内容正文:
专题04 图形与坐标(9知识&13题型&4方法清单)
【清单01】平面直角坐标系
在平面内画两条互相垂直且有公共原点的数轴,就组成了平面直角坐标系。
其中,水平的数轴叫做x轴或横轴,取向右为正方向;铅直的数轴叫做y轴或纵轴,取向上为正方向;两轴的交点O(即公共的原点)叫做直角坐标系的原点;建立了直角坐标系的平面,叫做坐标平面。
为了便于描述坐标平面内点的位置,把坐标平面被x轴和y轴分割而成的四个部分,分别叫做第一象限、第二象限、第三象限、第四象限。注意:x轴和y轴上的点,不属于任何象限。
【清单02】点的坐标的概念
点的坐标用(a,b)表示,其顺序是横坐标在前,纵坐标在后,中间有“,”分开,横、纵坐标的位置不能颠倒。平面内点的坐标是有序实数对,当时,(a,b)和(b,a)是两个不同点的坐标。
【清单03】各象限内点的坐标的特征
点P(x,y)在第一象限
点P(x,y)在第二象限
点P(x,y)在第三象限
点P(x,y)在第四象限
【清单04】坐标轴上的点的特征
点P(x,y)在x轴上,x为任意实数
点P(x,y)在y轴上,y为任意实数
点P(x,y)既在x轴上,又在y轴上x,y同时为零,即点P坐标为(0,0)
【清单05】两条坐标轴夹角平分线上点的坐标的特征
点P(x,y)在第一、三象限夹角平分线上x与y相等
点P(x,y)在第二、四象限夹角平分线上x与y互为相反数
【清单06】和坐标轴平行的直线上点的坐标的特征
位于平行于x轴的直线上的各点的纵坐标相同。
位于平行于y轴的直线上的各点的横坐标相同。
【清单07】关于x轴、y轴或远点对称的点的坐标的特征
点P与点p’关于x轴对称横坐标相等,纵坐标互为相反数
点P与点p’关于y轴对称纵坐标相等,横坐标互为相反数
点P与点p’关于原点对称横、纵坐标均互为相反数
【清单08】点到坐标轴及原点的距离
(1)点P(x,y)到x轴的距离等于
(2)点P(x,y)到y轴的距离等于
(3)点P(x,y)到原点的距离等于
【清单09】点的平移
点P(x,y)沿x轴向右(或向左)平移m个单位后对应点的坐标是(x±m,y);点P(x,y)沿y轴向上(或向下)平移n个单位后对应点的坐标是(x,y±n).
【题型一】用有序数对表示位置
【例1】(25-26八年级上·广东河源·期中)王伟坐在教室的第5列、第6排,他的位置用数对表示,李林坐在教室的第7列、第2排,他的位置用数对表示.张乐与李林在同一列,在王伟的前一排,张乐的位置用数对表示是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查用数对表示位置,读懂题意,掌握数对表示位置的规则是解决问题的关键.先理解题中数对表示位置的规则,再由张乐与李林在同一列,在王伟的前一排,确定张乐位置为第列、第排,即可确定答案.
【详解】解:李林坐在教室的第列,张乐与李林在同一列,则张乐在教室的第列;
王伟坐在教室的第排,张乐在王伟的前一排,则张乐在教室的第排;
张乐的位置用数对表示是第列、第排,
即张乐的位置用数对表示是,
故选:B.
【变式1-1】(25-26八年级上·安徽阜阳·期中)下列描述能确定具体位置的是( )
A.某教室第二排 B.合肥市长江中路
C.某电影院第排号座 D.北偏东
【答案】C
【分析】本题考查了坐标确定位置,根据坐标的定义,确定位置需要两个数据,据此对各选项分析判断利用排除法求解,理解确定坐标的两个数是解题的关键.
【详解】解:、某教室第二排,不能确定具体位置,原选项不符合题意;
、合肥市长江中路,不能确定具体位置,原选项不符合题意;
、某电影院第排号座,能确定具体位置,原选项符合题意;
、北偏东,不能确定具体位置,原选项不符合题意;
故选:.
【变式1-2】(25-26八年级上·广东深圳·期中)台风“桦加沙”破坏性极大,气象台为了预报台风,首先要确定台风中心位置.下列表述能确定台风“桦加沙”的中心位置的是( )
A.距深圳市 B.北纬,东经
C.离学府中学比较近 D.深圳市东偏南方向
【答案】B
【分析】本题考查了坐标确定位置,平面坐标系中的点与有序实数对一一对应,解题的关键是掌握确定一个点的位置需要两个条件,如经纬度坐标,而选项B提供了具体的纬度和经度,可以唯一确定位置;其他选项仅提供距离、模糊描述或方向,无法唯一确定点.
【详解】解:A、只给出距离,没有方向,所有以深圳市为圆心、为半径的圆上的点都满足,位置不唯一,故此选项错误,不符合题意;
B、给出具体的纬度和经度,这是一个坐标点,能唯一确定位置,故此选项正确,符合题意;
C、“比较近”是模糊描述,无法确定具体位置,故此选项错误,不符合题意;
D、只给出方向,没有距离,所有东偏南方向的点都满足,位置不唯一,故此选项错误,不符合题意;
故选:B.
【变式1-3】(25-26八年级上·广东梅州·期中)下列情形不能确定物体位置的是( )
A.802班5排5列 B.华一中路5号
C.北偏东 D.东经,北纬
【答案】C
【分析】本题考查了确定一个物体的位置,要用一个有序数对,即用两个数据;
选项A、B、D均能唯一确定一个点,而选项C只提供方向,缺少距离,无法确定具体位置.
【详解】解:∵ A、802班5排5列表示教室内的具体座位,能确定位置,故此选项不符合题意;
∵ B、华一中路5号表示具体地址,能确定位置,故此选项不符合题意;
∵ C、北偏东仅表示方向,无距离参考,不能确定位置,故此选项符合题意;
∵ D、东经,北纬表示地理坐标,能唯一确定位置,故此选项不符合题意;
故选:C.
【题型二】判断点所在的象限
【例2】(24-25八年级上·浙江·期末)下列各点中,位于第二象限的点是( )
A. B.) C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了各象限内点的坐标的符号特征,根据点所在象限的坐标特点解答即可.
【详解】解:A、在第一象限,故本选项错误;
B、)在第四象限,故本选项错误;
C、在第二象限,故本选项正确.
D、在第三象限,故本选项错误;
故选:C.
【变式2-1】(23-24八年级上·浙江嘉兴·期末)下列各点中,在第二象限的点是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了点的坐标,掌握各象限点的坐标特征是解题的关键.点在第二象限的条件是:横坐标是负数,纵坐标是正数,以此进行判断即可.
【详解】解:因为第二象限的点的坐标是,符合此条件的只有.
故选:D.
【变式2-2】(22-23七年级下·山东临沂·期中)在平面直角坐标系中,下列各点在第二象限的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了直角坐标系中点的坐标特征,根据第二象限点的坐标特征:横坐标为负,纵坐标为正,进行判断.
【详解】解:第二象限的点横坐标小于,纵坐标大于,
点)的横坐标,纵坐标,满足条件,
故选:C.
【变式2-3】(24-25七年级下·北京·期末)在平面直角坐标系中,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】本题重点考查了各象限坐标符号特征,解题的关键是牢记各象限内点的坐标的符号,四个象限的符号特点分别是:第一象限、第二象限、第三象限、第四象限.
此题中,横坐标为负,纵坐标为正,可判断点在第二象限,即可求解.
【详解】解:在平面直角坐标系中,点,
横坐标为为负,纵坐标为为正,
故点在第二象限,
故选:B.
【题型三】已知点所在象限求参数
【例3】(25-26八年级上·浙江宁波·期中)若点在第二象限,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】A
【分析】本题考查象限内点的坐标符号特征,由点A在第二象限,得,,进而得,,故点B在第一象限.
【详解】解:∵点在第二象限,
∴,,
∴,,
∴点在第一象限,
故选:A.
【变式3-1】(25-26八年级上·浙江宁波·期中)点在第四象限,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了已知点所在象限求参数,根据点P在第四象限,则其横坐标为正,纵坐标为负,据此列出不等式组求解即可.
【详解】解:∵点在第四象限,
∴横坐标,纵坐标,
解得:,
解得:,即,
∴a的取值范围是,
故选B.
【变式3-2】(24-25八年级上·浙江金华·阶段练习)在平面直角坐标系中,若点在第四象限,则整数的值为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】D
【分析】本题考查了点的坐标及解一元一次不等式组,记住各象限内点的坐标的符号是解决的关键.
根据第四象限的点的横坐标大于0,纵坐标小于0,列出不等式组,然后求解即可.
【详解】解:∵点在第四象限,
∴,
解得
,
∴整数的值为2.
故选D.
【变式3-3】(24-25八年级上·浙江宁波·期中)已知点,分别根据下列条件求出点的坐标.
(1)点在轴上;
(2)若点在第二象限内且为正整数.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查的是平面直角坐标系内x轴上的点以及象限内的点的坐标特点,解不等式组,求不等式组的整数解,熟练掌握其特点并代入计算是解题的关键.
(1)根据轴上纵坐标为0求解;
(2)根据第二象限的点横坐标为负,纵坐标为正得到不等式组,求解并取正整数解,即可求解坐标.
【详解】(1)解:由题意得:,
∴,
∴,
∴;
(2)解:由题意得:,
解得:,
∵为正整数,
∴,
∴,
∴.
【题型四】构建平面直角坐标系
【例4】(25-26八年级上·山西运城·月考)借助如图所示的正方形习字格书写的汉字“善”端庄稳重、舒展美观.以点为坐标原点,所在直线为轴,所在直线为轴建立平面直角坐标系,已知点的坐标为,则“善”字的笔画“”下端所在的位置点的坐标为 .
【答案】
【分析】本题考查了点的坐标,掌握根据点的位置得到点的坐标是解题的关键.
根据点Q的坐标找到坐标原点,再根据点C的位置得到点的坐标.
【详解】解:根据题意,可知点N为坐标轴原点
点C的坐标为.
故答案为:.
【变式4-1】(25-26八年级上·四川成都·期中)嘉嘉和淇淇下棋,嘉嘉执圆形棋子,淇淇执方形棋子,如图,棋盘中心的圆形棋子的位置用表示,右下角的圆形棋子用表示,淇淇将第4枚方形棋子放入棋盘后,所有棋子构成的图形是轴对称图形,则淇淇放的方形棋子的位置是 .
【答案】
【分析】本题考查坐标与图形的性质,轴对称图形的定义,坐标位置的确定等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.
首先确定平面直角坐标系,再根据轴对称图形的定义,画出淇淇放的方形棋子的位置,即可解决问题.
【详解】解:平面直角坐标系如图所示:
则淇淇放的方形棋子的位置如图,坐标为,
故答案为:.
【变式4-2】(25-26八年级上·辽宁铁岭·月考)对于边长为的等边三角形,以为坐标原点,所在的直线为轴建立如图所示的平面直角坐标系,则点的坐标为 .
【答案】
【分析】本题考查了等边三角形的性质,勾股定理,坐标与图形,过点作于,由等边三角形的性质和勾股定理可得,,进而即可求解,掌握等边三角形的性质是解题的关键.
【详解】解:如图,过点作于,则,
∵是等边三角形,边长为,,
∴,,
∴,
∴点的坐标为,
故答案为:.
【题型五】写出点的坐标
【例5】(25-26七年级上·黑龙江绥化·期中)点A的坐标为,直线轴,且,则点B的坐标为( )
A. B.或
C. D.或
【答案】B
【分析】本题考查平行于y轴的直线的点的坐标特征,掌握“平行于y轴的直线上点的横坐标相同”.
由直线平行于y轴,可知点A与点B的横坐标相同,再根据,可求出点B的纵坐标.
【详解】解:∵直线轴,
∴点B的横坐标为,
又∵,
∴点A与点B的纵坐标距离为4,
∵点A的纵坐标为2,
∴点B的纵坐标为或,
故点B的坐标为或.
故选:B.
【变式5-1】(25-26八年级上·河南驻马店·期中)若点 , 轴, 且, 则点 H的坐标为( )
A. B.或
C. D.或
【答案】D
【分析】本题考查平行于坐标轴的线段上点的坐标特征,点的位置不确定时,分类讨论不同情况是正确解题的关键.
由于平行于x轴,故点H与点P的纵坐标相同;再根据,分点P在点H的左侧和右侧两种情况分别计算横坐标即可.
【详解】解:∵ 轴,
∴ 点H的纵坐标与点P的纵坐标相同,为,
又∵ ,
∴,
∴ 或,
∴ 点H的坐标为或,
故选:D.
【变式5-2】(25-26八年级上·河南平顶山·期中)如图,在长方形中,,,,则D的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了“长方形的性质”“平行于坐标轴的点坐标特征”,通过图形特征,找到点之间的坐标关系是解题关键.
由长方形的条件可知,,,再根据A,B,C三点的坐标特征,找到点D的坐标即可.
【详解】解:∵四边形是长方形,
∴,,
∵,,,
∴轴,轴,
∴轴,轴,
∴点D的横坐标等于点A的横坐标,点D的纵坐标等于点C的纵坐标,
∴.
故选: B.
【题型六】点的规律探究
【例6】(25-26八年级上·浙江宁波·期中)如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标是,以为斜边在y轴右侧作等腰直角,过点作x轴的垂线,垂足为,以为斜边在右侧以作等腰直角,再过点作x轴的垂线,垂足为,以为斜边在右侧作等腰直角……按此规律继续作下去,则点的纵坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了平面直角坐标系中点坐标的规律,等腰直角三角形的性质,,找出点坐标的规律变化是解题的关键.
根据点的纵坐标,等腰直角三角形的性质,得到点的纵坐标为,点的纵坐标为,由此得到点的纵坐标的变化规律,由此即可求解.
【详解】解:已知点的坐标是,
∴,
∵是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∵轴,
∴,
∴点的纵坐标为,
则,
同理,,
∴点的纵坐标为,
根据此规律即可得到点的纵坐标为.
故选:A.
【变式6-1】(20-21八年级上·浙江金华·月考)如图,在平面直角坐标系中,从点,,,,,,…依次扩展下去,则的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了规律型:点的坐标.解答此题的关键是首先要确定点所在的象限,和该象限内点的规律,然后进一步推理得出点的坐标.
根据各个点的位置关系,可得出下标为4的倍数的点在第一象限,被4除余1的点在第二象限,被4除余2的点在第三象限,被4除余3的点在第四象限,可得点在第三象限,再根据第三象限点的规律即可得出结论.
【详解】解:分析各点坐标可发现,下标为4的倍数的点在第一象限,被4除余1的点在第二象限,被4除余2的点在第三象限,被4除余3的点在第四象限,
,
∴点在第一象限,
又∵第一象限的点,点,点,
∴点.
故选:D.
【变式6-2】(24-25八年级下·江西南昌·期末)如图,小球起始时位于处,沿图中所示方向击球,小球在球桌上的运动轨迹如图所示.如果小球起始时位于处,仍按原来的方向击球,小球第1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】B
【分析】本题考查坐标位置,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的位置变化特点,即可得到小球第2025次碰到球桌边时,小球的位置.
【详解】解:根据题意,可以画出相应的图形,罗列前几次小球的位置如下:
小球第一次碰到球桌边时,小球的位置是,
小球第二次碰到球桌边时,位置是,
小球第三次碰到球桌边时,位置是,
小球第四次碰到球桌边时,位置是,
小球第五次碰到球桌边时,位置是,
小球第六次碰到球桌边时,位置是,
……,
∵,
∴小球第2025次碰到球桌边时,位置是.
故选:B.
【变式6-3】(24-25八年级下·湖南岳阳·期末)如图,将点向上平移1个单位,再向右平移2个单位,得到点;将点向上平移2个单位,再向右平移4个单位,得到点;将点向上平移4个单位,再向右平移8个单位,得到点……按这个规律平移得到点,则点的横坐标为 .
【答案】
【分析】本题考查坐标与图形变化—平移、规律型问题等知识,解题关键是学会套就规律的方法.先求出点,,,的横坐标,再从特殊到一般就出规律,然后利用规律即可解决问题.
【详解】解:点的横坐标为,
点的横坐标为,
点的横坐标为,
点的横坐标为,
…,
按这个规律平移得到点点的横坐标为,
点的横坐标为,
故答案为:.
【题型七】坐标系上的对称
【例7】(25-26八年级上·全国·期末)在平面直角坐标系中,已知点,则点A关于y轴的对称点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查坐标与图形变换--轴对称,熟练掌握轴对称性质是解题的关键,根据平面直角坐标系中,关于y轴对称的点的坐标特征:纵坐标相同,横坐标互为相反数,即可得到答案.
【详解】解:∵点坐标为,
∴点关于轴对称的点的坐标为.
故选:B.
【变式7-1】(24-25八年级上·浙江台州·期末)点与点关于( )对称
A.x轴 B.y轴 C.原点 D.直线x=5
【答案】B
【分析】本题考查了坐标与图形变化-轴对称,根据两点纵坐标相等,横坐标相等,即可得出两点关于y轴对称.
【详解】解:点与点关于y轴对称,
故选B
【变式7-2】(22-23八年级上·浙江·期末)已知点P的坐标为,若点Q与点P关于y轴对称,则点Q的坐标为 .
【答案】
【分析】此题主要考查了关于x轴、y轴对称点的坐标性质,正确记忆相关性质是解题关键.
根据关于y轴对称点的坐标特点:横坐标互为相反数,纵坐标不变.即点关于y轴的对称点的坐标是,进而得出答案.
【详解】解:∵点P的坐标是,点Q与点P关于y轴对称,
∴点Q的坐标是.
故答案为:.
【变式7-3】(25-26八年级上·全国·期末)在平面直角坐标系中,点关于x轴对称的点的坐标为,则的值为 .
【答案】7
【分析】本题考查了关于x轴对称的点的坐标特点,熟练掌握关于x轴对称点的坐标特点是解题的关键.
根据关于x轴对称的点的坐标特征,横坐标相同,纵坐标互为相反数,可求出,,进而求得的值.
【详解】解:∵点关于x轴对称的点的坐标为,
∴,,
∴.
故答案为:7.
【题型八】平面直角坐标系上轴对称的作图
【例8】(25-26八年级上·青海西宁·期中)如图,已知的三个顶点坐标分别为,,,请画出关于轴对称的,并写出,,的坐标.
【答案】图见解析,、、
【分析】本题考查利用轴对称变换作图,熟练掌握网格结构准确找出对应点的位置是解题的关键.
先找出点A、B、C关于y轴的对称点、、的位置,然后顺次连接即可;根据平面直角坐标系写出各点的坐标即可.
【详解】解:如图所示,即为所求,
由图知、、.
【变式8-1】(25-26八年级上·广东广州·期中)如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点的坐标分别为.
(1)画出关于轴对称的;
(2)点的坐标为________,点的坐标为_________;
(3)点与点关于直线对称,则点的坐标是_________.
【答案】(1)图见解析
(2),
(3)
【分析】本题主要考查了坐标与图形变化—轴对称,熟知关于x轴对称,关于y轴对称的点的坐标特征是解题的关键.
(1)首先确定,,三点关于轴对称点的位置,然后依次连接即可;
(2)根据(1)所画图形写出对应点坐标即可;
(3)根据点与点关于直线对称即可得到答案.
【详解】(1)解:如图所示,即为所求;
(2)解:由图可知,,,
故答案为:,;
(3)解:∵点与点关于直线对称,,
∴点的坐标为,
故答案为:
【变式8-2】(23-24八年级上·贵州贵阳·期末)如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点的坐标分别是,,.
(1)请画出与关于y轴对称的并写出点的坐标__________;
(2)在(1)的条件下,画出与关于直线:对称的并写出点的坐标__________.
【答案】(1)作图见解析,点的坐标为
(2)作图见解析,点的坐标为
【分析】本题主要考查了坐标与图形变化—轴对称,熟知关于y轴对称的点横坐标互为相反数,纵坐标相同,关于直线:对称的点横坐标相同,纵坐标的和为1的2倍是解题的关键.
(1)根据关于y轴对称的点横坐标互为相反数,纵坐标相同找到A、B、C对应点的位置,然后顺次连接,再写出点的坐标即可;
(2)根据关于直线:对称的点横坐标相同,纵坐标的和为1的2倍找到对应点的位置,然后顺次连接点即可.
【详解】(1)解:如图所示即为所求,
∴点的坐标为;
(2)解:如图所示,即为所求;
∴点的坐标为.
故答案为:
【题型九】坐标系上的平移后的坐标
【例9】(25-26八年级上·安徽滁州·期中)在平面直角坐标系中,将点先向左平移个单位长度,再向上平移个单位长度后,得到的点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查坐标平移的规则:横坐标左减右加,纵坐标上加下减.
【详解】∵点向左平移个单位,
∴横坐标变为;
∵再向上平移个单位,
∴纵坐标变为;
∴平移后的点的坐标为.
故选:D.
【变式9-1】(25-26八年级上·重庆·期中)在平面直角坐标系中,将点向左平移1个单位长度,再向上平移3个单位长度后得到的点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查坐标与图形变化—平移,根据点的坐标的平移规律:横坐标,右移加,左移减;纵坐标,上移加,下移减求解即可.
【详解】解:将点向左平移1个单位长度,再向上平移3个单位长度后得到的点的坐标是,即.
故选:B.
【变式9-2】(25-26八年级上·浙江杭州·期中)若点向右平移2个单位长度后得到点,则a,b的值分别为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】题目主要考查点的平移规律,根据点的平移规律,向右平移时横坐标增加,纵坐标不变,由此列出方程求解即可.
【详解】解:∵ 点向右平移2个单位长度后,新点为,即,
又∵ 平移后得到点,
∴ ,且 ,
解得:,
故选:B.
【变式9-3】(25-26八年级上·浙江宁波·期中)若点向上平移 3 个单位后得到的点在 x 轴上,则 m 的值为 .
【答案】
【分析】本题考查点的平移及坐标轴上点的运算,熟练掌握坐标平移的特征是解题的关键.
点向上平移后纵坐标增加3,平移后的点在x轴上,纵坐标为0,据此列方程求解.
【详解】解:已知点向上平移3个单位后,.
点在x轴上,
纵坐标,
解得.
故答案为:.
【题型十】判断平移方式
【例10】(2025八年级上·全国·专题练习)若使四边形各顶点在直角坐标系中的横坐标保持不变,纵坐标比原来都减少,则此四边形( )
A.向上平移个单位长度 B.向下平移个单位长度
C.向左平移个单位长度 D.向右平移个单位长度
【答案】B
【分析】本题考查了平移的性质,纵坐标减小表示点向下移动,横坐标不变说明没有水平移动,据此进行分析,即可作答.
【详解】解:∵每个点的纵坐标都减小2,横坐标不变,
∴四边形向下平移2个单位长度,
故选:B
【变式10-1】(2025八年级上·全国·专题练习)在平面直角坐标系中,三角形经过平移得到三角形,位置如图所示.
(1)分别写出点A,的坐标:A , .
(2)请说明三角形是由三角形经过怎样的平移得到的.
(3)若点是三角形内部一点,则平移后对应点的坐标为,求m和n的值.
【答案】(1),
(2)见解析
(3)
【分析】本题考查了坐标与图形变化-平移,三角形面积公式,得出对应点位置是解题关键.
(1)根据已知图形可得答案;
(2)由的对应点得平移规律,即可得到答案;
(3)由(2)平移规律得出m、n的方程.
【详解】(1)解:由图知,,
故答案为:,;
(2)解:的对应点得A向左平移5个单位,向上平移4个单位得到,
三角形是由三角形向左平移5个单位,向上平移4个单位得到.
(3)解:内平移后对应点的坐标为,
∵的坐标为,
∴,
∴.
【变式10-2】(25-26八年级上·安徽阜阳·阶段练习)在平面直角坐标系中,经过平移得到,与的位置如图所示.
(1)分别写出点A,的坐标.
(2)请结合平移的相关知识说明可由经过怎样的平移得到.
【答案】(1),;
(2)将向右平移2个单位,再向下平移1个单位得到.
【分析】此题主要考查了图形的平移.
(1)观察图形中点A,的位置即可得出其坐标;
(2)观察图形中和位置的变换可得出答案.
【详解】(1)解:由图可知,;
(2)解:观察图形中和的位置,可知将向右平移2个单位,再向下平移1个单位得到.
【题型十一】平面直角坐标系上平移的作图
【例11】(25-26八年级上·安徽六安·期中)如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点的位置如图所示,点的坐标是,现将平移,使点A与点重合,点B、C的对应点分别是点、.
(1)请画出平移后的,并写出点的坐标________;
(2)点P是内的一点,当平移到后,若点P的坐标为,则点P的对应点的坐标为________.
【答案】(1)见解析,
(2)
【分析】本题主要考查了作图——平移变换,正确得出对应点位置是解题关键.
(1)先根据题意得出先向左平移5个单位,再向下平移2个单位得到,从而求出点、的位置,画出图形即可;
(2)根据(1)中的平移规律,即可求解.
【详解】(1)解:由题意得:先向左平移5个单位,再向下平移2个单位得到,
平移后的,如图所示:
点的坐标是;
(2)解:由题意得:先向左平移5个单位,再向下平移2个单位得到,
∴点的对应点的坐标为,即.
【变式11-1】(24-25七年级下·广东广州·期末)如图,方格纸中每个小方格都是边长为1个单位长度的正方形,若直角梯形,顶点坐标分别为:,,,,将该四边形平移后,得到四边形,此时,点的对应点的坐标为.
(1)请在图中画出平移后的四边形.
(2)平移后的坐标为___________.
(3)求出四边形与直角梯形重叠部分的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)3
【分析】本题考查的是平面直角坐标系,作图—平移变换,平移的性质,熟知图形平移不变性的性质是解答此题的关键.
(1)先作出平面直角坐标系,再根据平移的性质求解即可;
(2)根据所作图形求解即可;
(3)根据三角形面积公式求解即可.
【详解】(1)如图所示,
(2)由(1)得,平移后的坐标为;
(3)由(1)得,重叠的部分为
的面积.
【变式11-2】(24-25七年级下·河南安阳·期末)如图,在平面直角坐标系中,已知点,,.
(1)画出三角形,并求它的面积;
(2)将这个三角形平移到三角形,其中点,,的对应点分别是,,,已知点的坐标是.
①的坐标是 ,的坐标是 ;
②写出一种将三角形平移到三角形的方法 .
【答案】(1)作图见解析,
(2)①,;②将三角形先向右平移5个单位长度,再向上平移3个单位长度得到三角形(答案不唯一)
【分析】本题考查坐标与图形,坐标与平移.解题的关键是熟练掌握平移规律.
(1)根据点A、B、C的坐标进行描点,然后连线即可得出三角形,利用割补法求出三角形的面积即可;
(2)①根据点A的坐标和平移后点的坐标是得出平移方式,然后求出点和点的坐标即可;
②根据点A平移得出点,得出将三角形平移到三角形的方法即可.
【详解】(1)解:如图,为所求作的三角形;
;
(2)解:①∵点平移后点的坐标是,
∴点A向右平移5个单位,向上平移3个单位到,
∴点B、C分别向右平移5个单位,向上平移3个单位到,,
∴点的坐标是,点的坐标是;
②∵点A向右平移5个单位,向上平移3个单位到,
∴将三角形先向右平移5个单位,再向上平移3个单位到三角形.
【变式11-3】(25-26八年级上·安徽宣城·期中)如图,在平面直角坐标系中,三个顶点的坐标分别为,,,点是的边上任意一点,经过平移后得到,点的对应点为.
(1)在图中画出平移后的;
(2)求的面积.
【答案】(1)作图见解析
(2)7
【分析】本题考查坐标系中图形的平移,作差法求坐标系中图形的面积,根据点P的对应点坐标,找到平移方式是解题关键.
(1)根据点的坐标,找到平移方式,再根据平移方式画出图形即可;
(2)通过作差法,用大长方形面积减去三个小三角形的面积即可.
【详解】(1) 由于在平移后的对应点为,故平移方式为向左平移2个单位长度,向上平移3个单位长度,
作图如下:
(2)由图可知,,
故的面积为7.
【题型十二】平面直角坐标系上中点的坐标
【例12】(25-26八年级上·四川成都·期中)在平面直角坐标系中,点和点的中点坐标为 .
【答案】
【分析】本题考查了中点坐标公式.
根据中点坐标公式,直接计算两点横纵坐标的平均值.
【详解】解:点和点的中点坐标公式为,即.
故答案为:.
【变式12-1】(25-26八年级上·福建漳州·期中)阅读下列一段文字,回答问题.
在平面直角坐标系内有两点,连接M,N,则线段的中点坐标为.例如,点,则线段的中点坐标为,即.
(1)已知点,则线段的中点坐标为___________;
(2)如图,坐标为坐标为,点坐标为,连接,.线段是的中线,求的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了坐标与图形性质,勾股定理,中点坐标公式,正确的理解题意是解题的关键.
(1)根据中点坐标公式即可得到结论;
(2)过点作轴于,根据的坐标,根据勾股定理得到结论.
【详解】(1)解:∵,
∴线段的中点坐标为,即,
故答案为:;
(2)解:过点作轴于,
∵,
∴中点的坐标为,即,
∴,
∵点的坐标为,
∴,
在 中,,
由勾股定理得,.
【变式12-2】(25-26八年级上·陕西西安·月考)【阅读理解】在平面直角坐标系中,已知点,点,若点是线段的中点,则点的坐标为.如:,则的中点的坐标为,即点的坐标为.
根据以上信息,解答下列问题:
(1)已知,则线段的中点的坐标是______;
(2)若点,线段的中点的坐标为,求点的坐标(用含的式子表示);
(3)已知点,若线段的中点与线段的中点重合,求点的坐标.
【答案】(1);
(2)点的坐标为;
(3)点的坐标为.
【分析】本题考查了坐标中点公式,二元一次方程组的应用,掌握坐标中点公式是解题关键.
(1)根据坐标中点公式求解即可;
(2)设点的坐标为,根据坐标中点公式列方程组求解即可;
(3)先根据中点坐标公式得出线段和的中点坐标,再根据中点中和列方程组求解即可.
【详解】(1)解:,
线段的中点的坐标是,即,
故答案为:;
(2)解:设点的坐标为,
点,线段的中点的坐标为,
,解得:,
即点的坐标为;
(3)解:点,
线段的中点坐标为,线段的中点坐标为,
线段的中点与线段的中点重合,
,解得:
点的坐标为.
【题型十三】坐标系上点的特点
【例13】(25-26八年级上·安徽·期中)如图,已知点在第一象限角平分线上,若是直角顶点,点P在上,角两边与x轴y轴分别交于A点,B点,则等于( )
A.1 B.2 C.6 D.3
【答案】C
【分析】本题考查了坐标与图形的性质,全等三角形的判定与性质等知识.熟练掌握以上知识点是关键.根据角平分线的性质定理可得关于的方程,解方程即可求得点的坐标,过点分别作轴、轴的垂线,垂足分别为、,证明即可.
【详解】解:过点分别作轴、轴的垂线,垂足分别为、,如图所示:
∵点在第一象限角平分线上,,
∴,
∴,
解得:,
则点的坐标为,
∵,
,
∵,
,
由点的坐标知,,
∴,
,
.
故选:C.
【变式13-1】(25-26八年级上·甘肃兰州·月考)在平面直角坐标系中,给出如下定义:点到轴、轴的距离的较大值称为点的“长距”,点到轴、轴的距离相等时,称点为“角平分线点”.
(1)点的“长距”为______:
(2)若点是“角平分线点”,求的值;
(3)若点的长距为,且点在第二象限内,点的坐标为,请判断点是否为“角平分线点”,并说明理由.
【答案】(1);
(2)或;
(3)点是“角平分线点”,理由见解析.
【分析】本题考查了平面直角坐标系中点到坐标轴的距离,理解新定义“长距”和“角平分线点”的含义,一元一次方程的应用,掌握知识点的应用是解题的关键.
(1)直接计算点到坐标轴距离的较大值;
(2)根据“角平分线点”定义列方程求解;
(3)先由点的长距和所在象限求出的值,再判断点的坐标是否满足“角平分线点”条件即可.
【详解】(1)解:∵点到轴的距离为,到轴的距离为,
∴较大值为,
∴点的“长距”为,
故答案为:;
(2)解:∵点是“角平分线点”,
∴, 即,
∴或 ,
解得或;
(3)解:点是“角平分线点”,理由如下,
∵点的长距为,且点在第二象限内,
∴点的横坐标,纵坐标, 到轴的距离为,到轴的距离为,
∵点的长距为,
∴,
解得,
∴点的坐标为,
∴点到轴的距离为,到轴的距离为,
即点到轴和轴的距离相等,
∴点是“角平分线点”.
【变式13-2】(24-25七年级下·天津·期中)已知点.
(1)若点M在x轴上,求点M的坐标;
(2)已知点,且直线轴,求点M的坐标;
(3)若点M到y轴的距离为4,求点M的坐标;
(4)若点M在二,四象限角平分线上,求点M坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)或
(4)
【分析】本题考查了平面直角坐标系,以及坐标平面内点的坐标特征,解题的关键是熟知在坐标轴上的点的坐标特征,以及平行于坐标轴的点的坐标特征,以及点到坐标轴的距离等知识点.
(1)根据在x轴上的点,纵坐标为0,可以求出a的值,进而求出点M的坐标;
(2)根据直线 轴,得到纵坐标相等,可以求出a的值,进而求出点M的坐标;
(3)根据点到轴的距离为横坐标的绝对值建立方程求解;
(4)根据二,四象限角平分线上的点横纵坐标互为相反数建立方程求解.
【详解】(1)解:∵点M在x轴上,
∴,
∴,
∴点M的坐标是;
(2)解:∵直线轴,
∴,
解得,
所以,点M的坐标为;
(3)解:由题意得,,
解得:或,
∴当时,;
当时,;
(4)解:∵点M在二,四象限角平分线上,
∴,
解得:,
∴.
【变式13-3】(24-25七年级下·广东汕头·期中)已知点,解答下列各题:
(1)若点P在x轴上,求点P的坐标;
(2)若点P在第二象限,且它到x轴、y轴的距离相等,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了在x轴上点的坐标特点,点到坐标轴的距离,第二象限内点的坐标特点:
(1)根据在x轴上的点纵坐标为0得到,据此可求出,则,由此即可得到答案;
(2)根据第二象限内的点横坐标为正,纵坐标为负得到,再由点到x轴的距离为纵坐标的绝对值,点到y轴的距离为横坐标的绝对值得到,解之即可得到答案.
【详解】(1)解:∵在x轴上,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)解:∵在第二象限,
∴,
∵到x轴、y轴的距离相等,
∴,
∴,
解得,
∴.
【变式13-4】(25-26八年级上·浙江绍兴·期中)已知点是平面直角坐标系中的点.
(1)若点A在x轴上,求a的值;
(2)若点A在第三象限,且到两坐标轴的距离和为9,请确定点A的坐标.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了平面直角坐标系点的坐标特点等知识.
(1)根据点在x轴上得到,即可求出;
(2)根据点在第三象限,即可求出点到x轴距离为,到y轴距离为,根据点到两坐标轴的距离和为9得到,求出,即可得到点A的坐标为.
【详解】(1)解:∵点在x轴上,
∴,
解得;
(2)∵点在第三象限,
∴点到x轴距离为,点到y轴距离为,
∵点到两坐标轴的距离和为9,
∴,
∴,
∴,
∴点A的坐标为.
【题型一】坐标系上动点问题
【例1】(25-26八年级上·四川成都·期中)已知.且满足,平面内有一点(其中m是常数),请回答下列问题:
(1)求A、B、C三点的坐标;
(2)若点D在第二象限,连接,请用含m的代数式表示四边形的面积四边形,并求出当四边形时,m的值;
(3)若点D是由点C沿x轴正方向平移距离得到的,连接,请问在四边形边上是否存在点P,使得为等腰三角形,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),,
(2)
(3)或或或
【分析】(1)利用非负数的性质求出、、的值可得结论;
(2)证明 ,利用梯形面积公式求解,再根据题意,构建方程求解;
(3)分四种情形:当点在上,时,当点在上时,,,时,分别求解即可.
【详解】(1)解: ,
解得:,,,
,,;
(2),,,
,,
,
,
,
;
(3),,,
,
点D是由点C沿x轴正方向平移距离得到的,
,
当点在上,时, ;
当点在上时,,可得 ;
当时,设,
则在中,有,
解得:,
;
当时,可得 .
综上所述,或或或.
【点睛】本题考查了坐标与图形,算术平方根的非负性,勾股定理,等腰三角形的性质,熟练掌握以上知识及分类讨论是解题的关键.
【变式1-1】(25-26七年级上·黑龙江绥化·期中)如图,在以点O为原点的平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别为,,点C在y轴上,且轴,a、b满足,点P从原点出发,以每秒2个单位长度的速度沿着的路线运动(回到O为止).
(1)直接写出点A、B、C的坐标;
(2)当点P运动3秒时,点P的坐标为_______;
(3)在移动过程中,当点P到x轴距离为3个单位长度时,求出点P的移动时间?
【答案】(1),,
(2)
(3)点的移动时间为3秒或秒
【分析】本题考查了平面直角坐标系的坐标确定、点的运动路径与距离计算,解题的关键是利用非负数的性质求出、的值,结合点的运动路径分析各阶段位置.
(1)由非负数的性质得、,再据轴确定的坐标;
(2)计算3秒运动的距离,结合各段路径长度确定点的位置;
(3)分段和段两种情况,据到轴距离求出路径长,进而算时间.
【详解】(1)解:∵,
∴,,得,,
∴,,
∵轴,在轴上,
∴
(2)解:点3秒运动的距离:,,,,
∴在段,从出发走了,
故答案为:
(3)解:①当在段时,到轴距离为3,
路径长:,时间:(秒);
②当在段时,到轴距离为3,
路径长:,时间:(秒);
答:点的移动时间为3秒或秒.
【变式1-2】(17-18七年级下·四川广安·期末)如图,在平面直角坐标系中,长方形的边、分别在轴、轴上,点在第一象限,点的坐标是,.
(1)直接写出点、点的坐标.
(2)点从原点出发,在边上以每秒1个单位长度的速度匀速向点运动,同时点从点出发,在边上以每秒2个单位长度的速度匀速向点运动,当一个点到达终点时,另一个点随之停止运动,设运动时间为秒,探究下列问题:
①当为多少时,直线轴?
②在整个运动过程中,能否使得四边形的面积是长方形的面积的?若能,请直接写出P、Q两点的坐标;若不能,说明理由
【答案】(1),
(2)①;②,
【分析】此题主要考查了长方形的性质,长方形的面积公式,梯形的面积公式,利用方程的思想解决问题是解本题的关键.
(1)先求出点C的坐标,再利用矩形的性质求出点B的坐标;
(2)①利用轴得出建立方程求解即可;②先求出长方形的面积,再表示出梯形的面积,进而建立方程求出时间t即可得出结论.
【详解】(1)解:,
,
四边形是长方形,点的坐标是,
,
(2)解:①由题意得,,
,
,,
轴,
,
四边形是长方形,
,
,
当值为秒时,直线轴;
②,,
,
由运动知,,,
,
∴梯形的面积
,
四边形的面积是长方形的面积的,
,
,
,
,.
【变式1-3】(25-26七年级上·全国·课后作业)如图,已知点满足.将线段先向上平移个单位,再向右平移个单位后得到线段,并连接.
(1)请求出点和点的坐标;
(2)点从点出发,以每秒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?若存在,请求出的值:若不存在,请说明理由;
(3)在()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向左平移运动,设射线交轴于点.设运动时间为秒,问:的值是否会发生变化?若不变,请求出它的值:若变化,请说明理由.
【答案】(1),
(2)存在这样的,使得四边形的面积等于,理由见解析
(3)为定值,故其值不会变化,理由见解析
【分析】()利用绝对值与平方的非负性求出的值,即可求解;
()由平移的性质可得点,点,,由面积关系可求解;
()分点在线段上,点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,
∴点和点的坐标分别为和;
(2)存在.
理由:过作的延长线,垂足为,如图所示:
由题意得点和点的坐标分别为和,
∴ ,
设点坐标为,连接,
∴,
∵,
∴,即,解得,
存在这样的,使得四边形的面积等于;
(3)不变.理由如下:
当点在线段上时,如图所示,设运动时间为秒,,
过作的延长线,垂足为 ,连接,
∵,,
∴
,
当点运动到线段的延长线上时,如图所示,设运动时间为秒,,连接,
∴为定值,故其值不会变化.
【点睛】本题是四边形综合题,考查了平移的性质,非负式性质求解,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.
【题型二】坐标系上的将军饮马最短路径问题
【例2】(25-26八年级上·宁夏银川·期中)如图,是平面直角坐标系中的网格线,每一小格的边长都是1,的顶点都是格点.
(1)在网格图中作出关于轴的对称图形;
(2)________;
(3)在轴上有一点,使得最短,求出此时的最短距离.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
【分析】本题考查了作图-轴对称变换,轴对称-最短路线问题,三角形面积和勾股定理,解决本题的关键是掌握轴对称的性质.
(1)根据轴对称的性质即可在网格图中作出关于轴的对称图形;
(2)运用网格的性质求三角形的面积即可求解;
(3)先找到点关于轴的对称点,连接与轴交于点,再根据对称性和勾股定理求解.
【详解】(1)解:如图,即为所求;
.
(2)
.
(3)如图所示,作点关于轴的对称点,连接与轴交于点,
此时最短,
根据对称性,有,
,
根据勾股定理,,
故此时的最短距离为.
【变式2-1】(25-26八年级上·甘肃庆阳·期中)在平面直角坐标系中,每个小正方形的边长为1,点的坐标为.请按要求分别完成下列各小题:
(1)画出关于轴对称的,则点的坐标是___________;
(2)在轴上找到一点,使得最短,画出图形并写出点坐标.
【答案】(1)图见解析,
(2)图见解析,P点坐标为
【分析】本题主要考查了作轴对称图形,点的坐标,最短路径.
(1)根据对称的性质作出图象,再写出的坐标即可;
(2)过点作轴的对称点,连接,交轴于点,根据图形写出出点坐标即可.
【详解】(1)解:如图,即为所作,;
;
(2)解:如图所示即为所求.
P点坐标为.
【变式2-2】(25-26八年级上·云南红河·期中)如图,在平面直角坐标系中,三个顶点的坐标分别为,,.
(1)画,使与关于轴对称;
(2)在轴上作一点,使得最短
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了根据轴对称变换作图、轴对称的性质等知识点,掌握轴对称的性质是解题的关键.
(1)根据网格结构找出点A、B、C关于轴的对称点的位置,然后顺次连接即可.
(2)如图:作C关于y轴的对称点,连接交y轴于P,点P即为所求.
【详解】(1)解:如图:即为所求.
(2)解:如图:点P即为所求.
【题型三】坐标系上面积问题
【例3】(25-26八年级上·陕西西安·阶段练习)美国总统伽菲尔德利用图1验证了勾股定理,过等腰的直角顶点A作直线l,过点C作于点D,过点B作于点E,研究图形,不难发现:.如图2、3,在平面直角坐标系中,点为x轴正半轴上一点,点B为y轴上一点,将线段绕点A顺时针旋转得到线段,连接.
(1)如图2,若点B在y轴正半轴上且B点坐标为,则点C的坐标为 .
(2)如图3,若点B在y轴负半轴上且B点坐标为,则点C的坐标为 .
(3)点B在y轴上运动过程中(点B不与点O重合),的面积是否发生变化?若不变,请说明理由并求出的面积;若变化,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)的面积不变,的面积为2
【分析】本题考查了全等三角形的性质与判定,坐标与图形;
(1)过点C作轴于点D,证明,根据全等三角形的性质以及坐标系,即可得出点C的坐标;
(2)过点A作轴,过点C、B分别作的垂线,交于点,同(1)得出,即可得出点C的坐标;
(3)根据(1)(2)得方法,得出C的纵坐标为2,进而根据三角形的面积公式,即可求解.
【详解】(1)解:如图,过点C作轴于点D,
点坐标为,
,
∵将线段绕点A顺时针旋转得到线段,
∴是等腰直角三角形,
,
,
,
,
,
,
,
故答案为:;
(2)解:如图,过点A作轴,过点C、B分别作的垂线,交于点,
点坐标为,
,
同(1)理可得:,
,
则点C纵坐标为2,横坐标为,
,
故答案为:;
(3)解:∵,则,
设点B坐标为,当时,
如图,过点A作轴,过点C、B分别作的垂线,交于点E、F,
,
同理可得:,
,
则点C纵坐标为2,
;
当时,如图,过点C作轴于点D,
,
,
是等腰直角三角形,
,
,
,
,
,
则点C纵坐标为2,
;
综上所述,点B在y轴运动过程中(点B不与点O重合),的面积不变,面积为2.
【变式3-1】(25-26八年级上·广东梅州·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2倍,求点P 的坐标.
【答案】(1)
(2)或
【分析】本题主要考查了坐标与图形,利用数形结合的思想求解是解题的关键.
(1)过点C和点D分别作x轴的垂线,垂足分别为点E,点F,根据结合各点的坐标求解即可;
(2)求出线段的长和的面积,再根据三角形面积计算公式求出的长即可得到答案.
【详解】(1)解:如图所示,过点C和点D分别作x轴的垂线,垂足分别为点E,点F,
∵,
∴,
∴,,
∴
;
(2)解:∵,
∴;
∵三角形的面积等于四边形面积的2倍,
∴,
∵点P在y轴上,
∴,
∴,
∴点P的坐标为或;
【变式3-2】(25-26八年级上·黑龙江佳木斯·开学考试)在平面直角坐标系中,已知点,且.
(1)求的值;
(2)在轴上是否存在一点,使得的面积等于面积的一半?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,点坐标为或
【分析】本题考查的是绝对值的非负性及坐标与图形,
(1)根据绝对值及平方的非负性求出的值即可;
(2)先求出,设,作轴于点D,分三种情况:当点M在y轴负半轴上时或当点M在y轴正半轴且在直线上方时或当点M在y轴正半轴且在直线下方时,分别列方程解决即可.
【详解】(1)解:∵,, ,
所以可得,
解得.
(2)解:存在,点坐标为或,理由如下:
∵,
则,
∴的长度为,点到轴的距离就是点的纵坐标的绝对值为,
∴.
设,作轴于点D,
∵,则,
则,
当点M在y轴负半轴上时,如下图,
,
,
,
解得:
;
当点M在y轴正半轴上且在直线上方时,如下图,
,
,
,
解得:
;
当点M在y轴正半轴且在直线下方时,此时点M在点O处时面积最大,
故此种情况不存在,舍去;
综上所述,点坐标为或.
【题型四】坐标系与全等三角形综合
【例4】(25-26八年级上·广东湛江·月考)如图,在三角形中,,,点,分别在坐标轴上.
(1)如图1,若点C的横坐标为,点B的坐标为 ;
(2)如图2,交x轴于点M,过点C作垂直x轴于D点,连接,求的度数;
(3)如图3,交x轴于点M,点C的纵坐标为,若x轴恰好平分,求的面积.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)过点C作轴于点E,证明,根据全等三角形的性质可以得到,然后即可求解点B的坐标;
(2)过点C作轴于点E,由(1)知.证明四边形是矩形,得,可得是等腰直角三角形,可知的度数;
(3)过点C作垂直x轴于D点,交延长线于F,证明,得到,再证明,得到,然后即可求解.
【详解】(1)解:过点C作轴于点E,
.
.
,
.
在和中
.
.
点B的坐标为.
故答案为:.
(2)解:过点C作轴于点E,
由(1)知.
垂直x轴于D点,,
.
四边形是矩形.
.
.
,
是等腰直角三角形.
.
(3)解:过点C作垂直x轴于D点,交延长线于F,
.
轴恰好平分,
.
在和中
.
.
点C的纵坐标为,
.
.
,
.
,
.
,
.
在和中
.
.
.
【点睛】本题考查的是三角形全等的判定和性质,直角三角两锐角互余,矩形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质.掌握三角形全等的判定和性质是解题的关键.
【变式4-1】(24-25八年级上·福建莆田·月考)如图1,在平面直角坐标系中,的顶点、、,E是线段上一点,且.
(1)求点E的坐标;
(2)延长交于 D.
①如图2,判断和的位置关系并说明理由;
②连接,如图3 , 求证:.
【答案】(1)
(2)①,理由见解析;②证明见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,三角形的面积,角平分线的判定,掌握全等三角形的判定和性质是解题的关键.
()证明,得到,即可求解;
() .由得到,又由,进而得到,即可求证;
过点分别作,的垂线,由得到,进而得到,又由,,根据角平分线的判定即可求证;
【详解】(1)解:∵、,
∴,
,,
,
,
;
(2) ,理由如下:
由()可知,
,
,
∴,
,
;
证明:如图,过点分别作,的垂线,垂足分别为,,
,
,
即,
,
,
又,,
点在的平分线上,
即平分,
∴.
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专题04 图形与坐标(9知识&13题型&4方法清单)
【清单01】平面直角坐标系
在平面内画两条互相垂直且有公共原点的数轴,就组成了平面直角坐标系。
其中,水平的数轴叫做x轴或横轴,取向右为正方向;铅直的数轴叫做y轴或纵轴,取向上为正方向;两轴的交点O(即公共的原点)叫做直角坐标系的原点;建立了直角坐标系的平面,叫做坐标平面。
为了便于描述坐标平面内点的位置,把坐标平面被x轴和y轴分割而成的四个部分,分别叫做第一象限、第二象限、第三象限、第四象限。注意:x轴和y轴上的点,不属于任何象限。
【清单02】点的坐标的概念
点的坐标用(a,b)表示,其顺序是横坐标在前,纵坐标在后,中间有“,”分开,横、纵坐标的位置不能颠倒。平面内点的坐标是有序实数对,当时,(a,b)和(b,a)是两个不同点的坐标。
【清单03】各象限内点的坐标的特征
点P(x,y)在第一象限
点P(x,y)在第二象限
点P(x,y)在第三象限
点P(x,y)在第四象限
【清单04】坐标轴上的点的特征
点P(x,y)在x轴上,x为任意实数
点P(x,y)在y轴上,y为任意实数
点P(x,y)既在x轴上,又在y轴上x,y同时为零,即点P坐标为(0,0)
【清单05】两条坐标轴夹角平分线上点的坐标的特征
点P(x,y)在第一、三象限夹角平分线上x与y相等
点P(x,y)在第二、四象限夹角平分线上x与y互为相反数
【清单06】和坐标轴平行的直线上点的坐标的特征
位于平行于x轴的直线上的各点的纵坐标相同。
位于平行于y轴的直线上的各点的横坐标相同。
【清单07】关于x轴、y轴或远点对称的点的坐标的特征
点P与点p’关于x轴对称横坐标相等,纵坐标互为相反数
点P与点p’关于y轴对称纵坐标相等,横坐标互为相反数
点P与点p’关于原点对称横、纵坐标均互为相反数
【清单08】点到坐标轴及原点的距离
(1)点P(x,y)到x轴的距离等于
(2)点P(x,y)到y轴的距离等于
(3)点P(x,y)到原点的距离等于
【清单09】点的平移
点P(x,y)沿x轴向右(或向左)平移m个单位后对应点的坐标是(x±m,y);点P(x,y)沿y轴向上(或向下)平移n个单位后对应点的坐标是(x,y±n).
【题型一】用有序数对表示位置
【例1】(25-26八年级上·广东河源·期中)王伟坐在教室的第5列、第6排,他的位置用数对表示,李林坐在教室的第7列、第2排,他的位置用数对表示.张乐与李林在同一列,在王伟的前一排,张乐的位置用数对表示是( )
A. B. C. D.
【变式1-1】(25-26八年级上·安徽阜阳·期中)下列描述能确定具体位置的是( )
A.某教室第二排 B.合肥市长江中路
C.某电影院第排号座 D.北偏东
【变式1-2】(25-26八年级上·广东深圳·期中)台风“桦加沙”破坏性极大,气象台为了预报台风,首先要确定台风中心位置.下列表述能确定台风“桦加沙”的中心位置的是( )
A.距深圳市 B.北纬,东经
C.离学府中学比较近 D.深圳市东偏南方向
【变式1-3】(25-26八年级上·广东梅州·期中)下列情形不能确定物体位置的是( )
A.802班5排5列 B.华一中路5号
C.北偏东 D.东经,北纬
【题型二】判断点所在的象限
【例2】(24-25八年级上·浙江·期末)下列各点中,位于第二象限的点是( )
A. B.) C. D.
【变式2-1】(23-24八年级上·浙江嘉兴·期末)下列各点中,在第二象限的点是( )
A. B. C. D.
【变式2-2】(22-23七年级下·山东临沂·期中)在平面直角坐标系中,下列各点在第二象限的是( )
A. B. C. D.
【变式2-3】(24-25七年级下·北京·期末)在平面直角坐标系中,点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【题型三】已知点所在象限求参数
【例3】(25-26八年级上·浙江宁波·期中)若点在第二象限,则点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【变式3-1】(25-26八年级上·浙江宁波·期中)点在第四象限,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式3-2】(24-25八年级上·浙江金华·阶段练习)在平面直角坐标系中,若点在第四象限,则整数的值为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【变式3-3】(24-25八年级上·浙江宁波·期中)已知点,分别根据下列条件求出点的坐标.
(1)点在轴上;
(2)若点在第二象限内且为正整数.
【题型四】构建平面直角坐标系
【例4】(25-26八年级上·山西运城·月考)借助如图所示的正方形习字格书写的汉字“善”端庄稳重、舒展美观.以点为坐标原点,所在直线为轴,所在直线为轴建立平面直角坐标系,已知点的坐标为,则“善”字的笔画“”下端所在的位置点的坐标为 .
【变式4-1】(25-26八年级上·四川成都·期中)嘉嘉和淇淇下棋,嘉嘉执圆形棋子,淇淇执方形棋子,如图,棋盘中心的圆形棋子的位置用表示,右下角的圆形棋子用表示,淇淇将第4枚方形棋子放入棋盘后,所有棋子构成的图形是轴对称图形,则淇淇放的方形棋子的位置是 .
【变式4-2】(25-26八年级上·辽宁铁岭·月考)对于边长为的等边三角形,以为坐标原点,所在的直线为轴建立如图所示的平面直角坐标系,则点的坐标为 .
【题型五】写出点的坐标
【例5】(25-26七年级上·黑龙江绥化·期中)点A的坐标为,直线轴,且,则点B的坐标为( )
A. B.或
C. D.或
【变式5-1】(25-26八年级上·河南驻马店·期中)若点 , 轴, 且, 则点 H的坐标为( )
A. B.或
C. D.或
【变式5-2】(25-26八年级上·河南平顶山·期中)如图,在长方形中,,,,则D的坐标为( )
A. B. C. D.
【题型六】点的规律探究
【例6】(25-26八年级上·浙江宁波·期中)如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标是,以为斜边在y轴右侧作等腰直角,过点作x轴的垂线,垂足为,以为斜边在右侧以作等腰直角,再过点作x轴的垂线,垂足为,以为斜边在右侧作等腰直角……按此规律继续作下去,则点的纵坐标为( )
【变式6-1】(20-21八年级上·浙江金华·月考)如图,在平面直角坐标系中,从点,,,,,,…依次扩展下去,则的坐标为( )
【变式6-2】(24-25八年级下·江西南昌·期末)如图,小球起始时位于处,沿图中所示方向击球,小球在球桌上的运动轨迹如图所示.如果小球起始时位于处,仍按原来的方向击球,小球第1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( )
【变式6-3】(24-25八年级下·湖南岳阳·期末)如图,将点向上平移1个单位,再向右平移2个单位,得到点;将点向上平移2个单位,再向右平移4个单位,得到点;将点向上平移4个单位,再向右平移8个单位,得到点……按这个规律平移得到点,则点的横坐标为 .
【题型七】坐标系上的对称
【例7】(25-26八年级上·全国·期末)在平面直角坐标系中,已知点,则点A关于y轴的对称点的坐标是( )
A. B. C. D.
【变式7-1】(24-25八年级上·浙江台州·期末)点与点关于( )对称
A.x轴 B.y轴 C.原点 D.直线x=5
【变式7-2】(22-23八年级上·浙江·期末)已知点P的坐标为,若点Q与点P关于y轴对称,则点Q的坐标为 .
【变式7-3】(25-26八年级上·全国·期末)在平面直角坐标系中,点关于x轴对称的点的坐标为,则的值为 .
【题型八】平面直角坐标系上轴对称的作图
【例8】(25-26八年级上·青海西宁·期中)如图,已知的三个顶点坐标分别为,,,请画出关于轴对称的,并写出,,的坐标.
【变式8-1】(25-26八年级上·广东广州·期中)如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点的坐标分别为.
(1)画出关于轴对称的;
(2)点的坐标为________,点的坐标为_________;
(3)点与点关于直线对称,则点的坐标是_________.
【变式8-2】(23-24八年级上·贵州贵阳·期末)如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点的坐标分别是,,.
(1)请画出与关于y轴对称的并写出点的坐标__________;
(2)在(1)的条件下,画出与关于直线:对称的并写出点的坐标__________.
【题型九】坐标系上的平移后的坐标
【例9】(25-26八年级上·安徽滁州·期中)在平面直角坐标系中,将点先向左平移个单位长度,再向上平移个单位长度后,得到的点的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式9-1】(25-26八年级上·重庆·期中)在平面直角坐标系中,将点向左平移1个单位长度,再向上平移3个单位长度后得到的点的坐标是( )
A. B. C. D.
【变式9-2】(25-26八年级上·浙江杭州·期中)若点向右平移2个单位长度后得到点,则a,b的值分别为( )
A. B.
C. D.
【变式9-3】(25-26八年级上·浙江宁波·期中)若点向上平移 3 个单位后得到的点在 x 轴上,则 m 的值为 .
【题型十】判断平移方式
【例10】(2025八年级上·全国·专题练习)若使四边形各顶点在直角坐标系中的横坐标保持不变,纵坐标比原来都减少,则此四边形( )
A.向上平移个单位长度 B.向下平移个单位长度
C.向左平移个单位长度 D.向右平移个单位长度
【变式10-1】(2025八年级上·全国·专题练习)在平面直角坐标系中,三角形经过平移得到三角形,位置如图所示.
(1)分别写出点A,的坐标:A , .
(2)请说明三角形是由三角形经过怎样的平移得到的.
(3)若点是三角形内部一点,则平移后对应点的坐标为,求m和n的值.
【变式10-2】(25-26八年级上·安徽阜阳·阶段练习)在平面直角坐标系中,经过平移得到,与的位置如图所示.
(1)分别写出点A,的坐标.
(2)请结合平移的相关知识说明可由经过怎样的平移得到.
【题型十一】平面直角坐标系上平移的作图
【例11】(25-26八年级上·安徽六安·期中)如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点的位置如图所示,点的坐标是,现将平移,使点A与点重合,点B、C的对应点分别是点、.
(1)请画出平移后的,并写出点的坐标________;
(2)点P是内的一点,当平移到后,若点P的坐标为,则点P的对应点的坐标为________.
【变式11-1】(24-25七年级下·广东广州·期末)如图,方格纸中每个小方格都是边长为1个单位长度的正方形,若直角梯形,顶点坐标分别为:,,,,将该四边形平移后,得到四边形,此时,点的对应点的坐标为.
(1)请在图中画出平移后的四边形.
(2)平移后的坐标为___________.
(3)求出四边形与直角梯形重叠部分的面积.
【变式11-2】(24-25七年级下·河南安阳·期末)如图,在平面直角坐标系中,已知点,,.
(1)画出三角形,并求它的面积;
(2)将这个三角形平移到三角形,其中点,,的对应点分别是,,,已知点的坐标是.
①的坐标是 ,的坐标是 ;
②写出一种将三角形平移到三角形的方法 .
【变式11-3】(25-26八年级上·安徽宣城·期中)如图,在平面直角坐标系中,三个顶点的坐标分别为,,,点是的边上任意一点,经过平移后得到,点的对应点为.
(1)在图中画出平移后的;
(2)求的面积.
【题型十二】平面直角坐标系上中点的坐标
【例12】(25-26八年级上·四川成都·期中)在平面直角坐标系中,点和点的中点坐标为 .
【变式12-1】(25-26八年级上·福建漳州·期中)阅读下列一段文字,回答问题.
在平面直角坐标系内有两点,连接M,N,则线段的中点坐标为.例如,点,则线段的中点坐标为,即.
(1)已知点,则线段的中点坐标为___________;
(2)如图,坐标为坐标为,点坐标为,连接,.线段是的中线,求的长.
【变式12-2】(25-26八年级上·陕西西安·月考)【阅读理解】在平面直角坐标系中,已知点,点,若点是线段的中点,则点的坐标为.如:,则的中点的坐标为,即点的坐标为.
根据以上信息,解答下列问题:
(1)已知,则线段的中点的坐标是______;
(2)若点,线段的中点的坐标为,求点的坐标(用含的式子表示);
(3)已知点,若线段的中点与线段的中点重合,求点的坐标.
【题型十三】坐标系上点的特点
【例13】(25-26八年级上·安徽·期中)如图,已知点在第一象限角平分线上,若是直角顶点,点P在上,角两边与x轴y轴分别交于A点,B点,则等于( )
A.1 B.2 C.6 D.3
【变式13-1】(25-26八年级上·甘肃兰州·月考)在平面直角坐标系中,给出如下定义:点到轴、轴的距离的较大值称为点的“长距”,点到轴、轴的距离相等时,称点为“角平分线点”.
(1)点的“长距”为______:
(2)若点是“角平分线点”,求的值;
(3)若点的长距为,且点在第二象限内,点的坐标为,请判断点是否为“角平分线点”,并说明理由.
【变式13-2】(24-25七年级下·天津·期中)已知点.
(1)若点M在x轴上,求点M的坐标;
(2)已知点,且直线轴,求点M的坐标;
(3)若点M到y轴的距离为4,求点M的坐标;
(4)若点M在二,四象限角平分线上,求点M坐标.
【变式13-3】(24-25七年级下·广东汕头·期中)已知点,解答下列各题:
(1)若点P在x轴上,求点P的坐标;
(2)若点P在第二象限,且它到x轴、y轴的距离相等,求的值.
【变式13-4】(25-26八年级上·浙江绍兴·期中)已知点是平面直角坐标系中的点.
(1)若点A在x轴上,求a的值;
(2)若点A在第三象限,且到两坐标轴的距离和为9,请确定点A的坐标.
【题型一】坐标系上动点问题
【例1】(25-26八年级上·四川成都·期中)已知.且满足,平面内有一点(其中m是常数),请回答下列问题:
(1)求A、B、C三点的坐标;
(2)若点D在第二象限,连接,请用含m的代数式表示四边形的面积四边形,并求出当四边形时,m的值;
(3)若点D是由点C沿x轴正方向平移距离得到的,连接,请问在四边形边上是否存在点P,使得为等腰三角形,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【变式1-1】(25-26七年级上·黑龙江绥化·期中)如图,在以点O为原点的平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别为,,点C在y轴上,且轴,a、b满足,点P从原点出发,以每秒2个单位长度的速度沿着的路线运动(回到O为止).
(1)直接写出点A、B、C的坐标;
(2)当点P运动3秒时,点P的坐标为_______;
(3)在移动过程中,当点P到x轴距离为3个单位长度时,求出点P的移动时间?
【变式1-2】(17-18七年级下·四川广安·期末)如图,在平面直角坐标系中,长方形的边、分别在轴、轴上,点在第一象限,点的坐标是,.
(1)直接写出点、点的坐标.
(2)点从原点出发,在边上以每秒1个单位长度的速度匀速向点运动,同时点从点出发,在边上以每秒2个单位长度的速度匀速向点运动,当一个点到达终点时,另一个点随之停止运动,设运动时间为秒,探究下列问题:
①当为多少时,直线轴?
②在整个运动过程中,能否使得四边形的面积是长方形的面积的?若能,请直接写出P、Q两点的坐标;若不能,说明理由
【变式1-3】(25-26七年级上·全国·课后作业)如图,已知点满足.将线段先向上平移个单位,再向右平移个单位后得到线段,并连接.
(1)请求出点和点的坐标;
(2)点从点出发,以每秒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?若存在,请求出的值:若不存在,请说明理由;
(3)在()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向左平移运动,设射线交轴于点.设运动时间为秒,问:的值是否会发生变化?若不变,请求出它的值:若变化,请说明理由.
【题型二】坐标系上的将军饮马最短路径问题
【例2】(25-26八年级上·宁夏银川·期中)如图,是平面直角坐标系中的网格线,每一小格的边长都是1,的顶点都是格点.
(1)在网格图中作出关于轴的对称图形;
(2)________;
(3)在轴上有一点,使得最短,求出此时的最短距离.
【变式2-1】(25-26八年级上·甘肃庆阳·期中)在平面直角坐标系中,每个小正方形的边长为1,点的坐标为.请按要求分别完成下列各小题:
(1)画出关于轴对称的,则点的坐标是___________;
(2)在轴上找到一点,使得最短,画出图形并写出点坐标.
【变式2-2】(25-26八年级上·云南红河·期中)如图,在平面直角坐标系中,三个顶点的坐标分别为,,.
(1)画,使与关于轴对称;
(2)在轴上作一点,使得最短
【题型三】坐标系上面积问题
【例3】(25-26八年级上·陕西西安·阶段练习)美国总统伽菲尔德利用图1验证了勾股定理,过等腰的直角顶点A作直线l,过点C作于点D,过点B作于点E,研究图形,不难发现:.如图2、3,在平面直角坐标系中,点为x轴正半轴上一点,点B为y轴上一点,将线段绕点A顺时针旋转得到线段,连接.
(1)如图2,若点B在y轴正半轴上且B点坐标为,则点C的坐标为 .
(2)如图3,若点B在y轴负半轴上且B点坐标为,则点C的坐标为 .
(3)点B在y轴上运动过程中(点B不与点O重合),的面积是否发生变化?若不变,请说明理由并求出的面积;若变化,请说明理由.
【变式3-1】(25-26八年级上·广东梅州·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2倍,求点P 的坐标.
【变式3-2】(25-26八年级上·黑龙江佳木斯·开学考试)在平面直角坐标系中,已知点,且.
(1)求的值;
(2)在轴上是否存在一点,使得的面积等于面积的一半?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【题型四】坐标系与全等三角形综合
【例4】(25-26八年级上·广东湛江·月考)如图,在三角形中,,,点,分别在坐标轴上.
(1)如图1,若点C的横坐标为,点B的坐标为 ;
(2)如图2,交x轴于点M,过点C作垂直x轴于D点,连接,求的度数;
(3)如图3,交x轴于点M,点C的纵坐标为,若x轴恰好平分,求的面积.
【变式4-1】(24-25八年级上·福建莆田·月考)如图1,在平面直角坐标系中,的顶点、、,E是线段上一点,且.
(1)求点E的坐标;
(2)延长交于 D.
①如图2,判断和的位置关系并说明理由;
②连接,如图3 , 求证:.
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