例 1 如图,一次函数 $ y = -\dfrac{2}{3}x + 2 $ 的图象分别与 $ x $ 轴,$ y $ 轴交于点 $ A $,$ B $,以线段 $ AB $ 为边在第一象限内作等腰直角三角形 $ ABC $,$ ∠ BAC = 90^{\circ} $。求:

(1) 点 $ A $,$ B $ 的坐标;
(2) 过 $ B $,$ C $ 两点直线的解析式。
【思路导析】(1) 根据坐标轴上的点的坐标特征求出 $ A $,$ B $ 两点的坐标;
(2) 作 $ CD ⊥ x $ 轴,垂足为 $ D $,由全等三角形的判定定理可得出 $ △ ABO ≌ △ CAD $,可得出 $ C $ 点坐标,再用待定系数法即可求出直线 $ BC $ 的解析式。
【规范解答】(1) 一次函数 $ y = -\dfrac{2}{3}x + 2 $ 中,令 $ y = 0 $,解得 $ x = 3 $,则点 $ A $ 的坐标是 $ (3,0) $。
令 $ x = 0 $ 得 $ y = 2 $,则点 $ B $ 的坐标是 $ (0,2) $。
(2) 作 $ CD ⊥ x $ 轴,垂足为 $ D $。
$ \because ∠ BAC = 90^{\circ} $,
$ \therefore ∠ OAB + ∠ CAD = 90^{\circ} $。
又 $ \because ∠ CAD + ∠ ACD = 90^{\circ} $,
$ \therefore ∠ ACD = ∠ BAO $。
在 $ △ ABO $ 与 $ △ CAD $ 中,
$ \begin{cases} ∠ BOA = ∠ CDA = 90^{\circ}, \\ ∠ ACD = ∠ BAO, \\ AB = AC, \end{cases} $
$ \therefore △ ABO ≌ △ CAD(AAS) $,
$ \therefore AD = OB = 2 $,$ CD = OA = 3 $,
$ \therefore OD = OA + AD = 5 $。
即点 $ C $ 的坐标是 $ (5,3) $。
设直线 $ BC $ 的解析式是 $ y = kx + b $,
根据题意得 $ \begin{cases} b = 2, \\ 5k + b = 3, \end{cases} $ 解得 $ \begin{cases} k = \dfrac{1}{5}, \\ b = 2. \end{cases} $
则直线 $ BC $ 的解析式是 $ y = \dfrac{1}{5}x + 2 $。
(1) 点 $ A $,$ B $ 的坐标;
(2) 过 $ B $,$ C $ 两点直线的解析式。
【思路导析】(1) 根据坐标轴上的点的坐标特征求出 $ A $,$ B $ 两点的坐标;
(2) 作 $ CD ⊥ x $ 轴,垂足为 $ D $,由全等三角形的判定定理可得出 $ △ ABO ≌ △ CAD $,可得出 $ C $ 点坐标,再用待定系数法即可求出直线 $ BC $ 的解析式。
【规范解答】(1) 一次函数 $ y = -\dfrac{2}{3}x + 2 $ 中,令 $ y = 0 $,解得 $ x = 3 $,则点 $ A $ 的坐标是 $ (3,0) $。
令 $ x = 0 $ 得 $ y = 2 $,则点 $ B $ 的坐标是 $ (0,2) $。
(2) 作 $ CD ⊥ x $ 轴,垂足为 $ D $。
$ \because ∠ BAC = 90^{\circ} $,
$ \therefore ∠ OAB + ∠ CAD = 90^{\circ} $。
又 $ \because ∠ CAD + ∠ ACD = 90^{\circ} $,
$ \therefore ∠ ACD = ∠ BAO $。
在 $ △ ABO $ 与 $ △ CAD $ 中,
$ \begin{cases} ∠ BOA = ∠ CDA = 90^{\circ}, \\ ∠ ACD = ∠ BAO, \\ AB = AC, \end{cases} $
$ \therefore △ ABO ≌ △ CAD(AAS) $,
$ \therefore AD = OB = 2 $,$ CD = OA = 3 $,
$ \therefore OD = OA + AD = 5 $。
即点 $ C $ 的坐标是 $ (5,3) $。
设直线 $ BC $ 的解析式是 $ y = kx + b $,
根据题意得 $ \begin{cases} b = 2, \\ 5k + b = 3, \end{cases} $ 解得 $ \begin{cases} k = \dfrac{1}{5}, \\ b = 2. \end{cases} $
则直线 $ BC $ 的解析式是 $ y = \dfrac{1}{5}x + 2 $。
答案
(1) 对于一次函数 $ y = -\dfrac{2}{3}x + 2 $:
令 $ y = 0 $,则 $ -\dfrac{2}{3}x + 2 = 0 $,解得 $ x = 3 $,所以点 $ A $ 的坐标为 $ (3, 0) $。
令 $ x = 0 $,则 $ y = 2 $,所以点 $ B $ 的坐标为 $ (0, 2) $。
(2) 作 $ CD ⊥ x $ 轴于点 $ D $。
因为 $ ∠ BAC = 90° $,所以 $ ∠ BAO + ∠ CAD = 90° $。
又因为 $ ∠ CAD + ∠ ACD = 90° $,所以 $ ∠ ACD = ∠ BAO $。
在 $ △ ABO $ 和 $ △ CAD $ 中:
$\begin{cases}∠ BOA = ∠ CDA = 90° \\∠ ACD = ∠ BAO \\AB = AC\end{cases}$
所以 $ △ ABO ≌ △ CAD (AAS) $。
因此 $ AD = OB = 2 $,$ CD = OA = 3 $。
所以 $ OD = OA + AD = 3 + 2 = 5 $,点 $ C $ 的坐标为 $ (5, 3) $。
设直线 $ BC $ 的解析式为 $ y = kx + b $,将 $ B(0, 2) $,$ C(5, 3) $ 代入得:
$\begin{cases}b = 2 \\5k + b = 3\end{cases}$
解得 $ k = \dfrac{1}{5} $,$ b = 2 $。
所以直线 $ BC $ 的解析式为 $ y = \dfrac{1}{5}x + 2 $。
令 $ y = 0 $,则 $ -\dfrac{2}{3}x + 2 = 0 $,解得 $ x = 3 $,所以点 $ A $ 的坐标为 $ (3, 0) $。
令 $ x = 0 $,则 $ y = 2 $,所以点 $ B $ 的坐标为 $ (0, 2) $。
(2) 作 $ CD ⊥ x $ 轴于点 $ D $。
因为 $ ∠ BAC = 90° $,所以 $ ∠ BAO + ∠ CAD = 90° $。
又因为 $ ∠ CAD + ∠ ACD = 90° $,所以 $ ∠ ACD = ∠ BAO $。
在 $ △ ABO $ 和 $ △ CAD $ 中:
$\begin{cases}∠ BOA = ∠ CDA = 90° \\∠ ACD = ∠ BAO \\AB = AC\end{cases}$
所以 $ △ ABO ≌ △ CAD (AAS) $。
因此 $ AD = OB = 2 $,$ CD = OA = 3 $。
所以 $ OD = OA + AD = 3 + 2 = 5 $,点 $ C $ 的坐标为 $ (5, 3) $。
设直线 $ BC $ 的解析式为 $ y = kx + b $,将 $ B(0, 2) $,$ C(5, 3) $ 代入得:
$\begin{cases}b = 2 \\5k + b = 3\end{cases}$
解得 $ k = \dfrac{1}{5} $,$ b = 2 $。
所以直线 $ BC $ 的解析式为 $ y = \dfrac{1}{5}x + 2 $。
二、一次函数与四边形
答案
答题卡:
作答:
设一次函数为$y = kx + b (k≠ 0)$,令$x=0$,得$y=b$,则与y轴交点为$(0,b)$,
当$k>0$,$b>0$时,函数图象经过一,二,三象限,令$x = 0$,则$y = b$,令$y = 0$,则$x=-\frac{b}{k}$,
所以与坐标轴围成四边形(特殊为三角形,可看作四边形一特殊情况)面积$S=\frac{1}{2}× b×\frac{b}{k}=\frac{b^{2}}{2k}$;
当$k>0$,$b<0$时,函数图象经过一,三,四象限,与y轴交点为$(0,b)$,与x轴交点为$(-\frac{b}{k},0)$,围成四边形(特殊为三角形)面积$S = \frac{1}{2}×\vert b\vert×\frac{\vert b\vert}{k}=\frac{b^{2}}{2k}$;
当$k<0$,$b>0$时,函数图象经过一,二,四象限,与坐标轴围成四边形(特殊为三角形)面积$S=\frac{1}{2}× b×\frac{b}{\vert k\vert}=\frac{b^{2}}{2\vert k\vert}$;
当$k<0$,$b<0$时,函数图象经过二,三,四象限,与坐标轴围成四边形(特殊为三角形)面积$S=\frac{1}{2}×\vert b\vert×\frac{\vert b\vert}{\vert k\vert}=\frac{b^{2}}{2\vert k\vert}$。
综上,一次函数$y = kx + b(k≠0)$与坐标轴围成以坐标轴为两边的四边形(特殊为三角形)面积$S=\frac{b^{2}}{2\vert k\vert}$。
作答:
设一次函数为$y = kx + b (k≠ 0)$,令$x=0$,得$y=b$,则与y轴交点为$(0,b)$,
当$k>0$,$b>0$时,函数图象经过一,二,三象限,令$x = 0$,则$y = b$,令$y = 0$,则$x=-\frac{b}{k}$,
所以与坐标轴围成四边形(特殊为三角形,可看作四边形一特殊情况)面积$S=\frac{1}{2}× b×\frac{b}{k}=\frac{b^{2}}{2k}$;
当$k>0$,$b<0$时,函数图象经过一,三,四象限,与y轴交点为$(0,b)$,与x轴交点为$(-\frac{b}{k},0)$,围成四边形(特殊为三角形)面积$S = \frac{1}{2}×\vert b\vert×\frac{\vert b\vert}{k}=\frac{b^{2}}{2k}$;
当$k<0$,$b>0$时,函数图象经过一,二,四象限,与坐标轴围成四边形(特殊为三角形)面积$S=\frac{1}{2}× b×\frac{b}{\vert k\vert}=\frac{b^{2}}{2\vert k\vert}$;
当$k<0$,$b<0$时,函数图象经过二,三,四象限,与坐标轴围成四边形(特殊为三角形)面积$S=\frac{1}{2}×\vert b\vert×\frac{\vert b\vert}{\vert k\vert}=\frac{b^{2}}{2\vert k\vert}$。
综上,一次函数$y = kx + b(k≠0)$与坐标轴围成以坐标轴为两边的四边形(特殊为三角形)面积$S=\frac{b^{2}}{2\vert k\vert}$。
例 2 如图,已知函数 $ y = -\dfrac{1}{2}x + b $ 的图象与 $ x $ 轴,$ y $ 轴分别交于点 $ A $,$ B $,与函数 $ y = x $ 的图象交于点 $ M $,点 $ M $ 的横坐标为 $ 2 $。

(1) 求点 $ A $ 的坐标;
(2) 在 $ x $ 轴上有一动点 $ P(a,0) $(其中 $ a > 2 $),过点 $ P $ 作 $ x $ 轴的垂线,分别交函数 $ y = -\dfrac{1}{2}x + b $ 和 $ y = x $ 的图象于点 $ C $,$ D $。
① 若 $ OB = 2CD $,求 $ a $ 的值;
② 是否存在这样的点 $ P $,使以 $ B $,$ O $,$ C $,$ D $ 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出点 $ P $ 的坐标;若不存在,请说明理由。
【思路导析】(1) 令 $ y = 0 $,则可求得点 $ A $ 的坐标;
(2) ① 用 $ a $ 可表示出点 $ C $,$ D $ 的坐标,从而可表示出 $ CD $ 的长,则由条件可得到关于 $ a $ 的方程,可求得 $ a $ 的值;② 当四边形为平行四边形时可得 $ OB = CD $,同①可得到关于 $ a $ 的方程,求得 $ a $ 的值,则可求得点 $ P $ 的坐标。
【规范解答】(1) $ \because $ 点 $ M $ 的横坐标为 $ 2 $,点 $ M $ 在直线 $ y = x $ 上,$ \therefore M(2,2) $。
$ \because $ 点 $ M(2,2) $ 在一次函数 $ y = -\dfrac{1}{2}x + b $ 的图象上,$ \therefore b = 3 $,
$ \therefore $ 一次函数的解析式为 $ y = -\dfrac{1}{2}x + 3 $。
令 $ y = 0 $,得 $ x = 6 $,$ \therefore $ 点 $ A $ 的坐标为 $ (6,0) $。
(2) ① 由题意得 $ C(a,-\dfrac{1}{2}a + 3) $,$ D(a,a) $,
$ \therefore CD = a - (-\dfrac{1}{2}a + 3) = \dfrac{3}{2}a - 3 $。
$ \because OB = 2CD $。
$ \therefore 2(\dfrac{3}{2}a - 3) = 3 $,解得 $ a = 3 $;
② 存在。$ \because CD // OB $,以 $ B $,$ O $,$ C $,$ D $ 为顶点的四边形是平行四边形,
$ \therefore OB = CD $,
$ \therefore \dfrac{3}{2}a - 3 = 3 $,解得 $ a = 4 $,$ \therefore P(4,0) $。
即存在满足条件的点 $ P $,其坐标为 $ (4,0) $。
(1) 求点 $ A $ 的坐标;
(2) 在 $ x $ 轴上有一动点 $ P(a,0) $(其中 $ a > 2 $),过点 $ P $ 作 $ x $ 轴的垂线,分别交函数 $ y = -\dfrac{1}{2}x + b $ 和 $ y = x $ 的图象于点 $ C $,$ D $。
① 若 $ OB = 2CD $,求 $ a $ 的值;
② 是否存在这样的点 $ P $,使以 $ B $,$ O $,$ C $,$ D $ 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出点 $ P $ 的坐标;若不存在,请说明理由。
【思路导析】(1) 令 $ y = 0 $,则可求得点 $ A $ 的坐标;
(2) ① 用 $ a $ 可表示出点 $ C $,$ D $ 的坐标,从而可表示出 $ CD $ 的长,则由条件可得到关于 $ a $ 的方程,可求得 $ a $ 的值;② 当四边形为平行四边形时可得 $ OB = CD $,同①可得到关于 $ a $ 的方程,求得 $ a $ 的值,则可求得点 $ P $ 的坐标。
【规范解答】(1) $ \because $ 点 $ M $ 的横坐标为 $ 2 $,点 $ M $ 在直线 $ y = x $ 上,$ \therefore M(2,2) $。
$ \because $ 点 $ M(2,2) $ 在一次函数 $ y = -\dfrac{1}{2}x + b $ 的图象上,$ \therefore b = 3 $,
$ \therefore $ 一次函数的解析式为 $ y = -\dfrac{1}{2}x + 3 $。
令 $ y = 0 $,得 $ x = 6 $,$ \therefore $ 点 $ A $ 的坐标为 $ (6,0) $。
(2) ① 由题意得 $ C(a,-\dfrac{1}{2}a + 3) $,$ D(a,a) $,
$ \therefore CD = a - (-\dfrac{1}{2}a + 3) = \dfrac{3}{2}a - 3 $。
$ \because OB = 2CD $。
$ \therefore 2(\dfrac{3}{2}a - 3) = 3 $,解得 $ a = 3 $;
② 存在。$ \because CD // OB $,以 $ B $,$ O $,$ C $,$ D $ 为顶点的四边形是平行四边形,
$ \therefore OB = CD $,
$ \therefore \dfrac{3}{2}a - 3 = 3 $,解得 $ a = 4 $,$ \therefore P(4,0) $。
即存在满足条件的点 $ P $,其坐标为 $ (4,0) $。
答案
(1) ∵点M在直线$y=x$上且横坐标为2,∴$M(2,2)$。
∵点$M(2,2)$在$y=-\dfrac{1}{2}x+b$上,∴$2=-\dfrac{1}{2}×2+b$,解得$b=3$。
∴一次函数解析式为$y=-\dfrac{1}{2}x+3$。
令$y=0$,则$0=-\dfrac{1}{2}x+3$,解得$x=6$。
∴点A的坐标为$(6,0)$。
(2) ① 由题意,$C(a,-\dfrac{1}{2}a+3)$,$D(a,a)$。
$CD=a-(-\dfrac{1}{2}a+3)=\dfrac{3}{2}a-3$。
∵$B$为$y=-\dfrac{1}{2}x+3$与$y$轴交点,∴$B(0,3)$,$OB=3$。
∵$OB=2CD$,∴$3=2(\dfrac{3}{2}a-3)$,解得$a=3$。
② 存在。
∵$CD// OB$,四边形$B OCD$为平行四边形,∴$OB=CD$。
即$3=\dfrac{3}{2}a-3$,解得$a=4$。
∴点$P$的坐标为$(4,0)$。
∵点$M(2,2)$在$y=-\dfrac{1}{2}x+b$上,∴$2=-\dfrac{1}{2}×2+b$,解得$b=3$。
∴一次函数解析式为$y=-\dfrac{1}{2}x+3$。
令$y=0$,则$0=-\dfrac{1}{2}x+3$,解得$x=6$。
∴点A的坐标为$(6,0)$。
(2) ① 由题意,$C(a,-\dfrac{1}{2}a+3)$,$D(a,a)$。
$CD=a-(-\dfrac{1}{2}a+3)=\dfrac{3}{2}a-3$。
∵$B$为$y=-\dfrac{1}{2}x+3$与$y$轴交点,∴$B(0,3)$,$OB=3$。
∵$OB=2CD$,∴$3=2(\dfrac{3}{2}a-3)$,解得$a=3$。
② 存在。
∵$CD// OB$,四边形$B OCD$为平行四边形,∴$OB=CD$。
即$3=\dfrac{3}{2}a-3$,解得$a=4$。
∴点$P$的坐标为$(4,0)$。
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