专题07 坐标系中点的坐标的四类培优综合题型(四川成都专用,压轴题专项训练)数学新教材北师大版八年级上册
2026-09-18
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摘要:
**基本信息**
以坐标系点的坐标为核心,通过“通法+题型+挑战”三阶体系,系统提炼性质应用、规律探究、最值转化、新定义理解四大方法,培养抽象能力与推理意识,构建从基础到压轴的知识逻辑链。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|解题通法|1核心通法|以点的性质为底线原则,贯穿所有题型|从坐标基本性质出发,奠定方法基础|
|题型归纳|4题型(各1典例+多变式)|性质应用(方程求解+非负性)、规律探究(图形规律分析)、最值转化(辅助线化归线段最短)、新定义理解(概念迁移)|按“性质→规律→最值→新定义”递进,形成问题解决逻辑链|
|压轴挑战|7道综合题|综合运用四大方法解决复杂情境问题|衔接中考高频考点,提升几何直观与模型意识|
内容正文:
专题07 坐标系中点的坐标的四类培优综合题型
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、坐标系中的点的性质
题型二、坐标系中的点规律性探究问题
题型三、坐标系中的最值问题
题型四、与点的坐标有关的新定义问题
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
坐标系中点的性质是初中代数运算应用基础,所有题型均围绕点的性质、规律性探究问题、最值问题展开,解题贯穿基本底线原则:利用其性质解决问题。
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、坐标系中的点的性质
典例 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.
题型模版
1.特征:坐标系中点的性质.
2.方法:解题突破点是根据已知求出未知数的值,另外要注意算术平方根、绝对值具有非负性的知识点的运用.
变式1-1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.
变式1-2如图,在平面直角坐标系中,,在轴上,在轴上,,,点的坐标是,连接,.
(1)直接写出顶点,,的坐标;
(2)当时,求的面积;
(3)是否存在点,使的面积等于的面积?若存在,直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),,;
(2)
(3)或
【分析】(1)由结合坐标轴位置直接写出坐标,再利用算出长度,得到点坐标;
(2)代入确定坐标,拆分为三个小三角形,分别计算面积再求和得到总面积;
(3)先算出面积,对点分第四象限、第三象限两种情况,拆分构造面积方程求解,得到对应点坐标.
【详解】(1)解:,在轴上,在轴上,
,
,
,在轴正半轴上,
;
(2)解:连接,
,
,
;
(3)解:存在,或,理由如下:
,
当在第四象限时,连接,
,
解得:,
,
当在第三象限时,连接,如图,
,
即,
解得:,
,
的坐标为或.
类型二、坐标系中的点规律性探究问题
典例2如图,在平面直角坐标系中,有若干个横、纵坐标分别为整数的点,其排列顺序为图中“→”所指方向,如,,,,,,根据这个规律,第个点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】观察图形可知,以最外边的矩形边长上的点为准,点的总个数等于轴上右下角的点的横坐标的平方,并且右下角的点的横坐标是奇数时最后以横坐标为该数,纵坐标为结束,当右下角的点横坐标是偶数时,以横坐标为,纵坐标为右下角横坐标的偶数减的点结束,根据此规律解答即可.
【详解】解:根据图形,以最外边的矩形边长上的点为准,点的总个数等于轴上右下角的点的横坐标的平方,
例如:右下角的点的横坐标为,共有个,,
右下角的点的横坐标为时,共有个,,
右下角的点的横坐标为时,共有个,,
右下角的点的横坐标为时,共有个,,
,
右下角的点的横坐标为时,共有个,
,是奇数,
第个点是,
故选:B.
题型模版
1.特征:坐标系中点的规律性探究问题.
2.方法:观察图形规律,根据各点横纵坐标之间的规律求解即可.
变式2-1如图所示,在直角坐标系中,已知点,,对连续作旋转变换,依次得到三角形①、②、③、④,……,若连续作旋转变换,则第2025次旋转后的三角形的直角顶点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】观察不难发现,每三次旋转为一个循环组依次循环,并且每组的最后一个三角形的直角顶点是落在轴上的,求出一个循环组旋转过的距离,即可得解.
【详解】解:∵,,
∴,
由原图到图,相当于向右平移了个单位长度,三角形的直角顶点的坐标为,
∵每三次旋转为一个循环组依次循环,
又∵,
∴在第2025次旋转后正好是第组的最后一个三角形,即如图③的三角形的位置,
∵,
∴直角顶点的坐标为.
变式2-2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,,,,
∴,
∴.
变式2-3如图,在平面直角坐标系中,点,点第1次向上移动1个单位长度至点,紧接着第2次向右移动2个单位长度至点,第3次向上移动1个单位长度,第4次向左移动3个单位长度,第5次又向上移动1个单位长度,第6次向右移动4个单位长度,,按照此规律移动下去,点第2024次移动至点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设第n次跳动至点,根据部分点坐标的变化找出变化规律“,,,(n为自然数)”,依此规律结合即可得出点的坐标.
【详解】设第次移动至点,由图观察发现:
,
为自然数)
,
即.
题型三、坐标系中的最值问题
典例3 如图,在平面直角坐标系中,直线l是一、三象限的角平分线,点P是直线l上的一个动点,,是x轴上的两个点,则的最小值为______.
【答案】
【分析】本题主要考查的是最短线路问题,勾股定理,根据图形特点作辅助线,将问题转化为两点之间线段最短是解答此题的关键.首先作出点A关于直线l的对称点,从而得到,故此,由两点之间线段最短可知即为所求.
【详解】解:取在y轴上点使,连接,
∴点的坐标为.
∴点与点A关于直线l对称.
∴.
∴.
由两点之间线段最短可知:当点、P、B在一条直线上时,有最小值,
在中,,
故答案为:.
题型模版
1.特征:坐标系中的最值问题.
2.方法:根据图形特点作辅助线,将问题转化为两点之间线段最短是解答此题的关键.
变式3-1如图,点在坐标轴上,为线段上一动点,为线段上的一动点,则的最小值为______.
【答案】
【分析】根据题意,根据点到直线距离垂线段最段可知,的最小值为时,垂线段的长度,连接,如图所示,根据图形与坐标,数形结合得到相关线段长,再由等面积法列方程求解即可得到答案.
【详解】解:根据题意,根据点到直线距离垂线段最段可知,的最小值为时,垂线段的长度,连接,如图所示:
,
,
在中,,则,
,
,
,即,解得,则的最小值为,
故答案为:.
【点睛】本题考查动点最值问题-点到直线距离垂线段最短,涉及图形与坐标、勾股定理、等面积法求线段长等知识,数形结合求出线段长是解决问题的关键.
变式3-2如图,已知点,直线与两坐标轴分别交于,两点.点,分别是,上的动点,则周长的最小值是______.
【答案】
【分析】作点C关于的对称点H,点C关于x轴对称的点F,连接,则,求出点A和点B的坐标,进而可推出,由轴对称的性质可得,则可证明得到点H的坐标,可证明当H、E、D、F四点共线时,的周长有最小值,最小值为的长,利用两点间的距离公式求出的长即可得到答案.
【详解】解:如图所示,作点C关于的对称点H,点C关于x轴对称的点F,连接,则,
在中,当时,,当时,,
∴,
∴,
∴;
由轴对称的性质可得,
∴,
∴,
∴,
∵的周长,
∴当H、E、D、F四点共线时,的周长有最小值,最小值为的长,
∵,,
∴,
∴的周长的最小值为.
变式3-3如图,在平面直角坐标系中,点在y轴正半轴上,点在x轴负半轴上,且,点M坐标为,N点为线段上一动点,P为线段上一动点,则的最小值为______.
【答案】
【分析】当,,三点共线且时,取得最小值,即为点到直线的距离,利用三角形面积公式建立等量关系求解即可.
【详解】解:如图,过点作于点,交于点 ,由垂线段最短知,此时最小,最小值为线段的长,连接,
点,点,点,
,,,
,
,且,
,
,
,解得,
的最小值为.
题型四、与点的坐标有关的新定义问题
典例4在平面直角坐标系中,三角形的顶点坐标分别是,,.
(1)点是三角形边上的动点,其纵坐标为,则的最大值是_______;
(2)将三角形向上平移()个单位长度得到三角形,点是三角形边上的动点,其纵坐标为.若满足的点恰有两个,则的取值范围是_________.
【答案】 3
【分析】本题考查平移,不等式组,掌握知识点是解题的关键.
(1)由点是三角形边上的动点,其纵坐标为,可得,即可解答.
(2)画出图形,确定顶点A平移后所在的位置,即可解答.
【详解】解:(1)∵点是三角形边上的动点,其纵坐标为.
∴,
∴,则的最大值是.
故答案为:3.
(2)如图,
∵满足的点恰有两个,
∴将三角形的顶点A平移到线段之间(不包括端点)时,满足题意,
即将三角形向上平移的单位长度大于3,小于7,
∴.
故答案为:.
题型模版
1.特征:与点的坐标有关的新定义问题.
2.方法:理解并掌握绝坐标系的新定义概念是解题的关键
变式4-1在平面直角坐标系中,已知,,,以A、B、C三点为顶点作,是边上一动点,若的最大值不超过5,则t的取值范围是______.
【答案】
【分析】由题意可得点的纵坐标为,点的纵坐标为,点的纵坐标为,,令,则或,即可得出或,再分两种情况,计算即可得出结果.
【详解】解:∵在平面直角坐标系中,已知,,,
∴点的纵坐标为,点的纵坐标为,点的纵坐标为,
令,则或,
∴或,
∵以A、B、C三点为顶点作,是边上一动点,
∴,
∵的最大值不超过5,
∴当时,,解得,
当时,,解得,
综上所述,t的取值范围是.
变式4-2如图,在平面直角坐标系中,已知点,,,连接,,为折线段上的动点(P不与点A,C重合),记,其中a为实数.
(1)当时,t的最大值为______;
(2)若t存在最大值,则a的取值范围为_________.
【答案】 2
【分析】本题考查了平面直角坐标系中点与直线间的距离,以及绝对值的几何意义,理解并掌握绝对值的几何意义是解题的关键.
(1)当时,,根据绝对值的几何意义,可知表示与直线之间的距离,当点在点时,距离最大,由此得解;
(2)先求出当点A和到直线距离相等时,此时,有最大值,然后画图分析可知,当直线在直线上方时,点距离直线距离最大,由于点P不与点A重合,此时取不到最大值,当直线在直线下方时,当P与点B重合时可以取到最大值,由此得解.
【详解】解:(1)当时,,根据绝对值的意义,可知表示与直线之间的距离,
当点与点重合时,距离最大,此时.
(2)如图,直线,
此时,折线段上,点、距离直线的距离最大,都是,
当时,,表示与直线之间的距离,
当点与点重合时,取得最大值,
如图:当直线,在直线上方,即,,
此时,折线段上,点距离直线距离最大,
若,,表示与直线之间的距离,由于P不与点A重合,
此时不存在最大值.
当直线,在直线下方,即,,
此时,折线段上,点距离直线距离最大,
若,,表示与直线之间的距离,此时存在最大值,即当在点处时取得最大值.
综上所述,,t存在最大值.
故答案为:①2;②.
变式4-3如图,在平面直角坐标系中,点,,,连接,,为折线段上的动点(不与点,重合),记,其中为实数.
(1)当时,的最大值为______;
(2)若存在最大值,则的最小值为______.
【答案】 3 2
【分析】(1)当时,表示折线段上的点到直线的距离,当点与点重合时,点到直线的距离最大,即可得的最大值;
(2)点和点到直线的距离相等,且大于点到直线的距离,由不与点,重合,可得当时,无最大值,当点与点重合时,取最大值,即可得的最小值.
【详解】(1)解:当时,,
根据绝对值的意义可知,表示折线段上的点到直线的距离,
∴当点与点重合时,点到直线的距离最大,
∴当时,的最大值为,
(2)解:∵,,,
∴点和点到直线的距离相等,且大于点到直线的距离,
∵为折线段上的动点,且不与点,重合,
∴当时,无最大值,
当时,的最大值为,此时,点与点重合,
∴若存在最大值,则的最小值为.
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
1.在平面直角坐标系中,的顶点在轴上,点的坐标为,,点的坐标为,点为斜边上的一个动点,则的最小值为________.
【答案】
【分析】本题考查轴对称最短路径问题,坐标与简单图形计算,直角三角形计算.作关于的对称点,连接交于,此时就是的最小值.通过直角三角形计算即可求出长度.
【详解】解:作关于的对称点,连接交于,连接,过作,点在上,连接交于.此时就是的最小值.
,点的坐标为,
,,,
和关于对称,
,,
,
,
,
由可得,
,
,
,
,
,
.
2.如图,三角形,三角形,三角形…,都是斜边在轴上,斜边长分别为,,,…的等腰直角三角形,且三角形的部分顶点坐标为,,则依图中所示规律,的坐标为______________.
【答案】
【分析】根据图形可知为第个等腰直角三角形的直角顶点,其横坐标的绝对值等于,符号由的奇偶性决定;纵坐标在和之间循环,由的奇偶性决定,确定对应的值即可求解.
【详解】解:观察图形可知,,,,……,分别为第,,,……,个等腰直角三角形的直角顶点,
第个等腰直角三角形的斜边长为,
该三角形斜边上的高为,即点的横坐标的绝对值为;
观察图形可知,当为奇数时,点在轴左边,横坐标为负;当为偶数时,点在轴右边,横坐标为正,
,
点是第个等腰直角三角形的直角顶点;
是奇数,
点的横坐标为;
点的纵坐标规律:第个三角形斜边为,,,中点纵坐标为,即纵坐标为;
第个三角形斜边为,,,中点纵坐标为,即纵坐标为;
第个三角形斜边为,,,中点纵坐标为,即纵坐标为;
第个三角形斜边为,,,中点纵坐标为,即纵坐标为;
……
由此可知,当为奇数时,点的纵坐标为;当为偶数时,点的纵坐标为;
是奇数,
点的纵坐标为;
综上所述,点的坐标为.
3.如图,、、,,、两点分别在线段、轴上,则的最小值为________.
【答案】12
【分析】连接,根据三角形三边不等关系可知:,当点P、N、M三点共线时,取得最小值,然后可得当时,有最小值,进而可得,则有,最后问题可求解.
【详解】解:连接,如图所示:
根据三角形三边不等关系可知:,当点P、N、M三点共线时,取得最小值,
∵、两点分别在线段、轴上,,
∴当时,有最小值,如图,
∵、、,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴的最小值为12.
4.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.
5.如图,在平面直角坐标系中,点在第一象限,轴于点,轴于点,已知点,,其中,满足.
(1)直接写出点的坐标;
(2)如图,点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿轴向上运动,同时点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿射线向上运动,当点运动到点时,两点同时停止运动.过点作轴于点.设运动时间为秒,当时,求的取值范围;
(3)连接,如图,并平移线段,使点的对应点恰好落在轴负半轴上,点的对应点为,连接交轴于点,当时,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)利用非负数的性质求出的值,得到点的坐标,进而即可求解;
(2)设运动时间为秒, 则,,,即得,,再根据题意列出不等式解答即可;
(3)易知四边形为平行四边形,所以为与的中点,设,又因为,因此的中点的坐标为,根据,分情况列出方程求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,,
∴,,
∴,,
∵轴于点,轴于点,
∴;
(2)解:∵,,
∴,,
由题意可知,四边形是矩形,
∴,,
∵个单位,个单位,
∴,,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,
解得;
(3)解:设, 连接,由平移可知四边形为平行四边形,
∴为与的中点,,
设,则,
①当点P在y轴正半轴,即时,如图,
,
,解得,
,
②当点P在y轴负半轴,即时,如图,
,
,解得,
,
综上所述,当时,点的坐标或.
【点睛】本题考查一次函数与几何综合,动点问题,平行四边形的性质,用中点坐标公式写出点P坐标是解题关键,列方程时要注意坐标中值的正负性.
6.在平面直角坐标系中,给出如下定义:点到轴、轴的距离中的较大值称为点的“长距”,当点的“长距”等于点的“长距”时,则称,两点为“等距点”.如图1,与两点的“长距”相等(均为3),故它们为一组“等距点”,请依据该定义解答下列问题:
(1)如图2,已知点的坐标为,点的坐标为,且、两点为“等距点”,求的值.
(2)若,两点为“等距点”,求的值.
(3)如图3,三角形三个顶点的坐标分别为,,,点为线段上一个动点(可以与、重合).
①则点的“长距”的最小值是_____;
②点为三角形内部一点(不含边界),且它的横、纵坐标均为整数,若,两点为“等距点”.则所有可能满足条件的点的个数是_____.
【答案】(1)6或
(2)1或2
(3)①3;②15个
【分析】(1)先计算点的长距,因为、是等距点,所以的长距等于的长距,据此列含绝对值的方程求解.
(2)分别写出和的长距表达式,因为两点是等距点,所以二者长距相等,分情况讨论的长距是还是,列方程求解后验证是否符合长距定义.
(3)①先求出线段的解析式,设的坐标,写出其长距的表达式,利用函数性质或绝对值不等式求最小值。②先确定的长距的取值范围,再根据在三角形内部、横纵坐标为整数且与等距的条件,逐个筛选符合条件的的坐标,统计个数.
【详解】(1)解:、两点为“等距点”,
,
解得或;
(2)解:,两点为“等距点”,
①当时,
解得或,
在时,,
点的“长距”为4,点的“长距”为4,符合条件;
在时,,
点的“长距”为4,点的“长距”为31,不符合条件;
②当时,
可得或,
解得或,
在时,,
点的“长距”为5,点的“长距”为5,符合条件;
在时,,
点的“长距”为3,点的“长距”为4,不符合条件;
综上,或;
(3)解:①根据图形可得当点在时,点的“长距”最小,“长距”为3;
②点的横、纵坐标均为整数,且,两点为“等距点”,
点的横、纵坐标均为整数,
当点的“长距”为6时,没有符合条件的点;
当点的“长距”为5时,符合条件的有点,共1个;
当点的“长距”为4时,符合条件的有点,,,,,共5个;
当点的“长距”为3时,符合条件的有点,,,,,,,,,共9个,
综上,所有可能满足条件的点的个数是个
7.在平面直角坐标系中,对于点,,将的值称为点与点的“折线距离”,记为,即.若点在线段上,将的最大值与最小值之差称为线段关于点的“幅差”,记为.已知点,.
(1)点与点的“折线距离”的值为______;
(2)已知点在轴上,线段关于点的“幅差”为4,则点的坐标为______;
(3)若点与点的“折线距离”为4,则“幅差”的最小值为______.
【答案】(1)2
(2)或
(3)3
【分析】(1)直接根据“折线距离”的定义解答即可;
(2)设点的坐标为,设点P的坐标为,然后分三种情况:若,若,若,求出的最大值与最小值,再根据“折线距离”的定义列出方程求解即可;
(3)设点,根据“折线距离”的定义列出方程,然后分情况讨论去掉绝对值符号,得到不同情况下的直线方程,从而画出图形,即可.
【详解】(1)解:∵点,,
∴;
(2)解:设点的坐标为,
∵点P在线段上,
∴可设点P的坐标为,
若,
当时,取得最大值,最大值为,
当时,取得最小值,最小值为,
∵线段关于点的“幅差”为4,
∴,
解得:;
若,
当时,取得最大值,最大值为,
当时,取得最小值,最小值为,
∵线段关于点的“幅差”为4,
∴,
解得:(舍去);
若,
当时,取得最大值,最大值为,
当时,取得最小值,最小值为,
∵线段关于点的“幅差”为4,
∴,解得:;
综上所述,点C的坐标为或;
(3)解:设点,∵点与点的“折线距离”为4,
∴,即,
当,时,,即,
当,时,,即,
当,时,,即,
当,时,,即,
∴所有符合题意的点E组成的图形是以为顶点的正方形.
如图,
当点P与点E重合时,取得最大值,最大值为,
当点P与点O重合时,取得最小值,最小值为,
∴“幅差”的最小值为.
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专题07 坐标系中点的坐标的四类培优综合题型
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、坐标系中的点的性质
题型二、坐标系中的点规律性探究问题
题型三、坐标系中的最值问题
题型四、与点的坐标有关的新定义问题
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
坐标系中点的性质是初中代数运算应用基础,所有题型均围绕点的性质、规律性探究问题、最值问题展开,解题贯穿基本底线原则:利用其性质解决问题。
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、坐标系中的点的性质
典例 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
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1.特征:坐标系中点的性质.
2.方法:解题突破点是根据已知求出未知数的值,另外要注意算术平方根、绝对值具有非负性的知识点的运用.
变式1-1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____________.
变式1-2如图,在平面直角坐标系中,,在轴上,在轴上,,,点的坐标是,连接,.
(1)直接写出顶点,,的坐标;
(2)当时,求的面积;
(3)是否存在点,使的面积等于的面积?若存在,直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
类型二、坐标系中的点规律性探究问题
典例2如图,在平面直角坐标系中,有若干个横、纵坐标分别为整数的点,其排列顺序为图中“→”所指方向,如,,,,,,根据这个规律,第个点的坐标为( )
A. B. C. D.
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1.特征:坐标系中点的规律性探究问题.
2.方法:观察图形规律,根据各点横纵坐标之间的规律求解即可.
变式2-1如图所示,在直角坐标系中,已知点,,对连续作旋转变换,依次得到三角形①、②、③、④,……,若连续作旋转变换,则第2025次旋转后的三角形的直角顶点的坐标为( )
A. B. C. D.
变式2-2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.
变式2-3如图,在平面直角坐标系中,点,点第1次向上移动1个单位长度至点,紧接着第2次向右移动2个单位长度至点,第3次向上移动1个单位长度,第4次向左移动3个单位长度,第5次又向上移动1个单位长度,第6次向右移动4个单位长度,,按照此规律移动下去,点第2024次移动至点的坐标是( )
A. B. C. D.
题型三、坐标系中的最值问题
典例3 如图,在平面直角坐标系中,直线l是一、三象限的角平分线,点P是直线l上的一个动点,,是x轴上的两个点,则的最小值为______.
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1.特征:坐标系中的最值问题.
2.方法:根据图形特点作辅助线,将问题转化为两点之间线段最短是解答此题的关键.
变式3-1如图,点在坐标轴上,为线段上一动点,为线段上的一动点,则的最小值为______.
变式3-2如图,已知点,直线与两坐标轴分别交于,两点.点,分别是,上的动点,则周长的最小值是______.
变式3-3如图,在平面直角坐标系中,点在y轴正半轴上,点在x轴负半轴上,且,点M坐标为,N点为线段上一动点,P为线段上一动点,则的最小值为______.
题型四、与点的坐标有关的新定义问题
典例4在平面直角坐标系中,三角形的顶点坐标分别是,,.
(1)点是三角形边上的动点,其纵坐标为,则的最大值是_______;
(2)将三角形向上平移()个单位长度得到三角形,点是三角形边上的动点,其纵坐标为.若满足的点恰有两个,则的取值范围是_________.
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1.特征:与点的坐标有关的新定义问题.
2.方法:理解并掌握绝坐标系的新定义概念是解题的关键
变式4-1在平面直角坐标系中,已知,,,以A、B、C三点为顶点作,是边上一动点,若的最大值不超过5,则t的取值范围是______.
变式4-2如图,在平面直角坐标系中,已知点,,,连接,,为折线段上的动点(P不与点A,C重合),记,其中a为实数.
(1)当时,t的最大值为______;
(2)若t存在最大值,则a的取值范围为_________.
变式4-3如图,在平面直角坐标系中,点,,,连接,,为折线段上的动点(不与点,重合),记,其中为实数.
(1)当时,的最大值为______;
(2)若存在最大值,则的最小值为______.
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
1.在平面直角坐标系中,的顶点在轴上,点的坐标为,,点的坐标为,点为斜边上的一个动点,则的最小值为________.
2.如图,三角形,三角形,三角形…,都是斜边在轴上,斜边长分别为,,,…的等腰直角三角形,且三角形的部分顶点坐标为,,则依图中所示规律,的坐标为______________.
3.如图,、、,,、两点分别在线段、轴上,则的最小值为________.
4.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______.
5.如图,在平面直角坐标系中,点在第一象限,轴于点,轴于点,已知点,,其中,满足.
(1)直接写出点的坐标;
(2)如图,点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿轴向上运动,同时点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿射线向上运动,当点运动到点时,两点同时停止运动.过点作轴于点.设运动时间为秒,当时,求的取值范围;
(3)连接,如图,并平移线段,使点的对应点恰好落在轴负半轴上,点的对应点为,连接交轴于点,当时,求点的坐标.
6.在平面直角坐标系中,给出如下定义:点到轴、轴的距离中的较大值称为点的“长距”,当点的“长距”等于点的“长距”时,则称,两点为“等距点”.如图1,与两点的“长距”相等(均为3),故它们为一组“等距点”,请依据该定义解答下列问题:
(1)如图2,已知点的坐标为,点的坐标为,且、两点为“等距点”,求的值.
(2)若,两点为“等距点”,求的值.
(3)如图3,三角形三个顶点的坐标分别为,,,点为线段上一个动点(可以与、重合).
①则点的“长距”的最小值是_____;
②点为三角形内部一点(不含边界),且它的横、纵坐标均为整数,若,两点为“等距点”.则所有可能满足条件的点的个数是_____.
7.在平面直角坐标系中,对于点,,将的值称为点与点的“折线距离”,记为,即.若点在线段上,将的最大值与最小值之差称为线段关于点的“幅差”,记为.已知点,.
(1)点与点的“折线距离”的值为______;
(2)已知点在轴上,线段关于点的“幅差”为4,则点的坐标为______;
(3)若点与点的“折线距离”为4,则“幅差”的最小值为______.
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