内容正文:
专题11 平面直角坐标系
【考点梳理】
1.有序数对
平面直角坐标系中的点和有序实数对是一一对应的.
2.平面直角坐标系中点的特点:
①四个象限点的坐标符号特征:
Ⅰ( )Ⅱ( )Ⅲ ( ) Ⅳ( )
②坐标轴上的点的特征:x轴上的点______为0,y轴上的点______为0;坐标轴上的点不属于任何象限.
③象限角平分线上的点的特征:
若点 P(m, n)在第一、三象限的角平分线上,则m=n,即横、纵坐标相等;
若点 P(m, n)在第二、四象限的角平分线上,则m+n=0,即横、纵坐标互为相反数.
④平行于坐标轴的点的特征:
平行于x轴的直线上的所有点的______坐标相同;
平行于y轴的直线上的所有点的______坐标相同.
3.在平面直角坐标系中,已知点P(a,b),则
(1)点 P 到 x 轴的距离为|b|;
(2)点 P 到 y 轴的距离为|a|;
(3)点 P 到原点 O 的距离为 PO.
4.对称点的坐标特征:
(1)点 P(m, n) 关于x轴的对称点为 P1 (m,-n),即
___坐标不变,_______坐标互为相反数;
(2)点 P(m, n) 关于y轴的对称点为 P2 (-m, n),即___坐标不变,______坐标互为相反数;
(3)点 P(m, n) 关于原点的对称点为 P3 (-m,-n),即____、______坐标都互为相反数.
5.平面内两点间的距离
①当两点平行于X轴(或在x轴上),则两点间距离为两横坐标之差的绝对值;
②当两点平行于y轴(或在y轴上),则两点间距离为两点纵坐标之差的绝对值.
③平面任意两点P1(x1,,y1).P2(x2,y2),则P1P2两点间距离为____________________________.
6.图形(点)的旋转与坐标变化
(1)点P(x, y)绕坐标原点顺时针旋转90°,其坐标变为P'(y,-x);逆时针旋转90°,其坐标变为P'(-y,x).
(2)点P(x,y)绕坐标原点旋转180°,其坐标变为P'(-x,-y).
7.图形(点)的平移与坐标变化
点P(x,y)
(1)向右平移a个单位,其坐标变为P'(x+a,y);
(2)向左平移a个单位,其坐标变为P'(x-a,y);
(3)向上平移b个单位,其坐标变为P'(x,y+b);
(4)向下平移b个单位,其坐标变为P'(x,y-b).
【考点扫描】
考点一 坐标确定位置
通过坐标(有序实数对)确定一个物体的位置,关键点是找准原点,也就是(0,0),弄清题干中规定的正方向、单位长度,结合所求物体到原点的水平距离和竖直距离来表示物体的位置.
例1 (2023台州)如图是中国象棋棋盘的一部分,建立如图所示的平面直角坐标系,已知“車”所在位置的坐标为(-2,2),则“炮”所在位置的坐标为( )
A.(3,1) B.(1,3) C.(4,1) D.(3,2)
考点二 点与象限
例2 (2023丽水)平面直角坐标系中,点P(-1,m2+1)位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
跟踪练习:
1.(2024甘南州)若点P(3m+1,2-m)在x轴上,则点P的坐标是______.
考点三 对称点的特征
关于x轴对称,则横坐标相同,纵坐标互为相反数;
关于y轴对称,则纵坐标相同,横坐标互为相反数;
关于原点对称,则横、纵坐标分别互为相反数.
简单记为“关于谁谁不变,关于原点都改变”.
例3 (2022遵义)在平面直角坐标系中,点A(a,1)与点 B(-2,b)关于原点成中心对称,则a+b的值为( )
A.-3 B.-1 C.1 D.3
跟踪练习:
2.(2023宿迁)在平面直角坐标系中,点P(2,3)关于x轴对称的点的坐标是 .
3.(2023临沂)某小区的圆形花园中间有两条互相垂直的小路,园丁在花园中栽种了8棵桂花,如图所示.若A,B两处桂花的位置关于小路对称,在分别以两条小路为x,y轴的平面直角坐标系内,若点A的坐标为(-6,2),则点B的坐标为( )
A.(6,2) B.(-6,-2) C.(2,6) D.(2,-6)
考点四 图形的平移性质
①平移不改变图形的大小和形状,但图形上的每个点都沿同一方向进行了移动;
②连接各组对应点的线段平行(或在同一直线上)且相等.
例4 (2022临沂)如图,在平面直角坐标系中,△ABC的顶点A,B的坐标分别是A(0,2),B(2,-1),平移△ABC得到△A'B'C',若点A的对应点A'的坐标为(-1,0),则点B的对应点B'的坐标是________.
跟踪练习:
4.(2024雅安)在平面直角坐标系中,将点P(1,-1)向右平移2个单位长度后,得到的点P关于x轴的对称点的坐标是( )
A.(1,1) B.(3,1) C.(3,-1) D.(1,-1)
5.(2021临沂)在平面直角坐标系中,ABCD的对称中心是坐标原点,顶点A、B的坐标分别是(-1,1)、(2,1),将ABCD沿x轴向右平移3个单位长度,则顶点C的对应点C1的坐标是_______.
考点五 图形的旋转性质
①对应点到旋转中心的距离相等;
②对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;
③旋转前、后的图形全等;
④图形的旋转是由旋转中心和旋转的角度和方向决定.
例5图 跟踪练习6题图
例5 (2024湖北)平面坐标系xoy中,点A的坐标为(-4,6),将线段OA绕点O顺时针旋转90o,则点A的对应点A’的坐标为( )
A.(4,6) B.(6,4) C.(4,-6) D.(-6,-4)
跟踪练习:
6.(2024潍坊)如图,在直角坐标系中,等边三角形ABC的顶点A的坐标为(0,4),点B,C均在x轴上.将△ABC绕顶点A逆时针旋转30o得到△AB’C’,则点C’的坐标为 .
【直击中考】
1.(2024贵州)为培养青少年的科学态度和科学思维,某校 创建了“科技创新”社团.小红将“科”“技”“创”“新”写在如图所示的方格纸中,若建立平面直角坐标系,使“创”“新”的坐标分别为(-2,0),(0,0),则“技”所在的象限为( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
第1题 第2题
2.(2024广西)如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原 点,点P的坐标为(2,1),则点Q的坐标为( )
A.(3,0) B.(0,2) C.(3,2) D.(1,2)
3.(2024广元)如果单项式-x2my3与单项式2x4y2-n的和仍是一个 单项式,则在平面直角坐标系中点(m,n)在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
4.(2024滨州) 若点 P(1-2a,a)在第二象限,那么 a 的取值范围是( )
A.a> B.a< C.0<a< D.0≤a<
5.(2024凉山)若点P(a,-3)关于原点对称的点是P'(2,b),则a+b 的值是( )
A.1 B.-1 C.-5 D.5
6.(2024资阳)在平面直角坐标系中,将点(-2,1)向上平移1个单位长度后,得到的点的坐标为( )
A.(-2,0) B.(-2,2) C.(-3,1) D.(-1,1)
7.(2024通辽)剪纸是我国民间艺术之一,如图放置的剪纸作品,它的对称轴与平面直角坐标系的其中一条坐标轴重合,则点A(-4,2)关于对称轴对称的点的坐标为( )
A.(-4,-2) B.(4,-2) C.(4,2) D.(-2,-4)
第7题 第8题 第9题
8.(2024自贡)如图,在平面直角坐标系中,D(4,-2),将 Rt△OCD 绕点0按逆时针方向旋转 90°得到△OAB,则点B的坐标为( )
A.(2,4) B.(4,2) C.(-4.-2) D.(-2,4)
9.(2024吉林)在平面直角坐标系中,点A的坐标为(-4,0),点C的坐标为(0,2).以OA、OC 为邻边作矩形OABC.若将矩形OABC绕点O按顺时针方向旋转90°,得到矩形OA'B'C',则点 B'的坐标为( )
A.(-4,-2) B.(-4,2) C.(2,4) D.(4,2)
10.(2024包头)如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC各顶点的坐标分别是O(0,0),A(1,2),B(3,3),C(5,0),则四边形OABC的面积为( )
A.14 B.11 C.10 D.9
第10题图 第11题图 第14题图
11.(2024青海)如图,一次函数y=2x-3的图象与x轴相交于点A,则点A关于y轴的对称点是( )
A.(-,0) B.(,0) C.(0,3) D.(0,-3)
12.(2024宿迁)点P(a2+1,-3)在第____象限.
13.(2024江西)在平面直角坐标系中,将点A(1,1)向右平移2个单位长度,再向上平移3个单位长度得到点B,则点B的坐标为______.
14.(2024四川)如图,在一个平面区域内,一台雷达探测器 测得在点A,B,C处有目标出现.按某种规则,点A,B的位置可以分别表示为(1,90o),(2,240o),则点C的位置可以表示为 .
15.(2023青岛)如图,将线段AB先向左平移,使点B与原点O重合,再将所得线段绕原点旋转180°得到线段A′B′,则点A的对应点A′的坐标是( )
A.(2,-3) B.(-2,3) C.(3,-2) D.(-3,2)
第15题图 第16题图
16.(2023潍坊)如图,在直角坐标系中,菱形OABC的顶点A的坐标为(-2,0),∠AOC=60°.将菱形OABC沿x轴向右平移1个单位长度,再沿y轴向下平移1个单位长度,得到菱形O′A′B′C′,其中点B′的坐标为( )
A.(-2,-1) B.(-2,1) C.(-,1) D.(-,-1)
17.(2024安徽)如图,在由边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中建立平面直角坐标系,格点(网格线的交点)A、B、C、D的坐标分别为(7,8)、(2,8)、(10,4)、(5,4).
(1)以点D为旋转中心,将△ABC旋转180°得到△A1B1C1,画出△A1B1C1;
(2)直接写出以B、C、B1、C为顶点的四边形的面积;
(3)在所给的网格图中确定一个格点E,使得射线AE平分∠BAC,写出点E的坐标.
18.(2024济宁)如图,△ABC三个顶点的坐标分别是A(1,3),B(3,4),C(1,4).
(1)将△ABC向下平移2个单位长度得△4¡B1C1.画出平移后的图形,并直接写出点B1的坐标:
(2)将△A1B1C1绕点B1逆时针旋转90°得△A2B1C2,画出旋转后的图形,并求点C1运动到点C2所经过的路径长,
答案解析:
【考点扫描】
例1【答案】A
【分析】直接利用“車”位于点(-2,2),得出原点的位置,进而得出答案.
【解答】解:如图所示:“炮”所在位置的坐标为:(3,1).
故选:A.
例2【答案】B
【分析】依据m2+1>0,即可得出点P(-1,m2+1)在第二象限.
【解答】解:∵m2+1>0,
∴点P(-1,m2+1)在第二象限.
故选:B.
跟踪练习:
1.【答案】(7,0)
【解答】点P(3m+1,2-m)在x轴上,
∴2-m=0,解得m=2,
把m=2代入3m+1,得3m+1=3x2+1=7,
∴P(7,0),
故答案为:(7,0).
例3【解析】∵点A(a,1)与点B(-2,b)关于原点成中心对称,
∴a=2,b=-1,∴a+b=1,
故选:C.
跟踪练习:
2.【答案】(2,-3)
【分析】根据关于x轴的对称点的坐标计算即可;
【解答】根据关于x轴的对称点的特征,横坐标不变,纵坐标变为相反数可得:点P(2,3)关于轴对称的点的坐标是(2,-3);
故答案是(2,-3).
3.【答案】A
【分析】根据关于轴对称的点的特点:纵坐标不变,横坐标互为相反数,进行求解即可.
【解答】解:由题意,得:点B的坐标为(6,2);
故选:A.
例4【答案】(1,-3).
【分析】由A点的平移判断出B点的平移最后得出坐标即可.
【解答】解:由题意知,点A从(0,2)平移至(-1,0),可看作是△ABC先向下平移2个单位,再向左平移1个单位(或者先向左平移1个单位,再向下平移2个单位),
即B点(2,-1),平移后的对应点为B'(1,-3),
故答案为:(1,-3).
跟踪练习:
4.【答案】(3,1)
【解答】解:根据平移规律,点P(1,-1)向右平移2个单位长度后,得到的点P1(3,-1),
P关于x轴的对称点坐标是(3,1),
故选:B。
5.【答案】(4,-1)
【分析】根据平行四边形的性质得到点C坐标,再根据平移的性质得到C1坐标.
【解答】解:在平行四边形ABCD中,
∵对称中心是坐标原点,A(-1,1),B(2,1),
∴C(1,-1),
将平行四边形ABCD沿x轴向右平移3个单位长度,
∴C1(4,-1),
故答案为:(4,-1).
例5【答案】B
【解答】过A作AC⊥y轴于点C,过A作A'B⊥x轴于点B,则AC=4,CO=6,∠ACO=∠A'BO=90°
∴∠A+∠AOC=∠AOC+∠CAA'=90°,
∴∠A=∠COA',
∵AO=A'O,
∴△AOC≌△AOB(AAS),
∴A'B=AC=4,OB=0C=6,
∴A'(6,4),
故选:B.
跟踪练习:
6.【答案】(4,4-)
【解答】作C'F⊥AO,交y轴于点F,
由题可得:OA=4,
∵△ABC是等边三角形,AO⊥BC,
∴AO是∠BAC的角平分线,
∴∠OAC=30°,
∴OC=AC,
在Rt△AOC中,AO²+OC²=AC²,
即16+(AC)2=AC2,
解得AC=
∴A’C=AC=
OF=AO-AF=4-AC'cos60°=4-
FC"=AC'sin60°==4.
∴C’(4,4-),
故答案为:(4,4-).
【直击中考】
1.【答案】A
【解答】解:如图建立直角坐标系,则“技”在第一象限,
故选:A.
2.【答案】C
【解答】解:点Q的坐标为(3,2).
故选:C.
3.【答案】D
【分析】根据两个单项式的和仍是一个单项式,可求出m,n的值,进而得出点(m,n)所在象限.
【解答】解:因为单项式-x2my3与单项式2x4y2-n的和仍是一个单项式,
所以2m=4,2-n=3,
解得m=2,n=-1,
所以点(2,-1)所在的象限为第四象限.
故选:D.
4.【答案】A
【解答】∵点P(1-2a,a)在第二象限,
∴1-2a<0,a>0
解得:a>;
故选:A.
5.【答案】A
【解答】∵点P(a,-3)关于原点对称的点是P'(2,b),
∴a=-2,b=3,∴a+b=-2+3=1。
答案A
6.【答案】B
【解答】解:将点(-2,1)向上平移1个单位后,得到的点的坐标为(-2,2).
故答案为B
7.【答案】C
【解答】由所给图形可知,此图形关于y轴对称,
所以点A(-4,2)关于对称轴对称的点的坐标为(4,2).
故选:C.
8.【答案】D
【分析】本题考查了旋转的性质:对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;旋转前、后的图形全等.也考查了坐标与图形性质.
先根据点D的坐标可确定OC=4,CD=2,再根据旋转的性质得OA=0C=4,AB=CD=2,然后根据第二象限点的坐标特征确定B点的坐标.
【解答】∵D(4,-2),
∴0C=4,CD=2,
∵Rt△OCD绕点O逆时针旋转90°,得到△OAB,
∴OA=0C=4,AB=CD=2,
∴B点坐标为(-2,4).
故选:D.
9.【答案】C
【解答】∵点A的坐标为(-4,0),点C的坐标为(0,2),
∴OA=4,OC=2,
∵四边形ABCO是矩形,
∴BC=OA=4,
∵将矩形OABC绕点O顺时针旋转90°,得到矩形OA'B'C',
∴0C'=0C=2,B'C'=BC=4,
∴点B'的坐标为(2,4).
故选:C.
10.【答案】D
【解答】过A点作AE⊥x轴于E,作BF⊥x轴于F,如图,
∵O(0,0),A(1,2),B(3,3),C(5,0),
∴OE=1,AE=2,BF=3,CF=2,EF=2,
∴四边形OABC的面积=S△AOE+S△BCF+S梯形ABFE
==9
故选:D.
11.【答案】A
【解答】对于一次函数y=2x-3,令y=0,可得x=
∴A(,0),
∴点A关于y轴的对称点的坐标为(,0)
故选:A.
12.【答案】四.
【解答】解:∵a2+1≥1,-3<0,
∴点P(a2+1,-3)在第四象限.
故答案为:四.
13.【答案】C(3,4)
【解答】将点A(1,1)向右平移2个单位长度,再向上平移3个单位长度得到点B,则点B的坐标为(1十2,1+3),即B(3,4).
14.【答案】(3,30o).
【解答】∵点A,B的位置可以分别表示为(1,90o),(2,240o),
∴点C的位置可以表示为(3,30o),
故答案为:(3,30o).
15.【答案】A
【解答】解:如图,
由题意可知,点A(0,3),B(2,0),
由平移的性质得:A''(-2,3),点B'(0,0),
由旋转的性质得:点A'与A''关于原点对称,
∴A′(2,-3),
故选:A.
16.【答案】A
【解答】解:过点B作BE⊥x轴于点E,
∴∠BEA=90°,
∵点A的坐标为(-2,0),
∴OA=2,
∵四边形OABC是菱形,
∴AB=OA=2,AB∥OC,
∴∠EAB=∠AOC=60°,
∴∠ABE=30°,
∴AE=AB==1
由勾股定理得BE==,
∴OE=AE+OA=1+2=3,
∴点B的坐标是(-3,),
将菱形OABC沿x轴向右平移1个单位长度,再沿y轴向下平移1个单位长度,得到菱形O′A′B′C′,
∴点B′的坐标为(-2,-1),
故选:A.
17.【解答】(1)如图,画出△A1B1C1;
(2)以B,C1,B1,C为顶点的四边形的面积
=108-2-2=40;
(3)如图,点E即为所求(答案不唯一),点E的坐标(6,6).
18.【解答】(1)如图,△A1B1C1即为所求.
由图可得,点B1的坐标为(3,2).
(2)如图,△A₂B1C₂即为所求.
点C1运动到点C₂所经过的路径长为.
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