数学七年级下册第七章 平面直角坐标系综合与测试学案
展开人教版七年级数学下册《第七章平面直角坐标系》复习专题训练
专题训练七:数形结合---点的坐标与图形的面积
专题概述
★★在平面直角坐标系中,与面积有关的问题都需要用坐标表示出三角形或四边形的顶点,从而求出对应的面积,当图形是不规则的图形时,有时还需要用到分割法、补形法将图形转化为规则图形,再借助有关图形的面积公式求解.
类型一:已知点的坐标求图形的面积
◎【典例一】◎如图,已知三角形ABC的三个顶点的坐标分别为点A(﹣3,1),B(1,﹣3),
C(3,4),求三角形ABC的面积.
【分析】将三角形ABC补成长方形CGFE,然后根据S△ABC=S四边形EFGC﹣S△AEC﹣S△AFB﹣S△BGC计算即可解决问题;
【解答】解:如图,将三角形ABC补成长方形CGFE,过点A作EF∥y轴,与过点C作x轴的平行线交于点E,与过点B作x轴的平行线交于点F,过点C作y轴的平行线于FB交于点G.
∵A(﹣3,1),B(1,﹣3),C(3,4),
∴EF=CG=7,EC=FG=6,EA=3,FA=4,FB=4,BG=2,
∴S△ABC=S四边形EFGC﹣S△AEC﹣S△AFB﹣S△BGCF
=6×7﹣×3×6﹣×4×4﹣×2×7
=42﹣9﹣8﹣7
=18.
■【变式1】已知点A(0,3),B(﹣3,4),C(﹣5,0).
(1)在如图所示的平面直角坐标系中,画出四边形OABC;
(2)求四边形OABC的面积.
【分析】(1)根据A,B,C的坐标作出各个点即可.
(2)连接OB,四边形面积转化为三角形面积求解即可.
【解答】解:(1)如图,四边形ABCO即为所求.
(2)连接OB.
由题意,∵A(0,3),B(﹣3,4),C(﹣5,0)
∴AO=3,CO=4
S四边形ABCO=S△ABO+S△BCO=×3×3+×5×4=.
■【变式2】已知A(0,3),B(﹣4,0),C(﹣2,﹣3),D(4,﹣1),求图中四边形ABCD的面积.
【分析】由图可得:四边形ABCD的面积=长方形EFGH的面积﹣△AEB的面积﹣△AHD的面积﹣
△BFC的面积﹣△CGD的面积,即可解答.
【解答】解:如图,
S四边形ABCD=S长方形EFGH﹣S△AEB﹣S△AHD﹣S△BFC﹣S△CDG
=
=25.
●方法归纳●
1.当三角形的三边不与坐标轴平行时,无法直接求出边和高的长度,就不能直接利用三角形的面积公式求三角形的面积,可把图形补成一个边与坐标轴平行的长方形或直角梯形来求解.
2.由图形中一些点的坐标求面积时,需要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.利用点的坐标计算相应线段的长和判断线段与坐标轴的关系,同时运用面积的和差计算不规则的图形的面积.
类型二:已知图形的面积求点的坐标
◎【典例二】◎47.已知点A(﹣2,3),B(4,3),C(﹣1,﹣3),求
(1)A,B两点之间的距离及点C到x轴的距离.
(2)三角形ABC的面积.
(3)若点P在y轴上,当△ABP的面积为6时,求点P的坐标.
【分析】(1)直接利用C点坐标得出点C到x轴的距离;
(2)根据三角形的面积求解可得;
(3)利用△ABP的面积为6,得出P到AB的距离进而得出答案.
【解答】解:如右图所示,
∵A(﹣2,3),B(4,3),C(﹣1,﹣3),
∴AB=4﹣(﹣2)=6,点C到x的距离是|﹣3|=3;
(2)△ABC的面积是:=18;
(3)∵点P在y轴上,当△ABP的面积为6时,
∴P到AB的距离为:6÷(×6)=2,
故点P的坐标为:(0,1),(0,5).
■【变式3】(2021秋•龙岗区校级期中)如图,在平面直角坐标系中,点A(4,0),B(3,4),C(0,2).
(1)求S四边形ABCO;
(2)连接AC,求S△ABC;
(3)在x轴上是否存在一点P,使S△PAB=8?若存在,请求点P坐标.
【分析】(1)把四边形ABCO的面积看成△BOC,△ABO的面积和即可.
(2)根据S△ABC=S四边形ABCO﹣S△AOC,求解即可.
(3)设P(m,0),构建方程求出m即可.
【解答】解:(1)连接OB.
∵S四边形ABCO=S△OBC+S△AOB=×2×3+×4×4=11.
(2)S△ABC=S四边形ABCO﹣S△AOC=11﹣×2×4=7.
(3)设P(m,0),则有×|m﹣4|×4=8,
∴m=0或8,
∴P(0,0)或(8,0).
■【变式4】如图A(﹣4,0),B(6,0),C(2,4),D(﹣3,2).
(1)求四边形ABCD的面积;
(2)求△BCD的面积;
(3)在y轴上找一点P,使△APB的面积等于四边形ABCD的一半.求P点坐标.
【分析】(1)作DE⊥x轴于E,CF⊥x轴于F,根据梯形的面积公式和三角形面积公式以及四边形ABCD的面积=S△ADE+S四边形CDEF+S△BCF进行计算;
(2)利用四边形ABCD的面积减去三角形ABD的面积即可;
(3)首先求得OP的长,进一步确定P点坐标.
【解答】解:(1)如图,
作DE⊥x轴于E,CF⊥x轴于F,
∵A(﹣4,0),B(6,0),C(2,4),D(﹣3,2),
∴AE=1,EF=5,BF=4,AB=10,DE=2,CF=4,
∴四边形ABCD的面积=S△ADE+S四边形CDEF+S△BCF
=×1×2+×(2+4)×5+×4×4
=24;
(2)△BCD的面积=四边形ABCD的面积﹣三角形ABD的面积
=24﹣×10×2
=14;
(3)∵△APB的面积=×AB×OP=×24,
∴OP=2.4,
∴P点坐标为(0,2.4)或(0,﹣2.4).
●方法归纳●
1.上面题主要考查坐标与图形性质,解题的关键是明确题意,画出相应的图形,利用数形结合的思想解答.
2.由于点的位置不明确,因此在解题时要注意分情况讨论.
复 习 专 题 突 破 练
基础练
1.(2021春•曲阳县期末)经过两点A(2,3)、B(﹣4,3)作直线AB,则直线AB( )
A.平行于x轴 B.平行于y轴 C.经过原点 D.无法确定
【分析】根据平行于x轴的直线上的点的纵坐标相等解答.
【解答】解:∵A(2,3)、B(﹣4,3)的纵坐标都是3,
∴直线AB平行于x轴.
故选:A.
2.已知点P(﹣1,4),则点P到x轴距离为 ,到y轴距离为 .
【分析】根据点到x轴的距离等于纵坐标的长度,到y轴的距离等于横坐标的长度解答.
【解答】解:点P(﹣1,4)到x轴距离为4,到y轴距离为1.
故答案为:4;1.
3.在平面直角坐标系中,三角形ABC的三个顶点坐标分别为A(﹣2,0),B(1,0),C(﹣3,﹣2),则三角形ABC面积为 .
【分析】首先画出坐标系,找出A、B、C三点位置,再根据三角形的面积公式计算面积.
【解答】解:如图所示:
△ABC面积为:AB•2=3×2=3.
故答案为:3.
4.已知点A(a,0)和点B(0,5)两点,且直线AB与坐标轴围成的三角形的面积等于10,则a的值是( )
A.a=4 B.a=4或a=﹣4 C.a=﹣4 D.a=2
【分析】根据三角形的面积公式和已知条件求解,注意a取正负数都符合题意.
【解答】解:直线AB与坐标轴围成的三角形的面积等于10,
那么5×|OA|÷2=10,
解得:OA=4,
所以a=4或a=﹣4.
故选:B.
5.(2021秋•江州区期末)已知△ABC在平面直角坐标系中的位置如图所示.
(1)平移△ABC,使点B平移到对应点B'(﹣3,0),画出△A'B'C';
(2)若点P(a,b)是△ABC内部一点,则平移后△A'B'C'内对应点P'的坐标为 ;
(3)求△ABC的面积.
【分析】(1)根据平移的性质即可平移△ABC,使点B平移到对应点B'(﹣3,0),进而可以画出△A'B'C';
(2)结合(1)根据平移的性质即可得点P(a,b)平移后△A'B'C'内对应点P'的坐标为;
(3)根据网格利用割补法即可求△ABC的面积.
【解答】解:(1)如图,△A'B'C'即为所求;
(2)∵B(3,﹣4),将点B左移6个单位,上移4个单位顶点点B′(﹣3,0),
∴P'(a﹣6,b+4);
故答案为:(a﹣6,b+4);
(3)S△ABC=4×4﹣2×4﹣2×3﹣1×4=7.
6.(2021秋•亳州月考)在平面直角坐标系中,A(﹣5,0),B(3,0),点C在y轴上,△ABC的面积为12,求点C的坐标.
【分析】根据三角形的面积求出OC的长,再分点C在y轴的正半轴上和点C在y轴的负半轴上,求出点C的坐标即可.
【解答】解:∵点A(﹣5,0),B(3,0),都在x轴上,
∴AB=8,
∵△ABC的面积为12,点C在y轴上,
∴△ABC的面积=AB•OC=12,
解得OC=3,
若点C在y轴的正半轴上,则点C的坐标为(0,3),
若点C在y轴的负半轴上,则点C的坐标为(0,﹣3),
综上所述,点C的坐标为(0,3)或(0,﹣3).
7.(2021秋•青神县期末)如图,在方格纸中,每个小正方形的边长为一个长度单位,点A、B、C都在格点上.
(1)画出线段BC;
(2)将线段BC向上平移三个单位,得到线段DE,在图中画出线段DE;
(3)三角形ADE的面积= .
【分析】(1)根据线段定义即可画出线段BC;
(2)根据平移的性质即可将线段BC向上平移三个单位,得到线段DE,在图中画出线段DE;
(3)根据割补法利用网格即可求出三角形ADE的面积.
【解答】解:(1)如图,线段BC即为所求;
(2)如图,线段DE即为所求;
(3)三角形ADE的面积=8×2=8.
故答案为:8.
提升练
8. 如图所示的直角坐标系中,四边形ABCD各个顶点的坐标分别为A(﹣1,3),B(﹣3,2),
C(﹣4,0),D(0,0),求四边形ABCD的面积.
【分析】把四边形ABCD分成两个直角三角形和一个直角梯形,然后根据点的坐标和三角形面积公式与梯形面积公式进行计算即可.
【解答】解:四边形ABCD的面积=×1×2+×(2+3)×2+×1×3=1+5+1.5=7.5.
故四边形ABCD的面积为7.5.
9.(2021春•广宁县期末)如图所示,直角坐标系中△ABC的顶点都在网格点上,其中C点坐标为(4,1).
完成下面问题.
(1)点A,B的坐标为A ( ),B( );
(2)将△ABC平移后得到△A′B′C′,点A的对应点A′坐标为(0,3),则B的对应点B′坐标为( ),△ABC的面积= ;
(3)画出将△ABC各点横纵坐标都乘以﹣1后的△A2B2C2;
(4)在x轴上存在点P,使△PBC的面积等于△ABC的面积,则P的坐标为 .
【分析】(1)根据平面直角坐标系得出点A,B的坐标即可;
(2)根据平移的性质得出对应点的坐标,进而利用三角形面积公式解答即可;
(3)根据横纵坐标都乘以﹣1得出各个点的坐标画出图形即可;
(4)根据三角形面积公式解答即可.
【解答】解:(1)由图可知:A(2,2),B(1,0),
故答案为:2,2;1,0;
(2)∵点A的对应点A′坐标为(0,3),
即2﹣2=0,2+1=3,
即向左平移2个单位,再向上平移1个单位,
∴B的对应点B′坐标为(1﹣2,0+1),
即B(﹣1,1),
△ABC的面积=;
故答案为:﹣1,1;2.5;
(3)如图,△A2B2C2即为所求.
(4)∵△ABC的面积=2.5,
x轴上存在点P,使△PBC的面积等于△ABC的面积,
设P(x,0),则BP=|x﹣1|,
×|x﹣1|×1=2.5,
解得x=6或﹣4,
∴点P的坐标为(6,0)或(﹣4,0).
故答案为:(6,0)或(﹣4,0).
10.如图,在平面直角坐标系中,点A(4,0),B(3,4),C(0,2)
(1)求;
(2)求;
(3)在x轴上是否存在一点P,使=10?若存在,请求点P坐标.
【分析】(1)过点B作BD作BD⊥OA与点D,把四边形分割为直角梯形和直角三角形,即可解答;
(2)△ABC的面积=四边形ABCO的面积﹣△AOC的面积;
(3)存在,设点P(x,0),则PA=|x﹣4|,根据S△PAB=10,所以,即可解答.
【解答】解:(1)如图1,过点B作BD⊥OA与点D,
∵点A(4,0),B(3,4),C(0,2)
∴OC=2;,OD=3,BD=4,AD=4﹣3=1,
∴S四边形ABCO=S梯形CODB+S△ABD==9+2=11.
(2)如图2,连接AC,
S△ABC=S四边形ABCO﹣S△AOC=11﹣=11﹣4=7.
(3)存在,设点P(x,0),
则PA=|x﹣4|,
∵S△PAB=10,
∴,
∴|x﹣4|=5,
解得:x=9或x=﹣1,
∴点P的坐标为(9,0)或(﹣1,0).
11.如图,在平面直角坐标系中,线段AB的坐标分别为A(﹣4,1),B(﹣1,﹣3),把线段AB先向右平移5个单位长度,再向上平移4个单位长度得到线段CD(其中点A与点D、点B与点C是对应点)
(1)画出平移后的线段CD,写出点C的坐标为( , ).
(2)连接AD、BC,四边形ABCD的面积为 .
(3)点E在线段AD上,CE=6,点F是线段CE上一动点,线段BF的最小值为 .
【分析】(1)根据平移变换的性质作出图形即可.
(2)利用分割法求四边形面积即可.
(3)连接BE,当BF⊥CE时,BF的值最小,利用面积法求解即可.
【解答】解:(1)如图,线段CD即为所求.C(4,1).
故答案为4,1.
(2)四边形ABCD的面积=8×8﹣2××4×5﹣2××3×4=32.
故答案为32.
(3)连接BE,当BF⊥CE时,BF的值最小,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴S△BCE=S平行四边形ABCD=16,
∴×CE×BF=16,
∴BF=.
故答案为.
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12.(2021•雨花区期末)如图,在平面直角坐标系中,已知A(0,2),B(3,0),C(3,4)三点,
(1)求三角形ABC的面积;
(2)如果在第二象限内有一点P(m,),请用含m的式子表示四边形ABOP的面积.
(3)在(2)的条件下,是否存在点P,使四边形ABOP的面积与△ABC的面积相等?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)将A,B,C坐标在直角坐标系中表示出来,由三角形面积公式即可求解,(2)因为P在第二象限,将四边形ABOP的面积表示成三角形APO和三角形AOB的面积和,即可求解,(3)当四边形ABOP的面积与△ABC的面积相等时,即3﹣m=6,得m=﹣3,即可进行求解.
【解答】解:(1)已知点A(0,2),B(3,0),C(3,4),
过A点作BC边上的高,交BC于点H,
则三角形ABC的面积为:S=BC•AH=×4×3=6;
(2)四边形ABOP的面积可以看作是△APO和△AOB的面积和,
∵P在第二象限,∴m<0,SAPOB=S△AOB+SAPO=+×(﹣m)×2=3﹣m.
故四边形ABOP的面积为3﹣m;
(3)当四边形ABOP的面积与△ABC的面积相等时,
即3﹣m=6,得m=﹣3,
此时P点坐标为:(﹣3,),
存在P点,使四边形ABOP的面积与△ABC的面积相等.
13.(2021春•黄陂区期中)在平面直角坐标系中,点A(m,n)满足n=﹣+.
(1)直接写出点A的坐标;
(2)如图1,将线段OA沿y轴向下平移a个单位后得到线段BC(点O与点B对应),过点C作CD⊥y轴于点D,若4OD=3BD,求a的值;
(3)如图2,点E(0,5)在y轴上,连接AE,将线段OA沿y轴向上平移3个单位后得到线段FG(点O与点F对应),FG交AE于点P,y轴上是否存在点Q,使S△APQ=6,若存在,请求Q点的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)利用算术平方根的性质求出m的值即可解决问题.
(2)分两种情形,①当点D位于x轴上方时,②当点D位于x轴下方时,根据4OD=3BD,构建方程即可解决问题.
(3)连接AG,过点P作x轴的平行线,交AG于点M,交y轴于点N,由三角形的面积得出方程,解方程即可得出答案.
【解答】解:(1)∵点A(m,n)满足n=﹣+.
∴m﹣4≥0,4﹣m≥0,
∴m=4,
∴n==2,
∴A(4,2).
(2)∵将线段OA沿y轴向下平移a个单位后得到线段BC,A(4,2),
∴B(0,﹣a),C(4,2﹣a),D(0,2﹣a),
∴OD=|2﹣a|,BD=2,
①当点D位于x轴上方时,
∵4OD=3BD,
∴4(2﹣a)=3×2,
解得a=;
②当点D位于x轴下方时,
∵4OD=3BD,
∴4(a﹣2)=3×2,
解得a=.
综合以上可得a=或;
(3)连接AG,过点P作x轴的平行线,交AG于点M,交y轴于点N,
由题意有AG=3,EF=2,MN=4,EO=5,
∴S△EPF=EF•PN=PN,S△APG=AG•PM=(4﹣PN),
∴S四边形AGFO=3×4=12,S△AEO=×5×4=10,
∴S四边形AGFO﹣S△AEO=S△APG﹣S△PEF=2,
即(4﹣PN)﹣PN=2,
解得PN=,
设Q(0,n),EQ=|5﹣n|,
∴S△APQ=S△AEQ﹣S△AEQ=EQ•PN=6,
即×EQ=6,
解得EQ=5,
即|5﹣n|=5,
解得n=0或n=10,
综合以上可得点Q的坐标为(0,0)或(0,10).
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