内容正文:
专项3 第九章平面直角坐标系压轴题型
目录
题型1 平面直角坐标系中的动点问题 1
题型2 平面直角坐标系中的面积问题 3
题型3 方向角+距离确定位置 5
题型4 坐标系中的平移与图形综合 8
题型5 点坐标规律的探索 11
题型1 平面直角坐标系中的动点问题
1.如图,在长方形中,O为平面直角坐标系的原点,点A的坐标为,点C的坐标为,且a,b满足,点B在第一象限内,点P从原点出发,以每秒2个单位长度的速度沿着的线路移动.
(1) ________, ________,点B的坐标为__________;
(2)当点P移动时,请指出点P的位置,并求出点P的坐标;
(3)在移动过程中,当点P到x轴的距离为5个单位长度时,求点P移动的时间.
(4)在移动过程中,当三角形的面积等于6时,求点P移动的时间.
2.如图1,在平面直角坐标系中,,,且满足,
(1)直接写出M、N的坐标:M(0,_____),N(_____,0);
(2)点P以每秒2个单位长度从点M向负半轴运动,同时,点Q以每秒3个单位长度从N点向x轴的正半轴运动,直线、交于点,设点、运动的时间为秒.
①如图1,当时,设,求与的比值;
②如图2,当与互补时,在线段上任取一点E,连接.点G为的角平分线上一点,连接,且满足,设、,和,请直接写出,,三者之间的数量关系.
3.如图,在平面直角坐标系中,点在轴负半轴上,点在轴负半轴上,点,其中满足.动点从点出发,沿轴正方向以每秒2个单位长度的速度向原点匀速运动;同时动点从原点出发,沿轴负方向以每秒1个单位长度的速度向点匀速运动.
设运动时间为秒,连接.
【基础应用】
(1)点的坐标是_____,和的位置关系是_____;
【拓展探究】
(2)请你通过添加辅助线,探究在动点、运动过程中,与这三个角之间的数量关系,并说明理由.
【综合应用】
(3)在动点运动过程中,当时,求的值及此时点的坐标.
4.如图,在平面直角坐标系中,点,,,其中a,b满足.
(1)求点A,B的坐标;
(2)N为x轴正半轴上一动点,M为第四象限内一动点,与的角平分线交于点Q,且,求证:轴;
(3)点P在y轴上,且,直接写出点P的坐标.
5.如图1,在平面直角坐标系中,已知点,且满足,点C为y轴正半轴上的一个动点.
(1)_____,_____;
(2)连接交于点D,若三角形和三角形的面积相等,求点C的坐标;
(3)如图2,过点C作的平行线l,点M、N为直线l上两个动点,线段和线段相交于点E,且满足,求四边形面积的最大值.
题型2 平面直角坐标系中的面积问题
6.如图所示,在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别为,,且a,b满足,点C的坐标为.
(1)求a,b的值及;
(2)若点M在x轴上,且,试求点M的坐标.
7.综合与实践
如图,学校有一个四边形劳动基地,与交于点,以点为坐标原点,所在的直线为轴,所在的直线为轴,建立平面直角坐标系,点的坐标为,点的坐标为,且,满足,点的坐标为.
(1)求点和点的坐标.
(2)若三角形的面积和三角形的面积相等,求点的坐标.
(3)学校计划扩展劳动基地的面积,使其变为五边形,点的坐标为,其中,请直接写出三角形的面积.(用含的代数式表示)
8.如图,在平面直角坐标系中,点在轴上,点在轴上,,,点在第二象限.
(1)写出,两点的坐标;
(2)若点,请在图中画出点,并画出当的长最小时点的位置,并写出的值;
(3)若线段经过平移后得到线段,请画出此时点的位置,并写出平移的过程;
(4)点在轴上,三角形的面积等于四边形面积的,当时,求点的坐标.
9.在平面直角坐标系中,C是第一象限的点,过C点作轴于点,点是y轴正半轴上的一点,且a,b满足,.
(1)求A点,B点坐标;
(2)求C点坐标;
(3)点D为x轴上一点,若,求D点坐标;
10.在平面直角坐标系中,点在轴正半轴上,点在轴正半轴上,,两点坐标分别为,,且,满足,点,分别是线段,上的动点.
(1)直接写出点、点的坐标;
(2)如图1,若点为的中点,连接,,,过点作轴的平行线交于点,,求证:;
(3)如图2,若点,点在运动的过程中,始终有.当最小时,求的长度.
题型3 方向角+距离确定位置
11.2026年春节期间,开封清明上河园接待游客万人次,旅游收入亿元,位列河南省春节景区接待量第1名.为进一步体会宋代的历史文化,某班来到清明上河园分组开展研学活动,其中A组在文房博物馆体验“大宋科举”,B组在九龙桥观看“东京保卫战”,C组在虹桥西侧观看“火神冲浪”,最后一起到大宋校场集合观看经典节目“岳飞枪挑小梁王”.为了描述集合地点,同学们想出了不同的方法.
(1)小明同学想到用平面直角坐标系,如图1,网格中小方格都是边长为1个单位长度的正方形,若文房博物馆的坐标为,九龙桥的坐标为.
①请在图1中建立合适的平面直角坐标系;
②大宋校场的坐标为_____,虹桥的坐标为_____;
(2)小华同学想到用方位角和距离,如图2,以文房博物馆为基准点,大宋校场在文房博物馆的北偏东方向,距离处,则大宋校场的位置记为(北偏东),若九龙桥与文房博物馆的距离和大宋校场与文房博物馆的距离相等,文房博物馆在九龙桥的北偏西方向,那么以文房博物馆为基准点,九龙桥的位置应记为_____.
12.如图,表示的是图书馆、保龙仓、中国银行和餐馆的位置关系:
(1)一般地,可以用表示方向的角和距离描述各地点相对于图书馆的位置,如“保龙仓在图书馆西偏南方向上,且距离图书馆”,请以图书馆为参照物,用方向角和图中所标的距离分别表示中国银行和餐馆的位置;
(2)火车站在图书馆的南偏东的方向上,并且火车站距图书馆的距离与中国银行距图书馆的距离相等,请在图中画出火车站的位置.
13.下图所示的是某次海战中敌我双方战舰对峙示意图.
(1)在我方潜艇的北偏东的方向上有哪些目标?要想确定敌方战舰B的位置,还需要什么数据?
(2)距离我方潜艇20n mile的有________________________________________________.
14.如图是某街区的平面示意图.
(1)老顶山在广场的 方向大约 千米处.
(2)八一路小学位于广场南偏东方向2千米处,请在图中画出八一路小学的大概位置.
(3)李叔叔乘出租车从英雄台经广场去老顶山,要付多少元车费?出租车收费标准如下表:(注:本题中不考虑出租车等候时间费用)
里程
收费
以下(含)
元
以上每增加(不足按算)
元
15.【问题提出】小明想准确描述学校各建筑物的位置,应该怎样操作呢?
【动手操作】如图是小明把学校以的比例尺绘制而成的平面示意图,每个小方格的单位长度是,小明以正东为轴的正方向,正北为轴的正方向建立平面直角坐标系后,得到实验室的坐标是,高中楼的坐标是.
【问题解决】
(1)平面直角坐标系的原点应为___________的位置(填写建筑名称);
(2)在图中画出此平面直角坐标系并标出初中楼的坐标是___________;
(3)用方向与距离表示校门相对于操场的位置是___________.(小方格的相对两顶点的距离取140米)
【拓广延伸】
(4)下午放学后,在初中楼下的小明同学以4米/秒的平均速度向操场跑去,参加体育锻炼,问:小明需要多少秒到达操场?
题型4 坐标系中的平移与图形综合
16.已知,为4的算术平方根,在平面直角坐标系中,点,,,且.
(1)直接写出______,______,______;
(2)如图①,当点在直线上时,连接,求三角形的面积;
(3)平移线段,使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②,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.
17.如图1,在平面直角坐标系中,A,B坐标分别为、,且a,b满足:,现同时将点A,B分别向下平移3个单位,再向左平移1个单位,分别得到点A,B的对应点C,D,连接,,.
(1)_____,_____,四边形的面积_____;
(2)如图2,点P是线段上的一个动点,连接,,当点P在上移动时(不与B,D重合),的值是否发生变化,并说明理由;
(3)已知点M在x轴上,连接、,若的面积是的面积的两倍,求点M的坐标.
18.综合与实践
基本图形
如图1,在平面直角坐标系中,轴于点,点满足,平移线段使点与原点重合,点的对应点为点.
(1)________,________,点的坐标为________.
拓展延伸
(2)如图2,是的中点,过点作直线轴,直线与轴交于点,是线段上一点,连接,.若三角形的面积为15,求三角形的面积.
(3)如图3,以为边作,交线段于点,是线段上一动点(不含端点),连接交于点.当点在线段上运动时,的值是否发生变化?若不变,求出其值;若变化,请说明理由.
19.如图,在平面直角坐标系中,点,的坐标分别为,,且,满足,现将线段向左平移个单位长度,再向下平移个单位长度,得到线段,连接,.
(1)直接写出坐标:点(________),点(________)
(2),分别是线段,上的动点,点从点出发向点运动,速度为每秒个单位长度,点从点出发向点运动,速度为每秒个单位长度,点的运动时间为秒.
若两点同时出发,当取何值时,轴?
连接,,当取何值时,三角形的面积为?
(3)点是直线上一个动点,连接,当点在直线上运动时,请画出图形并直接写出与,的数量关系.
20.已知点,点,点,且.将线段平移得到线段,点A的对应点是点B.
(1)求A、B、C三点的坐标;
(2)如图1,求的面积;
(3)如图2,过点D作轴于点E,作轴于点F,点P在射线上.连接交直线于点Q,以F、O、E、Q为顶点的四边形记为,的面积记为,是否为定值,如果是,请求出这个定值,如果不是,请说明理由.
题型5 点坐标规律的探索
21.综合与实践.
【材料一】如图,象棋棋子“马”每步走“日”字形,“马”所在位置可以直接走到点A,B处.
【材料二】若坐标平面上的点作如下平移:沿x轴方向平移的数量为a(向右为正,向左为负,平移个单位长度),沿y轴方向平移的数量为b(向上为正,向下为负,平移个单位长度),则把有序数对叫作这一平移的平移量.平移量与平移量的加法运算法则为.
如图,设“帅”位于点,“相”位于点.
(1)图中“马”所在的点的坐标为_________;
(2)在整个平面直角坐标系中,不是棋子“马”的一步平移量的是___________(填选项);
A. B. C. D.
(3)“马”的初始位置如图,现在命令“马”每一步只能向右和向上前进,在整个坐标系中,
①“马”___________走到点C(填“能”或“不能”);马走到C的最短路线有______种;
②“马”能否走到点?若能,则需要走几步;若不能,请说明理由.
22.在平面直角坐标系中,对于给出如下定义:
记是的“半影点”,例如的“半影点”是它自己.
对平面内两点,,记,,如果称和为“单位邻点”,例如和是“单位邻点”.
(1)已知,点是点的“半影点”.
点的坐标是_____________;
下列三个点中,是的“单位邻点”的有_____________(填字母):
. . .
若点在轴上,且的半影点与是“单位邻点”,直接写出的坐标.
(2)如图,四边形是以原点为中心的边长为,且四边分别与坐标轴平行的正方形.
请直接在图中画出点的所有单位邻点组成的图形;
对于一个四边分别与坐标轴平行的正方形,如果正方形边上的任何一点,其“半影点”都可以在四边形的边上找到其单位邻点,直接写出正方形的面积的最大值为_____________.
23.综合与实践
问题情境:李老师和同学们利用平面镜和光屏探究光的线路.
实验简述:如图,光源点位于点,光线照射到平面镜上后反射,反射光线照射到光屏上,第一次入射光线为,反射光线为,第二次入射光线为,反射光线为,第三次入射光线为,反射光线为,按上述光线移动规律进行多次试验.
数学建模:以为原点,所在直线为轴,以垂直的直线为轴建立如图所示的平面直角坐标系,点都是整点(横、纵坐标均为整数).
问题解决:
(1)点的坐标为___________.
(2)求的面积.
(3)直接写出点和点的坐标.
24.马年奔腾,万象更新.在中国象棋中,在棋盘上,“马”走“日”字,即“马”只能沿棋盘上的“纵日”或“横日”的对角线行走.为了定量研究“马”的行走规律,融融同学在棋盘上建立如图所示的平面直角坐标系.
融融将“马”按图1的方式从走到,并用坐标描述为:→→→→→.
经过不断的尝试,他发现无论走何种路线,“马”从走到所需步数都是奇数,其中为整数且.并给出如下证明:
证明:假设“马”沿“纵日”方向和“横日”方向分别走,步,则一共走步,
∵纵坐标经过次“”或“”的变化,次“”或“”的变化,
∴纵坐标变化总量为
∵从走到点纵坐标变化总量为是奇数,
为偶数.
∴是奇数,因此是奇数,
,
∴是奇数,即一共走了奇数步.
(1)在图中画出一种从走到步数更少的走法并用坐标描述;
(2)请根据前面的推理,将处省略的步骤补充完整.
25.在平面直角坐标系中,对于任意两点与的“美好距离”,给出如下定义:
若,则点与点的“美好距离”为;
若,则点与点的“美好距离”为.
用符号表示两点的“美好距离”.
(1)已知点,为轴上的一个动点,
①若点与点的“美好距离”为2,满足条件的点的坐标是___________(写出1个即可);
②点与点的“美好距离”的最小值是___________;
(2)已知直线过且平行于轴,是直线上的一个动点,如图1,点的坐标是,则点与点的“美好距离”的最小值是___________;当与的“美好距离”取最小值时,点的横坐标的最小值是___________;
(3)已知,定义平面内的一个动点满足,则称动点为两点间的“美好连接点”.
①若,请在图2中画出两点间的“美好连接点”所覆盖的区域:
②已知点坐标为,直线过点且垂直于轴,直接写出当直线上存在两点间“美好连接点”时,的最大值.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
$
专项3 第九章平面直角坐标系压轴题型
目录
题型1 平面直角坐标系中的动点问题 1
题型2 平面直角坐标系中的面积问题 12
题型3 方向角+距离确定位置 23
题型4 坐标系中的平移与图形综合 29
题型5 点坐标规律的探索 44
题型1 平面直角坐标系中的动点问题
1.如图,在长方形中,O为平面直角坐标系的原点,点A的坐标为,点C的坐标为,且a,b满足,点B在第一象限内,点P从原点出发,以每秒2个单位长度的速度沿着的线路移动.
(1) ________, ________,点B的坐标为__________;
(2)当点P移动时,请指出点P的位置,并求出点P的坐标;
(3)在移动过程中,当点P到x轴的距离为5个单位长度时,求点P移动的时间.
(4)在移动过程中,当三角形的面积等于6时,求点P移动的时间.
【答案】(1),点B的坐标为
(2)
(3)点P移动的时间为或
(4)点P移动的时间为或
【分析】(1)先利用算术平方根的非负性与绝对值的非负性求出,再得到,即可求解.
(2)求出点P移动的路程,再除以时间即可求解.
(3)确定出当点P到x轴的距离为5个单位长度时的坐标,再利用路程除以速度即可求解.
(4)求出边上的高为2时即可求解.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵点A的坐标为,点C的坐标为,
∴,
∴,
∴点B的坐标为;
(2)点P移动时,运动路程为个单位,
∵,,
∴点P在上,距离点C两个单位长度,且;
(3)在移动过程中,当点P到x轴的距离为5个单位长度时,则或,
当运动到时,时间为,
当运动到时,时间为,
∴点P移动的时间为或;
(4)∵点B的坐标为,
∴,
∴当三角形的面积等于6时,边上的高为2,
∴或,
∴当时,P点运动路程为8,则点P移动的时间为,
当时,P点运动路程为18,则点P移动的时间为,
∴点P移动的时间为或.
【点睛】本题考查了平面直角坐标系内的动点问题,涉及到了算术平方根和绝对值的非负性、点到坐标轴的距离、三角形的面积公式和行程问题中的数量关系,解题关键是利用数形结合,正确得到动点运动的路程或位置并求解.
2.如图1,在平面直角坐标系中,,,且满足,
(1)直接写出M、N的坐标:M(0,_____),N(_____,0);
(2)点P以每秒2个单位长度从点M向负半轴运动,同时,点Q以每秒3个单位长度从N点向x轴的正半轴运动,直线、交于点,设点、运动的时间为秒.
①如图1,当时,设,求与的比值;
②如图2,当与互补时,在线段上任取一点E,连接.点G为的角平分线上一点,连接,且满足,设、,和,请直接写出,,三者之间的数量关系.
【答案】(1);
(2)①;②或.
【分析】(1)首先根据非负数的性质解得的值,可确定点的坐标,即可获得答案;
(2)①当时,可有,易得,,进而可计算出,结合,得到,进而根据三角形面积公式计算即可;
②分G点在平行线之间和G点在平行线之外两种情况,分别根据平行线的判定和性质求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,,
∴,
∴,
∴;
(2)解:①当时,,
,,
∴,,
,
,
∴,
∴
由图可知点在第四象限,
∴,
∴,
∴;
②根据题意,将图2补全,如下图所示,
∵与互补
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
如下图,当G点在平行线之间时,过点作,过点作,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
即;
如下图,当G点在平行线之外时,过点作,过点作,
则,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
即;
综上所述,,,之间的数量关系为或.
3.如图,在平面直角坐标系中,点在轴负半轴上,点在轴负半轴上,点,其中满足.动点从点出发,沿轴正方向以每秒2个单位长度的速度向原点匀速运动;同时动点从原点出发,沿轴负方向以每秒1个单位长度的速度向点匀速运动.
设运动时间为秒,连接.
【基础应用】
(1)点的坐标是_____,和的位置关系是_____;
【拓展探究】
(2)请你通过添加辅助线,探究在动点、运动过程中,与这三个角之间的数量关系,并说明理由.
【综合应用】
(3)在动点运动过程中,当时,求的值及此时点的坐标.
【答案】(1),平行
(2),理由见解析
(3);
【分析】(1)利用非负数的性质求出,即可得到,再根据坐标的特点即可得到和的位置关系;
(2)过点作,利用平行线的性质可得 ,结合 ,即可说明;
(3)由题意得, ,求出,得到 , ,根据,建立方程求解即可.
【详解】(1)解:∵,且 ,
∴ ,
∴ ,
∴,
∵点,点的纵坐标相等,点,点的纵坐标相等,
∴和的位置关系是平行;
(2)解:,理由如下:
过点作,
,
,
,
,
;
(3)解:由题意得, ,
∵ ,,
∴,
∵,
∴,
, ,
,
,
解得;
此时点的横坐标:,
点的坐标为.
4.如图,在平面直角坐标系中,点,,,其中a,b满足.
(1)求点A,B的坐标;
(2)N为x轴正半轴上一动点,M为第四象限内一动点,与的角平分线交于点Q,且,求证:轴;
(3)点P在y轴上,且,直接写出点P的坐标.
【答案】(1),
(2)见解析
(3)或
【分析】(1)利用非负数的性质求出a,b的值即可求解;
(2)过点Q作,得到,然后结合角平分线得到,,然后根据得到,推出轴,即可证明;
(3)首先求出,然后根据得到,然后分看着情况求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,,
∴,,
∴,;
(2)证明:如图,过点Q作
∴,
∵平分,平分,
∴,,
∵,
∴
∵
∴,
∴轴,
∵,
∴轴;
(3)解:∵,,,
∴,
∵,点P在y轴上,
∴
∴
∴当点P在点A上边时,点P的纵坐标为
∴;
∴当点P在点A下边时,点P的纵坐标为
∴;
综上所述,点P的坐标为或.
5.如图1,在平面直角坐标系中,已知点,且满足,点C为y轴正半轴上的一个动点.
(1)_____,_____;
(2)连接交于点D,若三角形和三角形的面积相等,求点C的坐标;
(3)如图2,过点C作的平行线l,点M、N为直线l上两个动点,线段和线段相交于点E,且满足,求四边形面积的最大值.
【答案】(1);
(2)
(3)40
【分析】(1)根据非负数的性质求解即可;
(2)过点A作轴于点G,过点B作轴于点H,延长交于点T,连接,可求出的面积,再证明,据此利用三角形的面积公式求解即可;
(3)将线段平移得到线段,连接(其中点M与点N是对应点),则,可证明三点共线,可证明;根据点B到的距离一定不大于的长,故当时,的面积有最大值,最大值为,则四边形的面积的最大值为40.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∴,
∴.
(2)解:如图1所示,过点A作轴于点G,过点B作轴于点H,延长交于点T,连接,
由(1)得,
∴,,
∴
;
∵三角形和三角形的面积相等,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴点C的坐标为;
(3)解:如图所示,将线段平移得到线段,连接(其中点M与点N是对应点),
∴,
∵,
∴,
∴三点共线,
∵,
∴;
∵平行线间的距离处处相等,
∴(等底等高),
∴;
∵垂线段最短,
∴点B到的距离一定不大于的长,
∴当时,的面积有最大值,最大值为,
∴四边形的面积的最大值为40.
题型2 平面直角坐标系中的面积问题
6.如图所示,在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别为,,且a,b满足,点C的坐标为.
(1)求a,b的值及;
(2)若点M在x轴上,且,试求点M的坐标.
【答案】(1),,
(2)点M的坐标为或
【分析】(1)由“”结合绝对值、算术平方根的非负性即可得出a、b的值,再结合三角形的面积公式即可求出的值;
(2)设出点M的坐标,找出线段AM的长度,根据三角形的面积公式结合,即可得出的值,从而得出点M的坐标.
【详解】(1)解:,
,,
,,
∴点,点.
又∵点,
,,
.
(2)解:设点M的坐标为,则,
又,
,
,
,
即,
解得:或,
故点M的坐标为或.
7.综合与实践
如图,学校有一个四边形劳动基地,与交于点,以点为坐标原点,所在的直线为轴,所在的直线为轴,建立平面直角坐标系,点的坐标为,点的坐标为,且,满足,点的坐标为.
(1)求点和点的坐标.
(2)若三角形的面积和三角形的面积相等,求点的坐标.
(3)学校计划扩展劳动基地的面积,使其变为五边形,点的坐标为,其中,请直接写出三角形的面积.(用含的代数式表示)
【答案】(1)点,
(2)
(3)
【分析】(1)利用平方数与绝对值的非负性,若两个非负数的和为 0,则各自为 0,求出 、 的值,即可得到坐标;
(2)利用三角形面积公式,根据建立等式,求出长度,结合在轴负半轴确定坐标;
(3)用割补法:过点作轴于,利用梯形、三角形面积和差求解.
【详解】(1)解:,
且 ,,
,,
解得 ,,
点 ,点 .
(2)解:由题意:,,,
,,,
,
设,,
,
,
,
解得,
.
(3)解:过点作轴于,
则,,,,,
.
8.如图,在平面直角坐标系中,点在轴上,点在轴上,,,点在第二象限.
(1)写出,两点的坐标;
(2)若点,请在图中画出点,并画出当的长最小时点的位置,并写出的值;
(3)若线段经过平移后得到线段,请画出此时点的位置,并写出平移的过程;
(4)点在轴上,三角形的面积等于四边形面积的,当时,求点的坐标.
【答案】(1),.
(2).
(3)见解析,将线段向左平移个单位长度得到线段.
(4)点的坐标为或.
【分析】本题考查坐标与图形变化,三角形面积,垂线段的性质等知识,解题的关键是掌握平移变换的性质,进行解答,即可.
(1)根据平面直角坐标系中点的性质,即可;
(2)根据题意,描点得到,过点作轴的平行线,过点作于点,根据垂线段最短,此时的横坐标与点的横坐标相等,即求出;
(3)根据平移的性质,画出平移的线段,即可;
(4)根据,求出点的坐标,根据,三角形的面积等于四边形面积的,即可.
【详解】(1)解:∵点在轴上,点在轴上,,,
∴,.
(2)解:如图所示,描点得到,
过点作轴的平行线,过点作于点,
∴点即为所求,
∵,,
∴.
(3)解:如图,点即为所求.
平移的过程为:将线段向左平移个单位长度得到线段.
(4)解:∵,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
设点的坐标为,
∵三角形的面积等于四边形面积的,
∴ ,
解得或,
∴点的坐标为或.
9.在平面直角坐标系中,C是第一象限的点,过C点作轴于点,点是y轴正半轴上的一点,且a,b满足,.
(1)求A点,B点坐标;
(2)求C点坐标;
(3)点D为x轴上一点,若,求D点坐标;
【答案】(1),
(2)
(3)或
【分析】本题考查算术平方根的非负性,绝对值的非负性,点的坐标,坐标与图形,熟练掌握利用坐标求图形的面积是解题的关键.
(1)利用算术平方根的非负性、绝对值的非负性、非负数的性质求出a、b值,即可得出结果;
(2)根据梯形的面积公式求出的长,即可得出结果;
(3)设点D的坐标为,分四 种情况:①当点D在上时,即,②当点D在x轴负半轴上时,即,③当点D在点A右边,且在直线下方,即时,④当点D在点A右边,且在直线上方,即时,分别求解即可;
【详解】(1)解:∵
∵,,
∴,,
解得:,,
∴,;
(2)解:∵轴于点,
∴设点C的坐标为,
∵
∴
∴点C的坐标为.
(3)解:设点D的坐标为,
∵,,
∴点关于点对称的对称点恰好在轴上,即直线与轴交于点,
分三种情况:①当点D在上时,即,如图,
∵
∴
解得:
∴点D的坐标为;
②当点D在x轴负半轴上时,即,如图,
∵
∴
解得:不符合题意,舍去;
③当点D在点A右边,且在直线下方,即时,如图,
∵
∴
解得:,不符合题意,舍去;
④当点D在点A右边,且在直线上方,即时,如图
∵
∴
解得:
∴点D的坐标为;
综上,若,点D的坐标为或.
10.在平面直角坐标系中,点在轴正半轴上,点在轴正半轴上,,两点坐标分别为,,且,满足,点,分别是线段,上的动点.
(1)直接写出点、点的坐标;
(2)如图1,若点为的中点,连接,,,过点作轴的平行线交于点,,求证:;
(3)如图2,若点,点在运动的过程中,始终有.当最小时,求的长度.
【答案】(1),
(2)证明见解析
(3)
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定和性质、非负数的性质、三角形内角和定理、等腰三角形的性质等内容,熟练掌握相关知识是解题的关键.
(1)根据非负数的性质即可得解;
(2)作轴,交延长线于,先证,再证,即可得证;
(3)作且,构造,从而可得,当、、三点共线时,最小,据此求解.
【详解】(1)解:,
,,
.
,.
(2)证明:如图,作轴,交延长线于,
∵点为的中点,
∴.
,
.
轴,
,.
.
在和中,
,
.
,.
又,
.
.
.
.
.
.
(3)如图,作且,连接,
,,
.
.
.
当、、三点共线时,最小,此时,
又∵,
.
,
又,
.
.
.
当最小时,.
题型3 方向角+距离确定位置
11.2026年春节期间,开封清明上河园接待游客万人次,旅游收入亿元,位列河南省春节景区接待量第1名.为进一步体会宋代的历史文化,某班来到清明上河园分组开展研学活动,其中A组在文房博物馆体验“大宋科举”,B组在九龙桥观看“东京保卫战”,C组在虹桥西侧观看“火神冲浪”,最后一起到大宋校场集合观看经典节目“岳飞枪挑小梁王”.为了描述集合地点,同学们想出了不同的方法.
(1)小明同学想到用平面直角坐标系,如图1,网格中小方格都是边长为1个单位长度的正方形,若文房博物馆的坐标为,九龙桥的坐标为.
①请在图1中建立合适的平面直角坐标系;
②大宋校场的坐标为_____,虹桥的坐标为_____;
(2)小华同学想到用方位角和距离,如图2,以文房博物馆为基准点,大宋校场在文房博物馆的北偏东方向,距离处,则大宋校场的位置记为(北偏东),若九龙桥与文房博物馆的距离和大宋校场与文房博物馆的距离相等,文房博物馆在九龙桥的北偏西方向,那么以文房博物馆为基准点,九龙桥的位置应记为_____.
【答案】(1)①见详解;②;
(2)(南偏东)
【分析】(1)根据已知两点坐标确定坐标系原点位置,再根据网格读出大宋校场和虹桥的坐标;
(2) 利用方位角和距离的互逆性:若 在 的某方位,则 在 的相反方向;结合已知距离条件确定九龙桥的方位和距离.
【详解】(1)解:①如图,建立平面直角坐标系:
②大宋校场坐标为,虹桥坐标为;
(2)解:∵文房博物馆在九龙桥的北偏西方向,
以文房博物馆为基准点,九龙桥在文房博物馆的南偏东方向,
又九龙桥与文房博物馆的距离=大宋校场与文房博物馆的距离,
以文房博物馆为基准点,九龙桥的位置应记为(南偏东).
12.如图,表示的是图书馆、保龙仓、中国银行和餐馆的位置关系:
(1)一般地,可以用表示方向的角和距离描述各地点相对于图书馆的位置,如“保龙仓在图书馆西偏南方向上,且距离图书馆”,请以图书馆为参照物,用方向角和图中所标的距离分别表示中国银行和餐馆的位置;
(2)火车站在图书馆的南偏东的方向上,并且火车站距图书馆的距离与中国银行距图书馆的距离相等,请在图中画出火车站的位置.
【答案】(1)中国银行在图书馆北偏东方向上,且距离图书馆;餐馆在图书馆北偏西方向上,且距离图书馆;
(2)见解析
【分析】(1)结合图象利用各方位角以及所标距离求出答案;
(2)利用火车站在图书馆的南偏东的方向上,并且火车站距图书馆的距离与中国银行距图书馆的距离相等,进而得出答案.
【详解】(1)解:由图形得:
中国银行在图书馆北偏东方向上,且距离图书馆;
餐馆在图书馆北偏西方向上,且距离图书馆;
(2)解:如图所示:
.
13.下图所示的是某次海战中敌我双方战舰对峙示意图.
(1)在我方潜艇的北偏东的方向上有哪些目标?要想确定敌方战舰B的位置,还需要什么数据?
(2)距离我方潜艇20n mile的有________________________________________________.
【答案】(1)敌方战舰B到我方潜艇的距离
(2)敌方战舰A和敌方战舰C
【分析】本题考查方向角,平面直角坐标系,解题的关键是熟练掌握方向角的定义,确定点的位置的方法.
(1)确定点的位置要知道点的方向和距离,由此即可得到答案;
(2)由图上距离,即可得到答案.
【详解】(1)解:有敌方战舰和小岛,还需要知道敌方战舰到我方潜艇的距离.
(2)解:敌方战舰和敌方战舰.
14.如图是某街区的平面示意图.
(1)老顶山在广场的 方向大约 千米处.
(2)八一路小学位于广场南偏东方向2千米处,请在图中画出八一路小学的大概位置.
(3)李叔叔乘出租车从英雄台经广场去老顶山,要付多少元车费?出租车收费标准如下表:(注:本题中不考虑出租车等候时间费用)
里程
收费
以下(含)
元
以上每增加(不足按算)
元
【答案】(1)正东,3
(2)见解析
(3)李叔叔乘出租车从英雄台经广场去老顶山,要付费10.8元
【分析】本题考查了用方向角和距离确定位置,有理数的混合运算,熟练掌握方向角的定义是解题的关键.
(1)根据方向角的定义即可得到结论;
(2)根据方向角的定义即可得到结论;
(3)根据题意列式计算即可.
【详解】(1)解:老顶山在广场的正东方向大约3千米处,
故答案为:正东,3;
(2)解:如图所示;
(3)解:(元),
答:李叔叔乘出租车从英雄台经广场去老顶山,要付费元.
15.【问题提出】小明想准确描述学校各建筑物的位置,应该怎样操作呢?
【动手操作】如图是小明把学校以的比例尺绘制而成的平面示意图,每个小方格的单位长度是,小明以正东为轴的正方向,正北为轴的正方向建立平面直角坐标系后,得到实验室的坐标是,高中楼的坐标是.
【问题解决】
(1)平面直角坐标系的原点应为___________的位置(填写建筑名称);
(2)在图中画出此平面直角坐标系并标出初中楼的坐标是___________;
(3)用方向与距离表示校门相对于操场的位置是___________.(小方格的相对两顶点的距离取140米)
【拓广延伸】
(4)下午放学后,在初中楼下的小明同学以4米/秒的平均速度向操场跑去,参加体育锻炼,问:小明需要多少秒到达操场?
【答案】(1)图书馆;(2)见解析;;(3)校门在操场的南偏东,距离米;(4)小明需要100秒到达操场
【分析】本题主要考查了实际问题中用坐标表示位置,正确建立坐标系是解题的关键.
(1)即可得到平面直角坐标系的原点的位置;
(2)根据高中楼和实验楼的坐标,建立坐标系即可得到答案;
(3)根据方向角的表示方法,进行解答即可;
(4)根据题意列式计算即可.
【详解】解:(1)∵实验室的坐标是,高中楼的坐标是,
∴平面直角坐标系的原点应为图书馆的位置;
(2)由题意得,可以建立如下坐标系;
初中楼的坐标是;
(3)根据图可知:校门在操场的南偏东,距离(米);
(4),
(秒),
答:小明需要100秒到达操场.
题型4 坐标系中的平移与图形综合
16.已知,为4的算术平方根,在平面直角坐标系中,点,,,且.
(1)直接写出______,______,______;
(2)如图①,当点在直线上时,连接,求三角形的面积;
(3)平移线段,使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②,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)5,,2
(2)
(3)①,理由见解析;②点D的坐标为或
【分析】(1)根据绝对值和算术平方根的非负性得到,,求出,,然后根据算术平方根的定义求出;
(2)根据题意得到,然后三角形面积公式求解;
(3)①首先表示出,由平移的性质得到,,表示出,,,,,,然后得到,进而求解即可;
②根据题意分三种情况讨论,分别判断求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,,
解得,,
∵为4的算术平方根,
∴;
(2)解:由(1)得,,
∴,,
∴,
∴三角形的面积;
(3)解:①,理由如下:
∵,,
∴,
∵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,且,
∴平移方式为向下平移2个单位,向左平移a个单位,
∴,,
∴,,
由题意得,,
,,
,
,
,
,
即;
②当时,,,
∴,,
∴,,
∵,,
∴PQ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1,点D在三角形内部或和点O重合,此时,不符合题意;
当时,如图2,点D在第四象限,连接,
设,由①得,
,
,
,
,
,
,,
;
当时,如图3,点D在第二象限,连接,
,
,
,
,
,
,
,,
,
综上,点D的坐标为或.
17.如图1,在平面直角坐标系中,A,B坐标分别为、,且a,b满足:,现同时将点A,B分别向下平移3个单位,再向左平移1个单位,分别得到点A,B的对应点C,D,连接,,.
(1)_____,_____,四边形的面积_____;
(2)如图2,点P是线段上的一个动点,连接,,当点P在上移动时(不与B,D重合),的值是否发生变化,并说明理由;
(3)已知点M在x轴上,连接、,若的面积是的面积的两倍,求点M的坐标.
【答案】(1)3,5,15
(2)不发生变化,见解析
(3)或
【分析】首先根据题目给定的代数关系求出 和 的值,从而确定点 和 的具体坐标,
再利用平移规律(“下减上加,左减右加”),将 向下平移3个单位、再向左平移1个单位,得到对应点 和 的坐标;
(2)利用“”直接计算面积即可;
(3)设 轴上的点 坐标为 ,根据题意“ 的面积是 面积的两倍”,建立方程,解方程求出 的值,从而得到点 的坐标.
【详解】(1)解:∵,
∴,,
∴,,
点分别向下平移3个单位,再向左平移1个单位,分别得到点的对应点,
∴,,
∴.
(2)解:不发生变化, 理由:如图1,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴的值不发生变化.
(3)由(1)可知,
点 在 轴上
设点
点 的坐标为 或 .
18.综合与实践
基本图形
如图1,在平面直角坐标系中,轴于点,点满足,平移线段使点与原点重合,点的对应点为点.
(1)________,________,点的坐标为________.
拓展延伸
(2)如图2,是的中点,过点作直线轴,直线与轴交于点,是线段上一点,连接,.若三角形的面积为15,求三角形的面积.
(3)如图3,以为边作,交线段于点,是线段上一动点(不含端点),连接交于点.当点在线段上运动时,的值是否发生变化?若不变,求出其值;若变化,请说明理由.
【答案】(1)8;;
(2)
(3)的值不发生变化,理由见解析
【分析】(1)利用非负数的性质求解,,再进一步求解即可;
(2)表示点D的坐标为,点E的坐标为,可得,,,设点F的坐标为,,,再进一步求解即可;
(3)过点C作,过点P作.证明,证明.证明,再进一步证明即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,,
解得:,,
∵轴于点B,
∴,,
∴.
∵平移线段使点A与原点O重合,点B的对应点为点C.
∴
∴.
(2)解:由(1)可知点A的坐标为,点B的坐标为,点C的坐标为.
D是的中点,
点D的坐标为,
直线l上的点的纵坐标均为,点E的坐标为,
,,,
,
设点F的坐标为,,,
,.
,
,
解得,
;
(3)解:的值不发生变化,理由如下:
如图,过点C作,过点P作.
线段是由线段平移得到的,
,
,
,
,
.
,
.
,,
,
.
,
,
,
,
当点N在线段上运动时,的值不变,其值为3.
19.如图,在平面直角坐标系中,点,的坐标分别为,,且,满足,现将线段向左平移个单位长度,再向下平移个单位长度,得到线段,连接,.
(1)直接写出坐标:点(________),点(________)
(2),分别是线段,上的动点,点从点出发向点运动,速度为每秒个单位长度,点从点出发向点运动,速度为每秒个单位长度,点的运动时间为秒.
若两点同时出发,当取何值时,轴?
连接,,当取何值时,三角形的面积为?
(3)点是直线上一个动点,连接,当点在直线上运动时,请画出图形并直接写出与,的数量关系.
【答案】(1),;
(2)当秒时,轴;或;
(3)或或.
【分析】()由,得,,所以,,然后通过点的平移规律即可求解;
()由()得,根据题意可得,,通过轴,得,然后求出的值即可;
由得,然后通过三角形的面积为,得出,即或,然后解方程即可
()分当在线段延长线上时,当在线段上时,当在线段延长线上时三种情况,然后通过平行线的判定与性质进行求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,,
∴,,
∴,,
∵将线段向左平移个单位长度,再向下平移个单位长度,得到线段,
∴,,即,;
(2)解:如图,
由()得:,
∵点从点出发向点运动,速度为每秒个单位长度,点从点出发向点运动,速度为每秒个单位长度,点的运动时间为秒,
∴,,
∵轴,
∴,解得:,
∴当秒时,轴;
如图,由得,
∵,
∴,
∴三角形的面积为,
∴,
∴或,
解得:或;
(3)解:如图,当在线段延长线上时,过作,交轴于点,
由平移性质可知,,
∴,
∴,,
∵,
∴;
如图,当在线段上时,过作,交轴于点,
由平移性质可知,,
∴,
∴,,
∵,
∴;
如图,当在线段延长线上时,过作,交轴于点,
由平移性质可知,,
∴,
∴,,
∵,
∴;
综上可得:或或.
20.已知点,点,点,且.将线段平移得到线段,点A的对应点是点B.
(1)求A、B、C三点的坐标;
(2)如图1,求的面积;
(3)如图2,过点D作轴于点E,作轴于点F,点P在射线上.连接交直线于点Q,以F、O、E、Q为顶点的四边形记为,的面积记为,是否为定值,如果是,请求出这个定值,如果不是,请说明理由.
【答案】(1)、、三点的坐标分别是,,
(2)12
(3)为定值,且这个定值为4
【分析】()根据绝对值、算术平方根、偶次幂非负性即可求解;
(2)先根据平移得出点D的坐标为,再求出,最后根据三角形面积公式求出;
(3)分两种情况:当点P在点右侧时,当点P在点左侧时,分别利用三角形面积的和差求出结果即可.
【详解】(1)解:因为,
所以,,,
所以,,,
所以、、三点的坐标分别是,,;
(2)解:∵将线段平移得到线段,点A的对应点是点B,,,
∴线段向右平移4个单位,向上平移4个单位得到线段,
∵点C的坐标为,
∴点D的坐标为,
∵,
∴;
(3)解:为定值,且这个定值为4;
∵轴,轴,点D的坐标为,
∴,,
当点P在点右侧时,如图所示:
设此时,点P的坐标为则:
,
,
∴
,
∵,
又∵,
∴,
∴;
当点P在点左侧时,如图所示:
∵
,
∴
;
综上,为定值,且这个定值为4.
题型5 点坐标规律的探索
21.综合与实践.
【材料一】如图,象棋棋子“马”每步走“日”字形,“马”所在位置可以直接走到点A,B处.
【材料二】若坐标平面上的点作如下平移:沿x轴方向平移的数量为a(向右为正,向左为负,平移个单位长度),沿y轴方向平移的数量为b(向上为正,向下为负,平移个单位长度),则把有序数对叫作这一平移的平移量.平移量与平移量的加法运算法则为.
如图,设“帅”位于点,“相”位于点.
(1)图中“马”所在的点的坐标为_________;
(2)在整个平面直角坐标系中,不是棋子“马”的一步平移量的是___________(填选项);
A. B. C. D.
(3)“马”的初始位置如图,现在命令“马”每一步只能向右和向上前进,在整个坐标系中,
①“马”___________走到点C(填“能”或“不能”);马走到C的最短路线有______种;
②“马”能否走到点?若能,则需要走几步;若不能,请说明理由.
【答案】(1)
(2)C;
(3)①能,2;②能,需要走1352步.
【分析】(1)根据“帅”,“相”的位置确定“马”的位置;
(2)由于马走“日”,因此马的平移向量左或右平移1,则相应的上或下平移2;平移向量左或右平移2,则相应的上或下平移1,由此可判断所给平移量;
(3)①马可以先走到,再走到;也可以先走到,再走到;
②设马沿着平移量移动次,沿着平移量移动次,则马沿着平移量移动;走到点时,向右移动2029,向上移动2027,可得,;求解即可.
【详解】(1)解:由“帅”位于点,“相”位于点,
∴“马”的坐标为;
(2)解:由于马走“日”,因此马的平移量为左或右平移1,则相应的上或下平移2;平移量向左或右平移2,则相应的上或下平移1,
∴A、B、D是“马”的一步“平移量”,C不是“马”的一步“平移量”,
故选:C.
(3)解:①马可以先走到,再走到;也可以先走到,再走到;
则马走到C的最短路线有2种;
故答案为:能;2;
②由题意可知“马”的走法只有两种平移量或,
设马沿着平移量移动次,沿着平移量移动次,
则马沿着平移量移动,
马的初始位置是,
走到点时,向右移动2029,马向上移动2027,
,,
,,
∴马沿着平移量移动677次,沿着平移量移动675次,走到点
马能走到;
马由点,沿着平移量移动677次,沿着平移量移动675次.
∴共移动(步).
22.在平面直角坐标系中,对于给出如下定义:
记是的“半影点”,例如的“半影点”是它自己.
对平面内两点,,记,,如果称和为“单位邻点”,例如和是“单位邻点”.
(1)已知,点是点的“半影点”.
点的坐标是_____________;
下列三个点中,是的“单位邻点”的有_____________(填字母):
. . .
若点在轴上,且的半影点与是“单位邻点”,直接写出的坐标.
(2)如图,四边形是以原点为中心的边长为,且四边分别与坐标轴平行的正方形.
请直接在图中画出点的所有单位邻点组成的图形;
对于一个四边分别与坐标轴平行的正方形,如果正方形边上的任何一点,其“半影点”都可以在四边形的边上找到其单位邻点,直接写出正方形的面积的最大值为_____________.
【答案】(1);;或或或;
(2)见解析;.
【分析】()根据“半影点”定义即可求解;
根据“单位邻点”定义逐一判断即可;
设,则的半影点为,则,,所以,然后解方程或即可;
()由题意得,设的“单位邻点”为,所以,,则,即,然后画出图形即可;
设边上任意点的“半影点”为,由于所有“半影点”都可以在四边形的边上找到其单位邻点,,,则半影点正方形最大范围为,,得原正方形坐标,,所以正方形边长最大为,从而求出最大面积.
【详解】(1)解:点是点的“半影点”,
∴,即,
故答案为:;
由得,
.,
∴,,
∴,
∴点是的“单位邻点”;
.,
∴,,
∴,
∴点不是的“单位邻点”;
.,
∴,,
∴,
∴点不是的“单位邻点”;
故选:;
设,则的“半影点”为,
∴,,
∴,
∴或,
∴或,
解得:或或或,
∴或或或;
(2)解:由题意得,设的“单位邻点”为,
∴,,
∴,
∴,
画图如图,
设边上任意点的“半影点”为,
∵所有半影点,“半影点”都可以在四边形的边上找到其单位邻点,且或且,
∴“半影点”正方形最大范围为,,
∴原正方形坐标,,
∴正方形边长最大为,此时面积最大为,
故答案为:.
23.综合与实践
问题情境:李老师和同学们利用平面镜和光屏探究光的线路.
实验简述:如图,光源点位于点,光线照射到平面镜上后反射,反射光线照射到光屏上,第一次入射光线为,反射光线为,第二次入射光线为,反射光线为,第三次入射光线为,反射光线为,按上述光线移动规律进行多次试验.
数学建模:以为原点,所在直线为轴,以垂直的直线为轴建立如图所示的平面直角坐标系,点都是整点(横、纵坐标均为整数).
问题解决:
(1)点的坐标为___________.
(2)求的面积.
(3)直接写出点和点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)点的坐标为,点的坐标为
【分析】(1)根据图形直接写出点的坐标即可;
(2)结合图形,分别表示出的坐标,找出其变化规律,进而得到坐标,再结合三角形面积公式求解,即可解题;
(3)结合图形,分别表示出的坐标,找出其变化规律,即可推出点的坐标,由(2)可知的变化规律,即可推出点的坐标.
解题的关键在于找出,的变化规律.
【详解】(1)解:由图知,点的坐标为;
(2)解:,
依此类推,有,即,
,
则的面积为.
(3)解:,
依此类推,有,
,即点的坐标为,
由(2)可知,
点的坐标为.
24.马年奔腾,万象更新.在中国象棋中,在棋盘上,“马”走“日”字,即“马”只能沿棋盘上的“纵日”或“横日”的对角线行走.为了定量研究“马”的行走规律,融融同学在棋盘上建立如图所示的平面直角坐标系.
融融将“马”按图1的方式从走到,并用坐标描述为:→→→→→.
经过不断的尝试,他发现无论走何种路线,“马”从走到所需步数都是奇数,其中为整数且.并给出如下证明:
证明:假设“马”沿“纵日”方向和“横日”方向分别走,步,则一共走步,
∵纵坐标经过次“”或“”的变化,次“”或“”的变化,
∴纵坐标变化总量为
∵从走到点纵坐标变化总量为是奇数,
为偶数.
∴是奇数,因此是奇数,
,
∴是奇数,即一共走了奇数步.
(1)在图中画出一种从走到步数更少的走法并用坐标描述;
(2)请根据前面的推理,将处省略的步骤补充完整.
【答案】(1)路线为:,画图见解析;
(2)见解析.
【分析】()根据题意找出路线,然后画出图形即可;
()根据规律即可求解.
【详解】(1)解:如图,路线为:;
(2)解:假设“马”沿“纵日”方向和“横日”方向分别走,步,则一共走步,
∵纵坐标经过次“”或“”的变化,次“”或“”的变化,
∴纵坐标变化总量为
∵从走到点纵坐标变化总量为是奇数,
为偶数,
∴是奇数,因此是奇数,
∵横坐标经过次“”或“”的变化,次“”或“”的变化,
∴横坐标变化总量为
∵从走到点横坐标变化总量为是偶数,且
为偶数,
∴是偶数,因此是偶数,
∴是奇数,即一共走了奇数步.
25.在平面直角坐标系中,对于任意两点与的“美好距离”,给出如下定义:
若,则点与点的“美好距离”为;
若,则点与点的“美好距离”为.
用符号表示两点的“美好距离”.
(1)已知点,为轴上的一个动点,
①若点与点的“美好距离”为2,满足条件的点的坐标是___________(写出1个即可);
②点与点的“美好距离”的最小值是___________;
(2)已知直线过且平行于轴,是直线上的一个动点,如图1,点的坐标是,则点与点的“美好距离”的最小值是___________;当与的“美好距离”取最小值时,点的横坐标的最小值是___________;
(3)已知,定义平面内的一个动点满足,则称动点为两点间的“美好连接点”.
①若,请在图2中画出两点间的“美好连接点”所覆盖的区域:
②已知点坐标为,直线过点且垂直于轴,直接写出当直线上存在两点间“美好连接点”时,的最大值.
【答案】(1)①(答案不唯一);②
(2)2;
(3)①图见解析;②
【分析】(1)①根据点位于轴上,可以设点的坐标为,由“美好距离”的定义可以确定,据此可以求得的值,可得点的坐标;
②设点的坐标为,根据,即可得出点与点的“美好距离”最小值;
(2)根据直线过且平行于轴,是直线上的一个动点,设点的坐标为,由,即可得出点与点的“美好距离”的最小值;根据点与点的“美好距离”的最小值即可求解;
(3)①由,则,可得,由,,,可得,,分四种情况:,时,,时,,时,,时,进行讨论即可求解;
②由①可得,即可求解.
【详解】(1)解:①∵点为轴上的一个动点,
∴设点的坐标为,
∵,
∴,
∴,
∴点的坐标为或.
②设点的坐标为,
根据题意得,
当时,点与点的“美好距离”为;
当,即时,点与点的“美好距离”为;
∴点与点的“美好距离”的最小值为.
(2)解:∵直线过且平行于轴,是直线上的一个动点,
∴设点的坐标为,
∵点的坐标是,
根据题意得,
当,即时,点与点的“美好距离”为;
当,即时,点与点的“美好距离”为2;
∴点与点的“美好距离”的最小值为2.
当与的“美好距离”取最小值时,,
∴,
∴点的横坐标的最小值是.
(3)解:①∵,
∴,
由题意可得,,
设点的坐标为,
∴,,
∵,
∴,,,,
解得,,
当,时,,
当时,则,解得,
则,解得,
∴;
当时,则,不符合题意;
当时,则,解得,
则,解得,
∴;
当,时,,
∴,则,;
当,时,,
∴,则,;
当,时,,
∴,
∴当,,,,都符合题意;
∴如图,四边形即为两点间的“美好连接点”所覆盖的区域.
②同理得,
当,时,,
当时,则,解得,
则,解得,
∴;
当时,则,解得,
则,解得,
∴;
∴,
解得,
∴的最大值为.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
$