1、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AC45,OCOA=12(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)OCOA=12,可设OCx,则OA2x,在RtAOC中,由勾股定理可得OC2+OA2AC2,x2+(2x)2(45)2,解得x4(x4舍去),OC4,OA8,A(8,0),C(0,4),设直线AC解析式为ykx+b,8k+b=0b=
2、4,解得k=-12b=4,直线AC解析式为y=-12x+4;(2)由折叠的性质可知AECE,设AECEy,则OE8y,在RtOCE中,由勾股定理可得OE2+OC2CE2,(8y)2+42y2,解得y5,AECE5,AEFCEF,CFEAEF,CFECEF,CECF5,SCEF=12CFOC=125410,即重叠部分的面积为10;(3)由(2)可知OE3,CF5,E(3,0),F(5,4),设直线EF的解析式为ykx+b,解得k=2b=-6,直线EF的解析式为y2x6【点睛】(1)设OCx,由条件可得OA2x,在RtOAC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
3、法可求得直线AC的解析式;(2)可设AECEy,则有OE8x,在RtOEC中,可求得x的值,再由矩形的性质可证得CECF,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y2x+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yx+2上一点,点F为直线yx上一点,若以A
4、,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y2x+6,令x0,得到y6,令y0,得到x3,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,ABEF,ABEF,设E(m,m+2),则F(m+3,m+8)或(m3,m4),把F(m+3,m+8)代入yx,得到m+8(m+3),解得m13,E(13,11),F(1
5、0,5),把F(m3,m4)代入yx中,m4(m3),解得m5,E(5,7),F(2,1),当AB为对角线时,设E(m,m+2),则F(m3,6m),把F(m3,4m)代入y=12x中,4m=12(m3),解得m11,E(11,13),F(14,7)(3)C(m,n)在直线y2x+6上,n2m+6,C(m,2m+6),D(7m,0),CMMD,M(3m,m+3),令x3m,ym+3,y=-13x+3,当点C与A重合时,m3,可得M(9,0),当点C与B重合时,m0,可得M(0,3),点C移动过程中点M的运动路径长为:310【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
6、的四边形是平行四边形,推出ABEF,ABEF,设E(m,m+2),则F(m+3,m+8)或(m3,m4),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ab时,点P1的坐标为(a,b);当ab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
7、、C1的坐标;(2)P(a,b)为直线y2x+6上的任一点,当ab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y2x+6上所有点的变换点组成一个新的图形L,直线ykx+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ab时,ab2,(2,2)的变换点为(2,2),当ab时,点P(a,b)的变换点坐标为(b,a),x2,(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
8、M的函数解析式为ykx+m,则有2k+m=-26k+m=0解得k=12b=-3,y=12x3(x2).(3)由题意,新的图形L的函数解析式为y=12x-3(x2)2x-6(x2)新图形L的拐点坐标为(2,2),画出图形如图所示当ykx+1过点(2,2)时,有22k+1,解得:k=-32;当ykx+1与y2x6平行时,k2;当ykx+1与y=12x3平行时,k=12结合图形可知:直线ykx+1与图形L有且只有两个公共点时,-32k12【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
9、数解析式,依照题意画出图形,并找出直线ykx+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y2x+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
10、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y2x+4与x轴交于点A,与y轴交于点B,A(2,0),B(0,4),OA2,OB4,SAOB=12OAOB=12244;(2)过E作EGx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ykx4,由题意可知BDED,EDB90,且DOBEGA90,BDO+OBDBDO+EDG90,OBDEDG,在BDO和DEG中BOD=EGDOBD=EDGBD=ED BDODEG(AAS),GDOB4,EGOD,设ODa,则EGa,OG4+a,E(a4,a),点E在直线CE上,ak(a
11、4)4,解得k1,直线CE解析式为yx4;(3)要使以F、P、D、Q为顶点的四边形为平行四边形,则有DAFA,PAQA,即A为FD和PQ的中点,在yx4中,令y0可得x4,F(4,0),且A(2,0),D(0,0),联立直线AB和CE解析式可得y=2x+4y=-x-4,解得x=-83y=-43,P(-83,-43),Q(-43,43)【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EGx轴于点G,由C点坐标可设出CE的解析式,再由条件可证得DEGBDO,设ODa,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C
12、E的解析式;(3)由条件可知当四边形为平行四边形时,可得到DAFA,PAQA,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:yx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
13、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=12x,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)SCOD6a12a4D(4,2),设直线CD的函数表达式为ykx+bC(0,6),D(4,2),解得k=-1b=6,直线CD的函数表达式为yx+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:四边形OP1Q1C为菱形时
14、,由COP190,得到四边形OP1Q1C为正方形,此时OP1OC6,即P1(6,0)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y3代入直线直线CD的解析式yx+6中,可得3x+6,解得x3,此时P2(3,3)当四边形OQ3P3C为菱形时,则有OQ3OCCP3P3Q36,设P3(x,x+6),x2+(x+66)262解得x32或x32(舍去),此时P3(32,36),综上可知存在满足条件的点P坐标为(6,0)或(3,3)或(32,36)【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
15、,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yx+m(m0)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,POA60,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
16、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PGOA,垂足为Gyx+m,A(m,0),B(0,m)OBOAm1PAG45又PGA90,PGGAPOG60,PGO90PGOG(1)OG1OG1,PG点P的坐标为(1,3)(2)的值不变如图2所示,过点O作OMOP交PC的延长线与M,连接BM四边形OCPD是正方形,OCPC,OCP90,OPC45MOP90,OMPOPM45,OPOMA(m,0)、B(0,m),OAOBmBOAMOP90,POAMOBOAOB,POAMOB,OPOM,POAMOB,OAPO
17、BM135,MBP90,C为PM的中点,BCCPOP,BCOP=22(3)如图3所示:过E作EK垂直y轴与K,设A(0,a)可证明OAQKQEOQKEa,AOKQ=3+1E(a,a+3+1)点E在直线yx+3+1上运动,点B在直线yx1上设直线yx1交x轴与NN(1,0)BNO45作点O关于直线yx1的对称点O1,连接AO1,交直线yx1与E1,连接OE1、O1N、O1EOE1O1E1OE1+AE1O1AO1E+AE,OE+AE的最小值为线段O1A的长BNOBNO145,ONO1N,ANO190在RtO1NA中,O1A故答案为:15+5【点睛】(1)过点P作PGOA,垂足为G则OBOAm1,然
18、后可证明PGAG,然后再由特殊锐角三角函数值可知PGOG,最后由OG+AGOA可求得OG的值,从而可求得点P的坐标;(2)过点O作OMOP交PC的延长线与M,连接BM接下来,再证明POAMOB,依据全等三角形的性质可得到OAPOBM135,接下来,再证明MBP90,依据直角三角斜边上中线的性质可证明BCCP,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OAQKQE,则E(a,a1),设直线yx1交x轴与N,则BNO45,作点O关于直线yx1的对称点O1,连接AO1,交直线yx+3+1与E1,连接OE1、O1N、O1E,则OE+AE的最小值为
19、线段O1A的长,最后,在RtO1NA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13个单位长度运动,动点Q从点B开始沿BO向点O以每秒59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t4时,四边形
20、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:ykx+b(k0)把点A(3,0)、B(0,4)分别代入,得3k+b=0b=4解得故直线AB的函数解析式是:y=-43x+3故答案是:y=-43x+3(2)当t4时,四边形BQPM是菱形理由如下:当t4时,BQ=594=209,则OQ4-209=169当t4时,OP=43,则AP=53由勾股定理求得PQ=OQ2+OP2=(169)2+(43)2=209=BQPMOB,APMAOB,APOA=PMOB,即533=PM4,解得PM=209四边形BQPM是平行四
21、边形,当t4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=-43x+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AB,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=-43x+8上,4=-43m+8,m3,故答案为3(2)D(0,n)
22、,C(3,4),SCD232+(n4)2n28n+25(3)如图1中,当点F在直线BA上时,作CNy轴于N,FMCN于M则CNDFMC,CNFM3,DNCMn4,F(7n,1),直线AB的解析式为y=43x+8,1=43(7n)+8,n=494如图2中,当点E落在直线AB上时,连接EC交OB于R,此时点F在y轴上,DRCR3,OR4,OD7,n7如图3中,当点E落在AA上时,作CROB于R则CRDDOE,DOCR3,n3如图4中,当点F落在直线AB上时,作CROB于R,FNCR于N则CRDFNC,FNCR3,CNDR4n,F(7n,1),把F(7n,1)代入y=-43x+8得到,1=-43(7
23、n)+8,n,综上所述,满足条件的n的值为494或7或3或743(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RtABC中,OA12,AB9,OB=OA2+AB2=92+122=15故答案为15(2)如图
24、,设ADx,则ODOAAD12x,根据轴对称的性质,DEx,BEAB9,又OB15,OEOBBE1596,在RtOED中,OE2+DE2OD2,即62+x2(12x)2,解得 x=92,ODOAAD12-92=152,点D(152,0),设直线BD所对应的函数表达式为:ykx+b(k0)则,解得,直线BD所对应的函数表达式为:y2x15(3)过点E作EPBD交BC于点P,过点P作PQDE交BD于点Q,则四边形DEPQ是平行四边形,再过点E作EFOD于点F,由12OEDE=12DOEF,得EF,即点E的纵坐标为185,又点E在直线OB:y=34x上,185=34x,解得x=245,E(,),由于
25、PEBD,所以可设直线PE:y2x+n,E(245,),在直线EP上185=2245+n,解得 n6,直线EP:y2x6,令y9,则92x6,解得x=152,P(152,9)4(2018春汶上县期末)已知:如图,已知直线AB的函数解析式为y2x+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PEx轴于点E,PFy轴于点F,连接EF,问:若PAO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;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x0,则
26、y8,B(0,8),令y0,则2x+80,x4,A(4,0),(2)连接OP点P(m,n)为线段AB上的一个动点,2m+8n,A(4,0),OA4,0m4SPAOOAPE=124n2(2m+8)4m+16,(0m4);(3)存在,理由:PEx轴于点E,PFy轴于点F,OAOB,四边形OEPF是矩形,EFOP,当OPAB时,此时EF最小,A(4,0),B(0,8),AB45SAOBOAOBABOP,OP=OAOBAB=4845=855,EF的最小值OP5(2018春涵江区期末)已知:如图,直线yx+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O
27、CDE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CFOA于F,EGx轴于GCFOEGO90,令x4,y4+62,C(4,2),CF2,OF4,四边形OCDE是正方形,OCOE,OCOE,OCOE,COF+EOG90,COF+OCF90,EOGOCF,CFOOGE,OGOF4,OGCF2,G(2,4)(2)直线yx+6交y轴于B,令x0得到y6,B(0,6),令y0,得到x6,A(6,0),OAOB6,OA
28、BOBA45,AOBEOC90,EOBCOA,OEOC,EOBCOA,BEAC,OBEOAC45,EBC90,即EBAB,C(t,t+6),BC=2t,ACBE=2(6t),S=12BCEB=122t2(6t)t2+6t(3)当点C在线段AB上运动时,由(1)可知E(t6,t),设x6t,yt,tx+6,yx+66(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y2x和ykx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
29、,在(1)的条件下直线ykx沿y轴向下平移得到直线l:yax+b,使直线1经过点C,点P是直线l上的一个动点,当|PAPB|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,ADCDBCAB,点A的横坐标为2,针对于直线y2x,令y2,x1,点D(1,0),C(3,0),B(3,2),将点B(3,2)代入ykx中,3k2,k;(2)k的值不会发生变化,理由:正方形ABCD的边长为m,ADCDBCAB,点A的横坐标为m,针对于直线y2x,令ym,x=-12m,点D(-12m,0),C(-32m,0),B(-32m,2m),将点B(-32m,2m)代入ykx中,-32mkm,k=-23,k的值不会会发生变化;(3)由(1)知,k=-23,直线1经过点C(3,0),由平移知,直线l的解析式为yx2,当|PAPB|的值最大时,点,A,B,P在同一条直线上,ABx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=-23x2,x22,x6,P(6,2)