内容正文:
第10讲 难点探究专题:平面直角坐标系中面积与规律探究问题
知识点01 有序数对
有顺序的两个数a与b组成的数对叫做有序数对,记作.
注意:有序数对是有顺序的,可以准确地表示出平面内一个点的位置,和表示的意义是不同的.
知识点02 平面直角坐标系
1.象限和坐标轴:
(1)第一象限内的点的坐标满足:,;(2)第二象限内的点的坐标满足:,;
(3)第三象限内的点的坐标满足:x<0,;(4)第四象限内的点的坐标满足:,.
(5)x轴上的点的坐标满足:;(6)y轴上的点的坐标满足:;
注意:两条坐标轴上的点不属于任何一个象限.
考点一:与面积有关的点的位置不定产生多解
例题:(23-24七年级上·河北邢台·期末)已知点和点两点,且直线与坐标轴围成的三角形的面积等于12,则点A的坐标为 .
【变式训练】
1.(23-24七年级下·广东广州·期中)在平面直角坐标系中,为坐标原点,点的坐标为,点的坐标为,点的坐标为,其中,,满足方程组,连接,,,若的面积等于,则的值为( )
A.或 B.或
C.或 D.或
2.(23-24七年级下·江西南昌·期中)已知点,,点在坐标轴上,且三角形的面积是2,则满足条件的点的坐标为 .
考点二:直接利用面积公式求图形的面积
例题:如图,在平面直角坐标系中,点、的坐标分别为,,且,满足,点的坐标为.
(1)求,的值;
(2)求的面积.
【变式训练】
1.如图,在平面直角坐标系中,三角形的边在轴上,且,顶点的坐标为,顶点的坐标为.
(1)画出所有符合条件的三角形,并写出点的坐标;
(2)求三角形的面积.
2.(23-24七年级下·全国·期末)如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为,点B的坐标为,过点作直线轴,垂足为C,交线段于点D,过点A作,垂足为E,连接.
(1)求的面积;
(2)点P为直线上一动点,当时,求点P的坐标.
考点三:利用补形法或分割法求图形的面积
例题:(2023春·江西南昌·七年级校联考期中)如图,已知点,,,求三角形的面积.
【变式训练】
1.(24-25八年级上·四川绵阳·开学考试)已知平面直角坐标系中x轴与y轴交于点O,坐标系内两点、如图所示,连接,求三角形的面积.
2.(23-24七年级下·辽宁盘锦·期中)如图,已知,,,.
(1)求四边形的面积;
(2)在y轴上存在一点P,使三角形的面积等于四边形面积的一半,求P点的坐标.
考点四:与图形面积相关的点的存在性问题
例题:(2023春·湖北武汉·七年级统考期中)如图1,在坐标系中,已知,,,连接交轴于点,,.
(1)请直接写出点,的坐标,______,______;
(2)如图2,、分别表示三角形、三角形的面积,点在轴上,使,点若存在,求点纵坐标、若不存在,说朋理由;
(3)如图3,若是轴上方一点,当三角形的面积为20时,求出的值.
【变式训练】
1.(2023春·广东湛江·七年级校考期中)如图所示,,,点在轴上,且.
(1)求点的坐标;
(2)求三角形的面积;
(3)在轴上是否存在点,使以、、三点为顶点的三角形的面积为?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
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.
考点五:平面直角坐标系中动点移动问题
例题:(23-24八年级上·四川达州·期末)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.
【变式训练】
1.(23-24七年级下·四川广元·期末)如图,在平面直角坐标系中,一动点自处向上运动个单位长度至点,然后向左运动个单位长度至点处,再向下运动个单位长度至点处,再向右运动个单位长度至点处,…,按如此规律继续运动下去,当这点运动至处时,点的坐标是( )
A. B.
C. D.
2.(23-24七年级下·广东汕头·期中)如图,在平面直角坐标系中,轴,轴,点D、C、P、H在x轴上,,,,,,把一条长为2024个单位长度且没有弹性的细线(粗细忽略不计)的一端固定在点A处,并按A﹣B﹣C﹣D﹣E﹣F﹣G﹣H﹣P﹣A…的规律紧绕在图形“凸”的边上,则细线另一端所在位置的点的坐标是( )
A. B. C. D.
考点六:平面直角坐标系中图形规律摆放问题
例题:(23-24七年级下·河南驻马店·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,有若干个整数点,其顺序按图中箭头方向排列,如,,,,,,,…,根据规律探索可得,第2024个点的坐标为( )
A. B.
C. D.
【变式训练】
1.(24-25八年级上·广西南宁·开学考试)如图,在平面直角坐标系中有若干个整数点,其顺序按图中“→”方向排列,依次为,,,,,,,根据这个规律,可得第50个点的坐标为( )
A. B. C. D.
2.(23-24七年级下·江西南昌·期中)在一单位为1的方格纸上,有一列点,,,…,,…,(其中n为正整数)均为网格上的格点,按如图所示规律排列,点,,,,…,则的坐标为( )
A. B. C. D.
考点七:平面直角坐标系中图形翻转问题
例题:(2023秋·浙江·九年级专题练习)如图所示,长方形的两边分别在x轴、y轴上,点C与原点重合,点,将长方形沿x轴无滑动向右翻滚,经过一次翻滚,点A的对应点记为,经过第二次翻滚,点A的对应点记为;……,依次类推,经过第2023次翻滚,点A的对应点的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式训练】
1.(2023秋·全国·八年级专题练习)如图,在平面直角坐标系中,为等腰直角三角形,,边在轴正半轴上,,点在第一象限内,将绕点顺时针旋转,每次旋转则第2023次旋转后,点的坐标为( )
A. B. C. D.
2.(2023春·重庆九龙坡·七年级重庆实验外国语学校校考阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,是直角三角形,点O为直角顶点,已知点,,,将按如图方式在x轴负半轴上向左连续翻滚,依次得到、、、…,则的直角顶点的横坐标是( )
A. B. C. D.
考点八:平面直角坐标系中新定义型问题
例题:(2023秋·湖南常德·八年级统考期末)在平面直角坐标系中,对于点,我们把点叫做点P伴随点.已知点的伴随点为,点的伴随点为,点的伴随点为,…,这样依次得到点,,,…,,….若点的坐标为,点坐标为( )
A. B. C. D.
【变式训练】
1.(2023春·河南漯河·七年级统考期末)在平面直角坐标系中,对于点,我们把点叫做点P的友好点,已知点的友好点为点,点的友好点为点,点的友好点为点.……以此类推,当点的坐标为时,点的坐标为( )
A. B. C. D.
2.(23-24七年级下·山东滨州·阶段练习)在平面直角坐标系中,对于点,把点叫做点P的友好点.已知点的友好点为点,点的友好点为点这样依次得到点,,,,若点的坐标为,则根据友好点的定义,点的坐标为( )
A. B. C. D.
3.(2023秋·全国·八年级专题练习)在平面直角坐标系中,对于点,我们把叫做点P的伴随点,已知的伴随点为,的伴随点为,…,这样依次下去得到,,……,.若的坐标为,则的坐标为 .
一、单选题
1.(23-24七年级下·福建福州·期中)如图,在平面直角坐标系中,,将边长为1的正方形一边与x轴重合按图中规律摆放,其中相邻两个正方形的间距都是1,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
2.(23-24八年级下·山东枣庄·期末)如图,在平面直角坐标系中,,,,将向左平移2个单位长度,得到;将关于原点中心对称,得到;将向右平移2个单位长度,得到;将关于原点中心对称,得到;将向左平移2个单位长度,得到……若按此规律作图形的变换,则的坐标为( )
A. B. C. D.
3.(2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测)在平面直角坐标系中,对于任意三点,,的“矩面积”,给出如下定义:“水平底”:任意两点横坐标差的最大值,“铅垂高”:任意两点纵坐标差的最大值,则“矩面积”.例如:三点坐标分别为,,,则“水平底”,“铅垂高”,“矩面积”.若,,三点的“矩面积”为,则的值为( )
A.或 B.或 C.或 D.或
二、填空题
4.(23-24七年级下·北京西城·期中)在平面直角坐标系中,已知三角形的三个顶点坐标分别是,, ,点P在y轴上,设三角形和三角形的面积相等,那么点P坐标是 .
5.(23-24七年级下·内蒙古通辽·期末)如图,动点M按图中箭头所示方向运动,第1次从原点运动到点,第2次运动到点,第3次运动到点,…,按这样的规律运动,则第2025次运动到点 .
6.(2023秋·江西景德镇·八年级统考期中)在平面直角坐标系中,点经过某种变换后得到点,我们把点叫做点P的和谐点.已知点的和谐点为,的和谐点为,的和谐点为,…,这样由依次得到、、….若点坐标为,则点的坐标为 .
7.(23-24八年级下·全国·期中)已知甲运动方式为:先竖直向上运动个单位长度后,再水平向右运动个单位长度;乙运动方式为:先竖直向下运动个单位长度后,再水平向左运动个单位长度,现有一动点第次从原点出发按甲方式运动到点,第次从点出发按乙方式运动到点,第次从点出发再按甲方式运动到点,第次从点出发再按乙方式运动到点,….依此运动规律,则经过第次运动后,动点所在位置的坐标是 .
三、解答题
8.(23-24七年级下·内蒙古赤峰·期末)如图,在平面直角坐标系内有四个点:,,,.
(1)求三角形的面积;
(2)求四边形的面积;
(3)若点P在x轴上,直线将四边形的面积分成两部分,求点P的坐标.
9.(2023春·河北廊坊·七年级校考期中)如图在平面直角坐标系中,已知,,,其中a、b满足.
(1)求a、b的值;
(2)求的面积;
(3)在x轴上求一点P,使得的面积与的面积相等.
10.(2023春·辽宁大连·七年级统考期中)如图,在平面直角坐标系中,已知点,,,.
(1)求三角形的面积;
(2)设点是轴上一点,若,试求点坐标;
(3)若点在线段上,求用含的式子表示.
11.(23-24七年级下·福建福州·期中)在平面直角坐标系:中,过点分别作轴,轴的垂线,分别交轴,轴于点,.点,在其所在的坐标轴上对应的数都是1.连接.
(1)求三角形的面积.
(2)是轴上一点,连接.
①若三角形的面积等于三角形的面积的一半,求坐标.
②在①的条件下,若直线交轴正半轴于点,求三角形的面积和三角形的面积的比值.
12.(23-24八年级上·安徽合肥·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,动点从原点出发,即按这样的运动规律,完成下列任务:
(1)点的坐标为 ,点的坐标为 ;点的坐标为 ;
(2)在动点的上述运动过程中,若有连续四点,,,,请直接写出之间满足的数量关系为 ,之间满足的数量关系为 .
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第10讲 难点探究专题:平面直角坐标系中面积与规律探究问题
知识点01 有序数对
有顺序的两个数a与b组成的数对叫做有序数对,记作.
注意:有序数对是有顺序的,可以准确地表示出平面内一个点的位置,和表示的意义是不同的.
知识点02 平面直角坐标系
1.象限和坐标轴:
(1)第一象限内的点的坐标满足:,;(2)第二象限内的点的坐标满足:,;
(3)第三象限内的点的坐标满足:x<0,;(4)第四象限内的点的坐标满足:,.
(5)x轴上的点的坐标满足:;(6)y轴上的点的坐标满足:;
注意:两条坐标轴上的点不属于任何一个象限.
考点一:与面积有关的点的位置不定产生多解
例题:(23-24七年级上·河北邢台·期末)已知点和点两点,且直线与坐标轴围成的三角形的面积等于12,则点A的坐标为 .
【答案】或
【知识点】坐标与图形
【分析】本题考查了坐标与图形.先求出、的长度,再利用三角形的面积列方程求出的值,然后写出点的坐标即可.
【详解】解:点和点两点,
,,
直线与坐标轴围成的三角形的面积等于12,
,
解得,
所以,点的坐标为或.
故答案为:或.
【变式训练】
1.(23-24七年级下·广东广州·期中)在平面直角坐标系中,为坐标原点,点的坐标为,点的坐标为,点的坐标为,其中,,满足方程组,连接,,,若的面积等于,则的值为( )
A.或 B.或
C.或 D.或
【答案】D
【知识点】坐标与图形
【分析】本题主要考查平面直角坐标系,根据题意可求得,然后分情况可得到和,据此即可求得答案.
【详解】
,得
.
化简,得
.
可得
.
同理可得,.
则.
如图①②时,可得
.
解得
.
如图③时,可得
.
解得
.
综上所述,或.
故选:D
2.(23-24七年级下·江西南昌·期中)已知点,,点在坐标轴上,且三角形的面积是2,则满足条件的点的坐标为 .
【答案】或或
【知识点】坐标与图形
【分析】本题考查了坐标与图形性质及三角形的面积,根据点C位于不同的数轴分类讨论是解题的关键.分点C在x轴上和y轴上两种情况求解.
【详解】解:若点C在x轴上,则,
解得,
所以,点C的坐标为或,
若点C在y轴上,则,
解得,
所以,点C的坐标为或,
综上所述,点C的坐标为或或,
故答案为:或或.
考点二:直接利用面积公式求图形的面积
例题:如图,在平面直角坐标系中,点、的坐标分别为,,且,满足,点的坐标为.
(1)求,的值;
(2)求的面积.
【答案】(1),,
(2)
【分析】(1)根据绝对值和算术平方根的非负性,即可求得,的值;
(2)根据,的值可以确定点、的坐标,进而求得,的距离,即可求得的面积.
【详解】(1)解:∵,
∴,,
∴,,
(2)解:∵,,
∴点,点,
又∵点,
∴,,
∴.
【点睛】本题考查了坐标与图形的性质、绝对值、算术平方根的非负性以及三角形的面积公式,解题的关键是:根据绝对值、算术平方根的非负性求出,的值.
【变式训练】
1.如图,在平面直角坐标系中,三角形的边在轴上,且,顶点的坐标为,顶点的坐标为.
(1)画出所有符合条件的三角形,并写出点的坐标;
(2)求三角形的面积.
【答案】(1)点或,图见解析;
(2)
【分析】(1)根据题意设点,再根据数轴上两点之间的距离公式即可解答;
(2)根据点的纵坐标为,即可解答.
【详解】(1)解:∵三角形的边在轴上
∴设点,
∵,顶点的坐标为,
∴,
∴,,
∴点或,
∵顶点的坐标为,
∴如图所示:
(2)解:∵顶点的坐标为,
∴点的纵坐标为,
∵,
∴,
即的面积为.
【点睛】本题考查了平面直角坐标系内点的坐标特征,数轴上两点之间的距离公式,利用网格求三角形的面积,掌握平面直角坐标系内点的坐标特征是解题的关键.
2.(23-24七年级下·全国·期末)如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为,点B的坐标为,过点作直线轴,垂足为C,交线段于点D,过点A作,垂足为E,连接.
(1)求的面积;
(2)点P为直线上一动点,当时,求点P的坐标.
【答案】(1)6
(2)或
【知识点】坐标与图形
【分析】本题主要考查了坐标与图形:
(1)先证明轴, 再由点A和点B的坐标得到,,据此根据三角形面积计算公式求解即可;
(2)先求出,,则,,设, 再分点P在x轴上方和x轴下方两种情况,画出对应的图形求解即可.
【详解】(1)解:轴,,
轴,
点A的坐标为,点B的坐标为
,,
;
(2)解:点坐标为,
,,
,
∴,
设,如图所示:
当点在轴上方时,则点P一定在点E上方,
∴
,
,
,
点的坐标为;
当点在轴下方时,
过点作轴于N,
∴
,
,
或(舍去),
点的坐标为:;
点的坐标为:或.
考点三:利用补形法或分割法求图形的面积
例题:(2023春·江西南昌·七年级校联考期中)如图,已知点,,,求三角形的面积.
【答案】18
【分析】方法一:如图,作长方形,由可得答案;
方法二:如图,过点B作轴,并分别过点A和点C作的垂线,垂足分别为点E,F,由可得答案;
方法三:如图,过点A作轴,并分别过点C和点B作的垂线,垂足分别为点D,E,由可得答案.
【详解】解:方法一:如图,作长方形,
则
.
方法二:如图,过点B作轴,并分别过点A和点C作的垂线,垂足分别为点E,F.
∴,,,,,
∴
.
方法三:如图,过点A作轴,并分别过点C和点B作的垂线,垂足分别为点D,E.
∴,,,,,
∴
.
【点睛】本题考查的是网格三角形的面积,坐标与图形,熟练的构建与网格三角形面积相关的长方形与梯形是解本题的关键.
【变式训练】
1.(24-25八年级上·四川绵阳·开学考试)已知平面直角坐标系中x轴与y轴交于点O,坐标系内两点、如图所示,连接,求三角形的面积.
【答案】
【知识点】坐标与图形
【分析】本题主要考查坐标与图形,平面直角坐标系的特点,图形结合分析,是解题的关键.
如图所示,作轴,作轴,由此可得的值,根据,即可求解.
【详解】解:如图所示,过点作轴于点,过点作轴于点,
∵,
∴,
∴,
∴
,
∴的面积为.
2.(23-24七年级下·辽宁盘锦·期中)如图,已知,,,.
(1)求四边形的面积;
(2)在y轴上存在一点P,使三角形的面积等于四边形面积的一半,求P点的坐标.
【答案】(1)20
(2)P点的坐标或.
【知识点】坐标与图形
【分析】此题主要考查了多边形面积及坐标系的基础知识,解题关键是熟练掌握基础图形面积公式.
(1)观察图形,用分割法求解,分别过、两点作轴的垂线,将图形分割为两个直角三角形和一个直角梯形,再根据直角三角形和直角梯形的面积公式求面积和即可;
(2)点的纵坐标到原点的距离就是的边上的高,根据(1)点到原点的距离,再根据点分别在轴正负半轴,写出点的坐标即可.
【详解】(1)解:分别过、两点作轴的垂线,垂足分别为、,如下图:
∵,,,,
∴,,,,,
则
;
(2)解:设的边上的高为,由,
得:,
解得,
又∵点在轴上,
∴P点的坐标或.
考点四:与图形面积相关的点的存在性问题
例题:(2023春·湖北武汉·七年级统考期中)如图1,在坐标系中,已知,,,连接交轴于点,,.
(1)请直接写出点,的坐标,______,______;
(2)如图2,、分别表示三角形、三角形的面积,点在轴上,使,点若存在,求点纵坐标、若不存在,说朋理由;
(3)如图3,若是轴上方一点,当三角形的面积为20时,求出的值.
【答案】(1),;
(2)存在,12或;
(3)或.
【分析】(1)根据立方根的性质,算术平方根的性质可得a,b的值,即可求解;
(2)设P点纵坐标为,然后分两种情况讨论:当在上方时,当在下方时,结合,即可求解;
(3)分两种情况讨论:当在右侧时,当在左侧时,即可求解.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∴,;
故答案为:,
(2)解:存在,
设P点纵坐标为.
当在上方时,,
,
,,
∴,解得:;
当在下方时,,
,
,
,,
∴,解得:.
综上:点纵坐标为12或.
(3)解:当在右侧时,,
过左轴于,连接,
∴
,
∵三角形的面积为20,
∴,
;
当在左侧时,,
过左轴于,连接,
,
∵三角形的面积为20,
∴,
;
综上所述,的值为12或.
【点睛】本题主要考查了立方根的性质,算术平方根的性质,坐标与图形,利用分类讨论思想解答是解题的关键.
【变式训练】
1.(2023春·广东湛江·七年级校考期中)如图所示,,,点在轴上,且.
(1)求点的坐标;
(2)求三角形的面积;
(3)在轴上是否存在点,使以、、三点为顶点的三角形的面积为?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)或;
(2);
(3)存在,或
【分析】(1)分点在点的左边和右边两种情况解答;
(2)利用三角形的面积公式列式计算即可得解;
(3)利用三角形的面积公式列式求出点到轴的距离,然后分两种情况写出点的坐标即可.
【详解】(1)如图,
当点在点的右边时,,
当点在点的左边时,,
所以的坐标为或;
(2)的面积,
答:的面积为;
(3)设点到轴的距离为,
则,
解得,
当点在轴正半轴时,,
当点在轴负半轴时,,
综上所述,点的坐标为或
【点睛】本题考查了点的坐标的确定,三角形的面积公式,分类讨论,坐标轴上两点间的距离公式等有关知识;能求出符合条件的点的坐标是解此题的关键.
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.
考点五:平面直角坐标系中动点移动问题
例题:(23-24八年级上·四川达州·期末)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
【知识点】点坐标规律探索
【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.
【变式训练】
1.(23-24七年级下·四川广元·期末)如图,在平面直角坐标系中,一动点自处向上运动个单位长度至点,然后向左运动个单位长度至点处,再向下运动个单位长度至点处,再向右运动个单位长度至点处,…,按如此规律继续运动下去,当这点运动至处时,点的坐标是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】点坐标规律探索
【分析】本题考查坐标系中点的坐标规律探究.解题的关键是找到点的横纵坐标的数字规律.先确定点在第四象限,根据第四象限各点横坐标、纵坐标的数据得出规律,进而得出答案即可.
【详解】解:,则在第四象限,
由题意,第四象限的点为,,,,,
.
故选:C.
2.(23-24七年级下·广东汕头·期中)如图,在平面直角坐标系中,轴,轴,点D、C、P、H在x轴上,,,,,,把一条长为2024个单位长度且没有弹性的细线(粗细忽略不计)的一端固定在点A处,并按A﹣B﹣C﹣D﹣E﹣F﹣G﹣H﹣P﹣A…的规律紧绕在图形“凸”的边上,则细线另一端所在位置的点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】坐标与图形、点坐标规律探索
【分析】本题考查坐标与图形,以及坐标找规律,先根据题意得到图形“凸”各边的长,进而得到周长,再利用2024整除周长找出细线另一端所在位置,即可解题.
【详解】轴,轴,且,,,,,
,,,,,
绕“凸”一圈,线长个单位长度,
,,
细线另一端在点,
细线另一端所在位置的点的坐标是,
故选:B.
考点六:平面直角坐标系中图形规律摆放问题
例题:(23-24七年级下·河南驻马店·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,有若干个整数点,其顺序按图中箭头方向排列,如,,,,,,,…,根据规律探索可得,第2024个点的坐标为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】点坐标规律探索
【分析】本题考查了点的坐标规律,根据图形可知第列有个点,点的横坐标为,奇数列点由下到上进行运动,偶数列点从上到下进行运动,进而得到所有列点的总数为,推出第2024个点在第列,即可得到第2024个点的坐标.
【详解】解:由图知,第一列有1个点,点的横坐标为0,
第二列有2个点,点的横坐标为1,
第三列有3个点,点的横坐标为2,
依次类推,
第列有个点,点的横坐标为,且奇数列点由下到上进行运动,偶数列点从上到下进行运动,
所有列点的总数为,
有,
,
,即第2024个点在第列,
第2024个点的横坐标为,
,为偶数列,
第2024个点的纵坐标为,
第2024个点的坐标为.
故选:B.
【变式训练】
1.(24-25八年级上·广西南宁·开学考试)如图,在平面直角坐标系中有若干个整数点,其顺序按图中“→”方向排列,依次为,,,,,,,根据这个规律,可得第50个点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】点坐标规律探索
【分析】本题的考查了对平面直角坐标系的熟练运用能力,用“从特殊到一般”的方法入手寻找规律是解答本题的关键.从图中可以看出横坐标为1的有一个点,横坐标为2的有2个点,横坐标为3的有3个点,…依此类推横坐标为n的有n个点,通过加法计算算出第50个点位于第几列第几行,然后对应得出坐标规律,将行列数代入规律式.
【详解】解:在横坐标上,第一列有一个点,第二列有2个点.…第n个有n个点,并且奇数列点数对称而偶数列点数y轴上方比下方多一个,
∵,
∴第50个点在第10列上,
∴奇数列的坐标为 ;
偶数列的坐标为 ,
由加法推算可得到第50个点位于第10列自上而下第6行,
将10代入上式得,
即,
故选A.
2.(23-24七年级下·江西南昌·期中)在一单位为1的方格纸上,有一列点,,,…,,…,(其中n为正整数)均为网格上的格点,按如图所示规律排列,点,,,,…,则的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】点坐标规律探索
【分析】本题考查了坐标的规律探索,根据直角坐标系得出坐标的规律是解题关键.观察坐标系发现,即可得到的坐标.
【详解】解:由直角坐标系可知,,,,…,
观察可知,,
,
的坐标为,即.
故选:B.
考点七:平面直角坐标系中图形翻转问题
例题:(2023秋·浙江·九年级专题练习)如图所示,长方形的两边分别在x轴、y轴上,点C与原点重合,点,将长方形沿x轴无滑动向右翻滚,经过一次翻滚,点A的对应点记为,经过第二次翻滚,点A的对应点记为;……,依次类推,经过第2023次翻滚,点A的对应点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】观察图形即可得到经过4次翻滚后点A对应点一个循环,求出的商,从而解答本题.
【详解】解:观察图形得,,,,,
经过4次翻滚后点A对应点一个循环,
,
∵点,长方形的周长为:,
∴经过505次翻滚后点A对应点的坐标为,即.
∴的坐标为.
故选:B.
【点睛】此题考查探究点的坐标的问题,解题的关键是找到点的变化规律.
【变式训练】
1.(2023秋·全国·八年级专题练习)如图,在平面直角坐标系中,为等腰直角三角形,,边在轴正半轴上,,点在第一象限内,将绕点顺时针旋转,每次旋转则第2023次旋转后,点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】观察图象可知,点旋转8次一个循环,利用这个规律解决问题即可.
【详解】解:∵为等腰直角三角形,,
∴,
观察图象可知,点旋转8次一个循环,
余数为7,
点的坐标与相同,
点的坐标为.
故选:C.
【点睛】本题考查坐标与图形的变化旋转,规律型问题,解题的关键是学会探究规律的方法,属于中考常考题型.
2.(2023春·重庆九龙坡·七年级重庆实验外国语学校校考阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,是直角三角形,点O为直角顶点,已知点,,,将按如图方式在x轴负半轴上向左连续翻滚,依次得到、、、…,则的直角顶点的横坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】观察图形,从到经过的路程恰好为的周长,据此即可求解.
【详解】解:由题意得:从到经过的路程恰好为的周长:
故的直角顶点的横坐标为:;的直角顶点的横坐标为:
同理:从到经过的路程恰好为:
故的直角顶点的横坐标为:;的直角顶点的横坐标为:
…
∴、、、…、的直角顶点的横坐标为:
∵
∴的直角顶点的横坐标为:
∵与的直角顶点的横坐标相同
故的直角顶点的横坐标是
故选:B
【点睛】本题考查坐标与规律.根据题意确定坐标变化规律是解题关键.
考点八:平面直角坐标系中新定义型问题
例题:(2023秋·湖南常德·八年级统考期末)在平面直角坐标系中,对于点,我们把点叫做点P伴随点.已知点的伴随点为,点的伴随点为,点的伴随点为,…,这样依次得到点,,,…,,….若点的坐标为,点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据“伴随点”的定义依次求出各点,不难发现,每4个点为一个循环组依次循环,用2022除以4,根据商和余数的情况确定点的坐标即可.
【详解】解:∵的坐标为,
∴,,,,
….
依此类推,每4个点为一个循环依次循环,
∵,
∴点的坐标与的坐标相同,为.
故选:B.
【点睛】本题考查了点的变化规律,读懂题目信息,理解“伴随点”的定义并求出每4个点为一个循序组依次循环是解题的关键.
【变式训练】
1.(2023春·河南漯河·七年级统考期末)在平面直角坐标系中,对于点,我们把点叫做点P的友好点,已知点的友好点为点,点的友好点为点,点的友好点为点.……以此类推,当点的坐标为时,点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据的坐标为和友好点的定义,顺次写出点、、、的坐标,发现循环规律,即可求解.
【详解】解:当点的坐标为时,点的友好点的坐标为,
点的友好点的坐标是,
点的友好点的坐标是,
点的友好点的坐标是,
……以此类推,
∴,,,(n为自然数),
∵,
∴点的坐标为,
故选:C
【点睛】此题考查了点的坐标变化规律,从已知条件得出循环规律是解题的关键.
2.(23-24七年级下·山东滨州·阶段练习)在平面直角坐标系中,对于点,把点叫做点P的友好点.已知点的友好点为点,点的友好点为点这样依次得到点,,,,若点的坐标为,则根据友好点的定义,点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】点坐标规律探索
【分析】本题考查了点的规律,图形与坐标,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
先分别算出,,,,,找到规律后,得点的坐标与的坐标相同,即可作答.
【详解】解:∵对于点,把点叫做点的友好点.且的坐标为
则,
,
则
∴
同理得,,,……
观察发现,每6个点为一个循环组依次循环.
∴点的坐标与的坐标相同,为,
故选:B.
3.(2023秋·全国·八年级专题练习)在平面直角坐标系中,对于点,我们把叫做点P的伴随点,已知的伴随点为,的伴随点为,…,这样依次下去得到,,……,.若的坐标为,则的坐标为 .
【答案】
【分析】根据伴随点的定义依次求出各点,不难发现,每4个点为一个循环组依次循环,用2023除以4,根据商和余数的情况确定点的坐标即可.
【详解】解:的坐标为,
,,,,,
依此类推,每4个点为一个循环组依次循环,
,
点的坐标与的坐标相同,为.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了坐标规律,读懂题目信息,理解“伴随点”的定义,解题的关键是求出每个点为一个循环组依次循环.
一、单选题
1.(23-24七年级下·福建福州·期中)如图,在平面直角坐标系中,,将边长为1的正方形一边与x轴重合按图中规律摆放,其中相邻两个正方形的间距都是1,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】点坐标规律探索
【分析】本题考查点的坐标变化规律,能根据所给正方形的摆放方式,发现点为正整数)坐标的变化规律是解题的关键.根据正方形的摆放方式,依次求出点为正整数)的坐标,发现规律即可解决问题.
【详解】解:根据正方形的摆放方式可知,
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;
点的坐标为;
点的坐标为;
点的坐标为;
,
由此可见,点为正整数)的横坐标为,且纵坐标按0,1,1,0,0,,,0循环出现,
因为,,
所以点的坐标为.
故选:A
2.(23-24八年级下·山东枣庄·期末)如图,在平面直角坐标系中,,,,将向左平移2个单位长度,得到;将关于原点中心对称,得到;将向右平移2个单位长度,得到;将关于原点中心对称,得到;将向左平移2个单位长度,得到……若按此规律作图形的变换,则的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】点坐标规律探索
【分析】本题考查了中心对称,坐标与图形变化-平移,以及规律型—点的坐标.正确求出 的坐标,进而得出点的规律是解题的关键.
【详解】由题意可知, 、 ,
的纵坐标以, 为一个周期依次循环,
∴
,
的坐标为,
故选: B
3.(2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测)在平面直角坐标系中,对于任意三点,,的“矩面积”,给出如下定义:“水平底”:任意两点横坐标差的最大值,“铅垂高”:任意两点纵坐标差的最大值,则“矩面积”.例如:三点坐标分别为,,,则“水平底”,“铅垂高”,“矩面积”.若,,三点的“矩面积”为,则的值为( )
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的性质,根据题意可以求得的值,然后再对进行讨论,即可求得的值,解题的关键是明确题目中的新定义,利用新定义解答问题.
【详解】由题意可得,“水平底”,
当时,,
则,
解得:,
故点的坐标为;
当时,,
故此种情况不符合题意;
当时,,
则,
解得:,
故选:.
二、填空题
4.(23-24七年级下·北京西城·期中)在平面直角坐标系中,已知三角形的三个顶点坐标分别是,, ,点P在y轴上,设三角形和三角形的面积相等,那么点P坐标是 .
【答案】或
【知识点】坐标与图形
【分析】本题考查了坐标与图形,熟练掌握点坐标的性质是解题关键.设点坐标是,先分别求出三角形和三角形的面积,再根据三角形和三角形的面积相等建立方程,解方程即可得答案.
【详解】解:如图,由题意,设点坐标是,
∵,, ,
∴,,三角形的边上的高为1,
∴三角形的面积为,三角形的面积为,
∵三角形和三角形的面积相等,
∴,
解得或,
则点坐标是或,
故答案为:或.
5.(23-24七年级下·内蒙古通辽·期末)如图,动点M按图中箭头所示方向运动,第1次从原点运动到点,第2次运动到点,第3次运动到点,…,按这样的规律运动,则第2025次运动到点 .
【答案】
【知识点】点坐标规律探索
【分析】本题考查点的坐标规律探究,根据题意,得到动点的横坐标为,纵坐标以2,0,4,0四个为一周期循环,进行求解即可.
【详解】解:由图可知:动点的横坐标为,纵坐标以2,0,4,0四个为一周期循环,
,
第2025次运动到点的横坐标为,纵坐标为2,
即第2025次运动到点.
故答案为:.
6.(2023秋·江西景德镇·八年级统考期中)在平面直角坐标系中,点经过某种变换后得到点,我们把点叫做点P的和谐点.已知点的和谐点为,的和谐点为,的和谐点为,…,这样由依次得到、、….若点坐标为,则点的坐标为 .
【答案】
【分析】利用点的和谐点的定义分别写出点坐标为,点坐标为,点坐标为,点坐标为,…,从而得到每4次交换为一个循环。然后利用判断点的坐标与点坐标相同.
【详解】解:根据题意得点坐标为,点坐标为,点坐标为,点坐标为,点坐标为,…,
而,
∴点的坐标与点坐标相同,为,
故答案为:.
【点睛】本题是平面直角坐标系内的点坐标规律探究题,考查学生发现点的规律的能力,有理数运算以及平面直角坐标系等相关知识,找到坐标的变换规律是解题的关键.
7.(23-24八年级下·全国·期中)已知甲运动方式为:先竖直向上运动个单位长度后,再水平向右运动个单位长度;乙运动方式为:先竖直向下运动个单位长度后,再水平向左运动个单位长度,现有一动点第次从原点出发按甲方式运动到点,第次从点出发按乙方式运动到点,第次从点出发再按甲方式运动到点,第次从点出发再按乙方式运动到点,….依此运动规律,则经过第次运动后,动点所在位置的坐标是 .
【答案】
【知识点】点坐标规律探索
【分析】本题主要考查点的坐标的规律,掌握点的运动规律及坐标的表示是解题的关键.先根据点运动的规律求出经过第次运动后分别按照甲,乙运动的方式运动的次数,再分别求出其横纵坐标即可.
【详解】解:由题意:动点经过第次运动,那么按甲运动方式运动了次,按乙运动方式运动了次,
横坐标为:,纵坐标为:,
点的坐标是,
故答案为:.
三、解答题
8.(23-24七年级下·内蒙古赤峰·期末)如图,在平面直角坐标系内有四个点:,,,.
(1)求三角形的面积;
(2)求四边形的面积;
(3)若点P在x轴上,直线将四边形的面积分成两部分,求点P的坐标.
【答案】(1)3
(2)9
(3)或
【知识点】坐标与图形
【分析】本题考查了坐标与图形,三角形的面积的计算,解题的关键是数形结合,用分割法求出不规则图形的面积,再进行计算是解本题的关键.
(1)根据,,得出,,利用三角形面积公式求出结果即可;
(2)作轴于点E,利用割补法求出四边形的面积即可;
(3)先求出的面积,分两种情况:当时,,当,,求出的值,进而可得的值,即可求出点P的坐标.
【详解】(1)解:∵,,
∴,,
∴;
(2)解:作轴于点E,如图所示:
∵,.
∴,,,,
∴,
,
∴;
(3)解:,
∵,
∴,
当时,,
∴,
解得:,
∴点的坐标为;
当时,,
∴,
解得:,
∴点的坐标为;
综上所述,点的坐标为或.
9.(2023春·河北廊坊·七年级校考期中)如图在平面直角坐标系中,已知,,,其中a、b满足.
(1)求a、b的值;
(2)求的面积;
(3)在x轴上求一点P,使得的面积与的面积相等.
【答案】(1),
(2)
(3)
【分析】(1)根据绝对值和平方的非负性求解即可;
(2)由(1)可知点A、B的坐标,从而可求出,再根据三角形的面积公式计算即可;
(3)设,则,根据三角形的面积公式可求出,结合题意可列出关于x的等式,解出x的值即可求解.
【详解】(1)解:∵,
∴,,
解得:,;
(2)解:∵,,
∴,,
∴,
∴;
(3)解:设,
∴,
∴.
∵的面积与的面积相等,
∴,
解得:或,
∴点P的坐标为或.
当点P的坐标为时点B与点P重合,
∴点P的坐标为.
【点睛】本题考查非负数的性质,坐标与图形,绝对值方程的应用等知识.掌握绝对值和平方的非负性,利用数形结合的思想是解题关键.
10.(2023春·辽宁大连·七年级统考期中)如图,在平面直角坐标系中,已知点,,,.
(1)求三角形的面积;
(2)设点是轴上一点,若,试求点坐标;
(3)若点在线段上,求用含的式子表示.
【答案】(1)
(2)或
(3)
【分析】(1)根据三角形的面积公式解答即可;
(2)根据三角形的面积公式和坐标特点得出方程解答即可;
(3)根据,进行计算即可解答.
【详解】(1)解:,,,
,,
;
(2)解:设点是轴上一点,坐标为,
,,
,
,
即,
解得:或,
或;
(3)解:如图,连接,
,
,,
,,
,
,,
,
点在第三象限,
,,
,
整理得:.
【点睛】本题主要考查了坐标与图形,三角形的面积公式,熟练掌握三角形的面积公式是解题的关键.
11.(23-24七年级下·福建福州·期中)在平面直角坐标系:中,过点分别作轴,轴的垂线,分别交轴,轴于点,.点,在其所在的坐标轴上对应的数都是1.连接.
(1)求三角形的面积.
(2)是轴上一点,连接.
①若三角形的面积等于三角形的面积的一半,求坐标.
②在①的条件下,若直线交轴正半轴于点,求三角形的面积和三角形的面积的比值.
【答案】(1)三角形的面积为
(2)①点的坐标为或;②三角形的面积和三角形的面积的比值为
【知识点】坐标与图形
【分析】该题主要考查了坐标与图形,解答的关键是掌握图形的特点.
(1)根据题意确定,,,再根据面积计算公式计算即可;
(2)①根据三角形的面积为,结合三角形的面积等于三角形的面积的一半,确定,即可解答;
②设点的坐标为,根据直线交轴正半轴于点,确定点的坐标为,从而确定点的位置,根据三角形的面积=三角形的面积+三角形的面积解出,即可表示三角形的面积,再表示三角形的面积,即可解答.
【详解】(1)由题可知,,,
,
三角形的面积为;
(2)①∵是轴上一点,
∴三角形的面积为,
∵三角形的面积等于三角形的面积的一半,
三角形的面积为,
∴,
∴,
∵,是轴上一点,
∴或,
∴点的坐标为或;
②设点的坐标为,
∵直线交轴正半轴于点,
∴点的坐标为,此时点的位置如图所示,
∴,,
∴三角形的面积为,
三角形的面积为,
三角形的面积为,
∵三角形的面积=三角形的面积+三角形的面积,
∴,
解得:,
∴点的坐标为,
∴,
∴三角形的面积为,
三角形的面积为,
∴三角形的面积和三角形的面积的比值为.
12.(23-24八年级上·安徽合肥·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,动点从原点出发,即按这样的运动规律,完成下列任务:
(1)点的坐标为 ,点的坐标为 ;点的坐标为 ;
(2)在动点的上述运动过程中,若有连续四点,,,,请直接写出之间满足的数量关系为 ,之间满足的数量关系为 .
【答案】(1);
(2);
【知识点】点坐标规律探索
【分析】(1)观察点的坐标的规律为横坐标逐次大,纵坐标四个为一个循环,再运算求解;
(2)根据(1)中的规律求解.
【详解】(1)解:∵
∴点的坐标的规律为横坐标逐次大,纵坐标四个为一个循环,
∵,,
点的坐标为,,的坐标为,;
∵,
∴的纵坐标与的纵坐标一样,
点的坐标为,,
故答案为:,,,,,;
(2)解:∵
∴点的坐标的规律为横坐标逐次大,纵坐标四个为一个循环,
;,
故答案为:.
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