内容正文:
专题18 平面直角坐标系中的图形面积问题的四类综合题型
目 录
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、与面积有关的点的位置不定产生多解
题型二、直接利用面积公式求图形的面积
题型三、利用补形法或分割法求图形的面积
题型四、与图形面积、全等相关的点的存在性问题
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
- 题型特征:已知顶点坐标求三角形、四边形面积,或由面积反求参数,常涉及不规则图形与坐标轴交点。
- 解题方法:用割补法(补成长方形或梯形减去多余部分);铅锤法(水平宽×铅垂高/2);坐标轴上点面积直接套底×高/2。
- 易错提醒:割补时多余部分面积计算重复或遗漏;铅锤法中宽与高取正数;带参数面积列绝对值方程,注意多解。
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、与面积有关的点的位置不定产生多解
典例1 (25-26七年级下·江西上饶·期末)在平面直角坐标系中,有点,点,若在坐标轴上有一点C(不与点B重合),使三角形的面积是三角形面积的2倍,则点C的坐标为________.
【答案】
【分析】本题考查三角形的面积及坐标与图形性质,解题的关键是根据题意分两种情况进行讨论(当点C在x轴上时和当点C在y轴上时),根据三角形的面积公式求得,再得出点C的坐标,也可以适当的画草图进行分析.根据题意点C的位置可分当点C在x轴上时和当点C在y轴上时两种情况进行讨论,从而根据三角形的面积公式列式,进而求得,得出点C的坐标.
【详解】解:根据题意可知三角形AOB面积×OB,
当点C在x轴上时,
∵,
∴,
解得:,
∴点C的坐标为或;
当点C在y轴上时,
∵,
∴,
∴,
∴点C坐标为或.
综上所述,点C的坐标为.
故答案为:.
题型模版
1.特征:给定三角形面积,点的位置可在两侧或上下,导致多个满足条件的坐标。
2.方法:用面积公式建立含绝对值的方程,分坐标正负两种情形讨论,解出所有可能点并验证。
变式1-1(25-26七年级下·北京·期中)已知点,,点在坐标轴的正半轴上,三角形的面积是4,则点的坐标为_________
【答案】或
【分析】分点A在x轴正半轴和y轴正半轴两种情况讨论. 根据三角形面积公式列方程求解,即可得到点A的坐标.
【详解】解:∵点A在坐标轴的正半轴上,
∴分两种情况讨论:
①当点A在x轴正半轴时,设,其中,则.
∵三角形的面积为4,点B的纵坐标为3,
∴ .
代入得 .
解得.
此时点A的坐标为 .
②当点A在y轴正半轴时,设,其中,则.
∵三角形的面积为4,点B的横坐标为1,
∴ .
代入得 .
解得.
此时点A的坐标为.
综上所述,点A的坐标为或.
变式1-2(25-26八年级上·江苏宿迁·阶段检测)在平面直角坐标系中,,,,点P在y轴上,且与的面积相等,则点P的坐标为_______.
【答案】或
【分析】本题考查了坐标与图形面积的计算,利用点的坐标求三角形面积是解题关键,设点的坐标为,则,根据题意可得,即,解之即可得到答案.
【详解】解:设点的坐标为,
,
,
与的面积相等,
,
,
或,
点的坐标为或.
故答案为:或.
变式1-3(25-26七年级下·山东临沂·期中)如图,在平面直角坐标系中,已知三角形中,,动点C从点O出发,沿,当三角形的面积等于三角形一半时,点C的坐标为______.
【答案】或
【分析】由题意可得,,分两种情况:当点在上运动时;当点在上运动时;分别结合三角形的面积公式计算即可得出结果.
【详解】解:∵三角形中,,
∴,,
∵动点C从点O出发,沿,三角形的面积等于三角形一半,
∴当点在上运动时,,,
∴,
∴,即此时点的坐标为;
当点在上运动时,设点到的距离为,则,,
∴,
∴,即点为的中点,
∴此时点的坐标为,即;
综上所述,点C的坐标为或.
题型二、直接利用面积公式求图形的面积
典例2 (25-26八年级上·福建漳州·期中)如图,在平面直角坐标系中,点,,
(1)求的面积;
(2)点P是y轴上一动点,当面积为面积的两倍时,求点P的坐标.
【答案】(1)10
(2)或
【分析】本题主要考查了直角坐标系中点的坐标、三角形的面积等知识点,灵活运用数形结合思想是解题的关键.
(1)先求出,再根据点C的坐标知点C到的距离为4,然后根据三角形的面积公式求解即可;
(2)设点P坐标为,根据三角形面积公式得,再根据面积为面积的两倍时,然后解方程求得m的值,即可确定点P的坐标.
【详解】(1)解:∵,,,
∴,点C到的距离为4,
∴.
(2)解:设点P坐标为,即,,
∵面积为面积的两倍
∴,即,解得:,
∴点P坐标为或.
题型模版
1.特征:已知三角形底边和高(或矩形长宽),直接套用面积公式计算,无需辅助线。
2.方法:确定对应底和高,代入面积公式(三角形S=½×底×高,矩形S=长×宽)计算。注意单位统一。
变式2-1在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别为,,且a,b满足,已知点C的坐标为.
(1)求a,b的值;
(2)求三角形ABC的面积.
【答案】(1),
(2)5
【分析】本题考查了坐标与图形的性质、绝对值、算术平方根的非负性以及三角形的面积公式,解题的关键是熟练掌握绝对值、算术平方根的非负性.
(1)根据绝对值和算术平方根的非负性,即可求得,的值;
(2)根据,的值可以确定点A、的坐标,进而求得,的距离,即可求得的面积.
【详解】(1)解:,
,,
,;
(2)解:,,
点,点,
又点,
,,
.
变式2-2如图,在平面直角坐标系中已知,,.
(1)求点到轴的距离;
(2)求的面积;
(3)点在轴上,当的面积为6时,请求出点的坐标.
【答案】(1)3
(2)18
(3)或
【分析】本题主要考查平面直角坐标系的特点,两点之间距离的计算,几何图形面积的计算,掌握平面直角坐标系的知识是关键.
(1)根据点到坐标轴的距离的计算求解即可;
(2)根据两点之间距离的计算得到,点到直线的距离为,根据三角形面积的计算公式求解即可;
(3)设点的坐标为,根据三角形面积公式计算即可求解.
【详解】(1)解:点的坐标为,
点到轴的距离;
(2)解:点,点,
,
又点到直线的距离,
(平方单位);
(3)解:设点的坐标为,
,
,
解得:,或,
点的坐标为或.
变式2-3如图,在平面直角坐标系中,已知,其中a,b满足.
(1)填空: ,
(2)如果在第三象限内有一点,请用含m的式子表示的面积
(3)在(2)条件下,当时,在y轴上有一点P,使得的面积与的面积相等,请求出点P的坐标.
【答案】(1),
(2)
(3)或
【分析】本题考查了非负数的和为零的性质,三角形的面积等;
(1)由非负数的和为零的性质得,,即可求解;
(2)由三角形面积得,即可求解;
(3)由三角形面积得,即可求解;
理解非负数的和为零的性质,会在平面直角坐标系中求三角形的面积是解题的关键.
【详解】(1)解:,
,,
,,
故答案为:,;
(2)解:由(1)得
,,
,
;
(3)解:当时,
,
,
,
解得:,
点P的坐标为或.
题型三、利用补形法或分割法求图形的面积
典例3 (25-26七年级下·辽宁鞍山·期中)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.
题型模版
1.特征:不规则图形面积不能直接用公式,需补成规则图形或分割为几个规则图形。
2.方法:补形法(补成大图形减空白),分割法(分成三角形、矩形等),分别求面积后相加或相减。
变式3-1如图,在平面直角坐标系内有四个点:,,,.
(1)求三角形的面积;
(2)求四边形的面积;
(3)若点P在x轴上,直线将四边形的面积分成两部分,求点P的坐标.
【答案】(1)3
(2)9
(3)或
【知识点】坐标与图形
【分析】本题考查了坐标与图形,三角形的面积的计算,解题的关键是数形结合,用分割法求出不规则图形的面积,再进行计算是解本题的关键.
(1)根据,,得出,,利用三角形面积公式求出结果即可;
(2)作轴于点E,利用割补法求出四边形的面积即可;
(3)先求出的面积,分两种情况:当时,,当,,求出的值,进而可得的值,即可求出点P的坐标.
【详解】(1)解:∵,,
∴,,
∴;
(2)解:作轴于点E,如图所示:
∵,.
∴,,,,
∴,
,
∴;
(3)解:,
∵,
∴,
当时,,
∴,
解得:,
∴点的坐标为;
当时,,
∴,
解得:,
∴点的坐标为;
综上所述,点的坐标为或.
变式3-2(25-26七年级下·广东阳江·期中)如图, 在平面直角坐标系中, 已知点,,其中a,b满足
(1)填空: , ;
(2)若存在一点,点M到x轴的距离是 , 到y轴的距离是 ,求三角形的面积; (用含m的式子表示).
(3)在(2)条件下,当时,在x轴上存在一点P,使得三角形的面积与三角形的面积相等,请求出点P的坐标.
【答案】(1)1,
(2)5,m,
(3)点P的坐标是或
【分析】本题考查了算术平方根的非负性,绝对值的非负性,点的坐标,一元一次方程的应用,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)根据,得,则,即可作答.
(2)因为点,则点M到x轴的距离是5,到y轴的距离是,则,,再把数值代入进行计算,即可作答.
(3)先得,依题意,设点P的坐标是,根据三角形的面积与三角形的面积相等,得,即可作答.
【详解】(1)解:∵a,b满足
∴,
∴,
∴,
∴,
(2)解:∵点,
∴点M到x轴的距离是5,到y轴的距离是,
如图,分别过点M,B向y轴作垂线,,垂足分别是N,C,
∵,且,,
∴,,
;
(3)解:当时,,
即,
∵点P在x轴上
∴设点P的坐标是,
∵三角形的面积与三角形的面积相等,
∴,
解得.
∴点P的坐标是 或.
变式3-3(25-26七年级下·辽宁抚顺·期末)如图,在平面直角坐标系中,顶点,,的坐标分别为,,,且.
(1)顶点,,的坐标;
(2)求的面积;
(3)为坐标轴上的动点,当与面积相等时,直接写出点的坐标.
【答案】(1),,;
(2);
(3)或或或.
【分析】(1)利用非负数的性质列出方程组,求出的值即可;
(2)添加辅助线,进行图形面积组合计算即可;
(3)分点在轴,轴两种情况讨论即可.
【详解】(1)∵,
∴,
解得:,
∴,,的坐标是,,,
(2)如图,过作轴于点,过作轴于点,
由(1)得:,,,
∴,,,,
∴,
∵,
,
∴,
(3)当在轴上时,设,如图,过作轴于点
,
∴,,
∴
∴,
,
解得:或,
∴点,
当在轴上时,设,如图,
,
∴,
∴,
解得:或,
∴点,
综上可知:点.
题型四、与图形面积、全等相关的点的存在性问题
典例4 (25-26七年级下·四川达州·期末)如图,直角坐标系中O为原点,点A、B的坐标分别为、,且,点P从A出发,以每秒1个单位的速度沿射线匀速运动,设点P运动时间为t秒.
(1)_____, ;
(2)当的面积等于6时,求t的值;
(3)过P作垂直于直线交于点D,交y轴于Q.在点P运动的过程中,是否存在这样的点P,使与全等?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),
(2)或
(3)存在,t的值为或
【分析】(1)根据非负数的性质列出方程,解方程分别求出、即可;
(2)分点在线段上、点在线段的延长线上两种情况,根据三角形面积公式计算;
(3)分点在线段上、点在线段的延长线上两种情况,根据全等三角形的性质列出方程,解方程得到答案.
【详解】(1)解:,,,
∴,
,,
解得,;
(2)解:由(1)可得,
∴,,
当点在线段上时,,
∵的面积等于6,
∴,
解得;
当点在线段的延长线上时,则,
∵的面积等于6,
∴,
解得,
综上所述,t的值为2或10;
(3)解:如图,当点在线段上时,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵与全等,
∴,
,即,
解得;
如图,当点在线段的延长线上时,
同理可得,
,即,
解得;
综上所述,存在,t的值为3或9.
题型模版
1.特征:已知面积或面积比例,求满足条件的点坐标,常设点后列面积方程。
2.方法:设未知点坐标,用面积公式(水平底×铅锤高/2)表示面积,列方程求解,注意多解验证。
变式4-1(25-26七年级下·广东中山·期中)如图1,在平面直角坐标系中,,,且满足,过O作轴于B.
(1)填空:______,______.
(2)若线段与y轴交于点,在y轴上是否存在点P,使得三角形和三角形的面积相等,若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由:
(3)若过B作交y轴于D,且,分别平分,,如图2,求的度数.
【答案】(1),
(2)存在,或
(3)
【分析】(1)由,可得,可求;
(2)设,则,,由,可得,计算求解,然后作答即可;
(3)如图2,过点E作,则,,,,同理可得,再根据角平分线的定义计算求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
解得,;
(2)解:由(1)得,
∴,
设,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得,或,
∴存在,P点坐标为或;
(3)解:如图2,过点E作,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
同理可得:,
∵分别平分,
∴,
∴,
∴的度数为.
变式4-2(25-26七年级下·云南大理·期中)如图,在平面直角坐标系中,,,,且.
(1)求,的值;
(2)在轴的正半轴上存在一点,使三角形的面积是三角形的面积的一半,求出点的坐标;在坐标轴的其他位置是否存在点,使三角形的面积是三角形的面积的一半仍然成立,若存在,请直接写出符合条件的点的坐标;
(3)如图,过点作轴交轴于点,点为线段延长线上一动点,连接,平分,.当点运动时,的值是否会改变?若不变,求其值;若改变,说明理由.
【答案】(1),
(2);存在,点的坐标,或
(3)不变,
【分析】(1)根据绝对值和平方的非负性,即可求解;
(2)先求出,从而,再根据面积公式,求得,再根据点在轴的正半轴上,即可求解;分类讨论:在轴的负半轴上时;在轴上时,根据面积公式,可求,再根据在轴的正、负半轴上,即可求解;
(3)根据题意,得轴,从而,再根据角平分线的定义和邻补角的定义,可得,进而,最后计算即可求解.
【详解】(1)解:,
,,
,;
(2)解:,,
,,
,
,
,
三角形的面积是三角形的面积的一半,
,
,则,
点在轴的正半轴上,
;
当点在轴的负半轴上时,;
当点在轴上时,
,,
,则,
点在轴的正半轴上时,;
点在轴的负半轴上时,;
综上所述:在坐标轴的其他位置存在点,点的坐标,或;
(3)解:不变,,
轴,轴轴,
,
轴,
,
平分,,
,
,
,
.
变式4-3(25-26七年级下·湖北武汉·期中)如图,在平面直角坐标系中,、,其中,满足.
(1)求、两点的坐标;
(2)如图,点为第二象限内一点,若的面积为,求的值;
(3)如图2,过点、分别向轴作垂线,垂足分别为、,在坐标平面内是否存在点,使得与的面积相等,且与的面积相等?若存在,求出点坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),;
(2);
(3)点的坐标为或.
【分析】(1)根据绝对值与算术平方根的非负性,求出、的值,进而得到、两点的坐标.
(2)利用割补法表示出的面积,结合面积为列方程求解的值.
(3)由与的面积相等,列出方程可求的值,再分两种情况讨论,即可求解.
【详解】(1)解:∵,且,,
∴,,
解得,,
∴,.
(2)解:设直线的解析式为,
∵,,
∴,
解得,
∴直线的解析式为.
过点作轴,交直线于点,
则,
∴.
∵,,
∴,
∵,
∴,
解得.
(3)解:存在,理由如下:
,,
,,,
与的面积相等,
,
或,
当时,如图,
,
,与的面积相等,
,
,
,
;
当时,如图,
则,
,与的面积相等,
,
,
;
综上所述:点的坐标为或.
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
一、单选题
1.(25-26七年级下·福建福州·期中)已知点,,点C在y轴上,且的面积是8,点C的坐标为( )
A.或 B.或
C.或 D.或
【答案】B
【分析】先确定的长度,再设C的坐标,根据三角形面积公式列方程求解,即可得到C的坐标.
【详解】解:设点C的坐标为,
∵点,点,两点都在x轴上,
∴,
∵的面积为8,的高为点C到x轴的距离,即,
∴,
将代入得,
化简得,即,
∴或,
∴点C的坐标为或.
2.(25-26七年级下·山西吕梁·期中)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.
3.(25-26八年级上·浙江宁波·期中)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.
二、填空题
4.(25-26七年级下·湖北武汉·期中)已知点,点A在x轴上,且三角形的面积是3,则点A的坐标是________
【答案】或
【分析】根据x轴上点的坐标特征确定点A的纵坐标为0,将看作的底边,得到三角形的高为点B纵坐标的绝对值,结合三角形面积公式求出的长度,分情况得到点A的坐标,即可解题.
【详解】解:设点的坐标为,则,
,点在轴上,
中,边上的高为点的纵坐标的绝对值,即高为,
三角形的面积是3,
,
解得或,
点的坐标为或.
5.(25-26七年级下·广西贺州·期末)在如图所示的平面直角坐标系中,点,,,,在轴上找一点,使三角形的面积等于四边形面积的一半,则点的坐标为____________.
【答案】或
【分析】作轴于点,作轴于点,把四边形分成两个直角三角形和一个直角梯形,分别计算面积,相加得到四边形的面积,据此求出点的纵坐标.
【详解】解:如图,作轴于点,作轴于点,则四边形被分成了直角三角形,直角三角形,直角梯形,
,
,
,
,
或,
点的坐标为或.
6.(25-26七年级下·重庆·期末)如图,在平面直角坐标系中,对于任意三点的“三分矩面积”给出如下定义:“水平底”a为任意两点横坐标差的最大值,“竖直高”为任意两点纵坐标差的最大值,则关于点的“三分矩面积”.若点的坐标为.点的坐标为,点在轴上,且关于点的“三分矩面积”,则点的坐标为______.
【答案】或
【分析】设,由题意,“水平底”,“竖直高”或或,分三种情况,根据关于点的“三分矩面积”求解即可.
【详解】解:设,又点的坐标为.点的坐标为,
由题意,“水平底”,“竖直高”或或,
当时,点的“三分矩面积”,不合题意,舍去;
当时,,则点的“三分矩面积”,
解得或(舍去),
∴;
当时,,则点的“三分矩面积”,
解得或(舍去),
∴,
综上,点的坐标为或.
三、解答题
7.(25-26七年级下·广东汕头·期中)如图,在平面直角坐标系中,,,交轴于点.
(1)求三角形的面积;
(2)求的长;
(3)若平行于轴,当三角形的面积为三角形面积的2倍时,求点坐标.
【答案】(1)10
(2)
(3)或
【分析】(1)直接利用三角形的面积公式进行求解即可;
(2)设,根据三角形的面积等于的面积和,进行求解即可;
(3)根据平行于轴的点的横坐标相同,结合三角形的面积为三角形面积的2倍,列出方程进行求解即可.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∴三角形的面积.
(2)解:设,
∵,,
∴,
∴;
(3)解:∵平行于轴,,
∴设,
∴,
∵三角形的面积为三角形面积的2倍,,
∴,
∴或,
∴或.
8.(25-26七年级下·重庆·期中)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.
9.(25-26七年级下·湖北襄阳·期末)如图,在平面直角坐标系中,已知点,,且.
(1)点坐标________、点的坐标________;
(2)如图,是轴正半轴上一点,与轴交于点,当时,
①与面积之比为________.
②求的面积;
③求出点的坐标;
(3)在(2)的条件下,为轴上一动点,设的纵坐标为,当取何范围时,,请直接写出的取值范围.
【答案】(1),
(2)①,②,③点的坐标为
(3)
【分析】(1)利用算术平方根与绝对值的非负性,列方程求出、,直接得到、两点坐标;
(2)①根据等高三角形面积比等于对应底边长之比,结合线段比例直接得到两个三角形面积之比;
②过点作轴于点,根据即可求出答案;
③设点纵坐标,拆分为两个小三角形,结合面积比例列方程求解,得到点坐标;
(3)设轴动点纵坐标为,分割表示出面积,结合面积不等关系列出绝对值不等式,解不等式得到的取值范围.
【详解】(1)解:,,且,
两个非负数均为,即,
解得,,
点坐标为,点B坐标为;
(2)解:①和有公共顶点,底边、在同一条直线上,因此两个三角形的高(点到直线的垂线段长度)完全相等,
面积比就等于底边长的比,
;
②过点作轴于点,
∴,
∴,
∵,
,
;
③设点坐标为,即,
以为底,高是点的纵坐标,
,
,
可得,
又,
,
解得,
点的坐标为;
(3)解:设点坐标为,
,
与以为公共底,高分别为点、点到轴的距离和,
,
由题意,且,
代入得:,
整理得,
即,
解得.
10.(25-26七年级下·河南漯河·期末)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.
11.(25-26八年级上·浙江嘉兴·阶段检测)如图,在直角坐标系中,点,点B为x轴正半轴上一个动点,以为边作,使,且点C在第一象限内.
(1)如图1,若,求点C的坐标.
(2)如图2,过点B向x轴上方作,且,在点B的运动过程中,探究点之间的距离是否为定值,若为定值,求出该定值,若不是,请说明理由.
(3)如图3,过点B向x轴下方作,且,连结交x轴于点E,当的面积是的面积的3倍时,求的长.
【答案】(1)
(2)点之间的距离是定值6,
理由如下:
如图,连接,
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
;
(3)12
【分析】本题主要考查全等三角形的判定与性质等知识点,添加适当辅助线构造全等三角形是解题的关键.
(1)过点C作轴于点D,利用直角三角形的两个锐角互余可得,证明,于是可得,,进而即可求出点C的坐标;
(2)连接,先证,再证,于是可得;
(3)连接,过点C作轴于点F,同(1)可证,推出,,再证,可得,再证,可得,则,由此求出,即可求解.
【详解】(1)解:,,
,,
如图,过点C作轴于点D,
,,
,,
,
在和中,
,
,
,,
,
点C的坐标为.
(2)略
(3)解:如图,连接,过点C作轴于点F,
同(1)可证,
,,
,
,
又,,
,
,
,
,
,
,,,
,
,
,
,
.
12.(25-26六年级下·黑龙江哈尔滨·阶段检测)已知,如图,在平面直角坐标系中,直线与坐标轴交于点,两点,点在直线上.
(1)阅读并填空
①过点作轴于点,可以由、的坐标,直接得出的面积为 ;
②过C作轴于点,的面积,的面积 ;(用含的式子表示)
③的面积的面积的面积,得到关于的一元一次方程,解方程可得点B的坐标为 .
(2)如图,请仿照(1)中的方法,求出点的纵坐标.
(3)若点,且的面积等于24,求出的值.
【答案】(1)①6;②a;③
(2)
(3)或
【分析】本题主要考查了坐标与图形,三角形面积计算,解题关键是熟练掌握割补法,根据面积关系,列出方程.
(1)①根据点,点,结合三角形面积公式求出结果即可;
②根据,点,结合三角形面积公式得出;
③根据的面积的面积的面积,列出方程,解方程即可;
(2)过点P作轴于点E,作轴于点F,连接,根据,得出,求出即可;
(3)分两种情况讨论:当点M在点C下方时,当点M在点C上方时,分别画出图形,列出方程,解方程即可.
【详解】(1)解:①∵点,点,
∴,,
∴;
②∵,点,
∴,,
∴;
③∵的面积的面积的面积,
∴,
解得:,
∴;
(2)解:过点P作轴于点E,作轴于点F,连接,如图所示:
∵,
∴,,
∵,
,
,
又∵,
∴,
解得:,
即点P的纵坐标为;
(3)解:当点M在点C下方时,过点M作轴于点E,并延长,过点C作于点F,如图所示:
∵,
∴,,,
∴,
,,
∵,
又∵,
∴,
解得:;
当点M在点C上方时,过点M作轴于点E,过点C作于点F,如图所示:
∵,
∴,,,
∴,
,
,
∵,
又∵,
∴,
解得:;
综上分析可知:或.
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专题18平面直角坐标系中的图形面积问题的四类综合题型
目
录
解题通法一明晰核心解法,助力能力迁移
题型归纳一精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、与面积有关的点的位置不定产生多解
题型二、直接利用面积公式求图形的面积
题型三、利用补形法或分割法求图形的面积
题型四、与图形面积、全等相关的点的存在性问题
压轴挑战一攻克高难压轴,突破思维上限
◆◆
解题通法一明晰核心解法,助力能力迁移
题型特征:已知顶点坐标求三角形、四边形面积,或由面积反求参数,常涉及不规则图形与坐标轴交点。
解题方法:用割补法(补成长方形或梯形减去多余部分):铅锤法(水平宽×铅垂高2):坐标轴上点面
积直接套底×高/2。
-易错提醒:割补时多余部分面积计算重复或遗漏:铅锤法中宽与高取正数:带参数面积列绝对值方程,
注意多解。
刁题型归纳一—精诗夹型惠法,寿尖解题根基
题型一、与面积有关的点的位置不定产生多解
典例1(25-26七年级下·江西上饶期末)在平面直角坐标系中,有点
(2,4)-B(0,2)
点
若在坐标轴上
有一点C(不与点B重合),使三角形AOC的面积是三角形AOB面积的2倍,则点C的坐标为.
题型模版
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1.特征:给定三角形面积,点的位置可在两侧或上下,导致多个满足条件的坐标。
2方法:用面积公式建立含绝对值的方程,分坐标正负两种情形讨论,解出所有可能点并验证。
变式1-1(25-26七年级下北京·期中)已知点
0,0),BL3),点4在坐标轴的正半轴上,三角形1O8的
面积是4,则点A的坐标为,
变式1-2(25-26八年级上江苏宿迁阶段检测)在平面直角坐标系中,
A(0,1)B(2,0)C(4,3)
,点P在
y轴上,且△ABP与△ABC的面积相等,则点P的坐标为
变式1-3(25-26七年级下·山东临沂·期中)如图,在平面直角坐标系中,已知三角形AOB中OA=6,
OB=8,动点C从点O出发,沿O→A→B,当三角形OBC的面积等于三角形AOB一半时,点C的坐标
为
题型二、直接利用面积公式求图形的面积
典例2
(25-26八年级上福建漳州期中)如图,在平面直角坐标系中,点14(-3,0),B(2,0),C4)
3
B
-3-2-1012x
(I)求△ABC的面积;
(2)点P是y轴上一动点,当△ABP面积为△ABC面积的两倍时,求点P的坐标.
题型模版
1特征:已知三角形底边和高(或矩形长宽),直接套用面积公式计算,无需辅助线。
2方法:确定对应底和高,代入面积公式(三角形$=×底×高,矩形S=长×宽)计算。注意单位统一。
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变式2-1在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别为
a,0,B(0,b),且a,b满足a+2+b+1=0
0,4)
已知点C的坐标为
A
B
(1)求a,b的值;
(2)求三角形ABC的面积.
变式2-2如图,在平面直角坐标系中已知
A(-2,3)B(4,3)C(-1,-3)
5-4-3-2
9X2345x
(1)求点C到x轴的距离;
(2)求△ABC的面积;
(3)点P在y轴上,当△ABP的面积为6时,请求出点P的坐标
变式23如图,在平面直角坐标系中,己知1a,0),B(6,0)其中a,b满足a++(6-3=0
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B
(①)填空:a=,b=
(2)如果在第三象限内有一点
点M(-2m),请用合m的式子表示△1BM的面积
(3)在(2)条件下,当m=-2时,在y轴上有一点P,使得△ABP的面积与△ABM的面积相等,请求出点P
的坐标
题型三、利用补形法或分割法求图形的面积
典剑3(25-26七年级下辽宁鞍山期中)如图,已知点4(0,1,BQ,),C5,).D(2,-)
(1)求四边形ABCD的面积:
(2)在x轴上找一点P,使△APB的面积等于四边形ABCD面积的三分之一,求点P的坐标.
题型模版
1特征:不规则图形面积不能直接用公式,需补成规则图形或分割为几个规则图形。
2方法:补形法(补成大图形减空白),分割法(分成三角形、矩形等),分别求面积后相加或相减。
变式3-1如图,在平面直角坐标系内有四个点:
A(-2,0)B(0,3)C(2,4)D(3,0)
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A
D
(1)求三角形AOB的面积;
(2)求四边形OBCD的面积;
(3)若点P在x轴上,直线CP将四边形ABCD的面积分成1:2两部分,求点P的坐标,
变式3-2(25-26七年级下广东阳江期中)如图,在平面直角坐标系中,已知
A0,a)B3a,),其
中a,b满足a-+v2a+b=0
()填空:a=-,b=:
M(m,5)(m>0)
(2)若存在一点
点M到x轴的距离是,到y轴的距离是,求三角形ABM的面积:(佣
含m的式子表示).
(3)在(2)条件下,当m=2时,在x轴上存在一点P,使得三角形MOP的面积与三角形ABM的面积相等,
请求出点P的坐标,
变式3-3(25-26七年级下·辽宁抚顺期末)如图,在平面直角坐标系中,△ABC顶点A,B,C的坐标分
别为@a),a-),c,且a+b-2+b-b-6d+c-l=0
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(1)△ABC顶点A,B,C的坐标;
(2)求△ABC的面积:
(3)P为坐标轴上的动点,当△ACP与△ABC面积相等时,直接写出点P的坐标.
题型四、与图形面积、全等相关的点的存在性问题
m,0)
典例4(25-26七年级下四川达州期末)如图,直角坐标系中O为原点,点A、B的坐标分别为
(0,川,且m-6+(1-)=0,点P从A出发,以每秒1个单位的速度沿射线40匀速运动,设点P运动时
间为t秒,
B
0
备用图
(1)m=
,n=;
(2)当△POB的面积等于6时,求t的值:
(3)过P作PD垂直于直线AB交AB于点D,交y轴于Q.在点P运动的过程中,是否存在这样的点P,使
△POQ△AOB
全等?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由
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1特征:己知面积或面积比例,求满足条件的点坐标,常设点后列面积方程。
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2方法:设未知点坐标,用面积公式(水平底×铅锤高/2)表示面积,列方程求解,注意多解验证。
变式41(25-26七年级下广东中山期中)如图1,在平面直角坐标系中,
A(a,0)C(b,4)
且满足
(2a+8)+D-4=0,过O作CBLx轴于B,
图1
图2
()填空:a=,b=
(2)若线段4C与y轴交于点
0(0,2)
,在y轴上是否存在点P,使得三角形DCP和三角形ABC的面积相等,
若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由:
(3)若过B作BD∥AC交y轴于D,且AE,DE分别平分∠CAB,∠ODB,如图2,求∠AED的度数.
变式42(25-26七年级下云南大理期中)如图,在平面直角坐标系中,1(a.0),B(6,0),C(-1,2),
a+2+(b-3)2=0
且
D
D
B x
图1
图2
(1)求a,b的值:
①
M
(②)°在轴的正半轴上存在一点,使三角形
OM
ABC
M
的面积是三角形
的面积的一半,求出点“的坐
标;②在坐标轴的其他位置是否存在点M,使三角形COM的面积是三角形ABC的面积的一半仍然成立,
若存在,请直接写出符合条件的点M的坐标:
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(3)如图2,过点C作CD1y轴交y轴于点D,点P为线段CD延长线上一动点,连接OP,OE平分
∠OPD
∠AOP,OF⊥OE:当点p运动时,∠DOE的值是否会改变?若不变,求其值;若改变,说明理由.
变式43(25-26七年级下湖北武汉期中)如图,在平面直角坐标系中,1(a,-)、B(1,6),
其中a,b满
足la-+v6+3=0
图1
图2
(1)求A、B两点的坐标:
(2)如图1,点
E(t,2t+3)
为第二象限内一点,若△MBE的面积为1,求的值:
(3)如图2,过点A、B分别向轴作垂线,垂足分别为D、C,在坐标平面内是否存在
P(m,n
,使得
△PAD与△PBC的面积相等,且△PCD与△PAB的面积相等?若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理
由.
◆
同压轴挑战一支克高障压轴,定破思维上保
一、单选题
1.(25-26七年级下福建福州期中)已知点
A(-1,0)B(3,0
,点C在y轴上,且△MBC的面积是8,点
C的坐标为()
A.(40)(-4,0)
或
B.(0,4)成(0-4)
或
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(0,3)或0,-5)
D.(3,0)或5.0
2.(25-26七年级下山西昌梁期中)如图,直线∥x轴,且直线经过点
,6),点4的坐标为
4,0)P
为直线上的一动点,B为OP的中点,点P从点0,6)
出发,沿着直线向轴负方向移动,则在移动过程
中,三角形AOB的面积()
A
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6
3.(25-26八年级上浙江宁波·期中)如图,在平面直角坐标系中有8个边长为1的正方形,线段OA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()
19
10
7
C.2
1
A.6
B.3
D.3
二、填空题
4.(25-26七年级下湖北武汉期中)己知点O0,0),BL,2),点A在x轴上,且三角形0AB的面积是3,
则点A的坐标是
A(-4,0)B(6,0)C(2,4)
5.(25-26七年级下广西贺州期末)在如图所示的平面直角坐标系中,点
D(-3,2),在精上找一点P,使三角形4P8的面积等于四边形16CD面积的一半,则点的坐标为
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D
6.(25-26七年级下重庆期末)如图,在平面直角坐标系中,对于任意三点A,B,C的“三分矩面积”给
出如下定义:“水平底”α为任意两点横坐标差的最大值,“竖直高”h为任意两点纵坐标差的最大值,
则关于点不B、C的“三分矩面积”S=3h.若点p的坐标为(0,-3).点0的坐标为(3,2),点M在y轴
上,且关于点P,O,M的“三分矩面积”S=8,则点M的坐标为
9
0
P
三、解答题
7.(2526七年级下广东汕头期中)如图,在平面直角坐标系0中,10-4),B(5,2),AB交‘箱于
点M.
以
3
2
1
M
123
45主
-2
-3
-4KA
-5
(1)求三角形ABO的面积:
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(2)求OM的长;
(3)若BC平行于y轴,当三角形ABC的面积为三角形ABO面积的2倍时,求C点坐标.
8.(25-26七年级下·重庆·期中)在平面直角坐标系中,
A(m,6),Bm,0),其中m,”满足
m-4+Vn-8=0
y
A
D
0
B
图1
图2
(1)如图1,已知点
C(-2,-5
,求△ABC的面积:
(2)如图2,过点A向Y轴作垂线,垂足为D,请问在x轴的上方是否存在点E,使△EAD与△EOB的面积相
等,且△EAB的面积是△EOD面积的3倍?若存在,求出E点坐标;若不存在,请说明理由.
9.(2526七年级下湖北襄阳期末)如图,在平面直角坐标系中,已知点1(a2),B(0,b),且
√a+5+lb-4=0
D
(1)点A坐标
、点B的坐标
AD 1
(2)如图,C(m,0)是x轴正半轴上一点,AC与y轴交于点D,当CD2时,
①△ABD与△BCD面积之比为
②求△ABC的面积;
③求出点D的坐标:
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(③)在(2)的条件下,P为'轴上一动点,设P的纵坐标为,当'取何范围时,
S△ACr≤2S△MBc
请直接写
出t的取值范围.
A(a,0)B(b,3)C(4,0)
10.(25-26七年级下·河南漯河·期末)在平面直角坐标系中,已知点
且满足
Va+b+(a-b+6)2=0
,线段AB交y轴于点F,点D是y轴正半轴上的一点.
D
>M
图1
图2
图3
(1)求出点A,B的坐标;
(2)如图2,若DB∥AC,∠BAC=a,且AM,DM分别平分∠CAB,∠ODB,求∠AMD的度数;(用含
的式子表示)
0.
3
(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ABP的面积与
三角形ABC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.
11.(25-26八年级上浙江嘉兴阶段检测)如图,在直角坐标系xOy中,点A0,6),点B为x轴正半轴上
一个动点,以AB为边作△ABC,使BC=AB,∠ABC=90°,且点C在第一象限内.
图1
图2
图3
(①)如图1,若B2,0),求点C的坐标
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(②)如图2,过点B向x轴上方作BD⊥OB,且BD=BO,在点B的运动过程中,探究点C,D之间的距离是
否为定值,若为定值,求出该定值,若不是,请说明理由
(3)如图3,过点B向x轴下方作BD⊥OB,且BD=BO,连结CD交x轴于点E,当△ABD的面积是△BEC
的面积的3倍时,求OE的长
12.(25-26六年级下·黑龙江哈尔滨阶段检测)已知,如图,在平面直角坐标系中,直线AB与坐标轴交
点A-40,B0,a两点,点C2,3,Pb在直线
上
Q
P
A
图1
图2
图3
(1)阅读并填空
①过点C作CV⊥x轴于点N,可以由A、C的坐标,直接得出△AOC的面积为:
②过C作C01y轴于点Q,AAOB的面积-2OB:01=2a,AB0OC的面积=-;(用含a的式子表示)
③△AOC的面积=△AOB的面积+△BOC的面积,得到关于a的一元一次方程,解方程可得点B的坐标为_.
(2)如图,请仿照(1)中的方法,求出点P的纵坐标,
点M(3,m),且MCM的面积等于24,求出m的值.
(3)若
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