2026年通成学典课时作业本八年级数学上册北师大版第73页答案
5 如图,在平面直角坐标系中,直线$l_1:y=2x+b$与直线$l_2:y=\frac{1}{2}x$交于点$P(2,a)$.
(1) 求直线$l_1$对应的函数表达式.
(2) 直接写出当直线$l_1$在直线$l_2$上方时,自变量$x$的取值范围.
(3) 坐标轴上是否存在点$M$,使$S_{△ POM}=4$?如果存在,求出点$M$的坐标;如果不存在,请说明理由.

答案

(1)由条件可得,$ a=\frac{1}{2}×2=1 $,所以 $ P(2,1) $。因为点 $ P(2,1) $ 在直线 $ l_1:y=2x+b $ 上,所以 $ 1=2×2+b $,解得 $ b=-3 $。所以直线 $ l_1 $ 对应的函数表达式为 $ y=2x-3 $
(2)由图象可知,当直线 $ l_1 $ 在直线 $ l_2 $ 上方时,$ x>2 $
(3)存在。当点 M 在 x 轴上时,因为 $ S_{△ POM}=4 $,所以 $ \frac{1}{2}OM· y_P=4 $。所以 $ \frac{1}{2}×1× OM=4 $。所以 $ OM=8 $。所以点 M 的坐标为 $ (8,0) $ 或 $ (-8,0) $。当点 M 在 y 轴上时,因为 $ S_{△ POM}=4 $,所以 $ \frac{1}{2}OM· x_P=4 $。所以 $ \frac{1}{2}×2× OM=4 $。所以 $ OM=4 $。所以点 M 的坐标为 $ (0,4) $ 或 $ (0,-4) $。综上所述,点 M 的坐标为 $ (8,0) $ 或 $ (-8,0) $ 或 $ (0,4) $ 或 $ (0,-4) $

解析

【分析】
(1)要确定直线$l_1$的函数表达式,需先求出未知参数$b$。已知点$P(2,a)$是$l_1$和$l_2$的交点,因此点$P$在$l_2$上,先将$P$的横坐标代入$l_2$的解析式求出$a$,得到$P$的完整坐标,再代入$l_1$的解析式即可求出$b$。
(2)直线$l_1$在直线$l_2$上方,即同一$x$取值下$l_1$的函数值大于$l_2$的函数值,结合两直线交点坐标和图象走势,可直接判断$x$的取值范围。
(3)找坐标轴上的点$M$满足$△ POM$面积为4,需分两种情况讨论:①$M$在$x$轴上,此时$△ POM$的底为$OM$的长度,高为点$P$的纵坐标绝对值,用三角形面积公式求出$OM$的长度,再结合$x$轴正负半轴得到$M$坐标;②$M$在$y$轴上,此时$△ POM$的底为$OM$的长度,高为点$P$的横坐标绝对值,同理求出$OM$长度,结合$y$轴正负半轴得到$M$坐标。
【解析】
(1) 因为点$P(2,a)$在直线$l_2:y=\frac{1}{2}x$上,将$x=2$代入得:
$a=\frac{1}{2}×2=1$,即$P(2,1)$。
又因为点$P(2,1)$在直线$l_1:y=2x+b$上,代入得:
$1=2×2+b$,解得$b=-3$。
所以直线$l_1$对应的函数表达式为$y=2x-3$。
(2) 两直线交点为$P(2,1)$,观察图象可知,当$x>2$时,直线$l_1$位于直线$l_2$上方,因此$x$的取值范围是$x>2$。
(3) 存在满足条件的点$M$,分两种情况讨论:
① 当点$M$在$x$轴上时,$△ POM$的底为$OM$的长度,高为点$P$的纵坐标1,由面积公式得:
$\frac{1}{2}×OM×1=4$,解得$OM=8$,即$M$坐标为$(8,0)$或$(-8,0)$。
② 当点$M$在$y$轴上时,$△ POM$的底为$OM$的长度,高为点$P$的横坐标2,由面积公式得:
$\frac{1}{2}×OM×2=4$,解得$OM=4$,即$M$坐标为$(0,4)$或$(0,-4)$。
综上,符合条件的点$M$的坐标为$(8,0)$、$(-8,0)$、$(0,4)$、$(0,-4)$。
【答案】
(1) $y=2x-3$
(2) $x>2$
(3) 存在,点$M$的坐标为$(8,0)$或$(-8,0)$或$(0,4)$或$(0,-4)$
【知识点】
待定系数法求一次函数解析式,一次函数与不等式,坐标系三角形面积计算
【点评】
本题是一次函数基础综合题,考查了一次函数解析式的求解、利用图象判断函数值大小的能力,最后一问需要分类讨论坐标轴上点的位置,避免漏解,注重对基础方法和分类讨论思想的考查。
【难度系数】
0.6
6 如图,在平面直角坐标系中,直线 $ l_1: y = x + m $(m为常数)、直线 $ l_2: y = -3x + n $(n为常数)分别交x轴于点A(-4,0),B(2,0),P是两直线的交点.
(1) 求直线 $ l_1 $ 和直线 $ l_2 $ 对应的函数表达式及点P的坐标.
(2) 直线 $ l_2 $ 上是否存在点Q,使得 $ S_{△ APQ} = 3S_{△ ABP} $?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.

答案


(1)将 $ A(-4,0) $ 代入 $ l_1:y=x+m $(m 为常数),得 $ -4+m=0 $,解得 $ m=4 $。所以直线 $ l_1 $ 对应的函数表达式为 $ y=x+4 $。将 $ B(2,0) $ 代入 $ l_2:y=-3x+n $(n 为常数),得 $ -3×2+n=0 $,解得 $ n=6 $。所以直线 $ l_2 $ 对应的函数表达式为 $ y=-3x+6 $。令 $ x+4=-3x+6 $,解得 $ x=\frac{1}{2} $。将 $ x=\frac{1}{2} $ 代入 $ y=x+4 $,得 $ y=\frac{9}{2} $。所以点 P 的坐标为 $ (\frac{1}{2},\frac{9}{2}) $
(2)存在。因为 $ A(-4,0),B(2,0) $,所以 $ AB=6 $。所以 $ S_{△ ABP}=\frac{1}{2}AB· y_P=\frac{1}{2}×6×\frac{9}{2}=\frac{27}{2} $。当点 Q 在 x 轴上方时,如图①,由 $ S_{△ APQ}=3S_{△ ABP} $ 知,$ S_{△ ABQ}=4S_{△ ABP} $,所以 $ \frac{1}{2}AB· y_Q=4×\frac{27}{2} $,即 $ \frac{1}{2}×6y_Q=54 $,解得 $ y_Q=18 $。把 $ y=18 $ 代入 $ y=-3x+6 $,得 $ -3x+6=18 $,解得 $ x=-4 $。所以 $ Q(-4,18) $。当点 Q 在 x 轴下方时,如图②,由 $ S_{△ APQ}=3S_{△ ABP} $ 知,$ S_{△ ABQ}=2S_{△ ABP} $,所以 $ \frac{1}{2}AB·(-y_Q)=2×\frac{27}{2} $,即 $ -\frac{1}{2}×6y_Q=27 $,解得 $ y_Q=-9 $。把 $ y=-9 $ 代入 $ y=-3x+6 $,得 $ -3x+6=-9 $,解得 $ x=5 $。所以 $ Q(5,-9) $。综上所述,直线 $ l_2 $ 上存在点 Q,使得 $ S_{△ APQ}=3S_{△ ABP} $,此时点 Q 的坐标为 $ (-4,18) $ 或 $ (5,-9) $

解析

【分析】
(1) 求直线解析式可使用待定系数法:已知直线$l_1$过点$A(-4,0)$,将点坐标代入$y=x+m$即可求出参数$m$,得到$l_1$的函数表达式;同理将点$B(2,0)$代入$l_2$的解析式求出参数$n$,得到$l_2$的函数表达式。两条直线交点$P$的坐标是两个解析式联立组成的方程组的解,解方程组即可得到$P$的坐标。
(2) 先计算$△ ABP$的面积:线段$AB$在$x$轴上,长度可由$A$、$B$的横坐标差求得,高为点$P$的纵坐标,代入三角形面积公式即可求出面积。要找直线$l_2$上的点$Q$满足$S_{△ APQ}=3S_{△ ABP}$,需分两种情况讨论:①$Q$在$x$轴上方,此时$△ APQ$的面积等于$△ ABQ$与$△ ABP$的面积差,可推出$△ ABQ$的面积是$4S_{△ ABP}$,进而求出$Q$的纵坐标,代入$l_2$的解析式求横坐标;②$Q$在$x$轴下方,此时$△ APQ$的面积等于$△ ABQ$与$△ ABP$的面积和,可推出$△ ABQ$的面积是$2S_{△ ABP}$,求出$Q$的纵坐标后代入$l_2$的解析式求横坐标即可。
【解析】
(1) 求$l_1$的解析式:将$A(-4,0)$代入$y=x+m$,得:
$-4 + m = 0$,解得$m=4$,
∴直线$l_1$的函数表达式为$y=x+4$。
求$l_2$的解析式:将$B(2,0)$代入$y=-3x+n$,得:
$-3×2 + n = 0$,解得$n=6$,
∴直线$l_2$的函数表达式为$y=-3x+6$。
求交点$P$的坐标:联立两个直线的解析式:
$\begin{cases}y=x+4 \\ y=-3x+6 \end{cases}$
令$x+4=-3x+6$,解得$x=\frac{1}{2}$,
将$x=\frac{1}{2}$代入$y=x+4$,得$y=\frac{1}{2}+4=\frac{9}{2}$,
∴点$P$的坐标为$(\frac{1}{2},\frac{9}{2})$。
(2) 存在,理由如下:
已知$A(-4,0)$,$B(2,0)$,则$AB$的长度为$2 - (-4)=6$。
计算$S_{△ ABP}$:以$AB$为底,高为点$P$的纵坐标$\frac{9}{2}$,
∴$S_{△ ABP}=\frac{1}{2}× AB × y_P=\frac{1}{2}×6×\frac{9}{2}=\frac{27}{2}$。
分两种情况讨论点$Q$的位置:
① 当点$Q$在$x$轴上方时:
此时$S_{△ APQ}=S_{△ ABQ}-S_{△ ABP}$,由$S_{△ APQ}=3S_{△ ABP}$,得$S_{△ ABQ}=4S_{△ ABP}=4×\frac{27}{2}=54$。
设$Q$的纵坐标为$y_Q$($y_Q>0$),则$S_{△ ABQ}=\frac{1}{2}× AB × y_Q=54$,
代入$AB=6$得:$\frac{1}{2}×6× y_Q=54$,解得$y_Q=18$。
将$y=18$代入$y=-3x+6$,得$-3x+6=18$,解得$x=-4$,
∴此时$Q$的坐标为$(-4,18)$。
② 当点$Q$在$x$轴下方时:
此时$S_{△ APQ}=S_{△ ABQ}+S_{△ ABP}$,由$S_{△ APQ}=3S_{△ ABP}$,得$S_{△ ABQ}=2S_{△ ABP}=2×\frac{27}{2}=27$。
设$Q$的纵坐标为$y_Q$($y_Q<0$),则高为$|y_Q|=-y_Q$,$S_{△ ABQ}=\frac{1}{2}× AB × (-y_Q)=27$,
代入$AB=6$得:$\frac{1}{2}×6× (-y_Q)=27$,解得$y_Q=-9$。
将$y=-9$代入$y=-3x+6$,得$-3x+6=-9$,解得$x=5$,
∴此时$Q$的坐标为$(5,-9)$。
综上,满足条件的点$Q$的坐标为$(-4,18)$或$(5,-9)$。
【答案】
(1)将 $ A(-4,0) $ 代入 $ l_1:y=x+m $(m 为常数),得 $ -4+m=0 $,解得 $ m=4 $。所以直线 $ l_1 $ 对应的函数表达式为 $ y=x+4 $。将 $ B(2,0) $ 代入 $ l_2:y=-3x+n $(n 为常数),得 $ -3×2+n=0 $,解得 $ n=6 $。所以直线 $ l_2 $ 对应的函数表达式为 $ y=-3x+6 $。令 $ x+4=-3x+6 $,解得 $ x=\frac{1}{2} $。将 $ x=\frac{1}{2} $ 代入 $ y=x+4 $,得 $ y=\frac{9}{2} $。所以点 P 的坐标为 $ (\frac{1}{2},\frac{9}{2}) $
(2)存在。因为 $ A(-4,0),B(2,0) $,所以 $ AB=6 $。所以 $ S_{△ ABP}=\frac{1}{2}AB· y_P=\frac{1}{2}×6×\frac{9}{2}=\frac{27}{2} $。当点 Q 在 x 轴上方时,如图①,由 $ S_{△ APQ}=3S_{△ ABP} $ 知,$ S_{△ ABQ}=4S_{△ ABP} $,所以 $ \frac{1}{2}AB· y_Q=4×\frac{27}{2} $,即 $ \frac{1}{2}×6y_Q=54 $,解得 $ y_Q=18 $。把 $ y=18 $ 代入 $ y=-3x+6 $,得 $ -3x+6=18 $,解得 $ x=-4 $。所以 $ Q(-4,18) $。当点 Q 在 x 轴下方时,如图②,由 $ S_{△ APQ}=3S_{△ ABP} $ 知,$ S_{△ ABQ}=2S_{△ ABP} $,所以 $ \frac{1}{2}AB·(-y_Q)=2×\frac{27}{2} $,即 $ -\frac{1}{2}×6y_Q=27 $,解得 $ y_Q=-9 $。把 $ y=-9 $ 代入 $ y=-3x+6 $,得 $ -3x+6=-9 $,解得 $ x=5 $。所以 $ Q(5,-9) $。综上所述,直线 $ l_2 $ 上存在点 Q,使得 $ S_{△ APQ}=3S_{△ ABP} $,此时点 Q 的坐标为 $ (-4,18) $ 或 $ (5,-9) $

【知识点】
待定系数法求解析式,一次函数交点计算,一次函数与面积问题
【点评】
本题综合考查一次函数的相关应用,解题时要熟练掌握待定系数法求解析式、联立方程求交点的方法,处理面积问题时注意分类讨论点的位置,避免漏解,用坐标法计算三角形面积是解题的核心要点。
【难度系数】
0.6