)时,0=3×5+n,解得,n=﹣15,∴直线l与长方形ABMN有公共点时,﹣15≤n≤﹣4.3.如图,一次函数y=kx+b的图象经过点A(0,5),并与直线y=x相交于点B,与x轴相交于点C,其中点B的横坐标为2.(1)求B点的坐标和k,b的值;(2)证明直线y=kx+b与直线y=x互相垂直;(3)在x轴上是否存在点P使△P AB为等腰三角形?若存在,请直接写出点P坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)因为B是直线y=x上一点,且B的横坐标为2,代入解析式中,求得B点坐标,再将A,B两点坐标代入到直线y=kx+b中,求得k和b的值;(2)根据勾股定理求出OA、OB、AB的值,利用勾股定理的逆定理即可得出结论;(3)因为△P AB为等腰三角形,且A,B两点坐标已知,P是x轴上一动点,故要分三类讨论,即BA=BP,AP =AB,P A=PB,画出图形,求解出P点坐标.【解答】解:(1)令x=2,则y=x=1,∴B的坐标为(2,1),将A,B两点坐标代入到直线y=kx+b中得,,解得,∴B的坐标为(2,1),k=﹣2,b=5;(2)证明:∵点A(0,5),B(2,1),∴OA=5,OB==,AB==2,∵52=()2+(22),∴OA2=OB2+AB2,∴∠ABO=90°,∴直线y=kx+b与直线y=x互相垂直;(3)∵△P AB为等腰三角形,∴可以分三类讨论,①当BA=BP时,如图,此时P有两个位置,分别记为P和P′,由(2)可得,AB=2,∴PB=2,设P(p,0),∴PB==2,解得:p=2+或p=2﹣,∴P(2+,0)或P(2﹣,0);②当AP=AB时,如图,∵OA⊥x轴,OA=5,AB=2,∴点A到x轴的距离为5,OA>AB,∴此时在x轴上不存在点P使△P AB为等腰三角形;③当P A=PB时,如图,设P(m,0),在Rt△POA中,P A2=OA2+OP2=52+m2=25+m2,同理,PB2=12+(2﹣m)2=m2﹣4m+5,∵P A=PB,∴25+m2=m2﹣4m+5,∴m=﹣5,∴P(﹣5,0),∴P(2+,0)或P(2﹣,0)或(﹣5,0).4.直线AB:y=x+b分别与x,y轴交于A,B两点,点A的坐标为(﹣3,0),过点B的直线交x轴正半轴于点C,且OB:OC=3:1.(1)求点B的坐标及直线BC的函数表达式;(2)在y轴存在点P,使得三点B、C、P构成等腰三角形,请直接写出点P的坐标;(3)在坐标系平面内,存在点D,使以点A,B,D为顶点的三角形与△ABC全等,请你直接写出点D的坐标.【分析】(1)由直线AB:y=x+b过点A(﹣3,0),可求出b,从而得出点B的坐标,再利用待定系数法求BC 的函数解析式即可;(2)分PB=PC,CB=CP,BC=BP三种情况,分别进行计算即可;(3)利用全等变换,分△BAD≌△ABC和△ABD≌△ABC两种情况考虑,根据∠BAO=∠ABO=45°,从而得出点D的坐标.【解答】解:(1)∵直线AB:y=x+b过点A(﹣3,0),∴0=﹣3+b,∴b=3,当x=0时,y=3,∴B(0,3),即OB=3,∵OB:OC=3:1,∴OC=1,∵点C在x轴正半轴,∴C(1,0),设直线BC的表达式为y=kx+c(k≠0),将B(0,3),C(1,0)代入得:,解得:,∴直线BC的函数表达式为y=﹣3x+3;(2)①如图所示,当PB=PC时,∵PB=PC,设OP=x,则PB=OC=3﹣x,在Rt△POC中,∠POC=90°,∴OP2+OC2=PC2,即x2+12=(3﹣x)2,解得:x=,∴点P的坐标为(0,).②当BC=PC时如图所示,∵BC=PC,∴OB=OP,∴P(0,﹣3),当BC=BP时,由B(0,3),C(0,1),∴BC=,∴BP=,∴P(0,3+)或(0,3﹣),故答案为:(0,)或(0,﹣3)或(0,3+)或(0,3﹣);(3)分△BAD≌△ABC和△ABD≌△ABC两种情况考虑,如图,①当△BAD≌△ABC,当点D在AB上方时,∵OA=OB=3,∴∠BAC=45°,∵△BAD≌△ABC,∴∠ABD=∠BAC=45°,BD=AC=4,∴D(﹣4,3);当点D在AB下方时,则BD=AC=4,∴D(0,﹣1);②当∠ABD≌△ABC时,∠BAD=∠BAC=45°,AD=AC=4,∴∠DAC=90°,∴D(﹣3,4),综上所述,点D的坐标为(﹣4,3)或(﹣3,4)或(0,﹣1).。
八年级一次函数特殊三角形点坐标解法

一、概述在初中数学中,一次函数是一个非常基础且重要的概念。
它不仅仅在数学中有着广泛的应用,同时也在实际生活中有着丰富的应用场景。
其中,一次函数特殊三角形点坐标解法是一个较为常见的题型,对于八年级的学生来说,了解并掌握这一解法对于理解一次函数的性质和特点是至关重要的。
二、一次函数特殊三角形点坐标解法的定义一次函数特殊三角形点坐标解法是指通过一次函数的方程,求出满足一定条件的特殊三角形的顶点坐标。
通常情况下,给定一次函数的方程及特殊三角形的一些条件,要求学生计算出特殊三角形各个顶点的坐标。
三、解题步骤解题步骤主要包括以下几个方面:1. 理解一次函数的方程在开始解答一次函数特殊三角形点坐标解法之前,学生首先需要对一次函数的方程有一个清晰的理解。
一次函数的一般方程可表示为y = kx + b,其中k和b分别代表函数的斜率和截距。
2. 确定特殊三角形的条件通常情况下,给定的一次函数特殊三角形点坐标解法题目会附带一些特殊的条件,比如顶点在何地、边长有多长等等。
学生需要准确理解这些条件,以便在后续的计算中能够正确地运用。
3. 列出方程并求解根据所给一次函数的方程和特殊三角形的条件,学生需要先列出相应的方程,并通过解方程的方法计算出特殊三角形各个顶点的坐标。
四、案例分析以下通过一个实际案例来说明一次函数特殊三角形点坐标解法的具体过程。
已知一次函数方程为y = 2x + 3,且特殊三角形ABC中,A(-1, 1)、BC为x轴上的线段,且AB = 3,BC = 4。
根据已知条件,我们可以按照以下步骤来解题:1. 确定特殊三角形的条件:- A(-1, 1)表示A点的坐标为(-1, 1)- AB = 3表示AB的边长为3- BC = 4表示BC的边长为42. 求解特殊三角形顶点B和C的坐标:由于B点在x轴上,所以其纵坐标为0,设B点的横坐标为x,则B 点的坐标为(x, 0)根据AB = 3,可得到AB的斜率为2由y = kx + b,将A点的坐标代入,可得到3 = 2*(-1) + b,解得b = 5B点的坐标为(1, 0)同理,根据BC = 4,可得到BC的斜率为-2由y = kx + b,将B点的坐标代入,可得到4 = -2x + 5,解得x = 0.5C点的坐标为(0.5, 0)3. 验证结果:将求得的B点和C点的坐标代入一次函数方程y = 2x + 3中,验证是否符合题意。
2022中考专题07 一次函数中的构造等腰直角三角形法(解析版)

专题07 一次函数中地构造等腰直角三角形法1、如图1,等腰直角三角形ABC中,∠ACB=90°,CB=CA,直线ED经过点C,过A作AD⊥ED于点D,过B作BE⊥ED于点E.求证:△BEC≌△CDA;解:(1)由题意可知:△BEO≌△AOD(K型全等),∴OE=AD,∵k=﹣1,∴y=﹣x+4,∴B(0,4),∴OB=4,∵BE=3,∴OE=,∴AD=;(2)k=﹣时,y=﹣x+4,∴A(3,0),①当BM⊥AB,且BM=AB时,过点M作MN⊥y轴,∴△BMN≌△ABO(AAS),∴MN=OB,BN=OA,∴MN=4,BN=3,∴M(4,7);②当AB⊥AM,且AM=AB时,过点M作x轴垂线MK,∴△ABO≌△AMK(AAS),∴OB=AK,OA=MK,∴AK=4,MK=3,∴M(7,3);③当AM⊥BM,且AM=BM时,过点M作MH⊥x轴,MG⊥y轴,∴△BMG≌△AHM(AAS),∴BG=AH,GM=MH,∴GM=MH,∴4﹣MH=MH﹣3,∴MH=,∴M(,);综上所述:M(7,3)或M(4,7)或M(,);(3)当k>0时,AO=,过点Q作QS⊥y轴,∴△ABO≌△BQS(AAS),∴BS=OA,SQ=OB,∴Q(4,4﹣),∴OQ=,∴当k=1时,QO最小值为4;当k<0时,Q(4,4﹣),∴OQ=,∴当k=1时,QO最小值为4,与k<0矛盾,∴OQ地最小值为4.2、已如,在平面直角坐标系中,点A地坐标为(6,0)、点B地坐标为(0,8),点C在y轴上,作直线AC.点B关于直线AC地对称点B′刚好在x轴上,连接CB′.(1)写出点B′地坐标,并求出直线AC对应地函数表达式;(2)点D在线段AC上,连接DB、DB′、BB′,当△DBB′是等腰直角三角形时,求点D坐标;(3)如图2,在(2)地条件下,点P从点B出发以每秒2个单位长度地速度向原点O运动,到达点O时停止运动,连接PD,过D作DP地垂线,交x轴于点Q,问点P运动几秒时△ADQ是等腰三角形.解:(1)∵A地坐标为(6,0)、点B地坐标为(0,8),∴OA=6,OB=8,∵∠AOB=90°,∴AB=10,∵B与B'关于直线AC对称,∴AC垂直平分BB',∴BC=CB',AB'=AB=10,∴B'(﹣4,0),设点C(0,m),∴OC=m,∴CB'=CB=8﹣m,∵在Rt△COB'中,∠COB'=90°,∴m2+16=(8﹣m)2,∴m=3,∴C(0,3),设直线AC地解析式为y=kx+b(k≠0),把A(6,0),C(0,3)代入可得k=﹣,b=3,∴y=﹣x+3;(2)∵AC垂直平分BB',∴DB=DB',∵△BDB'是等腰直角三角形,∴∠BDB'=90°,过点D作DE⊥x轴,DF⊥y轴,∴∠DFO=∠DFB=∠DEB'=90°,∵∠EDF=360°﹣∠DFB﹣∠DEO﹣∠EOF,∠EOF=90°, ∴∠EDF=90°,∴∠EDF=∠BDB',∴∠BDF=∠EDB',∴△FDB≌△EDB'(AAS),∴DF=DE,设点D(a,a)代入y=﹣x+3中, ∴a=2,∴D(2,2);(3)同(2)可得∠PDF=∠QDE, ∵DF=DE=2,∠PDF=∠QDE,∴△PDF≌△QDE(AAS),∴PF=QE,①当DQ=DA时,∵DE⊥x轴,∴QE=AE=4,∴PF=QE=4,∴BP=BF﹣PF=2,∴点P运动时间为1秒;②当AQ=AD时,∵A(6,0)、D(2,2),∴AD=2,∴AQ=2,∴PF=QE=2﹣4,∴BP=BF﹣PF=10﹣2,∴点P地运动时间为5﹣秒;③当QD=QA时,设QE=n,则QD=QA=4﹣n,在Rt△DEQ中,∠DEQ=90°,∴4+n2=(4﹣n)2,∴n=1.5,∴PF=QE=1.5,∴BP=BF+PF=7.5,∴点P地运动时间为3.75秒,∵0≤t≤4,∴t=3.75,综上所述:点P地运动时间为1秒或5﹣秒或3.75秒.3、定义:在平面直角坐标系中,对于任意P(x1,y1),Q(x2,y2),若点M(x,y)满足x=3(x1+x2),y=3(y1+y2),则称点M是点P,Q地“美妙点”.例如:点P(1,2),Q(﹣2,1),当点M(x,y)满足x=3×(1﹣2)=﹣3,y=3×(2+1)=9时,则点M(﹣3,9)是点P,Q地“美妙点”.(1)已知点A(﹣1,3),B(3,3),C(2,﹣2),请说明其中一点是另外两点地“美妙点”;(2)如图,已知点D是直线y=+2上地一点.点E(3,0),点M(x,y)是点D、E地“美妙点”.①求y与x地函数关系式;①若直线DM与x轴相交于点F,当①MEF为直角三角形时,求点D地坐标.解:(1)①3×(﹣1+2)=3,3×(3﹣2)=3,①点B是A、C地“美妙点”;(2)设点D(m,m+2),①①M是点D、E地“美妙点”.①x=3(3+m)=9+3m,y=3(0+m+2)=m+6,故m=x﹣3,①y=(x﹣3)+6=x+3;①由①得,点M(9+3m,m+6),如图1,当①MEF为直角时,则点M(3,4),①9+3m=3,解得:m=﹣2;①点D(﹣2,);当①MFE是直角时,如图2,则9+3m=m,解得:m=﹣,①点D(﹣,);当①EMF是直角时,不存在,综上,点D(﹣2,)或(﹣,).4、如图,过点A(1,3)地一次函数y=kx+6(k≠0)地图象分别与x轴,y轴相交于B,C两点.(1)求k地值;(2)直线l与y轴相交于点D(0,2),与线段BC相交于点E.(i)若直线l把①BOC分成面积比为1:2地两部分,求直线l地函数表达式;(①)连接AD,若①ADE是以AE为腰地等腰三角形,求满足条件地点E地坐标.解:(1)将点A地坐标代入一次函数y=kx+6并解得:k=﹣3;(2)一次函数y=﹣3x+6分别与x轴,y轴相交于B,C两点,则点B、C地坐标分别为:(2,0)、(0,6);(i)S①BCO=OB×CO=2×6=6,直线l把①BOC分成面积比为1:2地两部分,则S①CDE=2或4,而S①CDE=×CD×x E=4×x E=2或4,则x E=1或2,故点E(1,3)或(2,0),将点E地坐标代入直线l表达式并解得:直线l地表达式为:y=±x+2;(①)设点E(m,﹣3m+6),而点A、D地坐标分别为:(1,3)、(0,2),则AE2=(m﹣1)2+(3﹣3m)2,AD2=2,ED2=m2+(4﹣3m)2,当AE=AD时,(m﹣1)2+(3﹣3m)2=2,解得:m=或;当AE=ED时,同理可得:m=;综上,点E地坐标为:(,)或(,)或(,).5、建立模型:如图1,等腰Rt①ABC中,①ABC=90°,CB=BA,直线ED经过点B,过A作AD①ED于D,过C作CE①ED于E.则易证①ADB①①BEC.这个模型我们称之为“一线三垂直”.它可以把倾斜地线段AB和直角①ABC转化为横平竖直地线段和直角,所以在平面直角坐标系中被大量使用.模型应用:(1)如图2,点A(0,4),点B(3,0),①ABC是等腰直角三角形.①若①ABC=90°,且点C在第一象限,求点C地坐标;①若AB为直角边,求点C地坐标;(2)如图3,长方形MFNO,O为坐标原点,F地坐标为(8,6),M、N分别在坐标轴上,P是线段NF上动点,设PN=n,已知点G在第一象限,且是直线y=2x一6上地一点,若①MPG是以G为直角顶点地等腰直角三角形,请直接写出点G地坐标.解:(1)①过点C作CD①x轴于点D,①①BDC=90°=①AOB,①①BCD+①DCB=90°,①①ABC=90°,①①ABO+①DBC=90°,①①ABO=BCD,①AB=BC,①①AOB①①BDC(AAS),DC=OB=3,BD=OA=4,故点C(7,3);①若AB为直角边,则除了①地情况以外,另外一个点C(C′)与①中地C关于点B对称,故点C′(﹣1,﹣3);故点C地坐标为:(7,3)或(﹣1,﹣3);(2)如图2,当①MGP=90°时,MG=PG,过点P作PE①OM于E,过点G作GH①PE于H,①点E与点M重合,①GF=AB=4设G点坐标为(x,2x﹣6),6﹣(2x﹣6)=4,得x=4,易得G点坐标(4,2);如图3,当①MGP=90°时,MG=PG时,同理得G点坐标(,),综上可知,满足条件地点G地坐标分别为(4,2)或(,).6、如图1,直线l:y=x+2与x轴交于点A,与y轴交于点B.已知点C(﹣2,0).(1)求出点A,点B地坐标.(2)P是直线AB上一动点,且①BOP和①COP地面积相等,求点P坐标.(3)如图2,平移直线l,分别交x轴,y轴于交于点A1B1,过点C作平行于y轴地直线m,在直线m上是否存在点Q,使得①A1B1Q是等腰直角三角形?若存在,请直接写出所有符合条件地点Q地坐标.解:(1)设y=0,则x+2=0,解得:x=﹣4,设x=0,则y=2,①点A地坐标为(﹣4,0),点B地坐标地坐标为(0,2);(2)①点C(﹣2,0),点B(0,2),①OC=2,OB=2,①P是直线AB上一动点,①设P(m,m+2),①①BOP和①COP地面积相等,①×2|m|=2×(|m|+2),解得:m=±4,当m=﹣4时,点P与点A重合,①点P坐标为(4,4);(3)存在;理由:如图1,①当点B1是直角顶点时,①B1Q=B1A1,①①A1B1O+①QB1H=90°,①A1B1O+①OA1B1=90°,①①OA1B1=①QB1H,在①A1OB1和①B1HQ中,,①①A1OB1①①B1HQ(AAS),①B1H=A1O,OB1=HQ=2,①B1(0,﹣2)或(0,2),当点B1(0,﹣2)时,Q(﹣2,2),当点B1(0,2)时,①B(0,2),①点B1(0,2)(不合题意舍去),①直线AB向下平移4个单位,①点Q也向上平移4个单位,①Q(﹣2,2),①当点A1是直角顶点时,A1B1=A1Q,①直线AB地解析式为y=x+2,由平移知,直线A1B1地解析式为y=x+b,①A1(﹣2b,0),B1(0,b),①A1B12=4b2+b2=5b2,①A1B1①A1Q,①直线A1Q地解析式为y=﹣2x﹣4b①Q(﹣2,4﹣4b),①A1Q2=(﹣2b+2)2+(4﹣4b)2=20b2+40b+20,①20b2﹣40b+20=5b2,①b=2或b=,①Q(﹣2,﹣4)或(﹣2,);①当Q是直角顶点时,过Q作QH①y轴于H,①A1Q=B1Q,①①QA1C1+①A1QC=90°,①A1QC+①CQB1=90°,①①QA1C=①CQB1,①m①y轴,①①CQB1=①QB1H,①①QA1C=①QB1H在①A1QC与①B1QH中,,①①A1QC①①B1QH(AAS),①CQ=QH=2,B1H=A1C,①Q(﹣2,2)或(﹣2,﹣2),即:满足条件地点Q为(﹣2,2)或(﹣2,﹣2)或(﹣2,12)或(﹣2,).7、如图1,等腰直角三角形ABC中,①ACB=90°,CB=CA,直线DE经过点C,过A作AD①DE于点D,过B作BE①DE于点E,则①BEC①①CDA,我们称这种全等模型为“K型全等”.(不需要证明)【模型应用】若一次函数y=kx+4(k≠0)地图象与x轴、y轴分别交于A、B两点.(1)如图2,当k=﹣1时,若点B到经过原点地直线l地距离BE地长为3,求点A到直线l地距离AD地长;(2)如图3,当k=﹣时,点M在第一象限内,若①ABM是等腰直角三角形,求点M地坐标;(3)当k地取值变化时,点A随之在x轴上运动,将线段BA绕点B逆时针旋转90°得到BQ,连接OQ,求OQ长地最小值.解:(1)由题意可知:①BEO①①AOD(K型全等),①OE=AD,①k=﹣1,①y=﹣x+4,①B(0,4),①OB=4,①BE=3,①OE=,①AD=;(2)k=﹣时,y=﹣x+4,①A(3,0),①当BM①AB,且BM=AB时,过点M作MN①y轴,①①BMN①①ABO(AAS),①MN=OB,BN=OA,①MN=4,BN=3,①M(4,7);①当AB①AM,且AM=AB时,过点M作x轴垂线MK,①①ABO①①AMK(AAS),①OB=AK,OA=MK,①AK=4,MK=3,①M(7,3);①当AM①BM,且AM=BM时,过点M作MH①x轴,MG①y轴,①①BMG①①AHM(AAS),①BG=AH,GM=MH,①GM=MH,①4﹣MH=MH﹣3,①MH=,①M(,);综上所述:M(7,3)或M(4,7)或M(,);(3)当k>0时,AO=,过点Q作QS①y轴,①①ABO①①BQS(AAS),①BS=OA,SQ=OB,①Q(4,4﹣),①OQ=,①当k=1时,QO最小值为4;当k<0时,Q(4,4﹣),①OQ=,①当k=1时,QO最小值为4,与k<0矛盾,①OQ地最小值为4.8、【模型建立】(1)如图1,等腰直角三角形ABC中,∠ACB=90°,CA=CB,直线ED经过点C,过A作AD⊥ED于点D,过B作BE⊥ED于点E.求证:△CDA≌△BEC.【模型运用】(2)如图2,直线l1:y=x+4与坐标轴交于点A、B,将直线l1绕点A逆时针旋转90°至直线l2,求直线l2地函数表达式.【模型迁移】如图3,直线l经过坐标原点O,且与x轴正半轴地夹角为30°,点A在直线l上,点P为x轴上一动点,连接AP,将线段AP绕点P顺时针旋转30°得到BP,过点B地直线BC交x轴于点C,∠OCB=30°,点B到x轴地距离为2,求点P地坐标.证明:【模型建立】(1)∵AD⊥DE,BE⊥DE,∴∠D=∠E=90°∵∠ACB=90°,∴∠ACD=90°﹣∠BCE=∠CBE,且CA=BC,∠D=∠E=90°∴△CDA≌△BEC(AAS)【模型运用】(2)如图2,在l2上取D点,使AD=AB,过D点作DE⊥OA,垂足为E∵直线y=x+4与坐标轴交于点A、B,∴A(﹣3,0),B(0,4),∴OA=3,OB=4,由(1)得△BOA≌△AED,∴DE=OA=3,AE=OB=4,∴OE=7,∴D(﹣7,3)设l2地解析式为y=kx+b,得解得∴直线l2地函数表达式为:【模型迁移】(3)若点P在x轴正半轴,如图3,过点B作BE⊥OC,∵BE=2,∠BCO=30°,BE⊥OC∴BC=4,∵将线段AP绕点P顺时针旋转30°得到BP,∴AP=BP,∠APB=30°,∵∠APC=∠AOC+∠OAP=∠APB+∠BPC,∴∠OAP=∠BPC,且∠OAC=∠PCB=30°,AP=BP, ∴△OAP≌△CPB(AAS)∴OP=BC=4,∴点P(4,0)若点P在x轴负半轴,如图4,过点B作BE⊥OC,∵BE=2,∠BCO=30°,BE⊥OC∴BC=4,∵将线段AP绕点P顺时针旋转30°得到BP,∴AP=BP,∠APB=30°,∵∠APE+∠BPE=30°,∠BCE=30°=∠BPE+∠PBC, ∴∠APE=∠PBC,∵∠AOE=∠BCO=30°,∴∠AOP=∠BCP=150°,且∠APE=∠PBC,PA=PB∴△OAP≌△CPB(AAS)∴OP=BC=4,∴点P(﹣4,0)综上所述:点P坐标为(4,0)或(﹣4,0)9、如图1,在平面直角坐标系中,直线y=﹣x+b与x轴、y轴相交于A、B两点,动点C(m,0)在线段OA上,将线段CB绕着点C顺时针旋转90°得到CD,此时点D恰好落在直线AB上,过点D作DE⊥x轴于点E.(1)求m和b地数量关系;(2)当m=1时,如图2,将△BCD沿x轴正方向平移得△B′C′D′,当直线B′C′经过点D时,求点B′地坐标及△BCD平移地距离;(3)在(2)地条件下,直线AB上是否存在一点P,以P、C、D为顶点地三角形是等腰直角三角形?若存在,写出满足条件地P点坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)直线y=﹣x+b与y轴相交于B点,∴B(0,b)∴OB=b,∵点C(m,0)∴OC=m∵∠BCO+∠ECD=90°,∠BCO+∠OBC=90°,∴∠OBC=∠ECD.在△OBC和△ECD中,∴△OBC≌△ECD(AAS)∴BO=CE=b,DE=OC=m,∴点D(b+m,m)∴m=﹣(b+m)+b∴b=3m(2)∵m=1,∴b=3,点C(1,0),点D(4,1)∴直线AB解析式为:y=﹣x+3设直线BC解析式为:y=ax+3,且过(1,0)∴0=a+3∴a=﹣3∴直线BC地解析式为y=﹣3x+3,设直线B′C′地解析式为y=﹣3x+c,把D(4,1)代入得到c=13, ∴直线B′C′地解析式为y=﹣3x+13,当y=3时,x=当y=0时,x=∴B′(,3),C'(,0)∴CC′=,∴△BCD平移地距离是个单位.(3)当∠PCD=90°,PC=CD时,点P与点B重合,∴点P(0,3)如图,当∠CPD=90°,PC=PD时,∵BC=CD,∠BCD=90°,∠CPD=90°∴BP=PD∴点P是BD地中点,且点B(0,3),点D(4,1)∴点P(2,2)综上所述,点P为(0,3)或(2,2)时,以P、C、D为顶点地三角形是等腰直角三角形.10、如图,已知一次函数y=﹣x+7与正比例函数y=x地图象交于点A,且与x轴交于点B.(1)求△AOB地面积:(2)在y轴上找一点C,使AC+BC最小,求最小值及C点坐标.(3)点P从O出发向B点以1个单位每秒地速度运动,点Q从B点出发向A点以同样地速度运动,两个点同时停止,当△BPQ为等腰三角形时,求Q点坐标.解:(1)∵一次函数y=﹣x+7与正比例函数y=x地图象交于点A,且与x轴交于点B.∴点B(7,0),﹣x+7=x∴x=3,∴点A(3,4)∴S△AOB=×7×4=14;(2)如图1,作点B关于y轴地对称点H(﹣7,0),连接AH,交y轴于点C,∴此时AC+BC最小值为AH,∵点A(3,4),点H(﹣7,0),∴AH==2,∴AC+BC最小值为2,设直线AH解析式为:y=kx+b,且过点A(3,4),点H(﹣7,0), ∴,解得:∴直线AH解析式为:y=x+;(3)如图2,过点Q作QE⊥OB,∵以同样地速度运动,∴BQ=OP,∵一次函数y=﹣x+7与y轴交于点D,∴点D(0,7),∴OD=OB=7,且∠DOB=90°,∴∠DBO=45°,且QE⊥OB,∴∠QBE=∠EQB=45°,∴QE=BE,∴QB=QE=EB,若PB=QB,且OP=BQ,∴OP=PB==BQ,∴BE=EQ=,∴OE=7﹣,∴点Q(7﹣,),若QP=QB,且QE⊥OB,∴PE=BE,∵OB=7=OP+PE+BE,∴7=BE+2BE,∴BE==QE,∴OE=∴点Q(,),如图3,若BP=PQ,过点P作PF⊥BQ,∴BF=FQ=BQ,∵∠ABO=45°,PF⊥AB,∴∠FPB=∠ABO=45°,∴PF=BF,∴PB=BF,∴7﹣BQ=∴BQ=,∴BE=QE=,∴点Q坐标为(7﹣,).11、一边长为4正方形OACB放在平面直角坐标系中,其中O为原点,点A、B分别在x轴、y轴上,D为射线OB上任意一点.(1)如图1,若点D坐标为(0,2),连接AD交OC于点E,则△AOE地面积为;(2)如图2,将△AOD沿AD翻折得△AED,若点E在直线y=x图象上,求出E点坐标;(3)如图3,将△AOD沿AD翻折得△AED,DE和射线BC交于点F,连接AF,若∠DAO=75°,平面内是否存在点Q,使得△AFQ是以AF为直角边地等腰直角三角形,若存在,请求出所有点Q坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)∵边长为4正方形OACB放在平面直角坐标系中,∴点A坐标(4,0),点C(4,4),∴直线OC解析式为:y=x,∵点D坐标为(0,2),点A坐标(4,0),∴直线AD解析式为:y=﹣x+2,∴解得:∴点E坐标(,)∴△AOE地面积=×4×=,故答案为:;(2)如图2,过点E作EH⊥OA,∵将△AOD沿AD翻折得△AED,∴AO=AE=4,设点E(a,a),∴OH=a,EH=a,∴AH=4﹣a,∵AE2=EH2+AH2,∴16=a2+(4﹣a)2,∴a=0(舍去),a=,∴点E(,)(3)∵将△AOD沿AD翻折得△AED,∴∠DAO=∠DAE=75°,OA=AE,∠DOA=∠DEA=90°, ∴∠OAE=150°,AE=AC,∠ACF=∠AED=90°,∴∠CAE=60°,∵AE=AC,AF=AF,∴Rt△AEF≌Rt△ACF(HL)∴∠CAF=∠EAF=30°,且AC=4,∴CF=,∵△AFQ是以AF为直角边地等腰直角三角形,∴若∠AFQ=90°,AF=FQ,如图3,过点Q作QN⊥BF,∴∠NQF+∠QFN=90°,且∠QFN+∠AFC=90°,∴∠NQF=∠AFC,且∠ACF=∠QNF=90°,QF=AF, ∴△QNF≌△FCA(AAS)∴QN=CF=,AC=NF=4,∴点Q(,4+)同理可求:Q'(8+,4﹣),若∠FAQ=90°,AF=AQ时,同样方法可求,Q''(0,),Q'''(8,﹣)。
中考数学复习:专题3-7 例析一次函数图象截出的等腰三角形问题

例析一次函数图象截出的等腰三角形【专题综述】当一次函数图象与坐标轴围成的三角形是一个等腰直角三角形时,不仅仅考查一次函数的图象和性质,还会涉及等腰三角形一系列性质,的这个特殊的三角形能给我们解题带来许多的精彩. 【方法解读】例1 如图1,直线4y x =-+与两坐标轴分别相交于A 、B 两点,点M 是线段AB 上任意一点(A 、B 两点除外),过点M 分别作MC OA ⊥于点C ,MD OB ⊥于点D .(1)当点M 在AB 上运动时,你认为四边形OCMD 的周长是否发生变化?并说明理由; (2)当点M 运动到什么位置时,四边形OCMD 的面积有最大值?最大值是多少?(3)如图2,3当四边形OCMD 为正方形时,将四边形OCMD 沿着x 轴的正方向移动,设平移的距离为(04)a a <<,正方形OCMD 与AOB ∆重叠部分的面积为S .试求S 与a 的函数关系式,并画出该函数的图象.分析 第(1)问,要想确定四边形的周长在点的运动过程是如何变化的,首先要解决的就是结合图形表示出四边形的周长.根据矩形的性质,已知这里四边形的周长是2()OC MC +,四边形周长的变化规律就取决于线段和OC MC +的变化规律.结合题目条件,我们会有两种基本的思路:一是坐标法表示线段,线段OC 的长恰好是点M 的横坐标的绝对值,MC 的长恰好是点M 的纵坐标的绝对值,这是这一方法的精髓;二是转化线段和法,根据条件知道OAB ∆是一个等腰直角三角形,且腰4OA OB ==,因此MC CA =,所以线段MC OC +就转化成了OC AC OA +=,从而也能将所求化解.第(2)问,在探求周长的基础上,进一步探求四边形的面积变化规律.借鉴第(1)问的思路,解题的关键是先表示出四边形的面积,即OC MC ⨯,利用坐标法就可以将四边形的面积转化成二次函数的,最值自然就可以确定.第(3)问,解答时体现两种数学思想的灵活应用:一是数形结合的思想,初步判定重合部分图形的形状,确定面积的分割法表示;二是分类的思想,抓住a 的变化规律,立足正方形成立的条件,给出a 的正确分类也是解题的重要因素.解 (1)因为直线4y x =-+与两坐标轴分别相交于A 、B 两点,所以点A 的坐标为(4,0),点B 的坐标为(0,4).所以4OA =,4OB =,所以ABO ∆是等腰直角三角形.因为MC OA ⊥,MD OB ⊥,所以四边形OCMD 是矩形,且MCA ∆是等腰直角三角形,所以MC AC =.因为矩形OCMD 的周长为2()2()28OC MC OC CA OA +=+==,所以四边形OCMD 的周长是定值,且为8;(2)设四边形OCMD 的面积为S ,根据题意,得22(4)4(2)4S MC MD x x x x x ==-+=-+=--+所以四边形OCMD 的面积是关于点M 的横坐标(04)x x <<的二次函数,并且当2x =,即当点M 运动到线段AB 的中点时,四边形OCMD 的面积最大且最大面积为4;(3)设两个图形重合部分的面积为S ,正方形OCMD 与直线的交点Q ,如图2,当02a <≤时,2142S a =-. 如图3,当24a <<时,此时a 为正方形的边与直线交点的横坐标,所以交点的纵坐标为4a -+;纵坐标的绝对值恰好是重叠图形的等腰直角三角形的腰长,所以21(4)2s a =-;所以S 与a 函数的图象如图4所示.点评 这道题是知识与方法的盛宴.涉及的知识点广,有几何知识,一次函数知识,二次函数知识等;涉及的数学思想多,有数形结合的思想,转化的思想,分类的思想,平移的思想等,可谓是包罗万象,值得深思与探究.例2 (2013年长沙中考题)如图5,在平面直角坐标系中,直线2y x =-+与x 轴,y 轴分别交于点A ,点B ,动点(,)P a b 在第一象限,由点P 向x 轴,y 轴所作的垂线PM ,PN (垂足为M ,N )分别与直线AB 相交于点E ,点F ,当点(,)P a b 运动时,矩形PMON 的面积为定值2.(1)求OAB ∠的度数; (2)求证AOF ∆∽BEO ∆;(3)当点E ,F 都在线段AB 上时,由三条线段AE ,EF ,BF 组成一个三角形,记此三角形的外接圆面积为1S ,OEF ∆的面积为2S ,试探究:12S S +是否存在最小值?若存在,请求出该最小值;若不存在,请说明理由.分析 第(1)问的证明是比较容易的;第(2)问的证明抓住一个关键点:两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似;第(3)问的关键在判定三条线段组成的三角形的形状.解 (1)当0x =时,2y =,当0y =时,2x =,所以点A 坐标为(2,0),点B 坐标为(0,2),OA OB =,所以45OAB ∠=︒ ;(2)法 1 因为矩形OMPN 的面积是2,所以点P 坐标为2(,)a a,点E 坐标为(,2)a a -+,点F 坐标为222(,)a a a-22AF a=,2BE a =222OA BE a a==,2222AF a OB ==OA AFBE OB∴= 45OAF EBO ∠=∠=︒∴AOF ∆∽BEO ∆法2:(2,0)A ,(0,2)B2OA OB ∴== 4OA OB ∴=点P 的坐标为(,)a b(,2)E a a ∴-,(2,)F b b -,如图5在等腰直角三角形AFD 中,得2AF b =,在等腰直角三角形BEP 中,2BE a =,222AF BE b a ab ∴==因为矩形的面积是定值2,2ab ∴=4AF BE ∴=AF BE OA OB ∴=OA AFBE OB∴= 45OAF EBO ∠=∠=︒AOF ∴∆∽BEO ∆(3)根据(2)知,以BF EF AE ,,为边的三角形是直角三角形,且斜边是2(2)EF a b =+-,所以三角形的外接圆面积为212(2)(a b S π+-=2(2)2a b π=+-过点O 作EF 边上的高OD ,易求得高为2OD =,2122(2)2S a b ∴=+-2a b =+-212(2)(2)2S S a b a b π∴+=+-++-所以关于2a b +-的二次函数的开口向上,所以12S S +有最小值,当12a b π+-=-时,函数有最小值,但是此值不在取值范围内,因此取不到.因为a ,b 都是正数,222a b ab ∴+≥=12222a b π∴+-≥->-∴当2222a b +-=-时,12S S +的值最小,最小值为2(222)2222π-+-反思 此题可以引申出如下几个独立的新结论:结论1 如图5,在平面直角坐标系中,直线2y x =-+与x 轴,y 轴分别交于点A ,点B ,动点(,)P a b 在第一象限,由点P 向x 轴,y 轴所作的垂线PM ,PN (垂足为M ,N )分别与直线AB 相交于点E ,点F ,当点(,)P a b 运动时,矩形PMON 的面积为定值2,若E ,F 都在直线AB 上,求证:EOF ∠是一个定值.第(2)问的三种证明方法都可以帮助你实现证明.结论2 如图5,在平面直角坐标系中,直线2y x =-+与x 轴,y 轴分别交于点A ,点B ,动点(,)P a b 在第一象限,由点P 向x 轴,y 轴所作的垂线PM ,PN (垂足为M ,N )分别与直线AB 相交于点E ,点F ,当点(,)P a b 运动时,矩形PMON 的面积为定值2,若E ,F 都在直线AB 上,试判断以BF EF AE ,,为边的三角形的形状,并证明你的猜想.相信读者也会轻松解决.结论3 如图5,在平面直角坐标系中,直线2y x =-+与x 轴,y 轴分别交于点A ,点B ,动点(,)P a b 在第一象限,由点P 向x 轴,y 轴所作的垂线PM ,PN (垂足为M ,N )分别与直线AB 相交于点E ,点F ,当点(,)P a b 运动时,矩形PMON 的面积为定值2,若E ,F 都在直线AB 上,设OBF ∆面积为1S ,OEF ∆的面积为2S ,OEA ∆的面积为3S ,试判断1S ,2S ,3S 之间的关系,并证明你的猜想.根据结论2,你同样能轻松解决.结论4 如图5,在平面直角坐标系中,直线2y x =-+与x 轴,y 轴分别交于点A ,点B ,动点(,)P a b 在第一象限,由点P 向x 轴,y 轴所作的垂线PM ,PN (垂足为M ,N )分别与直线AB 相交于点E ,点F ,当点(,)P a b 运动时,矩形PMON 的面积为定值2,若E ,F 都在直线AB 上,设BNF ∆面积为1S ,PEF ∆的面积为2S ,MEA ∆的面积为3S ,试判断1S ,2S ,3S 之间的关系,并证明你的猜想.结论5 如图5,在平面直角坐标系中,直线2y x =-+与x 轴,y 轴分别交于点A ,点B ,动点(,)P a b 在第一象限,由点P 向x 轴,y 轴所作的垂线PM ,PN (垂足为M ,N )分别与直线AB 相交于点E ,点F ,当点(,)P a b 运动时,矩形PMON 的面积为定值2,确定点P 所在函数的解析式. 上述结论的答案分别是: 结论1:45EOF ∠=︒. 结论2:直角三角形.结论3:222213S S S =+.结论4:213S S S =+. 结论5:2y x=. 【强化训练】1.(2016浙江省温州市)如图,一直线与两坐标轴的正半轴分别交于A ,B 两点,P 是线段AB 上任意一点(不包括端点),过P 分别作两坐标轴的垂线与两坐标轴围成的矩形的周长为10,则该直线的函数表达式是( )A .y =x +5B .y =x +10C .y =﹣x +5D .y =﹣x +102.(2016四川省内江市)如图所示,已知点C (1,0),直线y =﹣x +7与两坐标轴分别交于A ,B 两点,D ,E 分别是AB ,OA 上的动点,则△CDE 周长的最小值是 .3.(2017丽水)如图,在平面直角坐标系x Oy中,直线y=﹣x+m分别交x轴,y轴于A,B两点,已知点C (2,0).(1)当直线AB经过点C时,点O到直线AB的距离是;(2)设点P为线段OB的中点,连结P A,PC,若∠CP A=∠ABO,则m的值是.4.如图,Rt△ABC中,AC=BC=2,正方形CDEF的顶点D、F分别在AC、BC边上,C、D两点不重合,设CD的长度为x,△ABC与正方形CDEF重叠部分的面积为y,则下列图象中能表示y与x之间的函数关系的是()A. (A)B. (B)C. (C)D. (D)5.如图,直线l:y=x+1交y轴于点A1,在x轴正方向上取点B1,使OB1=OA1;过点B1作A2B1⊥x轴,交l 于点A2,在x轴正方向上取点B2,使B1B2=B1A2;过点B2作A3B2⊥x轴,交l于点A3,在x轴正方向上取点B3,使B2B3=B2A3;…记△OA1B1面积为S1,△B1A2B2面积为S2,△B2A3B3面积为S3,…则S2017等于()A. 24030B. 24031C. 24032D. 240336.正方形OABC的边长为2,其中OA、OC分别在x轴和y轴上,如图①所示,直线l经过A、C两点.(1)若点P是直线l上的一点,当△OP A的面积是3时,请求出点P的坐标;(2)如图②,坐标系xOy内有一点D(-1,2),点E是直线l上的一个动点.①请求出|BE+DE|的最小值和此时点E的坐标;②若将点D沿x轴翻折到x轴下方,直接写出|BE-DE|的最大值,并写出此时点E的坐标.7.一次函数y=kx+b(k≠0)的图象由直线y=3x向下平移得到,且过点A(1,2).(1)求一次函数的解析式;(2)求直线y=kx+b与x轴的交点B的坐标;(3)设坐标原点为O,一条直线过点B,且与两条坐标轴围成的三角形的面积是12,这条直线与y轴交于点C,求直线AC对应的一次函数的解析式.8.如图,直线l1:y=2x+1与直线l2:y=mx+4相交于点P(1,b)(1)求b,m的值(2)垂直于x轴的直线x=a与直线l1,l2分别相交于C,D,若线段CD长为2,求a的值9.如图,在平面直角坐标系中,已知直线2y x =+和6y x =-+与x 轴分别相交于点A 和点B ,设两直线相交于点C ,点D 为AB 的中点,点E 是线段AC 上一个动点(不与点A 和C 重合),连结DE ,并过点D 作DF DE ⊥交BC 于点F . (1)判断ABC 的形状,并说明理由.(2)当点E 在线段AC 上运动时,四边形CEDF 的面积是否为定值?若是,请求出这个定值;若不是,请说明理由.(3)当点E 的横坐标为12-时,在x 轴上找到一点P 使得PEF 的周长最小,请直接写出点P 的坐标.10.如图,在平面直角坐标系xOy 中,点A 的坐标为(5,0),点B 的坐标为(3,2),直线111l y k x =:经过原点和点B ,直线222l y k x b =+:经过点A 和点B .(1)求直线1l , 2l 的函数关系式;(2)根据函数图像回答:不等式120y y ⋅<的解集为 ;(3)若点P 是x 轴上的一动点,经过点P 作直线m ∥y 轴,交直线1l 于点C ,交直线2l 于点D ,分别经过点C ,D 向y 轴作垂线,垂足分别为点E , F ,得长方形CDFE .①若设点P 的横坐标为m ,则点C 的坐标为(m , ),点D 的坐标为(m , );(用含字母m 的式子表示)②若长方形CDFE 的周长为26,求m 的值.。
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一次函数与特殊三角形专题复习
姓名 班级
例1:如图,在△AOB 中,OA=AB=5,OB=8,点B 在x 轴上,直线y=
21x+b 经过点A ,交y 轴与点C 。
(1)求点A 的坐标和b 的值;
(2)求△ABC 的面积。
变式1:如图,在△ABO 中,∠OAB=90°,OA=AB,OB=8,点B 在x 轴上,直线y=21x+b 经过点A ,交y 轴与点C 。
(1)求点A 的坐标和b 的值;
(2)求△ABC 的面积。
变式2:如图,在△ABO 中,∠OAB=90°,OA=AB ,点B 在x 轴上,直线y=21x+2经过点A ,交y 轴与点C 。
(1)求点A 和点B 的坐标;
(2)求△ABC 的面积;
(3)y 轴上是否存在点P ,使△PAO 的面积等于△ABC 的面积,若存在,直接写出点P 在坐标。
变式3:如图,等边△ABO 的一个顶点与原点O 重合,顶点B 在x 轴上,直线y=33x+3经过点A ,交y 轴与点C 。
(1)求点A 和点B 的坐标;
(2)求△AOC 的面积;
(3)直线AC 上是否存在点P ,使△PCO 的面积等于△ABC 的面积,若存在,直接写出点P 在坐标。
提高练习:
1.如图:点A ,A 1,A
2...分别是直线y=x 上的点,点B ,B 1,B 2,B
3...分别是x 轴正半轴上的点,△ABB 1,△A 1B 1B 2,△A 2B 2B 3...分别是以∠ABB 1,∠A 1B 1B 2,∠A 2B 2B 3...为直角的等腰直角三角形,OB=1,则A 8的坐标为 ,A n 的坐标为 .
2. 如图等边△OA 1B 1,△A 2B 1B 2,△A 3B 2B 3的顶点分别在直线y=
33x+332和x 轴正半轴上, (1)求点A 1的坐标。
(2)求等边△A 2B 1B 2的边长和面积。