一次函数中特殊三角形的存在性问题(上课)
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】。
一次函数之等腰直角三角形的存在性 (讲义及答案)
一次函数之等腰直角三角形的存在性(讲义及答案).1. 在正方形网格中,网格线交点称为格点。
已知A、B是两个格点,若点C也是格点且使△ABC为等腰直角三角形,则符合条件的点C只有一个。
2. 做讲义第一题时,先看知识点,再用铅笔计算并将演算保留在讲义上。
如果思路受阻(例如某个点做了2-3分钟),重复上述动作。
如果仍无法解决,重点听课堂讲解。
知识点:1. 解决存在性问题的处理思路①分析不变特征:分析所求图形中的定点、定线、定角等不变特征。
②分类、画图:结合所求图形的形成因素,依据其判定、定义等确定分类,并画出符合题意的图形。
通常先尝试画出其中一种情形,分析解决后,再类比解决其他情形。
③求解、验证:围绕不变特征、画图依据来设计方案进行求解。
验证时,要回归点的运动范围,画图或推理,判断是否符合题意。
注:复杂背景下的存在性问题往往需要研究背景图形,几何背景往往研究点、线、角;函数背景研究点坐标、表达式等。
2. 等腰直角三角形存在性的特征分析及操作要点:三角形的三个顶点分别为直角顶点进行分类,在直角的基础上,再考虑等腰。
通常借助构造弦图模型进行求解。
精讲精练:1. 如图,直线y=-2x+6与x轴、y轴分别交于点A、B。
点P是第一象限内的一个动点,若以A、B、P为顶点的三角形为等腰直角三角形,则点P的坐标为。
2. 如图,直线y=-x+b与x轴、y轴分别交于点A、B。
点C在直线y=-x+b上,且其纵坐标为1。
△___的面积为。
(1)求直线y=-x+b的表达式及点C的坐标。
(2)点P是第二象限内的一个动点,若△ACP是等腰直角三角形,则点P的坐标为。
3. 如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(2,0)。
点P是y轴正半轴上的一个动点,Q是直线x=3上的一个动点。
若△APQ为等腰直角三角形,则点P的坐标为。
4. 如图,直线y=3x+4与y轴交于点A,点P是直线x=6上的一个动点,点Q是直线y=3x+4上的一个动点,且点Q在第一象限。
一次函数综合之3-存在问题1等腰三角形(学生用)
一次函数综合之3—存在性问题之等腰三角形【问题描述】如图,点A坐标为(1,1),点B坐标为(4,3),在x轴上取点C使得△ABC是等腰三角形.【几何法】“两圆一线”得坐标.(1)以点A为圆心,AB为半径作圆,与x轴的交点即为满足条件的点C,有AB=AC;(2)以点B为圆心,AB为半径作圆,与x轴的交点即为满足条件的点C,有BA=BC;(3)作AB的垂直平分线,与x轴的交点即为满足条件的点C,有CA=CB.如图,先求C1、C2的坐标:C3、C4同理可求,下求C5.【代数法】表示线段构相等.【解析法】【方法总结】几何法:(1)两圆一线作出点;(2)利用勾股、相似、三角函数等求线段长,由线段长得点坐标.代数法:(1)表示出三个点坐标A、B、C;(2)由点坐标表示出三条线段:AB、AC、BC;(3)分类讨论①AB=AC、②AB=BC、③AC=BC;(4)列出方程求解.典例剖析例1 直线y=﹣x+6与x轴相交于点B,与y轴相交于点A.(1)求直线AB与坐标轴围成的面积;(2)在x轴上一动点P,使△ABP是等腰三角形,求出所有P点的坐标.例2 如图,直线l1:y=﹣3x+3交y轴于C,与x轴交于点D,直线l2经过点A(4,0),且直线l1、l2交于点B(2,m).(1)求m的值和直线l2的函数表达式;(2)若点Q为y轴上一点,且△BDQ为等腰三角形,求出点Q的坐标.跟踪训练1.如图,在平面直角坐标系xOy中,一次函数y=k1x+b的图象与x轴交于点A(﹣3,0),与y轴交于点B,且与正比例函数y=kx的图象交点为C(3,4).(1)求一次函数y=k1x+b的解析式;(2)在y轴上求一点P,使△POC为等腰三角形,请求出所有符合条件的点P的坐标.2.一次函数y1=kx+b的图象l1经过点A(2,﹣12)并且与y轴相交于点B,直线l2:y2=﹣x+3与y轴交于点C,点C与点B关于x轴对称,y2与x轴交于点D,y1与y2相交于点E.(1)求直线l1的解析式;(2)请在y轴上找一点P,使得△BDP为等腰三角形,求出此时点P的坐标.过关精练1.已知如图,点A(6,0),点B(0,8).(1)求直线AB的解析式;(2)在x轴上是否存在点P,使得△P AB为等腰三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.2. 如图,在平面直角坐标系xOy中,直线l1:y=kx+b与x轴交于点A(﹣6,0),与y轴交于点B(0,4),与直线l2:y=x相交于点C.(1)求直线l1的函数表达式;(2)在x轴上是否存在一点P,使△POC是等腰三角形.若不存在,请说明理由;若存在,请直接写出点P的坐标.3.一次函数y=kx+b的图象经过点A(0,9),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3.(1)求B点的坐标和k,b的值;(2)在y轴上是否存在点P使△P AB是等腰三角形?若存在,请直接写出点P坐标;若不存在,请说明理由.4.如图,直线y=kx+b与x轴、y轴分别交于点A,B,且OA=8,OB=6.(1)求直线AB的解析式.(2)在x轴上是否有在点Q,使以A,B,Q为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.5.如图,在平面直角坐标系中,过点B(6,0)的直线AB与直线OA相交于点A(4,2).(1)求直线AB的函数表达式;(2)在x轴上是否存在点N,使△AON是等腰三角形?如果存在,直接写出点N的坐标;如果不存在,说明理由.。
一次函数中(特殊三角形)的存在性问题优秀教学设计
辅助策略:借助几何画板,使学生直观形象地观察、操作。
2、教法
演示法:通过几何画板演示两圆一中垂线和外K全等,使学生直观、形象的感知因动点的移动,在何时会出现等腰三角形和等腰直角三角形,思考在没有几何画板的时候,我们自己该如何作图,快速确定动点的位置。
《一次函数中特殊三角形的存在性问题》教学设计
【教学目标】
1、知识与技能
(1)使学生体会定点与动点之间的关系,做到以静制动。
(2)通过数形结合,利用几何法和代数法求一次函数中特殊三角形的存在性问题。
2、过程与方法
(1)借助几何画板探究一次函数中特殊三角形的存在性问题,使学生初步形成正确、科学的分析解决问题的方法。
①设点:设点P(0,m)A(3,0),B(0,4)
②表示三条边:
③列方程:
三、小组讨论
已知A(2,0),B(0,4),在第一象限内是否存在一点P,使得△PAB是等腰直角三角形,若存在请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由。
讨论目标:①这样的动点P可能有多少个?如何分类?
②你能不能画出等腰直角三角形?
等腰三角形可以是两条边相等或者两个角相等,在我们所学的知识中,是边好表示,还是角好表示呢?
探究一:用几何法确定动点的位置——两圆一中垂线
例1、已知,A(3,0),B(0,4),在y轴上是否存在一点P,使得△PAB是等腰三角形,若存在,请求出点P的坐标,若不存在,请说明理由
探究二:用代数法确定动点的位置——设点法
实验法:让学生自己动手、在探究过程中,自己发现动点的规律
一次函数之等腰直角三角形的存在性 (讲义及答案).
一次函数之等腰直角三角形的存在性(讲义)➢课前预习1.如图所示的正方形网格中,网格线的交点称为格点.已知A,B 是两个格点,若点C 也是图中的格点,且使得△ABC 为等腰直角三角形,则符合条件的点C 有个.2.用铅笔做讲义第1 题,并将计算、演草保留在讲义上,先看知识点睛,再做题,思路受阻时(某个点做了2~3 分钟)重复上述动作,若仍无法解决,课堂重点听.➢知识点睛1.存在性问题的处理思路①分析不变特征分析所求图形中的定点、定线、定角等不变特征.②分类、画图结合所求图形的形成因素,依据其判定、定义等确定分类,并画出符合题意的图形.通常先尝试画出其中一种情形,分析解决后,再类比解决其他情形.③求解、验证围绕不变特征、画图依据来设计方案进行求解;验证时,要回归点的运动范围,画图或推理,判断是否符合题意.注:复杂背景下的存在性问题往往需要研究背景图形,几何背景往往研究点,线,角;函数背景研究点坐标,表达式等.2.等腰直角三角形存在性的特征分析及特征下操作要点:三角形的三个顶点分别为直角顶点进行分类,在直角的基础上,再考虑等腰,通常借助构造弦图模型进行求解.➢精讲精练1.如图,直线y=-2x+6 与x 轴、y 轴分别交于点A,B,点P 是第一象限内的一个动点,若以A,B,P 为顶点的三角形是等腰直角三角形,则点P 的坐标为.2.如图,直线y =-1x +b 与x 轴、y 轴分别交于点A,B,点C 3在直线y =-1x +b 上,且其纵坐标为1,△OAC 的面积为3.3 2(1)求直线y =-1x +b 的表达式及点C 的坐标;3(2)点P 是第二象限内的一个动点,若△ACP 是等腰直角三角形,则点P 的坐标为.3.如图,在平面直角坐标系中,点A 的坐标为(2,0),点P 是y轴正半轴上一个动点,Q是直线x=3 上的一个动点,若△APQ 为等腰直角三角形,则点P 的坐标为.4.如图,直线y=3x+4 与y 轴交于点A,点P 是直线x=6 上的一个动点,点Q 是直线y=3x+4 上的一个动点,且点Q 在第一象限,若△APQ 为等腰直角三角形,则点Q 的坐标为.5. 如图,直线 l 1:y =x +6 与 x 轴、y 轴分别交于点 A ,B ,直线 l 2:y = - 1 x - 3 与 x 轴交于点 A ,点 M 是线段 AB 上的一动点,2过点 M 作 y 轴的平行线交直线 l 2 于点 N ,在 y 轴上是否存在点 P ,使△MNP 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.【参考答案】➢ 课前预习1. 6➢ 精讲精练1. (9,3),(6,9),( 9 , 9 )2 22. (1) y = - 1 x -1,C (-6,1)3(2)(-2,3),(-5,4),(-4,2)3. (0,1),(0,3),(0,4)4. (2,10),(3,13),( 3 , 17 )2 2 5. 存在,点 P 的坐标为(0, 12 ),(0, - 6 ),(0, 6 )5 5 7。
第4章一次函数-一次函数之等腰直角三角形的存在性(教案)
五、教学反思
今天我们在课堂上探讨了《一次函数之等腰直角三角形的存在性》,整体来看,学生的学习效果还是不错的。但在教学过程中,我也发现了一些值得思考的问题。
首先,我发现有些学生对一次函数图像与等腰直角三角形之间的关系理解不够深入。在讲解过程中,我尽量用生动的例子和形象的比喻来帮助他们理解,但显然,这部分内容对于他们来说还是有一定难度的。在今后的教学中,我需要更加关注这部分学生的需求,尽可能用简单易懂的方式讲解难点,让他们能够真正消化吸收。
(二)新课讲授(用时10分钟)
1.理论介绍:首先,我们要了解一次函数和等腰直角三角形的基本概念。一次函数是形如y=kx+b的函数,其中k是斜率,b是y轴截距。等腰直角三角形是一种特殊的三角形,它的两条腰相等且与底边成直角。在一次函数图像中,等腰直角三角形的存在性与函数的斜率有关。
2.案例分析:接下来,我们来看一个具体的案例。这个案例将展示如何在一次函数图像中找出等腰直角三角形,以及它如何帮助我们解决实际问题。
-运用逻辑推理和分析数据的能力,解决一次函数图像中等腰直角三角形的定位问题。
举例解释:
-解释斜率为1或-1时,图像上的点与原点的连线和x轴或y轴形成的特殊角度题时,指导学生如何从问题描述中提取关键信息,构建一次函数模型,并利用等腰直角三角形的性质进行解答。
其次,在实践活动环节,学生们的参与度很高,但部分小组在讨论时显得有些拘谨,可能是因为对等腰直角三角形在实际生活中的应用不够了解。在今后的教学中,我会多设计一些与实际生活紧密相关的案例,让学生在实践中更好地理解理论知识。
专题二:一次函数中等腰直角三角形存在性问题方法总结
专题二:一次函数中等腰直角三角形存在性问题方法总结类型二、等腰直角三角形以(,)A A A x y 、(,)c c C x y 为三角形的边,在平面内找一点B 使得△ABC为等腰直角三角形(二定一动)一.找法:画圆和作垂直平分线①以A 直角顶点,即有23B B 、点;②以C 直角顶点,即有14B B 、点;③以AC 为斜边,即有56B B 、点;二、算法:利用三垂直模型进行计算(,)A A A x y 、(,)B B B x y 、(,)C C C x y 、(,)M M M x y 、(,)M M C x y由MBC ≌NCA可得:MB CN MC AN ==可推出B M C N M C A Nx x y y y y x x -=-⎧⎨-=-⎩例题1、如图,已知直线AB 与x 轴,y 轴分别交于点A (-3,0)、点B (0,2),以点A 为直角顶点,AB 为直角边作等腰直角△ADB ,线段AD 所在直线交y 轴于点P.(1)求直线AB 的解析式;(2)求△BDP 得面积;(3)点C 在x 轴上,D 在x 轴下方时,且△BOC 也是等腰直角三角形,动点M 在y 轴上,若使MC MD -取最大值,求出这个最大值及此时点M 的坐标.【答案】(1)AB 解析式:2+23y x = (2)①1(1,3)D -- 算法:利用1AOB AID ≅ 设1(,)D m n 20(3)0(3)0m n -=--⎧⎨--=-⎩解得13m n =-⎧⎨=-⎩ 则1(1,3)D -- 同理2(5,3)D -(3)根据题意,如图:12(2,0)(2,0)C C -、(两种情况答案一样,自行分类分析)当11,,C D M 三点共线时,MC MD -取最大值,最大值为11C D 11C D 解析式:36y x =--则M (0,-6)11max 10MC MD C D -==练习:1.已知直线1:l y x b =-+与x 轴交于点A ,直线2416:33l y x =-与x 轴交于点B ,直线12l l 、交于点C ,且C 点的横坐标为1.(1)求直线1l 的解析式和点A 的坐标.(2)直线1l 与y 轴交于点D ,将1l 向上平移9个单位得3l ,3l 与x 轴、y 轴分别交于点E 、F ,点P 为3l 上一动点,连接AP 、BP ,当△ABP 的周长最小时,求△ABP 的周长和点P 的坐标.(3)将1l 绕点C 逆时针旋转,使旋转后的直线4l 过点G (-2,0),过点C 作5l 平行于x 轴,点M 、N 分别为直线4l 、5l 上两个动点,是否存在点M 、点N ,使△BMN 是以点M 为直角顶点的等腰直角三角形,若存在,求出点M 的坐标,若不存在,请说明理由.【答案】解:(1)将1x =代入直线41633y x =-,得4161433y =⨯-=-, 故点C 的坐标为(1,4)-,将C 的坐标(1,4)-代入直线y x b =-+得,41b -=-+, 解得3b =-,∴直线1:3l y x =--,令0y =,则30x --=,解得3x =-,故点A 的坐标为(3,0)-,(2)直线3l 为1l 向上平移9个单位所得,故直线3l 的解析式为:6y x =-+,令0x =,得6y =,令0y =,得6x =,故点E ,点F 的坐标分别为(6,0),(0,6), 直线2416:33l y x =-与x 轴交于点B , 令0y =,得4x =,故B 点的坐标为(4,0),取点B 关于3l 的对称点Q ,设点Q 的坐标为(,)a b ,则线段BQ 的中点坐标为(2a b +,)2b 在直线3l , ∴622b a b +=-+,(1) 且(1)14b a ⋅-=--即14b a =-,(2) 联立(1)(2)得622b a b b +⎧=-+⎪⎪⎨⎪,解得:62a b =⎧⎨=⎩, (6,2)Q ∴,直线AQ 的解析式:2293y x =+, 当ABP ∆的周长最小时,即AP BP +最小, 连接AQ ,交直线3l 于点P ,此时AP BP +最小,最小值为22(63)(20)85AQ =++-=,7AB =,此时ABP ∆的周长为785+,由22936y x y x ⎧=+⎪⎨⎪=-+⎩解得48111811x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, P ∴点坐标为48(11,18)11, (3)设4l 的解析式:y mx n =+,将(1,4)C -,(2,0)G -,代入y mx n =+得,024m n m n =-+⎧⎨-=+⎩,解得4383m n ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩, 4l ∴的解析式为:4833y x =--, 1︒当点M 在直线4l 的上方时,设点(,4)N n -,点48(,)33M s s --, 过点N ,B 分别作y 轴的平行线,过点M 作x 轴的平行线,三条直线分别交于R ,S 两点,如图则R ,S 的坐标分别为48(,)33n s --,48(4,)33s --, RM s n ∴=-,48433RN s =--,4MS s =-,4833SB s =--, 90NMB ∠=︒,90NMR SMB ∴∠+∠=︒,90BMS MBS ∠+∠=︒,90S R ∠=∠=︒,MB MN =,()MNR MBS AAS ∴∆≅∆,RM SB ∴=,RN SM =, 即4833s n s -=--,484433s s --=-, 解得8s =-,16n =-,∴点M 的坐标为(8,8)-,2︒当点M 在直线4l 的下方时,设点(,4)N n -,点48(,)33M s s --, 过点N ,B 分别作y 轴的平行线,过点M 作x 轴的平行线,三条直线分别交于R ,S 两点,如图则R ,S 的坐标分别为48(,)33n s --,48(4,)33s --, RM n s ∴=-,48433RN s =+-,4MS s =-,4833SB s =+, 90NMB ∠=︒,90NMR SMB ∴∠+∠=︒,90BMS MBS ∠+∠=︒,NMR MBS ∴∠=∠,90S R ∠=∠=︒,MB MN =,()MNR MBS AAS ∴∆≅∆,RM SB ∴=,RN SM =,即4833n s s -=+,484433s s +-=-, 解得407s =,16n =, ∴点M 的坐标为40(7,72)7-, 综上点M 的坐标为(8,8)-或40(7,72)7-,练习2:7.(2020春•官渡区期末)如图,在平面直角坐标系中,直线13:4l y x =与直线2:(0)l y kx b k =+≠相交于点(,3)A a ,直线2l 与y 轴交于点(0,5)B -. (1)求直线2l 的函数解析式;(2)将OAB ∆沿直线2l 翻折得到CAB ∆,使点O 与点C 重合,AC 与x 轴交于点D .求证:四边形AOBC 是菱形;(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.【答案】解:(1)直线3?:4l y x =与直线?:l y kx b =+相交于点(,3)A a , (4,3)A ∴, 直线交?l 交y 轴于点(0,5)B -,5y kx ∴=-,把(4,3)A 代入得,345k =-,2k ∴=,∴直线2l 的解析式为25y x =-;(2)22345OA =+=,OA OB ∴=,将OAB ∆沿直线?l 翻折得到CAB ∆,OB OC ∴=,OA AC =,OA OB BC AC ∴===,∴四边形AOBC 是菱形;(3)如图,过C 作CM OB ⊥于M ,则4CM OD ==,5BC OB ==,3BM ∴=,(4,2)C ∴-, 过1P 作1PN y ⊥轴于N , BCP ∆是等腰直角三角形, 190CBP ∴∠=︒,1MCB NBP ∴∠=∠, 1BC BP =,BCM ∴∆≅△1()PBN AAS , 4BN CM ∴==, 1(3,9)P ∴-;同理可得,2(7,6)P -,37(2P ,11)2-. 综上所述,点P 的坐标是(3,9)-或(7,6)-或7(2P ,11)2-.。
一次函数中的(特殊图形)存在性问题(解析版)八年级数学上册同步考点归类培优题库
专题十五 一次函数中的(特殊图形)存在性问题考点一 直角三角形存在性问题【方法点拨】分类讨论哪个角为直角,一般分三种情况,简称“两垂线+一圆”1.如图1,在平面直角坐标系中,点A 坐标为(﹣4,4),点B 的坐标为(4,0).(1)求直线AB 的解析式;(2)点M 是坐标轴上的一个点,若AB 为直角边构造直角三角形△ABM ,请求出满足条件的所有点M 的坐标;(3)如图2,以点A 为直角顶点作∠CAD =90°,射线AC 交x 轴的负半轴与点C ,射线AD 交y 轴的负半轴与点D ,当∠CAD 绕点A 旋转时,OC ﹣OD 的值是否发生变化?若不变,直接写出它的值;若变化,直接写出它的变化范围(不要解题过程).【思路点拨】(1)由A 、B 两点的坐标利用待定系数法可求得直线AB 的解析式;(2)分别过A 、B 两点作AB 的垂线,与坐标轴的交点即为所求的M 点,再结合相似三角形的性质求得OM 的长即可求得点M 的坐标;(3)过A 分别作x 轴和y 轴的垂线,垂足分别为E 、F ,可证明△AEC ≌△AFD ,可得到EC =FD ,从而可把OC ﹣OD 转化为FD ﹣OD ,再利用线段的和差可求得OC ﹣OD =OE +OF =8;【解析】解:(1)设直线AB 的解析式为:y =kx +b (k ≠0).∵点A (﹣4,4),点B (0,2)在直线AB 上,∴{−4k +b =4b =2,解得{k =−12b =2, ∴直线AB 的解析式为:y =−12x +2;(2)∵△ABM 是以AB 为直角边的直角三角形,∴有∠BAM =90°或∠ABM =90°,①当∠BAM =90°时,如图1,过A 作AB 的垂线,交x 轴于点M 1,交y 轴于点M 2,则可知△AEM 1∽△BEA ,∴M 1E AE =AE BE ,由(1)可知OE =OB =AE =4,∴M 1E 4=48,解得M 1E =2, ∴OM 1=2+4=6,∴M 1(﹣6,0),∵AE ∥y 轴,∴M 1EM 1O =AEOM 2,即26=4OM 2,解得OM 2=12,∴M 2(0,12);②当∠ABM =90°时,如图2,过B 作AB 的垂线,交y 轴于点M 3,设直线AB交y轴于点E,则由(1)可知E(0,2),∴OE=2,OB=4,由题意可知△BOE∽△M3OB,∴OEOB =OBOM3,即24=4OM3,解得OM3=8,∴M3(0,﹣8),综上可知点M的坐标为(﹣6,0)或(0,12)或(0,﹣8);(3)不变.理由如下:过点A分别作x轴、y轴的垂线,垂足分别为G、H,如图3.则∠AGC=∠AHD=90°,又∵∠HOC=90°,∴∠GAH=90°,∴∠DAG+∠DAH=90°,∵∠CAD=90°,∴∠DAG+∠CAG=90°,∴∠CAG=∠DAH.∵A (﹣4,4),∴OG =AH =AG =OH =4.在△AGC 和△AHD 中{∠AGC =∠AHD AG =AH ∠CAG =∠DAH∴△AGC ≌△AHD (ASA ),∴GC =HD .∴OC ﹣OD =(OG +GC )﹣(HD ﹣OH )=OG +OH =8.故OC ﹣OD 的值不发生变化,值为8.【点睛】本题为一次函数的综合应用,涉及知识点有待定系数法、全等三角形的判定和性质、相似三角形的判定和性质及分类讨论思想等.在(1)中注意待定系数法的应用步骤,在(2)中确定出M 点的位置是解题的关键,在(3)中构造三角形全等是解题的关键.本题考查知识点较多,综合性较强,难度适中.2.已知,如图1,在平面直角坐标系xOy 中,矩形OABC 的边OA 在y 轴的正半轴上,OC 在x 轴的正半轴上,OA =2,OC =3,过原点O 作∠AOC 的平分线交AB 于点D ,连接DC ,过点D 作DE ⊥DC ,交OA 于点E .(1)求经过点E 、D 的直线解析式;(2)将∠EDC 绕点D 按顺时针方向旋转后,角的一边与y 轴的正半轴交于点F ,另一边与线段OC 交于点G ,使得EF =2GO ,请求出此时OG 的长度.(3)对于(2)中的点G ,在直线ED 上是否存点P ,使得点P 与点D 、G 构成的△DPG 是直角三角形?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【思路点拨】(1)只要证明△ADE ∽△BCD ,可得AD BC =AE DB ,求出AE 即可解决问题;(2)由△ADE ≌△RDG ,可得AF =RG ,设OG =m ,则AF =GR =2﹣m ,构建方程即可解决问题;(3)分两种情形①作GP ⊥BE 于P ,则△PDG 是直角三角形.②作P ′G ⊥DG 交直线DE 于P ′,则△DGP ′是直角三角形.分别根据一次函数利用方程组确定交点坐标即可;【解析】解:(1)如图1中,∵四边形ABCO 是矩形,∴∠OAB =∠B =90°,∵∠AOD =∠DOC =45°,∴OA =AD =2,DB =1,∵DE ⊥DC ,∴∠EDC =90°,∴∠ADE +∠BDC =90°,∵∠BDC +∠BCD =90°,∴∠ADE =∠DCB ,∴△ADE ∽△BCD ,∴AD BC =AE DB ,∴AE =1,∴E (0,1),设直线DE 的解析式为y =kx +b ,则有{b =12k +b =2, 解得{k =12b =1∴直线DE 的解析式为y =12x +1(2)如图2中,作DR ⊥OC 于R .易知△ADE≌△RDG,∴AF=RG,设OG=m,则AF=GR=2﹣m,∴EF=1+2﹣m=3﹣m,∵EF=2OG,∴3﹣m=2m,∴m=1,∴OG=1.(3)如图3中,①作GP⊥BE于P,则△PDG是直角三角形.∵G(1,0),GP⊥BE,∴直线PG的解析式为y=﹣2x+2,由{y =12x +1y =−2x +2,解得{x =25y =65, ∴P (25,65). ②作P ′G ⊥DG 交直线DE 于P ′,则△DGP ′是直角三角形,∵直线DG 的解析式为y =2x ﹣2,∴直线GP ′的解析式为y =−12x +12,由{y =−12x +12y =12x +1,解得{x =−12y =34, ∴P ′(−12,34), 综上所述,满足条件的点P 坐标为(25,65)或(−12,34). 【点睛】本题考查一次函数综合题、旋转变换、全等三角形的判定和性质.相似三角形的判定和性质、直角三角形的性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形和相似三角形解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.考点二 等腰三角形存在性问题【方法点拨】分类讨论哪两条边相等,一般分三种情况,简称“两圆+一中垂线”1.如图1,在平面直角坐标系中,O 是坐标原点,长方形OACB 的顶点A 、B 分别在x 轴与y 轴上,已知OA =6,OB =10.点D 为y 轴上一点,其坐标为(0,2),点P 从点A 出发以每秒2个单位的速度沿线段AC ﹣CB 的方向运动,当点P 与点B 重合时停止运动,运动时间为t 秒.(1)当点P 经过点C 时,求直线DP 的函数解析式;(2)①求△OPD 的面积S 关于t 的函数解析式;②如图②,把长方形沿着OP 折叠,点B 的对应点B ′恰好落在AC 边上,求点P 的坐标.(3)点P 在运动过程中是否存在使△BDP 为等腰三角形?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【思路点拨】(1)设直线DP 解析式为y =kx +b ,将D 与C 坐标代入求出k 与b 的值,即可确定出解析式;(2)①当P 在AC 段时,三角形ODP 底OD 与高为固定值,求出此时面积;当P 在BC 段时,底边OD 为固定值,表示出高,即可列出S 与t 的关系式;②当点B 的对应点B ′恰好落在AC 边上时,关键勾股定理即可求出此时P 坐标;(3)存在,分别以BD ,DP ,BP 为底边三种情况考虑,利用勾股定理及图形与坐标性质求出P 坐标即可.【解析】解:(1)∵OA =6,OB =10,四边形OACB 为长方形,∴C (6,10).设此时直线DP 解析式为y =kx +b ,把(0,2),C (6,10)分别代入,得{b =26k +b =10, 解得{k =43b =2则此时直线DP 解析式为y =43x +2;(2)①当点P 在线段AC 上时,OD =2,高为6,S =6;当点P 在线段BC 上时,OD =2,高为6+10﹣2t =16﹣2t ,S =12×2×(16﹣2t )=﹣2t +16;②设P (m ,10),则PB =PB ′=m ,如图2,∵OB ′=OB =10,OA =6,∴AB ′=√OB′2−OA 2=8,∴B ′C =10﹣8=2,∵PC =6﹣m ,∴m 2=22+(6﹣m )2,解得m =103 则此时点P 的坐标是(103,10);(3)存在,理由为: 若△BDP 为等腰三角形,分三种情况考虑:如图3,①当BD =BP 1=OB ﹣OD =10﹣2=8,在Rt △BCP 1中,BP 1=8,BC =6,根据勾股定理得:CP 1=√82−62=2√7,∴AP 1=10﹣2√7,即P 1(6,10﹣2√7);②当BP 2=DP 2时,此时P 2(6,6);③当DB =DP 3=8时,在Rt △DEP 3中,DE =6,根据勾股定理得:P 3E =√82−62=2√7,∴AP 3=AE +EP 3=2√7+2,即P 3(6,2√7+2),综上,满足题意的P 坐标为(6,6)或(6,2√7+2)或(6,10﹣2√7).【点睛】此题属于一次函数综合题,涉及的知识有:待定系数法确定一次函数解析式,坐标与图形性质,等腰三角形的性质,勾股定理,利用了分类讨论的思想,熟练掌握待定系数法是解本题第一问的关键.2.如图①,在平面直角坐标系中,△AOB的边OA在x轴上,点A坐标为(14,0),点B在第一象限,∠BAO=45°,AB=8√2.D为射线OB上一点,过D作直线l∥y轴交OA于E,交射线AB于G.(1)求B点坐标;(2)当D为线段OB中点时,在直线l上找点P,当△PBD为等腰三角形,请直接写出P点坐标;(3)如图②,F为AO中点,当S△BDF=2S△BDG时,求D点坐标.【思路点拨】(1)先求出BH=AH=8,进而求出OH=6,即可得出结论;(2)先设出点P坐标,进而表示出DP,BP,BD,再分三种情况讨论建立方程求解即可得出结论;(3)先求出OF,直线OB,AB的解析式,进而设出点D的坐标,表示出S△BDG=12|m﹣14|×|6﹣m|,S△BDF =|143m﹣28|,最后用面积关系建立方程求解即可得出结论.【解析】解:(1)如图①,过点B作BH⊥OA于H,∵∠BAO=45°,AB=8√2,∴BH=AH=1√2AB=8,∵A(14,0),∴OA=14,∴OH=OA﹣AH=6,∴B(6,8);(2)∵DE ⊥OA ,∴DE ∥BH ,∵点D 是OB 中点,∴DE =12BH =4,OE =12OH =3,∴D (3,4),设P (3,m ),∵B (6,8),∴DP =|m ﹣4|,BD =5,BP 2=(m ﹣8)2+9,∵△PBD 为等腰三角形,∴①DP =BD ,∴|m ﹣4|=5,∴m =9或m =﹣1,∴P (3,9)或(3,﹣1),②DP =BP ,∴(m ﹣4)2=(m ﹣8)2+9,∴m =578, ∴P (3,578)③BD =BP ,∴25=(m ﹣8)2+9,∴m =4(舍)或m =12,∴P (3,12),即:满足条件的点P (3,9)或(3,﹣1)或(3,578)或(3,12);(3)如图由(1)知,B (6,8),∴直线OB 的解析式为y =43x ,∵A (14,0),∴直线AB 的解析式为y =﹣x +14,∵点F 是OA 中点,∴OF =12OA =7,设点D (m ,43m ),∴G (m ,﹣m +14), ∴S △BDG =12|﹣m +14−43m |×|6﹣m |=12|m ﹣14|×|6﹣m |, S △BDF =|S △BOF ﹣S △DOF |=|12×7×8−12×7×43m |=|143m ﹣28|,∵S △BDF =2S △BDG ,∴|143m ﹣28|=212|m ﹣14|×|6﹣m |, ∴m =4或m =8, ∴D (4,163)或(8,323).【点睛】此题是三角形综合题,主要考查了勾股定理,等腰三角形的性质,三角形的面积公式,分类讨论的思想,解本题的关键是用方程的思想解决问题.考点三 等腰直角三角形存在性问题【方法点拨】分类讨论哪个角为直角且哪两条边相等1.正方形OABC 的边长为1,把它放在如图所示的直角坐标系中,点M (t ,0)是x 轴上一个动点(t ≥1),连接BM ,在BM 的右侧作正方形BMNP ;直线DE 的解析式为y =2x +b ,与x 轴交于点D ,与y 轴交于点E ,当△PDE 为等腰直角三角形时,点P 的坐标是 (2,4)或(2,1) .【思路点拨】过点P 作PF ⊥BC 交CB 的延长线于点F ,根据同角的余角相等可得∠ABM =∠FBP ,然后利用“角角边”证明△ABM 和△FBP 全等,根据全等三角形对应边相等可得BF =AB ,PF =AM ,然后根据正方形OABC 的边长为2以及点M (t ,0)表示出点P 的坐标,再利用直线DE 的解析式求出点D 、E 的坐标,然后分①DE 是斜边时,利用勾股定理以及两点间的距离公式分别表示出PD 、PE 、DE 的平方,再根据等腰直角三角形的三边关系,②PD 是斜边时,过点P 作PF ⊥y 轴于点F ,然后利用“角角边”证明△EDO 和△PEF 全等,根据全等三角形对应边相等可得EF =DO ,PC =EO ,然后用b 、t 表示并求解即可得到点P 的坐标.【解析】解:如图,过点P 作PF ⊥BC 交CB 的延长线于点F ,∵四边形OABC 与四边形BMNP 都是正方形,∴∠ABM +∠MBF =90°,∠FBP +∠MBF =90°,∴∠ABM =∠FBP ,在△ABM 和△FBP 中,{∠ABM =∠FBP∠BAM =∠F =90°BM =BP,∴△ABM ≌△FBP (AAS ),∴BF =AB ,PF =AM ,∵正方形OABC 的边长为1,点M (t ,0),∴BF =1,PF =t ﹣1,点P 到x 轴的距离为t ﹣1+1=t ,∴点P 的坐标为(2,t ),又∵当y =0时,2x +b =0,解得x =−b 2,当x =0时,y =b ,∴点D (−b 2,0),E (0,b ),①DE 是斜边时,PD 2=(b 2+2)2+t 2,PE 2=(b ﹣t )2+22,DE 2=(b 2)2+b 2, ∵△PDE 是等腰直角三角形,∴PD 2=PE 2,且PD 2+PE 2=DE 2,即(b 2+2)2+t 2=(b ﹣t )2+22,且(b 2+2)2+t 2+(b ﹣t )2+22=(b 2)2+b 2, 14b 2+2b +4+t 2=b 2﹣2bt +t 2+4,且14b 2+2b +4+t 2+b 2﹣2bt +t 2+4=14b 2+b 2, 整理得,b =83(t +1)且t 2﹣b (t ﹣1)+4=0,∴t 2−83(t +1)(t ﹣1)+4=0,整理得,t 2=4,解得t 1=2,t 2=﹣2(舍去),∴点P 的坐标是(2,2);②PD 是斜边时,∵△PDE 是等腰直角三角形,∴PE ⊥DE ,且PE =DE ,过点P 作PF ⊥y 轴于点F∵∠DEO +∠PEO =90°,∠DEO +∠EDO =90°,∴∠PEO =∠EDO ,在△EDO 和△PEF 中,{∠PEO =∠EDO ∠DOE =∠EFP =90°PE =DE,∴△EDO ≌△PEF (AAS ),∴EF =DO =b 2,PC =EO =b ,又∵点P (2,t ),∴b =2,b ﹣t =b 2,解得t=b2=12×2=1,∴点P坐标为(2,1),此时点C、F重合,点M、A重合,综上所述,点P的坐标为(2,4)或(2,1).故答案为:(2,2)或(2,1).【点睛】本题是一次函数的综合题型,主要利用了全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,直线与坐标轴的交点的求解,勾股定理的应用,综合题但难度不大,要注意分情况讨论.2.如图,在平面直角坐标系中,直线l1的解析式为y=﹣x,直线l2与l1交于点A(a,﹣a),与y轴交于点B(0,b),其中a,b满足(a+2)2+√b−3=0.(1)求直线l2的解析式;(2)在平面直角坐标系中第二象限有一点P(m,5),使得S△AOP=S△AOB,请求出点P的坐标;(3)已知平行于y轴且位于y轴左侧有一动直线,分别与l1,l2交于点M、N,且点M在点N的下方,点Q为y轴上一动点,且△MNQ为等腰直角三角形,请直接写出满足条件的点Q的坐标.【思路点拨】(1)由偶次方及被开方数非负,可求出a 、b 的值,进而可得出点A 、B 的坐标,由点A 、B 的坐标,利用待定系数法即可求出直线l 2的解析式;(2)由△AOP 和△AOB 等底及S △AOP =S △AOB ,可得出点P 到AO 的距离与点B 到AO 的距离相等,分点P 在l 1的右侧及点P 在l 1的左侧两种情况考虑:①当点P 在l 1的右侧时,设点P 为P 1,则P 1B ∥l 1,根据平行线的性质结合点B 的坐标可得出直线P 1B 的解析式,再利用一次函数图象上点的坐标特征可求出点P 1的坐标;②当点P 在l 1的左侧时,设点P 为P 2,设直线y =5与直线l 1交于点E ,利用一次函数图象上点的坐标特征可求出点E 的坐标,再由点E 为P 1P 2中点,可求出点P 2的坐标;(3)设动直线为x =t ,由题可得﹣2<t <0,则点M 的坐标为(t ,﹣t ),点N 的坐标为(t ,12t +3),进而可得出MN 的长度.分∠NMQ =90°、∠MNQ =90°及∠MQN =90°三种情况,利用等腰直角三角形的性质可求出点M 、N 、Q 的坐标,此题得解.【解析】解:(1)∵a 、b 满足(a +2)2+√b −3=0,∴a +2=0,b ﹣3=0,∴a =﹣2,b =3,∴点A 的坐标为(﹣2,2),点B 的坐标为(0,3).设直线l 2的解析式为y =kx +c (k ≠0),将A (﹣2,2)、B (0,3)代入y =kx +c ,得:{−2k +c =2c =3,解得:{k =12c =3, ∴直线l 2的解析式为y =12x +3.(2)∵S △AOP =S △AOB ,∴点P 到AO 的距离与点B 到AO 的距离相等,且点P 位于l 1两侧(如图1).①当点P 在l 1的右侧时,设点P 为P 1,则P 1B ∥l 1,∴直线P 1B 的解析式为:y =﹣x +3,当y =5时,有﹣x +3=5,解得:x =﹣2,∴点P 1的坐标为(﹣2,5);②当点P 在l 1的左侧时,设点P 为P 2,设直线y =5与直线l 1交于点E ,则点E 的坐标为(﹣5,5),∵点E 为P 1P 2中点,∴点P 2的坐标为(﹣8,5).综上所述:点P 的坐标为(﹣2,5)或(﹣8,5).(3)设动直线为x =t ,由题可得﹣2<t <0,则点M 的坐标为(t ,﹣t ),点N 的坐标为(t ,12t +3), ∴MN =32t +3(如图2).①当∠NMQ =90°时,有MN =MQ ,即32t +3=﹣t , 解得:t =−65,∴点M 的坐标为(−65,65). ∵MQ ∥x 轴,∴点Q 的坐标为(0,65); ②当∠MNQ =90°时,有MN =NQ ,即32t +3=﹣t , 解得:t =−65,∴点N 的坐标为(−65,125). ∵NQ ∥x 轴,∴点Q 的坐标为(0,125);③当∠MQN =90°时,点Q 到MN 的距离=12MN ,即﹣t =12×(32t +3),解得:t =−67,∴点M 的坐标为(−67,67),点N 的坐标为(−67,187).∵△MNQ 为等腰直角三角形,∴点Q 的坐标为(0,127).综上所述:点Q 的坐标为(0,65)或(0,125)或(0,127).【点睛】本题考查了待定系数法求一次函数解析式、偶次方及被开方数的非负性、三角形的面积、一次函数图象上点的坐标特征以及等腰直角三角形,解题的关键是:(1)根据点的坐标,利用待定系数法求出一次函数解析式;(2)分点P 在l 1的右侧及点P 在l 1的左侧两种情况求出点P 的坐标;(3)分∠NMQ =90°、∠MNQ =90°及∠MQN =90°三种情况,利用等腰直角三角形的性质求出点Q 的坐标.3.在平面直角坐标系xOy 中,直线l 1:y =k 1x +2√3与x 轴、y 轴分别交于点A 、B 两点,OA =√3OB ,直线l 2:y =k 2x +b 经过点C (1,−√3),与x 轴、y 轴和线段AB 分别交于点E 、F 、D 三点.(1)求直线l 1的解析式;(2)如图①:若EC =ED ,求点D 的坐标和△BFD 的面积;(3)如图②:在坐标轴上是否存在点P ,使△PCD 是以CD 为底边的等腰直角三角形,若存在,请直接写出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【思路点拨】(1)求出点A的坐标,利用待定系数法即可解决问题;(2)如图1中,作CM⊥OA于M,DN⊥CA于N.由△CME≌△DNE(AAS),推出CM=DN由C(1,−√3),可得CM=DN=√3,再利用待定系数法即可解决问题;(3)分点P在y轴或x轴两种情形分别求解即可解决问题;【解析】解:(1)∵直线y=k1x+2√3与y轴B点,∴B(0,2√3),∴OB=2√3,∵OA=√3OB=6,∴A(6,0),把A(6,0)代入y=k1x+2√3得到,k1=−√33,∴直线l1的解析式为y=−√33x+2√3.(2)如图1中,作CM⊥OA于M,DN⊥CA于N.∵∠CME=∠DNE=90°,∠MEC=∠NED,EC=DE,∴△CME≌△DNE(AAS),∴CM=DN∵C (1,−√3),∴CM =DN =√3,当y =√3时,√3=−√33x +2√3, 解得x =3,∴D (3,√3),把C (1,−√3),D (3,√3)代入y =k 2x +b ,得到{k 2+b =−√33k 2+b =√3, 解得{k 2=√3b =−2√3, ∴直线CD 的解析式为y =√3x ﹣2√3,∴F (0,﹣2√3),∴S △BFD =12×4√3×3=6√3.(3)①如图③﹣1中,当PC =PD ,∠CPD =90°时,作DM ⊥OB 于M ,CN ⊥y 轴于N .设P (0,m ).∵∠DMP =∠CNP =∠CPD =90°,∴∠CPN +∠PCN =90°,∠CPN +∠DPM =90°,∴∠PCN =∠DPM ,∵PD =PC ,∴△DMP ≌△NPC (AAS ),∴CN =PM =1,PN =DM =m +√3,∴D (m +√3,m +1),把D 点坐标代入y =−√33x +2√3,得到:m +1=−√33(m +√3)+2√3,解得m =4√3−6,∴P (0,4√3−6).②如图③﹣2中,当PC=PC,∠CPD=90时,作DM⊥OA于M,CN⊥OA于N.设P(n,0).同法可证:△DMP≌△PNC,∴PM=CN=√3,DM=PN=n﹣1,∴D(n−√3,n﹣1),把D点坐标代入y=−√33x+2√3,得到:n﹣1=−√33(n−√3)+2√3,解得n=2√3∴P(2√3,0).综上所述,满足条件的点P坐标为(0,4√3−6)或(2√3,0)【点睛】本题属于一次函数综合题,考查了待定系数法,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,学会利用参数解决问题,属于中考压轴题.4.如图1,在平面直角坐标系中,A(a,0),B(0,b),且a,b满足b=√a2−4+√4−a2+16a+2(1)求直线AB的解析式;(2)第一象限内是否存在一点M,使△ABM是等腰直角三角形,若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由;(3)如图2过点A的直线y=kx﹣2k交y轴负半轴于点P,N点的横坐标为﹣1,过点N的直线y=k2x−k2交AP于点M,交x轴于点C,求证:NC=MC.【思路点拨】(1)由二次根式的被开方数是非负数可以求得a 、b 的值.则易求点A 、B 的坐标.设直线AB 的方程为y =kx +b (k ≠0),将其分别代入该解析式列出关于k 、b 的方程组,通过解方程组即可求得它们的值;(2)需要分类讨论:当AB 为底和当AB 为腰时,分别求得点M 的坐标;(3)将y =kx ﹣2k 与y =k 2x −k 2联立求出M 的坐标为(3,k ),由条件可求得N 的坐标为(﹣1,﹣k ),C 的坐标为(1,0),作CG ⊥x 轴于G 点,MH ⊥x 轴于H 点,可证△NGC ≌△MHC ,得NC =MC .【解析】解:(1)依题意,得:{a 2−4≥04−a 2≥0a +2≠0,解得a =2;则b =4.所以A (2,0),B (0,4),设直线AB 解析式为y =kx +b (k ≠0),将A 与B 坐标代入得:{2k +b =0b =4, 解得:{k =−2b =4, 则直线AB 的解析式为y =﹣2x +4;(2)如图1,分三种情况:①如图1,当BM ⊥BA ,且BM =BA 时,过M 作MN ⊥y 轴于N ,∵BM ⊥BA ,MN ⊥y 轴,OB ⊥OA ,∴∠MBA =∠MNB =∠BOA =90°,∴∠NBM +∠NMB =90°,∠ABO +∠NBM =90°,∴∠ABO =∠NMB ,在△BMN 和△ABO 中{∠MNB =∠BOA ∠NMB =∠ABO BM =AB,∴△BMN ≌△ABO (AAS ),MN =OB =4,BN =OA =2,∴ON =2+4=6,∴M 的坐标为(4,6 );②如图2当AM ⊥BA ,且AM =BA 时,过M 作MN ⊥x 轴于N ,△BOA ≌△ANM (AAS ),同理求出M 的坐标为(6,2);③如图4,当AM⊥BM,且AM=BM时,过M作MN⊥X轴于N,MH⊥Y轴于H,则△BHM≌△AMN,∴MN=MH,设M(x,x),由勾股定理得,(x﹣2)2+x2=(4﹣x)2+x2,解得,x=3;∴M点的坐标为(3,3)综上所知M点的坐标为(4,6)(6,2)(3,3);(3)将y=kx﹣2k与y=k2x−k2联立求出M的坐标为(3,k),由条件可求得N的坐标为(﹣1,﹣k),C的坐标为(1,0),作CG⊥x轴于G点,MH⊥x轴于H点,可证△NGC≌△MHC,得NC=MC.【点睛】本题主要考查对一次函数图象上点的坐标特征,等腰直角三角形性质,用待定系数法求正比例函数的解析式,全等三角形的性质和判定,二次根式的性质等知识点的理解和掌握,综合运用这些性质进行推理和计算是解此题的关键.。
一次函数视角下的特殊三角形存在性问题解题策略探究
一次函数视角下的特殊三角形存在性问题解题策略探究【摘要】一次函数视角下的特殊三角形存在问题的探究,借助几何画板画图操作活动,正确分析问题、转化化归,模型意识反思,对数形结合思想、方程思想、分类讨论思想的感悟,利用几何法和代数法求解问题。
【关键词】运算意识;几何作图;模型意识;一次函数;特殊三角形一次函数视角下的特殊三角形存在性问题是在变化的过程中,研究背景图形,根据条件探索某种状态是否存在,把函数信息坐标或表达式转化为几何信息。
分析不变特征,确定分类标准,探寻特殊状态运动的结果,画出符合题意的图形求解。
知识储备:用待定系数法求解一次函数的解析式,联立方程组求解两个一次函数图象的交点,求解三个顶点为定点的三角形的面积,用铅锤法求解有顶点是动点的三角形的面积。
解题困惑:对一次函数视角下的特殊三角形存在性问题,如直角三角形、等腰三角形、等腰直角三角形、全等三角形等的存在性问题,学生解题过程存在一些困难,无法画图,进行正确的分类讨论,易出现漏解、错解。
策略探究:假设特殊三角形存在→推理论证→得出相应结论。
类型:两定一动及一定两动,思路:代数法→算理意识,几何法→构图识图,函数法→待定系数法。
一、直角三角形的构造→直角顶点的分类讨论方法策略:分别对三角形三个顶点为直角顶点的情況进行分类讨论,需要同时利用全等、勾股定理等相关知识计算,从而求出对应的点坐标。
【数学活动1】一次函数图象与坐标轴交于点A、B,在坐标轴上找一点C,使得△ABC为直角三角形,求符合条件的C点坐标。
思路探析:找点→两条垂线一个圆,求点→解析式法、距离公式与勾股定理、斜率法(圆上的点),增(舍)点→斜率不存在或等于零,需结合图形检查是否遗漏。
画图探寻:满足条件的坐标轴上的 C 点共有 3 个,如图所示:两垂线→→①若∠BAC=90°,则AB⊥AC,所以以A为垂足作线段AB的垂线,交x轴于C1,则△C1AB是以AB为直角边的直角三角形。
一次函数与等腰三角形存在性问题
每日一题 079一次函数与等腰三角形武穴市百汇学校徐国纲解题技巧如果△ABC是等腰三角形,那么存在①AB=AC,②BA=BC,③CA=CB三种情况.已知腰长画等腰三角形用圆规画圆,已知底边画等腰三角形用刻度尺画垂直平分线.如图,已知线段AB作等腰三角形,则符合要求的点都在以A、B为圆心,AB长为半径的圆和AB的垂直平分线上,这就是传说中的“两圆一线”.解等腰三角形的存在性问题,有几何法和代数法,把几何法和代数法相结合,可以使得解题又好又快.几何法一般分三步:分类、画图、计算.代数法一般也分三步:表示三边长,分类列方程,解方程并检验.例题解析例❶ 如图1-1,在平面直角坐标系xOy中,已知点D的坐标为(3, 4),点P是x轴正半轴上的一个动点,如果△DOP是等腰三角形,求点P的坐标.图1-1【解析】分三种情况讨论等腰三角形△DOP:①DO=DP,②OD=OP,③PO=PD.①当DO=DP时,以D为圆心、DO为半径画圆,与x轴的正半轴交于点P,此时点D 在OP的垂直平分线上,所以点P的坐标为(6, 0)(如图1-2).②当OD=OP=5时,以O为圆心、OD为半径画圆,与x轴的正半轴交于点P(5, 0) (如图1-3).③当PO=PD时,画OD的垂直平分线与x轴的正半轴交于点P,设垂足为E(如图1-4).可求325:48PEl y x=-+,∴25(,0)6P.图1-2 图1-3 图1-4上面是几何法的解题过程,我们可以看到,画图可以帮助我们快速找到目标P ,其中①和②画好图就知道答案了,只需要对③进行计算.代数法先设点P 的坐标为(x , 0),其中x >0,然后表达△DOP 的三边长(的平方). DO 2=52,OP 2=x 2,PD 2=(x -3)2+42.①当DO =DP 时,52=(x -3)2+42.解得x =6,或x =0.当x =0时既不符合点P 在x 轴的正半轴上,也不存在△DOP .②当OD =OP 时,52=x 2.解得x =±5.当x =-5时等腰三角形DOP 是存在的,但是点P 此时不在x 轴的正半轴上(如图1-5).③当PO =PD 时,x 2=(x -3)2+42.这是一个一元一次方程,有唯一解,它的几何意义是两条直线(x 轴和OD 的垂直平分线)有且只有一个交点.代数法不需要画三种情况的示意图,但是计算量比较大,而且要进行检验.图1-5例❷ 如图2-1,直线3y x =+与y 、x 轴相交于点A 、C ,动点P 以1个单位/秒的速度从点A 出发,沿AC 向点C 移动,同时动点Q 以1个单位/秒的速度从点C 出发,沿CO 向点O 移动,当P 、Q 两点中其中一点到达终点时则停止运动.在P 、Q 两点移动的过程中,当△PCQ 为等腰三角形时,求t 的值.图2-1【解析】在P 、Q 两点移动的过程中,△PCQ 的6个元素(3个角和3条边)中,唯一不变的就是∠PCQ 的大小,夹∠PCQ 的两条边CQ =t ,CP =6-t .因此△PQC 符合“边角边”的解题条件,我们只需要在∠PCQ 的边上取点P 或Q 画圆.图2-2 图2-3 图2-4①如图2-2,当CP =CQ 时,t =6-t ,解得3t =(秒).②如图2-3,当QP =QC 时,过点Q 作QM ⊥AC 于M ,则CM 1622t PC -==. 在Rt △QMC 中,∵30PCQ =︒∠,∴2CQ =,62tt -=,解得3t =-(秒). ③如图2-4,当PQ =PC 时,过点P 作PN ⊥BC 于N ,则1122CN CQ t ==. 在Rt △PNC 中,∵30PCQ =︒∠,∴2CP =,62tt -=,解得9t =-秒).例❸ 如图3-1,已知正方形OABC 的边长为2,顶点A 、C 分别在x 、y 轴的正半轴上,M 是BC 的中点.P(0, m)是线段OC 上一动点(C 点除外),直线PM 交AB 的延长线于点D .当△APD 是等腰三角形时,求m 的值.图3-1【解析】点P(0, m)在运动的过程中,△APD 的三个角都在变化,因此不符合几何法“边角边”的解题条件,我们用代数法来解.因为PC//DB ,M 是BC 的中点,所以BD =CP =2-m .所以D(2, 4-m).于是我们可以表达出△APD 的三边长(的平方):22(4)AD m =-,224AP m =+,2222(42)PD m =+-.①当AP =AD 时,22(4)4m m -=+.解得32m =(如图3-2). ②当P A =PD 时,22242(42)m m +=+-. 解得43m =(如图3-3)或4m =(不合题意,舍去). ③当DA =DP 时,222(4)2(42)m m -=+-.解得23m=(如图3-4)或2m=(不合题意,舍去).综上所述,当△APD为等腰三角形时,m的值为32,43或23.图3-2 图3-3 图3-4其实①、②两种情况,可以用几何说理的方法,计算更简单:①如图3-2,当AP=AD时,AM垂直平分PD,那么△PCM∽△MBA.所以12PC MBCM BA==.因此12PC=,32m=.②如图3-3,当P A=PD时,P在AD的垂直平分线上.所以DA=2PO.因此42m m-=.解得43m=.小结:1、等腰三角形的存在性问题,又可以细分为两个定点一个动点,或一个定点一个定角,或只有一个定点,甚至三个点都是动点等几种类型;2、当条件中有定线段时,可以利用“两圆一线”来画图,再计算;在有定角时,可以借助特殊三角形三边比的特征或相似来建立方程;对于既无定线又无定角的问题,可以用代数法来解,即先表达三边,再分类列方程求解,要注意根据题目条件进行检验.对于不同类型的等腰三角形,我们可以灵活选用几何法或代数法,有时候将两种方法结合起来使用,可以使得解题又快又好;3、在进行有关等腰三角形的计算时,常用到勾股定理、三线合一、特殊角的三角函数、相似、一元二次方程等知识;在这个过程中,贯穿了分类讨论、数形结合、方程等数学思想方法.。
一次函数之存在性问题(一)(讲义及答案).
3一次函数之存在性问题(一)(讲义)➢课前预习1.如图,在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,点A 的坐标为( ,1),P 为y 轴上一点,且△POA 为等腰三角形,则满足条件的点P 的坐标为.2.如图是乐乐的五子棋棋盘的一部分(5×5 的正方形网格),以点D,E 为两个顶点作位置不同的格点三角形,使所作的格点三角形与△ABC 全等,这样的格点三角形最多可以画出个.1➢知识点睛1.存在性问题:通常是在变化的过程中,根据已知条件,探索某种状态是否存在的题目,主要考查.2.存在性问题的处理思路:①分析不变特征分析背景图形中的定点、定线及不变特征,结合图形形成因素(判定,定义等)考虑分类.②分类画图求解分析各种状态的可能性,画出符合题意的图形.通常先尝试画出其中一种情形,分析解决后,再类比解决其他情形.③结果验证回归点的运动范围,画图或推理,验证结果.注:复杂背景下的存在性问题往往需要研究背景图形,几何背景往往研究点、线、图形;函数背景往往研究点坐标、表达式等.3.等腰三角形存在性的不变特征及特征下操作要点举例:两定一动连接两个定点得定线段,定线段在等腰三角形中作腰或底进行分类(两圆一线),通常借助腰相等或者“三线合一”进行求解.4.全等三角形存在性的特征分析及特征下操作要点:分析两三角形的不变特征及对应关系,根据不确定的对应关系进行分类,通常借助边、角的对应相等进行求解.➢精讲精练1.如图,直线y=kx-4 与x 轴、y 轴分别交于点A,B,且OB4.OA 3点 C 在第一象限,且在直线y=kx-4 上,△AOC 的面积是6.(1)求点C 的坐标.(2)x 轴上是否存在点P,使△POC 是等腰三角形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.2.如图,直线y=2x+3 与y 轴交于点A,与直线x=1 交于点B.(1)求点A,B 的坐标.(2)在直线x=1 上是否存在点P,使△ABP 是等腰三角形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.2 3.如图,在平面直角坐标系中,四边形 OABC 的边 OC ,OA 分 别与 x 轴、y 轴重合,AB ∥OC ,∠BCO =45°,BC = 4 ,点 C 的坐标为(-6,0),直线 BD 交 y 轴正半轴于点 D ,且 OD =2.(1) 求直线 BD 的表达式.(2) 若 P 是直线 BD 上的一个动点,是否存在点 P ,使以O ,D ,P 为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求出点 P 的坐标;若不存在,请说明理由.4.如图,直线y =1x + 2 与x 轴、y 轴分别交于点A,B,点P 是2直线y =1x + 2 上的一个动点,过点P 作直线AB 的垂线,分2别交x 轴、y 轴于点E,F,是否存在点P,使△EOF≌△BOA?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.5.如图,直线y=-x+2 与x 轴、y 轴分别交于点A,B,点C 是直线y=-x+2 上的一个动点(不与点A 重合).过点C 的另一直线CD 与y 轴相交于点D,是否存在点C,使△BCD 与△AOB 全等?若存在,求出点C 的坐标;若不存在,请说明理由.5 5 2 2 2 2 2 【参考答案】➢ 课前预习 1. (0,2)或(0,-2) 2. 4➢ 知识点睛1. 运动的结果 ➢ 精讲精练1. (1)点 C 的坐标为(6,4);(2)存在,点 P 的坐标为( -2 0)或( 13,0).3,0),( 2,0),(12,2. (1)点 A 的坐标为(0,3),点 B 的坐标为(1,5); (2)存在,点 P 的坐标为(1,5 + ),(1,5 - ),(1,1)或(1, 15).43. (1)直线 BD 的表达式为 y = -x + 4 ;(2)存在,点 P 的坐标为(2,0),( ,2 - ),( - , 2 + 2 )或(1,1).4. 存在,点 P 的坐标为( - 12 , 4 )或( 4 , 12)5 5 5 55. 存在,点 C 的坐标为( - ,2 + ),( 2 ,2 - )或(-2,4).13 13 2。
初中数学课件一次函数中三角形的存在性问题
求出的值,并求此时点的坐标;若不能,请说明理由.
课堂小结
等腰三角形的存在性:两圆加一中垂线,记得去掉共线点.
知识讲解
直角三角形的存在性
关联知识点
1
尺规作图:作弧
2
直角三角形斜边上的中线等于斜边上的
一半
知识讲解
直角三角形的存在性:一圆加上两垂线,构造思想得坐标.
△ 为直角三角形 ,写出所有符合条件的点的坐标.
课堂小结
直角三角形的存在性:一圆加上两垂线,构造思想得坐标.
原题证明
一次函数 =
4
3
+ 4分别交轴、y轴于、两点,在轴上取一点C,使
△ 为等腰三角形 ,写出所有符合条件的点的坐标.
原题证明
如图,点坐标为(4,0),点在第一象限,且在直线 = − + 5上,
此时,2 = = 4 − (−3) = 7,点2 在第一象限,离轴的距离为7,离
轴的距离为4,∴ 2 (4, 7);
③当∠3 是直角时,∵∠ = 45∘
∴此情况不存在,应舍去
综上所述,当取0.5或4时,△ 是直角三角形.
应用练习
一次函数 =
4
3
+ 4分别交轴、y轴于、两点,在轴上取一点C,使
当 = 时,3 点的坐标为(2, 0),
当 = 时,4 点的坐标为(0, 0),
综上所述,点的坐标为(2 2 − 2, 0),(−2 2 − 2, 0),(2, 0),(0, 0).
应用练习
如图,在平面直角坐标系中,一次函数 = 1 + 的图象与轴交于点
(−3, 0),与 轴交于点 ,且与正比例函数 = 的图象交点为(3, 4).求:
一次函数等腰直角三角形存在性问题教案
专题:一次函数中等腰直角三角形存在性问题【教学目标】理解、掌握一次函数中等腰直角三角形存在性问题两定一动模型点的找法和算法,以及两动一定模型的解题思路。
经历作图,旋转三角板这些操作,促进学生对数学知识的理解,形成有效的学习模式。
【回顾】 一次函数中等腰三角形存在性问题找点方法: ,算法: 一次函数中直角三角形存在性问题找点方法: ,算法:【新知】以(,)A A A x y 、(,)c c C x y 为三角形的边,在平面内找一点B 使得△ABC 为等腰直角三角形(二定一动)一.找法:二.算法:例题例1:如图,在平面直角坐标系中,已知A(a,0),B(0,b)其中a、b满足关系式|a﹣2|=-(b﹣6)2(1)求a,b的值,并写出直线AB的函数表达式;(2)过点A作AD⊥AB,交BC延长线于点D,且AB=AD,N是平面直角坐标系中的一点,是否存在以BD为直角边的等腰直角三角形△BDN,若存在,请直接写出点N的坐标.变式:如图,在平面直角坐标系中,已知A(a,0),B(0,b),其中a、b满足关系式|a﹣2|=-(b﹣6)2(1)求a,b的值,并写出直线AB的函数表达式;(2)过点A作AD⊥AB,交BC延长线于点D,且AB=AD,点M在直线AB 上,点Q是x轴上异于点A的一个动点,是否存在以MQ为斜边的等腰直角三角形△DQM,若存在,请直接写出点Q的坐标.练习1:如图,在平面直角坐标系中,Rt△ABC的斜边AB在x轴上,点C在y轴上,∠ACB=90°,点A坐标(﹣9,0),直线BC的解析式为y=−34x+12,点D是线段BC上一动点(不与点B、点C重合),过点D作直线DE⊥OB,垂足为E.(1)求点B、点C的坐标;(2)求直线AC的解析式;(3)若点N在射线DE上,是否存在点N使△BCN是等腰直角三角形?若存在,请直接写出点D的坐标;若不存在,请说明理由.2. 如图1,直线y=−34x+m交x轴于点A(4,0),交y轴正半轴于点B.(1)求△AOB的面积;(2)如图2,直线AC交y轴负半轴于点C,AB=BC,P为射线AB(不含A点)上一点,过点P作y轴的平行线交射线AC于点Q,设点P的横坐标为t,线段PQ的长为d,求d与t之间的函数关系式;(3)在(2)的条件下,在y轴上是否存在点N,使△PQN是等腰直角三角形?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.。
一次函数特殊三角形存在性
特殊三角形存在性➢知识点睛1.存在性问题:通常是在变化的过程中,根据已知条件,探索某种状态是否存在的题目,主要考查运动的结果.2.存在性问题处理框架:①研究背景图形.②分析不变特征,确定分类标准.③分析特殊状态的形成因素,画出符合题意的图形并求解.④结果验证.3.不变特征举例:①等腰三角形以定线段作为底边或者腰确定分类标准,利用两圆一线确定点的位置.②等腰直角三角形根据直角顶点确定分类标准,然后借助两腰相等或者45°角确定点的位置.➢精讲精练1.如图,在平面直角坐标系中,已知点A的坐标为(-3,4),P是x轴上的一个动点,则当△AOP是等腰三角形时,点P的坐标为____________.2.如图,在平面直角坐标系中,一次函数y x =+与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B .将△AOB 沿过点B 的直线折叠,使点O 落在AB 上的点D 处,折痕交x 轴于点E .(1)求点D 的坐标.(2)x 轴上是否存在点P ,使得△PAD 是等腰三角形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.3. 直线y =kx -4与x 轴、y 轴分别交于点A ,B ,且43OB OA =.点C 在第一象限,是直线y =kx -4上的一个动点,当△AOC 的面积为6时,x 轴上是否存在点P ,使△ACP 是等腰三角形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.4.如图,直线334y x=-+与x轴、y轴分别交于点A,B,在第一象限内是否存在点P,使以A,B,P为顶点的三角形是等腰直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.5.如图,直线y=x轴、y轴分别交于点A,B,点C在点A左侧,是x轴上一点,且满足AC=OA,过点C作x轴的垂线交直线AB于点D,在第二象限内是否存在点P,使得△PAD是等腰直角三角形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.6.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(2,0),Q是直线x=3上的一个动点,y轴正半轴上是否存在点P,使△APQ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.【参考答案】➢知识点睛1.运动的结果2.坐标或表达式➢精讲精练1.(5,0),(-5,0),(-6,0),(256-,0)2.(1)(-3(2)存在 (,0),(-6-0), (0,0),(-4,0)3.存在(8,0),(-2,0),(9,0),(436,0)4.存在(7,4),(3,7),(72,72)5.存在3,3),6,3+),)6.存在(0,1),(0,3),(0,4)。
专题55 一次函数背景下的图形存在性问题(解析版)
例题精讲考点一:一次函数中等腰三角形存在性问题【例1】.如果一次函数y=﹣x+6的图象与x轴、y轴分别交于A、B两点,M点在x轴上,并且使得以点A、B、M为定点的三角形是等腰三角形,则M点的坐标为(﹣8,0)或(﹣2,0)或(18,0)或(﹣,0).解:一次函数y=﹣x+6中令x=0,解得y=6;令y=0,解得x=8,∴A(8,0),B(0,6),即OA=8,OB=6,在直角三角形AOB中,根据勾股定理得:AB=10,分四种情况考虑,当BM=BA时,由BO⊥AM,根据三线合一得到O为MA的中点,此时M1(﹣8,0);当AB=AM时,由AB=10,得到OM=﹣2或18,此时M2(﹣2,0),M3(18,0);当MA=MB时,∵A(8,0),B(0,6),∴AB的中点的坐标为(4,3),设直线AB的垂直平分线的解析式为y=x+b,代入(4,3)得3=+b,解得b=﹣,∴直线AB的垂直平分线的解析式为y=x﹣,令y=0,解得x=,此时M4(,0).综上,这样的M点有4个,分别为(﹣8,0)或(﹣2,0)或(18,0)或(,0).故答案为(﹣8,0)或(﹣2,0)或(18,0)或(,0).变式训练【变1-1】.如图,在平面直角坐标系中,直线MN的函数解析式为y=﹣x+3,点A在线段MN上且满足AN=2AM,B点是x轴上一点,当△AOB是以OA为腰的等腰三角形时,则B点的坐标为(2,0)或(,0)或(,0).解:∵在y=﹣x+3中,令x=0,则y=3;令y=0,则﹣x+3=0,解得x=3,∴N(3,0),M(0,3),∴OM=ON=3,∵AN=2AM,∴A(1,2),∴OA==,当AO=OB时,则OB=,∴点B的坐标为(﹣,0)或(,0);②当AO=AB时,设点B的坐标为(m,0),则=,整理得,(1﹣m)2=1,解得m=2或m=0(舍去),∴点B的坐标为(2,0).综上所述:点B的坐标为(2,0)或(,0)或(,0).【变1-2】.如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣2x+12与x轴交于点A,与y轴交于点B,与直线y=x交于点C.(1)求点C的坐标.(2)若P是x轴上的一个动点,直接写出当△OPC是等腰三角形时P的坐标.解:(1)联立两直线解析式成方程组,得,解得:,∴点C的坐标为(4,4);(2)设点P(m,0),而点C(4,4),点O(0,0);PC2=(m﹣4)2+16,PO2=m2,OC2=42+42=32;当PC=PO时,(m﹣4)2+16=m2,解得:m=4;当PC=OC时,同理可得:m=0(舍去)或8;当PO=OC时,同理可得:m=±4;故点P的坐标为(4,0)或(8,0)或(4,0)或(﹣4,0).考点二:一次函数中直角三角形存在性问题【例2】.已知点A、B的坐标分别为(2,2)、(5,1),试在x轴上找一点C,使△ABC为直角三角形.解:当△ABC为直角三角形时,设点C坐标为(x,0),分三种情况:①如果A为直角顶点,则AB2+AC2=BC2,即(2﹣5)2+(2﹣1)2+(2﹣x)2+22=(5﹣x)2+1,解得:x=,②如果B为直角顶点,那么AB2BC2=AC2,即(2﹣5)2+(2﹣1)2+(5﹣x)2+1=(2﹣x)2+22,解得x=,③如果C为直角顶点,那么AB2=AC2+BC2,即(2﹣5)2+(2﹣1)2=(2﹣x)2+22+(5﹣x)2+1,解得x=3或4,综上可知,使△PAB为直角三角形的点C坐标为(,0)或(,0)或(3,0)或(4,0).变式训练【变2-1】.如图,一次函数y=kx+1的图象过点A(1,2),且与x轴相交于点B.若点P 是x轴上的一点,且满足△ABP是直角三角形,则点P的坐标是(1,0)或(3,0).解:∵一次函数y=kx+1的图象过点A(1,2),∴2=k+1,解得k=1,∴一次函数的解析式为y=x+1.∴当∠APB=90°时,P1(1,0);当∠BAP=90°时,∵一次函数的解析式为y=x+1,∴设直线AP的解析式为y=﹣x+b,∵A(1,2),∴2=﹣1+b,解得b=3,∴直线AP的解析式为y=﹣x+3,∴当y=0时,x=3,∴P2(3,0).综上所述,点P的坐标是(1,0)或(3,0).【变2-2】.如图,已知一次函数y=x﹣2的图象与y轴交于点A,一次函数y=4x+b的图象与y轴交于点B,且与x轴以及一次函数y=x﹣2的图象分别交于点C、D,点D的坐标为(﹣2,﹣4).(1)关于x、y的方程组的解为.(2)求△ABD的面积;(3)在x轴上是否存在点E,使得以点C,D,E为顶点的三角形是直角三角形?若存在,求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)∵一次函数y=x﹣2的图象与一次函数y=4x+b的图象交于点D,且点D的坐标为(﹣2,﹣4),∴关于x、y的方程组的解是,∴关于x、y的方程组的解是,故答案为:;(2)把点D的坐标代入一次函数y=4x+b中得:﹣8+b=﹣4,解得:b=4,∴B(0,4),∵A(0,﹣2),∴AB=4﹣(﹣2)=6,==6;∴S△ABD(3)存在,如图1,当点E为直角顶点时,过点D作DE⊥x轴于E,∵D(﹣2,﹣4),∴E(﹣2,0);当点C为直角顶点时,x轴上不存在点E;当点D为直角顶点时,过点D作DE⊥CD交x轴于点E,作DF⊥x轴于F,设E(t,0),当y=0时,4x+4=0,∴x=﹣1,∴C(﹣1,0),∵F(﹣2,0),∴CE=﹣1﹣t,EF=﹣2﹣t,∵D(﹣2,﹣4),∴DF=4,CF=﹣1﹣(﹣2)=1,在Rt△DEF中,DE2=EF2+DF2=42+(﹣2﹣t)2=t2+4t+20,在Rt△CDF中,CD2=12+42=17,在Rt△CDE中,CE2=DE2+CD2,∴(﹣1﹣t)2=t2+4t+20+17,解得t=﹣18,∴E(﹣18,0),综上,点E的坐标为:(﹣2,0)或(﹣18,0).考点三:一次函数中平行四边形存在性问题【例3】.如图,已知一次函数y=kx+b的图象经过A(1,3),B(﹣2,﹣1)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.解:(1)将A(1,3)、B(﹣2,﹣1),代入y=kx+b得:,解得,∴一次函数的表达式为y=x+;(2)在y=x+中,令x=0得y=,∴OD=,=OD•|x A|=××1=,∴S△AODS△BOD=OD•|x B|=××2=,=S△BOD+S△AOD=;∴△AOB的面积S△AOB(3)存在,理由如下:在y=x+中,令y=0得y=﹣,∴C(﹣,0),设M(m,n),而B(﹣2,﹣1),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(﹣,﹣1);②以BC、OM为对角线,则BC的中点即是OM的中点,如图:∴,解得,∴M(﹣,﹣1);③以BM、CO为对角线,则BM的中点即是CO的中点,如图:∴,解得,∴M(,1);综上所述,M的坐标为:(﹣,﹣1)或(﹣,﹣1);或(,1).变式训练【变3-1】.如图1,在平面直角坐标系中,直线y=﹣x+3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)求证:△BOC≌△CED;(2)如图2,将△BCD沿x轴正方向平移得△B'C'D',当B'C'经过点D时,求△BCD平移的距离及点D的坐标;(3)若点P在y轴上,点Q在直线AB上,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,直接写出所有满足条件的P点的坐标;若不存在,请说明理由.(1)证明:∵∠BOC=∠BCD=∠CED=90°,∴∠OCB+∠OBC=90°,∠OCB+∠ECD=90°,∴∠OBC=∠ECD.∵将线段CB绕着点C顺时针旋转90°得到CD,∴BC=CD.在△BOC和△CED中,,∴△BOC≌△CED(AAS).(2)解:∵直线y=﹣x+3与x轴、y轴相交于A、B两点,∴点B的坐标为(0,3),点A的坐标为(6,0).设OC=m,∵△BOC≌△CED,∴OC=ED=m,BO=CE=3,∴点D的坐标为(m+3,m).∵点D在直线y=﹣x+3上,∴m=﹣(m+3)+3,解得:m=1,∴点D的坐标为(4,1),点C的坐标为(1,0).∵点B的坐标为(0,3),点C的坐标为(1,0),∴直线BC的解析式为y=﹣3x+3.设直线B′C′的解析式为y=﹣3x+b,将D(4,1)代入y=﹣3x+b,得:1=﹣3×4+b,解得:b=13,∴直线B′C′的解析式为y=﹣3x+13,∴点C′的坐标为(,0),∴CC′=﹣1=,∴△BCD平移的距离为.(3)解:设点P的坐标为(0,m),点Q的坐标为(n,﹣n+3).分两种情况考虑,如图3所示:①若CD为边,当四边形CDQP为平行四边形时,∵C(1,0),D(4,1),P(0,m),Q(n,﹣n+3),∴,解得:,∴点P1的坐标为(0,);当四边形CDPQ为平行四边形时,∵C(1,0),D(4,1),P(0,m),Q(n,﹣n+3),∴,解得:,∴点P2的坐标为(0,);②若CD为对角线,∵C(1,0),D(4,1),P(0,m),Q(n,﹣n+3),∴,解得:,∴点P的坐标为(0,).综上所述:存在,点P的坐标为(0,)或(0,).考点四:一次函数中矩形存在性问题【例4】.Rt△AOB的两直角边OA、OB分别在x轴的负半轴和y轴的正半轴上,且OA、OB的长满足|OA﹣8|+(OB﹣6)2=0,∠ABO的平分线交x轴于点C过点C作AB的垂线,垂足为点D,交y轴于点E.(1)求线段AB的长;(2)求直线CE的解析式;(3)若M是射线BC上的一个动点,在坐标平面内是否存在点P,使以A、B、M、P为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)∵|OA﹣8|+(OB﹣6)2=0,∴OA=8,OB=6,在直角△AOB中,AB===10;(2)∵BC平分∠ABO,CD⊥AB,AO⊥BO,∴OC=CD,设OC=x,则AC=8﹣x,CD=x.∵△ACD和△ABO中,∠CAD=∠BAO,∠ADC=∠AOB=90°,∴△ACD相似于△ABO,∴,即,解得:x=3.即OC=3,则C的坐标是(﹣3,0).设AB的解析式是y=kx+b,根据题意得解得:则直线AB的解析式是y=x+6,设CD的解析式是y=﹣x+m,则4+m=0,则m=﹣4.则直线CE的解析式是y=﹣x﹣4;(3)①当AB为矩形的边时,如图所示矩形AM1P1B,易知BC的直线方程为y=2x+6,设M1(m,2m+6),P1(x,y),因为A(﹣8,0),B(0,6),则AM12=(m+8)2+(2m+6)2,=5m2+40m+100,BM12=m2+(2m+6﹣6)2=5m2,AB=10,根据AB2+AM12=BM12得100+5m2+40m+100=5m2,m=﹣5,∴M1(﹣5,﹣4),根据平移规律可以解得P1(3,2)②当AB为矩形的对角线时,此时有AB2=AM22+BM22,即100=5m2+40m+100+5m2,m =﹣4或m=0(舍去),∴M2(﹣4,﹣2),根据平移规律可以解得P2(﹣4,8)综上可得,满足条件的P点的坐标为P1(3,2)或P2(﹣4,8).变式训练【变4-1】.如图,四边形OABC是矩形,点A、C在坐标轴上,△ODE是△OCB绕点O顺时针旋转90°得到的,点D在x轴上,直线BD交y轴于点F,交OE于点H,线段BC、OC的长是方程x2﹣4x+3=0的两个根,且OC>BC.(1)求直线BD的解析式;(2)求点H到x轴的距离;(3)点M在坐标轴上,平面内是否存在点N,使以点D、F、M、N为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)x2﹣4x+3=0,解得:x=3或1,故BC=1,OC=3,即点C(0,3)、点A(﹣1,0),则点B(﹣1,3),点D(3,0),点E(3,1),将B、D点的坐标代入一次函数表达式:y=kx+b得:,解得:,故直线BD的表达式为:y=﹣x+…①;(2)同理可得:直线OE的表达式为:y=x…②,联立①②并解得:y=,即点H到x轴的距离为:;(3)直线BD的表达式为:y=﹣x+,则点F(0,),①当FD是矩形的一条边时,当点M在x轴上时,∵MF⊥BD,则直线MF的表达式为:y=x+,当y=0,x=﹣,即点M(﹣,0),点F向右平移3个单位向下平移单位得到D,则点M向右平移3个单位向下平移单位得到N,则点N(,﹣);当点M在y轴上时,同理可得:点N(﹣3,﹣);②当FD是矩形的对角线时,此时点M在原点O,则点N(3,);综上,点N的坐标为:(,﹣)或(﹣3,﹣)或(3,).考点五:一次函数中菱形存在性问题【例5】.如图1,直线y=x+6与x,y轴分别交于A,B两点,∠ABO的角平分线与x轴相交于点C.(1)求点C的坐标;(2)在直线BC上有两点M,N,△AMN是等腰直角三角形,∠MAN=90°,求点M 的坐标;(3)点P在y轴上,在平面上是否存在点Q,使以点A、B、P、Q为顶点的四边形为菱形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)对于直线y=x+6,令x=0,得到y=6,∴B(0,6),令y=0,得到x=﹣8,∴A(﹣8,0).∵A(﹣8,0),B(0,6),∴OA=8,OB=6,∵∠AOB=90°,∴AB==10,过点C作CH⊥AB于H,设OC=t,∵BC平分∠ABO,∠AOB=90°,∴CH=OC=t,=S△ABC+S△BCO,∵S△ABO∴OA•OB=AB•CH+OC•OB,∴6×8=10t+6t,∴t=3,∴OC=3,∴C(﹣3,0);(2)设线BC的表达式为:y=kx+b,∵B(0,6),C(﹣3,0),∴直线BC的表达式为:y=2x+6,设点M(m,2m+6)、N(n,2n+6),过点M作MF⊥x轴于点F,过点N作NE⊥x轴于点E,∵△AMN为等腰直角三角形,故AM=AN,∵∠NAE+∠MAF=90°,∠MAF+∠AMF=90°,∴∠NAE=∠AMF,∵∠AFM=∠NEA=90°,AM=AN,∴△FMA≌△EAN(AAS),∴EN=AF,MF=AE,即﹣2n﹣6=m+8,2m+6=8+n,解得:m=﹣2,n=﹣6,故点M的坐标为(﹣2,2)、点N(﹣6,﹣6);由于M,N的位置可能互换,故点N的坐标为(﹣2,2)、点M(﹣6,﹣6);综上所述,点M的坐标为(﹣2,2)或(﹣6,﹣6);(3)设点P(0,p),∴BP2=(p﹣6)2,AP2=82+p2,①当AB是边时,如图,∵点A、B、P、Q为顶点的四边形为菱形,∴BP=AB=10,BP′=AB=10,OB=OP″,∵B(0,6),∴P(0,16),P′(0,﹣4),P″(0,﹣6),∵A(﹣8,0),∴Q(﹣8,10),Q′(﹣8,﹣10),Q″(8,0);②当AB是对角线时,如图,∵点A、B、P、Q为顶点的四边形为菱形,∴AP=BP,∴BP2=AP2,∴(p﹣6)2=82+p2,解得p=﹣,∴P(0,﹣),∵A(﹣8,0),B(0,6),∴Q(﹣8,);综上所述,点Q的坐标为(﹣8,10)或(﹣8,﹣10)或(8,0)或(﹣8,).变式训练【变5-1】.如图,在平面直角坐标系中,直线y=x+4与x轴、y轴分别交于点D、C,直线AB与y轴交于点B(0,﹣2),与直线CD交于点A(m,2).(1)求直线AB的解析式;(2)点E是射线CD上一动点,过点E作EF∥y轴,交直线AB于点F,若以O、C、E、F为顶点的四边形是平行四边形,请求出点E的坐标;(3)设P是射线CD上一点,在平面内是否存在点Q,使以B、C、P、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)∵点A(m,2)在直线y=x+4上∴m+4=2解得m=﹣2∴点A的坐标为(﹣2,2)设直线AB的解析式为y=kx+b∴解得∴直线AB的解析式为y=﹣2x﹣2;(2)如图1,由题意设点E的坐标为(a,a+4),则∵EF∥y轴,点F在直线y=﹣2x﹣2上∴点F的坐标为(a,﹣2a﹣2)∴EF=|a+4﹣(﹣2a﹣2)|=|3a+6|,∵以点O、C、E、F为顶点的四边形是平行四边形,且EF∥OC∴EF=OC∵直线y=x+4与y轴交于点C∴点C的坐标为(0,4)∴OC=4,即|3a+6|=4解得:a=﹣或a=﹣∴点E的坐标为(﹣,)或(﹣,);(3)如图2,当BC为对角线时,点P,Q都是BC的垂直平分线,且点P和点Q关于BC对称,∵B(0,﹣2),C(0,4),∴点P的纵坐标为1,将y=1代入y=x+4中,得x+4=1,∴x=﹣3,∴P''(﹣3,1),∴Q''(3,1)当CP是对角线时,CP是BQ的垂直平分线,设Q(m,n),∴BQ的中点坐标为(,),代入直线y=x+4中,得+4=①,∵CQ=CB,∴m2+(n﹣4)2=36②,联立①②得,(舍)或,∴Q'(﹣6,4),当PB是对角线时,PC=BC=6,设P(c,c+4),∴c2+(c+4﹣4)2=36,∴c=3(舍)或c=﹣3,∴P(﹣3,﹣3+4),设Q(d,e)∴(﹣3+0)=(0+d),(﹣3+4﹣2)=(e+4),∴d=﹣3,e=﹣3﹣2,∴Q(﹣3,﹣3﹣2),即:点Q的坐标为(3,1),(﹣6,4)或(﹣3,﹣3﹣2).1.一次函数y=x+4分别交x轴、y轴于A、B两点,在x轴上取一点C,使△ABC为等腰三角形,则这样的点C的坐标为(﹣8,0)(3,0)(2,0)(,0).解:当x=0时,y=4,当y=0时,x=﹣3,即A(﹣3,0),B(0,4),OA=3,OB=4,由勾股定理得:AB=5,有三种情况:①以A为圆心,以AB为半径交x轴于两点,此时AC=AB=5,C的坐标是(2,0)和(﹣8,0);②以B为圆心,以AB为半径交x轴于一点(A除外),此时AB=BC,OA=OC=3,C的坐标是(3,0);③作AB的垂直平分线交x轴于C,设C的坐标是(a,0),A(﹣3,0),B(0,4),∵AC=BC,由勾股定理得:(a+3)2=a2+42,解得:a=,∴C的坐标是(,0),故答案为:(﹣8,0)(3,0)(2,0)(,0).2.如图,在平面直角坐标系中,点A坐标为(2,1),连接OA,点P是x轴上的一动点,如果△OAP是等腰三角形,请你写出符合条件的点P坐标P1(4,0),P2(,0),P3(﹣,0),P4(,0).解:设P(x,0),当OA=AP时,∵A(2,1),∴P1(4,0);当OA=OP时,∵A(2,1),∴OA==,∴P2(,0),P3(﹣,0);当AP=OP时,∵P(x,0),(2,1),∴(2﹣x)2+12=x2,解得x=,∴P4(,0).综上所述,P点坐标为:P1(4,0),P2(,0),P3(﹣,0),P4(,0).故答案为:P1(4,0),P2(,0),P3(﹣,0),P4(,0).3.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(1,0),点B的坐标为(4,0),点C在y 的正半轴上,且OB=2OC,在直角坐标平面内确定点D,使得以点D、A、B、C为顶点的四边形是平行四边形,请写出点D的坐标为(3,2)(﹣3,2)(5,﹣2).解:如图,①当BC为对角线时,易求M1(3,2);②当AC为对角线时,CM∥AB,且CM=AB.所以M2(﹣3,2);③当AB为对角线时,AC∥BM,且AC=BM.则|M y|=OC=2,|M x|=OB+OA=5,所以M3(5,﹣2).综上所述,符合条件的点D的坐标是M1(3,2),M2(﹣3,2),M3(5,﹣2).故答案为:(3,2)(﹣3,2)(5,﹣2).4.如图,一次函数y=k2x+b的图象与y轴交于点B,与正比例函数y=k1x的图象相交于点A(3,4),且OA=OB.(1)分别求出这两个函数的解析式;(2)求△AOB的面积;(3)点P在x轴上,且△POA是等腰三角形,请直接写出点P的坐标.解:(1)∵正比例函数y=k1x的图象经过点A(3,4),∴3k1=4,∴k1=,∴正比例函数解析式为y=x.如图1中,过A作AC⊥x轴于C,在Rt△AOC中,OC=3,AC=4,∴AO==5,∴OB=OA=5,∴B(0,﹣5),∴,解得,∴一次函数的解析式为y=3x﹣5.(2)如图1中,过A作AD⊥y轴于D,∵A(3,4),∴AD=3,=;∴S△AOB(3)当OP=OA时,P1(﹣5,0),P2(5,0),当AO=AP时,P3(6,0),当PA=PO时,线段OA的垂直平分线为y=﹣,∴,满足条件的点P的坐标(﹣5,0)或(5,0)或(6,0)或.5.直线l1交x轴于点A(6,),交y轴于B(0,6).(1)如图,折叠△AOB,使BA落在y轴上,折痕所在直线为l2,直线l2与x轴交于C 点,求C点坐标及l2的解析式;(2)在直线l1上找点M,使得以M、A、C为顶点的三角形是等腰三角形,求出所有满足条件的M点的坐标.解:∵点A(6,0),交y轴于B(0,6).∴OA=6,OB=6,∴tan∠OAB==,∴∠OAB=30°,∴∠OBA=60°,∵折叠△AOB,∴∠OBC=∠ABC=30°,∴BC=2OC,BO=OC=6,∴OC=2,∴点C(2,0),设直线BC解析式为:y=kx+b,解得:∴直线BC解析式为:y=﹣x+6;(2)当点M与点B重合时,由(1)可知:∠AMC=∠MAC=30°,∴CM=AC,∴△ACM是等腰三角形,∴当M为(0,6)时,△ACM是等腰三角形,∵OC=2,OA=6,∴AC=4,若AM=AC=4,如图1:过点M作MH⊥AC,∵∠MAH=30°,∴MH=AM=2,AH=2MH=6,∴OH=6﹣6或6+6,∴点M(6﹣6,2)或(6+6,﹣2)若AM=MC,如图2,过点M作MH⊥AC,∵AM=MC,MH⊥AC,∴AH=CH=2,∴OC=4,∵∠MAH=30°,∴AH=MH,∴MH=2,∴点M(4,2),综上所述:点M(6﹣6,2)或(6+6,﹣2)或(4,2)或(0,6).6.在平面直角坐标系中,直线y=kx+8k(k是常数,k≠0)与坐标轴分别交于点A,点B,且点B的坐标为(0,6).(1)求点A的坐标;(2)如图1,将直线AB绕点B逆时针旋转45°交x轴于点C,求直线BC的解析式;(3)在(2)的条件下,直线BC上有一点M,坐标平面内有一点P,若以A、B、M、P 为顶点的四边形是菱形,请直接写出点P的坐标.解:(1)令y=kx+8k=0,解得x=﹣8,故点A的坐标为(﹣8,0);(2)过点A作AD⊥AB交BC于点D,过点A作y轴的平行线交过点B与x轴的平行线于点M,交过点D与x轴的平行线于点N,∵∠ABC=45°,故△ABD为等腰直角三角形,则AD=AB,∵∠BAM+∠DAN=90°,∠DAN+∠ADN=90°,∴∠BAM=∠ADN,∵∠BMA=∠AND=90°,∴△BMA≌△AND(AAS),∴AN=BM=8,ND=AM=6,故点D的坐标为(﹣2,﹣8),设直线BC的表达式为y=kx+b,则,解得,故直线BC的表达式为y=7x+6;(3)设点M的坐标为(m,7m+6),点P(s,t),而点A、B的坐标分别为(﹣8,0)、(0,6),①当AB是边时,点A向右8个单位向上6个单位得到点B,同样,点M(P)向右8个单位向上6个单位得到点P(M),且AB=BP(AB=BM),则或,解得或或(不合题意的值已舍去);故点P的坐标为(﹣8,7)或(﹣﹣8,﹣7)或(6,﹣2);②当AB是对角线时,由中点坐标公式和AM=BM得:,解得,故点P的坐标为(﹣7,7);综上,点P的坐标为(﹣8,7)或(﹣﹣8,﹣7)或(6,﹣2)或(﹣7,7).7.如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象与x轴交于点A(﹣4,0),与y轴交于点B,且与正比例函数y=x的图象交于点C(m,6).(1)求一次函数的解析式;(2)求△BOC的面积;(3)在x轴上是否存在一点P,使得△ABP是等腰三角形?若存在,请直接写出符合条件的所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)∵将点C(m,6)代入y=x,∴6=m,∴m=4,∴C(4,6),设一次函数的解析式为y=kx+b,∴,∴,∴y=x+3;(2)在y=x+3中,令x=0得y=3,∴B(0,3),=OB•|x C|=×3×4=6;∴S△BOC(3)在x轴上存在一点P,使得△ABP是等腰三角形,理由如下:∵A(﹣4,0),B(0,3),∴AB=5,OA=4,当B为等腰三角形顶角顶点时,P点与A点关于y轴对称,∴P(4,0);当A为等腰三角形顶角顶点时,AP=AB=5,∴P(﹣9,0)或P(1,0);当P为等腰三角形顶角顶点时,设P(t,0),∵PA=PB,∴(t+4)2=t2+9,解得t=﹣,∴P(﹣,0),综上所述:P点坐标为(﹣9,0)或(1,0)或(4,0)或(﹣,0).8.如图,已知一次函数y=x+m的图象与x轴交于点A(﹣6,0),交y轴于点B.(1)求m的值与点B的坐标(2)问在x轴上是否存在点C,使得△ABC的面积为16?若存在,求出点C的坐标;若不存在,说明理由.(3)问在x轴是否存在点P,使得△ABP为等腰三角形,求出点P坐标.(4)一条经过点D(0,2)和直线AB上的一点的直线将△AOB分成面积相等的两部分,请求出这条直线的函数表达式.解:(1)把点A(﹣6,0)代入y=x+m,得m=8,∴点B坐标为(0,8).(2)存在,设点C坐标为(a,0),由题意•|a+6|•8=16,解得a=﹣2或﹣10,∴点C坐标(﹣2,0)或(﹣10,0).(3)如图1中,①当AB=AP时,AP=AB==10,可得P1(﹣16,0),P2(4,0).②当BA=BP时,OA=OP,可得P3(6,0).③当PA=PB时,∵线段AB的垂直平分线为y=﹣x+,可得P4(,0),综上所述,满足条件的点P坐标为(﹣16,0)或(4,0)或(6,0)或(,0).(4)如图2中,设过点D的直线交AB于E,设E(b,),由题意BD•(﹣b)=××6×8,∴b=﹣4,∴点E坐标(﹣4,),设直线DE的解析式为y=kx+b则有,解得,∴这条直线的函数表达式y=﹣x+2.9.在平面直角坐标系中,一次函数y=﹣x+2的图象交x轴、y轴分别于A、B两点,交直线y=kx于P(2,a).(1)求点A、B的坐标;(2)若Q为x轴上一动点,△APQ为等腰三角形,直接写出Q点坐标;(3)点C在直线AB上,过C作CE⊥x轴于E,交直线OP于D,我们规定若C,D,E 中恰好有一点是其他两点所连线段的中点,则称C,D,E三点为“和谐点”,求出C,D,E三点为“和谐点”时C点的坐标.解:(1)当x=0时,y=﹣x+2=2,∴点B的坐标为(0,2);当y=0时,有﹣x+2=0,解得:x=4,∴点A的坐标为(4,0);(2)∵一次函数y=﹣x+2的图象交直线y=kx于P(2,a).∴a=﹣×2+2=1,∴点P的坐标为(2,1),设点Q(m,0),而点A、P的坐标分别为:(4,0)、(2,1),则AP==,AQ=|4﹣m|,PQ=,当AP=AQ时,则=|4﹣m|,解得m=4±,∴点Q(4±,0);当AP=PQ时,=,解得m=0或4(舍去),∴点Q(0,0);当PQ=AQ时,即=|4﹣m|,解得:m=,∴点Q(,0);综上,点Q的坐标为(4±,0)或(0,0)或(,0);(3)∵y=kx过P(2,1).∴2k=1,解得k=,∴y=x,设点C的坐标为(n,﹣n+2),则点D的坐标为(n,n),点E的坐标为(n,0),∴CD=|﹣n+2﹣n|=|2﹣n|,DE=|n|,CE=|﹣n+2|=|n﹣2|,当D为CE的中点时,CD=DE,∴|2﹣n|=|n|,解得n=或4(舍去),∴点C的坐标为(,);当C为DE的中点时,CD=CE,∴|2﹣n|=|n﹣2|,解得n=或0(舍去),∴点C的坐标为(,);当E为CD的中点时,DE=CE,∴|n|=|n﹣2|,无解;综上,C,D,E三点为“和谐点”时C点的坐标为(,)或(,).10.如图所示,直线l:y=﹣x+2与x轴、y轴分别交于A、B两点,在y轴上有一点C(0,4).(1)求△AOB的面积;(2)动点M从A点以每秒1个单位的速度沿x轴向左移动,求△COM的面积S与M的移动时间t之间的函数关系式;(3)当动点M在x轴上移动的过程中,在平面直角坐标系中是否存在点N,使以点A,C,N,M为顶点的四边形为菱形,若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)令y=0,,解得x=.令x=0,y=.∴A(,0),B(0,).=.∴△AOB的面积为12.(2)∵动点M从A点以每秒1个单位的速度沿x轴向左移动,∴AM=t.当0≤t≤时,OM=,OC=.∴==.当t>时,OM=t﹣.∴==.综上,△COM的面积S与M的移动时间t之间的函数关系式:S=.(3)在平面直角坐标系中存在点N,使以点A,C,N,M为顶点的四边形为菱形.①当AC,AM为菱形的边时,情况一:如图1,当点M在点A的左侧时,Rt△AOC中,=,∴NC=AC=.∵NC∥AM,∴点N(,).情况二,如图1′,当点M在点A的右侧时,由情况一同理可得点N的坐标为.②当AC为菱形的对角线时,如图2,此时M,O重合,四边形OANC为正方形,则点N(,).③如图3,当AC为菱形的边,AM为菱形的对角线时,此时点C,N关于x轴对称,∴点N(0,﹣).综上,在平面直角坐标系中存在点N,使以点A,C,N,M为顶点的四边形为菱形,此时点N的坐标为:(,),,(,),(0,﹣).11.如图,直线y=﹣x+4与x轴、y轴分别交于A、B两点,直线BC与x轴、y轴分别交于C、B两点,连接BC,且OC=OB.(1)求点A的坐标及直线BC的函数关系式;(2)点M在x轴上,连接MB,当∠MBA+∠CBO=45°时,求点M的坐标;(3)若点P在x轴上,平面内是否存在点Q,使点B、C、P、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)对于直线y=﹣x+4,令x=0的y=4,令y=0得x=4,∴A(4,0),B(0,4),∴OB=OA=4,∵OC=OB,∴OC=3,∴C(﹣3,0),设直线BC的解析式为y=kx+b,则有,解得,∴直线BC的解析式为y=x+4.(2)如图1中,当点M在点A的左边时,∵OB=OA=4,∠AOB=90°,∴∠ABO=45°,∴∠CBO+∠MBA=∠MBA+∠MBO=45°,∴∠CBO=∠OBM,∵∠CBO+∠BCO=90°,∠BMO+∠OBM=90°,∴∠BCO=∠BMO,∴BC=BM,OC=OM=3,∴M(3,0),作点M关于直线AB的对称点N,作直线BN交x轴于M1,则∠M1BA=∠MBA,点M1满足条件.∵N(4,1),B(0,4),∴直线BN的解析式为y=﹣x+4,令y=0,得x=,∴M1(,0),综上所述,满足条件的点M的坐标为(3,0)或(,0).(3)如图2中,∵BC==5,当BC为菱形的边时,四边形CP1Q1B,四边形CP3Q3B,四边形BCQ2P2是菱形,此时Q1(﹣5,4),Q3(5,4),Q2(0,4),当BC是菱形的对角线时,四边形CP4BQ4是菱形,可得Q4(﹣,4).综上所述,满足条件的点Q的坐标为(﹣5,4)或(5,4)或(0,﹣4)或.12.已知,一次函数y=的图象与x轴、y轴分别交于点A、点B,与直线y=相交于点C.过点B作x轴的平行线l.点P是直线l上的一个动点.(1)求点A,点B的坐标.(2)求点C到直线l的距离.=S△BCP,求点P的坐标.(3)若S△AOC(4)若点E是直线y=上的一个动点,当△APE是以AP为直角边的等腰直角三角形时,请直接写出点E的坐标.解:(1)∵一次函数y=的图象与x轴、y轴分别交于点A、点B,∴令y=0,则=0,∴x=8,令x=0,则y=6,∴点A、B的坐标分别为:(8,0)、(0,6);(2)解:得,,∴点C(3,),则C到直线l的距离为6﹣=;=×8×=15=S△BCP=×BP×(y P﹣y C)=BP×,(3)∵S△AOC解得:BP=,故点P(,6)或(﹣,6);(4)设点E(m,m)、点P(n,6);①当∠EPA=90°时,当点P在y轴右侧时,当点P在点E的左侧时,如图1,∵∠MEP+∠MPE=90°,∠MPE+∠NPA=90°,∴∠MEP=∠NPA,AP=PE,∵△EMP≌△PNA(AAS),则ME=PN=6,MP=AN,即m﹣n=6,m﹣6=8﹣n,解得:m=,当点P在点E的右侧时,如图,同理可得m=16,当∠EAP=90°时,当点P在y轴左侧时,如图2,同理可得:m﹣8=6,m=8﹣n,解得:m=14,故点E(14,);故点E(,)或(14,)或(16,20);如图3,同理可得:△AMP≌△ANE(AAS),故MP=EN,AM=AN=6,即m=n﹣8,|8﹣m|=6,解得:m=2或14(不合题意舍去),故点E(2,);综上,E(,)或(16,20)或(2,)或(14,).13.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=﹣x+与y=x相交于点A,与x轴交于点B.(1)求点A,B的坐标;(2)在平面直角坐标系xOy中,是否存在一点C,使得以O,A,B,C为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,试求出所有符合条件的点C的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)在直线OA上,是否存在一点D,使得△DOB是等腰三角形?如果存在,试求出所有符合条件的点D的坐标,如果不存在,请说明理由.解:(1)∵直线y=﹣x+与y=x相交于点A,∴联立得,解得,∴点A(1,1),∵直线y=﹣x+与x轴交于点B,∴令y=0,得﹣x+=0,解得x=3,∴B(3,0),(2)存在一点C,使得以O,A,B,C为顶点的四边形是平行四边形.①如图1,过点A作平行于x轴的直线,过点O作平行于AB的直线,两直线交于点C,∵AC∥x轴,OC∥AB,∴四边形CABO是平行四边形,∵A(1,1),B(3,0),∴AC=OB=3,∴C(﹣2,1),②如图2,过点A作平行于x轴的直线,过点B作平行于AO的直线,两直线交于点C,∵AC∥x轴,BC∥AO,∴四边形CAOB是平行四边形,∵A(1,1),B(3,0),∴AC=OB=3,∴C(4,1),③如图3,过点O作平行于AB轴的直线,过点B作平行于AO的直线,两直线交于点C,∵OC∥AB,BC∥AO,∴四边形CBAO是平行四边形,∵A(1,1),B(3,0),∴AO=BC,OC=AB,作AE⊥OB,CF⊥OB,易得OE=EF=FB=1,∴C(2,﹣1),(3)在直线OA上,存在一点D,使得△DOB是等腰三角形,①如图4,当OB=OD时,作DE⊥x轴,交x轴于点E∵OB=3,点D在OA上,∠DOE=45°∴DE=OE=,∴D(﹣,﹣),②如图5,当OD=OB时,作DE⊥x轴,交x轴于点E∵OB=3,点D在OA上,∠DOE=45°∴DE=OE=,∴D(,),③如图6,当OB=DB时,∵∠AOB=∠ODB=45°,∴DB⊥OB,∵OB=3,∴D(3,3),④如图7,当DO=DB时,作DE⊥x轴,交x轴于点E∵∠AOB=∠OBD=45°,∴OD⊥DB,∵OB=3,∴OE=,AE=,∴D(,).综上所述,在直线OA上,存在点D(﹣,﹣),D(,),D(3,3)或D(,),使得△DOB是等腰三角形,14.如图,经过点B(0,2)的直线y=kx+b与x轴交于点C,与正比例函数y=ax的图象交于点A(﹣1,3)(1)求直线AB的函数的表达式;(2)直接写出不等式(kx+b)﹣ax<0的解集;(3)求△AOC的面积;(4)点P是直线AB上的一点,且知△OCP是等腰三角形,写出所有符合条件的点P的坐标.解:(1)依题意得:,解得,∴所求的一次函数的解析式是y=﹣x+2.(2)观察图形可知:不等式(kx+b)﹣ax<0的解集;x<﹣1.(3)对于y=﹣x+2,令y=0,得x=2∴C(1,0),∴OC=2.=×2×3=3.∴S△AOC(4)①当点P与B重合时,OP1=OC,此时P1(0,2);②当PO=PC时,此时P2在线段OC的垂直平分线上,P2(1,1);③当PC=OC=2时,设P(m.﹣m+2),∴(m﹣2)2+(﹣m+2)2=4,∴m=2±,可得P3(2﹣,),P4(2+,﹣),综上所述,满足条件的点P坐标为:(1,1)或(0,2)或P(2+,﹣)或(2﹣,).15.如图1,已知直线l1:y=kx+4交x轴于A(4,0),交y轴于B.(1)直接写出k的值为﹣1;(2)如图2,C为x轴负半轴上一点,过C点的直线l2:经过AB的中点P,点Q(t,0)为x轴上一动点,过Q作QM⊥x轴分别交直线l1、l2于M、N,且MN=2MQ,求t的值;(3)如图3,已知点M(﹣1,0),点N(5m,3m+2)为直线AB右侧一点,且满足∠OBM=∠ABN,求点N坐标.解:(1)把A(4,0)代入y=kx+4,得0=4k+4.解得k=﹣1.故答案是:﹣1;(2)∵在直线y=﹣x+4中,令x=0,得y=4,∴B(0,4),∵A(4,0),∴线段AB的中点P的坐标为(2,2),代入,得n=1,∴直线l2为,∵QM⊥x轴分别交直线l1、l2于M、N,Q(t,0),∴M(t,﹣t+4),,∴,MQ=|﹣t+4|=|t﹣4|,∵MN=2MQ,∴,分情况讨论:①当t≥4时,,解得:t=10.②当2≤t<4时,,解得:.③当t<2时,,解得:t=10>2,舍去.综上所述:或t=10.(3)在x轴上取一点P(1,0),连接BP,作PQ⊥PB交直线BN于Q,作QR⊥x轴于R,∴∠BOP=∠BPQ=∠PRQ=90°,∴∠BPO=∠PQR,∵OA=OB=4,∴∠OBA=∠OAB=45°,∵M(﹣1,0),∴OP=OM=1,∴BP=BM,∴∠OBP=∠OBM=∠ABN,∴∠PBQ=∠OBA=45°,∴PB=PQ,∴△OBP≌△RPQ(AAS),∴RQ=OP=1,PR=OB=4,∴OR=5,∴Q(5,1),∴直线BN的解析式为,将N(5m,3m+2)代入,得3m+2=﹣×5m+4解得,∴.16.如图,平面直角坐标系中,直线l分别交x轴、y轴于A、B两点(OA<OB)且OA、OB的长分别是一元二次方程x2﹣(+1)x+=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AM,设△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.解:(1)x2﹣(+1)x+=0,(x﹣)(x﹣1)=0,解得x1=,x2=1,∵OA<OB,∴OA=1,OB=,∴A(1,0),B(0,),∴AB=2,又∵AB:AC=1:2,∴AC=4,∴C(﹣3,0);(2)∵AB=2,AC=4,BC=2,∴AB2+BC2=AC2,即∠ABC=90°,由题意得:CM=t,CB=2.①当点M在CB边上时,S=2﹣t(0≤t);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AP1Q1B中,Q1O=AO=1,所以Q1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ABP3Q3中,AQ3=AB=2,所以Q3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,设菱形的边长为x,则在Rt△AP4O中,AP42=AO2+P4O2,即x2=12+(﹣x)2,解得x=,所以Q4(1,).综上可得,平面内满足条件的Q点的坐标为:Q1(﹣1,0),Q2(1,2),Q3(1,﹣2),Q4(1,).17.如图1,在平面直角坐标系中.直线与x轴、y轴相交于A、B两点,动点C 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上时,过点D作DE⊥x轴于点E.(1)求证:△BOC≌△CED;(2)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D的坐标;(3)若点P在y轴上,点Q在直线AB上.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,直接写出所有满足条件的Q点坐标;若不存在,请说明理由.(1)证明:∵∠BOC=∠BCD=∠CED=90°,∴∠OCB+∠DCE=90°,∠DCE+∠CDE=90°,∴∠BCO=∠CDE,在△BOC和△CED中,。
一次函数综合之3-存在问题2直角三角形(学生用)
一次函数综合之3—存在性问题之直角三角形【问题描述】如图,在平面直角坐标系中,点A坐标为(1,1),点B坐标为(5,3),在x轴上找一点C使得△ABC是直角三角形,求点C坐标.【几何法】两线一圆得坐标(1)若∠A为直角,过点A作AB的垂线,与x轴的交点即为所求点C;(2)若∠B为直角,过点B作AB的垂线,与x轴的交点即为所求点C;(3)若∠C为直角,以AB为直径作圆,与x轴的交点即为所求点C.(直径所对的圆周角为直角)C1、C2求法相同,以C2为例:【构造三垂直】C3、C4求法相同,以C3为例:构造三垂直步骤:第一步:过直角顶点作一条水平或竖直的直线;第二步:过另外两端点向该直线作垂线,即可得三垂直相似.【代数法】表示线段构勾股还剩下C1待求,不妨来求下C1:【解析法】互相垂直的两直线斜率之积为-1.考虑到直线AC1与AB互相垂直,k1k2=-1,可得:k A C=-2,又直线AC1过点A(1,1),可得解析式为:y=-2x+3,所以与x轴交点坐标为(1.5,0),即C1坐标为(1.5,0).【方法小结】几何法:(1)两线一圆作出点;(2)构造三垂直相似,利用对应边成比例求线段,必要时可设未知数.代数法:(1)表示点A、B、C坐标;(2)表示线段AB、AC、BC;(3)分类讨论:①AB²+AC²=BC;²②AB²+BC²=AC²;③AC²+BC²=AB²;(4)代入列方程,求解.【解析法】典例剖析例1 如图,在平面直角坐标系中,直线l1:y=x+1与直线l2:x=﹣2相交于点D,点A是直线l2上的动点,过点A作AB⊥l1于点B,点C的坐标为(0,3),连接AC,BC.设点A的纵坐标为t.(1)当t=2时,求点B的坐标;(2)在l2上是否存在点A,使得△ABC是直角三角形?若存在,请求出此时点A的坐标;若不存在,请说明理由.跟踪训练1. 如图,已知一次函数y=x﹣2的图象与y轴交于点A,一次函数y=4x+b的图象与y轴交于点B,且与x轴以及一次函数y=x﹣2的图象分别交于点C、D,点D的坐标为(﹣2,m).(1)求一次函数y=4x+b的表达式;(2)在x轴上是否存在点E,使得以点C,D,E为顶点的三角形是直角三角形?若存在,求出点E的坐标:若不存在,请说明理由.过关精练1.如图,已知直线y=x+1与y轴交于点A,一次函数y=kx+b的图象经过点B(0,﹣1),与x轴以及y=x+1的图象分别交于点C、D,且点D的坐标为(1,n).(1)求一次函数y=kx+b的表达式;(2)在x轴上是否存在点P,使得以点P,C,D为顶点的三角形是直角三角形?若存在求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.2.如图直线l1的函数关系式为y=﹣x﹣1,且l1与x轴交于点A,直线l2经过点B(2,0),C(﹣1,3),直线l1与l2交于点D.(1)求直线l2的函数关系式;(2)点P是x轴上一动点,问是否存在一点P,恰好使△ADP为直角三角形?若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.。
一次函数视角下的特殊三角形存在性问题解题策略探究
LiberalArtsGuidance2024年第14期(总第518期)文理导航No.14,2024Serial No.518次函数视角下的特殊三角形存在性问题解题策略探究【摘要】一次函数视角下的特殊三角形存在问题的探究,借助几何画板画图操作活动,正确分析问题、转化化归,模型意识反思,对数形结合思想、方程思想、分类讨论思想的感悟,利用几何法和代数法求解问题。
【关键词】运算意识;几何作图;模型意识;一次函数;特殊三角形一次函数视角下的特殊三角形存在性问题是在变化的过程中,研究背景图形,根据条件探索某种状态是否存在,把函数信息坐标或表达式转化为几何信息。
分析不变特征,确定分类标准,探寻特殊状态运动的结果,画出符合题意的图形求解。
知识储备:用待定系数法求解一次函数的解析式,联立方程组求解两个一次函数图象的交点,求解三个顶点为定点的三角形的面积,用铅锤法求解有顶点是动点的三角形的面积。
解题困惑:对一次函数视角下的特殊三角形存在性问题,如直角三角形、等腰三角形、等腰直角三角形、全等三角形等的存在性问题,学生解题过程存在一些困难,无法画图,进行正确的分类讨论,易出现漏解、错解。
策略探究:假设特殊三角形存在→推理论证→得出相应结论。
类型:两定一动及一定两动,思路:代数法→算理意识,几何法→构图识图,函数法→待定系数法。
一、直角三角形的构造→直角顶点的分类讨论方法策略:分别对三角形三个顶点为直角顶点的情况进行分类讨论,需要同时利用全等、勾股定理等相关知识计算,从而求出对应的点坐标。
【数学活动1】一次函数图象与坐标轴交于点A 、B ,在坐标轴上找一点C ,使得△ABC 为直角三角形,求符合条件的C 点坐标。
思路探析:找点→两条垂线一个圆,求点→解析式法、距离公式与勾股定理、斜率法(圆上的点),增(舍)点→斜率不存在或等于零,需结合图形检查是否遗漏。
画图探寻:满足条件的坐标轴上的C 点共有3个,如图所示:两垂线→→①若∠BAC =90°,则AB ⊥AC ,所以以A 为垂足作线段AB 的垂线,交x 轴于C 1,则△C 1AB 是以AB 为直角边的直角三角形。
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如图,线段AB的端点A在直线l上,AB与l的夹角是30°,请在 直线l上另找一点C,使△ABC是等腰三角形。这样的点能找到几个? 请找出所有符合条件的点C。
C3 l
C1 C4 A
B C2
合作交流,探索新知
如图,直线 y 3 x 3与x轴、y轴分别交于A、B两点.
4
(1)直接写出A、B两点的坐标; (2)在x轴上是否存在点P,使以A,B,P为顶点的三角形是
y
B
O
A
x
2、本节课涉及了哪些数学思想或方法?
(1).数形结合思想
(2).分类讨论思想
(3).方程思想
课后练习,巩固提高
1、如图,在平面直角坐标系xOy中,四边形OABC的边OC,OA
分别与x轴、y轴重合,AB∥OC,∠AOC=90°,∠BCO=45°,
BC= ,点C的坐标为(-9,0).
(1)求点B的坐标.
件的点;
存(2象.在的2为)交点底在点P:,就x做轴是使已上符以知合是线A条否、段件的的垂点直.平分线,中垂线y与所要求的图
B、P为顶点的三角
形是等腰三角形?
若存在,求出点P的
B 3 4-m
坐标;若不存在, 请说明理由;
P3
P1 O m P4 4-mA
P2
x
合作解交决存流在,性问探题小索策新略:知 如图假若,设能直存导线在出合→y 理推 的理3结论x 果证3与,→就得x轴做出、出结“论y轴存。分在别”的交判于断A;、B两点. 导出矛盾,就做4出不存在的判断。
B
么问题?你能解决它吗?
O
A
x
合作交流,探索新知
如图,直线 y 3 x 3与x轴、y轴分别交于A、B两点.
4
【题型总结】构造等腰直角三角形的方法:
变式二:在第一象限要是同否时满存足在等点腰P、,直使角以两A个,条B件,.P为顶点的三角
形是以AB为腰的等腰直角三角形?若存在,求出点P的坐标;
y
等腰三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
y
B
O
A
x
合作交流,探索新知 【题型总结】构造等腰三角形的方法:
通1如常.要图为考腰,虑:直以分已别线知以的已y线知 段线 “3段x为的腰两3与”个或端x者轴点“为、为圆y底心轴”,分两以种已别情知交况的。于A、B两点.
线段长为半径画圆,圆与所4 要求的图象的交点就是符合条
(2)在x轴上是否存在点P,【使题以型A总,结B】,构P造为直顶角点三的角形三的角方形法是:
1.要分别考虑以三点为直角顶点的情况 ;
等腰三角形?若存在,求出点从2P而.的求再坐出利对标用应全;的等若点、不坐勾存标股在定理,等请相说关明知理识计由算;,
y
变式一:如果改变点P的位置或
者△ABP的形状?你可以提出什
(2)如图,直线BD交y轴正半轴于点D,且OD=3,求直线BD的
表达式.
(3)若点P是(2)中直线BD上的一个动点,是否存在点P,使
以O,D,P为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求出点P的
坐标;若不存在,请说明理由.
y
B
ADCO来自x课后练习,巩固提高
2、如图,直线y=kx+3与x轴、y轴分别交于A,B两点,OB:OA=3:4 ,点C是直线y=kx+3上与A,B不重合的动点.过点C的另一直线CD 与y轴相交于点D,是否存在点C使△BCD与△AOB全等?若存在, 求出点C的坐标;若不存在,请说明理由.
若不存在,请说明理由;
B
O
A
x
课后思考 y
变式三:若动点 C是直线AB (不与A、
B两点重合)上一个动点,过点C的另一
B
直线CD与y轴相交于D点,是否存在点C
使△BCD与△AOB全等?若存在,请求 出点C的坐标;若不存在,请说明理由。 O
y
A
x
y
D
y
C
D
B
C
B B
C
x
O
A
x
O
A O
A xD
小结
1、通过本节课对一次函数中特殊三角形存在性问题的 学习研究,同学们有哪些收获或感悟?