内容正文:
简一数理 初中专题讲义
第09讲 轴对称与坐标变化
(新教材北师大版)
知识点一、用坐标表示平移 2
知识点二、坐标与图形性质 2
知识点三、关于x轴、y轴对称的点的坐标 2
知识点四、坐标与图形变化---对称 2
知识点五、关于原点对称的点的坐标 3
【题型1 坐标系中的对称】 3
【题型2 坐标与图形变化---轴对称】 7
【题型3 坐标系中的动点问题(不含函数)】 9
【题型4 利用对称坐标求参数的值】 13
【题型5 网格中的轴对称作图与坐标求解】 15
【题型6 特殊直线的对称点坐标问题】 18
【题型7 轴对称中的最短路径问题(坐标几何)】 22
【题型8 轴对称坐标综合探究问题】 25
【探究式学习】 31
【课后检测】 34
【复盘笔记】 47
知识点一、用坐标表示平移
1.点的平移:
在平面直角坐标系中,将点(x,y)向右或向左平移a个单位长度,可以得到对应点(x+a,y)或(x-a,y);将点(x,y)向上或向下平移b个单位长度,可以得到对应点(x,y+b)或(x,y-b).
要点诠释:
(1)在坐标系内,左右平移的点的坐标规律:右加左减;
(2)在坐标系内,上下平移的点的坐标规律:上加下减;
(3)在坐标系内,平移的点的坐标规律:沿x轴平移纵坐标不变,沿y轴平移横坐标不变.
2.图形的平移:
在平面直角坐标系内,如果把一个图形各个点的横坐标都加上(或减去)一个正数a,相应的新图形就是把原图形向右(或向左)平移a个单位长度;如果把它各个点的纵坐标都加上(或减去)一个正数a,相应的新图形就是把原图形向上(或向下)平移a个单位长度.
要点:
(1)平移是图形的整体位置的移动,图形上各点都发生相同性质的变化,因此图形的平移问题可以转化为点的平移问题来解决.
(2)平移只改变图形的位置,图形的大小和形状不发生变化.
知识点二、坐标与图形性质
1、点到坐标轴的距离与这个点的坐标是有区别的,表现在两个方面:①到x轴的距离与纵坐标有关,到y轴的距离与横坐标有关;②距离都是非负数,而坐标可以是负数,在由距离求坐标时,需要加上恰当的符号.
2、有图形中一些点的坐标求面积时,过已知点向坐标轴作垂线,然后求出相关的线段长,是解决这类问题的基本方法和规律.
3、若坐标系内的四边形是非规则四边形,通常用平行于坐标轴的辅助线用“割、补”法去解决问题.
知识点三、关于x轴、y轴对称的点的坐标
(1)关于x轴的对称点的坐标特点:
横坐标不变,纵坐标互为相反数.
即点P(x,y)关于x轴的对称点P′的坐标是(x,﹣y).
(2)关于y轴的对称点的坐标特点:
横坐标互为相反数,纵坐标不变.
即点P(x,y)关于y轴的对称点P′的坐标是(﹣x,y).
知识点四、坐标与图形变化---对称
(1)关于x轴对称
横坐标相等,纵坐标互为相反数.
(2)关于y轴对称
纵坐标相等,横坐标互为相反数.
(3)关于直线对称
①关于直线x=m对称,P(a,b)⇒P(2m﹣a,b)
②关于直线y=n对称,P(a,b)⇒P(a,2n﹣b)
知识点五、关于原点对称的点的坐标
关于原点对称的点的坐标特点
(1)两个点关于原点对称时,它们的坐标符号相反,即点P(x,y)关于原点O的对称点是P′(﹣x,﹣y).
(2)关于原点对称的点或图形属于中心对称,它是中心对称在平面直角坐标系中的应用,它具有中心对称的所有性质.但它主要是用坐标变化确定图形.
注意:运用时要熟练掌握,可以不用图画和结合坐标系,只根据符号变化直接写出对应点的坐标.
【题型1 坐标系中的对称】
题型核心:熟记平面直角坐标系中点的对称规律,熟练求解点关于x轴、y轴、原点、直线的对称点坐标;掌握坐标符号变化特征,解决单点对称、参数取值等基础问题。
【例1】(25-26八年级上·山东聊城·期末)如图,在平面直角坐标系中有,两点,为轴上一动点.连接,则的最小值为( )
A. B.4 C. D.
【答案】D
【分析】此题考查了轴对称的性质,关于x轴对称的点的坐标特点,勾股定理等知识,解题的关键是掌握以上知识点.
如图所示,作点A关于x轴的对称点,连接交x轴于点P,得到,当点,P,B三点共线时,有最小值,即的长度,然后得到由对称得,然后利用勾股定理求解即可.
【详解】解:如图所示,作点A关于x轴的对称点,连接交x轴于点P,
∴
∴
∴当点,P,B三点共线时,有最小值,即的长度
∵,
∴由对称得,,
∵
∴
∴的最小值为.
故选:D.
【变式1-1】“小马虎”在做作业时,将点A横纵坐标的顺序颠倒了,误写为,“小糊涂”也不细心,将点B的坐标写成其关于y轴对称的点的坐标,误写为,则A,B两点原来的位置关系是( )
A.关于x轴对称 B.关于原点对称 C.关于y轴对称 D.重合
【答案】D
【分析】本题主要考查了点的坐标以及轴对称的性质,根据题意,通过逆向推理分别求出点A和点B的原始坐标,然后比较它们的坐标即可确定两点的位置关系.
根据题意确定出A、B两点坐标,进而可得答案.
【详解】解:由题意,得点A坐标应为,点B的坐标应为,
所以A,B两点原来的位置关系是重合.
故选:D.
【变式1-2】如图,在平面直角坐标系中,将等腰直角三角形沿直角边翻折,点B落在点C处,若点A坐标为,则点C坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质,折叠的性质,坐标与图形,过作轴于,过作交于,交轴于,先由翻折得到是等腰直角三角形,再证明,得到,,即可求出点C坐标.
【详解】解:如图,过作轴于,过作交于,交轴于,
∴,
∴,,
∵点A坐标为,
∴,,
∵将等腰直角三角形沿直角边翻折,点B落在点C处,
∴是等腰直角三角形,
∴,,
∴,
∴,
∴,,
∴,,
∴点C坐标为,
故选:A.
【变式1-3】如图,在平面直角坐标系中,将等腰沿直角边翻折,点B落在点C处,若点A坐标为,则点C坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】此题重点考查翻折变换的性质、坐标与图形变化-对称、全等三角形的判定与性质等知识,正确地作出辅助线是解题的关键.
作轴于点F,作交FA的延长线于点E,由,得,由翻折得,则可证明,得,则,求得,即可解答.
【详解】解:作轴于点F,作交FA的延长线于点E,如图
,
∵,
∴.
∵将等腰直角三角形沿直角边翻折,点B落在点C处,
∴,,
∴.
在和中:
∴,
∴.
∵,
∴.
又∵点C的横坐标为7,纵坐标为,
∴.
故选C.
【题型2 坐标与图形变化---轴对称】
题型核心:根据图形顶点坐标,作出图形关于坐标轴的轴对称图形;通过坐标变化判断图形轴对称变换方式,求解对称后图形顶点坐标、图形形状与位置。
【例2】在同一平面直角坐标系中,若点与点关于轴对称,则( )
A. B.1 C.7 D.
【答案】A
【分析】本题考查关于轴对称的点的坐标特征及平方差公式的应用,本题先利用关于y轴对称的点的坐标特征求出和的值,再运用平方差公式计算的值.
【详解】∵点与点关于轴对称,
∴根据关于轴对称的点的坐标性质:纵坐标相等,横坐标互为相反数,
∴,,
∴.
故选:A.
【变式2-1】(25-26八年级上·四川达州·期末)已知和关于轴对称,则的值为( )
A. B.1 C. D.2
【答案】B
【分析】本题主要考查了点的坐标特征,求算术平方根,熟练掌握关于轴对称的点的特征是解题的关键.
关于轴对称的点,横坐标相同,纵坐标互为相反数,据此求出a和b的值,再进行计算即可求解.
【详解】解:∵点和关于轴对称,
∴,,
解得,,
∴.
故选:B.
【变式2-2】若点在第二象限,且点到轴的距离为,到轴的距离为,则点关于轴对称的点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了点的坐标,轴对称的性质,根据点在第二象限的特征和到坐标轴的距离,确定的坐标,再求关于轴对称的点的坐标.
【详解】解:点在第二象限,
的横坐标为负,纵坐标为正.
点到轴的距离为,
,又,
.
点到轴的距离为,
,又,
.
点的坐标为 .
点是点关于轴的对称点,
点的横坐标为,纵坐标为.
点的坐标为.
故选:A.
【变式2-3】如图,在平面直角坐标系中,,,点是轴负半轴上的一点,平分,则点关于轴的对称点是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查角平分线的定义,全等三角形的判定和性质,平面直角坐标系中点的对称,作辅助线构造全等三角形是解题的关键.过点B作于上于点D,
则,证明,由全等三角形的性质进一步写出点B坐标,最后求出关于轴的对称点的坐标.
【详解】解:过点B作于上的点D,
∴,
∵平分,
∴,
又,
∴,
∴,
∴B点的纵坐标为3,即,
∴,
∴,
∴点关于轴的对称点是,
故选D.
【题型3 坐标系中的动点问题(不含函数)】
题型核心:结合点在坐标轴、线段、网格内的运动,根据运动路程、速度求动点坐标;结合轴对称性质,求解动点对称点坐标、动点运动后的几何等量关系。
【例3】如图,在平面直角坐标系中,一动点从原点O出发,按箭头的方向依次移动,每次移动1个单位长度,得到点,,,……那么点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】一动点从原点O出发,按向下向右向上向上向右向下的方向依次不断移动,每六次重复相同的运动轨迹,周期为,再结合,得出(为正整数,即为第几个周期),由此规律计算即可得出结果.
【详解】解:一动点从原点O出发,按向下向右向上向上向右向下的方向依次不断移动,每六次重复相同的运动轨迹,周期为,
,,
结合图象可得,,,,…,
∴(为正整数,即为第几个周期),
令,解得,
∴,
∴点的坐标是,
∴点的坐标是.
【变式3-1】(2026·安徽合肥·一模)如图,平面直角坐标系中,点,,,连接,并将线段绕点顺时针旋转,点旋转到点,连接.则周长的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】过点作轴于点,过点作轴于点,证明,得出,根据,,得出,说明点在直线上,根据为定值,得出当最小时,的周长最小,作点关于直线的对称点,连接交直线于点,连接,根据两点之间线段最短,当在点处时, 最小,且最小值为的长度,根据勾股定理求出结果即可.
【详解】解:过点作轴于点,过点作轴于点,如图所示:
则,
根据旋转可知, ,
∴,
,
,
,
∵,,
∴,
,
∴点在直线上,
为定值,
∴当最小时,的周长最小,
如图,作点关于直线的对称点,连接交直线于点,连接,
根据轴对称可知:,
∴,
∵两点之间线段最短,
∴当在点处时,最小,且最小值为的长度,
∴最小值为:,
的周长最小值为.
【变式3-2】在如图所示的平面直角坐标系中,一只蚂蚁从A点出发,沿着循环爬行,其中A点坐标为的坐标为的坐标为,D的坐标为,当蚂蚁爬了2023个单位时,它所处位置的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题意知:,,,,可求出蚂蚁爬行一周的路程为12个单位,然后求出2023个单位能爬168圈还剩7个单位,结合图形即可确定位置为.
【详解】解:由题意知:,,,,
蚂蚁爬行一周的路程为:,
,
即蚂蚁爬行2023个单位时,所处的位置是与y轴的交点,
其坐标为.
【变式3-3】如图,长方形中,为平面直角坐标系的原点,A点的坐标为点的坐标为,点B在第三象限内,点从原点出发,以每秒2个单位长度的速度沿着的路线移动,当点移动8秒时,则点坐标为(即:沿着长方形移动一周)( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据A点、C点的坐标计算长方形的各条边长,结合点P移动的时间和速度计算点P移动的路程,进而判断点P移动后的位置,从而得到点P的坐标.
【详解】解:长方形中,为平面直角坐标系的原点,A点的坐标为点的坐标为,
,
点以每秒2个单位长度的速度沿着的路线移动8秒,
点移动的路程为:,
,
点恰好移动到点C处,
点的坐标为,
故选: A.
【题型4 利用对称坐标求参数的值】
题型核心:已知两点对称、图形轴对称,利用对称点的坐标特征建立方程,求解字母参数的值、点的坐标,是本节高频基础必考题型。
【例4】点关于轴对称的点的坐标为,则的值为( )
A. B.2 C.4 D.
【答案】D
【分析】本题考查关于y轴对称的点的坐标特征;利用该特征列方程求出m、n的值,再代入计算即可.
【详解】解:∵关于y轴对称的点,纵坐标相等,横坐标互为相反数,
又∵点关于y轴对称的点的坐标为,
∴,,解得,,
∴.
故选:D.
【变式4-1】(25-26八年级上·河北衡水·期末)在平面直角坐标系中,①点与关于轴对称;②点 与关于轴对称;③与点关于轴对称的点在第二象限;④点关于轴对称,则的值为.其中描述正确的是( )
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
【答案】C
【分析】本题考查了轴对称与坐标变化.根据关于x轴对称的点横坐标相同,纵坐标互为相反数;关于y轴对称的点横坐标互为相反数,纵坐标相同,逐项分析判定,即可求解.
【详解】解: 关于轴对称的点横坐标相同,纵坐标互为相反数;关于轴对称的点横坐标互为相反数,纵坐标相同.
① 与:横坐标,故不关于轴对称,错误.
② 与:横坐标互为相反数,纵坐标相同,故关于轴对称,正确.
③ 点关于轴对称的点为,在第一象限,不在第二象限,错误.
④ 与关于轴对称,则横坐标相同,;纵坐标互为相反数,, ,正确.
正确的是②④.
故选:C.
【变式4-2】剪纸艺术是中国民间艺术之一,很多剪纸作品体现了数学中的对称美.如图,蝴蝶剪纸是一幅轴对称图形,将其放在平面直角坐标系中,如果图中点E的坐标为,其关于y轴对称的点F的坐标为,则的值为( )
A. B. C.1 D.0
【答案】C
【分析】本题考查了加减消元法,已知字母的值,求代数式的值,坐标与图形变化——轴对称,解题关键是掌握上述知识点并能运用来求解.
先根据两点关于y轴对称,列出关于m,n的方程组求解,再代入求值.
【详解】解:∵点E的坐标为,其关于y轴对称的点F的坐标为,
∴,
解得:,
∴.
故选:C.
【变式4-3】在平面直角坐标系中,点与点关于轴对称,则的立方根为( )
A. B. C.1 D.2
【答案】C
【分析】此题主要考查了关于x轴对称点的性质,立方根,根据关于x轴对称的点的坐标特征,横坐标相等,纵坐标互为相反数,列方程求解a和b,再计算的值,最后求立方根.
【详解】解:∵点与点关于轴对称,
∴,,
解得,,
∴,
∴,即的立方根为1.
故选:C.
【题型5 网格中的轴对称作图与坐标求解】
题型核心:在正方形网格中,对三角形、四边形等几何图形作轴对称变换,书写变换后所有顶点坐标,判断图形变换前后的边长、面积、形状变化。
【例5】如图,在平面直角坐标系中,,,则点关于直线对称点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】此题考查了坐标与图形变化-对称,解此类问题的关键是要掌握轴对称的性质.
根据轴对称的两点到对称轴的距离相等,即可得出答案.
【详解】解:根据题意得出点和点是关于直线对称的对应点,它们到直线的距离相等是2个单位长度,
所以点的坐标是.
故选:A.
【变式5-1】如图,平面直角坐标系中长方形的四个顶点坐标分别为,,,,点P从点A出发,沿长方形的边顺时针运动,速度为每秒2个长度单位,点Q从点A出发,沿长方形的边逆时针运动,速度为每秒3个长度单位,记P,Q在长方形边上第1次相遇时的点为,第二次相遇时的点为,第三次相遇时的点为,……,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据长方形顶点坐标求出各边长及周长,利用相遇问题公式求出第2022次相遇时点P运动的总路程,通过总路程除以周长的余数确定点P在长方形上的具体位置,进而得出点的坐标.
【详解】解:,,,,
、,
长方形的周长为:,
设点P、Q第2022次相遇时运动时间为秒,
、是相向运动,每次相遇路程和为周长,
,
解得:,
此时点P的运动路程为,
,
点P运动了808圈后,又沿顺时针方向走了8个单位长度,
顺时针方向路径为,且、、,
,
点P到达点B后,还需沿方向走个单位长度,
,
点的横坐标为,纵坐标为,
点的坐标为.
【变式5-2】如图,已知,,,,点为直线上一动点,连接,则线段的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据垂线段最短的性质,计算出面积即可计算出的最小值.
【详解】解:点为直线上一动点,根据垂线段最短的性质,当时,线段的值最小.
已知,,,,
过点作轴于点,交于点,过点作轴于点,过点作轴于点,如图,
∴点坐标为,点坐标为,点坐标为 ,
∴,,,
,,,
观察图形可知,
,
,
,
∴,
∵,
∴,
∴.
【变式5-3】如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为,点B的坐标为,点D与点C关于x轴对称.则点D的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据已知点的坐标确定原点的位置,进而确定点的坐标,再根据关于x轴对称的点的横坐标相同,纵坐标互为相反数,求出点D的坐标即可.
【详解】解:由题意,建立直角坐标系如图:
由图可知:,
∵点D与点C关于x轴对称,
∴点D的坐标是.
【题型6 特殊直线的对称点坐标问题】
题型核心:拓展坐标轴对称,掌握点关于直线x=a、y=b、一三象限角平分线、二四象限角平分线的对称坐标规律,突破常考易错拓展题型。
【例6】如图,在平面直角坐标系中,矩形的边在轴上,在轴上,,将沿对角线翻折,点落到点,线段与轴交于点,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】如图,过点作于点,根据折叠可以证明,然后利用全等三角形的性质得到,,设,则,,利用勾股定理即可求出的长度.
【详解】解:如图,过点作于点,
点的坐标为,
,,
根据折叠可知:,
,,
,
,
设,则,,
在中,由勾股定理得,
,
,
的长为,
故选:A.
【点睛】本题考查了翻折变换(折叠问题),矩形的性质,坐标与图形变化—对称,勾股定理,全等三角形的判定与性质,熟练掌握以上知识点是解答本题的关键.
【变式6-1】如图,在平面直角坐标系中,依次作点关于直线的对称点,关于轴的对称点,关于轴的对称点,关于直线的对称点,关于轴的对称点,关于轴的对称点…按照上述变换规律继续作下去,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了坐标与图形变化对称、点的坐标变化规律及关于坐标轴对称的点的坐标,根据题意,依次求出点,,,,的坐标,发现规律即可解决问题.能根据题意得出从点开始,变换后的点的坐标按,,,,,循环是解题的关键.
【详解】解:如图,
因为点的坐标为,
所以点关于直线对称的点的坐标为,
依次类推,点的坐标为,
点的坐标为,
点的坐标为,
点的坐标为,
点的坐标为,
点的坐标为,
,
由此可见,从点开始,变换后的点的坐标按,,,,,循环,即6个一循环,
因为,
所以点的坐标为.
故选:D.
【变式6-2】如图,小敏将等腰直角三角板放置于直角坐标系中,直角顶点C与x轴上表示的点重合,点B坐标为,则点A关于y轴的对称点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查全等三角形的判定及性质,图形与坐标,关于轴对称点的性质,过点,点分别作,垂直于轴,先证明,得点的坐标,在根据关于轴对称点的坐标特点为纵坐标不变,横坐标互为相反数解答即可.
【详解】解:过点,点分别作,垂直于轴,
∵点C与x轴上表示的点重合,点B坐标为,
∴,,,即:,
由题意可知,,
∴,
则,
∴,
∴,
∴,,则,
∴点的坐标为,
∴点A关于y轴的对称点的坐标为,
故选:B.
【变式6-3】在平面直角坐标系中,点和 ( )
A.关于直线对称 B.关于直线对称
C.关于x轴对称 D.关于y轴对称
【答案】C
【分析】本题考查关于坐标轴对称的点的坐标特征,解题的关键是掌握坐标轴对称的点的坐标特征.
根据关于轴对称的点横坐标相同,纵坐标互为相反数,进行求解即可.
【详解】解:点和的横坐标均为2,纵坐标分别为1和,互为相反数,
根据关于轴对称的点的坐标特征(横坐标相等,纵坐标互为相反数),可知两点关于轴对称.
故选:C.
【题型7 轴对称中的最短路径问题(坐标几何)】
题型核心:结合坐标系轴对称性质,利用“将军饮马”模型,求解坐标轴上动点到定点距离和最小值、对应点坐标,是本节重难点几何题型。
【例7】如图,在直角坐标系中,点,点,在x轴上找一点P,使最小.则点P的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了轴对称-最短路径问题,先做A关于x轴的对称点,再链接,由图象求交点坐标即可.
【详解】解:点A关于x轴的对称点为,
连接,交x轴于点P,
由图象得:点P的坐标为,
故选:B.
【变式7-1】如图,的边与轴正半轴重合,其中,点是上的定点,点是上的动点.点是的中点,要使最小,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】作点关于的对称点,连接、、、,交于点,此时,最小;结合题意,可证明为等边三角形,根据等边三角形的性可得,再根据锐角三角函数,计算即可获得答案.
【详解】解:如下图,作点关于的对称点,连接、、、,交于点,
此时,最小,
∵垂直平分,
∴,,
∴为等边三角形,
∵点是的中点,
∴,
∵点,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴.
故选:C.
【点睛】本题主要考查了轴对称—最短路径、等边三角形的判定与性质、锐角三角函数,理解并运用轴对称的性质解决最短路径问题是解题关键.
【变式7-2】平面直角坐标系中,点,,,若AC∥x轴,则线段BC的长度最小时点C的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】首先确定点C位于平行与x的直线上,再根据垂线段最短可知点C的位置,进而得出答案.
【详解】因为轴,
所以点C(x,2).
点B到直线AC的所有连线中垂线段最短,即当轴时,线段BC最短,
则点C的坐标是(3,2).
故选:C.
【点睛】本题主要考查了平面直角坐标系内点的坐标,根据垂线段最短确定点C的位置是解题的关键.
【变式7-3】如图,若点,点,在x轴上找一点P,使最小,则点P坐标为( )
A.(-5,0) B.(-1,0) C.(0,0) D.(1,0)
【答案】C
【分析】要使|PA−PB|最小让PA=PB即可,根据两点间的距离公式,列出方程,即可求解.
【详解】解:根据题意要使|PA−PB|最小,则PA=PB即可,
设P(x,0),
∴,解得:x=0,
∴P(0,0)
故选:C.
【点睛】本题主要考查坐标与图形的性质,根据题意确定PA=PB时P点符合题意是解题的关键.
【题型8 轴对称坐标综合探究问题】
题型核心:综合多点对称、图形多次轴对称变换、坐标规律探究,判断图形位置、探索循环变换规律、求解复杂参数与几何关系,属于压轴类题型。
【例8】在边长为1个单位长度的正方形网格中建立如图所示的平面直角坐标系,的顶点都在格点上(小正方形的顶点称为格点),请解答下列问题:
(1)画出关于轴对称的,并写出点的坐标,即(_____,_____).
(2)求出的面积.
(3)在轴上存在一点使得最小,在图中画出点的位置(保留画图痕迹,不写画法).
【答案】(1),
则点
(2)
(3)
【分析】(1)确定三角形顶点的坐标关于轴的对称点即可求解;
(2)利用割补法求解面积即可;
(3)作点关于轴的对称点,连接与轴交于点即为所求.
【详解】(1)解:由题可知点的坐标为,则关于轴对称点;
(2)解:的面积为:;
(3)解:作点关于轴的对称点,连接与轴交于点,
根据轴对称可知:,
∴,
∵两点之间线段最短,
∴最小,则最小.
【变式8-1】某儿童乐园的部分游乐设施位置如图所示.(每个小方格边长代表200m).
(1)如果星际迷航用数对表示,那么摩天轮可以用数对(___________,___________)表示,数对表示的是___________.
(2)过山车在迷宫以东,再往北处.请在图上标出过山车的位置.
(3)观光火车向东直行,在处向南直行,到达处,共花了22分钟(其中游客上、下车等待时间约为6分钟).观光火车的平均速度是___________米/分.
【答案】(1)6,4;海盗船
(2)
(3)
【分析】本题考查了数对表示位置;
(1)根据示意图,结合题意,即可求解;
(2)迷宫的位置在,过山车在迷宫以东,再往北处.即过山车的位置在.
(3)观光火车在向东直行,到处,走了6格,再向南直行,到达处,又走了两格,共用时分钟,根据速度等于路程除以时间即可求解.
【详解】(1)解:星际迷航用数对表示,那么摩天轮可以用数对表示,数对表示的是海盗船.
(2)解:迷宫的位置在,过山车在迷宫以东,再往北处.即过山车的位置在.
(3)解:(米/分)
【变式8-2】如图1,在平面直角坐标系中,点的坐标为,点的坐标为,动点从坐标原点出发以每秒1个单位长度的速度沿轴向右运动,连接,设点运动的时间为秒,的面积为.
(1)①当时,______________;
②当时,______________.
(2)①当点在点左侧时,______________;(用含的式子表示)
②当点在点右侧时,______________.(用含的式子表示)
(3)当时,求出此时的值.
(4)如图点的坐标为,连接,当四边形的面积等于面积的倍时,请直接写出此时的值.
【答案】(1)①;
②
(2)①;
②
(3)的值为或
(4)的值为或
【分析】(1)①根据题意可得,,,即可求得,结合三角形面积公式求解即可.
②根据题意可得,,,即可求得,结合三角形面积公式求解即可.
(2)①由题意可得,,当点在点左侧时,即可求得.
②由题意可得,,当点在点右侧时,即可求得.
(3)根据题意可得,代入数据到中,求解即可.
(4)根据题意可得,,分别代入数据到,,中,求得,四边形的面积为,结合四边形的面积等于面积的倍,列式求解即可.
【详解】(1)解:①当时,,
∵点的坐标为,点的坐标为
∴,,
∴,
∴.
②当时,
∵点的坐标为,点的坐标为
∴,
∴,
∴.
(2)解:由题意可得,
①当点在点左侧时,;
②当点在点右侧时,.
(3)解:∵,,
∴,
∴,
当时,即,
整理可得,
解得:,.
(4)解:∵点的坐标为,点的坐标为
∴,
又∵,
∴,
∵,,
∴,
∴四边形的面积为,
当四边形的面积等于面积的倍时,即,
整理可得,
解得:,.
【变式8-3】如图,在平面直角坐标系中,长方形的两边分别在轴和轴的正半轴上,,,现有两动点,分别从,同时出发,在线段上沿方向以每秒个单位长度的速度匀速运动,运动到点停止.在线段上沿方向以每秒个单位长度的速度匀速运动,运动到点停止,设运动时间为秒.
(1)点的坐标为________,点的坐标为________,点的坐标为________;
(2)求线段与线段的长度(用含的代数式表示);
(3)当的面积与面积相等时,求的值.
【答案】(1);;
(2);
(3)
【分析】(1)结合长方形两边在坐标轴上及、长直接写出点、、的坐标即可;
(2)根据速度和时间表示出、,由线段和差关系表示出、即可;
(3)先求出、,分别用含的式子表示与的面积,根据面积相等列方程求解即可.
【详解】(1)解:∵长方形的两边分别在轴和轴的正半轴上,,,
∴点的坐标为,点的坐标为,点的坐标为;
(2)解:由题意得,,
∴,;
(3)解:∵长方形中,,
∴,,
∴,,
当的面积与面积相等时,
,
解得.
【探究式学习】
1.如图,以直角三角形的直角顶点O为原点,以,所在直线为x轴和y轴建立平面直角坐标系,点,满足.
(1)________;________.
(2)已知坐标轴上有两动点P,Q同时出发,P点从C点出发以每秒2个单位长度的速度向点O匀速移动,Q点从O点出发以每秒1个单位长度的速度向点A匀速移动,点P到达O点整个运动随之结束.的中点D的坐标是,设运动时间为t秒.
问:是否存在这样的t,使得与的面积相等?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由.
(3)在(2)的条件下,若,点G是第二象限中一点,并且y轴平分.点E是线段上一动点,连接交于点H,当点E在线段上运动的过程中,探究,,之间的数量关系,并证明你的结论.
【答案】(1)6;8;24;
(2)存在时,使得与的面积相等;
(3),证明如下:
∵x轴轴,
∴,,
又∵,
∴,
∵y轴平分,
∴
∴
∴,
如图,过点H作交x轴于F,
∴,
∴,,
∴即.
【分析】(1)利用非负性即可求出a,b;
(2)先表示出,,利用面积相等,建立方程求解即可得出结论;
(3)先判断出,进而判断出,即可判断出,,进而可得出结论.
【详解】(1)解:∵,
∴,,
∴,;
(2)解:由题意可知,;
∴,,
由时,
∴存在时,使得与的面积相等.
(3)略
2.(25-26七年级下·江苏南通·期中)如图,在平面直角坐标系中,三角形的三个顶点的坐标分别为,,.点P为直线上一点(不与点A,B重合),连接.
(1)三角形的面积为______;
(2)若轴,探究和是否相等,说明理由;
(3)若,求点的横坐标.
【答案】(1)
(2),理由见解析;
(3)点的横坐标为或.
【分析】(1)由已知可得,轴,点到的距离为,代入三角形的面积公式计算即可;
(2)由,可得,即可求解;
(3)由已知可得,点不可能在线段的延长线上,按照点在线段上、点在线段的延长线上,进行分类讨论,分别计算点的横坐标.
【详解】(1)解:∵,,
∴,轴,
∵,
∴点到的距离为,
∴三角形的面积为.
(2).
理由如下:
∵轴
∴,,
∵,
∴,
解得,
∵,
∴.
(3)解:∵,
∴,
∴点不可能在线段的延长线上,
∴当在线段上时,如图,
∵,
∴,
解得,
∴,
解得,
当在线段的延长线上时,如图,
∵
∴;
解得,
∴,
解得,
∴点的横坐标为或.
【课后检测】
1.(23-24七年级下·宁夏吴忠·期末)平面直角坐标系中,点,,,若轴,则线段的最小值及此时点的坐标分别为( )
A., B., C., D.,
【答案】C
【分析】根据轴可得点纵坐标,再利用“直线外一点与直线上各点的连线中,垂线段最短”的性质,可判断使最短的点位置,进而计算最小值和点坐标.
【详解】解:∵轴,,,
∴,即点在直线上运动,
当直线时,长度最小,
此时点横坐标与点横坐标相同,
∵,
故此时点坐标为,的最小值为.
2.(25-26八年级上·山东滨州·阶段检测)剪纸艺术是中国民间艺术之一,很多剪纸作品体现了数学中的对称美.如图,蝴蝶剪纸是一幅轴对称图形,将其放在平面直角坐标系中,如果图中点E的坐标为,其关于y轴对称的点F的坐标为,则的值为( )
A. B. C.1 D.0
【答案】C
【分析】本题考查坐标与图形变化-对称,二元一次方程组等知识,解题的关键是掌握轴对称变换的性质,属于中考常考题型,利用轴对称的性质构建方程组,求出m,n,可得结论.
【详解】解:∵,关于y轴对称,
∴,
解得:,
∴,
故选:C.
3.(2025八年级上·海南三亚·专题练习)如图,在平面直角坐标系中,对进行循环往复的轴对称变换,若原来点坐标,则经过第次变换后点的对应点的坐标为( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查轴对称变换的坐标规律以及循环变换的周期规律.掌握轴对称的坐标规律:关于轴对称,横坐标取相反数、纵坐标不变;关于轴对称,纵坐标取相反数、横坐标不变;找出变换周期并计算周期余数,是解题的关键.
观察图形可知每次为一个循环组,依次循环,用除以,然后根据商和余数的情况确定变换后的点所在的象限,进而得到变换后对应点的坐标.
【详解】解:∵点第一次关于轴对称后在第二象限,
点第二次关于轴对称后在第三象限,
点第三次关于轴对称后在第四象限,
点第四次关于轴对称后在第一象限,即点回到原始位置,
∴每四次为一个循环组依次循环,
∵,
∴经过第次变换后所得的点与第三次变换的位置相同,在第四象限,坐标为.
故选:.
4.(25-26八年级上·陕西西安·阶段检测)如图,在平面直角坐标系中,已知,,,点关于A的对称点为,关于B的对称点为,关于C的对称点为,关于A的对称点为,…,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查点的坐标规律及中点坐标公式,解题的关键是得到点的坐标一般规律;设,由对称点的特征可得,同理可得:,,,,,由此可发现规律为每6个点一组为一循环,然后问题可求解.
【详解】解:设,
∵,,,点关于A的对称点为,
∴,
解得:,
∴;
同理可得:,,,,,…..;
由此可得规律为每6个点一组为一循环,
∴,
∴与重合,
∴点的坐标是;
故选D.
5.(25-26七年级上·山东东营·阶段检测)已知点和关于轴对称,则的值为()
A.0 B.1 C. D.
【答案】C
【分析】此题考查了关于坐标轴对称的点的坐标特点,已知字母的值求代数式的值,正确掌握关于坐标轴对称的点的坐标特点是解题的关键.
根据关于x轴对称的点的坐标特征:横坐标相等,纵坐标互为相反数,列出方程求解a和b,再代入求值即可.
【详解】∵点和关于x轴对称,
∴横坐标相等,纵坐标互为相反数.
,且.
解得:,
∴,
故选C.
6.(25-26八年级上·四川达州·期中)点P在第三象限内,P到x轴的距离是2,到y轴的距离是6,那么点P关于y轴对称点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查点到坐标轴的距离、坐标与图形变换-轴对称,熟知点关于坐标轴对称的点的坐标特征是解答的关键.
由已知可确定P的坐标为,再由点P关于y轴对称时,横坐标互为相反数,纵坐标不变,可得对称点的坐标为.
【详解】解:∵P到x轴的距离是2,到y轴的距离是6,
∴,,
∵点P在第三象限内,
∴,,
∴P的坐标为,
∴点P关于y轴对称点的坐标是.
故选:C.
7.(25-26八年级上·河南洛阳·期中)如图,在平面直角坐标系中,依作点关于直线的对称点,关于y轴的对称点,关于x轴的对称点,关于直线的对称点,关于y轴的对称点,关于x轴的对称点……按照上述变换规律继续作下去,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了坐标与图形变化对称、点的坐标变化规律及关于坐标轴对称的点的坐标,根据题意,依次求出点,,,,的坐标,发现规律即可解决问题.能根据题意得出从点开始,变换后的点的坐标按,,,,,循环是解题的关键.
【详解】解:如图,
因为点的坐标为,
所以点关于直线对称的点的坐标为,
依次类推,点的坐标为,
点的坐标为,
点的坐标为,
点的坐标为,
点的坐标为,
点的坐标为,
,
由此可见,从点开始,变换后的点的坐标按,,,,,循环,即6个一循环,
因为,
所以点的坐标为.
故选:B.
8.(25-26八年级上·山东滨州·期中)已知点与关于轴对称,则的值为( )
A.1 B. C.2026 D.
【答案】A
【分析】考查关于x轴对称的点的坐标性质、有理数的乘方运算.解题关键是掌握“关于x轴对称的点,横坐标相等、纵坐标互为相反数”的规律;易错点是混淆x轴y轴对称的坐标变化规律,或误算的幂次(偶数次幂为1,奇数次幂为).
首先根据“关于x轴对称的点,横坐标相等、纵坐标互为相反数”,列等式:(横坐标相等)、(纵坐标互为相反数);其次分别求解得、;最后计算,再根据“的偶数次幂为1”,求出.
【详解】∵点与点关于x轴对称,
∴,且.
由,得;
由,得.
∴,
∴;
故选A.
9.(25-26八年级上·重庆潼南·期中)在平面直角坐标系中,已知点和点关于轴对称,则代数式的值为( )
A. B.4 C.2 D.1
【答案】B
【分析】本题考查了轴对称的性质,代数式求值.
两点关于x轴对称,则横坐标相等,纵坐标互为相反数.据此列方程求解m和n,再代入计算即可.
【详解】解:∵点和点关于x轴对称,
∴,,
解得,,
∴.
故选:B.
10.(25-26八年级上·山西吕梁·期中)如图,在平面直角坐标系中,中顶点是坐标原点,顶点,的坐标分别为,.点是坐标平面内一点,若以点,,为顶点的三角形,与关于所在直线对称,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了轴对称的性质、坐标与图形等知识点,正确作图是解题的关键.
由点,的坐标可得直线为,再根据题意画出图形,设,然后根据轴对称的性质解答即可.
【详解】解:∵点,的坐标分别为,,
∴直线为
如图:与关于所在直线对称,
设
∴点O和点C关于直线对称,
∴,解得:,
即.
故选C.
11.(26-27九年级上·黑龙江大庆·开学考试)点关于y轴对称的点的坐标是______.
【答案】
【分析】平面直角坐标系中,关于轴对称的点,横坐标互为相反数,纵坐标相等,根据该规律求解即可.
【详解】解:∵关于轴对称的点的坐标满足横坐标互为相反数,纵坐标不变,且点的坐标为,
∴点关于轴对称的点的坐标是.
12.(26-27八年级下·全国·课后作业)若点关于轴的对称点是,则______________.
【答案】
【分析】根据关于轴对称的点的坐标规律,横坐标不变,纵坐标互为相反数,即可求出的值.
【详解】解:点与点关于轴对称,
.
13.(2026·四川自贡·模拟预测)在平面直角坐标系中,点和点关于轴对称,则____ ,____.
【答案】
【分析】利用关于轴对称的点的坐标性质,横坐标不变,纵坐标互为相反数,求出和即可.
【详解】解:∵点与点关于轴对称,
∴横坐标相等,纵坐标互为相反数,可得,,
解得,
14.(2025·江苏扬州·模拟预测)在平面直角坐标系中,点关于x轴的对称点为___.
【答案】
【分析】利用关于轴对称的点的坐标规律:横坐标不变,纵坐标互为相反数,计算即可得到结果.
【详解】解:∵关于轴对称的点的坐标特点为横坐标不变,纵坐标互为相反数,点的坐标为,
∴对称点的横坐标为,对称点的纵坐标为,即点关于轴的对称点坐标为.
15.(25-26八年级上·广东汕头·期末)已知展开式中不含和项,则点关于y轴对称的点坐标为__________.
【答案】
【分析】先展开多项式合并同类项,根据展开式不含和项,得两项系数为,求解后,根据关于轴对称的点的坐标规律计算结果.
【详解】解:
∵ 展开式中不含和项,
∴ 项系数为,即 ,解得 ,
项系数为,即 ,将代入得 ,解得 ,
∴ 原坐标为,
∵ 点关于轴对称时,纵坐标不变,横坐标变为原横坐标的相反数,
∴ 所求点的坐标为.
16.(26-27八年级下·全国·课后作业)在如图所示的平面直角坐标系中,解答下列问题:
(1)写出图中标出的各点的坐标.
(2)画出所给图形关于y轴对称的图形,并写出图中各点关于y轴的对称点的坐标.
【答案】(1)
解:,,,
(2)
解:如图,
对称点坐标为,,,.
【分析】(1)根据平面直角坐标系中点的坐标的定义,确定每个点的横坐标和纵坐标,即可写出各点坐标;
(2)利用关于y轴对称的点的坐标规律:纵坐标不变,横坐标互为相反数,求出对称点坐标,再依次连接对称点即可得到轴对称图形,用到了坐标轴对称点的坐标性质.
【详解】(1)略
(2)略
17.(25-26八年级下·全国·单元复习)已知点与点关于轴对称,求的值.
【答案】
【分析】直接利用关于轴对称点的性质得出的值.
【详解】解:∵点与点关于轴对称,
.
18.(25-26八年级下·湖南湘潭·期中)如图,在正方形网格中,建立如图所示的平面直角坐标系,的三个顶点都在格点上.请回答下面的问题:
(1)在网格图中画出关于y轴的对称图形;
(2)请直接写出点 的坐标:
(______,______)
(______,______)
(______,______)
【答案】(1)见解析
(2),1;,;,
【分析】(1)关于y轴对称的点的横坐标互为相反数,纵坐标相同,据此可得点 的坐标,再描点,连线画出对应的图形即可;
(2)根据(1)即可得到答案.
【详解】(1)解:如图所示即为所求;
(2)解:由(1)得.
19.(25-26七年级下·甘肃嘉峪关·期中)如图,在平面直角坐标系中点,的坐标分别为,,且,满足:,点的坐标为.
(1)求,的值.
(2)求三角形的面积.
(3)若,两点位置不变,点在轴的什么位置时,三角形的面积是原三角形面积的倍.
【答案】(1),
(2)
(3)或
【分析】(1)利用绝对值和算术平方根的非负性,求出、;
(2)先算出轴上的长,以为底,点纵坐标为高,用三角形面积公式求面积;
(3)设,结合面积倍数列含绝对值的方程,求出点坐标.
【详解】(1)解:,
,,
,.
(2)解:据(1)可知点,的坐标分别为,,
则,,
故.
(3)解:设,
当三角形的面积是原三角形面积的倍,
可得,
解得,即或,
故点坐标为或.
20.(25-26七年级下·黑龙江黑河·期末)如图,在平面直角坐标系中,点、且实数a,b满足,过点B作轴交y轴于点C.点P从A点出发,以每秒3个单位长度的速度向x轴负方向运动.点Q从O点出发,以每秒2个单位长度的速度向y轴正方向运动.
(1)直接写出点A的坐标_________,点B的坐标_________;
(2)动点P、Q分别在射线、上运动,连接、,当时,求点P的坐标.
【答案】(1),
(2)或
【分析】(1)根据偶次方和绝对值的非负性求出、的值,从而得到点、的坐标;
(2)表示出秒时点和点的坐标,用含的式子表示出和的面积,根据题意列出关于的方程,求出的值即可确定点的坐标.
【详解】(1)解:∵,,,
∴,,
解得,,
∴的坐标,的坐标;
(2)解:∵轴交轴于点,,
∴,,
设运动时间为秒,则,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
解得或,
∴或,
∴或,
∴点的坐标为或
【复盘笔记】
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简一数理 初中专题讲义
第09讲 轴对称与坐标变化
(新教材北师大版)
知识点一、用坐标表示平移 2
知识点二、坐标与图形性质 2
知识点三、关于x轴、y轴对称的点的坐标 2
知识点四、坐标与图形变化---对称 3
知识点五、关于原点对称的点的坐标 3
【题型1 坐标系中的对称】 3
【题型2 坐标与图形变化---轴对称】 4
【题型3 坐标系中的动点问题(不含函数)】 5
【题型4 利用对称坐标求参数的值】 6
【题型5 网格中的轴对称作图与坐标求解】 7
【题型6 特殊直线的对称点坐标问题】 8
【题型7 轴对称中的最短路径问题(坐标几何)】 10
【题型8 轴对称坐标综合探究问题】 11
【探究式学习】 14
【课后检测】 16
【复盘笔记】 21
知识点一、用坐标表示平移
1.点的平移:
在平面直角坐标系中,将点(x,y)向右或向左平移a个单位长度,可以得到对应点(x+a,y)或(x-a,y);将点(x,y)向上或向下平移b个单位长度,可以得到对应点(x,y+b)或(x,y-b).
要点诠释:
(1)在坐标系内,左右平移的点的坐标规律:右加左减;
(2)在坐标系内,上下平移的点的坐标规律:上加下减;
(3)在坐标系内,平移的点的坐标规律:沿x轴平移纵坐标不变,沿y轴平移横坐标不变.
2.图形的平移:
在平面直角坐标系内,如果把一个图形各个点的横坐标都加上(或减去)一个正数a,相应的新图形就是把原图形向右(或向左)平移a个单位长度;如果把它各个点的纵坐标都加上(或减去)一个正数a,相应的新图形就是把原图形向上(或向下)平移a个单位长度.
要点:
(1)平移是图形的整体位置的移动,图形上各点都发生相同性质的变化,因此图形的平移问题可以转化为点的平移问题来解决.
(2)平移只改变图形的位置,图形的大小和形状不发生变化.
知识点二、坐标与图形性质
1、点到坐标轴的距离与这个点的坐标是有区别的,表现在两个方面:①到x轴的距离与纵坐标有关,到y轴的距离与横坐标有关;②距离都是非负数,而坐标可以是负数,在由距离求坐标时,需要加上恰当的符号.
2、有图形中一些点的坐标求面积时,过已知点向坐标轴作垂线,然后求出相关的线段长,是解决这类问题的基本方法和规律.
3、若坐标系内的四边形是非规则四边形,通常用平行于坐标轴的辅助线用“割、补”法去解决问题.
知识点三、关于x轴、y轴对称的点的坐标
(1)关于x轴的对称点的坐标特点:
横坐标不变,纵坐标互为相反数.
即点P(x,y)关于x轴的对称点P′的坐标是(x,﹣y).
(2)关于y轴的对称点的坐标特点:
横坐标互为相反数,纵坐标不变.
即点P(x,y)关于y轴的对称点P′的坐标是(﹣x,y).
知识点四、坐标与图形变化---对称
(1)关于x轴对称
横坐标相等,纵坐标互为相反数.
(2)关于y轴对称
纵坐标相等,横坐标互为相反数.
(3)关于直线对称
①关于直线x=m对称,P(a,b)⇒P(2m﹣a,b)
②关于直线y=n对称,P(a,b)⇒P(a,2n﹣b)
知识点五、关于原点对称的点的坐标
关于原点对称的点的坐标特点
(1)两个点关于原点对称时,它们的坐标符号相反,即点P(x,y)关于原点O的对称点是P′(﹣x,﹣y).
(2)关于原点对称的点或图形属于中心对称,它是中心对称在平面直角坐标系中的应用,它具有中心对称的所有性质.但它主要是用坐标变化确定图形.
注意:运用时要熟练掌握,可以不用图画和结合坐标系,只根据符号变化直接写出对应点的坐标.
【题型1 坐标系中的对称】
题型核心:熟记平面直角坐标系中点的对称规律,熟练求解点关于x轴、y轴、原点、直线的对称点坐标;掌握坐标符号变化特征,解决单点对称、参数取值等基础问题。
【例1】(25-26八年级上·山东聊城·期末)如图,在平面直角坐标系中有,两点,为轴上一动点.连接,则的最小值为( )
A. B.4 C. D.
【变式1-1】“小马虎”在做作业时,将点A横纵坐标的顺序颠倒了,误写为,“小糊涂”也不细心,将点B的坐标写成其关于y轴对称的点的坐标,误写为,则A,B两点原来的位置关系是( )
A.关于x轴对称 B.关于原点对称 C.关于y轴对称 D.重合
【变式1-2】如图,在平面直角坐标系中,将等腰直角三角形沿直角边翻折,点B落在点C处,若点A坐标为,则点C坐标为( )
A. B. C. D.
【变式1-3】如图,在平面直角坐标系中,将等腰沿直角边翻折,点B落在点C处,若点A坐标为,则点C坐标为( )
A. B. C. D.
【题型2 坐标与图形变化---轴对称】
题型核心:根据图形顶点坐标,作出图形关于坐标轴的轴对称图形;通过坐标变化判断图形轴对称变换方式,求解对称后图形顶点坐标、图形形状与位置。
【例2】在同一平面直角坐标系中,若点与点关于轴对称,则( )
A. B.1 C.7 D.
【变式2-1】(25-26八年级上·四川达州·期末)已知和关于轴对称,则的值为( )
A. B.1 C. D.2
【变式2-2】若点在第二象限,且点到轴的距离为,到轴的距离为,则点关于轴对称的点的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式2-3】如图,在平面直角坐标系中,,,点是轴负半轴上的一点,平分,则点关于轴的对称点是( )
A. B. C. D.
【题型3 坐标系中的动点问题(不含函数)】
题型核心:结合点在坐标轴、线段、网格内的运动,根据运动路程、速度求动点坐标;结合轴对称性质,求解动点对称点坐标、动点运动后的几何等量关系。
【例3】如图,在平面直角坐标系中,一动点从原点O出发,按箭头的方向依次移动,每次移动1个单位长度,得到点,,,……那么点的坐标是( )
A. B. C. D.
【变式3-1】(2026·安徽合肥·一模)如图,平面直角坐标系中,点,,,连接,并将线段绕点顺时针旋转,点旋转到点,连接.则周长的最小值为( )
A. B. C. D.
【变式3-2】在如图所示的平面直角坐标系中,一只蚂蚁从A点出发,沿着循环爬行,其中A点坐标为的坐标为的坐标为,D的坐标为,当蚂蚁爬了2023个单位时,它所处位置的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式3-3】如图,长方形中,为平面直角坐标系的原点,A点的坐标为点的坐标为,点B在第三象限内,点从原点出发,以每秒2个单位长度的速度沿着的路线移动,当点移动8秒时,则点坐标为(即:沿着长方形移动一周)( )
A. B. C. D.
【题型4 利用对称坐标求参数的值】
题型核心:已知两点对称、图形轴对称,利用对称点的坐标特征建立方程,求解字母参数的值、点的坐标,是本节高频基础必考题型。
【例4】点关于轴对称的点的坐标为,则的值为( )
A. B.2 C.4 D.
【变式4-1】(25-26八年级上·河北衡水·期末)在平面直角坐标系中,①点与关于轴对称;②点 与关于轴对称;③与点关于轴对称的点在第二象限;④点关于轴对称,则的值为.其中描述正确的是( )
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
【变式4-2】剪纸艺术是中国民间艺术之一,很多剪纸作品体现了数学中的对称美.如图,蝴蝶剪纸是一幅轴对称图形,将其放在平面直角坐标系中,如果图中点E的坐标为,其关于y轴对称的点F的坐标为,则的值为( )
A. B. C.1 D.0
【变式4-3】在平面直角坐标系中,点与点关于轴对称,则的立方根为( )
A. B. C.1 D.2
【题型5 网格中的轴对称作图与坐标求解】
题型核心:在正方形网格中,对三角形、四边形等几何图形作轴对称变换,书写变换后所有顶点坐标,判断图形变换前后的边长、面积、形状变化。
【例5】如图,在平面直角坐标系中,,,则点关于直线对称点的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式5-1】如图,平面直角坐标系中长方形的四个顶点坐标分别为,,,,点P从点A出发,沿长方形的边顺时针运动,速度为每秒2个长度单位,点Q从点A出发,沿长方形的边逆时针运动,速度为每秒3个长度单位,记P,Q在长方形边上第1次相遇时的点为,第二次相遇时的点为,第三次相遇时的点为,……,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式5-2】如图,已知,,,,点为直线上一动点,连接,则线段的最小值为( )
A. B. C. D.
【变式5-3】如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为,点B的坐标为,点D与点C关于x轴对称.则点D的坐标是( )
A. B. C. D.
【题型6 特殊直线的对称点坐标问题】
题型核心:拓展坐标轴对称,掌握点关于直线x=a、y=b、一三象限角平分线、二四象限角平分线的对称坐标规律,突破常考易错拓展题型。
【例6】如图,在平面直角坐标系中,矩形的边在轴上,在轴上,,将沿对角线翻折,点落到点,线段与轴交于点,则的长为( )
A. B. C. D.
【变式6-1】如图,在平面直角坐标系中,依次作点关于直线的对称点,关于轴的对称点,关于轴的对称点,关于直线的对称点,关于轴的对称点,关于轴的对称点…按照上述变换规律继续作下去,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式6-2】如图,小敏将等腰直角三角板放置于直角坐标系中,直角顶点C与x轴上表示的点重合,点B坐标为,则点A关于y轴的对称点的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式6-3】在平面直角坐标系中,点和 ( )
A.关于直线对称 B.关于直线对称
C.关于x轴对称 D.关于y轴对称
【题型7 轴对称中的最短路径问题(坐标几何)】
题型核心:结合坐标系轴对称性质,利用“将军饮马”模型,求解坐标轴上动点到定点距离和最小值、对应点坐标,是本节重难点几何题型。
【例7】如图,在直角坐标系中,点,点,在x轴上找一点P,使最小.则点P的坐标是( )
A. B. C. D.
【变式7-1】如图,的边与轴正半轴重合,其中,点是上的定点,点是上的动点.点是的中点,要使最小,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式7-2】平面直角坐标系中,点,,,若AC∥x轴,则线段BC的长度最小时点C的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式7-3】如图,若点,点,在x轴上找一点P,使最小,则点P坐标为( )
A.(-5,0) B.(-1,0) C.(0,0) D.(1,0)
【题型8 轴对称坐标综合探究问题】
题型核心:综合多点对称、图形多次轴对称变换、坐标规律探究,判断图形位置、探索循环变换规律、求解复杂参数与几何关系,属于压轴类题型。
【例8】在边长为1个单位长度的正方形网格中建立如图所示的平面直角坐标系,的顶点都在格点上(小正方形的顶点称为格点),请解答下列问题:
(1)画出关于轴对称的,并写出点的坐标,即(_____,_____).
(2)求出的面积.
(3)在轴上存在一点使得最小,在图中画出点的位置(保留画图痕迹,不写画法).
【变式8-1】某儿童乐园的部分游乐设施位置如图所示.(每个小方格边长代表200m).
(1)如果星际迷航用数对表示,那么摩天轮可以用数对(___________,___________)表示,数对表示的是___________.
(2)过山车在迷宫以东,再往北处.请在图上标出过山车的位置.
(3)观光火车向东直行,在处向南直行,到达处,共花了22分钟(其中游客上、下车等待时间约为6分钟).观光火车的平均速度是___________米/分.
【变式8-2】如图1,在平面直角坐标系中,点的坐标为,点的坐标为,动点从坐标原点出发以每秒1个单位长度的速度沿轴向右运动,连接,设点运动的时间为秒,的面积为.
(1)①当时,______________;
②当时,______________.
(2)①当点在点左侧时,______________;(用含的式子表示)
②当点在点右侧时,______________.(用含的式子表示)
(3)当时,求出此时的值.
(4)如图点的坐标为,连接,当四边形的面积等于面积的倍时,请直接写出此时的值.
【变式8-3】如图,在平面直角坐标系中,长方形的两边分别在轴和轴的正半轴上,,,现有两动点,分别从,同时出发,在线段上沿方向以每秒个单位长度的速度匀速运动,运动到点停止.在线段上沿方向以每秒个单位长度的速度匀速运动,运动到点停止,设运动时间为秒.
(1)点的坐标为________,点的坐标为________,点的坐标为________;
(2)求线段与线段的长度(用含的代数式表示);
(3)当的面积与面积相等时,求的值.
【探究式学习】
1.如图,以直角三角形的直角顶点O为原点,以,所在直线为x轴和y轴建立平面直角坐标系,点,满足.
(1)________;________.
(2)已知坐标轴上有两动点P,Q同时出发,P点从C点出发以每秒2个单位长度的速度向点O匀速移动,Q点从O点出发以每秒1个单位长度的速度向点A匀速移动,点P到达O点整个运动随之结束.的中点D的坐标是,设运动时间为t秒.
问:是否存在这样的t,使得与的面积相等?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由.
(3)在(2)的条件下,若,点G是第二象限中一点,并且y轴平分.点E是线段上一动点,连接交于点H,当点E在线段上运动的过程中,探究,,之间的数量关系,并证明你的结论.
2.(25-26七年级下·江苏南通·期中)如图,在平面直角坐标系中,三角形的三个顶点的坐标分别为,,.点P为直线上一点(不与点A,B重合),连接.
(1)三角形的面积为______;
(2)若轴,探究和是否相等,说明理由;
(3)若,求点的横坐标.
【课后检测】
1.(23-24七年级下·宁夏吴忠·期末)平面直角坐标系中,点,,,若轴,则线段的最小值及此时点的坐标分别为( )
A., B., C., D.,
2.(25-26八年级上·山东滨州·阶段检测)剪纸艺术是中国民间艺术之一,很多剪纸作品体现了数学中的对称美.如图,蝴蝶剪纸是一幅轴对称图形,将其放在平面直角坐标系中,如果图中点E的坐标为,其关于y轴对称的点F的坐标为,则的值为( )
A. B. C.1 D.0
3.(2025八年级上·海南三亚·专题练习)如图,在平面直角坐标系中,对进行循环往复的轴对称变换,若原来点坐标,则经过第次变换后点的对应点的坐标为( ).
A. B. C. D.
4.(25-26八年级上·陕西西安·阶段检测)如图,在平面直角坐标系中,已知,,,点关于A的对称点为,关于B的对称点为,关于C的对称点为,关于A的对称点为,…,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
5.(25-26七年级上·山东东营·阶段检测)已知点和关于轴对称,则的值为()
A.0 B.1 C. D.
6.(25-26八年级上·四川达州·期中)点P在第三象限内,P到x轴的距离是2,到y轴的距离是6,那么点P关于y轴对称点的坐标是( )
A. B. C. D.
7.(25-26八年级上·河南洛阳·期中)如图,在平面直角坐标系中,依作点关于直线的对称点,关于y轴的对称点,关于x轴的对称点,关于直线的对称点,关于y轴的对称点,关于x轴的对称点……按照上述变换规律继续作下去,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
8.(25-26八年级上·山东滨州·期中)已知点与关于轴对称,则的值为( )
A.1 B. C.2026 D.
9.(25-26八年级上·重庆潼南·期中)在平面直角坐标系中,已知点和点关于轴对称,则代数式的值为( )
A. B.4 C.2 D.1
10.(25-26八年级上·山西吕梁·期中)如图,在平面直角坐标系中,中顶点是坐标原点,顶点,的坐标分别为,.点是坐标平面内一点,若以点,,为顶点的三角形,与关于所在直线对称,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
11.(26-27九年级上·黑龙江大庆·开学考试)点关于y轴对称的点的坐标是______.
12.(26-27八年级下·全国·课后作业)若点关于轴的对称点是,则______________.
13.(2026·四川自贡·模拟预测)在平面直角坐标系中,点和点关于轴对称,则____ ,____.
14.(2025·江苏扬州·模拟预测)在平面直角坐标系中,点关于x轴的对称点为___.
15.(25-26八年级上·广东汕头·期末)已知展开式中不含和项,则点关于y轴对称的点坐标为__________.
16.(26-27八年级下·全国·课后作业)在如图所示的平面直角坐标系中,解答下列问题:
(1)写出图中标出的各点的坐标.
(2)画出所给图形关于y轴对称的图形,并写出图中各点关于y轴的对称点的坐标.
17.(25-26八年级下·全国·单元复习)已知点与点关于轴对称,求的值.
18.(25-26八年级下·湖南湘潭·期中)如图,在正方形网格中,建立如图所示的平面直角坐标系,的三个顶点都在格点上.请回答下面的问题:
(1)在网格图中画出关于y轴的对称图形;
(2)请直接写出点 的坐标:
(______,______)
(______,______)
(______,______)
19.(25-26七年级下·甘肃嘉峪关·期中)如图,在平面直角坐标系中点,的坐标分别为,,且,满足:,点的坐标为.
(1)求,的值.
(2)求三角形的面积.
(3)若,两点位置不变,点在轴的什么位置时,三角形的面积是原三角形面积的倍.
20.(25-26七年级下·黑龙江黑河·期末)如图,在平面直角坐标系中,点、且实数a,b满足,过点B作轴交y轴于点C.点P从A点出发,以每秒3个单位长度的速度向x轴负方向运动.点Q从O点出发,以每秒2个单位长度的速度向y轴正方向运动.
(1)直接写出点A的坐标_________,点B的坐标_________;
(2)动点P、Q分别在射线、上运动,连接、,当时,求点P的坐标.
【复盘笔记】
“化繁为简,一通百通”
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