内容正文:
专题03 平面直角坐标系
01 考向领航 → 锚考向,明权重,联考点,定方向
02 知识建构 → 梳核心,破难点,搭框架,织体系
知识点一 平面直角坐标系的概念
知识点二 平面直角坐标系中点的变换
知识点三 两个公式
03 题型攻坚 → 归题型,研母题,悟思路,善迁移
题型1 写出坐标系中点坐标
题型2 点到坐标轴的距离
题型3 已知点所在象限求参数
题型4 坐标与图形综合
题型5 实际问题中用坐标表示位置
题型6 沿X轴、Y轴平移后的坐标
题型7 坐标系中的平移
题型8 坐标系中的动点问题
题型9 中点坐标
题型10 点坐标规律探索
常考考点
命题风向
1.坐标系基础:横轴纵轴、原点、象限划分,各象限点的坐标符号特征
2.特殊点坐标:坐标轴上点、一三/二四象限角平分线上点、平行于坐标轴直线上点的特征
3.距离计算:点到坐标轴距离、两点横/竖距离、平面简单线段长度
4.对称与平移:点关于x轴、y轴、原点对称坐标变化;点与图形平移坐标规律
5.面积计算:坐标系中不规则图形割补法、铅垂高法求面积
6.动点坐标探究:点在坐标轴/象限内运动、分段坐标表示、存在性问题
7.实际应用:用坐标表示地理位置、方位与坐标结合题型
(1)基础层(选择、填空)
考查象限符号判断、特殊点坐标特征、点到轴距离、简单对称平移。高频陷阱:距离与坐标正负混淆、象限符号记错、平移坐标加减搞反。
(2)中档解答(必考)
坐标对称平移综合、根据点的特征求参数值、坐标系图形面积求解。重在步骤规范、分类讨论完整。
(3)拔高压轴
①坐标系动点运动与坐标探究;②动点产生的面积定值/最值问题;③点的存在性分类讨论(直角、等腰、面积相等)。
命题四大固定趋势
(1)考点融合:平移、对称、距离、面积常混搭出题,不单独考单一概念。
(2)数形结合为核心:以坐标代几何,用代数计算解决图形位置、长度、面积问题。
(3)重分类讨论:点在不同象限、坐标轴、线段上运动,多情况讨论是拉分关键。
(4)细节易错扣分:坐标符号写错、平移加减颠倒、距离不带绝对值、漏写情况。
考情解码:
1.象限符号口诀:一(+,+)、二(-,+)、三(-,-)、四(+,-),坐标轴上的点不属于任何象限。
2.特殊点规律:平行x轴纵坐标不变,平行y轴横坐标不变;角平分线横纵相等或互为相反数。
3.对称口诀:关于谁轴对称谁不变,关于原点对称都变号。
4.平移口诀:右加左减横坐标,上加下减纵坐标。
5.核心易错:点到x轴距离看纵坐标绝对值,到y轴距离看横坐标绝对值。
6.面积解题固定法:平行坐标轴用底乘高,不规则图形用割补法、铅垂高法。
7.动点核心思维:先表示动态坐标,再结合距离、面积、位置列等式求解,勿忘分类讨论。
知识点一 平面直角坐标系的概念
1.有序数对:
有顺序的两个数a与b组成的数对叫做有序数对,记作.
注意:有序数对是有顺序的,可以准确地表示出平面内一个点的位置,和表示的意义是不同的.
2.平面直角坐标系:
两条互相垂直的共原点数轴组成.水平的数轴叫做横轴(x轴),取向右为正方向;竖直的数轴叫做纵轴(y轴),取向上为正方向;两轴公共的原点为坐标原点.
注意:同一数轴上的单位长度是一样的,一般情况下两轴上的单位长度也相同.
3.点的坐标:
如下图,由点P分别向x轴和y轴作垂线,垂足A在x轴上的坐标是a,垂足B在y轴上的坐标是b,则点P的坐标为,其中a为点P的横坐标,b为点P的纵坐标.
4.象限和坐标轴:
(1)第一象限内的点的坐标满足:,;
(2)第二象限内的点的坐标满足:,;
(3)第三象限内的点的坐标满足:x<0,;
(4)第四象限内的点的坐标满足:,.
(5)x轴上的点的坐标满足:;
(6)y轴上的点的坐标满足:;
注意:两条坐标轴上的点不属于任何一个象限.
5.坐标系中的特殊直线:
(1)与x轴平行的直线:所有点的纵坐标都相等,即直线为;
(2)与y轴平行的直线:所有点的横坐标都相等,即直线为.
(3)一、三象限角平分线:横坐标与纵坐标相等,且直线为;
(4)二、四象限角平分线:横坐标与纵坐标互为相反数,且直线为.
6.点到特殊直线的距离:
(1)点到x轴的距离为;到直线(m为常数)的距离为;
(2)点到y轴的距离为;到直线(n为常数)的距离为.
1. 有序数对(a,b)与(b,a)顺序不同,含义也不同.
2. 坐标轴上的点不属于任何象限.
3. 坐标平面内点的坐标是有序实数对,当a≠b时,(a,b)和(b,a)是两个不同点的坐标.
4. 坐标平面内的点可以用有序实数对来表示,反过来每一个有序实数对应着坐标平面内的一个点,即坐标平面内的点和有序实数对是一一对应的关系.
知识点二 平面直角坐标系中点的变换
1.坐标系中的平移:
(1)将点向右(或向左)平移a个单位可得对应点或.
(2)将点向上(或向下)平移b个单位可得对应点或.
总结:点的左右平移横坐标满足左减右加,点的上下平移纵坐标满足上加下减.
2.坐标系中的对称:
(1)点关于x轴的对称点是,即横坐标不变,纵坐标互为相反数.
(2)点关于y轴的对称点是,即纵坐标不变,横坐标互为相反数.
总结:点关于哪条坐标轴对称则哪个坐标不变,另外一个坐标变为原来的相反数.
(3)点关于坐标原点的对称点是,即横坐标互为相反数,纵坐标也互为相反数.
(4)点关于点的对称点是.
(5)点关于的对称点是.
(6)点关于的对称点是.
(7)点关于一三象限的平分线的对称点为.
(8)点关于二四象限的平分线的对称点为.
1)原点既是x轴上的点,又是y 轴上的点.
2)点的横坐标或纵坐标为0,说明点在 y轴上或在x轴上.
3)已知点的坐标可以求出点到x 轴、y轴的距离,应注意取相应坐标的绝对值.
4)点到坐标轴的距离与这个点的坐标是有区别的,表现在两方面:
①到x 轴的距离与纵坐标有关,到y轴的距离与横坐标有关;
②距离都是非负数,而坐标可以是负数.
5)因为横轴向右为正,所以点向右平移时横坐标变大,向左平移时横坐标变小,同理向上平移时纵坐标变大,向下平移纵坐标变小.
知识点三 两个公式
(1)中点公式:若、,则AB中点C坐标为:;
(2)两点距离公式:已知两点:、,则.
(都可以由这两个点来构造直角三角形进行推导,中点公式用中位线,距离公式用勾股定理推导)
题型1 写出坐标系中点的坐标
【例1-1】在平面直角坐标系中,关于点和,下列结论正确的是( ).
A.横坐标相同 B.纵坐标相同 C.所在象限相同 D.到轴距离相等
【答案】D
【分析】本题考查平面直角坐标系中点的坐标,象限判断,点到坐标轴的距离的概念,掌握相关性质即可逐项判断.
【详解】解:∵ 点的横坐标为,纵坐标为,点的横坐标为,纵坐标为
∴ 两点横坐标不相同,纵坐标也不相同,故A,B选项错误;
∵ ,,∴ 点在第二象限,
∵ ,,∴ 点在第四象限,象限不同,故C选项错误;
∵ 点到轴的距离等于横坐标的绝对值,点到轴的距离为,点到轴的距离为,
∴ 两点到轴距离相等,D选项正确.
【例1-2】已知直线轴,点的坐标为,且线段,则点的坐标为( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】D
【分析】由轴,可得点与点纵坐标相等,再根据,分点在点左侧、右侧两种情况计算横坐标,即可得到点的坐标.
【详解】解:∵直线轴,点的坐标为,
∴点的纵坐标为,
∵,
∴当点在点右侧时,点的横坐标为,得,
当点在点左侧时,点的横坐标为,得,
∴点的坐标为或.
过点分别向 x 轴、y 轴作垂线,垂足对应数值依次为横坐标、纵坐标,写成(x,y),看清象限符号规律。
【变式训练1-1】在正方形网格中,点、、的位置如图所示,建立适当的平面直角坐标系后,点的横坐标和点的纵坐标都是,则点的坐标可能为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由点的横坐标和点的纵坐标都是确认原点,画出坐标系后判断点的坐标.
【详解】解:建立平面直角坐标系如图:
由图可知,点的坐标为.
【变式训练1-2】已知直线平行于轴,点的坐标为,且,则点的坐标为( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】D
【分析】平行于轴的直线上所有点的横坐标相等,分点在点上方和下方两种情况讨论求解.
【详解】解:∵直线平行于轴,点的坐标为,
∴点的横坐标为,
当点在点的上方时,
∵,
∴点的纵坐标为,此时点的坐标为;
当点在点的下方时,
∵,
∴点的纵坐标为,此时点的坐标为;
故点的坐标为或.
【变式训练1-3】已知点到轴的距离为,且,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题根据点到坐标轴的距离性质,算术平方根的定义,结合乘积的符号判断x和y的取值,即可得到点P的坐标.
【详解】解:∵点到轴的距离为,
∴,可得或,
∵,
∴,
又∵,且
∴,即,
∴点的坐标为.
题型2 点到坐标轴的距离
【例2-1】如图,四边形为长方形,点在第四象限,长方形的周长为,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据点的坐标以及点所在象限求得长方形的长与宽的长度,根据长方形的周长公式求解.
【详解】解:∵四边形是长方形,点的坐标为,
∴,
∵点在第四象限,
∴,
∴,
长方形的周长为,
解得.
【例2-2】下列命题:①过一点有且只有一条直线与已知直线平行;②是分数;③若平面直角坐标系中点到坐标轴的距离相等,则点M的坐标为;④任意一个实数都可以进行开立方运算.⑤过直线m外一点P向这条直线作垂线段,这条垂线段就是点P到直线m的距离.其中真命题的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【分析】根据平行线的概念,实数的分类,点到坐标轴距离的性质,立方根的概念,点到直线距离的定义判断各命题真假,统计真命题个数即可.
【详解】解:过直线外一点才有且只有一条直线与已知直线平行,若点在已知直线上,不存在平行于已知直线的直线,故①是假命题;
是无理数,不是分数,故②是假命题;
点到坐标轴的距离相等,
,解得或,
对应点坐标为或,故③是假命题;
任意一个实数都可以进行开立方运算,故④是真命题;
点到直线的距离是垂线段的长度,不是垂线段本身,故⑤是假命题;
综上,真命题共个,故选A.
点(x,y)到x轴距离是∣y∣,到y轴距离是∣x∣;距离恒为非负数,切勿直接去掉绝对值。
【变式训练2-1】已知平面直角坐标系中有和两点,且点在第四象限,,直线轴,则的值为( )
A.或 B. C. D.2或12
【答案】C
【分析】先根据平行于轴的直线上点的坐标特征得到的值,再根据的长度得到的所有可能值,结合点在第四象限的条件确定的取值,最后代入计算即可.
【详解】解:直线轴,
、两点的横坐标相等,
,
,
,
解得或,
点在第四象限,第四象限内点的纵坐标为负数,
,
.
【变式训练2-2】在平面直角坐标系中,若点到轴的距离等于到轴的距离,则的值为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】D
【分析】本题考查平面直角坐标系中点到坐标轴的距离的性质,根据点到x轴距离为纵坐标的绝对值,到y轴距离为横坐标的绝对值,列出绝对值方程求解即可.
【详解】解:在平面直角坐标系中,点到轴的距离为,到轴的距离为,点坐标为,
点到轴的距离为,到轴的距离为.
点到轴的距离等于到轴的距离,
.
分两种情况求解:
① 当时,解得;
② 当时,解得.
因此的值为或.
【变式训练2-3】已知点,轴,且,则点的坐标为( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】D
【分析】点位置不确定,需要分类讨论,利用坐标特征计算即可得到结果.
【详解】解:∵轴,
∴点的纵坐标与点的纵坐标相同,为,
又∵,
∴,
∴或,
∴或,
∴点的坐标为或.
题型3 已知点所在象限求参数
【例3-1】如图,点为曲线上一动点,且点的坐标满足等式,若点在第二象限,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据点在第二象限确定、的符号,结合等式及非负数的性质求解、的取值范围.
【详解】解: 点在第二象限,
, ,
,
∴,
∴,
∴.
故A、B错误.
,
,
,
,
∴,
,
∴.
故C错误,D正确.
【例3-2】已知点与点在同一条平行于y轴的直线上,且点B到x轴的距离为3,则点B的坐标为( )
A. B.或 C.或 D.或
【答案】C
【分析】平行于轴的直线上的点的横坐标相等,以及点到轴的距离等于该点纵坐标的绝对值,据此即可求解点的坐标.
【详解】解:∵点与点在同一条平行于y轴的直线上,
∴,
∵点B到x轴的距离为3,
∴点B的纵坐标的绝对值为3,
∴点B的纵坐标为或3,
∴点B的坐标为或
根据各象限横、纵坐标符号列出不等式组,解不等式得到参数取值范围,注意坐标轴上的点不属于任何象限。
【变式训练3-1】在平面直角坐标系中,轴,,点A的坐标为,则点B的坐标为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】C
【详解】解:∵轴,
∴点与点的横坐标相等,均为,纵坐标之差的绝对值等于的长度,
∵,
∴点的纵坐标为,或,
∴点的坐标为或.
【变式训练3-2】已知点在轴上,点在轴上,则点所在的象限是()
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】本题利用坐标轴上点的坐标特征求出和的值,再得到点的坐标,根据象限坐标特征判断点所在象限,用到轴上的点纵坐标为,轴上的点横坐标为的性质.
【详解】解:∵点在轴上∴纵坐标,解得
∵点在轴上∴横坐标,解得
将代入点的坐标得,即点坐标为
∵点横坐标为正,纵坐标为负,符合第四象限内点的坐标特征
∴点在第四象限.
【变式训练3-3】在平面直角坐标系中,对于任意一点,定义如下变换:将点的横坐标除以2,纵坐标除以2后再取相反数,得到点,则称点是点的半距点.以下说法正确的是( )
①若点,则点的半距点的坐标是;
②若点的半距点位于第四象限,则为正数,为负数;
③若点的半距点在轴上,则点也一定在轴上;
④若点的半距点到轴的距离与到轴的距离之和为3,则点到轴的距离与到轴的距离之和为6.
A.①②③ B.①③ C.①③④ D.①②③④
【答案】C
【分析】根据半距点的定义,结合平面直角坐标系中点的坐标性质,逐一判断即可得结论.
【详解】解:① 若点,则半距点的横坐标为,纵坐标为,
∴半距点坐标为,故①正确;
② ∵点的半距点为,半距点位于第四象限,
∴,,
解得,,故②错误;
③ 设,则半距点的坐标为,
∵在轴上,
∴,
解得,即点的纵坐标为,
∴一定在轴上,故③正确;
④ 设,则半距点坐标为,
由题意得,整理得,
∴点到轴与轴的距离之和为,故④正确;
综上所述,①③④正确.
题型4 坐标与图形综合
【例4-1】在平面直角坐标系中,,,,连接,,.若,则的值为( )
A. B.或 C. D.
【答案】D
【分析】根据点和点的坐标特征得到与轴的位置关系,推出的度数,再结合已知角相等得到与轴的位置关系,利用平行于轴的点纵坐标相等整理得到的值即可.
【详解】解:,,
,横坐标相等,轴,
,
,
,
,
轴,
轴,
,纵坐标相等,即,
整理得:.
【例4-2】如图,点的坐标分别是、,如果将线段平移至的位置,与坐标分别是和,那么线段在平移过程中扫过的图形面积为( )
A.48 B.64 C.72 D.108
【答案】C
【分析】利用坐标的变化信息得到从到,需要向上平移个单位,从到,需要向右平移个单位,再利用割补法列式运算即可.
【详解】解:∵,,
∴从到,需要向上平移个单位,
∵,,
∴从到,需要向右平移个单位,
过作平行于轴的线段,交于作平行于轴的线段于点,交于作平行于轴的线段于点;过作平行于轴的线段,交于作平行于轴的线段于点,交于作平行于轴的线段于点,如图所示:
∴由题意可得:,,
∵,,
∴,,
∴,
∴
.
利用横纵坐标确定线段长度、图形顶点位置;平移看点坐标变化,求面积多用割补法,避开复杂计算。
【变式训练4-1】如图,线段的端点,的坐标分别为,,,,且,则点的坐标为( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查平面直角坐标系中点的坐标以及平行线的性质.
根据已知条件求出和的长度,再结合平行线的性质确定点的坐标.
【详解】解:∵ , ,
∴,
∵,,
又∵,,
∴,,
∴点横坐标为,点纵坐标为,
∴.
故选:.
【变式训练4-2】我们规定:在平面直角坐标系中,任意不重合的两点之间的折线距离为,例如:点与点之间的折线距离为.已知点,若点的坐标为,且,则的值为( )
A. B.7 C.7或 D.或7
【答案】D
【分析】本题主要考查了坐标与图形、绝对值方程等知识点,正确理解折线距离以及绝对值方程的解法是解题的关键.根据折线距离的定义可得关于t的绝对值方程,解方程即可解答.
【详解】由题意,点与点的折线距离为:
,
根据条件,得方程:
,
移项化简得:
,
解得:
或,
即或.
故选:D.
【变式训练4-3】平面直角坐标系中由两点,规定,则称点为M,N的“和点”.若以坐标原点O与任意两点及它们的“和点”能构成四边形,则称这个四边形为“和点四边形”,现有点,,若以O,A,B,C四点为顶点的四边形是“和点四边形”,则点C的坐标有( )
① ② ③ ④
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】本题主要考查了点的坐标,解决问题的关键是掌握“和点”的定义和“和点四边形”的定义.
根据“和点四边形”的定义,需考虑点C为A、B的和点,或A、C的和点为B,或B、C的和点为A三种情况,分别计算点C的坐标,再判断选项中符合条件的个数.
【详解】解:当C为A、B的和点时:
C的坐标为,对应选项①.
当B为A、C的和点时:
设C的坐标为,则,解得,,对应选项②.
当A为B、C的和点时:
设C的坐标为,则,解得,,对应选项③.
选项④验证:
不存在任何情况使得④满足上述条件.
∴点C的坐标有3个.
故选C.
题型5 实际问题中用坐标表示位置
【例5-1】如图,建立平面直角坐标系标注一幅山西地形图,在地图中标注了几个特殊地点,,,,,若点的坐标为,点的坐标为,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先根据已知点的坐标为,点的坐标为,确定平面直角坐标系的原点位置,再根据网格结构确定点的坐标.
【详解】解:由点的坐标为,点的坐标为建立平面直角坐标系如下:
由图可得点C的坐标为.
【例5-2】小明乘坐一艘游船出海游玩,游船上的雷达扫描探测得到的结果如图所示,每相邻两个圆之间的距离是,小圆的半径是,已知小艇在游船的正南方向处,则下列关于位置的描述,正确的是( )
A.小艇在游船的北偏东,且距游船处
B.小艇在游船的北偏西,且距游船处
C.游船在小艇的正南方向,且距游船处
D.小艇在游船的北偏西,且距游船处
【答案】D
【详解】解:由题意,游船在小艇的正北方向,且距小艇处,即在原点位置,
故小艇在游船的北偏东,且距游船处;
小艇在游船的北偏西,且距游船处;
故只有选项D符合题意.
先确定原点与正方向建立平面直角坐标系,找准横向、纵向对应数值,有序数对准确标记点位。
【变式训练5-1】2026年2月,北京大学董豪教授团队研发的“空间大脑”技术,让机器人能像人类一样理解空间关系、距离和方位.搭载“空间大脑”技术的机器人从起始位置点出发,按以下指令移动:指令1:向北移动4米到点;指令2:右转,向东移动3米到点;指令3:右转,向南移动2米到点;指令4:右转,向西移动5米到点.判断下列结论中不正确的是( )
A.直线与直线垂直
B.直线与直线平行
C.点位于点的北偏东方向
D.点与点之间的距离大于3米
【答案】C
【分析】根据题意作出示意图,再逐项判断即可.
【详解】解:如图,设与相交于点
则直线与直线垂直,故A正确,不符合题意;
直线与直线平行,故B正确,不符合题意;
点位于点的正西方向,故C错误,符合题意;
点与点之间的距离,故D正确,不符合题意.
【变式训练5-2】如图,在正方形网格图中,位于点南偏西的方向上,同时又在点西北方向上的点可能是( )
A.点 B.点 C.点 D.点
【答案】A
【分析】根据方位角的含义绘制点的南偏西方向和点西北方向,即可得到答案.
【详解】解:如图,绘制点的南偏西方向:从点的正南方,向西(左)偏转的方向,
绘制点西北方向:从点的正北方,向西(左)偏转,也就是正西和正北的角平分线方向,两直线交于点,
∴位于点南偏西的方向上,同时又在点西北方向上的点可能是点.
【变式训练5-3】小明和小文相约去游乐园游玩,以下是他们的一段对话,根据两人的对话纪录,小文能从M超市走到游乐园门口的路线是( )
A.向北直走,再向西直走 B.向北直走,再向西直走
C.向北直走,再向西直走 D.向南直走,再向西直走
【答案】A
【分析】本题考查用坐标表示实际位置,根据题意,画出坐标系,利用数形结合的思想进行求解即可.
【详解】解:根据题意建立直角坐标系,
由图可知:小文向北直走,再向西直走就能到游乐园门口了;
故选A.
题型6 沿X轴、Y轴平移后的坐标
【例6-1】已知与的和为0,则点向右平移3个单位长度,再向上平移7个单位长度后的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:∵,,且,
∴,,
解得,,
即为,
∵点向右平移个单位长度,横坐标加,向上平移个单位长度,纵坐标加,
∴平移后的横坐标为,纵坐标为,
∴平移后的坐标为.
【例6-2】将点向下平移2个单位,再向左平移1个单位,得到的点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】本题考查平面直角坐标系中点的平移规律,平移中点的变化规律是横坐标左移减,右移加;纵坐标上移加,下移减,根据规律逐步计算即可得到答案.
已知点的坐标为,
向下平移个单位,纵坐标需要减,
平移后纵坐标为,
再向左平移个单位,横坐标需要减,
平移后横坐标为,
最终得到的点的坐标是,
故选B.
左右平移改变横坐标:左减右加;上下平移改变纵坐标:上加下减。
【变式训练6-1】将点向左平移1个单位长度得到点,且点在y轴上,那么点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了点的平移规律与轴上点的坐标特征,掌握点向左平移时横坐标减、轴上点的横坐标为是解题的关键.
点向左平移,横坐标减,纵坐标不变;点在轴上,则其横坐标为,由此求出的值,再代入求坐标.
【详解】解:∵点向左平移1个单位得到点,
∴的坐标为,即,
∵在轴上,
∴,
∴,
∴的坐标为,即.
故选:A.
【变式训练6-2】如图,正方形中顶点,轴且边长为2,规定把正方形先沿x轴翻折,再向左平移1个单位长度为一次变换,连续经过2024次变换后,正方形的顶点B的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查坐标系上点的翻折,平移后点的坐标,依据要求正确求出变化后点的坐标是解题关键.
依次按要求变化后写出坐标,得出坐标与变化次数n的关系即可.
【详解】解:∵点,轴,且边长为2,
∴点的坐标为,
第1次变换后,
第2次变换后,
第3次变换后,
第4次变换后,
……
从而找到规律:当为奇数时,;当为偶数时,.
∴当时,.
故选B.
【变式训练6-3】在平面直角坐标系中,将点先向左平移3个单位长度,再向下平移2个单位长度得到点B,则点B的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】左平移横坐标减,下平移,纵坐标减,得新点坐标.
【详解】解:左平移3个单位长度,横坐标变为,向下平移2个单位长度,纵坐标变为,点B的坐标为;
故选:D
【点睛】本题考查直角坐标系平移与坐标变化;掌握平移方向与坐标加减的法则是解题的关键.
题型7 坐标系中的平移
【例7-1】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:.
若“和点”按上述规则连续平移12次后,到达点,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题中规则,结合点坐标的平移规律求出第次平移后点的坐标,归纳类推出一般规律,由此即可得.
【详解】解:由题意可知,第1次平移为,
第2次平移为,
第3次平移为,
第4次平移为,
归纳类推得:每2次平移为一个循环周期,每个循环周期内,点的横坐标减1,纵坐标加1,横、纵坐标之和保持为8不变,
∵,即平移12次共有6个循环周期,
∴,即.
【例7-2】如图,在平面直角坐标系中,,,,,三角形沿轴向右平移得到三角形.若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】连接,利用坐标与图形性质得到,,利用平移性质得到,结合已知列方程即可求出m的值.
【详解】解:连接,如图,
∵,,,,
∴,,
∵三角形沿轴向右平移得到三角形.
∴,
∵,
∴,解得.
左右平移横坐标左减右加,上下平移纵坐标上加下减;图形平移等同于顶点同步平移。
【变式训练7-1】在如图所示的正方形网格中,建立平面直角坐标系,使“少”的坐标为,“年”的坐标为,则“强”的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
根据“少”和“年”的坐标,确定平面直角坐标系的原点位置、x轴与y轴的正方向.观察“强”字在网格中的相对位置,根据坐标的定义,读取横坐标与纵坐标数值.
【详解】解:∵“少”的坐标为,“年”的坐标为,
∴“少”向右移动2格、向上移动2格是坐标原点,正好“年”向上移动1格也是原点.
∵原点向右移动1格,向上移动1格是“强”,
∴“强”的坐标为.
【变式训练7-2】小明和小亮在玩“你来说,我来猜”的游戏.
小明经过思考给出了正确答案,这个游戏的谜底是( )
A. B. C.或 D.或
【答案】D
【分析】平面直角坐标系中一点到x轴的距离为该点纵坐标的绝对值,据此可确定点P的纵坐标,在y轴上的点的横坐标为0,结合向右平移时横坐标加上平移距离可得点P的横坐标.
【详解】解:∵点P到x轴的距离为3个单位长度,
∴点P的纵坐标的绝对值为3,即点P的纵坐标为3或,
∵点P向右平移4个单位长度后落在y轴上,
∴点P的横坐标为,
∴点P的坐标为或.
【变式训练7-3】如图,在平面直角坐标系中,将线段平移后得到了线段,已知点,则点C的坐标为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据点B的对应点D的坐标确定平移规律,再利用平移规律即可确定点C的坐标.
【详解】解:∵将线段平移后得到了线段,点,
∴线段向右平移7个单位,再向下平移2个单位得到线段,点A的对应点为点C,
∵,
∴点C的横坐标为,纵坐标为,
∴点C的坐标为.
题型8 坐标系中的动点问题
【例8-1】在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A的坐标为,轴,且点B的纵坐标为2m,则下列说法正确的是( )
A.当点B在第三象限时,存在 B.当时,m的值为或
C.无论m取何值,点B不可能在y轴上 D.无论何时,m的值不可能是
【答案】B
【分析】先根据垂直关系确定点的坐标,再得到和的长度表达式,结合象限坐标特征解方程,逐个判断选项即可.
【详解】解:∵ 轴,,的纵坐标为,
∴ 的横坐标与相同,即,
∴,,
对选项A:若在第三象限,则,得,
若,则,时,,解得,不满足,不存在这样的,不符合题意;
对选项B:若,则,两边平方得:,整理得,因式分解得,解得或,符合题意;
对选项C:若在轴上,则横坐标,解得,存在这样的,可以在轴上,不符合题意;
对选项D:由选项C可知,可以取,不符合题意.
【例8-2】在平面直角坐标系中,点,,直线与坐标轴平行,且.两位同学进行探究,小明发现:若,则三角形的面积为4;小丽发现:若,则点B一定在第四象限.请对两位同学的发现作出评判( )
A.小明正确,小丽错误 B.小明错误,小丽正确
C.小明、小丽都错误 D.小明、小丽都正确
【答案】B
【分析】分两种情况讨论:平行于x轴或平行于y轴.因为,结合点A的坐标,所以可分别求出两种情况下点B的坐标.对于小明的结论,若,先确定符合条件的点B坐标,再利用三角形面积公式计算的面积,判断结论是否成立.对于小丽的结论,若,先确定符合条件的点B坐标,再判断点B所在象限,判断结论是否成立.
【详解】解:∵,直线与坐标轴平行,,
∴分两种情况列出所有可能的点坐标:
若轴,则,,
解得或,
∴或.
若轴:则,,
解得或,
∴或.
评判小明的结论(时,):
∵,
∴同号,
∴符合条件的点为和:
当:,在直线上,原点到的距离为,.
当时,,在直线上,原点到的距离为2,.
∴小明的结论不完全正确.
评判小丽的结论(时,一定在第四象限):
∵,
∴异号,符合条件的点为和,
两个点都满足横坐标正、纵坐标负,都在第四象限.
∴小丽的结论正确.
综上,小明错误,小丽正确.
设运动时间t,用含t的式子写出动点坐标;找准拐点分段讨论,借助距离、面积公式列方程,最后检验是否在有效取值范围。
【变式训练8-1】如图,在平面直角坐标系中,,把一条长为2026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】先求出四边形的周长为10,根据,由此即可解决问题.
【详解】解:∵,,,,
∴,,且四边形为矩形,
∴矩形的周长.
∵,,
∴细线的另一端落在点.
【变式训练8-2】如图,在平面直角坐标系中,半径均为1个单位长度的半圆,,,…组成一条平滑的曲线,点从原点出发,沿这条曲线向右运动,速度为每秒个单位长度,则第2023秒时,点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题意易知圆的周长为个单位长度,然后可得点P运动半圆所需1秒,然后求出前几秒点的坐标,归纳规律并运用规律求解即可.
【详解】解:由题意得:圆的周长为个单位长度,
∵点P从原点O出发,沿这条曲线向右运动,速度为每秒个单位长度,
∴点P运动半圆所需(秒),
∴第1秒时,点P的坐标为;第2秒时,点P的坐标为;第3秒时,点P的坐标为;第4秒时,点P的坐标为;;
综上可知:第2023秒时,点P的坐标是,即选项C符合题意。
【变式训练8-3】如图,长方形的顶点坐标分别为,,,,点,同时从点出发,在长方形的边上做环绕运动,点以2个单位长度/秒的速度沿顺时针方向运动,点以1个单位长度/秒的速度沿逆时针方向运动,则点,在运动过程中第次相遇时,相遇点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题意可求出长方形的周长.设点,出发t秒第次相遇,即可列出关于t的等式,解出,从而可求出此时点的路程为.最后根据长方形的周长,即得出相遇点在点A,从而得出相遇点的坐标.
【详解】解:,,,,
,.
长方形的周长.
设点,出发t秒第次相遇,则,
解得:.
∴此时Q的路程为.
∵,
∴相遇点在A.
相遇点的坐标为.
题型9 中点坐标
【例9-1】已知点,,且是的中点,则,,也可以理解为点关于点的对称点为.在平面直角坐标系中,有点,,点关于的对称点为,关于的对称点为,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用中点坐标公式,若两点关于某点对称,则该对称中心是两点连线的中点,分步计算和的坐标即可.
【详解】解:设坐标为,
∵点关于的对称点为,
∴是线段的中点,
∴,,
解得,,即,
设坐标为,
∵关于的对称点为,
∴是线段的中点,
∴,,
解得,,
∴点的坐标为.
【例9-2】在平面直角坐标系中,点,,,轴,点的纵坐标为.则以下说法正确的是( )
A.当时,点是线段的中点 B.无论取何值,线段的长度恒为1
C.存在唯一一个的值,使得 D.存在唯一一个的值,使得
【答案】C
【分析】根据各点坐标,分别计算各选项对应内容,逐一判断即可.
【详解】解:由已知得,点,,,因为轴,点纵坐标为,所以.
选项A:当时,,,,中点的横坐标为,因此点不是线段的中点,A错误.
选项B:线段的长度为,不是定值,随变化,因此B错误.
选项C:,.若,则,解得,只存在唯一一个满足条件,因此C正确.
选项D:若,则,可得或,解得或,有两个满足条件,因此D错误.
两点(x1,y1)、(x2,y2),中点坐标:()。 已知中点和一个端点,可逆公式求出另一个端点坐标。
【变式训练9-1】在平面直角坐标系中,已知点,点,连接,,则下列结论正确的是( )
①点一定在点的左侧;
②的中点坐标为;
③三角形的面积为
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】B
【分析】利用横坐标比较、中点坐标公式、三角形面积公式结合绝对值性质判断,统计正确结论个数得到答案.
【详解】解:点都在x轴上,
① 计算横坐标差得,
当时,,即A的横坐标大于B的横坐标,A在B右侧,故①错误;
②根据中点坐标公式,中点的横坐标为 ,纵坐标为,
∴的中点坐标为,故②正确;
③的长度为,的高为点C到x轴的距离,即10,
∴
当时,,不等于,故③错误;
综上,正确结论只有1个.
【变式训练9-2】嘉嘉在平面直角坐标系中设计了一个跳棋游戏,将棋子从点开始,第一次跳到与点关于点对称的点处,第二次跳到与点关于点对称的点处,第三次跳到与点关于点对称的点处,第四次跳到与点关于点对称的点处,第五次跳到与点关于点对称的点处…按此规律跳下去,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先利用点对称的中点性质求出前几个点的坐标,找出坐标循环规律,再通过计算余数得到目标点的坐标.
【详解】解:∵若点关于对称的点为,根据对称中心是两点中点,可得,.
依次计算各点坐标:初始点,
第一次跳动得,
第二次跳动得,
第三次跳动得,
第四次跳动得,
第五次跳动得,
第六次跳动得,
∴坐标每次跳动为一个循环,回到初始坐标.
,余数为,
的坐标与相同,为.
【变式训练9-3】在平面直角坐标系中,点,,将线段平移,使得的中点落在对应点的位置,则点的对应点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先求出线段的原中点坐标,再根据原中点与对应中点的坐标确定平移规律,最后根据平移规律计算点A的对应点坐标.
【详解】解:∵,
∴ 线段的中点的坐标为
∵平移后的对应点为
∴平移规律为横坐标减,纵坐标减
∴点对应点的横坐标为,纵坐标为
∴.
题型10 点坐标规律探索
【例10-1】在平面直角坐标系中,对于点,我们把叫做点的“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】C
【分析】根据伴随点的定义求出前几个点的坐标,找出坐标的循环周期规律,再计算除以周期的余数,根据余数确定的坐标.
【详解】解:∵点的坐标为,点的伴随点为
∴的坐标为,即,
的坐标为,即,
的坐标为,即,
的坐标为,即,
∴与坐标相同 由此可知,点的坐标每个为一个循环周期
∵
∴的坐标与的坐标相同,即为.
【例10-2】2026年2月,北京大学研发的“空间大脑”技术,让机器人能像人类一样理解空间关系、距离和方位.如图,搭载“空间大脑”技术的机器人从起始位置点O出发,按以下指令移动.指令1:向北移动4米到点A;指令2:右转,向东移动3米到点B;指令3:右转,向南移动2米到点C;指令4:右转,向西移动5米到点D.判断下列结论中不正确的是( )
A.直线与直线垂直
B.直线与直线平行
C.点O与点C之间的距离大于3米
D.点D位于点O的北偏东方向
【答案】D
【分析】以起点为原点,建立平面直角坐标系,规定:东为轴正方向,北为轴正方向,计算各点坐标,逐一判断即可.
【详解】以起点为原点,建立平面直角坐标系,规定:东为轴正方向,北为轴正方向,如图所示,
,向北走4米得;右转向东走3米得;再右转向南走2米得;再右转向西走5米得;
选项A:直线是竖直线(沿轴方向),直线是水平线(),竖直直线与水平直线垂直,结论正确,不符合题意;
选项B:直线是水平线(),直线也是水平线,两条水平线互相平行,结论正确,不符合题意;
选项C:由勾股定理,,结论正确,不符合题意;
选项D:点,横坐标为负(西方向)、纵坐标为正(北方向),因此在的北偏西方向,不是北偏东,结论错误,符合题意.
先写出前几组点的坐标,观察横、纵坐标各自变化规律;区分奇偶序号分类讨论,总结通项,再代入验证。
【变式训练10-1】利用平移,人们可以设计出美丽的图案,如图所示的是小明利用甲骨文“山”字在平面直角坐标系中通过平移设计的图案,已知点,点,点,点,点,点,点若继续平移,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意可得每6个点为一个循环,每个循环内横坐标增加6,纵坐标依次为2,1,3,1,2,0,求出2026除以6的商和余数即可得到答案.
【详解】解:点,点,点,点,点,点,点,
以此类推可知,每6个点为一个循环,每个循环内横坐标增加6,纵坐标依次为2,1,3,1,2,0,
∵,
∴点的横坐标为,纵坐标为1,
∴点的坐标为.
【变式训练10-2】如图,在平面直角坐标系中,,,,,把一条长为2026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.(10,10) B. C. D.
【答案】B
【分析】先根据点的坐标求出四边形各边的长度及周长,再用细线总长度除以周长求出余数,根据余数确定细线另一端在四边形边上的具体位置,进而求出坐标.
【详解】解:∵,,,,
∴,,,,
∴四边形的周长为,
∵,
∴细线另一端在绕四边形第21圈的第26个单位长度的位置,
∵从点出发,按的方向绕行,且,
∴细线另一端落在边上,且距离点为26个单位长度,
∴该点的横坐标为,纵坐标为, 即细线另一端所在位置的点的坐标是.
【变式训练10-3】在平面直角坐标系中,一只青蛙从原点出发,按向上、向右、向下、向右的方向依次跳动,每次跳动个单位长度,其坐标为:,,,,,,其行走路线如图所示,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】观察可得,每4个点为一个循环,纵坐标依次为2,2,0,0,每个循环横坐标增加4,计算出的商和余数即可得到答案.
【详解】解:点,,,,,,,,,…,
∴每4个点为一个循环,纵坐标依次为2,2,0,0,每个循环横坐标增加4,
∵,
∴点纵坐标为2,横坐标为,
点的坐标为.
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专题03 平面直角坐标系
01 考向领航 → 锚考向,明权重,联考点,定方向
02 知识建构 → 梳核心,破难点,搭框架,织体系
知识点一 平面直角坐标系的概念
知识点二 平面直角坐标系中点的变换
知识点三 两个公式
03 题型攻坚 → 归题型,研母题,悟思路,善迁移
题型1 写出坐标系中点坐标
题型2 点到坐标轴的距离
题型3 已知点所在象限求参数
题型4 坐标与图形综合
题型5 实际问题中用坐标表示位置
题型6 沿X轴、Y轴平移后的坐标
题型7 坐标系中的平移
题型8 坐标系中的动点问题
题型9 中点坐标
题型10 点坐标规律探索
常考考点
命题风向
1.坐标系基础:横轴纵轴、原点、象限划分,各象限点的坐标符号特征
2.特殊点坐标:坐标轴上点、一三/二四象限角平分线上点、平行于坐标轴直线上点的特征
3.距离计算:点到坐标轴距离、两点横/竖距离、平面简单线段长度
4.对称与平移:点关于x轴、y轴、原点对称坐标变化;点与图形平移坐标规律
5.面积计算:坐标系中不规则图形割补法、铅垂高法求面积
6.动点坐标探究:点在坐标轴/象限内运动、分段坐标表示、存在性问题
7.实际应用:用坐标表示地理位置、方位与坐标结合题型
(1)基础层(选择、填空)
考查象限符号判断、特殊点坐标特征、点到轴距离、简单对称平移。高频陷阱:距离与坐标正负混淆、象限符号记错、平移坐标加减搞反。
(2)中档解答(必考)
坐标对称平移综合、根据点的特征求参数值、坐标系图形面积求解。重在步骤规范、分类讨论完整。
(3)拔高压轴
①坐标系动点运动与坐标探究;②动点产生的面积定值/最值问题;③点的存在性分类讨论(直角、等腰、面积相等)。
命题四大固定趋势
(1)考点融合:平移、对称、距离、面积常混搭出题,不单独考单一概念。
(2)数形结合为核心:以坐标代几何,用代数计算解决图形位置、长度、面积问题。
(3)重分类讨论:点在不同象限、坐标轴、线段上运动,多情况讨论是拉分关键。
(4)细节易错扣分:坐标符号写错、平移加减颠倒、距离不带绝对值、漏写情况。
考情解码:
1.象限符号口诀:一(+,+)、二(-,+)、三(-,-)、四(+,-),坐标轴上的点不属于任何象限。
2.特殊点规律:平行x轴纵坐标不变,平行y轴横坐标不变;角平分线横纵相等或互为相反数。
3.对称口诀:关于谁轴对称谁不变,关于原点对称都变号。
4.平移口诀:右加左减横坐标,上加下减纵坐标。
5.核心易错:点到x轴距离看纵坐标绝对值,到y轴距离看横坐标绝对值。
6.面积解题固定法:平行坐标轴用底乘高,不规则图形用割补法、铅垂高法。
7.动点核心思维:先表示动态坐标,再结合距离、面积、位置列等式求解,勿忘分类讨论。
知识点一 平面直角坐标系的概念
1.有序数对:
有顺序的两个数a与b组成的数对叫做有序数对,记作.
注意:有序数对是有顺序的,可以准确地表示出平面内一个点的位置,和表示的意义是不同的.
2.平面直角坐标系:
两条互相垂直的共原点数轴组成.水平的数轴叫做横轴(x轴),取向右为正方向;竖直的数轴叫做纵轴(y轴),取向上为正方向;两轴公共的原点为坐标原点.
注意:同一数轴上的单位长度是一样的,一般情况下两轴上的单位长度也相同.
3.点的坐标:
如下图,由点P分别向x轴和y轴作垂线,垂足A在x轴上的坐标是a,垂足B在y轴上的坐标是b,则点P的坐标为,其中a为点P的横坐标,b为点P的纵坐标.
4.象限和坐标轴:
(1)第一象限内的点的坐标满足:,;
(2)第二象限内的点的坐标满足:,;
(3)第三象限内的点的坐标满足:x<0,;
(4)第四象限内的点的坐标满足:,.
(5)x轴上的点的坐标满足:;
(6)y轴上的点的坐标满足:;
注意:两条坐标轴上的点不属于任何一个象限.
5.坐标系中的特殊直线:
(1)与x轴平行的直线:所有点的纵坐标都相等,即直线为;
(2)与y轴平行的直线:所有点的横坐标都相等,即直线为.
(3)一、三象限角平分线:横坐标与纵坐标相等,且直线为;
(4)二、四象限角平分线:横坐标与纵坐标互为相反数,且直线为.
6.点到特殊直线的距离:
(1)点到x轴的距离为;到直线(m为常数)的距离为;
(2)点到y轴的距离为;到直线(n为常数)的距离为.
1. 有序数对(a,b)与(b,a)顺序不同,含义也不同.
2. 坐标轴上的点不属于任何象限.
3. 坐标平面内点的坐标是有序实数对,当a≠b时,(a,b)和(b,a)是两个不同点的坐标.
4. 坐标平面内的点可以用有序实数对来表示,反过来每一个有序实数对应着坐标平面内的一个点,即坐标平面内的点和有序实数对是一一对应的关系.
知识点二 平面直角坐标系中点的变换
1.坐标系中的平移:
(1)将点向右(或向左)平移a个单位可得对应点或.
(2)将点向上(或向下)平移b个单位可得对应点或.
总结:点的左右平移横坐标满足左减右加,点的上下平移纵坐标满足上加下减.
2.坐标系中的对称:
(1)点关于x轴的对称点是,即横坐标不变,纵坐标互为相反数.
(2)点关于y轴的对称点是,即纵坐标不变,横坐标互为相反数.
总结:点关于哪条坐标轴对称则哪个坐标不变,另外一个坐标变为原来的相反数.
(3)点关于坐标原点的对称点是,即横坐标互为相反数,纵坐标也互为相反数.
(4)点关于点的对称点是.
(5)点关于的对称点是.
(6)点关于的对称点是.
(7)点关于一三象限的平分线的对称点为.
(8)点关于二四象限的平分线的对称点为.
1)原点既是x轴上的点,又是y 轴上的点.
2)点的横坐标或纵坐标为0,说明点在 y轴上或在x轴上.
3)已知点的坐标可以求出点到x 轴、y轴的距离,应注意取相应坐标的绝对值.
4)点到坐标轴的距离与这个点的坐标是有区别的,表现在两方面:
①到x 轴的距离与纵坐标有关,到y轴的距离与横坐标有关;
②距离都是非负数,而坐标可以是负数.
5)因为横轴向右为正,所以点向右平移时横坐标变大,向左平移时横坐标变小,同理向上平移时纵坐标变大,向下平移纵坐标变小.
知识点三 两个公式
(1)中点公式:若、,则AB中点C坐标为:;
(2)两点距离公式:已知两点:、,则.
(都可以由这两个点来构造直角三角形进行推导,中点公式用中位线,距离公式用勾股定理推导)
题型1 写出坐标系中点的坐标
【例1-1】在平面直角坐标系中,关于点和,下列结论正确的是( ).
A.横坐标相同 B.纵坐标相同 C.所在象限相同 D.到轴距离相等
【例1-2】已知直线轴,点的坐标为,且线段,则点的坐标为( )
A. B.
C.或 D.或
过点分别向 x 轴、y 轴作垂线,垂足对应数值依次为横坐标、纵坐标,写成(x,y),看清象限符号规律。
【变式训练1-1】在正方形网格中,点、、的位置如图所示,建立适当的平面直角坐标系后,点的横坐标和点的纵坐标都是,则点的坐标可能为( )
A. B. C. D.
【变式训练1-2】已知直线平行于轴,点的坐标为,且,则点的坐标为( )
A. B.
C.或 D.或
【变式训练1-3】已知点到轴的距离为,且,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
题型2 点到坐标轴的距离
【例2-1】如图,四边形为长方形,点在第四象限,长方形的周长为,则的值为( )
A. B. C. D.
【例2-2】下列命题:①过一点有且只有一条直线与已知直线平行;②是分数;③若平面直角坐标系中点到坐标轴的距离相等,则点M的坐标为;④任意一个实数都可以进行开立方运算.⑤过直线m外一点P向这条直线作垂线段,这条垂线段就是点P到直线m的距离.其中真命题的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
点(x,y)到x轴距离是∣y∣,到y轴距离是∣x∣;距离恒为非负数,切勿直接去掉绝对值。
【变式训练2-1】已知平面直角坐标系中有和两点,且点在第四象限,,直线轴,则的值为( )
A.或 B. C. D.2或12
【变式训练2-2】在平面直角坐标系中,若点到轴的距离等于到轴的距离,则的值为( )
A. B. C.或 D.或
【变式训练2-3】已知点,轴,且,则点的坐标为( )
A. B.
C.或 D.或
题型3 已知点所在象限求参数
【例3-1】如图,点为曲线上一动点,且点的坐标满足等式,若点在第二象限,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【例3-2】已知点与点在同一条平行于y轴的直线上,且点B到x轴的距离为3,则点B的坐标为( )
A. B.或 C.或 D.或
根据各象限横、纵坐标符号列出不等式组,解不等式得到参数取值范围,注意坐标轴上的点不属于任何象限。
【变式训练3-1】在平面直角坐标系中,轴,,点A的坐标为,则点B的坐标为( )
A. B. C.或 D.或
【变式训练3-2】已知点在轴上,点在轴上,则点所在的象限是()
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【变式训练3-3】在平面直角坐标系中,对于任意一点,定义如下变换:将点的横坐标除以2,纵坐标除以2后再取相反数,得到点,则称点是点的半距点.以下说法正确的是( )
①若点,则点的半距点的坐标是;
②若点的半距点位于第四象限,则为正数,为负数;
③若点的半距点在轴上,则点也一定在轴上;
④若点的半距点到轴的距离与到轴的距离之和为3,则点到轴的距离与到轴的距离之和为6.
A.①②③ B.①③ C.①③④ D.①②③④
题型4 坐标与图形综合
【例4-1】在平面直角坐标系中,,,,连接,,.若,则的值为( )
A. B.或 C. D.
【例4-2】如图,点的坐标分别是、,如果将线段平移至的位置,与坐标分别是和,那么线段在平移过程中扫过的图形面积为( )
A.48 B.64 C.72 D.108
利用横纵坐标确定线段长度、图形顶点位置;平移看点坐标变化,求面积多用割补法,避开复杂计算。
【变式训练4-1】如图,线段的端点,的坐标分别为,,,,且,则点的坐标为( ).
A. B. C. D.
【变式训练4-2】我们规定:在平面直角坐标系中,任意不重合的两点之间的折线距离为,例如:点与点之间的折线距离为.已知点,若点的坐标为,且,则的值为( )
A. B.7 C.7或 D.或7
【变式训练4-3】平面直角坐标系中由两点,规定,则称点为M,N的“和点”.若以坐标原点O与任意两点及它们的“和点”能构成四边形,则称这个四边形为“和点四边形”,现有点,,若以O,A,B,C四点为顶点的四边形是“和点四边形”,则点C的坐标有( )
① ② ③ ④
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
题型5 实际问题中用坐标表示位置
【例5-1】如图,建立平面直角坐标系标注一幅山西地形图,在地图中标注了几个特殊地点,,,,,若点的坐标为,点的坐标为,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【例5-2】小明乘坐一艘游船出海游玩,游船上的雷达扫描探测得到的结果如图所示,每相邻两个圆之间的距离是,小圆的半径是,已知小艇在游船的正南方向处,则下列关于位置的描述,正确的是( )
A.小艇在游船的北偏东,且距游船处
B.小艇在游船的北偏西,且距游船处
C.游船在小艇的正南方向,且距游船处
D.小艇在游船的北偏西,且距游船处
先确定原点与正方向建立平面直角坐标系,找准横向、纵向对应数值,有序数对准确标记点位。
【变式训练5-1】2026年2月,北京大学董豪教授团队研发的“空间大脑”技术,让机器人能像人类一样理解空间关系、距离和方位.搭载“空间大脑”技术的机器人从起始位置点出发,按以下指令移动:指令1:向北移动4米到点;指令2:右转,向东移动3米到点;指令3:右转,向南移动2米到点;指令4:右转,向西移动5米到点.判断下列结论中不正确的是( )
A.直线与直线垂直
B.直线与直线平行
C.点位于点的北偏东方向
D.点与点之间的距离大于3米
【变式训练5-2】如图,在正方形网格图中,位于点南偏西的方向上,同时又在点西北方向上的点可能是( )
A.点 B.点 C.点 D.点
【变式训练5-3】小明和小文相约去游乐园游玩,以下是他们的一段对话,根据两人的对话纪录,小文能从M超市走到游乐园门口的路线是( )
A.向北直走,再向西直走 B.向北直走,再向西直走
C.向北直走,再向西直走 D.向南直走,再向西直走
题型6 沿X轴、Y轴平移后的坐标
【例6-1】已知与的和为0,则点向右平移3个单位长度,再向上平移7个单位长度后的坐标是( )
A. B. C. D.
【例6-2】将点向下平移2个单位,再向左平移1个单位,得到的点的坐标是( )
A. B. C. D.
左右平移改变横坐标:左减右加;上下平移改变纵坐标:上加下减。
【变式训练6-1】将点向左平移1个单位长度得到点,且点在y轴上,那么点的坐标是( )
A. B. C. D.
【变式训练6-2】如图,正方形中顶点,轴且边长为2,规定把正方形先沿x轴翻折,再向左平移1个单位长度为一次变换,连续经过2024次变换后,正方形的顶点B的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式训练6-3】在平面直角坐标系中,将点先向左平移3个单位长度,再向下平移2个单位长度得到点B,则点B的坐标是( )
A. B. C. D.
题型7 坐标系中的平移
【例7-1】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:.
若“和点”按上述规则连续平移12次后,到达点,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【例7-2】如图,在平面直角坐标系中,,,,,三角形沿轴向右平移得到三角形.若,则的值为( )
A. B. C. D.
左右平移横坐标左减右加,上下平移纵坐标上加下减;图形平移等同于顶点同步平移。
【变式训练7-1】在如图所示的正方形网格中,建立平面直角坐标系,使“少”的坐标为,“年”的坐标为,则“强”的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式训练7-2】小明和小亮在玩“你来说,我来猜”的游戏.
小明经过思考给出了正确答案,这个游戏的谜底是( )
A. B. C.或 D.或
【变式训练7-3】如图,在平面直角坐标系中,将线段平移后得到了线段,已知点,则点C的坐标为( )
A. B.
C. D.
题型8 坐标系中的动点问题
【例8-1】在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A的坐标为,轴,且点B的纵坐标为2m,则下列说法正确的是( )
A.当点B在第三象限时,存在 B.当时,m的值为或
C.无论m取何值,点B不可能在y轴上 D.无论何时,m的值不可能是
【例8-2】在平面直角坐标系中,点,,直线与坐标轴平行,且.两位同学进行探究,小明发现:若,则三角形的面积为4;小丽发现:若,则点B一定在第四象限.请对两位同学的发现作出评判( )
A.小明正确,小丽错误 B.小明错误,小丽正确
C.小明、小丽都错误 D.小明、小丽都正确
设运动时间t,用含t的式子写出动点坐标;找准拐点分段讨论,借助距离、面积公式列方程,最后检验是否在有效取值范围。
【变式训练8-1】如图,在平面直角坐标系中,,把一条长为2026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.
【变式训练8-2】如图,在平面直角坐标系中,半径均为1个单位长度的半圆,,,…组成一条平滑的曲线,点从原点出发,沿这条曲线向右运动,速度为每秒个单位长度,则第2023秒时,点的坐标是( )
A. B. C. D.
【变式训练8-3】如图,长方形的顶点坐标分别为,,,,点,同时从点出发,在长方形的边上做环绕运动,点以2个单位长度/秒的速度沿顺时针方向运动,点以1个单位长度/秒的速度沿逆时针方向运动,则点,在运动过程中第次相遇时,相遇点的坐标是( )
A. B. C. D.
题型9 中点坐标
【例9-1】已知点,,且是的中点,则,,也可以理解为点关于点的对称点为.在平面直角坐标系中,有点,,点关于的对称点为,关于的对称点为,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
【例9-2】在平面直角坐标系中,点,,,轴,点的纵坐标为.则以下说法正确的是( )
A.当时,点是线段的中点 B.无论取何值,线段的长度恒为1
C.存在唯一一个的值,使得 D.存在唯一一个的值,使得
两点(x1,y1)、(x2,y2),中点坐标:()。 已知中点和一个端点,可逆公式求出另一个端点坐标。
【变式训练9-1】在平面直角坐标系中,已知点,点,连接,,则下列结论正确的是( )
①点一定在点的左侧;
②的中点坐标为;
③三角形的面积为
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【变式训练9-2】嘉嘉在平面直角坐标系中设计了一个跳棋游戏,将棋子从点开始,第一次跳到与点关于点对称的点处,第二次跳到与点关于点对称的点处,第三次跳到与点关于点对称的点处,第四次跳到与点关于点对称的点处,第五次跳到与点关于点对称的点处…按此规律跳下去,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式训练9-3】在平面直角坐标系中,点,,将线段平移,使得的中点落在对应点的位置,则点的对应点的坐标为( )
A. B. C. D.
题型10 点坐标规律探索
【例10-1】在平面直角坐标系中,对于点,我们把叫做点的“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.
【例10-2】2026年2月,北京大学研发的“空间大脑”技术,让机器人能像人类一样理解空间关系、距离和方位.如图,搭载“空间大脑”技术的机器人从起始位置点O出发,按以下指令移动.指令1:向北移动4米到点A;指令2:右转,向东移动3米到点B;指令3:右转,向南移动2米到点C;指令4:右转,向西移动5米到点D.判断下列结论中不正确的是( )
A.直线与直线垂直
B.直线与直线平行
C.点O与点C之间的距离大于3米
D.点D位于点O的北偏东方向
先写出前几组点的坐标,观察横、纵坐标各自变化规律;区分奇偶序号分类讨论,总结通项,再代入验证。
【变式训练10-1】利用平移,人们可以设计出美丽的图案,如图所示的是小明利用甲骨文“山”字在平面直角坐标系中通过平移设计的图案,已知点,点,点,点,点,点,点若继续平移,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式训练10-2】如图,在平面直角坐标系中,,,,,把一条长为2026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.(10,10) B. C. D.
【变式训练10-3】在平面直角坐标系中,一只青蛙从原点出发,按向上、向右、向下、向右的方向依次跳动,每次跳动个单位长度,其坐标为:,,,,,,其行走路线如图所示,则点的坐标为( )
A.
B. C. D.
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