八年级数学上册16微专题一次函数与几何的综合问题(中考热点)习题讲评课件(新版)北师大版
- 格式:ppt
- 大小:1.85 MB
- 文档页数:16
专题16 压轴:一次函数综合典例1.(2018秋•太仓市期末)如图所示,把矩形纸片OABC放入直角坐标系xOy中,使OA、OC分别落在x、y轴的正半轴上,连接AC,且AC=4,.(1)求AC所在直线的解析式;(2)将纸片OABC折叠,使点A与点C重合(折痕为EF),求折叠后纸片重叠部分的面积.(3)求EF所在的直线的函数解析式.【答案】见解析【解析】解:(1)∵,∴可设OC=x,则OA=2x,在Rt△AOC中,由勾股定理可得OC2+OA2=AC2,∴x2+(2x)2=(4)2,解得x=4(x=﹣4舍去),∴OC=4,OA=8,∴A(8,0),C(0,4),设直线AC解析式为y=kx+b,∴,解得,∴直线AC解析式为y x+4;(2)由折叠的性质可知AE=CE,设AE=CE=y,则OE=8﹣y,在Rt△OCE中,由勾股定理可得OE2+OC2=CE2,∴(8﹣y)2+42=y2,解得y=5,∴AE=CE=5,∵∠AEF=∠CEF,∠CFE=∠AEF,∴∠CFE=∠CEF,∴CE=CF=5,∴S△CEF CF•OC5×4=10,即重叠部分的面积为10;(3)由(2)可知OE=3,CF=5,∴E(3,0),F(5,4),设直线EF的解析式为y=k′x+b′,∴,解得,∴直线EF的解析式为y=2x﹣6.【点睛】(1)设OC=x,由条件可得OA=2x,在Rt△OAC中,由勾股定理可列方程,则可求得OC的长,可得出A、C的坐标,利用待定系数法可求得直线AC的解析式;(2)可设AE=CE=y,则有OE=8﹣x,在Rt△OEC中,可求得x的值,再由矩形的性质可证得CE=CF,则可求得△CEF的面积;(3)由(2)可求得E、F的坐标,利用待定系数法即可求得直线EF的函数解析式.本题为一次函数的综合应用,涉及矩形的性质、待定系数法、勾股定理及方程思想等知识.在(1)中求得A、C的坐标是解题的关键,在(2)中求得CF的长是解题的关键,在(3)中确定出E、F的坐标是解题的关键.典例2 .(2018春•黄陂区期末)如图,直线y=2x+6交x轴于A,交y轴于B.(1)直接写出A(____,___),B(___,___);(2)如图1,点E为直线y=x+2上一点,点F为直线y x上一点,若以A,B,E,F为顶点的四边形是平行四边形,求点E,F的坐标(3)如图2,点C(m,n)为线段AB上一动点,D(﹣7m,0)在x轴上,连接CD,点M为CD的中点,求点M的纵坐标y和横坐标x之间的函数关系式,并直接写出在点C移动过程中点M的运动路径长.【答案】见解析【解析】解:(1)对于直线y=2x+6,令x=0,得到y=6,令y=0,得到x=﹣3,∴A(﹣3,0),B(0,6),故答案为﹣3,0,0,6;(2)∵A,B,E,F为顶点的四边形是平行四边形,∴AB=EF,AB∥EF,设E(m,m+2),则F(m+3,m+8)或(m﹣3,m﹣4),把F(m+3,m+8)代入y x,得到m+8(m+3),解得m=﹣13,∴E(﹣13,﹣11),F(﹣10,﹣5),把F(m﹣3,m﹣4)代入y x中,m﹣4(m﹣3),解得m=5,∴E(5,7),F(2,1),当AB为对角线时,设E(m,m+2),则F(m﹣3,6﹣m),把F(﹣m﹣3,4﹣m)代入y x中,4﹣m(﹣m﹣3),解得m=11,∴E(11,13),F(﹣14,﹣7).(3)∵C(m,n)在直线y=2x+6上,∴n=2m+6,∴C(m,2m+6),∵D(﹣7m,0),CM=MD,∴M(﹣3m,m+3),令x=﹣3m,y=m+3,∴y x+3,当点C与A重合时,m=﹣3,可得M(9,0),当点C与B重合时,m=0,可得M(0,3),∴点C移动过程中点M的运动路径长为:3.【点睛】(1)利用待定系数法即可解决问题;(2)因为A,B,E,F为顶点的四边形是平行四边形,推出AB=EF,AB∥EF,设E(m,m+2),则F (m+3,m+8)或(m﹣3,m﹣4),再利用待定系数法求出m即可;(3)求出点M的坐标(用m表示),即可解决问题,利用特殊位置求出点M的坐标,可以解决点C移动过程中点M的运动路径长;本题考查一次函数综合题、平行四边形的判定和性质、中点坐标公式、勾股定理等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题.典例3.(2018春•高新区期末)在直角坐标系中,点P(a,b)的“变换点”的坐标定义如下:当a≥b时,点P1的坐标为(a,﹣b);当a<b时,点P1的坐标为(b,﹣a).(1)直接写出点A(5,6)、B(3,2)、C(4,4)的变换点A1、B1、C1的坐标;(2)P(a,b)为直线y=﹣2x+6上的任一点,当a<b时,点P(a,b)的变换点在一条直线M上,求点M的函数解析式并写出自变量的取值范围;(3)直线y=﹣2x+6上所有点的变换点组成一个新的图形L,直线y=kx+1与图形L有两个公共点,求k的取值范围.【答案】见解析【解析】解:(1)A(5,6)的变换点坐标是(6,﹣5),B(3,2)的变换点坐标是(3,﹣2),C(4,4)的变换点坐标是(4,﹣4);(2)当a=b时,a=b=2,∵(2,2)的变换点为(2,﹣2),∵当a<b时,点P(a,b)的变换点坐标为(b,﹣a),∴x<2,∵(0,6)的变换点为(6,0),∴点P(a,b)的变换点经过(2,﹣2)和(6,0),设点M的函数解析式为y=kx+m,则有解得,∴y x﹣3(x<2).(3)由题意,新的图形L的函数解析式为y新图形L的拐点坐标为(2,﹣2),画出图形如图所示.当y=kx+1过点(2,﹣2)时,有﹣2=2k+1,解得:k;当y=kx+1与y=2x﹣6平行时,k=2;当y=kx+1与y x﹣3平行时,k.结合图形可知:直线y=kx+1与图形L有且只有两个公共点时,k.【点睛】(1)根据“变换点”的定义解答即可;(2)根据“变换点”的定义得出(2,2),(0,6)的变换点的坐标,进而得出解析式即可;(3)首先确定求出新的图形L的函数解析式,依照题意画出图形,并找出直线y=kx+1与图形L有且只有两个公共点的临界点,结合图形即可得出结论.本题考查了一次函数图象上点的坐标特征、平行线的性质以及一次函数图象,依照题意画出图形,利用数形结合解决问题是解题的关键.典例4.(2018春•郾城区期末)已知:直线y=2x+4与x轴交于点A,与y轴交于点B.(1)求△AOB的面积;(2)若点B关于x轴的对称点为C,点D为线段OA上一动点,连接BD,将BD绕点D逆时针旋转90°得到线段DE,求直线CE的解析式;(3)在(2)的条件下,直线CE与x轴交于点F,与直线AB交于点P,当点D在OA上移动时,直线AB上是否存在点Q,使以F,P,D,Q为顶点的四边形为平行四边形?若存在请直接写出Q,D的坐标;若不存在,说明理由.【答案】见解析【解析】解:(1)∵直线y=2x+4与x轴交于点A,与y轴交于点B,∴A(﹣2,0),B(0,4),∴OA=2,OB=4,∴S△AOB•OA•OB2×4=4;(2)过E作EG⊥x轴于点G,如图,∵点B关于x轴的对称点为C,∴C(0,﹣4),∴可设直线CE解析式为y=kx﹣4,由题意可知BD=ED,∠EDB=90°,且∠DOB=∠EGA=90°,∴∠BDO+∠OBD=∠BDO+∠EDG=90°,∴∠OBD=∠EDG,在△BDO和△DEG中∴△BDO≌△DEG(AAS),∴GD=OB=4,EG=OD,设OD=a,则EG=a,OG=4+a,∴E(﹣a﹣4,a),∵点E在直线CE上,∴a=k(﹣a﹣4)﹣4,解得k=﹣1,∴直线CE解析式为y=﹣x﹣4;(3)要使以F、P、D、Q为顶点的四边形为平行四边形,则有DA=F A,P A=QA,即A为FD和PQ的中点,在y=﹣x﹣4中,令y=0可得x=﹣4,∴F(﹣4,0),且A(﹣2,0),∴D(0,0),联立直线AB和CE解析式可得,解得,∴P(,),∴Q(,).【点睛】(1)由直线解析式可求得A、B坐标,则可求得△AOB的面积;(2)过E作EG⊥x轴于点G,由C点坐标可设出CE的解析式,再由条件可证得△DEG≌△BDO,设OD=a,则可表示出EG和OG的长,则可表示出E点坐标,把E点坐标代入直线CE解析式可求得k 的值,则可求得直线CE的解析式;(3)由条件可知当四边形为平行四边形时,可得到DA=F A,P A=QA,则可求得D、Q的坐标.本题为一次函数的综合应用,涉及函数图象与坐标轴的交点、全等三角形的判定和性质、待定系数法、平行四边形的性质等知识.在(1)中求得A、B坐标即可,在(2)中用OD的长表示出E点坐标是解题的关键,在(3)中确定出A为平行四边形的中心是解题的关键.本题考查知识点较多,综合性较强,难度适中.典例5.(2018春•随县期末)如图,在平面直角坐标系中,矩形OBEC的顶点E坐标为(12,6),直线l:y=x与对角线BC交于点A.(1)求出点A的坐标;(2)如果点D是线段OA上一动点,当△COD的面积为12时,求直线CD的函数表达式;(3)在(2)的条件下,设P是射线CD上的点,在平面内是否存在点Q,使以O,C,P,Q为顶点的四边形是菱形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】见解析【解析】解:(1)∵直线l:y x,E(12,6)∴直线l经过点E∴点A是BC与OE的交点即点A是矩形OBEC对角线的交点∴A点的坐标是(6,3).(2)C(0,6),设D(a,a)∵S△COD6•a=12∴a=4∴D(4,2),设直线CD的函数表达式为y=kx+b∵C(0,6),D(4,2)∴,解得,∴直线CD的函数表达式为y=﹣x+6.(3)存在点Q,使以O,C,P,Q为顶点的四边形是菱形.如图所示,分三种情况考虑:①四边形OP1Q1C为菱形时,由∠COP1=90°,得到四边形OP1Q1C为正方形,此时OP1=OC=6,即P1(6,0).②当四边形OP2CQ2为菱形时,由C坐标为(0,6),得到P2纵坐标为3,把y=3代入直线直线CD的解析式y=﹣x+6中,可得3=﹣x+6,解得x=3,此时P2(3,3).③当四边形OQ3P3C为菱形时,则有OQ3=OC=CP3=P3Q3=6,设P3(x,﹣x+6),∴x2+(﹣x+6﹣6)2=62解得x=3或x=﹣3(舍去),此时P3(3,﹣36),综上可知存在满足条件的点P坐标为(6,0)或(3,3)或(3,﹣36).【点睛】(1)只要证明点A是矩形的对角线的交点即可解决问题;(2)设D(a,a),利用三角形的面积公式构建方程求出a,可得点D坐标,再利用待定系数法即可解决问题;(3)分三种情形分别讨论求解即可;本题考查一次函数综合题、矩形的性质、菱形的判定和性质等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题.典例6.(2018春•武昌区期末)在平面直角坐标系xoy中,直线y=﹣x+m(m>0)与x轴,y轴分别交于A,B两点,点P在直线AB上.(1)如图1,若m1,点P在线段AB上,∠POA=60°,求点P的坐标;(2)如图2,以OP为对角线作正方形OCPD(O,C,P,D按顺时针方向排列),当点P在直线AB上运动时,的值是否会发生变化?若不变,请求出其值;若变化,请说明理由;(3)如图3,在(1)的条件下,Q为y轴上一动点,连AQ,以AQ为边作正方形AQEF(A,Q,E,F 按顺时针方向排列),连接OE,AE,则OE+AE的最小值为_________.【答案】见解析【解析】解:(1)如图1所示:过点P作PG⊥OA,垂足为G.∵y=﹣x+m,∴A(m,0),B(0,m).∴OB=OA=m1.∴∠P AG=45°.又∵∠PGA=90°,∴PG=GA.∵∠POG=60°,∠PGO=90°∴PG OG.∴(1)OG1.∴OG=1,∴PG.∴点P的坐标为(1,).(2)的值不变.如图2所示,过点O作OM⊥OP交PC的延长线与M,连接BM.∵四边形OCPD是正方形,∴OC=PC,∠OCP=90°,∴∠OPC=45°.∵∠MOP=90°,∴∠OMP=∠OPM=45°,∴OP=OM.∵A(m,0)、B(0,m),∴OA=OB=m.∵∠BOA=∠MOP=90°,∴∠POA=∠MOB.∵OA=OB,∠POA=∠MOB,OP=OM,∴△POA≌△MOB,∴∠OAP=∠OBM=135°,∴∠MBP=90°,∵C为PM的中点,∴BC=CP OP,∴.(3)如图3所示:过E作EK垂直y轴与K,设A(0,a).可证明△OAQ≌△KQE.∴OQ=KE=a,AO=KQ1.∴E(a,a1).∴点E在直线y=x1上运动,∴点B在直线y=x1上.设直线y=x1交x轴与N.∴N(1,0).∴∠BNO=45°.作点O关于直线y=x1的对称点O1,连接AO1,交直线y=x1与E1,连接OE1、O1N、O1E.∴OE1=O1E1.∴OE1+AE1=O1A≤O1E+AE,∴OE+AE的最小值为线段O1A的长.∵∠BNO=∠BNO1=45°,ON=O1N,∴∠ANO1=90°在Rt△O1NA中,O1A.故答案为:.【点睛】(1)过点P作PG⊥OA,垂足为G.则OB=OA=m1,然后可证明PG=AG,然后再由特殊锐角三角函数值可知PG OG,最后由OG+AG=OA可求得OG的值,从而可求得点P的坐标;(2)过点O作OM⊥OP交PC的延长线与M,连接BM.接下来,再证明△POA≌△MOB,依据全等三角形的性质可得到∠OAP=∠OBM=135°,接下来,再证明∠MBP=90°,依据直角三角斜边上中线的性质可证明BC=CP,然后依据OP与CP的比值为定值可得到问题的答案;(3)过E作EK垂直y轴与K,设A(0,a).可证明△OAQ≌△KQE,则E(a,a1),设直线y=x1交x轴与N,则∠BNO=45°,作点O关于直线y=x1的对称点O1,连接AO1,交直线y=x1与E1,连接OE1、O1N、O1E,则OE+AE的最小值为线段O1A的长,最后,在Rt △O1NA中依据勾股定理求得O1A的长即可.本题主要考查的是一次函数的综合应用,解答本题主要应用了正方形的性质、全等三角形的性质和判定、轴对称的性质,确定出OE+AE取得最小值的条件是解题的关键.巩固练习1.(2018春•岚山区期末)在如图平面直角坐标系中,直线l分别交x轴、y轴于点A(3,0)、B(0,4)两点,动点P从点O开始沿OA向点A以每秒个单位长度运动,动点Q从点B开始沿BO向点O以每秒个单位长度运动,过点P作y轴的平行线交直线AB于点M,连接PQ.且点P、Q分别从点O、B 同时出发,运动时间为t秒.(1)请直接写出直线AB的函数解析式:______;(2)当t=4时,四边形BQPM是否为菱形?若是,请说明理由;若不是,请求出当t为何值时,四边形BQPM是菱形.【答案】见解析【解析】解:(1)设直线AB的解析式为:y=kx+b(k≠0).把点A(3,0)、B(0,4)分别代入,得解得.故直线AB的函数解析式是:y x+3.故答案是:y x+3.(2)当t=4时,四边形BQPM是菱形.理由如下:当t=4时,BQ4,则OQ=4.当t=4时,OP,则AP.由勾股定理求得PQ BQ.∵PM∥OB,∴△APM∽△AOB,∴,即,解得PM.∴四边形BQPM是平行四边形,∴当t=4时,四边形BQPM是菱形.2.(2018春•中山区期末)如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y x+8分别交x轴,y轴于点A,B,直线AB上有一点C(m,4).点D(0,n)是y轴上任意一点,连结CD,以CD为边在直线CD下方,作正方形CDEF.(1)填空:m=___;(2)若正方形CDEF的面积为S,求S关于n的函数关系式;(3)点A关于y轴的对称点为A′,连接A′B,是否存在n的值,使正方形的顶点E或F落在△ABA′的边上?若存在,求出所有满足条件的n的值;若不存在,说明理由.【答案】见解析【解析】解:(1)∵C(m,4)在直线y x+8上,∴4m+8,∴m=3,故答案为3.(2)∵D(0,n),C(3,4),∴S=CD2=32+(n﹣4)2=n2﹣8n+25.(3)①如图1中,当点F在直线BA′上时,作CN⊥y轴于N,FM⊥CN于M.则△CND≌△FMC,∴CN=FM=3,DN=CM=n﹣4,∴F(7﹣n,1),∵直线A′B的解析式为y x+8,∴1(7﹣n)+8,∴n.②如图2中,当点E落在直线A′B上时,连接EC交OB于R,此时点F在y轴上,DR=CR=3,OR =4,OD=7,∴n=7.③如图3中,当点E落在AA′上时,作CR⊥OB于R.则△CRD≌△DOE,∴DO=CR=3,∴n=3.④如图4中,当点F落在直线AB上时,作CR⊥OB于R,FN⊥CR于N.则△CRD≌△FNC,∴FN=CR=3,CN=DR=4﹣n,∴F(7﹣n,1),把F(7﹣n,1)代入y x+8得到,1(7﹣n)+8,∴n,综上所述,满足条件的n的值为或7或3或.3.(2018春•南安市期末)如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,矩形OABC的顶点A(12,0)、C(0,9),将矩形OABC的一个角沿直线BD折叠,使得点A落在对角线OB上的点E处,折痕与x轴交于点D.(1)线段OB的长度为____;(2)求直线BD所对应的函数表达式;(3)若点Q在线段BD上,在线段BC上是否存在点P,使以D,E,P,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】见解析【解析】解:(1)在Rt△ABC中,∵OA=12,AB=9,∴OB15.故答案为15.(2)如图,设AD=x,则OD=OA=AD=12﹣x,根据轴对称的性质,DE=x,BE=AB=9,又OB=15,∴OE=OB﹣BE=15﹣9=6,在Rt△OED中,OE2+DE2=OD2,即62+x2=(12﹣x)2,解得x,∴OD=OA﹣AD=12,∴点D(,0),设直线BD所对应的函数表达式为:y=kx+b(k≠0)则,解得,∴直线BD所对应的函数表达式为:y=2x﹣15.(3)过点E作EP∥BD交BC于点P,过点P作PQ∥DE交BD于点Q,则四边形DEPQ是平行四边形,再过点E作EF⊥OD于点F,由•OE•DE•DO•EF,得EF,即点E的纵坐标为,又点E在直线OB:y x上,∴x,解得x,∴E(,),由于PE∥BD,所以可设直线PE:y=2x+n,∵E(,),在直线EP上∴2n,解得n=﹣6,∴直线EP:y=2x﹣6,令y=9,则9=2x﹣6,解得x,∴P(,9).4.(2018春•汶上县期末)已知:如图,已知直线AB的函数解析式为y=﹣2x+8,与x轴交于点A,与y 轴交于点B.(1)求A、B两点的坐标;(2)若点P(m,n)为线段AB上的一个动点(与A、B不重合),作PE⊥x轴于点E,PF⊥y轴于点F,连接EF,问:①若△P AO的面积为S,求S关于m的函数关系式,并写出m的取值范围;②是否存在点P,使EF的值最小?若存在,求出EF的最小值;若不存在,请说明理由.【答案】见解析【解析】解:(1)令x=0,则y=8,∴B(0,8),令y=0,则﹣2x+8=0,∴x=4,∴A(4,0),(2)连接OP.∵点P(m,n)为线段AB上的一个动点,∴﹣2m+8=n,∵A(4,0),∴OA=4,∴0<m<4∴S△P AO OA×PE4×n=2(﹣2m+8)=﹣4m+16,(0<m<4);(3)存在,理由:∵PE⊥x轴于点E,PF⊥y轴于点F,OA⊥OB,∴四边形OEPF是矩形,∴EF=OP,当OP⊥AB时,此时EF最小,∵A(4,0),B(0,8),∴AB=4∵S△AOB OA×OB AB×OP,∴OP,∴EF的最小值=OP.5.(2018春•涵江区期末)已知:如图,直线y=﹣x+6与坐标轴分别交于A、B两点,点C是线段AB上的一个动点,连接OC,以OC为边在它的左侧作正方形OCDE连接BE、CE.(1)当点C横坐标为4时,求点E的坐标;(2)若点C横坐标为t,△BCE的面积为S,请求出S关于t的函数解析式;(3)当点C在线段AB上运动时,点E相应随之运动,请求出点E所在的函数解析式.【答案】见解析【解析】解:(1)作CF⊥OA于F,EG⊥x轴于G.∴∠CFO=∠EGO=90°,令x=4,y=﹣4+6=2,∴C(4,2),∴CF=2,OF=4,∵四边形OCDE是正方形,∴OC=OE,OC⊥OE,∵OC⊥OE,∴∠COF+∠EOG=90°,∠COF+∠OCF=90°,∴∠EOG=∠OCF,∴△CFO≌△OGE,∴OG=OF=4,OG=CF=2,∴G(﹣2,4).(2)∵直线y=﹣x+6交y轴于B,∴令x=0得到y=6,∴B(0,6),令y=0,得到x=6,∴A(6,0),∴OA=OB=6,∠OAB=∠OBA=45°,∵∠AOB=∠EOC=90°,∴∠EOB=∠COA,∵OE=OC,∴△EOB≌△COA,∴BE=AC,∠OBE=∠OAC=45°,∴∠EBC=90°,即EB⊥AB,∵C(t,﹣t+6),∴BC t,AC=BE(6﹣t),∴S•BC•EB t•(6﹣t)=﹣t2+6t.(3)当点C在线段AB上运动时,由(1)可知E(t﹣6,t),设x=6﹣t,y=t,∴t=x+6,∴y=x+6.6.(2018春•广元期末)如图1,四边形ABCD是正方形,点A、B分别在两条直线y=﹣2x和y=kx上,点C、D是x轴上两点.(1)若正方形ABCD的边长为2,试求k的值;(2)若正方形ABCD的边长为m,则k的值是否会发生变化?若不会发生变化,请说明理由;若发生变化,试求出k的值;(3)如图2,在(1)的条件下直线y=kx沿y轴向下平移得到直线l:y=ax+b,使直线1经过点C,点P是直线l上的一个动点,当|P A﹣PB|的值最大时,求点P的坐标.【答案】见解析【解析】解:(1)∵正方形ABCD的边长为2,∴AD=CD=BC=AB,∴点A的横坐标为2,针对于直线y=﹣2x,令y=2,∴x=﹣1,∴点D(﹣1,0),∴C(﹣3,0),∴B(﹣3,2),将点B(﹣3,2)代入y=kx中,﹣3k=2,∴k;(2))k的值不会发生变化,理由:∵正方形ABCD的边长为m,∴AD=CD=BC=AB,∴点A的横坐标为m,针对于直线y═2x,令y=m,∴x m,∴点D(m,0),∴C(m,0),∴B(m,2m),将点B(m,2m)代入y=kx中,mk=m,∴k,∴k的值不会会发生变化;(3)由(1)知,k,∵直线1经过点C(﹣3,0),由平移知,直线l的解析式为y x﹣2,当|P A﹣PB|的值最大时,点,A,B,P在同一条直线上,∵AB∥x轴,B(﹣3,2),∴点P的纵坐标为2,∵点P是直线l上的一个动点,直线l的解析式为y x﹣2,∴x﹣2=2,∴x=﹣6,∴P(﹣6,2).。