内容正文:
培优02 坐标平面内的图形变换、与动点问题(6大题型)
题型1 坐标平面内点坐标的平移
平移规律:左减右加(x坐标),上加下减(y坐标)。例如,点 (a,b)向右平移m个单位、向上平移n个单位后坐标为 (a+m,b+n)。注意反向平移时符号取反。
关键:明确平移方向与距离,直接应用坐标加减法则。
1.(24-25八年级下·四川成都·期中)在平面直角坐标系中,将点先向左平移2个单位长度,再向上平移4个单位长度得到点B,则点B的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了点在坐标系下的平移,掌握好点平移的计算方式是关键.根据坐标平移的规律,横坐标左减右加,纵坐标上加下减,将点A先向左平移2个单位,再向上平移4个单位,依次计算即可.
【详解】向左平移2个单位:横坐标减少2,
原横坐标为3,平移后横坐标为:;
向上平移4个单位:纵坐标增加4,
原纵坐标为,平移后纵坐标为:;
则平移后点B的坐标为,
故选:A.
2.(24-25七年级下·湖北武汉·期中)在平面直角坐标系中,点向左平移个单位长度,向上平移个单位长度后对应点,则点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】B
【分析】本题主要考查坐标平移规律;根据坐标平移规律,点向左平移时横坐标减少,向上平移时纵坐标增加.确定平移后的坐标,再根据各象限点的符号特征判断位置即可.
【详解】解:点向左平移4个单位,横坐标变为;
向上平移6个单位,纵坐标变为;
故点的坐标为.
在平面直角坐标系中,第二象限的点的横坐标为负,纵坐标为正,
因此点位于第二象限.
故选:B.
3.(24-25七年级下·广东潮州·期末)如图,若在棋盘上建立平面直角坐标系,使“帅”位于点,则将棋子“马”向上平移2个单位长度后的点的坐标是 .
【答案】
【分析】本题考查了坐标与图形变化-平移,坐标确定位置,根据题目的已知条件建立适当的平面直角坐标系是解题的关键.根据已知建立适当的平面直角坐标系,然后再根据点的平移规律,即可解答.
【详解】解:建立适当的平面直角坐标系如图所示:
棋子“马”位于点,
将棋子“马”向上平移2个单位长度后的点的坐标是,
故答案为:.
4.(24-25七年级下·山西吕梁·期末)随着3D打印技术的蓬勃兴起,我们正步入一个前所未有的便捷与创新并存的新时代,这项革命性的技术极大地丰富了我们的生活.如图,这是利用3D打印技术打印的“5G”字样的艺术字,若定位点A的坐标为,定位点B的坐标为,则打印喷头从点A先向右再向下移动至点B时,向右和向下移动的距离之和为 .
【答案】13
【分析】本题考查了平移的性质.根据平移的性质求解即可.
【详解】解:∵平移到点,
∴点A先向右8个单位,再向下移动5个单位至点B,
∴向右和向下移动的距离之和为,
故答案为:13.
5.(24-25八年级下·河北保定·期末)线段两端点的坐标分别为,,若将线段平移,使得点A的对应点为点C,点B的对应点为点D,点D的坐标为,则点C的坐标为 .
【答案】
【分析】本题考查了平面直角坐标系中图形平移的性质,解题的关键是通过已知对应点(B与D)确定平移向量,再利用平移向量计算未知对应点(C)的坐标.
计算B到D的横、纵坐标变化量(平移向量);用相同的变化量计算A平移后对应点C的坐标.
【详解】解:,点B的对应点为点,
变化规律是横坐标减2,纵坐标减1,
,
平移后点A的对应点C的坐标为
故答案为:
6.(24-25八年级上·江苏连云港·阶段练习)如图:,若将线段平移至,则的值为 .
【答案】2
【分析】本题考查了坐标与图形变化——平移,掌握平移中点的变化规律:横坐标右移加,左移减;纵坐标上移加,下移减是解决问题的关键.
根据点A和的坐标确定出横向平移规律,点B和的坐标确定出纵向平移规律,即可求出a、b的值,然后代入求解即可.
【详解】解:∵,,,,
∴平移规律为向右个单位,向上个单位,
∴,
∴.
故答案为:2.
7.(24-25七年级下·陕西榆林·期末)在平面直角坐标系中,点P的坐标为.
(1)若点P在过点且与y轴平行的直线上,求点P的坐标;
(2)将点P先向右平移2个单位,再向上平移3个单位后得到点M,若点M在第三象限,且点M到y轴的距离为7,求m的值.
【答案】(1)点P的坐标为
(2)
【分析】(1)因为点P在过点且与y轴平行的直线上,所以A、P两点的横坐标相同,令P点横坐标为,解得m值并代入纵坐标的代数式中,求值即可得到答案;
(2)根据题意用含m的代数式表示点M的坐标,根据点M的位置特征,解得m的值并代入点M的坐标中,即可得到答案.
本题考查了坐标与图形变化﹣平移,掌握平移中点的变化规律:横坐标右移加,左移减;纵坐标上移加,下移减是解题的关键.也考查了平面直角坐标系中各象限内点的坐标特征,平行于y轴的直线上点的坐标特征.
【详解】(1)解:∵P点在过点且与y轴平行的直线上,
∴,
解得,
∴,
∴点P的坐标为;
(2)由题意知,点M的坐标为,即,
∵点M在第三象限,且点M到y轴的距离为7,
∴,
解得.
8.(24-25七年级下·河南安阳·期末)平面直角坐标系中,为原点,点.
(1)如图①,三角形的面积为_____.
(2)如图②,将点B向右平移4个单位长度,再向上平移3个单位长度,得到对应点D.
①点D的坐标_____;按照这样的平移方式,直接写出A、C平移后对应点E、F的坐标分别为_____、_____;
②点是一动点,若三角形的面积等于三角形的面积,直接写出点坐标.
【答案】(1)3
(2)①;②点坐标或
【分析】本题考查平移变换,三角形的面积等知识,解题的关键是掌握平移的坐标变换规律“左减右加,上加下减”,属于中考常考题型.
(1)利用三角形面积公式求解即可;
(2)①利用平移变换的坐标变换规律求解即可;
②根据两三角形面积相等,构建方程求解即可.
【详解】(1)解: ,,,
,,,
,
的面积,
故答案为:3;
(2)解:①∵将点向右平移4个单位长度,再向上平移3个单位长度,得到对应点D.
∴点D的坐标为,即点,
同理:,,
∴点E的坐标为,点F的坐标为
故答案为:; ;.
②,,,
∴
∴
解得:或,
∴点坐标或.
题型2 坐标平面内的线段的平移问题
平移线段即平移端点:将线段两个端点按相同方向和距离平移,再连接新端点。若求平移后长度,因平移不改变长度,可直接用原长或距离公式验证。以线段平移为平台,可以涉及图形面积、角度之间关系的等问题,需要结合相关知识解答。
9.(24-25七年级下·陕西延安·期中)如图,在平面直角坐标系中,已知点,点,点,且,.
(1)点A的坐标为__________,点B的坐标为__________;
(2)将线段平移得到线段,点A的对应点是点C,求三角形的面积;
(3)在(2)的条件下,过点D作轴于点E,请问在射线上,是否存在点P,使得三角形的面积等于三角形面积的一半?如果存在,请求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
【答案】(1),.
(2)12
(3)存在,点
【分析】本题考查绝对值和平方根的性质、图形的平移、坐标与图形等知识,熟练掌握相关知识的运用,分类讨论是解答的关键.
(1)利用绝对值和算术平方根的性质求得a、b值即可;
(2)先由点A和其对应点C的坐标得到平移方式,进而得到点B对应点D的坐标,过点D作轴于点F,然后根据面积公式即可求解;
(3)设,三角形的面积为,则,然后分当时,当时,当时,当时四种情况分析即可.
【详解】(1)解:∵,,
∴,,
∵A在x轴负半轴,
∴,
∴,,
故答案为:,.
(2)解:点的对应点是点,
将线段先向右平移4个单位长度,再向下平移4个单位长度得到线段,
点对应点D坐标为.
如图-1,过点D作轴于点F,则,.
三角形的面积.
(3)解:存在,点.
设,三角形的面积为,三角形的面积为,则.
当时,如图-1,连接.
,,
.
不成立;
当时,,不成立;
当时,如图-2.
.
,.
.
,此时点P的坐标为.
当时,,不成立.
综上可知,点P的坐标为.
10.(24-25七年级下·湖北武汉·阶段练习)如图1,在平面直角坐标系中,点,,且实数、满足.
(1)直接写出A、B两点的坐标;
(2)如图1,为线段上一点,且,求点的坐标;
(3)如图2,将线段平移至,使点的对应点落在x轴上,点的对应点落在轴上,连接、,为线段上一点,为轴上一动点,若,求的值.
【答案】(1),
(2)
(3)或
【分析】(1)利用可得,解出、的值即可求出.
(2)如图,过点A作y轴的平行线,过点B作x轴的平行线,两线交于点H,过点H作于点G,过点C分别作于点M,于点N,连接,首先得到,求出,得到,,,由求出,进而求解即可;
(3)设与y交于K,连接,则,得出,因为,故,由代数求解即可.
【详解】(1),
,
,
,.
(2)如图,过点A作y轴的平行线,过点B作x轴的平行线,两线交于点H,过点H作于点G,过点C分别作于点M,于点N,连接
∴
∴
∵,
∴,
∴
∴,
∴
∵
∴,
∴
∴
∴;
(3)∵点,,由平移可得点,,
设与y交于K,
连接,则,
,
,
,
,
,
,
,
或.
【点睛】本题主要考查了坐标与图形综合,平方值和根号值的非负性、平面几何和坐标、平面直角坐标系中三角形面积求法、点的平移等知识,读懂题意,根据题意作出图形,数形结合转化为常见题型求解是解决问题的关键.
11.(24-25七年级下·湖北孝感·期末)如图1,在平面直角坐标系中,点在轴正半轴,到轴的距离为,点的坐标为,点在轴上点的右侧,且,过点作平行于轴的直线,点是直线上的一个动点.
(1)若点在第一象限,且到轴的距离为.
①则点的坐标为______;
②如图2,连接、、,平移线段,使点到点的位置、点到点的位置,则点的坐标为______.
(2)平移图2中的线段,点始终在直线上,设点的纵坐标为.
①在点运动的过程中,若线段与轴有一个交点,求点的纵坐标的取值范围;
②当三角形的面积等于时,求点的坐标.
【答案】(1)①;②
(2)①;②或
【分析】本题考查了平移的性质,三角形、梯形的面积公式及利用割补法求面积,掌握平移的性质是解本题的关键.
(1)①先确定出,进而求出,求出,即可求出答案;
②先判断出点A向右平移个单位,向上平移1个单位到点,即可求出答案;
(2)①找出当点平移到轴上时和当点平移到轴上时,的值,即可求出答案;
②分两种情况,由平移的性质,利用割补法,即可分别求出答案.
【详解】(1)解:①点A在轴正半轴,到轴的距离为,
,
,
点在轴上点A的右侧,且,
,
,
过点作平行于轴的直线,
点的横坐标为,
点在第一象限,且到轴的距离为,
点,
故答案为:;
②由平移得,点平移到点,
点A向右平移个单位,向上平移1个单位到点,
点向右平移个单位,向上平移1个单位到点,
,
,
故答案为:;
(2)解:由(1)知,,,
①当点平移到轴上时,点向下平移个单位,此时,
当点平移到轴上时,点向下平移2个单位,
点也向下平移2个单位,此时,
当线段与轴有一个交点时,点的纵坐标的取值范围是,
故答案为:;
②,
,
由(1)知,,
如备用图,当点在轴上方时,,
三角形的面积等于,,
,
解得,
点,
,
;
当点在轴下方时,,
如备用图2:过点作直线,于点,
三角形的面积等于,,,,
,
解得,
点,
,
,
即点或.
12.(24-25七年级下·河南许昌·期末)如图,在平面直角坐标系中,已知点A坐标为,点B坐标为,且.
(1) , ,点B的坐标为 .
(2)点C在第一象限内,轴,将线段进行适当的平移得到线段,点A的对应点为点D,点B的对应点为点C,连接.若的面积为16,求线段的长.
【答案】(1)3,,
(2)8
【分析】本题是几何变换综合题,主要考查了非负数的性质,坐标和图形的性质,三角形的面积,平移的性质等知识,熟练掌握平移的性质是解题的关键.
(1)由非负数的性质可求出,,则可得出答案;
(2)由(1)可知,由平移可知点B的对应点为点C,点B的纵坐标为,可得点D与点A的纵坐标之差为4,得点D到的距离为4,再结合三角形面积公式即可求解.
【详解】(1)解:∵,且,,
,,
,,
则点B的坐标为,
故答案为:3,,;
(2)由(1)可知,
∵轴,
∴点C纵坐标为3,
由平移可知点B的对应点为点C,
∵点B的纵坐标为,
∴点C与点B的纵坐标之差为,
∴点D与点A的纵坐标之差为4,
∵轴,
∴点D到的距离为4,
∵,
∴.
13.(24-25七年级下·黑龙江齐齐哈尔·期末)综合与探究:
如图,已知点满足.将线段先向上平移2个单位,再向右平移1个单位后得到线段,并连接
(1)点的坐标是 ,点的坐标是 ;
(2)点从点出发,以每秒1个单位的速度向上平移运动.设运动时间为秒,问:是否存在这样的,使得四边形的面积等于9?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由;
(3)在(2)的条件下,点从点出发的同时,点从点出发,以每秒2个单位的速度向左平移运动,设射线交轴于点.设运动时间为秒,直接写出的值.
【答案】(1);
(2)存在,3
(3)3
【分析】(1)利用绝对值与平方的非负性求出a,b的值,即可求解;
(2)由平移的性质可得点,点,,由面积关系可求解;
(3)分点N在线段上,点N在的延长线上两种情况讨论,由面积和差关系可求解.
【详解】(1)解:∵,,
,解得,
∴点A和点的坐标分别为;,
故答案为:;;
(2)解:存在.
过D作的延长线,垂足为H,如图所示:
∵点A和点的坐标分别为;,
∴,
∵将线段先向上平移2个单位,再向右平移1个单位后得到线段,
∴点C和点D的坐标分别为和,
∴,
设M点坐标为,连接,
∴,
∵,
∴,即,解得,
∴存在这样的,使得四边形的面积等于9;
(3)解:不变.
理由如下:
当点N在线段上时,如图所示,设运动时间为秒,,
过D作的延长线,垂足为H ,连接,
∵, ,
∴
=
=
,
当点N运动到线段的延长线上时,如图所示,设运动时间为秒,,连接,
,
综上可知,的值为.
【点睛】本题是考查了平移的性质,非负数性质,解二元一次方程组,坐标与图形的性质,三角形的面积公式等知识,利用分类讨论思想解决是本题的关键.
题型3 坐标平面内的三角形的平移问题
整体平移三个顶点:按平移向量移动每个顶点,保持相对位置不变。若求面积,因平移不改变形状,面积与原三角形相同,可用鞋带公式验证。
技巧:先标出平移后顶点,再连线成三角形,避免遗漏点。
14.(24-25七年级下·天津滨海新·期中)平面直角坐标系中,将三角形各点的纵坐标都减去,横坐标保持不变,所得图形与原图形相比( )
A.向上平移了3个单位 B.向下平移了3个单位
C.向右平移了3个单位 D.向左平移了3个单位
【答案】B
【分析】本题主要考查了坐标与图形变化—平移,根据坐标平移的规律,纵坐标的变化对应上下平移,减3则向下平移3个单位,据此可得答案.
【详解】解:将三角形各点的纵坐标都减去3,横坐标保持不变,相当于每个点的位置在竖直方向上减少了3.根据平移规律,纵坐标减少表示向下平移,因此所得图形与原图形相比向下平移了3个单位.
故选B.
15.(24-25七年级下·山西忻州·期末)如图,透明胶片上有一平行四边形,该平行四边形的一顶点的坐标为,另一顶点的坐标为,移动胶片,使顶点移动至点处,原来顶点移动至点处,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】此题考查了坐标与图形变化-平移,在平面直角坐标系中,图形的平移与图形上某点的平移相同.先由M到N判断平移的方式,再求点P的坐标.
【详解】解:∵点的坐标为,点的坐标为,
∴由M到N先向右平移3个单位,再向上平移2个单位,
∴由N到P先向右平移3个单位,再向上平移2个单位,
∴点的坐标为.
故选C.
16.(24-25七年级下·山东临沂·期末)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;
(2)若体育馆位置坐标为,请在坐标系中标出体育馆的位置;
(3)顺次连接学校、图书馆、体育馆,得到三角形,求三角形的面积.
(4)若三角形内部有一点,经过平移后的对应点的坐标为,且的对应点分别为,请说明三角形是如何由三角形平移得到(沿网格线平移).
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
(4)三角形是由三角形向右平移1个单位长度,向下平移2个单位得到的
【分析】本题主要考查了建立平面直角坐标系,平面直角坐标系内图形的平移,求三角形的面积,准确的建立直角坐标系是解题的关键.
(1)根据点的坐标特点建立直角坐标系即可;
(2)根据直角坐标系描出点;
(3)根据梯形的面积减去两个三角形的面积可得答案;
(4)根据坐标的变化得出图形的平移特征,可得答案.
【详解】(1)解:建立直角坐标系,如图所示;
(2)解:如图所示;
(3)解:如图所示:
三角形的面积为.
(4)解:∵点,经过平移后的对应点的坐标为,
∴三角形是由三角形向右平移1个单位长度,向下平移2个单位得到的.
17.(24-25七年级下·广东珠海·期末)如图,在平面直角坐标系中,三角形三个顶点的坐标分别是,,,三角形中任意一点,经平移后对应点为,将三角形作同样的平移得到三角形,点,,的对应点分别为,,.
(1)点的坐标为______;
(2)画出三角形;
写出三角形的面积______.
(3)若点在轴上且的面积为,则点的坐标为______.
【答案】(1);
(2)见解析;;
(3)或.
【分析】本题考查了坐标系中的平移、坐标与图形等知识,正确得出平移的方式是解题的关键.
(1)先根据点坐标得出图形的平移方式是先向左平移个单位,再向上平移个单位,进而得到答案;
(2)先画出,,平移后的对应点,,,再顺次连接即可;
把补充成一个的矩形,利用割补法求解即可;
(3)设点的坐标为,根据的面积为建立方程求解即可.
【详解】(1)解:三角形中任意一点,经平移后对应点为,
图形的平移方式是先向左平移个单位,再向上平移个单位,
点的坐标为,
点的横坐标为,纵坐标为,
点的坐标为;
故答案为:;
(2)解:如下图所示,三角形即为所求作,
解:如下图所示,把补充成一个的矩形,
;
故答案为:;
(3)解:设点的坐标为,
的面积为,,,
,
解得:或,
点的坐标为或,
故答案为:或.
18.(24-25七年级下·山东德州·期末)如图,在平面直角坐标系中,经过平移得到.
(1)分别写出点的坐标: , .并说明是由经过怎样的平移得到的.
(2)若点是内部一点,经过相同的平移后对应点的坐标为,求和的值.
【答案】(1),,是由先向右平移4个单位长度,再向下平移6个单位长度得到的
(2)
【分析】本题主要考查了平面直角坐标系中点的平移,熟练掌握平移规律,是解题的关键.
(1)根据图形写出点的坐标即可,根据点A向右平移4个单位长度,再向下平移6个单位长度得到点得出是由先向右平移4个单位长度,再向下平移6个单位长度得到的;
(2)根据点是内部一点,经过相同的平移后对应点的坐标为,列出方程,解方程即可.
【详解】(1)解:根据图形可知:,;
∵点A向右平移4个单位长度,再向下平移6个单位长度得到点,
∴是由先向右平移4个单位长度,再向下平移6个单位长度得到的;
(2)解:∵点是内部一点,经过相同的平移后对应点的坐标为,
∴,,
解得:.
题型4 坐标平面中的轴对称变化
对称轴决定坐标变换:
关于x轴对称: (a,b)→(a,−b);关于y轴对称: (a,b)→(−a,b);关于直线y=x对称:交换坐标 (a,b)→(b,a)。
关键:先确定对称轴,再按规则改变坐标符号或位置。
19.(24-25八年级上·辽宁大连·阶段练习)在平面直角坐标系中,点关于y轴的对称点是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了关于对称轴对称的点的坐标,根据关于y轴对称的点的坐标特征,横坐标互为相反数,纵坐标不变,直接得出答案.
【详解】解:在平面直角坐标系中,点关于y轴的对称点是,
故选:B.
20.(24-25八年级上·甘肃白银·阶段练习)已知与点关于x轴对称,则 .
【答案】0
【分析】根据关于x轴对称,横不变,纵坐标互为相反数,列式解答即可.
本题考查了x轴对称的特点,求代数式的值,熟练掌握对称是解题的关键.
【详解】解:与点关于x轴对称,
故,
解得,
故,
故答案为:0.
21.(22-23八年级上·江苏扬州·期末)若平面直角坐标系中的两点关于y轴对称,则的值是 .
【答案】2
【分析】本题考查了关于轴对称的点的坐标特征,熟练掌握关于坐标轴对称的点的坐标特征是解此类问题的关键,根据关于轴对称的两点的横坐标互为相反数,纵坐标相同,求得a、b的值即可求得答案.
【详解】解:点关于轴对称,,
,,
则的值是:,
故答案为:2.
22.(24-25八年级下·河北邯郸·期末)如图,正方形网格中,点A的坐标为,点B的坐标为,点C的坐标未知,图中已经画出y轴.
(1)在正方形网格中画出x轴,标出原点O,并直接写出点C的坐标;
(2)在平面直角坐标系中,画出关于x轴对称的.并直接写出的坐标.
【答案】(1)轴及原点O 见详解,
(2)见详解;,,
【分析】本题考查了平面直角坐标系,点的坐标,作轴对称图形;
(1)由点A的坐标为,确定原点,即可确定轴,写出的坐标,即可求解;
(2)作出,写出坐标,即可求解;
能根据已知点的坐标建立直角坐标系,会作轴对称图形是解题的关键.
【详解】(1)解:轴及原点O,如图,
;
(2)解:如图,
为所求作;
,,.
23.(24-25八年级上·浙江宁波·期中)在如图所示的正方形网格中,每个小正方形的边长为,格点三角形(顶点是网格线的交点的三角形)的顶点,的坐标分别为,.
(1)请在如图所示的网格平面内作出平面直角坐标系;
(2)请作出关于轴对称的;
(3)把先向右平移个单位,再向下平移个单位得到,写出点的坐标.
【答案】(1)图形见解析
(2)见解析
(3)
【分析】本题考查平面直角坐标系,图形平移的知识,解题的关键是掌握平面直角坐标系中图形平移的性质,进行解答,即可.
(1)根据,的坐标,,确定平面直角坐标系的原点,即可.
(2)由(1)平面直角坐标系可得点的坐标,根据点关于对称,纵坐标不变,横坐标变为相反数,得到点,,的坐标,依次连接,即可;
(3)根据平移的规律,左减右加,上加下减,即可.
【详解】(1)解:平面直角坐标系如图所示.
(2)解:∵点,,
∴关于轴对称的的坐标,,,,依次连接,
∴即为所求.
(3)解:∵,,,
∴先向右平移个单位,再向下平移个单位得到,
∴,
∴.
24.(24-25七年级上·山东淄博·阶段练习)如图所示,在平面直角坐标系中,已知,,.
(1)在平面直角坐标系中画出.
(2)点关于轴的对称点的坐标为__________,点关于轴的对称点的坐标为__________;
(3)在轴上找一点,使最大;
(4)在轴上找一点,使的周长最小,并求出周长;
(5)已知为轴上一点,若的面积为4,求点的坐标.
【答案】(1)见解析
(2),
(3)当点在同一条直线上时,最大,最大值为的长度,图见详解
(4)图见详解,的周长最小为
(5)点的坐标为或
【分析】本题主要考查了网格坐标系和几何图形,求关于坐标轴对称的点的坐标,利用三角形的三边关系确定最值,利用轴对称解决最短路径问题,勾股定理,根据三角形的面积确定点的坐标等知识点,解题的关键是熟练掌握以上性质.
(1)根据点的坐标确定图形即可;
(2)利用轴对称的性质即可求出点的坐标;
(3)利用三角形的三边关系即可确定点的位置和最值;
(4)利用轴对称的性质即可确定点的位置,并利用勾股定理求出三角形的周长;
(5)设,根据三角形的面积得,求解即可确定点的坐标.
【详解】(1)解:即为所求;
(2)解:点关于轴的对称点的坐标为,
点关于轴的对称点的坐标为,
故答案为:,;
(3)解:如图,延长交轴于一点,点即为所求;
当点不在同一条直线上时,三点构成三角形,根据三角形的三边关系,;
所以,当点在同一条直线上时,最大,最大值为的长度;
(4)解:如图,找点关于轴的对称点,连接交轴于一点,点即为所求;
此时,,
根据勾股定理得,,,
所以,的周长为;
(5)解:设,根据题意得,
,
解得,
即,
解得,或,
所以,点的坐标为或.
题型5 点坐标的规律探究
观察序号与坐标关系;若坐标呈周期性变化,可归纳通项公式或分组求解。
25.(2025七年级下·全国·专题练习)如图,在平面直角坐标系中,已知点,,,.现把一条长为个单位长度且没有弹性的细线(线的粗细忽略不计)的一端固定在点处,并按的规律紧绕在四边形的边上,则细线另一端所在位置的点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查规律型:点的坐标,解题的关键是理解题意,求出四边形的周长;
本题先求出四边形的周长为,再计算,得到余数为5,由此解题.
【详解】解:∵点,,,,
∴四边形的周长为,
∴,
∵,,
∴细线另一端所在位置的点在B点的下方3个单位的位置,即点;
故选:C
26.(24-25七年级上·陕西西安·阶段练习)一组正整数1,2,3,4,5…按下面的方法进行排列:
第1列
第2列
第3列
第4列
第5列
第6列
1
2
3
4
5
6
第1行
12
11
10
9
8
7
第2行
…
我们规定,正整数2的位置记为,正整数8的位置记为,问题:则正整数2024的位置可记为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了规律型:点的坐标.根据每行6个数,且奇数行从左往右依次增大1,偶数行从左往右依次减少1,据此可解决问题.
【详解】解: ,
∴所以数2024在第338行,第5列.
故其位置记作.
故选:C.
27.(24-25七年级下·四川绵阳·期末)如图,平面直角坐标系内,动点按图中箭头所示方向依次运动,第次从点运动到点,第二次运动到点,第次运动到点,按这样的运动规律,动点第次运动到的点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查点坐标的规律:解题的关键是找到点的横坐标和纵坐标的规律.
观察图形可知:每次运动为一个循环,点的纵坐标依次为、、,,并且每一个循环向右运动个单位,用可判断出第次运动时,点在第几个循环第几次运动中,进一步即可计算出坐标.
【详解】解:由题意得,动点的运动规律可以看作每运动四次为一个循环,点的纵坐标依次为、、,,每个循环向右运动个单位,
∵,
第次运动时,点在第次循环的第次运动上,
横坐标为,纵坐标为,
此时.
故选:A.
28.(24-25七年级下·广东湛江·期末)如图,在直角坐标系中,,,第一次将变换成,,;第二次将变换成,,,第三次将变换成,…,则的横坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查点的坐标变化规律,能根据所给点的坐标,发现点的横坐标依次增加2倍是解题的关键.依次求出点,,,…,的横坐标,发现规律即可解决问题.
【详解】解:由题知,
点B的横坐标为:,
点的横坐标为:,
点的横坐标为:,
…,
依次类推,点的横坐标为:;
当时,
点的横坐标为.
故选:D.
29.(24-25七年级下·甘肃定西·期末)如图,平面直角坐标系中有若干个横、纵坐标都是整数的点,其顺序按图中“”方向排列,即.根据这个规律,第2025个点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题是对点的坐标变化规律的考查,根据规律得出从第二个点开始,每3个点为一组求解是解题的关键,也是本题的难点.
从第二个点开始,每3个点为一组,第奇数组第一个点在y轴,第三个点在x轴,第二个点为相应的横坐表和纵坐标,第偶数组,第一个点在x轴,第三个点在y轴,第二个点为相应的横坐表和纵坐标,用,根据商的情况确定点的位置和坐标即可.
【详解】解:∵,
∴第2025个点是第675组的第二个点,
∴坐标为.
故选A.
30.(24-25七年级下·内蒙古通辽·期末)如图,小球起始时位于处,沿所示的方向击球,小球运动的轨迹如图所示.如果小球起始时位于处,仍按原来方向击球,小球第一次碰到球桌边时,小球的位置是,那么小球第2025次碰到球桌边时,小球的位置是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了坐标确定位置,解答本题的关键是明确题意,发现点的坐标位置的变化特点,利用数形结合的思想解答.
根据题意,可以画出相应的图形,然后即可发现点所在位置的变化特点,即可得到小球第2025次碰到球桌边时,小球的位置.
【详解】解:由图可得,
点第一次碰撞后的点的坐标为,
第二次碰撞后的点的坐标为,
第三次碰撞后的点的坐标为,
第四次碰撞后的点的坐标为,
第五次碰撞后的点的坐标为,
第六次碰撞后的点的坐标为,
…,
∵,
∴小球第2025次碰到球桌边时,小球的位置是.
故选:C.
31.(24-25八年级下·重庆九龙坡·期末)如图,在平面直角坐标系中,等腰直角三角形①沿轴正半轴滚动变换,①在滚动变换过程中,只改变边长,形状不变,点对应点,得到等腰直角三角形②,称①②为第一次滚动变换;第二次滚动变换后点对应点,得到等腰直角三角形③;第三次滚动变换后点对应点,得到等腰直角三角形④;第四次滚动变换后点对应点,得到等腰直角三角形⑤;……依此规律,则第2025个等腰直角三角形的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查的是勾股定理,等腰直角三角形的性质和面积,根据确定第1个等腰直角三角形(即等腰直角三角形①的面积,根据确定第2个等腰直角三角形(即等腰直角三角形②的面积,,同理,确定规律可得结论,确定各个等腰直角三角形的边长是本题的关键.
【详解】解:点,
第1个等腰直角三角形的面积,
,
第2个等腰直角三角形的腰长为,
第2个等腰直角三角形的面积,
,
第3个等腰直角三角形的腰长为,
第3个等腰直角三角形的面积,
则第2025个等腰直角三角形的面积是;
故选:B.
32.(24-25七年级下·山东德州·期末)如图,在平面直角坐标系中,动点从出发,向上运动1个单位长度到达点,分裂为两个点,分别沿,向左、右分别运动到点点,此时称动点完成第一次跳跃,再分别从C、D点出发,每个点重复上边的运动,到达点,此时称动点完成第二次跳跃,依此规律跳跃下去,动点完成第2025次跳跃时最左边点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了点的坐标规律探索,观察可知每完成一次跳跃,到达点的纵坐标增加2,到达最左边的点的横坐标减1,左右两个点的横坐标相差2,据此规律求解即可.
【详解】解:由题意可得:每完成一次跳跃,到达点的纵坐标增加2,到达最左边的点的横坐标减1,左右两个点的横坐标相差2,
∴动点A完成第2025次跳跃时,所到达点的纵坐标为,最左边的点的横坐标为:,
∴最左边的点的坐标为,
故选B.
33.(24-25八年级上·江苏淮安·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,点第1次向右跳动1个单位至点,紧接着第2次向上跳动1个单位至点,第3次向左跳动2个单位至点,第4次向上跳动1个单位至点,第5次又向右跳动3个单位至点,第6次向上跳动1个单位至点,…照此规律,的坐标是 .
【答案】
【分析】本题考查了点的坐标规律探求,找准规律是解题的关键.先求出前几个点的坐标,找出规律,再根据规律解答.
【详解】解:观察发现:,,,,,,,,……,
∴,,,(n为自然数),
∵,
∴,即;
故答案为:
34.(24-25八年级上·江苏连云港·阶段练习)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】
【分析】本题是平面直角坐标系下的规律探究题,除了研究动点变化的相关数据规律,还应该注意各个象限内点的坐标符号.点A坐标变化规律要分别从旋转次数与点A所在象限或坐标轴、点A到原点的距离与旋转次数的对应关系寻找,再求解.
【详解】解:由已知,点A每次旋转转动,则转动一周需转动8次,每次转动点A到原点的距离变为转动前的倍,
∵,
∴点在x轴的正半轴上,
则,
∴.
故答案为:.
35.(24-25八年级上·广东清远·期末)如图,已知正方形,顶点、、,规定“把正方形先沿x轴翻折,再向左平移1个单位”为一次变换,如此这样,连续经过2019次变换后,正方形的对角线交点M的坐标变为 .
【答案】
【分析】本题主要考查坐标系中图形轴对称和平移变换规律问题,解此题的关键在于熟练掌握平移与关于坐标轴对称的点的坐标特征.
先求得M点坐标,再根据题意列出经过变换后M点的坐标,然后发现规律即可得解.
【详解】解:∵正方形,,,
∴
∴经过1次变换后M点的坐标为,
经过2次变换后M点的坐标为,
经过3次变换后M点的坐标为,
······
经过n次变换后M点的坐标为,
则时,M点的坐标为.
故答案为:.
36.(24-25七年级下·黑龙江齐齐哈尔·期末)如图所示,平面直角坐标系中,轴负半轴有一点,点先向上平移1个单位至,接着又向右平移1个单位至点,然后再向上平移1个单位至点,向右平移1个单位至点,照此规律平移下去,点平移至点时,点的坐标为 .
【答案】
【分析】本题考查了坐标与图形的变化—平移,学会探究规律的方法是解题的关键.
根据题意得出前若干个点的坐标进而即可得到进而即可解答.
【详解】解:∵,,……,
∴,
∵,
∴
∴.
故答案为:.
37.(24-25七年级下·内蒙古巴彦淖尔·期末)如图,爱好编程的小明编了一个“步步高升”程序,已知点A在平面直角坐标系中按规律跳到.已知,,,,,,…以此类推,则的坐标为 .
【答案】
【分析】本题考查了坐标系中点的坐标规律,解题的关键是找到点的坐标变化规律,
根据已知点的坐标规律分别表示出偶数点和奇数点的坐标的规律,然后求得点的坐标即可.
【详解】解:观察偶数项的坐标规律,,可得,奇数项的横坐标为n,纵坐标为前一个偶数的纵坐标加2,
为偶数,
的坐标为,
故答案为:.
38.(24-25七年级下·黑龙江佳木斯·期末)探索规律:点,,,,…,按此规律,求:
(1)点的坐标;
(2)点的坐标(为正整数);
(3)若点到轴的距离为,求的值.
【答案】(1)
(2)点的坐标为
(3)
【分析】本题考查了点的坐标规律探究,求一个数的算术平方根,找到纵坐标是横坐标的平方,是解题的关键;
(1)根据规律直接写出点的坐标;
(2)根据纵坐标是横坐标的平方写出点的坐标;
(3)根据到轴的距离为纵坐标的绝对值,即可求解.
【详解】(1)解:点,,,,
∴
(2)解:依题意,点的坐标为
(3)解:由(2)可得
∴.
又∵为正整数,
∴
39.(24-25七年级下·河北邢台·期末)在平面直角坐标系中,对于点,给出如下定义:
点的“第I类变换”:将点向左平移2个单位长度,再向上平移1个单位长度;
点的“第II类变换”:将点向右平移1个单位长度,再向下平移3个单位长度.
(1)①已知点,对点进行1次“第类变换”后得到的点的坐标是_____;
②点为平面内一点,若对点进行1次“第II类变换”后得到点,则点的坐标是_____.
(2)已知点,若对点连续进行5次“第I类变换”,再连续进行4次“第II类变换”后得到点,求点的坐标(用含,的式子表示).
(3)已知点的坐标,对点进行“第类变换”和“第II类变换”共计20次后得到点,请问是否存在一种上述两类变换的组合,使得点恰好在轴上?如果存在,请求出此时点的坐标;如果不存在,请说明理由.
【答案】(1)①;②
(2)
(3)不存在,理由见解析
【分析】(1)①根据题目新定义再结合坐标平移特点得出结果即可;②根据题目新定义再结合坐标平移特点得出结果即可;
(2)对点连续进行5次“第I类变换”后,得到的点的坐标,再进行4次“第II类变换”后,得到的点的坐标是,化简即可;
(3)设点P经过m次“第I类变换”,经过n次“第II类变换,得到点Q的坐标为,根据题意得到,解出、为非负整数,即可得出结论.
【详解】(1)解:①点向左平移2个单位长度,得到;再向上平移1个单位长度得到;
∴点,对点进行1次“第类变换”后得到的点的坐标是;
故答案为:.
②点,向左平移1个单位长度得到,再向上平移3个单位长度得到;
∴对点进行1次“第II类变换”后得到点,则点的坐标;
故答案为:.
(2)解:对点连续进行5次“第I类变换”后,
得到的点的坐标是,化简得(,),
再进行4次“第II类变换”后,得到的点的坐标是,
化简得;
;
(3)解:不存在,
理由如下:,
设点P经过m次“第I类变换”,经过n次“第II类变换,
得到点Q的坐标为
点恰好在轴上,
,
解得,
、为非负整数,
不合题意舍去,
不存在一种上述两类变换的组合,使得点Q恰好在y轴上.
题型6 平面直角坐标系中的动点问题
分段分析动点轨迹:根据速度或时间t表示坐标(如 (2t,t+1)),结合几何条件(如到某点距离为定值)列方程求解。注意边界情况。
40.(24-25七年级下·湖北武汉·期中)如图,在平面直角坐标系中,,,且满足,将线段平移得线段,点对应点,点对应点,点的对应点在轴上,点的对应点在轴上.
(1)直接写出、、三点的坐标;
(2)如图,点是轴上的一个动点,当三角形面积是三角形的面积的一半时,求点的坐标;
(3)如图,若动点从点出发向左运动,同时动点从点出发向上运动,两个点的运动速度之比是:,运动过程中直线和交于点,若三角形的面积等于,求出点的坐标.
【答案】(1),,
(2)或
(3)或
【分析】(1)根据绝对值和算术平方根的非负性求出,,根据到向下平移的距离,求出点坐标即可;
(2)设交轴于,作轴于,根据的面积等于和梯形的面积和,求出点坐标,根据割补法,用点坐标表示出和的面积,然后代入数量关系求解即可;
(3)连接,假设点坐标,根据点位置分类讨论,根据不同的割补方法列出关于点坐标的二元一次方程组,求解点坐标即可.
【详解】(1)解:,
,,
,,
,,
平移到向下平移了,
到向下平移了,
;
(2)解:,,,
,
设交轴于,作轴于,如图:
设,
,
,
解得:,
,
设,
,,
,
当或时,,
解得:,
当时,,
解得:,
或;
(3)解:,
不在内,
设,
,运动速度之比是,
,
设,,
当在轴上方时,如图:
,
,
,
又,
,
解得:,,
;
当在轴下方时,作轴于,轴于,如图:
,
,
,
,
,
解得:,,
,
综上所述,点坐标为或.
【点睛】本题考查的是坐标与图形,平移的性质,动点问题与面积,合理利用割补法求三角形面积是本题解题的关键.
41.(24-25七年级下·陕西榆林·期末)如图,在平面直角坐标系中,,,将线段沿x轴向右平移12个单位长度得到线段,点P 为射线上一动点.
(1)点C 的坐标为_________,点D 的坐标为________;
(2)如图①,点M是线段上一点(不与点C,D重合),当点P 在线段上运动时(点P不与点D重合),连接之间有怎样的数量关系? 请说明理由;
(3)如图②,点N是y轴上任意一点,连接,若,三角形的面积等于三角形的面积,求点 P 的坐标.
【答案】(1),
(2)或,理由见解析
(3)或或
【分析】本题考查了平行线的判定和性质,坐标系中的几何面积关系,注意分类讨论是解题的关键.
(1)根据坐标平移的规律,即可解答;
(2)根据点P为射线上一动点,当点P在点D右边时,当点P在点D左边时,利用平行线的性质进行解答即可;
(3)根据点N在y轴正半轴或负半轴两种情况,再考虑点P在点A左边或者右边,利用的面积等于的面积列方程即可解答.
【详解】(1)解:由题意可得:,,将线段沿x轴向右平移12个单位长度得到线段,
∴,,
故答案为:,;
(2)解:当点P在点D右边时,如图,过点M作,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
即,
当点P在点D左边时,
同理可得,
∴,
即,
∴或;
(3)解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
①点P在点A右边,N在正半轴时,
可得,
设,则,
∴,
∴,
∴;
N在负半轴时,点C在的下方时,
可得,
设,
∴,
∴,
∴;
②点P在点D右边,点C在的上方时如图,连接,
可得,
设,
∴,
∴,
∴,
综上,P点的坐标为或或.
42.(24-25七年级下·湖北武汉·期末)如图,在平面直角坐标系中,点.且满足,
(1)直接写出点A,B,C的坐标;
(2)如图(1),是线段上一点,
①求x,y之间的关系;
②若点的坐标是,连接,且,求点的坐标;
(3)如图(2),过点作直线,已知是上的一点,且,直接写出的取值范围.
【答案】(1)
(2)①;②
(3)且
【分析】本题考查的坐标与图形综合题,
(1)根据平方、绝对值及算术平方根的非负性求出,即可解决;
(2)①根据得出结论即可;②连接,由,得出方程组,解出即可得出结论;
(3)根据求出,再分两种情况:当时,连接,当时,连接,过点作轴于,分别求出结论即可.
【详解】(1)解:,
,
,
;
(2)①由,得:
,
;
②连接,由,得:
,
化简得,,
联立方程组,
解得,
;
(3)解:且,理由如下:
,
,
解得:,
,
当时,如图,连接,若,
由,得:
,
解得:,
点在轴上,
当时,如图,连接,过点作轴于,若,
由,得:
,
解得:,
,又当时,点重合,不合题意,
且.
43.(24-25七年级下·福建龙岩·期末)在平面直角坐标系中,直线与x轴、y轴交于,点是直线上且不与A、B两点重合的动点.
(1)求三角形的面积;
(2)如图1,点D、点E分别是线段、x轴负半轴上的动点,过E作,连接.若,请探究与之间的数量关系;(可用含x的代数式表示,并说明理由)
(3)若三角形的面积不小于三角形的面积的2倍,求m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)且
【分析】(1)根据,得,,根据求解即可;
(2)过点D作,则,推出得,据此可得 ;
(3)分三种情况:①当点C在第一象限时,②当点在第二象限时,③ 当点C在第四象限时,分别得到的长,然后利用列出不等式求解,即可得到结果.
【详解】(1)解:∵,
∴,,
∴;
(2)解:如图1所示,过点D作,
则,
∴,
∴;
(3)解:分三种情况:
①当点C在第一象限时,作轴于点,则,如下图所示:
∴,
∴,
若,
则,
解这个不等式得,
又∵点在第一象限且不与、重合,则,
∴;
②当点在第二象限时,如下图所示,则,
∴,
∴,
若,
则,
解这个不等式得,
又∵点在第二象限且不与、重合,则,
∴不存在点,使得;
③ 当点C在第四象限时,则,
∴,
∴
若,
则,
解这个不等式得,
又∵点C在第四象限且不与A、B重合,则,
∴;
综上所述,若,的取值范围是且.
【点睛】本题考查了坐标与图形,平行线的性质、三角形内角和定理、三角形外角的性质等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,学会利用特殊点解决问题.
44.(24-25七年级下·广东云浮·期中)在平面直角坐标系中(单位长度为),已知点,,且.
(1) ______,________;
(2)如图,若点E是第一象限内一点,且轴,过点E作x轴的平行线a,与y轴交于点A,点P从点E处出发,以每秒的速度沿直线a向左移动,点Q从原点O同时出发,以每秒的速度沿x轴向右移动.
①经过几秒?
②若某一时刻以A、O、Q、P为顶点的四边形的面积是,求此时点P的坐标?
【答案】(1)4;6;
(2)①2秒或6秒;②点P的坐标为或
【分析】本题考查了坐标与图形性质,非负性的应用,平行线的判定与性质,梯形的面积,运用数形结合与方程思想是解题的关键.
(1)利用平方和绝对值的非负性,即可求出答案;
(2)①先求出点E的坐标为,设运动时间为t秒,然后分两种情况:当点P在y轴的右侧时,当点P在y轴的左侧时,根据列出方程,即可求解;
②设运动时间为t秒,然后分两种情况∶当点P在y轴的右侧时,当点P在y轴的左侧时,根据以A、O、Q、P为顶点的四边形的面积是列出方程,即可求解.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴;
故答案为:4;6;
(2)解:①由(1)得:,
∵轴,轴,
∴点E的坐标为,
设运动时间为t秒,
根据题意得:,
当点P在y轴的右侧时,,
∵,
∴,
解得:;
当点P在y轴的左侧时,,
∴,
解得:;
综上所述,经过2秒或6秒,;
②设运动时间为t秒,
根据题意得:,
当点P在y轴的右侧时,,,
∵以A、O、Q、P为顶点的四边形的面积是,
∴,
解得:,
此时点P的坐标为;
当点P在y轴的左侧时,,,
∴,
解得:,
此时点P的坐标为;
综上所述,点P的坐标为或.
45.(24-25七年级下·辽宁抚顺·期中)在数学活动课上,某小组研究了平面直角坐标系中的特殊线段的长度:在平面直角坐标系中有不重合的两点和点,当时,轴,且线段的长为;当时,则轴,且线段的长为.
【实践操作】
(1)若点,且轴,则的长为______;若点,轴,当时,则点Q的坐标为______;
【初步运用】
(2)点A的坐标为,将线段向上平移6个单位长度,得到线段,连接.
①如图,点M,N分别是线段上的动点(不与端点重合),点M从点O出发以每秒1个单位长度的速度向点C运动,点N从点B出发以每秒0.5个单位长度的速度向点A运动,若两点同时出发,运动的时间为t秒,当轴时,求t的值;
【问题解决】
②如图,若点M是x轴正半轴上的一个动点,且在的左侧,连接交于点D,当时,求的值.(说明:三角形记作的面积记作)
【答案】(1)3,或;(2)①,
【分析】本题考查坐标与图形,点坐标的特征,平移的性质,点到坐标轴的距离.
(1)根据题意列式计算即可;
(2)①由平移的性质得到,由题意得 ,根据轴,得到点的纵坐标相等,即,求解即可;②过点A作 轴于点 G,由题意,得 , 求出, 设点,由,求出;再根据,求出;最后利用即可求解.
【详解】解:(1)∵,轴,
∴;
∵,轴,
∴,
∵,
∴,即,
∴,
∴或;
(2)①如图,
∵点A的坐标为,将线段向上平移6个单位长度,得到线段,
∴,
由题意得 ,
∵轴,
∴点的纵坐标相等,
∴,
∴;
②过点A作 轴于点 G,
由题意,得 ,
∴,
设点,
∵,
;
∵,
∴,
∴,
∴;
∴.
46.(24-25七年级下·吉林·期末)在平面直角坐标系中,已知O为坐标原点,点.将点O先向上平移4个单位长度,得到对应点B,再将点B向右平移4个单位长度,得到对应点C,连接、.
(1)直接写出点B、C的坐标;
(2)连接,如图①,求三角形的面积;
(3)连接,如图②,点在y轴上,若三角形与三角形的面积相等,求m的值;
(4)如图③,过点C作轴于点E,P是射线上的一个动点(点P不与点C、E重合),连接、,直接写出、、之间的数量关系.
【答案】(1),
(2)8
(3)或.
(4)或
【分析】本题主要考查了坐标系中点的平移规律、三角形面积、平行线的性质等知识点,掌握分类讨论思想是解题的关键.
(1)根据平移的方式求出点的坐标;
(2)利用三角形面积公式求解即可;
(3)首先求出,,,然后根据三角形与三角形的面积相等得到,然后分情况讨论求解即可;
(4)如图所示,过点P作,根据题意分两种情况讨,然后分别利用平行线的性质求解即可.
【详解】(1)∵将点O先向上平移4个单位长度,得到对应点B,
∴
∵将点B向右平移4个单位长度,得到对应点C,
∴;
(2)∵,
∴,轴
∵
∴三角形的面积;
(3)∵,,
∴,,
∵三角形与三角形的面积相等
∴
∴
∴当时,,解得,不符合题意,应舍去;
∴当时,,解得,符合题意;
∴当时,,解得,符合题意;
综上所述,或.
(4)如图所示,过点P作,当点P在线段上时,
∵
∴
∵
∴
∴
∴;
如图所示,当点P在射线上时,
∵
∴
∵
∴
∴
∴;
综上所述,、、之间的数量关系为或.
47.(24-25七年级下·天津河东·期末)在平面直角坐标系中,已知,点,且满足;
(1)求的值;
(2)如图1求三角形的面积;
(3)若点P从点A出发在射线上运动(点P不与点A点B重合),设运动时间为t秒
①如图2连接,当动点P的速度为每秒3个单位时,请用含t的式子表示三角形的面积;
②如图3设与y轴交点为C,在点P运动的同时,点Q从点C出发,以每秒1个单位的速度沿y轴向下运动,连接,问:是否存在某一时刻t,使三角形的面积是三角形的面积的2倍,若存在,请直接写出t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),
(2)3
(3)①;②存在,或
【分析】(1)利用算术平方根和绝对值的非负性求解;
(2)根据即可求解;
(3)①如图,作于点H,先根据面积法计算出,再分点P在线段上和线段的延长线上两种情况,根据列代数式即可;②先用含t的式子表示出,再根据,结合①中结论,列方程求出t的值即可.
【详解】(1)解:,
,
解得;
(2)解:由(1)得,,
,
;
(3)解:①如图,作于点H,
则,
解得;
点P的速度为每秒3个单位,,
当时,点P在线段上,当点P在线段的延长线上,
当点P在线段上时,
,
当点P在线段的延长线上时,
,
,
综上可知;
②存在,t的值为或.
由题意知,,
,
当时,由得:,
解得,符合题意;
当时,由得:,
解得,符合题意;
综上可知,t的值为或.
【点睛】本题考查坐标与图形,非负数的性质,三角形面积公式,一元一次方程的应用,注意分情况讨论是解题的关键.
48.(24-25七年级下·云南昭通·期末)如图,已知点,且满足.将线段先向上平移5个单位,再向左平移1个单位后得到线段,连接.
(1)求、的值;
(2)点从点出发,以每秒1个单位的速度沿向上运动.设运动时间为秒,当为多少时,四边形的面积等于?
(3)在(2)的条件下,点从点出发的同时,点从点出发,以每秒个单位的速度沿轴向右运动,直线交轴于点.在运动过程中,三角形与三角形的面积之差是否会发生变化?请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)不会发生变化,理由见解析
【分析】本题考查了平面直角坐标系、平移的性质、一元一次方程的应用、图形的面积公式,熟练掌握相关知识点是解题的关键.
(1)根据完全平方式和绝对值的非负性得到,即可求解;
(2)根据平移的性质可得,再利用梯形的面积公式求出,推出点在线段上,再利用列出方程,求出的值即可;
(3)分①点在点左侧;②点在点的右侧两种情况讨论,再利用图形的面积公式即可解答.
【详解】(1)解:,
,
解得:;
(2)解:由(1)可知:,,
由平移的性质可得,
,
点在线段上,
由题意知,,
,
由题得:,
解得:,
当时,四边形的面积等于;
(3)解:不会发生变化,理由如下:
①当点在点左侧时,易知点在线段上.
如图所示:
则
;
②当点在点的右侧时,如图所示,连接.
则
;
∴由①②可得,在运动过程中三角形与三角形的面积之差不会发生变化.
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49.(24-25七年级下·山东临沂·期末)七年级某班有48名学生,所在教室有6行8列座位,用表示第行第列的座位,新学期准备调整座位.设某个学生原来的座位为,若调整后的座位为,则称该生作了平移,并称为该生的位置数.若某生的位置数为8,则的最小值为( )
A.10 B.14 C.15 D.25
【答案】A
【分析】本题考查了坐标确定位置,生活中平移现象,根据,且i、j都是整数,某生的位置数为8,可得出的最小值.
【详解】解:∵,
∴,
又∵,
∴,即,
∵,且i、j都是整数,
∴的最小值为10,
故选:A.
50.(2025·贵州遵义·一模)如图,在平面直角坐标系中,,直线轴且过点E,长为5的线段在直线l上移动(点D在点C左侧),则的最小值为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了坐标与图形变化—平移和轴对称,两点距离计算公式,将向右平移5个单位长度得到,作点A关于直线l的对称点F,连接,则,则,,进而可得当F、C、G三点共线时,有最小值,即此时有最小值,最小值为的长,利用两点距离计算公式求出的长即可得到答案.
【详解】解:如图所示,将向右平移5个单位长度得到,作点A关于直线l的对称点F,连接,则,
由平移的性质可得,
由轴对称的性质可得,
∴,
∵,
∴当F、C、G三点共线时,有最小值,即此时有最小值,最小值为的长,
∵,
∴,
∴的最小值为,
故答案为:.
51.(24-25七年级下·辽宁抚顺·期末)平面直角坐标系中,我们把横、纵坐标都是整数,且横、纵坐标之和大于0的点称为“和点”,将某“和点”平移,每次平移的方向取决于该点横、纵坐标之和除以3 所得的余数(当余数为0时,向右平移;当余数为1时,向上平移;当余数为2时,向左平移),每次平移1个单位长度.
例:“和点”按上述规则连续平移3次后,到达点.其平移过程如下:点横、纵坐标之和除以3所得的余数为0,向右平移1个单位长度得到点,点横、纵坐标之和除以3所得的余数为1,向上平移1个单位长度得到点,点横、纵坐标之和除以3所得的余数为2,向左平移1个单位长度得到点.若“和点”Q按上述规则连续平移2026次后, 到达点 ,则Q的坐标为 .
【答案】或
【分析】本题考查了点的坐标规律探索,根据已知:点横、纵坐标之和除以3所得的余数为1,继而向上平移1个单位得到,此时横、纵坐标之和除以3所得的余数为2,继而向左平移1个单位得到,此时横、纵坐标之和除以3所得的余数为1,又向上平移1个单位……,因此发现规律为若“和点”横、纵坐标之和除以所得的余数为时,先向右平移个单位,再按照向上、向左,向上、向左不断重复的规律平移;若“和点”Q按上述规则连续平移2026次后,到达点,则按照“和点”反向运动2026次即可,即向右,向下或者向下,向右,据此进行分析,即可作答.
【详解】解:依题意,可以分为两种情况:
①先向右个单位得到,
此时横、纵坐标之和除以所得的余数为,
应向右平移得到点,与到达点矛盾,不成立;
②先向下个单位得到,
即横、纵坐标之和除以所得的余数为,则应该向上平移个单位得到,故符合题意,
点先向下平移,再向右平移,当平移到第2025次时,共计向下平移了1013次,向右平移了1012次,
∴,,
此时坐标为,
设
当第一次向右平移个单位得,
∴,,
∴,
故;
则
即向右平移得,符合题意;
当第一次向左平移个单位得,
∴,,
∴,
故;
则
即向左平移个单位得,符合题意;
当第一次向上平移个单位得,
∴,,
∴,
故;
则
即向右平移个单位得,不符合题意;
故答案为:或.
52.(24-25七年级下·安徽淮南·期末)已知长方形在平面直角坐标系中,连接线段,,且交于点.
(1)如图1,边与轴平行,是轴的正半轴上一点,是轴的正半轴上一点,的平分线和的平分线交于点,若,求的度数;
(2)如图2,若长方形的三个顶点,,的坐标分别为,,.
①请直接写出点的坐标;
②若长方形以每秒1个单位的速度向下运动,设运动的时间为秒.是否存在某一时刻,使得三角形的面积等于长方形的面积的一半?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)的度数为
(2)①;②存在某一时刻,使得三角形的面积等于长方形面积的一半
【分析】本题考查了平行线的性质、平面直角坐标系中点的坐标、动点问题,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
(1)设,,过点作,则,根据平行线的性质解题;
(2)①由长方形的性质写出坐标;
②延长交轴于点,则,列出对应方程,进行求解.
【详解】(1)解:如图1,设,,
的平分线和的平分线交于点,
,,
,
,
,
,
过点作,则,
,
,
,
即的度数为;
(2)解:①∵,,,
∴,
由长方形的性质知,
∴;
②存在某一时刻,使得三角形的面积等于长方形面积的一半;理由如下:
,
∴长方形只在第一象限内移动,
如图2,延长交轴于点,则,
∵,,
∴,
由题意知,,,,
,
∵,
,
,
,
解得.
53.(24-25七年级下·北京·期末)在平面直角坐标系 中,给定(n为正整数)个不同的点 给出如下定义:记点称为这个点的n阶中点.例如,当时,点为的1阶中点, 已知点,,,.
(1)点A,B,C,D的2阶中点P的坐标是 ;
(2)点A,B,C,D中任意两点的1阶中点坐标共有 种可能的情况;
(3)在四边形的四条边上分别取点E,, ,, 点Q为E,F,G,H的2阶中点, 点R为A,B,C,D,E,F,G,H的3阶中点,
① 若点Q与点 R重合时,则点E的坐标为 ;b,d满足的关系式为 ;
② 若点E,F,H分别在线段,,上运动,请直接写出所有点 R组成的图形面积.
【答案】(1)
(2)5
(3)①, ②
【分析】本题考查新定义的运算,点的坐标,掌握新定义的运算法则是解题的关键.
(1)根据新定义运算法则计算解答;
(2)分别根据新定义运算法则计算,然后判断解答即可;
(3)①先判断点在边上,设点的作标为,然后根据新定义的运算法则列等式求出值,即可解题;
②根据新定义的运算法则求出点的坐标,然后根据点的位置求出组成的图形是平行四边形形,然后计算面积解答即可.
【详解】(1)解:,,
∴点A,B,C,D的2阶中点P的坐标是,
故答案为:;
(2)解:点A和B的1阶中点坐标为,即;
点A和C的1阶中点坐标为,即;
点A和D的1阶中点坐标为,即;
点B和C的1阶中点坐标为,即;
点B和D的1阶中点坐标为,即;
点C和D的1阶中点坐标为,即;
故答案为:;
(3)①解:设点E的坐标为,
则,,
解得,,
又∵E,, ,,
∴点G在边上,点F在边上,点H在上,
∴点E在上,
则点的坐标为,
∴,
故答案为:,;
②解:∵点E在上,
∴
点R的坐标为,即为,
∵,,,,
∴,,
∴点R构成的图形是长为,高为的平行四边形,
∴点R构成的图形的面积为.
54.(24-25七年级下·北京东城·期末)在平面直角坐标系中,对于点和长度为的线段给出如下定义:若线段平行于轴(或与轴重合),则将线段向下平移个单位长度,得到线段;若线段平行于轴(或与轴重合),则将线段向右平移个单位长度,得到线段.若点在以为顶点的正方形的边上,则称点是线段的“方田点”.
已知点的坐标为,点的坐标为.
(1)在这四个点中,___________是线段的“方田点”;
(2)点,若线段上存在线段的“方田点”,则的取值范围是___________;
(3)点,点是线段的“方田点”,将点向下平移个单位长度,得到点.若线段的“方田点”都是线段的“方田点”,直接写出的取值范围.
【答案】(1),
(2)
(3)或
【分析】本题考查了新定义、坐标与图形变化—平移、一元一次方程的应用,理解线段的“方田点”的定义,运用数形结合思想是解题的关键.
(1)由题意得,,轴,将线段向下平移2个单位长度得到线段,在坐标系中画出图形,再根据线段的“方田点”的定义即可得出结论;
(2)结合点和点的坐标可得,点在直线上,点在直线上,根据线段上存在线段的“方田点”,得到线段与正方形有交点,再结合图形对线段的位置进行分析即可求解;
(3)由题意得,,轴,将线段向右平移个单位长度得到线段;再根据题意分析出线段的“方田点”所在的区域,记此时的区域为区域,根据线段的“方田点”都是线段的“方田点”,得到正方形的边都落在区域,再结合图形对正方形的位置进行分析即可求解.
【详解】(1)解:∵点的坐标为,点的坐标为,
∴,轴,
由题意得,将线段向下平移2个单位长度得到线段,
∴,,
画图如下:
由图可知,点和是线段的“方田点”;
故答案为:,;
(2)解:∵点,
∴点在直线上,点在直线上,
∴线段介于直线和直线之间,
当点恰好落在点上,则,解得,
当点恰好落在点上,则,解得,
当点恰好落在线段上,则,
当点恰好落在线段上,则,
∴由图可得,当时,线段与正方形有交点,
∴若线段上存在线段的“方田点”,则的取值范围是;
故答案为:;
(3)解:∵点,
∴,轴,
由题意得,将线段向右平移个单位长度得到线段,
∴,,
∴线段的“方田点”在正方形的边上,
∵点是线段的“方田点”,
∴点在正方形的边上,
将正方形向下平移3个单位长度,得到正方形,
∵点向下平移个单位长度,得到点,
∴点落在正方形的边上,
将正方形和正方形分别向右平移3个单位长度,得到正方形和正方形,
由题意得,将线段向右平移3个单位长度得到线段,
∴点和点分别落在正方形和正方形的边上,
∴由图可得,线段的“方田点”组成正方形内部区域及边界,且不含正方形内部区域,记此时的区域为区域;
当点恰好落在点上,正方形的边都恰好落在区域,
∵,,
∴;
当点恰好落在点上,正方形的边都恰好落在区域,
∵,,
∴,,
解得:;
当点恰好落在点上,正方形的边都恰好落在区域,
∵,,
∴,,
解得:;
当点恰好落在点上,正方形的边都恰好落在区域,
∵,,
∴;
∴结合图形可得,若线段的“方田点”都是线段的“方田点”,则的取值范围为或.
55.(24-25七年级下·吉林·期末)如图,在平面直角坐标系中,点的坐标为,点的坐标为,点的坐标为,连接.动点在以每秒1个单位长度的速度从点出发,沿折线运动到点停止,连接.设点运动时间为秒.
(1) , .
(2)①当点在线段上时, .(用含的式子表示)
②当点在线段上时, .(用含的式子表示)
③当点在线段上时, .(用含的式子表示)
(3)当的面积等于3时,求的值.
(4)设点到直线的距离为,点到直线的距离为.
①当时, .(填“”,“”或“”)
②当时,直接写出的取值范围.
【答案】(1)
(2)①;②;③
(3)或或
(4)①;②或
【分析】本题主要考查平面直角坐标系中动点问题,涉及线段长度的计算、三角形面积公式以及点到直线距离的相关知识.对于每个小问,根据动点的不同位置,利用相应的几何关系和公式进行求解.关键在于根据动点的运动路径和时间,准确确定线段长度的表达式,并结合面积条件列出方程或不等式求解.
(1)根据平面直角坐标系中坐标与线段长度的关系求解即可;
(2)①当点在线段上时,根据路程速度时间求解即可;②当点在线段上时,点P在上的运动时间为,,由即可求解;③当点在线段上时,根据点点P在上的运动时间即可求解;
(3)分情况讨论,根据三角形的面积公式求解即可;
(4)①当时,直接根据三角形面积公式判断即可;②当时,,分情况讨论不同情况下t的取值范围.
【详解】(1)解:点的坐标为,点的坐标为,
点到轴的距离;点到轴的距离,
故答案为:;
(2)①当点在线段上时,
动点的速度为每秒个单位长度,运动时间为秒,
;
故答案为:.
②当点在线段上时,
点P从A到O运动的时间为速度秒,
,,
, ,
;
故答案为:.
③当点P在线段上时,
点P从A到O再到B运动的时间为速度秒,
点P在上的运动时间为,
();
故答案为:.
(3)当点P在线段上时(),
, ,,
,
解得;
当点P在线段上时(),
, ,,,
,
解得;
当点在线段上时(),
, ,,,
,
解得;
(4)①当时,
根据三角形面积公式(a为底,这里底都为),
,
;
故答案为:.
②当时,
,
当时,.
当点P在线段上时(),,由,解得,
;
当点P在线段上时(),,由,,,,所以;
当点在线段上时(),,由,,,,所以.
综上,t的取值范围是或.
56.(24-25七年级下·北京西城·阶段练习)在平面直角坐标系中,对于点,,令,,将称为点与点的特征值.对于图形和图形,若点为图形上的任意一点,点为图形上的任意一点,且点与点的特征值存在最大值,则将该最大值称为图形与图形的特征值.
(1)已知点.
①点与点的特征值为_______;
②已知点在轴上,若点与点的特征值为,则点的坐标为_______;
(2)已知点,将线段以每秒个单位的速度向左平移,经过秒后得到线段.
①已知点,,求点与线段的特征值的取值范围;
②已知面积为的正方形的对角线交点为,且该正方形至少有一条边与坐标轴平行,记该正方形与线段的特征值为,则的最小值为_________;
【答案】(1)①;②或
(2)①;②
【分析】本题考查了平面直角坐标系中新定义下的几何动点问题,绝对值的几何意义,平行线的性质和判定,三角形全等的判定和性质,理解题干中的新定义,灵活运用绝对值的几何意义是解题的关键.
(1)① 根据特征值的定义即可求;
② 根据特征值的定义即可求;
(2)① 线段经过秒后得到线段,.设点为线段上的任意一点, 点与的特征值为:,的最大值为点与线段的特征值.的几何意义为与点之间的距离,故在运动过程中,特征值的最小值是当线段的中点在时取得,而最大值是在线段的端点取得,可求得当,在端点时,特征值取得最大值,由此求得其取值范围;
② 先根据已知条件,得到正方形的边长为,当变化时,该正方形的中心在一三象限角平分线上运动,证明对于在正方形上(包含边和内部)的任意一点,横纵坐标差的绝对值,且在点和取得最大值,得到,设线段上任意一点为,点与点的特征值为:,的最大值为正方形与线段的特征值为.当线段运动时,把看成一个整体,则相当于在原来线段的基础上,点向左平移个单位,点向右平移个单位,即对应为端点,,经过时间,,,长度为的线段在轴上向左运动,的几何意义则是线段在轴上向左运动过程中,线段上点与原点的距离,当线段的中点位置在原点时,正方形与线段的特征值取得最小值.
【详解】(1)解:①∵.
∴,
∴点与点的特征值为,
故答案为:.
②设的坐标为,
∴,
∵点与点的特征值为,
∴,
解得:或,
∴点的坐标为或,
故答案为:或.
(2)①∵,将线段以每秒个单位的速度向左平移,经过秒后得到线段
∴,
设点为线段上的任意一点,
则 .
,
点与的特征值为:.
的最大值为点与线段的特征值.
,
,
.
当时,取得最大值6 .
点为线段上的任意一点,且的长度为2.
当点和点关于对称时,即.
此时取得最小值1.
点与线段的特征值的取值范围为:.
② 已知面积为2的正方形的对角线交点为,且该正方形至少有一条边与坐标轴平行,
正方形的边长为,当变化时,该正方形的中心在一三象限角平分线上运动,
作一三象限角平分线的平行线,当平行线在下方时,在直线上,且在正方形上(除点和点外,包含正方形的边和正方形内部)任取点,过分别作轴,轴垂线,连接,如图所示,
, ,
,,
又,
,
,
,
又在一三象限角平分线上,
,
,
同理可得,
,
当平行线在一三象限角平分线上方时,
同理可证,,
此时,
当点在线段上时,有,
当正方形上(除点和点外,包含正方形的边和正方形内部)任意一点,横纵坐标差的绝对值小于正方形边长,即,
当在点时,有,当在点时,有,
综上所述,对于在正方形上的任意一点,横纵坐标差的绝对值,且在点和取得最大值,在线段上时取得最小值0,即.
设线段上任意一点为,
则,,
点与点的特征值为:,
的最大值为正方形与线段的特征值为.
线段长度为2,当时,即线段还未开始运动时,此时在线段上,,而,
,
当线段运动时,把看成一个整体,则相当于在原来线段的基础上,点向左平移个单位,点向右平移个单位,即对应的端点,,经过时间,,,长度为的线段在轴上向左运动,如图所示,
的几何意义则是线段在轴上向左运动过程中,线段上点与原点的距离,在这个过程中,的最大值中的最小值,即正方形与线段的特征值的最小值,是当线段的中点位置在原点时,此时端点、与原点距离都为,
正方形与线段的特征值为最小值为.
故答案为:.
57.(24-25七年级下·江西南昌·阶段练习)如图,点B的坐标为,点A在y轴上,将三角形沿x轴正方向平移,平移后的图形为三角形,且点C的坐标是,且m,n满足.点P从点A出发,速度为每秒2个单位,运动时间为t秒.
(1)如图1,点C的坐标为 ,点E的坐标为 .
(2)如图2,在四边形中,点P沿移动,连接,当三角形的面积等于四边形面积的时,求点P的坐标;
(3)若点P沿射线方向运动,点F从点O出发沿y轴正方向运动,点F不与点A重合,速度为每秒个单位.当时,点F立即以原速返回至点O,此时点P、点F均停止运动.连接,分别在和内部作射线,使得,平分,直线交于点.直接写出、、的关系,并标注时间的范围.
【答案】(1),
(2)点P的坐标为或
(3)当时,;当时, ;当时,
【分析】根据绝对值的非负性和算术平方根的非负性,求出m、m的值;
根据题意得出,进而分当P在上时,当P在上时,根据三角形的面积建立方程,解方程,即可求解;
设、,当时,点F在上,P在上,,,,分别画出图形,根据平行线的性质,找出这三个角的关系,即可求解.
【详解】(1)解,,,
,,
,,
点B的坐标为,点C的坐标为,
点A的坐标为,
由平移的性质得,
,
点E的坐标为,
故答案为:,;
(2)解:,
四边形ABDC面积,
四边形ABDC面积的,
是由平移得到的,
,
轴,
所在直线的纵坐标为4,
当点P在AC上时,,
,
;
当点P在上时,,
此时的面积梯形的面积的面积的面积,
,
解得
综上所述:点P的坐标为或;
(3)解:设、,
速度为每秒个单位,,
①当时,点F在上,P在上,
如图所示,过点F,M分别作x轴的平行线,
,
,,
,
,
,
平分,
,
,
,,
,,
,
,
即;
②当时,如图,
,
,,
,
,
平分,
,
,
,,
,,
,
,
即;
③当时,如图所示
同理可得,
,
平分,
,
,
,,
,,
,
,
即;
综上,当时,;
当时,;
当时,
【点睛】本题考查了坐标与图形,算术平方根的非负性,平行线的性质与判定,分类讨论是解题的关键
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培优02 坐标平面内的图形变换、与动点问题(6大题型)
题型1 坐标平面内点坐标的平移
平移规律:左减右加(x坐标),上加下减(y坐标)。例如,点 (a,b)向右平移m个单位、向上平移n个单位后坐标为 (a+m,b+n)。注意反向平移时符号取反。
关键:明确平移方向与距离,直接应用坐标加减法则。
1.(24-25八年级下·四川成都·期中)在平面直角坐标系中,将点先向左平移2个单位长度,再向上平移4个单位长度得到点B,则点B的坐标是( )
A. B. C. D.
2.(24-25七年级下·湖北武汉·期中)在平面直角坐标系中,点向左平移个单位长度,向上平移个单位长度后对应点,则点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
3.(24-25七年级下·广东潮州·期末)如图,若在棋盘上建立平面直角坐标系,使“帅”位于点,则将棋子“马”向上平移2个单位长度后的点的坐标是 .
4.(24-25七年级下·山西吕梁·期末)随着3D打印技术的蓬勃兴起,我们正步入一个前所未有的便捷与创新并存的新时代,这项革命性的技术极大地丰富了我们的生活.如图,这是利用3D打印技术打印的“5G”字样的艺术字,若定位点A的坐标为,定位点B的坐标为,则打印喷头从点A先向右再向下移动至点B时,向右和向下移动的距离之和为 .
5.(24-25八年级下·河北保定·期末)线段两端点的坐标分别为,,若将线段平移,使得点A的对应点为点C,点B的对应点为点D,点D的坐标为,则点C的坐标为 .
6.(24-25八年级上·江苏连云港·阶段练习)如图:,若将线段平移至,则的值为 .
7.(24-25七年级下·陕西榆林·期末)在平面直角坐标系中,点P的坐标为.
(1)若点P在过点且与y轴平行的直线上,求点P的坐标;
(2)将点P先向右平移2个单位,再向上平移3个单位后得到点M,若点M在第三象限,且点M到y轴的距离为7,求m的值.
8.(24-25七年级下·河南安阳·期末)平面直角坐标系中,为原点,点.
(1)如图①,三角形的面积为_____.
(2)如图②,将点B向右平移4个单位长度,再向上平移3个单位长度,得到对应点D.
①点D的坐标_____;按照这样的平移方式,直接写出A、C平移后对应点E、F的坐标分别为_____、_____;
②点是一动点,若三角形的面积等于三角形的面积,直接写出点坐标.
题型2 坐标平面内的线段的平移问题
平移线段即平移端点:将线段两个端点按相同方向和距离平移,再连接新端点。若求平移后长度,因平移不改变长度,可直接用原长或距离公式验证。以线段平移为平台,可以涉及图形面积、角度之间关系的等问题,需要结合相关知识解答。
9.(24-25七年级下·陕西延安·期中)如图,在平面直角坐标系中,已知点,点,点,且,.
(1)点A的坐标为__________,点B的坐标为__________;
(2)将线段平移得到线段,点A的对应点是点C,求三角形的面积;
(3)在(2)的条件下,过点D作轴于点E,请问在射线上,是否存在点P,使得三角形的面积等于三角形面积的一半?如果存在,请求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
10.(24-25七年级下·湖北武汉·阶段练习)如图1,在平面直角坐标系中,点,,且实数、满足.
(1)直接写出A、B两点的坐标;
(2)如图1,为线段上一点,且,求点的坐标;
(3)如图2,将线段平移至,使点的对应点落在x轴上,点的对应点落在轴上,连接、,为线段上一点,为轴上一动点,若,求的值.
11.(24-25七年级下·湖北孝感·期末)如图1,在平面直角坐标系中,点在轴正半轴,到轴的距离为,点的坐标为,点在轴上点的右侧,且,过点作平行于轴的直线,点是直线上的一个动点.
(1)若点在第一象限,且到轴的距离为.
①则点的坐标为______;
②如图2,连接、、,平移线段,使点到点的位置、点到点的位置,则点的坐标为______.
(2)平移图2中的线段,点始终在直线上,设点的纵坐标为.
①在点运动的过程中,若线段与轴有一个交点,求点的纵坐标的取值范围;
②当三角形的面积等于时,求点的坐标.
12.(24-25七年级下·河南许昌·期末)如图,在平面直角坐标系中,已知点A坐标为,点B坐标为,且.
(1) , ,点B的坐标为 .
(2)点C在第一象限内,轴,将线段进行适当的平移得到线段,点A的对应点为点D,点B的对应点为点C,连接.若的面积为16,求线段的长.
13.(24-25七年级下·黑龙江齐齐哈尔·期末)综合与探究:
如图,已知点满足.将线段先向上平移2个单位,再向右平移1个单位后得到线段,并连接
(1)点的坐标是 ,点的坐标是 ;
(2)点从点出发,以每秒1个单位的速度向上平移运动.设运动时间为秒,问:是否存在这样的,使得四边形的面积等于9?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由;
(3)在(2)的条件下,点从点出发的同时,点从点出发,以每秒2个单位的速度向左平移运动,设射线交轴于点.设运动时间为秒,直接写出的值.
题型3 坐标平面内的三角形的平移问题
整体平移三个顶点:按平移向量移动每个顶点,保持相对位置不变。若求面积,因平移不改变形状,面积与原三角形相同,可用鞋带公式验证。
技巧:先标出平移后顶点,再连线成三角形,避免遗漏点。
14.(24-25七年级下·天津滨海新·期中)平面直角坐标系中,将三角形各点的纵坐标都减去,横坐标保持不变,所得图形与原图形相比( )
A.向上平移了3个单位 B.向下平移了3个单位
C.向右平移了3个单位 D.向左平移了3个单位
15.(24-25七年级下·山西忻州·期末)如图,透明胶片上有一平行四边形,该平行四边形的一顶点的坐标为,另一顶点的坐标为,移动胶片,使顶点移动至点处,原来顶点移动至点处,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
16.(24-25七年级下·山东临沂·期末)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;
(2)若体育馆位置坐标为,请在坐标系中标出体育馆的位置;
(3)顺次连接学校、图书馆、体育馆,得到三角形,求三角形的面积.
(4)若三角形内部有一点,经过平移后的对应点的坐标为,且的对应点分别为,请说明三角形是如何由三角形平移得到(沿网格线平移).
17.(24-25七年级下·广东珠海·期末)如图,在平面直角坐标系中,三角形三个顶点的坐标分别是,,,三角形中任意一点,经平移后对应点为,将三角形作同样的平移得到三角形,点,,的对应点分别为,,.
(1)点的坐标为______;
(2)画出三角形;
写出三角形的面积______.
(3)若点在轴上且的面积为,则点的坐标为______.
18.(24-25七年级下·山东德州·期末)如图,在平面直角坐标系中,经过平移得到.
(1)分别写出点的坐标: , .并说明是由经过怎样的平移得到的.
(2)若点是内部一点,经过相同的平移后对应点的坐标为,求和的值.
题型4 坐标平面中的轴对称变化
对称轴决定坐标变换:
关于x轴对称: (a,b)→(a,−b);关于y轴对称: (a,b)→(−a,b);关于直线y=x对称:交换坐标 (a,b)→(b,a)。
关键:先确定对称轴,再按规则改变坐标符号或位置。
19.(24-25八年级上·辽宁大连·阶段练习)在平面直角坐标系中,点关于y轴的对称点是( )
A. B. C. D.
20.(24-25八年级上·甘肃白银·阶段练习)已知与点关于x轴对称,则 .
21.(22-23八年级上·江苏扬州·期末)若平面直角坐标系中的两点关于y轴对称,则的值是 .
22.(24-25八年级下·河北邯郸·期末)如图,正方形网格中,点A的坐标为,点B的坐标为,点C的坐标未知,图中已经画出y轴.
(1)在正方形网格中画出x轴,标出原点O,并直接写出点C的坐标;
(2)在平面直角坐标系中,画出关于x轴对称的.并直接写出的坐标.
23.(24-25八年级上·浙江宁波·期中)在如图所示的正方形网格中,每个小正方形的边长为,格点三角形(顶点是网格线的交点的三角形)的顶点,的坐标分别为,.
(1)请在如图所示的网格平面内作出平面直角坐标系;
(2)请作出关于轴对称的;
(3)把先向右平移个单位,再向下平移个单位得到,写出点的坐标.
24.(24-25七年级上·山东淄博·阶段练习)如图所示,在平面直角坐标系中,已知,,.
(1)在平面直角坐标系中画出.
(2)点关于轴的对称点的坐标为__________,点关于轴的对称点的坐标为__________;
(3)在轴上找一点,使最大;
(4)在轴上找一点,使的周长最小,并求出周长;
(5)已知为轴上一点,若的面积为4,求点的坐标.
题型5 点坐标的规律探究
观察序号与坐标关系;若坐标呈周期性变化,可归纳通项公式或分组求解。
25.(2025七年级下·全国·专题练习)如图,在平面直角坐标系中,已知点,,,.现把一条长为个单位长度且没有弹性的细线(线的粗细忽略不计)的一端固定在点处,并按的规律紧绕在四边形的边上,则细线另一端所在位置的点的坐标是( )
A. B. C. D.
26.(24-25七年级上·陕西西安·阶段练习)一组正整数1,2,3,4,5…按下面的方法进行排列:
第1列
第2列
第3列
第4列
第5列
第6列
1
2
3
4
5
6
第1行
12
11
10
9
8
7
第2行
…
我们规定,正整数2的位置记为,正整数8的位置记为,问题:则正整数2024的位置可记为( )
A. B. C. D.
27.(24-25七年级下·四川绵阳·期末)如图,平面直角坐标系内,动点按图中箭头所示方向依次运动,第次从点运动到点,第二次运动到点,第次运动到点,按这样的运动规律,动点第次运动到的点的坐标是( )
A. B. C. D.
28.(24-25七年级下·广东湛江·期末)如图,在直角坐标系中,,,第一次将变换成,,;第二次将变换成,,,第三次将变换成,…,则的横坐标为( )
A. B. C. D.
29.(24-25七年级下·甘肃定西·期末)如图,平面直角坐标系中有若干个横、纵坐标都是整数的点,其顺序按图中“”方向排列,即.根据这个规律,第2025个点的坐标为( )
A. B. C. D.
30.(24-25七年级下·内蒙古通辽·期末)如图,小球起始时位于处,沿所示的方向击球,小球运动的轨迹如图所示.如果小球起始时位于处,仍按原来方向击球,小球第一次碰到球桌边时,小球的位置是,那么小球第2025次碰到球桌边时,小球的位置是( )
A. B. C. D.
31.(24-25八年级下·重庆九龙坡·期末)如图,在平面直角坐标系中,等腰直角三角形①沿轴正半轴滚动变换,①在滚动变换过程中,只改变边长,形状不变,点对应点,得到等腰直角三角形②,称①②为第一次滚动变换;第二次滚动变换后点对应点,得到等腰直角三角形③;第三次滚动变换后点对应点,得到等腰直角三角形④;第四次滚动变换后点对应点,得到等腰直角三角形⑤;……依此规律,则第2025个等腰直角三角形的面积是( )
A. B. C. D.
32.(24-25七年级下·山东德州·期末)如图,在平面直角坐标系中,动点从出发,向上运动1个单位长度到达点,分裂为两个点,分别沿,向左、右分别运动到点点,此时称动点完成第一次跳跃,再分别从C、D点出发,每个点重复上边的运动,到达点,此时称动点完成第二次跳跃,依此规律跳跃下去,动点完成第2025次跳跃时最左边点的坐标是( )
A. B. C. D.
33.(24-25八年级上·江苏淮安·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,点第1次向右跳动1个单位至点,紧接着第2次向上跳动1个单位至点,第3次向左跳动2个单位至点,第4次向上跳动1个单位至点,第5次又向右跳动3个单位至点,第6次向上跳动1个单位至点,…照此规律,的坐标是 .
34.(24-25八年级上·江苏连云港·阶段练习)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 。
35.(24-25八年级上·广东清远·期末)如图,已知正方形,顶点、、,规定“把正方形先沿x轴翻折,再向左平移1个单位”为一次变换,如此这样,连续经过2019次变换后,正方形的对角线交点M的坐标变为 .
36.(24-25七年级下·黑龙江齐齐哈尔·期末)如图所示,平面直角坐标系中,轴负半轴有一点,点先向上平移1个单位至,接着又向右平移1个单位至点,然后再向上平移1个单位至点,向右平移1个单位至点,照此规律平移下去,点平移至点时,点的坐标为 .
37.(24-25七年级下·内蒙古巴彦淖尔·期末)如图,爱好编程的小明编了一个“步步高升”程序,已知点A在平面直角坐标系中按规律跳到.已知,,,,,,…以此类推,则的坐标为 .
38.(24-25七年级下·黑龙江佳木斯·期末)探索规律:点,,,,…,按此规律,求:
(1)点的坐标;
(2)点的坐标(为正整数);
(3)若点到轴的距离为,求的值.
39.(24-25七年级下·河北邢台·期末)在平面直角坐标系中,对于点,给出如下定义:
点的“第I类变换”:将点向左平移2个单位长度,再向上平移1个单位长度;
点的“第II类变换”:将点向右平移1个单位长度,再向下平移3个单位长度.
(1)①已知点,对点进行1次“第类变换”后得到的点的坐标是_____;
②点为平面内一点,若对点进行1次“第II类变换”后得到点,则点的坐标是_____.
(2)已知点,若对点连续进行5次“第I类变换”,再连续进行4次“第II类变换”后得到点,求点的坐标(用含,的式子表示).
(3)已知点的坐标,对点进行“第类变换”和“第II类变换”共计20次后得到点,请问是否存在一种上述两类变换的组合,使得点恰好在轴上?如果存在,请求出此时点的坐标;如果不存在,请说明理由.
题型6 平面直角坐标系中的动点问题
分段分析动点轨迹:根据速度或时间t表示坐标(如 (2t,t+1)),结合几何条件(如到某点距离为定值)列方程求解。注意边界情况。
40.(24-25七年级下·湖北武汉·期中)如图,在平面直角坐标系中,,,且满足,将线段平移得线段,点对应点,点对应点,点的对应点在轴上,点的对应点在轴上.
(1)直接写出、、三点的坐标;
(2)如图,点是轴上的一个动点,当三角形面积是三角形的面积的一半时,求点的坐标;
(3)如图,若动点从点出发向左运动,同时动点从点出发向上运动,两个点的运动速度之比是:,运动过程中直线和交于点,若三角形的面积等于,求出点的坐标.
41.(24-25七年级下·陕西榆林·期末)如图,在平面直角坐标系中,,,将线段沿x轴向右平移12个单位长度得到线段,点P 为射线上一动点.
(1)点C 的坐标为_________,点D 的坐标为________;
(2)如图①,点M是线段上一点(不与点C,D重合),当点P 在线段上运动时(点P不与点D重合),连接之间有怎样的数量关系? 请说明理由;
(3)如图②,点N是y轴上任意一点,连接,若,三角形的面积等于三角形的面积,求点 P 的坐标.
42.(24-25七年级下·湖北武汉·期末)如图,在平面直角坐标系中,点.且满足,
(1)直接写出点A,B,C的坐标;
(2)如图(1),是线段上一点,
①求x,y之间的关系;
②若点的坐标是,连接,且,求点的坐标;
(3)如图(2),过点作直线,已知是上的一点,且,直接写出的取值范围.
43.(24-25七年级下·福建龙岩·期末)在平面直角坐标系中,直线与x轴、y轴交于,点是直线上且不与A、B两点重合的动点.
(1)求三角形的面积;
(2)如图1,点D、点E分别是线段、x轴负半轴上的动点,过E作,连接.若,请探究与之间的数量关系;(可用含x的代数式表示,并说明理由)
(3)若三角形的面积不小于三角形的面积的2倍,求m的取值范围.
44.(24-25七年级下·广东云浮·期中)在平面直角坐标系中(单位长度为),已知点,,且.
(1) ______,________;
(2)如图,若点E是第一象限内一点,且轴,过点E作x轴的平行线a,与y轴交于点A,点P从点E处出发,以每秒的速度沿直线a向左移动,点Q从原点O同时出发,以每秒的速度沿x轴向右移动.
①经过几秒?
②若某一时刻以A、O、Q、P为顶点的四边形的面积是,求此时点P的坐标?
45.(24-25七年级下·辽宁抚顺·期中)在数学活动课上,某小组研究了平面直角坐标系中的特殊线段的长度:在平面直角坐标系中有不重合的两点和点,当时,轴,且线段的长为;当时,则轴,且线段的长为.
【实践操作】
(1)若点,且轴,则的长为______;若点,轴,当时,则点Q的坐标为______;
【初步运用】
(2)点A的坐标为,将线段向上平移6个单位长度,得到线段,连接.
①如图,点M,N分别是线段上的动点(不与端点重合),点M从点O出发以每秒1个单位长度的速度向点C运动,点N从点B出发以每秒0.5个单位长度的速度向点A运动,若两点同时出发,运动的时间为t秒,当轴时,求t的值;
【问题解决】
②如图,若点M是x轴正半轴上的一个动点,且在的左侧,连接交于点D,当时,求的值.(说明:三角形记作的面积记作)
46.(24-25七年级下·吉林·期末)在平面直角坐标系中,已知O为坐标原点,点.将点O先向上平移4个单位长度,得到对应点B,再将点B向右平移4个单位长度,得到对应点C,连接、.
(1)直接写出点B、C的坐标;
(2)连接,如图①,求三角形的面积;
(3)连接,如图②,点在y轴上,若三角形与三角形的面积相等,求m的值;
(4)如图③,过点C作轴于点E,P是射线上的一个动点(点P不与点C、E重合),连接、,直接写出、、之间的数量关系.
47.(24-25七年级下·天津河东·期末)在平面直角坐标系中,已知,点,且满足;
(1)求的值;
(2)如图1求三角形的面积;
(3)若点P从点A出发在射线上运动(点P不与点A点B重合),设运动时间为t秒
①如图2连接,当动点P的速度为每秒3个单位时,请用含t的式子表示三角形的面积;
②如图3设与y轴交点为C,在点P运动的同时,点Q从点C出发,以每秒1个单位的速度沿y轴向下运动,连接,问:是否存在某一时刻t,使三角形的面积是三角形的面积的2倍,若存在,请直接写出t的值;若不存在,请说明理由.
48.(24-25七年级下·云南昭通·期末)如图,已知点,且满足.将线段先向上平移5个单位,再向左平移1个单位后得到线段,连接.
(1)求、的值;
(2)点从点出发,以每秒1个单位的速度沿向上运动.设运动时间为秒,当为多少时,四边形的面积等于?
(3)在(2)的条件下,点从点出发的同时,点从点出发,以每秒个单位的速度沿轴向右运动,直线交轴于点.在运动过程中,三角形与三角形的面积之差是否会发生变化?请说明理由.
培优综合练
49.(24-25七年级下·山东临沂·期末)七年级某班有48名学生,所在教室有6行8列座位,用表示第行第列的座位,新学期准备调整座位.设某个学生原来的座位为,若调整后的座位为,则称该生作了平移,并称为该生的位置数.若某生的位置数为8,则的最小值为( )
A.10 B.14 C.15 D.25
50.(2025·贵州遵义·一模)如图,在平面直角坐标系中,,直线轴且过点E,长为5的线段在直线l上移动(点D在点C左侧),则的最小值为 .
51.(24-25七年级下·辽宁抚顺·期末)平面直角坐标系中,我们把横、纵坐标都是整数,且横、纵坐标之和大于0的点称为“和点”,将某“和点”平移,每次平移的方向取决于该点横、纵坐标之和除以3 所得的余数(当余数为0时,向右平移;当余数为1时,向上平移;当余数为2时,向左平移),每次平移1个单位长度.
例:“和点”按上述规则连续平移3次后,到达点.其平移过程如下:点横、纵坐标之和除以3所得的余数为0,向右平移1个单位长度得到点,点横、纵坐标之和除以3所得的余数为1,向上平移1个单位长度得到点,点横、纵坐标之和除以3所得的余数为2,向左平移1个单位长度得到点.若“和点”Q按上述规则连续平移2026次后, 到达点 ,则Q的坐标为 .
52.(24-25七年级下·安徽淮南·期末)已知长方形在平面直角坐标系中,连接线段,,且交于点.
(1)如图1,边与轴平行,是轴的正半轴上一点,是轴的正半轴上一点,的平分线和的平分线交于点,若,求的度数;
(2)如图2,若长方形的三个顶点,,的坐标分别为,,.
①请直接写出点的坐标;
②若长方形以每秒1个单位的速度向下运动,设运动的时间为秒.是否存在某一时刻,使得三角形的面积等于长方形的面积的一半?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
53.(24-25七年级下·北京·期末)在平面直角坐标系 中,给定(n为正整数)个不同的点 给出如下定义:记点称为这个点的n阶中点.例如,当时,点为的1阶中点, 已知点,,,.
(1)点A,B,C,D的2阶中点P的坐标是 ;
(2)点A,B,C,D中任意两点的1阶中点坐标共有 种可能的情况;
(3)在四边形的四条边上分别取点E,, ,, 点Q为E,F,G,H的2阶中点, 点R为A,B,C,D,E,F,G,H的3阶中点,
① 若点Q与点 R重合时,则点E的坐标为 ;b,d满足的关系式为 ;
② 若点E,F,H分别在线段,,上运动,请直接写出所有点 R组成的图形面积.
54.(24-25七年级下·北京东城·期末)在平面直角坐标系中,对于点和长度为的线段给出如下定义:若线段平行于轴(或与轴重合),则将线段向下平移个单位长度,得到线段;若线段平行于轴(或与轴重合),则将线段向右平移个单位长度,得到线段.若点在以为顶点的正方形的边上,则称点是线段的“方田点”.
已知点的坐标为,点的坐标为.
(1)在这四个点中,___________是线段的“方田点”;
(2)点,若线段上存在线段的“方田点”,则的取值范围是___________;
(3)点,点是线段的“方田点”,将点向下平移个单位长度,得到点.若线段的“方田点”都是线段的“方田点”,直接写出的取值范围.
55.(24-25七年级下·吉林·期末)如图,在平面直角坐标系中,点的坐标为,点的坐标为,点的坐标为,连接.动点在以每秒1个单位长度的速度从点出发,沿折线运动到点停止,连接.设点运动时间为秒.
(1) , .
(2)①当点在线段上时, .(用含的式子表示)
②当点在线段上时, .(用含的式子表示)
③当点在线段上时, .(用含的式子表示)
(3)当的面积等于3时,求的值.
(4)设点到直线的距离为,点到直线的距离为.
①当时, .(填“”,“”或“”)
②当时,直接写出的取值范围.
56.(24-25七年级下·北京西城·阶段练习)在平面直角坐标系中,对于点,,令,,将称为点与点的特征值.对于图形和图形,若点为图形上的任意一点,点为图形上的任意一点,且点与点的特征值存在最大值,则将该最大值称为图形与图形的特征值.
(1)已知点.
①点与点的特征值为_______;
②已知点在轴上,若点与点的特征值为,则点的坐标为_______;
(2)已知点,将线段以每秒个单位的速度向左平移,经过秒后得到线段.
①已知点,,求点与线段的特征值的取值范围;
②已知面积为的正方形的对角线交点为,且该正方形至少有一条边与坐标轴平行,记该正方形与线段的特征值为,则的最小值为_________;
57.(24-25七年级下·江西南昌·阶段练习)如图,点B的坐标为,点A在y轴上,将三角形沿x轴正方向平移,平移后的图形为三角形,且点C的坐标是,且m,n满足.点P从点A出发,速度为每秒2个单位,运动时间为t秒.
(1)如图1,点C的坐标为 ,点E的坐标为 .
(2)如图2,在四边形中,点P沿移动,连接,当三角形的面积等于四边形面积的时,求点P的坐标;
(3)若点P沿射线方向运动,点F从点O出发沿y轴正方向运动,点F不与点A重合,速度为每秒个单位.当时,点F立即以原速返回至点O,此时点P、点F均停止运动.连接,分别在和内部作射线,使得,平分,直线交于点.直接写出、、的关系,并标注时间的范围.
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