期中复习:坐标系中的轴对称问题、坐标系中的动点问题专项训练-2026-2027学年北师大版八年级数学上册
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期中复习:坐标系中的轴对称问题、坐标系中的动点问题专项训练
期中复习:坐标系中的轴对称问题、坐标系中的动点问题专项训练
考点目录
坐标系中的轴对称问题
坐标系中的动点问题
考点一 坐标系中的轴对称问题
例1.(25-26八年级上·广东东莞·期中)如图,在长度为1个单位长度的小正方形组成的网格中,点、、均在格点上.
(1)画出关于y轴对称的;
(2)分别写出点,,的坐标;
例2.(25-26八年级上·广西南宁·期中)如图,在边长为1个单位长度的小正方形网格中,的三个顶点的坐标分别为.
(1)画出与关于轴对称的;
(2)写出点的坐标;
(3)直接写出的面积.
例3.(25-26八年级上·福建厦门·阶段检测)如图,在平面直角坐标系中,直线l经过点,且平行于x轴.给出如下定义:点先关于x轴对称得点,再将关于直线l对称得到点,则称点是P关于x轴和直线l的双反射点.
(1)已知点,
①若点,则P关于x轴和直线l的双反射点的坐标是________;
②若点,其中,点Q关于x轴和直线l的双反射点,求线段的长度.
(2)若点,,是否存在点,使得点A关于x轴和直线l的双反射点,满足,.若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
变式1.(25-26八年级上·陕西安康·期末)如图,在平面直角坐标系中,三个顶点的坐标分别是,,.
(1)在图中作出关于轴对称的(点的对应点分别为点);
(2)在(1)的条件下,求的面积.
变式2.(26-27八年级上·湖南长沙·阶段检测)如图,在平面直角坐标系中,.
(1)在图中画出关于y轴对称的,并写出和的坐标.
(2)在x轴上作出一点P,使最小.(保留作图痕迹,不要求写作法)
变式3.(25-26八年级上·广东佛山·阶段检测)在如图所示的正方形网格中,每个小正方形的边长为1,格点三角形(顶点是网格线的交点的三角形)的顶点B,C的坐标分别为,.
(1)请你在正方形网格中建立平面直角坐标系;
(2)写出点A的坐标,并作出关于y轴对称的,然后写出点,,的坐标;
(3)荣荣在(2)中作图时发现规律:如果将(2)中作轴对称的图形记作第1次操作(变换),那么从开始顺次沿y轴、x轴进行循环往复的轴对称变换,则原来的点A经过第2029次变换后所得的点的坐标是______.(请直接写出坐标)
考点二 坐标系中的动点问题
例1.(26-27八年级上·广东清远·阶段检测)在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别是,点C坐标满足,连接.
(1)C点的坐标为 ,四边形的面积为 ;
(2)点D是x轴上一个动点,当的面积为10时,求点D的坐标.
例2.(26-27八年级上·天津南开·阶段检测)如图,在长方形中,为平面直角坐标系的原点,点的坐标为,点的坐标为且,满足,点在第一象限内,点从原点出发,以每秒2个单位长度的速度沿着的线路移动.
(1)则_______;_______;点的坐标为_______.
(2)在移动过程中,当点移动6秒时,求的面积;
(3)在(2)的条件下,轴和轴上是否存在点,使的面积与的面积相等,若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,说明理由.
例3.(25-26八年级上·重庆沙坪坝·期中)如图,在平面直角坐标系中,点,且满足:,连接.
(1)如图1,点的坐标为_____,点的坐标为_____.
(2)如图2,若点在轴上,当时,求点的坐标;
(3)如图3,对于正方形,连接,将正方形分割成两个直角三角形,称这两个直角三角形为“半正方形”,故和分别是以,为直角的“半正方形”.若点在坐标平面内,且,将轴向下平移2个单位得到直线,在直线上是否存在点,使得以点为顶点的三角形是以为直角的“半正方形”,若存在,请直接写出点的坐标,若不存在,请说明理由.
变式1.(25-26八年级上·云南文山·期中)在平面直角坐标系中,已知点,,,且满足,线段交轴于点,点是轴正半轴上的一点.
(1)求出点,的坐标;
(2)如图2,若,,,分别平分,,求(用含的代数式表示);
(3)如图3,轴上是否存在一点,使得的面积和的面积相等?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
变式2.(25-26八年级上·吉林四平·期中)如图,在长方形中,为平面直角坐标系的原点,点的坐标为,点的坐标为,且a、b满足,点在第一象限内.
(1)________,________,点的坐标为________;
(2)若点D、E分别为、的中点,连接、、,请求出三角形的面积;
(3)点从原点出发,以每秒2个单位长度的速度沿着的路线运动(即沿着长方形的边运动一周).
①在点运动的过程中,当三角形的面积为一个定值时,的取值范围是________;
②在点运动的过程中,是否存在点,使,若存在,请直接写出符合条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.
变式3.(25-26八年级上·福建龙岩·期中)操作与探究
【问题情景】
数学课上,数学老师以平面直角坐标系中的运动问题作为研究方向,提出如下问题:
如图,点在第二象限,轴交轴于点,点在轴负半轴上,,连,点为线段上的一个动点,点为线段上的一个动点.
(1)【问题初探】
①点的坐标为________;
②若,则四边形的面积为________;
(2)【深入研究】如图1,动点从点出发向点移动,速度为每秒4个单位长度,同时动点从点出发向点移动,速度为每秒2个单位长度.运动要求:当其中一个动点到达终点时,另一个动点也同时停止运动.设运动时间为秒,连接.在运动的过程中,当线段恰好把四边形的面积分成相等的两部分时,求时间的值;
(3)【拓展提升】如图2,连接交于点,连接,若(2)中的动点和动点速度保持不变,,求点的横坐标.
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期中复习:坐标系中的轴对称问题、坐标系中的动点问题专项训练
考点目录
坐标系中的轴对称问题
坐标系中的动点问题
考点一 坐标系中的轴对称问题
例1.(25-26八年级上·广东东莞·期中)如图,在长度为1个单位长度的小正方形组成的网格中,点、、均在格点上.
(1)画出关于y轴对称的;
(2)分别写出点,,的坐标;
【答案】(1)关于y轴对称的如图所示:
(2),,C₁(1, -1)
【详解】(1)略
(2)解:根据轴对称的点的坐标规律:横坐标变相反数,纵坐标不变.
∴ 关于轴对称,关于轴对称,关于轴对称.
例2.(25-26八年级上·广西南宁·期中)如图,在边长为1个单位长度的小正方形网格中,的三个顶点的坐标分别为.
(1)画出与关于轴对称的;
(2)写出点的坐标;
(3)直接写出的面积.
【答案】(1)
(2)
(3)6
【分析】(1)先找出关于轴对称的点,确定对称的点在直角坐标系位置,描点,连线即可.
(2)利用关于轴对称,横坐标不变,纵坐标变成原数的相反数即可求出的坐标.
(3)观察图形,准确找出的底和高及对应的长度,利用面积公式即可求解.
【详解】(1)略
(2)解:由(1)可知,关于轴对称得到,
坐标关于轴对称,不变横坐标,纵坐标变为原数的相反数,
,
.
(3)解:观察图可知,,到的距离为3,
.
例3.(25-26八年级上·福建厦门·阶段检测)如图,在平面直角坐标系中,直线l经过点,且平行于x轴.给出如下定义:点先关于x轴对称得点,再将关于直线l对称得到点,则称点是P关于x轴和直线l的双反射点.
(1)已知点,
①若点,则P关于x轴和直线l的双反射点的坐标是________;
②若点,其中,点Q关于x轴和直线l的双反射点,求线段的长度.
(2)若点,,是否存在点,使得点A关于x轴和直线l的双反射点,满足,.若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)①;②
(2),
【分析】(1)根据二次反射点的定义直接得出答案;
(2)根据二次反射点的定义得出,则可得出答案;
(3)先根据新定义确定在轴上,结合等腰直角三角形,构造“一线三垂直”模型,证明两个直角三角形全等,把相等线段转化为含,的等式,利用绝对值进行分类讨论求解,最后结合图形取舍符号,得到点坐标.
【详解】(1)解:①∵,
∴点关于x轴对称点的坐标为,
∵关于直线对称的点,
∴关于轴和直线的二次反射点的坐标;
②∵点的坐标是,其中,
∴点关于x轴对称点的坐标为,
∴关于直线对称的点,
∴;
(2)由题意,与关于轴对称,
∴,
直线,设点关于直线的对称点为,
∵对称轴平行于轴,
∴对称点横坐标不变,即,且,
解得 ,因此可得的坐标为
,,
是等腰直角三角形,,
过点作轴于点,过点作轴于点,
,
,
,
在和中:
,,
由得:,,
∵,,,
,,,
,
;
① 当时,解得,
此时,即,
由,得,
;
② 当时,解得,
此时,即,
由,结合图形位置,
,得,
.
【点睛】本题考查了轴对称的性质、新定义 “双反射点”、等腰直角三角形以及一线三垂直全等模型,解题关键是准确理解双反射点的变换规则,依托等腰直角三角形构造全等,将几何条件转化为线段等量关系进行求解.
变式1.(25-26八年级上·陕西安康·期末)如图,在平面直角坐标系中,三个顶点的坐标分别是,,.
(1)在图中作出关于轴对称的(点的对应点分别为点);
(2)在(1)的条件下,求的面积.
【答案】(1)
(2)4
【分析】(1)因为关于y轴对称的点纵坐标不变、横坐标互为相反数,所以先根据该坐标变换规律求出的坐标,再在坐标系中描出对应点,顺次连接三点即可得到.
(2)因为和全等,面积相等,所以可以通过割补法,用包含的矩形面积减去周围三个直角三角形的面积计算.
【详解】(1)解:∵,
∴关于轴对称的对应点坐标:,,,
在坐标系中描出这三个点,再依次连接、、,即可得到.
(2)解:把三角形放在一个能完全包裹它的矩形内,
该矩形横向占3个单位、纵向占4个单位,面积为;
再减去矩形内三个多余直角三角形的面积:
左上角直角三角形面积:
左下角直角三角形面积:
右侧直角三角形面积:
,
∴的面积.
∴的面积为4.
变式2.(26-27八年级上·湖南长沙·阶段检测)如图,在平面直角坐标系中,.
(1)在图中画出关于y轴对称的,并写出和的坐标.
(2)在x轴上作出一点P,使最小.(保留作图痕迹,不要求写作法)
【答案】(1)解:,,关于y轴的对称点分别是,画图如下:
则即为所求,.
(2)解:根据题意,作图如下:
则点P即为所求.
【分析】(1)根据纵坐标不变,横坐标变为相反数,确定变换后的坐标,,画图即可.
(2)根据轴对称的性质,作图即可.
【详解】(1)解:略.
(2)解:略.
变式3.(25-26八年级上·广东佛山·阶段检测)在如图所示的正方形网格中,每个小正方形的边长为1,格点三角形(顶点是网格线的交点的三角形)的顶点B,C的坐标分别为,.
(1)请你在正方形网格中建立平面直角坐标系;
(2)写出点A的坐标,并作出关于y轴对称的,然后写出点,,的坐标;
(3)荣荣在(2)中作图时发现规律:如果将(2)中作轴对称的图形记作第1次操作(变换),那么从开始顺次沿y轴、x轴进行循环往复的轴对称变换,则原来的点A经过第2029次变换后所得的点的坐标是______.(请直接写出坐标)
【答案】(1)建立的平面直角坐标系如图所示.
(2).
如上图,即为所求,此时,,.
(3)
【分析】(1)根据B,C两点坐标作出平面直角坐标系即可;
(2)根据作出的平面直角坐标系,写出点A的坐标,即可分别作出A,B,C的对应点,,;
(3)先求出变换前4次的对应点的坐标,得到4次一个循环,从而2029次变换后所得的坐标与相同,即可求解.
【详解】(1)略
(2)解:由(1)得,.
画图见答案,
此时,,
(3)解:第1次变换后得到点A的对应点为;
第2次变换后得到,点A的对应点为;
第3次变换后得到点A的对应点为;
第4次变换后得到点A的对应点为;
……
由此发现,变换4次为一个循环.
,
第2029次变换后所得的点的坐标与点的坐标相同,即.
考点二 坐标系中的动点问题
例1.(26-27八年级上·广东清远·阶段检测)在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别是,点C坐标满足,连接.
(1)C点的坐标为 ,四边形的面积为 ;
(2)点D是x轴上一个动点,当的面积为10时,求点D的坐标.
【答案】(1);
(2)或
【分析】(1)先根据非负数的性质求出C点的坐标,再分别计算出,,最后根据即可得出结果;
(2)设,当在的左边时,;当在的右边时,,据此分别得出面积的表达式,建立方程求解即可.
【详解】(1)解:∵且,,
∴,,
∴,,
∴C点的坐标为,
∵,
∴,
∴,,
∴.
(2)解:设,
当在的左边时,,
∴,
解得:,
∴此时为,
当在的右边时,,
∴,解得:,
∴此时为,
综上:点D的坐标为或.
例2.(26-27八年级上·天津南开·阶段检测)如图,在长方形中,为平面直角坐标系的原点,点的坐标为,点的坐标为且,满足,点在第一象限内,点从原点出发,以每秒2个单位长度的速度沿着的线路移动.
(1)则_______;_______;点的坐标为_______.
(2)在移动过程中,当点移动6秒时,求的面积;
(3)在(2)的条件下,轴和轴上是否存在点,使的面积与的面积相等,若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1),,
(2)
(3)存在,或或或
【分析】()根据非负数的性质可求出的值,进而根据长方形的性质可得出点的坐标;
()由题意可得,即得,再根据三角形面积公式计算即可求解;
()分两种情况,根据三角形面积公式列出方程解答即可求解.
【详解】(1)解:∵,
∴,,
∴,,
∴,,
∵四边形是长方形,
∴轴,轴,
∴;
(2)解:当点移动6秒时,移动的路程为,
∴即,
∴,
∴;
(3)解:存在.
①当点在轴上时,设,则,
∵的面积与的面积相等,
∴,
解得,
∴或;
②当点在轴上时,设,则,
∵的面积与的面积相等,
∴,
解得,
∴或;
综上,存在或或或,使的面积与的面积相等.
例3.(25-26八年级上·重庆沙坪坝·期中)如图,在平面直角坐标系中,点,且满足:,连接.
(1)如图1,点的坐标为_____,点的坐标为_____.
(2)如图2,若点在轴上,当时,求点的坐标;
(3)如图3,对于正方形,连接,将正方形分割成两个直角三角形,称这两个直角三角形为“半正方形”,故和分别是以,为直角的“半正方形”.若点在坐标平面内,且,将轴向下平移2个单位得到直线,在直线上是否存在点,使得以点为顶点的三角形是以为直角的“半正方形”,若存在,请直接写出点的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1),
(2)或
(3)或
【分析】(1)根据非负数的性质求得的值,即可求解;
(2)设的坐标为,过点作轴于点,分两种情况讨论,当在点上方时,即,;当时,,分别解方程,即可求解;
(3)过点分别作的垂线,垂足分别为,证明得出,,则或,根据建立方程解方程,即可求解.
【详解】(1)解:∵,且满足:,
∴
∴
∴
(2)解:∵点在轴上,
设的坐标为
∵
∴,
∴
∴
如图,过点作轴于点,
∴
∴
∴
显然,当点在之间时,,不合题意,
分两种情况讨论:
①如图,当在点上方时,即
∴
解得:
∴
②当时,如图
∴
解得:
∴
综上所述,或
(3)如图,过作直线,
过点分别作的垂线,垂足分别为,
∴
∵
∴
又∵
∴
∴
∵将轴向下平移2个单位得到直线,
∴,
设,则,
∴
∴
∴,,
∴,即或即
∵,,
当时, 如图,共线,连接
∴
当时,即
解得:
∴
当时,
解得:
∴
即或
当时,如图,过点作于点,则,
当时,即时
∴
∴,解得:
∴
当时,即时
如图,延长交轴于点
∴,,
∴
∴
解得:
∴
综上所述,或
变式1.(25-26八年级上·云南文山·期中)在平面直角坐标系中,已知点,,,且满足,线段交轴于点,点是轴正半轴上的一点.
(1)求出点,的坐标;
(2)如图2,若,,,分别平分,,求(用含的代数式表示);
(3)如图3,轴上是否存在一点,使得的面积和的面积相等?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),
(2)
(3)存在,点的坐标为或
【分析】(1)由非负数的性质计算即可得出结果;
(2)过点作,则,从而可得,,结合角平分线的定义求出,,即可得出结果;
(3)连接,先求出点的坐标为,设点的坐标为,则,再结合三角形面积公式计算即可得出结果.
【详解】(1)解:∵,,,
∴,,
∴,,
∴,;
(2)解:如图2所示,过点作,
∵,
∴,
,,
∵,
∴,
,分别平分,,,
∴,,
∴,,
∴;
(3)解:存在,如图3所示,连接,
,,
,,
,
,
解得,
点的坐标为,
设点的坐标为,
,
,
,
解得或
综上所述,点的坐标为或.
变式2.(25-26八年级上·吉林四平·期中)如图,在长方形中,为平面直角坐标系的原点,点的坐标为,点的坐标为,且a、b满足,点在第一象限内.
(1)________,________,点的坐标为________;
(2)若点D、E分别为、的中点,连接、、,请求出三角形的面积;
(3)点从原点出发,以每秒2个单位长度的速度沿着的路线运动(即沿着长方形的边运动一周).
①在点运动的过程中,当三角形的面积为一个定值时,的取值范围是________;
②在点运动的过程中,是否存在点,使,若存在,请直接写出符合条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)4;6;
(2)9
(3)①;②存在,点的坐标为或或或
【分析】(1)根据非负数的性质:算术平方根和绝对值都是非负数,和为0则各项均为0,即可算出,的值,再根据矩形的性质求出的长即可;
(2)由中点坐标分别求出、的坐标,再用割补法表示三角形的面积,即长方形面积减去周围三个直角三角形的面积即可;
(3)①分别计算运算过程中三角形的面积,面积等于常数则为定值;②分别计算运算过程中三角形的面积,面积等于4计算即可.
【详解】(1)∵ ,,
∴,
解得,
∴,
∴
∵四边形 为长方形,
∴
∴;
(2)是中点,
∴;
∵是中点,
∴,
∴ , ,,,
∴;
(3)点速度为2单位/秒,一周总路程为,总时间,
∵四边形 为长方形,
∴,
① 分四段讨论:
当在上时,,即,此时共线,未形成三角形;
当在上:即,
∴,随变化,不是定值;
当在上:,即,
∴为定值;
当在上:,即,
∴,随变化,不是定值;
∴的范围为:;
②分四种情况讨论,
当在上时,,即,此时,高,
∴,
∵,
∴,
解得,满足
∴坐标为;
当在上:即,,
总路程为,,,
∴坐标为,
∴,
∵,
∴,
解得,满足,
∴坐标为;
当在上:,即,
∵,总路程为,
∴,,
∴坐标为,,
∴ ,
∵,
∴,
解得,满足
∴坐标为;
当在上:,即,
在轴上,总路程为,,
∴坐标为,
∴ ,
∵,
∴,
解得,满足
∴坐标为;
综上所述,坐标为: 、、、.
【点睛】本题主要考查二次根式和绝对值的非负性,平面直角坐标系中点的坐标,中点坐标公式,三角形面积的计算,长方形的性质,熟练掌握相关知识点是解决本题的关键.
变式3.(25-26八年级上·福建龙岩·期中)操作与探究
【问题情景】
数学课上,数学老师以平面直角坐标系中的运动问题作为研究方向,提出如下问题:
如图,点在第二象限,轴交轴于点,点在轴负半轴上,,连,点为线段上的一个动点,点为线段上的一个动点.
(1)【问题初探】
①点的坐标为________;
②若,则四边形的面积为________;
(2)【深入研究】如图1,动点从点出发向点移动,速度为每秒4个单位长度,同时动点从点出发向点移动,速度为每秒2个单位长度.运动要求:当其中一个动点到达终点时,另一个动点也同时停止运动.设运动时间为秒,连接.在运动的过程中,当线段恰好把四边形的面积分成相等的两部分时,求时间的值;
(3)【拓展提升】如图2,连接交于点,连接,若(2)中的动点和动点速度保持不变,,求点的横坐标.
【答案】(1)①;②480
(2)
(3)
【分析】(1)①由题意可得,即得,即可求解;②由题意得,即得,再根据四边形的面积为解答即可求解;
(2)由题意得,,,,即得,根据四边形与四边形面积相等列方程,解方程即可;
(3)连接,设点到轴的距离为,可得,即得,进而得到,解方程即可求解;
【详解】(1)解:①∵点在第二象限,轴交y轴于点B,
∴,
∵,
∴,
解得,
∵点A在x轴负半轴上,
∴点A坐标,
②∵,
∴,
∴,
∴四边形的面积为:.
(2)解:由题意得,,,,,
∴,
∵恰好平分四边形的面积,
∴四边形的面积四边形的面积,
,
解得.
(3)解:设点D到y轴的距离为,
∵,
,
∴,
∴,
即,
∴,
即点D的横坐标是.
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