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专题01一次函数压轴题(十大题型)目录:题型1:存在性问题题型2:取值范围问题题型3:最值问题题型4:旋转问题题型5:动点问题题型6:定值问题题型7:新定义题型题型8:两点间的距离与一次函数题型9:一次函数与反比例函数题型10:一次函数的实际应用题型1:存在性问题1.如图,在平面直角坐标系中,直线交坐标轴于,两点,过轴负半轴上一点作直线交轴正半轴于点,且.请解答:(1)的长为______,的长为______;(2)如图,点是线段上一点,连接,作交于点,连接,求点的坐标并判断的形状;(3)如备用图,若点为直线上的点,点为轴上的点,请问:直线上是否存在点,使得是以点为直角顶点的等腰直角三角形,若存在,请求出此时点的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)4,2(2),是等腰直角三角形;(3)直线上存在点Q,使得是以E为直角顶点的等腰直角三角形,Q点的坐标为或.【分析】(1)先求出,由全等三角形的性质可得;(2)利用待定系数法可求直线的函数表达式,可得,由全等三角形的性质可得,由可证,可得,分别过点M、N作轴于点E,轴于点F,由全等三角形的判定和性质即可求解;(3)分两种情况讨论,由全等三角形的性质和一次函数的性质可求点Q坐标.【解析】(1)解:把代入得:,∴点,∴,把代入得:,∴点,∴,∵,∴,故答案为:4,2;(2)解:设直线对应的函数表达式为:,∵,∴,把代入得,解得,∴直线对应的函数表达式为,∴,∵,∴,又∵,∴,即,∵,即,∴,∴,∴,则是等腰直角三角形;分别过点M、N作轴于点E,轴于点F,
∴,∵,∴,∴,∴点N的坐标为;(3)解:直线上存在点Q,使是以E为直角顶点的等腰三角形.∵为直线上的点,∴,∴,①当点P在点B下方时,如图,连接,过点Q作,交的延长线于M点,
∵,∴轴,,点M的纵坐标为2,,∵是以E为直角顶点的等腰直角三角形,∴,∴,∴,∴,∴,∴Q点的纵坐标为3,把代入中得:,∴点;②当点P在点B上方时,如图,过E点作轴,过点Q作于M点,过P点作交的延长线于N点.
则,∴N点的横坐标为1,则,∵是以E为直角顶点的等腰三角形,∴,∴,∴,∴,∴,∵,∴M点的纵坐标为1,∴Q点的纵坐标为1,把代入中得:,∴;综上所述,直线上存在点Q,使得是以E为直角顶点的等腰直角三角形,Q点的坐标为或.【点睛】本题是一次函数综合题,考查了待定系数法求解析式,全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质等知识,利用分类讨论思想解决问题是解题的关键.2.已知:如图,一次函数的图像分别与轴、轴相交于点、,且与经过轴负半轴上的点的一次函数的图像相交于点,直线与轴相交于点,与关于轴对称,.(1)求直线的函数表达式和点的坐标;(2)点为线段上的一个动点,连接.①若直线将的面积分为两部分,试求点的坐标:②点是否存在某个位置,将沿着直线翻折,使得点恰好落在直线上方的坐标轴上?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)直线的函数表达式为:,点的坐标为.(2)①点的坐标为或;②存在点,将沿着直线翻折,使得点恰好落在直线上方的坐标轴上,点坐标为或.【分析】(1)根据题意,利用已知条件得到点,点坐标,用待定系数法可求出直线的解析式,联立直线和直线的解析式可求出点的坐标.(2)①过点作轴于点,先求出的面积,直线将的面积分为两部分,需要分两种情况:当点在线段上时,则有,由此建立方程求解,得到答案;当点在线段上时,设直线与轴交于点,此时有,由此建立方程求解,得到答案.②将沿着直线翻折,使得点恰好落在直线上方的坐标轴上,需要分三种情况:当点落在轴负半轴上;当点落在轴上;当点落在轴正半轴上,画出图形,求出答案.【解析】(1)解:根据题意得:点、,,与关于轴对称,,,,,把点和点的坐标代入一次函数,,解得,直线的函数表达式为:,令,解得:,,点的坐标为.(2)①如图,过点作轴于点,连接,,,,,,、、,点是线段的中点,,当点在线段上时,则有,,,解得:,;当点在线段上时,设直线与轴交于点,如图,此时有,,,解得,,,直线的解析式为,令,解得:,,综上所述,若直线将的面积分为两部分,点的坐标为或.②存在,理由如下:将沿着直线翻折,使得点恰好落在直线上方的坐标轴上,分三种情况:当点落在轴负半轴上处,如图,由折叠性质可知,,,由题意可知,,,则,,,,,,,,轴,点的纵坐标为,;当点落在轴上处,如图,过点作于点,作轴于点,过点作轴于点,由折叠性质得:平分,,,,即,解得:,;当点落在轴正半轴上处,如图,此时,点和点重合,和符合题意,舍去,综上所述,存在点,将沿着直线翻折,使得点恰好落在直线上方的坐标轴上,此时点坐标为或.【点睛】本题考查了待定系数法求函数解析式,一次函数的交点,三角形的面积,折叠的性质,熟悉分类讨论的思想,根据题意正确分类并作出图形是解答本题的关键.题型2:取值范围问题3.如图,在平面直角坐标系中,直线分别交x轴、y轴于点A、B,直线交直线于点C,交x轴于点.(1)求点A的坐标;(2)若点C在第二象限,的面积是5;①求点C的坐标;②直接写出不等式组的解集;③将沿x轴平移,点C、A、D的对应点分别为、、,设点的横坐标为m.直接写出平移过程中只有两个顶点在外部时,m的取值范围.【答案】(1)(2)①;②;③或【分析】(1)把代入求出点A的坐标即可;(2)①先根据的面积是5,求出点C的纵坐标即可,再代入求出点C的横坐标即可;②根据函数图象,写出不等式组的解集即可;③根据平移特点,分两种情况,当沿x轴向右平移时,当沿x轴向左平移,求出m的值即可.【解析】(1)解:把代入得:,解得:,∴点A的坐标为;(2)解:①∵,,∴,∵,点C在第二象限,∴,∴,当时,,∴,∴;②由图象即可知:不等式组的解集为:;③连接,如图所示:把代入得:,∴点B的坐标为,设直线的解析式为,把,代入得:,解得:,∴直线的解析式为,把代入得:,解得:,,当点在直线上时,点的横坐标为:,当点在点D上时,点的横坐标为:,∴当沿x轴向右平移时,只有两个顶点在外部时;当沿x轴向左平移,只有两个顶点在外部时;综上分析可知,只有两个顶点在外部时,m的取值范围为或.【点睛】本题考查了一次函数图象的性质,一次函数图象与不等式的解集,三角形面积问题,掌握以上知识点是解题的关键.4.如图,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点A,与轴交于点B,过点B的直线交轴正半轴于C,且△ABC的面积为56.点D为线段AB的中点,点E为轴上一动点,连接DE,将线段DE绕着点E逆时针旋转90°得到线段EF,连接DF.(1)求点C的坐标及直线BC的表达式;(2)在点E运动的过程中,若△DEF的面积为5,求此时点E的坐标;(3)设点E的坐标为(0,);①用表示点F的坐标;②在点E运动的过程中,若△DEF始终在△ABC的内部(包括边界),直接写出满足条件的的取值范围.【答案】(1)(8,0);y=-x+8(2)(0,5)或(0,-3)(3)①(m-4,m-3);②3≤m≤【分析】(1)分别求出B、A的坐标,利用三角形面积可求C点坐标,再由待定系数法求直线BC的解析式即可;(2)由三角形面积求出DE的长,再由两点间距离公式求E点坐标即可;(3)①通过构造直角三角形,利用全等三角形的性质,求F点坐标即可;②分别讨论F点在△ABC边界处时m的值,即可确定m的范围.【解析】(1)令x=0,则y=8,∴B(0,8),令y=0,则x=-6,∴A(-6,0),∵点D为线段AB的中点,∴D(-3,4),∵△ABC的面积为56,∴×8×AC=56,∴AC=14,∴C(8,0),设直线BC的表达式为y=kx+b,∴,∴,∴y=-x+8;(2)设E(0,y),∵线段DE绕着点E逆时针旋转90°得到线段EF,∴DE=EF,∠DEF=90°,∵△DEF的面积为5,∴DE2=5,∴DE=,∴,∴y=3或y=5,∴E(0,3)或E(0,5);(3)①如图1,过点E作GH∥x轴,过点D作DG⊥GH交于点G,过点F作FH⊥GH交于点H,∵∠GED+∠HEF=90°,∠GED+∠GDE=90°,∴∠GDE=∠HEF,∵DE=EF,∴△GDE≌△HEF(AAS),∴GE=HF,GD=EH,∴HF=3,DG=m-4=EH,∴F点纵坐标m-3,横纵标m-4,
∴F(m-4,m-3);②如图2,当F点在x轴上时,DE⊥y轴,此时m-3=0,∴m=3;当F在直线BC上时,此时m-3=-(m-4)+8,∴m=;∴3≤m≤时,△DEF始终在△ABC的内部(包括边界).【点睛】本题是一次函数的综合题,熟练掌握一次函数的图象及性质,三角形全等的判定及性质,数形结合解题是关键.题型3:最值问题5.已知一次函数.(1)无论k为何值,函数图象必过定点,求该定点的坐标;(2)如图1,当时,一次函数的图象交x轴,y轴于A、B两点,点Q是直线:上一点,若,求Q点的坐标;(3)如图2,在(2)的条件下,直线:交AB于点P,C点在x轴负半轴上,且,动点M的坐标为,求的最小值.【答案】(1)(2)或(3)【分析】(1)整理得,根据题意,得当,求解得函数图象必过定点;(2)确定解析式为,点A坐标为,点B坐标为;设点Q坐标为,分情况讨论:①当点Q位于AB右侧时,根据题意得,列方程解得,点Q坐标为;②当点Q位于AB左侧时,过点Q作轴,交于点N,点N的纵坐标为,,于是,解得,Q坐标为;(3)联立得,得,设,由,求得C的坐标为,点M在直线上,点C关于直线对称的点F的坐标为,连接,,则,,作轴,垂足为G,在中,,所以的最小值为.【解析】(1)解:整理得∵不论k取何值时,上式都成立∴当,即时,∴无论k为何值,函数图象必过定点;(2)当时,一次函数为,当时,;当时,,;∴点A坐标为;点B坐标为;∵点Q在直线:上,∴设点Q坐标为;①如图,当点Q位于AB右侧时,根据题意得.∴.解得.点Q坐标为;②如图,当点Q位于AB左侧时,此时,过点Q作轴,交于点N,则点N的纵坐标为,由,得,,∴.∴,解得,∴Q恰好位于x轴上,此时Q坐标为;综上所述:若,Q点的坐标为或;(3)由(2)可得直线AB:,联立得,解得.∴∵点C在x轴的负半轴,设则,∵,∴解得∴点C的坐标为∵动点M的坐标为.∴点M在直线上.∴点C关于直线对称的点F的坐标为,连接,,则,则为的最小值;作轴,垂足为G,在中,∴的最小值为.【点睛】本题考查一次函数,图象交点求解,轴对称;结合题设条件,作线段的等量转移,构造直角三角形求解线段是解题的关键.6.如图1,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,直线与轴交于点,与相交于点,过轴上动点作直线轴分别与直线、交于、两点.
(1)①请直接写出点,点,点的坐标:______,______,______.②若,求的值;(2)如图2,若为线段上动点,过点作直线交直线于点,求当为何值时,最大,并求这个最大值.【答案】(1)①、、;②或3;(2)当时,最大,最大值.【分析】(1)①令函数值等于0,可求与x轴交点坐标,联立函数解析式解方程组可得函数图像交点坐标;②设点,则点,则,即可求解;(2)设点,则点,求出点.进而用t表示出、长,根据t的取值范围,结合一次函数的增减性即可求出的最大值.【解析】(1)解:①对于直线①,令,解得,故点,对于,同理可得:点,则,解得,故点的坐标为,故答案为:、、;②点在直线上,则设点,同理点,则,即:解得或3;(2)点在直线上,则设点,同理点,∵,∴,∴点F的纵坐标为,解得,∴,∴,∴,∵,,∴当时,最大,最大值.【点睛】本题是一次函数综合题,主要考查了一次函数的性质、平行线的性质、绝对值的应用、面积的计算等,其中(2)要注意用点的坐标表示线段长.题型4:旋转问题7.如图1,在平面直角坐标系中,一次函数的图象交y轴于点,交x轴交于点B,且,过点C作y轴的垂线,交直线于点D.(1)求点D的坐标;(2)点E是线段上一动点,直线与y轴交于点F.①若的面积为8,求点F的坐标;②如图2,当点F在y轴正半轴上时,将直线绕点B顺时针旋转后的直线与线段交于点M,连接,若,求线段的长.【答案】(1)(2)①的坐标为或;②;【分析】(1)先求解,可得,C的坐标与一次函数的解析式,再把代入一次函数的解析式即可得到D的坐标;(2)①如图,连接,分两种情况讨论:当在轴的正半轴时,当在轴的负半轴时,设,由的面积为8,利用三角形的面积列方程求解即可;②作轴,交轴于点,证、,再结合勾股定理即可求解.【解析】(1)解:∵一次函数的图象交y轴于点,交x轴交于点B,且,∴,,∴,,∴一次函数为:,∴,解得:,∴一次函数为:,当时,,∴;(2)①如图,连接,当在轴的正半轴时,设,∴,∵的面积为8,∴,即,∴;∴;当在轴的负半轴时,如图,设,同理可得:,∴,即,解得:,∴,经检验符合题意;综上:的坐标为或;②作轴,交轴于点,如图所示:,,∵轴,∴,,,,∵将直线绕点B顺时针旋转后的直线与线段交于点M,∴,,,,,,,,设,则,在中,,∴,解得:,∴.【点睛】本题属于一次函数与几何综合问题.考查了利用待定系数法求解一次函数的解析式,全等三角形的判定与性质,勾股定理的应用,坐标与图形面积,旋转的性质,正确作出辅助线,掌握分类讨论的数学思想是解题关键.8.如图,在平面直角坐标系中,直线:经过点,与轴相交于点,与直线:相交于点,点的横坐标为,点为轴上一动点,横坐标为.
备用图(1)求直线的表达式;(2)过作轴的平行线,分别交直线,直线于点,,连接,①当时,求的长;②当时,请直接写出的值;(3)若点在射线上,连接,当时,请直接写出点的坐标.(4)在(3)的条件下,当时,将绕点顺时针方向旋转,得到,其中的对应点为,的对应点为,连接,直接写出的长.【答案】(1)(2)①的长为,②的值为或.(3)点的坐标为或.(4)【分析】(1)根据点在直线:的图像上,求出,再把点,点代入函数,得到答案.(2)①当时,得到点,的横坐标,分别代入函数,求出答案.②根据题意,设,,可以求出的长,根据绝对值的性质求出答案.(3)由,找到满足的点,然后根据两点的距离公式,等腰三角形的性质,得到点坐标,再利用对称的性质,求出点关于点的对称点的坐标.(4)由已知,在(3)的条件下,当时,点的坐标为,由此利用两点间的距离公式,勾股定理求出.【解析】(1)解:点在直线:的图像上,点的横坐标为,,则,直线:过点,点,,解得,直线的解析式为:.(2)①当时,即点的横坐标为,如图所示,
点,的横坐标均为,点在直线:的图像上,,即,点在直线:的图像上,,即,,的长为;②点在直线:的图像上,点在直线:的图像上,且,的横坐标相同,设,,,整理得:,或,或,的值为或.(3)由(1)知:直线:,直线:,,,如图,过点作于点,,点是点关于点的对称点,,
设点,,,,即,,解得:,点坐标为,又也满足条件,且,,即点的坐标为综上,点的坐标为或.(4)由已知,在(3)的条件下,当时,点的坐标为,如图,连接,过点作于点,
,由旋转的性质,得:,,是等边三角形,,垂直平分,,,在中,,,.【点睛】本题考查了一次函数与几何图形的综合,等边三角形的判定及性质,两点的距离公式,旋转的性质,勾股定理,掌握待定系数法求一次函数解析式,两直线交点坐标的计算方法,两点的距离公式,等边三角形的判定及性质是解答本题的关键.题型5:动点问题9.如图1,在平面直角坐标系中,直线与轴、轴交于、两点,与直线交于点,直线与轴交于点.
(1)求的值及直线的表达式;(2)在直线上是否存在点,使?若存在,则求出点的坐标:若不存在,请说明理由;(3)如图2,点为线段上的一个动点,一动点从出发,沿线段以每秒个单位的速度运动到点,再沿线段以每秒个单位的速度运动到点后停止,求点在整个运动过程中所用时间最少时点的坐标.【答案】(1),的表达式为(2)存在,理由见解析(3)【分析】(1)代入得出将代入得出,进而即可求解;(2)根据题意可得到的距离与到的距离相等,则,可得的表达式为,联立,解方程即可求解;(3)过点作轴的垂线,交于点,过点作轴,过点作于点,得出是等腰直角三角形,则,可得当三点共线时,在整个运动过程中所用时间最少进而得出的横坐标为,即可求解.【解析】(1)解:将代入∴∴,将代入∴解得:∴的表达式为;(2)解:∵∴到的距离与到的距离相等,则如图所示,过点作交于点,∴的表达式为
联立解得:∴(3)解:如图所示,
过点作轴的垂线,交于点,过点作轴,过点作于点,∵直线与轴交于点.∴,解得:∴∵直线与轴、轴交于、两点,∴时,当时,,∴,,∴,则是等腰直角三角形则∵轴,∴是等腰直角三角形,则∴∵∴是等腰直角三角形,∴,∴∴当三点共线时,在整个运动过程中所用时间最少
∴的横坐标为将代入解得:∴【点睛】本题考查了一次函数的综合运用,两直线交点问题,勾股定理,垂线段最短,掌握一次函数的性质是解题的关键.10.如图①,直线:经过点,,且与直线交于点,.
(1)求直线的表达式;(2)由图象直接写出关于的不等式的解集;(3)如图②所示,为轴上点右侧任意一点,以为边作等腰,其中,,直线交轴于点.当点在轴上运动时,线段的长度是否发生变化?若不变,求出线段的长度;若变化,求线段的取值范围.【答案】(1)直线的表达式为(2)(3)线段的长度不变,【分析】(1)将,代入,求出,,再用待定系数法可得直线的表达式为;(2)求出的解,观察图象可得的解集为;(3)过作轴于,求出,证明,有,,可得,是等腰直角三角形,即知,是等腰直角三角形,从而,线段的长度不变.【解析】(1)解:将点,代入,得.将,代入,得.∴的坐标为,.将,代入,得.所以,直线的表达式为.(2)解:由得∶,观察图象可得,关于的不等式的解集为;(3)解:线段的长度不变,.如图,过作轴,垂足为.
∵,∴.∵,∴.∵,.∴.∴,.由,得,,即.由,,得.∴.∵.∴.∴.∴.【点睛】本题考查一次函数的综合应用,涉及待定系数法,一元一次不等式与一次函数的关系,等腰直角三角形判定与性质等知识,解题的关键是作辅助线,构造全等三角形解决问题.题型6:定值问题11.如图1所示,直线l:与x轴负半轴、y轴正半轴分别交于两点.(1)当时,求点A坐标及直线l的解析式;(2)在(1)的条件下,如图2所示,设Q为延长线上的一点,作直线,过两点分别作于M,于N,若,求的长.(3)当m取不同值时,点B在y轴正半轴上运动,分别以为边,点B为直角顶点在第一、二象限内作等腰直角和等腰直角,连接交y轴于点P,如图3,问:当点B在y轴正半轴上运动时,试猜想的长度是否为定值?若是,请求出其值;若不是,说明理由.【答案】(1),直线的解析式为(2)(3)的长度为定值,理由见详解【分析】(1),令,则,所以,则,可求得,即可求得直线的解析式为;(2)由,得,即可证明,由,,,根据勾股定理求得,所以,则的长是6;(3)作轴于点,可证明,得,,再证明,得,则的长度为定值,它的值为5.【解析】(1),当时,则,解得,,,且点在轴正半轴上,,将代入,得,解得,,直线的解析式为.(2)如图2,于,于,,,在和中,,,,,,,的长是(3)的长度为定值,如图3,作轴于点,和都是等腰直角三角形,且点为直角顶点,,,,,,在和中,,,,,在和中,,,,的长度为定值,它的值为5.【点睛】此题重点考查一次函数的图象与性质、用待定系数法求函数的解析式、等腰直角三角形的性质、同角的余角相等、全等三角形的判定与性质等知识,此题综合性较强,难度较大,属于考试压轴题.12.如图,在平面直角坐标系中,直线l:y=x+b(b<0)与x轴交于点C.点D为直线l上第一象限内一点,过D作DE⊥y轴于点E,CA⊥DE于点A.点B在线段DA上,DB=AC.连接CB,P为线段CB上一动点,过点P作PR⊥x轴,分别交x轴、CD、DE于点R、Q、S.(1)若点D坐标为(12,3).①求直线BC的函数关系式;②若Q为RS中点,求点P坐标.(2)在点P运动的过程中,的值是否变化?若不变,求出该值;若变化,请说明理由.【答案】(1)①;②,(2)结论:,证明见解析【分析】(1)①求出,,两点坐标,利用待定系数法解决问题即可;②设,则,,,根据,构建方程求出即可解决问题;(2)结论:.如图,过点作轴于点.设,用,表示出直线的解析式,设,则,,用,表示出,的长,可得结论.【解析】(1)解:①点在直线上,,,直线的解析式为,,轴,,,,,,设直线的解析式为,则有,解得,,直线的解析式为;②设,则,,,,,,,;(2)结论:.理由:如图,过点作轴于点.设,,,,,,,,,直线的解析式为,设,则,,,,.【点睛】本题属于一次函数综合题,考查了一次函数的性质,待定系数法等知识,解题的关键是学会利用参数,构建方程解决问题.题型7:新定义题型13.函数图象是研究函数的重要工具,类比一次函数的学习,对函数的图象与性质进行探究.下表是探究过程中的部分信息:x…012……4a14…请按要求完成下列各小题:(1)a的值为______;(2)在图中画出该函数的图象;(3)结合函数的图象,解决下列问题:①下列说法正确的是:______.(填所有正确选项)A.函数图像关于x轴对称B.当时,函数有最小值,最小值为C.当时,y随x的增大而增大②直接写出不等式的解集为______.(4)将该函数图像在直线上方的部分保持不变,下方的部分图像沿直线进行翻折,得到新函数图像,若经过点的一次函数图像与新函数图像W只有1个交点时,请直接写出k满足的条件______.【答案】(1)1(2)见解析(3)①BC;②或(4)或或【分析】(1)把代入即可求出a的值;(2)先描点再连线画出函数图像即可;(3)①根据函数图象可以看出函数图像关于y轴对称,关于x轴不对称,即可判断A错误;根据函数图象可判断当时,函数有最小值,最小值为,得出B正确;根据函数图象可判断当时,y随x的增大而增大,得出C正确;②根据函数图象写出不等式的解集即可;(4)根据题意画出翻折后的图像,然后数形结合求出k的范围即可.【解析】(1)解:把代入得:,即,故答案为:1.(2)解:该函数的图象,如图所示:(3)解:①A.函数图像关于y轴对称,故A错误;B.当时,函数有最小值,最小值为,故B正确;C.当时,y随x的增大而增大,故C正确;故答案为:BC;②根据函数图象可知,当或时,;故答案为:或;(4)解:如图所示:设点,,,,,设的解析式为,把,代入得:,解得:,的解析式为:,设的解析式为,把,代入得:,解得:,的解析式为:,设的解析式为,把,代入得:,解得:,的解析式为:,根据图像可知,当直线经过和点时,直线与图像W只有一个交点,把,代入得:,解得:;∵,∴,根据图像可知,当直线与平行时,直线与图像W只有一个交点,且此时直线绕点继续逆时针旋转,直到与平行之前,直线与图像W只有一个交点,∴当或时,直线与图像W只有一个交点;综上分析可知,当或或时直线与图像W只有一个交点.故答案为:或或.【点睛】本题主要考查了一次函数的图像和性质,求一次函数解析式,解题的关键是数形结合,注意分类讨论.14.【了解概念】对于给定的一次函数(其中k,b为常数,且),则称函数为一次函数(其中k,b为常数,且)的关联函数.【理解运用】例如:一次函数,它的关联函数为.(1)点在一次函数的关联函数的图像上,则m的值为______;(2)已知一次函数.我们可以根据学习函数的经验,对一次函数,它的关联函数为的图像与性质进行探究.下面是小明的探究过程:①填表,x…012…y…53135…②根据(1)中的结果,请在所给坐标系中画出一次函数的关联函数的图像;③若,则y的取值范围为______;【拓展提升】(3)在平面直角坐标系中,点M、N的坐标分别为、,连接.直接写出线段MN与一次函数的关联函数的图像有1个交点时,b的取值范围为______.【答案】(1)5;(2)②作图见解析;③;(3)或者.【分析】(1)根据关联函数的定义把代入,即可求解;(2)②根据列表即可作出图形,③分别求出、0、2时,y的值,结合图形即可求得对应y的取值范围;(3)先求出直线与y轴的交点坐标,再由一次函数的关联函数为,根据不等式即可得结论.【解析】(1)解∶由题意得的关联函数为,∵点在一次函数的关联函数的图像上,且,∴把代入,得,,解得,故答案为∶5;(2)解:②作图如下,③∵当时,,当x=0时,∴时,,∵当x=0时,当时,,∴时,,∴时,;(3)解:如图,设直线为,∵点M、N的坐标分别为、,∴,解得,∴直线为,令,则,∴直线为与y轴的交点为,由题意得,一次函数的关联函数为.当y轴右侧部分与有交点时,把和代入,得,当y轴左侧部分与MN有交点时,把和,代入,得,当,,∴或者,∴关联函数与有1个交点时,b的取值范围为∶或者,故答案为∶或者.【点睛】此题是一次函数综合题,主要考查了新定义,了函数图象与函数的性质和一次函数图象上点的坐标特征,一次函数与不等式,两直线相交等知识,正确的理解题意是解题的关键.题型8:两点间的距离与一次函数15.在练习“一次函数”复习题时,我们发现了一种新的函数:“绝对值函数”:,请类比探究函数.(1)当时,______,当时,______用含的代数式表示;(2)过轴上的动点,其中,作平行于轴的直线,分别与函数的图像相交于、两点点在点的左侧,若,求的值;(3)若一次函数图像与函数的图像相交于、两点,,直接写出的取值范围.【答案】(1)(2)1或(3)【分析】(1)根据绝对值的意义即可得到结论;(2)表示出、的坐标,由,得到,即可或;(3)联立两个函数解析式,求得、的坐标,利用两点间距离公式表示出,由,得到,两边平方得到,进而求得,由一次函数图像与函数的图像相交于、两点,把点代入求得的值,利用图像可得答案.【解析】(1)当时,,,;当时,,;故答案为:;;(2)过轴上的动点,其中,作平行于轴的直线,,,,,解得或;(3)画出函数的图像如图,一次函数图像与函数的图像相交于、两点,,,解得,,设,,,,,,,,把点代入得,,一次函数图像与函数的图像相交于、两点,,.【点睛】本题是两条直线相交或平行问题,考查了绝对值的意义,一次函数图像上点的坐标特征,两点间的距离,表示出、、、的坐标是解题的关键.16.阅读并解答下列问题:老师给出了以下思考题:如图1,在平面直角坐标系xOy中,已知点A(0,3),B(5,1),C(a,0),D(a+2,0),连接AC、CD、DB,求AC+CD+DB的最小值.【思考交流】小明:如图2,先将点A向右平移2个单位长度到点A1,作点B关于x轴的对称点B1,连接A1B1交x轴于点D,将点D向左平移2个单位长度得到点C,连接AC、BD.此时AC+CD+DB的最小值等于A1B1+CD.小颖:如图3,先将点A向右平移2个单位长度到点A1,作点A1关于x轴的的的点A2,连接A2B可以求解.小亮:对称和平移还可以有不同的组合…【尝试解决】在图2中AC+CD+DB的最小值是________________________;【灵活运用】如图4,在平面直角坐标系xOy中,已知点A(0,3),B(5,1),C(a,1),D(a+2,0),连接AC、CD、DB,则AC+CD+DB的最小值是___________,此时a=__________.并请在图5中用直尺和圆规作出AC+CD+DB最小时CD的位置(不写作法,保留作图痕迹).【拓展提升】如图6,在平面直角坐标系xOy中,已知点A(0,3),C是一次函数y=x图像上一点,CD与y轴垂直且CD=2(点D在点C右侧),连接AC、CD、AD,直接写出AC+CD+DA的最小值是________________,此时点C的坐标是________________.【答案】[尝试解决]7;[灵活运用],2;[拓展提升],【分析】尝试解决:根据作图痕迹分析出,小明的做法是先将A向右平移2个单位长度,再利用对称的性质,两点之间线段最短得到D点的位置,进而得到C点的位置.写出,坐标,利用两点间距离公式求解即可;灵活运用:借助上一问的思路,CD的长度一定,利用平移和对称,转化求其最小值;拓展提升:按照前面的思路,CD的长度一定,利用平移,找到两个固定点与在一条直线上运动的点,利用对称求最小值.【解析】解:[尝试解决]:由题意得,,,,,AC+CD+DB的最小值是7,故答案为:7.[灵活运用]:先将A点向下平移1个单位长度,再向右平移2个单位长度,得到,作点B关于x轴的对称点B1,连接A1B1,与x轴的交点即为D点,以D点为圆心,的长度为半径画圆,与直线的交点即为C点,连接AC、CD、BD,此时AC+CD+DB最小,最小值等于A1B1+CD.作图如下:由作图得,,且,四边形是平行四边形,且,,,,最小值为,此时a为C点的横坐标2,故答案为:,2.[拓展提升]:先将A点向右平移2个单位长度得到,得到平行四边形,,而AC+CD+DA中,CD为定值2,即求的最小值,由题意得:D点在直线上,作点A关于直线的对称点,连接交直线于点B,连接,与直线的交点为点D,D点向左平移2个单位为C点,如图:与直线垂直,设直线的解析式为,将代入得:,直线的解析式为,联立,解得,,是的中点,设,,解得,,设直线的解析式为,将,代入得,,解得,直线的解析式为,点是直线与直线的交点,解得,,点是由D点向左平移2个单位长度所得到的点,,此时,,故答案为:,.【点睛】本题考查平移和对称中的最短路径问题,还涉及利用待定系数法求一次函数解析式、求关于直线的对称点等,综合性较强,对学生的作图能力、类比推理能力、计算能力要求都比较高,属于压轴题,解题的关键是掌握对称的性质,通过作图找出最短路径.题型9:一次函数与反比例函数17.图形的平移变换、对称变换等是研究几何图形常用方法,小明同学用平移变换和对称变换对直线和曲线进行了探究:探究一:如图1,当直线l与曲线c有且只有一个交点时,n的值是多少?探究二:如图2,直线l与曲线c交于A,B两点,当时,x的取值范围是;直线与曲线c和直线l分别交于E,G两点,则与的比值是多少?探究三:如图3,将曲线c沿直线l翻折得另一曲线,直线与两条曲线分别交于E,F两点,若,则n的值是多少?请完成小明提出的以上三个探究,并写出探究过程.
【答案】探究一:;探究二:;探究三:【分析】探究一:联立直线l与曲线c解析式得到对应的一元二次方程,根据只有一个交点得到一元二次方程有两个相等的实数根,据此求解即可;探究二:利用图象法求出A,B的坐标,进而求出n的值,进一步求出E,G的坐标,利用勾股定理求出的长即可得到答案;探究三:如图所示,设直线l分别与x轴,y轴,直线交于H,G,T,求出,进而证明,再证明,得到,即,则E、F关于直线l对称,进而得到,设,推出,,则,即可求出,,再根据,得到,解方程即可得到答案.【解析】解:探究一:联立得:,∵直线l与曲线c有且只有一个交点,∴关于x的方程有两个相等的实数根,∴,解得,当时,原方程为,解得,不符合题意;当时,原方程为,解得,符合题意;∴;探究二:设,由函数图象可知,当直线l的函数图象在曲线c的函数图象上方时,自变量的取值范围为,∵当时,x的取值范围是,∴,联立得:,∵直线l与曲线c交于A,B两点,∴方程的两个实数根分别为,∴,∴直线l的解析式为,∴,∴;联立,解得,∴;联立,解得或,∴,∴,∴;探究三:如图所示,设直线l分别与x轴,y轴,直线交于H,G,T,在中,当时,,当时,,∴,∴,又∵,∴,又∵直线平分,∴,∴,即,∴E、F关于直线l对称,∴,设,联立得:,联立,解得,∴,,∴,∴,,∵,∴,∴,∴,∴,解得(此时直线l与曲线c只有一个交点)(舍去)或.
【点睛】本题主要考查了一次函数与反比例函数综合,勾股定理,解一元二次方程,正确通过联立对应的解析式,从而表示出对应的交点坐标是解题的关键.18.对于两个不同的函数,通过加法运算可以得到一个新函数,我们把这个新函数称为两个函数的“和函数”.例如:对于函数和,则函数,的“和函数”.
(1)已知函数和,这两个函数的“和函数”记为.①写出的表达式,并求出当x取何值时,的值为;②函数,的图象如图①所示,则的大致图象是______.A.
B.
C.
D.
(2)已知函数和,这两个函数的“和函数”记为.①下列关于“和函数”的性质,正确的有______;(填写所有正确的选项)A.的图象与x轴没有公共点B.的图象关于原点对称C.在每一个象限内,随x的值增大而减小D.当时,随着x的值增大,的图像越来越接近的图象②探究函数与一次函数(为常数,且图象的公共点的个数及对应的k的取值范围,直接写出结论.【答案】(1)①,或;②C;(2)①BD;②当且且时,公共点的个数为2;当或时,公共点的个数为1;当时,公共点的个数为0【分析】(1)①直接代入求解即可;②通过求在一三象限的最值确定函数图象;(2)①根据函数的性质依次判断即可;②将函数交点问题转化为对一元二次方程根的判别式问题求解.【解析】(1)①解:∵,,∴,把代入得:,两边同乘,得:,解得,,经检验,,都是方程的解.所以当或时,的值为;②由完全平方公式可知:,,,即,当时,,当时,,,∴,,观察四个函数图象,C选项符合题意,故选:C;(2)①解:∵,,∴,A.当时,,所以图象与x轴有公共点,该选项错误;B.任选上的一点,,P关于原点对称点,代入得出成立,故在上,所以的图像关于原点对称,该选项正确;C.当时,,当时,,此时y随x的增大而增大,该选项错误;D.,随着x的增大,越趋近于0,即和的图象越接近,该选项正确,故选:BD;②解:根据题意可得:,即,该方程,当且且时,公共点的个数为2;当或时,公共点的个数为1;当时,公共点的个数为0.【点睛】本题考查新定义,函数的性质,一元二次方程根的判别式,正确理解题意是解题关键.题型10:一次函数的实际应用19.我校八年级组织“义卖活动”,某班计划从批发店购进甲、乙两种盲盒,已知甲盲盒每件进价比乙盲盒少5元,若购进甲盲盒30件,乙盲盒20件,则费用为600元.方案评价表方案等级评价标准评分合格方案仅满足购进费用不超额1分良好方案盲盒全部售出所得利润最大,且购进费用不超额3分优秀方案盲盒全部售出所得利润最大,且购进费用相对最少4分(1)求甲、乙两种盲盒的每件进价分别是多少元?(2)该班计划购进盲盒总费用不超过2200元,且甲、乙盲盒每件售价分别为18元和25元.①若准备购进甲、乙两种盲盒共200件,且全部售出,则甲盲盒为多少件时,所获得总利润最大?最大利润为多少元?②因批发店库存有限(如下表),商家推荐进价为12元的丙盲盒可供选择.经讨论,该班决定购进三种盲盒,其中库存的甲盲盒全部购进,并将丙盲盒的每件售价定为22元.请你结合方案评价表给出一种乙、丙盲盒购进数量方案.盲盒类型甲乙丙批发店的库存量(件)1007892进货量(件)100______________________【答案】(1)甲盲盒的每件进价是10元,乙盲盒的每件进价是15元(2)①当甲盲盒为160件时,所获得总利润最大,最大利润为1680元②6,92【分析】(1)设甲盲盒的每件进价是x元,则乙盲盒的每件进价是(x+5)元,根据题意可得,求解即可得甲、乙两种盲盒每件进价;(2)①设购进甲盲盒m件(),则购进乙盲盒(200-m)件,售出所得利润为元,根据购进盲盒总费用不超过2200元,列不等式并求解可得,则盲盒售出后总利润,由一次函数的性质即可获得答案;②设购进乙盲盒a件,购进丙盲盒b件,根据购进盲盒总费用不超过2200元,可得,设全部售出所获得利润为元,则,即可获得答案.【解析】(1)解:设甲盲盒的每件进价是x元,则乙盲盒的每件进价是(x+5)元,根据题意,可得,解得元,则元,所以,甲盲盒的每件进价是10元,乙盲盒的每件进价是15元;(2)解:①设购进甲盲盒m件(),则购进乙盲盒(200-m)件,售出所得利润为元,根据题意,购进盲盒总费用不超过2200元,可得,解得,∴,∵甲、乙盲盒每件售价分别为18元和25元,∴,∵,∴随m的增大而减小,∴当时,有元,答:当甲盲盒为160件时,所获得总利润最大,最大利润,1680元;②设购进乙盲盒a件,购进丙盲盒b件,根据题意,购进盲盒总费用不超过2200元,∴,∴,设全部售出所获得利润为元,则,∴,∴当时,可取最大值,,此时,,∴,∵a为正整数,∴,∴购进乙盲盒6件,购进丙盲盒92件时,盲盒全部售出所得利润最大,且购进费用相对最少.故答案为:6,92.【点睛】本题主要考查了一元一次方程、一元一次不等式以及一次函数的应用,解题的关键是读懂题意,正确列出所需方程、不等式以及函数关系式.20.小东和小明家住同一小区,平时小东步行上学,小明骑自行车上学.通过实验,记录了小东步行路程y(m)与步行时间x(min)的数据,如图所示.按照上图的速度步行前往学校,记录下小东10天到达学校所用的时间,如表.上学日期4号5号6号7号8号11号12号13号14号15号到达学校所用时间(单位:min)2524.825.324.925.124.825.324.625.424.8某天早上7:20,小东按照上表的速度步行上学.t(0<t≤10)分钟后,小明骑自行车以180m/min的速度从小区出发,沿着相同的路线上学.骑行7分钟后,自行车因零件损坏无法继续骑行,小明只好将自行车停在路边非机动车停靠点(停车时间忽略不计),改用步行前往学校.为了赶时间,小明的步行速度不小于小东的步行速度.(1)若t=8,求小明骑行的路程y(m)与时间x(min)满足的函数关系式;(2)在(1)的条件下,若小明步行的速度和小东相同,则小明能否在7:43之前到校?若能,求出此时小东离学校的距离;若不能,请说明理由;(3)在小明步行的过程中,两人之间的距离最小值不小于距离最大值的一半.若小明比小东早2分钟到学校,则小明的步行速度需要满足什么条件?【答案】(1)(2)能,小东离学校180米(3)小明的步行速度n需要满足72≤n≤【分析】(1)根据图象可直接得出结论;(2)由(1)得:当x>8时,y=180(x-8)=180x-1440,骑行7分钟后,即x=15,当x=15时,y=180×(15-8)=1260.由图知,除点(16,1188)外,其余点大致在一条直线上,因此,可估计小东步行的路程y与时间x
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