内容正文:
专题02 图形与坐标
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.
建立恰当的平面直角坐标系确定点的坐标
构建的平面直角坐标系不同,则点的坐标也不同,在建立平面直角坐标系时,应使点的坐标简明.
方法技巧:建立平面直角坐标系的常见方法
(1)以某些特殊的线段所在的直线为x轴或y轴(如高线、中线等).
(2)把对称图形的对称轴作为工轴或y轴.
(3)以某个已知点为原点建立平面直角坐标系。
平移与坐标变化
一般地,在平面直角坐标系中,点(a,b)关于x轴的对称点的坐标为(a.-b),关于y轴的对称点的坐标为(-a,b).
三角形的中位线定理
一般地,在平面直角坐标系中,将点(a,b)向右(或向左)平移k个单位长度,其像的坐标为(a+k,b)(或(a-k,b));将点(a,6)向上(或向下)平移k个单位长度,其像的坐标为(a,b+k)(或(a,b-k)).
写出直角坐标系中点的坐标
【例1】(25-26七年级下·云南曲靖·期中)在平面直角坐标系中,点A的坐标为,轴,且,则点B的坐标为( )
A. B. C.或 D.或
【变式1】(24-25七年级下·天津·期中)如图,从点O出发,先向西走4步,再向南走3步到达点M,如果点M的位置用表示,那么表示的位置是( )
A.点A B.点B C.点C D.点D
【变式2】(23-24八年级上·山西大同·期中)和在平面直角坐标系中的位置如图所示,其中点A,B的坐标分别为,点在x轴上,且.则点的坐标为______.
【变式3】(24-25八年级下·河北石家庄·期中)如图,小亮在他与电视塔之间竖立一根高的标杆,当他站在距标杆2m的D处时,眼睛F、标杆的顶端E与塔尖A恰好在一条直线上,已知小亮的眼睛距地面的高度是,标杆与电视塔之间的距离是.
(1)小亮以点D为坐标原点,所在直线为x轴,所在直线为y轴,为1个单位长度,建立平面直角坐标系,则点F的坐标为 ,点E的坐标为 ;
(2)求电视塔的高度.
求点到坐标轴的距离
【例1】(25-26八年级上·安徽安庆·期中)点到轴的距离是1,到轴的距离是3,且点在第二象限,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
【变式1】(24-25七年级下·甘肃临夏·期中)点在第二象限,则点P到x轴的距离是( )
A. B. C.3 D.4
【变式2】(25-26七年级下·福建福州·期中)点到轴的距离为__________.
【变式3】(25-26七年级下·云南曲靖·期中)已知点,解答下列问题:
(1)若点A在y轴上,求点A的坐标;
(2)若点A的纵坐标比横坐标大5,求点A的坐标;
(3)若点A到x轴的距离等于它到y轴距离的一半,求a的值.
判断点所在的象限
【例1】(23-24七年级下·安徽淮南·期中)在平面直角坐标系中,点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【变式1】(25-26九年级下·四川成都·期中)在平面直角坐标系中,点在第( )象限.
A.一 B.二 C.三 D.四
【变式2】(24-25七年级下·甘肃临夏·期中)点在( )
A.x轴的正半轴上 B.x轴的负半轴上
C.y轴的正半轴上 D.y轴的负半轴上
【变式3】(25-26七年级下·福建福州·期中)点所在象限是( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
已知点所在的象限求参数
【例1】(24-25七年级下·北京·期中)若点在第二象限,则的取值范围是()
A. B. C. D.
【变式1】(25-26八年级上·陕西西安·期中)在平面直角坐标系中,已知点,,若直线与x轴平行,则a的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【变式2】(24-25八年级上·甘肃兰州·期中)在平面直角坐标系中,已知点,试分别根据下列条件求值:
(1)当点P在y轴上时,求点P坐标;
(2)当时,求m的值.
【变式3】(25-26八年级上·陕西西安·期中)已知在平面直角坐标系中,点在y轴左侧,且到y轴的距离为2,求a的值.
点坐标规律探索
【例1】(25-26八年级上·广东茂名·期中)如图,在平面直角坐标系中,对进行循环往复的轴对称变换,若原来点的坐标是,经过2025次变换后所得的点的坐标是( )
A. B. C. D.
【变式1】(25-26七年级下·全国·期中)如图,在平面直角坐标系中,动点按图中箭头所示的方向,从原点出发,第1次运动到点,第2次运动到点,第3次运动到点,第4次运动到点,……按这样的运动规律,点的坐标是( )
A. B. C. D.
【变式2】(25-26八年级上·江西九江·期中)如图,在平面直角坐标系中,已知点、、、,动点从点出发,以每秒3个单位的速度按逆时针方向沿四边形的边做环绕运动;另一动点从点出发,以每秒2个单位的速度按顺时针方向沿四边形的边做环绕运动,则第2025次相遇点的坐标是( )
A. B. C. D.
【变式3】(24-25八年级上·山东济南·期中)在一单位为1的方格纸上,有一列点(其中n为正整数)均为网格上的格点,按如图所示规律排列,点则 的坐标为( )
A. B.
C. D.
实际问题中用坐标表示位置
【例1】(24-25七年级下·重庆·月考)如图,小东去游乐场游玩,他根据游乐场的地图建立了平面直角坐标系,并标注了自己最想游玩的三个项目的位置,若旋转木马位于点,过山车位于点,则摩天轮位于点( )
A. B. C. D.
【变式1】(25-26八年级上·江西九江·期中)中国象棋文化历史久远.某校开展了以“纵横之间有智慧攻防转换有乐趣”为主题的中国象棋文化节,如图所示是某次对弈的残局图,如果建立平面直角坐标系,使“马”位于点,“兵”位于点,那么“帅”在同一坐标系下的坐标是__________.
【变式2】(24-25七年级下·吉林白山·期中)如图是一片桑叶标本,完整叶片呈宽卵形,顶端微尖,边缘有锯齿.将其放在平面直角坐标系中,若表示叶片顶端A、边缘B两点的坐标分别为、,则叶柄末端C点的坐标为______.
【变式3】(24-25七年级下·陕西延安·期中)如图,方格纸中的每个小方格都是边长为1的正方形,已知火车站的坐标为,文化馆的坐标为.
(1)请你根据题目条件,在图中建立适当的平面直角坐标系;
(2)直接写出体育场,市场,超市的坐标;
(3)已知游乐场A,图书馆B的坐标分别为,,请在图中标出A,B的位置.
已知图形的平移,求点的坐标
【例1】(25-26七年级下·云南曲靖·期中)在平面直角坐标系中,将点向左平移个单位长度,再向上平移个单位长度后得到点,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
【变式1】(23-24八年级下·辽宁沈阳·期末)如图,点,的坐标分别为,,若将线段AB平移至的位置,点的坐标为,则的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式2】(25-26七年级上·黑龙江绥化·期中)将点向上平移3个单位,再向左平移2个单位,得到点,则___________,___________.
【变式3】(25-26八年级上·广西贺州·期中)如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点的坐标分别为,,,把先向右平移5个单位长度,再向下平移3个单位长度,得到.
(1)画出,并求出,,三点的坐标;
(2)求的面积.
平移综合题
【例1】(24-25七年级下·福建福州·期中)已知,点,,且.
(1)求的值.
(2)平移线段,点的对应点在轴的正半轴上,点的对应点恰好在轴的负半轴上,点以每秒3个单位长度从点向轴负半轴运动,同时,点以每秒2个单位长度从点向轴正半轴运动,直线交于点,设点运动的时间为秒.
①如图,当时,探究三角形的面积和三角形的面积的数量关系,并说明理由;
②若三角形的面积为10,直接写出点的坐标.
【变式1】(25-26八年级上·安徽淮南·期中)如图,是由经过平移得到的,点,,的对应点分别为,,,且这六个点都在格点上,解答下列问题:
(1)分别写出点和点的坐标,并说明是由经过怎样的平移得到的;
(2)若点是内一点,它随按()中方式平移后得到的对应点为,求和的值;
(3)连接,则______.
【变式2】(25-26八年级上·安徽六安·期中)如图,在平面直角坐标系中,四边形的各点坐标是,,,,
(1)在平面直角坐标系中,画出四边形;
(2)点是四边形中一点,平移四边形后,点的对应点是,画出平移后的四边形.
【变式3】(23-24七年级下·广东广州·期中)如图1,在平面直角坐标系中,、、,其中a、b满足:.平移线段得到线段,使得C、D两点分别落在y轴和x轴上.
(1)点C坐标 ,点D坐标 ;
(2)如图1,将点E向下移动1个单位得到点P,连接、,在y轴上是否存在点Q,使得与面积相等?若存在,求出点Q坐标;若不存在,说明理由;
(3)如图2,点H是射线上一动点,与点O、D不重合,连接不过点C,若与的平分线交于点M,直接写出与的数量关系.
坐标与图形的变化--轴对称
【例1】(25-26八年级上·海南省直辖县级单位·期中)已知点和点关于x轴对称,则的值是_________.
【变式1】(25-26八年级上·山东济南·期末)如图,三个顶点的坐标分别为,,.
(1)请写出关于x轴对称的的各顶点坐标;
(2)请画出关于y轴对称的;
(3)在x轴上求作一点P,使点P到A、B两点的距离和最小,请标出P点,并直接写出点P的坐标 .
【变式2】(24-25八年级上·广东珠海·期中)按要求完成作图:已知点三个点的坐标分别为.
(1)作出关于x轴对称的图形;
(2)写出A、B、C的对应点、、的坐标.
【变式3】(25-26八年级上·云南德宏·期中)如图,平面直角坐标系中,的三个顶点的坐标分别为.
(1)在图中作出关于轴对称的;
(2)写出点的坐标.
坐标系中的动点问题
【例1】(24-25八年级下·广东广州·期中)如图,在平面直角坐标系中,点的坐标为,点的坐标为,以、为边作矩形;动点分别从点同时出发,以每秒1个单位长度的速度沿向终点移动;当移动时间为8秒时,的值( )
A.30 B. C.60 D.120
【变式1】(25-26八年级上·吉林长春·期中)如图,一个点从原点出发,经过一次运动后到,第二次运动到,第三次运动到,第四次运动到,第五次运动到,第六次运动到,第七次运动到,第八次运动到,依此规律,则点的坐标为 .
【变式2】(25-26九年级上·江西景德镇·期中)如图,平面直角坐标系中,长方形的顶点A、C坐标分别为、,且轴,交y轴于M点,交x轴于N,一动点P从A出发,以个单位/秒的速度沿折线向终点D运动.
(1)B点坐标为_________,D点坐标为_________,长方形的面积为_________;
(2)如图1,当点P在线段上时,连接,试探究之间的数量关系,并说明理由;
(3)是否存在某一时刻t,使三角形的面积等于长方形面积的?若存在,求t的值;若不存在说明理由.
坐标与旋转规律问题
【例1】(24-25九年级上·湖南衡阳·期中)在平面直角坐标系中,正方形按照如图所示放置,其边长为1,将正方形按照如下方式进行变换:将正方形绕点O顺时针旋转,同时边长扩大为原来的2倍得到正方形;将正方形绕点O顺时针旋转,同时边长扩大为原来的2倍得到正方形,…,则正方形的顶点的坐标为( )
A. B.
C. D.
【变式1】(25-26八年级上·河南郑州·期中)小星利用平面直角坐标系绘制了如图的风车图形,他先将固定在坐标系中,其中,接着他将逆时针转动()至称为第一次转动,然后进行第二次转动将逆时针转动至,…,那么按照这种转动方式,转动2023次后,点A的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式2】(25-26九年级上·四川德阳·期中)将按如图方式放置在平面直角坐标系中,其中,,顶点A的坐标为,将绕原点逆时针旋转,每次旋转,则第2025次旋转结束时,点A对应点的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式3】(25-26九年级上·河北邢台·期中)如图所示,在平面直角坐标系中,第1次将边长为1的正方形绕点O逆时针旋转后,得到正方形,第2次将正方形绕点 O 逆时针旋转 后,得到正方形,……,依此规律,绕点 O 旋转得到正方形,则点的坐标为_________________.
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专题02 图形与坐标
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.
建立恰当的平面直角坐标系确定点的坐标
构建的平面直角坐标系不同,则点的坐标也不同,在建立平面直角坐标系时,应使点的坐标简明.
方法技巧:建立平面直角坐标系的常见方法
(1)以某些特殊的线段所在的直线为x轴或y轴(如高线、中线等).
(2)把对称图形的对称轴作为工轴或y轴.
(3)以某个已知点为原点建立平面直角坐标系。
平移与坐标变化
一般地,在平面直角坐标系中,点(a,b)关于x轴的对称点的坐标为(a.-b),关于y轴的对称点的坐标为(-a,b).
三角形的中位线定理
一般地,在平面直角坐标系中,将点(a,b)向右(或向左)平移k个单位长度,其像的坐标为(a+k,b)(或(a-k,b));将点(a,6)向上(或向下)平移k个单位长度,其像的坐标为(a,b+k)(或(a,b-k)).
写出直角坐标系中点的坐标
【例1】(25-26七年级下·云南曲靖·期中)在平面直角坐标系中,点A的坐标为,轴,且,则点B的坐标为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】C
【分析】本题利用平行于轴的直线上所有点纵坐标相等的性质,结合线段的长度,分B点在A点左侧和右侧两种情况,即可求出点B的坐标.
【详解】解:∵轴,点,
∴ A,两点纵坐标都为,
∵,
∴当点在点右侧时,横坐标为,得,
当点在点左侧时,横坐标为,得,
∴ 点的坐标为或.
【变式1】(24-25七年级下·天津·期中)如图,从点O出发,先向西走4步,再向南走3步到达点M,如果点M的位置用表示,那么表示的位置是( )
A.点A B.点B C.点C D.点D
【答案】B
【详解】解:∵从点O出发,先向西走4步,再向南走3步到达点M,点M的位置用表示,
∴表示的位置是先向东走1步,再向北走2步,即为B点,
【变式2】(23-24八年级上·山西大同·期中)和在平面直角坐标系中的位置如图所示,其中点A,B的坐标分别为,点在x轴上,且.则点的坐标为______.
【答案】
【分析】根据全等三角形的性质得出,即可求出结论.
【详解】解:∵点A,B的坐标分别为,
,
,
,
∴点的坐标为.
【变式3】(24-25八年级下·河北石家庄·期中)如图,小亮在他与电视塔之间竖立一根高的标杆,当他站在距标杆2m的D处时,眼睛F、标杆的顶端E与塔尖A恰好在一条直线上,已知小亮的眼睛距地面的高度是,标杆与电视塔之间的距离是.
(1)小亮以点D为坐标原点,所在直线为x轴,所在直线为y轴,为1个单位长度,建立平面直角坐标系,则点F的坐标为 ,点E的坐标为 ;
(2)求电视塔的高度.
【答案】(1),
(2)电视塔的高度为
【分析】(1)根据题意建立直角坐标系,直接写出点的坐标即可;
(2)根据点E和点F的坐标得出直线的解析式,根据解析式求出A点的坐标即可得出电视塔的高度.
【详解】(1)解:根据题意建立直角坐标系:
∴,;
(2)设直线的解析式为,
则,
解得,
∴直线EF的解析式为,
∵A点的横坐标为,
∴A点的纵坐标为,
即电视塔的高度为.
求点到坐标轴的距离
【例1】(25-26八年级上·安徽安庆·期中)点到轴的距离是1,到轴的距离是3,且点在第二象限,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】点到x轴的距离等于纵坐标的绝对值,点到y轴的距离等于横坐标的绝对值,结合第二象限内点的坐标符号特征推导即可.
【详解】解:∵点到轴的距离是,到轴的距离是,
∴点纵坐标的绝对值为,横坐标的绝对值为,
又∵点在第二象限,第二象限内点的横坐标为负,纵坐标为正,
∴点坐标为.
【变式1】(24-25七年级下·甘肃临夏·期中)点在第二象限,则点P到x轴的距离是( )
A. B. C.3 D.4
【答案】D
【分析】根据点到x轴的距离等于这个点的纵坐标的绝对值算即可.
【详解】解:∵平面直角坐标系中,点到轴的距离为纵坐标的绝对值,
又∵点坐标为,纵坐标,
∴点到轴的距离为.
【变式2】(25-26七年级下·福建福州·期中)点到轴的距离为__________.
【答案】
【分析】理解点的坐标中各个数字的意义并解题即可.
【详解】解:根据点的坐标的几何意义,点到轴的距离为,
故答案为:.
【变式3】(25-26七年级下·云南曲靖·期中)已知点,解答下列问题:
(1)若点A在y轴上,求点A的坐标;
(2)若点A的纵坐标比横坐标大5,求点A的坐标;
(3)若点A到x轴的距离等于它到y轴距离的一半,求a的值.
【答案】(1)A(0,5.5)
(2)
(3)
【分析】(1)根据点A在y轴上得出点A的横坐标为0求出a的值,再求出点A的纵坐标即可.
(2)根据点A的纵坐标比横坐标大5,列出关于a的一元一次方程,求出a的值,即可求出点A的坐标.
(3)根据点A到x轴的距离等于它到y轴距离的一半列出关于a的绝对值方程求解即可.
【详解】(1)解:∵点A在y轴上,
∴,
∴,
∴,
∴
(2)解∶∵点A的纵坐标比横坐标大5,
则,
解得:,
∴,,
∴.
(3)解:∵点A到x轴的距离等于它到y轴距离的一半,
∴,
∴,
当或,
解得:无解或,
综上,或.
判断点所在的象限
【例1】(23-24七年级下·安徽淮南·期中)在平面直角坐标系中,点位于( )
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】根据各象限点的坐标符号规律即可直接判断.
【详解】解:∵平面直角坐标系中,各象限内点的坐标符号特征为:第一象限,第二象限,第三象限,第四象限,
又∵点的横坐标,纵坐标,符合第四象限点的坐标特征,
∴点位于第四象限.
【变式1】(25-26九年级下·四川成都·期中)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】本题考查平面直角坐标系中点所在象限的判断,解题关键是掌握各象限内点的坐标符号特征,以及平方数的非负性,先判断横纵坐标的符号,再根据象限特征判断即可.
【详解】解:∵任何实数的平方都为非负数,即,
∴,
∴,
又∵点的纵坐标为,
根据象限坐标特征,第二象限内点的横纵坐标符号为(负,正),
∴点在第二象限.
【变式2】(24-25七年级下·甘肃临夏·期中)点在( )
A.x轴的正半轴上 B.x轴的负半轴上
C.y轴的正半轴上 D.y轴的负半轴上
【答案】B
【分析】根据坐标轴上点的坐标特征解答即可.
【详解】解:∵点的纵坐标为,横坐标,
∴点在x轴的负半轴上.
【变式3】(25-26七年级下·福建福州·期中)点所在象限是( )
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】根据各象限内点坐标特征解答即可,第四象限.
【详解】解:,,
点所在象限为第四象限.
已知点所在的象限求参数
【例1】(24-25七年级下·北京·期中)若点在第二象限,则的取值范围是()
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据第二象限的点的纵坐标为正数列出不等式,求解即可.
【详解】解:∵点在第二象限,
∴,
∴.
【变式1】(25-26八年级上·陕西西安·期中)在平面直角坐标系中,已知点,,若直线与x轴平行,则a的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】D
【分析】根据平行于x轴的直线上的点纵坐标相等的性质,构建方程求解即可.
【详解】解:∵直线与轴平行
∴点与点的纵坐标相等,即,
∴.
【变式2】(24-25八年级上·甘肃兰州·期中)在平面直角坐标系中,已知点,试分别根据下列条件求值:
(1)当点P在y轴上时,求点P坐标;
(2)当时,求m的值.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)根据y轴上的点的横坐标为0,进行求解即可;
(2)利用平方根解方程即可.
【详解】(1)解:由题意,,解得,
∴,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∴或.
【变式3】(25-26八年级上·陕西西安·期中)已知在平面直角坐标系中,点在y轴左侧,且到y轴的距离为2,求a的值.
【答案】
【分析】在y轴左侧的点的横坐标为负,点到y轴的距离为该点横坐标的绝对值,据此列式求解即可.
【详解】解:∵点在y轴左侧,
∴,
∵点到y轴的距离为2,
∴,
∴,
∴.
点坐标规律探索
【例1】(25-26八年级上·广东茂名·期中)如图,在平面直角坐标系中,对进行循环往复的轴对称变换,若原来点的坐标是,经过2025次变换后所得的点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意可知点A的坐标每4次变换为一个循环周期,然后根据轴对称的性质,分别写出前4次变换后的坐标,结合的余数确定最终坐标即可.
【详解】解:根据题意,
第1次变换(关于 轴对称):纵坐标不变,横坐标互为相反数,得 ;
第2次变换(关于 轴对称):横坐标不变,纵坐标互为相反数,得 ;
第3次变换(关于 轴对称):纵坐标不变,横坐标互为相反数,得 ;
第4次变换(关于 轴对称):横坐标不变,纵坐标互为相反数,得 ;
点的坐标每4次变换循环一次,
,
经过2025次变换后所得的点的坐标与第1次变换后的坐标相同,即为 .
【变式1】(25-26七年级下·全国·期中)如图,在平面直角坐标系中,动点按图中箭头所示的方向,从原点出发,第1次运动到点,第2次运动到点,第3次运动到点,第4次运动到点,……按这样的运动规律,点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】结合图象,可以发现图象上点的规律是:纵坐标的变化是按照的顺序,每个点为一组循环变化,横坐标的变化是每增加一个点,横坐标增加.利用规律求解即可.
【详解】解:根据题意及题图可知,第1次运动到点,
第2次运动到点,
第3次运动到点,
第4次运动到点,
第5次运动到点,
第6次运动到点,
第7次运动到点,
第8次运动到点,
易知点的运动每4次位置循环1次,每循环1次向右移动4个单位,
第次运动到点,
第次运动到点,
第次运动到点,
第次运动到点.
,
点的坐标是.
故选:A.
【点睛】本题考查了点坐标的规律探究,解题的关键是正确找出规律.
【变式2】(25-26八年级上·江西九江·期中)如图,在平面直角坐标系中,已知点、、、,动点从点出发,以每秒3个单位的速度按逆时针方向沿四边形的边做环绕运动;另一动点从点出发,以每秒2个单位的速度按顺时针方向沿四边形的边做环绕运动,则第2025次相遇点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查点坐标规律探索、行程问题中的相遇问题,通过计算找到坐标变化规律是解答的关键.
根据坐标与图形可得四边形的各边长,结合点P、Q的速度求得两点相遇点的坐标,找出坐标变化规律即可求解.
【详解】解:∵点,,,,
∴,,
∴四边形的周长为,
由题意得,经过1秒时,两点在边的点处相遇,随后,两点走的路程和是10的倍数时,两点相遇,相邻两次相遇间隔时间为(秒),
∴第二次相遇点是边上的点;
第三次相遇点是点;
第四次相遇点为点;
第五次相遇点为点,
第六次相遇点为点,
……,
由此发现,每五次相遇点重合一次,
∵,
∴第2025次相遇点与第五次相遇点重合,即,
故选:C.
【变式3】(24-25八年级上·山东济南·期中)在一单位为1的方格纸上,有一列点(其中n为正整数)均为网格上的格点,按如图所示规律排列,点则 的坐标为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了规律型中点的坐标,根据点的坐标的变化找出变化规律“(n为非零自然数)”是解题的关键.
观察图形结合点的坐标,即可得出变化规律“(n为非零自然数)”,依此规律即可得出点的坐标.
【详解】解:观察发现:
∴(n为非零自然数),
∵,
解得:
∴ ,
∴,
故选:C.
实际问题中用坐标表示位置
【例1】(24-25七年级下·重庆·月考)如图,小东去游乐场游玩,他根据游乐场的地图建立了平面直角坐标系,并标注了自己最想游玩的三个项目的位置,若旋转木马位于点,过山车位于点,则摩天轮位于点( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了点的坐标,由旋转木马位于点以及过山车位于点建立平面直角坐标系,结合图形即可得解,采用数形结合的思想是解此题的关键.
【详解】解:∵旋转木马位于点,过山车位于点.
∴建立平面直角坐标系如图所示:
,
故摩天轮位于点,
故选:C.
【变式1】(25-26八年级上·江西九江·期中)中国象棋文化历史久远.某校开展了以“纵横之间有智慧攻防转换有乐趣”为主题的中国象棋文化节,如图所示是某次对弈的残局图,如果建立平面直角坐标系,使“马”位于点,“兵”位于点,那么“帅”在同一坐标系下的坐标是__________.
【答案】
【分析】本题主要考查了坐标的实际应用,正确建立坐标系是解题的关键.
根据“马”和“兵”的坐标建立正确的坐标系即可得到答案.
【详解】解:由题意可建立如下平面直角坐标系,
∴“帅”的坐标是.
故答案为:.
【变式2】(24-25七年级下·吉林白山·期中)如图是一片桑叶标本,完整叶片呈宽卵形,顶端微尖,边缘有锯齿.将其放在平面直角坐标系中,若表示叶片顶端A、边缘B两点的坐标分别为、,则叶柄末端C点的坐标为______.
【答案】
【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.依据已知点的坐标确定出坐标轴的位置是解题的关键.根据,的坐标确定出坐标轴的位置,点的坐标可得.
【详解】解:,两点的坐标分别为、,
得出坐标轴如图所示位置:
∴.
故答案为:.
【变式3】(24-25七年级下·陕西延安·期中)如图,方格纸中的每个小方格都是边长为1的正方形,已知火车站的坐标为,文化馆的坐标为.
(1)请你根据题目条件,在图中建立适当的平面直角坐标系;
(2)直接写出体育场,市场,超市的坐标;
(3)已知游乐场A,图书馆B的坐标分别为,,请在图中标出A,B的位置.
【答案】(1)图见解析
(2)体育场坐标,市场,超市坐标
(3)图见解析
【分析】本题考查平面直角坐标系的建立与点的坐标表示,解题的关键是根据已知点的坐标确定平面直角坐标系的原点、坐标轴方向和单位长度.
(1)根据已知点的坐标确定原点的坐标,确定出平面直角坐标系;
(2)根据(1)的图形写出两个点的坐标;
(3)根据坐标系分别标A,B的位置,即可.
【详解】(1)解:平面直角坐标系如图所示:
(2)解:根据坐标系可得:体育场坐标,市场,超市坐标.
(3)解:如图所示,点A,B即为所求.
已知图形的平移,求点的坐标
【例1】(25-26七年级下·云南曲靖·期中)在平面直角坐标系中,将点向左平移个单位长度,再向上平移个单位长度后得到点,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由点的平移规律,平移规则为:向左平移横坐标减小,向上平移纵坐标增加,按照规则计算即可得到点B的坐标.
【详解】解:∵点的坐标为,将点向左平移个单位长度,再向上平移个单位长度得到点,
∴点的横坐标为,纵坐标为,
∴点的坐标为.
【变式1】(23-24八年级下·辽宁沈阳·期末)如图,点,的坐标分别为,,若将线段AB平移至的位置,点的坐标为,则的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查平面直角坐标系中线段的平移,解题的关键是利用已知点的坐标变化确定平移规律(横、纵坐标的变化量),再将规律推广到其他点.要解决线段平移后点的坐标问题,需先确定点到的平移规律(横坐标和纵坐标的变化量),再将该规律应用到点 上,从而得到 的坐标.
【详解】已知点的坐标为,平移后点 的坐标为.
横坐标的变化量:,即点的横坐标向左平移了4个单位;
纵坐标的变化量:,即点的纵坐标向下平移了3个单位.
点的坐标为,根据上述平移规律(横坐标减4,纵坐标减3):
横坐标:;
纵坐标:.
因此,点 的坐标为.
故选D
【变式2】(25-26七年级上·黑龙江绥化·期中)将点向上平移3个单位,再向左平移2个单位,得到点,则___________,___________.
【答案】 3 1
【分析】本题考查了点的平移,熟练掌握点的平移的规律是解题的关键.根据题意,将的纵坐标,横坐标得到,进而得出的值,即可求解.
【详解】解:∵点向上平移3个单位,再向左平移2个单位,得到点,
∴,
解得:.
故答案为:3;1.
【变式3】(25-26八年级上·广西贺州·期中)如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点的坐标分别为,,,把先向右平移5个单位长度,再向下平移3个单位长度,得到.
(1)画出,并求出,,三点的坐标;
(2)求的面积.
【答案】(1)见解析,,,.
(2)
【分析】本题考查图形的平移,以及直角坐标系求图形面积问题,掌握点的坐标移动规律是解题的关键.
(1)根据平移的性质作图,即可得出答案.
(2)利用割补法求三角形的面积即可.
【详解】(1)解:如图,即为所求.
由图可得,,,.
(2)解:如图,采用割补法计算的面积,
的面积为梯形面积减去两个直角三角形面积,
即.
平移综合题
【例1】(24-25七年级下·福建福州·期中)已知,点,,且.
(1)求的值.
(2)平移线段,点的对应点在轴的正半轴上,点的对应点恰好在轴的负半轴上,点以每秒3个单位长度从点向轴负半轴运动,同时,点以每秒2个单位长度从点向轴正半轴运动,直线交于点,设点运动的时间为秒.
①如图,当时,探究三角形的面积和三角形的面积的数量关系,并说明理由;
②若三角形的面积为10,直接写出点的坐标.
【答案】(1),
(2)①;理由见解析;②点D的坐标为或
【分析】(1)由算术平方根、绝对值的非负性知,解得,;
(2)根据题意,,沿y轴负方向平移2个单位,得,,①,, ,,于是, 可证.
② 时,,,,点D不存在.当,如图1,点D在三角形内部,此时,不符合题意.当时,如图2,点D在第四象限,设,由①得,得,连接,则,解得;当时,如图3,点D在第二象限,得,连接OD,则,解得.
【详解】(1)解:由可知,
,,
解得:,;
(2)解:依题意,平移后点的对应点M在y轴的正半轴上,点的对应点N在x轴的负半轴上,
∴,沿y轴负方向平移2个单位得到,
∴,
①.
理由如下:由题意得,,
∵,
,,
,
,
,
,
即.
②当 时,,
可以看作由向下平移3个单位长度,向右平移2个单位长度得到,
此时,点D不存在;
当,如图,点D在三角形内部,此时,不符合题意;
当时,如图,点D在第四象限,
设,由①得,
,
,
连接,
,
,
,
,,
;
当时,如图,点D在第二象限,
,
,
连接,
,
,
,
,,
;
综上,点D的坐标为或.
【点睛】本题考查坐标系内图象平移与坐标变化,直角坐标系内求三角形面积,结合动点的运动情况判断图形的状态,分类讨论是解题的关键.
【变式1】(25-26八年级上·安徽淮南·期中)如图,是由经过平移得到的,点,,的对应点分别为,,,且这六个点都在格点上,解答下列问题:
(1)分别写出点和点的坐标,并说明是由经过怎样的平移得到的;
(2)若点是内一点,它随按()中方式平移后得到的对应点为,求和的值;
(3)连接,则______.
【答案】(1)点和点,是由经过向下平移个单位,再向左平移个单位得到的;
(2)的值为,的值为;
(3).
【分析】本题主要考查了坐标与图形变化——平移,熟知图形平移的性质是解题的关键.
()根据所给平面直角坐标系及点和点的位置即可求解;
()根据平移的性质即可求解;
(3)根据平移的性质得出,再根据平行线的性质即可求解.
【详解】(1)解:由平面直角坐标系可得,点和点,
∵,,
∴是由经过向下平移个单位,再向左平移个单位得到的;
(2)解:由()得是由经过向下平移个单位,再向左平移个单位得到的,
∵点是内一点,它随按()中方式平移后得到的对应点为,
∴,,
∴,,
∴的值为,的值为;
(3)解:如图,连接,
由平移性质可得,,
∴,
∵,
∴,
故答案为:.
【变式2】(25-26八年级上·安徽六安·期中)如图,在平面直角坐标系中,四边形的各点坐标是,,,,
(1)在平面直角坐标系中,画出四边形;
(2)点是四边形中一点,平移四边形后,点的对应点是,画出平移后的四边形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查作图平移变换,熟练掌握平移的性质是解答本题的关键.
(1)直接描点连线即可.
(2)由题意得,四边形向右平移4个单位长度,向下平移5个单位长度得到四边形,结合平移的性质画图即可.
【详解】(1)解:如图,四边形即为所求.
(2)解:点的对应点是,即四边形内的每个点向右平移4个单位长度,向下平移5个单位长度得到四边形,故分别找到平移后的对应点,然后顺次连接即可.
如图,四边形即为所求.
【变式3】(23-24七年级下·广东广州·期中)如图1,在平面直角坐标系中,、、,其中a、b满足:.平移线段得到线段,使得C、D两点分别落在y轴和x轴上.
(1)点C坐标 ,点D坐标 ;
(2)如图1,将点E向下移动1个单位得到点P,连接、,在y轴上是否存在点Q,使得与面积相等?若存在,求出点Q坐标;若不存在,说明理由;
(3)如图2,点H是射线上一动点,与点O、D不重合,连接不过点C,若与的平分线交于点M,直接写出与的数量关系.
【答案】(1),
(2)或
(3)或
【分析】(1)根据非负数的性质求得点A,B的坐标,再根据平移的性质即可得出点C,D的坐标;
(2)连接,利用求得的面积,设点,则,利用与面积相等建立方程求解即可;
(3)当点H在延长线上时,由角平分线的性质得,,由平移的性质得, 从而得,由外角的性质得,则,根据三角形内角和得,利用等角代换可证;同理可证当点H在线段上时,,再利用平角的性质和等角代换得;
【详解】(1)解:∵,
∴,
解得,
∴,,
∵平移线段得到线段,且C、D两点分别落在y轴和x轴上,
则线段先向左平移1个单位长度后,再向下平移3个单位长度,
∴,.
故答案为:,.
(2)如图,连接,
∵,,
∴,
∵将点向下移动1个单位得到点P,
∴点,
∴
,
设点,则,
∵与面积相等,
∴,
即,
解得或,
∴或.
(3)如图,当点H在延长线上时,延长交于G,令交于K,
∵平分,平分,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
如图,当点H在线段上时,令交于K,交于G.
∵平分,平分,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
∵,
∴,
∴.
综上,或.
【点睛】本题是坐标与图形综合问题,主要考查了非负数的性质、平移的性质、三角形的面积,平行线的性质和坐标系中的动点问题,熟练掌握以上性质并灵活运用是解题的关键.
坐标与图形的变化--轴对称
【例1】(25-26八年级上·海南省直辖县级单位·期中)已知点和点关于x轴对称,则的值是_________.
【答案】
1
【分析】本题主要考查了关于x轴对称的点的坐标,熟练掌握关于x轴对称的点的坐标特征是解题的关键.
根据关于x轴对称的点的坐标特征,横坐标相等,纵坐标互为相反数,列出方程求出和的值,再计算的值,最后求幂即可.
【详解】解:∵点和点关于x轴对称,
∴,,
解得,,
∴,
∴.
故答案为:1.
【变式1】(25-26八年级上·山东济南·期末)如图,三个顶点的坐标分别为,,.
(1)请写出关于x轴对称的的各顶点坐标;
(2)请画出关于y轴对称的;
(3)在x轴上求作一点P,使点P到A、B两点的距离和最小,请标出P点,并直接写出点P的坐标 .
【答案】(1),,;
(2)见解析
(3)图见解析,
【分析】本题考查作图-轴对称变换,轴对称-最短路线问题,熟练掌握轴对称的性质是解答本题的关键.
(1)关于x轴对称的点,纵坐标互为相反数,横坐标不变,由此可得答案.
(2)根据轴对称的性质作图即可.
(3)连接,与x轴交于点P,连接,此时点P到A、B两点的距离和最小,即可得出点P的坐标.
【详解】(1)解:如图, 即为所求,
,,;
(2)解:如图, 即为所求;
(3)解:如图,点P即为所求,.
【变式2】(24-25八年级上·广东珠海·期中)按要求完成作图:已知点三个点的坐标分别为.
(1)作出关于x轴对称的图形;
(2)写出A、B、C的对应点、、的坐标.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)利用轴对称变换的性质分别作出A,B,C的对应点,,即可;
(2)根据点的位置写出坐标即可.
【详解】(1)解:如图,即为所求;
(2)解:由图可知:.
【变式3】(25-26八年级上·云南德宏·期中)如图,平面直角坐标系中,的三个顶点的坐标分别为.
(1)在图中作出关于轴对称的;
(2)写出点的坐标.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查作图——轴对称变换,解题的关键是熟练掌握基本知识;
(1)作出各点关于轴的对称点,再顺次连接各点,即可;
(2)根据点A,B,C所在坐标系中的位置写出其对应点坐标即可.
【详解】(1)解:如图;即为所求;
(2)解:∵关于轴对称的,
∴.
坐标系中的动点问题
【例1】(24-25八年级下·广东广州·期中)如图,在平面直角坐标系中,点的坐标为,点的坐标为,以、为边作矩形;动点分别从点同时出发,以每秒1个单位长度的速度沿向终点移动;当移动时间为8秒时,的值( )
A.30 B. C.60 D.120
【答案】D
【分析】本题考查了坐标与图形,勾股定理,矩形的性质,二次根式的乘法,利用数形结合的是思想解决问题是关键.连接、,先根据坐标求出,由矩形的性质可知,,当移动时间为8秒时,,,进而得到点、的坐标,从而求出,即可求解.
【详解】解:如图,连接、,
点的坐标为,点的坐标为,
,,
以、为边作矩形,
,,
当移动时间为8秒时,,,
,
,,
,
,
故选:D.
【变式1】(25-26八年级上·吉林长春·期中)如图,一个点从原点出发,经过一次运动后到,第二次运动到,第三次运动到,第四次运动到,第五次运动到,第六次运动到,第七次运动到,第八次运动到,依此规律,则点的坐标为 .
【答案】
【分析】本题考查了点的坐标规律变化问题,由已知坐标可得点的横坐标为,纵坐标分别以,循环变化,据此解答即可求解,由已知坐标找到变化规律是解题的关键.
【详解】解:∵,,,,,,,,,
∴点的横坐标为,纵坐标分别以,循环变化,
∴点的横坐标为,
,
∴点的纵坐标为,
的坐标为,
故答案为:.
【变式2】(25-26九年级上·江西景德镇·期中)如图,平面直角坐标系中,长方形的顶点A、C坐标分别为、,且轴,交y轴于M点,交x轴于N,一动点P从A出发,以个单位/秒的速度沿折线向终点D运动.
(1)B点坐标为_________,D点坐标为_________,长方形的面积为_________;
(2)如图1,当点P在线段上时,连接,试探究之间的数量关系,并说明理由;
(3)是否存在某一时刻t,使三角形的面积等于长方形面积的?若存在,求t的值;若不存在说明理由.
【答案】(1),;30;
(2),理由见解析
(3)存在,或24
【分析】本题考查坐标与图形,平行线的性质,利用数形结合的思想进行求解是解题的关键:
(1)根据长方形的性质,结合点的坐标,求出的坐标,进而求出的长,利用面积公式求出长方形的面积即可;
(2)作,根据平行线的性质,进行求解即可;
(3)分P在线段上,P在线段上,P在线段上,三种情况进行求解即可.
【详解】(1)解:∵长方形,
∴,,,
∵轴,
∴轴,轴,
∵点A、C坐标分别为、,
∴,,
∴,
∴长方形的面积为;
(2),理由如下:
作,
,
,
,
,
即;
(3)存在.
①当P在线段段时,
由题意,得:,
,
三角形的面积等于长方形面积的,
;
②当P在线段段时,三角形的面积不变,不等于长方形面积的,不合题意,舍去
③当P在线段段时,
,
,
三角形的面积等于长方形面积的,
,
解得;
或24.
坐标与旋转规律问题
【例1】(24-25九年级上·湖南衡阳·期中)在平面直角坐标系中,正方形按照如图所示放置,其边长为1,将正方形按照如下方式进行变换:将正方形绕点O顺时针旋转,同时边长扩大为原来的2倍得到正方形;将正方形绕点O顺时针旋转,同时边长扩大为原来的2倍得到正方形,…,则正方形的顶点的坐标为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据所给变换方式可知,每旋转八次,点B对应点的位置出现循环,再根据正方形边长的变化规律即可解决问题.
【详解】解:由题知,每次旋转,
则,
即每旋转八次,点B对应点的位置循环出现,
又∵,
∴点在第一象限.
∵正方形的边长为1,且每次旋转后边长扩大为原来的2倍,
∴正方形的边长为2;正方形的边长为;
则正方形的边长为;
…,
依次类推,正方形的边长为,
当时,正方形的边长为,
∴点的坐标为.
【变式1】(25-26八年级上·河南郑州·期中)小星利用平面直角坐标系绘制了如图的风车图形,他先将固定在坐标系中,其中,接着他将逆时针转动()至称为第一次转动,然后进行第二次转动将逆时针转动至,…,那么按照这种转动方式,转动2023次后,点A的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查坐标与图形变化旋转,规律型:点的坐标,解题的关键是掌握探究规律的方法,属于中考常考题型.
根据每次转动可知,4次一个循环,分别求出第一次到第四次的点的坐标,利用规律解决问题即可.
【详解】解:∵绕原点O逆时针转动至,
而,
∴,
∵绕原点O逆时针转动至,
∴,
∵绕原点O逆时针转动至,
∴,
∵绕原点O逆时针转动至,
∴,
即点与点A重合,
∴点A每旋转4次为一个循环,
∵,
∴在转动2023次后,点A在点的位置,此时点A的坐标为.
故选:A.
【变式2】(25-26九年级上·四川德阳·期中)将按如图方式放置在平面直角坐标系中,其中,,顶点A的坐标为,将绕原点逆时针旋转,每次旋转,则第2025次旋转结束时,点A对应点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查图形的旋转规律,坐标与图形,关于原点对称的点的坐标中;根据得,由绕原点逆时针旋转,每次旋转,每旋转6次回到原位,可知第次旋转结束时,点A对应点与点关于点对称,进而可求解.
【详解】解:∵,
∴,
∵绕原点逆时针旋转,每次旋转,每旋转6次回到原位,
∴,
∴第2025次旋转结束时,点A的对应点与点关于点对称,
∴点A对应点的坐标为.
故选:D.
【变式3】(25-26九年级上·河北邢台·期中)如图所示,在平面直角坐标系中,第1次将边长为1的正方形绕点O逆时针旋转后,得到正方形,第2次将正方形绕点 O 逆时针旋转 后,得到正方形,……,依此规律,绕点 O 旋转得到正方形,则点的坐标为_________________.
【答案】
【分析】根据图形可知:点在以为圆心,以为半径的圆上运动,再由旋转可知:将正方形绕点逆时针旋转后得到正方形,相当于将线段绕点逆时针旋转,可得对应点的坐标,然后发现规律是8次一循环,进而得出答案.本题考查了旋转的性质、正方形的性质、坐标与图形性质、勾股定理、规律型:点的坐标等知识,解题的关键是数形结合并学会从特殊到一般的探究规律的方法.
【详解】解:∵点的坐标为,四边形是正方形,
∴点的坐标为,
,
四边形是正方形,
,
连接,如图:
由勾股定理得:,
由旋转的性质得:,
将正方形绕点逆时针旋转后得到正方形,
相当于将线段绕点逆时针旋转,依次得到,
,,,,,,, ,
发现是8次一循环,则,
点的坐标为.
学科网(北京)股份有限公3 / 3
学科网(北京)股份有限公司
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