专题4.2 平面直角坐标系中平移与几何综合(压轴题专项讲练)-2024-2025学年八年级数学上册压轴题专项讲练系列(浙教版)
2024-11-15
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学浙教版(2012)八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 本章复习与测试 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 平面直角坐标系,坐标方法的简单应用 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.12 MB |
| 发布时间 | 2024-11-15 |
| 更新时间 | 2024-11-15 |
| 作者 | 吴老师工作室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-11-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48706644.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题4.2 平面直角坐标系中平移与几何综合
· 思维方法
正向思维:是一类常规性的、传统的思维形式,指的是大家按照自上而下,由近及远、从左到右、从可知到未知等一般而言的线性方向做出探究问题的思维途径。
逆向思维:是指在剖析、破解数学难题进程中,可以灵活转换思维方向,从常规思维的相反方向出发进行探索的思维方式,比如正向思维无法解决问题时可反其道而行采取逆向思维,直接证明有困难时可采用间接证明。
分类讨论思想:当问题所给的对象不能进行统一研究时,我们就需要对研究对象进行分类,然后对每一类分别进行研究,得出每一类的结论,最后综合各类的结果,得到整个问题的解答。分类讨论的分类并非是随心所欲的,而是要遵循以下基本原则:
1. 不重(互斥性)不漏(完备性);
2. 按同一标准划分(同一性);
3. 逐级分类(逐级性)。
· 知识点总结
一、点在坐标系中的平移
平面直角坐标内点的平移规律,设a>0,b>0:向右平移a个单位
(1)一次平移:P(x,y) P'(x+a,y)
P(x,y) P'(x,y -b)向下平移b个单位
P(x,y)
P(x- a,y+b)
向左平移a个单位
(2)二次平移: 再向上平移b个单位
二、图形在坐标系中的平移
在平面直角坐标系内,把一个图形各个点的横坐标都加上(或减去)一个整数a,相应的新图形就是把原图形向右(或向左)平移a个单位长度;如果把它各个点的纵坐标都加(或减去)一个整数a,相应的新图形就是把原图形向上(或向下)平移a个单位长度.(即:横坐标,右移加,左移减;纵坐标,上移加,下移减.)
· 典例分析
【典例1】在直角坐标系中,已知线段,点的坐标为,点的坐标为,如图1所示.
(1)平移线段到线段,使点的对应点为,点的对应点为,若点的坐标为,求点的坐标;
(2)在第(1)的条件下,求三角形的面积;
(3)平移线段到线段,使点在轴的正半轴上,点在第二象限内,连接,,如图2所示.若(表示三角形的面积),求点、的坐标.
【思路点拨】
(1)首先根据B,C点的坐标找到点的平移方式,然后根据点的平移规律即可得出答案;
(2)分别过点C,D作轴于点E,轴与点F,根据,即可求解;
(3)首先根据B,C点的坐标找到点的平移方式,然后设出点C,D的坐标,利用面积求解即可.
【解题过程】
(1)解:点的坐标为,平移后的对应点的坐标为,
∴可设,
∴,
即:点B向左平移5个单位,再向上平移4个单位得到点C,
∵点的坐标为,
∴A点平移后的对应点;
(2)解:如图,分别过点C,D作轴于点E,轴与点F,则,
∵,
∴,
∴;
(3)解:如图,连接,
设点的坐标为,
∵点C在y轴上,点D在第二象限,
∴线段向左平移3个单位,再向上平移y个单位得到线段,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
· 学霸必刷
1.(2023七年级下·浙江·专题练习)如图所示,把三角形向上平移3个单位长度,再向右平移2个单位长度,得到三角形.
(1)在图中画出三角形;
(2)写出点的坐标;
(3)在y轴上是否存在一点P,使得三角形与三角形面积相等?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,说明理由.
【思路点拨】
(1)根据平移的要求分别确定点的位置,即可得到三角形;
(2)根据(1)的图形即可得到点的坐标;
(3)先求出三角形的面积为,设点P的坐标为,列出方程,求出或,即可求出点P的坐标.
【解题过程】
(1)解:如图,三角形即为所求作的三角形;
(2)解:点的坐标为,点的坐标为;
(3)解:由题意得三角形的面积为,
设点P的坐标为,
∵三角形与三角形面积相等,
∴,
∴即,
∴或,
∴或,
∴点P的坐标是或.
2.(22-23七年级下·湖北武汉·阶段练习)如图,三角形是由三角形经过某种平移得到的,点A与点,点B与点,点C与点分别对应,且这六个点都在格点上,观察各点以及各点坐标之间的关系,解答下列问题:
(1)分别写出点B和点的坐标,并说明三角形是由三角形经过怎样的平移得到的?
(2)连接,直接写出与之间的数量关系;
(3)若点是三角形ABC内一点,它随三角形按(1)中方式平移后得到的对应点为点,求a和b的值.
【思路点拨】
本题主要考查了坐标与图形,根据平移前后点的坐标判断平移方式,平移的性质,解题的关键在于能够熟练掌握点坐标平移的规律.
(1)根据点在坐标轴的位置得到点B的坐标为,点的坐标为, 由此即可得到平移方式;
(2)由平移的性质可得,则,再根据轴,得到,则;
(3)根据平移方式可以得到,,由此求解即可.
【解题过程】
(1)解:由题图知,点B的坐标为,点的坐标为,,
∴三角形是由三角形先向左平移3个单位长度,再向下平移3个单位长度得到的.
(2)与之间的数量关系为,
解:由平移的性质可得,
∴,
∵点B的坐标为,点的坐标为,
∴轴,
∴,
∴,
∴与之间的数量关系为;
(3)解:由平移方式可得是点先向左平移3个单位长度,再向下平移3个单位长度得到的,
∴,,,
∴,,
∴的值是3,的值是4.
3.(2024七年级下·全国·专题练习)在平面直角坐标系中,O为原点,点,,.
(1)如图①,则三角形的面积为 ;
(2)如图②,将点B向右平移7个单位长度,再向上平移4个单位长度,得到对应点D.
①求三角形的面积;
②点是一动点,若的面积等于的面积.请直接写出点P坐标.
【思路点拨】
本题考查了坐标与图形、点的平移、绝对值方程等知识,掌握运用数形结合的思想分析解决问题是解题关键.
(1)根据题意得出,,,然后根据三角形面积公式直接计算即可;
(2)①连接,过点作轴于点,过点作轴于点,由平移的性质可得点坐标,根据进行计算即可得到答案;②根据的面积等于的面积,求解即可.
【解题过程】
(1)解:∵,,,
∴,,,
∴,
∴.
故答案为:6;
(2)解: ①连接,过点作轴于点,过点作轴于点,
将点向右平移7个单位长度,再向上平移4个单位长度,得到对应点坐标为
∴,,
∴
;
②如下图,
根据题意,点,且,
即有,
解得,
∴点坐标为或.
4.(22-23七年级下·广东广州·期中)如图1,在平面直角坐标系中,,其中,满足,现将线段先向上平移3个单位长度,再向右平移5个单位长度,得到线段.
(1)直接与出点,,,的坐标:______,______,______,______;
(2)若点在轴上,且使得三角形的面积是三角形面和的倍,求点坐标;
(3)如图2,点是三角形内部的一个动点,连接,,,若三角形与三角形面积之比为,求,之间满足的关系式.
【思路点拨】
(1)先根据非负数的性质求出、的值,得到、的坐标,再根据“右加左减,上加下减”的平移规律求出、的坐标;
(2)先求得和,再根据,求得的长度,根据,即可求得点坐标;
(3)用含,式子表示和,再根据题意列出等式即可.
【解题过程】
(1)解: ,
,,
,,
,,
将线段先向上平移3个单位长度,再向右平移5个单位长度,得到线段,
,,
故答案为:,,,;
(2)解:由(1)知,,,,,
,,
,
,
,
,
,
,;
(3)解: ,
,
三角形与三角形面积之比为,
,
整理得:或者或者.
5.(22-23七年级下·福建厦门·期末)若点的坐标满足时,我们称点为“横和点”.
(1)判断点是否为“横和点”,并说明理由;
(2)在平面直角坐标系中,将三角形平移得到三角形,点,,的对应点分别是点,,.已知点,点,点,点是“横和点”,点的横坐标为,且.
①若点是“横和点”,且三角形的面积为2,求的值;
②若点的坐标是,点恰好落在轴上,判断点是否为“横和点”,并说明理由.
【思路点拨】
(1)根据“横和点”的定义进行求解即可;
(2)①先根据“横和点”的定义推出,,再根据点坐标的平移规律得到三角形向右平移m个单位长度,向上平移或向下平移个单位长度得到三角形,进而推出,再由三角形的面积为2,列出方程求解即可;
②先求出,再根据点坐标平移规律推出,进而求出点F的坐标为,由此根据“横和点”的定义判断即可.
【解题过程】
(1)解:(1)点是“横和点”,理由如下:
∵,
∴点是“横和点”;
(2)解:①∵点是“横和点”,
∴,即
又∵点是“横和点”,
∴,即,
∵将三角形平移得到三角形,点D与点B的纵坐标相同,点E与点A的横坐标相同,
∴三角形向右平移m个单位长度,向上平移或向下平移个单位长度得到三角形,
∴,即,
∵三角形的面积为2,
∴,
∴
∴,
解得(负值舍去);
②点F是否为“横和点”,理由如下:
∵点E落在x轴上,
∴,
∵将三角形平移得到三角形,
∴,即,
∴,
∵点的坐标是,
∴点F的坐标为,即,
∵,
∴点F是“横和点”.
6.(22-23七年级下·湖北武汉·阶段练习)如图,平面直角坐标系中,,,,,.
(1)求的面积;
(2)如图,点以每秒个单位的速度向下运动至,与此同时,点从原点出发,以每秒个单位的速度沿轴向右运动至,秒后,、、在同一直线上,求的值;
(3)如图,点在线段上,将点向右平移个单位长度至点,若的面积等于,求点坐标.
【思路点拨】
(1)由非负数的性质求出,求出,由三点的坐标可求出答案;
(2)根据三角形的面积关系可得出答案;
(3)连接,设,由三角形面积关系得出,由平移的性质得出,根据三角形的面积关系可求出答案.
【解题过程】
(1),,,
,,
,,
,
,,,
,,
;
(2)由题意知:,,
,
,
.
(3)连接,,
设,
,
,
,
点向右平移个单位长度得到点,
,
,
,
,
,
7.(22-23七年级下·云南昆明·期末)如图,已知点,满足.将线段先向上平移4个单位,再向右平移1个单位后得到线段,连接,.
(1)直接写出点A和点B的坐标;
(2)点M从O点出发,以每秒1个单位的速度向上平移运动.设运动时间为t秒,当t为多少时,四边形的面积等于?
(3)在(2)的条件下,点M从O点出发的同时,点N从B点出发,以每秒个单位的速度向左平移运动,设射线交y轴于点E.在运动过程中的值是否会发生变化?若不变,请求出它的值;若变化,请说明理由.
【思路点拨】
(1)本题考查绝对值的非负性,完全平方的非负性,利用非负性可求a,b的值,即可得到答案;
(2)本题考查平移的性质,由平移的性质可得点,点,,,,,由面积关系可求解;
(3)分点B在线段上,点B在的延长线上两种情况讨论,由面积和差关系可求解;
【解题过程】
(1)解:∵,,,
∴,,
∴点,点;
(2)解:∵将线段先向上平移4个单位,再向右平移1个单位后得到线段,,点,
∴点,点,,,
∴,,
∴四边形的面积,
∵四边形的面积等于,
∴点M在点C下方,
∴四边形的面积四边形的面积,
∴;
(3)解:的值不会变化,
理由:如图1,当点N在线段上时,
∵,
∴;
如图2,当点N在x轴的负半轴时,
∵,
∴,
综上所述:是定值8.
8.(22-23七年级下·湖北武汉·期中)如图,平面直角坐标系中,,.
(1)求A、B、C的坐标和的面积;
(2)如图2,点A以每秒s个单位的速度向上运动至,与此同时,点从原点出发,以每秒1个单位的速度沿x轴向右运动至,4秒后,在同一直线上,求s的值;
(3)如图3,点D在线段上,将点D向上平移2个单位长度至E点,若的面积等于,求点D的坐标.
【思路点拨】
(1)非负性求出,进而求出的值,得到A、B、C的坐标,利用三角形的面积公式,进行求解即可;
(2)根据,构建方程求解即可;
(3)连接,设,由三角形面积关系得出,由平移的性质得出,根据三角形的面积关系,求解即可.
【解题过程】
(1)解:∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴的面积为;
(2)由题意,得:,
∵ ,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得:;
(3)连接,
设,
∵,
∴,
∴,
∵将点D向上平移2个单位长度至E点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
9.(22-23七年级下·湖北武汉·期中)在平面直角坐标系中,点满足.
(1)直接写出点A的坐标;
(2)如图,将线段沿x轴向右平移5个单位长度后得到线段(点O与点B对应),在线段上取点,当时,求D点的坐标;
(3)在(2)的条件下,x轴上是否存在点F使得,若存在,求出F点坐标;若不存在,请说明理由.
【思路点拨】
(1)根据非负数的性质求出a值,从而可得b值;
(2)设D的坐标为,根据平移得到,,则有,分别表示出相应部分的面积,根据,可得方程,解之求出x值即可得解;
(3)分点F在D点左侧,点F在D点右侧,两种情况,设,表示出,根据已知面积,列出方程,解之即可.
【解题过程】
(1)解:∵,
∴,,
∴,
∴,
∴;
(2)设D的坐标为,由平移可得:,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,,
又∵,
即,解得,
∴;
(3)存在,理由是:
由(2)知,
当点F在D点左侧时,设,则,
∵,
解得,
∴F点坐标为,
当点F在D点右侧时,设,则,
∵,
解得,
∴F点坐标为,
综上所述,F点坐标为或.
10.(22-23七年级下·福建福州·期末)如图1,在平面直角坐标系中,已知点,,将线段平移至线段,使点的对应点恰好落在轴的正半轴上,设点的坐标为,点的对应点在第一象限.
(1)求点的坐标(用含的式子表示);
(2)连接,.如图2,若三角形的面积为8,求的值;
(3)连接,如图3,分别作和的平分线,交于点,试探究,和之间的等量关系,并说明理由.
【思路点拨】
(1)由A,C的坐标变化得出平移方式,从而可得答案;
(2)如图,过作轴于,过作轴于H,可得,,结合,,,可得,,由,再建立方程求解即可;
(3)如图,过作,由平移的性质可得:,可得,可得,,,,证明,再结合角平分线可得结论.
【解题过程】
(1)解:∵点,,设点的坐标为,
∴平移方式为向右平移个单位长度,再向上平移1个单位长度,
∴;
(2)如图,过作轴于,过作轴于H,
∴,,而,,,
∴,,
∴,
∴,
解得:;
(3);理由如下:
如图,过作,
由平移的性质可得:,
∴,
∴,,,,
∴,
∵平分,平分,
∴,,
∴.
11.(23-24七年级上·黑龙江绥化·期中)如图,在平面直角坐标系中,点,的坐标分别为,,且、满足,现同时将点,分别向下平移2个单位,再向左平移1个单位,分别得到点,的对应点,,连接,,.
(1)求点C,D的坐标及四边形的面积.
(2)点是四边形上的一个动点,连接,.当点在上移动时(不与,重合)求的值.
(3)当点运动到什么位置时,直线将四边形的面积分成两部分?(直接写出答案)
【思路点拨】
(1)根据条件确定A,B坐标,根据平移得到C,D两点的坐标;由A,B,C,D坐标确定四边形底和高,即可求面积;
(2)过点作的平行线,根据平行线的性质可得,从而可得答案;
(3)由,,如图,直线将四边形的面积分成两部分,此时,重合,,当时,设,如图,再利用梯形的面积公式可得答案.
【解题过程】
(1)解:∵,
,
,
将点,分别向下平移2个单位,再向左平移1个单位,
,
;
(2)解:由(1)中、,可得;
如图所示,过点作,则,
,
,
,不发生变化;
(3)解:∵,,
如图,直线将四边形的面积分成两部分,
∴,
此时,重合,,
当时,设,如图,
∴,
解得:,
此时,
综上:当的坐标为或时,直线将四边形的面积分成两部分.
12.(2023九年级上·全国·专题练习)如图,在平面直角坐标系中,点,的坐标分别为,,且,满足,现将线段先向上平移个单位长度,再向右平移个单位长度得到线段,其中点对应点为,点对应点为,连接,.
(1)请直接写出,两点的坐标;
(2)如图,点是线段上的一个动点,点是线段的一个定点,连接,,当点在线段上移动时(不与,重合),探究,,之间的数量关系,并说明理由;
(3)在坐标轴上是否存在点,使三角形的面积与三角形的面积相等?若存在,请求出点的坐标;若不存在,试说明理由.
【思路点拨】
()根据非负数的性质求出,,即可求出答案;
()过点作直线,则,再判断出,即可得出结论;
()先求出的面积,再分点在轴和轴上两种情况,根据三角形面积公式建立方程求解,即可得出答案.
【解题过程】
(1)∵,
∴,,
∴,,
∴,;
(2),
理由:如图,过点作直线,
,
线段由线段平移得到,
,
,
,
,
,
,
∴;
(3)如图,依题意可得,,,,
,,,
,
当点在轴上时,设点,
则,
,
,
或;
②当点在轴上时,设点,
则,
,
,
或,
综上所述,存在点,使三角形的面积与三角形的面积相等,点的坐标为或或或.
13.(22-23七年级下·河南洛阳·期末)如图,在平面直角坐标系中,点,的坐标分别为,.将线段向下平移2个单位长度,再向左平移4个单位长度,得到线段,连接,.
(1)直接写出坐标:点(_____,______),点(_____,______);
(2),分别是线段,上的动点,点从点出发向点运动,速度为每秒1个单位长,点从点出发向点运,速为每秒个单位长度,两点同时出发,求几秒后轴?
(3)若点是轴正半轴上一动点(不与点重合),问、与存在怎样的数量关系?请直接写出结论.
【思路点拨】
(1)利用平移变换的性质求解;
(2)设秒后轴,构建方程求解即可;
(3)分两种情形:①当点在点左侧时;②当点在点右侧时,利用平行线的性质分别求解即可.
【解题过程】
(1)解:由题意,可得 ,.
故答案为:,3,,;
(2)设秒后轴,如下图,则,,
∵,
∴,
∴,,
∵轴,
∴,
,
解得,
∴秒时,轴;
(3)①如下图中,当点在点左侧时,
作,连接,,
∴,
由平移的性质可知,
∴,
∴,
∴,
即;
②如图2中,当点在点右侧时,
作,连接,,
∴,
由平移的性质可知,
∴,
∴,
即.
综上所述,、与存在的数量关系为或.
14.(2023八年级上·江苏·专题练习)在平面直角坐标系中,点,,,满足.
(1)求点A,的坐标;
(2)如图1,平移线段至,使点A的对应点落在轴正半轴上,连接,.若,求点的坐标;
(3)如图2,平移线段至,点的对应点的坐标为,与轴的正半轴交于点,求点的坐标.
【思路点拨】
本题考查的是坐标与图形面积,坐标系内点的平移规律,算术平方根的非负性的性质:
(1)根据非负数的性质先求解,的值,从而可得答案;
(2)如图,过作轴的平行线,与过A,作轴的平行线交于点,,设,结合,再建立方程求解即可;
(3)确定平移方式为先向右平移4个单位,再向上平移1个单位,可得,如图,过作轴的平行线与过作轴的平行线交于点,与轴交于点,求解,设,可得,再解方程可得答案;
熟练运用等面积法建立方程是解本题的关键.
【解题过程】
(1)解: ,,
,,
,,
,;
(2)解:如图,过作轴的平行线,与过A,作轴的平行线交于点,,
,横坐标为0,
则A到向右平移了1个单位,,
设,
,
,
,
,
由平移的性质可得:,即;
(3)解:,,
平移方式为先向右平移4个单位,再向上平移1个单位,
,
,
如图,过作轴的平行线与过作轴的平行线交于点,与轴交于点,
,,
,
设,
,
解得:,
,
.
15.(22-23七年级下·福建福州·期中)如图1,在平面直角坐标系中,点A、在坐标轴上,其中,,且满足.
(1)求、两点的坐标;
(2)将线段平移到.点A的对应点是.点的对应点是.且、两点也在坐标轴上,过点作直线,垂足为,交于点.请在图1中画出图形,直接写出点的坐标,并证明;
(3)如图2,将平移到、点A对应点,连接、,交轴于点,若的面积等于12,求点的坐标及的值.
【思路点拨】
(1)根据绝对值和算术平方根的非负性,求出a、b的值,即可得出答案;
(2)根据平移得出,,证明,根据证明,得出;根据平行线的性质得出,即可得出;
(3)过点作轴于点,根据的面积等于12,求出即可;过作于,过A作于,根据的面积等于12,求出,即可得出答案.
【解题过程】
(1)解:,
,且,
,,
点A的坐标为,点的坐标为;
(2)解:如图1,由平移的性质可知:,,
,
∴,
∴,
;
∵将线段平移到,点A的对应点是.即将线段向左平移4个单位,向下平移3个单位;
故点 的对应点.
.
(3)解:如图2,过点作轴于点,
由(1)可知,A、两点的坐标为,,
,,
点的坐标为,
,,
的面积等于12,
,
,
即,
解得:,
点的坐标为;
过作于,过A作于,
则,,,,
,
的面积等于12,
,
即,
解得:,
,
,
即点的坐标为,的值为.
16.(22-23七年级下·广东广州·阶段练习)如图所示,在x轴上、点B在y轴上,将沿x轴负方向平移,平移后的图形为,且点C的坐标为.
(1)直接写出点E的坐标___________;
(2)在四边形中,点P从点B出发,沿“”移动.若点P的速度为每秒1个单位长度,运动时间为t秒,回答下列问题:
①当t=___________秒时,点P的横坐标与纵坐标互为相反数;
②求在运动过程中是否存在点P,使得△PEB的面积是△CAB面积的一半,若存在,求出点P的坐标:若不存在,试说明理由;
③当时,设,,试问,,之间的数量关系能否确定?若能,请用含x,y的式子表示z,写出过程;若不能,说明理由.
【思路点拨】
(1)根据平移的性质即可得到结论;
(2)①由点的坐标为.得到,,由于点的横坐标与纵坐标互为相反数;于是确定点在线段上,有,即可得到结果;
②当点在线段上时,由题意得,此时点的坐标,根据△PEB的面积是△CAB面积的一半,得到,解得,即可得到点坐标为;当点在线段上时,由题意得,此时点的坐标,根据△PEB的面积是△CAB面积的一半,得到,解得,此时点坐标为,问题得解;
③在运动过程中存在点P,使得△PEB的面积是△CAB面积的一半,此时点坐标为或;③过作交于,证明,得到,,即可得到,从而得到.
【解题过程】
(1)解:∵点B在y轴上,点C的坐标为,沿x轴负方向平移,得到,
∴沿轴负方向平移3个单位得到,
∵点的坐标是,
∴点的坐标是;
故答案为:
(2)解:①∵点的坐标为.
,,
∵点的横坐标与纵坐标互为相反数;
点在线段上,
,
即
当秒时,点的横坐标与纵坐标互为相反数;
故答案为:2
②如图1,当点在线段上时,由题意得,此时点的坐标,
∵△PEB的面积是△CAB面积的一半,
∴
解得,
此时点坐标为;
如图2,当点在线段上时,由题意得,此时点的坐标,
∵△PEB的面积是△CAB面积的一半,
∴,
解得,
此时点坐标为.
答:在运动过程中存在点P,使得△PEB的面积是△CAB面积的一半,此时点坐标为或;
③能确定.
如图3,过作交于,
∵,
∴,
,,
,
.
17.(22-23七年级下·重庆开州·期末)(1)如图1,在平面直角坐标系中,满足.直接写出a、b的值:__________;__________;
(2)如图2,在(1)问条件下将线段向右平移,平移后A、B的对应点分别为D、E,线段交y轴于点C,当和面积相等时,求点D、点E的坐标;
(3)在(2)问的条件下,延长交x轴于点F,点F的坐标为,过点E作直线轴,动点P从点E沿直线l以每秒2个单位长度的速度向左运动,同时动点Q从点F沿x轴以每秒个单位的速度向右运动,当最小时,直接写出三角形的面积.
【思路点拨】
(1)利用算术平方根的非负性求解即可;
(2)由(1)知:,设平移的距离为m,则点D、E的坐标分别为,过点D作轴于点M,过点E作轴于点N,则由,得,即,解得,即可求得点D,E的坐标;
(3)过点D作轴于点H,过点E作轴于点G,由,,求得,由垂线段最短可知,当最小时,则,得运动时间为秒,易得,由即可求得三角形的面积.
【解题过程】
解:(1)∵,
∴
∴;
故答案为:4,;
(2)由(1)知:,
设平移的距离为m,则点D、E的坐标分别为:,
过点D作轴于点M,过点E作轴于点N,
则,
若,则,
,
,
解得:,
∴点D的坐标为,点E的坐标为;
(3)由(2)可知点D的坐标为,点E的坐标为,过点D作轴于点H,过点E作轴于点G,则,,,,,
则,
∴,
∵轴,点P从点E沿直线l以每秒2个单位长度的速度向左运动,
∴点的纵坐标始终为8,,,
由垂线段最短可知,当最小时,,即轴,
则,此时点的横坐标始为,则,
∴,则运动时间为:秒,
∵动点Q从点F沿x轴以每秒个单位的速度向右运动,
∴,
∵点F的坐标为,
∴
∴.
18.(22-23七年级下·黑龙江哈尔滨·期末)如图,在平面直角坐标系中,为坐标原点,,,将线段平移后得到线段,点在轴上,连接、,交轴于点,轴.
(1)直接写出点、点的坐标;
(2)点为线段上一点,点的横坐标为,连接、,用含的式子表示三角形的面积(不要求写出取值范围);
(3)在(2)的条件下,线段与线段重合(点与点重合,点与点重合),将线段沿轴向下平移,连接、、、、,当三角形的面积比三角形的面积大2时,,求点的坐标.
【思路点拨】
(1)根据轴,得到点纵坐标为,利用平行的性质,得到点坐标,进而得到点坐标;
(2)根据题意画出图形,利用三角形的面积公式进行求解即可;
(3)分点在线段上和在线段的延长线上,两种情况进行讨论求解.
【解题过程】
(1)∵点平移后在轴上,
∴点先向右平移4个单位,
∵轴,
∴点纵坐标为,
∴点向上平移2个单位,
∴平移规则为,先向右平移4个单位,再向上平移2个单位,
∴;
(2)如图:
∵
∴,
∵的横坐标为,
∴的画积为;
(3)①当在上时,如图:
设,则,
∵,,
∴,,
∴,,
∵的面积比三角形的面积大2,
∴,
解得:,
∴,
∴;
②当在的延长线上时,如图:
设,则,
∴,,
∵的面积比三角形的面积大2,
∴,
解得:,
∴,
∴;
综上:或.
19.(22-23七年级上·黑龙江哈尔滨·期末)如图1:在平面直角坐标系内,O为坐标原点,线段两端点在坐标轴上且点,点,将向右平移4个单位长度至的位置.
(1)直接写出点C的坐标______;
(2)如图2,过点C作轴于点D,在x轴正半轴有一点,过点E作x轴的垂线,在垂线上有一动点P,求三角形的面积;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接,当的面积为时,求点P的坐标.
【思路点拨】
本题考查了点的平移,在平面直角坐标系中动点产生三角形的面积;
(1)由点的平移即可求解;
(2)由即可求解;
(3)①当在的上方时,将补成直角梯形,设,由即可求解;②当在轴上方,的下方时,由可判断此情况不存在;③当在的下方时,将补成直角梯形,同理①即可求解;
掌握“割补法”求面积,能根据动点的位置进行分类讨论,并将面积转化为是解题的关键.
【解题过程】
(1)解:由平移得
;
故答案:;
(2)解:如图,
轴,
,
,
∵,轴,
;
故三角形的面积为;
(3)解:①当在的上方时,
如图,将补成直角梯形,
设,
,,,,,
,
的面积为,
,
解得:,
;
②当在轴上方,的下方时,
,
此种情况不存在;
③当在的下方时,
如图,将补成直角梯形,
设,
,,,,,
,
的面积为,
,
解得:,
;
综上所述:点P的坐标为或.
20.(22-23七年级下·湖北武汉·期末)已知,d为4的算术平方根,点,,,且.
(1)直接写出 , , ;
(2)如图1,若点C在直线AB上,求a的值 ;
(3)平移线段AB,点A的对应点M在y轴的正半轴上,点B的对应点N恰好在x轴的负半轴上,点P以每秒3个单位长度从点M向y轴负半轴运动,同时,点Q以每秒2个单位长度从N点向x轴正半轴运动,直线NP,MQ交于点D,设点P,Q运动的时间为t秒.
①如图2,当时,探究三角形MPD的面积和三角形NQD的面积的数量关系,并说明理由;
②若三角形MDN的面积为10,直接写出点D的坐标.
【思路点拨】
(1)由算术平方根、绝对值的非负性知,解得,,;
(2)过A作轴,连接,则, ,求得.(3)根据题意,,沿y轴负方向平移2个单位,得,,①,, ,,于是, 可证. ② 时,,,,点D不存在.当,如图1,点D在三角形内部,此时,不符合题意.当时,如图2,点D在第四象限,设,由①得,得,连接OD,则,解得;当时,如图3,点D在第二象限,得,连接OD,则,解得.
【解题过程】
(1)由知,
,,解得,
;
(2)过A作轴,连接.
由(1)得,,,
,
,,
,
解得.
(3)依题意,平移后点的对应点M在y轴的正半轴上,点的对应点N在x轴的负半轴上,
∴,沿y轴负方向平移2个单位,
∴,
①.
理由如下:由题意得,,
,,
,
,
,
,
即.
②或.
当 时,,
PQ可以看作由MN向下平移3个单位长度,向右平移2个单位长度得到,
此时,点D不存在.
当,如图1,点D在三角形内部,此时,不符合题意.
当时,如图2,点D在第四象限,
设,由①得
连接OD,
,
当时,如图3,点D在第二象限,
连接OD,
,
综上,点D的坐标为或.
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专题4.2 平面直角坐标系中平移与几何综合
· 思维方法
正向思维:是一类常规性的、传统的思维形式,指的是大家按照自上而下,由近及远、从左到右、从可知到未知等一般而言的线性方向做出探究问题的思维途径。
逆向思维:是指在剖析、破解数学难题进程中,可以灵活转换思维方向,从常规思维的相反方向出发进行探索的思维方式,比如正向思维无法解决问题时可反其道而行采取逆向思维,直接证明有困难时可采用间接证明。
分类讨论思想:当问题所给的对象不能进行统一研究时,我们就需要对研究对象进行分类,然后对每一类分别进行研究,得出每一类的结论,最后综合各类的结果,得到整个问题的解答。分类讨论的分类并非是随心所欲的,而是要遵循以下基本原则:
1. 不重(互斥性)不漏(完备性);
2. 按同一标准划分(同一性);
3. 逐级分类(逐级性)。
· 知识点总结
一、点在坐标系中的平移
平面直角坐标内点的平移规律,设a>0,b>0:向右平移a个单位
(1)一次平移:P(x,y) P'(x+a,y)
P(x,y) P'(x,y -b)向下平移b个单位
P(x,y)
P(x- a,y+b)
向左平移a个单位
(2)二次平移: 再向上平移b个单位
二、图形在坐标系中的平移
在平面直角坐标系内,把一个图形各个点的横坐标都加上(或减去)一个整数a,相应的新图形就是把原图形向右(或向左)平移a个单位长度;如果把它各个点的纵坐标都加(或减去)一个整数a,相应的新图形就是把原图形向上(或向下)平移a个单位长度.(即:横坐标,右移加,左移减;纵坐标,上移加,下移减.)
· 典例分析
【典例1】在直角坐标系中,已知线段,点的坐标为,点的坐标为,如图1所示.
(1)平移线段到线段,使点的对应点为,点的对应点为,若点的坐标为,求点的坐标;
(2)在第(1)的条件下,求三角形的面积;
(3)平移线段到线段,使点在轴的正半轴上,点在第二象限内,连接,,如图2所示.若(表示三角形的面积),求点、的坐标.
【思路点拨】
(1)首先根据B,C点的坐标找到点的平移方式,然后根据点的平移规律即可得出答案;
(2)分别过点C,D作轴于点E,轴与点F,根据,即可求解;
(3)首先根据B,C点的坐标找到点的平移方式,然后设出点C,D的坐标,利用面积求解即可.
【解题过程】
(1)解:点的坐标为,平移后的对应点的坐标为,
∴可设,
∴,
即:点B向左平移5个单位,再向上平移4个单位得到点C,
∵点的坐标为,
∴A点平移后的对应点;
(2)解:如图,分别过点C,D作轴于点E,轴与点F,则,
∵,
∴,
∴;
(3)解:如图,连接,
设点的坐标为,
∵点C在y轴上,点D在第二象限,
∴线段向左平移3个单位,再向上平移y个单位得到线段,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
· 学霸必刷
1.(2023七年级下·浙江·专题练习)如图所示,把三角形向上平移3个单位长度,再向右平移2个单位长度,得到三角形.
(1)在图中画出三角形;
(2)写出点的坐标;
(3)在y轴上是否存在一点P,使得三角形与三角形面积相等?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,说明理由.
2.(22-23七年级下·湖北武汉·阶段练习)如图,三角形是由三角形经过某种平移得到的,点A与点,点B与点,点C与点分别对应,且这六个点都在格点上,观察各点以及各点坐标之间的关系,解答下列问题:
(1)分别写出点B和点的坐标,并说明三角形是由三角形经过怎样的平移得到的?
(2)连接,直接写出与之间的数量关系;
(3)若点是三角形ABC内一点,它随三角形按(1)中方式平移后得到的对应点为点,求a和b的值.
3.(2024七年级下·全国·专题练习)在平面直角坐标系中,O为原点,点,,.
(1)如图①,则三角形的面积为 ;
(2)如图②,将点B向右平移7个单位长度,再向上平移4个单位长度,得到对应点D.
①求三角形的面积;
②点是一动点,若的面积等于的面积.请直接写出点P坐标.
4.(22-23七年级下·广东广州·期中)如图1,在平面直角坐标系中,,其中,满足,现将线段先向上平移3个单位长度,再向右平移5个单位长度,得到线段.
(1)直接与出点,,,的坐标:______,______,______,______;
(2)若点在轴上,且使得三角形的面积是三角形面和的倍,求点坐标;
(3)如图2,点是三角形内部的一个动点,连接,,,若三角形与三角形面积之比为,求,之间满足的关系式.
5.(22-23七年级下·福建厦门·期末)若点的坐标满足时,我们称点为“横和点”.
(1)判断点是否为“横和点”,并说明理由;
(2)在平面直角坐标系中,将三角形平移得到三角形,点,,的对应点分别是点,,.已知点,点,点,点是“横和点”,点的横坐标为,且.
①若点是“横和点”,且三角形的面积为2,求的值;
②若点的坐标是,点恰好落在轴上,判断点是否为“横和点”,并说明理由.
6.(22-23七年级下·湖北武汉·阶段练习)如图,平面直角坐标系中,,,,,.
(1)求的面积;
(2)如图,点以每秒个单位的速度向下运动至,与此同时,点从原点出发,以每秒个单位的速度沿轴向右运动至,秒后,、、在同一直线上,求的值;
(3)如图,点在线段上,将点向右平移个单位长度至点,若的面积等于,求点坐标.
7.(22-23七年级下·云南昆明·期末)如图,已知点,满足.将线段先向上平移4个单位,再向右平移1个单位后得到线段,连接,.
(1)直接写出点A和点B的坐标;
(2)点M从O点出发,以每秒1个单位的速度向上平移运动.设运动时间为t秒,当t为多少时,四边形的面积等于?
(3)在(2)的条件下,点M从O点出发的同时,点N从B点出发,以每秒个单位的速度向左平移运动,设射线交y轴于点E.在运动过程中的值是否会发生变化?若不变,请求出它的值;若变化,请说明理由.
8.(22-23七年级下·湖北武汉·期中)如图,平面直角坐标系中,,.
(1)求A、B、C的坐标和的面积;
(2)如图2,点A以每秒s个单位的速度向上运动至,与此同时,点从原点出发,以每秒1个单位的速度沿x轴向右运动至,4秒后,在同一直线上,求s的值;
(3)如图3,点D在线段上,将点D向上平移2个单位长度至E点,若的面积等于,求点D的坐标.
9.(22-23七年级下·湖北武汉·期中)在平面直角坐标系中,点满足.
(1)直接写出点A的坐标;
(2)如图,将线段沿x轴向右平移5个单位长度后得到线段(点O与点B对应),在线段上取点,当时,求D点的坐标;
(3)在(2)的条件下,x轴上是否存在点F使得,若存在,求出F点坐标;若不存在,请说明理由.
10.(22-23七年级下·福建福州·期末)如图1,在平面直角坐标系中,已知点,,将线段平移至线段,使点的对应点恰好落在轴的正半轴上,设点的坐标为,点的对应点在第一象限.
(1)求点的坐标(用含的式子表示);
(2)连接,.如图2,若三角形的面积为8,求的值;
(3)连接,如图3,分别作和的平分线,交于点,试探究,和之间的等量关系,并说明理由.
11.(23-24七年级上·黑龙江绥化·期中)如图,在平面直角坐标系中,点,的坐标分别为,,且、满足,现同时将点,分别向下平移2个单位,再向左平移1个单位,分别得到点,的对应点,,连接,,.
(1)求点C,D的坐标及四边形的面积.
(2)点是四边形上的一个动点,连接,.当点在上移动时(不与,重合)求的值.
(3)当点运动到什么位置时,直线将四边形的面积分成两部分?(直接写出答案)
12.(2023九年级上·全国·专题练习)如图,在平面直角坐标系中,点,的坐标分别为,,且,满足,现将线段先向上平移个单位长度,再向右平移个单位长度得到线段,其中点对应点为,点对应点为,连接,.
(1)请直接写出,两点的坐标;
(2)如图,点是线段上的一个动点,点是线段的一个定点,连接,,当点在线段上移动时(不与,重合),探究,,之间的数量关系,并说明理由;
(3)在坐标轴上是否存在点,使三角形的面积与三角形的面积相等?若存在,请求出点的坐标;若不存在,试说明理由.
13.(22-23七年级下·河南洛阳·期末)如图,在平面直角坐标系中,点,的坐标分别为,.将线段向下平移2个单位长度,再向左平移4个单位长度,得到线段,连接,.
(1)直接写出坐标:点(_____,______),点(_____,______);
(2),分别是线段,上的动点,点从点出发向点运动,速度为每秒1个单位长,点从点出发向点运,速为每秒个单位长度,两点同时出发,求几秒后轴?
(3)若点是轴正半轴上一动点(不与点重合),问、与存在怎样的数量关系?请直接写出结论.
14.(2023八年级上·江苏·专题练习)在平面直角坐标系中,点,,,满足.
(1)求点A,的坐标;
(2)如图1,平移线段至,使点A的对应点落在轴正半轴上,连接,.若,求点的坐标;
(3)如图2,平移线段至,点的对应点的坐标为,与轴的正半轴交于点,求点的坐标.
15.(22-23七年级下·福建福州·期中)如图1,在平面直角坐标系中,点A、在坐标轴上,其中,,且满足.
(1)求、两点的坐标;
(2)将线段平移到.点A的对应点是.点的对应点是.且、两点也在坐标轴上,过点作直线,垂足为,交于点.请在图1中画出图形,直接写出点的坐标,并证明;
(3)如图2,将平移到、点A对应点,连接、,交轴于点,若的面积等于12,求点的坐标及的值.
16.(22-23七年级下·广东广州·阶段练习)如图所示,在x轴上、点B在y轴上,将沿x轴负方向平移,平移后的图形为,且点C的坐标为.
(1)直接写出点E的坐标___________;
(2)在四边形中,点P从点B出发,沿“”移动.若点P的速度为每秒1个单位长度,运动时间为t秒,回答下列问题:
①当t=___________秒时,点P的横坐标与纵坐标互为相反数;
②求在运动过程中是否存在点P,使得△PEB的面积是△CAB面积的一半,若存在,求出点P的坐标:若不存在,试说明理由;
③当时,设,,试问,,之间的数量关系能否确定?若能,请用含x,y的式子表示z,写出过程;若不能,说明理由.
17.(22-23七年级下·重庆开州·期末)(1)如图1,在平面直角坐标系中,满足.直接写出a、b的值:__________;__________;
(2)如图2,在(1)问条件下将线段向右平移,平移后A、B的对应点分别为D、E,线段交y轴于点C,当和面积相等时,求点D、点E的坐标;
(3)在(2)问的条件下,延长交x轴于点F,点F的坐标为,过点E作直线轴,动点P从点E沿直线l以每秒2个单位长度的速度向左运动,同时动点Q从点F沿x轴以每秒个单位的速度向右运动,当最小时,直接写出三角形的面积.
18.(22-23七年级下·黑龙江哈尔滨·期末)如图,在平面直角坐标系中,为坐标原点,,,将线段平移后得到线段,点在轴上,连接、,交轴于点,轴.
(1)直接写出点、点的坐标;
(2)点为线段上一点,点的横坐标为,连接、,用含的式子表示三角形的面积(不要求写出取值范围);
(3)在(2)的条件下,线段与线段重合(点与点重合,点与点重合),将线段沿轴向下平移,连接、、、、,当三角形的面积比三角形的面积大2时,,求点的坐标.
19.(22-23七年级上·黑龙江哈尔滨·期末)如图1:在平面直角坐标系内,O为坐标原点,线段两端点在坐标轴上且点,点,将向右平移4个单位长度至的位置.
(1)直接写出点C的坐标______;
(2)如图2,过点C作轴于点D,在x轴正半轴有一点,过点E作x轴的垂线,在垂线上有一动点P,求三角形的面积;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接,当的面积为时,求点P的坐标.
20.(22-23七年级下·湖北武汉·期末)已知,d为4的算术平方根,点,,,且.
(1)直接写出 , , ;
(2)如图1,若点C在直线AB上,求a的值 ;
(3)平移线段AB,点A的对应点M在y轴的正半轴上,点B的对应点N恰好在x轴的负半轴上,点P以每秒3个单位长度从点M向y轴负半轴运动,同时,点Q以每秒2个单位长度从N点向x轴正半轴运动,直线NP,MQ交于点D,设点P,Q运动的时间为t秒.
①如图2,当时,探究三角形MPD的面积和三角形NQD的面积的数量关系,并说明理由;
②若三角形MDN的面积为10,直接写出点D的坐标.
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