内容正文:
专题17 解题技巧专题:平面直角坐标系求面积、新定义与规律探究问题之五大考点
目录
【典型例题】 1
【考点一 利用补形法或分割法求图形的面积】 1
【考点二 与图形面积相关的点的存在性问题】 7
【考点三 平面直角坐标系中新定义规律探究问题】 17
【考点四 平面直角坐标系中点运动规律探究问题】 32
【考点五 平面直角坐标系中图形变换规律探究问题】 36
【典型例题】
【考点一 利用补形法或分割法求图形的面积】
例题:(24-25八年级上·江西上饶·期中)如图,在中,,,点的坐标为,点的坐标为
(1)求点的坐标;
(2)求四边形的面积.
【答案】(1)点的坐标为
(2)22
【知识点】全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、坐标与图形
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质、坐标与图形的性质,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.
(1)先证明,然后即可得到,,然后再根据点的坐标为,点的坐标为,即可得到点的坐标;
(2)由图可知,代入相关数据即可求解.
【详解】(1)解:作轴于点,作轴于点,如图所示,
则,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,,
点的坐标为,点的坐标为,
,,,
,,
,
点的坐标为;
(2)由题意得:
.
【变式训练】
1.(2023上·江苏常州·八年级校考阶段练习)平面直角坐标系中,O为原点,点,,.
(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.求的面积.
【答案】(1)6;
(2)9
【分析】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.
(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)由平移的性质可得点坐标;①连接,过点作轴于点,过点作轴于点,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.
【详解】(1)解:∵O为原点,点,,.
∴,,,
∴,
∴.
故答案为:6;
(2)解:∵将点B向右平移7个单位长度,再向上平移4个单位长度,,
∴得到对应点坐标为,
连接,过点作轴于点,过点作轴于点,
∵,
∴,,
∴
;
2.(23-24七年级下·全国·单元测试)如图,在平面直角坐标系中,直角三角形,点,,,连接,.
(1)求三角形的面积;
(2)请用含t的式子表示三角形的面积,并写出t的取值范围;
(3)设与线段的延长线交于点D,当三角形的面积与三角形的面积相等时,求t的值及点D的坐标.
【答案】(1)
(2),
(3),
【知识点】坐标与图形、几何问题(一元一次方程的应用)
【分析】(1)由坐标可得,轴,轴,根据计算即可;
(2)连接,分两种情况:当点B在左侧时,点B在右侧时,分别画出图形,根据面积关系求解即可;
(3)先求出,结合(2)得到的关系建立方程,求出的值,再结合面积求出点D的坐标.
【详解】(1)解:∵,,,
∴,,
∴
(2)连接,当点B在左侧时,如图所示,
当时,解得:
此情况t的取值范围是;
当点B在右侧时,如图所示,
此情况t的取值范围是;
综上可得:;
(3)法一:如图,当与延长线相交时,
∵
∴
∴,,,
∴
∴,
此时,点B位于的左侧
∴
解得:,
∴;
法二:设
当与延长线相交时,如图所示,
∵
∴
设,则
∵,,
,则
此时,点B位于的左侧
∴
解得:
此时点B坐标是(,2)则=
解得:,
∴.
【点睛】本题考查坐标与图形的面积,与坐标轴平行的点的坐标特征,三角形的面积公式,根据坐标特征求出面积是解题的关键.
【考点二 与图形面积相关的点的存在性问题】
例题:(24-25八年级上·江西九江·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,已知点,点,点,且满足:.
(1)请求出点、点的坐标;
(2)连接,当轴时,求的值;
(3)在坐标轴上是否存在点,使得三角形的面积是8,若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),
(2)
(3)在坐标轴上存在点,使得三角形的面积是8,或或或
【知识点】利用算术平方根的非负性解题、代入消元法、坐标与图形
【分析】本题主要查了非负数的性质,坐标与图形:
(1)根据非负数的性质可得,从而得到a,b的值,即可求解;
(2)根据轴,即可求解;
(3)根据题意,分两种情况:①当点在轴上;②当点在轴上,即可求解.
【详解】(1)解:,
,解得,
点,点,
,;
(2)解:,,
当轴时,;
(3)解:存在,
根据题意,分两种情况:①当点在轴上;②当点在轴上;
当点在轴上,分点D在点A左、右两种情况,如图所示:
设,
三角形的面积是8,,,
,即,
解得或,
则或;
当点在轴上,分点D在点B上、下两种情况,如图所示:
设,
三角形的面积是8,,,
,即,
解得或,
则或;
综上所述,在坐标轴上存在点,使得三角形的面积是8,则或或或.
【变式训练】
1.(24-25八年级上·四川成都·期中)已知,,,四个点.
(1)在图中描出,,,四个点,顺次连接,,,,;
(2)在轴上是否存在点,使?若存在,求出点坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)在y轴上存在,使.
【知识点】坐标与图形
【分析】本题考查了坐标与图形、三角形面积,熟练掌握以上知识点并灵活运用,采用数形结合的思想是解此题的关键.
(1)根据题意画出图象即可;
(2)先计算出.设在轴上存在点,使,列方程计算即可得出答案.
【详解】(1)解:画出图象如图所示:
;
(2)解:∵.
设在轴上存在点,使,
∴,即,
解得:,,
∴在y轴上存在,使.
2.(24-25八年级上·山西运城·期中)综合与探究
如图,在平面直角坐标系中,已知点,点,C为x轴正半轴上的一点,且,
(1)求点C的坐标.
(2)若点D在y轴上,且满足,求点D的坐标.
(3)坐标轴上是否存在一点P,使得为直角三角形?若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)或
(3)的坐标为:或或.
【知识点】坐标与图形、用勾股定理解三角形
【分析】本题考查的是坐标与图形面积,勾股定理的应用;
(1)利用勾股定理求解,可得,从而可得答案;
(2)先求解,可得,设,可得,再利用面积公式建立方程求解即可;
(3)由为直角三角形,分三种情况讨论:当,此时重合,当,,再利用勾股定理建立方程求解即可.
【详解】(1)解:∵点,点,C为x轴正半轴上的一点,且,
∴,
∴,
∴;
(2)解:∵点D在y轴上,
∴设,
∴,
∵,且满足,
∴,
∴,
解得:或,
∴或;
(3)解:当重合时,为直角三角形,
∴;
如图,当时,设,
∴,而,
∴,
解得:,
∴,
当时,设,
同理可得:
,
解得:,
∴,
综上:的坐标为:或或.
3.(23-24七年级下·广东汕头·期末)如图,在平面直角坐标系中,已知点A、B的坐标分别是、,且、满足方程组,为轴正半轴上一点,且.
(1)求、、三点的坐标;
(2)是否存在点,使?若存在,请求出点坐标;若不存在,请说明理由;
(3)若是的中点,是上一点,,连结、,与交于点,连接,求四边形的面积.
【答案】(1),,
(2)存在,或
(3)
【知识点】根据三角形中线求面积、坐标与图形、构造二元一次方程组求解
【分析】本题考查坐标与图形,三角形的面积和解二元一次方程组,
(1)解出方程组即可得到点,的坐标,利用,求出点的坐标;
(2)利用,求出点的坐标即可;
(3)根据点是的中点得,根据得,设,,,得,求解后代入计算即可;解题的关键是根据三角形之间面积的关系建立二元一次方程组.
【详解】(1)解:方程组,
解得:,
∴,,
∴,,
∴,
∵为轴正半轴上一点,且,
∴,
解得:,
∴;
(2)存在.
∵,使,
∴,
解得:,
∴当点的坐标为或时,;
(3)∵点是的中点,,
∴,
∵,
∴,
设,,,
∴,
解得:,
∴.
∴四边形的面积为.
4.(23-24七年级下·湖南长沙·期末)在平面直角坐标系中,已知点,,,且满足,线段交轴于点,点是轴正半轴上的一点.
(1)求出点,的坐标;
(2)如图2,若,,且,分别平分,,求的度数;(用含的代数式表示).
(3)如图3,坐标轴上是否存在一点,使得的面积和的面积相等?若存在,求出点坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),
(2)
(3)存在满足条件的点,其坐标为或或或
【知识点】绝对值非负性、几何问题(一元一次方程的应用)、坐标与图形、根据平行线的性质探究角的关系
【分析】(1)根据非负数的性质得,,解方程即可得出和的值,从而得出答案;
(2)过点作,交轴于点,根据角平分线的定义得,,再利用平行线的性质可得答案;
(3)连接,利用两种方法表示的面积,可得点的坐标,再分点在轴或轴上两种情形,分别表示的面积,从而解决问题.
【详解】(1)解:,
,,
,,
,;
(2)解:过点作,交轴于点,如图所示:
,
,
,
,
,,
,
,分别平分,,,
,,
,,
;
(3)解:存在.
理由如下:连接,如图所示:
设,
,
,解得,
点坐标为,
,,,
∴,
当点在轴上时,设,
,
,解得或,
此时点坐标为或;
当点在轴上时,设,则,解得或,
此时点坐标为或,
综上可知存在满足条件的点,其坐标为或或或.
【点睛】本题是三角形综合题,主要考查了非负数的性质,角平分线的定义,角的和差关系,三角形的面积等知识,利用分割法表示三角形的面积是解题的关键.
【考点三 平面直角坐标系中新定义规律探究问题】
例题:(24-25八年级上·安徽阜阳·阶段练习)在平面直角坐标系中,给出如下定义:点M到x轴、y轴的距离的较大值称为点M的“长距”,点N到x轴、y轴的距离相等时,称点N为“完美点”.
(1)若点是“完美点”求m的值;
(2)若点的“长距”为5,且点Q在第三象限内,点D的坐标为,试说明点D是“完美点”.
【答案】(1)或
(2)是,理由见详解
【知识点】坐标与图形、求点到坐标轴的距离
【分析】本题主要考查了点的坐标,属于阅读理解类型题目,关键是要读懂题目里定义的“长距”与“完美点”.
(1)根据“完美点”的定义解答即可;
(2)由“长距”的定义求出的值,然后根据“完美点”的定义求解即可.
【详解】(1)解:点是“完美点”,
,
或,
解得或;
(2)解:点的长距为5,且点Q在第三象限内,
,
解得,
,
点的坐标为,
点到轴、轴的距离都是5,
点是“完美点”.
【变式训练】
1.(24-25八年级上·北京·期中)如图,在平面直角坐标系中,点,,,给出如下定义:若为内(不含边界)一点,且与的一条边相等,则称为的关联点.
(1)在,,中,的关联点是_____;
(2)如图2,若为内一点,且为的关联点,
当_____时,;此时,_____;
(3)直线为过点,且与轴平行的直线,若直线上存在的三个关联点,直接写出的取值范围.
【答案】(1),
(2)30,15
(3)
【知识点】坐标与图形、线段垂直平分线的性质、等腰三角形的性质和判定、用勾股定理解三角形
【分析】(1)根据、和之间的距离公式以及关联点定义解答即可;
(2)由题意易知,进而可求得,则可得出,根据等角对等边和关联点定义即可证得结论;
(3)由题意,在关联点P满足或或三种情况,分别讨论求解即可.
【详解】(1)解:∵点,关于y轴对称,点在y轴上,
,故是的关联点;
, ,
,故是的关联点;
, ,
, ,
∴故不是的关联点,
综上,的关联点是、,
故答案为:、;
(2)解:∵点,,,
,,,
,
若,则点P在线段的垂直平分线上,即点P在y轴线段上,,若,此时P与C重合,不合题意;
若,则点P在线段的垂直平分线上,若,此时P在外, 不合题意;
若,则,
设,
,,
,
,
,
,
故答案为:30,15;
(3)解:由题意,的关联点P满足或或三种情况,
若,则点P在线段的垂直平分线上,即点P在y轴线段上,
若,则点P在线段的垂直平分线上;
若,则点P在以点A为圆心,即长为半径的圆上,
如图,设的中点为G,则G的坐标为,
由图可知,当直线l为过点G和过点且与轴平行的直线在x轴之间时,直线上存在的三个关联点,
∴m的取值范围为.
【点睛】本题考查两点之间距离坐标公式、线段垂直平分线的判定与性质、等腰三角形的判定与性质、三角形的内角和定理、坐标与图形等知识,理解题中定义,熟练掌握相关知识的联系与运用,利用数形结合的思想解决问题是解答的关键.
2.(23-24七年级下·辽宁大连·期末)定义:在平面直角坐标系中,点坐标为,若点的坐标为,则称点为点的“伴动点”
(1)已知点,则点的“伴动点”的坐标为______;
(2)已知点,当点与它的“伴动点”所在的直线与轴平行时,此时的值为______;
(3)已知点,点与它的“伴动点”所在的直线与轴交于点,
①若、、三点中有一点是连接其他两点所得线段的中点时,求的值;
②点坐标为,以原点为中心作正方形,当线段与正方形的边有公共点(含端点)时,直接写出此时的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)①若是中点,;若为中点,;若为中点,;②或
【知识点】坐标与图形、一元一次不等式组的其他应用、其他问题(一元一次方程的应用)
【分析】本题考查了坐标与图形,不等式组,坐标中点的定义,解题的关键是掌握相关的知识.
(1)根据“伴动点”的定义求解即可;
(2)根据题意可得,即可求解;
(3)①分三种情况:若为中点,若为中点,若是中点,根据中点坐标列方程即可求解;②分两种情况讨论:当点、在轴的正半轴时,当点、在轴的负半轴时,根据线段与正方形的边有公共点(含端点),列不等式组求解即可.
【详解】(1)解:点,
,,
,,
点的“伴动点”的坐标为,
故答案为:;
(2)点,当点与它的“伴动点”所在的直线与轴平行,
,
解得:,
故答案为:;
(3)①若为中点,,
解得:;
若为中点,,
解得:;
若是中点,,
解得:;
综上所述,的值为或或;
②点,
,
当点、在轴的正半轴时,,
解得:;
当点、在轴的负半轴时,,
解得:;
综上所述,的取值范围或.
3.(23-24七年级下·辽宁·期末)对于平面直角坐标系中的任意一点,给出如下定义:如果,,那么点就是点P的“友好点”.例如:点的“友好点”是点.
(1)求点的“友好点”坐标;
(2)点B在第二象限,点B到x轴的距离为1个单位长度,到y轴的距离为2个单位长度,点B的“友好点”为点C,求线段的长度;
(3)点的“友好点”为点E,直线轴,点F在x轴上,三角形的面积为2,求点F的坐标;
(4)点G在x轴上,点G的“友好点”为点H,点H在y轴上,点,三角形的面积大于6,直接写出m的取值范围.
【答案】(1);
(2)2;
(3)或;
(4)或.
【知识点】坐标与图形、求一元一次不等式的解集
【分析】本题主要考查了三角形的面积、一元一次不等式的应用,解题时要熟练掌握并能灵活运用是关键.
(1)依据题意,由“友好点”的意义进行计算可以得解;
(2)依据题意得,由点求出它的“友好点”,再根据轴,即可判断得解;
(3)依据题意,由“友好点”的意义求出,结合轴,可得、坐标,再由三角形的面积为2,求出高,进而可以判断得解;
(4)依据题意,设,设,再根据“友好点”的意义,求、,又,且点在过且与轴平行的直线上,进而画出图形,结合,可求出的长,最后分类讨论即可判断得解.
【详解】(1)解:由题意,由“友好点”的意义,
,.
的“友好点”为;
(2)解:由题意得,,
又,,
的“友好点”为.
,
∴轴.
;
(3)解:由题意,的“友好点”为,
.
∵轴,
.
.
,.
.
设点到直线的距离为.
,
..
.
故当点在直线右侧时,;
当点在直线左侧时,.
或;
(4)解:由题意,点在轴上,
可设.
又点在轴上,设,
,
点的“友好点”为点,
.
,.
,
点在过且与轴平行的直线上.
如图,设点,过作轴交直线于点,则点在直线上,连接,
.
.
.
.
.
连接,则.
当点在线段上时,,
若点在点左侧,则,
,
.
.
当点在点右侧时,
,
,
.
综上所述,或.
4.(23-24八年级下·北京·期中)在平面直角坐标系中,对于,两点给出如下定义:若点到两坐标轴的距离之和等于点到两坐标轴的距离之和,则称,两点为同族点.如下图中的点,两点即为同族点.
(1)已知点的坐标为.
在点,,中,为点的同族点的是 ;
若点在轴上,且,两点为同族点,则点的坐标为 ;
(2)已知直线:与轴交于点,与轴交于点,点为直线上的一个动点.
若点为线段上一点时,已知点是轴上的一个动点,过点作轴的垂线,直线上存在点,使得点,两点为同族点,求的取值范围;
若以,,,为顶点的正方形上存在点,使得点,两点为同族点,直接写出m的取值范围.
【答案】(1),;或;
(2);或 .
【知识点】一次函数的规律探究问题、求点到坐标轴的距离、坐标与图形
【分析】()把各点的横纵坐标的绝对值相加,得,则是A的同族点;
因为点在轴上,所以设,则,可得结论;
()首先证明点的横坐标与纵坐标的绝对值之和为定值,然后画出图形即可解决问题;
找出特殊位置进行判断即可;
本题考查了一次函数、同族点的定义,坐标与图形,点到坐标轴的距离,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题,学会利用特殊位置解决数学问题.
【详解】(1)∵点A的坐标为,
∴
则点,,中,,,,
∴点的同族点的是,,
故答案为:,;
∵点在轴上,
∴点的纵坐标为0,设,则,
∴,
∴或,
故答案为:或;
(2)由题意,直线与轴交于,与轴交于,
点在线段上,设其坐标为,
则有:,,且,
∵点到轴的距离为, 点到轴的距离为,则,
∴点的同族点满足横纵坐标的绝对值之和为,即点N在图中所示的正方形上,
∵点坐标为,点在直线上,
∴;
如图,
则由题意得: 或.
5.(23-24八年级下·北京西城·开学考试)在平面直角坐标系中,直线过原点且经过第三、第一象限,与轴所夹锐角为.对于点和轴上的两点,,给出如下定义:记点关于直线的对称点为,若点的纵坐标为正数,且为等边三角形,则称点为,的点.
(1) 如图1,若点,,点为,的点,连接,.
① °;
②求点坐标.
(2)已知点,.
①当时,点为,的点,且点的横坐标为,则 ;
②当时,点为,的点,且点的横坐标为2,则 .
【答案】(1)①30;②
(2)①6;②或
【知识点】其他问题(轴对称综合题)、等边三角形的判定和性质、含30度角的直角三角形、坐标与图形
【分析】(1)①设点为第一象限内上一点,得出与轴的夹角为,即,则即可得出;
②过点作轴于A,过点作轴于,证明.根据是等边三角形,点,点,得出,即可求解;
(2)①延长交于点,连接交轴于,过点作轴于,根据定义得出是等边三角形,证明轴,得出,分别求得,解方程,即可得出;
②当时,点在点的右侧,如图所示,过点作轴于A,过点作轴于,设关于的对称点为,则,根据含度角的直角三角形的性质得出;当时,点在点的左侧,根据,解方程,即可求解.
【详解】(1)①解:如图所示, 设点为第一象限内上一点,
∵为等边三角形,,,则,
,,
∵点为,的点,
∴与轴的夹角为,即,
∴,
∴,
故答案为:30;
②解:过点作轴于A,过点作轴于,
,
点为线段的点,
,,.
.
在和中,
.
,,
是等边三角形,,,
,
,
,
,,
点坐标为.
(2)解:①如图所示,延长交于点,连接交轴于A,过点作轴于,
∵点为,的点,
∴,
则是等边三角形,
过点作轴于点,则,
∴
∵关于对称,
∴,则,
∴轴,
∵点的横坐标为,
∴,
∵,则,
∵,, 则,
∴
解得:
故答案为:.
②当时,点,
当时,点在点的右侧,如图所示,过点作轴于,过点作轴于,设A关于的对称点为,则,
∵,,,则()
∴,
∴,
∵,
∴;
当时,点在点的左侧,
同理可得,,则,
∴,
解得:,
综上所述,或.
故答案为:或.
【点睛】本题考查了坐标与图形,含30度角的直角三角形的性质,等腰直角三角形的性质,三角形的内角和定理,全等三角形的性质与判定,等边三角形的性质与判定,轴对称的性质,熟练掌握轴对称的性质是解题的关键.
【考点四 平面直角坐标系中点运动规律探究问题】
例题:(23-24七年级下·重庆江北·阶段练习)如图,在平面直角坐标中,动点M从点出发,按图中箭头所示方向依次运动,第1次运动到点,第2次运动到点,第3次运动到点,…,按这样的运动规律,动点M第2024次运动到点( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查点的运动规律,能根据点的运动发现第次为正整数)运动后,动点的坐标是是解题的关键.依次求出前几次运动后点的坐标,再根据坐标的变化规律即可解决问题.
【详解】
解:由题知,
第1次运动后,动点的坐标是;
第2次运动后,动点的坐标是;
第3次运动后,动点的坐标是;
第4次运动后,动点的坐标是;
第5次运动后,动点的坐标是;
第6次运动后,动点的坐标是;
第7次运动后,动点的坐标是;
由此可见,第次为正整数)运动后,动点的坐标是.
又,
即第2024次运动后,动点的坐标是,即.
故选:D
【变式训练】
1.(23-24七年级下·黑龙江哈尔滨·阶段练习)如图,动点在平面直角坐标系中按图中箭头所示方向运动,第1次从原点运动到点,第2次接着运动到点,第3次接着运动到点,按这样的运动规律,经过第47次运动后动点的坐标是
【答案】
【分析】
本题主要考查了点的坐标规律,从所给的数据和图形中寻求规律进行解题是解答本题的关键. 根据已知提供的数据从横纵坐标分别分析得出横坐标为运动次数,纵坐标为1,0,2,0,每4次一轮这一规律,进而求出即可.
【详解】解:根据动点P在平面直角坐标系中按图中箭头所示方向运动,第1次从原点运动到点,
第2次接着运动到点,
第3次接着运动到点,
第4次运动到点,
第5次接着运动到点,
…,
∴点P的横坐标为运动次数,纵坐标为1,0,2,0,每4次一轮,
∵,
则经过第47次运动后,动点P的横坐标为47,纵坐标为2,即经过第47次运动后,动点P的坐标是∶,
故答案为∶ .
2.(22-23七年级下·贵州遵义·期中)如图,在平面直角坐标系中,设一动点自处向下运动1个单位长度至处,然后向左运动2个单位长度至处,再向上运动2个单位长度至处,再向左运动2个单位长度至处,再向下运动2个单位长度至处,,如此继续运动下去,设,,2,3,,则的坐标是 .
【答案】
【分析】本题考查点的坐标变化规律,根据点的运动方式,依次求出点的坐标,发现规律即可解决问题,能通过计算发现点坐标变化的规律是解题的关键.
【详解】解:根据点的运动方式可知,
点的坐标为;
点的坐标为;
点的坐标为;
点的坐标为;
点的坐标为;
点的坐标为;
点的坐标为;
点的坐标为;
点的坐标为;
,
由此可见,点的横坐标为,纵坐标为,
当时,
,
,
所以点的坐标为,
所以点的坐标为,
故答案为:.
3.(23-24七年级上·山东东营·期末)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 …,则点的坐标是 .
【答案】
【分析】本题属于平面直角坐标系中找点的规律问题,解答本题的关键是找到循环规律.先根据即可得到,再根据,则,可得.即可作答.
【详解】解:由图可得,,,
∵
∴,
即,
∴,,
故答案为:
4.(23-24八年级上·安徽阜阳·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,已知点,有一动点从点处出发,按的规律运动,每秒走2个单位,则:
(1)第3秒时,点在第 象限;
(2)第2024秒时,点P所在位置的坐标是 .
【答案】 三
【分析】根据点、、、的坐标可得出、及矩形的周长,由可得出当秒时点在点处,即可得出结论.
【详解】解:,,,,
,,
∵第3秒时,行走了6个单位,
∴此时位于上,距离点有1个单位,
故在第三象限;
,周期为5秒,
,
当秒时,相当于点P第404次回到点A之后,继续行走了4秒,即8个单位,
∵,
∴此时点的坐标为.
故答案为:三,.
【点睛】本题考查了规律型中点的坐标,根据点的运动规律找出当秒时点在点处是解题的关键.
【考点五 平面直角坐标系中图形变换规律探究问题】
例题:(23-24九年级上·山东枣庄·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中有一菱形且,点O,B在y轴上,,现在把菱形向右无滑动翻转,每次翻转,点B的落点依次为…,连续翻转2023次,则的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】连接交y轴于点D,根据条件可以求出,画出第5次、第6次、第7次翻转后的图形,容易发现规律:每翻转6次,图形向右平移4.由于,因此点向右平移1348(即)到点,即可求出点的坐标.
【详解】连接交y轴于点D,如图所示,
∵四边形是菱形,
∴,,
∴,,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
画出第5次、第6次、第7次翻转后的图形,由图可知:每翻转6次,图形向右平移4,
∵,
∴点向右平移1348(即)到点,
,
∵的坐标为,
∴的坐标为,
故选:D.
【点睛】本题考查点坐标规律探索,菱形的性质、等边三角形的判定与性质等知识,考查了操作、探究、发现规律的能力.发现“每翻转6次,图形向右平移4”是解决本题的关键.
【变式训练】
1.(2024·云南·模拟预测)如图,将边长为的正方形沿轴正方向连续翻转次,点依次落在点、、、、、的位置上,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】此题主要考查了通过图形观察规律,根据题意分别求出、、、横坐标,再总结出规律即可得出,解题的关键是善于观察,总结规律.
【详解】根据规律
、、、、
、、、、
,;
每个一个循环, ,
依次规律在次循环后与纵坐标一致,
横坐标分别为:为、为、为、为;
为、为、为、为;
依次规律与横坐标为减,
∴横坐标为,
则坐标是,
故选:.
2.(23-24七年级上·山东东营·期末)如图,在平面直角坐标系中有一边长为1的正方形,边分别在轴、轴上,如果以对角线为边作第二个正方形,再以对角线为边作第三个正方形……照此规律作下去,则的长为 .
【答案】
【分析】首先求出的坐标,找出这些坐标之间的规律,然后根据规律计算出点的坐标.
【详解】解:正方形边长为,
,
正方形是正方形的对角线为边,
,
点坐标为,
同理可知,
点坐标为,
同理可知,点坐标为,
点坐标为,点坐标为,
,,,,
由规律可以发现,每经过次作图后,点的坐标符号与第一次坐标符号相同,每次正方形的边长变为原来的倍,即,
,
的横纵坐标符号与点相同,横纵坐标相同,且都在第一象限,
的坐标为,
,
故答案为:.
3.(23-24九年级上·四川广安·期末)如图,在平面直角坐标系中,矩形的边在轴上,点,点.将矩形绕点A顺时针旋转,每次旋转,当第2023次旋转结束时,点的对应点的坐标是 .
【答案】
【分析】本题主要考查旋转的性质、坐标与图形等致死点,熟练根据旋转的知识确定旋转后的位置是解题的关键.
先根据矩形的性质作出旋转后的图形,然后找到C点的坐标规律,并按照规律解答即可.
【详解】解:如图:将矩形绕点A顺时针旋转,
可知:,,
则:每旋转4次则回到原位置,
∵,
∴第2023次旋转结束时,完成了505次循环,又旋转了3次,
∴当第2023次旋转结束时,点C对应的坐标是.
故答案为:.
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专题17 解题技巧专题:平面直角坐标系求面积、新定义与规律探究问题之五大考点
目录
【典型例题】 1
【考点一 利用补形法或分割法求图形的面积】 1
【考点二 与图形面积相关的点的存在性问题】 7
【考点三 平面直角坐标系中新定义规律探究问题】 17
【考点四 平面直角坐标系中点运动规律探究问题】 32
【考点五 平面直角坐标系中图形变换规律探究问题】 36
【典型例题】
【考点一 利用补形法或分割法求图形的面积】
例题:(24-25八年级上·江西上饶·期中)如图,在中,,,点的坐标为,点的坐标为
(1)求点的坐标;
(2)求四边形的面积.
【变式训练】
1.(2023上·江苏常州·八年级校考阶段练习)平面直角坐标系中,O为原点,点,,.
(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.求的面积.
2.(23-24七年级下·全国·单元测试)如图,在平面直角坐标系中,直角三角形,点,,,连接,.
(1)求三角形的面积;
(2)请用含t的式子表示三角形的面积,并写出t的取值范围;
(3)设与线段的延长线交于点D,当三角形的面积与三角形的面积相等时,求t的值及点D的坐标.
【考点二 与图形面积相关的点的存在性问题】
例题:(24-25八年级上·江西九江·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,已知点,点,点,且满足:.
(1)请求出点、点的坐标;
(2)连接,当轴时,求的值;
(3)在坐标轴上是否存在点,使得三角形的面积是8,若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【变式训练】
1.(24-25八年级上·四川成都·期中)已知,,,四个点.
(1)在图中描出,,,四个点,顺次连接,,,,;
(2)在轴上是否存在点,使?若存在,求出点坐标;若不存在,请说明理由.
2.(24-25八年级上·山西运城·期中)综合与探究
如图,在平面直角坐标系中,已知点,点,C为x轴正半轴上的一点,且,
(1)求点C的坐标.
(2)若点D在y轴上,且满足,求点D的坐标.
(3)坐标轴上是否存在一点P,使得为直角三角形?若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
3.(23-24七年级下·广东汕头·期末)如图,在平面直角坐标系中,已知点A、B的坐标分别是、,且、满足方程组,为轴正半轴上一点,且.
(1)求、、三点的坐标;
(2)是否存在点,使?若存在,请求出点坐标;若不存在,请说明理由;
(3)若是的中点,是上一点,,连结、,与交于点,连接,求四边形的面积.
4.(23-24七年级下·湖南长沙·期末)在平面直角坐标系中,已知点,,,且满足,线段交轴于点,点是轴正半轴上的一点.
(1)求出点,的坐标;
(2)如图2,若,,且,分别平分,,求的度数;(用含的代数式表示).
(3)如图3,坐标轴上是否存在一点,使得的面积和的面积相等?若存在,求出点坐标;若不存在,请说明理由.
【考点三 平面直角坐标系中新定义规律探究问题】
例题:(24-25八年级上·安徽阜阳·阶段练习)在平面直角坐标系中,给出如下定义:点M到x轴、y轴的距离的较大值称为点M的“长距”,点N到x轴、y轴的距离相等时,称点N为“完美点”.
(1)若点是“完美点”求m的值;
(2)若点的“长距”为5,且点Q在第三象限内,点D的坐标为,试说明点D是“完美点”.
【变式训练】
1.(24-25八年级上·北京·期中)如图,在平面直角坐标系中,点,,,给出如下定义:若为内(不含边界)一点,且与的一条边相等,则称为的关联点.
(1)在,,中,的关联点是_____;
(2)如图2,若为内一点,且为的关联点,
当_____时,;此时,_____;
(3)直线为过点,且与轴平行的直线,若直线上存在的三个关联点,直接写出的取值范围.
2.(23-24七年级下·辽宁大连·期末)定义:在平面直角坐标系中,点坐标为,若点的坐标为,则称点为点的“伴动点”
(1)已知点,则点的“伴动点”的坐标为______;
(2)已知点,当点与它的“伴动点”所在的直线与轴平行时,此时的值为______;
(3)已知点,点与它的“伴动点”所在的直线与轴交于点,
①若、、三点中有一点是连接其他两点所得线段的中点时,求的值;
②点坐标为,以原点为中心作正方形,当线段与正方形的边有公共点(含端点)时,直接写出此时的取值范围.
3.(23-24七年级下·辽宁·期末)对于平面直角坐标系中的任意一点,给出如下定义:如果,,那么点就是点P的“友好点”.例如:点的“友好点”是点.
(1)求点的“友好点”坐标;
(2)点B在第二象限,点B到x轴的距离为1个单位长度,到y轴的距离为2个单位长度,点B的“友好点”为点C,求线段的长度;
(3)点的“友好点”为点E,直线轴,点F在x轴上,三角形的面积为2,求点F的坐标;
(4)点G在x轴上,点G的“友好点”为点H,点H在y轴上,点,三角形的面积大于6,直接写出m的取值范围.
4.(23-24八年级下·北京·期中)在平面直角坐标系中,对于,两点给出如下定义:若点到两坐标轴的距离之和等于点到两坐标轴的距离之和,则称,两点为同族点.如下图中的点,两点即为同族点.
(1)已知点的坐标为.
在点,,中,为点的同族点的是 ;
若点在轴上,且,两点为同族点,则点的坐标为 ;
(2)已知直线:与轴交于点,与轴交于点,点为直线上的一个动点.
若点为线段上一点时,已知点是轴上的一个动点,过点作轴的垂线,直线上存在点,使得点,两点为同族点,求的取值范围;
若以,,,为顶点的正方形上存在点,使得点,两点为同族点,直接写出m的取值范围.
5.(23-24八年级下·北京西城·开学考试)在平面直角坐标系中,直线过原点且经过第三、第一象限,与轴所夹锐角为.对于点和轴上的两点,,给出如下定义:记点关于直线的对称点为,若点的纵坐标为正数,且为等边三角形,则称点为,的点.
(1) 如图1,若点,,点为,的点,连接,.
① °;
②求点坐标.
(2)已知点,.
①当时,点为,的点,且点的横坐标为,则 ;
②当时,点为,的点,且点的横坐标为2,则 .
【考点四 平面直角坐标系中点运动规律探究问题】
例题:(23-24七年级下·重庆江北·阶段练习)如图,在平面直角坐标中,动点M从点出发,按图中箭头所示方向依次运动,第1次运动到点,第2次运动到点,第3次运动到点,…,按这样的运动规律,动点M第2024次运动到点( )
A. B. C. D.
【变式训练】
1.(23-24七年级下·黑龙江哈尔滨·阶段练习)如图,动点在平面直角坐标系中按图中箭头所示方向运动,第1次从原点运动到点,第2次接着运动到点,第3次接着运动到点,按这样的运动规律,经过第47次运动后动点的坐标是
2.(22-23七年级下·贵州遵义·期中)如图,在平面直角坐标系中,设一动点自处向下运动1个单位长度至处,然后向左运动2个单位长度至处,再向上运动2个单位长度至处,再向左运动2个单位长度至处,再向下运动2个单位长度至处,,如此继续运动下去,设,,2,3,,则的坐标是 .
3.(23-24七年级上·山东东营·期末)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 …,则点的坐标是 .
4.(23-24八年级上·安徽阜阳·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,已知点,有一动点从点处出发,按的规律运动,每秒走2个单位,则:
(1)第3秒时,点在第 象限;
(2)第2024秒时,点P所在位置的坐标是 .
【考点五 平面直角坐标系中图形变换规律探究问题】
例题:(23-24九年级上·山东枣庄·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中有一菱形且,点O,B在y轴上,,现在把菱形向右无滑动翻转,每次翻转,点B的落点依次为…,连续翻转2023次,则的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式训练】
1.(2024·云南·模拟预测)如图,将边长为的正方形沿轴正方向连续翻转次,点依次落在点、、、、、的位置上,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
2.(23-24七年级上·山东东营·期末)如图,在平面直角坐标系中有一边长为1的正方形,边分别在轴、轴上,如果以对角线为边作第二个正方形,再以对角线为边作第三个正方形……照此规律作下去,则的长为 .
3.(23-24九年级上·四川广安·期末)如图,在平面直角坐标系中,矩形的边在轴上,点,点.将矩形绕点A顺时针旋转,每次旋转,当第2023次旋转结束时,点的对应点的坐标是 .
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
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