内容正文:
专题14 平面直角坐标系中的图形面积问题
内容导航——预习三步曲
第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
练题型 强知识:4大核心考点精准练
第二步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
1.基本图形面积公式:对于规则图形,如三角形、矩形、平行四边形等,直接运用其对应面积公式。例如三角形面积S =ah(a为底边长,h为高),矩形面积S = ab(a,b为相邻两边长),通过坐标计算出边长或底高来求解。
2.割补法与转化思想:当图形不规则时,通过添加辅助线将其分割成几个规则图形,分别计算面积后求和;或者补成一个大的规则图形,用大图形面积减去补上去的图形面积,将复杂图形转化为熟悉的基本图形进行面积计算。
【题型1 与面积有关的点的位置不定产生多解】
例题;(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.
1.(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.
2.(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.
3.(23-24八年级上·河南郑州·期中)如图,在平面直角坐标系中,的顶点为,,点D是x轴上一个动点,当的面积等于的面积时,点D的坐标为 .
【答案】或
【知识点】坐标与图形
【分析】本题考查三角形的面积,坐标与图形性质,关键是要分两种情况讨论.
求出的面积,当D在x轴正半轴上时,由三角形面积公式得到,因此,当D在x轴负半轴上时,同理求出,于是得到,,即可得到D的坐标.
【详解】解:根据题意可得:的面积,
设交x轴于M,
当D在x轴正半轴上时,
∵的面积的面积的面积的面积,
,
,
当D在x轴负半轴上时,
同理求出,
根据图象可得,
,,
∴的坐标是或,
故答案为:或.
【题型2 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.
3.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.
【题型3 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.
3.(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.
【题型4 与图形面积相关的点的存在性问题】
例题:(24-25七年级下·云南昆明·期中)在平面直角坐标系中,已知中,,,,点A、B分别在原点两侧,且A、B两点间的距离等于6个单位长度.
(1)求m的值;
(2)在y轴上是否存在点M,使的面积的面积,若存在,请求出符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,M的坐标是或
【知识点】解一元一次方程(一)——合并同类项与移项、坐标与图形综合
【分析】本题考查三角形的面积,坐标与图形的性质,两点间的距离公式,关键是要注意M的坐标有两种情况.
(1)由A、B的坐标,得到,求出;
(2)过C作于H,轴于G,由C的坐标得到,,求出,得到,设M的坐标是,得到,求出,即可得到M的坐标.
【详解】(1)解:,,A、B两点间的距离等于6个单位长度,
,
;
(2)解:过C作于H,轴于G,
的坐标是,
,,
,
,
设M的坐标是,
,
,
的坐标是或.
【变式训练】
1.(24-25七年级下·陕西榆林·期中)在平面直角坐标系中,三角形的位置如图所示,已知点,,,
(1)求出点的坐标;(提示:根据面积求)
(2)在轴上存在一点,使得三角形的面积是三角形的面积的3倍,请求出点的坐标.
【答案】(1)
(2)或
【知识点】坐标与图形综合
【分析】本题主要考查了点坐标与图形,熟练掌握三角形的面积关系是解题关键.
(1)先根据点的坐标可得,三角形的边上的高为,三角形的边上的高为2,再根据建立方程,解方程即可得;
(2)设点的坐标为,求出,,再利用三角形的面积公式建立方程,解方程即可得.
【详解】(1)解:∵,,,
∴,三角形的边上的高为,三角形的边上的高为2,
∵,
∴,
∴,
∴点的坐标为.
(2)解:由题意,可设点的坐标为,
∵,
∴,
∵,
∴三角形的边上的高为,
由(1)可知,,
∵三角形的面积是三角形的面积的3倍,
∴,
∴,
解得或,
∴点的坐标是或.
2.(24-25七年级下·天津·期中)如图,在长方形中,为平面直角坐标系的原点,点的坐标为,点的坐标为且,满足,点在第一象限内,点从原点出发,以每秒个单位长度的速度沿着的线路移动.
(1)则 ; ;点的坐标为 ;
(2)在移动过程中,当点移动秒时,求的面积;
(3)在()的条件下,坐标轴上是否存在点,使的面积与的面积相等,若存在,求点的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1),,
(2)
(3)存在,或或或
【知识点】绝对值非负性、几何问题(一元一次方程的应用)、写出直角坐标系中点的坐标
【分析】()根据非负数的性质可求出的值,进而根据长方形的性质可得出点的坐标;
()由题意可得,即得,再根据三角形面积公式计算即可求解;
()分两种情况,根据三角形面积公式列出方程解答即可求解;
本题考查了非负数的性质,坐标与图形,一元一次方程的几何应用,运用分类讨论思想解答是解题的关键.
【详解】(1)解:∵,
∴,,
∴,,
∴,,
∵四边形是长方形,
∴轴,轴,
∴,
故答案为:,,;
(2)解:当点移动秒时,移动的路程为,
∴,
∴,
∴;
(3)解:存在.
①当点在轴上时 ,设,则,
∵的面积与的面积相等,
∴,
解得,
∴或;
②当点在轴上时,设,则,
∵的面积与的面积相等,
∴,
解得,
∴或;
综上,存在或或或,使的面积与的面积相等.
3.(24-25七年级下·湖北宜昌·期中)如图1,平面直角坐标系中,为长方形,其中点B、D坐标分别为,且a、b满足,点C在x轴的正半轴上,且,连接.
(1)求A、C两点坐标;
(2)若一动点P从A出发,以1个单位/秒的速度沿向D点运动.
①如图2,连接,是否存在某一时刻t,使三角形的面积等于四边形面积的?若存在,求t的值并求此时点P的坐标;若不存在,请说明理由.
②如图3,当点P运动到上时,点P到x轴、y轴的距离分别为,若在线段上存在无数个点P,使(k为常数),求k的值.
【答案】(1),
(2)①存在,或;②
【知识点】坐标与图形综合、求点到坐标轴的距离、几何问题(一元一次方程的应用)、利用算术平方根的非负性解题
【分析】本题考查了坐标与图形,涉及算术平方根的非负性,解一元一次方程,三角形的面积问题,熟练掌握知识点是解题的关键.
(1)先根据算术平方根的平方的非负性求出,继而得到点坐标,再根据长方形的性质求解即可;
(2)①分两种情况讨论,用的代数式表示出图形的面积,再建立方程求解;
②连接,利用面积法得到,化简得到,则当点在线段上的任何位置时,均有成立,那么若在线段上存在无数个点P,使(k为常数)时,.
【详解】(1)解:∵,
∴,
解得:,
∴,
∴,
∵为长方形,,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:①存在,理由如下:
四边形的面积为:,
当点在上时,
∵三角形的面积等于四边形面积的,
∴,
由题意得,,
∴,
∴,
解得:,
∴;
当点在上时,如图:
∵三角形的面积等于四边形面积的,
∴,
由题意得,,
∴,
∴,
解得:,
∴,
综上所述:或;
②连接,
由题意得,,
∴,
∴,
∴当点在线段上的任何位置时,均有成立,
那么若在线段上存在无数个点P,使(k为常数)时,.
一、单选题
1.(24-25八年级上·甘肃张掖·期中)已知为坐标原点,关于轴对称,点、点,若在x轴上有一个点,满足的面积等于2,则点的坐标为( )
A.或 B.或
C.或 D.或
【答案】B
【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】本题主要考查了点到坐标轴的距离,图形结合是解题的关键.
根据点坐标,可知点到轴的距离,根据的面积等于2,即可得到点的坐标.
【详解】解:如图,
∵点坐标为,
∴点到轴的距离是2,
∵在轴上有一个点,满足的面积等于2,
∴,
∴,
∴点的坐标为或,
故选:B.
2.(24-25七年级下·黑龙江哈尔滨·阶段练习)已知和两点,且与坐标轴围成的三角形的面积等于20,则a的值为( )
A.2 B.2或 C.0或2 D.
【答案】B
【知识点】坐标与图形综合
【分析】本题考查了坐标与图形性质,根据三角形的面积结合列出关于a的含绝对值符号的一元一次方程是解题的关键.根据点A、B的坐标可找出、的长度,再根据三角形的面积公式结合即可得出关于a的含绝对值符号的一元一次方程,解之即可得出结论.
【详解】解:∵和,
∴在轴上,在轴上,且,,
∴,
即,
解得:或.
故选:B.
3.(24-25八年级下·安徽宿州·期中)在中,点A、B、C的坐标分别为和,当的周长最小时,此时的面积的值为( )
A.5 B.5.5 C.6 D.6.5
【答案】C
【知识点】坐标与图形变化——轴对称
【分析】本题考查了坐标与轴对称,根据的周长,且的值固定,得到当最小时,的周长最小,作点关于轴的对称点,连接,则与轴的交点即为点,利用分割法求出的面积即可.
【详解】解:∵的周长,点A、B、C的坐标分别为和,
∴点在轴上,的值为定值,
∴当最小时,的周长最小,
作点关于轴的对称点,连接,则与轴的交点即为点,如图,
∴,
∴的面积为:;
故选:C.
4.(23-24七年级下·江苏南通·期末)平面直角坐标系中,点,,,,点A在x轴正半轴上,线段与线段交于点D.若与面积相等,则点A到直线的距离是( )
A.4 B. C. D.3
【答案】B
【知识点】坐标与图形、与三角形的高有关的计算问题
【分析】本题考查平面直角坐标系中三角形面积的计算.画出相关图形,根据与面积相等,可得.进而可得点A到的距离.
【详解】解:作于点M.
∵,,
∴
∴
∵与面积相等,
∴.
即.
又
∴,即:.
解得:.
故选:B.
二、填空题
5.(24-25七年级下·全国·课后作业)已知点,点在轴上,三角形的面积是,则点的坐标为 .
【答案】或
【知识点】坐标与图形综合
【分析】本题考查了坐标与图形,根据题意得出,设点坐标为,进而根据三角形的面积公式列出方程,解方程,即可求解.
【详解】解:,
设点坐标为,由题意得.
,
①当点在轴的正半轴时,则;
②当点在轴的负半轴上时,则.
故答案为:或.
6.(24-25八年级上·辽宁锦州·期末)如图,在平面直角坐标系中,点的坐标为,点的坐标为,位于第二象限内的点的横坐标为,连接AB,BC,AC.若,那么的面积是 .
【答案】16
【知识点】全等三角形综合问题、坐标与图形综合
【分析】本题主要考查全等三角形的判定和性质,三角形的中线等分三角形的面积及平行线的性质,熟练运用三角形的中线等分三角形的面积是解答本题的关键.过点C作,则,先证明,得到,得到,再证明,得到,得到,继而可得,再结合题目条件,利用三角形面积公式求出,继而得解;
【详解】过点C作,则,
又,
又点的坐标为,点的坐标为,点的横坐标为
,
∴,
故答案为:16
7.(24-25八年级上·山东青岛·期中)在如图所示的直角坐标系中,四边形各个顶点的坐标分别是,,,,则这个四边形的面积是 .
【答案】31
【知识点】坐标与图形
【分析】本题主要考查了坐标与图形,过点B作轴,过点C作轴,过点D作轴,然后用大长方形的面积减去四周四个直角三角形的面积,得出答案即可.
【详解】解:过点B作轴,过点C作轴,过点D作轴,如图所示:
∵四边形各个顶点的坐标分别是,,,,
∴,,,,
∴,,,
,,,,,,
∴
.
故答案为:31.
8.(23-24七年级下·江西宜春·期中)如图所示,在长方形中,点O是平面直角坐标系的原点,B点坐标为,有一动点P从原点出发,以每秒1个单位长度的速度沿着的路线移动,到A点停止运动.在点P移动的过程中,当三角形的面积是8时,则P点运动的时间为 秒.
【答案】4或或14
【知识点】坐标与图形
【分析】本题主要考查了坐标与图形,先求出,再分当点P在上时,当点P在上时,当点P在上时,三种情况根据三角形面积公式列出方程求出点P的运动路程,进而求出运动时间即可.
【详解】解:∵在长方形中,点O是平面直角坐标系的原点,B点坐标为,
∴,
当点P在上时,
∵三角形的面积是8,
∴,即,
∴,
∴此时运动时间为4秒;
当点P在上时,
∵三角形的面积是8,
∴,即,
∴,
∴此时运动时间为秒;
当点P在上时,
∵三角形的面积是8,
∴,即,
∴,
∴此时运动时间为秒;
综上所述,P点运动的时间为4秒或秒或14秒,
故答案为:4或或14.
三、解答题
9.(24-25七年级下·广东东莞·期中)在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别为,,且a,b满足,已知点C的坐标为.
(1)求a,b的值;
(2)求三角形ABC的面积.
【答案】(1),
(2)5
【知识点】绝对值非负性、利用算术平方根的非负性解题、求点到坐标轴的距离
【分析】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,解题的关键是熟练掌握绝对值、算术平方根的非负性.
(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A、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,
,,
.
10.(24-25七年级下·江苏南通·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中.
(1)写出各顶点的坐标;
(2)求出的面积;
(3)点P为x轴上一动点,当与面积相等时,求点P的坐标.
【答案】(1),,
(2)7
(3)或
【知识点】写出直角坐标系中点的坐标、坐标与图形综合
【分析】本题主要考查了坐标与图形、求三角形面积等知识,解题关键是运用数形结合的思想分析问题.
(1)在平面直角坐标系中确定点的坐标,即可获得答案;
(2)利用割补法求出的面积;
(3)根据题意,可得,解得的值,即可获得答案.
【详解】(1)解:由图可知,,,;
(2);
(3)根据题意,可得,
解得,
∵P点在x轴上,
或.
11.(24-25八年级上·贵州黔东南·期中)如图所示,在平面直角坐标系中,.
(1)在图中作出关于y轴对称的,并写出的坐标;
(2)求的面积;
(3)在x轴上求作一点P,使的值最小(保留作图痕迹,不写作法)
【答案】(1)见解析,
(2)
(3)见解析
【知识点】最短路径问题、画轴对称图形、坐标与图形变化——轴对称
【分析】此题考查了轴对称作图、网格求三角形的面积、轴对称求最短路径等知识,准确作图是解题的关键.
(1)找到关于y轴对称的对应点,顺次连接即可得到,并写出A1,B1,C1的坐标即可;
(2)用长方形的面积减去周围直角三角形的面积即可;
(3)找到点关于轴的对称点,连接交轴于点,即为所求.
【详解】(1)解:如图所示,即为所求,.
(2).
(3)如图所示,点P即为所求.
12.(24-25七年级下·重庆·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,已知,将线段平移至,点D在x轴正半轴上,,且.连接,,,.
(1)直接写出点C的坐标为_______;点B的坐标为_______;
(2)当三角形的面积是三角形的面积的4倍时,求点D的坐标;
【答案】(1);
(2)或
【知识点】利用算术平方根的非负性解题、写出直角坐标系中点的坐标、坐标系中的平移
【分析】本题考查的是平移变换的性质,非负数的性质,掌握算术平方根和绝对值的非负性,灵活运用分情况讨论思想是解题的关键.
(1)根据非负数的性质求出a,b,得到点的坐标,根据平移的性质求出点B的坐标;
(2)分点在线段上,点在线段的延长线上两种情况,根据三角形的面积公式计算,得到答案;
【详解】(1)解:
解得,,
∴点的坐标为,
∵点的坐标为,
,,
∴点的坐标为,
故答案为:;;
(2)设点的坐标为,
∵的面积是的面积的4倍,即
①当点在线段上时,
则
解得,,
∴点的坐标为;
②当点在线段延长线上时,
则
解得,,
∴点的坐标为;
综上所述,点的坐标为或.
13.(24-25七年级下·天津西青·期末)如图1,在平面直角坐标系中,O为原点,已知,,且a,b满足关系式:,其中,连接,.
(1)填空:_______,_______,三角形的面积是_______;
(2)点C是x轴上一点,连接,延长与x轴相交于点D.
①如图2,当点C在x轴负半轴上,三角形的面积与三角形的面积相等时,求点C的坐标;
②若三角形的面积等于三角形面积的一半,三角形的面积等于,求点B,C,D的坐标.
【答案】(1)3,2,3
(2)① ②,或,
【知识点】乘方的应用、利用算术平方根的非负性解题、坐标与图形综合
【分析】本题考查坐标与图形,非负性,熟练掌握数形结合的思想,是解题的关键:
(1)非负性求出的值,面积公式求出三角形的面积即可;
(2)①根据面积公式求出的长,即可求出点C的坐标;②根据三角形的面积等于三角形面积的一半,求出的面积,再根据面积公式求出的长,进而求出点坐标,再根据三角形的面积等于三角形面积的一半,求出点坐标,然后根据三角形的面积等于,求出的长,进而求出点坐标.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴三角形的面积是;
(2)①由(1)知:三角形的面积是3,,
∴,
∴;
∴;
②∵三角形的面积等于三角形面积的一半,
∴,
∴,
∴,
∴;
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴或,
∴或.
14.(24-25七年级下·重庆·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,已知点,,且,点从点出发以每秒2个单位沿轴负方向运动.
(1)________,________;
(2)如图1,连接、交于点,则当点运动多少秒时,;
(3)如图2,点是轴负半轴上的一点,过点作轴的平行线,在直线上取两点、(点在点右侧),满足,.当点运动到某一位置时,四边形的面积有最大值,请直接写出面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)25
【知识点】利用算术平方根的非负性解题、坐标系中的平移、坐标与图形综合
【分析】本题主要考查图形与坐标及平移的性质,算术平方根,熟练掌握图形与坐标及平移的性质是解题的关键.
(1)根据算术平方根的非负性求解即可;
(2)连接,过B作于E,过A作轴于F,则,设C运动的时间为t秒时,,则,根据,可得,即可得解;
(3)平移至,则,,根据面积关系可得,当时,的面积最大,求出的面积的最大值即可得解.
【详解】(1)解:,
,
,
,
故答案为:;
(2)解:由(1)知:,,
连接,过B作于E,过A作轴于F,则,
,
,
设C运动的时间为t秒时,,则,
,
,
,
,
当点运动秒时,;
(3)解:平移至,则,,
,
当四边形的面积有最大时,的面积也最大,
当时,的面积最大,的面积的最大值为:,
四边形的面积的最大值为25.
15.(24-25七年级下·重庆·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,长方形的顶点分别在x轴、y轴上,轴,轴,点B的坐标为,且
(1)请直接写出点的坐标;
(2)若动点P从原点O出发,沿x轴以每秒2个长度单位的速度向右运动,在运动过程中形成的的面积是长方形面积的时,点P停止运动,求点P的运动时间;
(3)在(2)的条件下,点P停止运动后,在y轴上是否存在一点Q,连接,使的面积与长方形的面积相等?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,或
【知识点】利用算术平方根的非负性解题、几何问题(一元一次方程的应用)、写出直角坐标系中点的坐标
【分析】(1)由算术平方根的性质求出,,得出,,即可得出答案;
(2)设点的运动时间为,则,由面积关系得出,得出即可;
(3)由(2)得,①当点在点的上方时,由面积关系得出,求出,则,得出;②当点在点的下方时,由面积关系得出,求出,则,得出即可.
【详解】(1),
,,
,
,
轴,轴,
,,
;
(2)设点的运动时间为,则,如图1所示:
,,
,
,
解得:,
点的运动时间为;
(3)存在;理由如下:
由(2)得:,
①当点在点的上方时,如图2所示:
,
,
,
,
;
②当点在点的下方时,如图3所示:
,
,
,
,
;
综上所述,点的坐标为:或.
【点睛】本题是四边形综合题目,考查了矩形的性质、坐标与图形性质、三角形面积、算术平方根的性质等知识;本题综合性强,熟练掌握矩形的性质和面积关系是解题的关键.
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专题14 平面直角坐标系中的图形面积问题
内容导航——预习三步曲
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析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
练题型 强知识:4大核心考点精准练
第二步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
1.基本图形面积公式:对于规则图形,如三角形、矩形、平行四边形等,直接运用其对应面积公式。例如三角形面积S =ah(a为底边长,h为高),矩形面积S = ab(a,b为相邻两边长),通过坐标计算出边长或底高来求解。
2.割补法与转化思想:当图形不规则时,通过添加辅助线将其分割成几个规则图形,分别计算面积后求和;或者补成一个大的规则图形,用大图形面积减去补上去的图形面积,将复杂图形转化为熟悉的基本图形进行面积计算。
【题型1 与面积有关的点的位置不定产生多解】
例题;(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 .
1.(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 .
2.(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 .
3.(23-24八年级上·河南郑州·期中)如图,在平面直角坐标系中,的顶点为,,点D是x轴上一个动点,当的面积等于的面积时,点D的坐标为 .
【题型2 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.
3.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.
【题型3 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.
3.(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.
【题型4 与图形面积相关的点的存在性问题】
例题:(24-25七年级下·云南昆明·期中)在平面直角坐标系中,已知中,,,,点A、B分别在原点两侧,且A、B两点间的距离等于6个单位长度.
(1)求m的值;
(2)在y轴上是否存在点M,使的面积的面积,若存在,请求出符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【变式训练】
1.(24-25七年级下·陕西榆林·期中)在平面直角坐标系中,三角形的位置如图所示,已知点,,,
(1)求出点的坐标;(提示:根据面积求)
(2)在轴上存在一点,使得三角形的面积是三角形的面积的3倍,请求出点的坐标.
2.(24-25七年级下·天津·期中)如图,在长方形中,为平面直角坐标系的原点,点的坐标为,点的坐标为且,满足,点在第一象限内,点从原点出发,以每秒个单位长度的速度沿着的线路移动.
(1)则 ; ;点的坐标为 ;
(2)在移动过程中,当点移动秒时,求的面积;
(3)在()的条件下,坐标轴上是否存在点,使的面积与的面积相等,若存在,求点的坐标;若不存在,说明理由.
3.(24-25七年级下·湖北宜昌·期中)如图1,平面直角坐标系中,为长方形,其中点B、D坐标分别为,且a、b满足,点C在x轴的正半轴上,且,连接.
(1)求A、C两点坐标;
(2)若一动点P从A出发,以1个单位/秒的速度沿向D点运动.
①如图2,连接,是否存在某一时刻t,使三角形的面积等于四边形面积的?若存在,求t的值并求此时点P的坐标;若不存在,请说明理由.
②如图3,当点P运动到上时,点P到x轴、y轴的距离分别为,若在线段上存在无数个点P,使(k为常数),求k的值.
一、单选题
1.(24-25八年级上·甘肃张掖·期中)已知为坐标原点,关于轴对称,点、点,若在x轴上有一个点,满足的面积等于2,则点的坐标为( )
A.或 B.或
C.或 D.或
2.(24-25七年级下·黑龙江哈尔滨·阶段练习)已知和两点,且与坐标轴围成的三角形的面积等于20,则a的值为( )
A.2 B.2或 C.0或2 D.
3.(24-25八年级下·安徽宿州·期中)在中,点A、B、C的坐标分别为和,当的周长最小时,此时的面积的值为( )
A.5 B.5.5 C.6 D.6.5
4.(23-24七年级下·江苏南通·期末)平面直角坐标系中,点,,,,点A在x轴正半轴上,线段与线段交于点D.若与面积相等,则点A到直线的距离是( )
A.4 B. C. D.3
二、填空题
5.(24-25七年级下·全国·课后作业)已知点,点在轴上,三角形的面积是,则点的坐标为 .
6.(24-25八年级上·辽宁锦州·期末)如图,在平面直角坐标系中,点的坐标为,点的坐标为,位于第二象限内的点的横坐标为,连接AB,BC,AC.若,那么的面积是 .
7.(24-25八年级上·山东青岛·期中)在如图所示的直角坐标系中,四边形各个顶点的坐标分别是,,,,则这个四边形的面积是 .
8.(23-24七年级下·江西宜春·期中)如图所示,在长方形中,点O是平面直角坐标系的原点,B点坐标为,有一动点P从原点出发,以每秒1个单位长度的速度沿着的路线移动,到A点停止运动.在点P移动的过程中,当三角形的面积是8时,则P点运动的时间为 秒.
三、解答题
9.(24-25七年级下·广东东莞·期中)在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别为,,且a,b满足,已知点C的坐标为.
(1)求a,b的值;
(2)求三角形ABC的面积.
10.(24-25七年级下·江苏南通·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中.
(1)写出各顶点的坐标;
(2)求出的面积;
(3)点P为x轴上一动点,当与面积相等时,求点P的坐标.
11.(24-25八年级上·贵州黔东南·期中)如图所示,在平面直角坐标系中,.
(1)在图中作出关于y轴对称的,并写出的坐标;
(2)求的面积;
(3)在x轴上求作一点P,使的值最小(保留作图痕迹,不写作法)
12.(24-25七年级下·重庆·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,已知,将线段平移至,点D在x轴正半轴上,,且.连接,,,.
(1)直接写出点C的坐标为_______;点B的坐标为_______;
(2)当三角形的面积是三角形的面积的4倍时,求点D的坐标;
13.(24-25七年级下·天津西青·期末)如图1,在平面直角坐标系中,O为原点,已知,,且a,b满足关系式:,其中,连接,.
(1)填空:_______,_______,三角形的面积是_______;
(2)点C是x轴上一点,连接,延长与x轴相交于点D.
①如图2,当点C在x轴负半轴上,三角形的面积与三角形的面积相等时,求点C的坐标;
②若三角形的面积等于三角形面积的一半,三角形的面积等于,求点B,C,D的坐标.
14.(24-25七年级下·重庆·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,已知点,,且,点从点出发以每秒2个单位沿轴负方向运动.
(1)________,________;
(2)如图1,连接、交于点,则当点运动多少秒时,;
(3)如图2,点是轴负半轴上的一点,过点作轴的平行线,在直线上取两点、(点在点右侧),满足,.当点运动到某一位置时,四边形的面积有最大值,请直接写出面积的最大值.
15.(24-25七年级下·重庆·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,长方形的顶点分别在x轴、y轴上,轴,轴,点B的坐标为,且
(1)请直接写出点的坐标;
(2)若动点P从原点O出发,沿x轴以每秒2个长度单位的速度向右运动,在运动过程中形成的的面积是长方形面积的时,点P停止运动,求点P的运动时间;
(3)在(2)的条件下,点P停止运动后,在y轴上是否存在一点Q,连接,使的面积与长方形的面积相等?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
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