内容正文:
第三章 位置与坐标
(北师大版)
班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________
考试范围:全章的内容; 考试时间:120分钟; 总分:120分
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
1.小青坐在教室的第4列第3行,用表示,小明坐在教室的第3列第1行应当表示为( )
A. B. C. D.
2.设点在第四象限,则点到轴的距离为( )
A. B. C. D.
3.若一个点A的横坐标不变,纵坐标乘以﹣1后得到一个点B,则( )
A.点A与点B关于x轴对称
B.点A与点B关于y轴对称
C.点A与点B关于原点对称
D.点A向x轴的负方向平移1个单位得点B
4.若点与点关于原点对称,则的值为( )
A. B. C. D.
5.若点在x轴上,则点,在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
6.已知点,点,直线轴,则a的值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
7.已知点的坐标为(-2+a,2a-7),且点到两坐标轴的距离相等,则点的坐标是( )
A. B. C.或 D.或
8.如图所示,,,以点A为圆心,AB长为半径画弧交x轴负半轴于点C,则点C的坐标为( )
A. B. C. D.
9.如图,把图①中三角形经过一定的平移变换得到图②中的三角形,若三角形内一点P在三角形中的对应点的坐标为,则点P的坐标是( )
A. B.
C. D.
10.如图,在直角坐标系中,已知点,,对连续作旋转变换,依次得到,,,,…,的直角顶点的坐标为( )
A. B. C. D.
二、填空题
11.在平面直角坐标系中,点关于x轴对称点的坐标是 .
12.已知点在第四象限,且到坐标轴的距离和为10,则点的坐标为 .
13.如果点的坐标满足,那么称点为“美丽点”,若某个“美丽点”到轴的距离为2,则点的坐标为 .
14.如图,在长方形中,在轴上,在轴上,且,,把沿着对折得到,交轴于点,则点的坐标为 .
15.如图,O为坐标原点,四边形为矩形,,点D是的中点,点P在上运动,当是以为腰的等腰三角形时,则P点的坐标为
三、解答题
16.已知点是平面直角坐标系内的一点,试分别根据下列条件,直接求出P点的坐标.
(1)若点P在y轴上,则点P的坐标为__________.
(2)若点P的纵坐标与横坐标互为相反数,则点P的坐标为__________.
(3)若点P在一、三象限角平分线所在直线上,则点P的坐标为__________.
17.如图所示,在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别为,,且,满足,点的坐标为.
(1)求,的值及;
(2)若点在轴上,且,试求点的坐标.
18.在平面直角坐标系中,的位置如图所示,已知点A的坐标是.
(1)点B的坐标为______,点C的坐标为______;
(2)请作出关于x轴对称的,并直接写出点的坐标为______;
(3)四边形的面积是______;
(4)点在边上,过点P作轴于点Q,请用含m的代数式表示的面积______.
19.定义:在平面直角坐标系中,对于点P(x,y),若点Q坐标为(2m﹣x,﹣y),其中m为常数,我们称点P与点Q是相关点.
例如:当m=0时,点P(1,2)的相关点Q为(﹣1,﹣2).
(1)当m=1时,点P坐标为(2,3),则它的相关点Q的坐标 ;
(2)若点P在y轴上,且它的相关点Q坐标为(m+2,﹣2m).
①求△OPQ的面积;
②若存在一点A(x,6),使△APQ的面积大于△OPQ的面积,请直接写出x的取值范围 ;
(3)若点P(﹣m﹣3,4)和它的相关点Q到y轴的距离中最大值为m+8,求m的值.
20.在平面直角坐标系经中,给出如下定义:点A到x轴、y轴距离的较小值称为点A的“短距”,当点P的“短距”等于点Q的“短距”时,称P、Q两点为“等距点”.
(1)点的“短距”为 ;
(2)点的“短距”为1,求的值;
(3)若,两点为“等距点”,求的值.
21.在平面直角坐标系中,对于点,若点Q的坐标为,其中a为常数,则称点Q是点P的“a级关联点”.
(1)已知点的“级关联点”是点,则点的坐标为 ___________;
(2)已知点的“级关联点”N位于x轴上,求点N的坐标;
(3)在(2)的条件下,若存在点H,使轴,且,直接写出H点坐标.
22.在信息技术迅猛发展的今天,很多同学都能够借助网络平台进行学习,在学习了平面直角坐标系后,小明同学在网上搜索到下面的文字材料:
在x轴上有两个点它们的坐标分别为和.则这两个点所成的线段的长为;同样,若在y轴上的两点坐标分别为和,则这两个点所成的线段的长为.如图1,在直角坐标系中的任意两点,,其坐标分别为和,分别过这两个点作两坐标轴的平行线,构成一个直角三角形,其中直角边,,利用勾股定理可得,线段的长为.
根据上面材料,回答下面的问题:
(1)在平面直角坐标系中,已知,,则线段AB的长为________;
(2)在平面直角坐标系中,已知,,则线段MN的长为________;
(3)若点C在y轴上,点D的坐标是,且,则点C的坐标是________;
(4)如图2,在直角坐标系中,点A,B的坐标分别为和,点C是y轴上的一个动点,且A,B,C三点不在同一条直线上,求周长的最小值.
23.【初步探究】
(1)如图①,在四边形中,,点是边上一点,,,连接,、判断的形状,并说明理由;
【解决问题】
(2)如图②,在长方形中,点是边上一点,在边、上分别作出点、,使得点、、是一个等腰直角三角形的三个顶点,且,.要求:仅用圆规作图,保留作图痕迹,不写作法;
【拓展应用】
(3)如图③,在平面直角坐标系中,已知点,点,点在第一象限内,若是等腰直角三角形,则点的坐标是________;
(4)如图④,在平面直角坐标系中,已知点,点是轴上的动点,线段绕着点按逆时针方向旋转至线段,,连接、,则的最小值是_________.[注:在平面直角坐标系内,,,则]
24.如图1,在平面直角坐标系中,,,直线交坐标轴于和.
(1)若和满足,则点的坐标为 ,点的坐标为 ,点坐标为 .
(2)如图2,点,点分别在轴正半轴和轴负半轴上运动,其中a,b满足,点C在第四象限,过点C作轴于点P,试判断是否为定值?若是,请求出该定值,若不是,请说明理由.
(3)如图3,若y轴恰好平分,与y轴交于点D,过点C作轴于点E,问与有怎样的数量关系?请说明理由.
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第三章 位置与坐标
(北师大版)
班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________
考试范围:全章的内容; 考试时间:120分钟; 总分:120分
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
1.小青坐在教室的第4列第3行,用表示,小明坐在教室的第3列第1行应当表示为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了数对和位置的表示,掌握有序数对的意义是解答本题的关键.根据题意可知用数对表示位置时,先表示第几列,再表示第几行,据此即可解答.
【详解】解:小青坐在教室的第4列第3行,用表示,小明坐在教室的第3列第1行应当表示为.
故选:B.
2.设点在第四象限,则点到轴的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了点的坐标,记住各象限内点的坐标的符号是解题的关键,四个象限的符号特点分别是:第一象限;第二象限;第三象限;第四象限.根据点在第四象限,可得出a、b的符号,即可得出点到轴的距离.
【详解】解:∵点在第四象限,
∴,,
∴,
∴在第三象限,
∴点到轴的距离,
故选:B.
3.若一个点A的横坐标不变,纵坐标乘以﹣1后得到一个点B,则( )
A.点A与点B关于x轴对称
B.点A与点B关于y轴对称
C.点A与点B关于原点对称
D.点A向x轴的负方向平移1个单位得点B
【答案】A
【分析】利用关于x轴对称的点的坐标特点解答即可.
【详解】解:把点A的横坐标不变,纵坐标乘以-1后得到点B,则B点的纵坐标和A点的纵坐标互为相反数,则点A与点B关于x轴对称..
故选:A.
【点睛】本题主要考查了关于x轴、y轴对称的点的坐标特点.关于x轴的对称点的坐标特点:横坐标不变,纵坐标互为相反数;关于y轴的对称点的坐标特点:横坐标互为相反数,纵坐标不变.
4.若点与点关于原点对称,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了关于原点对称点的性质,负整数指数幂等相关知识,关于原点对称的点,横坐标互为相反数,纵坐标互为相反数,掌握关于原点对称的点横纵坐标的关系是解本题的关键.根据关于原点对称点的性质得出,的值进而得出答案.
【详解】解:根据题意得,
解得,
故选:C.
5.若点在x轴上,则点,在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】C
【分析】本题考查判断点所在的象限,根据x轴上的点的纵坐标为0,求出的值,进而求出点的坐标,进行判断即可.
【详解】解:由题意,得:,
∴,
∴,
∴点在第三象限,
故选C.
6.已知点,点,直线轴,则a的值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】本题主要考查了坐标与图形,根据平行于x轴的直线上的点纵坐标相同进行求解即可.
【详解】解:∵点,点,直线轴,
∴,
∴.
故选B.
7.已知点的坐标为(-2+a,2a-7),且点到两坐标轴的距离相等,则点的坐标是( )
A. B. C.或 D.或
【答案】C
【分析】根据点Q到坐标轴的距离相等列出绝对值方程,然后求出a的值,再解答即可.
【详解】解:∵点Q(-2+a,2a-7)到两坐标轴的距离相等,
∴|-2+a|=|2a-7|,
∴-2+a=2a-7或-2+a=-(2a-7),
解得a=5或a=3,
所以,点Q的坐标为(3,3)或(1,-1).
故选:C.
【点睛】本题考查了点的坐标,难点在于列出绝对值方程,求解绝对值的方程要注意绝对值的性质的利用.
8.如图所示,,,以点A为圆心,AB长为半径画弧交x轴负半轴于点C,则点C的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先求得OA的长,从而求出OC的长即可.
【详解】解:∵,
∴OA=,
∵,以点A为圆心,AB长为半径画弧交x轴负半轴于点C,
∴,
∴,
∵点C为x轴负半轴上的点,
∴C,
故选:C.
【点睛】本题主要考查了坐标与图形的性质,勾股定理等知识,明确AB=AC是解题的关键.
9.如图,把图①中三角形经过一定的平移变换得到图②中的三角形,若三角形内一点P在三角形中的对应点的坐标为,则点P的坐标是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查点的平移确定点坐标.根据题意可知三角形向上平移了2个单位长度,向右平移了4个单位长度到达三角形,继而得到本题答案.
【详解】解:根据题图可得三角形ABC向上平移了2个单位长度,向右平移了4个单位长度,
∵P′(a,b),
∴点P的坐标为,
故选:A.
10.如图,在直角坐标系中,已知点,,对连续作旋转变换,依次得到,,,,…,的直角顶点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了点的坐标规律.根据题目可知旋转三次为一个循环,图中第三次和第四次的直角顶点的坐标相同,由①→③时直角顶点的坐标可以求出来,从而可以解答本题.
【详解】解:由题意可得,旋转三次和原来的相对位置一样,点,,
∴,,,
∴,
∴旋转到第三次时的直角顶点的坐标为:,
∵,
∴旋转第24次的直角顶点的坐标为:,
又∴旋转第25次直角顶点的坐标与第24次一样是,
如图,点是第26次直角顶点,作于点,
∵,,,,
∵,
∴,,
∴旋转第26次的直角顶点的坐标是即,
故选:C.
二、填空题
11.在平面直角坐标系中,点关于x轴对称点的坐标是 .
【答案】
【分析】本题考查了关于x轴对称点的坐标特征,根据关于x轴对称的点,横坐标相等,纵坐标互为相反数,即可解答.
【详解】解:∵点和关于x轴对称,
∴的坐标为,
故答案为:.
12.已知点在第四象限,且到坐标轴的距离和为10,则点的坐标为 .
【答案】
【分析】本题考查了各象限内点的坐标的符号特征,记住各象限内点的坐标的符号是解决的关键,四个象限的符号特点分别是:第一象限;第二象限;第三象限;第四象限.根据点在第四象限内,且到两坐标轴的距离之和为10列方程求解即可.
【详解】解:点在第四象限,且到两坐标轴的距离之和为10,
,
解得,
,,
点的坐标为.
故答案为:.
13.如果点的坐标满足,那么称点为“美丽点”,若某个“美丽点”到轴的距离为2,则点的坐标为 .
【答案】或
【分析】本题考查了点到坐标轴的距离,一元一次方程的应用,正确理解“美丽点”的定义是解题关键.设点的坐标为,根据点到轴的距离,得到,再分别代入“美丽点”公式,求出的值,即可得到点的坐标.
【详解】解:设点的坐标为,
到轴的距离为2,
的横坐标为,即,
是“美丽点”,
当时,,解得:,
当时,,解得:,
点的坐标为或,
故答案为:或
14.如图,在长方形中,在轴上,在轴上,且,,把沿着对折得到,交轴于点,则点的坐标为 .
【答案】
【分析】本题考查了长方形的性质、折叠的性质、三角形全等的判定与性质、勾股定理.由长方形和折叠的性质可得:,,,证明,得出,再由勾股定理列式计算即可求解.
【详解】解:由折叠可得:,,
,,四边形是长方形,
,,
在和中,
,
,
,
,
,
,
解得:,
点的坐标为,
故答案为:.
15.如图,O为坐标原点,四边形为矩形,,点D是的中点,点P在上运动,当是以为腰的等腰三角形时,则P点的坐标为
【答案】或或
【分析】分和两种情况进行讨论求解即可.
【详解】解:∵四边形为矩形,,
∴,,
∵点D是的中点,
∴;
①当时,在中,,
∴;
②当,点P在点D的左侧时,过点作于点,则,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,
在中,由勾股定理得:,
∴,
∴此时点P坐标为;
当,点P在点D的右侧时,
同法可得:,
∴;
∴此时点P坐标为;
综上:或或.
故答案为:或或.
【点睛】本题主要考查了矩形的性质,坐标与图形性质,等腰三角形的性质,勾股定理,熟练掌握相关知识点,并利用分类讨论思想解答是解题的关键.
三、解答题
16.已知点是平面直角坐标系内的一点,试分别根据下列条件,直接求出P点的坐标.
(1)若点P在y轴上,则点P的坐标为__________.
(2)若点P的纵坐标与横坐标互为相反数,则点P的坐标为__________.
(3)若点P在一、三象限角平分线所在直线上,则点P的坐标为__________.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查了平面直角坐标系中点的坐标特点,熟知相关知识是解题的关键.
(1)根据y轴上点的横坐标为0即可求解;
(2)根据相反数的意义即可求解;
(3)根据通过原点的第一、三象限角平分线上横纵坐标相同即可求解.
【详解】(1)∵点在y轴上,
∴,则,
∴点P的坐标为,
故答案为:;
(2)根据题意得:,
解得:,则
∴点P的坐标为.
故答案为:;
(3)∵点P在一、三象限角平分线所在直线上,
∴,
解得:.则.
∴点P的坐标为.
故答案为:.
17.如图所示,在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别为,,且,满足,点的坐标为.
(1)求,的值及;
(2)若点在轴上,且,试求点的坐标.
【答案】(1),,
(2)点的坐标为或
【分析】(1)由非负数的性质可求得a与b的值,则可得点A与B的坐标,从而求得AB的长,由已知可得CO的长,因此可求得△ABC的面积;
(2)设点的坐标为,则可得AM的长度,由题目中的面积关系可得关于x的方程,解方程即可求得x的值,从而求得点M的坐标.
【详解】(1)∵,
∴,,
∴,,
∴点,点.
又∵点,
∴,,
∴.
(2)设点的坐标为,则,
又∵,
∴,
∴,
∴,
即,
解得:或,
故点的坐标为或.
【点睛】本题考查了坐标与图形,绝对值与算术平方根非负性质的应用,三角形的面积计算,涉及方程思想与数形结合思想的应用.
18.在平面直角坐标系中,的位置如图所示,已知点A的坐标是.
(1)点B的坐标为______,点C的坐标为______;
(2)请作出关于x轴对称的,并直接写出点的坐标为______;
(3)四边形的面积是______;
(4)点在边上,过点P作轴于点Q,请用含m的代数式表示的面积______.
【答案】(1);
(2)
(3)65
(4)
【分析】本题主要考查坐标与图形,轴对称变化,三角形的面积,熟练掌握知识点是解题的关键.
(1)根据点A的坐标即可得到点B和点C的坐标,即可得到答案;
(2)根据轴对称图形的性质画图并且写出坐标即可;
(3)根据梯形的面积公式计算即可;
(4)根据题意得出点的坐标,再求出的长,根据即可得到答案.
【详解】(1)解:由于点A的坐标是,
故可得点B的坐标为;点C的坐标为;
故答案为:;;
(2)解:根据轴对称图形的性质,找到对称的,作出图形;
点的坐标为;
(3)解:根据点的坐标可得,
;
故答案为:;
(4)解:点在边AB上,过点P作轴于点Q,
,
,
.
故答案为:.
19.定义:在平面直角坐标系中,对于点P(x,y),若点Q坐标为(2m﹣x,﹣y),其中m为常数,我们称点P与点Q是相关点.
例如:当m=0时,点P(1,2)的相关点Q为(﹣1,﹣2).
(1)当m=1时,点P坐标为(2,3),则它的相关点Q的坐标 ;
(2)若点P在y轴上,且它的相关点Q坐标为(m+2,﹣2m).
①求△OPQ的面积;
②若存在一点A(x,6),使△APQ的面积大于△OPQ的面积,请直接写出x的取值范围 ;
(3)若点P(﹣m﹣3,4)和它的相关点Q到y轴的距离中最大值为m+8,求m的值.
【答案】(1)(0,﹣3);(2)①8,②或;(3)或.
【分析】(1)根据定义代入相关点Q坐标(2m﹣x,﹣y)计算即可;
(2)①根据定义代入相关点Q坐标(2m﹣x,﹣y)列方程即可求出m和P、Q坐标,由此求出三角形面积;
②构造图形根据A(x,6)的位置用x表示出△APQ的面积,列不等式求解即可;
(3)根据定义可得点P(﹣m﹣3,4)的相关点Q坐标,由到y轴的最大距离为m+8列方程即可解答.
【详解】解:(1)当m=1时,点P坐标为(2,3),
则:2m﹣x=2-2=0,-y=-3,
∴点Q坐标为(0,﹣3),
(2)若点P在y轴上,设P点坐标为(0,y),则且它的相关点Q坐标为(2m,﹣y),
又相关点Q坐标为(m+2,﹣2m).
∴,解得:,
∴
∴P点坐标为(0,4),Q坐标为(4,﹣4),
①如图1,过Q点作NQ垂直于y轴,垂足为N,由图可知:OP=4,NQ=4,
∴
②点A在y轴左侧时,如图1,过点A作AT⊥x轴,过点Q作TQ⊥y轴,AT、TQ交于点T,TQ交y轴于N,
∵A(x,6),P点坐标为(0,4),Q坐标为(4,﹣4),
∴,,,,,
∵,即,
∴,即,
∵△APQ的面积大于△OPQ的面积,
∴,
∴,
当点A在y轴右侧时,如图2,过点A作AM⊥y轴,过点Q作NQ⊥y轴,垂足分别为M、N,
∵A(x,6),P点坐标为(0,4),Q坐标为(4,﹣4),
∴,,,,,
∵,即,
∴,即,
∵△APQ的面积大于△OPQ的面积,
∴,
∴,
综上所述:存在一点A(x,6),使△APQ的面积大于△OPQ的面积,x的取值范围为:或.
(3)∵2m-(-m-3)=3m+3
∴点P(﹣m﹣3,4)的相关点Q坐标为(3m+3,-4),
I、当Q坐标到y轴的距离为最大值m+8时,
则,
解得:或.
若,则P点坐标为,Q点坐标为, 此时P、Q两点到y轴的距离最大值为,
若,则P点坐标为,Q点坐标为, 此时P、Q两点到y轴的距离最大值为,
II、若P坐标到y轴的距离为最大值m+8时,
则:,
解得:.
若,则P点坐标为,Q点坐标为, 此时P、Q两点到y轴的距离最大值为,不合题意舍去;
综上所述:或时Q点到y轴的距离为最大值m+8.
【点睛】本题主要考查了坐标与图形和一元一次不等式应用,解题关键是理解相关点定义,灵活运用相关知识解决问题,难点是构造图形求三角形面积和分类讨论.
20.在平面直角坐标系经中,给出如下定义:点A到x轴、y轴距离的较小值称为点A的“短距”,当点P的“短距”等于点Q的“短距”时,称P、Q两点为“等距点”.
(1)点的“短距”为 ;
(2)点的“短距”为1,求的值;
(3)若,两点为“等距点”,求的值.
【答案】(1)2;
(2)或;
(3)或.
【分析】(1)根据点到坐标轴的距离及“短距”的定义求解即可;
(2)根据“短距”的定义得出方程求解即可;
(3)点到x轴的距离为,到y轴距离为1,点到x轴的距离为,到y轴距离为4,由,进而分类讨论,根据“等距点”的定义列出方程与,解方程即可求解.
【详解】(1)解:点到x轴、y轴距离分别为2,5,
∴“短距”为2,
故答案为:2;
(2)点的“短距”为1,
,
∴,,
解得:或;
(3)点到x轴的距离为,到y轴距离为1,点到x轴的距离为,到y轴距离为4,
∴当时,即或时,,
∴或,
解得或;
当时,即时,,
∴或,
解得(舍去)或(舍去),
综上所诉,或.
【点睛】本题考查了新定义问题,掌握点到坐标轴的距离、解绝对值方程,并理解新定义是解题的关键.
21.在平面直角坐标系中,对于点,若点Q的坐标为,其中a为常数,则称点Q是点P的“a级关联点”.
(1)已知点的“级关联点”是点,则点的坐标为 ___________;
(2)已知点的“级关联点”N位于x轴上,求点N的坐标;
(3)在(2)的条件下,若存在点H,使轴,且,直接写出H点坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)根据新定义,计算即可;
(2)根据新定义,计算坐标,后令纵坐标为0计算即可;
(3)根据坐标特点,两点间的距离公式计算即可.
本题考查了新定义,熟练掌握定义是解题的关键.
【详解】(1)∵点的“级关联点”是点,
则点的坐标为即,
故答案为:.
(2)点的“级关联点”N位于x轴上,
则点的坐标为即,
∴,
解得,
∴.
(3)由(2)得:,
∴,
∵轴,且,
设,
∴,
解得,
∴或.
22.在信息技术迅猛发展的今天,很多同学都能够借助网络平台进行学习,在学习了平面直角坐标系后,小明同学在网上搜索到下面的文字材料:
在x轴上有两个点它们的坐标分别为和.则这两个点所成的线段的长为;同样,若在y轴上的两点坐标分别为和,则这两个点所成的线段的长为.如图1,在直角坐标系中的任意两点,,其坐标分别为和,分别过这两个点作两坐标轴的平行线,构成一个直角三角形,其中直角边,,利用勾股定理可得,线段的长为.
根据上面材料,回答下面的问题:
(1)在平面直角坐标系中,已知,,则线段AB的长为________;
(2)在平面直角坐标系中,已知,,则线段MN的长为________;
(3)若点C在y轴上,点D的坐标是,且,则点C的坐标是________;
(4)如图2,在直角坐标系中,点A,B的坐标分别为和,点C是y轴上的一个动点,且A,B,C三点不在同一条直线上,求周长的最小值.
【答案】(1)6;(2)13;(3)或;(4)
【分析】(1)根据线段长度计算方法计算即可;
(2)根据线段长度计算方法计算即可;
(3)设C点坐标为,由勾股定理列出方程,求得b的值,进一步可得C的坐标;
(4)找到点A关于y轴的对称点A′(-1,4),连接A′B交y轴于点C,此时△ABC周长的最小,分别计算AB和A′B的长然后相加即可求解.
【详解】解:(1).
因为,的横坐标相同,也可以直接用|a-c|求:|-1-5|=|-6|=6,
故答案为6;
(2).
故答案为13;
(3)设C点坐标为,
则在Rt△OCD中,,
解得.
所以C的坐标为或.
(4)设A点关于y轴的对称点为A′,则点A′的坐标为,当C点为A′B与y轴的交点时,的周长最小,因为AC= A′C,所以的周长.
.
.
所以的周长的最小值为.
【点睛】本题考查了两点间的距离计算方法,也考查了勾股定理的应用和最短路径问题,解题关键是能根据点的坐标,利用两点间的距离公式求出线段的长度.
23.【初步探究】
(1)如图①,在四边形中,,点是边上一点,,,连接,、判断的形状,并说明理由;
【解决问题】
(2)如图②,在长方形中,点是边上一点,在边、上分别作出点、,使得点、、是一个等腰直角三角形的三个顶点,且,.要求:仅用圆规作图,保留作图痕迹,不写作法;
【拓展应用】
(3)如图③,在平面直角坐标系中,已知点,点,点在第一象限内,若是等腰直角三角形,则点的坐标是________;
(4)如图④,在平面直角坐标系中,已知点,点是轴上的动点,线段绕着点按逆时针方向旋转至线段,,连接、,则的最小值是_________.[注:在平面直角坐标系内,,,则]
【答案】(1)是等腰直角三角形,理由见解析;(2)见解析;(3)或或;(4)
【分析】(1)证明,即可求解;
(2)以点D为圆心,CP为半径作弧,交AD于点F,以点C为圆心,DP为半径作弧,交BE于点E,连接EF、EP、FP,点E、F即为所求;
(3)分、、,三种情况,利用全等三角形的性质和判定进行求解;
(4)求出,利用两点之间距离公式表示出,理解为求点到点和点的最小值,即可求解.
【详解】(1)是等腰直角三角形,
证明:∵在和中,
,
∴,
∴,,
∵在中,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴是等腰直角三角形;
(2)如图,点、即为所求,
(3)①如图,当,时,过点C作于点F,过点B作于点E,
∵,,
∴,,,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∴,
∴;
②如图,当,时,过点B作于点E,过点C作于点F,
∵,,
∴,,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∴,
∴;
③如图,当,时,过点C作于点D,过点B作于点F,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,,
∴
综上:点C的坐标是或或;
(4)如图,作于点H,
设点C坐标是,
由(1)知:,,
∴,
则,
的值,相当于求点到点和点的最小值,
相当于在直线上找一点,使点P到点M到点Q的距离和最小,
作点M关于直线的对称点,
∵,
∴的最小值是.
【点睛】本题考查平面直角坐标系和几何综合,解题的关键是掌握全等三角形的性质和判定,平面直角坐标系中点坐标的求解,利用数形结合的思想去求解.
24.如图1,在平面直角坐标系中,,,直线交坐标轴于和.
(1)若和满足,则点的坐标为 ,点的坐标为 ,点坐标为 .
(2)如图2,点,点分别在轴正半轴和轴负半轴上运动,其中a,b满足,点C在第四象限,过点C作轴于点P,试判断是否为定值?若是,请求出该定值,若不是,请说明理由.
(3)如图3,若y轴恰好平分,与y轴交于点D,过点C作轴于点E,问与有怎样的数量关系?请说明理由.
【答案】(1),,
(2)是定值,为2
(3),理由见解析
【分析】(1)因为与不可能为负数,要使,则有,,求出和即可得到点、点的坐标,又因为是等腰直角三角形,根据其性质即可得出点的坐标;
(2)先根据“角角边”判断,从而得到,,,根据点,点分别在轴正半轴和轴负半轴上运动,
得到即可求解;
(3)先利用“角边角”证明,得到,然后利用“角角边”证明,得到,最后根据即可解答.
【详解】(1)解:和满足,
,,
,,
点的坐标为,点的坐标为.
,,
是等腰直角三角形,
点向左平移1个单位,向上平移1个单位得到点,
点是点向右平移3个单位,向下平移1个单位得到的,
点的坐标为:.
故答案为: ,,.
(2)解:轴,
,
,
又,
,
,
又,
,
,,
.
点,点分别在轴正半轴和轴负半轴上运动,
.
,
.
(3)解:延长交的延长线与点,
y轴恰好平分,
,
轴于点E,
,
,
,
.
,,
轴,
轴,
,
,
,
,
又,
,
,
.
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