内容正文:
专题08 平面直角坐标系
1. 理解平面直角坐标系的构成,认识横轴、纵轴、原点、象限等基本概念;
2. 掌握由点写坐标、由坐标找点的基本方法,理解有序数对与平面点一一对应;
3. 熟记四个象限、坐标轴上点的坐标符号特征,快速判断点的位置;
4. 掌握平行于x轴、y轴直线上点的坐标规律;
5. 能根据坐标特征解决象限判断、定点、找点、简单几何题型。
一、平面直角坐标系定义
在平面内,两条互相垂直、有公共原点的数轴,组成平面直角坐标系。
1. 水平数轴:x轴(横轴),向右为正方向
2. 竖直数轴:y轴(纵轴),向上为正方向
3. 两轴交点:原点O(0,0)
二、点的坐标读法与写法
平面内任意一点 P,向x轴、y轴作垂线:
1. 垂足在x轴对应的数:横坐标 a
2. 垂足在y轴对应的数:纵坐标 b
3. 点坐标记作:
三、四大象限坐标符号(必考背诵)
坐标轴不属于任何象限!
1. 第一象限: (+,+)横正、纵正
2. 第二象限: (-,+)横负、纵正
3. 第三象限: (-,-)横负、纵负
4. 第四象限: (+,-)横正、纵负
四、坐标轴上点的特征(超级易错)
1. x轴上所有点:纵坐标为0,形式 (a,0)
2. y轴上所有点:横坐标为0,形式 (0,b)
3. 原点:(0,0),既在x轴也在y轴
五、平行坐标轴直线上点的规律
1. 平行于x轴(水平线):所有点纵坐标相同,横坐标不同
2. 平行于y轴(竖直线):所有点横坐标相同,纵坐标不同
六、核心定理
平面内的点和有序实数对一一对应
一个点只能对应一组坐标,一组坐标只能对应一个点。
七、高频易错汇总
1. (2,3) 和 (3,2) 是两个不同点;
2. x轴、y轴上的点没有象限;
3. 横坐标看左右、纵坐标看上下;
4. 负数坐标不要写反象限。
题型01 根据坐标判断点所在象限
【典例】1.在平面直角坐标系中,点P的坐标为,则点P在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】B
【分析】本题主要考查了平面直角坐标系中各个象限的点的坐标的符号特点,熟练掌握四个象限的符号特点是解题的关键.
根据平面直角坐标系中各个象限的点的坐标的符号特点,即可求解.
【详解】解:∵点P的坐标为,
∴点P在第二象限内.
故选:B.
【变式】在平面直角坐标系中,点不可能在的象限是( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】A
【分析】本题考查了各象限内点的坐标的符号特征,记住各象限内点的坐标的符号是解决的关键,四个象限的符号特点分别是:第一象限,第二象限,第三象限,第四象限.
【详解】解:当时,,则,
∴在平面直角坐标系中,点不可能在的象限是第一象限.
故选:A.
题型02 坐标轴上点的特征求值
【典例】已知点P的坐标为,且点P到两坐标轴的距离相等,则点P的坐标是( )
A.或 B. C. D.或
【答案】A
【分析】本题考查了点的坐标,根据到两坐标轴的距离相等列出绝对值方程,然后分情况求解即可.
【详解】解:∵点到两坐标轴的距离相等,
∴,
∴或,
解得或,
时,,
时,,
所以,点P的坐标为或.
故选:A.
【变式】若点在第四象限,且,,则( )
A. B. C.1 D.7
【答案】B
【分析】本题考查了第四象限点坐标符号特点、化简绝对值,熟练掌握第四象限点坐标符号特点是解题关键.根据第四象限内点的横坐标大于零,纵坐标小于零,可得x、y的值,根据有理数的加法,可得答案;
【详解】解:由在第四象限,得,
由,,得,
∴,
∴,
故选:B.
题型03 平行坐标轴直线坐标规律
【典例】平面直角坐标系中,点,,,若轴,则线段的长度最小为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】B
【分析】本题考查的是坐标与图形性质,熟知平行于轴的直线上各点的横坐标相等是解题的关键.先根据轴得出的值,再由垂线段最短即可得出的值,进而得出结论.
【详解】解:轴,点,,
,
当时,线段最短,
,
即时,线段的长度最小为,
故选:B.
【变式】如图,长方形的各边分别平行于轴、轴,物体甲和物体乙由点同时出发,沿长方形的边做环绕运动,物体甲按逆时针方向以每秒1个单位长度的速度匀速运动,物体乙按顺时针方向以每秒2个单位长度的速度匀速运动则两个物体运动后的第2024次相遇地点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了点坐标的规律探究.根据题意推导一般性规律是解题的关键.
由图可知,矩形的周长为,则甲、乙两个物体每次相遇的时间间隔为秒,即甲、乙两个物体相遇点依次为,,,……,可知相遇点每3次为一个循环,由,求解作答即可.
【详解】解:由图可知,矩形的周长为,
∴甲、乙两个物体每次相遇的时间间隔为秒,
∴甲、乙两个物体相遇点依次为,,,……
∴相遇点每3次为一个循环,
∵,
∴第2024次相遇地点的坐标是,
故选:A.
题型04 由点写坐标、由坐标找点
【典例】已知点P的坐标为,且点P到两坐标轴的距离相等,则点P的坐标是( )
A.或 B. C. D.或
【答案】A
【分析】本题考查了点的坐标,根据到两坐标轴的距离相等列出绝对值方程,然后分情况求解即可.
【详解】解:∵点到两坐标轴的距离相等,
∴,
∴或,
解得或,
时,,
时,,
所以,点P的坐标为或.
故选:A.
【变式】如图所示,,,以点A为圆心,AB长为半径画弧交x轴负半轴于点C,则点C的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先求得OA的长,从而求出OC的长即可.
【详解】解:∵,
∴OA=,
∵,以点A为圆心,AB长为半径画弧交x轴负半轴于点C,
∴,
∴,
∵点C为x轴负半轴上的点,
∴C,
故选:C.
【巩固训练】
1.已知m、n是实数,且,那么点在第( )象限.
A.一 B.二 C.三 D.四
【答案】D
【分析】本题主要考查了绝对值和平方的非负性,根据点的坐标判断其所在的象限,解题的关键在于能够准确求出m、n的值.先根据绝对值和平方的非负性求出m、n的值,然后判断其所在的象限即可.
【详解】解:∵,
∴,
解得,
∴点在第四象限,
故选D.
2.平面直角坐标系中,点,,,若轴,则线段的长度最小为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】B
【分析】本题考查的是坐标与图形性质,熟知平行于轴的直线上各点的横坐标相等是解题的关键.先根据轴得出的值,再由垂线段最短即可得出的值,进而得出结论.
【详解】解:轴,点,,
,
当时,线段最短,
,
即时,线段的长度最小为,
故选:B.
3.如图,在平面直角坐标系中,正方形的顶点,,则点D的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查正方形性质及应用,涉及全等三角形的判定与性质,点的坐标等知识,由“”可证,可得,,即可求解.
【详解】解:如图,过点作轴于点,
点,,
,,
四边形是正方形,
,,
,
,
在和中,
,
,
,,
点.
故选:B.
4.如图,长方形的各边分别平行于轴、轴,物体甲和物体乙由点同时出发,沿长方形的边做环绕运动,物体甲按逆时针方向以每秒1个单位长度的速度匀速运动,物体乙按顺时针方向以每秒2个单位长度的速度匀速运动则两个物体运动后的第2024次相遇地点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了点坐标的规律探究.根据题意推导一般性规律是解题的关键.
由图可知,矩形的周长为,则甲、乙两个物体每次相遇的时间间隔为秒,即甲、乙两个物体相遇点依次为,,,……,可知相遇点每3次为一个循环,由,求解作答即可.
【详解】解:由图可知,矩形的周长为,
∴甲、乙两个物体每次相遇的时间间隔为秒,
∴甲、乙两个物体相遇点依次为,,,……
∴相遇点每3次为一个循环,
∵,
∴第2024次相遇地点的坐标是,
故选:A.
5.如图小手盖住的点的坐标可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据各象限内点的坐标特征解题,四个象限的符号特征为:第一象限(+,+);第二象限(-,+);第三象限(-,-);第四象限(+,-) .
【详解】解:小手盖住的是第四象限的点,其点坐标特征为:横坐标为正数,纵坐标为负数,符合的只有B选项
故选:B.
6.在平面直角坐标系中,点位于( )
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】根据各象限点的坐标符号规律即可直接判断.
【详解】解:∵平面直角坐标系中,各象限内点的坐标符号特征为:第一象限,第二象限,第三象限,第四象限,
又∵点的横坐标,纵坐标,符合第四象限点的坐标特征,
∴点位于第四象限.
7.如图所示,,,以点A为圆心,AB长为半径画弧交x轴负半轴于点C,则点C的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先求得OA的长,从而求出OC的长即可.
【详解】解:∵,
∴OA=,
∵,以点A为圆心,AB长为半径画弧交x轴负半轴于点C,
∴,
∴,
∵点C为x轴负半轴上的点,
∴C,
故选:C.
8.已知的面积为3,且A、两点的坐标分别为、,若点到轴距离是1,且点在轴上方,则点的坐标为______.
【答案】或
【分析】本题考查了两点间的距离公式以及解一元一次方程,根据的面积为3列出关于y的含绝对值符合的一元一次方程是解题的关键.
设点C的坐标为或,根据两点间的距离公式结合点A、B的坐标即可得出的长度,再根据的面积为3利用三角形的面积公式即可得出关于y的一元一次方程,解之即可得出结论.
【详解】解:点到轴距离是1且点在轴上方,
设点C的坐标为或,,
∵A、两点的坐标分别为、,
,即,
解得:.
∴点C的坐标为或.
9.已知点、,点A在x轴上,且,则A点的坐标为________.
【答案】或
【分析】本题考查了坐标系中的点,三角形的面积,熟练掌握知识点是解题的关键.
先根据三角形的面积求出,即可求出点A的坐标.
【详解】解:由题意得:,
∴,
∴,
∴点A的坐标为或,
故答案为:或.
10.如图,已知点A的坐标为,则点A到x轴的距离为 ____.
【答案】3
【分析】本题考查了点到坐标轴的距离.根据点到轴的距离为点的纵坐标的绝对值解答.
【详解】解:点的坐标为,则点到轴的距离为.
故答案为:3.
【强化训练】
1.已知点在第二象限内,化简结果为_________.
【答案】0
【分析】本题考查象限内点的符号特征,化简绝对值,开方运算,根据第二象限内点的符号特征,得到,根据绝对值的意义,算术平方根和立方根的性质,进行化简即可.
【详解】解:∵点在第二象限内,
∴,
∴;
故答案为:0.
2.已知点点,点B在坐标轴上,且三角形的面积为,则满足条件的所有点B坐标为__________.
【答案】或或或
【分析】本题考查的是坐标与图形面积,分两种情况讨论:当B点在y轴上时,设,只需求出B点的纵坐标即可,当B在x轴上时,设,只需求出B点的横坐标即可,由此可得出B点的坐标.
【详解】解:当B点在y轴上时,设,
根据题意,得,
解得,
∴B的坐标为或;
当在x轴上时,设,
根据题意,得,
解得,
∴B的坐标为或,
综上,B的坐标为或或或.
故答案为:或或或.
3.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(-2,0),点B的坐标为(0,3),以点B为直角顶点,点C在第二象限内,作等腰直角△ABC,则点C的坐标是______.
【答案】(﹣3,5)
【分析】作CE⊥y轴于E,如图1,根据题意通过“角角边”证明△CBE≌△BAO,得到CE=BO=n,BE=AO=2,然后根据C点所在象限即可得到答案.
【详解】(1)作CE⊥y轴于E,如图1,
∵A(﹣2,0),B(0,3),
∴OA=2,OB=3,
∵△ABC为等腰直角三角形,
∴∠CEB=∠AOB=∠CBA=90°,BC=AB,
∴∠ECB+∠EBC=90°,∠CBE+∠ABO=90°,
∴∠ECB=∠ABO,
在△CBE和△BAO中
,
∴△CBE≌△BAO(AAS),
∴CE=BO=3,BE=AO=2,
即OE=2+3=5,
∴C(﹣3,5).
故答案为(﹣3,5).
4.已知,则P(-a,-b)在第____象限.
【答案】二
【分析】由(a﹣2)2+|b+3|=0,根据偶次方和绝对值的非负性可得,解这个方程组求出a和b的值,再根据平面直角坐标系内点的符号特征可判断出点P所在的象限.
【详解】∵(a﹣2)2+|b+3|=0,
∴ ,解之得, ,
∴-a=-2,-b=3,
∴点P(﹣a,﹣b)在第二象限.
故答案为二
5.如图,在直角坐标系中,的顶点都在网格点上,其中点A的坐标为.则的面积为________平方单位.
【答案】5
【分析】根据图形,则△ABC的面积为长方形的面积减去3个直角三角形的面积.
【详解】解:由图可知:B(4,3),C(1,2),
则S△ABC=3×4-×(1×3+1×3+2×4)=12-7=5,
故答案为:5.
6.如图,在平面直角坐标系中,将矩形AOCD沿直线AE折叠(点E在边DC上),折叠后顶点D恰好落在边OC上的点F处.若点D的坐标为(10,8),则点E的坐标为 .
【答案】(10,3)
【分析】根据折叠的性质得到AF=AD,所以在直角△AOF中,利用勾股定理求得OF=6,然后设EC=x,则EF=DE=8-x,CF=10-6=4,根据勾股定理列方程求出EC可得点E的坐标.
【详解】∵四边形AOCD为矩形,D的坐标为(10,8),
∴AD=BC=10,DC=AB=8,
∵矩形沿AE折叠,使D落在BC上的点F处,
∴AD=AF=10,DE=EF,
在Rt△AOF中,OF= =6,
∴FC=10−6=4,
设EC=x,则DE=EF=8−x,
在Rt△CEF中,EF2=EC2+FC2,
即(8−x)2=x2+42,
解得x=3,即EC的长为3.
∴点E的坐标为(10,3).
故答案为:(10,3).
7.在平面直角坐标系中,已知点,,若点在轴上,求点的坐标.
【答案】
【分析】本题考查了平面直角坐标系中点的特征,解一元一次方程.根据在轴上纵坐标为,列出方程,求出的值,即可求解;
【详解】解:∵在轴上,
∴,
∴,
∴,
∴点坐标为.
8.已知平面直角坐标系中有一点.
(1)若点在轴上,求点的坐标;
(2)若点,且轴时,求点的坐标;
(3)若点到坐标轴的距离相等,求点的坐标.
【答案】(1)点的坐标为
(2)点的坐标为
(3)点的坐标为或
【分析】本题考查点坐标,坐标与图形,熟练掌握平面直角坐标系中,点坐标的特征是解题关键.
(1)根据题意得到,进而求解即可;
(2)根据得到,进而求解即可;
(3)根据点到坐标轴的距离相等得到或,进而求解即可.
【详解】(1)由题意,得,
解得,
则,
∴点的坐标为;
(2)∵轴,,
∴点与点的纵坐标相等,即为,
∴,
解得,
∴,
∴点的坐标为;
(3)∵点到坐标轴的距离相等,
∴或,
解得或,
∴点的坐标为或.
9.如图,在平面直角坐标系中,三个顶点的坐标为.
(1)以y轴为对称轴作轴反射,画出在轴反射下的像;
(2)写出的顶点坐标.
【答案】(1)
解:∵,
∴在平面直角坐标系中找到点关于y轴对称的对应点,并连接如下图所示:
;
(2)
【分析】本题考查关于y轴对称点坐标特点,画轴对称图形.
(1)根据轴对称图形定义画出轴对称即可;
(2)根据关于y轴对称点坐标特点即y值不变,x值互为相反数.
【详解】(1)略
(2)解:由(1)可得:.
10.如图,在平面直角坐标系中,长方形的面积为8,点,点,点从点出发,沿“”方向以2个单位长度/秒运动,设运动时间为秒
(1)点的坐标为________,点的坐标为________;
(2)当点在线段上运动时,若三角形的面积为3,求的值;
(3)当点运动多少秒时,.
【答案】(1),
(2)即的值为
(3)点运动秒或秒时
【分析】本题考查了坐标与图形,解题的关键是:
(1)利用长方形的性质求出点C和点D的坐标;
(2)根据三角形面积公式构建关于t的方程求解即可;
(3)分①点在线段上;②点在线段上;③点在线段上,三种情形分别讨论求解即可
【详解】(1)解∶∵点,点,
∴,
∵长方形的面积为8,
∴,
∴,,
故答案为∶ ,;
(2)解∶ 由(1)得,根据题意,得,
∴三角形的面积为
解得,即的值为;
(3)解:①点在线段上时,不构成四边形,不符合题意;
②点在线段上时,此时即
∴
∴
解得:,符合题意;
③点在线段上时,此时即
∴
∴,解得符合题意;
综上所述,当点运动秒或秒时,
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专题08 平面直角坐标系
1. 理解平面直角坐标系的构成,认识横轴、纵轴、原点、象限等基本概念;
2. 掌握由点写坐标、由坐标找点的基本方法,理解有序数对与平面点一一对应;
3. 熟记四个象限、坐标轴上点的坐标符号特征,快速判断点的位置;
4. 掌握平行于x轴、y轴直线上点的坐标规律;
5. 能根据坐标特征解决象限判断、定点、找点、简单几何题型。
一、平面直角坐标系定义
在平面内,两条互相垂直、有公共原点的数轴,组成平面直角坐标系。
1. 水平数轴:x轴(横轴),向右为正方向
2. 竖直数轴:y轴(纵轴),向上为正方向
3. 两轴交点:原点O(0,0)
二、点的坐标读法与写法
平面内任意一点 P,向x轴、y轴作垂线:
1. 垂足在x轴对应的数:横坐标 a
2. 垂足在y轴对应的数:纵坐标 b
3. 点坐标记作:
三、四大象限坐标符号(必考背诵)
坐标轴不属于任何象限!
1. 第一象限: (+,+)横正、纵正
2. 第二象限: (-,+)横负、纵正
3. 第三象限: (-,-)横负、纵负
4. 第四象限: (+,-)横正、纵负
四、坐标轴上点的特征(超级易错)
1. x轴上所有点:纵坐标为0,形式 (a,0)
2. y轴上所有点:横坐标为0,形式 (0,b)
3. 原点:(0,0),既在x轴也在y轴
五、平行坐标轴直线上点的规律
1. 平行于x轴(水平线):所有点纵坐标相同,横坐标不同
2. 平行于y轴(竖直线):所有点横坐标相同,纵坐标不同
六、核心定理
平面内的点和有序实数对一一对应
一个点只能对应一组坐标,一组坐标只能对应一个点。
七、高频易错汇总
1. (2,3) 和 (3,2) 是两个不同点;
2. x轴、y轴上的点没有象限;
3. 横坐标看左右、纵坐标看上下;
4. 负数坐标不要写反象限。
题型01 根据坐标判断点所在象限
【典例】1.在平面直角坐标系中,点P的坐标为,则点P在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【变式】在平面直角坐标系中,点不可能在的象限是( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
题型02 坐标轴上点的特征求值
【典例】已知点P的坐标为,且点P到两坐标轴的距离相等,则点P的坐标是( )
A.或 B. C. D.或
【变式】若点在第四象限,且,,则( )
A. B. C.1 D.7
题型03 平行坐标轴直线坐标规律
【典例】平面直角坐标系中,点,,,若轴,则线段的长度最小为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【变式】如图,长方形的各边分别平行于轴、轴,物体甲和物体乙由点同时出发,沿长方形的边做环绕运动,物体甲按逆时针方向以每秒1个单位长度的速度匀速运动,物体乙按顺时针方向以每秒2个单位长度的速度匀速运动则两个物体运动后的第2024次相遇地点的坐标是( )
A. B. C. D.
题型04 由点写坐标、由坐标找点
【典例】已知点P的坐标为,且点P到两坐标轴的距离相等,则点P的坐标是( )
A.或 B. C. D.或
【变式】如图所示,,,以点A为圆心,AB长为半径画弧交x轴负半轴于点C,则点C的坐标为( )
A. B. C. D.
【巩固训练】
1.已知m、n是实数,且,那么点在第( )象限.
A.一 B.二 C.三 D.四
2.平面直角坐标系中,点,,,若轴,则线段的长度最小为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
3.如图,在平面直角坐标系中,正方形的顶点,,则点D的坐标是( )
A. B. C. D.
4.如图,长方形的各边分别平行于轴、轴,物体甲和物体乙由点同时出发,沿长方形的边做环绕运动,物体甲按逆时针方向以每秒1个单位长度的速度匀速运动,物体乙按顺时针方向以每秒2个单位长度的速度匀速运动则两个物体运动后的第2024次相遇地点的坐标是( )
A. B. C. D.
5.如图小手盖住的点的坐标可能是( )
A. B.
C. D.
6.在平面直角坐标系中,点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
7.如图所示,,,以点A为圆心,AB长为半径画弧交x轴负半轴于点C,则点C的坐标为( )
A. B. C. D.
8.已知的面积为3,且A、两点的坐标分别为、,若点到轴距离是1,且点在轴上方,则点的坐标为______.
9.已知点、,点A在x轴上,且,则A点的坐标为________.
10.如图,已知点A的坐标为,则点A到x轴的距离为 ____.
【强化训练】
1.已知点在第二象限内,化简结果为_________.
2.已知点点,点B在坐标轴上,且三角形的面积为,则满足条件的所有点B坐标为__________.
3.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(-2,0),点B的坐标为(0,3),以点B为直角顶点,点C在第二象限内,作等腰直角△ABC,则点C的坐标是______.
4.已知,则P(-a,-b)在第____象限.
5.如图,在直角坐标系中,的顶点都在网格点上,其中点A的坐标为.则的面积为________平方单位.
6.如图,在平面直角坐标系中,将矩形AOCD沿直线AE折叠(点E在边DC上),折叠后顶点D恰好落在边OC上的点F处.若点D的坐标为(10,8),则点E的坐标为 .
7.在平面直角坐标系中,已知点,,若点在轴上,求点的坐标.
8.已知平面直角坐标系中有一点.
(1)若点在轴上,求点的坐标;
(2)若点,且轴时,求点的坐标;
(3)若点到坐标轴的距离相等,求点的坐标.
9.如图,在平面直角坐标系中,三个顶点的坐标为.
(1)以y轴为对称轴作轴反射,画出在轴反射下的像;
(2)写出的顶点坐标.
10.如图,在平面直角坐标系中,长方形的面积为8,点,点,点从点出发,沿“”方向以2个单位长度/秒运动,设运动时间为秒
(1)点的坐标为________,点的坐标为________;
(2)当点在线段上运动时,若三角形的面积为3,求的值;
(3)当点运动多少秒时,.
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