寒假专题一(一次函数的几何应用)
一、相关知识要点
1.用函数的观点看方程ax+b=c(a、b为常数,a≠0)的解
  (1)从“数”的角度看,可以看作是当一次函数y=ax+b的值为c时,求相应的自变量x的值.如下图1.
  (2)从“形”的角度看,该问题又相当于确定直线y=ax+b与直线y=c(如果将平面直角坐标系中,各
     点的纵坐标是都是c的直线称为直线y=c)交点的横坐标x的值,如下图2—1,2—2.
              
      

2.用函数的观点看二元一次方程Ax+By+C=0(A、B、C为常数,AB≠0)
  当把Ax+By+C=0()转化为的形式,则以方程Ax+By+C=0的每一个解(x,y)为坐标的点都在直线上.因此每个二元一次方程Ax+By=C都对应一条直线,于是也应对应一个一次函数.

3.用函数的观点看二元一次方程组的解
  (1)从“形”的角度看,可以看作是直线与直线的交点坐标(m,n).
  (2)从“数”的角度看,解这个二元一次方程组又相当于考虑自变量x为何值时,一次函数
     的值相等,以及这个函数值为何值?

4.一次函数的图象与坐标轴围成的三角形的面积问题
  (1)一次函数的图象和两个坐标轴围成的三角形的面积:
  (2)要求两个一次函数的图象和坐标轴围成的三角形面积或四边形面积:关键是求这两条直线的交点
     的坐标(即多边形顶点的坐标).

二、例题选讲
  1.如图,已知两直线,求它们与y轴所围成的三角形的面积.
               
  分析:需先通过解方程组求出这两个直线的交点C的坐标,以及它们分别与y轴交点的纵坐标.
  解:∵直线y轴交点A的坐标是(0,3),
     直线y=2x-1与y轴交点B的坐标为B(0,-1).
    ∴BA=yAyB=3-(-1)=4.
    令 解这个方程组,得
    ∴两直线交点C的坐标为(,2),
    C点到AB边的距离
    ∴△ABC的面积
  想一想,这两条直线、y=2x-1与x轴所围成的三角形CED的面积是多少?另外这两条直线与两条坐标轴所围成的四边形AOEC的面积又是多少?

  2.在平面直角坐标系中,一动点P(,y)从M(1,0)出发,沿由A(-1,1),B(-1,-1),C(1,-1),D(1,1)四点组成的正方形边线(如图①)按一定方向运动。图②是P点运动的路程s(个单位)与运动时间(秒)之间的函数图象,图③是P点的纵坐标yP点运动的路程s之间的函数图象的一部分.
      
        (图①)      (图②)            (图③)
  (1)s之间的函数关系式是:__________________;
  (2)与图③相对应的P点的运动路径是:_____________;P点出发______秒首次到达点B
  (3)写出当3≤s≤8时,ys之间的函数关系式.
  解:(1)S=(t≥0)
    (2)MDAN,10;
    (3)当3≤s<5,即PAB时,
       当5≤s<7,即PBC时,y=-1;
       当7≤s≤8,即PCM时,y=s-8.

  3.在平面直角坐标中,边长为2的正方形的两顶点分别在轴、轴的正半轴上,点在原点.现将正方形点顺时针旋转,当点第一次落在直线上时停止旋转,旋转过程中,边交直线于点边交轴于点(如图).
  (1)求边在旋转过程中所扫过的面积;
  (2)旋转过程中,当平行时,求正方形旋转的度数;
  (3)设的周长为,在旋转正方形的过程中,值是否有变化?请证明你的结论.
                  
  (1)解:∵点第一次落在直线上时停止旋转,
       ∴旋转了
       ∴在旋转过程中所扫过的面积为
  (2)解:∵
       ∴
       ∴
       ∴
       又∵
       ∴
       又∵
       ∴
       ∴
       ∴
       ∴旋转过程中,当平行时,正方形旋转的度数为
  (3)答:值无变化.
     证明:延长轴于点,
        则
       
        ∴
        又∵
        
        ∴
        ∴
        又∵
        ∴
        ∴
        ∴
        ∴
        ∴在旋转正方形的过程中,值无变化.

  4.如图1所示,直线x轴交于B点,与直线交于y轴上一点A,且x轴的交点为C(1,0).
  (1)求证:
  (2)如图2所示,过x轴上一点D(-3,0)作EDEy轴于F点,交ABG点,求G点的坐标;
  (3)如图3所示,将沿x轴向左平移,AC边与y轴交于一点PP不同于AC两点),过P点作一直
     线与AB的延长线交于Q点,与x轴交于点M,且.在平移的过程中,线段OM的长度
     是否发生变化?若变,请求出它的长度;若不变,确定其变化范围.
        
           图1                       图2
        
            图3                      图4
  解:(1)由,令,得
       所以BO=CO,又
       得
       得
    (2)由图2得:
       得
       (0,1).
       过D(-3,0)和F(0,1)的直线解析式为
       由解得
       ∴G点的坐标为().
    (3)OM的长度不变,理由如下:
       如图4,过PBCN,则PC=PN=BQ
       由,得BM=MN,
       又NO=OC,故为一定值.

三、巩固练习
  1.如下图,直线l是函数的图象,若点Pxy)满足,且,则P点的坐
    标可能是__________________.(写出一个满足条件的点即可)
                  

  2.已知直线的交点在第三象限,则k的取值范围是__________________.

  3.已知一次函数与两坐标轴围成的三角形面积为4,求的值.

  4.已知直线轴、轴分别交于点.点的坐标为(,0),点 的坐标为(,0).
  (1)求的值;
  (2)若点)是第二象限内的直线上的一个动点.当点运动过程中,试写出的面
     积的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
  (3)探究:当运动到什么位置时,的面积为,并说明理由.

  5.已知:如图,等边三角形ABC中,AB = 2,点PAB边上的一动点(点P可以与点A重合,但不与点B重合),过点P作PE⊥BC,垂足为E,过点EEFAC, 垂足为F,过点F作FQ⊥AB,垂足为Q.设BP = x, AQ = y.
  (1)写出yx之间的函数关系式;
  (2)当BP的长等于多少时,点P与点Q重合;
                  

  6.已知:在平面直角坐标系xoy中,点A(0,4)、点B和点Cx轴上(点B在点C的左边),点C在原点的右边,作BEAC,垂足为E(点E在线段AC上,且点E与点A不重合),直线BEy轴交于点D,若BD = AC
  (1)求点B的坐标;
  (2)设OC长为m,△BOD的面积为S,求Sm的函数关系式,并写出自变量m的取值范围.

【参考答案】
  1.(4,6)(答案不唯一).

  2.

  3.

  4.(1)
    (2));
    (3)当点的坐标为()时,的面积为

  5.(1);(2)

  6.(1)B(4,0)或B(-4,0);(2)).