例2 (2025 安阳模拟)如图,已知一次函数 $ y = 2x + 4 $ 的图象与 $ x $ 轴交于点 $ A $,与 $ y $ 轴交于点 $ B $,点 $ M $ 为线段 $ AB $ 的中点。
(1) 点 $ M $ 的坐标为
(2) $ y $ 轴上有一动点 $ Q $,连接 $ QM $,$ QA $,求 $ \triangle QMA $ 周长的最小值及此时点 $ Q $ 的坐标;
(3) 在 (2) 的条件下,当 $ \triangle QMA $ 的周长最小时,若 $ x $ 轴上有一点 $ F $,过点 $ F $ 作直线 $ l ⊥ x $ 轴,交直线 $ MQ $ 于点 $ G $,交直线 $ AB $ 于点 $ H $,若 $ GH $ 的长为 $ 3 $,直接写出点 $ F $ 的坐标。

(1) 点 $ M $ 的坐标为
$(-1,2)$
;(2) $ y $ 轴上有一动点 $ Q $,连接 $ QM $,$ QA $,求 $ \triangle QMA $ 周长的最小值及此时点 $ Q $ 的坐标;
(3) 在 (2) 的条件下,当 $ \triangle QMA $ 的周长最小时,若 $ x $ 轴上有一点 $ F $,过点 $ F $ 作直线 $ l ⊥ x $ 轴,交直线 $ MQ $ 于点 $ G $,交直线 $ AB $ 于点 $ H $,若 $ GH $ 的长为 $ 3 $,直接写出点 $ F $ 的坐标。
答案
(1)$(-1,2)$;(2)周长最小值为$\sqrt{13}+\sqrt{5}$,$Q(0,\frac{4}{3})$;(3)$(\frac{1}{8},0)$或$(-\frac{17}{8},0)$
解析
(1) 对于一次函数$y=2x+4$,令$y=0$得$x=-2$,则$A(-2,0)$;令$x=0$得$y=4$,则$B(0,4)$。$M$为$AB$中点,坐标为$(\frac{-2+0}{2},\frac{0+4}{2})=(-1,2)$。
(2) 作$A$关于$y$轴的对称点$A'(2,0)$,连接$A'M$交$y$轴于$Q$。设直线$A'M$解析式为$y=kx+b$,代入$A'(2,0)$,$M(-1,2)$得$\begin{cases}2k+b=0\\-k+b=2\end{cases}$,解得$k=-\frac{2}{3},b=\frac{4}{3}$,故$Q(0,\frac{4}{3})$。$MA=\sqrt{(-1+2)^2+(2-0)^2}=\sqrt{5}$,$A'M=\sqrt{(2+1)^2+(0-2)^2}=\sqrt{13}$,周长最小值为$\sqrt{13}+\sqrt{5}$。
(3) 直线$MQ$:$y=-\frac{2}{3}x+\frac{4}{3}$,直线$AB$:$y=2x+4$。设$F(t,0)$,则$G(t,-\frac{2}{3}t+\frac{4}{3})$,$H(t,2t+4)$。由$|(-\frac{2}{3}t+\frac{4}{3})-(2t+4)|=3$,得$|\frac{-8}{3}t-\frac{8}{3}|=3$,解得$t=\frac{1}{8}$或$t=-\frac{17}{8}$,故$F(\frac{1}{8},0)$或$(-\frac{17}{8},0)$。
(2) 作$A$关于$y$轴的对称点$A'(2,0)$,连接$A'M$交$y$轴于$Q$。设直线$A'M$解析式为$y=kx+b$,代入$A'(2,0)$,$M(-1,2)$得$\begin{cases}2k+b=0\\-k+b=2\end{cases}$,解得$k=-\frac{2}{3},b=\frac{4}{3}$,故$Q(0,\frac{4}{3})$。$MA=\sqrt{(-1+2)^2+(2-0)^2}=\sqrt{5}$,$A'M=\sqrt{(2+1)^2+(0-2)^2}=\sqrt{13}$,周长最小值为$\sqrt{13}+\sqrt{5}$。
(3) 直线$MQ$:$y=-\frac{2}{3}x+\frac{4}{3}$,直线$AB$:$y=2x+4$。设$F(t,0)$,则$G(t,-\frac{2}{3}t+\frac{4}{3})$,$H(t,2t+4)$。由$|(-\frac{2}{3}t+\frac{4}{3})-(2t+4)|=3$,得$|\frac{-8}{3}t-\frac{8}{3}|=3$,解得$t=\frac{1}{8}$或$t=-\frac{17}{8}$,故$F(\frac{1}{8},0)$或$(-\frac{17}{8},0)$。
1. (2025 驻马店三模)在平面直角坐标系中,一次函数 $ y = -\frac{3}{2}x + 1 $ 的图象不经过(
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
C
)A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
答案
C
解析
对于一次函数$y=kx+b$($k$,$b$为常数,$k≠0$),当$k<0$,$b>0$时,函数图象经过第一、二、四象限。在函数$y=-\frac{3}{2}x + 1$中,$k=-\frac{3}{2}<0$,$b=1>0$,所以该函数图象经过第一、二、四象限,不经过第三象限。
2. (2025 郑州一模)已知点 $ A(x_1, y_1) $,$ B(x_2, y_2) $ 都在正比例函数 $ y = 3x $ 的图象上,若 $ x_1 < x_2 $,则 $ y_1 $ 与 $ y_2 $ 的大小关系是(
A.$ y_1 > y_2 $
B.$ y_1 < y_2 $
C.$ y_1 = y_2 $
D.$ y_1 \geq y_2 $
B
)A.$ y_1 > y_2 $
B.$ y_1 < y_2 $
C.$ y_1 = y_2 $
D.$ y_1 \geq y_2 $
答案
B
解析
已知正比例函数 $ y = 3x $,其比例系数 $ 3 > 0 $,因此 $ y $ 随 $ x $ 的增大而增大。
由于 $ x_1 < x_2 $,根据函数单调性可得 $ y_1 < y_2 $。
3. (2022 河南,11)请写出一个 $ y $ 随 $ x $ 的增大而增大的一次函数的表达式:
$y = x - 3$(答案不唯一)
。答案
$y = x - 3$(答案不唯一)
解析
一次函数的一般形式为$y = kx + b$($k$,$b$为常数,$k\neq0$),当$k\gt0$时,$y$随$x$的增大而增大,所以只要写出一个$k\gt0$的一次函数即可,比如$y = x - 3$。
4. (2025 驻马店三模)一次函数 $ y = ax + b $ 的图象如图所示,若 $ a = m - 4 $,$ b = 2m + 1 $,则 $ m $ 的值可以是(

A.-1
B.0
C.-2
D.5
B
)A.-1
B.0
C.-2
D.5
答案
B
解析
由一次函数图象可知,$y$随$x$增大而减小,且与$y$轴交于正半轴,所以$a<0$,$b>0$。
因为$a=m-4$,$b=2m+1$,
所以$\begin{cases}m-4<0 \\ 2m+1>0\end{cases}$,
解得$-\frac{1}{2}<m<4$。
选项中只有$0$在此范围内,故选B。
因为$a=m-4$,$b=2m+1$,
所以$\begin{cases}m-4<0 \\ 2m+1>0\end{cases}$,
解得$-\frac{1}{2}<m<4$。
选项中只有$0$在此范围内,故选B。