专题3.1 坐标变化规律【16大题型】-2024-2025学年八年级数学上册重难点专题分类必刷清单(北师大版)
2024-10-12
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2份
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40页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学北师大版(2012)八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 2 平面直角坐标系,3 轴对称与坐标变化,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-新授课 |
| 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 | 1.28 MB |
| 发布时间 | 2024-10-12 |
| 更新时间 | 2024-10-12 |
| 作者 | 数理通 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-10-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47904664.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题3 .1坐标变化规律【7大题型】(北师大版)
题组一 绕原定“回”字形运动 1
题组二 构造新图形 2
题组三 周期循环运动 5
题组四 沿坐标轴水平方向运动 6
题组五 沿坐标轴竖直方向运动 8
题组六 旋转运动 10
题组七 沿斜线运动 11
题组一 绕原定“回”字形运动
1.如图,在平面直角坐标系中,有一点N自P0(0,﹣1)处向右运动1个单位至P1(1,﹣1),然后向上运动2个单位至P2处,再向左运动3个单位至P3处,再向下运动4个单位至P4处,再向右运动5个单位至P5处,…,如此继续运动下去,则P107的坐标为( )
A.(53,﹣54) B.(﹣55,54) C.(﹣54,53) D.(﹣53,﹣53)
2.在直角坐标系中,设一质点M自P0(1,0)处向上运动一个单位至P1(1,1),然后向左运动2个单位至P2处,再向下运动3个单位至P3处,再向右运动4个单位至P4处,再向上运动5个单位至P5处……,如此继续运动下去,设Pn(xn,yn),n=1,2,3,……,则x1+x2+……+x2018+x2019的值为( )
A.1 B.3 C.﹣1 D.2019
3.如图,在平面直角坐标系中,一动点自P0(1,0)处向上运动1个单位长度至点P1(1,1),然后向左运动2个单位长度至点P2(﹣1,1)处,再向下运动3个单位长度至点P3(﹣1,﹣2)处,再向右运动4个单位长度至点P4(3,﹣2)处,…,按如此规律继续运动下去,当这点运动至P2024处时,点P2024的坐标是( )
A.(﹣1011,1011) B.(1011,﹣1012)
C.(1013,﹣1012) D.(1013,1013)
4.如图,在平面直角坐标系中,设一质点M自P.(1,0)处向上运动1个单位至P(1,1),然后向左运动2个单位至P2处,再向下运动3个单位至P处,再向右运动4个单位至P4处,再向上运动5个单位至P5处,…,如此继续运动下去,则P2022的坐标为( )
A.(1011,1011) B.(﹣1011,1011)
C.(504,﹣505) D.(505,﹣504)
题组二 构造新图形
5.如图,在平面直角坐标系中,已知A1(﹣,0),以OA1为直角边构造等腰Rt△OA1A2,再以OA2为直角边构造等腰Rt△OA2A3,再以OA3为直角边构造等腰Rt△OA3A4,…,按此规律进行下去,则点A1033的坐标为( )
A.(﹣2515,0) B.(﹣2515,2515)
C.(﹣2514,2514) D.(﹣2514,0)
6.如图,在平面直角坐标系中,等腰直角三角形OAA1的直角边OA在x轴上,点A1的坐标为(1,1),以点A1为直角顶点,OA1为一直角边作等腰直角三角形OA1A2,再以点A2为直角顶点,OA2为直角边作等腰直角三角形OA2A3,…,依此规律,则点A2024的坐标为( )
A.(21011,﹣21011) B.(21011,0)
C.(21012,﹣21012) D.(21012,0)
7.如图,在平面直角坐标系中,等腰直角三角形OA1A2的直角边OA1在y轴的正半轴上,且OA1=A1A2=1,以OA2为直角边作第二个等腰直角三角形OA₂A3,以OA3为直角边作第三个等腰直角三角形OA3A4,…,依此规律,得到等腰直角三角形OA2017A2018,则点A2017的坐标为( )
A.(0,()2017) B.(0,21008)
C.(0,2016) D.(﹣21008,0)
8.如图,在平面直角坐标系中有一边长为1的等腰直角三角形OAB,边OA在x轴上,如果以OB为直角边作第二个等腰直角三角形OBB1,再以OB1为边作第三个等腰直角三角形OB1B2,照此规律作下去,则点B2021的坐标为( )
A.(﹣21011,21011) B.(﹣21010,﹣21010)
C.(0,﹣21011) D.(﹣21011,0)
9.如图,在平面直角坐标系中,边长为1的正方形OA1B1C1的两边OA1、OC1在坐标轴上,以它的对角线OB1为边作正方形OBlB2C2,再以正方形OB1B2C2的对角线OB2为边作正方形OB2B3C3,以此类推,则正方形OB16B17C17的顶点B17的坐标是( )
A.(128,﹣128) B.(256,0)
C.(256,256) D.(0,512)
题组三 周期循环运动
10.如图,在平面直角坐标系中,长方形ABCD的四条边与两条坐标轴平行,已知点A(﹣1,2),点C(1,﹣1).点P从点A出发,沿长方形的边顺时针运动,速度为每秒2个单位长度;点Q从点A出发,沿长方形的边逆时针运动,速度为每秒3个单位长度.记P,Q在长方形边上第一次相遇时的点为M1,第二次相遇时的点为M2,…,则M2024的坐标为是( )
A.(1,0) B.(﹣1,0) C.(1,2) D.(0,﹣1)
11.平面直角坐标系中,一蚂蚁从A出发,沿着A﹣B﹣C﹣D﹣A…循环爬行,其中A的坐标为(1,﹣1),B的坐标为(﹣1,﹣1),C的坐标为(﹣1,3),D的坐标为(1,3),当蚂蚁爬了2024个单位时,蚂蚁所处位置的坐标为( )
A.(1,0) B.(1,3) C.(﹣1,﹣1) D.(﹣1,2)
12.如图,弹性小球从点P(0,1)出发,沿所示方向运动,每当小球碰到正方形OABC的边时反弹,反弹时反射角等于入射角,当小球第1次碰到正方形的边时的点为P1(2,0),第2次碰到正方形的边时的点为P2,…,第n次碰到正方形的边时的点为Pn,则点P2024的坐标是( )
A.(2,0) B.(4,3) C.(2,4) D.(4,1)
13.如图,小球起始时位于(3,0)处,沿所示的方向击球,小球运动的轨迹如图所示.如果小球起始时位于(1,0)处,仍按原来方向击球,小球第一次碰到球桌边时,小球的位置是(0,1),那么小球第2024次碰到球桌边时,小球的位置是( )
A.(3,4) B.(5,4) C.(7,0) D.(8,1)
14.正方形ABCD在平面直角坐标系中的位置如图所示,正方形ABCD的每个边都相等,每个角都是直角.点A的坐标为(1,3),点D的坐标为(3,3).动点P从点B出发,以每秒1个单位长度的速度沿BC→CD→DA→AB→BC…的路线运动,当运动2024秒时,点P的坐标为( )
A.(3,3) B.(3,1) C.(1,1) D.(1,3)
题组四 沿坐标轴水平方向运动
15.如图,在平面直角坐标系中,一动点从原点O出发,沿着箭头所示方向,每次移动1个单位,依次得到点P1(0,1),P2(1,1),P3(1,0),P4(1,﹣1),P5(2,﹣1),P6(2,0),…,则点P2024的坐标是( )
A.(674,1) B.(675,1) C.(674,0) D.(673,1)
16.如图所示,在平面直角坐标系中,半径均为1个单位长度的半圆O1,O2,O3,…组成一条平滑的曲线.若点P从原点O出发,沿这条曲线向右运动,速度为每秒个单位长度,则经过2024秒时,点P的坐标是( )
A.(2021,1) B.(2022,0) C.(2023,﹣1) D.(2024,0)
17.如图,在平面直角坐标系中,一动点从原点O出发,按向上、向右、向下、向右的方向不断地移动,每移动一个单位,得到点A1(0,1)、A2(1,1)、A3(1,0)、A4(2,0)…,那么点A2022的坐标为( )
A.(1011,0) B.(1011,1) C.(2022,0) D.(2022,1)
18.如图,在平面直角坐标系中,OA1=1,将边长为1的正方形一边与x轴重合按图中规律摆放,其中相邻两个正方形的间距都是1,则点A2024的坐标为( )
A.(1012,0) B.(1012,1) C.(1013,0) D.(1013,﹣1)
19.如图,在平面直角坐标系中,已知A1(2,4),A2(4,4),A3(6,0),A4(8,﹣4),A5(10,﹣4),A6(12,0),…按这样的规律,则点A2024的坐标为( )
A.(4048,4) B.(4050,4) C.(4050,﹣4) D.(4048,﹣4)
题组五 沿坐标轴竖直方向运动
20.如图,在平面直角坐标系内原点O(0,0)第一次跳动到点A1(0,1),第二次从点A1跳动到点A2(1,2),第三次从点A2跳动到点A3(﹣1,3),第四次从点A3跳动到点A4(﹣1,4),……,按此规律下去,则点A2024的坐标是( )
A.(674,2024) B.(675,2024)
C.(﹣674,2024) D.(﹣675,2024)
21.如图,在平面直角坐标系上有点A(1,0),点A一次跳动至点A1(﹣1,1),第四次向右跳动5个单位至点A4(3,2),…依此规律跳动下去,点A第2024次跳动至点A2024的坐标是( )
A.(1012,1013) B.(1011,1012)
C.(1013,1012) D.(1012,1011)
22.如图,在平面直角坐标系上有个点A(﹣1,0),点A第1次向上跳动一个单位至点A1(﹣1,1),紧接着第2次向右跳动2个单位至点A2(1,1),第3次向上跳动1个单位,第4次向左跳动3个单位,第5次又向上跳动1个单位,第6次向右跳动4个单位,…,依此规律跳动下去,点A第2024次跳动至点A2024的坐标是( )
A.(﹣506,1012) B.(﹣507,1012)
C.(507,1012) D.(506,1013)
23.如图,在平面直角坐标系xOy中,点P(1,0).点P第1次向上跳动1个单位至点P1(1,1),紧接着第2次向左跳动2个单位至点P2(﹣1,1),第3次向上跳动1个单位至点P3,第4次向右跳动3个单位至点P4,第5次又向上跳动1个单位至点P5,第6次向左跳动4个单位至点P6,…照此规律,点P第2022次跳动至点P2022的坐标是( )
A.(﹣506,1011) B.(﹣506,1010)
C.(507,1011) D.(506,1010)
题组六 旋转运动
24.如图,在平面直角坐标系中,等腰直角三角形OAB,∠A=90°,点O为坐标原点,点B在x轴上,点A的坐标是(1,1).若将△OAB绕点O顺时针方向依次旋转45°后得到△OA1B1,△OA2B2,△OA3B3,…,可得A1(,0),A2(1,﹣1),A3(0,﹣),…,则A2022的坐标是 .
25.如图,在平面直角坐标系xOy中,有一个等腰Rt△AOE∠OAB=90°,直角边AO在x轴上,且AO=1.将Rt△AOB绕原点O顺时针旋转90°得到等腰Rt△A1OB1,且A1O=2AO;再将Rt△A1OB1绕原点O顺时针旋转90°得到等腰Rt△A2OB2,且A2O=2A1O;……依此规律,得到等腰Rt△A2024OB2024,则点B2024的坐标为 .
26.如图,在平面直角坐标系中,将边长为1的正方形OABC绕点O顺时针旋转45°后得到正方形OA1B1C1,依此方式,绕点O连续旋转2024次得到正方形OA2024B2024C2024,那么点A2024的坐标是 .
27.如图,已知等边△ABO的边长为2,O为坐标原点,点A在x轴上,点B在第二象限.将△ABO沿x轴正方向作无滑动翻滚经第一次翻滚后得△A1B1O,以此类推,翻滚2024次后AB中点M的对应点的纵坐标为 .
28.如图所示,长方形ABCD的两边BC、CD分别在x轴、y轴上,点C与原点重合,点A的坐标为(2,3),将长方形ABCD沿x轴无滑动向右翻滚,经过一次翻滚,点A的对应点记为A1;经过第二次翻滚,点A的对应点记为A2;……依次类推,经过第2024次翻滚,点A的对应点A2024的坐标为 .
题组七 沿斜线运动
29.如图,在平面直角坐标系中,点A1,A2,A3…在x轴正半轴上,点B1,B2,B3…在射线OE上,∠EOA1=30°,若A1(1,0),且△A1B1A2,△A2B2A3,△A3B3A4…均为等边三角形,则线段B2023A2024的长度为 .
30.如图所示,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,点A1在y轴上,依次作正方形OA1B1C1,正方形C1A2B2C2,正方形C2A3B3C3,正方形C3A4B4C4,…,点C1,C2,C3,C4,…,在x轴正半轴上.若点A1(0,1),A2(1,2),A3(3,4),A4(7,8),…,则第7个正方形的边的长是 .
31.如图,在平面直角坐标系中,点A1在x轴的正半轴上,点B1在第一象限,且△OA1B1是等边三角形.在射线OB1上取点B2,B3,…,分别以B1B2、B2B3…为边作等边三角形,为△B1A2B2,△B2A3B3,…,使得点A1,A2,A3,…在同一直线上,该直线交y轴于点C.若OA1=1,∠OA1C=30°,则点Bn的纵坐标是 .
32.如图,在直角坐标系中,等腰直角三角形A1B1O、A2B2B1、A3B3B2、…、AnBnBn﹣1按如图所示的方式放置,其中点A1、A2、A3、…、An均在一次函数y=kx+b的图象上,点B1、B2、B3、…、Bn均在x轴上.若点B1的坐标为(1,0),点B2的坐标为(3,0),则点A2024的坐标为 .
33.如图,在平面直角坐标系中,点A1,A2,A3,A4,…在x轴正半轴上,点B1,B2,B3,…在直线y=x(x≥0)上,若A1(1,0),且△A1B1A2,△A2B2A3,△A3B3A4,…均为等边三角形,则线段A2021A2022的长度为 .
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专题3 .1坐标变化规律【7大题型】(北师大版)
题组一 绕原定“回”字形运动 1
题组二 构造新图形 2
题组三 周期循环运动 5
题组四 沿坐标轴水平方向运动 6
题组五 沿坐标轴竖直方向运动 8
题组六 旋转运动 10
题组七 沿斜线运动 11
题组一 绕原定“回”字形运动
1.如图,在平面直角坐标系中,有一点N自P0(0,﹣1)处向右运动1个单位至P1(1,﹣1),然后向上运动2个单位至P2处,再向左运动3个单位至P3处,再向下运动4个单位至P4处,再向右运动5个单位至P5处,…,如此继续运动下去,则P107的坐标为( )
A.(53,﹣54) B.(﹣55,54) C.(﹣54,53) D.(﹣53,﹣53)
【解答】解:由题意得,点P0(0,﹣1)向右运动1个单位至点P1(1,﹣1),
向上运动2个单位至点P2(1,1),
向左运动3个单位至点P3(﹣2,1),
向下运动4个单位至点P4(﹣2,﹣3),
向右运动5个单位至点P5(3,﹣3),
向上运动6个单使至点P6(3,3),
向左运动7个单位至点P7(﹣4,3),…
综上所述,每四个点在四个象限循环,107=4×26+3点P107在第二象限,横坐标为负,纵坐标为正,
∵第一象限的点的坐标分别为P2(1,1,),P6(3,3),……P4n﹣2(2n﹣1,2n﹣1),
∴第二象限的为P4n﹣2(2n﹣1,2n﹣1)点向左运动4n﹣1个单位至P4n﹣1(2n﹣1﹣4n+1,2n﹣1),即P4n﹣1(﹣2n,2n﹣1),
∵107=4×27﹣1,
∴n=27,
∴P4×27﹣1(﹣2×27,2×27﹣1),即(﹣54,53).
故选:C.
2.在直角坐标系中,设一质点M自P0(1,0)处向上运动一个单位至P1(1,1),然后向左运动2个单位至P2处,再向下运动3个单位至P3处,再向右运动4个单位至P4处,再向上运动5个单位至P5处……,如此继续运动下去,设Pn(xn,yn),n=1,2,3,……,则x1+x2+……+x2018+x2019的值为( )
A.1 B.3 C.﹣1 D.2019
【解答】解:根据平面坐标系结合各点横坐标得出:x1、x2、x3、x4、x5、x6、x7、x8的值分别为:1,﹣1,﹣1,3,3,﹣3,﹣3,5;
∴x1+x2+…+x7=﹣1
∵x1+x2+x3+x4=1﹣1﹣1+3=2;
x5+x6+x7+x8=3﹣3﹣3+5=2;
…
x97+x98+x99+x100=2…
∴x1+x2+…+x2016=2×(2016÷4)=1008.
而x2017、x2018、x2019的值分别为:1009、﹣1009、﹣1009,
∴x2017+x2018+x2019=﹣1009,
∴x1+x2+…+x2018+x2019=1008﹣1009=﹣1,
故选:C.
3.如图,在平面直角坐标系中,一动点自P0(1,0)处向上运动1个单位长度至点P1(1,1),然后向左运动2个单位长度至点P2(﹣1,1)处,再向下运动3个单位长度至点P3(﹣1,﹣2)处,再向右运动4个单位长度至点P4(3,﹣2)处,…,按如此规律继续运动下去,当这点运动至P2024处时,点P2024的坐标是( )
A.(﹣1011,1011) B.(1011,﹣1012)
C.(1013,﹣1012) D.(1013,1013)
【解答】解:∵2024÷4=506,则P2024在第四象限,
由题意,第四象限的点为P4(3,﹣2),P8(5,﹣4),P12(7,﹣6),⋯⋯,P4n(2n+1,﹣2n),
∴P2024(1013,﹣1012).
故选:C.
4.如图,在平面直角坐标系中,设一质点M自P.(1,0)处向上运动1个单位至P(1,1),然后向左运动2个单位至P2处,再向下运动3个单位至P处,再向右运动4个单位至P4处,再向上运动5个单位至P5处,…,如此继续运动下去,则P2022的坐标为( )
A.(1011,1011) B.(﹣1011,1011)
C.(504,﹣505) D.(505,﹣504)
【解答】解:由题意P1(1,1),P5(3,3),P9(5,5),•••P2021(1011,1011),
P2022的纵坐标与P2021的纵坐标相同,
∴P2022(﹣1011,1011),
故选:B.
题组二 构造新图形
5.如图,在平面直角坐标系中,已知A1(﹣,0),以OA1为直角边构造等腰Rt△OA1A2,再以OA2为直角边构造等腰Rt△OA2A3,再以OA3为直角边构造等腰Rt△OA3A4,…,按此规律进行下去,则点A1033的坐标为( )
A.(﹣2515,0) B.(﹣2515,2515)
C.(﹣2514,2514) D.(﹣2514,0)
【解答】解:∵等腰直角三角形OA1A2的直角边OA1在x轴的负半轴上,且OA1=A1A2=,以OA2为直角边作第二个等腰直角三角形OA2A3,以OA3为直角边作第三个等腰直角三角形OA3A4,…,
∴OA1=,OA2=,OA3=×()2,…,OA1033=()1032,
∵A1、A2、A3、…,每8个一循环,再回到x轴的负半轴,
1033=8×129+1,
∴点A1033在x轴负半轴上,
∵OA1033=()1032=2515,
∴点A1033的坐标为:(﹣2515,0).
故选:A.
6.如图,在平面直角坐标系中,等腰直角三角形OAA1的直角边OA在x轴上,点A1的坐标为(1,1),以点A1为直角顶点,OA1为一直角边作等腰直角三角形OA1A2,再以点A2为直角顶点,OA2为直角边作等腰直角三角形OA2A3,…,依此规律,则点A2024的坐标为( )
A.(21011,﹣21011) B.(21011,0)
C.(21012,﹣21012) D.(21012,0)
【解答】解:由题知,
因为△OAA1是等腰直角三角形,且A1(1,1),
所以.
因为△OA1A2是等腰直角三角形,且,
所以,
则点A2的坐标为(0,2);
同理可得,点A3的坐标为(﹣2,2);
点A4的坐标为(﹣4,0);
点A5的坐标为(﹣4,﹣4);
点A6的坐标为(0,﹣8);
点A7的坐标为(8,﹣8);
点A8的坐标为(16,0);
点A9的坐标为(16,16);
…,
由此可见,每操作八次,点Ai的横、纵坐标都扩大24倍,
所以点A8n的坐标为((24)n,0)(n为正整数),
又因为2024÷8=253,
所以(24)253=21012,
即点A2024的坐标为(21012,0).
故选:D.
7.如图,在平面直角坐标系中,等腰直角三角形OA1A2的直角边OA1在y轴的正半轴上,且OA1=A1A2=1,以OA2为直角边作第二个等腰直角三角形OA₂A3,以OA3为直角边作第三个等腰直角三角形OA3A4,…,依此规律,得到等腰直角三角形OA2017A2018,则点A2017的坐标为( )
A.(0,()2017) B.(0,21008)
C.(0,2016) D.(﹣21008,0)
【解答】解:由勾股定理得,OA2=OA1==()1,
OA3=OA2=()2,
OA4=OA3=()3,
OA5=OA4=()4,
……
OA2017=()2016=21008,
A1在y轴的正半轴,A3的在x轴的正半轴,A5的在y轴的负半轴,A7的在x轴的负半轴,
2017÷8=252……1,
∴点A2017的坐标为(0,21008),
故选:B.
8.如图,在平面直角坐标系中有一边长为1的等腰直角三角形OAB,边OA在x轴上,如果以OB为直角边作第二个等腰直角三角形OBB1,再以OB1为边作第三个等腰直角三角形OB1B2,照此规律作下去,则点B2021的坐标为( )
A.(﹣21011,21011) B.(﹣21010,﹣21010)
C.(0,﹣21011) D.(﹣21011,0)
【解答】解:∵等腰直角三角形OAB中OA=AB=1,
∴OB=,
∵以OB为直角边作第二个等腰直角三角形OBB1,
∴OB1=2,
∴B1点坐标为(0,2),
同理可知OB2=2,
∴B2点坐标为(﹣2,2),
同理可知OB3=4,B3点坐标为(﹣4,0),
B4点坐标为(﹣4,﹣4),B5点坐标为(0,﹣8),
B6(8,﹣8),B7(16,0),
B8(16,16),B9(0,32),
由规律可以发现,每经过8次作图后,点的坐标符号与第一次坐标符号相同,每次等腰直角三角形的斜边的边长变为原来的倍,
∵2021÷8=252…5,
∴B2021的横纵坐标符号与点B5相同,在y轴的负半轴上,
∴B2021的横坐标为0,纵坐标为﹣21011.
故选:C.
9.如图,在平面直角坐标系中,边长为1的正方形OA1B1C1的两边OA1、OC1在坐标轴上,以它的对角线OB1为边作正方形OBlB2C2,再以正方形OB1B2C2的对角线OB2为边作正方形OB2B3C3,以此类推,则正方形OB16B17C17的顶点B17的坐标是( )
A.(128,﹣128) B.(256,0)
C.(256,256) D.(0,512)
【解答】解:由图形可知,OB1=,每一个B点到原点的距离依次是前一个B点到原点的距离的倍,同时,各个B点每次旋转45°,则八次旋转一周.
∴顶点B17到原点的距离()17,
∵17=2×8+1,
∴顶点B17在第一象限角平分线上,
∴顶点B17的坐标是(256,256).
故选:C.
题组三 周期循环运动
10.如图,在平面直角坐标系中,长方形ABCD的四条边与两条坐标轴平行,已知点A(﹣1,2),点C(1,﹣1).点P从点A出发,沿长方形的边顺时针运动,速度为每秒2个单位长度;点Q从点A出发,沿长方形的边逆时针运动,速度为每秒3个单位长度.记P,Q在长方形边上第一次相遇时的点为M1,第二次相遇时的点为M2,…,则M2024的坐标为是( )
A.(1,0) B.(﹣1,0) C.(1,2) D.(0,﹣1)
【解答】解:长方形ABCD的周长为(3+2)×2=10,
设经过t秒P,Q第一次相遇,则P点走的路程为2t,Q点走的路程为3t,
根据题意得2t+3t=10,
解得t=2,
∴当t=2时,P、Q第一次相遇,此时相遇点M1坐标为(1,0),
当t=4时,P、Q第二次相遇,此时相遇点M2坐标为(﹣1,0),
当t=6时,P、Q第三次相遇,此时相遇点M3坐标为(1,2),
当t=8时,P、Q第四次相遇,此时相遇点M4坐标为(0,﹣1),
当t=10时,P、Q第五次相遇,此时相遇点M5坐标为(﹣1,2),
当t=12时,P、Q第六次相遇,此时相遇点M6坐标为(1,0),
∴五次相遇一循环,
∵2024÷5=404……4,
∴M2024的坐标为(0,﹣1).
故选:D.
11.平面直角坐标系中,一蚂蚁从A出发,沿着A﹣B﹣C﹣D﹣A…循环爬行,其中A的坐标为(1,﹣1),B的坐标为(﹣1,﹣1),C的坐标为(﹣1,3),D的坐标为(1,3),当蚂蚁爬了2024个单位时,蚂蚁所处位置的坐标为( )
A.(1,0) B.(1,3) C.(﹣1,﹣1) D.(﹣1,2)
【解答】解:由题意知:AB=2,BC=4,CD=2,DA=4,
∴蚂蚁爬行一周的路程为:2+4+2+4=12(单位),
2024÷12=168(圈)…8(单位),
即蚂蚁爬行2024个单位时,所处的位置是D点的位置,
∴其坐标为(1,3).
故选:B.
12.如图,弹性小球从点P(0,1)出发,沿所示方向运动,每当小球碰到正方形OABC的边时反弹,反弹时反射角等于入射角,当小球第1次碰到正方形的边时的点为P1(2,0),第2次碰到正方形的边时的点为P2,…,第n次碰到正方形的边时的点为Pn,则点P2024的坐标是( )
A.(2,0) B.(4,3) C.(2,4) D.(4,1)
【解答】解:根据反射角等于入射角画图如下,
由图中可知,P2(4,1),P3(0,3),P4(2,4),P5(4,3),最后再反射到P(0,1),由此可知,每6次循环一次,
∴2024÷6=337…2,
∴点P2024的坐标与P2相同,
∴P2024(4,1).
故选:D.
13.如图,小球起始时位于(3,0)处,沿所示的方向击球,小球运动的轨迹如图所示.如果小球起始时位于(1,0)处,仍按原来方向击球,小球第一次碰到球桌边时,小球的位置是(0,1),那么小球第2024次碰到球桌边时,小球的位置是( )
A.(3,4) B.(5,4) C.(7,0) D.(8,1)
【解答】解:小球第一次碰到球桌边时,小球的位置是(0,1),
小球第二次碰到球桌边时,小球的位置是(3,4),
小球第三次碰到球桌边时,小球的位置是(7,0),
小球第四次碰到球桌边时,小球的位置是(8,1),
小球第五次碰到球桌边时,小球的位置是(5,4)
小球第六次碰到球桌边时,小球的位置是(1,0)
……,
以此类推,可知,小球每六次碰到球桌边为一个循环,小球碰球桌边的位置分别为(0,1),(3,4),(7,0),(8,1),(5,4),(1,0)
∵2024÷6=337…2,
∴小球第2024次碰到球桌边时,小球的位置是(3,4),
故选:A.
14.正方形ABCD在平面直角坐标系中的位置如图所示,正方形ABCD的每个边都相等,每个角都是直角.点A的坐标为(1,3),点D的坐标为(3,3).动点P从点B出发,以每秒1个单位长度的速度沿BC→CD→DA→AB→BC…的路线运动,当运动2024秒时,点P的坐标为( )
A.(3,3) B.(3,1) C.(1,1) D.(1,3)
【解答】解:∵正方形ABCD,点A的坐标为(1,3),点D的坐标为(3,3).
∴BC=CD=DA=AB=3﹣1=2,B(1,1),
∵动点P从点B出发,以每秒1个单位长度的速度沿BC→CD→DA→AB→BC…的路线运动,
∴走一圈花费时间2×4=8(秒),
则2024÷8=253,
∴点P的坐标与B(1,1)重合,为(1,1),
故选:C.
题组四 沿坐标轴水平方向运动
15.如图,在平面直角坐标系中,一动点从原点O出发,沿着箭头所示方向,每次移动1个单位,依次得到点P1(0,1),P2(1,1),P3(1,0),P4(1,﹣1),P5(2,﹣1),P6(2,0),…,则点P2024的坐标是( )
A.(674,1) B.(675,1) C.(674,0) D.(673,1)
【解答】解:由图可得P6(2,0),P12(4,0)⋯⋯P6n(2n,0),
2024÷6=337⋯⋯2,
∴P337×6(674,0),
∴P2024(675,1),
故选:B.
16.如图所示,在平面直角坐标系中,半径均为1个单位长度的半圆O1,O2,O3,…组成一条平滑的曲线.若点P从原点O出发,沿这条曲线向右运动,速度为每秒个单位长度,则经过2024秒时,点P的坐标是( )
A.(2021,1) B.(2022,0) C.(2023,﹣1) D.(2024,0)
【解答】解:半径为1个单位长度的半圆的弧长为×2π×1=π,
∵点P从原点O出发,沿这条曲线向右运动,速度为每秒个单位长度,
∴点P每秒走个半圆,
当点P从原点O出发,沿这条曲线向右运动,运动时间为1秒时,点P的坐标为(1,1),
当点P从原点O出发,沿这条曲线向右运动,运动时间为2秒时,点P的坐标为(2,0),
当点P从原点O出发,沿这条曲线向右运动,运动时间为3秒时,点P的坐标为(3,﹣1),
当点P从原点O出发,沿这条曲线向右运动,运动时间为4秒时,点P的坐标为(4,0),
当点P从原点O出发,沿这条曲线向右运动,运动时间为5秒时,点P的坐标为(5,1),
当点P从原点O出发,沿这条曲线向右运动,运动时间为6秒时,点P的坐标为(6,0),
…,
∴点P的横坐标和运动的秒数相同,纵坐标以1、0、﹣1、0为一个周期依次循环,
∵2024÷4=506,
∴P的坐标是(2024,0),
故选:D.
17.如图,在平面直角坐标系中,一动点从原点O出发,按向上、向右、向下、向右的方向不断地移动,每移动一个单位,得到点A1(0,1)、A2(1,1)、A3(1,0)、A4(2,0)…,那么点A2022的坐标为( )
A.(1011,0) B.(1011,1) C.(2022,0) D.(2022,1)
【解答】解:∵点A1(0,1)、A2(1,1)、A3(1,0)、A4(2,0)、A5(2,1)、A6(3,1)、A7(3,0)、A8(4,0)、A9(4,1)、…,
∴点A4n+2(n为自然数)的坐标为(2n+1,1),
∴点A2022的坐标为(1011,1).
故选:B.
18.如图,在平面直角坐标系中,OA1=1,将边长为1的正方形一边与x轴重合按图中规律摆放,其中相邻两个正方形的间距都是1,则点A2024的坐标为( )
A.(1012,0) B.(1012,1) C.(1013,0) D.(1013,﹣1)
【解答】解:根据正方形的摆放方式可知,
点A1的坐标为(1,0);
点A2的坐标为(1,1);
点A3的坐标为(2,1);
点A4的坐标为(2,0);
点A5的坐标为(3,0);
点A6的坐标为(3,﹣1);
点A7的坐标为(4,﹣1);
点A8的坐标为(4,0);
点A9的坐标为(5,0);
点A10的坐标为(5,1);
点A11的坐标为(6,1);
点A12的坐标为(6,0);
…,
由此可见,点A2n(n为正整数)的横坐标为n,且纵坐标按0,1,1,0,0,﹣1,﹣1,0循环出现,
因为2024÷2=1012,2024÷8=253,
所以点A2024的坐标为(1012,0).
故选:A.
19.如图,在平面直角坐标系中,已知A1(2,4),A2(4,4),A3(6,0),A4(8,﹣4),A5(10,﹣4),A6(12,0),…按这样的规律,则点A2024的坐标为( )
A.(4048,4) B.(4050,4) C.(4050,﹣4) D.(4048,﹣4)
【解答】解:点An(n为正整数)的横坐标为2n,纵坐标每6个一循环,
∴点A2024的横坐标为2×2024=4048,
∵2024÷6=337....2,
∴点A2024的纵坐标与A2的纵坐标相同,为4,
∴点A2024的坐标为(4048,4),
故选:A.
题组五 沿坐标轴竖直方向运动
20.如图,在平面直角坐标系内原点O(0,0)第一次跳动到点A1(0,1),第二次从点A1跳动到点A2(1,2),第三次从点A2跳动到点A3(﹣1,3),第四次从点A3跳动到点A4(﹣1,4),……,按此规律下去,则点A2024的坐标是( )
A.(674,2024) B.(675,2024)
C.(﹣674,2024) D.(﹣675,2024)
【解答】解:∵A1(0,1),A2(1,2),
A3(﹣1,3),A4(﹣1,4),
A5(2,5),A6(﹣2,6),
A5(﹣2,7),A8(3,8),
……,
∴可知A3n﹣1(n,3n﹣1),A3n(﹣n,3n),A3n+1(﹣n,3n+1)(n为正整数),
∵2024=675×3﹣1,
∴n=675,
∴A2024(675,2024),
故选:B.
21.如图,在平面直角坐标系上有点A(1,0),点A一次跳动至点A1(﹣1,1),第四次向右跳动5个单位至点A4(3,2),…依此规律跳动下去,点A第2024次跳动至点A2024的坐标是( )
A.(1012,1013) B.(1011,1012)
C.(1013,1012) D.(1012,1011)
【解答】解:∵A1(﹣1,1),A2(2,1),A3(﹣2,2),A4(3,2),A5(﹣3,3),A6(4,3),A7(﹣4,4),A8(5,4)…
∴A2n﹣1(﹣n,n),A2n(n+1,n)(n为正整数),
∴2n=2024
解得n=1012,
∴A2024(1013,1012).
故选:C.
22.如图,在平面直角坐标系上有个点A(﹣1,0),点A第1次向上跳动一个单位至点A1(﹣1,1),紧接着第2次向右跳动2个单位至点A2(1,1),第3次向上跳动1个单位,第4次向左跳动3个单位,第5次又向上跳动1个单位,第6次向右跳动4个单位,…,依此规律跳动下去,点A第2024次跳动至点A2024的坐标是( )
A.(﹣506,1012) B.(﹣507,1012)
C.(507,1012) D.(506,1013)
【解答】解:设第n次跳动至点An,
观察,发现:A(﹣1,0),A1(﹣1,1),A2(1,1),A3(1,2),A4(﹣2,2),A5(﹣2,3),A6(2,3),A7(2,4),A8(﹣3,4),A9(﹣3,5),…,
∴A4n(﹣n﹣1,2n),A4n+1(﹣n﹣1,2n+1),A4n+2(n+1,2n+1),A4n+3(n+1,2n+2)(n为自然数),
∵2024=506×4,
∴A2024(﹣506﹣1,506×2),即(﹣507,1012).
故选:B.
23.如图,在平面直角坐标系xOy中,点P(1,0).点P第1次向上跳动1个单位至点P1(1,1),紧接着第2次向左跳动2个单位至点P2(﹣1,1),第3次向上跳动1个单位至点P3,第4次向右跳动3个单位至点P4,第5次又向上跳动1个单位至点P5,第6次向左跳动4个单位至点P6,…照此规律,点P第2022次跳动至点P2022的坐标是( )
A.(﹣506,1011) B.(﹣506,1010)
C.(507,1011) D.(506,1010)
【解答】解:设第n次跳动至点Pn,观察发现:P(1,0),P1(1,1),P2(﹣1,1),P3(﹣1,2),P4(2,2),P5(2,3),P6(﹣2,3),P7(﹣2,4),P8(3,4),P9(3,5),...
∴P4n(n+1,2n),P4n+1(n+1,2n+1),
P4n+2(﹣n﹣1,2n+1),P4n+3(﹣n﹣1,2n+2),(n为自然数),
∵2022=505×4+2,
∴P2022(﹣505﹣1,505×2+1),即(﹣506,1011).
故选:A.
二.填空题(共10小题)
题组六 旋转运动
24.如图,在平面直角坐标系中,等腰直角三角形OAB,∠A=90°,点O为坐标原点,点B在x轴上,点A的坐标是(1,1).若将△OAB绕点O顺时针方向依次旋转45°后得到△OA1B1,△OA2B2,△OA3B3,…,可得A1(,0),A2(1,﹣1),A3(0,﹣),…,则A2022的坐标是 (﹣1,1) .
【解答】解:∵点A的坐标是(1,1)若将△OAB绕点O顺时针方向依次旋转45°后得到△OA1B1,△OA2B2,△OA3B3,…,
∴旋转360°÷45°=8次为一个变化周期,
∵2022÷8=252......6,
∴A2022的坐标与第6次旋转后A6的坐标相同,
如图,∵A点坐标为(1,1),
∴OA5=OA=,
∴A5的坐标为(﹣,0),
∴A6的坐标为(﹣1,1),
即A2022的坐标为(﹣1,1),
故答案为:(﹣1,1).
25.如图,在平面直角坐标系xOy中,有一个等腰Rt△AOE∠OAB=90°,直角边AO在x轴上,且AO=1.将Rt△AOB绕原点O顺时针旋转90°得到等腰Rt△A1OB1,且A1O=2AO;再将Rt△A1OB1绕原点O顺时针旋转90°得到等腰Rt△A2OB2,且A2O=2A1O;……依此规律,得到等腰Rt△A2024OB2024,则点B2024的坐标为 (22024,22024) .
【解答】解:∵△AOB是等腰直角三角形,且AO=1,
∴AB=AO=1,
∴点B的坐标为(1,1).
由旋转可知,
∠A1OA=90°,∠OA1B1=90°,
∵A1O=2AO,
∴A1O=A1B1=2,
∴点B1的坐标为(2,﹣2).
同理可得,
点B2的坐标为(﹣22,﹣22),
点B3的坐标为(﹣23,23),
点B4的坐标为(24,24),
点B5的坐标为(25,﹣25),
…,
由此可见,每旋转四次,点Bn所在象限重复出现,且其横纵坐标的绝对值都是2n(n为正整数),
因为2024÷4=506,
则点B2024在第一象限,
所以点B2024的坐标为(22024,22024).
故答案为:(22024,22024).
26.如图,在平面直角坐标系中,将边长为1的正方形OABC绕点O顺时针旋转45°后得到正方形OA1B1C1,依此方式,绕点O连续旋转2024次得到正方形OA2024B2024C2024,那么点A2024的坐标是 (0,1) .
【解答】解:因为360°÷45°=8,
所以每旋转八次,点A的坐标循环出现.
因为2024÷8=253,
所以点A2024的坐标与点A的坐标相同.
因为正方形的边长为1,
所以点A坐标为(0,1),
所以点A2024的坐标为(0,1).
故答案为:(0,1).
27.如图,已知等边△ABO的边长为2,O为坐标原点,点A在x轴上,点B在第二象限.将△ABO沿x轴正方向作无滑动翻滚经第一次翻滚后得△A1B1O,以此类推,翻滚2024次后AB中点M的对应点的纵坐标为 0 .
【解答】解:分别过点B个M作x轴的垂线,垂足分别为P和Q,
∵等边三角形ABO的边长为2,
∴AP=1,
则BP=.
∵MQ∥BP,
∴△AMQ∽△ABP,
∴,
又∵点M为AB的中点,
∴,
∴MQ=,
即点M的纵坐标为.
依次类推,
翻滚1次后AB中点M的对应点的纵坐标为;
翻滚2次后AB中点M的对应点的纵坐标为0;
翻滚3次后AB中点M的对应点的纵坐标为;
翻滚4次后AB中点M的对应点的纵坐标为;
翻滚5次后AB中点M的对应点的纵坐标为0;
翻滚6次后AB中点M的对应点的纵坐标为;
…,
由此可见,AB中点M对应点的纵坐标按循环出现,
又∵2024÷3=674余2,
所以翻滚2024次后AB中点M的对应点的纵坐标为0;
故答案为:0.
28.如图所示,长方形ABCD的两边BC、CD分别在x轴、y轴上,点C与原点重合,点A的坐标为(2,3),将长方形ABCD沿x轴无滑动向右翻滚,经过一次翻滚,点A的对应点记为A1;经过第二次翻滚,点A的对应点记为A2;……依次类推,经过第2024次翻滚,点A的对应点A2024的坐标为 (5062,3) .
【解答】解:根据所给翻滚方式可知,
点A1的坐标为(5,0);
点A2的坐标为(5,0);
点A3的坐标为(7,2);
点A4的坐标为(12,3);
点A5的坐标为(15,0);
点A6的坐标为(15,0);
点A7的坐标为(17,2);
点A8的坐标为(22,3);
…,
由此可见,每翻滚四次,点Ai的横坐标增加10,且其纵坐标按0,0,2,3循环出现,
又因为2024÷4=506,
所以12+10×(506﹣1)=5062,
所以点A2024的坐标为(5062,3).
故答案为:(5062,3).
题组七 沿斜线运动
29.如图,在平面直角坐标系中,点A1,A2,A3…在x轴正半轴上,点B1,B2,B3…在射线OE上,∠EOA1=30°,若A1(1,0),且△A1B1A2,△A2B2A3,△A3B3A4…均为等边三角形,则线段B2023A2024的长度为 22022. .
【解答】解:∵A1(1,0),
∴OA1=1,
∵△A1B1A2,△A2B2A3,△A3B3A4…均为等边三角形,
∴B1A2=A1B1,∠B2A1A2=∠B2A2A1=∠B2A3A2=∠A1B1A2=60°,
∵∠EOA1=30°,
∴∠OB1A1=30°,
∴A1B1=OA1=A2B1=1,
同理:A2B2=OA2=2,
A3B3=OA3=4,
A4B4=OA4=8,
……,
AnBn=OAn=2n﹣1,
∴B2023A2024=B2023A2023=22022.
故答案为:22022.
30.如图所示,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,点A1在y轴上,依次作正方形OA1B1C1,正方形C1A2B2C2,正方形C2A3B3C3,正方形C3A4B4C4,…,点C1,C2,C3,C4,…,在x轴正半轴上.若点A1(0,1),A2(1,2),A3(3,4),A4(7,8),…,则第7个正方形的边的长是 64 .
【解答】解:由题意可得正方形OA1B1C1边长为1,正方形A2B2C2C1的边长为2,正方形A3B3C3C2的边长为4,…正方形AnBn∁nCn﹣1的边长为2n﹣1,
∴则第7个正方形的边的长是26=64,
故答案为:64.
31.如图,在平面直角坐标系中,点A1在x轴的正半轴上,点B1在第一象限,且△OA1B1是等边三角形.在射线OB1上取点B2,B3,…,分别以B1B2、B2B3…为边作等边三角形,为△B1A2B2,△B2A3B3,…,使得点A1,A2,A3,…在同一直线上,该直线交y轴于点C.若OA1=1,∠OA1C=30°,则点Bn的纵坐标是 .
【解答】解:∵△OA1B1是等边三角形,OA1=1,
∴B1的横坐标为,OA1=OB1,
设,则,
解得:或,
∵点B1在第一象限,
∴,
∴OB1的解析式为,
∵OA1=1,∠OA1C=30°,△OA1B1是等边三角形,
∴∠B1A1C=90°,
∵∠OB1A1=∠B1B2A2=60°,
∴B1A1∥B2A2,
∴∠B1A1C=∠B2A2A1=90°,
∴∠B1A2A1=30°,
∴B2的横坐标为,
∴B2的纵坐标为,
同理 ,,...,
∴Bn,
故答案为:.
32.如图,在直角坐标系中,等腰直角三角形A1B1O、A2B2B1、A3B3B2、…、AnBnBn﹣1按如图所示的方式放置,其中点A1、A2、A3、…、An均在一次函数y=kx+b的图象上,点B1、B2、B3、…、Bn均在x轴上.若点B1的坐标为(1,0),点B2的坐标为(3,0),则点A2024的坐标为 (22024﹣1,22023) .
【解答】解:如图,∵点B1的坐标为(1,0),点B2的坐标为(3,0),
∴OB1=1,OB2=3,则B1B2=2.
∵△A1B1O是等腰直角三角形,∠A1OB1=90°,
∴OA1=OB1=1.
∴点A1的坐标是(0,1).
同理,在等腰直角△A2B2B1中,∠A2B1B2=90°,A2B1=B1B2=2,则A2(1,2).
∵点A1、A2均在一次函数y=kx+b的图象上,
∴,解得,,
∴该直线方程是y=x+1.
∵点A3,B2的横坐标相同,都是3,
∴当x=3时,y=4,即A3(3,4),则A3B2=4,
∴B3(7,0).
…
Bn(2n﹣1,0),
∴当x=2n﹣1﹣1时,y=2n﹣1﹣1+1=2n﹣1,
即点An的坐标为(2n﹣1﹣1,2n﹣1).
∴A2024的坐标为(22024﹣1,22023).
故答案为:(22024﹣1,22023).
33.如图,在平面直角坐标系中,点A1,A2,A3,A4,…在x轴正半轴上,点B1,B2,B3,…在直线y=x(x≥0)上,若A1(1,0),且△A1B1A2,△A2B2A3,△A3B3A4,…均为等边三角形,则线段A2021A2022的长度为 22020 .
【解答】解:∵一次函数的解析式为y=x,
∴此直线与x轴正半轴的夹角为30°.
∵△A1A2B1是等边三角形,
∴∠B1A1A2=60°,A1A2=A1B1,
∴∠OB1A1=∠B1OA1=30°,
∴OA1=A1B1.
∵点A1的坐标为(1,0),
∴A1A2=OA1=1.
同理可得,
A2A3=2=21
A3A4=4=22,
A4A5=8=23,
…,
所以(n为正整数),
当n=2021时,
.
故答案为:22020.
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