重难点04 平面直角坐标系:面积与动点压轴专项(9大题型讲义) 2025-2026学年人教版七年级数学下册
2026-07-29
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内容正文:
重难点04 平面直角坐标系:面积与动点问题压轴专项
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 平面直角坐标系面积与动点问题解题基本步骤
知识点二 平面直角坐标系图形面积核心计算方法
知识点三 平面直角坐标系动点问题核心处理方法
知识点四 面积与动点综合高频题型解题逻辑
知识点五 高频易错点与检验要点
03 题型攻坚 → 归题型,研母题,悟思路,善迁移
题型1 坐标系中平行线与三角形面积结合的问题
题型2 求满足面积条件的点的坐标
题型3 基础公式法求三角形面积
题型4 割补法求三角形面积
题型5 铅垂法求三角形面积
题型6 动点与坐标规律探索问题
题型7 求坐标系中满足某条件的动点坐标
题型8 动点与面积综合问题
题型9 动点存在性问题
04 综合演练 → 分梯度,强综合,查漏洞,固成效
05 错题复盘 → 集错题,析错因,重订正,常反思
常考考点
命题风向
· 坐标系内线段长度计算:掌握平行于 x 轴、y 轴的线段长度与坐标的转换规则,利用横、纵坐标差的绝对值求边长,是面积计算与动点问题的核心基础。
· 平面图形面积求解:涵盖底高法、割补法、铅垂高法三大核心方法,解决三角形、四边形等规则与不规则图形的面积计算,是本专题的核心运算考点。
· 动点坐标参数化表示:掌握沿坐标轴、沿多边形边界运动的动点坐标表示方法,用含时间 t 的代数式表达动点实时坐标,并明确对应运动阶段的 t 取值范围。
· 面积与动点综合应用:结合动点运动过程,建立面积关于参数的表达式,求解面积定值、面积倍数关系、面积最值对应的参数值,是本专题的核心题型。
· 分类讨论与存在性判定:针对动点位置变化、图形形态改变进行分段讨论,探究满足特定面积条件的点是否存在,是本专题的难点与区分度考点。
· 图形变换与面积结合:结合平移、轴对称的坐标变化规律,利用 “图形变换前后面积不变” 的性质,求解变换后图形的面积与对应点坐标。
· 基础命题:以静态定点图形的面积计算为主,题干给出固定坐标,直接考查底高法、割补法的应用,多以选择题、填空题形式出现,侧重基础方法的掌握,难度较低。
· 综合命题:以单动点沿多边形边界运动为核心载体,结合面积等量关系、分段变化规律命题,要求学生完成坐标参数化、列方程求解、结果校验全流程,常以解答题中档题或压轴题形式呈现。
· 素养命题:设置双动点、开放性存在性、图形变换结合等创新场景,弱化固定套路,突出数形结合、分类讨论思想,侧重考查动态分析能力与逻辑严谨性,为后续函数动点问题铺垫,贴合中考代数几何综合的命题导向。
考情解码:
· 模块地位:本专题是七年级下册平面直角坐标系模块的核心重难点,是代数运算与几何图形的首次深度结合,承接坐标基础认知,也是后续一次函数动点、几何综合题的必备基础,在初中几何体系中具备承上启下的关键作用。
· 考频与分值:日常月考、期中期末考试必考,题型覆盖选择、填空、解答题,常以填空压轴、解答压轴形式出现,分值占比 10%–15%;中考中多融入函数综合题考查,是初中几何动点问题的入门核心模块。
· 高频考法:三角形面积的割补法计算、单动点沿矩形 / 三角形边界的面积问题、坐标与长度转换是最高频考点;存在性问题、分段面积变化规律是中档压轴题的主流考法;双动点、图形变换结合为拓展考法。
· 失分规律:坐标转长度忽略绝对值、动点运动分段遗漏、求解后未验证参数取值范围导致增解、割补法中多算漏算面积,是四大核心失分点;分类讨论不完整、动态过程分析不清是拉开分差的主要原因。
知识点一 平面直角坐标系面积与动点问题解题基本步骤
(1)审:梳理题干中点的坐标、动点的运动路径、速度、起止位置,明确目标图形形状与核心求解条件(面积定值、倍数关系、存在性等);
(2)标:在坐标系中标定所有定点坐标,根据动点的起点、运动方向与速度,用含时间 t (或参数)的代数式表示出动点的实时坐标;
(3)析:分析目标图形的结构特征,选择对应的面积计算方法(直接法/割补法/底高法),结合条件建立等量或不等关系;
(4)列:根据面积公式、数量关系列出对应的一元一次方程、不等式或方程组;
(5)解:求解方程或不等式,得到参数的取值或取值范围;
(6)验:验证结果是否符合动点的运动区间、实际几何意义,排除超出运动范围、图形不存在的增解。
知识点二 平面直角坐标系图形面积核心计算方法
1. 直接公式法(边平行于坐标轴的规则图形)
·
水平边长:平行于x 轴的线段长度=两点横坐标差的绝对值,即 ( A、B纵坐标相等);
·
竖直边长:平行于y 轴的线段长度=两点纵坐标差的绝对值,即( C、D横坐标相等);
· 长方形、正方形等规则图形,直接用对应面积公式代入边长计算即可。
2. 底高法(三角形基础计算)
选取平行于坐标轴的边作为底,对应高为另一坐标轴方向的坐标差值,三角形面积=1/2×底×高 ,是坐标系中最常用的三角形面积计算方法。
3. 割补法(不规则图形通用方法)
· 补形法:过图形所有顶点作坐标轴的平行线,围成外围大矩形,用大矩形面积减去周围多余直角三角形、直角梯形的面积,得到目标图形面积;
· 分割法:过顶点作平行于坐标轴的辅助线,将不规则图形分割为若干个三角形、长方形等规则图形,分别计算面积后求和。
4. 铅垂高法(斜三角形通用)
对于三边均不平行于坐标轴的三角形,面积=1/2×水平宽×铅垂高 ;其中水平宽为三角形左右顶点的横坐标差,铅垂高为顶点纵坐标的最大差值,适用于复杂斜三角形的面积计算。
知识点三 平面直角坐标系动点问题核心处理方法
1. 动点坐标的参数化表示
沿 x 轴水平运动:纵坐标保持不变,横坐标=初始横坐标±速度×时间 t (向右运动为“+”,向左运动为“- ”);
沿 y 轴竖直运动:横坐标保持不变,纵坐标=初始纵坐标±速度×时间 t (向上运动为“+”,向下运动为“- ”);
沿折线/多边形边界运动:按拐点划分运动阶段,每个阶段单独表示点的坐标,同时明确每个阶段对应的 t 的取值范围。
2. 动中取静核心思想
将运动过程中的某一时刻视为静止状态,把含参数的动点坐标当作定点处理,转化为静态的坐标计算、面积计算问题,实现动态问题静态化求解。
3. 分类讨论基本原则
根据动点的运动路径分段(如在不同线段上运动)、根据目标图形的位置变化分类,按时间顺序依次讨论,确保所有情况不重不漏。
知识点四 面积与动点综合高频题型解题逻辑
1. 面积等量关系题型(面积为定值、面积成倍数)
(1) 用含参数t 的代数式表示目标图形的底与高,代入面积公式,得到含 t 的面积表达式;
(2) 根据题目给出的面积条件列方程,求解参数 t ;
(3) 验证 t 是否在动点的运动时间范围内,筛选出符合题意的有效解。
2. 面积最值题型
(1) 列出面积关于参数t 的代数式,结合动点的运动区间确定 t 的取值范围;
(2) 根据代数式的增减变化规律,确定面积的最大值、最小值,以及对应参数的取值。
3. 存在性题型(是否存在点满足面积条件)
(1) 先假设符合条件的点存在,设出该点的坐标(含参数),并表示出对应图形的面积;
(2) 根据面积条件列方程求解,若解在取值范围内则存在,反之则不存在;
(3) 点的位置有多种可能时,需分类讨论所有情况。
4. 图形变换中的面积题型
根据平移、轴对称的坐标变化规律,求出变换后对应点的坐标;图形变换前后面积保持不变,再选用对应面积方法计算即可。
知识点五 高频易错点与检验要点
1. 坐标与长度转换错误:计算线段长度时必须加绝对值,长度恒为非负数,避免因坐标正负号导致长度计算出错。
2. 分类讨论遗漏:动点经过拐点、图形位置发生变化时未分段讨论,造成漏解;解题前需先确定动点全程的运动时间与分段节点。
3. 增解未排除:求解方程后未验证参数的取值范围,出现超出运动区间的无效解;必须结合动点起止位置校验结果的合理性。
4. 割补计算失误:补形法中漏减多余图形、分割法中重复计算面积,建议计算后用两种方法交叉验证结果。
5. 坐标变换规律混淆:点的平移遵循“左减右加横坐标,上加下减纵坐标”,需注意方向与坐标变化的对应关系,避免方向搞反。
题型1 坐标系中平行线与三角形面积结合的问题
【例1】如图,直线轴,且直线经过点,点的坐标为,为直线上的一动点,为的中点,点从点出发,沿着直线向轴负方向移动,则在移动过程中,三角形的面积( )
A.一直变大 B.一直变小 C.先变大再变小 D.不变,面积始终为
【变式训练1-1】如图, 在平面直角坐标系中, 已知, , 其中a,b满足 .点M的坐标,在y轴的正半轴上有一点 P,使得三角形 的面积与三角形的面积相等,则点 P 的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式训练1-2】如图,在直角坐标系中,矩形的顶点位于坐标原点,点、坐标分别为和.若矩形与矩形关于点位似,且矩形的面积等于矩形面积的,则点的对应点的坐标是( )
A. B.
C.或 D.或
【变式训练1-3】已知为坐标原点,关于轴对称,点、点,若在x轴上有一个点,满足的面积等于2,则点的坐标为( )
A.或 B.或
C.或 D.或
题型2 求满足面积条件的点的坐标
【例2】如图,在平面直角坐标系中,已知点,,,点也在坐标轴上(不与A,B,C重合),若三角形的面积与三角形的面积相等,则满足条件的点的坐标是_____.
【变式训练2-1】如图,在平面直角坐标系中,已知的顶点坐标分别为,,.若在第二象限内有一点,且四边形的面积是的面积的,则点P的坐标为________.
【变式训练2-2】如图,在平面直角坐标系中,长方形的长为,宽为,动点从点出发沿运动,当的面积等于四边形面积的时,点的坐标为__________.
【变式训练2-3】在平面直角坐标系中,已知点,,,.
(1)四边形的面积为______;
(2)若轴上存在点,使的面积恰为四边形的面积的,则点坐标为_____.
题型3 基础公式法求三角形面积
【例3】如图,已知坐标系中四点,则四边形的面积是( )
A.4 B. C. D.5
【变式训练3-1】如图,在平面直角坐标系中,将线段向右平移得到线段,则线段在平移过程中扫过的面积是( )
A. B. C. D.
【变式训练3-2】点在第一象限,且,点A的坐标为,当时,的面积是( )
A.7 B.8 C.9 D.
【变式训练3-3】在平面直角坐标系中,一个长方形的三个顶点的坐标分别为,则这个长方形的面积是( )
A.24 B.25 C.30 D.28
题型4 割补法求三角形面积
【例4】已知
(1)求的面积;
(2)在y轴上是否存在点P,使得的面积等于的面积的2倍,并求出点P的坐标;
(3)在x轴上是否存在点M,使得的面积等于的面积的2倍,求出M点的坐标.
【变式训练4-1】在平面直角坐标系中,,,其中,满足.
(1)如图1,已知点,求的面积;
(2)如图2,过点向轴作垂线,垂足为,请问在轴的上方是否存在点,使与的面积相等,且的面积是面积的3倍?若存在,求出点坐标;若不存在,请说明理由.
【变式训练4-2】阅读与思考
利用面积法求直线上点的坐标
如图,在平面直角坐标系中,直线与坐标轴分别交于,两点,点,在直线上,求点的坐标.
【问题探究】
(1)请阅读并填空:
第一步:过点作轴于点,由,两点的坐标,可直接得出三角形的面积为________;
第二步:过点作轴于点,三角形的面积,三角形的面积为________.
∵三角形的面积三角形的面积三角形的面积,
∴可得关于的一元一次方程为________.
解这个方程,可得点的坐标为________.
【问题迁移】
(2)连接,请仿照(1)中的方法,求点的坐标.
【问题拓展】
(3)若点在直线上,且在轴的左侧,三角形的面积为5,请直接写出点的坐标.
【变式训练4-3】如图,已知点,,,.
(1)求四边形的面积;
(2)在轴上找一点,使的面积等于四边形面积的三分之一,求点的坐标.
题型5 铅垂法求三角形面积
【例5】已知:在平面直角坐标系中,,,,
(1)求的面积;
(2)设点P在y轴上,且的面积是的面积的2倍,求点P的坐标.
【变式训练5-1】如图,在平面直角坐标系中,已知点,,其中a,b满足.
(1)填空:________,________;
(2)若在第三象限有一点,用含m的式子表示的面积;
(3)在(2)的条件下,线段与y轴相交于,当时,点P是坐标轴上的动点,当满足的面积是的面积的2倍时,求点P的坐标.
【变式训练5-2】已知点,且.
(1)直接写出:A的坐标是_______,B的坐标是_______,三角形的面积是_______;
(2)如图(1),在第三象限内有一点,若三角形的面积是13,求M的坐标;
(3)在(2)的条件下,如图(2),过点M作直线分别交x轴负半轴,y轴负半轴于点P,Q,连接.当三角形的面积和三角形的面积相等时,直接写出点P和点Q的坐标.
【变式训练5-3】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.
题型6 动点与坐标规律探索问题
【例6】如图,在平面直角坐标系中,动点A从点出发,先向上运动1个单位长度到达点B,再分裂为两个点,分别向左、右运动到点、点,此时称动点A完成第一次跳跃,再分别从C、D点出发,每个点重复上边的运动,到达点、、,此时称动点A完成第二次跳跃,依此规律跳跃下去,动点A完成第2025次跳跃时,最左侧第一个点的坐标是( )
A. B. C. D.
【变式训练6-1】如图,在平面直角坐标系中,四边形的四个顶点坐标分别是,,,,动点从出发,以每秒1个单位长度的速度按逆时针方向沿四边形的边做环绕运动,同时动点从出发,以每秒4个单位长度的速度按顺时针方向沿四边形的边做环绕运动,则动点,第次相遇时的点的坐标是( )
A. B. C. D.
【变式训练6-2】某同学在平面直角坐标系内设计了一个动点运动的程序,若一个动点从点出发,沿→→…运动,则点的坐标为( )
A. B.
C. D.
【变式训练6-3】如图,动点在平面直角坐标系中按图中箭头所示方向运动,第1次从原点运动到点,第2次接着运动到点,第3次接着运动到点…按这样的运动规律,经过第18次运动后,动点的坐标是( )
A. B. C. D.
题型7 求坐标系中满足某条件的动点坐标
【例7】在平面直角坐标系中,点,,过点A作直线轴,点C是直线上的一个动点,当线段长度最小时,点C的坐标是( )
A. B. C. D.
【变式训练7-1】如图,已知点,动点在轴上,且的面积为,则的坐标为( )
A. B. C.或 D.无法确定
【变式训练7-2】如图,是一个的正方形网格,每个小正方形的边长都为1个单位长度,点A,B,C,D均为格点(网格线的交点),建立如图的平面直角坐标系.如果m为任意常数,那么随m的变化,动点会经过的点是( )
A.点A B.点B C.点C D.点D
【变式训练7-3】如图,在平面直角坐标系中,,,直线轴,垂足为点,点P为直线上一动点,当时,则点P坐标______.
题型8 动点与面积综合问题
【例8】如图①,在平面直角坐标系中,,,且满足,将线段AB平移得线段,点A对应点D,点B对应点C,点A的对应点D在x轴上,点B的对应点C在y轴上.
(1)直接写出A、B、C三点的坐标;
(2)如图②,点P是坐标轴上的一个动点,当三角形的面积是30时,求点P的坐标;
(3)如图③,若动点E从点D出发向左运动,同时动点F从点C出发向上运动,两个点的运动速度之比是,运动过程中直线和交于点N,若三角形的面积等于9,求出点N的坐标.
【变式训练8-1】如图,在平面直角坐标系中,点,满足.将线段向上平移6个单位长度得到线段(点A,B分别对应点C,D),连接.
(1)分别求出a,b的值;
(2)如图1,若点E是线段上的一个动点(不与点C,D重合),小智认为:无论点E如何运动,始终成立,你是否同意他的看法?请说明理由;
(3)如图2,点F是x轴负半轴上的一个动点,连接,,当点F运动到某个位置时,的面积和四边形的面积相等,试求出此时点F的坐标.
【变式训练8-2】如图1,长方形在平面直角坐标系中,点,,.
(1)请直接写出D点的坐标_____.
(2)如图1,连接,,交于点E,的平分线和的平分线交于点F.
①当的度数为n,的度数为m时,求的度数(用含m、n的式子表示).
②请直接写出和之间的数量关系.
(3)如图2,若长方形以每秒2个单位的速度向下运动,设运动的时间为t秒.在边上取一点G,使得的面积是面积的2倍,连接,若的面积等于的面积,求t的值.
【变式训练8-3】如图,在平面直角坐标系中,点,,连接,交轴于点,点在第一、三象限的角平分线上,轴.
(1)求点的坐标;
(2)求的面积;
(3)若是轴上的一动点,且的面积是面积的,求点的坐标.
题型9 动点存在性问题
【例9】如图①,平面直角坐标系中,,,直线轴交轴于点,动点在直线,之间(不在直线,上).
(1)若,连接,,求的面积;
(2)若,在轴上是否存在点,使得?若存在,求出点坐标;若不存在,请说明理由;
(3)如图②,点在射线上运动,为轴上点右侧的一点,连接,,,,若始终平分,且,,请直接写出的值.
【变式训练9-1】如图①,在平面直角坐标系中,是坐标原点,点的坐标为,将先向上平移4个单位长度,再向左平移3个单位长度得到对应线段.连接,,.
(1)点的坐标为__________,点的坐标为__________;
(2)求四边形的面积;
(3)在轴上是否存在一点,使得三角形的面积等于三角形面积的一半?若存在,请求出点的坐标,若不存在,请说明理由;
(4)如图②,若是射线上的一个动点,连接,,当点在射线上运动时,请直接写出,,之间的数量关系.
【变式训练9-2】如图1,在平面直角坐标系中,点A的坐标是,点B的坐标是,将线段向右平移得到线段,过点D作轴,垂足为E,点E的坐标为.动点P以每秒2个单位长度的速度匀速从点A出发,沿着向终点D运动,设运动时间为t秒.
(1)点C的坐标是,点D的坐标是,的长为,的长为;
(2)当点P运动时,求点P的坐标(用含t的式子表示);
(3)如图2,当点P运动到线段上时,连接交于点Q,是否存在点P使得三角形的面积与三角形的面积相等,若存在,求出此时点P的坐标;若不存在,试说明理由.
【变式训练9-3】如图1,在平面直角坐标系中,点,点B在x轴正半轴上,连接、,.
(1)直接写出点A、点B的坐标;
(2)动点P从点C出发,以每秒2个单位的速度沿的方向运动.设运动时间为t,是否存在某一时刻,若存在,请求出时间t,并说明理由.
1.如图,在平面直角坐标系中,存在动点P按图中箭头所示方向运动,第1次从原点运动到点(1,1),第2次接着运动到点(2,0),第3次接着运动到点(3,2),…,按这样的运动规律,经过第2021次运动后,点P的坐标是( )
A.(2022,1) B.(2021,0) C.(2021,1) D.(2021,2)
2.如图,在平面直角坐标系中,已知,,其中a,b满足.点M的坐标,在y轴的正半轴上有一点P,使得的面积与的面积相等,则点P的坐标为( )
A. B. C. D.
3.在平面直角坐标系中,将横、纵坐标之和为6的点称为“幸运点”,已知点,现有以下结论:
①第一象限内有无数个“幸运点”;
②第三象限内不存在“幸运点”;
③若点是“幸运点”且在坐标轴上,则点到直线的距离为8;
④若点是“幸运点”且在第一象限或坐标轴上,将三角形的面积的最大值记为,最小值记为,则.
⑤若点是“幸运点”且在第二象限内,它的横坐标为,三角形的面积记为,则.
其中正确的有( )
A.①② B.③④ C.②③④⑤ D.①②④⑤
4.将平面直角坐标系内某个图形各个点的横坐标、纵坐标都乘 3, 所得图形的面积( )
A.是原图形的3倍 B.是原图形的9倍
C.不变 D.是原图形的6倍
5.如图,在平面直角坐标系中有8个边长为1的正方形,线段将这8个正方形分成面积相等的两部分,则点A的横坐标为( )
A. B. C. D.
6.如图是一块不规则的四边形地皮,各顶点坐标分别为,,,(图上一个单位长度表示),则这块地皮的面积是( )
A. B. C. D.
7.已知和两点,且与坐标轴围成的三角形的面积等于20,则a的值为( )
A.2 B.2或 C.0或2 D.
8.定义:任意三点A,B,C的“矩面积”计算方法:“水平底”a是任意两点横坐标差的最大值,“铅垂高”h是任意两点纵坐标差的最大值,则“矩面积”.例如,三点坐标分别为,,,则“水平底”,“铅垂高”h=6,“矩面积”.若,,三点的“矩面积”为20,则______.
9.在平面直角坐标系中,对于任意三点,,的“矩面积”,给出如下定义:“水平底”为任意两点横坐标差的最大值,“铅垂高”为任意两点纵坐标差的最大值,则“矩面积”.例如:三点的坐标分别为,,,则“水平底”,“铅垂高”,“矩面积”.若点,,,则,,三点的“矩面积”的最小值为________.
10.如图1,在平面直角坐标系中,已知点,,,且.
(1)直接写出,的值和三角形的面积;
(2)设与轴交于点,求三角形的面积;
(3)如图2,连接,点在轴上,使三角形与三角形的面积相等,求的值;
(4)如图3,点在四边形内部,使三角形的面积是三角形的面积的2倍,且三角形的面积是三角形的面积的2倍,直接写出点的坐标.
11.如图,在平面直角坐标系中,已知点,,,其中a,b满足.
(1)求的面积;
(2)在x轴上求一点P,使得的面积与的面积相等;
(3)在y轴上是否存在一点Q,使得的面积与的面积相等?若存在,请写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
12.如图,在平面直角坐标系中,,把沿射线向右下平移得到,交线段于点M.
(1)如果点D的坐标为,则C、E两点的坐标分别为______;
(2)连接,在(1)的条件下,的面积等于3,求的面积;
(3)在沿射线向右下平移的过程中,的面积能否比的面积大4?若能,请求出此时点M的坐标,若不能,请说明理由.
13.如图1,在平面直角坐标系中,已知、,过点作轴,垂足为点.点,分别在原点两侧,且,两点间的距离等于个单位长度.
(1)填空:___________,点的坐标为___________;
(2)在轴上是否存在一点,使三角形的面积是三角形的面积的,若存在,求符合条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)如图2,过点作轴,垂足为点,线段上有一点,且、满足,点到轴的距离为,点在轴负半轴上,连接交轴于点.当三角形面积与三角形的面积相等时,求点的坐标.
14.如图,在平面直角坐标系中,O是坐标原点,点A的坐标为,将向上平移4个单位长度,再向左平移3个单位长度得到对应线段.连接,,.
(1)求点C的坐标和三角形的面积;
(2)在x轴上是否存在一点D,使得三角形的面积等于三角形面积的一半?若存在,请求出点D的坐标,若不存在,请说明理由.
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重难点04 平面直角坐标系:面积与动点问题压轴专项
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 平面直角坐标系面积与动点问题解题基本步骤
知识点二 平面直角坐标系图形面积核心计算方法
知识点三 平面直角坐标系动点问题核心处理方法
知识点四 面积与动点综合高频题型解题逻辑
知识点五 高频易错点与检验要点
03 题型攻坚 → 归题型,研母题,悟思路,善迁移
题型1 坐标系中平行线与三角形面积结合的问题
题型2 求满足面积条件的点的坐标
题型3 基础公式法求三角形面积
题型4 割补法求三角形面积
题型5 铅垂法求三角形面积
题型6 动点与坐标规律探索问题
题型7 求坐标系中满足某条件的动点坐标
题型8 动点与面积综合问题
题型9 动点存在性问题
04 综合演练 → 分梯度,强综合,查漏洞,固成效
05 错题复盘 → 集错题,析错因,重订正,常反思
常考考点
命题风向
· 坐标系内线段长度计算:掌握平行于 x 轴、y 轴的线段长度与坐标的转换规则,利用横、纵坐标差的绝对值求边长,是面积计算与动点问题的核心基础。
· 平面图形面积求解:涵盖底高法、割补法、铅垂高法三大核心方法,解决三角形、四边形等规则与不规则图形的面积计算,是本专题的核心运算考点。
· 动点坐标参数化表示:掌握沿坐标轴、沿多边形边界运动的动点坐标表示方法,用含时间 t 的代数式表达动点实时坐标,并明确对应运动阶段的 t 取值范围。
· 面积与动点综合应用:结合动点运动过程,建立面积关于参数的表达式,求解面积定值、面积倍数关系、面积最值对应的参数值,是本专题的核心题型。
· 分类讨论与存在性判定:针对动点位置变化、图形形态改变进行分段讨论,探究满足特定面积条件的点是否存在,是本专题的难点与区分度考点。
· 图形变换与面积结合:结合平移、轴对称的坐标变化规律,利用 “图形变换前后面积不变” 的性质,求解变换后图形的面积与对应点坐标。
· 基础命题:以静态定点图形的面积计算为主,题干给出固定坐标,直接考查底高法、割补法的应用,多以选择题、填空题形式出现,侧重基础方法的掌握,难度较低。
· 综合命题:以单动点沿多边形边界运动为核心载体,结合面积等量关系、分段变化规律命题,要求学生完成坐标参数化、列方程求解、结果校验全流程,常以解答题中档题或压轴题形式呈现。
· 素养命题:设置双动点、开放性存在性、图形变换结合等创新场景,弱化固定套路,突出数形结合、分类讨论思想,侧重考查动态分析能力与逻辑严谨性,为后续函数动点问题铺垫,贴合中考代数几何综合的命题导向。
考情解码:
· 模块地位:本专题是七年级下册平面直角坐标系模块的核心重难点,是代数运算与几何图形的首次深度结合,承接坐标基础认知,也是后续一次函数动点、几何综合题的必备基础,在初中几何体系中具备承上启下的关键作用。
· 考频与分值:日常月考、期中期末考试必考,题型覆盖选择、填空、解答题,常以填空压轴、解答压轴形式出现,分值占比 10%–15%;中考中多融入函数综合题考查,是初中几何动点问题的入门核心模块。
· 高频考法:三角形面积的割补法计算、单动点沿矩形 / 三角形边界的面积问题、坐标与长度转换是最高频考点;存在性问题、分段面积变化规律是中档压轴题的主流考法;双动点、图形变换结合为拓展考法。
· 失分规律:坐标转长度忽略绝对值、动点运动分段遗漏、求解后未验证参数取值范围导致增解、割补法中多算漏算面积,是四大核心失分点;分类讨论不完整、动态过程分析不清是拉开分差的主要原因。
知识点一 平面直角坐标系面积与动点问题解题基本步骤
(1)审:梳理题干中点的坐标、动点的运动路径、速度、起止位置,明确目标图形形状与核心求解条件(面积定值、倍数关系、存在性等);
(2)标:在坐标系中标定所有定点坐标,根据动点的起点、运动方向与速度,用含时间 t (或参数)的代数式表示出动点的实时坐标;
(3)析:分析目标图形的结构特征,选择对应的面积计算方法(直接法/割补法/底高法),结合条件建立等量或不等关系;
(4)列:根据面积公式、数量关系列出对应的一元一次方程、不等式或方程组;
(5)解:求解方程或不等式,得到参数的取值或取值范围;
(6)验:验证结果是否符合动点的运动区间、实际几何意义,排除超出运动范围、图形不存在的增解。
知识点二 平面直角坐标系图形面积核心计算方法
1. 直接公式法(边平行于坐标轴的规则图形)
·
水平边长:平行于x 轴的线段长度=两点横坐标差的绝对值,即 ( A、B纵坐标相等);
·
竖直边长:平行于y 轴的线段长度=两点纵坐标差的绝对值,即( C、D横坐标相等);
· 长方形、正方形等规则图形,直接用对应面积公式代入边长计算即可。
2. 底高法(三角形基础计算)
选取平行于坐标轴的边作为底,对应高为另一坐标轴方向的坐标差值,三角形面积=1/2×底×高 ,是坐标系中最常用的三角形面积计算方法。
3. 割补法(不规则图形通用方法)
· 补形法:过图形所有顶点作坐标轴的平行线,围成外围大矩形,用大矩形面积减去周围多余直角三角形、直角梯形的面积,得到目标图形面积;
· 分割法:过顶点作平行于坐标轴的辅助线,将不规则图形分割为若干个三角形、长方形等规则图形,分别计算面积后求和。
4. 铅垂高法(斜三角形通用)
对于三边均不平行于坐标轴的三角形,面积=1/2×水平宽×铅垂高 ;其中水平宽为三角形左右顶点的横坐标差,铅垂高为顶点纵坐标的最大差值,适用于复杂斜三角形的面积计算。
知识点三 平面直角坐标系动点问题核心处理方法
1. 动点坐标的参数化表示
沿 x 轴水平运动:纵坐标保持不变,横坐标=初始横坐标±速度×时间 t (向右运动为“+”,向左运动为“- ”);
沿 y 轴竖直运动:横坐标保持不变,纵坐标=初始纵坐标±速度×时间 t (向上运动为“+”,向下运动为“- ”);
沿折线/多边形边界运动:按拐点划分运动阶段,每个阶段单独表示点的坐标,同时明确每个阶段对应的 t 的取值范围。
2. 动中取静核心思想
将运动过程中的某一时刻视为静止状态,把含参数的动点坐标当作定点处理,转化为静态的坐标计算、面积计算问题,实现动态问题静态化求解。
3. 分类讨论基本原则
根据动点的运动路径分段(如在不同线段上运动)、根据目标图形的位置变化分类,按时间顺序依次讨论,确保所有情况不重不漏。
知识点四 面积与动点综合高频题型解题逻辑
1. 面积等量关系题型(面积为定值、面积成倍数)
(1) 用含参数t 的代数式表示目标图形的底与高,代入面积公式,得到含 t 的面积表达式;
(2) 根据题目给出的面积条件列方程,求解参数 t ;
(3) 验证 t 是否在动点的运动时间范围内,筛选出符合题意的有效解。
2. 面积最值题型
(1) 列出面积关于参数t 的代数式,结合动点的运动区间确定 t 的取值范围;
(2) 根据代数式的增减变化规律,确定面积的最大值、最小值,以及对应参数的取值。
3. 存在性题型(是否存在点满足面积条件)
(1) 先假设符合条件的点存在,设出该点的坐标(含参数),并表示出对应图形的面积;
(2) 根据面积条件列方程求解,若解在取值范围内则存在,反之则不存在;
(3) 点的位置有多种可能时,需分类讨论所有情况。
4. 图形变换中的面积题型
根据平移、轴对称的坐标变化规律,求出变换后对应点的坐标;图形变换前后面积保持不变,再选用对应面积方法计算即可。
知识点五 高频易错点与检验要点
1. 坐标与长度转换错误:计算线段长度时必须加绝对值,长度恒为非负数,避免因坐标正负号导致长度计算出错。
2. 分类讨论遗漏:动点经过拐点、图形位置发生变化时未分段讨论,造成漏解;解题前需先确定动点全程的运动时间与分段节点。
3. 增解未排除:求解方程后未验证参数的取值范围,出现超出运动区间的无效解;必须结合动点起止位置校验结果的合理性。
4. 割补计算失误:补形法中漏减多余图形、分割法中重复计算面积,建议计算后用两种方法交叉验证结果。
5. 坐标变换规律混淆:点的平移遵循“左减右加横坐标,上加下减纵坐标”,需注意方向与坐标变化的对应关系,避免方向搞反。
题型1 坐标系中平行线与三角形面积结合的问题
【例1】如图,直线轴,且直线经过点,点的坐标为,为直线上的一动点,为的中点,点从点出发,沿着直线向轴负方向移动,则在移动过程中,三角形的面积( )
A.一直变大 B.一直变小 C.先变大再变小 D.不变,面积始终为
【答案】D
【分析】根据题意,由中点坐标求法得到点的坐标为,即点到轴的距离始终为,在平面直角坐标系中求出三角形的面积即可确定答案.
【详解】解:直线轴,且直线经过点,为直线上的一动点,
点的坐标为,
为的中点,
点的坐标为,即点到轴的距离始终为,
、,
,即三角形的面积不变,面积始终为.
【变式训练1-1】如图, 在平面直角坐标系中, 已知, , 其中a,b满足 .点M的坐标,在y轴的正半轴上有一点 P,使得三角形 的面积与三角形的面积相等,则点 P 的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了坐标与图形,非负数的性质,先根据绝对值和平方的非负性求出的值,由,再建立方程求解即可.
【详解】解:∵a,b满足,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴,
如图,
∴,
解得:,
∵P在y轴的正半轴上,
∴,
故选:B.
【变式训练1-2】如图,在直角坐标系中,矩形的顶点位于坐标原点,点、坐标分别为和.若矩形与矩形关于点位似,且矩形的面积等于矩形面积的,则点的对应点的坐标是( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】D
【分析】本题考查了位似图形的性质,坐标与图形,由已知可得矩形与矩形的位似比为,点的坐标为,进而即可求解,掌握位似图形的性质是解题的关键.
【详解】解:∵矩形与矩形关于点位似,且矩形的面积等于矩形面积的,
∴矩形与矩形的位似比为,
∵点、坐标分别为和,
∴点的坐标为,
∴点的对应点的坐标是或,即或,
故选:.
【变式训练1-3】已知为坐标原点,关于轴对称,点、点,若在x轴上有一个点,满足的面积等于2,则点的坐标为( )
A.或 B.或
C.或 D.或
【答案】B
【分析】本题主要考查了点到坐标轴的距离,图形结合是解题的关键.
根据点坐标,可知点到轴的距离,根据的面积等于2,即可得到点的坐标.
【详解】解:如图,
∵点坐标为,
∴点到轴的距离是2,
∵在轴上有一个点,满足的面积等于2,
∴,
∴,
∴点的坐标为或,
故选:B.
题型2 求满足面积条件的点的坐标
【例2】如图,在平面直角坐标系中,已知点,,,点也在坐标轴上(不与A,B,C重合),若三角形的面积与三角形的面积相等,则满足条件的点的坐标是_____.
【答案】或或
【分析】根据点A,点B,点C的坐标求出三角形的面积,则可得到三角形的面积,再分两种情况:点D在x轴上和点D在y轴上,根据三角形的面积公式讨论求解即可.
【详解】解:∵,,,
∴,
∴,
∴,
∵三角形的面积与三角形的面积相等,
∴,
当点D在x轴上时,则,
∴,
∴,
∴点D的横坐标为或(舍去),
∴点D的坐标为;
当点D在y轴上时,则,
∴,
∴,
∴点D的纵坐标为或,
∴点D的坐标为或;
综上所述,点D的坐标为或或.
【变式训练2-1】如图,在平面直角坐标系中,已知的顶点坐标分别为,,.若在第二象限内有一点,且四边形的面积是的面积的,则点P的坐标为________.
【答案】
【分析】本题主要考查了三角形的面积及坐标与图形性质,先根据点A,B,C的坐标求出和的面积,再结合四边形的面积是的面积的得出的面积,据此求出a的值即可.
【详解】解:由题知,
∵的顶点坐标分别为,,,
∴,.
又∵四边形的面积是的面积的,
∴四边形的面积为,
∴,
则,
解得,
所以点P的坐标为.
故答案为:.
【变式训练2-2】如图,在平面直角坐标系中,长方形的长为,宽为,动点从点出发沿运动,当的面积等于四边形面积的时,点的坐标为__________.
【答案】或
【分析】本题考查了坐标与图形,设的边上的高为,根据的面积等于四边形面积的,列出方程,求得,即可求解.
【详解】解:设的边上的高为,
长方形的长为,宽为,
,
的面积等于四边形面积的,
,
即,
解得,
动点从点出发沿运动,
点的坐标为或
故答案为或
【变式训练2-3】在平面直角坐标系中,已知点,,,.
(1)四边形的面积为______;
(2)若轴上存在点,使的面积恰为四边形的面积的,则点坐标为_____.
【答案】 80 或
【分析】本题主要考查了平面直角坐标系中四边形面积的计算,以及利用三角形面积公式求解特定点的坐标.
(1)过作轴于点,过作轴于点,则,,,,,,,再根据求解即可;
(2)设点坐标为,由题意得,即可得,解方程即可.
【详解】解:(1)过作轴于点,过作轴于点,
则,,,,,
∴,,
∴
,
故答案为:80;
(2)设点坐标为,
∵的面积恰为四边形的面积的,
∴,
∴,即,
解得,
∴点坐标为或,
故答案为:或.
题型3 基础公式法求三角形面积
【例3】如图,已知坐标系中四点,则四边形的面积是( )
A.4 B. C. D.5
【答案】C
【分析】过点作轴于点,根据点的坐标求出相关线段的长度,然后根据三角形和梯形面积公式进行求解.
【详解】解:如图,过点作轴于点,
由得,,
∴,
,
,
∴.
【变式训练3-1】如图,在平面直角坐标系中,将线段向右平移得到线段,则线段在平移过程中扫过的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据平移的性质,线段平移扫过的图形是平行四边形,其面积等于平移距离乘以线段在垂直于平移方向上的高度,由图读出关键点坐标计算即可.
【详解】解:由图可知,点的坐标为,点的坐标为,点的坐标为,点的坐标为,
∵线段向右平移得到线段,
∴点平移到点,点平移到点,
∴平移距离为,
∴线段在平移过程中扫过的图形是平行四边形,其底边长为平移距离3,高为点到轴的距离1,
∴扫过的面积.
【变式训练3-2】点在第一象限,且,点A的坐标为,当时,的面积是( )
A.7 B.8 C.9 D.
【答案】C
【分析】本题考查了直角坐标系,三角形的面积,根据三角形的面积公式得到是解题的关键,先求出点P的坐标,再根据三角形的面积公式列式计算即可.
【详解】解:当时,,
∴,
∵,,
∴,
即的面积是9.
故选:C.
【变式训练3-3】在平面直角坐标系中,一个长方形的三个顶点的坐标分别为,则这个长方形的面积是( )
A.24 B.25 C.30 D.28
【答案】C
【分析】本题考查了坐标与图形性质:利用点的坐标计算相应线段的长和图形面积,是解题的关键.
先在坐标系描出点,然后根据长方形的性质画出长方形,求出相邻两边,再求出面积.
【详解】解:如图,设,
在坐标系中描出各点,画出长方形,
∴.
∴,
故选:C.
题型4 割补法求三角形面积
【例4】已知
(1)求的面积;
(2)在y轴上是否存在点P,使得的面积等于的面积的2倍,并求出点P的坐标;
(3)在x轴上是否存在点M,使得的面积等于的面积的2倍,求出M点的坐标.
【答案】(1)9
(2)或
(3)或
【分析】(1)过点C作轴于点E,根据列式求解即可;
(2)根据(1)所求推出的面积,再根据三角形的面积公式建立方程求出的长即可得到答案;
(3)根据(1)所求推出的面积,再根据三角形的面积公式建立方程求出的长即可得到答案.
【详解】(1)解:如图所示,过点C作轴于点E,
∵,
∴,
∴,
∴
;
(2)解:由(1)得的面积为9,
∵的面积等于的面积的2倍,
∴的面积为18,
∵点P在y轴上,
∴,
∴,
∴,
∴点P的纵坐标为或点P的纵坐标为,
∴点P的坐标为或;
(3)解:由(1)得的面积为9,
∵的面积等于的面积的2倍,
∴的面积为18,
∵点M在x轴上,
∴,
∴,
∴,
∴点M的横坐标为或点M的横坐标为,
∴点M的坐标为或;
【变式训练4-1】在平面直角坐标系中,,,其中,满足.
(1)如图1,已知点,求的面积;
(2)如图2,过点向轴作垂线,垂足为,请问在轴的上方是否存在点,使与的面积相等,且的面积是面积的3倍?若存在,求出点坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)40
(2)存在,或
【分析】(1)利用绝对值与算术平方根的非负性可得,,如图,作梯形,其中,,,进一步利用割补法求解面积即可;
(2)由题意可得:必在和之间,由,,,轴,可得:, ,再分两种情况:如图,当在四边形内时,且在右侧,如图,当在四边形左侧时,进一步求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,,
解得,,
∴,,
如图,作梯形,其中,,,
∴ .
(2)解:由题意可得:必在和之间,
∵,,,轴,
∴,
∴,
解得:,
∴ ,
如图,当在四边形内时,且在右侧,
∴,,
∴ ,
∵的面积是面积的3倍,
∴,解得;
∴,
如图,当在四边形左侧时,
∴,
,
同理:,
解得;
∴,
综上或.
【变式训练4-2】阅读与思考
利用面积法求直线上点的坐标
如图,在平面直角坐标系中,直线与坐标轴分别交于,两点,点,在直线上,求点的坐标.
【问题探究】
(1)请阅读并填空:
第一步:过点作轴于点,由,两点的坐标,可直接得出三角形的面积为________;
第二步:过点作轴于点,三角形的面积,三角形的面积为________.
∵三角形的面积三角形的面积三角形的面积,
∴可得关于的一元一次方程为________.
解这个方程,可得点的坐标为________.
【问题迁移】
(2)连接,请仿照(1)中的方法,求点的坐标.
【问题拓展】
(3)若点在直线上,且在轴的左侧,三角形的面积为5,请直接写出点的坐标.
【答案】(1)6;m;;;(2);(3)
【分析】本题考查了坐标与图形,一元一次方程的应用,数形结合是解题的关键.
(1)用两种不同的方法求出的面积,构建方程求解即可;
(2)利用面积法,构建方程求解即可;
(3)首先判断出点在轴下方,过点作轴于点,则,然后根据构建方程求解.
【详解】解:(1)过点作轴于点,过点作轴于点,
,,点,
∴,,,,
,
∴,.
,
,
解得,,
点的坐标为;
故答案为:,,,;
(2)如图,连接,过点作于,于.
依题意,直线与坐标轴交于,两点,点,在直线上,
,
,
,
点的坐标为;
(3)∵点在直线上,且三角形的面积等于5,
∵,
∴点在轴下方,
如图所示,过点作轴于点,则
∴,
∴,
∴,
解得:,,
∴.
【变式训练4-3】如图,已知点,,,.
(1)求四边形的面积;
(2)在轴上找一点,使的面积等于四边形面积的三分之一,求点的坐标.
【答案】(1)21
(2)或.
【分析】(1)过点C和点D分别作y轴的垂线,垂足分别为点E,点F,根据并结合各点的坐标求解即可;
(2)根据的面积,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,过点作轴于点,过点作轴于点,
∵点,,,
∴点,
∴,,,,,
∴
;
(2)∵,
∴,
∵点在轴上,
∴,
∴
∴点坐标为或.
题型5 铅垂法求三角形面积
【例5】已知:在平面直角坐标系中,,,,
(1)求的面积;
(2)设点P在y轴上,且的面积是的面积的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作轴于D,根据列式求解即可;
(2)根据(1)所求可得的面积,则根据三角形面积计算公式可得,据此求出的长即可得到答案.
【详解】(1)解:如图所示,过点C作轴于D,
∵,,,
∴,
∴;
∴
;
(2)解:∵的面积是的面积的2倍,的面积为4,
∴的面积为8,
∵点P在y轴上,
∴,
∴,
∵,
∴点P的坐标为或.
【变式训练5-1】如图,在平面直角坐标系中,已知点,,其中a,b满足.
(1)填空:________,________;
(2)若在第三象限有一点,用含m的式子表示的面积;
(3)在(2)的条件下,线段与y轴相交于,当时,点P是坐标轴上的动点,当满足的面积是的面积的2倍时,求点P的坐标.
【答案】(1),
(2)
(3)或或或
【分析】(1)根据非负性的性质求解即可;
(2)根据的面积列式求解即可;
(3)分点P在x轴上和点P在y轴上,两种情况讨论求解即可.
【详解】(1)解:∵,且,
∴,即,
∴;
(2)解:由(1)得,
∴,,
∴,
∵,且M在第三象限,
∴,
∴的面积;
(3)解:由(2)得当时,的面积,
∵的面积是的面积的2倍,
∴的面积是20;
当点P在x轴上时,则,
∴,
∴,
∴点P的横坐标为或点P的横坐标为,
∴点P的坐标为或;
当点P在y轴上时,∵,
∴,
∴,
∴,
∴点P的纵坐标为或,
∴点P的坐标为或;
综上所述,点P的坐标为或或或.
【变式训练5-2】已知点,且.
(1)直接写出:A的坐标是_______,B的坐标是_______,三角形的面积是_______;
(2)如图(1),在第三象限内有一点,若三角形的面积是13,求M的坐标;
(3)在(2)的条件下,如图(2),过点M作直线分别交x轴负半轴,y轴负半轴于点P,Q,连接.当三角形的面积和三角形的面积相等时,直接写出点P和点Q的坐标.
【答案】(1);;6
(2)
(3)
【分析】(1)根据非负数的性质求出a、b的值,则可得到点A和点B的坐标,再根据三角形的面积公式求对应三角形的面积即可;
(2)连接,根据建立方程求解即可;
(3)可证明,则,据此可推出;设,根据,可得,解方程即可得到答案.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∴,
∴,
∴A的坐标是,B的坐标是,
∴,
∴;
(2)解:如图所示,连接,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵点M在第三象限,
∴,
∴,
∴点M的坐标为;
(3)解:如图所示,连接,
∵三角形的面积和三角形的面积相等,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
设,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
由乘法法则可得或,
∴(舍去)或,
∴,
∴.
【变式训练5-3】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 .
题型6 动点与坐标规律探索问题
【例6】如图,在平面直角坐标系中,动点A从点出发,先向上运动1个单位长度到达点B,再分裂为两个点,分别向左、右运动到点、点,此时称动点A完成第一次跳跃,再分别从C、D点出发,每个点重复上边的运动,到达点、、,此时称动点A完成第二次跳跃,依此规律跳跃下去,动点A完成第2025次跳跃时,最左侧第一个点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了坐标与图形变化-平移及点的坐标变化规律,根据所给跳跃方式,依次求出每次跳跃后最左侧第一个点的坐标,发现规律即可解决问题.
【详解】解:由题知,
第1次跳跃后,最左侧第一个点的坐标为,
第2次跳跃后,最左侧第一个点的坐标为,
第3次跳跃后,最左侧第一个点的坐标为,
第4次跳跃后,最左侧第一个点的坐标为,
…,
所以第n次跳跃后,最左侧第一个点的坐标为.
当时,,
即第2025次跳跃后,最左侧第一个点的坐标为.
故选:A.
【变式训练6-1】如图,在平面直角坐标系中,四边形的四个顶点坐标分别是,,,,动点从出发,以每秒1个单位长度的速度按逆时针方向沿四边形的边做环绕运动,同时动点从出发,以每秒4个单位长度的速度按顺时针方向沿四边形的边做环绕运动,则动点,第次相遇时的点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】计算长方形的周长及两点初始距离,利用相遇问题公式求出第次相遇时点运动的总路程,结合周期性确定最终坐标.
【详解】解:由点,,,可知,,
∴四边形的周长为;
∵ 点从出发逆时针运动,点从出发顺时针运动,
∴两点初始沿运动方向的路程和为,
∴第一次相遇用时秒;
∵第一次相遇后每次相遇需合走一圈,用时秒,
∴第次相遇时,点运动的总时间为秒,
∴点运动的总路程为;
∵,
∴点回到起点后又逆时针运动了个单位长度.,
∵起点逆时针运动个单位长度到达点,
∴第次相遇时的点的坐标是 .
【变式训练6-2】某同学在平面直角坐标系内设计了一个动点运动的程序,若一个动点从点出发,沿→→…运动,则点的坐标为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题是坐标规律探究题,先观察已知点的横纵坐标特征,归纳得到点的坐标规律,再代入计算即可得到答案。
【详解】∵ ,其中,;
,其中,;
,其中,;
∴ 归纳规律:点的坐标为,
将代入规律,得
的坐标为,
故选B.
【变式训练6-3】如图,动点在平面直角坐标系中按图中箭头所示方向运动,第1次从原点运动到点,第2次接着运动到点,第3次接着运动到点…按这样的运动规律,经过第18次运动后,动点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】首先由前几个点的坐标得到规律为:横坐标为运动次数,纵坐标为1,0,2,0,每4次一循环,然后由求解即可.
【详解】解:第1次从原点运动到点,
第2次接着运动到点,
第3次接着运动到点,
∴第4次运动到点,
第5次接着运动到点,
…,
∴横坐标为运动次数,纵坐标为1,0,2,0,每4次一循环,
∵,
∴经过第18次运动后,动点的坐标是.
题型7 求坐标系中满足某条件的动点坐标
【例7】在平面直角坐标系中,点,,过点A作直线轴,点C是直线上的一个动点,当线段长度最小时,点C的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了坐标与图形,熟练掌握垂线段最短是解题的关键.
根据题意可知点C的纵坐标为5,在利用垂线段最短即可得出当点C的横坐标为2时,线段长度最小,从而得出答案.
【详解】解:点C在直线上,且直线是过点与轴平行的直线,
点C的纵坐标为5,
点,
根据垂线段最短可知,当点C的横坐标为2时,线段长度最小,
点C的坐标为,
故选A.
【变式训练7-1】如图,已知点,动点在轴上,且的面积为,则的坐标为( )
A. B. C.或 D.无法确定
【答案】C
【分析】本题主要考查了坐标与图形,熟练掌握以上知识是解题的关键.
根据题意可得,再将动点分成在左侧和右侧时,两种情况分别讨论即可求解.
【详解】解:∵,的面积为,
∴,即,
解得:,
当点在左侧时,,
当点在右侧时,,
∵动点在轴上,
∴,
综上可得点坐标为或,
故选:C.
【变式训练7-2】如图,是一个的正方形网格,每个小正方形的边长都为1个单位长度,点A,B,C,D均为格点(网格线的交点),建立如图的平面直角坐标系.如果m为任意常数,那么随m的变化,动点会经过的点是( )
A.点A B.点B C.点C D.点D
【答案】A
【分析】本题主要考查了坐标与图形性质,结合点P的坐标,得出点P在直线上,画出直线的图象,据此进行判断即可.
【详解】解:由题知,
因为点P坐标为,
所以点P在直线上.
如图所示,
显然随着m的变化,点P会经过点A.
故选:A.
【变式训练7-3】如图,在平面直角坐标系中,,,直线轴,垂足为点,点P为直线上一动点,当时,则点P坐标______.
【答案】或
【分析】本题主要考查了坐标与图形,设点P的坐标为,根据点的坐标可得,,;再分点P在点B上方,点P在点B下方,且在x轴上方和点P在x轴下方三种情况,分别画出示意图,讨论求解即可.
【详解】解:设点P的坐标为,
∵,,,
∴,,,
如图所示,当点P在点B上方时,
∵,
∴,
解得,
∴点P的坐标为;
如图所示,当点P在点B下方,且在x轴上方时,
∵,
∴,
解得,
∴点P的坐标为;
如图所示,当点P在x轴下方时,
∵,
∴,
解得(舍去);
综上所述,点P的坐标为或,
故答案为:或.
题型8 动点与面积综合问题
【例8】如图①,在平面直角坐标系中,,,且满足,将线段AB平移得线段,点A对应点D,点B对应点C,点A的对应点D在x轴上,点B的对应点C在y轴上.
(1)直接写出A、B、C三点的坐标;
(2)如图②,点P是坐标轴上的一个动点,当三角形的面积是30时,求点P的坐标;
(3)如图③,若动点E从点D出发向左运动,同时动点F从点C出发向上运动,两个点的运动速度之比是,运动过程中直线和交于点N,若三角形的面积等于9,求出点N的坐标.
【答案】(1),,
(2)或或或
(3)或
【分析】(1)根据绝对值和算术平方根的非负性求出,,根据到向下平移的距离,求出点坐标即可;
(2)求出点D坐标,分别讨论当点P在x轴或y轴的情况,以为未知量,以面积为等式构造方程,求出点P坐标即可;
(3)连接,假设点坐标,根据点位置分类讨论,根据不同的割补方法列出关于点坐标的二元一次方程组,求解点坐标即可.
【详解】(1)解:,
,,
,,
,,
,,
平移到向下平移了单位,向右平移5个单位,
到向下平移了单位,
;
(2)解:由(1),
当点P在y轴上时,
,
,
解得:,
点P的坐标或;
当点P在x轴上时,
,
,
解得:,
点P的坐标为或;
故点P的坐标或或或.
(3)解:,
不在内,
设,
,运动速度之比是,
,
设,,
当在轴上方时,如图:
,
,
,
又,
,
解得:,,
;
当在轴下方时,作轴于,轴于,如图:
,
,
,
,
,
解得:,,
,
综上所述,点坐标为或.
【点睛】本题考查的是坐标与图形,平移的性质,动点问题与面积,合理利用割补法求三角形面积是本题解题的关键.
【变式训练8-1】如图,在平面直角坐标系中,点,满足.将线段向上平移6个单位长度得到线段(点A,B分别对应点C,D),连接.
(1)分别求出a,b的值;
(2)如图1,若点E是线段上的一个动点(不与点C,D重合),小智认为:无论点E如何运动,始终成立,你是否同意他的看法?请说明理由;
(3)如图2,点F是x轴负半轴上的一个动点,连接,,当点F运动到某个位置时,的面积和四边形的面积相等,试求出此时点F的坐标.
【答案】(1),
(2)成立,理由见解析
(3)F的坐标为
【分析】(1)根据绝对值以及平方的非负性可得,,,即可求解;
(2)如图,过点E作,利用平行线的性质,即可求证;
(3)先求得四边形的面积为,再求得和四边形的面积,设,分两种情况,表示出的面积,列出方程,求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,.
∴,.
(2)解:成立,理由如下:
如图,过点E作,
则.
由平移可得,.
∴.
则.
∵,
∴.
(3)解:由题可得,,,,.
∴四边形的面积.
的面积.
∴四边形的面积.
设点F的坐标为.点F在x轴负半轴上时,有两种情况:
①点D在线段的下方时,,
∴,
解得.
∴点F的坐标为.
②点D在线段的上方时,,
∴,
解得.
∵点F在x轴负半轴上,
∴f的值应为负数,不符合题意,舍去.
综上所述,满足条件的点F的坐标为.
【变式训练8-2】如图1,长方形在平面直角坐标系中,点,,.
(1)请直接写出D点的坐标_____.
(2)如图1,连接,,交于点E,的平分线和的平分线交于点F.
①当的度数为n,的度数为m时,求的度数(用含m、n的式子表示).
②请直接写出和之间的数量关系.
(3)如图2,若长方形以每秒2个单位的速度向下运动,设运动的时间为t秒.在边上取一点G,使得的面积是面积的2倍,连接,若的面积等于的面积,求t的值.
【答案】(1)
(2)①;②
(3)或
【分析】(1)因为长方形对边平行且相等,点A与D纵坐标相同,点C与D横坐标相同,所以直接根据已知点坐标推导D点坐标;
(2)①因为平分,平分,所以先得到两个角平分线分出来的角与m、n的关系;如果过F作x轴平行线,那么可以利用平行线的内错角相等,将转化为两个角的和,进而用m、n表示;
②先根据角的和差关系表示出,再找出与的关系;
(3)首先根据运动规则写出运动t秒后B、C、D三点的坐标,因为和同高,面积比等于底与的比,再分别用割补法表示和的面积,根据面积相等列方程求解t.
【详解】(1)解:∵四边形是长方形,
∴,,
且,,,
∴,
∴.
(2)解:过点F作轴,
∵轴,
∴轴,
∴,,
又∵的平分线和的平分线交于点F,
且的度数为n,的度数为m
∴,,
∴,
∴,
∴;
②由图可得,,
且,,
∴,
又∵,
∴.
(3)解:连接,
∵的面积是面积的2倍,
且,,
∴,
∴,,
∵长方形以每秒2个单位的速度向下运动,设运动的时间为t秒,
∴,,,,
∴,
,
∵,
∴,
整理得,
当时,上式,解得,
当时,上式,解得(舍去),
当时,上式,解得,
综上所述,或.
【点睛】本题考查了长方形的性质、平面直角坐标系中点的坐标确定、角平分线的定义、三角形外角性质、图形平移的坐标变化规律以及三角形面积计算等知识点,其中结合图形性质理清点坐标、角度与面积之间的数量关系,对应利用相关性质和公式推导计算是解题的关键.
【变式训练8-3】如图,在平面直角坐标系中,点,,连接,交轴于点,点在第一、三象限的角平分线上,轴.
(1)求点的坐标;
(2)求的面积;
(3)若是轴上的一动点,且的面积是面积的,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)12
(3)或
【分析】(1)根据点在第一、三象限的角平分线上,得出,求出a的值,即可得出答案;
(2)先求出点B的坐标,再得出点C的坐标,最后根据三角形面积公式求出结果即可;
(3)先求出,设点P的坐标为,再根据三角形面积公式列出方程,解方程即可.
【详解】(1)解:∵点在第一、三象限的角平分线上,点,
∴,
解得:,
∴,
∴点A的坐标为;
(2)解:∵轴,,,
∴,
∴点B的坐标为,
∴,
∵轴,
∴,
∴,
∴;
(3)解:∵的面积是面积的,
∴,
设点P的坐标为,则,
解得:或,
∴点P的坐标为或.
题型9 动点存在性问题
【例9】如图①,平面直角坐标系中,,,直线轴交轴于点,动点在直线,之间(不在直线,上).
(1)若,连接,,求的面积;
(2)若,在轴上是否存在点,使得?若存在,求出点坐标;若不存在,请说明理由;
(3)如图②,点在射线上运动,为轴上点右侧的一点,连接,,,,若始终平分,且,,请直接写出的值.
【答案】(1);
(2)存在,或;
(3).
【分析】(1)根据得到,根据三角形面积公式计算即可;
(2)分类讨论,当点P在y轴正半轴上时,当点P在y轴负半轴上时,根据面积关系列方程求解即可;
(3)设,,,则,,根据平行线的性质可得,由(1)可知,即可求出n值,进而得解.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵,
∴;
(2)解:同(1)得,
∴,
即.
当点P在y轴正半轴上时,如图,过点P,A,F作轴,轴,轴,
设,
,
,
解得,
则;
当点P在y轴负半轴上时,如图,
,
,
解得,
则;
综上,点的坐标为或;
(3)解:设,,,则,,
始终平分,
,
,
,
,即,
由(1)可知,,
,即,
,
,
,
,
∴的值不会变化,.
【变式训练9-1】如图①,在平面直角坐标系中,是坐标原点,点的坐标为,将先向上平移4个单位长度,再向左平移3个单位长度得到对应线段.连接,,.
(1)点的坐标为__________,点的坐标为__________;
(2)求四边形的面积;
(3)在轴上是否存在一点,使得三角形的面积等于三角形面积的一半?若存在,请求出点的坐标,若不存在,请说明理由;
(4)如图②,若是射线上的一个动点,连接,,当点在射线上运动时,请直接写出,,之间的数量关系.
【答案】(1),
(2)20
(3)存在,点的坐标为或
(4)当点在线段上时,;当点在的延长线上时,
【分析】(1)根据坐标的平移法则:左减右加,上加下减,即可得出结果;
(2)根据平移的性质,并结合题意计算即可得出结果;
(3)由题意可得,,再结合题意求出,从而可得点的横坐标,即可得出结果;
(4)分两种情况:当点在线段上时,当点在的延长线上时,分别结合平行线的性质计算即可得出结果.
【详解】(1)解:∵在平面直角坐标系中,是坐标原点,点的坐标为,将先向上平移4个单位长度,再向左平移3个单位长度得到对应线段,
∴点的坐标为,点的坐标为;
(2)解:四边形的面积为;
(3)解:由题意可得,,
∵三角形的面积等于三角形面积的一半,
∴,
∴,
∴点的横坐标为或,
∴点的坐标为或;
(4)解:如图,当点在线段上时,过点作轴,则,
∴,,
∴;
如图,当点在的延长线上时,过点作轴,则,
∴,,
∴;
综上所述,当点在线段上时,;当点在的延长线上时,.
【变式训练9-2】如图1,在平面直角坐标系中,点A的坐标是,点B的坐标是,将线段向右平移得到线段,过点D作轴,垂足为E,点E的坐标为.动点P以每秒2个单位长度的速度匀速从点A出发,沿着向终点D运动,设运动时间为t秒.
(1)点C的坐标是,点D的坐标是,的长为,的长为;
(2)当点P运动时,求点P的坐标(用含t的式子表示);
(3)如图2,当点P运动到线段上时,连接交于点Q,是否存在点P使得三角形的面积与三角形的面积相等,若存在,求出此时点P的坐标;若不存在,试说明理由.
【答案】(1),,8,4
(2)当时,点P的坐标为;当时,点P的坐标为;
(3)存在,点P的坐标为
【分析】(1)先求出,根据平移的性质得到,,进而根据点E的坐标为作答即可;
(2)由题意可知动点P运动的路程为,分两种情况求出t的取值范围,即可求出点P的坐标;
(3)由题意可知,进而求出的值即可.
【详解】(1)解:∵点A的坐标是,点B的坐标是,
∴,
∵将线段向右平移得到线段,
∴,,
∵点E的坐标为,
∴点D的坐标是,,,
∴,
∴点C的坐标是;
(2)解:∵动点P以每秒2个单位长度的速度匀速从点A出发,
∴动点P运动的路程为,
当点P在线段上运动时,,解得,
此时点P的坐标为;
当点P在线段上运动时,,解得,
此时点P的坐标为;
(3)解:存在,
如图,
∵,
∴,
即.
∵,,
∴,
解得:,
∴点P的坐标为.
【变式训练9-3】如图1,在平面直角坐标系中,点,点B在x轴正半轴上,连接、,.
(1)直接写出点A、点B的坐标;
(2)动点P从点C出发,以每秒2个单位的速度沿的方向运动.设运动时间为t,是否存在某一时刻,若存在,请求出时间t,并说明理由.
【答案】(1),
(2)
解:如图,当时,点在上,过点作于,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵从点出发,以每秒个单位的速度沿的方向运动,
∴,
∴,
解得;
如图,当时,点在线段上,
则,
∴,
解得,
综上,的值为秒或秒.
【分析】()根据,,求出的长即可得点、点的坐标;
(2)先求出,即有,分点在和上两种情况,分别用表示出的长,利用面积法求出中边的高,根据列方程求出,即可得答案.
本题考查坐标与图形、几何图形的动点问题及三角形面积的应用,掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】(1)解:∵,,
∴,,
∵点在轴负半轴上,点在轴正半轴上,
∴,;
(2)略
1.如图,在平面直角坐标系中,存在动点P按图中箭头所示方向运动,第1次从原点运动到点(1,1),第2次接着运动到点(2,0),第3次接着运动到点(3,2),…,按这样的运动规律,经过第2021次运动后,点P的坐标是( )
A.(2022,1) B.(2021,0) C.(2021,1) D.(2021,2)
【答案】C
【分析】观察点的坐标变化发现每个点的横坐标与次数相等,纵坐标是1,0,2,0,…4个数一个循环,进而可得经过第2021次运动后,动点P的坐标.
【详解】解:观察点的坐标变化可知:
第1次从原点运动到点(1,1),
第2次接着运动到点(2,0),
第3次接着运动到点(3,2),
第4次接着运动到点(4,0),
第5次接着运动到点(5,1),
…
按这样的运动规律,
发现每个点的横坐标与次数相等,
纵坐标是1,0,2,0;4个数一个循环,
所以2021÷4=505…1,
所以经过第2021次运动后,
动点P的坐标是(2021,1).
故选:C.
【点睛】本题考查了规律型−点的坐标,解决本题的关键是观察点的坐标变化寻找规律.
2.如图,在平面直角坐标系中,已知,,其中a,b满足.点M的坐标,在y轴的正半轴上有一点P,使得的面积与的面积相等,则点P的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了坐标与图形,非负数的性质,先根据绝对值和平方的非负性求出的值,分别过点作轴的平行线,过点作轴的平行线,相交于点,则,设,求出,根据题意得到,建立方程求解即可.
【详解】解:∵a,b满足,
∴,
∴,
∴,,
如图,分别过点作轴的平行线,过点作轴的平行线,相交于点,
则,
设,
∵,
∴,
∵的面积与的面积相等,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故选:C.
3.在平面直角坐标系中,将横、纵坐标之和为6的点称为“幸运点”,已知点,现有以下结论:
①第一象限内有无数个“幸运点”;
②第三象限内不存在“幸运点”;
③若点是“幸运点”且在坐标轴上,则点到直线的距离为8;
④若点是“幸运点”且在第一象限或坐标轴上,将三角形的面积的最大值记为,最小值记为,则.
⑤若点是“幸运点”且在第二象限内,它的横坐标为,三角形的面积记为,则.
其中正确的有( )
A.①② B.③④ C.②③④⑤ D.①②④⑤
【答案】D
【分析】本题根据“幸运点”的定义即横纵坐标之和为6,结合平面直角坐标系中象限的坐标特征,点到直线的距离计算,三角形面积公式,逐一判断各结论即可.
【详解】∵ “幸运点”满足横纵坐标之和为6,即对任意“幸运点”,有
① 第一象限内,满足的点有无数个,故①正确;
② 第三象限内,
则 ,不存在满足条件的点,故②正确;
③ ∵ ,
∴直线为,平行于y轴,
∵点是“幸运点”且在坐标轴上,
若在x轴,则,得,即 ,到的距离为 ;
若在轴,则,得,即 ,到的距离为;
∴点到直线的距离为或,故③错误;
④ ∵ ,
∴ ,平行于轴,
设 ,则,在第一象限或坐标轴上,
故,得,
三角形 的面积 ,
当最大为时,最大, ,
当最小为时,最小, ,
∴ ,故④正确;
⑤ ∵点在第二象限,横坐标为,是“幸运点”,
∴ 的纵坐标为 ,
,
整理得,故⑤正确;
综上,正确的结论为①②④⑤.
4.将平面直角坐标系内某个图形各个点的横坐标、纵坐标都乘 3, 所得图形的面积( )
A.是原图形的3倍 B.是原图形的9倍
C.不变 D.是原图形的6倍
【答案】B
【分析】本题考查平面直角坐标系中图形缩放的面积变化规律,需明确横、纵坐标同乘一个数时,图形在两个坐标轴方向的缩放比例与面积缩放比例的关系.
【详解】解:∵将图形各个点的横坐标、纵坐标都乘3,
∴图形在轴方向的缩放比例为3,在轴方向的缩放比例也为3,
又∵平面图形缩放后,面积的缩放比例为各坐标轴方向缩放比例的乘积,
∴所得图形的面积是原图形的倍,
故选:B.
5.如图,在平面直角坐标系中有8个边长为1的正方形,线段将这8个正方形分成面积相等的两部分,则点A的横坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】此题考查了坐标与图形,三角形的面积.根据题意得到直角三角形的面积,利用三角形的面积公式求出的长是解题的关键.
设直线l和八个正方形的最上面交点为A,过A作轴于B,作轴于C,易知,利用三角形的面积公式和已知条件求出即可.
【详解】解:设直线l和八个正方形的最上面交点为A,过A作轴于B,作轴于C,
∵正方形的边长为1,
∴,
∵经过原点的一条直线l将这八个正方形分成面积相等的两部分,
∴两边面积分别是,
∴面积是,
∴,
∴,
则点A的横坐标为.
故选:B.
6.如图是一块不规则的四边形地皮,各顶点坐标分别为,,,(图上一个单位长度表示),则这块地皮的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了求点到坐标轴的距离,坐标与图形综合,解题关键是掌握上述知识点并能运用求解.
根据,,,,结合图形,可分别求出三角形(左)、梯形(中)、三角形(右),再求和即可.
【详解】解:∵一块不规则的四边形地皮,各顶点坐标分别为,,,(图上一个单位长度表示),
∴这块地皮的面积是
(),
故选:C.
7.已知和两点,且与坐标轴围成的三角形的面积等于20,则a的值为( )
A.2 B.2或 C.0或2 D.
【答案】B
【分析】本题考查了坐标与图形性质,根据三角形的面积结合列出关于a的含绝对值符号的一元一次方程是解题的关键.根据点A、B的坐标可找出、的长度,再根据三角形的面积公式结合即可得出关于a的含绝对值符号的一元一次方程,解之即可得出结论.
【详解】解:∵和,
∴在轴上,在轴上,且,,
∴,
即,
解得:或.
故选:B.
8.定义:任意三点A,B,C的“矩面积”计算方法:“水平底”a是任意两点横坐标差的最大值,“铅垂高”h是任意两点纵坐标差的最大值,则“矩面积”.例如,三点坐标分别为,,,则“水平底”,“铅垂高”h=6,“矩面积”.若,,三点的“矩面积”为20,则______.
【答案】5或
【分析】本题考查坐标与图形的性质,根据矩面积的定义表示出“水平底”a和铅垂高h,利用分类讨论对其铅垂高h进行讨论,从而列出关于m的方程,解出方程即可求解.
【详解】解:∵“水平底”,“矩面积”为20,
∴“铅垂高”,
∴或,
∴或,
故答案为:5或.
9.在平面直角坐标系中,对于任意三点,,的“矩面积”,给出如下定义:“水平底”为任意两点横坐标差的最大值,“铅垂高”为任意两点纵坐标差的最大值,则“矩面积”.例如:三点的坐标分别为,,,则“水平底”,“铅垂高”,“矩面积”.若点,,,则,,三点的“矩面积”的最小值为________.
【答案】4
【分析】本题是新定义:“水平底”,“铅垂高”,“矩面积”的学习,考查坐标与图形的性质及学生的理解分析能力的培养,解答本题的关键是明确题目中的新定义,利用新定义解答问题.
首先由题意得:,然后知的最小值是,可得“矩面积” 的最小值.
【详解】解:对于点,,,
其“水平底” ,
根据题意得:的最小值为:1,
,,三点的“矩面积”的最小值为4.
故答案为:4.
10.如图1,在平面直角坐标系中,已知点,,,且.
(1)直接写出,的值和三角形的面积;
(2)设与轴交于点,求三角形的面积;
(3)如图2,连接,点在轴上,使三角形与三角形的面积相等,求的值;
(4)如图3,点在四边形内部,使三角形的面积是三角形的面积的2倍,且三角形的面积是三角形的面积的2倍,直接写出点的坐标.
【答案】(1),,
(2)
(3)或
(4)
【分析】本题主要考查了平面直角坐标系内点的坐标,完全平方公式和算术平方根的非负性,解一元一次方程求三角形的面积,
对于(1),根据平方和二次根式的非负性求出a,c,即可得出,再求出面积即可;
对于(2),先根据求出,进而得出答案;
对于(3),分三种情况根据面积相等列出方程,求出解,并判断即可;
对于(4),先根据求出点的纵坐标为2,再求出,然后根据求出,则答案可得.
【详解】(1)解:∵,
∴,
解得.
∵点,
∴点,
则,
∴;
(2)解:∵ ,
∴,
,
;
(3)解:①当点在线段上时,
,,
即,
解得:;
同理:当在点B上方时,,
解得:;
当在点下方时,,
解得:,不存在.
所以m的值为或8;
(4)解:,理由如下:
过点作直线轴,交于,交轴于,交于,
∵,
,
即,
解得:,
因此点的纵坐标为2;
设点的坐标为,
,
解得:,
,同理,
.
,
,
解得:,
.
11.如图,在平面直角坐标系中,已知点,,,其中a,b满足.
(1)求的面积;
(2)在x轴上求一点P,使得的面积与的面积相等;
(3)在y轴上是否存在一点Q,使得的面积与的面积相等?若存在,请写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)点
(3)存在,点Q坐标为 或
【分析】本题考查了坐标与图形的性质、解一元一次方程、绝对值,(1)利用非负数的性质求出a,b的值,再利用三角形面积公式计算即可.
(2)设点,构建方程求出p的值即可.
(3)如图,设交y轴于点N,设、,利用面积法求出点N的坐标,再利用面积法构建方程求解即可.
【详解】(1)解:∵,
又,,
∴,,
∴,,
过点C作轴于点N,
点,
,
,,
∴,
∴.
(2)解:设点.
∵,
解得或 ,
当时,与重合,不合题意,舍去,
∴点.
(3)解:如图,连接,设交y轴于点N,设、,
∵,
,
,
∵,
∴,
解得或,
∴点Q坐标为或.
12.如图,在平面直角坐标系中,,把沿射线向右下平移得到,交线段于点M.
(1)如果点D的坐标为,则C、E两点的坐标分别为______;
(2)连接,在(1)的条件下,的面积等于3,求的面积;
(3)在沿射线向右下平移的过程中,的面积能否比的面积大4?若能,请求出此时点M的坐标,若不能,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查坐标与图形,平移的性质,三角形面积.
(1)由得到平移方式,即可解答;
(2)连接,由(1)知,则轴,得到,进而求出,根据三角形面积公式即可求解;
(3)根据题意得到向右平移个单位长度,则向下平移个单位长度后得到,求出,进而得到,;根据的面积比的面积大4,建立方程求解即可.
【详解】(1)解:把沿射线向右下平移得到,即点的对应点为点,
∵,
∴先向右平移3个单位长度,再先向下平移2个单位长度后得到,
∵,
∴,即;
(2)解:连接,
由(1)知,
则轴,
∴,
∴,
∴;
(3)解:能,,
∵把沿射线向右下平移得到,
∴向右平移个单位长度,则向下平移个单位长度后得到,
∴,
∵,
∴,
由平移的性质得,
∴,
∴,;
当的面积比的面积大4时,
则,即,
解得:,
∴向右平移个单位长度,则向下平移个单位长度后得到,
∴.
13.如图1,在平面直角坐标系中,已知、,过点作轴,垂足为点.点,分别在原点两侧,且,两点间的距离等于个单位长度.
(1)填空:___________,点的坐标为___________;
(2)在轴上是否存在一点,使三角形的面积是三角形的面积的,若存在,求符合条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)如图2,过点作轴,垂足为点,线段上有一点,且、满足,点到轴的距离为,点在轴负半轴上,连接交轴于点.当三角形面积与三角形的面积相等时,求点的坐标.
【答案】(1);
(2)或
(3)
【分析】(1)根据轴与,写出点和点的坐标即可;
(2)设点的坐标为,则,先计算出的面积为,根据和面积之间的关系构造方程,解出,写出点的坐标即可;
(3)作轴于点,根据题意可得,,结合解得(负值舍去),则.由点可得,,由可得,利用面积相等计算出,从而确定点的坐标.
【详解】(1)解:由题意可知,,
∵轴,且点的坐标为,
∴点的坐标为,,
∵,且点在原点的左侧,
∴点的坐标为,即;
(2)解:设点的坐标为,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
整理,得,
解得,
∴点的坐标为或;
(3)解:如图,作轴于点,
∵点在线段上,且点到轴的距离为,
∴,
∵,
∴,
解得或(负值,舍去),
∴点的坐标为,
∵轴于点,
∴,
∵点的坐标为,
又∵轴,轴,
∴点的坐标为,点的坐标为,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵点在轴负半轴上,
∴点的坐标为.
14.如图,在平面直角坐标系中,O是坐标原点,点A的坐标为,将向上平移4个单位长度,再向左平移3个单位长度得到对应线段.连接,,.
(1)求点C的坐标和三角形的面积;
(2)在x轴上是否存在一点D,使得三角形的面积等于三角形面积的一半?若存在,请求出点D的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)点C的坐标为,的面积为10
(2)存在,点D的坐标为或
【分析】(1)直接根据平移规律即可得点C的坐标,再根据三角形的面积公式解答即可;
(2)先求出、,再根据三角形的面积等于三角形面积的一半列方程求得,然后再根据点A的坐标确定点D的坐标即可.
【详解】(1)解:根据平移方式可得点C的坐标为;
,
,
∴,
所以的面积为10;
(2)解:存在,由(1),点B的坐标为,
∴点B到x轴的距离为4,
∵,,
,
∵点A的坐标为,
∴点D的横坐标为或,
∴点D的坐标为或.
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