摘要:
该初中数学第三章“位置与坐标”复习讲义通过知识框架系统梳理了确定位置、平面直角坐标系、轴对称与坐标变化三大模块,以“核心目标-生活实例-概念辨析”递进结构呈现,用对比表格归纳行列定位、方位角+距离定位等不同方式的关键点,突出“两个独立数据确定位置”“坐标平面内点的特征”等重难点,构建清晰的知识内在联系。
讲义亮点在于“情境化问题解决”的练习设计,如典例1-3通过军舰位置示意图考查方位角+距离定位,典例2-2结合四边形顶点坐标判断形状并计算面积,培养学生用数学眼光观察现实世界的抽象能力和空间观念。每个题型配有“易错点提醒”和规律总结,基础学生可掌握方法,优秀学生能探究运动规律,助力教师实施分层教学,提升复习效率。
内容正文:
暑季研思・八年级上册数学暑期培优专项讲义
第三章 位置与坐标 知识归纳与题型总结
题型01 确定位置
一、确定位置
1. 核心目标:
1.感受确定位置的多种现实方法;
2.掌握有序数对确定平面内点的位置;
3.区分不同定位方式:行列定位、方位角 + 距离定位、经纬度定位。
2. 生活中常见确定位置的方式
1. 行列定位(座位、教室座位、电影院座位)
· 例子:第 3 排第 4 座;两组数据才能确定平面内一个位置
· 关键点:顺序不能随便调换
· 例:(3,4)≠(4,3),含义不同。
结论:平面上确定一个位置,一般需要两个独立数据。
2. 方位角 + 距离定位(航海、雷达、方位图)
格式:北偏东(西)×°,距离 × 米 / 南偏东(西)×°,距离 × 千米
⚠️注意:① 必须以观测点为中心;② 只有角度没有距离,只能确定一条射线,不能确定唯一位置;③ 只有距离没有角度,是以观测点为圆心的圆,无数个点。
👉方位角 + 距离两组数据,才能唯一确定位置。
3. 经纬度定位(地球上地点)
经度、纬度两个数据确定地球上一点,本质也是两组数据。
3. 有序数对
1.定义:有顺序的两个数 a 与 b 组成的数对,记作 (a,b)。
2.“有序” 含义:(a,b) 和 (b,a) 一般不表示同一个位置。
【典例1-1】恺撒密码是世界上最古老的加密技术之一,采用位移加密方法:明文中的所有字母都按照一个固定数值在字母表上向后(或向前)进行移位后形成密文.例如,向前移动3位(密钥)的恺撒密码,如上图所示:解密:已知密钥,密文所对应的明文是__________.
【典例1-2】若将正整数按图所示的规律排列.若用有序数对表示第a排,从左至右第b个数,例如表示的数是9,则表示的数是______.
【典例1-3】如图是三艘军舰的位置示意图,已知C舰到A舰的图上距离为4cm,实际A舰在C舰的正东方向40千米处,B舰到C舰的图上距离为2cm,请通过计算,用方向和距离描述B舰相对于C舰的实际位置:______.
题型02 平面直角坐标系
一、平面直角坐标系
1.定义:在平面内,两条互相垂直且有公共原点的数轴组成平面直角坐标系.
2.坐标轴:通常,两条数轴分别置于水平位置与竖直位置,取向右与向上的方向分别为两条数轴的正方向.水平的数轴称为轴或横轴,竖直的数轴称为轴或纵轴,轴和轴统称坐标轴,它们的公共原点O称为平面直角坐标系的原点.
二、坐标平面内点的坐标特征
1.点的坐标: 如下图,对于平面内任意一点P,过点P分别向轴、轴作垂线,垂足在轴、y轴上对应的数,b分别称为点P的横坐标、纵坐标,有序实数对(,b)称为点P的坐标.
2.坐标平面内点的坐标特征:如下图.
①坐标原点O的坐标为(0,0);
②第一象限内的点,、同号,均为正;
③第二象限内的点,、异号,为负,为正;
④第三象限内的点,、同号,均为负;
⑤第四象限内的点,、异号,为正,为负;
⑥横轴(轴)上的点,纵坐标为0,即(,0);
⑦纵轴(轴)上的点,横坐标为0,即(0,).
【典例2-1】如图,在平面直角坐标系上有点,点A第一次跳动至点,第二次向右跳动3个单位至点,第三次跳动至点,第四次向右跳动5个单位至点,……依此规律跳动下去,点A第2026次跳动至的坐标是()
A. B.
C. D.
【典例2-2】在平面直角坐标系中,点构成一个四边形.
(1)请在坐标系中画出这个四边形,并判断其形状;
(2)求四边形的面积;
(3)若点P在x轴上,且,求点P的坐标.
【典例2-3】中国象棋中的“马”沿“日”字形对角线走,俗称“马走日”,现有三个棋子的位置如图所示,若建立平面直角坐标系,使帅、相所在点的坐标分别为,则马直接走到第一象限时,对应点的坐标是______.
题型03 轴对称与坐标变化
1、 轴对称中的坐标变化
1.关于轴对称:关于轴对称的两个点的坐标,横坐标相同,纵坐标互为相反数;反过来,横坐标相同、纵坐标互为相反数的两个点关于轴对称.
2.关于轴对称:关于轴对称的两个点的坐标,纵坐标相同,横坐标互为相反数;反过来,纵坐标相同、横坐标互为相反数的两个点关于轴对称.
【典例3-1】在平面直角坐标系中,的位置如图所示.
(1)分别写出各个顶点的坐标;
(2)分别写出顶点A关于x轴对称的点的坐标和顶点B关于y轴对称的点的坐标;
(3)求的面积.
【典例3-2】如图,在平面直角坐标系中,已知点,,,,一智能机器人从点A出发,以每秒1个单位长度的速度,沿方向匀速循环前行.当机器人前行了秒时,其所在位置的点的坐标是___________.
【典例3-3】如图,在平面直角坐标系中,点的坐标为,点位于第三象限,且到轴的距离为1,到轴的距离为3.
(1)写出图中点的坐标,找到点的位置,并在图中画出.
(2)将各顶点的横坐标保持不变,纵坐标分别乘,得到新的三角形的坐标分别是多少?画出新图形,并直接写出所得图形与原的位置有怎样的关系?
(3)若,且,直接写出点的坐标.
一、选择题
1.《望天门山》一诗通过对天门山景色的描绘,不仅展现了大自然的神奇壮丽,更体现了李白诗歌中情景交融的艺术境界,诗的前两句为“天门中断楚江开,碧水东流至此回”.小冉将“碧”“水”“东”“流”写在如图所示的网格中.若建立平面直角坐标系,使“碧”“水”的坐标分别为,,则“流”的坐标为( )
A. B. C. D.
2.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.
3.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.
4.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
5.如图是一片树叶标本,将其放在平面直角坐标系中,若叶片上两点的坐标分别表示为,则叶片基部点的坐标为( )
A. B. C. D.
6.某公园部分景点位置示意图如图所示,其中景点都在正方形网格的格点上.如果分别以正东、正北方向为x轴、y轴的正方向建立平面直角坐标系,表示望春亭的点的坐标为,表示中心广场的点的坐标为,那么表示玫瑰园的点的坐标为( )
A. B. C. D.
7.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.
8.如图,在平面直角坐标系中,三角形,三角形,三角形,三角形都是等边三角形,且点的坐标分别是,依据图形所反映的规律,则的坐标是( )
A. B. C. D.
9.在平面直角坐标系中,有一动点从处向上运动1个单位至,然后向左运动2个单位至处,再向下运动3个单位至处,再向右运动4个单位至处,再向上运动5个单位至处,如此继续运动下去.设,,2,3…,则的坐标是( )
A. B. C. D.
10.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.
二、填空题
11.如果点在第一象限且到x轴,y轴的距离相等,那么点P的坐标是______.
12.如果点在坐标轴上,那么点P的坐标为________________.
13.如图是某公园部分景点位置的示意图,其中景点都在正方形网格的格点上.如果分别以正东、正北方向为x轴、y轴的正方向建立平面直角坐标系,规定一个单位长度代表长.表示牡丹园的点的坐标为,表示游乐园的点的坐标为,那么表示喷水池的点的坐标为____________ ;如果经过西门的道路a与x轴平行,那么从牡丹园到道路a的距离是_____ .
14.春天到了,七(2)班组织同学到公园春游,张明、李华对着景区示意图,张明描述牡丹亭位置为(图中小正方形边长代表长)“牡丹亭坐标”;根据张明描述在图中建立适当的平面直角坐标系,则望春亭的坐标为________.
15.如图,在平面直角坐标系中,四边形是正方形,点A的坐标为,弧是以点B为圆心,为半径的圆弧;弧是以点O为圆心,为半径的圆弧;弧是以点C为圆心,为半径的圆弧;弧是以点A为圆心,为半径的圆弧,继续以点B,O,C,A为圆心,按上述作法得到的曲线,称为正方形的“渐开线”,则点的坐标是__________.
三、解答题
16.如图所示,在平面直角坐标系中,的三个顶点坐标分别为,,.
(1)在图中画出关于x轴对称的图形,并写出,,的坐标;
(2)在图中,若与点B关于一条直线成轴对称,则这条对称轴是_________,此时C点关于这条直线的对称点的坐标为_________;
(3)求的面积;
17.已知点,根据下列条件求点P的坐标.
(1)点P在x轴上;
(2)点P的横坐标比纵坐标小4;
(3)点P到坐标轴的距离相等.
18.已知平面直角坐标系中有一点.
(1)若点N在x轴上,求此时点N的坐标;
(2)若点N在过点且与y轴平行的直线上,求此时n的值;
(3)若点N到x轴的距离与到y轴的距离相等,求点N的坐标.
19.先阅读下列一段文字,再回答后面的问题.
已知平面内两点,这两点间的距离,同时,当两点所在的直线在坐标轴上或平行于坐标轴或垂直于坐标轴时,两点间距离公式可简化为或.
(1)已知,试求A,B两点间的距离;
(2)已知A,B在平行于y轴的直线上,点A的纵坐标为5,点B的纵坐标为,试求A,B两点间的距离.
20.在平面直角坐标系中,已知点,,,且满足,线段交y轴于点F,点D是y轴正半轴上的一点.
(1)求出点A,B的坐标;
(2)如图2,若,,且分别平分,,求的度数;(用含的式子表示)
(3)如图3,若F点坐标为,坐标轴上是否存在一点P(不与点C重合),使得三角形的面积与三角形的面积相等?若存在,直接写出P点坐标;若不存在,请说明理由.
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第三章 位置与坐标 知识归纳与题型总结
题型01 确定位置
一、确定位置
1. 核心目标:
1.感受确定位置的多种现实方法;
2.掌握有序数对确定平面内点的位置;
3.区分不同定位方式:行列定位、方位角 + 距离定位、经纬度定位。
2. 生活中常见确定位置的方式
1. 行列定位(座位、教室座位、电影院座位)
· 例子:第 3 排第 4 座;两组数据才能确定平面内一个位置
· 关键点:顺序不能随便调换
· 例:(3,4)≠(4,3),含义不同。
结论:平面上确定一个位置,一般需要两个独立数据。
2. 方位角 + 距离定位(航海、雷达、方位图)
格式:北偏东(西)×°,距离 × 米 / 南偏东(西)×°,距离 × 千米
⚠️注意:① 必须以观测点为中心;② 只有角度没有距离,只能确定一条射线,不能确定唯一位置;③ 只有距离没有角度,是以观测点为圆心的圆,无数个点。
👉方位角 + 距离两组数据,才能唯一确定位置。
3. 经纬度定位(地球上地点)
经度、纬度两个数据确定地球上一点,本质也是两组数据。
3. 有序数对
1.定义:有顺序的两个数 a 与 b 组成的数对,记作 (a,b)。
2.“有序” 含义:(a,b) 和 (b,a) 一般不表示同一个位置。
【典例1-1】恺撒密码是世界上最古老的加密技术之一,采用位移加密方法:明文中的所有字母都按照一个固定数值在字母表上向后(或向前)进行移位后形成密文.例如,向前移动3位(密钥)的恺撒密码,如上图所示:解密:已知密钥,密文所对应的明文是__________.
【答案】
【分析】根据规则分别确定密文中每个字母对应的明文中的字母,进一步可得答案.
【详解】解:由题意可得:向前移动3位对应的是,
向前移动3位对应的是,
向前移动3位对应的是,
向前移动3位对应的是,
结合循环可得:向前移动3位对应的是,
∴当密钥,密文所对应的明文是.
【典例1-2】若将正整数按图所示的规律排列.若用有序数对表示第a排,从左至右第b个数,例如表示的数是9,则表示的数是______.
【答案】
【分析】由图可知前n排的正整数总个数就是,求出前排的总个数,即可求出第32排第14个数.
【详解】解:观察排列规律可得:第排有个正整数,
前n排的正整数总个数就是
则前排的总个数:,
那么第32排第14个数就是.
【典例1-3】如图是三艘军舰的位置示意图,已知C舰到A舰的图上距离为4cm,实际A舰在C舰的正东方向40千米处,B舰到C舰的图上距离为2cm,请通过计算,用方向和距离描述B舰相对于C舰的实际位置:______.
【答案】北偏东方向,距离C舰20千米处
【分析】根据题意可得之间的距离为千米,且在的北偏东方向,求解即可.
【详解】解:根据已知C舰到A舰的图上距离为4cm,实际A舰在C舰的正东方向40千米处可得,代表的距离为千米,
B舰到C舰的图上距离为2cm,则之间的距离为千米,
根据图形可得,在的北偏东方向,
则B舰相对于C舰的实际位置为北偏东方向,距离C舰20千米处.
题型02 平面直角坐标系
一、平面直角坐标系
1.定义:在平面内,两条互相垂直且有公共原点的数轴组成平面直角坐标系.
2.坐标轴:通常,两条数轴分别置于水平位置与竖直位置,取向右与向上的方向分别为两条数轴的正方向.水平的数轴称为轴或横轴,竖直的数轴称为轴或纵轴,轴和轴统称坐标轴,它们的公共原点O称为平面直角坐标系的原点.
二、坐标平面内点的坐标特征
1.点的坐标: 如下图,对于平面内任意一点P,过点P分别向轴、轴作垂线,垂足在轴、y轴上对应的数,b分别称为点P的横坐标、纵坐标,有序实数对(,b)称为点P的坐标.
2.坐标平面内点的坐标特征:如下图.
①坐标原点O的坐标为(0,0);
②第一象限内的点,、同号,均为正;
③第二象限内的点,、异号,为负,为正;
④第三象限内的点,、同号,均为负;
⑤第四象限内的点,、异号,为正,为负;
⑥横轴(轴)上的点,纵坐标为0,即(,0);
⑦纵轴(轴)上的点,横坐标为0,即(0,).
【典例2-1】如图,在平面直角坐标系上有点,点A第一次跳动至点,第二次向右跳动3个单位至点,第三次跳动至点,第四次向右跳动5个单位至点,……依此规律跳动下去,点A第2026次跳动至的坐标是()
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】观察图形及已知点坐标,分别找出下标为奇数和偶数时点的坐标规律,即可求解.
【详解】解:由题意得:,,,,,,,
归纳可得:当为正整数时,点的坐标为,点的坐标为,
,
点的坐标符合的规律,其中,
点的横坐标为,纵坐标为,
即 .
【典例2-2】在平面直角坐标系中,点构成一个四边形.
(1)请在坐标系中画出这个四边形,并判断其形状;
(2)求四边形的面积;
(3)若点P在x轴上,且,求点P的坐标.
【答案】(1)如下图,四边形即为所求,该四边形为长方形
(2)12
(3)或
【分析】(1)根据四点坐标在坐标系中画出该四边形,然后判断其形状即可;
(2)根据矩形的面积公式求解即可;
(3)设点P的坐标为,设与轴交于点,则点坐标为,易得,然后根据三角形面积公式求得的值,即可获得答案.
【详解】(1)略
(2)∵,
∴,
∴四边形的面积;
(3)设点P的坐标为,如下图,设与轴交于点,则点坐标为,
∴,
∵,
∴,
∴,解得或,
∴点P的坐标为或.
【典例2-3】中国象棋中的“马”沿“日”字形对角线走,俗称“马走日”,现有三个棋子的位置如图所示,若建立平面直角坐标系,使帅、相所在点的坐标分别为,则马直接走到第一象限时,对应点的坐标是______.
【答案】
【分析】直接利用已知点得出平面直角坐标系,进而得出马直接走到第一象限时所在点的坐标.
【详解】解:直角坐标系如图所示:
马直接走到第一象限时所在点的坐标是.
题型03 轴对称与坐标变化
1、 轴对称中的坐标变化
1.关于轴对称:关于轴对称的两个点的坐标,横坐标相同,纵坐标互为相反数;反过来,横坐标相同、纵坐标互为相反数的两个点关于轴对称.
2.关于轴对称:关于轴对称的两个点的坐标,纵坐标相同,横坐标互为相反数;反过来,纵坐标相同、横坐标互为相反数的两个点关于轴对称.
【典例3-1】在平面直角坐标系中,的位置如图所示.
(1)分别写出各个顶点的坐标;
(2)分别写出顶点A关于x轴对称的点的坐标和顶点B关于y轴对称的点的坐标;
(3)求的面积.
【答案】(1)
(2),
(3)
【详解】(1)观察网格:;
(2)关于轴对称点,
关于轴对称点:
(3)用框住三角形的最小矩形减去周围3个直角三角形面积,
.
【典例3-2】如图,在平面直角坐标系中,已知点,,,,一智能机器人从点A出发,以每秒1个单位长度的速度,沿方向匀速循环前行.当机器人前行了秒时,其所在位置的点的坐标是___________.
【答案】
【分析】根据点坐标求出矩形周长,计算出循环一周时间,再进行判断秒循环的次数,即可确定坐标.
【详解】解:∵,,,,
∴,,,,
∴矩形周长为,
∵机器人从点A出发,以每秒1个单位长度的速度移动,
∴机器人每秒完成一次循环,
∴,
∴机器人处于第圈的第秒的位置,
∴点沿着到达点时,用时秒,
点沿着到达点,用时秒,
点沿着运动时,第秒位置是点向左平移个单位,到达,
∴当机器人前行了秒时,其所在位置的点的坐标是.
【典例3-3】如图,在平面直角坐标系中,点的坐标为,点位于第三象限,且到轴的距离为1,到轴的距离为3.
(1)写出图中点的坐标,找到点的位置,并在图中画出.
(2)将各顶点的横坐标保持不变,纵坐标分别乘,得到新的三角形的坐标分别是多少?画出新图形,并直接写出所得图形与原的位置有怎样的关系?
(3)若,且,直接写出点的坐标.
【答案】(1)点的坐标为,如图,点的位置,即为所求;
(2);
;
所得图形与原的位置关于x轴对称
(3)或
【分析】(1)求出点A的坐标,即可解答;
(2)设点A,B,C的对应点分别为点,可得,即可求解;
(3)过点A作,且,即可求解.
【详解】(1)解:∵点位于第三象限,且到轴的距离为1,到轴的距离为3.
∴点,
(2)解:设点A,B,C的对应点分别为点,
∵,将各顶点的横坐标保持不变,纵坐标分别乘,
∴新的三角形的坐标分别是,
画出新图形略;
所得图形与原的位置关于x轴对称;
(3)解:如图,过点A作,且,
∴点D的坐标为或.
一、选择题
1.《望天门山》一诗通过对天门山景色的描绘,不仅展现了大自然的神奇壮丽,更体现了李白诗歌中情景交融的艺术境界,诗的前两句为“天门中断楚江开,碧水东流至此回”.小冉将“碧”“水”“东”“流”写在如图所示的网格中.若建立平面直角坐标系,使“碧”“水”的坐标分别为,,则“流”的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先根据已知的坐标确定坐标原点,建立平面直角坐标系,再找到“流”的坐标即可.
【详解】∵“碧”,“水”,
∴平面直角坐标系中,向右为轴正方向,向上为轴正方向,每个网格边长为1个单位长度,
∵在轴上,往下数一行为轴,如图所示,
∴“流”的坐标为.
2.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.
3.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.
4.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,
,
.
5.如图是一片树叶标本,将其放在平面直角坐标系中,若叶片上两点的坐标分别表示为,则叶片基部点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先根据A,B两点的坐标建立好坐标系,即可确定点C的坐标.
【详解】解:∵A,B两点的坐标分别为,,
∴建立坐标系如图所示:
∴叶片基部点C的坐标为.
6.某公园部分景点位置示意图如图所示,其中景点都在正方形网格的格点上.如果分别以正东、正北方向为x轴、y轴的正方向建立平面直角坐标系,表示望春亭的点的坐标为,表示中心广场的点的坐标为,那么表示玫瑰园的点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据表示望春亭的点的坐标为,建立平面直角坐标系,结合坐标系即可得出结果.
【详解】解:∵表示望春亭的点的坐标为,
∴建立平面直角坐标系如图所示:
由图可得:表示玫瑰园的点的坐标为.
7.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.
8.如图,在平面直角坐标系中,三角形,三角形,三角形,三角形都是等边三角形,且点的坐标分别是,依据图形所反映的规律,则的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】观察图形可以得到,每4个为一组,据此可以得到在x轴正半轴上,纵坐标为0,根据,……得到横坐标为,据此即可求解.
【详解】解:观察图形可以看出,…,每4个为一组,
∵,
∴在x轴正半轴上,纵坐标为0,
∵,
……,
∴当时,的横坐标为4,
当时,的横坐标为5,
当时,的横坐标为6,
……,
当时,横坐标为,
∵,
∴,
则,
∴的坐标是.
9.在平面直角坐标系中,有一动点从处向上运动1个单位至,然后向左运动2个单位至处,再向下运动3个单位至处,再向右运动4个单位至处,再向上运动5个单位至处,如此继续运动下去.设,,2,3…,则的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由图知从开始每经过4次变换回到第一象限,则落在第一象限,然后找到第一象限点坐标的规律,从而解决题目.
【详解】解:由图知从开始每经过4次变换回到第一象限,
,
∴落在第一象限;
由题意落在第一象限的点,,,,
∴,
∴.
10.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 .
二、填空题
11.如果点在第一象限且到x轴,y轴的距离相等,那么点P的坐标是______.
【答案】
【分析】根据点在第一象限的坐标特征,可知点的横纵坐标均为正数,结合点到轴、轴的距离相等,可得横纵坐标相等,据此列方程求解,再代入计算得到点的坐标.
【详解】解:∵点在第一象限,
∴,,
∵点到轴,轴的距离相等,点到轴的距离等于纵坐标的绝对值,点到轴的距离等于横坐标的绝对值,
∴,
∴,
移项,合并同类项得,
解得,
∴,,
∴点的坐标为.
12.如果点在坐标轴上,那么点P的坐标为________________.
【答案】或或
【分析】根据坐标轴上点的坐标特征,分两种情况:点在轴上和点在轴上,分别列方程求出的值,再代入计算得到点的坐标.
【详解】解:点在坐标轴上,
分两种情况讨论:
①当点在轴上时,轴上点的纵坐标为,可得 ,
解得或,
当时,,此时点的坐标为,
当时,,此时点的坐标为;
②当点在轴上时,轴上点的横坐标为,可得 ,
解得,
当时,,此时点的坐标为.
综上所述,点的坐标为或或.
13.如图是某公园部分景点位置的示意图,其中景点都在正方形网格的格点上.如果分别以正东、正北方向为x轴、y轴的正方向建立平面直角坐标系,规定一个单位长度代表长.表示牡丹园的点的坐标为,表示游乐园的点的坐标为,那么表示喷水池的点的坐标为____________ ;如果经过西门的道路a与x轴平行,那么从牡丹园到道路a的距离是_____ .
【答案】 3
【详解】解:根据表示牡丹园和游乐园的点的坐标建立平面直角坐标系如下:
表示喷水池的点的坐标为;
由平面直角坐标系可知,表示西门的点的坐标为,
经过西门的道路a与x轴平行,牡丹园的点的坐标为,
牡丹园到道路a的距离是.
14.春天到了,七(2)班组织同学到公园春游,张明、李华对着景区示意图,张明描述牡丹亭位置为(图中小正方形边长代表长)“牡丹亭坐标”;根据张明描述在图中建立适当的平面直角坐标系,则望春亭的坐标为________.
【答案】
【分析】根据题意建立直角坐标系,然后写出望春亭的坐标即可.
【详解】解:根据题意建立直角坐标系如下:
则望春亭的坐标为.
15.如图,在平面直角坐标系中,四边形是正方形,点A的坐标为,弧是以点B为圆心,为半径的圆弧;弧是以点O为圆心,为半径的圆弧;弧是以点C为圆心,为半径的圆弧;弧是以点A为圆心,为半径的圆弧,继续以点B,O,C,A为圆心,按上述作法得到的曲线,称为正方形的“渐开线”,则点的坐标是__________.
【答案】
【分析】根据题意得出点到点的坐标,进而可得(n为非负整数),据此规律可得答案.
【详解】解:由题意得,,,,……,
以此类推,可知,(n为非负整数),
∵,
∴点的坐标是,即.
三、解答题
16.如图所示,在平面直角坐标系中,的三个顶点坐标分别为,,.
(1)在图中画出关于x轴对称的图形,并写出,,的坐标;
(2)在图中,若与点B关于一条直线成轴对称,则这条对称轴是_________,此时C点关于这条直线的对称点的坐标为_________;
(3)求的面积;
【答案】(1)解:即为所求作的三角形,如图所示:
由图可知:.
(2)y轴;
(3)
【分析】(1)根据轴对称的性质作出点A、B、C关于x轴的对称点,再顺次连接即可;
(2)利用轴对称的性质解决问题即可;
(3)根据割补法求解即可.
【详解】(1)略
(2)解:在图中,若与点关于一条直线成轴对称,则这条对称轴是直线,即y轴,此时C点关于这条直线的对称点的坐标为;
(3)解:.
17.已知点,根据下列条件求点P的坐标.
(1)点P在x轴上;
(2)点P的横坐标比纵坐标小4;
(3)点P到坐标轴的距离相等.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)根据x轴上的点纵坐标为0求解即可;
(2)根据横坐标比纵坐标小4列方程求解即可;
(3)根据到坐标轴距离相等的点横纵坐标的绝对值相等.求解即可
【详解】(1)解:点在x轴上,
,
解得:,则,
点P的坐标为;
(2)解:点的横坐标比纵坐标小4,
,
解得:,
,,
点P的坐标为;
(3)解:点到坐标轴的距离相等,
,
解得:或,
当时,,,
当时,,,
点P的坐标为或.
18.已知平面直角坐标系中有一点.
(1)若点N在x轴上,求此时点N的坐标;
(2)若点N在过点且与y轴平行的直线上,求此时n的值;
(3)若点N到x轴的距离与到y轴的距离相等,求点N的坐标.
【答案】(1);
(2);
(3)或
【分析】(1)根据轴上的点纵坐标为,得到,解方程求出的值,根据的值求出点的坐标即可;
(2)根据平行于轴的直线上的点的横坐标相同,得到,解方程求出的值,根据的值求出点的坐标即可;
(3)根据点到坐标轴的距离分别等于其横、纵坐标的绝对值,分两种情况进行求解即可.
【详解】(1)解:当点在轴上时,点的纵坐标为,
,
解得:,
,
点的坐标是;
(2)解:点在过点且与轴平行的直线上,
,
解得:;
(3)解:点到轴的距离与到轴的距离相等,
或,
解得:或,
当时,,
当时,,,
点的坐标为或.
19.先阅读下列一段文字,再回答后面的问题.
已知平面内两点,这两点间的距离,同时,当两点所在的直线在坐标轴上或平行于坐标轴或垂直于坐标轴时,两点间距离公式可简化为或.
(1)已知,试求A,B两点间的距离;
(2)已知A,B在平行于y轴的直线上,点A的纵坐标为5,点B的纵坐标为,试求A,B两点间的距离.
【答案】(1)13
(2)8
【分析】(1)将点A、B的坐标代入两点间的距离公式进行解答即可;
(2)点A、B两点间的距离为,进行计算即可.
【详解】(1)解:A,B两点间的距离;
(2)解:由题意,得:A,B两点间的距离.
20.在平面直角坐标系中,已知点,,,且满足,线段交y轴于点F,点D是y轴正半轴上的一点.
(1)求出点A,B的坐标;
(2)如图2,若,,且分别平分,,求的度数;(用含的式子表示)
(3)如图3,若F点坐标为,坐标轴上是否存在一点P(不与点C重合),使得三角形的面积与三角形的面积相等?若存在,直接写出P点坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),
(2)
(3)存在,或或
【分析】(1)根据非负数的性质得到关于a,b的二元一次方程组,然后求解即可;
(2)过点M作,交y轴于点N,根据平行线的性质易证,再根据角平分线的定义整理即可得解;
(3)存在,分点在y轴上,与x轴上两种情况进行讨论即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
解得:,
∵点,,
∴点,;
(2)解:如图,过点M作,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴轴,即,
∵分别平分,,,
∴,
∴;
(3)解:∵,,,
∴,
∴,
当点P在y轴上时,设点,
∵F点坐标为,
∴,
∴,
∵三角形的面积与三角形的面积相等,
∴,
解得:或5,
∴点P的坐标为或;
当点P在x轴上时,设点,则,
∴,
∵三角形的面积与三角形的面积相等,
∴,
解得:或4(舍去),
∴点P的坐标为;
综上所述,点P的坐标为或或.
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