内容正文:
专题04 平面直角坐标系(期中复习讲义)
内 容 导 航
明·期中考清 把握命题趋势,明确备考路径
记·必备知识 梳理核心脉络,扫除知识盲区
破·重难题型 题型分类突破,方法技巧精讲
题型01 特殊位置点的坐标与参数范围 题型02 对称与平移的综合应用
题型03 坐标系中图形的面积计算 题型04 坐标与图形的综合探究
过·分层验收 阶梯实战演练,验收复习成效
核心考点
复习目标
考情规律
平面直角坐标系的概念与构成
明确x轴、y轴、原点、象限的定义,掌握“垂直、共原点、统一单位长度”的构成三要素;理解“坐标平面内点与有序实数对一一对应”的本质;能根据坐标描点、由点写坐标,规范书写坐标格式。
【基础必考点】选择题、填空题为主,直接考查概念辨析、坐标读写正误判断。
特殊位置点的坐标特征
熟练掌握各象限点的符号规律;牢记x轴上点、y轴上点、原点的坐标特征; 掌握一、三象限角平分线、二、四象限角平分线及平行于坐标轴直线上点的坐标规律。
【高频基础考点】选择、填空为主,偶尔融入解答题第一问,判断点所在象限、根据位置求参数范围、特殊位置点坐标计算;
易错点:混淆x轴与y轴点的特征、角平分线点的坐标关系。
点的坐标几何意义
理解“点到x轴的距离、到y轴的距离的对应关系;能根据坐标求点到坐标轴的距离,或由距离求点的坐标;初步掌握平行于坐标轴的两点间距离计算。
【重要基础考点】填空、解答题 ,坐标与距离互求、结合图形求边长;易错点:距离是绝对值,忽略坐标符号导致漏解。
对称与平移的坐标变化
掌握关于x轴、y轴、原点对称的点的坐标规律;熟练运用“左减右加、下减上加”的平移规律,能求平移后点的坐标或描述平移过程;能结合对称、平移求图形顶点坐标,解决简单图形变换问题。
【核心高频考点】选择、填空、解答题,对称点坐标计算、图形平移求坐标、平移规律逆向应用;
易错点:平移方向与坐标变化符号对应错误、对称变换规律混淆。
坐标系中图形的面积计算
1. 掌握“割补法”求三角形、四边形面积的基本思路;2. 能利用坐标求图形顶点坐标,结合坐标轴或平行线构造规则图形计算面积;3. 能解决简单的“坐标+面积”综合问题,提升数形结合能力。
【中档热点考点】解答题为主,常作为解答题第二问;已知顶点坐标求图形面积、面积与坐标互求;综合性较强,需结合坐标特征与几何图形性质,是区分度较高的题型。
知识点01 基础概念
1.平面直角坐标系:由两条互相垂直、原点重合的数轴组成,水平的为x轴(横轴,向右为正),竖直的为y轴(纵轴,向上为正),交点为原点。
2.象限:x轴、y轴将平面分为四个区域,依次为第一、二、三、四象限,坐标轴上的点不属于任何象限。
3.点的坐标:平面内任意一点P,过P作x轴、y轴垂线,垂足对应的实数a、b分别为横坐标、纵坐标,记作P(a,b),顺序不可颠倒。
4.两点间的距离公式:
知识点02 核心规律
规律类型
具体内容
记忆口诀
象限符号
第一(+,+)、第二(-,+)、第三(-,-)、第四(+,-)
一正二负三负四正,横纵对应记分明
坐标轴上点
x轴:(x,0);y轴:(0,y);原点:(0,0)
x轴纵为0,y轴横为0,原点全为0
角平分线点
一、三象限:x=y;二、四象限:x=-y
一三相等二四反,坐标关系要记牢
对称变换
x轴对称:(x,y)→(x,-y);y轴对称:(x,y)→(-x,y);原点对称:(x,y)→(-x,-y)
关于x轴纵变号,关于y轴横变号,原点对称全变号
平移变换
右移a:(x+a,y);左移a:(x-a,y);上移b:(x,y+b);下移b:(x,y-b)
左减右加横变化,下减上加纵变化
知识点03 易错点警示
1.混淆x轴与y轴点的坐标特征(如将x轴上的点写成(0,x));
2.对称变换时,关于x轴、y轴对称的规律记反,原点对称时漏变号;
3.平移时,“左减右加、下减上加”的方向与坐标变化对应错误;
4.求点到坐标轴的距离时,忽略距离为非负数,直接用坐标值计算;
5.计算图形面积时,未正确使用割补法,或忽略坐标符号导致面积计算错误。
题型一 特殊位置点的坐标与参数范围
解|题|技|巧
先根据点的位置确定坐标符号或特殊值,再列方程/不等式组求解,注意“坐标轴上的点不属于象限”这一前提。
【典例1-1】在平面直角坐标系中,若点与点关于原点对称,则点在第_______象限.
【典例1-2】在平面直角坐标系中,已知点在第四象限,则的取值范围是______.
【变式1-1】(25-26八年级下·上海·月考)已知点坐标为,点的坐标为,若轴,则______.
【变式1-2】点到轴和轴的距离相等,则点的坐标是__________.
题型二 对称与平移的综合应用
解|题|技|巧
分步进行变换,先对称后平移(或反之),严格遵循对应变换规律,可结合坐标纸画图辅助理解。
【例2】在平面直角坐标系中,将点向左平移4个单位长度得到点,则点关于轴的对称点的坐标是__________.
【变式2-1】四盏灯笼的位置如图.已知灯笼,,,的坐标分别是,,,,平移轴右侧的一盏灯笼,使得轴两侧的灯笼对称,则平移的方法可以是__________.(请填写序号)
①将灯笼向左平移3个单位长度; ②将灯笼向左平移4个单位长度;
③将灯笼向左平移5.2个单位长度; ④将灯笼向左平移4.2个单位长度.
【变式2-2】如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点坐标分别为.
(1)画出关于y轴对称的,并写出的坐标;
(2)将向右平移8个单位,画出平移后的,写出的坐标;
【变式2-3】已知点与点关于原点对称,将点向右移动个单位长度得到点,点关于轴的对称点为点.
(1)求,的值;
(2)在图中标出,,,的位置,顺次连接,,,,求所得图形的面积.
题型三 坐标系中图形的面积计算
解|题|技|巧
若图形有一边在坐标轴上或平行于坐标轴,直接以该边为底,高为对顶点到坐标轴的距离;若没有,用“割补法”(补成大矩形,减去周围小三角形面积)计算。
【典例3】如图,四边形各个顶点的坐标分别为,.
(1)求这个四边形的面积;
(2)如果把原来四边形各个顶点的横坐标都乘,纵坐标都乘,再顺次连接得到的各点,所得的四边形和原四边形的面积相比是否发生变化?面积是多少?
【变式3-1】如图,在直角坐标平面内,已知点A的坐标是,点B的坐标是
(1)图中点C的坐标是 ;
(2)点C关于x轴对称的点D的坐标是 ,并作出四边形;
(3)求四边形的面积.
【变式3-2】在直角坐标平面内,已知点A的坐标(﹣1,4),点B的位置如图所示,点C是第一象限内一点,且点C到x轴的距离是2,到y轴的距离是4
(1)写出图中点B的坐标 ;
(2)在图中描出点C,并写出图中点C的坐标: ;
(3)画出△ABO关于y轴的对称图形△A′B′O;
(4)联结A′B、BB′、B′C、A′C.那么四边形A′BB′C的面积等于
【变式3-3】如图,正方形的顶点在平面直角坐标系的原点处,,,其中点坐标为.
(1)求出点、的坐标;
(2)在轴上有一点,连接,,若,求的面积;
题型四 坐标与图形的综合探究
解|题|技|巧
利用“平行于坐标轴的直线上点的坐标特征”(横/纵坐标相同)确定顶点坐标,再结合边长计算面积。
【例4-1】(25-26八年级下·上海·月考)已知在平面直角坐标系中,点,.
(1)在轴上找一点,使,求点的坐标;
(2)在(1)的条件下,在直角坐标平面内找一点,能满足的面积为的点有几个?这些点有什么特征?
【例4-2】(25-26八年级下·上海浦东新·月考)如图1,点,,的坐标分别是,,
(1)如图1,过点作于点,的值为___________;
(2)如图2,点为线段的延长线上的一动点,当点在的延长线上向下运动时,作于点,于点,式子的值是否发生变化,若不变,求出其值;若变化,写出其值的取值范围.
【例4-3】(25-26八年级下·上海·月考)在平面直角坐标系中,点、的坐标分别为,,且,点的坐标为.
(1)求,的值及点关于轴对称的点的坐标;
(2)若轴上的点坐标为,求的面积;
(3)若以点、、、为顶点的四边形为平行四边形,求点的坐标.(直接写出坐标)
【例4-4】如图1,已知:等腰,,点B,C分别在x,y轴上,点A坐标为,与y轴交于点D.
(1)直接写出点B和点C的坐标:B______,C______;
(2)点E是边上一点(不与端点A,B重合),连,作且,
①如图2,当点F恰好落在x轴上时,求证:;
②如图3,若点G是线段的中点,分别连接,相交于点H,则线段和有什么数量关系和位置关系?并说明理由.
【变式4-1】在数学活动课上,智慧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,点和点,当时,轴,且的长为;当时,轴,且的长为.
【实践操作】
(1)①若点,点的横坐标为2,轴,则的长为 .
②若点轴,,则点的坐标为 .
【初步运用】
(2)如图①,正方形的边长为4,顶点的坐标是轴,则顶点的坐标为 ,顶点的坐标为 .
【问题解决】
(3)如图②,点的坐标为;将线段向上平移6个单位长度,得到线段,连接.点分别是线段上的动点(不与端点重合),点从点出发,以的速度向终点运动,点从点出发,以的速度向终点运动,若两点同时出发,运动时间为,当轴时,求的值.
【变式4-2】在数学实践活动中,同学们将直尺和直角三角板放置在平面直角坐标系中进行探究.
(1)如图1,点,在坐标轴上,点在的平分线上,连接,,用直尺量得,过点向坐标轴作垂线,,垂足分别为点,.求证:;
(2)如图2,为等腰直角三角形,点在第二象限,,,求点的坐标;
(3)如图3,为等腰直角三角形,,点在轴上,点在第四象限且纵坐标为,交轴于点,若平分,探究、之间的数量关系.
【变式4-3】如图,在平面直角坐标系中,已知A、B、C三点的坐标分别为,,,其中a,b,c满足关系式.
(1)求a,b,c的值;
(2)如果在第二象限内有一点,是否存在点P,使的面积与的面积相等?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)如果在平面直角坐标系中存在一个点P,使是以为直角边的等腰直角三角形,则称点P为线段的“小K点”,请直接写出此题中的“小K点”的坐标.
期中基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(25-26八年级下·上海·月考)点的坐标为,若,,则点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
2.(25-26八年级下·上海·月考)已知点在第二象限,则点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
3.(25-26八年级下·上海·月考)已知三个顶点的坐标为,,,则三角形的形状为________.
4.(25-26八年级下·上海·月考)北斗七星是大熊座的一部分,古代人们把这七颗星命名为天枢、天璇、天玑、天权、玉衡、开阳、摇光.因为将这七星相连所成的形状类似古代舀酒的斗,故名北斗.爱好天文的小海将自己观察到的北斗七星画在如图所示的方格纸上,建立适当的平面直角坐标系后,表示“摇光”的点的坐标为,表示“开阳”的点的坐标为,则表示“天权”的点(正好在网格点上)的坐标为______.
5.(25-26八年级下·上海·月考)若点在y轴上,则点在第________象限.
6.在平面直角坐标系中,已知点P在x轴上,求点P的坐标.
7.
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.
8.
(25-26八年级下·上海·月考)在平面直角坐标系中,点、、,判断的形状.
期中重难突破练(测试时间:10分钟)
1.(25-26八年级下·上海·月考)在平面直角坐标系中,对于点,我们把点叫做点的伴随点,已知点的伴随点为,点的伴随点为,点的伴随点为这样依次得到点.若点的坐标为,则点的坐标为( )
A. B.
C. D.
2.(25-26八年级下·上海·月考)点和点之间的距离是_____.
3.(25-26八年级下·上海·月考)点沿轴翻折后与点重合,那么点的坐标为______.
4.(25-26八年级上·上海·月考)如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为,点B的坐标为,连接,以点A为圆心,长为半径画弧交x轴负半轴于点C,则点C的横坐标为____
5.(25-26八年级下·上海·月考)如图,已知矩形的两边分别平行坐标轴,点的坐标为,点的坐标为.则矩形的面积是__________.
6.(25-26八年级下·上海·月考)如图,在平面直角坐标系中,菱形的边在轴上.若点的坐标为.则点的坐标为______
7.如图,已知:、、、,点在轴上,直线将四边形面积分成两部分,求点的坐标.
期中综合拓展练(测试时间:15分钟)
1.(25-26八年级下·上海浦东新·月考)如图,动点从点出发,沿所示方向运动,每当碰到长方形的边时反弹,反弹后的路径与长方形的边的夹角为,第1次碰到长方形边上的点的坐标为___________.第2021次碰到长方形边上的坐标为___________.
2.在如图所示的平面直角坐标系中,的顶点坐标分别为,,,点A、B在原点两侧,且,连接.
(1)求m的值;
(2)在y轴上是否存在一点M,使得?若存在,求出符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.
3.如图,在平面直角坐标系中,已知,,.
(1)求出的面积.
(2)在y轴上有一点P,使得的面积与的面积相等,请求出点P的坐标.
4.如图,在直角坐标平面内,已知点A的坐标是(0,4).
(1)图中B点的坐标是______.
(2)点B关于原点对称的点C的坐标是______;点A关于x轴对称的点D的坐标是______.
(3)的面积是______.
(4)如果点E在x轴上,且,那么点E的坐标是______.
5.如图,在平面直角坐标系中,直线交轴于点,交轴于点,且a,b满足.
(1)点的坐标为________;点的坐标为________;
(2)如图1,,,连接,于,交于点,交的延长线于点,连接,求证:;
(3)如图2,是射线上一点(不与、、的中点重合),连接,过点作交于,在的上方作,交轴于点,与直线交于点,探究、、三条线段之间的数量关系,并证明(写出一种结论的证明过程即可).
6.如图1,在平面直角坐标系中,点A、B、C、D的坐标分别为,连接和,点P为线段上从左向右运动的点,以为边作菱形,其中点E落在x轴上.
(1)则的长为_____,的度数为_____;
(2)在点P运动过程中,是否能使得四边形为正方形?若存在,请求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)如图2,当点P运动到使菱形的顶点F恰好在边上时,求出此时点F的坐标;
(4)若要使得顶点F不落在四边形外,请写出菱形的对角线交点的运动路径长.(直接写出答案)
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专题04 平面直角坐标系(期中复习讲义)
内 容 导 航
明·期中考清 把握命题趋势,明确备考路径
记·必备知识 梳理核心脉络,扫除知识盲区
破·重难题型 题型分类突破,方法技巧精讲
题型01 特殊位置点的坐标与参数范围 题型02 对称与平移的综合应用
题型03 坐标系中图形的面积计算 题型04 坐标与图形的综合探究
过·分层验收 阶梯实战演练,验收复习成效
核心考点
复习目标
考情规律
平面直角坐标系的概念与构成
明确x轴、y轴、原点、象限的定义,掌握“垂直、共原点、统一单位长度”的构成三要素;理解“坐标平面内点与有序实数对一一对应”的本质;能根据坐标描点、由点写坐标,规范书写坐标格式。
【基础必考点】选择题、填空题为主,直接考查概念辨析、坐标读写正误判断。
特殊位置点的坐标特征
熟练掌握各象限点的符号规律;牢记x轴上点、y轴上点、原点的坐标特征; 掌握一、三象限角平分线、二、四象限角平分线及平行于坐标轴直线上点的坐标规律。
【高频基础考点】选择、填空为主,偶尔融入解答题第一问,判断点所在象限、根据位置求参数范围、特殊位置点坐标计算;
易错点:混淆x轴与y轴点的特征、角平分线点的坐标关系。
点的坐标几何意义
理解“点到x轴的距离、到y轴的距离的对应关系;能根据坐标求点到坐标轴的距离,或由距离求点的坐标;初步掌握平行于坐标轴的两点间距离计算。
【重要基础考点】填空、解答题 ,坐标与距离互求、结合图形求边长;易错点:距离是绝对值,忽略坐标符号导致漏解。
对称与平移的坐标变化
掌握关于x轴、y轴、原点对称的点的坐标规律;熟练运用“左减右加、下减上加”的平移规律,能求平移后点的坐标或描述平移过程;能结合对称、平移求图形顶点坐标,解决简单图形变换问题。
【核心高频考点】选择、填空、解答题,对称点坐标计算、图形平移求坐标、平移规律逆向应用;
易错点:平移方向与坐标变化符号对应错误、对称变换规律混淆。
坐标系中图形的面积计算
1. 掌握“割补法”求三角形、四边形面积的基本思路;2. 能利用坐标求图形顶点坐标,结合坐标轴或平行线构造规则图形计算面积;3. 能解决简单的“坐标+面积”综合问题,提升数形结合能力。
【中档热点考点】解答题为主,常作为解答题第二问;已知顶点坐标求图形面积、面积与坐标互求;综合性较强,需结合坐标特征与几何图形性质,是区分度较高的题型。
知识点01 基础概念
1.平面直角坐标系:由两条互相垂直、原点重合的数轴组成,水平的为x轴(横轴,向右为正),竖直的为y轴(纵轴,向上为正),交点为原点。
2.象限:x轴、y轴将平面分为四个区域,依次为第一、二、三、四象限,坐标轴上的点不属于任何象限。
3.点的坐标:平面内任意一点P,过P作x轴、y轴垂线,垂足对应的实数a、b分别为横坐标、纵坐标,记作P(a,b),顺序不可颠倒。
4.两点间的距离公式:
知识点02 核心规律
规律类型
具体内容
记忆口诀
象限符号
第一(+,+)、第二(-,+)、第三(-,-)、第四(+,-)
一正二负三负四正,横纵对应记分明
坐标轴上点
x轴:(x,0);y轴:(0,y);原点:(0,0)
x轴纵为0,y轴横为0,原点全为0
角平分线点
一、三象限:x=y;二、四象限:x=-y
一三相等二四反,坐标关系要记牢
对称变换
x轴对称:(x,y)→(x,-y);y轴对称:(x,y)→(-x,y);原点对称:(x,y)→(-x,-y)
关于x轴纵变号,关于y轴横变号,原点对称全变号
平移变换
右移a:(x+a,y);左移a:(x-a,y);上移b:(x,y+b);下移b:(x,y-b)
左减右加横变化,下减上加纵变化
知识点03 易错点警示
1.混淆x轴与y轴点的坐标特征(如将x轴上的点写成(0,x));
2.对称变换时,关于x轴、y轴对称的规律记反,原点对称时漏变号;
3.平移时,“左减右加、下减上加”的方向与坐标变化对应错误;
4.求点到坐标轴的距离时,忽略距离为非负数,直接用坐标值计算;
5.计算图形面积时,未正确使用割补法,或忽略坐标符号导致面积计算错误。
题型一 特殊位置点的坐标与参数范围
解|题|技|巧
先根据点的位置确定坐标符号或特殊值,再列方程/不等式组求解,注意“坐标轴上的点不属于象限”这一前提。
【典例1-1】在平面直角坐标系中,若点与点关于原点对称,则点在第_______象限.
【答案】三
【详解】解:∵点与点关于原点对称,
∴点P坐标为(-2,-1),
∴,
解得:,
∴点M坐标为(-2,-1),
即:点M在第三象限,
故答案为:三.
【典例1-2】在平面直角坐标系中,已知点在第四象限,则的取值范围是______.
【答案】
【详解】解:∵点在第四象限,
∴点的横坐标是正数,纵坐标是负数,
即,
解得.
【变式1-1】(25-26八年级下·上海·月考)已知点坐标为,点的坐标为,若轴,则______.
【答案】
【详解】解:轴,
点与点的纵坐标相等,
,
解得,
此时点的横坐标为,符合题意.
故答案为:.
【变式1-2】点到轴和轴的距离相等,则点的坐标是__________.
【答案】或
【详解】解:∵点到轴和轴的距离相等,
∴,
∴或,
解方程,得:
∴,,
此时点坐标为;
解方程,得:,
∴,,
此时点坐标为;
综上所述,点的坐标是或.
题型二 对称与平移的综合应用
解|题|技|巧
分步进行变换,先对称后平移(或反之),严格遵循对应变换规律,可结合坐标纸画图辅助理解。
【例2】在平面直角坐标系中,将点向左平移4个单位长度得到点,则点关于轴的对称点的坐标是__________.
【答案】
【详解】解:∵点向左平移4个单位长度得到点B,
∴点B的坐标为,即,
∵点B关于x轴的对称点为C,
∴点C的坐标是.
【变式2-1】四盏灯笼的位置如图.已知灯笼,,,的坐标分别是,,,,平移轴右侧的一盏灯笼,使得轴两侧的灯笼对称,则平移的方法可以是__________.(请填写序号)
①将灯笼向左平移3个单位长度; ②将灯笼向左平移4个单位长度;
③将灯笼向左平移5.2个单位长度; ④将灯笼向左平移4.2个单位长度.
【答案】③
【详解】解:∵,,,这四个灯笼的纵坐标都是,
∴这四个灯笼在一条直线上,且这条直线平行于x轴,
∵,的坐标分别是,,
∴A,B关于y轴对称,
要使得轴两侧的灯笼对称,
只需要C,D关于y轴对称即可,
∵,的坐标分别是,,
∴可以将灯笼向左平移到,平移5.2个单位,
或可以将灯笼向左平移到,平移5.2个单位,
综上,平移的方法可以是③.
【变式2-2】如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点坐标分别为.
(1)画出关于y轴对称的,并写出的坐标;
(2)将向右平移8个单位,画出平移后的,写出的坐标;
【详解】(1)解:作图如图,
∴为所作的图形,的坐标是;
(2)作图如图,
∴为所作的图形,.
【变式2-3】已知点与点关于原点对称,将点向右移动个单位长度得到点,点关于轴的对称点为点.
(1)求,的值;
(2)在图中标出,,,的位置,顺次连接,,,,求所得图形的面积.
【详解】(1)解:∵点与点关于原点对称,
,,
,.
(2)解:,,
∴点的坐标是,点的坐标是,
∵将点向右移动个单位长度得到点,
∴点的坐标是,
∵点关于轴的对称点为点,
∴点的坐标是,
∴四边形的形状如下图所示,
,,,
∴四边形的面积.
题型三 坐标系中图形的面积计算
解|题|技|巧
若图形有一边在坐标轴上或平行于坐标轴,直接以该边为底,高为对顶点到坐标轴的距离;若没有,用“割补法”(补成大矩形,减去周围小三角形面积)计算。
【典例3】如图,四边形各个顶点的坐标分别为,.
(1)求这个四边形的面积;
(2)如果把原来四边形各个顶点的横坐标都乘,纵坐标都乘,再顺次连接得到的各点,所得的四边形和原四边形的面积相比是否发生变化?面积是多少?
【详解】(1)解:作轴于点轴于点,如图所示:
;
(2)解:由题意可知,所得的四边形和原四边形关于原点对称,图形形状不变,则面积不发生变化,其面积是.
【变式3-1】如图,在直角坐标平面内,已知点A的坐标是,点B的坐标是
(1)图中点C的坐标是 ;
(2)点C关于x轴对称的点D的坐标是 ,并作出四边形;
(3)求四边形的面积.
【详解】(1)解:由图得;
(2)解:,点C与点D关于x轴对称,
,
四边形如图所示,
(3)解:由(2)图得,
.
【变式3-2】在直角坐标平面内,已知点A的坐标(﹣1,4),点B的位置如图所示,点C是第一象限内一点,且点C到x轴的距离是2,到y轴的距离是4
(1)写出图中点B的坐标 ;
(2)在图中描出点C,并写出图中点C的坐标: ;
(3)画出△ABO关于y轴的对称图形△A′B′O;
(4)联结A′B、BB′、B′C、A′C.那么四边形A′BB′C的面积等于
【详解】解:(1)观察可知点B的坐标为:B(﹣4,﹣2);
故答案为(﹣4,﹣2),
(2)点C的位置如图所示,坐标为C(4,2),
故答案为(4,2).
(3)△A′B′O如图所示,
(4)S四边形A′BB′C=S△A′BB′+S△CA′B′=×4×3+ ×8×6=30.
故答案为30.
【变式3-3】如图,正方形的顶点在平面直角坐标系的原点处,,,其中点坐标为.
(1)求出点、的坐标;
(2)在轴上有一点,连接,,若,求的面积;
【详解】(1)解:作轴交轴于点,轴交轴于点,轴交轴于,交于,延长交轴于,
轴,
,
,
在和中,
,
,
,
点坐标为,
,
点坐标为,
同理可得,
,
,
,
四边形为长方形,
,
,
点坐标为,
点坐标为,点坐标为;
(2)解:设点的坐标为,
由(1)得,点坐标为,点坐标为,
,
,
解得,
点的坐标为,
作轴交轴于点,轴交轴于点,
点坐标为,点坐标为,点的坐标为,
则,
,
的面积为.
题型四 坐标与图形的综合探究
解|题|技|巧
利用“平行于坐标轴的直线上点的坐标特征”(横/纵坐标相同)确定顶点坐标,再结合边长计算面积。
【例4-1】(25-26八年级下·上海·月考)已知在平面直角坐标系中,点,.
(1)在轴上找一点,使,求点的坐标;
(2)在(1)的条件下,在直角坐标平面内找一点,能满足的面积为的点有几个?这些点有什么特征?
【答案】(1)
(2)点有无数个,这些点到x轴的距离为
【详解】(1)解:设点的坐标为,
∵点,,
∴,
∵,
∴,
解得,
∴点的坐标为;
(2)解:由(1)得:点的坐标为,
∵点,
∴,且线段在x轴上,
设点D到x轴距离为h,
∵的面积为,
∴,
∴,
∴能满足的面积为的点有无数个,这些点到x轴的距离为.
【例4-2】(25-26八年级下·上海浦东新·月考)如图1,点,,的坐标分别是,,
(1)如图1,过点作于点,的值为___________;
(2)如图2,点为线段的延长线上的一动点,当点在的延长线上向下运动时,作于点,于点,式子的值是否发生变化,若不变,求出其值;若变化,写出其值的取值范围.
【详解】(1)解:,,,
,,,.
,
,
.
(2)解:不变,
,,,
,
.
如图所示,连接,
,,,
.
,,
,
.
【例4-3】(25-26八年级下·上海·月考)在平面直角坐标系中,点、的坐标分别为,,且,点的坐标为.
(1)求,的值及点关于轴对称的点的坐标;
(2)若轴上的点坐标为,求的面积;
(3)若以点、、、为顶点的四边形为平行四边形,求点的坐标.(直接写出坐标)
【答案】(1),
(2)8
(3)或或
【详解】(1)解:∵,
∴,
解得,
∵点的坐标为,
∴点关于轴对称的点的坐标为;
(2)解:由(1)可得,如图:
∴;
(3)解:由(1)知,,而,
∵四边形是平行四边形时,
如图:当,时,则,,
∴,;
②当时,,
∵,,,
∴点向左平移3个单位,向下平移4个单位得到点,
∴点向左平移3个单位,向下平移4个单位得到点,
∴,即,
综上:点的坐标为或或.
【例4-4】如图1,已知:等腰,,点B,C分别在x,y轴上,点A坐标为,与y轴交于点D.
(1)直接写出点B和点C的坐标:B______,C______;
(2)点E是边上一点(不与端点A,B重合),连,作且,
①如图2,当点F恰好落在x轴上时,求证:;
②如图3,若点G是线段的中点,分别连接,相交于点H,则线段和有什么数量关系和位置关系?并说明理由.
【详解】(1)解:如图,过点A作轴于点K,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵等腰中,,
∴,
∴,
∴,
∵点A坐标为,
∴,
∴,
∴点B的坐标为,点C的坐标为;
故答案为:,;
(2)解:①如图,分别过点A,E作轴,轴,垂足分别为点N,M,
同(1)得:,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
②线段和的数量关系和位置关系为且,理由如下:
如图,延长至点P,使,连接,
∵点G是线段的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,即,
综上所述,线段和的数量关系和位置关系为且.
【变式4-1】在数学活动课上,智慧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,点和点,当时,轴,且的长为;当时,轴,且的长为.
【实践操作】
(1)①若点,点的横坐标为2,轴,则的长为 .
②若点轴,,则点的坐标为 .
【初步运用】
(2)如图①,正方形的边长为4,顶点的坐标是轴,则顶点的坐标为 ,顶点的坐标为 .
【问题解决】
(3)如图②,点的坐标为;将线段向上平移6个单位长度,得到线段,连接.点分别是线段上的动点(不与端点重合),点从点出发,以的速度向终点运动,点从点出发,以的速度向终点运动,若两点同时出发,运动时间为,当轴时,求的值.
【答案】(1)①4;②或(;(2);(3)
【详解】解:①∵点,点的横坐标为2,轴,
∴的长为,
故答案为:4;
②∵轴,点,
∴设,
∵,
∴,
∴或,
∴点的坐标为或,
故答案为:或;
(2)∵正方形的边长为4,
∴,
∵的坐标是轴,
∴,,
∴,
∴,
∴顶点A的坐标为;
∵正方形,
∴,
∵轴,
∴顶点B的坐标为,即;
故答案为:,;
(3)∵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,
∴,
∴.
【变式4-2】在数学实践活动中,同学们将直尺和直角三角板放置在平面直角坐标系中进行探究.
(1)如图1,点,在坐标轴上,点在的平分线上,连接,,用直尺量得,过点向坐标轴作垂线,,垂足分别为点,.求证:;
(2)如图2,为等腰直角三角形,点在第二象限,,,求点的坐标;
(3)如图3,为等腰直角三角形,,点在轴上,点在第四象限且纵坐标为,交轴于点,若平分,探究、之间的数量关系.
【详解】(1)证明:点在的平分线上,、,
,
在和中,
,
∴
,
;
;
(2)解:如图,过点作轴于点,
,
,
,
,
,
在和中,
,
,,
,,
,,
,
点的坐标为;
(3)解:如图,过点作轴,分别过点,作,
,交轴于点,设交轴于点,连接,
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
点在第四象限且纵坐标为,
,
,
平分,
,
在和中,
,
,,,
,
在轴上取点,使,
,
,
,,
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
即.
【变式4-3】如图,在平面直角坐标系中,已知A、B、C三点的坐标分别为,,,其中a,b,c满足关系式.
(1)求a,b,c的值;
(2)如果在第二象限内有一点,是否存在点P,使的面积与的面积相等?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)如果在平面直角坐标系中存在一个点P,使是以为直角边的等腰直角三角形,则称点P为线段的“小K点”,请直接写出此题中的“小K点”的坐标.
【答案】(1)
(2)存在点P,
(3)或或或
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴;
(2)解:存在点P,使的面积与的面积相等,理由如下:
如图1,过点C作轴于点E,则轴,
由(1)可知,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵的面积的面积,
∴,
解得:,
∵P在第二象限,
∴点P的坐标为;
(3)解:分两种情况:
①,时,如图2,过点P作轴于点F,
则,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
当点P在第二象限时,,
∴点P的坐标为;
当点P在第三象限时,,
∴点P的坐标为;
②,时,如图3,过点P作轴于点G,
则,
同①得:,
∴,
当点P在第一象限时,,
∴点P的坐标为;
当点P在第三象限时,,
∴点P的坐标为;
综上所述,“小K点”的坐标为或或或.
期中基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(25-26八年级下·上海·月考)点的坐标为,若,,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】D
【分析】根据平面直角坐标系内第四象限的符号特征,即可得出答案
【详解】解:∵,
∴点位于第四象限.
2.(25-26八年级下·上海·月考)已知点在第二象限,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】C
【详解】解:∵点在第二象限,第二象限点的坐标特征为横坐标小于0,纵坐标大于0,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴点B的横坐标小于0,纵坐标也小于0,
∴点B在第三象限,故C正确.
3.(25-26八年级下·上海·月考)已知三个顶点的坐标为,,,则三角形的形状为________.
【答案】直角三角形
【详解】解:∵,,,
∴,
,
,
∴,
∴是直角三角形.
4.(25-26八年级下·上海·月考)北斗七星是大熊座的一部分,古代人们把这七颗星命名为天枢、天璇、天玑、天权、玉衡、开阳、摇光.因为将这七星相连所成的形状类似古代舀酒的斗,故名北斗.爱好天文的小海将自己观察到的北斗七星画在如图所示的方格纸上,建立适当的平面直角坐标系后,表示“摇光”的点的坐标为,表示“开阳”的点的坐标为,则表示“天权”的点(正好在网格点上)的坐标为______.
【答案】
【详解】解:由表示“摇光”的点的坐标为与表示“开阳”的点的坐标为得:平面直角坐标系,如图:
可知:表示“天权”的点(正好在网格点上)的坐标为.
5.(25-26八年级下·上海·月考)若点在y轴上,则点在第________象限.
【答案】二
【详解】解:∵y轴上所有点的横坐标为0,点在y轴上,
∴,
将代入点B的坐标得,,
∴点B的坐标为,
∵第二象限内点的横坐标小于0,纵坐标大于0,
∴点B在第二象限.
6.在平面直角坐标系中,已知点P在x轴上,求点P的坐标.
【答案】
【详解】解:∵点P在x轴上,
∴,
∴,
∴,
∴点P的坐标是.
7.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】
【详解】解:∵点在y轴左侧,
∴,
∵点到y轴的距离为2,
∴,
∴,
∴.
8.(25-26八年级下·上海·月考)在平面直角坐标系中,点、、,判断的形状.
【答案】是直角三角形
【详解】解:∵点、、,
∴,,,
∴,
∴是直角三角形.
期中重难突破练(测试时间:10分钟)
1.(25-26八年级下·上海·月考)在平面直角坐标系中,对于点,我们把点叫做点的伴随点,已知点的伴随点为,点的伴随点为,点的伴随点为这样依次得到点.若点的坐标为,则点的坐标为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】∵ 点的伴随点为,且
∴ 依次计算得:
的坐标为
的坐标为
的坐标为
的坐标为,与坐标相同
∴ 伴随点的坐标每4次变换为一个周期循环
∵
∴ 的坐标与周期中第2个点的坐标相同,为
2.(25-26八年级下·上海·月考)点和点之间的距离是_____.
【答案】
【详解】解:根据勾股定理,得,
所以点A和B之间的距离是.
3.(25-26八年级下·上海·月考)点沿轴翻折后与点重合,那么点的坐标为______.
【答案】
【详解】解:∵点沿轴翻折后与点重合,
∴点的坐标为.
4.(25-26八年级上·上海·月考)如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为,点B的坐标为,连接,以点A为圆心,长为半径画弧交x轴负半轴于点C,则点C的横坐标为____
【答案】
【详解】解:由点A的坐标为,点B的坐标为,
,
,
设点C的横坐标为,根据题意,得,
解得;
5.(25-26八年级下·上海·月考)如图,已知矩形的两边分别平行坐标轴,点的坐标为,点的坐标为.则矩形的面积是__________.
【答案】25
【详解】解:∵矩形的两边分别平行坐标轴,
∴轴,轴,
∵点B的坐标为,点D的坐标为,
∴,
∴,
∴矩形的面积是.
6.(25-26八年级下·上海·月考)如图,在平面直角坐标系中,菱形的边在轴上.若点的坐标为.则点的坐标为______
【答案】()
【详解】解:∵点C的坐标为,
∴,
∵四边形是菱形,
∴,
∵,
∴B点的坐标为,即.
7.如图,已知:、、、,点在轴上,直线将四边形面积分成两部分,求点的坐标.
【答案】或
【详解】解:作轴于点,
∵、、、,
∴,
∴,
∵直线将四边形面积分成两部分,
∴或,
当时,
∴,
∴,
∴;
当时,
∴,
∴,
∴;
综上:或.
期中综合拓展练(测试时间:15分钟)
1.(25-26八年级下·上海浦东新·月考)如图,动点从点出发,沿所示方向运动,每当碰到长方形的边时反弹,反弹后的路径与长方形的边的夹角为,第1次碰到长方形边上的点的坐标为___________.第2021次碰到长方形边上的坐标为___________.
【答案】
【详解】解:(1)由图可知,第1次碰到长方形边上的点的坐标为;
(2)如图,
第1次碰到长方形边上的点的坐标为;
第2次碰到长方形边上的点的坐标为;
第3次碰到长方形边上的点的坐标为;
第4次碰到长方形边上的点的坐标为;
第5次碰到长方形边上的点的坐标为;
第6次碰到长方形边上的点的坐标为;
第7次碰到长方形边上的点的坐标为;
故每经过6次为一个循环,
∵,
∴第2021次碰到长方形边上的坐标为.
2.在如图所示的平面直角坐标系中,的顶点坐标分别为,,,点A、B在原点两侧,且,连接.
(1)求m的值;
(2)在y轴上是否存在一点M,使得?若存在,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;点M的坐标为或
【详解】(1)解:∵,,点A、B在原点两侧,且,
,
;
(2)解:过C作于H,轴于G,如图所示:
的坐标是,
,,
,
,
设M的坐标是,
,
,
的坐标是或.
3.如图,在平面直角坐标系中,已知,,.
(1)求出的面积.
(2)在y轴上有一点P,使得的面积与的面积相等,请求出点P的坐标.
【答案】(1)4
(2)或
【详解】(1)解:如图所示,过点M作轴于点N,
∵,,,
∴,
∴;
(2)解:设点P的坐标为,则,
∵的面积与的面积相等,
∴,
∴,
∴,
∴点P的坐标为或.
4.如图,在直角坐标平面内,已知点A的坐标是(0,4).
(1)图中B点的坐标是______.
(2)点B关于原点对称的点C的坐标是______;点A关于x轴对称的点D的坐标是______.
(3)的面积是______.
(4)如果点E在x轴上,且,那么点E的坐标是______.
【答案】(1)(-2,3);
(2)(2,-3);(0,-4);
(3)8;
(4)(2,0)或(-2,0).
【详解】(1);
(2)∵B与C关于原点对称,,
∴,
∵A与D关于x轴对称,,
∴;
(3)如图所示:
;
(4)∵,,
∵,
∴,
∴,
∴或.
5.如图,在平面直角坐标系中,直线交轴于点,交轴于点,且a,b满足.
(1)点的坐标为________;点的坐标为________;
(2)如图1,,,连接,于,交于点,交的延长线于点,连接,求证:;
(3)如图2,是射线上一点(不与、、的中点重合),连接,过点作交于,在的上方作,交轴于点,与直线交于点,探究、、三条线段之间的数量关系,并证明(写出一种结论的证明过程即可).
【答案】(1);
(2)见解析
(3)或,理由见解析
【详解】(1)解:,
,
,
,
故答案为:;;
(2)解:,,
,
,
,
,
又在中,,
,
在和中,
,
,
,
∵,,,
∴,,
∴,
在和中,
,
,
∴,∴;
(3)解:或,
当N在线段上时,过点作,延长交于点,设于P.如图,
,,
,
,,
又,
.
,
.
在和中,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
当N在的延长线上时,如图,
同理可得,.
6.如图1,在平面直角坐标系中,点A、B、C、D的坐标分别为,连接和,点P为线段上从左向右运动的点,以为边作菱形,其中点E落在x轴上.
(1)则的长为_____,的度数为_____;
(2)在点P运动过程中,是否能使得四边形为正方形?若存在,请求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)如图2,当点P运动到使菱形的顶点F恰好在边上时,求出此时点F的坐标;
(4)若要使得顶点F不落在四边形外,请写出菱形的对角线交点的运动路径长.(直接写出答案)
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)解:过点作于,如图:
由题意,点、、、坐标分别为,
,,,,
∴,
,
是等腰直角三角形,
,;
(2)解:存在;理由如下:
四边形为正方形,
,
,
,
,
,
,
,
,
点的坐标为;
(3)解:如图,过点作于,延长、交于点,则四边形是矩形,此时;
∵四边形为菱形,
∴,,
又,
,
,,
,
又∵,
,
,
,
,
,
,
点的坐标为;
(4)解:如图,过点作轴于,延长,交直线于,连接、,交于点,
由(3)可知,,
,,,
,
设,则,
,
,
,
,
点的坐标为,
的中点的坐标为;
点在直线上运动,点在直线上运动,且横坐标的值随的增大而增大;
当点在原点时,即,此时为;
当点在最右端时,即的值最大,此时点恰好在上,即;
,
,
点为;
点的最左端坐标为,最右端的坐标为;
点的运动路径长为:.
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