内容正文:
北师大版八年级数学上册第三章位置与坐标专题训练
坐标与距离、坐标与面积
“坐标与距离、坐标与面积”体现“数形结合”思想的一类问题.平面直角坐标系建立之后,点的位置被一对有序实数唯一确定,于是几何中的“长度”与“面积”都可以用坐标之间的运算来表示:点 到 轴的距离等于 ,到 轴的距离等于 ;到直线 的距离等于 ,到直线 的距离等于 ;平行于坐标轴的直线上两点间的距离,则等于它们横坐标之差或纵坐标之差的绝对值.
专题一:点到坐标轴的距离与象限特征
1.【教材改编·北师大八上第三章】如图,在平面直角坐标系中,已知点 .
(1)求点 到 轴的距离;
(2)求点 到 轴的距离;
(3)若点 在第二象限,且到 轴的距离为 、到 轴的距离为 ,求点 的坐标.
2.【由距离与象限确定坐标】如图,已知点 在第二象限,且到 轴的距离为 .
(1)求 的值;
(2)求点 的坐标;
(3)判断点 到 轴的距离与到 轴的距离哪一个大.
3.【教材改编·到两坐标轴距离相等】如图,已知点 到两坐标轴的距离相等.
(1)求 的值;
(2)求点 的坐标;
(3)判断点 所在的象限.
4.【含参点的距离问题】如图,已知点 .
(1)若点 在 轴上,求 的值及点 的坐标;
(2)若点 到 轴的距离为 ,求 的值及点 的坐标;
(3)若点 到两坐标轴的距离相等,求 的值及点 的坐标.
专题二:点到与坐标轴平行的直线的距离
5.【点到定直线的距离】如图,在平面直角坐标系中,已知点 ,直线 ,直线 .
(1)求点 到直线 的距离;
(2)求点 到直线 的距离;
(3)若点 在直线 上,且到直线 的距离为 ,求点 的坐标.
6.【含参点到定直线的距离】如图,已知点 .
(1)若点 到直线 的距离为 ,求 的值及点 的坐标;
(2)若点 到直线 的距离为 ,求 的值及点 的坐标;
(3)若点 到直线 的距离等于它到 轴的距离,求 的值.
7.【两条平行直线间的距离】如图,在平面直角坐标系中,直线 ,直线 .
(1)求直线 与直线 之间的距离;
(2)若点 在直线 上,求点 到直线 的距离;
(3)若点 到直线 的距离等于它到直线 的距离,求 的值.
8.【点到两定直线的距离】如图,已知点 ,直线 ,直线 .
(1)若点 在直线 上,求 的值及点 的坐标;
(2)若点 到直线 的距离为 ,求 的值及点 的坐标;
(3)若点 到直线 的距离为 ,求 的值及点 的坐标.
专题三:平行于坐标轴的直线上两点间的距离
9.【水平与竖直两点的距离】如图,在平面直角坐标系中,已知点 ,,.
(1)求线段 的长度;
(2)求线段 的长度;
(3)判断直线 与直线 的位置关系,并求 的面积.
10.【由距离反求坐标】如图,已知点 ,,且 .
(1)求 的值;
(2)若点 ,且 ,求 的值;
(3)取 、,求 的面积.
11.【线段中点与距离】如图,在平面直角坐标系中,已知点 ,.
(1)求线段 的中点 的坐标;
(2)若点 在直线 上,且 ,求点 的坐标;
(3)若点 与点 的距离为 ,求 的值.
12.【直角三角形与面积】如图,在平面直角坐标系中,已知点 ,,.
(1)求 的面积;
(2)若点 在直线 上,且 的面积等于 面积的一半,求点 的坐标;
(3)若点 在 轴上,且 的面积等于 的面积,求点 的坐标.
专题四:坐标与三角形面积
13.【底平行于坐标轴的三角形】如图,在平面直角坐标系中, 的三个顶点为 ,,.
(1)求 的面积;
(2)若点 在直线 上,且 的面积等于 的面积,求 的值;
(3)若点 在 轴上,且 的面积等于 的面积,求点 的坐标.
14.【格点三角形的面积】如图,在平面直角坐标系中, 的三个顶点为 ,,.
(1)求 的面积;
(2)若点 在 轴上,且 的面积等于 的面积,求点 的坐标;
(3)若点 在 轴上,且 的面积等于 面积的两倍,求点 的坐标.
15.【已知面积求坐标】如图,已知点 ,.
(1)若点 在 轴上,且 的面积为 ,求点 的坐标;
(2)若点 在第四象限,且 的面积为 ,求 的值;
(3)若点 在第四象限,且 的面积为 ,求 的值.
16.【平移与面积】如图,在平面直角坐标系中, 的三个顶点为 ,,.将 沿 轴正方向平移 个单位长度、沿 轴正方向平移 个单位长度,得到 .
(1)求 的面积;
(2)求 的坐标;
(3)判断 的面积与 的面积有何关系,并说明理由.
专题五:坐标与四边形、多边形面积
17.【长方形中的面积问题】如图,在平面直角坐标系中,四边形 的顶点为 ,,,.
(1)判断四边形 的形状,并求它的面积;
(2)若点 在四边形 的边上,且 的面积为 ,求点 的坐标;
(3)若点 在四边形 的边上,且 的面积为 ,求点 的坐标.
18.【动点与不变的面积】如图,在平面直角坐标系中,四边形 的顶点为 ,,,.
(1)判断四边形 的形状,并求它的面积;
(2)求 的面积;
(3)若点 在 轴上移动, 的面积是否发生变化?若不变,求出该面积;若变化,说明理由.
19.【三角形内部一点分割面积】如图,在平面直角坐标系中, 的三个顶点为 ,,,点 在 的内部.
(1)求 的面积;
(2)求 的面积;
(3)求 与 的面积之和.
20.【动点与面积的变化】如图,在平面直角坐标系中,点 ,,.
(1)求 的面积;
(2)若点 在 轴上从点 向点 移动(不与 重合),判断 的面积如何变化;
(3)当 的面积为 时,求点 的坐标.
专题六:距离与面积的综合探究
21.【点线距离与三角形面积】如图,在平面直角坐标系中,点 ,,点 .
(1)求线段 的长度;
(2)求点 到直线 的距离;
(3)求 的面积.
22.【面积相等求坐标】如图,在平面直角坐标系中,点 ,,.
(1)求 的面积;
(2)若点 在 轴上,且 的面积等于 的面积,求点 的坐标;
(3)若点 的横坐标为 ,且 的面积等于 的面积,求点 的坐标.
23.【割补法求四边形面积】如图,在平面直角坐标系中,四边形 的顶点为 ,,,.
(1)求四边形 的面积;
(2)求 的面积;
(3)求 的面积,并验证 与 的面积之和等于四边形 的面积.
24.【类比探究·三步递进开放压轴题】如图,(1)【初步感知】在平面直角坐标系中,点 ,,点 .求线段 的长度及点 到直线 的距离;
(2)【类比应用】在平面直角坐标系中, 的三个顶点为 ,,,点 .求 的面积,并求点 到 轴与到 轴的距离之和;
(3)【拓展深化】如图,在平面直角坐标系中,四边形 的顶点为 ,,,.点 是四边形 内部(含边界)的一点,设点 到四边形四条边所在直线的距离之和为 .探究 是否为定值:若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
参考答案
1.解:(1)点 到 轴的距离等于它纵坐标的绝对值,
∴ 点 到 轴的距离为 .
(2)点 到 轴的距离等于它横坐标的绝对值,
∴ 点 到 轴的距离为 .
(3)设点 的坐标为 .
∵ 点 到 轴的距离为 ,∴ ;
∵ 点 到 轴的距离为 ,∴ .
∵ 点 在第二象限,∴ ,,
∴ ,,
∴ 点 的坐标为 .
2.解:(1)∵ 点 在第二象限,
∴ 点 的横坐标为负数、纵坐标为正数,即 ,.
∵ 点 到 轴的距离为 ,∴ ,
∴ 或 ,
解得 或 .
检验:当 时,,,点 在第二象限,符合题意;
当 时,,点 的纵坐标为负数,不在第二象限,不符合题意,舍去.
∴ .
(2)当 时,,,
∴ 点 的坐标为 .
(3)点 到 轴的距离为 ,到 轴的距离为 ,
∴ 点 到 轴的距离与到 轴的距离相等.
3.解:(1)∵ 点 到两坐标轴的距离相等,
∴ .
∴ 或 .
由 得 ;
由 得 ,即 ,.
∴ 或 .
(2)当 时,,,此时点 的坐标为 ;
当 时,,,此时点 的坐标为 .
(3)点 的横、纵坐标均为负数,在第三象限;
点 的横坐标为负、纵坐标为正,在第二象限.
4.解:(1)∵ 点 在 轴上,
∴ ,解得 .
此时 ,∴ 点 的坐标为 .
(2)∵ 点 到 轴的距离为 ,∴ ,
∴ 或 ,即 或 .
当 时,,,此时点 的坐标为 ;
当 时,,,此时点 的坐标为 .
(3)∵ 点 到两坐标轴的距离相等,∴ .
∴ 或 .
由 得 ,此时 ;
由 得 ,即 ,,此时 .
5.解:(1)点 到直线 的距离为 .
(2)点 到直线 的距离为 .
(3)∵ 点 在直线 上,∴ 可设点 的坐标为 .
∵ 点 到直线 的距离为 ,∴ ,
∴ 或 ,即 或 .
∴ 点 的坐标为 或 .
6.解:(1)∵ 点 到直线 的距离为 ,
∴ ,即 ,
∴ 或 ,即 或 .
当 时,,,此时 ;
当 时,,,此时 .
(2)∵ 点 到直线 的距离为 ,
∴ ,
∴ 或 ,即 或 .
当 时,;当 时,,,此时 .
(3)∵ 点 到直线 的距离等于它到 轴的距离,
∴ ,即 .
∴ 或 .
无解;
由 得 ,即 ,.
∴ .
7.解:(1)直线 与直线 之间的距离为 .
(2)∵ 点 在直线 上,∴ 点 的纵坐标为 ,
∴ 点 到直线 的距离为 .
(3)∵ 点 到直线 的距离等于它到直线 的距离,
∴ ,即 .
∴ 或 .
无解;
由 得 ,即 ,.
∴ .
8.解:(1)∵ 点 在直线 上,
∴ ,解得 .
此时 ,∴ 点 的坐标为 .
(2)∵ 点 到直线 的距离为 ,∴ ,即 ,
∴ 或 ,即 或 .
当 时,,,此时 ;
当 时,,,此时 .
(3)∵ 点 到直线 的距离为 ,∴ ,即 ,
∴ 或 ,即 或 .
当 时,,,此时 ;
当 时,,,此时 .
9.解:(1)∵ 点 与点 的纵坐标相同,
∴ 直线 平行于 轴,
∴ .
(2)∵ 点 与点 的横坐标相同,
∴ 直线 平行于 轴,
∴ .
(3)∵ 直线 平行于 轴,直线 平行于 轴,
∴ ,即 .
∴ 是直角三角形,
∴ .
10.解:(1)∵ 点 与点 的纵坐标相同,
∴ 直线 平行于 轴,.
∵ ,∴ ,
∴ 或 ,即 或 .
(2)∵ 点 与点 的横坐标相同,
∴ 直线 平行于 轴,.
∵ ,∴ ,
∴ 或 ,即 或 .
(3)当 、 时,,,
∵ 平行于 轴, 平行于 轴,∴ ,
且 ,,
∴ .
11.解:(1)∵ 点 与点 的纵坐标相同,
∴ 线段 的中点的横坐标为 ,纵坐标为 ,
∴ 中点 的坐标为 .
(2)∵ 点 在直线 上,∴ 可设点 的坐标为 .
∵ ,∴ ,即 ,
∴ 或 ,即 或 .
∴ 点 的坐标为 或 .
(3)∵ 点 与点 的横坐标相同,
∴ 直线 平行于 轴,.
∵ ,∴ ,
∴ 或 ,即 或 .
12.解:(1)∵ 点 与点 的纵坐标相同,
∴ 平行于 轴,.
∵ 点 与点 的横坐标相同,∴ 平行于 轴,,
且 ,
∴ .
(2)∵ 点 在直线 上,∴ 点 的纵坐标为 .
设点 的坐标为 ,则 .
∵ 与 同高(点 到直线 的距离均为 ),
∴ .
∵ ,∴ ,即 ,
∴ ,解得 或 ,
∴ 点 的坐标为 或 .
(3)∵ 点 在 轴上,∴ 可设点 的坐标为 .
∵ 平行于 轴,,点 到直线 的距离为 ,
∴ .
∵ ,∴ ,即 ,
∴ 或 ,即 或 ,
∴ 点 的坐标为 或 .
13.解:(1)∵ 点 与点 都在 轴上,
∴ 平行于 轴,.
点 到 轴的距离为 ,即 的边 上的高为 ,
∴ .
(2)∵ 点 到 轴的距离为 ,
∴ .
∵ ,∴ ,即 ,
∴ 或 .
(3)∵ 点 在 轴上,∴ 可设点 的坐标为 .
点 到 轴的距离为 ,
∴ .
∵ ,∴ ,即 ,
∴ 点 的坐标为 或 .
14.解:(1)∵ 点 与点 都在 轴上,
∴ 平行于 轴,.
点 到 轴的距离为 ,即 的边 上的高为 ,
∴ .
(2)∵ 点 在 轴上,∴ 可设点 的坐标为 ,
则 .
∵ 的边 上的高等于点 到 轴的距离,即 ,
∴ .
∵ ,∴ ,即 ,
∴ 或 ,即 或 ,
∴ 点 的坐标为 或 .
(3)∵ 点 在 轴上,∴ 可设点 的坐标为 .
∵ ,点 到直线 (即 轴)的距离为 ,
∴ .
∵ ,∴ ,即 ,
∴ 点 的坐标为 或 .
15.解:(1)∵ 点 与点 都在 轴上,∴ .
∵ 点 在 轴上,∴ 可设点 的坐标为 ,
点 到 轴的距离为 ,
∴ .
∵ ,∴ ,即 ,
∴ 点 的坐标为 或 .
(2)∵ 点 在第四象限,∴ ,
点 到 轴的距离为 ,
∴ .
∵ ,∴ ,解得 .
(3)∵ 点 在第四象限,∴ ,
点 到 轴的距离为 ,
∴ .
∵ ,∴ ,解得 .
16.解:(1)∵ 点 与点 都在 轴上,∴ .
点 到 轴的距离为 ,即边 上的高为 ,
∴ .
(2)将各顶点分别沿 轴正方向平移 个单位、沿 轴正方向平移 个单位,
,,.
(3) 的面积与 的面积相等.
理由:由(2)知 ,,.
∵ 与 的纵坐标相同,∴ 平行于 轴,,
点 到直线 的距离为 ,
∴ .
∴ ,即平移不改变图形的面积.
17.解:(1)∵ 与 都在 轴上, 与 的纵坐标相同,
∴ 与 都平行于 轴, 与 都平行于 轴,
∴ 四边形 是长方形,其中 ,,
∴ .
(2)∵ 的边 ,设点 到 轴的距离为 ,
∴ .
∵ ,∴ ,即 .
∵ 点 在长方形 的边上,且到 轴的距离为 ,
∴ 点 只能落在边 或边 上,其纵坐标为 ,
∴ 点 的坐标为 或 .
(3)∵ 点 与点 的纵坐标相同,
∴ 平行于 轴,.
设点 到直线 (即直线 )的距离为 ,
∴ .
∵ ,∴ ,即 .
∵ 点 在长方形 的边上,且它到直线 的距离为 ,
∴ 点 只能在边 或边 上,其纵坐标为 ,
∴ 点 的坐标为 或 .
18.解:(1)∵ 与 都在 轴上, 与 的纵坐标相同,
∴ 平行于 轴, 平行于 轴,且 与 都平行于 轴,
∴ 四边形 是长方形,,,
∴ .
(2)∵ 点 与点 的横坐标相同,∴ 平行于 轴,,
∵ 点 与点 的纵坐标相同,∴ 平行于 轴,,
且 ,
∴ .
(3) 的面积不发生变化.
理由:∵ 点 与点 的纵坐标相同,
∴ 直线 平行于 轴,.
∵ 点 在 轴上,∴ 点 到直线 的距离恒为 ,
∴ ,
即 的面积恒为 ,不随点 在 轴上的移动而变化.
19.解:(1)∵ 点 与点 都在 轴上,∴ .
点 到 轴的距离为 ,即边 上的高为 ,
∴ .
(2)∵ 点 到 轴的距离为 ,即 的边 上的高为 ,
∴ .
(3)∵ 点 在 的内部,
∴ 与 恰好拼成 中除去 后的部分,
∴ .
20.解:(1)∵ 点 与点 都在 轴上,∴ .
点 到 轴的距离为 ,即边 上的高为 ,
∴ .
(2)∵ 点 在 轴上从点 向点 移动,
∴ 的边 逐渐变长,而点 到 轴的距离(即边 上的高)恒为 ,
∴ 的面积逐渐增大.
(3)设点 的坐标为 .
∵ 点 在线段 上(不与 重合),∴ 点 位于点 的右侧、点 的左侧,
此时 .
∴ .
∵ ,∴ ,解得 ,
∴ 点 的坐标为 .
21.解:(1)∵ 点 与点 的纵坐标相同,
∴ 直线 平行于 轴,
∴ .
(2)点 到直线 (即直线 )的距离为 .
(3)∵ 的边 ,且边 上的高等于点 到直线 的距离,即 ,
∴ .
22.解:(1)∵ 点 与点 都在 轴上,∴ .
点 到 轴的距离为 ,即边 上的高为 ,
∴ .
(2)∵ 点 在 轴上,∴ 可设点 的坐标为 ,
点 到 轴的距离为 ,
∴ .
∵ ,∴ ,即 ,
∴ 点 的坐标为 或 .
(3)∵ 点 的横坐标为 ,∴ 可设点 的坐标为 ,
点 到 轴的距离为 ,
∴ .
∵ ,∴ ,即 ,
∴ 点 的坐标为 或 .
23.解:(1)连接 ,把四边形 分成 与 两部分.
∵ 点 与点 都在 轴上,∴ ,
点 到 轴的距离为 ,
∴ .
∵ 点 与点 的纵坐标相同,∴ 平行于 轴,,
点 到直线 (即直线 )的距离为 ,
∴ .
∴ .
(2)∵ 点 与点 的横坐标相同,∴ 平行于 轴,,
∵ 点 与点 的纵坐标相同,∴ 平行于 轴,,
且 ,
∴ .
(3)由(1)知 ,,
∴ ,
即 与 的面积之和恰好等于四边形 的面积,验证成立.
24.解:(1)∵ 点 与点 的纵坐标相同,
∴ 直线 平行于 轴,.
点 到直线 (即直线 )的距离为 .
(2)∵ 点 与点 都在 轴上,∴ ;
∵ 点 与点 都在 轴上,∴ ,
且 ,
∴ .
点 到 轴的距离为 ,到 轴的距离为 ,
∴ 点 到 轴与到 轴的距离之和为 .
(3) 是定值,且 .
理由:设点 的坐标为 .
∵ 点 在四边形 内部(含边界),∴ ,.
点 到边 (即 轴)的距离为 ,到边 (即直线 )的距离为 ,
点 到边 (即直线 )的距离为 ,到边 (即 轴)的距离为 ,
∴ .
即无论点 在四边形 内部的哪个位置,它到四条边所在直线的距离之和恒为 .
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