2021届中考数学压轴题专项训练 一次函数【含答案】
1.甲、乙两车从A城出发匀速行驶至B城,在整个行驶过程中,甲、乙两车离开A城的距离y(千米)与行驶时间x(小时)之间的函数关系如图所示,已知甲对应的函数关系式为y=60x,根据图象提供的信息,解决下列问题: (1)求乙离开A城的距离y与x的关系式; (2)求乙出发后几小时追上甲车?
解:(1)设乙对应的函数关系式为y=kx+b 将点(4,300),(1,0)代入y=kx+b得:解得:
,
∴乙对应的函数关系式y=100x﹣100;
(2)易得甲车对应的函数解析式为y=60x, 联立解得:
,
,2.5﹣1=1.5(小时),
∴乙车出发后1.5小时追上甲车.
2.如图①所示,甲、乙两车从A地出发,沿相同路线前往同一目的地,途中经过B地.甲
车先出发,当甲车到达B地时,乙车开始出发.当乙车到达B地时,甲车与B地相距km设甲、乙两车与B地之间的距离为,y1(km),y2(km),乙车行驶的时间为x(h),y1,
y2与x的函数关系如图②所示.
(1)A,B两地之间的距离为 20 km; (2)当x为何值时,甲、乙两车相距5km?
解:(1)A,B两地之间的距离为20km. 故答案为:20;
(2)乙车的速度为:20÷=120(km/h), 甲车的速度为:
=100(km/h),
甲比乙早出发的时间为:20÷100=0.2(h), 相遇前:(20+100x)﹣120x=5,解得x=0.75; 相遇后:120x﹣(20+100x)=5,解得x=1.25; 答:当x为0.75或1.25时,甲、乙两车相距5km.
3.在平面直角坐标系中,直线y=x+2与x轴,y轴分别交于点A,B,点D的坐标为(0,
3),点E是线段AB上的一点,以DE为腰在第二象限内作等腰直角△DEF,∠EDF=90°. (1)请直接写出点A,B的坐标:A( ﹣2 , 0 ),B( 0 , 2 ); (2)设点F的坐标为(a,b),连接FB并延长交x轴于点G,求点G的坐标.
解:(1)∵直线y=x+2与x轴,y轴分别交于点A,B, ∴点A(﹣2,0),点B(0,2) 故答案为:(﹣2,0),(0,2)
(2)如图,过点F作FM⊥y轴,过点E作EN⊥y轴,
∴∠FMD=∠EDF=90°
∴∠FDM+∠DFM=90°,∠FDM+∠EDN=90°, ∴∠DFM=∠EDN,且FD=DE,∠FMD=∠END=90°, ∴△DFM≌△EDN(AAS) ∴EN=DM,FM=BN, ∵点F的坐标为(a,b), ∴FM=DN=﹣a,DM=b﹣3, ∴点E坐标(﹣b+3,3+a), ∵点E是线段AB上的一点,
∴3+a=﹣b+3+2 ∴a+b=2, ∴点F(a,2﹣a)
设直线BF的解析式为y=kx+2, ∴2﹣a=ka+2 ∴k=﹣1,
∴直线BF的解析式为y=﹣x+2, ∴点G(2,0)
4.某学校甲、乙两名同学去爱国主义教育基地参观,该基地与学校相距2400米.甲从学校步行去基地,出发5分钟后乙再出发,乙从学校骑自行车到基地.乙骑行到一半时,发现有东西忘带,立即返回,拿好东西之后再从学校出发.在骑行过程中,乙的速度保持不变,最后甲、乙两人同时到达基地.已知,乙骑行的总时间是甲步行时间的.设甲步行的时间为x(分),图中线段OA表示甲离开学校的路程y(米)与x(分)的函数关系的图象.图中折线B﹣C﹣D和线段EA表示乙离开学校的路程y(米)与x(分)的函数关系的图象.根据图中所给的信息,解答下列问题: (1)甲步行的速度和乙骑行的速度;
(2)甲出发多少时间后,甲、乙两人第二次相遇?
(3)若s(米)表示甲、乙两人之间的距离,当15≤x≤30时,求s(米)关于x(分)的函数关系式.
解:(1)由题意得:(米/分),
=240(米/分);
(2)由题意可得:C(10,1200),D(15,0),A(30,2400),
设线段CD的解析式为:y=kx+b,则
,
解得
∴线段CD的解析式为:y=﹣240x+3600, 易知线段OA的解析式为:y=80x,根据题意得 240x+3600=80x, 解得:x=∴甲出发
(3)∵E(20,0),A(30,2400), 设线段EA的解析式为:y=mx+n,
,
解得
, ,
分后,甲、乙两人第二次相遇;
∴线段EA的解析式为:y=240x﹣4800, ∴当15≤x≤20时,s=yOA﹣0=80x,
当20<x≤30时,s=yOA﹣yEA=80x﹣(240x﹣4800)=﹣160x+4800, ∴
.
5.对于给定的△ABC,我们给出如下定义:
若点M是边BC上的一个定点,且以M为圆心的半圆上的所有点都在△ABC的内部或边上,则称这样的半圆为BC边上的点M关于△ABC的内半圆,并将半径最大的内半圆称为点M关于△ABC的最大内半圆.
若点M是边BC上的一个动点(M不与B,C重合),则在所有的点M关于△ABC的最大内半圆中,将半径最大的内半圆称为BC关于△ABC的内半圆.
(1)在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=2,
①如图1,点D在边BC上,且CD=1,直接写出点D关于△ABC的最大内半圆的半径长;
②如图2,画出BC关于△ABC的内半圆,并直接写出它的半径长; (2)在平面直角坐标系xOy中,点E的坐标为(3,0),点P在直线y=
x上运动
(P不与O重合),将OE关于△OEP的内半圆半径记为R,当≤R≤1时,求点P的横坐标t的取值范围.
解:(1)①如图1,过D作DE⊥AC于E,
∵Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=2, ∴∠C=∠B=45°, ∵CD=1, ∴BD=2
﹣1>CD,
∴D到AC的距离小于到AB的距离, ∵△DEC是等腰直角三角形, ∴DE=
,
;
即点D关于△ABC的最大内半圆的半径长是
②当D为BC的中点时,BC关于△ABC的内半圆为⊙D,如图2,
∴BD=BC=,
同理可得:BC关于△ABC的内半圆半径DE=1. (2)过点E作EF⊥OE,与直线y=
x交于点F,设点M是OE上的动点,
i)当点P在线段OF上运动时(P不与O重合),OE关于△OEP的内半圆是以M为圆
心,分别与OP,PE相切的半圆,如图3,连接PM,
∵直线OF:y=∴∠FOE=30°
x
由(1)可知:当M为线段中点时,存在OE关于△OEP的内半圆, ∴当R=时,如图3,DM=,此时PM⊥x轴,P的横坐标t=OM=; 如图4,当P与F重合时,M在∠EFO的角平分线上,⊙M分别与OF,FE相切,
此时R=1,P的横坐标t=OE=3; ∴当≤R≤1时,t的取值范围是≤t≤3.
ii)当点P在OF的延长线上运动时,OE关于△OEP的内半圆是以M为圆心,经过点E且与OP相切的半圆,如图5.
∴当 R=1 时,t的取值范围是t≥3.
iii)当点P 在OF的反向延长上运动时(P不与O重合),OE关于△OEP的内半圆是以M为圆心,经过点O且与EP相切的半圆,如图6.
∵∠FOE=∠OPE+∠OEP=30°, ∴∠OEP<30°, ∴OM<1,
当R=时,如图6,过P作PA⊥x轴于A,N是切点,连接MN,MN⊥PE,此时OM=MN=,ME=3﹣=, ∴EN=
=
=
,
Rt△OPA中,∠POA=30°,OA=﹣t, ∴PA=﹣
t,
∵∠ENM=∠EAP=90°,∠MEN=∠AEP,
∴△EMN∽△EPA,
∴,即=
解得:t=﹣,
.
∴当≤R<1时,t的取值范围是t≤﹣综上,点P在直线y=是t≤﹣
x上运动时(P不与O重合),当≤R≤1时,t的取值范围
或t≥.
6.已知,一次函数y=﹣x+6的图象与x轴、y轴分别交于点A、点B,与直线y=x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)若S△AOC=S△BCP,求点P的坐标.
(3)若点E是直线y=x上的一个动点,当△APE是以AP为直角边的等腰直角三角形时,求点E的坐标.
解:(1)一次函数y=﹣x+6的图象与x轴、y轴分别交于点A、点B, 则点A、B的坐标分别为:(8,0)、(0,6);
(2)联立y=﹣x+6、y=x并解得:x=3,故点C(3,
),
S△AOC=
8×
=15=S△BCP=
BP×(yP﹣yC)=BP×(6﹣),
解得:BP=故点P(
, ,6)或(﹣
,6)
(3)设点E(m, m)、点P(n,6); ①当∠EPA=90°时,如左图,
∵∠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=故点E(
,或16,
)或(14,
);
②当∠EAP=90°时,如右图, 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, 故点E(2,)或(16,20); 上,E(
,
)或(14,
)或;(2,)或(16,20).
7.如图,A,B是直线y=x+4与坐标轴的交点,直线y=﹣2x+b过点B,与x轴交于点C. (1)求A,B,C三点的坐标;
(2)当点D是AB的中点时,在x轴上找一点E,使ED+EB的和最小,画出点E的位置,并求E点的坐标.
(3)若点D是折线A﹣B﹣C上一动点,是否存在点D,使AACD为直角三角形,若存在,直接写出D点的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)在y=x+4中, 令x=0,得y=4,
令y=0,得x=﹣4,∴A(﹣4,0),B(0,4). 把B(0,4)代入,y=﹣2x+b, 得b=4
∴直线BC为:y=﹣2x+4. 在y=﹣2x+4中, 令y=0,得x=2, ∴C点的坐标为(2,0);
(2)如图点E为所求
点D是AB的中点,A(﹣4,0),B(0,4).∴D(﹣2,2).点B关于x轴的对称点B1的坐标为(0,﹣4). 设直线DB1的解析式为y=kx+b.
把D(﹣2,2),B1(0,﹣4)代入一次函数表达式并解得: 故该直线方程为:y=﹣3x﹣4. 令y=0,得E点的坐标为
.
(3)存在,D点的坐标为(﹣1,3)或①当点D在AB上时,由OA=OB=4 得到:∠BAC=45°,
由等腰直角三角形求得D点的坐标为(﹣1,3); ②当点D在BC上时,如图,设AD交y轴于点F.
.
在△AOF与△BOC中,∠FAO=∠CBO,∠AOF=∠BOD,AO=BO, ∴△AOF≌△BOC(ASA).∴OF=OC=2, ∴点F的坐标为(0,2), 易得直线AD的解析式为
,与y=﹣2x+4组成方程组并解得:
.
x=,∴交点D的坐标为
8.(1)模型建立:
如图1,等腰直角三角形ABC中,∠ACB=90°,CB=CA,直线ED经过点C,过A作AD⊥ED于D,过B作BE⊥ED于E.求证:△BEC≌△CDA; (2)模型应用:
①如图2,一次函数y=﹣2x+4的图象分别与x轴、y轴交于点A、B,以线段AB为腰在第一象限内作等腰直角三角形ABC,则C点的坐标为 C(4,6)或C(6,2) (直接写出结果)
②如图3,在△ABC和△DCE中,CA=CB,CD=CE,∠CAB=∠CED=45°,连接
BD、AE,作CM⊥AE于M点,延长MC与BD交于点N,求证:N是BD的中点.
解:(1)∵AD⊥ED,BE⊥ED,
∴∠D=∠E=90°,∠ACD=∠CAD=90°, ∵∠ACB=90°,
∴∠ACD=∠BCE=90°, ∴∠BCE=∠CAD, 在△BEC和△CDA中
,
∴△BEC≌△CDA(AAS);
(2)①根据题意可得点C的坐标为C(4,6)或C(6,2); 故答案为: C(4,6)或C(6,2);
②如图,作BP⊥MN交MN的延长线于P,作DQ⊥MN于Q
∵∠BCP+∠BCA=∠CAM+∠AMC, ∵∠BCA=∠AMC, ∴∠BCP=∠CAM, 在△CBP与△ACM中,
,
∴△CBP≌△ACM(AAS), ∴MC=BP, 同理,CM=DQ, ∴DQ=BP
在△BPN与△DQN中,
,
∵△BPN≌△DQN(AAS), ∴BN=ND, ∴N是BD的中点.
9.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线l:y=﹣x+4与x轴、y轴分别相交于B、A两点,点C是AB的中点,点E、F分别为线段AB、OB上的动点,将△BEF沿EF折叠,使点B的对称点D恰好落在线段OA上(不与端点重合).连接OC分别交DE、DF于点M、N,连接FM. (1)求tan∠ABO的值;
(2)试判断DE与FM的位置关系,并加以证明; (3)若MD=MN,求点D的坐标.
解:(1)直线l:y=﹣x+4与x轴、y轴分别相交于B、A两点, 则点A、B的坐标分别为:(0,4)、(3,0); tan∠ABO=
(2)DE与FM的位置关系为相互垂直,理由: 点C是AB的中点,
则∠COB=∠CBO=∠EDF=α,∠ONF=∠DNM, ∴∠DMN=∠DFO, ∴O、F、M、D四点共圆, ∴∠DMF+∠DOF=180°, ∴∠DOF=90°,即:DE⊥FM;
(3)MD=MN, ∴∠MDN=∠MND=α,
而∠COB=α,∠DNM=∠ONF=α,
即△OCF为以ON为底,底角为α的等腰三角形, 则tan∠NFO=
=
=tanβ,则cosβ=
(证明见备注);
==tanα;
设OF=m,则DF=FB=3﹣m, cos∠DFO=cosβ=解得:m=
,
;
,
OD2=DF2﹣OF2=(3﹣m)2﹣m2=
则OD=, 故点D(0,).
备注:如下图,
过点N作HN⊥OF于点H,tanα=,则sinα=,作FM⊥ON于点M, 设FN=OF=5a,则FN=4a,则ON=6a, 同理可得:NH=tan∠NFO=
=
,
=tanβ,则cosβ=
.
10.如图,直线l1:y=x+与y轴的交点为A,直线l1与直线l2:y=kx的交点M的坐标为M(3,a). (1)求a和k的值;
(2)直接写出关于x的不等式x+<kx的解集; (3)若点B在x轴上,MB=MA,直接写出点B的坐标.
解:(1)∵直线l1与直线l2的交点为M(3,a), ∴M(3,a)在直线y=x+上,也在直线y=kx上, ∴a=×3+=3, ∴M(3,3),
∴3=3k, 解得k=1;
(2)不等式x+<kx的解集为x>3; (3)作MN⊥x轴于N,
∵直线l1:y=x+与y轴的交点为A, ∴A(0,), ∵M(3,3),
∴AM2=(3﹣0)2+(3﹣)2=∵MN=3,MB=MA, ∴BN=
=,
,
∴B(,0)或B(,0).
11.如图,长方形OBCD的OB边在x轴上,OD在y轴上,把OBC沿OC折叠得到OCE,
OE与CD交于点F.
(1)求证:OF=CF;
(2)若OD=4,OB=8,写出OE所在直线的解析式.
解:(1)∵四边形OBCD为矩形,
∴DO=BC,∠OBC=∠ODC.
由翻折的性质可知∠E=∠OBC,CE=BC, ∴OD=CE,∠E=∠ODC. 在△ODF和△CEF中,
∴△ODF≌△CEF(AAS), ∴OF=CF. (2)∵OF=CF.
设DF=x,则OF=CF=8﹣x.
在Rt△ODF中,OD=4,根据勾股定理得,OD2+DF2=OF2, ∴42+x2=(8﹣x)2, 解得x=3, ∴F(3,4),
设直线OE的解析式为y=kx, 把F(3,4)代入得4=3k, 解得k=,
∴OE所在直线的解析式y=x.
12.如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣x+m过点A(5,﹣2)且分别与x轴、y轴交于点B、C,过点A画AD∥x轴,交y轴于点D. (1)求点B、C的坐标;
(2)在线段AD上存在点P,使BP+CP最小,求点P的坐标.
解:(1)∵y=﹣x+m过点A(5,﹣2),
∴﹣2=﹣5+m, ∴m=3, ∴y=﹣x+3, 令y=0,∴x=3, ∴B(3,0), 令x=0,∴y=3, ∴C(0,3);
(2)过C作直线AD对称点Q, 可得Q(0,﹣7), 连结BQ,交AD与点P 可得直线BQ:令y′=﹣2, ∴∴
,
.
,
13.如图,直线l1的函数表达式为y=3x﹣2,且直线l1与x轴交于点D.直线l2与x轴交于点A,且经过点B(4,1),直线l1与l2交于点C(m,3). (1)求点D和点C的坐标; (2)求直线l2的函数表达式;
(3)利用函数图象写出关于x,y的二元一次方程组
的解.
解:(1)在y=3x﹣2中
令y=0,即3x﹣2=0 解得x=, ∴D(,0),
∵点C(m,3)在直线y=3x﹣2上, ∴3m﹣2=3, ∴m=, ∴C(,3);
(2)设直线l2的函数表达式为Y=KX+B(K≠0), 由题意得:
,
解得:,
∴y=﹣x+;
的解为
.
(3)由图可知,二元一次方程组
14.如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=kx+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=x的图象交点为C(m,4).
(1)求一次函数y=kx+b的解析式; (2)求△BOC的面积;
(3)若点D在第二象限,△DAB为等腰直角三角形,则点D的坐标为 (﹣2,5)或(﹣5,3)或(
,) .
解:(1)∵点C在正比例函数图象上, ∴m=4,解得:m=3,
∵点C(3,4)、A(﹣3,0)在一次函数图象上, ∴代入一次函数解析式可得∴一次函数的解析式为y=x+2; (2)在∴B(0,2)
∴S△BOC=×2×3=3;
(3)过点D1作D1E⊥y轴于点E,过点D2作D2F⊥x轴于点F,如图, ∵点D在第二象限,△DAB是以AB为直角边的等腰直角三角形, ∴AB=BD2,
∵∠D1BE+∠ABO=90°,∠ABO+∠BAO=90°, ∴∠BAO=∠EBD1,
中,令x=0,解得y=2,
,解这个方程组得
,
∵在△BED1和△AOB中,
∴△BED1≌△AOB(AAS), ∴BE=AO=3,D1E=BO=2, 即可得出点D的坐标为(﹣2,5);
同理可得出:△AFD2≌△AOB, ∴FA=BO=2,D2F=AO=3, ∴点D的坐标为(﹣5,3), ∵∠D1AB=∠D2BA=45°, ∴∠AD3B=90°, ∴D3(
,),
,).
综上可知点D的坐标为(﹣2,5)或(﹣5,3)或(故答案为:(﹣2,5)或(﹣5,3)或(
,).
15.如图1中的三种情况所示,对于平面内的点M,点N,点P,如果将线段PM绕点P顺时针旋转90°能得到线段PN,就称点N是点M关于点P的“正矩点”.
(1)在如图2所示的平面直角坐标系xOy中,已知S(﹣3,1),P(1,3),Q(﹣1,﹣3),M(﹣2,4).
①在点P,点Q中, 点P 是点S关于原点O的“正矩点”; ②在S,P,Q,M这四点中选择合适的三点,使得这三点满足: 点 S 是点 P 关于点 M 的“正矩点”,写出一种情况即可;
(2)在平面直角坐标系xOy中,直线y=kx+3(k<0)与x轴交于点A,与y轴交于点B,点A关于点B的“正矩点”记为点C,坐标为C(xc,yc). ①当点A在x轴的正半轴上且OA小于3时,求点C的横坐标xc的值; ②若点C的纵坐标yc满足﹣1<yc≤2,直接写出相应的k的取值范围.
解:(1)①在点P,点Q中,点S绕点O顺时针旋转90°能得到线段OP,故S关于点
O的“正矩点”为点P,
故答案为点P;
②点S是点P关于点M的“正矩点”(答案不唯一); 故答案为:S,P,M;
(2)①如图1,作CE⊥x轴于点E,作CF⊥y轴于点F,
∠BFC=∠AOB=90°,点B(0,3),点A(﹣,0), ∵∠ABO+∠CBO=90°,∠CBO+∠BCF=90°, ∴∠BCF=∠ABO,BC=BA, ∴△BCF≌△AOB(AAS), ∴FC=OB=3,
故点C的坐标为:(﹣3,3+), 即点C的横坐标xc的值为﹣3; ②点C(﹣3,3+),如图2, ﹣1<yc≤2,即:﹣1<3+≤2,
则﹣3≤k
.
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