内容正文:
第12讲 平面直角坐标系
课程标准
学习目标
平面直角坐标系的概念
1.理解平面直角坐标系以及横轴、纵轴、原点、坐标等概念,认识并能画出平面直角坐标系;
2.理解各象限内及坐标轴上点的坐标特征;
3.会用象限或坐标轴说明直角坐标系内点的位置,能根据点 的位置确定横、纵坐标的符号
知识点01 求平面直角坐标系内点的坐标
(1)平面直角坐标系的定义:在平面内画两条互相垂直的数轴,其中一条叫横轴(x轴),另一条叫纵轴(y轴),它们的交点O是这两条数轴的原点.通常,横轴向右为正方向,纵轴向上为正方向,这样建立的两条数轴构成了平面直角坐标系.
(2)建立了平面直角坐标系后,平面上的点与有序实数对一一对应.
【即学即练1】
如图,平面直角坐标系中有一只蚂蚁从图示位置爬到A点,则A点的坐标可能是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了直角坐标系,根据直角坐标系直接写出点A的坐标即可.
【详解】解:根据直角坐标系可得出A点的坐标是,
故选:B.
【即学即练2】
一个长方形在平面直角坐标系中三个顶点的坐标为,,,则第四个顶点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】此题考查了长方形的性质,根据长方形的性质可知,长方形的对边平行且相等,故连接各个顶点,数形结合,可以作出点可能的位置,理解题意是解题的关键.
【详解】
解:长方形的三个顶点的坐标分别为,,.
第四个顶点的坐标为,
故选:B.
【即学即练3】
若点到轴,轴的距离之和为13,求点的坐标.
【答案】点或
【分析】本题考查了点到坐标轴的距离,根据题意可得,然后进行计算即可解答,熟知点到坐标轴的距离分别为横、纵坐标的绝对值是解题的关键.
【详解】解:根据题意得,
或,
解得或.
点或.
知识点02 用“方位角十距离”的定位法确定位置
像北偏西60,南偏东60“这样的角称为方位角.
【即学即练1】
北京时间2024年5月20日11时6分,“郑州航空港号”卫星搭乘长征二号丁运载火箭发射升空,从这天起,星空中有了一颗以“郑州航空港”来命名的星星.下列表述,能确定郑州位置的是( )
A.河南省中北部 B.东经,北纬
C.嵩山东麓,黄河之滨 D.黄河中下游分界处
【答案】B
【分析】本题考查了用有序数对表示位置,根据坐标确定位置需要两个数据解答.
【详解】解:东经,北纬能确定郑州位置
故选:B.
题型01 写出直角坐标系中点的坐标
【典例1】若点P在第二象限,且点P到x轴的距离为4,到y轴的距离为2,则点P的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查象限内点的坐标特征,熟知点的象限符号及点到坐标轴的距离定义是解答的关键.根据第二象限内点的特点及点到坐标轴的距离定义,即可判断点P坐标.
【详解】解:点P在第二象限,
点P横坐标为负,纵坐标为正,
点P到x轴的距离为4,到y轴的距离为2,
则点P的坐标为,
故选:D.
【变式1】某数学兴趣小组的同学们,把6个形状、大小完全相同的长方形叠加成如图所示的三个上升的“L”图案,放入平面直角坐标系中,若点的坐标为,则点的坐标为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了矩形的性质,二元一次方程组的应用,正确的列出方程组是解题的关键:设长方形的长为,宽为,根据点的坐标为,列方程即可得到结论.
【详解】解:设长方形的长为,宽为,根据题意得,
,解得,
点的坐标为,
故答案为:.
【变式2】如图,点的坐标为,点在轴上,把线段沿轴向右平移得到,若四边形的面积为,则点的坐标为 .
【答案】/
【分析】本题考查了坐标与图形的变换-平移,平移的性质,平行四边形的性质,求得平移的距离是解题的关键.根据平移的性质得出四边形是平行四边形,从而得A和C的纵坐标相同,根据四边形的面积求得的长,即可求得C的坐标.
【详解】解:∵把线段沿轴向右平移得到,
∴四边形是平行四边形,
∴,A和C的纵坐标相同,
∵四边形的面积为,点A的坐标为,
∴,
∴,
∴,即,
故答案为:.
【变式3】如图,在平面直角坐标系中,Q是直线l上的一点,则点Q的坐标可能是 .(写出一个即可)
【答案】(答案不唯一)
【分析】本题考查了平行于坐标轴的直线上点的坐标规律,掌握平行于轴的直线上的点纵坐标相同是解题关键.由题意可知点的纵坐标为5,即可得到答案.
【详解】解:由坐标系可知,点的纵坐标为5,
即点Q的坐标可能是,
故答案为:(答案不唯一).
题型02 求点到坐标轴的距离
【典例1】在平面直角坐标系内有一点,若点位于第四象限,并且点到轴和轴的距离分别为,,则点的坐标是 .
【答案】
【分析】本题考查点的坐标,解题的关键是掌握:点到轴的距离等于纵坐标的绝对值,到轴的距离等于横坐标的绝对值.再结合第四象限内点的横坐标是正数,纵坐标是负数即可得出结论.
【详解】解:∵点位于第四象限,且点到轴和轴的距离分别为,,
∴点的坐标是.
故答案为:.
【变式1】若点到两坐标轴的距离相等,则点P的坐标可能是( )
A. B. C. D.或
【答案】D
【分析】本题考查点到坐标轴的距离,根据点到坐标轴的距离为横纵坐标的绝对值,列出方程进行求解即可.
【详解】解:由题意,得:,
解得:或,
当时,;
当时,;
故选:D.
【变式2】已知点在第三象限,到轴距离为3,且横坐标与纵坐标的差为1,则点的坐标为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了点的坐标的几何意义,根据点的坐标的几何意义及第三象限点的坐标特点解答即可,横坐标的绝对值就是到轴的距离, 纵坐标的绝对值就是到轴的距离 .
【详解】解:点到轴距离为3,
点的横坐标是,
第三象限内的点横坐标小于 0 ,
点的横坐标是.
横坐标与纵坐标的差为1,
纵坐标为,
点的坐标为,
故答案为:.
【变式3】点到轴的距离为3,则的值为( )
A.3 B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了点的坐标,熟记点到x轴的距离等于纵坐标的绝对值是解题的关键.
根据到x轴的距离等于纵坐标的绝对值,得到,求解即可.
【详解】解:由题意得,,
解得:,
故选:D.
题型03 坐标系中描点
【典例1】如图,已知点与坐标系原点重合,若点P在x轴上,且是等腰三角形,则点P的坐标最多有( )个.
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】C
【分析】本题主要考查了等腰三角形的定义,坐标与图形性质,熟练掌握分类讨论的思想是解答本题的关键.
根据等腰三角形的定义求解即可.
【详解】解:如图,
则在x轴上共有4个这样的P点.
故选:C.
【变式1】在平面直角坐标系中,点的坐标是,点的坐标是,点是轴上一动点,要使为等腰三角形,那么符合要求的点的位置共有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】D
【分析】此题考查了等腰三角形的判定,垂直平分线的性质,以点A为圆心的长为半径画弧,交y轴于和,以点B为圆心的长为半径画弧,交y轴于点和,的中垂线交y轴于点,即可求得答案.
【详解】解:如图,①以点A为圆心的长为半径画弧,交y轴于和,此时,
②以点B为圆心的长为半径画弧,交y轴于点和,此时,
③的中垂线交y轴于点,此时,
综上所述,符合要求的点的位置共有5个,
故选:D.
【变式2】在如图所示的正方形网格中,每个小正方形的边长都是1,的顶点都在正方形网格的格点(网格线的交点)上.
(1)请在如图所示的网格平面内作出平面直角坐标系,使点A坐标为,点B坐标为;
(2)请作出关于y轴对称的;
(3)的面积为______;
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)5
【分析】本题考查建立直角坐标系,轴对称作图.
(1)根据点A及点C的坐标,易得y轴在C的右边一个单位,x轴在C的下方3个单位,建立直角坐标系即可;
(2)根据对称轴垂直平分对应点连线,可得各点的对称点,顺次连接即可;
(3)根据三角形的面积计算公式及割补法解答即可.
【详解】(1)解:建立的坐标系,如图所示:
(2)解:如图所示,即为所求;
(3)解:的面积为:
,
故答案为:5.
【变式3】已知四边形的四个顶点分别是,,,.在直角坐标系中画出这个四边形,并求这个四边形的面积.
【答案】画图见解析,这个四边形的面积为
【分析】本题考查了坐标与图形,先描点,然后连线,分别过作轴交于点,通过即可求解,掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:如图,先描点,,,,然后连线,
∴四边形即为所求,
分别过作轴交于点,
∴
.
【变式4】根据如图所示的平面直角坐标系,完成以下任务:
(1)描出点,,,用线段顺次连接点,得到;
(2)画出关于轴对称的;
(3)画出关于x轴对称的.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【分析】本题考查了作图—轴对称变换,解题的关键是掌握轴对称的性质.
(1)先描出点,,,再用线段顺次连接点即可;
(2)先描出点,,,再用线段顺次连接点即可;
(3)先描出点,,,再用线段顺次连接点即可.
【详解】(1)解:如图,即为所求,
(2)解:如图,即为所求;
(3)解:如图,即为所求;
题型04 判断点所在的象限
【典例1】点与点关于原点对称,则点所在的象限是( ).
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】D
【分析】本题考查了关于原点对称的点的坐标特点以及各点所在象限的性质,根据“点与点关于原点对称”,求出a、b的值,即可确定点的坐标,进而得到结论.
【详解】解:∵点与点关于原点对称,
∴,,
∴点即所在的象限是第四象限.
故选:D.
【变式1】下列说法正确的有( )
①x轴上的点,其纵坐标均为0
②当时,点在第四象限
③若,则点在第一象限
④坐标平面内的点与它的坐标一一对应
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】本题考查了平面直角坐标系中点的特征,据此逐一判断即可,熟知平面直角坐标系中点的特征是解题的关键.
【详解】①x轴上的点,其纵坐标均为0,故正确;
②当时,点在第四象限或第一象限,故错误;
③若,则点在第一象限,故正确;
④坐标平面内的点与它的坐标一一对应,故正确;
故正确的有3个,
故选:C.
【变式2】.已知,则点在第 象限。
【答案】二
【分析】本题考查点所在的象限、平方和算术平方根的非负性,解决本题的关键是熟练性质及点所在象限的特征.根据平方和算术平方根的非负性求出a、b的值,再判断P所在的象限.
【详解】解:∵,
∴,,
解得:,,
∴,
∴点P在第二象限.
故答案为:二.
【变式3】对于平面直角坐标系中的任意两点定义一种新的运算“*”:.若点在第二象限,点在第三象限,则在第 象限.
【答案】四
【分析】本题考查了点的符号特征,根据新定义求出,再根据点的符号特征,判断点所在的安象限即可.
【详解】解:∵点在第二象限,点在第三象限,
∴,
∴,
∵
∴在第四象限;
故答案为:四.
题型05 已知点所在的象限求参数
【典例1】若点在y轴上,则点P的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了点的坐标,解题的关键是掌握在y轴上的点的横坐标为0.根据y轴上点的横坐标为0,计算出m的值,从而得出点P坐标.
【详解】解:∵点在y轴上,
,
解得:,
,
∴点P的坐标为.
故选:C.
【变式1】已知点在x轴上,则点P的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了在轴上的点的坐标特点,根据在轴上的点纵坐标为0求出的值即可得到答案.
【详解】解:∵点在轴上,
∴,
∴,
∴,
故选:D.
【变式2】已知平面直角坐标系上有一点位于第二象限,则m的值可能为( )
A. B.1 C. D.
【答案】A
【分析】本题考查象限点的坐标特征.根据第二象限的点:横坐标为负,纵坐标为正,可得到关于m的不等式组,即可求解.
【详解】解:∵点在第二象限,
∴,
解得:,
则m的值可能为.
故选:A.
题型06 用方向角和距离确定物体的位置
【典例1】小丽家在学校的北偏东方向上,距离学校处;小亮家在学校的正南方向上,距离学校处;而小林家在学校的东南方向上,距离学校处.小丽、小亮、小林他们是好朋友,请你建立一个适当的平面直角坐标系,并在坐标系上标出这三个好朋友的家所在的位置.
【答案】见解析
【分析】本题主要考查方位角的运用,理解方位角的表示方法是解题的关键.
根据题意,确定单位长度,找出小丽、小亮、小林家的方位角,确定距离即可标识出具体位置,由此即可求解.
【详解】解:以学校为原点建立平面直角坐标系,这三个好朋友的家所在的位置如图所示.
【变式1】如图所示的是小明家周边的简单地图,已知 ,,点C为的中点,请用方向与距离描述商场、学校、停车场、公园、小吃街相对于小明家的位置.
【答案】商场在小明家西偏北,处;学校在小明家东偏北,处;公园在小明家东偏南,处;停车场在小明家东偏南 ,处;小吃街在小明家南偏西,处
【分析】本题主要考查了运用方位角确定位置,掌握方位角确定位置包括方位角和距离两部分成为解题的关键.
直接运用方位角各场所的位置即可.
【详解】解:商场在小明家西偏北,处;
学校在小明家东偏北,处;
公园在小明家东偏南,处;
停车场在小明家东偏南 ,处;
小吃街在小明家南偏西,处.
【变式2】如图是一个飞机场的雷达屏幕,每两个相邻圆之间的距离是10千米.
(1)飞机A在机场______偏______方向,距离是______千米;
(2)飞机B在机场______偏南______方向,距离是______千米;
(3)飞机C在机场南偏东,距离是50千米,请在平面上标出C的位置.
【答案】(1)北,东,30
(2)西,,40
(3)见解析
【分析】此题考查了用方位角和距离表示位置.
(1)根据飞机的位置用方位角和距离表示即可得到答案;
(2)根据飞机的位置用方位角和距离表示即可得到答案;
(3)根据飞机的位置在图上标出点C的位置即可.
【详解】(1)解:飞机A在机场北偏东方向,距离是30千米,
故答案为:北,东,30
(2)飞机B在机场西偏南方向,距离是40千米.
故答案为:西,,40
(3)如图,点C即为所求.
【变式3】如图,雷达探测器测得六个目标A,B,C,D,E,F出现,按照规定的目标表示方法,目标C,F的位置表示为,.
(1)按照此方法表示目标A,B,D,E的位置.A:_______;B:_______;D:_______;E:_______;
(2)若目标C的实际位置是北偏西距观测站,目标F的实际位置是南偏西距观测站,写出目标A,B,D,E的实际位置;
(3)若另有目标G在东南方向距观测站处,目标H在南偏东距观测站处,写出G,H的位置表示.
【答案】(1),,,
(2)目标A的实际位置为北偏东距观测站,目标B的实际位置为正北方向距观测站,目标D的实际位置为南偏西距观测站,目标E的实际位置为南偏东距观测站
(3),
【分析】本题考查了用有序数对表示位置、用方向角和距离确定物体的位置,理解题意、熟练掌握用有序数对表示位置、用方向角和距离确定物体的位置是解题的关键.
(1)根据“目标C,F的位置表示为,”, 表示目标A,B,D,E的位置即可;
(2)根据“目标C的实际位置是北偏西距观测站,目标F的实际位置是南偏西距观测站”,求出每一圈表示,观察图形,根据用方向角和距离确定物体的位置,写出目标A,B,D,E的实际位置即可;
(3)根据“目标G在东南方向距观测站处,目标H在南偏东距观测站处”,观察图形并计算,写出G,H的位置表示即可.
【详解】(1)解:∵目标C,F的位置表示为,,
∴按照此方法表示:,,,,
故答案为:,,,;
(2)解:∵,,目标C的实际位置是北偏西距观测站,目标F的实际位置是南偏西距观测站,
∴,
又∵,,,,
∴,,,,
∴目标A的实际位置为北偏东距观测站,目标B的实际位置为正北方向距观测站,目标D的实际位置为南偏西距观测站,目标E的实际位置为南偏东距观测站;
(3)解:∵目标G在东南方向距观测站处,目标H在南偏东距观测站处,
∴,,,,
∴,.
一、单选题
1.若轴上的点到轴的距离为5,则点的坐标为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】C
【分析】本题考查了坐标轴上的点的坐标特征,在轴上的点的纵坐标为.
根据坐标轴上的点的坐标特征即可得到答案.
【详解】解: 轴上的点到轴的距离为5,
点的横坐标为或,纵坐标为,
点的坐标为或,
故选:C .
2.第九届亚洲冬季运动会将在哈尔滨举行.如图是本届亚冬会的会徽,将其放在平面直角坐标系中,A,C两点的坐标分别为,点B的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了用坐标确定位置,和由点的位置得到点的坐标,先根据,两点的坐标建立好坐标系,即可确定点的坐标,依据已知点的坐标确定出坐标轴的位置是解题的关键.
【详解】解:,两点的坐标分别为,,
建立坐标系如图所示:
点的坐标为.
故选:A.
3.点所在的象限是( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】D
【分析】本题考查了判断点所在象限,根据第一象限的点的坐标特征为,第二象限的点的坐标特征为,第三象限的点的坐标特征为,第四象限的点的坐标特征为,判断即可得解,熟练掌握各象限点的坐标特征是关键.
【详解】解:点所在的象限是第四象限.
故选:D.
4.在平面直角坐标系中,点在第( )象限
A.一 B.二 C.三 D.四
【答案】B
【分析】本题考查了各象限内点的坐标的符号特征,根据各象限内点的坐标特征解答即可.
【详解】解:在平面直角坐标系中,,,
∴点在第二象限.
故选:B.
5.如图,从韩愈的《早春呈水部张十八员外》和刘禹锡的《浪淘沙·其一》中各选取一句放在平面直角坐标系中,“看”的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了坐标确定位置,熟练掌握点的坐标表示方法是解题的关键;
在平面直角坐标系中,横坐标表示点在x轴上对应的位置,纵坐标表示点在y轴上对应的位置,即可解答;
【详解】解:从图中可以看到,“看”字对应的横坐标是4,纵坐标是3,
所以“看”的坐标是.
故选:D.
6.下列说法不正确的是( )
A.点在第一象限
B.点到y轴的距离为
C.若中,则点P在x轴上
D.点一定在第二象限
【答案】C
【分析】本题考查了点的坐标特征,绝对值的非负性等知识,根据点在各象限的坐标符号特征,坐标轴上点的坐标特征,点到坐标轴的距离即可解答,掌握点的坐标特征是解题的关键.
【详解】解:A、点在第一象限,说法正确,故选项不符合题意;
B、点到y轴的距离为,说法正确,故选项不符合题意;
C、若中,则点在轴或轴上,故选项符合题意;
D、∵,,
∴点一定在第二象限,故选项不符合题意;
故选:C.
7.如图,在中,,点C的坐标为,点A的坐标为,则点B的坐标为 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查全等三角形的性质和判定、坐标与图形特点,本题能根据证明两三角形全等是关键,利用坐标与图形特点根据坐标写出线段的长,反之,能根据线段的长写出B的坐标,注意象限的符号问题.
由题意过A和B分别作于D,于E,利用已知条件可证明,再由全等三角形的性质和已知数据即可求出B点的坐标.
【详解】解:过A和B分别作于D,于E,
∵,
∴,,
∴,
在和中,
∴,
∴,
∵点C的坐标为,点A的坐标为,
∴,,,
∴,,
∴,
∴则B点的坐标是.
故选:D.
8.如图,在平面直角坐标系中,,点、分别在轴正半轴和轴正半轴上,且,,则等于( )
A.8 B.9 C.10 D.11
【答案】A
【分析】本题考查了全等三角形的性质和判定,坐标与图形性质,关键是推出和.过C作轴于M,轴于N,推出,证,推出,求出,代入求出即可.
【详解】解:过C作轴于M,轴于N,
∵,
∴,
∵,
在和中,
,
∴,
∴,
∴
.
故选:A.
9.将正整数按如图所示的规律排列下去,若有序实数对表示第排,从左到右第个数,如表示9,则表示2024的有序数对是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查数字的变化类,解答本题的关键是明确题意,发现数字的变化特点,写出表示2024的有序数对.
根据图中的数字,可以发现每排的数字个数和每排中数字的排列顺序,从而可以得到2024在第多少排,然后即可写出表示2024的有序数对,本题得以解决.
【详解】解:由图可知,
第一排1个数,
第二排2个数,数字从大到小排列,
第三排3个数,数字从小到大排列,
第四排4个数,数字从大到小排列,
…,
则前n排的数字共有:个数,
∵当时,,
当时,,
∴2024在第64排,
∵,
∴表示2024的有序数对是.
故选:C.
10.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,第一次从原点O运动到点,第二次运动到点,第三次运动到,…,按这样的运动规律,第2022次运动后,动点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】观察图象,结合动点P第一次从原点O运动到点P1(1,1),第二次运动到点P2(2,0),第三次运动到P3(3,﹣2),第四次运动到P4(4,0),第五运动到P5(5,2),第六次运动到P6(6,0),…,结合运动后的点的坐标特点,分别得出点P运动的纵坐标的规律,再根据循环规律可得答案.
【详解】解:观察图象,结合动点P第一次从原点O运动到点P1(1,1),第二次运动到点P2(2,0),第三次运动到P3(3,﹣2),第四次运动到P4(4,0),第五运动到P5(5,2),第六次运动到P6(6,0),…,结合运动后的点的坐标特点,
可知由图象可得纵坐标每6次运动组成一个循环:1,0,﹣2,0,2,0;
∵2022÷6=337,
∴经过第2022次运动后,动点P的纵坐标是0,
故选:D.
【点睛】本题考查了规律型点的坐标,数形结合并从图象中发现循环规律是解题的关键.
二、填空题
11.在平面直角坐标系中,点与点的距离的最小值为 .
【答案】2
【分析】本题考查了两点间的距离,根据两点间的距离公式进行求解即可.
【详解】解:∵,,
∴,
∵,
∴当时,最小为:
故答案为:2.
12.以方程组的解为坐标的点在平面直角坐标系中的第 象限.
【答案】一
【分析】此题主要考查二元一次方程组的求解,解题的关键是熟知直角坐标系中点的坐标特点.
先求出方程组的解,再根据直角坐标系的坐标特点即可求解.
【详解】解:
把代入可得,,
解得,,
把代入,
可得,,
点直角坐标系中的坐标是,
根据各象限的取值,位于第一象限,
故答案为:一.
13.如图,在平面直角坐标系中,已知,,过点作轴的垂线,为直线上一动点,连接,则当 时,是等腰三角形.
【答案】4或5或6或16
【分析】本题主要查了等腰三角形的性质,勾股定理,利用分类讨论思想解答是解题的关键.分四种情况解答,即可求解.
【详解】解:∵,,
∴,
如图,过点P作轴于点C,则,,
当时,,
∴,
此时;
当时, ,
此时;
当时,
若为锐角三角形,,
此时;
若为钝角三角形,
在中,,
∴;
综上所述,当4或5或6或16时,是等腰三角形.
故答案为:4或5或6或16
14.如图,在平面直角坐标系中,,,点为轴负半轴上一动点,连接,过点作,且.连接,当取得最小值时,点的坐标为 .
【答案】
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,垂线段最短,坐标与图形,过点作轴于点,可证,得到,即得点在直线上运动,可知当垂直于这条直线时,最短,据此即可求出点的坐标,正确作出辅助线是解题的关键.
【详解】解:过点作轴于点,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴点在直线上运动,如图,
当垂直于这条直线时,最短,此时,
故答案为:.
15.点在y轴的右侧,且到x轴的距离是4,到y轴的距离是3,则点P的坐标为 .
【答案】或/或
【分析】本题主要考查了点的坐标,掌握熟记点到x轴的距离等于纵坐标绝对值的长度,到y轴的距离等于横坐标的绝对值是解题的关键.
根据点到x轴的距离等于纵坐标的绝对值,到y轴的距离等于横坐标的绝对值分情况解答即可.
【详解】解:∵点在y轴的右侧,到x轴的距离是4,到y轴的距离是3,
∴点P的横坐标为,纵坐标为或4,
∴点的坐标是或.
故答案为:或.
16.已知点,,且直线轴,则,两点间的距离为 .
【答案】7
【分析】本题考查了两点间的距离公式以及两条直线相交或平行问题,由直线轴结合点A、B的坐标,即可求出a值,从而可得出点A的坐标,再根据两点间的距离公式求出线段的长度即可.
【详解】解:∵直线轴,,,
∴,
解得:,
∴点,点,
∴线段.
即,两点间的距离为7.
故答案为:7.
17.如图,在平面直角坐标系中,已知是等腰直角三角形,,点在轴负半轴上,点在轴负半轴上.若点A的纵坐标始终为4,则点到直线的距离的最大值是 .
【答案】
【分析】本题主要考查了等腰直角三角形在坐标轴上的移动.熟练掌握等腰直角三角形性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,直角三角形边的大小关系,是解题的关键.
设直线为l,l交y轴于点E,点到直线的距离为,取点,连接交于点G,连接,证明, 结合,得,得,可得,结合,,得,得,可得,得,根据得最大值为.
【详解】解:设纵坐标始终为4的直线为l,l交y轴于点E,点到直线的距离为,取点,连接交于点G,连接,
则,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵轴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴最大值为.
故答案为.
三、解答题
18.如图平面直角坐标系中,的顶点坐标分别是,,.
(1)以x轴为对称轴,画出的对称图形;
(2)在x轴上找一点P使的值最小,直接写出P点的坐标.
【答案】(1)见解析
(2)P点的坐标为
【分析】本题考查了画轴对称图形,根据轴对称的性质求线段和的最值问题;
(1)根据轴对称的性质找到的对应点,顺次连接即可求解;
(2)连接,交轴于点,根据图形可得P点的坐标为.
【详解】(1)解:如图所示,即为所求;
(2)解:如图所示,连接,交轴于点,根据图形可得P点的坐标为
19.在平面直角坐标系中,已知点为第四象限内一点.
(1)点到轴的距离为,求点的坐标;
(2)我们把横、纵坐标都是整数的点称为整点.当点P是整点时,求整数取值的个数.
【答案】(1)点的坐标为
(2)个
【分析】本题考查了平面直角坐标系中点的坐标特征,解不等式组,熟练掌握相关知识点是解题的关键.
(1)根据题意得到,求出,计算即可得到答案;
(2)根据题意列不等式组,解不等式组得到,即可得到答案.
【详解】(1)解:点在第四象限,点到轴的距离为,
,
解得:,
,,
点的坐标为.
(2)解:点在第四象限,
,
解得,
整数有,两个,
当点是整点时,取值的个数是个.
20.如图,方格纸中每个小方格都是边长为1个单位的正方形,学校位置坐标为,图书馆位置坐标为,解答下列问题:
(1)在图中建立平面直角坐标系,并标出坐标原点O;
(2)若体育馆位置坐标为,在坐标系中标出点C,并连接,,,得到,求的面积.
【答案】(1)见解析
(2)9
【分析】本题考查平面直角坐标系,割补法求三角形的面积.
(1)点A和B的坐标确定原点O并建立平面直角坐标系即可;
(2)利用割补法计算即可.
【详解】(1)解:根据和,确定原点O并建立平面直角坐标系如图所示:
(2)解:如图,
.
21.如图①,在平面直角坐标系中,,且满足,过点C作轴于点B.
(1)求三角形的面积;
(2)如图②,若过点B作交y轴于点D,且,分别平分,求的度数;
(3)在y轴上是否存在点P,使得三角形和三角形的面积相等?若存在,求出P点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,或
【分析】(1)先依据非负数的性质可求得、的值,从而可得到点和点的坐标,接下来,再求得点的坐标,最后,依据三角形的面积公式求解即可;
(2)过作,首先依据平行线的性质可知,,接下来,依据平行公理的推理可得到,然后,依据平行线的性质可得到,,然后,依据角平分线的性质可得到,,最后,依据求解即可;
(3)分两种情况,当点在轴正半轴时和点在轴负半轴时,根据三角形面积相等进行计算即可.
【详解】(1)解: ,
,,
,,
,
,,,
的面积为;
(2)解:轴,,
,,,
过作,如图所示:
,
,
、分别平分、,
,,
;
(3)解:存在.理由如下:
当在轴正半轴上时,如图.
设点,分别过点作轴,轴,轴,交于点,则,,.
,
,
.
解得,即点的坐标为;
当在轴负半轴上时,如图作辅助线,
设点,则,,.
,
.
解得,即点的坐标为.
综上所述,点的坐标为或.
【点睛】本题主要考查的是三角形的综合应用,涉及到坐标与图形性质,平行线的性质,非负数的性质:偶次方与算术平方根,角平分线的性质,直角坐标系中求三角形的面积等知识,解题的关键是正确的作出辅助线,掌握割补法求面积.
22.如下图,在平面直角坐标系中,已知三点.若a,b,c满足关系式:.
(1)求a,b,c的值;
(2)求四边形的面积;
(3)是否存在点,使三角形的面积为四边形面积的2倍?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)9
(3)存在.点P的坐标为或
【分析】本题考查坐标与图形,利用数形结合的思想进行求解,是解题的关键:
(1)利用非负性进行求解即可;
(2)利用梯形的面积公式进行求解即可;
(3)根据三角形的面积公式列出方程进行求解即可.
【详解】(1)解:,
,
.
(2)由(1),得,
∴轴,
∴四边形为直角梯形,且,
∴四边形的面积.
(3)存在.
∵三角形的面积,
,
,
∴点P的坐标为或.
23.如图,一个点在的方格(每小格边长为1)上沿着网格线运动,规定:向上向右走均为正,向下向左走均为负,如果从A到B记为,从B到A记为,其中第一个数表示左右方向及运动的距离,第二个数表示上下方向及运动距离.
(1)填空:图中(____,____),(____,____);
(2)若这个点从A处去P处的行走路线依次为:,请在图中标出P的位置.
【答案】(1),;,
(2)答案见解析
【分析】本题主要考查了利用有序数对确定点的位置的方法,解题的关键是正确的理解从一个点到另一个点移动时,如何用有序数对表示.
(1)根据题中规定即可获得答案;
(2)结合题中规定,依次确定点,,及的位置,即可获得答案.
【详解】(1)解:由题中规定,向上向右走均为正,向下向左走均为负,则图中,;
故答案为:,;,;
(2)解:点P位置如图所示.
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第12讲 平面直角坐标系
课程标准
学习目标
平面直角坐标系的概念
1.理解平面直角坐标系以及横轴、纵轴、原点、坐标等概念,认识并能画出平面直角坐标系;
2.理解各象限内及坐标轴上点的坐标特征;
3.会用象限或坐标轴说明直角坐标系内点的位置,能根据点 的位置确定横、纵坐标的符号
知识点01 求平面直角坐标系内点的坐标
(1)平面直角坐标系的定义:在平面内画两条互相 的数轴,其中一条叫横轴(x轴),另一条叫纵轴(y轴),它们的交点O是这两条数轴的原点.通常,横轴向 为正方向,纵轴向上为正方向,这样建立的两条数轴构成了平面直角坐标系.
(2)建立了平面直角坐标系后,平面上的点与有序 一一对应.
【即学即练1】
如图,平面直角坐标系中有一只蚂蚁从图示位置爬到A点,则A点的坐标可能是( )
A. B. C. D.
【即学即练2】
一个长方形在平面直角坐标系中三个顶点的坐标为,,,则第四个顶点的坐标为( )
A. B. C. D.
【即学即练3】
若点到轴,轴的距离之和为13,求点的坐标.
知识点02 用“方位角十距离”的定位法确定位置
像北偏西60,南偏东60“这样的角称为方位角.
【即学即练1】
北京时间2024年5月20日11时6分,“郑州航空港号”卫星搭乘长征二号丁运载火箭发射升空,从这天起,星空中有了一颗以“郑州航空港”来命名的星星.下列表述,能确定郑州位置的是( )
A.河南省中北部 B.东经,北纬
C.嵩山东麓,黄河之滨 D.黄河中下游分界处
题型01 写出直角坐标系中点的坐标
【典例1】若点P在第二象限,且点P到x轴的距离为4,到y轴的距离为2,则点P的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式1】某数学兴趣小组的同学们,把6个形状、大小完全相同的长方形叠加成如图所示的三个上升的“L”图案,放入平面直角坐标系中,若点的坐标为,则点的坐标为 .
【变式2】如图,点的坐标为,点在轴上,把线段沿轴向右平移得到,若四边形的面积为,则点的坐标为 .
【变式3】如图,在平面直角坐标系中,Q是直线l上的一点,则点Q的坐标可能是 .(写出一个即可)
题型02 求点到坐标轴的距离
【典例1】在平面直角坐标系内有一点,若点位于第四象限,并且点到轴和轴的距离分别为,,则点的坐标是 .
【变式1】若点到两坐标轴的距离相等,则点P的坐标可能是( )
A. B. C. D.或
【变式2】已知点在第三象限,到轴距离为3,且横坐标与纵坐标的差为1,则点的坐标为 .
【变式3】点到轴的距离为3,则的值为( )
A.3 B. C. D.
题型03 坐标系中描点
【典例1】如图,已知点与坐标系原点重合,若点P在x轴上,且是等腰三角形,则点P的坐标最多有( )个.
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【变式1】在平面直角坐标系中,点的坐标是,点的坐标是,点是轴上一动点,要使为等腰三角形,那么符合要求的点的位置共有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【变式2】在如图所示的正方形网格中,每个小正方形的边长都是1,的顶点都在正方形网格的格点(网格线的交点)上.
(1)请在如图所示的网格平面内作出平面直角坐标系,使点A坐标为,点B坐标为;
(2)请作出关于y轴对称的;
(3)的面积为______;
【变式3】已知四边形的四个顶点分别是,,,.在直角坐标系中画出这个四边形,并求这个四边形的面积.
【变式4】根据如图所示的平面直角坐标系,完成以下任务:
(1)描出点,,,用线段顺次连接点,得到;
(2)画出关于轴对称的;
(3)画出关于x轴对称的.
题型04 判断点所在的象限
【典例1】点与点关于原点对称,则点所在的象限是( ).
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【变式1】下列说法正确的有( )
①x轴上的点,其纵坐标均为0
②当时,点在第四象限
③若,则点在第一象限
④坐标平面内的点与它的坐标一一对应
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【变式2】.已知,则点在第 象限。
【变式3】对于平面直角坐标系中的任意两点定义一种新的运算“*”:.若点在第二象限,点在第三象限,则在第 象限.
题型05 已知点所在的象限求参数
【典例1】若点在y轴上,则点P的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式1】已知点在x轴上,则点P的坐标是( )
A. B. C. D.
【变式2】已知平面直角坐标系上有一点位于第二象限,则m的值可能为( )
A. B.1 C. D.
题型06 用方向角和距离确定物体的位置
【典例1】小丽家在学校的北偏东方向上,距离学校处;小亮家在学校的正南方向上,距离学校处;而小林家在学校的东南方向上,距离学校处.小丽、小亮、小林他们是好朋友,请你建立一个适当的平面直角坐标系,并在坐标系上标出这三个好朋友的家所在的位置.
【变式1】如图所示的是小明家周边的简单地图,已知 ,,点C为的中点,请用方向与距离描述商场、学校、停车场、公园、小吃街相对于小明家的位置.
【变式2】如图是一个飞机场的雷达屏幕,每两个相邻圆之间的距离是10千米.
(1)飞机A在机场______偏______方向,距离是______千米;
(2)飞机B在机场______偏南______方向,距离是______千米;
(3)飞机C在机场南偏东,距离是50千米,请在平面上标出C的位置.
【变式3】如图,雷达探测器测得六个目标A,B,C,D,E,F出现,按照规定的目标表示方法,目标C,F的位置表示为,.
(1)按照此方法表示目标A,B,D,E的位置.A:_______;B:_______;D:_______;E:_______;
(2)若目标C的实际位置是北偏西距观测站,目标F的实际位置是南偏西距观测站,写出目标A,B,D,E的实际位置;
(3)若另有目标G在东南方向距观测站处,目标H在南偏东距观测站处,写出G,H的位置表示.
一、单选题
1.若轴上的点到轴的距离为5,则点的坐标为( )
A. B. C.或 D.或
2.第九届亚洲冬季运动会将在哈尔滨举行.如图是本届亚冬会的会徽,将其放在平面直角坐标系中,A,C两点的坐标分别为,点B的坐标为( )
A. B. C. D.
3.点所在的象限是( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
4.在平面直角坐标系中,点在第( )象限
A.一 B.二 C.三 D.四
5.如图,从韩愈的《早春呈水部张十八员外》和刘禹锡的《浪淘沙·其一》中各选取一句放在平面直角坐标系中,“看”的坐标是( )
A. B. C. D.
6.下列说法不正确的是( )
A.点在第一象限
B.点到y轴的距离为
C.若中,则点P在x轴上
D.点一定在第二象限
7.如图,在中,,点C的坐标为,点A的坐标为,则点B的坐标为 ( )
A. B. C. D.
8.如图,在平面直角坐标系中,,点、分别在轴正半轴和轴正半轴上,且,,则等于( )
A.8 B.9 C.10 D.11
9.将正整数按如图所示的规律排列下去,若有序实数对表示第排,从左到右第个数,如表示9,则表示2024的有序数对是( )
A. B. C. D.
10.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,第一次从原点O运动到点,第二次运动到点,第三次运动到,…,按这样的运动规律,第2022次运动后,动点的坐标是( )
A. B. C. D.
二、填空题
11.在平面直角坐标系中,点与点的距离的最小值为 .
12.以方程组的解为坐标的点在平面直角坐标系中的第 象限.
13.如图,在平面直角坐标系中,已知,,过点作轴的垂线,为直线上一动点,连接,则当 时,是等腰三角形.
14.如图,在平面直角坐标系中,,,点为轴负半轴上一动点,连接,过点作,且.连接,当取得最小值时,点的坐标为 .
15.点在y轴的右侧,且到x轴的距离是4,到y轴的距离是3,则点P的坐标为 .
16.已知点,,且直线轴,则,两点间的距离为 .
17.如图,在平面直角坐标系中,已知是等腰直角三角形,,点在轴负半轴上,点在轴负半轴上.若点A的纵坐标始终为4,则点到直线的距离的最大值是 .
三、解答题
18.如图平面直角坐标系中,的顶点坐标分别是,,.
(1)以x轴为对称轴,画出的对称图形;
(2)在x轴上找一点P使的值最小,直接写出P点的坐标.
19.在平面直角坐标系中,已知点为第四象限内一点.
(1)点到轴的距离为,求点的坐标;
(2)我们把横、纵坐标都是整数的点称为整点.当点P是整点时,求整数取值的个数.
20.如图,方格纸中每个小方格都是边长为1个单位的正方形,学校位置坐标为,图书馆位置坐标为,解答下列问题:
(1)在图中建立平面直角坐标系,并标出坐标原点O;
(2)若体育馆位置坐标为,在坐标系中标出点C,并连接,,,得到,求的面积.
21.如图①,在平面直角坐标系中,,且满足,过点C作轴于点B.
(1)求三角形的面积;
(2)如图②,若过点B作交y轴于点D,且,分别平分,求的度数;
(3)在y轴上是否存在点P,使得三角形和三角形的面积相等?若存在,求出P点的坐标;若不存在,请说明理由.
22.如下图,在平面直角坐标系中,已知三点.若a,b,c满足关系式:.
(1)求a,b,c的值;
(2)求四边形的面积;
(3)是否存在点,使三角形的面积为四边形面积的2倍?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
23.如图,一个点在的方格(每小格边长为1)上沿着网格线运动,规定:向上向右走均为正,向下向左走均为负,如果从A到B记为,从B到A记为,其中第一个数表示左右方向及运动的距离,第二个数表示上下方向及运动距离.
(1)填空:图中(____,____),(____,____);
(2)若这个点从A处去P处的行走路线依次为:,请在图中标出P的位置.
1 / 1
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