1第二部分专题六1.如图,直线y=-x+2与反比例函数y=kx(k≠0)的图象交于A(a,3),B(3,b)两点,过点A作AC⊥x轴于点C,过点B作BD⊥x轴于点D.(1)求a,b的值及反比例函数的解析式;(2)若点P在直线y=-x+2上,且S△ACP=S△BDP,请求出此时点P的坐标;(3)在x轴正半轴上是否存在点M,使得△MAB为等腰三角形?若存在,请直接写出M点的坐标;若不存在,说明理由.解:(1)∵直线y=-x+2与反比例函数y=kx(k≠0)的图象交于A(a,3),B(3,b)两点,∴-a+2=3,-3+2=b,解得a=-1,b=-1,∴A(-1,3),B(3,-1).∵点A(-1,3)在反比例函数y=kx图象上,∴k=-1×3=-3,∴反比例函数的解析式为y=-3x.(2)设点P(n,-n+2).∵A(-1,3),∴C(-1,0).∵B(3,-1),∴D(3,0).∴S△ACP=12AC·|xP-xA|=12×3·|n+1|,S△BDP=12BD·|xB-xP|=12×1·|3-n|.∵S△ACP=S△BDP,∴12×3·|n+1|=12×1·|3-n|,解得n=0或n=-3,∴P(0,2)或(-3,5).(3)存在.设M(m,0)(m>0),∵A(-1,3),B(3,-1),∴MA2=(m+1)2+9,MB2=(m-3)2+1,AB2=32,∵△MAB是等腰三角形,∴①当MA=MB时,∴(m+1)2+9=(m-3)2+1,∴m=0(舍);2②当MA=AB时,∴(m+1)2+9=32,∴m=-1+23或m=-1-23(舍),∴M(-1+23,0);③当MB=AB时,(m-3)2+1=32,∴m=3+31或m=3-31(舍),∴M(3+31,0).则满足条件的M(-1+23,0)或(3+31,0).2.如图,在平面直角坐标系中,等腰Rt△AOB的斜边OB在x轴上,直线y=3x-4经过等腰Rt△AOB的直角顶点A,交y轴于C点,双曲线y=kx也经过A点,连接BC.(1)求k的值;(2)判断△ABC的形状,并求出它的面积;(3)若点P为x正半轴上一动点,在点A的右侧的双曲线上是否存在一点M,使得△PAM是以点A为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)如答图1,过点A分别作AQ⊥y轴于Q点,AN⊥x轴于N点.答图1∵△AOB是等腰直角三角形,∴AQ=AN.设点A的坐标为(a,a),∵点A在直线y=3x-4上,∴a=3a-4,解得a=2,则点A的坐标为(2,2).∵双曲线y=kx也经过A点,∴k=4.(2)由(1)知,A(2,2),∴B(4,0).3∵直线y=3x-4与y轴的交点为C,∴C(0,-4),∴AB2+BC2=(4-2)2+22+42+(-4)2=40,AC2=22+(2+4)2=40,∴AB2+BC2=AC2,△ABC是直角三角形,且∠ABC=90°,∴S△ABC=12AB·BC=12×22×42=8.(3)存在.如答图2,假设双曲线上存在一点M,使得△PAM是等腰直角三角形.答图2∴∠PAM=90°=∠OAB,AP=AM,连接BM.∵k=4,∴反比例函数的解析式为y=4x.∵∠OAB=∠PAM=90°,∴∠OAP=∠BAM.在△AOP和△ABM中,OA=BA,∠OAP=∠BAM,AP=AM,∴△AOP≌△ABM(ASA),∴∠AOP=∠ABM,∴∠OBM=∠OBA+∠ABM=90°,∴点M的横坐标为4,∴M(4,1).则在双曲线上存在一点M(4,1),使得△PAM是以点A为直角顶点的等腰三角形.3.如图,一次函数y=kx+b的图象与反比例函数y=mx(x>0)的图象交于点P(n,2),与x轴交于点A(-4,0),与y轴交于点C,PB⊥x轴于点B,点A与点B关于y轴对称.(1)求一次函数,反比例函数的解析式;(2)求证:点C为线段AP的中点;(3)反比例函数图象上是否存在点D,使四边形BCPD为菱形?如果存在,说明理由并求出点D的坐标;如果不存在,说明理由.解:(1)∵点A与点B关于y轴对称,∴AO=BO.4∵A(-4,0),∴B(4,0).∵PB⊥x轴于点B,∴P(4,2).把P(4,2)代入反比例函数解析式可得m=8,∴反比例函数的解析式为y=8x.把A,P两点坐标分别代入一次函数解析式可得0=-4k+b,2=4k+b,解得k=14,b=1,∴一次函数的解析式为y=14x+1.(2)证明:∵点A与点B关于y轴对称,∴OA=OB.∵PB⊥x轴于点B,∴∠PBA=∠COA=90°,∴PB∥CO,∴点C为线段AP的中点.(3)存在点D,使四边形BCPD为菱形.理由如下:∵点C为线段AP的中点,∴BC=12AP=PC,∴BC和PC是菱形的两条边.由y=14x+1可得C(0,1).如答图,过点C作CD∥x轴,交PB于点E,交反比例函数图象于点D,分别连接PD,BD,答图∴D(8,1),且PB⊥CD,∴PE=BE=1,CE=DE=4,∴PB与CD互相垂直平分,即四边形BCPD为菱形,∴存在满足条件的点D,其坐标为(8,1).4.(2018·金华)如图,四边形ABCD的四个顶点分别在反比例函数y=mx与y=nx(x>0,0<m<n)的图象上,对角线BD∥y轴,且BD⊥AC于点P.已知点B的横坐标为4.5(1)当m=4,n=20时.①若点P的纵坐标为2,求直线AB的函数表达式.②若点P是BD的中点,试判断四边形ABCD的形状,并说明理由.(2)四边形ABCD能否成为正方形?若能,求此时m,n之间的数量关系;若不能,试说明理由.解:(1)①如答图1.∵m=4,∴反比例函数y=mx的解析式为y=4x.∵当x=4时,y=1,∴B(4,1),∴当y=2时,2=4x,解得x=2,∴A(2,2).设直线AB的解析式为y=kx+b,将A(2,2),B(4,1)两点分别代入,得2k+b=2,4k+b=1,解得k=-12,b=3,∴直线AB的函数表达式为y=-12x+3.②四边形ABCD是菱形.理由如下:如答图2,由①知,B(4,1),∵BD∥y轴,∴D(4,5).∵点P是线段BD的中点,∴P(4,3).∵当y=3时,由y=4x得x=43,由y=20x得x=203,∴PA=4-43=83,PC=203-4=83,∴PA=PC.∵PB=PD,∴四边形ABCD为平行四边形,∵BD⊥AC,∴四边形ABCD是菱形.6图1图2答图(2)四边形ABCD能成为正方形.理由:当四边形ABCD是正方形时,则PA=PB=PC=PD(设为t,t≠0),∵当x=4时,y=mx=m4,∴B(4,m4),∴A(4-t,m4+t),C(4+t,m4+t),∴(4-t)(m4+t)=m,∴t=4-m4,∴C(8-m4,4),∴(8-m4)×4=n,∴m+n=32.∵点D的纵坐标为m4+2t=m4+2(4-m4)=8-m4,∴D(4,8-m4),∴4(8-m4)=n,∴m+n=32.5.如图,已知一次函数y1=k1x+b的图象与x轴,y轴分别交于A,B两点,与反比例函数y2=k2x的图象分别交于C,D两点,点D(2,-3),OA=2.(1)求一次函数y1=k1x+b与反比例函数y2=k2x的解析式;(2)直接写出k1x+b-k2x≥0时自变量x的取值范围;(3)动点P(0,m)在y轴上运动,当|PC-PD|的值最大时,直接写出P点的坐标.解:(1)∵点D(2,-3)在反比例函数y2=k2x的图象上,∴k2=2×(-3)=-6,∴y2=-6x.如答图,过点D作DE⊥x轴于E.7答图∵OA=2,∴A(-2,0),∵A(-2,0),D(2,-3)在y1=k1x+b的图象上,∴-2k1+b=0,2k1+b=-3,解得k1=-34,b=-32,∴y1=-34x-32.(2)由图可得,当k1x+b-k2x≥0时,x≤-4或0<x≤2.(3)P点坐标为(0,-152).理由如下:由y=-34x-32,y=-6x,解得x=2,y=-3,或x=-4,y=32,∴C(-4,32),如答图,作C(-4,32)关于y轴对称点C′(4,32),延长C′D交y轴于点P,∴由C′和D的坐标可得,直线C′D解析式为y=94x-152,令x=0,则y=-152,∴当|PC-PD|的值最大时,点P的坐标为(0,-152).6.如图1,直线y=kx+b与双曲线y=4x(x>0)相交于点A(1,m),B(4,n),与x轴相交于C点.8(1)求点A,B的坐标及直线y=kx+b的解析式;(2)求△ABO的面积;(3)如图2,在x轴上是否存在点P,使得PA+PB的和最小?若存在,请说明理由并求出P点坐标.解:(1)∵点A(1,m),B(4,n)在双曲线y=4x(x>0)上,∴m=4,n=1,∴A(1,4),B(4,1),∴k+b=4,4k+b=1,解得k=-1,b=5,∴直线y=kx+b的解析式为y=-x+5.(2)如答图1,设直线AB与y轴交于D点,由(1)知,直线AB的解析式为y=-x+5,∴C(5,0),D(0,5),∴OC=5,OD=5.∴S△AOB=S△COD-S△AOD-S△BOC=12×5×5-12×5×1-12×5×1=152.(3)存在,理由:如答图2,作点B(4,1)关于x轴的对称点B′(4,-1),连接AB′交x轴于点P,连接BP,在x轴上取一点Q,连接AQ,BQ.∵点B与点B′关于x轴对称,∴点P,Q是BB′中垂线上的点,∴PB′=PB,QB′=QB,在△AQB′中,AQ+B′Q>AB′,∴AP+BP的最小值为AB′.∵A(1,4),B′(4,-1),∴直线AB′的解析式为y=-53x+173,令y=0,则0=-53x+173,解得x=175,9∴P(175,0).7.如图,抛物线与x轴交于A,B两点,点A在点B的左边,与y轴交于点C,点D是抛物线的顶点,且A(-6,0),D(-2,-8).(1)求抛物线的解析式;(2)点P是直线AC下方的抛物线上一动点,不与点A,C重合,过点P作x轴的垂线交于AC于点E,求线段PE的最大值及P点坐标;(3)在抛物线的对称轴上是否存在点M,使得△ACM为直角三角形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)设抛物线的解析式为y=a(x+2)2-8,把A(-6,0)代入得a(-6+2)2-8=0,解得a=12.∴抛物线的解析式为y=12(x+2)2-8,即y=12x2+2x-6.(2)如答图,当x=0时,y=12x2+2x-6=-6,则C(0,-6).设直线AC的解析式为y=kx+b,把A(-6,0),C(0,-6)分别代入得-6k+b=0,b=-6,解得k=-1,b=-6,∴直线AC的解析式为y=-x-6.设P(x,12x2+2x-6)(-6<x<0),则E(x,-x-6).∴PE=-x-6-(12x2+2x-6)=-12x2-3x=-12(x+3)2+92,∴当x=-3时,PE的长度有最大值,最大值为92,此时点P的坐标为(-3,-152).10(3)存在.如答图,抛物线的对称轴为直线x=-2,设M(-2,t).∵A(-6,0),C(0,-6),∴AC2=62+62=72,AM2=(-2+6)2+t2,CM2=(-2)2+(t+6)2.当AC2+AM2=CM2,△ACM为直角三角形,即72+(-2+6)2+t2=(-2)2+(t+6)2,解得t=4,此时点M坐标为(-2,4);当AC2+CM2=AM2时,△ACM为直角三角形,即72+(-2)2+(t+6)2=(-2+6)2+t2,解得t=-8,此时点M的坐标为(-2,-8);当CM2+AM2=AC2时,△ACM为直角三角形,即(-2)2+(t+6)2+(-2+6)2+t2=72,解得t1=-3+17,t2=-3-17,此时点M的坐标为(-2,-3+17)或(-2,-3-17).综上所述,点M的坐标为