专题08 平面直角坐标系求面积、新定义与规律探究问题-【寒假分层作业】2025年八年级数学寒假培优练(苏科版)
2024-12-27
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学苏科版(2012)八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第5章 平面直角坐标系 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 寒暑假-寒假 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.41 MB |
| 发布时间 | 2024-12-27 |
| 更新时间 | 2024-12-27 |
| 作者 | 初中数学培优研究室 |
| 品牌系列 | 上好课·寒假轻松学 |
| 审核时间 | 2024-12-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49620904.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题08 平面直角坐标系求面积、新定义与规律探究问题
内容早知道
☛第一层 巩固提升练(5大题型)
目录
题型一 平面直角坐标系中点的特征 1
题型二 平面直角坐标系中的动点面积问题 3
题型三 平面直角坐标系中的新定义型问题 11
题型四 平面直角坐标系中点的规律探究问题 14
题型五 平面直角坐标系中的综合变换问题 16
☛第二层 能力提升练
☛第三层 拓展突破练
题型一 平面直角坐标系中点的特征
例题:(23-24七年级下·云南昆明·期末)在平面直角坐标系中,点的坐标是.
(1)若点在轴上,求的值及点的坐标;
(2)若点到轴的距离是,直接写出点的坐标.
【变式训练】
1.(23-24七年级下·河北石家庄·期末)在平面直角坐标系中,已知点.
(1)试根据下列条件分别求出点的坐标:
①点在轴上;
②点到轴的距离为3.
(2)点的横坐标不大于纵坐标,求出满足条件的正整数.
2.(23-24七年级下·江西赣州·期末)已知点,解答下列各题:
(1)若点在轴上,则点的坐标为______;
(2)若,且轴,则点的坐标为______;
(3)若点在第二象限,且它到轴、轴的距离相等,求的值.
题型二 平面直角坐标系中的动点面积问题
例题:(23-24七年级下·湖北荆门·期末)已知,三角形的顶点A在x轴的正半轴上,A,B,C三点的坐标分别为,,,且a,b,c满足:.
(1)则______,______,______;
(2)若D是x轴上一点,且三角形的面积等于3,试求D点坐标;
(3)E是线段上一点,若平分四边形的面积,点N为中点,试求点N的坐标.
【变式训练】
1.(23-24七年级下·黑龙江牡丹江·期末)如图,在平面直角坐标系中,直线与两坐标轴分别交于两点,若点,,满足.
(1)求的值;
(2)若点的坐标为,连接,.则的面积为 ;
(3)点在直线上,且.数学活动小组的同学发现:当点在线段上时,可连接,的面积是面积的,根据两者间的面积关系,即可求出点坐标.请你根据活动小组的思路,直接写出满足条件点的坐标.
2.(23-24七年级下·黑龙江牡丹江·期末)如图,在平面直角坐标系中,直线与两坐标轴分别交于A,B两点,若线段与的长满足等式.
(1)求线段,的长;
(2)若点C的坐标为,连接,则的面积为______;
(3)若点D在线段上,且,点Q在x轴上且,请直接写出点D的坐标______,点Q的坐标______.(数学活动小组的同学发现:可连接,的面积是面积的,的面积是面积的,利用其面积即可求出点D坐标.
题型三 平面直角坐标系中的新定义型问题
例题:(23-24七年级下·河北保定·期末)点是平面直角坐标系中的一点,若点Q的坐标为(其中k为常数且),则称点Q为点P的“k拓点”,例如:点的“2拓点”Q为,即点Q为.
(1)求点的“3拓点”Q的坐标;
(2)若点的“4拓点”Q的坐标是,求的值.
【变式训练】
1.(22-23七年级下·重庆·期末)在学习了“数形结合”讨论问题后,某校数学兴趣小组开展“你命我解”互助学习活动.其中有一组的同学给出了这样一个问题:在平面直角坐标系中,点中x,y的值若满足,则称点Q为“直线点”,请你来解答这位同学提出的问题:
(1)判断点是否为“直线点”,并说明理由;
(2)若点是“直线点”,请通过计算判断点M在第几象限?
2.(22-23七年级下·黑龙江佳木斯·期末)已知是平面直角坐标系中的一点,若,是关于,的二元一次方程组的解,则称为该方程组的“梦想点”例如:是二元一次方程组,的“梦想点”根据以上定义,回答下列问题:
(1)求关于,的二元一次方程组的“梦想点”.
(2)若关于,的方程组与的“梦想点”相同,求,的值.
题型四 平面直角坐标系中点的规律探究问题
例题:(23-24七年级下·云南大理·期末)在如图所示的平面直角坐标系中,一只蚂蚁从点出发,沿着循环爬行,其中点坐标为,点的坐标为,点的坐标为,点的坐标为,当蚂蚁爬了2024个单位时,它所处位置的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式训练】
1.(23-24七年级下·北京·期末)如图,点,点,点,点,…,按照这样的规律下去,点的坐标是 .
2.(23-24七年级下·安徽淮南·期末)在平面直角坐标系中,一只蚂蚁从原点O出发,按向上、向右、向下、向右的方向依次不断移动,每次移动1个单位长度.其行走路线如图所示.
(1)填写下列各点的坐标:(______,______),(______,______);
(2)写出点的坐标(n是正整数):(______,______);
(3)求出的坐标.
题型五 平面直角坐标系中的综合变换问题
例题:(23-24七年级上·山东淄博·期末)如图,长方形的边在轴上,边在轴上,,,在边上取一点,使沿折叠后,点落在轴上,记作点.
(1)请直接写出点A的坐标______,点C的坐标______和点B的坐标______;
(2)求点D的坐标;
(3)求点E关于y轴的对称点的坐标.
【变式训练】
1.(23-24七年级下·天津河西·期末)在平面直角坐标系中有A,B,C,D四点,其中,其中.
(1)当时,
①在图中描出A,B,C,D,再连接,,,,;
②直接写出线段的长度__________;的长度__________;
③求出四边形的面积;
(2)若有点,且,使得四边形的面积是四边形面积的,求点M的坐标.
2.(23-24八年级上·山东德州·期末)如图1,在四边形中,,点是边上一点,,,连接,,可知,此时是等腰直角三角形;
(1)【问题提出】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:用尺规作图,保留作图痕迹,不写作法;
(2)【问题探究】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,直接写出点的坐标;
(3)【问题解决】如图4,在平面直角坐标系中,已知点,点是轴上的点,点在第一象限内,是以点为直角顶点的等腰直角三角形,点是轴上的一动点,求的最小值.[注:在平面直角坐标系内,,,则].
一、单选题
1.(23-24八年级上·安徽·期末)在平面直角坐标系中,若点在第二、四象限的角平分线上,则的值为( )
A. B. C. D.2
2.(22-23八年级上·山东济南·期末)已知点A的坐标为,直线轴,且,则点B的坐标为( )
A.或 B.或
C.或 D.或
3.(24-25八年级上·全国·期末)已知第一象限内有一点,点P关于轴的对称点为,关于轴的对称点为,关于轴的对称点为,按此规律继续重复前面的操作,依次得到,,,…,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
二、填空题
4.(24-25八年级上·河北沧州·期末)点关于直线对称的点的坐标是 ;关于直线对称的坐标是 .
5.(23-24八年级上·福建厦门·期末)如图,等边三角形中,,点D是上一点,且.若点E是y轴正半轴上一动点,F是线段上一动点.当的值最小时,点F的横坐标为 .(用含a的式子表示)
6.(24-25八年级上·四川成都·期中)如图,在平面直角坐标系中,等腰直角三角形的直角边在轴上,点在第一象限,且,以点为直角顶点,为一直角边作等腰直角三角形,再以点为直角顶点,为直角边作等腰直角三角形依此规律则点的坐标是 .
三、解答题
7.(24-25八年级上·河南平顶山·期中)已知点,解答下列各题.
(1)点在轴上,求点的坐标;
(2)点的坐标为,直线轴,求点的坐标;
(3)若点到轴、轴的距离相等,求点的坐标.
8.(24-25八年级上·全国·期末)我们约定:若点的坐标为,则把坐标为的点称为点的“阶益点”(其中为正整数),例如,即就是点的“阶益点”.
(1)已知点是点的“阶益点”,求点的坐标;
(2)已知点是点的“阶益点”,将点先向右移动个单位,再向下移动个单位得到点,若点落在第四象限,求的取值范围.
9.(24-25八年级上·江苏宿迁·阶段练习)如图,在以点O为原点的平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别为,,点C在y轴上,且轴,a,b满足.点P从原点出发,以每秒2个单位长度的速度沿着的路线运动(点P首次回到点时停止).
(1)写出点A,B,C的坐标;
(2)当点P运动4秒时,连接,,求出点P的坐标,写出,,之间满足的数量关系并给予证明
(3)在运动过程中,是否存在点P,使得的面积是9?若存在,求出点P运动的时间:若不存在,请说明理由
10.(24-25八年级上·全国·期末)已知,,满足:.
(1)求m和n的值;
(2)如图,点是A点左侧的轴上一动点,连接,以为直角边作等腰直角,连接、,交于点.
①若,求点E的坐标;
②求证:.
11.(24-25八年级上·全国·期末)如图,在平面直角坐标系中,已知点、分别为x轴和y轴上一点,且a,b满足,过点B作于点E,延长至点D,使得,连接、,平分.
(1)A点的坐标为 ;的度数为 .
(2)如图1,若点C在第四象限,试判断与的数量关系与位置关系,并说明理由.
(3)如图2,连接,平分,若点C的坐标为,连接交于点E,与交于点F.
①求D点的坐标;
②试判断与的数量关系,并说明理由.
12.(23-24八年级上·湖南长沙·期中)如图1,在平面直角坐标系中,已知点,且x,y满足.
(1)求的面积;
(2)如图1,以为斜边构造等腰直角,请直接写出点C的坐标;
(3)如图2,已知等腰直角中,,点D是腰上的一点(不与A,C重合),连接,过点A作,垂足为点E.
①若是的角平分线,求证:;
②探究:如图3,连接,当点D在线段上运动时(不与A,C重合),的大小是否发生变化?若改变,求出它的最大值;若不改变,求出这个定值.
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专题08 平面直角坐标系求面积、新定义与规律探究问题
内容早知道
☛第一层 巩固提升练(5大题型)
目录
题型一 平面直角坐标系中点的特征 1
题型二 平面直角坐标系中的动点面积问题 3
题型三 平面直角坐标系中的新定义型问题 11
题型四 平面直角坐标系中点的规律探究问题 14
题型五 平面直角坐标系中的综合变换问题 16
☛第二层 能力提升练
☛第三层 拓展突破练
题型一 平面直角坐标系中点的特征
例题:(23-24七年级下·云南昆明·期末)在平面直角坐标系中,点的坐标是.
(1)若点在轴上,求的值及点的坐标;
(2)若点到轴的距离是,直接写出点的坐标.
【答案】(1);
(2)或
【知识点】写出直角坐标系中点的坐标
【分析】本题主要考查了平面坐标系内的点,掌握平面坐标系内点的特点是解题的关键.
(1)根据点在轴上,可得,求出值,即可求解;
(2)根据点到轴的距离是,可得,求出值,即可求解.
【详解】(1)解:点在轴上,
,
解得:,
,
点的坐标是;
(2)点到轴的距离是,
,即或,
解得:或,
或,
点的坐标是或.
【变式训练】
1.(23-24七年级下·河北石家庄·期末)在平面直角坐标系中,已知点.
(1)试根据下列条件分别求出点的坐标:
①点在轴上;
②点到轴的距离为3.
(2)点的横坐标不大于纵坐标,求出满足条件的正整数.
【答案】(1)①;②或
(2)1,2,3,4
【知识点】写出直角坐标系中点的坐标、求点到坐标轴的距离
【分析】本题考查点的坐标、解一元一次方程、坐标与图形,熟练掌握相关点的坐标特征是解题的关键,
(1)①根据x轴上点的纵坐标为列方程求出的值,再求解即可;
②根据到y轴的距离等于,列方程求出的值,再求解即可;
(2)根据横坐标比纵坐标大,列不等式求解即可.
【详解】(1)解:①点在轴上,,
,
解得:.
,
点的坐标为:.
②点到轴的距离为3,,
,
解得:或.
当时,,,
当时,,
点的坐标为:或.
(2)由题意可得:
解得,.
取正整数
可取1,2,3,4.
2.(23-24七年级下·江西赣州·期末)已知点,解答下列各题:
(1)若点在轴上,则点的坐标为______;
(2)若,且轴,则点的坐标为______;
(3)若点在第二象限,且它到轴、轴的距离相等,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】写出直角坐标系中点的坐标、已知点所在的象限求参数、已知字母的值 ,求代数式的值
【分析】本题考查了平面直角坐标系中点的特征,熟练掌握平面直角坐标系中点的特征是解此题的关键.
(1)由点的坐标特点可知,点在轴上,即点P的纵坐标为0,即可求出a值,然后代入可求出点点P的横坐标.
(2)根据轴,可得出点P的横坐标等于点Q的横坐标,即可求出a的值,进一步即可求出点P的纵坐标.
(3)根据题意得出,求出a的值,代入计算即可得出答案.
【详解】(1)解:由题意可得:,
解得:
∴,
所以点P的坐标为,
故答案为:;
(2)根据题意可得:,
解得:,
∴,
∴点P的坐标为,
故答案为:;
(3)∵点在第二象限,且它到轴、轴的距离相等,
∴,
解得:,
把代入.
题型二 平面直角坐标系中的动点面积问题
例题:(23-24七年级下·湖北荆门·期末)已知,三角形的顶点A在x轴的正半轴上,A,B,C三点的坐标分别为,,,且a,b,c满足:.
(1)则______,______,______;
(2)若D是x轴上一点,且三角形的面积等于3,试求D点坐标;
(3)E是线段上一点,若平分四边形的面积,点N为中点,试求点N的坐标.
【答案】(1)5,4,3
(2)点的坐标为或
(3)
【知识点】利用算术平方根的非负性解题、坐标与图形、写出直角坐标系中点的坐标
【分析】本题考查了算术平方根的的非负性及面积的计算,熟练掌握分割面积求点的坐标是关键.
(1)根据非负数的性质进行解答即可;
(2)根据三角形的面积等于3,得,求解即可;
(3)由(1)可知,,过点作轴,轴,根据,平分四边形的面积,可求得点E的坐标,再根据中点坐标公式即可求解.
【详解】(1)解:∵,
∴,,,
,,,
故答案为:5,4,3.
(2)由(1)可知,,
∵三角形的面积等于3,
∴,则
解得:或,
∴点的坐标为或;
(3)由(1)可知,,
过点作轴,轴,则,,,,
则,,
∴
,
∵平分四边形的面积,
∴,即:,
∴,即:,
∵点为中点,
∴点的坐标为:,
即:点的坐标为.
【变式训练】
1.(23-24七年级下·黑龙江牡丹江·期末)如图,在平面直角坐标系中,直线与两坐标轴分别交于两点,若点,,满足.
(1)求的值;
(2)若点的坐标为,连接,.则的面积为 ;
(3)点在直线上,且.数学活动小组的同学发现:当点在线段上时,可连接,的面积是面积的,根据两者间的面积关系,即可求出点坐标.请你根据活动小组的思路,直接写出满足条件点的坐标.
【答案】(1)
(2)9
(3)或
【知识点】坐标与图形、绝对值非负性、利用算术平方根的非负性解题
【分析】本题主要考查了非负数的性质、坐标系中的面积问题、中点坐标公式等,解题的关键是根据题意熟练应用上述知识.
(1)依据题意,由,可得,进而计算可以得解;
(2)作轴于点,由三点的坐标可知,再根据代入计算即可;
(3)依据题意,可分为当点在线段上时、点在的延长线上和点在的反向延长线上三种情况,分别进行讨论即可得解.
【详解】(1)解:,
,
解得.
(2)如图,作轴于点,
由(1)可得,,,
,
,
.
(3)由题意,①如图,当点在线段上时,
,
,
,
边上的高是边上的高的3倍,
,
的纵坐标为2,
,
,
,
边上的高是边上的高的,
,
的横坐标为2,
;
②如图,当点在的延长线上时,
,
是线段的中点,
设,
,,
,,
,,
;
③当点在的反向延长线上时,
不成立,不合题意;
综上所述,或.
2.(23-24七年级下·黑龙江牡丹江·期末)如图,在平面直角坐标系中,直线与两坐标轴分别交于A,B两点,若线段与的长满足等式.
(1)求线段,的长;
(2)若点C的坐标为,连接,则的面积为______;
(3)若点D在线段上,且,点Q在x轴上且,请直接写出点D的坐标______,点Q的坐标______.(数学活动小组的同学发现:可连接,的面积是面积的,的面积是面积的,利用其面积即可求出点D坐标.
【答案】(1)
(2)9
(3);或
【知识点】坐标与图形、利用算术平方根的非负性解题
【分析】(1)根据非负数的性质得,据此可得出,的长;
(2)过点C作轴于E,则,进而得,然后根据可得出答案;
(3)连接,过点D作于M,于N,根据点D在线段AB上,且,可得,从而可求出,进而可得点D的坐标;根据点Q在x轴上且,可分为两种情况讨论,即可得出答案.
【详解】(1)解:∵,
∴,
解得:;
(2)解:过点C作轴于E,如图1所示:
∵点C的坐标为,
∴,
∴,
∴,
∴;
故答案为:9.
(3)解:连接,过点D作于M,于N,如图2所示:
∵点D在线段上,且,
∴,
∴,
∴,,
∴,
由(2)可知:,
∴,
∴,
∴点D的坐标为;
∵点Q在x轴上且,
∴有以下两种情况:
设,
①当点Q在x轴的负半轴上时,过点D作轴于P,如图3所示:
∵点D的坐标为,则,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
解得:
∴点Q的坐标为;
①当点Q在x轴的正半轴上时,过点D作轴于P,如图4所示:
∴,
,
∵,
∴,
∴,
解得:,
∴,
∴点Q的坐标为,
综上所述:点Q的坐标为或.
题型三 平面直角坐标系中的新定义型问题
例题:(23-24七年级下·河北保定·期末)点是平面直角坐标系中的一点,若点Q的坐标为(其中k为常数且),则称点Q为点P的“k拓点”,例如:点的“2拓点”Q为,即点Q为.
(1)求点的“3拓点”Q的坐标;
(2)若点的“4拓点”Q的坐标是,求的值.
【答案】(1)点Q的坐标为
(2)
【知识点】新定义下的实数运算、写出直角坐标系中点的坐标
【分析】本题主要考查点的坐标,根据题目中的新定义正确列出式子是解题的关键.
(1)根据题目中的新定义,求出横坐标和纵坐标即可;
(2)根据新定义列出式子,求出的值,即可求出.
【详解】(1)解:由定义可知:
∴点Q的坐标为
(2)
解得
∴
【变式训练】
1.(22-23七年级下·重庆·期末)在学习了“数形结合”讨论问题后,某校数学兴趣小组开展“你命我解”互助学习活动.其中有一组的同学给出了这样一个问题:在平面直角坐标系中,点中x,y的值若满足,则称点Q为“直线点”,请你来解答这位同学提出的问题:
(1)判断点是否为“直线点”,并说明理由;
(2)若点是“直线点”,请通过计算判断点M在第几象限?
【答案】(1)是,理由见解析
(2)点M在第一象限
【知识点】其他问题(一元一次方程的应用)、写出直角坐标系中点的坐标、新定义下的实数运算
【分析】(1)由,可得,,解得,,,由,满足,进而可知点是“直线点”;
(2)由是“直线点”,可知,,解得,,,由,可得,解得,,即,然后判断点M所在的象限即可.
【详解】(1)解:点是“直线点”,理由如下:
∵,
∴,,
解得,,,
∵,
∴点是“直线点”;
(2)解:∵是“直线点”,
∴,,
解得,,,
∵,
∴,
解得,,
∴,即点M在第一象限.
【点睛】本题考查了新定义下的实数运算,点坐标,一元一次方程的应用.解题的关键在于理解题意.
2.(22-23七年级下·黑龙江佳木斯·期末)已知是平面直角坐标系中的一点,若,是关于,的二元一次方程组的解,则称为该方程组的“梦想点”例如:是二元一次方程组,的“梦想点”根据以上定义,回答下列问题:
(1)求关于,的二元一次方程组的“梦想点”.
(2)若关于,的方程组与的“梦想点”相同,求,的值.
【答案】(1)
(2)的值为,的值为
【知识点】加减消元法、写出直角坐标系中点的坐标
【分析】(1)解方程组,可得出关于,的二元一次方程组的解为,进而可得出关于,的二元一次方程组的“梦想点”为;
(2)解方程组,可得出关于,的方程组的解为,进而可得出关于,的方程组的“梦想点”为,再将代入中,解之即可求出,的值.
【详解】(1)解:,
得:,
将代入得:,
解得:,
关于,的二元一次方程组的解为,
关于,的二元一次方程组的“梦想点”为;
(2),
得:,
将代入得:,
解得:,
关于,的方程组的解为,
关于,的方程组的“梦想点”为.
将代入得:,
解得:,
的值为,的值为.
【点睛】本题考查了二元一次方程组的解、解二元一次方程组以及点的坐标,熟练掌握用加减法解二元一次方程组的一般步骤是解题的关键.
题型四 平面直角坐标系中点的规律探究问题
例题:(23-24七年级下·云南大理·期末)在如图所示的平面直角坐标系中,一只蚂蚁从点出发,沿着循环爬行,其中点坐标为,点的坐标为,点的坐标为,点的坐标为,当蚂蚁爬了2024个单位时,它所处位置的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】点坐标规律探索
【分析】本题考查了点坐标规律探索,根据蚂蚁的运动规律找出“蚂蚁每运动12个单位长度是一圈”是解题的关键.先求出的长,再用2024除以上述长度,利用余数来确定蚂蚁的位置.
【详解】解:点坐标为,点的坐标为,点的坐标为,点的坐标为,
,
,
则,余数为8,
故可判断蚂蚁爬了168个循环后,停在了点,
故选:C.
【变式训练】
1.(23-24七年级下·北京·期末)如图,点,点,点,点,…,按照这样的规律下去,点的坐标是 .
【答案】
【知识点】点坐标规律探索
【分析】本题考查点的坐标规律;熟练掌握平面内点的坐标,能够根据图形的变化得到点的坐标规律是解题的关键.根据题意得: ,,,,……,由此发现:脚标为偶数的点的坐标的规律,即可求解.
【详解】解:根据题意得: ,,,,……,
由此发现:脚标为偶数的点的坐标的规律为,
∵,
∴点的坐标为.
故答案为:.
2.(23-24七年级下·安徽淮南·期末)在平面直角坐标系中,一只蚂蚁从原点O出发,按向上、向右、向下、向右的方向依次不断移动,每次移动1个单位长度.其行走路线如图所示.
(1)填写下列各点的坐标:(______,______),(______,______);
(2)写出点的坐标(n是正整数):(______,______);
(3)求出的坐标.
【答案】(1)2,0,4,0
(2),0
(3)
【知识点】点坐标规律探索
【分析】本题考查了点的坐标规律求解,旨在考查学生的抽象概括能力.
(1)由图即可求解;
(2)根据点的坐标规律可知,即可求解;
(3)根据即可求解;
【详解】(1)解:根据题意可直接写出,,
故答案为2,0,4,0.
(2)解:根据点的坐标规律可知,,
故答案为,0.
(3)解:∵,
∴.
题型五 平面直角坐标系中的综合变换问题
例题:(23-24七年级上·山东淄博·期末)如图,长方形的边在轴上,边在轴上,,,在边上取一点,使沿折叠后,点落在轴上,记作点.
(1)请直接写出点A的坐标______,点C的坐标______和点B的坐标______;
(2)求点D的坐标;
(3)求点E关于y轴的对称点的坐标.
【答案】(1);;
(2);
(3).
【知识点】坐标与图形、勾股定理与折叠问题、坐标与图形变化——轴对称
【分析】本题考查了折叠问题,矩形的性质,勾股定理,坐标与图形变化对称,解决本题的关键是掌握折叠的性质.
(1)根据矩形的性质即可解决问题;
(2)根据折叠的性质和勾股定理即可得的长,进而可得点的坐标;
(3)根据折叠的性质和勾股定理即可得的长,可得点的坐标,进而求解.
【详解】(1)解:四边形是矩形,
∴,,
∴点的坐标、点的坐标和点的坐标;
故答案为:;;;
(2)解:由折叠可知:,
在中,根据勾股定理,得
,
∴点的坐标;
(3)解:在中,,,
根据勾股定理,得
,
,
解得,
∴,
∴点的坐标为,
∴点E关于y轴的对称点的坐标为.
【变式训练】
1.(23-24七年级下·天津河西·期末)在平面直角坐标系中有A,B,C,D四点,其中,其中.
(1)当时,
①在图中描出A,B,C,D,再连接,,,,;
②直接写出线段的长度__________;的长度__________;
③求出四边形的面积;
(2)若有点,且,使得四边形的面积是四边形面积的,求点M的坐标.
【答案】(1)①见详解 ②,4. ③
(2)
【知识点】几何问题(一元一次方程的应用)、坐标系中描点、两点间的距离、坐标与图形变化——轴对称
【分析】(1)①根据点的坐标,描点,连线即可.
②根据两点之间的距离公式即可求解.
③设与相交于点E,根据点B与点D的坐标可知,点B与点D关于对称,从而可得出,根据代入求解即可.
(2)由题意可得出四边形的面积为,又四边形的面积为,根据四边形的面积是四边形面积的为等量关系,列出关与t的一元一次方程求解即可.
【详解】(1)解:①当时,
则 ,
∴按照题意画图如下:
②,,
故答案为:,4.
③设与相交于点E,
根据点B与点D的坐标可知,点B与点D关于对称,
∴,
∴
(2)∵四边形的面积为的面积加上的面积,
即
又四边形的面积为,
∴由题意得:,
解得:,
∴.
【点睛】本题主要考查了基本作图,两点之间的距离,以及轴对称的性质,一元一次方程的应用等知识,画图图形是解题的关键.
2.(23-24八年级上·山东德州·期末)如图1,在四边形中,,点是边上一点,,,连接,,可知,此时是等腰直角三角形;
(1)【问题提出】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:用尺规作图,保留作图痕迹,不写作法;
(2)【问题探究】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,直接写出点的坐标;
(3)【问题解决】如图4,在平面直角坐标系中,已知点,点是轴上的点,点在第一象限内,是以点为直角顶点的等腰直角三角形,点是轴上的一动点,求的最小值.[注:在平面直角坐标系内,,,则].
【答案】(1)见解析
(2)综上所述,点的坐标为或或;
(3)最小值为.
【知识点】等腰三角形的性质和判定、坐标与图形、全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、线段问题(轴对称综合题)
【分析】(1)本题以为圆心,长为半径画弧,交于点,以为圆心,长为半径画弧,交于点,连接、、,,由图1的题干同理可知等腰直角三角形即为所求.
(2)本题根据是等腰直角三角形,分以下三种情况讨论,①,,②,,③,,根据以上三种情况作辅助线构造三角形全等,利用全等的性质得出线段长度,即可得到点的坐标.
(3)本题作关于轴的对称点,连接,交轴于点,连接,交轴于点,连接,利用得到点的坐标,推出点的坐标,根据两点之间,线段最短,得到的最小值为,再根据勾股定理两点间距离公式,即可解题.
【详解】(1)解:所作等腰直角三角形如图所示:
(2)解:是等腰直角三角形,
分以下三种情况,
①,,
过点作轴于点,过点作轴于点,如图所示:
点,点,
,,,
,
,,
,,
,
,,
,
,,
,
点的坐标为;
②,,
过点作于点,过点作轴于点,如图所示:
点,点,
,,,
,
,,
,,
,
,,
,
,,
,
点的坐标为;
③,,
过点作轴于点,过点作轴于点,作于点,如图所示:
点,点,
,,,
,
,,
,
,,
,
,,
由作图知,四边形为矩形,
,,
,
即,解得,则,,
点的坐标为;
综上所述,点的坐标为或或;
(3)解:作关于轴的对称点,连接,交轴于点,连接,交轴于点,连接,如图所示:
点,点是轴上的点,
,,
由题知轴于点,
由(2)同理可证,,
,,
,
的坐标为,
的坐标为,
由对称的性质可知,
要最小,即最小,
当、、三点在同一直线上时,最小,且,
,
最小值为.
【点睛】本题考查了等腰直角三角形性质,全等三角形的性质和判定,坐标与图形、矩形的性质和判定、轴对称求最小值、勾股定理求两点间距离、解题的关键在于作辅助线构造全等.
一、单选题
1.(23-24八年级上·安徽·期末)在平面直角坐标系中,若点在第二、四象限的角平分线上,则的值为( )
A. B. C. D.2
【答案】A
【知识点】解一元一次方程(一)——合并同类项与移项、已知点所在的象限求参数
【分析】此题考查了坐标系中点的规律,由题意可得点的横坐标和纵坐标互为相反数,则,解方程即可得到答案.
【详解】解:∵点在第二、四象限的角平分线上,
∴点的横坐标和纵坐标互为相反数,
∴
解得,
故选:A
2.(22-23八年级上·山东济南·期末)已知点A的坐标为,直线轴,且,则点B的坐标为( )
A.或 B.或
C.或 D.或
【答案】C
【知识点】坐标与图形
【分析】本题考查了坐标与图形,根据直线轴得出点的纵坐标为,再结合,分两种情况点在点的左边时,点在点的右边时,分别求解即可得解.
【详解】解:∵直线轴,点A的坐标为,
∴点的纵坐标为,
∵,
∴点在点的左边时,横坐标为,点在点的右边时,横坐标为,
∴点B的坐标为或,
故选:C.
3.(24-25八年级上·全国·期末)已知第一象限内有一点,点P关于轴的对称点为,关于轴的对称点为,关于轴的对称点为,按此规律继续重复前面的操作,依次得到,,,…,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】点坐标规律探索、坐标与图形变化——轴对称
【分析】本题考查了点的坐标规律探索、点的坐标—轴对称,得出每个点一循环即可得解.
【详解】解:∵第一象限内有一点,点P关于轴的对称点为,
∴,
∵关于轴的对称点为,
∴,
∵关于轴的对称点为,
∴,
∵关于轴的对称点为,
∴,
∵关于轴的对称点为,
∴,
……,
由此可得,每个点一循环,
∵,
∴点的坐标为,
故选:B.
二、填空题
4.(24-25八年级上·河北沧州·期末)点关于直线对称的点的坐标是 ;关于直线对称的坐标是 .
【答案】
【知识点】坐标与图形、坐标与图形变化——轴对称
【分析】本题考查平面直角坐标系的知识,解题的关键是掌握平面直角坐标系中,点关于直线对称的性质,进行解答,即可.
【详解】解:如图所示:
关于直线对称的点的坐标,关于直线对称的坐标.
故答案为:;.
5.(23-24八年级上·福建厦门·期末)如图,等边三角形中,,点D是上一点,且.若点E是y轴正半轴上一动点,F是线段上一动点.当的值最小时,点F的横坐标为 .(用含a的式子表示)
【答案】
【知识点】含30度角的直角三角形、等边三角形的性质、坐标与图形变化——轴对称、根据成轴对称图形的特征进行求解
【分析】本题考查了轴对称最短路径以及含的直角三角形的性质,根据题意得出的值最小时的情况是解本题的关键.作点D关于轴的对称点M,过点作,过点作,如图,此时的值最小,然后根据所对的直角边等于斜边的一半进而得出答案.
【详解】解:作点D关于轴的对称点M,过点作,过点作,如图,此时的值最小,
等边三角形中,,点D是上一点,且.
,,
点D关于轴的对称点是M,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
点F的横坐标为,
故答案为:
6.(24-25八年级上·四川成都·期中)如图,在平面直角坐标系中,等腰直角三角形的直角边在轴上,点在第一象限,且,以点为直角顶点,为一直角边作等腰直角三角形,再以点为直角顶点,为直角边作等腰直角三角形依此规律则点的坐标是 .
【答案】
【知识点】点坐标规律探索、用勾股定理解三角形
【分析】本题是平面直角坐标系下的规律探究题,勾股定理,通过计算发现规律,然后根据规律求解.
【详解】解:由已知,点M每次旋转转动,则转动一周需转动8次,
∵,
∴点的在第一象限的角平分线上,
∵是等腰直角三角形,
∴,
同理可求:,,…, ,
∴,
∴,
∴点的坐标为,
故答案为:.
三、解答题
7.(24-25八年级上·河南平顶山·期中)已知点,解答下列各题.
(1)点在轴上,求点的坐标;
(2)点的坐标为,直线轴,求点的坐标;
(3)若点到轴、轴的距离相等,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【知识点】写出直角坐标系中点的坐标、求点到坐标轴的距离、已知点所在的象限求参数
【分析】本题考查了求点的坐标以及已知点所在的象限求参数、坐标与图形,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)根据在x轴上的点的纵坐标为0,进行列式计算,即可作答;
(2)根据直线轴,得出点和点的横坐标是相等的,进行列式计算,即可作答;
(3)根据点到x轴、y轴的距离相等,得出点的纵坐标和横坐标互为相反数或相等,求出点坐标即可.
【详解】(1)解: 在轴上,
,
,
,
点的坐标为;
(2)解:,点的坐标为,直线轴,
,
,
,
点的坐标为;
(3)解:到轴、轴的距离相等,
,
或,
解得或,
当时,,,则
当时,,,则
综上所述,点的坐标为或.
8.(24-25八年级上·全国·期末)我们约定:若点的坐标为,则把坐标为的点称为点的“阶益点”(其中为正整数),例如,即就是点的“阶益点”.
(1)已知点是点的“阶益点”,求点的坐标;
(2)已知点是点的“阶益点”,将点先向右移动个单位,再向下移动个单位得到点,若点落在第四象限,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【知识点】加减消元法、求不等式组的解集、已知点所在的象限求参数、由平移方式确定点的坐标
【分析】(1)依据题意构建方程组求解即可;
(2)依据题意构建不等式组解决问题即可.
【详解】(1)解:由题意可得:
,
解得:,
点的坐标为;
(2)解:由题意可得:
,
解得:.
【点睛】本题主要考查了解二元一次方程组,坐标与图形变化——平移,已知点所在的象限求参数,解一元一次不等式组等知识点,理解题意,学会构建方程组或不等式组解决问题是解题的关键.
9.(24-25八年级上·江苏宿迁·阶段练习)如图,在以点O为原点的平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别为,,点C在y轴上,且轴,a,b满足.点P从原点出发,以每秒2个单位长度的速度沿着的路线运动(点P首次回到点时停止).
(1)写出点A,B,C的坐标;
(2)当点P运动4秒时,连接,,求出点P的坐标,写出,,之间满足的数量关系并给予证明
(3)在运动过程中,是否存在点P,使得的面积是9?若存在,求出点P运动的时间:若不存在,请说明理由
【答案】(1),,
(2)点的坐标是,
(3)或或或
【知识点】绝对值非负性、写出直角坐标系中点的坐标、根据平行线的性质探究角的关系、坐标系中的动点问题(不含函数)
【分析】本题考查了平行线的性质、绝对值与二次根式的非负性、坐标与图形的性质,解题的关键是掌握非负数的性质,坐标与图形的性质.
(1)根据非负数的性质求得,的值,再结合图形即可写出坐标;
(2)当运动4秒时,求出,即可得到,在根据平行线的性质可得;
(3)分四种情况,当时,即点在上时,当时,即点在上时,当时,即点在上时,当时,即点在上时,根据面积建立方程即可求解.
【详解】(1)解:∵,
,,
,,
根据平面直角坐标系得:,,;
(2)解:如图,当运动4秒时,点运动了8个单位长度,
,
点运动4秒时,点在线段上,且,
点的坐标是,
,证明如下:
过点作的平行线,交于点,则,
∴,
,
.
(3)解:存在,理由如下:
设点的运动时间为,
当时,即点在上时,,
则,解得:;
当时,即点在上时,,
则,解得:;
当时,即点在上时,,
则,解得:;
当时,即点在上时,,
则,解得:;
综上,当点的运动时间为或或或时,使得的面积为9.
10.(24-25八年级上·全国·期末)已知,,满足:.
(1)求m和n的值;
(2)如图,点是A点左侧的轴上一动点,连接,以为直角边作等腰直角,连接、,交于点.
①若,求点E的坐标;
②求证:.
【答案】(1),;
(2)①,②证明见解析
【知识点】利用算术平方根的非负性解题、坐标与图形、全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、等腰三角形的性质和判定
【分析】(1)根据绝对值和算术平方根的非负性求解即可;
(2)①过点作轴于点,首先根据同角的余角相等得到,然后证明,结合全等三角形的性质与,,即可求解;
②由,进而得到为等腰直角三角形,即可求解;.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴,,
解得,,
∴,;
(2)解:①如图,过点作轴于点.则.
∵.
∴.
∴.
在和中,
,
∴.
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴;
②由①得:.
∴,,.
而.
∴.
∴为等腰直角三角形,
∴,
又∵,,
∴.
【点睛】本题考查了坐标与图形性质、算术平方根的非负性的应用,等腰直角三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质等知识;熟练掌握坐标与图形性质和等腰直角三角形的性质,证明三角形全等是解决问题的关键.
11.(24-25八年级上·全国·期末)如图,在平面直角坐标系中,已知点、分别为x轴和y轴上一点,且a,b满足,过点B作于点E,延长至点D,使得,连接、,平分.
(1)A点的坐标为 ;的度数为 .
(2)如图1,若点C在第四象限,试判断与的数量关系与位置关系,并说明理由.
(3)如图2,连接,平分,若点C的坐标为,连接交于点E,与交于点F.
①求D点的坐标;
②试判断与的数量关系,并说明理由.
【答案】(1),;
(2),;
(3)①;②.
【知识点】利用算术平方根的非负性解题、等边对等角、根据三线合一证明、坐标与图形综合
【分析】(1)将已知式子化为,可得,再求解即可;(2)设与轴的交点为,与轴的交点为,证明,可得,,再求,可得;(3)①由(2)可知,,过点作轴交轴于,证明,即可求出;②延长交于点,证明,再证明,即可得.
【详解】(1)解:,
,
,
,,
,
,
故答案为:,;
(2)解:设与轴的交点为,与轴的交点为,
,
,
,
,,
,
,,
,
, ,
,
,
,
,
;
(3)解:①由(2)可知,,过点作轴交轴于,
,,
,
,
,
,,
点的坐标为,
,,
;
②延长交于点,
,
,
,,
,
,,
平分,
,
,,
,
,
.
【点睛】本题考查三角形的综合应用,熟练掌握三角形全等的判定及性质,二次根式有意义的条件,数形结合是解题的关键.
12.(23-24八年级上·湖南长沙·期中)如图1,在平面直角坐标系中,已知点,且x,y满足.
(1)求的面积;
(2)如图1,以为斜边构造等腰直角,请直接写出点C的坐标;
(3)如图2,已知等腰直角中,,点D是腰上的一点(不与A,C重合),连接,过点A作,垂足为点E.
①若是的角平分线,求证:;
②探究:如图3,连接,当点D在线段上运动时(不与A,C重合),的大小是否发生变化?若改变,求出它的最大值;若不改变,求出这个定值.
【答案】(1)6
(2)或
(3)①证明见解析②的大小不变,总为,理由见解析
【知识点】绝对值非负性、全等三角形综合问题、角平分线的判定定理、坐标与图形综合
【分析】(1)根据绝对值的非负性及平方的非负性可得,,进而可得,,再利用三角形的面积公式即可求解.
(2)分类讨论:当点C在上方时和当点C在下方时,利用全等三角形的判定及性质即可求解.
(3)①延长,,它们相交于点,利用全等三角形的判定及性质及等腰三角形的性质即可求解;
②作,,垂足分别是,,利用全等三角形的判定及性质及角平分线的性质即可求解.
【详解】(1)解:,
,,
解得:,.
,,
的面积.
(2)当点C在上方时:
作为等腰直角三角形,过点作轴于F,轴于E,如图:
∴,
∵,
,,
,,
,
在和中,
,
,
,,
∵,
,即:,
解得:,
,,
;
当点C在下方时;
作为等腰直角三角形,过点作轴于F,轴于E,如图:
,,
,,
,
在和中,
,
,
,,
∵,
,
,即:,
解得:,
,
,
综上所述:点的坐标为:或.
(3)①延长,,它们相交于点,如图:
等腰直角中,,,且,
,
又,
,
在和中,
,
,
.
是的角平分线,
,
,
,
在和中,
,
,
即,
.
②的大小不变,总为,理由如下:
作,,垂足分别是,,如图:
,
由①可知:,,
在和中,
,
,
,
是的角平分线,
.
【点睛】本题考查了坐标与图形、全等三角形的判定及性质、等腰直角三角形的性质、矩形的判定及性质、角平分线的性质及绝对值和平方的非负性,熟练掌握基础知识,借助适当的辅助线解决问题是解题的关键.
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