内容正文:
清单03位置与坐标(11个考点梳理+题型解读+提升训练)
【清单01】坐标确定位置
坐标:是以点O为原点,作为参考点,来定位平面内某一点的具体位置,表示方法为:A(X,Y)。
知识点2 平面直角坐标
1.平面直角坐标系有两个坐标轴,其中横轴为x轴(x-axis),取向右方向为正方向;纵轴为y轴(y-axis),取向上为正方向。坐标系所在平面叫做坐标平面,两坐标轴的公共原点叫做平面直角坐标系的原点。
2.x轴y轴将坐标平面分成了四个象限(quadrant),右上方的部分叫做第一象限,其他三个部分按逆时针方向依次叫做第二象限、第三象限和第四象限。
3.点坐标
(1)x轴上的点的纵坐标为零;y轴上的点的横坐标为零。
(2)在任意的两点中,如果两点的横坐标相同,则两点的连线平行于纵轴(两点的横坐标不为零);如果两点的纵坐标相同,则两点的连线平行于横轴(两点的纵坐标不为零)。
(3)点到轴及原点的距离:
点到x轴的距离为|y|; 点到y轴的距离为|x|;点到原点的距离为x的平方加y的平方的算术平方根。
4.象限
第一、三象限角平分线上的点横、纵坐标相等;第二、四象限角平分线上的点横、纵坐标互为相反数
5.坐标与图形性质
(1) 一三象限角平分线上的点横纵坐标相等。
(2)二四象限角平分线上的点横纵坐标互为相反数。
(3)一点上下平移,横坐标不变,即平行于y轴的直线上的点横坐标相同。
(4)y轴上的点,横坐标都为0。
(5)x轴上的点,纵坐标都为0。
【清单02】轴对称图形
⑴轴对称图形:如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形就叫做轴对称图形.这条直线称为它的对称轴.
注意:
1. 轴对称图形的对称轴是一条直线,
2. 轴对称图形是1个图形,
3. 有些对称图形的对称轴有无数条。
【清单03】轴对称性质
对称的性质:
①两个图形关于某一条直线对称,对称轴是任何一对对应点所连线段的垂直平分线. 轴对称图形的对称轴是任何一对对应点连线段的垂直平分线.
②关于某直线对称的两个图形是全等形.
知识点3:关于x、y轴、原点对称的点坐标
(1)与x轴做轴对称变换时,x不变,y变为相反数。
(2)与y轴做轴对称变换时,y不变,x变为相反数。
(3)与原点做轴对称变换时,y与x都变为相反数。
知识点4:两点间公式
设两个点A、B以及坐标分别,为则A和B两点之间的距离为:
【清单04】坐标与图形变化
【清单05】轴对称-最小值问题
已知:如图,定点A和定点B在定直线l的同侧
要求:在直线l上找一点P,使得PA+PB值最小
(或△ABP的周长最小)
解:作点A关于直线l的对称点A´,连接A´B交l于P,
点P即为所求;
理由:根据轴对称的性质知直线l为线段AA´的中垂线,
由中垂线的性质得:PA=PA´,要使PA+PB最小,则
需PA´+PB值最小,从而转化为模型1.
方法总结:
1.两点之间,线段最短;2.三角形两边之和大于第三边,两边之差小于第三边;
3.中垂线上的点到线段两端点的距离相等;4.垂线段最短.
【考点题型一】确定位置
【典例1】下列表述中能确定准确位置的是( )
A.教室从左到右第3列 B.文博演出中心第10排
C.北偏东 D.东经,北纬
【变式1-1】李校长和张校长一起去参加市教育局组织的“学生暑假安全教育主题会”,如果李校长的位置在报告厅的“3排6号”,记作,那么张校长的位置在同一报告厅的“4排7号”,记作( )
A. B. C. D.
【变式1-2】如图,这是某书法家关于诗歌《登幽州台歌》的书法展示,若 “来”的位置用有序数对表示,则“涕”的位置可以表示为( )
A. B. C. D.
【变式1-3】如图所示,雷达探测器测得六个目标A,B,C,D,E,F,按照规定的目标表示方法,目标C,F的位置表示为,按照此方法在表示目标A,B,D,E的位置时,其中表示不正确的是( ).
A. B. C. D.
【考点题型二】判断点所在的象限
【典例2】在平面直角坐标系中,点所在象限是( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
【变式2-1】在平面直角坐标系中,点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【变式2-2】在平面直角坐标系中,已知点A在第四象限,则点A的坐标是( )
A. B. C. D.
【变式2-3】在平面直角坐标系中,位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【考点题型三】已知点所在的象限求参数
【典例3】点在y轴上,则A点坐标为( )
A. B. C. D.
【变式3-1】点在x轴上,则A点的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式3-2】已知点在x轴上,则点A的坐标为
【考点题型四】求点到坐标轴的距离
【典例4】已知点的横坐标是,且到轴的距离为,则点的坐标是( )
A. B.或 C. D.或
【变式4-1】在平面直角坐标系中,点到x轴的距离是 .
【变式4-2】若点在第三象限,且到x轴的距离为5,则点M的坐标为 .
【变式4-3】已知点在平面直角坐标系中第一象限内,若点P到x轴的距离为3,则点P到y轴的距离为 .
【考点题型五】平行与坐标轴点的坐标特征
【典例5】平面直角坐标系中,点,,若直线与y轴平行,则点N的坐标是 .
【变式5-1】已知所在直线与轴平行,且点A在点的左侧,若点A的坐标为,,则点的坐标是 .
【变式5-2】在平面直角坐标系中,已知点,直线与轴平行,若,则点的坐标为 .
【变式5-3】若与两个点的连线与轴平行,则的值为 .
【考点题型六】坐标与图形
【典例6】如图,在平面直角坐标系中,点,,都在坐标轴上,其中 b,c满足,a,b是同一个数的两个不相等的平方根.点M的坐标为,且点M不在坐标轴上,以点O,A,C,M为顶点的四边形面积为S.
(1)求a,b,c的值;
(2)若点M在第四象限,用含m的式子表示S;
(3)是否存在点M,使得S等于三角形的面积,若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【变式6-1】如图,在平面直角坐标系中,图中的网格是由边长相等的小正方形组成,点的坐标分别为,,.
(1)请写出点的坐标;
(2)求图中阴影部分的面积.
【变式6-2】如图1,在平面直角坐标系中,点在在x轴正半轴上,点B是第四象限内一点,轴于点,且,.
(1)求点B的坐标;
(2)如图2,D点是线段上一动点,交于点E,的角平分线与的角平分线交于第四象限的一点G,与交于点H,求的度数;
(3)如图3,将点C向左平移4个单位得到点H,连接,与y轴交于点D.y轴上是否存在点M,使的面积等于四边形面积的?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【变式6-3】如图,组成的正方形网格的每个小方格的边长都为单位,每一个小方格的顶点叫做格点.已知点,,都在格点上.建立如图所示的平面直角坐标系,请按下述要求画图并解决下列问题:
(1)写出点,,的坐标;
(2)连接,过点作,,并写出点的坐标;
(3)若连接,,求三角形的面积.
【考点题型七】点坐标规律探索
【典例7】如图,在平面直角坐标系中,已知点,,,把一根长为2019个单位长度且没有弹性的细线(线的粗细忽略不计)的一端固定在A处,并按的规律紧绕在四边形的边上,则细线的另一端所在位置的点的坐标是 .
【变式7-1】如图,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…按这样的运动规律经过第2023次运动后,动点P的坐标是( )
A. B. C. D.
【变式7-2】如图,在平面直角坐标系中,一个点从出发沿图中路线依次经过,,,…,按此一直运动下去,则的值为( )
A.1006 B.1007 C.1509 D.1511
【变式7-3】如图,一个机器人从点出发,向正西方向走到达点;再向正北方向走到达点;再向正东方向走到达点;再向正南方向走到达点;再向正西方向走到达点;…,按如此规律走下去,当机器人走到点时,点的坐标为
【考点题型八】轴对称图形的判断和对称轴的条数
【典例8】下面图形都是轴对称图形,对称轴最多的是( )
A. B. C. D.
【变式8-1】下列图形中对称轴最多的是( )
A.B. C. D.
【变式8-2】下列轴对称图形中有且只有一条对称轴的图形有( )
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
【变式8-3】如图,五角星是非常美丽的图案,它有 条对称轴.
【考点题型九】镜面对称的应用
【典例9】小明在镜中看到身后墙上的时钟,实际时间最接近8时的是下图中的( )
A. B.C.D.
【变式9-1】一个车牌号码在水中的倒影如图所示,则该车牌号码为 .
【变式9-2】如图,这是小明在平面镜里看到的背后墙上电子钟显示的时间,则此刻的实际时间应该是 .
【变式9-3】如图是从镜子里看到的号码,则实际号码应是 .
【考点题型十】点坐标的对称
【典例10】点P关于y轴对称点的坐标是( )
A. B. C. D.
【变式10-1】点关于x轴对称的点的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式10-2】点关于轴对称的点的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式10-3】点关于x轴对称的点的坐标是 .
【考点题型十一】轴对称综合题(几何变换)
【典例11】如图,在中,是的平分线,若P,Q分别是和上的动点,则的最小值是( )
A. B.3 C. D.5
【变式11-1】如图,在锐角三角形中,的面积15,平分交于点D,若分别是上的动点,则的最小值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【变式11-2】如图,在中,,,,是是的平分线,是线段上一点,是线段上一点,则的最小值为 .
【变式11-3】如图1,直线于点B,,点D为中点,一条光线从点A射向D,反射后与直线l交于点E(提示:作法线).
(1)求证:;
(2)如图2,连接交于点F,连接交于点H,,求证:;
(3)如图3,在(2)的条件下,点P是边上的动点,连接,,,,求的最小值.
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清单03位置与坐标(11个考点梳理+题型解读+提升训练)
【清单01】坐标确定位置
坐标:是以点O为原点,作为参考点,来定位平面内某一点的具体位置,表示方法为:A(X,Y)。
知识点2 平面直角坐标
1.平面直角坐标系有两个坐标轴,其中横轴为x轴(x-axis),取向右方向为正方向;纵轴为y轴(y-axis),取向上为正方向。坐标系所在平面叫做坐标平面,两坐标轴的公共原点叫做平面直角坐标系的原点。
2.x轴y轴将坐标平面分成了四个象限(quadrant),右上方的部分叫做第一象限,其他三个部分按逆时针方向依次叫做第二象限、第三象限和第四象限。
3.点坐标
(1)x轴上的点的纵坐标为零;y轴上的点的横坐标为零。
(2)在任意的两点中,如果两点的横坐标相同,则两点的连线平行于纵轴(两点的横坐标不为零);如果两点的纵坐标相同,则两点的连线平行于横轴(两点的纵坐标不为零)。
(3)点到轴及原点的距离:
点到x轴的距离为|y|; 点到y轴的距离为|x|;点到原点的距离为x的平方加y的平方的算术平方根。
4.象限
第一、三象限角平分线上的点横、纵坐标相等;第二、四象限角平分线上的点横、纵坐标互为相反数
5.坐标与图形性质
(1) 一三象限角平分线上的点横纵坐标相等。
(2)二四象限角平分线上的点横纵坐标互为相反数。
(3)一点上下平移,横坐标不变,即平行于y轴的直线上的点横坐标相同。
(4)y轴上的点,横坐标都为0。
(5)x轴上的点,纵坐标都为0。
【清单02】轴对称图形
⑴轴对称图形:如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形就叫做轴对称图形.这条直线称为它的对称轴.
注意:
1. 轴对称图形的对称轴是一条直线,
2. 轴对称图形是1个图形,
3. 有些对称图形的对称轴有无数条。
【清单03】轴对称性质
对称的性质:
①两个图形关于某一条直线对称,对称轴是任何一对对应点所连线段的垂直平分线. 轴对称图形的对称轴是任何一对对应点连线段的垂直平分线.
②关于某直线对称的两个图形是全等形.
知识点3:关于x、y轴、原点对称的点坐标
(1)与x轴做轴对称变换时,x不变,y变为相反数。
(2)与y轴做轴对称变换时,y不变,x变为相反数。
(3)与原点做轴对称变换时,y与x都变为相反数。
知识点4:两点间公式
设两个点A、B以及坐标分别,为则A和B两点之间的距离为:
【清单04】坐标与图形变化
【清单05】轴对称-最小值问题
已知:如图,定点A和定点B在定直线l的同侧
要求:在直线l上找一点P,使得PA+PB值最小
(或△ABP的周长最小)
解:作点A关于直线l的对称点A´,连接A´B交l于P,
点P即为所求;
理由:根据轴对称的性质知直线l为线段AA´的中垂线,
由中垂线的性质得:PA=PA´,要使PA+PB最小,则
需PA´+PB值最小,从而转化为模型1.
方法总结:
1.两点之间,线段最短;2.三角形两边之和大于第三边,两边之差小于第三边;
3.中垂线上的点到线段两端点的距离相等;4.垂线段最短.
【考点题型一】确定位置
【典例1】下列表述中能确定准确位置的是( )
A.教室从左到右第3列 B.文博演出中心第10排
C.北偏东 D.东经,北纬
【答案】D
【分析】本题考查了有序数对表示位置,根据位置的确定需要两个条件对各选项分析判断即可得解,理解位置的确定需要两个条件是解题的关键.
【详解】解:A、教室从左到右第3列,不能确定具体位置,故本选项不符合题意;
B、文博演出中心第10排,不能确定具体位置,故本选项不符合题意;
C、北偏东,不能确定具体位置,故本选项不符合题意;
D、东经,北纬,能确定位置,故本选项符合题意.
故选:D.
【变式1-1】李校长和张校长一起去参加市教育局组织的“学生暑假安全教育主题会”,如果李校长的位置在报告厅的“3排6号”,记作,那么张校长的位置在同一报告厅的“4排7号”,记作( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查有序数对,掌握有序数对的意义是解题关键.由题意可知数对中的第一个数字表示排数,后一个数字表示号数,由此即可表示出“4排7号”.
【详解】解:由题意,“4排7号”记为.
故选:A.
【变式1-2】如图,这是某书法家关于诗歌《登幽州台歌》的书法展示,若 “来”的位置用有序数对表示,则“涕”的位置可以表示为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了用有序数对表示物体位置,解题的关键是正确理解题意,掌握题中表示位置的方式.根据题意可得,诗中每个字的位置先看纵向的数,再看横向的数,即可解答.
【详解】解:“涕”的位置可以表示为,
故选:B.
【变式1-3】如图所示,雷达探测器测得六个目标A,B,C,D,E,F,按照规定的目标表示方法,目标C,F的位置表示为,按照此方法在表示目标A,B,D,E的位置时,其中表示不正确的是( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了坐标位置的确定,读懂题目信息,理解有序数对的两个数表示的实际意义是解题的关键.根据横坐标是自内向外的环数,纵坐标是所在列的度数,可得答案.
【详解】解:按已知可得,表示一个点,横坐标是自内向外的环数,纵坐标是所在列的度数,
解:A.,原A位置表示错误,故该选项符合题意;
B.,B点位置表示正确,故该选项不符合题意;
C.,D点位置表示正确,故该选项不符合题意;
D.,E点位置表示正确,故该选项不符合题意;
故选:A.
【考点题型二】判断点所在的象限
【典例2】在平面直角坐标系中,点所在象限是( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
【答案】B
【分析】本题考查了平面直角坐标系与点的坐标,根据点横坐标和纵坐标特点判定即可,解题的关键是熟练掌握平面直角坐标系中点的坐标特征,第一象限,第二象限,第三象限,第四象限.
【详解】解:∵,
∴横坐标为负和纵坐标为正,
根据平面直角坐标系特点,点在第二象限,
故选:.
【变式2-1】在平面直角坐标系中,点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】D
【分析】本题主要考查了象限内点的坐标规律,准确分析判断是解题的关键.根据坐标系第四象限的特点:分析即可.
【详解】解∵,,
∴点在第四象限;
故选:D.
【变式2-2】在平面直角坐标系中,已知点A在第四象限,则点A的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了平面直角坐标系的特点,根据第四象限符号的特点即可求解,掌握平面直角坐标系的特点是解题的关键.
【详解】解:A、在第一象限,不符合题意;
B、在第二象限,不符合题意;
C、在第三象限,不符合题意;
D、在第四象限,符合题意;
故选:D .
【变式2-3】在平面直角坐标系中,位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】D
【分析】本题考查了平方数的非负性,坐标系内各象限的坐标特征,掌握平方数的非负性,第四象限内的点的横坐标大于零,纵坐标小于零是解答本题的关键.根据可得,从而得出所在象限.
【详解】解:,
,
位于第四象限,
故选:D.
【考点题型三】已知点所在的象限求参数
【典例3】点在y轴上,则A点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了坐标轴上点的坐标特点, 根据点在y轴上,点A的横坐标为0,可得出,然后可得出纵坐标.
【详解】解:∵点在y轴上,
∴,
∴,
∴,
∴点A的坐标为:,
故选:B.
【变式3-1】点在x轴上,则A点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据点在轴上,则纵坐标为0,可得出的值,从而得出点的坐标.本题考查了点的坐标,注意平面直角坐标系中点在轴上时纵坐标为0,得出的值是解题关键.
【详解】解:点在轴上,
,
解得:,
,
点的坐标为.
故选:B.
【变式3-2】已知点在x轴上,则点A的坐标为
【答案】
【分析】本题考查点坐标的特点,根据x轴上的点的纵坐标为0求解即可.
【详解】解:∵点在x轴上,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:
【考点题型四】求点到坐标轴的距离
【典例4】已知点的横坐标是,且到轴的距离为,则点的坐标是( )
A. B.或 C. D.或
【答案】B
【分析】此题主要考查了点到坐标轴的距离,根据平面直角坐标系内点的坐标含义即可判断,解题的关键是熟知坐标点的含义,平面直角坐标系内一个点到轴的距离是其纵坐标的绝对值,到轴的距离是其横坐标的绝对值.
【详解】解:设,
∵到轴的距离为,
∴,解得:,
∴的坐标是或,
故选:.
【变式4-1】在平面直角坐标系中,点到x轴的距离是 .
【答案】
【分析】本题考查了点的坐标.解题的关键是明确点的纵坐标的绝对值是点到x轴的距离,横坐标的绝对值是点到y轴的距离.根据点的纵坐标的绝对值是点到x轴的距离,可得答案.
【详解】解:在平面直角坐标系中,点到x轴距离是2024.
故答案为:
【变式4-2】若点在第三象限,且到x轴的距离为5,则点M的坐标为 .
【答案】
【分析】此题考查点的坐标,根据到x轴的距离等于纵坐标的绝对值求解即可.
【详解】解:∵到x轴的距离为5,
∴.
∵点在第三象限,
∴
∴,
∴,
∴,
∴.
故答案为:.
【变式4-3】已知点在平面直角坐标系中第一象限内,若点P到x轴的距离为3,则点P到y轴的距离为 .
【答案】3
【分析】本题考查各象限内点的坐标特点,点到坐标轴的距离.
根据点P在第一象限,且到x轴的距离为3,可得,求解得到m的值,从而得到点P的坐标,进而即可解答.
【详解】解:∵点在第一象限,且到x轴的距离为3,
∴,
解得,
∴,
∴点P的坐标为,到y轴的距离为3.
故答案为:3
【考点题型五】平行与坐标轴点的坐标特征
【典例5】平面直角坐标系中,点,,若直线与y轴平行,则点N的坐标是 .
【答案】
【分析】本题考查了点的坐标,根据题意得到点坐标的特征,即可求得结果,掌握点坐标的特征是解题的关键.
【详解】解:∵直线与y轴平行,
∴两个点的横坐标一样,
即,
∴,
∴,
故答案为:.
【变式5-1】已知所在直线与轴平行,且点A在点的左侧,若点A的坐标为,,则点的坐标是 .
【答案】
【分析】本题主要考查平面直角坐标系中,平行于坐标轴的直线上的点的坐标特征,根据点的特征求解是解题的关键;由所在直线与轴平行可知,B点的纵坐标与A点纵坐标相同,可求出的纵坐标,由,可求出的横坐标.
【详解】解:所在直线与轴平行,点A的坐标为,
∴B点的纵坐标与A点纵坐标相同,即的纵坐标是2,
,点A在点的左侧,
的横坐标是,
点的坐标是,
故答案为:.
【变式5-2】在平面直角坐标系中,已知点,直线与轴平行,若,则点的坐标为 .
【答案】或
【分析】本题考查求点的坐标,理解平行于轴的直线上所有点的纵坐标均相同,再分情况讨论是解决问题的关键.
【详解】解:在平面直角坐标系中,已知点,直线与轴平行,
点的纵坐标与点纵坐标相同,
,分两种情况讨论:
①若在点左侧,相当于将向左数个单位长度,得到;
②若在点右侧,相当于将向右数个单位长度,得到;
故答案为:或.
【变式5-3】若与两个点的连线与轴平行,则的值为 .
【答案】
【分析】本题考查坐标与图形的性质,解题的关键是掌握横坐标相等的两点的连线平行于轴,纵坐标相等的连点的连线平行于轴.据此解答即可.
【详解】解:∵与两个点的连线与轴平行,
∴,
∴的值为.
故答案为:.
【考点题型六】坐标与图形
【典例6】如图,在平面直角坐标系中,点,,都在坐标轴上,其中 b,c满足,a,b是同一个数的两个不相等的平方根.点M的坐标为,且点M不在坐标轴上,以点O,A,C,M为顶点的四边形面积为S.
(1)求a,b,c的值;
(2)若点M在第四象限,用含m的式子表示S;
(3)是否存在点M,使得S等于三角形的面积,若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),,
(2)
(3)或.
【分析】此题考查了坐标与图形,算术平方根和平方的非负性,解题的关键是掌握以上知识点.
(1)根据算术平方根和平方的非负性求出,,然后根据平方根的性质求出;
(2)首先求出点M到x轴的距离为,然后根据结合三角形面积公式代入求解即可;
(3)首先求出三角形的面积,然后分两种情况讨论:当点M在第四象限时和当点M在第一象限时,分别列出方程求解即可.
【详解】(1)解:∵
∴,
∴,
∵a,b是同一个数的两个不相等的平方根
∴;
(2)解:∵,
∴,
∴,
∵点M在第四象限,点M的坐标为
∴点M到x轴的距离为
∴;
(3)解:∵
∴
∵,
∴
∴三角形的面积
当点M在第四象限时,
∵S等于三角形的面积
∴
∴
∴;
当点M在第一象限时,
∵S等于三角形的面积
∴
∴
∴
综上所述,点M的坐标为或.
【变式6-1】如图,在平面直角坐标系中,图中的网格是由边长相等的小正方形组成,点的坐标分别为,,.
(1)请写出点的坐标;
(2)求图中阴影部分的面积.
【答案】(1),,,
(2)
【分析】本题主要考查了坐标与图形的性质,明确三角形和四边形的面积计算,并数形结合是解题的关键.
(1)观察图象可得出点的坐标.
(2)用一个长方形的面积减去四个空白三角形的面积即可.
【详解】(1)解:由图象可得,点的坐标分别为,,,.
(2)解:如图:连接,过点作垂直于的延长线于点.
阴影部分的面积为:
.
∴图中阴影部分的面积为.
【变式6-2】如图1,在平面直角坐标系中,点在在x轴正半轴上,点B是第四象限内一点,轴于点,且,.
(1)求点B的坐标;
(2)如图2,D点是线段上一动点,交于点E,的角平分线与的角平分线交于第四象限的一点G,与交于点H,求的度数;
(3)如图3,将点C向左平移4个单位得到点H,连接,与y轴交于点D.y轴上是否存在点M,使的面积等于四边形面积的?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,或
【分析】(1)根据非负数求得点A、C坐标,再根据坐标与图形性质和梯形的面积公式求得即可求解;
(2)设,,根据角平分线的定义和平行线的性质得到,,再利用三角形的内角和定理和外角性质得到即可;
(3)连接,设,,由平移性质得,由三角形的等面积法求得,利用坐标与图形和已知求得,进而求得m值即可.
【详解】(1)解:∵,,,
∴,,
解得,,
∴,,则,,
∵轴,即轴,
∴,
解得,
∴;
(2)解:设,,
∵的角平分线与的角平分线交于第四象限的一点G,
∴,,
∵,轴,
∴,,
∵,,
∴,则,
又∴,
∴;
(3)解:存在,
如图,连接,设,,
由平移性质得,
∵,
∴,
解得,则,
∵的面积等于四边形面积的,
∴,
解得,
则,
解得或,
∴或.
【点睛】本题考查算术平方根和绝对值的非负性、坐标与图形、平行线的性质、三角形的内角和定理和外角性质、角平分线的定义、三角形和梯形的面积公式等知识,熟练掌握相关知识的联系与运用是解答的关键.
【变式6-3】如图,组成的正方形网格的每个小方格的边长都为单位,每一个小方格的顶点叫做格点.已知点,,都在格点上.建立如图所示的平面直角坐标系,请按下述要求画图并解决下列问题:
(1)写出点,,的坐标;
(2)连接,过点作,,并写出点的坐标;
(3)若连接,,求三角形的面积.
【答案】(1),,
(2)图见解析,或
(3)
【分析】本题主要考查了坐标与图形,三角形面积的计算等知识点,能根据所给图形确定点的坐标是解题的关键.
(1)根据所给平面直角坐标系中,,三个点的位置,写出坐标即可;
(2)根据题意画出图形并写出点的坐标即可,注意:点的位置有两种可能;
(3)利用网格即可求出三角形的面积.
【详解】(1)解:根据所给平面直角坐标系中,,三个点的位置,可知:
点坐标为,点坐标为,点坐标为;
(2)解:根据题意画出图形如下:
由图可知,点的坐标为或;
(3)解:由图可知,三角形的面积等于一个长方形的面积减去三个直角三角形的面积,
.
【考点题型七】点坐标规律探索
【典例7】如图,在平面直角坐标系中,已知点,,,把一根长为2019个单位长度且没有弹性的细线(线的粗细忽略不计)的一端固定在A处,并按的规律紧绕在四边形的边上,则细线的另一端所在位置的点的坐标是 .
【答案】
【分析】本题为规律题,考查了平面直角坐标系点的特征,坐标点之间的距离,合理找出运动规律是解题的关键.
根据运动的方式求出运动路线的长度,找出规律即可解答.
【详解】解:∵,,,,
∴,,,,
∴从点出发回到点所需要的线长为:,
∴,
∴绕四边形 圈之后余个单位,即向一个单位,
∴细线的另一端所在位置的点的坐标是,
故答案为:.
【变式7-1】如图,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…按这样的运动规律经过第2023次运动后,动点P的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了点的坐标规律型问题,解题的关键是根据点的坐标的变化得到规律,利用得到的规律解题.
根据前几次运动的规律可知第次接着运动到点,第次接着运动到点,第次从原点运动到点,第次接着运动到点,根据规律求解即可.
【详解】解:由题意可知,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次从原点运动到点,
第5次接着运动到点,
第6次接着运动到点,
第次接着运动到点,
第次接着运动到点,
第次从原点运动到点,
第次接着运动到点,
,
第2023次接着运动到点,
故选:D.
【变式7-2】如图,在平面直角坐标系中,一个点从出发沿图中路线依次经过,,,…,按此一直运动下去,则的值为( )
A.1006 B.1007 C.1509 D.1511
【答案】D
【分析】本题主要考查了点坐标规律的探索,解题的关键在于能够准确找到相应的规律进行求解.根据题意可得,,,,,,则,,,,,,,,由此可知当n为偶数时;每四个数中有1个负数,且为每组的第三个数,从开始递减,而,可得,由此求解即可.
【详解】解:由题意可知,,,,,,
∴,,,,,,,,
由此可知当n为偶数时 ,
∴,,
∵每四个数中有1个负数,且为每组的第三个数,从开始递减,
而,
∴,
∴,
故选:D.
【变式7-3】如图,一个机器人从点出发,向正西方向走到达点;再向正北方向走到达点;再向正东方向走到达点;再向正南方向走到达点;再向正西方向走到达点;…,按如此规律走下去,当机器人走到点时,点的坐标为
【答案】
【分析】本题考查点的坐标变化规律,根据点的坐标的变化探究出其变化规律是每个一循环,再根据相应位置上的点找到规律解答即可.能根据机器人的运动方式发现点(为正整数)的坐标可表示为是解题的关键.
【详解】解:由题知,
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,
…,
∴(为正整数)的坐标可表示为,
当时,,,
∴点的坐标为,
∴点的坐标为.
故答案为:.
【考点题型八】轴对称图形的判断和对称轴的条数
【典例8】下面图形都是轴对称图形,对称轴最多的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查轴对称图形的概念及对称轴的数量,结合选项根据轴对称图形的概念寻找对称轴的数量,判断选择即可.
【详解】解:A、该图形的对称轴有条;
B、该图形的对称轴有条;
C、该图形的对称轴有条;
D、该图形的对称轴有条.
故选:A.
【变式8-1】下列图形中对称轴最多的是( )
A.B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了轴对称图形对称轴条数,根据轴对称图形的定义进行逐一判断即可:如果一个平面图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形就叫做轴对称图形,这条直线就叫做对称轴,据此求解即可.
【详解】解:等边三角形有3条对称轴,正方形有4条对称轴,正五边形有5条对称轴,圆有无数条对称轴,
∴对称轴最多的是圆,
故选:D .
【变式8-2】下列轴对称图形中有且只有一条对称轴的图形有( )
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
【答案】D
【分析】根据轴对称图形的概念:如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴,这时,我们也可以说这个图形关于这条直线(成轴)对称,进行判断.
【详解】解:考虑轴对称图形与颜色(阴影)无关.
则左起第一、第三个图形是轴对称图形且只有一条对称轴;
第二个图形有两条对称轴,第四、第五个图形含有四条对称轴.
故选:D.
【点睛】考查了轴对称图形,关键是掌握如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴.
【变式8-3】如图,五角星是非常美丽的图案,它有 条对称轴.
【答案】5
【分析】本题考查了轴对称图形的概念,在平面内,如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合,这样的图形叫做轴对称图形,这条直线就是其对称轴,据此即可解答.
【详解】解:五角星是轴对称图形,它只有5条对称轴;
故答案为:5.
【考点题型九】镜面对称的应用
【典例9】小明在镜中看到身后墙上的时钟,实际时间最接近8时的是下图中的( )
A. B.C.D.
【答案】C
【分析】根据镜面对称的性质求解.
【详解】解:8点的时钟,在镜子里看起来应该是4点,所以最接近8点的时间在镜子里看起来就更接近4点,所以应该是图C所示,最接近8点时间.
故选C.
【点睛】主要考查镜面对称的性质:在平面镜中的像与现实中的事物恰好左右或上下顺序颠倒,且关于镜面对称.
【变式9-1】一个车牌号码在水中的倒影如图所示,则该车牌号码为 .
【答案】FM5379
【分析】由题意得所求的牌照与看到的牌照关于水面成轴对称,作出相应图形即可求解.
【详解】解:根据生活经验可知,物体与其在水中的倒影关于水面成轴对称,且关于水面上下对称,因此在倒影的上面画一条水平直线,然后作出倒影关于这条直线成轴对称的图形,如图所示,
故该车牌号码为FM5379.
故答案为:FM5379.
【点睛】解题的关键是熟练掌握轴对称图形的定义:如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形.
【变式9-2】如图,这是小明在平面镜里看到的背后墙上电子钟显示的时间,则此刻的实际时间应该是 .
【答案】
【分析】本题考查钟表的镜面对称问题,属于左右对称,数字的镜面对称数字是,据此即可求解.
【详解】解:此刻的实际时间应该是,
故答案为:
【变式9-3】如图是从镜子里看到的号码,则实际号码应是 .
【答案】3265
【分析】根据镜面对称的性质,在平面镜中的像与现实中的事物恰好顺序颠倒,且关于镜面对称;据此分析并作答.
【详解】解:根据镜面对称的性质,关于镜面对称,又在平面镜中的像与现实中的事物恰好顺序颠倒,则这个号码是3265,
故答案为:3265.
【点睛】此题考查了镜面对称,正确理解对称的性质是解题的关键,注意体会物体与镜面平行放置和垂直放置的不同.
【考点题型十】点坐标的对称
【典例10】点P关于y轴对称点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了关于y轴对称的点的坐标,解决本题的关键是掌握好对称点的坐标规律:关于x轴对称的点,横坐标相同,纵坐标互为相反数;关于y轴对称的点,纵坐标相同,横坐标互为相反数;关于原点对称的点,横坐标与纵坐标都互为相反数.
利用平面直角坐标系内两点关于y轴对称时:纵坐标不变,横坐标互为相反数,进行求解.
【详解】解:点P关于y轴对称点的坐标是,
故选:A.
【变式10-1】点关于x轴对称的点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查坐标与轴对称,根据关于x轴对称的点的横坐标相同,纵坐标互为相反数,进行求解即可.
【详解】解:点关于x轴对称的点的坐标为;
故选C.
【变式10-2】点关于轴对称的点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了关于横轴的对称点:横坐标相同,纵坐标变成相反数;关于纵轴的对称点:纵坐标相同,横坐标变成相反数,比较简单.
根据关于纵轴的对称点:纵坐标相同,横坐标变成相反数,即可得出答案.
【详解】解:点关于轴的对称点的坐标是,
故选:A.
【变式10-3】点关于x轴对称的点的坐标是 .
【答案】
【分析】本题考查了关于轴对称的点的坐标,解决本题的关键是掌握好对称点的坐标规律:关于轴对称的点,横坐标相同,纵坐标互为相反数;关于轴对称的点,纵坐标相同,横坐标互为相反数;关于原点对称的点,横坐标与纵坐标都互为相反数.直接利用平面内两点关于轴对称点的性质分析求解,平面内两点关于轴对称时:横坐标不变,纵坐标互为相反数解答即可.
【详解】解:关于轴对称的点的坐标为,
故答案为:.
【考点题型十一】轴对称综合题(几何变换)
【典例11】如图,在中,是的平分线,若P,Q分别是和上的动点,则的最小值是( )
A. B.3 C. D.5
【答案】A
【分析】本题考查了轴对称最短路径问题,角平分线定义,勾股定理,作点Q关于的对称点,连接,,过点C作于点H,根据角平分线定义以及对称可以得到,利用勾股定理求出的长,再利用三角形面积求出的长即可得到结果.
【详解】解:如图,作点Q关于的对称点,连接,,过点C作于点H,
是的角平分线,Q与关于对称,
点在上,,
,
,
即,
,
,
的最小值为.
【变式11-1】如图,在锐角三角形中,的面积15,平分交于点D,若分别是上的动点,则的最小值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】D
【分析】过 作 于点 ,交 于点 , 过 点 作 于 ,则 即为 的最小值,再根据三角形的面积公式求出 的长,即为 的最小值;
【详解】过 作 于点 ,交 于点 ,过点 作 于 ,如图:
∵ 平分 于点 于 ,
∴,
∴ 是 最小值,此时 与 重合, 与 重合,
∵三角形 的面积为 ,
∴,
∴,
即 的最小值为 6 ;
故选:D
【点睛】本题考查三角形中的最短路径,解题的关键是理解 的长度即为 最小值
【变式11-2】如图,在中,,,,是是的平分线,是线段上一点,是线段上一点,则的最小值为 .
【答案】
【分析】本题考查了轴对称—最短路线问题,勾股定理;作关于的对称点,则,当时,取得最小值,过点作于点,则的长,即为的最小值,勾股定理求得斜边长,然后根据等面积法,即可求解.
【详解】解:如图所示,作关于的对称点,
∵是是的平分线,
∴在上,
∴,
当时,取得最小值,
过点作于点,则的长,即为的最小值,
∵在中,,,,
∴,
∵
∴,
故答案为:.
【变式11-3】如图1,直线于点B,,点D为中点,一条光线从点A射向D,反射后与直线l交于点E(提示:作法线).
(1)求证:;
(2)如图2,连接交于点F,连接交于点H,,求证:;
(3)如图3,在(2)的条件下,点P是边上的动点,连接,,,,求的最小值.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)8
【分析】(1)由可证,可得;
(2)由可证,可得,由余角的性质可得结论;
(3)由可证,可得,则当点E,点P,点D三点共线时,有最小值,即有最小值为的长,由面积法可以求解.
【详解】(1)证明:如图1,过点D作,
由题意可得:,
∴,
∵点D是的中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
(2)证明∶ ∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
(3)解∶ 在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∴当点E,点P,点D三点共线时,有最小值,即有最小值为的长,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
∴的最小值为.
【点睛】本题考查全等三角形的判定和性质,直角三角形的性质,寻找条件证明三角形全等是解题的关键.
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