专题 平面直角坐标系中动点问题(压轴题)-【上好课】2024-2025学年八年级数学上册同步精品课堂(浙教版)
2024-11-20
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内容正文:
(浙教版)八年级上册数学《第4章 图形与坐标》
专题 平面直角坐标系中动点问题(压轴题)
1.(2024春•宁乡市期中)如图,在平面直角坐标系中,已知A(0,a),B(b,0),C(b,c)三点,其中a,b,c满足关系式.
(1)求a,b,c的值;
(2)如果在第二象限内有一点,那么请用含m的式子表示四边形ABOP的面积;
(3)在(2)的条件下,是否存在点P,使四边形ABOP的面积与三角形ABC的面积相等?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
2.(2024春•鞍山期末)如图,在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别是(1,2),(3,1),将线段AB平移,平移后点A的对应点为C,点B的对应点为D.
(1)若平移后点C,D同时在坐标轴上,分别写出点C,D的坐标;
(2)在(1)的条件下,画出线段CD,点M(m,0)是x轴上一个动点,且2<m<4,试判断∠ABM,∠BMD,∠CDM之间的数量关系,并证明你的结论.
3.(2024春•阳新县校级期末)在平面直角坐标系中,点A(a,0),B(0,b),a、b满足|2a﹣b﹣9|+(a+2b﹣12)2=0,连接AB.
(1)求出点A、B的坐标;
(2)如图1,点C是线段AB上一点,若AC=2BC,求点C坐标.小军想到:可连接OC,此时将三角形OAB分成两个小三角形,而三角形OBC的面积恰好是三角形OAB的三分之一,从而求出点C坐标,请你根据小军的思路写出求解点C坐标的过程;
(3)如图2,将线段AB先向下平移5个单位,再向左平移2个单位得到线段MN(点A的对应点为M),线段MN与y轴交于点P,点E(0,t)是y轴上一动点,当三角形MNE的面积小于3时,请直接写出t的取值范围.
4.(2024春•礼县月考)平面直角坐标系中,O为原点,点A(0,2),B(﹣2,0),C(4,0).
(1)如图①,则三角形ABC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.求△ACD的面积.
5.(2023•苏州模拟)如图,长方形OABC中,O为平面直角坐标系的原点,A点的坐标为(4,0),C点的坐标为(0,6),点B在第一象限内,点P从原点出发,以每秒2个单位长度的速度沿着O﹣C﹣B﹣A﹣O的路线移动(即:沿着长方形移动一周).
(1)写出B点的坐标( );
(2)当点P移动了4秒时,描出此时P点的位置,并写出点P的坐标.
(3)在移动过程中,当点P到x轴距离为5个单位长度时,求点P移动的时间.
6.(2023春•公安县期末)如图1,已知,点A(1,a),AH⊥x轴,垂足为H,将线段AO平移至线段BC,点B(b,0),其中点A与点B对应,点O与点C对应,a、b满足.
(1)填空:①直接写出A、B、C三点的坐标A( )、B( )、C( );
②直接写出三角形AOH的面积 .
(2)如图1,若点D(m,n)在线段OA上,证明:4m=n.
(3)如图2,连OC,动点P从点B开始在x轴上以每秒2个单位的速度向左运动,同时点Q从点O开始在y轴上以每秒1个单位的速度向下运动.若经过t秒,三角形AOP与三角形COQ的面积相等,试求t的值及点P的坐标.
7.(2023春•延长县期末)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,过点A(8,6)分别作x轴、y轴的平行线,交y轴于点B,交x轴于点C,点P是从点B出发,沿B→A→C以2个单位长度/秒的速度向终点C运动的一个动点,运动时间为t(秒).
(1)直接写出点B和点C的坐标B( , )、C( , );
(2)当点P运动时,用含t的式子表示线段AP的长,并写出t的取值范围;
(3)点D(2,0),连接PD、AD,在(2)条件下是否存在这样的t值,使S△APDS四边形ABOC,若存在,请求出t值,若不存在,请说明理由.
8.(2023春•牡丹江期中)如图,在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别为(a,0),(b,0),其中a,b满足|a﹣2|0,现同时将点A,B分别向上平移6个单位长度,再向左平移2个单位长度,分别得到AB的对应点C,D,连接AC,BD,CD.
(1)点C的坐标为 ,点D的坐标为 ;
(2)把AC的中点M(1,3)向左平移4个单位长度得到点E,如图②,连接EC,EA,求△ACE的面积;
(3)P是x轴上一点,连接PC,BC,使S△PBC=2S△ABC,直接写出点P点坐标.
9.(2024春•咸安区期末)如图,在平面直角坐标系xOy中,点A,B的坐标分别是A(4,0),B(0,2),点C坐标C(m,n)满足,连接AC,BC,OC.
(1)四边形OACB的面积为 ;
(2)点D是x轴上一个动点,当三角形ADC的面积为10时,求点D的坐标;
(3)将线段AC平移至线段PQ(点C的对应点为P,点A的对应点为Q),且点P在线段OB上,当三角形PAC的面积为时,求点Q的坐标.
10.(2024秋•辽阳月考)如图1,已知在平面直角坐标系中,点A(﹣4,0),点B(0,3),将线段AB向右平移4个单位长度至OC的位置,连BC.
(1)直接写出点C的坐标 ;
(2)如图2,作CD⊥x轴于点D,在x轴正半轴有一点E(1,0),作EF⊥x轴交BC于点F,交AC于点,动点P从F点开始,以每秒1个单位长度沿射线FE运动,设时间为t秒,连接AC.
①试问:△PCD的面积是否为定值?若是,求出定值;若不是,请说明理由;
②当△PCA的面积为时,求t的值及此时点P的坐标.
11.(2024春•滨城区期末)如图,在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别为(3,5),(3,0).将线段AB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CD,连接AC,BD;
(1)直接写出坐标:点C( ),点D( ).
(2)M,N分别是线段AB,CD上的动点,点M从点A出发向点B运动,速度为每秒1个单位长度,点N从点D出发向点C运动,速度为每秒0.5个单位长度,若两点同时出发,求几秒后MN∥x轴?
(3)点P是直线BD上一个动点,连接PC、PA,当点P在直线BD上运动时,请直接写出∠CPA与∠PCD,∠PAB的数量关系.
12.(2024春•天山区校级期末)已知点A(﹣2,0),B(0,﹣4),C(﹣4,﹣6),过点C作x轴的平行线m,交y轴于点D,一动点P从C点出发,在直线m上以1个单位长度/秒的速度向右运动.
(1)如图.当点P在第四象限时,连接OP,作射线OE平分∠AOP,过点O作OF⊥OE.
①填空:若∠OPD=60°,则∠AOE= ;
②设∠AOE=α,则 .
(2)若与此同时,直线m以2个单位长度/秒的速度竖直向上运动,设运动时间为t秒,点P的坐标为(x,y).①在坐标轴上是否存在满足条件的点P,使得S△ABP=6,若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
②求x和y的关系式.
13.(2024春•扶沟县期末)如图1,在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别为(1,0),(4,0),现同时将点A,B分别向上平移3个单位长度,再向左平移1个单位长度,分别得到A,B的对应点C,D,连接AC,BD,CD.
(1)求点C,D的坐标.
(2)P是x轴上(除去B点)的动点.
①连接PC,BC,使S△PBC=2S△ABC,求符合条件的P点坐标.
②如图2,Q是线段BD上一定点,连接PQ,请直接写出∠BPQ+∠PQB与∠CDB的数量关系.
14.(2024春•新市区校级期末)在平面直角坐标系中,点A和点B在坐标轴上,其中点A(0,a),B(b,0)满足|a﹣3|0,将线段AB平移至线段CD处,且点A的对应点为点C,点B的对应点为点D.
(1)求A,B两点的坐标.
(2)如图1,若点C的坐标为(2,m),且△ABC的面积等于15,求点C的坐标.
(3)如图2,若平移后C,D两点在坐标轴上,P为线段AB上一动点(不包括点A和点B),连接OP,PQ平分∠BPO,∠BCQ=2∠QCD,请写出∠COP,∠OPQ,∠Q之间的数量关系,并说明理由.
15.(2023春•武汉期末)如图1,已知点A(﹣2,0),B(0,﹣4),C(﹣4,﹣6),过点C作x轴的平行线m,一动点P从C点出发,在直线m上以1个单位长度/秒的速度向右运动,与此同时,直线m以2个单位长度/秒的速度竖直向上运动.
(1)直接写出:运动1秒时,点P的坐标为 ;
运动t秒时,点P的坐标为 ;(用含t的式子表示)
(2)若点P在第三象限,且S△ABP=8,求点P的坐标;
(3)如图2,如果将直线AB沿y轴负半轴向下平移n个单位长度,恰好经过点C,求n的值.
16.(2024春•思明区校级期中)已知,在平面直角坐标系中,AB⊥x轴于点B,点A(a,b)满足|b﹣3|=0,平移线段AB使点A与原点重合,点B的对应点为点C.
(1)则a= ,b= ;点C坐标为 ;
(2)如图1,点D(m,n)在线段BC上,求m、n满足的数量关系;
(3)如图2,若点E是射线OB上一动点,连接CE,分别作∠AOE与∠BCE的邻补角的角平分线OF与CI,两线所在的直线交于F点,试问当点E在射线OB(点E不与O、B重合)上运动过程中,的值是否会发生变化?若变化,请说明理由,若不变,请求出其值.
17.(2023春•营口期末)如图,在平面直角坐标系中,四边形ABCD为长方形,其中点A和点C的坐标分别为(﹣4,2),(1,﹣4),且AD∥x轴,交y轴于点M,AB交x轴于点N.
(1)直接写出点B的坐标 ;∠OBC的度数为 .
(2)若动点P从点A出发,沿AB向点B运动,在点P运动过程中,连接MP,OP,试探究∠AMP,∠MPO,∠PON之间的数量关系,并说明理由.
(3)若动点P从点A出发,沿AB→BC→CD以每秒0.25个单位长度的速度向终点D匀速运动,设点P的运动时间为t秒,当△AMP的面积大于长方形ABCD面积的时,直接写出时间t的取值范围.
18.(2023春•闽侯县期末)如图1,在平面直角坐标系中,已知点A(﹣5,﹣1),B(﹣3,2),将线段AB平移至线段CD,使点A的对应点C恰好落在x轴的正半轴上,设点C的坐标为(k,0),点B的对应点D在第一象限.
(1)求点D的坐标(用含k的式子表示);
(2)连接BD,BC,如图2,若三角形BCD的面积为8,求k的值;
(3)连接AD,如图3,分别作∠ABC和∠ADC的平分线,交于点P,试探究∠BAD,∠BCD和∠BPD之间的等量关系,并说明理由.
19.(2023春•瓦房店市期末)如图,在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别为(3,5),(3,0).现同时将点A,B分别向左平移3个单位,再向下平移2个单位,得到点A,B的对应点C,D,连接AC,BD,CD.
(1)直接写出C,D两点的坐标为:C ,D ;
(2)若点P是线段AC上的一个动点,Q是线段AB上的一点(不与点A,B重合),连接PQ,PO,当点P在线段AC上移动时(不与点A,C重合),请找出∠DOP,∠QPO,∠BQP的数量关系,并证明你的结论;
(3)在坐标轴上是否存在点M,使三角形MBD的面积与三角形ACB的面积相等?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,试说明理由.
20.如图1,在平面直角坐标系中,已知点A(2,﹣1)、B(4,2),将线段AB平移至线段CD,使点B的对应点D在y轴的正半轴上,点C在第二象限.
(1)若点D的坐标为(0,k),求点C的坐标(用含k的式子表示).
(2)连接AC、BC,若三角形ABC的面积为9,求k的值.
(3)如图2,分别作∠BAD和∠BCD的平分线,它们交于点P请写出∠B、∠P和∠ADC之间的一个等量关系,并说明理由.
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(浙教版)八年级上册数学《第4章 图形与坐标》
专题 平面直角坐标系中动点问题(压轴题)
1.(2024春•宁乡市期中)如图,在平面直角坐标系中,已知A(0,a),B(b,0),C(b,c)三点,其中a,b,c满足关系式.
(1)求a,b,c的值;
(2)如果在第二象限内有一点,那么请用含m的式子表示四边形ABOP的面积;
(3)在(2)的条件下,是否存在点P,使四边形ABOP的面积与三角形ABC的面积相等?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)根据非负数的性质求出a、b、c的值,即可得出A、B、C三点的坐标;
(2)根据四边形ABOP的面积等于△AOB的面积加上△AOP的面积计算即可;
(3)根据四边形ABOP的面积与三角形ABC的面积相等即可求出点P的坐标.
【解答】解:(1)∵(b﹣2)2+|c﹣3|=0,
∴0,(b﹣2)2|=0,|c﹣3|=0,
∴a=1,b=2,c=3,
∴点A的坐标是(0,1),点B的坐标为(2,0),点C的坐标为(2,3);
(2)由(1)知A(0,1),B(2,0),C(2,3),
又∵P(m,)在第二象限,
∴m<0,
∴S四边形ABOP=S△AOB+S△AOP
1×21×|m|
=1m;
(3)存在,
∵B(2,0),C(2,3),
∴BC⊥x轴,
∴S△ABC3×2=3,
由题意得,1m=3,
解得m=﹣4,
∴点P的坐标为(﹣4,).
【点评】本题考查了三角形的面积,坐标与图形的性质,非负数的性质,四边形的面积,熟练掌握坐标与图形的性质是解题的关键.
2.(2024春•鞍山期末)如图,在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别是(1,2),(3,1),将线段AB平移,平移后点A的对应点为C,点B的对应点为D.
(1)若平移后点C,D同时在坐标轴上,分别写出点C,D的坐标;
(2)在(1)的条件下,画出线段CD,点M(m,0)是x轴上一个动点,且2<m<4,试判断∠ABM,∠BMD,∠CDM之间的数量关系,并证明你的结论.
【分析】(1)根据平移的性质,进行求解即可;
(2)过点M作AB∥MN,进而得到∠ABM+∠BMN=180°,平移得到AB∥CD,进而得到MN∥CD,得到∠NMD+∠CDM=180°,进而得到∠ABM+∠BMD+∠CDM=360°,即可.
【解答】解:(1)∵点A,B的坐标分别是(1,2),(3,1),将线段AB平移,平移后点A 的对应点为C,点B的对应点为D,
当平移后点C,D 同时在坐标轴上,分两种情况,
当点C在y轴上,点D在x轴上时:则C的横坐标为0,D的纵坐标为0,
∴平移规则为:先向左平移1个单位,再向下平移1个单位,
∴C(0,1),D(2,0);
当点C在x轴上,点D在y轴上时:则C的纵坐标为0,D的横坐标为0,
∴平移规则为:先向左平移3个单位,再向下平移2个单位,
∴D(0,﹣1),C(﹣2,0);
(2)∠ABM+∠BMD+∠CDM=360°,
证明:过点M作AB∥MN,
则∠ABM+∠BMN=180°,
由平移可得AB∥CD,
∴MN∥CD,
则∠NMD+∠CDM=180°,
∴∠ABM+∠BMD+∠CDM=360°.
【点评】本题考查坐标与平移,平行线的判定和性质,解题的关键是掌握相关知识的灵活运用.
3.(2024春•阳新县校级期末)在平面直角坐标系中,点A(a,0),B(0,b),a、b满足|2a﹣b﹣9|+(a+2b﹣12)2=0,连接AB.
(1)求出点A、B的坐标;
(2)如图1,点C是线段AB上一点,若AC=2BC,求点C坐标.小军想到:可连接OC,此时将三角形OAB分成两个小三角形,而三角形OBC的面积恰好是三角形OAB的三分之一,从而求出点C坐标,请你根据小军的思路写出求解点C坐标的过程;
(3)如图2,将线段AB先向下平移5个单位,再向左平移2个单位得到线段MN(点A的对应点为M),线段MN与y轴交于点P,点E(0,t)是y轴上一动点,当三角形MNE的面积小于3时,请直接写出t的取值范围.
【分析】(1)根据非负数的性质可得关于a,b的二元一次方程组,解此方程组即可求解;
(2)易求得S△OAB=9,设点C(m,n),由小军的思路可知,S△OAC,以此列出方程求出m,n即可;
(3)利用平移的性质可求出M(4,﹣5),N(﹣2,﹣2),以及点C平后的对应点为点P(0,﹣3),利用两点间的距离公式求得PE=|t+3|,于是S△MNE=S△PEN+S△PEM,即3,代入计算即可求出t的取值范围.
【解答】解:(1)∵|2a﹣b﹣9|+(a+2b﹣12)2=0,
∴,
解得:,
∴A(6,0),B(0,3);
(2)∵A(6,0),B(0,3),
∴OA=6,OB=3,
∴S△OAB9,
设点C(m,n),
∵AC=2BC,
∴,即,
S△OAC,即,
∴,
6,
解得:m=2,n=2,
∴C(2,2);
(3)如图,
∵将线段AB先向下平移5个单位,再向左平移2个单位得到线段MN,
∴M(4,﹣5),N(﹣2,﹣2),
∴平移后点C对应点的坐标为(0,﹣3),
∴点C的对应点为点P(0,﹣3),
∵点E(0,t),
∴PE=|t﹣(﹣3)|=|t+3|,
∵S△MNE=S△PEN+S△PEM,即,
∴S△MNE3|t+3|,
∵三角形MNE的面积小于3,
∴3|t+3|<3,
解得:﹣4<t<﹣2,
∵当t=﹣3时,△MNE不存在,
∴﹣4<t<﹣2且t≠﹣3.
【点评】本题主要考查非负数的性质、解二元一次方程组、坐标与图形性质、三角形的面积、平移变换,解题关键是灵活运用所学知识,利用数形结合思想解决问题.
4.(2024春•礼县月考)平面直角坐标系中,O为原点,点A(0,2),B(﹣2,0),C(4,0).
(1)如图①,则三角形ABC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.求△ACD的面积.
【分析】(1)根据题意得出OA=2,OB=2,OC=4,然后根据三角形面积公式直接计算即可;
(2)由平移的性质可得点D坐标;①连接OD,过点D作DE⊥y轴于点E,过点D作DF⊥x轴于点F,根据S△ACD=S△OAD+S△OCD﹣S△OAC进行计算即可得到答案;②根据△PAO的面积等于△CAO的面积,求解即可.
【解答】解:(1)∵O为原点,点A(0,2),B(﹣2,0),C(4,0).
∴OA=2,OB=2,OC=4,
∴BC=OB+OC=6,
∴.
故答案为:6;
(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,B(﹣2,0),
∴得到对应点D坐标为(5,4),
连接OD,过点D作DE⊥y轴于点E,过点D作DF⊥x轴于点F,
∵D(5,4),
∴DE=5,DF=4,
∴S△ACD=S△OAD+S△OCD﹣S△OAC
=9.
【点评】本题考查了坐标与图形、点的平移等知识,掌握运用数形结合的思想分析解决问题是解题关键.
5.(2023•苏州模拟)如图,长方形OABC中,O为平面直角坐标系的原点,A点的坐标为(4,0),C点的坐标为(0,6),点B在第一象限内,点P从原点出发,以每秒2个单位长度的速度沿着O﹣C﹣B﹣A﹣O的路线移动(即:沿着长方形移动一周).
(1)写出B点的坐标( );
(2)当点P移动了4秒时,描出此时P点的位置,并写出点P的坐标.
(3)在移动过程中,当点P到x轴距离为5个单位长度时,求点P移动的时间.
【分析】(1)根据矩形的性质以及点的坐标的定义写出即可;
(2)先求得点P运动的距离,从而可得到点P的坐标;
(3)根据矩形的性质以及点到x轴的距离等于纵坐标的长度求出OP,再根据时间=路程÷速度列式计算即可得解.
【解答】解:(1)∵A点的坐标为(4,0),C点的坐标为(0,6),
∴OA=4,OC=6,
∴点B(4,6);
故答案为:4,6.
(2)如图所示,
∵点P移动了4秒时的距离是2×4=8,
∴点P的坐标为(2,6);
(3)点P到x轴距离为5个单位长度时,点P的纵坐标为5,
若点P在OC上,则OP=5,
t=5÷2=2.5秒,
若点P在AB上,则OP=OC+BC+BP=6+4+(6﹣5)=11,
t=11÷2=5.5秒,
综上所述,点P移动的时间为2.5秒或5.5秒.
【点评】本题考查了坐标与图形性质,动点问题,主要利用了矩形的性质和点的坐标的确定,难点在于(3)要分情况讨论.
6.(2023春•公安县期末)如图1,已知,点A(1,a),AH⊥x轴,垂足为H,将线段AO平移至线段BC,点B(b,0),其中点A与点B对应,点O与点C对应,a、b满足.
(1)填空:①直接写出A、B、C三点的坐标A( )、B( )、C( );
②直接写出三角形AOH的面积 .
(2)如图1,若点D(m,n)在线段OA上,证明:4m=n.
(3)如图2,连OC,动点P从点B开始在x轴上以每秒2个单位的速度向左运动,同时点Q从点O开始在y轴上以每秒1个单位的速度向下运动.若经过t秒,三角形AOP与三角形COQ的面积相等,试求t的值及点P的坐标.
【分析】(1)①利用非负数的性质求出a,b的值,可得结论.
②利用三角形面积公式求解即可.
(2)连接DH,根据△ODH的面积+△ADH的面积=△OAH的面积,构建关系式,可得结论.
(3)分两种情形:①当点P在线段OB上,②当点P在BO的延长线上时,分别利用面积关系,构建方程,可得结论.
【解答】(1)解:①∵,
又∵0,(b﹣3)2≥0,
∴a=4,b=3,
∴A(1,4),B(3,0),C((2,﹣4),
故答案为:1,4;3,0;2,﹣4.
②△AOH的面积1×4=2,
故答案为:2.
(2)证明:如图,连接DH.
∵△ODH的面积+△ADH的面积=△OAH的面积,
∴1×n4×(1﹣m)=2,
∴4m=n.
(3)解:①当点P在线段OB上,(3﹣2t)×42t,
解得t=1.2.
此时P(0.6,0).
②当点P在BO的延长线上时,(2t﹣3)×42×t,
解得t=2,
此时P(﹣1,0),
综上所述,t=1.2时,P(0.6,0),t=2时,P(﹣1,0).
【点评】本题考查坐标与图形变化﹣平移,非负数的性质,三角形的面积等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题.
7.(2023春•延长县期末)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,过点A(8,6)分别作x轴、y轴的平行线,交y轴于点B,交x轴于点C,点P是从点B出发,沿B→A→C以2个单位长度/秒的速度向终点C运动的一个动点,运动时间为t(秒).
(1)直接写出点B和点C的坐标B( , )、C( , );
(2)当点P运动时,用含t的式子表示线段AP的长,并写出t的取值范围;
(3)点D(2,0),连接PD、AD,在(2)条件下是否存在这样的t值,使S△APDS四边形ABOC,若存在,请求出t值,若不存在,请说明理由.
【分析】(1)根据题意即可得到结论;
(2)当点P在线段BA上时,根据A(8,6),B(0,6),C(8,0),得到AB=8,AC=6当点P在线段AC上时,于是得到结论;
(3)当点P在线段BA上时,当点P在线段AC上时,根据三角形的面积公式即可得到结论.
【解答】解:(1)B(0,6),C(8,0),
故答案为:0、6,8、0;
(2)当点P在线段BA上时,
由A(8,6),B(0,6),C(8,0)可得:AB=8,AC=6
∵AP=AB﹣BP,BP=2t,
∴AP=8﹣2t(0≤t<4);
当点P在线段AC上时,
∴AP=点P走过的路程﹣AB=2t﹣8(4≤t≤7).
(3)存在两个符合条件的t值,
当点P在线段BA上时
∵S△APDAP•AC S四边形ABOC=AB•AC,S△APDS四边形ABOC,
∴(8﹣2t)×68×6,
解得:t=3<4,
当点P在线段AC上时,
∵S△APDAP•CD CD=8﹣2=6,
∴(2t﹣8)×68×6,
解得:t=5.
综上所述:当t为3秒和5秒时S△APDS四边形ABOC,
【点评】本题考查了坐标与图形性质,矩形的性质,三角形面积的计算,正确的作出图形是解题的关键.
8.(2023春•牡丹江期中)如图,在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别为(a,0),(b,0),其中a,b满足|a﹣2|0,现同时将点A,B分别向上平移6个单位长度,再向左平移2个单位长度,分别得到AB的对应点C,D,连接AC,BD,CD.
(1)点C的坐标为 ,点D的坐标为 ;
(2)把AC的中点M(1,3)向左平移4个单位长度得到点E,如图②,连接EC,EA,求△ACE的面积;
(3)P是x轴上一点,连接PC,BC,使S△PBC=2S△ABC,直接写出点P点坐标.
【分析】(1)根据绝对值、二次根式的非负性求出a与b的值,得到点A,B的坐标,再根据点的平移规律得出点C,D的坐标;
(2)利用S△ACE=S△AME+S△CME列式计算即可;
(3)根据S△PBC=2S△ABC得到•PB•OC=2AB•OC,得出PB=2AB,进而求出P点横坐标,即可得出答案.
【解答】解:(1)∵|a﹣2|0,
∴a﹣2=0,8﹣b=0,
∴a=2,b=8,
∴A(2,0),B(8,0),
∵同时将点A,B分别向上平移6个单位长度,再向左平移2个单位长度,分别得到A,B的对应点C,D,
∴C(0,6),D(6,6).
故答案为:(0,6),(6,6);
(2)∵把AC的中点M(1,3)向左平移4个单位长度得到点E,
∴E(﹣3,3),ME∥x轴,
∴EM=1﹣(﹣3)=4.
如图,连接EM,
则S△ACE=S△AME+S△CME
4×6
=12;
(3)∵S△PBC=2S△ABC,P是x轴上一点,
∴•PB•OC=2AB•OC,
∴PB=2AB=2×(8﹣2)=12,
∵B(8,0),
∴P点横坐标为:8+12=20,或8﹣12=﹣4,
∴P点坐标为(20,0)或(﹣4,0).
【点评】本题考查了坐标与图形变化﹣平移,非负数的性质,三角形的面积,掌握平移中点的变化规律:横坐标右移加,左移减;纵坐标上移加,下移减是解题的关键.
9.(2024春•咸安区期末)如图,在平面直角坐标系xOy中,点A,B的坐标分别是A(4,0),B(0,2),点C坐标C(m,n)满足,连接AC,BC,OC.
(1)四边形OACB的面积为 ;
(2)点D是x轴上一个动点,当三角形ADC的面积为10时,求点D的坐标;
(3)将线段AC平移至线段PQ(点C的对应点为P,点A的对应点为Q),且点P在线段OB上,当三角形PAC的面积为时,求点Q的坐标.
【分析】(1)根据非负数的性质可得m﹣3=0,n﹣4=0,进而可得点C的坐标为(3,4).利用割补法求四边形OACB的面积即可.
(2)设点D的坐标为(m,0),根据题意可列方程为,求出m的值,即可得出答案.
(3)设点P的坐标为(0,a),0≤a≤2,根据题意可列方程为,可得a=1,则点P的坐标为(0,1),即线段AC是向左平移3个单位长度,向下平移3个单位长度得到线段PQ,结合平移的性质可得答案.
【解答】解:(1)∵,
∴m﹣3=0,n﹣4=0,
解得m=3,n=4,
∴点C的坐标为(3,4).
∴四边形OACB的面积为S△AOC+S△BOC8+3=11.
故答案为:11.
(2)设点D的坐标为(m,0),
∵三角形ADC的面积为10,
∴,
解得m=9或﹣1,
∴点D的坐标为(9,0)或(﹣1,0).
(3)如图,
∵点P在线段OB上,
∴设点P的坐标为(0,a),0≤a≤2,
∴三角形PAC的面积为S四边形OACB﹣S△PBC﹣S△AOP,
解得a=1,
∴点P的坐标为(0,1),
∴线段AC是向左平移3个单位长度,向下平移3个单位长度得到线段PQ,
∴点A的对应点Q的坐标为(1,﹣3).
【点评】本题考查坐标与图形变化﹣平移、非负数的性质:绝对值、非负数的性质:算术平方根、三角形的面积,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
10.(2024秋•辽阳月考)如图1,已知在平面直角坐标系中,点A(﹣4,0),点B(0,3),将线段AB向右平移4个单位长度至OC的位置,连BC.
(1)直接写出点C的坐标 ;
(2)如图2,作CD⊥x轴于点D,在x轴正半轴有一点E(1,0),作EF⊥x轴交BC于点F,交AC于点,动点P从F点开始,以每秒1个单位长度沿射线FE运动,设时间为t秒,连接AC.
①试问:△PCD的面积是否为定值?若是,求出定值;若不是,请说明理由;
②当△PCA的面积为时,求t的值及此时点P的坐标.
【分析】(1)根据题意利用平移的性质直接写出平移后的点坐标即可;
(2)根据题意可知△PCD的面积为定值,利用面积公式将CD作为底,点P到CD距离为高,继而求得面积;
(3)设点P的坐标为(1,m),利用动点三角形面积公式列式继而求出m的值即可,继而求出点P的坐标和运动时间t.
【解答】解:(1)∵BC=4,
∴C(4,3),
故答案为:(4,3);
(2)①△PCD的面积是定值,证明:
∵C(4,3),D(4,0),
∴CD=3,
∵动点P从F点开始,以每秒1个单位长度沿射线FE运动,
∴点P到CD距离为△PCD高,且恒为定值,
∵E(1,0),
∴DE=3,
∴点P到CD距离为3,
∴;
②设点P的坐标为(1,m),
∵A(﹣4,0),C(4,3),点E(1,0),作EF⊥x轴交BC于点F,,
∴
∵△PCA的面积为,
∴,
∴m=6(舍)或,
∴点P的坐标为,
∴t的值为:.
【点评】本题考查平移性质,点坐标表示,三角形面积公式,已知面积求动点坐标,正确进行计算是解题关键.
11.(2024春•滨城区期末)如图,在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别为(3,5),(3,0).将线段AB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CD,连接AC,BD;
(1)直接写出坐标:点C( ),点D( ).
(2)M,N分别是线段AB,CD上的动点,点M从点A出发向点B运动,速度为每秒1个单位长度,点N从点D出发向点C运动,速度为每秒0.5个单位长度,若两点同时出发,求几秒后MN∥x轴?
(3)点P是直线BD上一个动点,连接PC、PA,当点P在直线BD上运动时,请直接写出∠CPA与∠PCD,∠PAB的数量关系.
【分析】(1)利用平移变换的性质求解;
(2)设t秒后MN∥x轴,构建方程求解;
(3)分三种情形:①如图1中,当点P在直线AC的左侧时,②如图2中,当点P在直线AC的左侧或直线AC上且在直线AB的右侧时,③如图3中,当点P在直线AB的右侧时,分别求解即可.
【解答】解:(1)由题意C(﹣1,3),D(﹣1,﹣2),
故答案为:﹣1,3,﹣1,﹣2;
(2)设t秒后MN∥x轴,
∴5﹣t=0.5t﹣2,
解得t,
∴t时,MN∥x轴;
(3)①如图1中,当点P在线段BD上时,∠APC=∠PCD+∠PAB.
②如图2中,当点P在BD的延长线上时,∠PAB=∠PCD+∠APC.
③如图3中,当点P在DB的延长线上时,∠PCD=∠PAB+∠APC.
【点评】本题考查坐标与图形变化﹣平移,解题的关键是掌握平移变换的性质,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考常考题型.
12.(2024春•天山区校级期末)已知点A(﹣2,0),B(0,﹣4),C(﹣4,﹣6),过点C作x轴的平行线m,交y轴于点D,一动点P从C点出发,在直线m上以1个单位长度/秒的速度向右运动.
(1)如图.当点P在第四象限时,连接OP,作射线OE平分∠AOP,过点O作OF⊥OE.
①填空:若∠OPD=60°,则∠AOE= ;
②设∠AOE=α,则 .
(2)若与此同时,直线m以2个单位长度/秒的速度竖直向上运动,设运动时间为t秒,点P的坐标为(x,y).①在坐标轴上是否存在满足条件的点P,使得S△ABP=6,若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
②求x和y的关系式.
【分析】(1)①由平行线的性质得∠AOP=120°,再由角平分线定义得∠AOE=60°;
②由三角形的外角性质和角平分线定义得∠EOP=45°∠DOP,则∠DOE=45°∠DOP,再由直角三角形的性质得∠OPD=90°﹣∠DOP,即可得出结论;
(2)①经过t秒后,点P的坐标为(﹣4+t,﹣6+2t),再分两种情况,点P在x轴上和点P在y轴上,分别求出t的值,即可解决问题;
②由①可知,x=﹣4+t,y=﹣6+2t,则t=x+4,把t=x+4代入y=﹣6+2t即可得出结论.
【解答】解:(1)①∵直线m∥x轴,∠OPD=60°,
∴∠AOP+∠OPD=180°,
∴∠AOP=180°﹣60°=120°,
∵OE平分∠AOP,
∴∠AOE∠AOP=60°,
故答案为:60°;
②∵∠AOP=∠AOD+∠DOP=90°+∠DOP,OE平分∠AOP,
∴∠EOP∠AOP(90°+∠DOP)=45°∠DOP,
∴∠DOE=∠EOP﹣∠DOP=45°∠DOP﹣∠DOP=45°∠DOP,
∵∠OPD=90°﹣∠DOP,
∴2,
故答案为:2;
(2)①在坐标轴上存在满足条件的点P,理由如下:
由题意可知,经过t秒后,点P的坐标为(﹣4+t,﹣6+2t),
a、若点P在x轴上,则﹣6+2t=0,
解得:t=3,
∴p(﹣1,0),
∴AP=1,OB=4,
∴S△ABPAP•OB1×4=2≠6,不合题意;
b、若点P在y轴上,则﹣4+t=0,
解得:t=4,
∴P(0,2),
∴BP=6,OA=2,
∴S△ABPBP•OA6×2=6,符合题意;
综上所述,在坐标轴上存在满足条件的点P,使得S△ABP=6,点P的坐标为(0,2);
②由①可知,x=﹣4+t,y=﹣6+2t,
∴t=x+4,
把t=x+4代入y=﹣6+2t得:y=﹣6+2(x+4)=2x+2,
即x和y的关系式为y=2x+2.
【点评】本题是三角形综合题目,考查了平行线的性质、角平分线定义、坐标与图形性质、直角三角形的性质、三角形的外角性质、三角形面积以及分类讨论等知识,本题综合性强,熟练掌握平行线的性质和角平分线定义是解题的关键.
13.(2024春•扶沟县期末)如图1,在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别为(1,0),(4,0),现同时将点A,B分别向上平移3个单位长度,再向左平移1个单位长度,分别得到A,B的对应点C,D,连接AC,BD,CD.
(1)求点C,D的坐标.
(2)P是x轴上(除去B点)的动点.
①连接PC,BC,使S△PBC=2S△ABC,求符合条件的P点坐标.
②如图2,Q是线段BD上一定点,连接PQ,请直接写出∠BPQ+∠PQB与∠CDB的数量关系.
【分析】(1)根据向左平移横坐标减,向上平移纵坐标加写出点C、D的坐标即可;
(2)①设P点坐标为(m,0),由三角形面积公式可得出答案;
②分两种情况,如图1,当点P在点B左侧(m<4)时,过点Q作QE∥AB,则∠EQP=∠BPQ.由平行线的性质可得出∠BPQ+∠PQB=∠CDB.如图2,当点P在点B右侧(m>4)时,过点Q作QF∥AB,则∠PQF=∠BPQ,∠BQF=∠ABD.由平行线的性质可得出∠BPQ+∠PQB+∠CDB=180°.
【解答】解:(1)∵点A(1,0),B(4,0),将点A,B分别向上平移3个单位长度,再向左平移1个单位长度,得到对应点为C,D,
∴C(0,3),D(3,3).
(2)①∵AB=3,CO=3,
∴S△ABCAB•CO3×3.
设P点坐标为(m,0),
∴3×|4﹣m|2.
解得m=﹣2或m=10.
∴P点坐标为(﹣2,0)或(10,0).
②∠BPQ+∠PQB=∠CDB;∠BPQ+∠PQB+∠CDB=180°.
如图1,当点P在点B左侧(m<4)时,过点Q作QE∥AB,则∠EQP=∠BPQ.
∵C(0,3),D(3,3),
∴AB∥CD.
∴CD∥EQ.
∴∠EQB=∠CDB.
∴∠BPQ+∠PQB=∠CDB.
如图2,当点P在点B右侧(m>4)时,过点Q作QF∥AB,
则∠PQF=∠BPQ,∠BQF=∠ABD.
∵AB∥CD,
∴∠CDB+∠ABD=180°.
∴∠BQF+∠CDB=180°.
∴∠BPQ+∠PQB+∠CDB=180°.
【点评】本题是几何变换综合题,考查了平移的性质,平行线的性质,三角形的面积公式,也考查了坐标与图形性质,灵活运用这些性质进行推理是本题的关键.
14.(2024春•新市区校级期末)在平面直角坐标系中,点A和点B在坐标轴上,其中点A(0,a),B(b,0)满足|a﹣3|0,将线段AB平移至线段CD处,且点A的对应点为点C,点B的对应点为点D.
(1)求A,B两点的坐标.
(2)如图1,若点C的坐标为(2,m),且△ABC的面积等于15,求点C的坐标.
(3)如图2,若平移后C,D两点在坐标轴上,P为线段AB上一动点(不包括点A和点B),连接OP,PQ平分∠BPO,∠BCQ=2∠QCD,请写出∠COP,∠OPQ,∠Q之间的数量关系,并说明理由.
【分析】(1)利用非负数的性质求解即可.
(2)如图1中,分别过点B,A作x轴,y轴的垂线交于点M,过点C作CN⊥AM于N.根据S△ABC=S四边形MNCB﹣S△ABM﹣S△ACN构建方程求解即可.
(3)过点O作OM∥AB,由平行线的性质得出∠COP=∠POM+∠COM=∠BPO+∠DCO,∠Q=∠BPQ+∠DCQ,则可得出答案.
【解答】解:(1)∵|a﹣3|0,
又∵|a﹣3|≥0,0,
∴a=3,b=﹣4,
∴A(0,3),B(﹣4,0).
(2)如图1中,分别过点B,A作x轴,y轴的垂线交于点M,过点C作CN⊥AM于N.
∵S△ABC=S四边形MNCB﹣S△ABM﹣S△ACN,
∴15•(3+3﹣m)•(4+2)3×42×(3﹣m),
解得m=﹣3,
∴C(2,﹣3).
(3)∠COP=3∠Q﹣∠OPQ.
理由如下:如图2,过点O作OM∥AB,
∴∠BPO=∠POM,
∵AB∥CD,
∴OM∥CD,
∴∠DCO=∠OCM,
∴∠COP=∠POM+∠COM=∠BPO+∠DCO,
同理可得∠Q=∠BPQ+∠DCQ,
∵PQ平分∠BPO,
∴∠BPO=2∠OPQ=2∠BPQ,
∴∠COP=2∠BPQ+∠DCQ+∠BCQ,
∵∠BCQ=2∠DCQ,
∴∠COP=2∠BPQ+3∠DCQ
=3∠BPQ+3∠DCQ﹣∠OPQ
=3∠Q﹣∠OPQ.
【点评】本题属于三角形综合题,考查了平移变换,平行线的性质,三角形的面积,角平分线的定义等知识,解题的关键是学会利用面积法求点的坐标,学会利用基本几何模型解决问题.
15.(2023春•武汉期末)如图1,已知点A(﹣2,0),B(0,﹣4),C(﹣4,﹣6),过点C作x轴的平行线m,一动点P从C点出发,在直线m上以1个单位长度/秒的速度向右运动,与此同时,直线m以2个单位长度/秒的速度竖直向上运动.
(1)直接写出:运动1秒时,点P的坐标为 ;
运动t秒时,点P的坐标为 ;(用含t的式子表示)
(2)若点P在第三象限,且S△ABP=8,求点P的坐标;
(3)如图2,如果将直线AB沿y轴负半轴向下平移n个单位长度,恰好经过点C,求n的值.
【分析】(1)运动1秒时,点P的坐标为(﹣4+1,﹣6+2),即P(﹣3,﹣4),运动t秒时,点P的坐标为(﹣4+t,﹣6+2t),
(2)连接OP,由S△ABP=S△AOP+S△BOP﹣S△AOB=8,得2×(6﹣2t)4×(4﹣t)2×4=8,解得t,即可得出结论;
(3)由平移的性质和规律即可得出结论.
【解答】解:(1)运动1秒时,点P的坐标为(﹣4+1,﹣6+2),
即P(﹣3,﹣4);
运动t秒时,点P的坐标为(﹣4+t,﹣6+2t),
故答案为:(﹣3,﹣4),(﹣4+t,﹣6+2t);
(2)如图1﹣1,连接OP,
∵点A(﹣2,0),B(0,﹣4),
∴OA=2,OB=4,
∵S△ABP=S△AOP+S△BOP﹣S△AOB=8,
∴2×(6﹣2t)4×(4﹣t)2×4=8,
解得:t,
∴﹣4+t,﹣6+2t=﹣5,
∴点P的坐标为(,﹣5);
(3)如图2,设直线m与y轴交于点D,
∵C(﹣4,﹣6),
∴D(0,﹣6),
∴将直线AB沿y轴负半轴向下平移2个单位经过点D,
∵C(﹣4,﹣6),点A(﹣2,0),B(0,﹣4),
∴将直线AB沿y轴负半轴向下平移n个单位长度,恰好经过点C时,n=2+2×4=10,
即n的值为10.
【点评】本题是三角形综合题目,考查了坐标与图形性质、三角形面积、平移的性质等知识,本题综合性强,熟练掌握三角形面积公式和平移的性质是解题的关键.
16.(2024春•思明区校级期中)已知,在平面直角坐标系中,AB⊥x轴于点B,点A(a,b)满足|b﹣3|=0,平移线段AB使点A与原点重合,点B的对应点为点C.
(1)则a= ,b= ;点C坐标为 ;
(2)如图1,点D(m,n)在线段BC上,求m、n满足的数量关系;
(3)如图2,若点E是射线OB上一动点,连接CE,分别作∠AOE与∠BCE的邻补角的角平分线OF与CI,两线所在的直线交于F点,试问当点E在射线OB(点E不与O、B重合)上运动过程中,的值是否会发生变化?若变化,请说明理由,若不变,请求出其值.
【分析】(1)由算术平方根和绝对值的非负性质得a+4=0,b﹣3=0,则a=﹣4,b=3,A(﹣4,3),再由平移的性质得:OC=AB=3,则C(0,﹣3);
(2)连接OD,过D作DM⊥x轴于M,DN⊥y轴于N,由△OBC的面积=△OCD的面积+△OBD的面积,即可求解;
(3)由平行线的性质得∠AOB=∠CBO=∠CBE,再由角平分线定义得∠EOF∠EOH=90°∠CBE,∠FCB=∠GCI=90°∠BCE,则∠FCE=∠FCB+∠BCE=90°∠BCE,然后由三角形内角和定理和三角形的外角性质即可得出结论.
【解答】解:(1)∵|b﹣3|=0,
∴a+4=0,b﹣3=0,
∴a=﹣4,b=3,
∴A(﹣4,3),
∵AB⊥x轴,
∴AB=3,OB=4,
由平移的性质得:OC=AB=3,
∴C(0,﹣3),
故答案为:﹣4,3,(0,﹣3);
(2) 连接OD,过D作DM⊥x轴于M,DN⊥y轴于N,如图1所示:
∵点D(m,n)在线段BC上,
∴DN=﹣m,DM=﹣n,
∵△OBC的面积=△OCD的面积+△OBD的面积,
∴OB×OCOC×DNOB×DM,
∴4×3=﹣3m﹣4n,
∴3m+4n=﹣12,
即m、n满足的数量关系为3m+4n=﹣12;
(3)的值不发生变化,值为,理由如下:
由平移的性质得OC∥AB,OC=AB,
∴∠AOB=∠CBO=∠CBE,
∵∠AOE与∠BCE的邻补角的角平分线为OF与CI,
∴∠EOF∠EOH(180°﹣∠AOB)(180°﹣∠CBE)=90°∠CBE,
∠FCB=∠GCI(180°﹣∠BCE)=90°∠BCE,
∴∠FCE=∠FCB+∠BCE=90°∠BCE+∠BCE=90°∠BCE,
设OF与CE交于点H,如图2所示:
则∠EHO=∠FOC=180°﹣∠OFC﹣∠FCE=180°﹣∠OFC﹣(90°∠BCE)=90°﹣∠OFC∠BCE,
∵∠OEC+EOF+∠EHO=180°,∠OEC=∠CBE+∠BCE,
∴∠OEC+90°∠CBE+90°﹣∠OFC∠BCE=180°,
∴∠OEC﹣∠OFC(∠CBE+∠BCE)=0,
即∠OEC﹣∠OFC∠OEC=0,
∴∠OFC∠OEC,
∴.
【点评】本题是三角形综合题目,考查了坐标与图形性质、平移的性质、平行线的性质、算术平方根和绝对值的非负性质、三角形面积、三角形内角和定理、三角形的外角性质、角平分线定义等知识;本题综合性强,熟练掌握平移的性质、平行线的性质以及三角形内角和定理是解题的关键.
17.(2023春•营口期末)如图,在平面直角坐标系中,四边形ABCD为长方形,其中点A和点C的坐标分别为(﹣4,2),(1,﹣4),且AD∥x轴,交y轴于点M,AB交x轴于点N.
(1)直接写出点B的坐标 ;∠OBC的度数为 .
(2)若动点P从点A出发,沿AB向点B运动,在点P运动过程中,连接MP,OP,试探究∠AMP,∠MPO,∠PON之间的数量关系,并说明理由.
(3)若动点P从点A出发,沿AB→BC→CD以每秒0.25个单位长度的速度向终点D匀速运动,设点P的运动时间为t秒,当△AMP的面积大于长方形ABCD面积的时,直接写出时间t的取值范围.
【分析】(1)利用矩形的性质求出点B的坐标即可解决问题;
(2)分两种情形:点P在线段AN上,点P在线段BN上,分解求解即可;
(3)求出两种特殊情形t的值,可得结论.
【解答】解:(1)∵点A、C坐标分别为(﹣4,2)、(1,﹣4),
而四边形ABCD为矩形,
∴B(﹣4,﹣4),D(1,2);
∴∠OBC=45°,
故答案为:(﹣4,﹣4),45°;
(2)当点P在线段AN上时,作PQ∥AM,如图,
∵AM∥ON,
∴AM∥PQ∥ON,
∴∠QPM=∠AMP,∠QPO=∠PON,
∴∠QPM+∠QPO=∠AMP+∠PON,
即∠MPO=∠AMP+∠PON;
当点P在线段NB上时,同样方法可得∠MPO=∠AMP﹣∠PON;
(3)当点P在AB上,S△APMS四边形ABCD时,
∵AM=4,APt,
∴S△AMP4tt,
∴t=3010,
∴t=20,
∴AP20=5,
∵AN=2,
∴P点坐标为(﹣4,﹣3).
当点P在线段CD上,S△APMS四边形ABCD时,可得P(1,﹣3),
此时t48,
∴满足条件的t的值为20<t<48.
【点评】本题属于四边形综合题,考查了矩形的性质,平行线的性质,三角形的面积等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,学会寻找特殊位置解决问题,属于中考压轴题.
18.(2023春•闽侯县期末)如图1,在平面直角坐标系中,已知点A(﹣5,﹣1),B(﹣3,2),将线段AB平移至线段CD,使点A的对应点C恰好落在x轴的正半轴上,设点C的坐标为(k,0),点B的对应点D在第一象限.
(1)求点D的坐标(用含k的式子表示);
(2)连接BD,BC,如图2,若三角形BCD的面积为8,求k的值;
(3)连接AD,如图3,分别作∠ABC和∠ADC的平分线,交于点P,试探究∠BAD,∠BCD和∠BPD之间的等量关系,并说明理由.
【分析】(1)由平移的性质可得出答案;
(2)过点B作BK⊥x轴于点E,过点D作DT⊥x轴于点F,再列方程可解得答案;
(3)过点P作PE∥AB得出∠PBA=∠EPB,由平移的性质得出AB∥CD,由平行线的性质得出PE∥CD,则∠EPD=∠PDC,得出∠BPD=∠PBA+∠PDC,由角平分线的性质得出∠PBA∠ABC,∠PDC∠ADC,即可得出结论.
【解答】解:(1)∵﹣3+[k﹣(﹣5)]=k+2,2+[0﹣(﹣1)]=3,
∴D的坐标为(k+2,3);
(2)过B作BK⊥x轴于K,过D作DT⊥x轴于T,如图:
∵B(﹣3,2),C(k,0),D(k+2,3);
∴BK=2,DT=3,OK=3,OT=k+2,KT=k+5,CK=k+3,TC=2,
∵三角形BCD的面积为8,
∴2×(k+3)2×3=8,
解得k=1,
∴k的值为1;
(3)∠BPD∠BCD∠A;理由如下:
过点P作PE∥AB,如图示:
∴∠PBA=∠EPB,
∵线段AB平移至线段CD,
∴AB∥CD,
∴PE∥CD,∠ADC=∠A,∠ABC=∠BCD,
∴∠EPD=∠PDC,
∴∠BPD=∠PBA+∠PDC,
∵BP平分∠ABC,DP平分∠ADC,
∴∠PBA∠ABC,∠PDC∠ADC,
∴∠BPD∠ABC∠ADC∠BCD∠A.
【点评】本题考查几何变换综合运用,涉及平面直角坐标系与点的坐标、平移的性质、平行线的判定与性质、角平分线定义、三角形面积的计算等知识,熟练掌握平移的性质、平行线的性质是解题的关键.
19.(2023春•瓦房店市期末)如图,在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别为(3,5),(3,0).现同时将点A,B分别向左平移3个单位,再向下平移2个单位,得到点A,B的对应点C,D,连接AC,BD,CD.
(1)直接写出C,D两点的坐标为:C ,D ;
(2)若点P是线段AC上的一个动点,Q是线段AB上的一点(不与点A,B重合),连接PQ,PO,当点P在线段AC上移动时(不与点A,C重合),请找出∠DOP,∠QPO,∠BQP的数量关系,并证明你的结论;
(3)在坐标轴上是否存在点M,使三角形MBD的面积与三角形ACB的面积相等?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,试说明理由.
【分析】(1)由平移与坐标的关系可得C(0,3),D(0,﹣2);
(2)过P作PM∥AB,知∠BQP+∠QPM=180°,而AB∥CD,故PM∥CD,有∠OPM+∠DOP=180°,即可得∠BQP+∠DOP+∠QPO=360°;
(3)求出S△ACBAB×OB5×3=7.5,分两种情况:①当M在x轴上时,BM×2=7.5,BM=7.5,故M(﹣4.5,0)或(10.5,0);②当M在y轴上时,DM×3=7.5,DM=5,故M(0,﹣7)或(3,0).
【解答】解:(1)∵A(3,5),B(3,0),将点A,B分别向左平移3个单位,再向下平移2个单位,得到点A,B的对应点C,D,
∴C(0,3),D(0,﹣2);
故答案为:(0,3),(0,﹣2);
(2)∠BQP+∠DOP+∠QPO=360°;证明如下:
过P作PM∥AB,如图:
∴∠BQP+∠QPM=180°,
∵A(3,5),B(3,0),C(0,3),D(0,﹣2);
∴AB∥CD,
∴PM∥CD,
∴∠OPM+∠DOP=180°,
∴∠BQP+∠QPM+∠OPM+∠DOP=360°,
∴∠BQP+∠DOP+∠QPO=360°;
(3)在坐标轴上存在点M,使三角形MBD的面积与三角形ACB的面积相等,理由如下:
∵A(3,5),B(3,0),
∴AB=5,
∵C(0,3),
∴OB=3,
∴S△ACBAB×OB5×3=7.5,
①当M在x轴上时,如图:
∵D(0,﹣2),
∴OD=2,
∴BM×2=7.5,
∴BM=7.5,
∴M(﹣4.5,0)或(10.5,0);
②当M在y轴上时,如图:
∵B(3,0),
∴DM×3=7.5,
∴DM=5,
∴M(0,﹣7)或(3,0);
综上所述,M的坐标为(﹣4.5,0)或(10.5,0)或(0,﹣7)或(3,0).
【点评】本题考查几何变换综合应用,涉及平行线的判定与性质,三角形面积等知识,解题的关键是分类讨论思想的应用.
20.如图1,在平面直角坐标系中,已知点A(2,﹣1)、B(4,2),将线段AB平移至线段CD,使点B的对应点D在y轴的正半轴上,点C在第二象限.
(1)若点D的坐标为(0,k),求点C的坐标(用含k的式子表示).
(2)连接AC、BC,若三角形ABC的面积为9,求k的值.
(3)如图2,分别作∠BAD和∠BCD的平分线,它们交于点P请写出∠B、∠P和∠ADC之间的一个等量关系,并说明理由.
【分析】(1)由点B(4,2)的对应点为D(0,k)得出线段CD是由线段AB向左平移4个单位,再向上平移(k﹣2)个单位后得到,即可得出结果;
(2)分两种情况:①当点C在点B水平线下方时,分别过点C和点B作x轴的垂线,过点A和点B作y轴的垂线,得到矩形BEFG,则BG=6,BE=3,CG=5﹣k,CF=k﹣2,AE=2,AF=4,由S△ABC=S矩形BEFG﹣S△BCG﹣S△ABE﹣S△ACF=9,即可得出结果;
②当点C在点B水平线上方时,分别过点C和点B作x轴的垂线,过点A和点B作y轴的垂线,得到矩形CEFG,则BG=k﹣5,BF=3,CG=6,CE=k﹣2,AE=4,AF=2,由S△ABC=S矩形BEFG﹣S△BCG﹣S△ABF﹣S△ACE=9,即可得出结果;
(3)过点P作PE∥AB得出∠EPA=∠PAB,由平移的性质得出AB∥CD,由平行线的性质得出PE∥CD,∠DCB=∠B,∠ADC=∠DAB,则∠EPC=∠PCD,∠P=∠PAB+∠PCD,由角平分线的性质得出∠PCD∠BCD,∠PAB∠DAB,即可得出结论.
【解答】解:(1)∵点B(4,2)的对应点为D(0,k),
∴线段CD是由线段AB向左平移4个单位,再向上平移(k﹣2)个单位后得到,
∴由点A(2,﹣1)可得点C(﹣2,k﹣3);
(2)①当点C在点B水平线下方时,
分别过点C和点B作x轴的垂线,过点A和点B作y轴的垂线,得到矩形BEFG,
如图1所示:
则BG=6,BE=3,CG=5﹣k,CF=k﹣2,AE=2,AF=4,
∴S△ABC=S矩形BEFG﹣S△BCG﹣S△ABE﹣S△ACF=6×36×(5﹣k)2×34×(k﹣2)=4+k=9,
解得:k=5;
②当点C在点B水平线上方时,
分别过点C和点B作x轴的垂线,过点A和点B作y轴的垂线,得到矩形CEFG,如图2所示:
则BG=k﹣5,BF=3,CG=6,CE=k﹣2,AE=4,AF=2,
∴S△ABC=S矩形BEFG﹣S△BCG﹣S△ABF﹣S△ACE=6×(k﹣2)6×(k﹣5)2×34×(k﹣2)=4+k=9,
解得:k=5;
综上所述:k的值为:5;
(3)∠P∠ADC∠B;理由如下:
过点P作PE∥AB,如图3所示:
∴∠EPA=∠PAB,
∵线段AB平移至线段CD,
∴AB∥CD,
∴PE∥CD,∠DCB=∠B,∠ADC=∠DAB,
∴∠EPC=∠PCD,
∴∠P=∠PAB+∠PCD,
∵AP平分∠BAD,CP平分∠BCD
∴∠PCD∠BCD,∠PAB∠DAB,
∴∠P∠DAB∠BCD∠ADC∠B.
【点评】本题是三角形综合题,考查了平面直角坐标系与点的坐标、平移的性质、平行线的判定与性质、角平分线定义、矩形的判定与性质、矩形面积和三角形面积的计算、分类讨论等知识,熟练掌握平移的性质、平行线的性质是解题的关键.
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