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文档简介
专题36一次函数中的将军饮马问题
【模型展示】
在直线/上求一点P,使AP+3「最短
B
A・
•
1
将对称到连接与/的交点即为点尸
特点A4,45,
B
结论AP+BPnA'B两点之间,线段最短
【模型证明】
1、在直线小上分别求点V、N,使△PAW周长最小
/1,
12
分别将点尸关于两直线对称到P、P”,连接PP”与两直线交点即为M、N
N\\2
ip"
PM+MN+PN=P'P"两点、之间,线段最短
解决方
案
2、在直线卜4上分别求点“、N,使四边形PMNQ周长最小
上,
12
将产、。分别对称到P、Q,连接与直线的交点即为M、N
氐P'li,
*2,
PM+MN+NQ=P'Q'两点、之间,线段最短
3、在直线/上求两点M、N(M在左),4更得MN=a,并使40+MN+NB最
短
B
•
%
-----------1
MN
将A向右平移。个单位到4,对称4到A“,连接与/交点即为N,左平移
〃个单位即为M
B
1
A"
AAf+MN+A®=a+A"3两点之间,线段最短
4、在直线/上求点P,使|AP-BP|最大
%
1
•B
将点B对称到B',作直线AB,与/的交点即为点P
,片
-------1-----1
P\
|AP-BH=AB'三角形任意两边之差小于第三边
【题型演练】
一、填空题
1.(2021・全国•九年级专题练习)如图所示,已知A”),B(2,”)为反比例函数
2X
图象上的两点,动点尸(x,0)在x正半轴上运动,当线段AP与线段2尸之和达到最小时,
点尸的坐标是—;当线段AP与线段之差达到最大时,点尸的坐标是—.
【答案】(1-7,0)(I,。]
【详解】思路引领:(1)如图1,过x轴作点2的对称点方,连接与x轴的交点即为所
求的点P.根据点A、B的坐标可以求得直线的解析式,根据该解析式可以求得点尸的
坐标;
(2)如图2,求出的坐标,设直线48的解析式是y=fcv+b,把A、8的坐标代入求出直
线43的解析式,根据三角形的三边关系定理得出在△48P中,延长48交
x轴于P,当P在P点时,PA-PB=AB,此时线段AP与线段BP之差达到最大,求出直线
于x轴的交点坐标即可.
答案详解::把A(1,〃),B(2,y2)代入反比例函数丫=,得:竺=2,y2=1,
2x2
•,•A(—,2),B(2,—).
22
(1)如图1,过x轴作点2的对称点",连接AB'与x轴的交点即为所求的点P,则Q(2,
2=-k+b
2
设直线为(际0),贝卜
故直线AQ的解析式为:
令y=0,
解得,尤=1.7.
故P(1.7,0);
(2)•..在AABP中,由三角形的三边关系定理得:\AP-BP\<AB,
,延长A8交x轴于P,当尸在9点时,PA-PB=AB,
即此时线段AP与线段BP之差达到最大,
设直线42的解析式是y=or+c(4#0)
C1
2——x+c
2
把A、3的坐标代入得:
1c
——2x+c
2
a=-1
解得:|5,
c--
I2
,直线AB的解析式是产-x+g,
当y=0时,,
即P0);
2
2.(2021.全国.九年级专题练习)如图,平面直角坐标系xQy中,点A是直线>="尤+土叵
33
上一动点,将点A向右平移1个单位得到点B,点C(l,0),则OB+CB的最小值为.
【答案】713
【分析】设D(-l,0),作D点关于直线y=1x+逋的对称点E,连接OE,交直线于A,
-33
连接AD,ED,作ES_Lx轴于S,根据题意OE就是OB+CB的最小值,由直线的解析式求
得F的坐标,进而求得ED的长,从而求得OS和ES,然后根据勾股定理即可求得OE.
【详解】解:设D(-l,0),作D点关于直线y=+递的对称点E,连接OE,交直
33
线于A,连接AD,ED,作ESJ_x轴于S,
VAB/7DC,且AB=OD=OC=1,
二四边形ABOD和四边形ABCO是平行四边形,
;.AD=OB,OA=BC,
.,.AD+OA=OB+BC,
VAE=AD,
/.AE+OA=OB+BC,
即OE=OB+BC,
/.OB+CB的最小值为OE,
由丫=且.丫+皿1可知/AFO=30。,F(-4,0),
33
;.FD=3,ZFDG=60°,
.•.DG=yDF=1,
;.DE=2DG=3,
;.ES="DE=地,DS=±DE=3,
2222
OE=yloS2+ES2=y/13,
AOB+CB的最小值为相.
【点睛】本题考查了一次函数的性质,轴对称-最短路线问题以及平行四边形的性质、勾股
定理的应用,证得OE是OB+CB的最小值是本题的关键.
3.(2021・江苏常州•二模)如图,在平面直角坐标系中,半径为2的。。与x轴的正半轴交
3
于点A,点B是。O上一动点,点C为弦AB的中点,直线y=1x-3与x轴、y轴分别交
于点D、E,贝葭CDE面积的最小值为.
【答案】2
【分析】如图,连接。8,取。4的中点连接CM,过点M作于N.首先证明
点C的运动轨迹是以M为圆心,1为半径的。M,没©M交MN于C.求出MN,当点C与
C重合时,AUDE的面积最小.
【详解】解:如图,连接02,取。4的中点连接CM,过点M作MNLDE于N.
':AC=CB,AM=OM,
:.MC=g0B=l,
点C的运动轨迹是以M为圆心,1为半径的。设。M交MN于C'.
3
•・•直线y=4x-3与x轴、y轴分别交于点。、E,
:.D(4,0),E(0,-3),
・・・0。=4,OE=3,
•**DE=Vo£2+or>2=V32+42=5,
■:/MDN=/ODE,/MND=/DOE,
••.△DNMs/\DOE,
.NMDM
••一,
OEDE
.NM_3
••=-t
35
9
-19
当点。与。重合时,△CDS的面积最小,△CDE的面积最小值=Jx5x(--1)=2,
乙5
故答案为:2.
【点睛】本题考查三角形的中位线定理,三角形的面积,一次函数的性质,圆的有关性质等
知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造三角形的中位线解决问题,属于中考常考题
型.
二、解答题
4.(2022・江苏・靖江外国语学校模拟预测)直线y=-2%+8和双曲线y=:(左。0)交于点
q
011234\5x
(1)求机,n,左的值;
⑵在坐标轴上有一点V,使+的值最小,直接写出点M的坐标.
【答案】(1)%=6,〃=3,k=6;
⑵M(0,5)
【分析】(1)将43两点坐标分别代入>=-2尤+8,即可解出小、〃的值;
(2)线段和的最短距离问题,首先想到的是利用“将军饮马”模型进行解决,做A点关于坐
标轴的对称点,在之后再进行计算,需要注意的是,本题需要进行分情况进行讨论,最终确
定最短距离下的M坐标.
【详解】(1)解:(1)1•点4(1,吗),3(”,2)在直线弱=-2彳+8上,
m=—2+8,2=—2〃+8,
:.m=6,n=3
.•.A(l,6),8(3,2),
丁点A在双曲线>="(kwO)上,
x
k=6;
(2)(2)如图1,作点A关于y轴的对称点C,连接BC交y轴与
则C(-l,6),
设直线3C的解析式为、=反+"
[6=-k+bf^=-l
,[2=3k+bf..jb=5,
直线BC的解析式为y=r+5,
:.AM+BM=逝+3母=4垃;
如图2,作点A关于无轴的对称点。,连接3D交x轴与
则。
设直线BD的解析式为y=>wc+n,
[-6=m+nfm=4
[2=3m+n"-10,
••・直线BD的解析式为y=4%-10,
当y=o时,尤=1,
2
,陪
AM+BM=—+^^=2Vr7>4^,
22
【点睛】本题考查了反比例函数与一次函数的交点,坐标与图形变化-轴对称、最短路线问
题,注意待定系数法求直线解析式的运用.
5.(2022•辽宁•沈阳市第一二六中学九年级阶段练习)如图,一次函数>=日-6过点4(-
2,-2),与y轴交于点艮
(1)求一次函数表达式及点B坐标;
(2)在x轴上找一点C,连接8C,AC.当BC+AC最小时,
①请直接写出点C的坐标为;
②请直接写出直线BC的函数表达式为;
③在坐标轴上找点D,连接BD,CD,使SAABC^SABCD,请直接写出点D的坐标为.
【答案】(l)y=-2x-6,B(0,-6)
351
⑵①0);②y=-4x-6;③(一于°)或(-5,°)或(。,-2)或(0,-10)
【分析】(1)利用待定系数法即可求得一次函数的解式,进入求得8的坐标;
(2)①作B关于x轴的对称点?为(0,6),连AE,交x轴于点C,此时BC+AC最小,
用待定系数法求出A8',进一步求出C点坐标;②利用待定系数法即可求得直线BC的解析
式;③求得△ABC的面积,然后根据三角形面积公式得。和2。的长度进而即可求得。的
坐标.
(1)
解:•.,一次函数-6过点A(-2,-2)
解得g-2
•\y=-2x-6
:.B(0,-6)
(2)
①2点关于x轴的对称点是B'(0,6),连接3幺交x轴于点C,此时AC+2C最小,
设直线的解析式为严办+6,则
\b=6f〃=4
DOU解得匕《
[-2=-2a+b[b=6
y=4x+6
3
当y=0时,x=-—,
3
・••点C0)
2
3
故答案为:(-不,0)
2
②设直线3C的解析式为严加计九,则
n=-6
〈3,
0=--m+n
I2
fm=-4
解得支
[几二6
;,y=-4x-6
故答案为:y=-4x-6
3
③「A(-2,-2),B(0,-6)5(0,6),C(--,0)
ii3
S^ABC=SMBB~S^BB'C=-><12x2--xl2x-=3
当。在x轴时,S.=;X5X的=3,,
即;切x6=3
:.CD=l
...点£>为(-g,0)或(-:,0)
当。在y轴上时,S.D=;XBD乂℃=3,
13
即一切x—二3
22
:.BD=4
,点。为(0,-2)或(0,-10)
故答案为:(-1,0)或(4,0)或(0,-2)或(0,-10)
【点睛】本题考查了待定系数法求一次函数的解析式,一次函数图象上点的坐标特征,三角
形的面积,轴对称一最短路线问题,熟练掌握待定数法是解题的关键.
6.(2020•新疆・乌鲁木齐市第九中学八年级期中)如图,方格图中每个小正方形的边长为1,
点A,2,C都是格点.
(1)画出△ABC关于直线MN对称的
(2)若B为坐标原点,请写出4、G的坐标,并直接写出44的长度..
(3)如图2,A,C是直线同侧固定的点,。是直线MN上的一个动点,在直线上画出
点。,使AD+DC最小.(保留作图痕迹)
MM
€II\\\\\\\C
NN
图1图2
【答案】(1)画图见解析;(2)4(5,-1),4(0,0)6(2,2),M=1O;(3)画图见解析
【分析】(1)分别确定A,2,c关于对称的对称点A,练£,再顺次连接A,综G,从而可
得答案;
(2)根据A,稣G在坐标系内的位置直接写其坐标与AA的长度即可;
(3)先确定C关于的对称点G,再连接AG,交MN于D,则
AD+CD=AD+CiD=ACi,从而可得答案.
【详解】解:(1)如图1,△ABC】是所求作的三角形,
图1
(2)如图1,3为坐标原点,
则A(5,R,4(0,0%£(2,2).
明=10.
(3)如图2,点。即为所求作的点.
图2
【点睛】本题考查的是画轴对称图形,建立坐标系,用根据点的位置确定点的坐标,轴对称
的性质,掌握“利用轴对称的性质得到两条线段和取最小值时点的位置”是解本题的关键.
7.(2022・江苏•八年级专题练习)如图1,在R/AABC中,ZC=90°,AB=1Q,BC=6,AC
=8,点尸为AC边上的一个动点,过点P作尸£>,42于点。,求依+产。的最小值.请在横
线上补充其推理过程或理由.
解:如图2,延长BC到点〃,使得BC=8C,连接尸8
•;ZACB=90°(已知)
/.(垂直的定义)
/.PB=(线段垂直平分线的性质)
PB+PD=PB'+PD(等式性质)
二过点夕作夕于点。,交AC于点尸,此时PB+P。取最小值,连接AQ,
在△ABC和△AQC中,
VAC^AC,ZACB=ZACB'^90°,;.△A8C0△ABC(理由:)
SAABB'^SAABC+=2SAABC(全等三角形面积相等)
,/SAABB'=^AB.B'D=^xlQxB'D=5B'D
XSAABB^2SAABC^2X|BC-AC=2x;x6x8=48
(同一三角形面积相等)
I48
【答案】AC_LB3';PB';BC=B'C;SAS;SAABC;-AB-B'D=4S-,PB+P。的最小值为一
25
【分析】作点B关于AC的对称点",过点Q作BDLAB于点。,交AC于点P,点尸即为
所求作的点,此时P8+PD有最小值,连接AQ,根据对称性的性质,BP=B'P,证明
AABC^^AB'C,SAABB=SAABC+SAABC=2SAABC,即可求出P8+PD的最小值.
【详解】解:如图2,延长BC到点玄,使得8c=B,C,连接PB,,
ZACB=9Q0(已知),
ACLB3'(垂直的定义),
(线段垂直平分线的性质),
PB+PD=PB'+PD(等式性质),
过点B'作于点。,交AC于点P,此时依+尸。取最小值,连接49.
在△ABC和△AB,C中,
":AC=AC,ZACB=ZACB'=90°,BC=B'C,
:.AABC^AA^C(理由:SAS),
SABB=SAABC+SAABC=2SAABC(全等三角形面积相等),
SAABBU-xABxB'D=-x1OxB'D=5B'D,
22
又SAABB^SAABC=2X-xBCxAC=2x-x6x8=48,
22
,^AB-B'D=4S(同一三角形面积相等),
2
.,_48
・・DRUn=,
48
PB+PD的最小值为彳.
148
故答案为:AC±BB\PB';BC=B'C-,SAS;S^ABC-,5A小87)=48;尸2+尸。的最小值为
【点睛】本题考查了轴对称-最短路线问题,解决本题的关键是轴对称-最短路线问题的处理:
作对称点.
8.(2021.全国•八年级专题练习)如图所示,在平面直角坐标系中,己知一次函数y=gx+l
的图象与x轴,y轴分别交于A,B两点,以A8为边在第二象限内作正方形A8CD
(1)求边4B的长;
(2)求点C,。的坐标;
(3)在无轴上是否存在点使ZMO8的周长最小?若存在,请求出点M的坐标;若不
存在,请说明理由.
【答案】(1)AB=y/5;(2)C(-1,3),£)(-3,2);(3)M(-1,0).
【分析】(1)分别求出点A、2坐标,根据勾股定理即可求出A&
(2)作轴,。尸,无轴,垂足分别为反F,证明△BCE之ADAP也A8。,得到
BE=DF=OA=2,CE=AF=OB=\,进而得到OE=3,OF=3,即可求出点C、。坐标;
(3)连接作点8关于无轴的对称点玄,连接BZ),与x轴交于点此时△BATO周
长最小,求出直线用。的解析式为y=-x-1,令y=0,即可求出点M坐标.
【详解】解:(1)由一次函数y=1■尤+1得,令x=0,得到y=l;令y=0,得至!jx=-2,
(-2,0),B(0,1),
在RtAAOB中,OA=2,OB=1,
根据勾股定理得:AB=y/o^+OB2=722+12=石;
(2)如图,作CELy轴,DF±x^\,垂足分别为£、F,
・•・ZCEB=ZAFD=ZAOB=90°,
:.ZZ)AF+ZA£)F=90o,ZBAO+ZABO=90°,
•・•四边形ABC。是正方形,
:.BC=AB=AD.ZDAB=ZABC=90°,
:.ZDAF^-ZBAO=90°,ZABO+ZCBE=90°,
ZBAO=ZADF=ZCBE,
:.ABCE^^DAF^ABO,
:.BE=DF=0A=2.CE=AF=OB=\,
・•・0E=0B+BE=2+1=3,OF=OA+AF=2+1=3,
(3)如图,连接B。,・・・BD为定值,
,•・作点5关于x轴的对称点玄,连接BZ),与x轴交于点M,此时周长最小,
・・・3坐标为(0,1),
・••夕坐标为(0,-1),
设直线B'D的解析式为y=kx+b,
-3k+b=2
把9与。坐标代入得:
b=-l
k=-l
解得:
b=-l
即直线B7)的解析式为产-x-1,
令y=0,得到x=-l,
.•.点M坐标为(-1,0).
【点睛】本题考查了正方形的性质,勾股定理,待定系数法求函数解析式,将军饮马求最短
距离问题,综合性较强,根据题意添加辅助线,求出点C、。坐标是解题关键.
9.(2021•全国•九年级专题练习)作图探究:如图,点P是直角坐标系xOy第三象限内一点.
(1)尺规作图:请在图中作出经过。、尸两点且圆心在x轴的0M;(不写作法,保留作图
痕迹)
(2)若点P的坐标为(-4,-2).
①请求出。M的半径;
②填空:若。是0M上的点,且NPMQ=90。,则点。的坐标为.
)‘个
Ox
P・
【答案】⑴见解析;(2)①g;②卜或
【详解】思路引领:(1)连接OP,作OP的垂直平分线交x轴于M点,以我半径作。
即为所求;
(2)①连接作轴,垂足为H,设OO的半径为厂,则MH=4-
r,PH=2,在RtAPHM中,由勾股定理求厂即可;
②过M点作PM的垂线,交。/于。/,。2,再过Q,。2,作x轴的垂线,利用三角形全等
求。点坐标.
答案详解:(1)。知如图所示;
(2)①连接作轴,垂足为X,设。。的半径为r,则PM=MO=r,MH=4-
r,PH=2,
在RtAPHM中,PH2+MH2=PM2,
即22+(4-r)2=t2,
解得r=g;
②如图,过M点作PM的垂线,交。M于。/,。2,再过。/,。2,作x轴的垂线,垂足为
Ni,N2,
利用互余关系,PM^QIM^Q2M,
可证RtAPMHWRtAQiMNWRtAQ2MN2,
MNI=MN2=2,MH=QINI=Q2N2=4-r=|,
9313
故答案为:(>彳)或(-;,)•
2222
10.(2021.全国•九年级专题练习)如图①,将一个矩形纸片。4SC放置在平面直角坐标系中,
点A的坐标是(3,0),点C的坐标是(0,2),点。的坐标是(0,0),点E是的中点,在Q4上
取一点。,将沿翻折,使点A落在2c边上的点尸处.
(1)求点E、F的坐标;
(2)如图②,若点尸是线段ZM上的一个动点(点尸不与点。,A重合),过点尸作
于点H,设OP的长为x,的面积为S,请求出S关于x的关系式;
(3)如图③,在x轴、y轴上是否分别存在点加、N,使得四边形MNEE的周长最小?若
存在,请求出四边形肱VFE周长的最小值及此时点V、N的坐标;若不存在,请说明理由
【答案】(1)点E的坐标是(3,1),点尸坐标为(1,2);(2)S=^-|+|(l<x<3);(3)存
在,在x轴、V轴上分别存在点N(O,£|,使得四边形跖VFE的周长最小,最
小值为5+y[5.
【分析】(1)求出CF和AE的长度即可写出点的坐标;
(2)用x表示出PD长度,结合三角函数进一步表示DH,PH的长度,运用三角形面积公
式即可求解;
(3)作点F关于y轴的对称点F,点E关于x轴的对称点E-连接EF交y轴于点N,交
x轴于点M,此时四边形MNFE的周长最小,求出E,和F的坐标直接求线段长度即可.
【详解】解:(1):点A的坐标是(3,0),点C的坐标是(0,2),
;.OA=3,OC=2,
根据矩形OABC知AB=OC=2,BC=OA=3,
由折叠知DA=DF=OC=2,
/.OD=OA-DA=1,
.•.点F坐标为(1,2),
:点E是AB的中点,
.\EA=1,
.•.点E的坐标是(3,1);
(2)如图2
:将△BDA沿BD翻折,使点A落在BC边上的点F处,
/.BF=AB=2,
.•.OD=CF=3-2=1,
若设OP的长为x,
则,PD=x-l,
在RSABD中,AB=2,AD=2,
;.NADB=45。,
在RSPDH中,PH=DH=DPx变=变
22
.„_1„„172,V2,.,x2x1
••S——xDHxPH——x(x-1)x(x-1)-----------1—(l<Cx<C3);
2222424
(3)如图3
作点F关于y轴的对称点F,,点E关于x轴的对称点E,,连接EF交y轴于点N,交x轴
于点M,此时四边形MNFE的周长最小,
可求,点F(1,2)关于y轴的对称点F(-1,2),点E(3,1)关于x轴的对称点E,(3,
-1),
用两点法可求直线EF的解析式为:y=-=3x+=5,
44
当x=0时,y=j,当y=0时,x=|,
此时,四边形MNFE的周长=EF+EF=7(-1-3)2+(2+1)2+^22+12=5+6;
...在x轴、y轴上分别存在点M、N,使得四边形MNFE的周长最小,最小为5+君.
【点睛】本题是四边形的综合问题,考查了待定系数法求函数解析式以及利用轴对称求最短
路线和勾股定理等知识,掌握根据对称转化为两点之间的距离的问题是解题的关键.
11.(2021.全国•九年级专题练习)如图,在平面直角坐标系中,4(0,2)、5(-2,0)、C(2,2),
点、E、/分别是直线和x轴上的动点,求△CEF周长的最小值.
【答案】/\方周长的最小值为2碗.
【分析】分别作点C关于x轴、直线A2的对称点C'、C,连接CC",分别交x轴、直线
于点F、E,由对称AC性质可得CF=C'F,CE=C"E,此时△CEF的周长为
CF+EF+CE^C'F+EF+C"E=C'C".
【详解】如图,分别作点C关于x轴、直线A3的对称点CJC",连接C'C",分别交x轴、
直线A3于点尸、E,由对称AC性质可得CF=C、,CE=C"E,此时△CEF的周长为
CF+EF+CE=C'F+EF+C"E=C'C".
,此时ACEF的周长最小,最小值为C'C"的长.
•.•A(0,2)、B(-2,0),
:.OA=OB,:.ZBAO=45°.
•.•C(2,2),,C(2,—2),r(0,4).
过点。,作。归轴于点H,
CH=2,,C"H=6.
C'C=4CH-+C"H2=2710.
;.ACEF周长的最小值为2技.
【点睛】本题考查轴对称-最短问题、坐标与图形的性质、勾股定理等知识,解题的关键是
利用轴对称正确找到点C的位置.
12.(2022・湖南师大附中博才实验中学九年级开学考试)如果有一条直线经过三角形的某个
顶点,将三角形分成两个三角形,其中一个三角形与原三角形相似,则称该直线为三角形的
“自相似分割线”.如图1,在AABC中,AB=AC=1,ZBAC=108°,OE垂直平分43,且交
BC于点D,连接AD
⑴证明直线A。是△ABC的自相似分割线;
(2)如图2,点P为直线。E上一点,当点P运动到什么位置时,B4+PC的值最小?求此时
P4+PC的长度.
(3)如图3,射线CF平分NAC8,点。为射线C尸上一点,当AQ+叵Uc。取最小值时,
4
求NQAC的正弦值.
【答案】(1)直线是△ABC的自相似分割线;
⑵当点尸运动到。点时,E4+PC的值最小,此时PA+PC=叵H;
2
(3)ZQAC的正弦值为县1
【分析】(1)根据定义证明△。区4s△ABC即可得证;
(2)根据垂直平分线的性质可得e4+PC=PB+PCN3C,当点尸与。重合时,
7M+PC=P3+PC=3C,此时B4+PC最小,设8D=x,贝i[3C=x+l
根据ADBASAABC,列出方程,解方程求解即可求得BD,进而即可求得BC的长,即PA+PC
最小值;
(3)过点A作于点过点。作QGLBC于点G,连接AG,设C厂与AO交于
点M,根据已知条件求得GQ=必二iCQ,进而转化为AQ+避二!•CQuAQ+GQ,则当。
44
点落在AG上时,点G与点H重合,此时AQ+由二■CQ的值最小,最小值为AH,进而根
4
据sin/QAC=sinZHAC=受求解即可.
'AC
(1)
AABC中,AB=AC=1,ZBAC=108°
:.ZB=ZC=^(180°-ZBAC)=36°
垂直平分43
:.AD=BD
:.ZB=ZBAD=36°
:.ZC^=ZBAD
又,:/B=/B
:./\DBA^AABC
:.直线AD是小ABC的自相似分割线.
(2)
如图,连接依,AD,
A
图2
•.•OE垂直平分A5,
:.PA=PB
:.PA+PC=PB+PC>BC
当点P与。重合时,24+/<:=必+尸。=5。,止匕时~4+尸。最小,
♦,・ZADC=NB+/BAD=7T,ZDAC=ZBAC-ZBAD=72°
:.ZADC=ZDAC
,\CD=CA=1
设则5C=x+l
5As△AB。
BDAB
,AB-BC
x_1
,•厂171
f+x—1—0
vx>0
.r=-1+V5
2
BC=x+l=^^
2
.-.B4+PC=^il
2
二当点P运动到。点时,B4+PC的值最小,止匕时PA+PC=必上工
(3)
如图,过点A作A”,3c于点//,过点。作。G,8c于点G,连接AG,设CF与AD交于
点加,
:.CH=-BC=^^
24
由(2)知,DC=AC=1
•••CF平分NACB
:.CM±AD
1J5-1
DM=AM=-AD=-——
24
sinZMCD=^-=姐=41
CQCD4
GQ=^^-CQ
J5-1
/.AQ~+4-——~CQ=一AQ+~GQ>AG
・.・AG>AH
・•・。点落在AG上时,点G与点H重合,
即止匕时加+与CQ的值最小,最小值为A"
ZQAC=ZHAC
AB=AC,AH±BC
:.CH=-BC=J^-
24
sinZQAC=sinNHAC=—=且担
AC4
・•.NQAC的正弦值为叵口
【点睛】本题考查了相似三角形的性质与判定,求角的正弦,垂直平分线的性质,两点之间
线段最短,垂线段最短,胡不归问题,转化线段是解题的关键.
13.(2022・重庆开州•八年级期末)如图,直线乙经过d(o]、8(2,-5)两点,直线〃y=T+3
与直线乙交于点C,与X轴交于点D
图1备用图
(1)求点C的坐标;
⑵点P是y轴上一点,当四边形尸。的周长最小时,求四边形POC2的面积;
(3)把直线1沿y轴向上平移9个单位长度,得到新直线4与直线4交于点E,试探究在x轴
上是否存在点Q,在平面内存在点尸使得以点。,Q,E,尸为顶点的四边形是菱形(含正
方形)?若存在,直接写出符合条件的点。的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)点C的坐标为(4,-1)
(2)S四边形P3CB—9
(3)存在,点Q的坐标为:(1,0),(3-260),(3+2购,(-1,0)
【分析】(1)由待定系数法求出直线1的解析式为y=2x-9,然后联立直线4与直线l即
可求出点C的坐标;
(2)如图,作点。关于y轴的对称点以,连接3D交y轴于点P,连接。P,当尸、B、次
三点共线时,四边形PDCB的周长最小,求出直线BEf的解析式为y=T-3,则可求P(0,-3),
进而由S四边形POC5=S^ABD'—S4PDD,—^^ACD求解即可;
(3)由题意可知直线4的解析式为y=2无,联立线4与直线4,求出£(1,2),设。(7",0),
分三种情况,①当即为菱形对角线时,利用QE=QD可得点。坐标;②当为菱形对角
线时,利用QE=QQ可得点。坐标;③当EF为菱形对角线时,利用EQ=ED可得点。坐标.
(1)
解:设直线4的解析式为"质+》,由直线乙经过A[M、3(2,-5)两点可得:
9
-k+b=0…k=2
2,解得
b=-9
2k+b=-5
・••直线4的解析式为y=2x-9,
又•.・直线4:y=-x+3与直线乙交于点C,
—x+3=2x—9,解得x=4,
当x=4时,贝Uy=-1,
•・•点C的坐标为(4,-1);
(2)
解:如图,作点。关于>轴的对称点连接3。交y轴于点P,连接DP,根据两点之间
“线段最短”可知,当尸、8、次三点共线时,四边形尸。CB的周长最小,
直线4:y=-x+3与1轴的交点为0(3,0),
又•点D和点3关于y轴对称,
,点。'(一3,0),
DD'=|—3—3|=6,
[-3女+人=0(k=-l
设直线的解析式为l=履+%可得C,,,解得,,
[2k+b=-5[b--3
直线BD'的解析式为y=-彳-3,
令尤=0,则尸-3,得点尸(0,-3),
^APDD'=gnD'M|=gx6x3=9,
9f-33-|93
又「ADr=-3——
222T
SAABD'=^£),,|)?B|=^X^X5=
S
1-AACD=1-AD-|yc|=^x|xl=.|,
解:由题意可得直线4的解析式为y=2x,
Iy=2xIx=l
联立线4与直线/,,即c,解得C,,E(L2),
[y=-x+31'=2
设。(肛0),
①当即为菱形对角线时,QE=QD,
即(帆-1)2+(0-2)2=(3-机)2,
解得〃?=1,
2(1,0);
②当E。为菱形对角线时,DE=DQ,
DE=7(3-1)2+(0-2)2=2a,
DQ=|3—机|=2'/2,
解得加=3-2忘或3+2应,
2(3-272,0),2(3+272,0);
③当E尸为菱形对角线时,EQ=ED,
BP(1-m)2+(2-0)2=(2直>,
解得m=-1,
e(-i,o),
综上:存在,点。的坐标为:(1,0),(3-25/2,0),(3+2衣0),(-1,0).
【点睛】本题考查一次函数的图象及性质,熟练掌握一次函数的图象及性质、菱形的判定与
性质,分类讨论是解题的关键.
14.(2022•贵州铜仁•八年级期末)如图,已知一次函数y=fcc+6的图像经过A(1,4),B
(4,1)两点,并且交无轴于点C,交y轴于点。.
⑴求该一次函数的表达式;
(2)若y轴存在一点P使PA+PB的值最小,求此时点P的坐标及PA+PB的最小值;
(3)在x轴上是否存在一点使AMOA的面积等于△A08的面积;若存在请直接写出点M
的坐标,若不存在请说明理由.
【答案】(l)y=-x+5
⑵小号;734
(3)存在,1或
【分析】(1)把A(l,4),2(4,1)代入y=fcr+b中,求出鼠6的值,即可写出一次函数的表达
式.
⑵先作出A(l,4)关于y轴的对称点4(-1,4),连接与y轴的交点即为P点.求出直线
©3的函数表达式,即可求出P点的坐标,利用两点之间的距离公式即可求出N5的长,即
PA+PB的最小值.
(3)先求出△AOB的面积,再根据△MOA的面积等于△AOB的面积列方程求出M点的横坐
标,即可求出M点的坐标.
(1)
把4(1,4),8(4,1)代入尸比+6中,得
4-k+bk=-l
,解得
1=4k+b6=5
.•.一次函数的表达式为:y=-x+5;
(2)
作4(1,4)关于y轴的对称点4(-1,4),连接交y轴于P点,连接B4,此时B4+PB的值
最小,且
设/'8的表达式为y=mx+n,则
3
m=—
—m+n
4,=“,解得二5
1=4m+n1/
n=一
I5
直线A'B的表达式为y=-|x+y,
当x=0时,y=—,
17
•仍0,y),
且AB=7(-1-4)2+(4-1)2
=>/34,
的最小值为国;
(3)
由y=-x+5得C(5,0),
S/AOB=SAAOC-SABOC
=—1x5ux4,---1-x5ux,l
22
15
设yM),
9
:SAM0A=SAA0B.
15
~4
.15T15
・・=1或X”=---
M(—,0)或(---,0),
44
工存在一点M,使aMOA的面积等于△AOB的面积,且M点的坐标为(丁,0)或(-二,0).
44
【点睛】本题主要考查了利用待定系数法求一次函数的表达式,求两条线段之和的最小值(即
将军饮马),两点之间距离公式,以及利用面积法求点的坐标,熟练掌握以上知识是解题的
关键.
15.(2022•浙江・义乌市宾王中学八年级期中)如图,在平面直角坐标系中,直线AB分别与
x轴的负半轴、y轴的正半轴交于A、B两点,其中。4=2,S^ABC^U,点C在x轴的正
半轴上,且0C=02.
(1)求直线AB的解析式;
(2)将直线A8向下平移6个单位长度得到直线",直线。与y轴交于点E,与直线交于
点。,过点E作y轴的垂线L,若点尸为y轴上一个动点,。为直线/2上一个动点,求
PD+PQ+DQ的最小值;
⑶若点M为直线上的一点,在y轴上是否存在点N
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