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一次函数和几何综合题

1.(2013?

)如图1,在平面直角坐标系中,已知△AOB是等边三角形,点A的坐标是(0,4),点B在第一象限,点

P是x轴上的一个动点,连接AP,并把△AOP绕着点A按逆时针方向旋转,使边AO与AB重合,得到△ABD.

(1)求直线AB的解析式;

(2)

当点P运动到点(一「;,0)时,求此时DP的长及点D的坐标;

 

2.(2013?

)如图,直线y=-亍x+4与坐标轴分别交于点A、B,与直线y=x交于点C.在线段OA上,动点Q以每秒1个单位长度的速度从点O出发向点A做匀速运动,同时动点P从点A出发向点O做匀速运动,当点P、Q其中一点停止运动时,另一点也停止运动.分别过点P、Q作x轴的垂线,交直线AB、OC于点E、F,连接EF.若运动时间为t秒,在运动过程中四边形PEFQ总为矩形(点P、Q重合除外).

(1)求点P运动的速度是多少?

(2)当t为多少秒时,矩形PEFQ为正方形?

(3)当t为多少秒时,矩形PEFQ的面积S最大?

并求出最大值.

3.(2013?

)如图,直线MN与x轴,y轴分别相交于A,C两点,分别过A,C两点作x轴,y轴的垂线相交于B点,

2

且OA,OC(OA>OC)的长分别是一元二次方程x-14x+48=0的两个实数根.

(1)

求C点坐标;

 

4.(2013?

)如图,平面直角坐标系中,直线I分别交x轴、y轴于A、B两点(OAvOB)且OA、OB的长分别是一元

二次方程x2-(.二+1)x+F;」=0的两个根,点C在x轴负半轴上,且AB:

AC=1:

2

(1)求A、C两点的坐标;

(2)若点M从C点出发,以每秒1个单位的速度沿射线CB运动,连接人皿,设厶ABM的面积为S,点M的运动时间为t,写出S关于t的函数关系式,并写出自变量的取值范围;

(3)点P是y轴上的点,在坐标平面内是否存在点Q,使以A、B、P、Q为顶点的四边形是菱形?

若存在,请直接写出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.

5.(2013春?

屯留县期末)如图,四边形OABC是菱形,点C在x轴上,AB交y轴于点H,AC交y轴于点M.已知点A(-3,4).

(1)求AO的长;

(2)求直线AC的解析式和点M的坐标;

(3)点P从点A出发,以每秒2个单位的速度沿折线A-B-C运动,到达点C终止.设点P的运动时间为t秒,△PMB的面积为S.

1求S与t的函数关系式;

2求S的最大值.

A

$

A

0

CO

C?

6.(2012?

)如图,正方形ABCO的边OA、OC在坐标轴上,点B坐标(3,3),将正方形ABCO绕点A顺时针旋转角度a(0°

(1)求证:

△AOG◎△ADG;

(2)求/PAG的度数;并判断线段OG、PG、BP之间的数量关系,说明理由;

(3)当/1=/2时,求直线PE的解析式.

7.(2012?

桃源县校级自主招生)如图,点A在y轴上,点B在x轴上,且OA=OB=1,经过原点O的直线I交线段

AB于点C,过C作OC的垂线,与直线x=1相交于点P,现将直线L绕O点旋转,使交点C从A向B运动,但C点

必须在第一象限内,并记AC的长为t,分析此图后,对下列问题作出探究:

(1)当△AOC和厶BCP全等时,求出t的值;

(2)通过动手测量线段OC和CP的长来判断它们之间的大小关系并证明你得到的结论;

(3)①设点P的坐标为(1,b),试写出b关于t的函数关系式和变量t的取值范围.

8(2012秋?

海陵区期末)如图1,在平面直角坐标系中,直线AB与x轴交于点A,与y轴交于点B,与直线OC交

于点C.

(1)若直线AB解析式为y=-2x+12,直线OC解析式为y=x,

1求点C的坐标;

2求厶OAC的面积.

(2)如图2,作/AOC的平分线ON,若AB丄ON,垂足为E,△OAC的面积为6,且OA=4,P、Q分别为线段OA、OE上的动点,连接AQ与PQ,试探索AQ+PQ是否存在最小值?

若存在,求出这个最小值;若不存在,说明理由.

9.(2012秋?

成都校级期末)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知直线PA是一次函数y=x+m(m>0)的图象,直

线PB是一次函数y=-3x+n(n>m)的图象,点P是两直线的交点,点A、B、C、Q分别是两条直线与坐标轴的交点.

(1)用m、n分别表示点A、B、P的坐标及/PAB的度数;

(2)若四边形PQOB的面积是¥,且CQ:

AO=1:

2,试求点P的坐标,并求出直线PA与PB的函数表达式;

(3)在

(2)的条件下,是否存在一点D,使以A、B、P、D为顶点的四边形是平行四边形?

若存在,求出点D的坐

标;若不存在,请说明理由.

10.(2012秋?

綦江县校级期末)如图,一次函数•:

;的函数图象与x轴、y轴分别交于点A、B,以线段AB

为直角边在第一象限内作RtAABC,且使/ABC=30°

(1)求△ABC的面积;

(2)如果在第二象限内有一点P(m,普)试用含m的代数式表示△APB的面积,并求当△APB与厶ABC面积相等时m的值;

(3)是否存在使△QAB是等腰三角形并且在坐标轴上的点Q?

若存在,请写出点Q所有可能的坐标;若不存在,请

(1)

(2)

参考答案与试题解析

一.解答题(共10小题)

1.(2013?

)如图1,在平面直角坐标系中,已知△AOB是等边三角形,点A的坐标是(0,4),点B在第一象限,点P是x轴上的一个动点,连接AP,并把△AOP绕着点A按逆时针方向旋转,使边AO与AB重合,得到△ABD.

求直线AB的解析式;

当点P运动到点(一「;,0)时,求此时DP的长及点D的坐标;

考点:

一次函数综合题.

专题:

压轴题.

分析:

(1)过点B作BE丄y轴于点E,作BF丄x轴于点F.依题意得BF=OE=2,利用勾股定理求出OF,然后可得点B的坐标.设直线AB的解析式是y=kx+b,把已知坐标代入可求解.

(2)由厶ABD由厶AOP旋转得到,证明△ABDBAAOP.AP=AD,/DAB=/PAO,/DAP=/BAO=60°△ADP

是等边三角形.利用勾股定理求出DP.在RtABDG中,/BGD=90°/DBG=60°利用三角函数求出

BG=BD?

cos60°DG=BD?

sin60°然后求出OH,DH,然后求出点D的坐标.

(3)本题分三种情况进行讨论,设点P的坐标为(t,0):

1当P在x轴正半轴上时,即t>0时,关键是求出D点的纵坐标,方法同

(2),在直角三角形DBG中,可根据BD即OP的长和/DBG的正弦函数求出DG的表达式,即可求出DH的长,根据已知的△OPD的面积可列出一个关于t的方程,即可求出t的值.

2当P在x轴负半轴,但D在x轴上方时.即-出匡vtO时,方法同①类似,也是在直角三角形DBG用

BD的长表示出DG,进而求出GF的长,然后同①.

3当P在x轴负半轴,D在x轴下方时,即tw-仝唾时,方法同②.

3

综合上面三种情况即可求出符合条件的t的值.

解答:

解:

(1)如图1,过点B作BE丄y轴于点E,作BF丄x轴于点F.由已知得:

BF=OE=2,OFnJ/-2?

=如^,

•••点B的坐标是(2辽2)

设直线AB的解析式是y=kx+b(k旳),则有(旷厶后胡殆.

解得&.

b=4

•••直线AB的解析式是y

二x+4;

(2)如图2,•••△ABD由厶AOP旋转得到,

•△ABD◎△AOP,

•AP=AD,/DAB=/PAO,

•/DAP=/BAO=60°

•△ADP是等边三角形,

•DP=AP=.——

如图2,过点D作DH丄x轴于点H,延长EB交DH于点G,贝UBG丄DH.方法

(一)

在RtABDG中,/BGD=90°/DBG=60°

•点D的坐标为(上:

二)

方法

(二)

易得/AEB=/BGD=90°/ABE=/BDG,

•△ABEs^BDG,

'.;而AE=2,BD=OP=C,BE=2:

AB=4,AEBEAB

则有-T——,解得BG=]:

DG=;

 

(3)假设存在点P,在它的运动过程中,使△OPD的面积等于

Vs

设点P为(t,0),下面分三种情况讨论:

1当t>0时,如图,BD=OP=t,DG=

•DH=2+

Vs

T'

•••△OPD的面积等于

解得;亠丄

-V21-2V3

(舍去)

 

•••点Pl的坐标为(

②•••当D在y轴上时,根据勾股定理求出

BD='=OP

3

•当一t<0时,如图,BD=OP=-t,DG=-:

t,

32

■I,

•;解得―三,

3当twI时,如图3,BD=OP=-t,DG=-「,

•DH=-

 

•••丄(-t)[-(2+解得一-

•••点P4的坐标为(

■I,

(舍去

0),

综上所述,点P的坐标分别为Pi(——7——

0)、P2

(~~,0)、P3(.昉,0)、

■J

 

J

A

E

0

FFH%

图2

圉I

点评:

本题综合考查的是一次函数的应用,包括待定系数法求解析式、旋转的性质、相似三角形的判定和性质、三角

形面积公式的应用等,难度较大.

2.(2013?

)如图,直线y-=x+4与坐标轴分别交于点A、B,与直线y=x交于点C.在线段OA上,动点Q以每秒1个单位长度的速度从点O出发向点A做匀速运动,同时动点P从点A出发向点O做匀速运动,当点P、Q其中一点停止运动时,另一点也停止运动.分别过点P、Q作x轴的垂线,交直线AB、OC于点E、F,连接EF.若运动时间为

t秒,在运动过程中四边形PEFQ总为矩形(点P、Q重合除外).

(1)求点P运动的速度是多少?

(2)当t为多少秒时,矩形PEFQ为正方形?

(3)当t为多少秒时,矩形PEFQ的面积S最大?

并求出最大值.

 

考点:

一次函数综合题.专题:

压轴题.

A、B,得出A,B点的坐标,再利用EP〃BO,得出盍七于,

分析:

(1)根据直线y=-—x+4与坐标轴分别交于点

据此可以求得点P的运动速度;

(2)当PQ=PE时,以及当PQ=PE时,矩形PEFQ为正方形,分别求出即可;

(3)根据

(2)中所求得出s与t的函数关系式,进而利用二次函数性质求出即可.解答:

解:

(1)t直线y=-「x+4与坐标轴分别交于点A、B,

•••x=0时,y=4,y=0时,x=8,

!

■'丄

4

1

8

当t秒时,QO=FQ=t,贝UEP=t,

•/EP//BO,

•:

=IL

…乔aT2,

•AP=2t,

•••动点Q以每秒1个单位长度的速度从点O出发向点A做匀速运动,

•点P运动的速度是每秒2个单位长度;

(2)如图1,当PQ=PE时,矩形PEFQ为正方形,

贝U•/OQ=FQ=t,PA=2t,

•QP=8-t-2t=8-3t,

•8-3t=t,

解得:

t=2;

如图2,当PQ=PE时,矩形PEFQ为正方形,

•/OQ=t,PA=2t,

•OP=8-2t,

•QP=t-(8-2t)=3t-8,

•t=3t-8,

解得:

t=4;

(3)如图1,当Q在P点的左边时,

•/OQ=t,PA=2t,

•QP=8-t-2t=8-3t,

2

上时,

•S矩形pefcfQP?

QF=(8-3t)?

t=8t-3t,

当t=-

如图2,当Q在P点的右边时,

•/OQ=t,PA=2t,

•2t>8-t,

•QP=t-(8-2t)=3t-8,

•S矩形pefq=QP?

QF=(3t-8)?

t=3t2-8t,

•••当点p、q其中一点停止运动时,另一点也停止运动,

2

•••t=4时,S矩形pefq的最大值为:

3>4-8X4=16,

综上所述,当t=4时,S矩形PEFQ的最大值为:

3.(2013?

)如图,直线MN与x轴,y轴分别相交于A,C两点,分别过A,C两点作x轴,y轴的垂线相交于B点,

2

且0A,OC(OA>0C)的长分别是一元二次方程x-14x+48=0的两个实数根.

(1)求C点坐标;

)求直线MN的解析式;

考点:

一次函数综合题.

专题:

压轴题.

分析:

2

(1)通过解方程x-14x+48=0可以求得0C=6,0A=8.则C(0,6);

(2)设直线MN的解析式是y=kx+b(k旳).把点A、C的坐标分别代入解析式,列出关于系数k、b的方程

组,通过解方程组即可求得它们的值;

(3)需要分类讨论:

PB为腰,PB为底两种情况下的点P的坐标.根据等腰三角形的性质、两点间的距离公

式以及一次函数图象上点的坐标特征进行解答.

xi=6,X2=8.

2

的两个实数根,

•/OA,OC(OA>0C)的长分别是一元二次方程x-14x+48=0

•••0C=6,0A=8.

二C(0,6);

(2)设直线MN的解析式是y=kx+b(k旳).由

(1)知,0A=8,则A(8,0).

•••点A、C都在直线MN上,

二6,

r3

k=-—

解得,(4,

>=6

•直线MN的解析式为y=-斗x+6;

4

(3)•/A(8,0),C(0,6),•根据题意知B(8,6).

•••点P在直线MNy=---x+6上,

4

•••设P(a,^—a+6)

4

当以点P,B,C三点为顶点的三角形是等腰三角形时,需要分类讨论:

P1(4,3);

①当PC=PB时,点P是线段BC的中垂线与直线MN的交点,

232

②当PC=BC时,a+(---a+6-6)=64,

4

32函

5,

解得,a=土普

,则P2(-

),P3(

326

一);

2

③当PB=BC时,(a-8)+

解得,a=,贝Ha+6=-

25

a-6+6)2=64,

42256

•p4广"■,•P(

综上所述,符合条件的点P有:

Pi(4,3),P2(-—

-)右.

32邑

-,_

)P3

z326、cz25&42、

W,忑),(厉,-更P

 

 

点评:

本题考查了一次函数综合题•其中涉及到的知识点有:

待定系数法求一次函数解析式,一次函数图象上点的坐

标特征,等腰三角形的性质•解答(3)题时,要分类讨论,防止漏解•另外,解答(3)题时,还利用了数

形结合”的数学思想.

4.(2013?

)如图,平面直角坐标系中,直线

I分别交x轴、y轴于A、B两点(OAvOB)且OA、OB的长分别是一元

次方程x2-(.二+1)x+F;」=0的两个根,点C在x轴负半轴上,且AB:

AC=1:

2

(1)求A、C两点的坐标;

(2)若点M从C点出发,以每秒1个单位的速度沿射线CB运动,连接人皿,设厶ABM的面积为S,点M的运动时间为t,写出S关于t的函数关系式,并写出自变量的取值范围;

(3)点P是y轴上的点,在坐标平面内是否存在点Q,使以A、B、P、Q为顶点的四边形是菱形?

若存在,请直接写出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.

考点:

一次函数综合题.

专题:

分析:

压轴题.

(1)通过解一元二次方程x2-(k;;+1)x+.:

;-0,求得方程的两个根,从而得到A、B两点的坐标,再根据两点之间的距离公式可求AB的长,根据AB:

AC=1:

2,可求AC的长,从而得到C点的坐标;

(2)分①当点M在CB边上时;②当点M在CB边的延长线上时;两种情况讨论可求S关于t的函数关系式;

(3)分AQ=AB,BQ=BA,BQ=QA三种情况讨论可求Q点的坐标.

解答:

解:

(1)x—(〔「+1)x+-「;=0,

(x-*)(x-1)=0,

解得X1』・:

:

x2=1,•/OAvOB,

•••OA=1,OB=:

;,

•••A(1,0),B(0,•「;),

•AB=2,

又•••AB:

AC=1:

2,

•-AC=4,

二C(-3,0);

(2)•/AB=2,AC=4,BC=2二

222

•••AB+BC=AC,

即/ABC=90°

由题意得:

CM=t,CB=2*.i.

1当点M在CB边上时,S=2二-t(0)

2当点M在CB边的延长线上时,S=t-2:

;(t>2_;);

(3)存在.

①当AB是菱形的边时,如图所示,

在菱形APiQiB中,QiO=AO=1,所以Qi点的坐标为(-1,0),

在菱形ABP2Q2中,AQ2=AB=2,所以Q2点的坐标为(1,2),

在菱形ABPaQa中,AQ3=AB=2,所以Qa点的坐标为(1,-2),

②当AB为菱形的对角线时,如图所示的菱形AP4BQ4,

即X=12+(二—x);解得x=…',

222

设菱形的边长为x,则在RtAAP4O中,AP4=AO+P4O,所以Q4(1,-).

综上可得,平面内满足条件的Q点的坐标为:

Qi(-1,0),Q2(1,-2),Qa(1,2),Q4(1,戶上).

点评:

考查了一次函数综合题,涉及的知识点有:

解一元二次方程,两点之间的距离公式,三角形面积的计算,函数思想,分类思想的运用,菱形的性质,综合性较强,有一定的难度.

5.(2013春?

屯留县期末)如图,四边形OABC是菱形,点C在x轴上,AB交y轴于点H,AC交y轴于点M.已知点A(-3,4).

(1)求AO的长;

(2)求直线AC的解析式和点M的坐标;

(3)点P从点A出发,以每秒2个单位的速度沿折线A-B-C运动,到达点C终止.设点P的运动时间为t秒,△PMB的面积为S.

1求S与t的函数关系式;

2求S的最大值.

A

B

$

APE

B

J

0

€?

考点:

一次函数综合题;解二元一次方程组;待定系数法求一次函数解析式;三角形的面积;角平分线的性质;勾股定理;菱形的性质.

专题:

计算题.

分析:

(1)根据A的坐标求出AH、OH,根据勾股定理求出即可;

(2)根据菱形性质求出B、C的坐标,设直线AC的解析式是y=kx+b,把A(-3,4),C(5,0)代入得到方程组,求出即可;

(3)①过M作MN丄BC于N,根据角平分线性质求出MN,P在AB上,根据三角形面积公式求出即可;P

在BC上,根据三角形面积公式求出即可;②求出P在AB的最大值和P在BC上的最大值比较即可得到答案.

解答:

(1)解:

TA(-3,4),

•••AH=3,0H=4,

由勾股定理得:

A°=寸期°+0h'=5,

答:

0A的长是5.

(2)解:

•••菱形OABC,

•-0A=0C=BC=AB=5,

5-3=2,

•B(2,4),C(5,0),

设直线AC的解析式是y=kx+b,

f4=-

把A(-3,4),C(5,0)代入得:

•直线AC的解析式为尸-吉迸,

当x=0时,y=2.5

•M(0,2.5),

答:

直线AC的解析式是尸一十|,点M的坐标是(0,2.5).

(3)①解:

过M作MN丄BC于N,

•••菱形OABC,

•••/BAC=/OCA,

•/MO丄CO,MN丄BC,

•OM=MN,

当0电v2.5时,

P在AB上,MH=4-2.5=,

当t=2.5时,P与B重合,△PMB不存在;

当2.5vt<5时,P在BC上,S=1>PB>MIN=3X(2t-5)更=3-—,

22224

答:

S与t的函数关系式是S=--|t-Hy(0WV2.5)或S今七一普(2.5vt韦).

②解:

当P在AB上时,高MH—定,只有BP取最大值即可,即P与A重合,S最大是二>5总A,

224

同理在BC上时,P与C重合时,S最大是丄>5>闫,

224

•s的最大值是

4

答:

S的最大值是-

A

JPH

J

0

cf0

~c

点评:

本题主要考查对勾股定理,三角形的面积,菱形的性质,角平分线性质,解二元一次方程组,用待定系数法求一次函数的解析式等知识点的理解和掌握,综合运用这些性质进行计算是解此题的关键.

6.(2012?

)如图,正方形ABCO的边OA、OC在坐标轴上,点B坐标(3,3),将正方形ABCO绕点A顺时针旋转角度a(0°vav90°,得到正方形ADEF,ED交线段OC于点G,ED的延长线交线段BC于点P,连AP、AG.

(1)求证:

△AOG◎△ADG;

(2)求/PAG的度数;并判断线段OG、PG、BP之间的数量关系,说明理由;

(3)当/1=/2时,求直线PE的解析式.

考点:

一次函数综合题.

专题:

压轴题.

分析:

(1)由AO=AD,AG=AG,利用HL”可证△AOG◎△ADG;

(2)利用

(1)的方法,同理可证△ADPABP,得出/1=/DAG,/DAP=/BAP,而

/1+/DAG+/DAP+/BAP=90°由此可求/PAG的度数;根据两对全等三角形的性质,可得出线段OG、PG、

BP之间的数量关系;

(3)由厶AOGADG可知,/AGO=/AGD,而/1+/AGO=90°/2+/PGC=90°当/1=/2时,可证/AGO=/AGD=/PGC,而/AGO+/AGD+/PGC=180°得出/AGO=/AGD=/PGC=60°即/1=/2=30°,解直角三角形求OG,PC,确定

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