内容正文:
沪科版八年级数学上册 · 第11章 平面直角坐标系 单元小测
沪科版 · 八年级数学上册
第11章 平面直角坐标系 单元小测
(含知识梳理、典例精讲、答案及解析)
说明:本资料分为“知识点梳理”“典型例题精讲”“单元小测试卷”“参考答案及解析”四部分。试卷满分 100 分,考试时间 60 分钟。
第一部分 知识点梳理
一、平面直角坐标系的有关概念
知识点1 平面直角坐标系
在平面内画两条互相垂直、原点重合的数轴,就组成了平面直角坐标系。
水平的数轴叫做 x 轴(横轴),取向右为正方向;竖直的数轴叫做 y 轴(纵轴),取向上为正方向;两轴的交点 O 叫做坐标原点。
建立了平面直角坐标系的平面叫做坐标平面。
知识点2 点的坐标
对于坐标平面内任意一点 P,过点 P 分别向 x 轴、y 轴作垂线,垂足在 x 轴、y 轴上对应的数 a、b 分别叫做点 P 的横坐标、纵坐标,有序数对 (a,b) 叫做点 P 的坐标,记作 P(a,b)。
注意:横坐标写在前,纵坐标写在后,中间用逗号隔开。(2,3) 与 (3,2) 表示两个不同的点。
坐标平面内的点与有序实数对是一一对应的。
二、象限及各类特殊点的坐标特征
两条坐标轴把坐标平面分成四个部分,右上方的部分叫做第一象限,按逆时针方向依次叫做第二象限、第三象限、第四象限。坐标轴上的点不属于任何象限。
图 1 四个象限及坐标符号
点的位置
横坐标符号
纵坐标符号
举例
第一象限
+
+
(2,3)
第二象限
−
+
(−2,3)
第三象限
−
−
(−2,−3)
第四象限
+
−
(2,−3)
x 轴上
任意实数
0
(5,0)
y 轴上
0
任意实数
(0,−4)
原点
0
0
(0,0)
知识点3 特殊位置的点的坐标特征
(1)平行于 x 轴的直线上的点,纵坐标相同;平行于 y 轴的直线上的点,横坐标相同。
(2)第一、三象限角平分线上的点,横、纵坐标相等,即 a=b;第二、四象限角平分线上的点,横、纵坐标互为相反数,即 a+b=0。
(3)若点 P(a,b) 满足 ab>0,则点 P 在第一或第三象限;若 ab<0,则点 P 在第二或第四象限;若 ab=0,则点 P 在坐标轴上。
三、点到坐标轴的距离与两点间的距离
知识点4 距离公式
(1)点 P(a,b) 到 x 轴的距离等于纵坐标的绝对值 |b|;到 y 轴的距离等于横坐标的绝对值 |a|。
易错提醒:“到 x 轴的距离”看纵坐标,“到 y 轴的距离”看横坐标,不要混淆。
(2)若 A(x1,y)、B(x2,y) 在平行于 x 轴的同一条直线上,则 AB=|x1−x2|。
(3)若 A(x,y1)、B(x,y2) 在平行于 y 轴的同一条直线上,则 AB=|y1−y2|。
四、图形在坐标系中的平移
知识点5 点的平移规律
将点 P(a,b) 向右平移 m(m>0)个单位长度,得到 (a+m,b);向左平移 m 个单位长度,得到 (a−m,b)。
将点 P(a,b) 向上平移 n(n>0)个单位长度,得到 (a,b+n);向下平移 n 个单位长度,得到 (a,b−n)。
口诀:横坐标“右加左减”,纵坐标“上加下减”。
知识点6 图形的平移
(1)在平面直角坐标系中平移一个图形,只需把图形各顶点按同样的方式平移,再顺次连接对应点即可。
(2)平移前后图形的形状、大小都不改变,对应线段平行(或在同一直线上)且相等,对应点连线平行(或在同一直线上)且相等。
(3)已知一对对应点,就可以确定平移的方向和距离:若 A(x1,y1) 平移后得到 A′(x2,y2),则图形上所有点的横坐标都加上 x2−x1,纵坐标都加上 y2−y1。
五、用坐标表示地理位置与求图形面积
知识点7 建立坐标系表示位置
(1)选一个适当的参照点为原点,确定 x 轴、y 轴的正方向(通常以正东方向为 x 轴正方向,正北方向为 y 轴正方向);
(2)根据具体问题确定单位长度;
(3)在坐标平面内画出各点,写出各点的坐标和名称。
知识点8 坐标系中三角形面积的求法
(1)直接法:当三角形有一边在坐标轴上或平行于坐标轴时,以这条边为底,用点的坐标求出底和高,再用面积公式计算。
(2)割补法:当三角形的边都不平行于坐标轴时,可先作出包围三角形的长方形(各边平行于坐标轴),用长方形面积减去周围几个直角三角形的面积。
第二部分 典型例题精讲
例1 由点的位置求参数
已知点 P(m+3,m−1)。
(1)若点 P 在 x 轴上,求点 P 的坐标;
(2)若点 P 在第四象限,求 m 的取值范围。
【分析】x 轴上的点纵坐标为 0;第四象限内点的横坐标为正、纵坐标为负。
【解答】(1)因为点 P 在 x 轴上,所以 m−1=0,解得 m=1,所以 m+3=4,点 P 的坐标为 (4,0)。
(2)因为点 P 在第四象限,所以 m+3>0 且 m−1<0,解得 −3<m<1。
【点评】根据点的位置列出方程或不等式(组),是解决此类问题的基本方法。
例2 由距离确定点的坐标
点 M 在第二象限,它到 x 轴的距离是 3,到 y 轴的距离是 5,求点 M 的坐标。
【分析】到 x 轴的距离等于纵坐标的绝对值,到 y 轴的距离等于横坐标的绝对值,再结合象限确定符号。
【解答】设 M(x,y)。由题意得 |y|=3,|x|=5。因为点 M 在第二象限,所以 x<0,y>0,所以 x=−5,y=3,点 M 的坐标为 (−5,3)。
【点评】本题最容易出现的错误是把两个距离与横、纵坐标对应错,写成 (−3,5)。
例3 由面积确定点的坐标
已知 A(−2,0),B(4,0),点 C 在 y 轴上,且 △ABC 的面积为 12,求点 C 的坐标。
图 2
【分析】AB 在 x 轴上,以 AB 为底,点 C 到 x 轴的距离就是高。点 C 可能在 x 轴上方,也可能在下方。
【解答】AB=4−(−2)=6。设 C(0,c),则 △ABC 的高为 |c|。
由 ×6×|c|=12,得 |c|=4,所以 c=4 或 c=−4。
所以点 C 的坐标为 (0,4) 或 (0,−4)。
【点评】含绝对值的问题要注意分类讨论,防止漏解。
例4 图形的平移
如图,△ABC 的顶点 A(−2,3),B(0,−1),C(−4,−1)。将 △ABC 平移后,点 A 的对应点为 A′(1,1),求点 B、C 的对应点 B′、C′ 的坐标,并说明平移的方式。
图 3
【分析】先由 A 与 A′ 的坐标确定平移规律,再将这一规律应用到其他顶点。
【解答】由 A(−2,3) 到 A′(1,1),横坐标增加了 1−(−2)=3,纵坐标减少了 3−1=2,所以 △ABC 是先向右平移 3 个单位长度,再向下平移 2 个单位长度得到 △A′B′C′ 的。
所以 B′(0+3,−1−2),即 B′(3,−3);C′(−4+3,−1−2),即 C′(−1,−3)。
【点评】“一对对应点确定平移规律”是解决平移坐标问题的关键。
例5 用割补法求三角形面积
如图,△ABC 的顶点为 A(−2,−1),B(3,−2),C(1,3),求 △ABC 的面积。
图 4
【分析】三角形的三边都不与坐标轴平行,可以用“补成长方形再减去三个直角三角形”的方法求面积。
【解答】作长方形,四个顶点为 (−2,−2),(3,−2),(3,3),(−2,3),其长为 5,宽为 5,面积为 25。
左上方直角三角形面积:×3×4=6;
右上方直角三角形面积:×2×5=5;
下方直角三角形面积:×5×1=。
所以 S△ABC=25−6−5−=。
【点评】割补法的关键是正确画出长方形,准确读出各直角三角形的直角边长。
第三部分 单元小测试卷
(满分 100 分,考试时间 60 分钟)
班级:__________ 姓名:__________ 得分:__________
题号
一
二
三
总分
得分
|
一、选择题(本大题共 8 小题,每小题 4 分,共 32 分)
1.在平面直角坐标系中,点 (−5,2) 所在的象限是( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
2.下列各点中,在 y 轴上的是( )
A.(2,0) B.(0,−3) C.(1,1) D.(−1,0)
3.点 P(−3,−4) 到 x 轴的距离是( )
A.3 B.4 C.5 D.7
4.若 a<0,则点 P(−a,a2+1) 所在的象限是( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
5.已知点 A(3,−2),B(x,−2),且 AB=4,则 x 的值为( )
A.7 B.−1 C.7 或 −1 D.1 或 −7
6.将点 A(1,−2) 先向上平移 3 个单位长度,再向左平移 2 个单位长度,得到点 A′,则点 A′ 的坐标是( )
A.(−1,1) B.(3,1) C.(−1,−5) D.(3,−5)
7.线段 AB 的两个端点为 A(−1,2),B(3,1),将线段 AB 平移后,点 A 的对应点为 A′(2,4),则点 B 的对应点 B′ 的坐标是( )
A.(6,3) B.(0,−1) C.(6,−1) D.(5,3)
8.若点 P(2a−1,3−a) 在第一、三象限的角平分线上,则 a 的值为( )
A. B. C.2 D.4
二、填空题(本大题共 6 小题,每小题 4 分,共 24 分)
9.点 A(−2,5) 到 x 轴的距离是________,到 y 轴的距离是________。
10.若点 M(a−2,a+3) 在 y 轴上,则 a=________,点 M 的坐标为________。
11.点 P 在第四象限,且到 y 轴的距离为 3,到 x 轴的距离为 4,则点 P 的坐标为________。
12.已知 A(−3,2),AB∥y 轴,且 AB=6,则点 B 的坐标为________。
13.若点 P(m,n) 满足 mn>0 且 m+n<0,则点 P 在第________象限。
14.已知 A(1,0),B(0,2),点 C 在 x 轴上,且 △ABC 的面积为 3,则点 C 的坐标为________。
三、解答题(本大题共 5 小题,共 44 分)
15.(8 分)如图,在平面直角坐标系中有 A、B、C、D、E、F 六个点。
(1)写出这六个点的坐标;
(2)指出其中在坐标轴上的点,以及在第三象限的点。
第 15 题图
16.(8 分)已知点 P(3a−6,1−a)。
(1)若点 P 在 x 轴上,求点 P 的坐标;
(2)若点 P 到 y 轴的距离为 3,求点 P 的坐标;
(3)若点 P 在第四象限,求 a 的取值范围。
17.(8 分)如图,△ABC 的三个顶点坐标分别为 A(−4,3),B(−5,0),C(−1,1)。
(1)将 △ABC 先向右平移 5 个单位长度,再向下平移 2 个单位长度,得到 △A′B′C′,请在图中画出 △A′B′C′,并写出 A′、B′、C′ 的坐标;
(2)求 △ABC 的面积。
第 17 题图
18.(10 分)如图是某校的平面示意图,以校门为原点,正东方向为 x 轴正方向,正北方向为 y 轴正方向建立平面直角坐标系,图中每个小正方形的边长代表 100 m。
(1)写出教学楼、图书馆、实验楼、食堂的坐标;
(2)小明从校门出发,先向东走 300 m,再向北走 200 m,他到达了哪个地方?
(3)图书馆与教学楼之间的距离是多少米?
第 18 题图
19.(10 分)如图,在平面直角坐标系中,A(−2,0),B(4,0),C(0,3)。
(1)求 △ABC 的面积;
(2)在 y 轴上是否存在点 P,使 △ABP 的面积等于 △ABC 面积的一半?若存在,求出点 P 的坐标;若不存在,说明理由;
(3)在 x 轴上是否存在点 Q,使 △ACQ 的面积为 6?若存在,求出点 Q 的坐标。
第 19 题图
第四部分 参考答案及解析
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
B
B
A
C
A
A
A
1.B 【解析】点 (−5,2) 的横坐标为负,纵坐标为正,所以在第二象限。
2.B 【解析】y 轴上的点横坐标为 0,只有 (0,−3) 符合。
3.B 【解析】点到 x 轴的距离等于纵坐标的绝对值,|−4|=4。
4.A 【解析】因为 a<0,所以 −a>0;又 a2≥0,所以 a2+1>0。点 P 的横、纵坐标都为正,在第一象限。
5.C 【解析】A、B 两点纵坐标相同,AB∥x 轴,所以 |x−3|=4,解得 x=7 或 x=−1。
6.A 【解析】向上平移 3 个单位,纵坐标加 3,得 −2+3=1;向左平移 2 个单位,横坐标减 2,得 1−2=−1,所以 A′(−1,1)。
7.A 【解析】由 A(−1,2) 到 A′(2,4),横坐标加 3,纵坐标加 2,所以 B′(3+3,1+2),即 B′(6,3)。
8.A 【解析】第一、三象限角平分线上的点横、纵坐标相等,所以 2a−1=3−a,解得 a=。
二、填空题
9.5;2 【解析】到 x 轴的距离为 |5|=5,到 y 轴的距离为 |−2|=2。
10.2;(0,5) 【解析】y 轴上的点横坐标为 0,所以 a−2=0,a=2,a+3=5。
11.(3,−4) 【解析】第四象限的点横坐标为正、纵坐标为负。到 y 轴的距离为 3,得横坐标为 3;到 x 轴的距离为 4,得纵坐标为 −4。
12.(−3,8) 或 (−3,−4) 【解析】AB∥y 轴,所以点 B 的横坐标为 −3,纵坐标为 2+6=8 或 2−6=−4。
13.三 【解析】mn>0 说明 m、n 同号,又 m+n<0,所以 m<0,n<0,点 P 在第三象限。
14.(4,0) 或 (−2,0) 【解析】点 C 在 x 轴上,以 AC 为底,高为 OB=2。由 ×AC×2=3 得 AC=3,所以点 C 的横坐标为 1+3=4 或 1−3=−2。
三、解答题
15.【解】(1)A(2,3),B(−3,2),C(−2,−3),D(4,−1),E(0,−2),F(−4,0)。(6 分)
(2)在坐标轴上的点是 E、F(E 在 y 轴上,F 在 x 轴上);在第三象限的点是 C。(8 分)
【解析】读点的坐标时,从点向 x 轴作垂线得横坐标,向 y 轴作垂线得纵坐标。坐标轴上的点不属于任何象限。
16.【解】(1)因为点 P 在 x 轴上,所以 1−a=0,a=1,此时 3a−6=−3,所以 P(−3,0)。(2 分)
(2)由题意 |3a−6|=3,所以 3a−6=3 或 3a−6=−3,解得 a=3 或 a=1。
当 a=3 时,P(3,−2);当 a=1 时,P(−3,0)。(5 分)
(3)因为点 P 在第四象限,所以 3a−6>0 且 1−a<0,解得 a>2 且 a>1,所以 a>2。(8 分)
【解析】第(2)问中点到 y 轴的距离等于横坐标的绝对值,要注意有两种情况。
17.【解】(1)如图,△A′B′C′ 即为所求。A′(1,1),B′(0,−2),C′(4,−1)。(4 分)
第 17 题答图
(2)作长方形,四个顶点为 (−5,0),(−1,0),(−1,3),(−5,3),其面积为 4×3=12。
S△ABC=12−×1×3−×3×2−×4×1=12−−3−2=。(8 分)
【解析】平移时横坐标加 5,纵坐标减 2。三角形面积用割补法计算。
18.【解】(1)教学楼 (3,2),图书馆 (−3,2),实验楼 (4,−2),食堂 (−2,−3)。(4 分)
(2)向东走 300 m 即向右 3 个单位,再向北走 200 m 即向上 2 个单位,到达点 (3,2),即教学楼。(7 分)
(3)图书馆与教学楼的纵坐标相同,两点距离为 |3−(−3)|=6,6×100=600(m)。(10 分)
【解析】实际问题中要注意单位长度代表的实际距离。
19.【解】(1)AB=4−(−2)=6,OC=3,所以 S△ABC=×6×3=9。(3 分)
(2)存在。设 P(0,p),则 ×6×|p|=,所以 |p|=,
点 P 的坐标为 (0,) 或 (0,−)。(6 分)
(3)存在。设 Q(q,0),△ACQ 的高为 OC=3,则 ×AQ×3=6,所以 AQ=4。
所以 q=−2+4=2 或 q=−2−4=−6,点 Q 的坐标为 (2,0) 或 (−6,0)。(10 分)
【解析】动点在坐标轴上时,要考虑它在已知点两侧的两种情况,避免漏解。
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