初中北师大版2 平面直角坐标系课后练习题
展开专题3.16 平面直角坐标系背景下的几何问题(专项练习)
一、单选题
1.如图,在平面直角坐标系中,将直角三角形的直角顶点固定在点处,转动直角三角形,若两条直角边分别与x轴正半轴交于点A,y轴正半轴交于点B,则的值为( )
A.8 B. C.16 D.
2.如图,点A的坐标为,点B为y轴的负半轴上的一个动点,分别以、为直角边在第三、第四象限作等腰直角三角形、等腰直角三角形,连接交y轴于P点,当点B在y轴上移动时,则的长度为( )
A.2 B.2.5 C.3 D.4
3.如图,在中,,,点的坐标为,点的坐标为,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
4.已知点,,点在轴上,且三角形的面积是3,则点的坐标是( )
A. B. C.或 D.或
5.如图,在直角坐标系内,正方形如图摆放,已知顶点 A(a,0),B(0,b) ,则顶点C的坐标为( )
A.(-b,a + b) B.(-b,b - a) C.(-a,b - a) D.(b,b -a)
6.在直角坐标系中,为坐标原点,已知点,在坐标轴上确定点,使得为直角三角形,则符合条件的点的个数共有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
7.在平面直角坐标系中,已知中的直角顶点落在第一象限,,,且,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
8.如图,点的坐标为,点为轴的负半轴上的一个动点,分别以,为直角边在第三、第四象限作等腰直角三角形、等腰直角三角形,连接交轴于点,当点在轴上移动时,则的长度为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
9.如图,在平面直角坐标系xOy中,点A、C、F在坐标轴上,E是OA的中点,四边形AOCB是矩形,四边形BDEF是正方形,若点C的坐标为(3,0), 则点D的坐标为( )
A.(1, 3) B.(1,) C.(1,) D.(,)
10.在平面直角坐标系xOy中,点A(0,2),B(a,0),C(m,n),其中m>a,a<1,n>0,若△ABC是等腰直角三角形,且AB=BC,则m的取值范围是( )
A.0<m<2 B.2<m<3 C.m<3 D.m>3
11.如图,在平面直角坐标系中,已知点A(1,0),B(1﹣a,0),C(1+a,0)(a>0),点P在以D(4,4)为圆心,1为半径的圆上运动,且始终满足∠BPC=90°,则a的最大值是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
12.如图,平面直角坐标系中,△ABC≌△DEF, AB=BC=5.若A点的坐标为(﹣3,1),B、C两点在直线y=﹣3上,D、E两点在y轴上,则点F的横坐标为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
二、填空题
13.如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的两边分别在x轴和y轴上,OA=10cm,OC=6cm,F是线段OA上的动点,从点O出发,以1cm/s的速度沿OA方向作匀速运动,点Q在线段AB上.已知A,Q两点间的距离是O,F两点间距离的a倍,若用(a,t)表示经过时间t(x)时,△OCF,△FAQ,△CBQ中有两个三角形全等,请写出(a,t)的所有可能情况___________________.
14.已知在平面直角坐标系中,A、B两点的坐标分别为A(1,2)、B(3,1),P,Q分别是x轴,y轴上两个动点,则四边形ABPQ的周长最小值为____.
15.(1)点到两坐标轴的距离相等,则点P的坐标为__________;
(2)正方形的两边与x,y轴的负方向重合,其中正方形的一个顶点坐标为,则点C的坐标为_______.
16.如图,在直角坐标系中,点A(2,2),C(4,4)是第一象限角平分线上的两点,点B的纵坐标为2,且BA=CB,在y轴上取一点D,连接AB,BC,AD,CD,使得四边形ABCD的周长最小,则这个周长的最小值为____.
17.已知点A的坐标为(﹣2,4),线段AB∥y轴,点C在y轴上,若△ABC的面积为4,则点B的坐标为 ____.
18.在平面直角坐标系中,点A(,0),点B(0,2),连接AB,在第一象限内以AB为腰作等腰直角三角形ABC,则线段OC的长为__________________.
19.在平面直角坐标系中,已知点、、,且三角形的面积等于8,则a的值是______.
20.如图,在平面直角坐标系中,,两点的坐标分别为和,为等边三角形,则点的坐标为______.
21.如图,在平面直角坐标系内,OA⊥OC ,OA=OC,若点A的坐标为(4,1),则点C的坐标为 ______
22.如图,直线 AB 经过原点 O,点 C 在 y 轴上,CD⊥AB 于 D.若 A(2,m)、B(-3,n)、C(0,-2),则 AB·CD=__________.
23.在平面直角坐标系中,点A(3,0),B(0,6),作△BOC,使△BOC与△ABO全等,则点C坐标为 _______________.
24.如图,Rt△ABC≌Rt△FDE,∠ABC=∠FDE=90°,∠BAC=30°,AC=4,将Rt△FDE沿直线l向右平移,连接BD、BE,则BD+BE的最小值为___.
25.如图,在平面直角坐标系中,是边长为的等边三角形,是边上的高,点是上的一个动点,若点的坐标是,则的最小值是________.
26.如图,点的坐标为,点的坐标为,分别以,为直角边在第三、第四象限作等腰,等腰,连接交轴于点,点的坐标是______.
27.已知点A,B的坐标分别为(2,0),(2,4),以A,B,P为顶点的三角形与全等,点P与点O不重合,写出符合条件的点P的坐标:___________.
28.如图,已知点在轴正半轴上,点在轴的正半轴上,为等腰直角三角形,为斜边上的中点.若,则________.
29.在平面直角坐标系中,等边 DABC 的顶点 A(-6, 0) , B(2, 0) ,则顶点 C 的坐标为______
三、解答题
30.如图,△ABC在平面直角坐标系中,点B是x轴负半轴上的一个动点,∠BAC=90°,AB=AC,A的坐标是(0,−2),B的坐标是(m,0).
(1)如图1所示,若点C在x轴上,则点m的值是________;
(2)如图2,当点B在x轴上移动时,AC与x轴交于点D,BC与y轴交于点E.
①小明发现点C的横坐标始终不变,证明小明发现的结论;
②若点D是AC的中点时,请求出点E的坐标.
31. 平面直角坐标系中,已知:如图1,A(a,0),B(0,b),且a、b满足,点D在第二象限,且AD平分∠BAO.
(1)求∠BAO的度数;
(2)如图2,若AD交y轴于C,且∠BDA=90°.求证:AC=2BD;
(3)如图3 ,若,P为AB上一动点,且OP=PE,∠OPE=45°,求点E的坐标.
32.已知△ABC中,AB=AC,D,A,E三点都在直线l上,且有∠BDA=∠AEC=∠BAC.
(1)如图①,当∠BAC=90°时,线段DE,BD,CE的数量关系为: ;
(2)如图②,当0°<∠BAC<180°时,线段DE,BD,CE的数量关系是否变化,若不变,请证明;若变化,写出它们的关系式;
(3)如图③,∠ACB=90°,点C的坐标为(﹣2,0),点B的坐标为(1,2),请直接写出点A的坐标.
33.通过对下面数学模型的研究学习,解决下列问题:
(1)(模型呈现)
如图1,∠BAD=90°,AB=AD,过点B作BC⊥AC于点C,过点D作DE⊥AC于点E.由∠1+∠2=∠2+∠D=90°,得∠1=∠D.又∠ACB=∠AED=90°,可以推理得到△ABC≌△DAE.进而得到AC= ,BC= .我们把这个数学模型称为“K字”模型或“一线三等角”模型;
(2)(模型应用)
①如图2,∠BAD=∠CAE=90°,AB=AD,AC=AE,连接BC,DE,且BC⊥AH于点H,DE与直线AH交于点G.求证:点G是DE的中点;
②如图3,在平面直角坐标系xOy中,点A为平面内任一点,点B的坐标为(4,1).若△AOB是以OB为斜边的等腰直角三角形,请直接写出点A的坐标为 .
34.如图,四边形OABC为长方形,以O为坐标原点,OC所在直线为x轴建立平面直角坐标系.已知点A的坐标为(0,5),点C的坐标为(9,0).
(1)直接写出点B的坐标为 ;
(2)有一动点D从原点O出发,以1个单位长度/秒的速度沿线段OA向终点A运动,当直线CD将长方形的周长分为3:4两部分时,求D点的运动时间t值;
(3)在(2)的条件下,点E为坐标轴上一点,若三角形CDE的面积为18,直接写出点E的坐标.
参考答案
1.C
【分析】作PM⊥x轴于M,PN⊥y轴于N,求出∠PAM=∠PBN,证明△PAM≌△PBN,推出AM=BN,OM=ON即可.
解:作PM⊥x轴于M,PN⊥y轴于N,
因为P(8,8),所以PN=PM=8,
则四边形PNOM是正方形,
∴PN=PM=ON=OM=8,∠NPM=∠APB=90°,
∴∠NPB=∠MPA
在△PNB和△PMA中,
,
∴△PAM≌△PBN(ASA),
则AM=BN,
∴OA+OB=OM+ON=16.
故选:C.
【点拨】本题考查了全等三角形的性质和判定,坐标与图形性质的应用,解题的关键是证明△PAM≌△PBN,学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题.
2.A
【分析】作EN⊥y轴于N,求出∠NBE=∠BAO,证△ABO≌△BEN,求出∠OBF=∠FBP=∠BNE=90°,证△BFP≌△NEP,推出BP=NP,即可得出答案.
解:如图,作EN⊥y轴于N,
∵∠ENB=∠BOA=∠ABE=90°,
∴∠OBA+∠NBE=90°,∠OBA+∠OAB=90°,
∴∠NBE=∠BAO,
在△ABO和△BEN中,
,
∴△ABO≌△BEN(AAS),
∴OB=NE=BF,
∵∠OBF=∠FBP=∠BNE=90°,
在△BFP和△NEP中,
,
∴△BFP≌△NEP(AAS),
∴BP=NP,
又∵点A的坐标为(4,0),
∴OA=BN=4,
∴BP=NP=2,
故选:A.
【点拨】本题考查了全等三角形的性质和判定,坐标与图形性质等知识点的应用,主要考查学生综合运用性质进行推理和计算的能力,有一定的难度,注意:全等三角形的判定定理有SAS,ASA,AAS,SSS,全等三角形的对应角相等,对应边相等.
3.A
【分析】过点作轴的垂线交于点,过点作轴的垂线交于点,运用AAS证明得到,即可求得结论.
解:过点作轴的垂线交于点,过点作轴的垂线交于点,
,
,
在和中,
,,
,
,,
,,
,
故选A.
【点拨】此题考查了坐标与图形,证明得到,是解决问题的关键.
4.D
【分析】根据三角形的面积求出AP的长,再分点P在点A的左边与右边两种情况讨论求解.
解:∵点B(0,2),
∴S△PAB=AP×2=3,
解得AP=3,
若点P在点A的左边,则OP=AP-OA=3-1=2,如图,
此时,点P的坐标为(-2,0),
过点P在点A的右边,则OP=AP+OA=3+1=4,
此时,点P的坐标为(4,0),
综上所述,点P的坐标为(4,0)或(-2,0),
故选:D.
【点拨】本题考查了坐标与图形性质,三角形的面积,难点在于分情况讨论,作出图形更形象直观.
5.B
【分析】根据题意首先过点C作CE⊥y轴于点E,易得△AOB≌△BEC,然后由全等三角形的性质,证得CE=OB=b,BE=OA=a,继而分析求得答案.
解:如图,过点C作CE⊥y轴于点E,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC,∠ABC=90°,
∴∠ABO+∠CBE=90°,
∵∠ABO+∠BAO=90°,
∴∠CBE=∠BAO,
在△ABO和△BCE中,
∴△AOB≌△BEC(AAS),
∴BE=OA=a,CE=OB=b,
∴OE=OB-BE=b-a,
∴顶点C的坐标为:(-b,b-a).
故选:B.
【点拨】本题考查正方形的性质以及全等三角形的判定与性质.注意掌握辅助线的作法以及注意掌握数形结合思想的应用.
6.C
【分析】分两种情况:①当为斜边时,过分别作轴和轴的垂线,垂足即为点,符合条件的点有2个;
②当为斜边时,过作的垂线,与轴和轴的交点即为点,即可得出结果.
解:如图所示:
①当为斜边时,过分别作轴和轴的垂线,垂足即为点,符合条件的点有2个;
②当为斜边时,过作的垂线,与轴和轴的交点即为点,符合条件的点有2个;
符合条件的点的个数共有4个,
故选:.
【点拨】本题考查了坐标与图形性质、直角三角形的判定;作出图形,分情况讨论是解题的关键.
7.A
【分析】作CD⊥OB交OB于D,由勾股定理求出AC的长,根据面积法求出CD的长,再根据勾股定理求出OD的长,即可求出点C的坐标.
解:作CD⊥OB交OB于D,
∵,
∴OB=10,
∵∠C=90°,
∴AC=,
∵,
∴8×6=10CD,
∴CD=4.8,
∴OD= ,
∴点的坐标是 .
故选A.
【点拨】本题考查了图形与坐标的性质,勾股定理,以及面积法求线段的长,根据面积法求出CD的长是解答本题的关键.
8.B
【分析】作EN⊥y轴于N,求出∠NBE=∠BAO,证△ABO≌△BEN,求出∠OBF=∠FBP=∠BNE=90°,证△BFP≌△NEP,推出BP=NP,即可得出答案.
解:如图,作EN⊥y轴于N,
∵∠ENB=∠BOA=∠ABE=90°,
∴∠OBA+∠NBE=90°,∠OBA+∠OAB=90°,
∴∠NBE=∠BAO,
在△ABO和△BEN中,
,
∴△ABO≌△BEN(AAS),
∴OB=NE=BF,
∵∠OBF=∠FBP=∠BNE=90°,
在△BFP和△NEP中,
,
∴△BFP≌△NEP(AAS),
∴BP=NP,
又∵点A的坐标为(8,0),
∴OA=BN=8,
∴BP=NP=4.
故选B.
【点拨】本题考查了全等三角形的性质和判定,坐标与图形性质等知识点的应用,主要考查学生综合运用性质进行推理和计算的能力,有一定的难度,注意:全等三角形的判定定理有SAS,ASA,AAS,SSS,全等三角形的对应角相等,对应边相等.
9.A
【解析】
【分析】过D作DH⊥y轴于H,根据矩形和正方形的性质得到AO=BC,DE=EF=BF,∠AOC=∠DEF=∠BFE=∠BCF=90°,根据全等三角形的性质即可得到结论.
解:过D作DH⊥y轴于H,
∵四边形AOCB是矩形,四边形BDEF是正方形,
∴AO=BC,DE=EF=BF,
∠AOC=∠DEF=∠BFE=∠BCF=90°,
∴∠OEF+∠EFO=∠BFC+∠EFO=90°,
∴∠OEF=∠BFO,
∴△EOF≌△FCB(ASA),
∴BC=OF,OE=CF,
∴AO=OF,
∵E是OA的中点,
∴OE=OA=OF=CF,
∵点C的坐标为(3,0),
∴OC=3,
∴OF=OA=2,AE=OE=CF=1,
同理△DHE≌△EOF(ASA),
∴DH=OE=1,HE=OF=2,
∴OH=2,
∴点D的坐标为(1,3),
故选A.
【点拨】本题考查了正方形的性质,坐标与图形性质,矩形的性质,全等三角形的判定和性质,正确的识别图形是解题的关键.
10.B
【分析】过点C作CD⊥x轴于D,由“AAS”可证△AOB≌△BDC,可得AO=BD=2,BO=CD=n=a,即可求解.
解:如图,过点C作CD⊥x轴于D,
∵点A(0,2),
∴AO=2,
∵△ABC是等腰直角三角形,且AB=BC,
∴∠ABC=90°=∠AOB=∠BDC,
∴∠ABO+∠CBD=90°
∠ABO+∠BAO=90°,
∴∠BAO=∠CBD,
在△AOB和△BDC中,
,
∴△AOB≌△BDC(AAS),
∴AO=BD=2,BO=CD=n=a,
∴0<a<1,
∵OD=OB+BD=2+a=m,
∴2<m<3,
故选:B.
【点拨】本题考查了等腰直角三角形的性质、全等三角形的性质与判定、不等式和坐标等知识,解题关键是树立数形结合思想,把坐标与线段长联系起来,确定取值范围.
11.D
【分析】首先证明AB=AC=a,根据条件可知PA=AB=AC=a,求出⊙D上到点A的最大距离即可解决问题.
解:∵A(1,0),B(1-a,0),C(1+a,0)(a>0),
∴AB=1-(1-a)=a,CA=a+1-1=a,
∴AB=AC,
∵∠BPC=90°,
∴PA=AB=AC=a,
如图延长AD交⊙D于P′,此时AP′最大,
∵A(1,0),D(4,4),
∴AD=5,
∴AP′=5+1=6,
∴a的最大值为6.
故选D.
【点拨】本题考查圆、最值问题、直角三角形性质等知识,解题的关键是发现PA=AB=AC=a,求出点P到点A的最大距离即可解决问题,属于中考常考题型.
12.C
【解析】
分析:如图,作AH、CK、FP分别垂直BC、AB、DE于H、K、P.由AB=BC,△ABC≌△DEF,就可以得出△AKC≌△CHA≌△DPF,就可以得出结论.
详解:如图,作AH、CK、FP分别垂直BC、AB、DE于H、K、P,∴∠DPF=∠AKC=∠CHA=90°.
∵AB=BC,∴∠BAC=∠BCA.
在△AKC和△CHA中,
∵,∴△AKC≌△CHA(ASA),∴KC=HA.
∵B、C两点在方程式y=﹣3的图形上,且A点的坐标为(﹣3,1),∴AH=4,∴KC=4.
∵△ABC≌△DEF,∴∠BAC=∠EDF,AC=DF.
在△AKC和△DPF中,,∴△AKC≌△DPF(AAS),∴KC=PF=4.
故选C.
点睛:本题考查了坐标与图象的性质的运用,垂直的性质的运用,全等三角形的判定及性质的运用,等腰三角形的性质的运用,解答时证明三角形全等是关键.
13.,
【分析】分类讨论:①当和全等时,得到OC=AF,OF=AQ或OC=AQ,OF=AF,代入即可求出a、t的值;②同理可求当△FAQ和△CBQ全等时a、t的值,③△COF和△BCQ不全等,④F,Q,A三点重合,此时(0,10)综合上述即可得到答案.
解:①当和全等时,
,或,,
,,,,代入得:或,
解得:,,或,,
,,;
②同理当和全等时,必须,,
,,
此时不存在;
③因为最长直角边,而的最长直角边不能等于10,所以和不全等,
④,,三点重合,此时和全等,此时为
故答案为:,,,.
【点拨】本题主要考查了全等三角形的性质和判定,坐标与图形的性质等知识点,解此题的关键是正确分组讨论.
14.5+
【分析】根据对称性作点A和点B关于y轴和x轴的对称点A′和B′,连接A′B′交x轴y轴于点P和Q,此时四边形ABPQ的周长最小,根据勾股定理即可求解.
解:如图,
作点A和点B关于y轴和x轴的对称点A′和B′,
连接A′B′交x轴,y轴于点P和Q,
连接AQ、BP,
则AQ=A′Q,BP=B′P
∴四边形ABPQ的周长为A′B′+AB,
根据两点之间线段最短,
此时四边形ABPQ的周长最小,
∵A(1,2),B(3,1),
∴AB=,
A′B′=
∴四边形ABPQ的周长为5+.
故答案为:5+.
【点拨】本题考查了轴对称-最短路线问题、坐标与图形性质,解决本题的关键是找到点P和点Q.
15.
【分析】(1)根据点到两坐标轴的距离相等,可得,当点P在第一或第三象限时或当点P在第二或第四象限时,解方程即可;
(2)由正方形的两边与x,y轴的负方向重合,当点C在第三象限时,当点C在x轴上,与y轴上分类列方程与解方程即可.
解:(1)∵点到两坐标轴的距离相等,
∴,
当点P在第一或第三象限时
解得,
当时,,
∴点,
当点P在第二或第四象限时
解得
当时,,
∴点,
故答案为(3,3),(6,-6);
(2)∵正方形的两边与x,y轴的负方向重合,
当点C在第三象限时,,
∴,
解得,
当时,,
点.
当点C在x轴上时,
∴
解得
当时,
点;
当点C在y轴上时,,
解得
当时,不合题意舍去
故答案为, (-1,-1).
【点拨】本题考查点到两坐标轴的距离问题,根据坐标的符号分类构建方程是解题关键.
16.
【分析】根据点的坐标和平行线的性质得到∠BAC=45°,从而得到∠B=90°,得出AC=BC=2,作C关于y轴的对称点C′,连接AC′交y轴于D′,则此时,四边形ABCD′的周长最小,这个最小周长的值=AB+BC+AC′,过根据勾股定理即可得到结论.
解:∵点A(2,2),点B的纵坐标为2,
∴AB∥x轴,
∵OC是第一象限的角平分线
∴∠BAC=45°,
∵CA=CB,
∴∠ACB=∠BAC=45°,
∴∠B=90°,
∵C(4,4)
∴B(4,2),
∴AB=BC=2,
作C(4,4)关于y轴的对称点C′(-4,4),
连接AC′交y轴于D′,
则此时,四边形ABCD′的周长最小,且CD= C′D,
则这个最小周长的值=AB+BC+AC′,
∵C′(-4,4),A(2,2)
∴,
∴四边形ABCD的最小周长值= ,
故答案为:
【点拨】本题考查了轴对称-最短路线问题,坐标与图形的性质,勾股定理,解题的关键是学会利用轴对称解决最短问题.
17.(﹣2,0)或(﹣2,8).
【分析】如图,根据线段AB∥y轴设B(﹣2,m),然后根据△ABC的面积为4列出方程,求解即可.
解:如图,设B(﹣2,m),
由题意,•|m﹣4|•2=4,
∴m=0或8,
∴B(﹣2,0)或(﹣2,8).
故答案为:(﹣2,0)或(﹣2,8).
【点拨】本题主要考查三角形的面积,坐标与图形性质等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题.
18.5或
【分析】分两种情况:①∠BAC=90°时,AC=AB,过C作CD⊥x轴于D,证△ACD≌△BAO,得AD=OB=2,CD=OA=,则OD=OA+AD=3,即可解决问题;
②∠ABC=90°,AB=BC,过C作CE⊥y轴于E,同①得:△BCE≌△ABO,得CE=OB=2,BE=OA=,则OE=OB+BE=3,即可解决问题.
解:∵点A(,0),点B(0,2),
∴OA=,OB=2,
分两种情况:
①∠BAC=90°时,AC=AB,如图1所示:
过C作CD⊥x轴于D,
则∠ADC=90°=∠BOA,
∵∠DAC+∠ACD=∠DAC+∠BAO=90°,
∴∠ACD=∠BAO,
在△ACD和△BAO中,
,
∴△ACD≌△BAO(AAS),
∴AD=OB=2,CD=OA=,
∴OD=OA+AD=3,
∴OC===5;
②∠ABC=90°,AB=BC,过C作CE⊥y轴于E,如图2所示:
同①得:△BCE≌△ABO(AAS),
∴CE=OB=2,BE=OA=,
∴OE=OB+BE=3,
∴OC===;
综上所述,线段OC的长为5或,
故答案为:5或.
【点拨】本题考查了坐标与图形,三角形全等的性质与判定,勾股定理,分类讨论是解题的关键.
19.或6
【分析】分点A在点C的左侧和右侧两种情况求出AC的长后,再根据三角形面积公式列式求解即可.
解:分两种情况:①点A在点C的左侧,如图,
∵、,
∴OB=4,AC=2-a
∵
∴
∴
解得,;
②当点A在点C的右侧时,如图,
则AC=a-2
∵
∴
∴
解得,;
综上所述,a的值为:-2或6
故答案为:-2或6
【点拨】此题主要考查了图形与坐标的性质,注意点A的位置有两个是解答此题的关键.
20.
【分析】过点A作AD⊥BC于D,根据等腰三角形三线合一的性质可得BD=CD,再求出点D的横坐标,然后利用勾股定理列式求出AD的长度,再写出点A的坐标即可.
解:如图,过点A作AD⊥BC于D,
∵B、C两点的坐标分别为(-2,0)和(6,0),
∴BC=6-(-2)=8,
∵△ABC为等边三角形
∴AB=AC=BC=8,BD=CD=4,
∴点D的横坐标为6-4=2,
在Rt△ABD中,AD=,
所以,点A的坐标为(2,),
故答案为:(2,).
【点拨】本题考查了点的坐标,主要利用了等腰三角形三线合一的性质,勾股定理,作辅助线构造出直角三角形是解题的关键.
21.(-1,4)
【分析】过点A和点C作x轴的垂线,垂足为D,E,证明△COE≌△OAD,得到OE=AD,CE=OD,再根据点A的坐标可得结果.
解:过点A和点C作x轴的垂线,垂足为D,E,
∵∠AOC=90°,
∴∠COE+∠AOD=90°,
又∠CEO=90°,
则∠COE+∠OCE=90°,
∴∠OCE=∠AOD,
在△COE与△OAD中,
,
∴△COE≌△OAD(AAS),
∴OE=AD,CE=OD,
∵点A的坐标为(4,1),
∴OD=4,AD=1,
∴CE=OD=4,OE=AD=1,
∴点C的坐标为(-1,4),
故答案为:(-1,4).
【点拨】本题考查了全等三角形的判定和性质,坐标与图形,解题的关键是利用已知条件,作出辅助线,证明全等.
22.10
【分析】作三角形的高线,根据坐标可得OC、AH、BG的长,利用面积法可以得出AB·CD.
解:过A作AH⊥y轴于H,过B作BG⊥y轴于G,
∵A(2,m)、B(-3,n)、C(0,-2),
∴AH=2,BG=3,OC=2,
∴,
,
∴,
又∵CD⊥AB,
∴,
∴,
故答案为:10.
【点拨】本题考查了坐标与图形性质,根据点的坐标表示出对应线段的长,面积法在几何问题中经常运用,要熟练掌握;解题的关键是由面积法求出线段的积.
23.或或
【分析】根据直角坐标系的性质,得,,;再根据全等三角形性质,分三种情况分析,即可得到答案.
解:根据题意,得,,
使△BOC与△ABO全等,分三种情况分析:
当时,如下图
∵△BOC与△ABO全等,且
∴
∴
当时,如下图
∵△BOC与△ABO全等,且
∴
∴
当时,如下图
∵△BOC与△ABO全等,且
∴
∴
故答案为:或或.
【点拨】本题考查了直角坐标系、全等三角形的知识;解题的关键是熟练掌握直角坐标系、坐标、全等三角形的性质,从而完成求解.
24.
【分析】根据平面直角坐标系,可以假设,则,,则,欲求的最小值,相当于在轴上找一点,使得到,,的距离和的最小值,如图1中,作点关于轴的对称点,连接交轴题意,连接,此时的值最小,最小值的长.
解:建立如图坐标系,
在中,,,,
,
,
斜边上的高,
,
,斜边上的高为,
可以假设,则,,
,
欲求的最小值,相当于在轴上找一点,使得到,,的距离和的最小值,如图1中,
作点关于轴的对称点,连接交轴题意,连接,此时的值最小,最小值,
的最小值为,
故答案为:.
【点拨】本题考查轴对称最短问题,平面直角坐标系,勾股定理等知识,解题的关键是学会用转化的思想思考问题,属于中考填空题中的压轴题.
25.
【分析】过B作BE⊥y轴于E,连接BP,依据OD垂直平分AB,可得AP=BP,PA+PC=BP+PC,当C,P,B三点共线时,PA+PC的最小值等于BC的长,在Rt△BCE中利用勾股定理即可得到BC的长,进而得出PA+PC的最小值是.
解:如图,
过B作BE⊥y轴于E,连接BP,
∵△OAB是边长为的等边三角形,OD是AB边上的高,
∴OD是中线,
∴OD垂直平分AB,
∴AP=BP,
∴PA+PC=BP+PC,
当C,P,B三点共线时,PA+PC的最小值等于BC的长,
∵ ,OB=,
∴BE=,OE=3,
又∵点C的坐标是(0,),
∴OC=,CE=4,
∴Rt△BCE中,BC===,
即PA+PC的最小值是,
故答案为: .
【点拨】本题考查了轴对称确定最短路线问题,熟练掌握最短路径的确定方法找出点P的位置以及表示PA+PC的最小值的线段是解题的关键.凡是涉及最短距离的问题,一般要考虑线段的性质定理,结合轴对称变换来解决,多数情况要作点关于某直线的对称点.
26.
【分析】作轴于,求出,证,得BN=AO,再由,证,推出=2,由点的坐标为即可得出点的坐标为.
解:如图,作轴于,
,
,,
,
在和中,
,
,OA=BN
,
在和中,
,
,
,
又因为点的坐标为,
,
,
又∵点的坐标为,
∴点的坐标为.
故答案为:.
【点拨】本题考查了全等三角形的性质和判定,坐标与图形性质等知识点的应用,主要考查学生综合运用性质进行推理和计算的能力,有一定的难度,注意:全等三角形的判定定理有,,,,全等三角形的对应角相等,对应边相等.
27.或或
【分析】分和两种情况,再分别利用全等三角形的性质求解即可得.
解:设点P的坐标为,
,
,
由题意,分以下两种情况:
(1)如图1,当时,
,
轴,
,
又,
,
解得或,
则此时点P的坐标为或;
(2)如图2,当时,
,
点P在x轴上,且,
则此时点P的坐标为;
综上,符合条件的点P的坐标为或或,
故答案为:或或.
【点拨】本题考查了全等三角形的性质、坐标与图形,依据题意,正确分两种情况讨论是解题关键.
28.2
【分析】根据等腰直角三角形的性质,可得AP与BC的关系,根据垂线的性质,可得答案
解:如图:作CP⊥x轴于点P,由余角的性质,得∠OBA=∠PAC,
在Rt△OBA和Rt△PAC中,
,
Rt△OBA≌Rt△PAC(AAS),
∴AP=OB=b,PC=OA=a.
由线段的和差,得OP=OA+AP=a+b,即C点坐标是(a+b,a),
由B(0,b),C(a+b,a),D是BC的中点,得D(,),
∴OD=
∴=,
∴a+b=2.
故答案为2.
【点拨】本题解题主要①利用了等腰直角三角形的性质;②利用了全等三角形的判定与性质;③利用了线段中点的性质.
29.(﹣2,4 )或(﹣2,﹣4 )
【分析】设C点坐标为(x,y),根据三线合一可得C横坐标,再根据勾股定理可求得C的纵坐标,即可解题.
解:设C点坐标为(x,y)
∵等边△ABC的顶点A(﹣6,0),B(2,0),
根据三线合一可得顶点C的横坐标为x= =﹣2,
∵AB=8,∴AC=8
根据勾股定理可得82=42+y2,
解得y=±4 ,
∴顶点C的坐标为(﹣2,4 )或(﹣2,﹣4 ).
故答案为:(﹣2,4 )或(﹣2,﹣4 ).
【点拨】本题考查了等边三角形的三线合一的性质,本题中熟练运用坐标系是解题的关键.
30.(1)-2;(2)①见解析;②点E的坐标为(0,-).
【分析】(1)根据等腰直角三角形的性质得OA=OB=OC,即可求解;
(2)①过点C作CM⊥y轴,利用AAS证明ΔABO≅ΔCAM,推出AO=CM=2,即可证明点C的横坐标为2;
②过点C作CN⊥x轴,利用AAS证明ΔAOD≅ΔCND,求得点C(2,−2),利用面积法求得AE=,即可求得点E的坐标.
解:(1)∵∠BAC=90°,AB=AC,
∴△ABC是等腰直角三角形,
∵AO⊥BC,
∴OA=OB=OC,
∵A的坐标是(0,−2),B的坐标是(m,0),
∴OA=OB=OC=2,
又点B是x轴负半轴上,
∴m=-2,
故答案为:-2;
(2)①过点C作CM⊥y轴,如图:
∵∠BAC=90°,
∴∠1+∠2=90°,
又∵∠2+∠3=90°,
∴∠1=∠3,
在ΔABO和ΔCAM中,,
∴ΔABO≅ΔCAM(AAS),
∴AO=CM=2,
∴点C的横坐标为2,始终不变;
②再过点C作CN⊥x轴于N,
在ΔAOD和ΔCND中,,
∴ΔAOD≅ΔCND(AAS),
∴CN=AO=2,
∴点C(2,−2),
由①得,AM=BO=4,
∴B(−4,0),
∴AB=,
∴SΔABC=AB2=10,
又SΔABC=AE(BO+CM)=10,
∴AE=,OE=−2=,
∴点E的坐标为(0,-).
【点拨】本题考查了坐标与图形,全等三角形的判定和性质,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题.
31.(1);(2)见解析;(3)
【分析】(1)根据二次根式以及完全平方式的非负性可得、的值,从而得出、的长,进而得出答案;
(2)延长交轴于,根据等腰三角形三线合一的性质得出,然后证明即可得出结论;
(3)根据题意证明,根据全等三角形的性质可得结论.
解:(1)∵,
∴,
∵A(a,0),B(0,b),
∴,
∵,
∴;
(2)延长交轴于,
∵是的角平分线,,
∴为等腰三角形,
∴是边上的中线,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴;
(3)如图:
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∴点.
【点拨】本题考查了二次根式和完全平方式的非负性的应用,等腰三角形的性质,全等三角形的判定与性质,三角形内角和定理以及三角形外角的性质,熟知相关性质特点是解本题的关键.
32.(1)DE=BD+CE;(2)DE=BD+CE的数量关系不变,理由见解析;(3)(﹣4,3)
【分析】(1)证明△ABD≌△CAE,根据全等三角形的性质得到AD=CE,BD=AE,结合图形证明结论;
(2)根据三角形的外角性质得到∠ABD=∠CAE,证明△ABD≌△CAE,根据全等三角形的性质解答;
(3)过点A作AM⊥x轴于点M,过点B作BN⊥x轴于点N,根据(1)的结论得到△ACM≌△BCN,根据全等三角形的性质解答即可.
解:(1)∵∠BAC=90°,
∴∠BDA=∠AEC=∠BAC=90°,
∴∠ABD+∠BAD=90°,∠CAE+∠BAD=90°,
∴∠ABD=∠CAE,
在△ABD和△CAE中,
,
∴△ABD≌△CAE(AAS),
∴AD=CE,BD=AE,
∴DE=AD+AE=BD+CE,
故答案为:DE=BD+CE;
(2)DE=BD+CE的数量关系不变,
理由如下:∵∠BAE是△ABD的一个外角,
∴∠BAE=∠ADB+∠ABD,
∵∠BDA=∠BAC,
∴∠ABD=∠CAE,
在△ABD和△CAE中,
,
∴△ABD≌△CAE(AAS),
∴AD=CE,BD=AE,
∴DE=AD+AE=BD+CE;
(3)过点A作AM⊥x轴于点M,过点B作BN⊥x轴于点N,
∵点C的坐标为(﹣2,0),点B的坐标为(1,2),
∴OC=2,ON=1,BN=2,
∴CN=3,
由(1)可知,△ACM≌△BCN,
∴AM=CN=3,CM=BN=2,
∴OM=OC+CM=4,
∴点A的坐标为(﹣4,3).
【点拨】本题考查的是三角形全等的判定和性质、坐标与图形性质,掌握全等三角形的判定定理和性质定理是解题的关键.
33.(1),;(2)①见解析;②,或,
【分析】(1)根据全等三角形的性质即可得到结论;
(2)①如图2,作于,于,根据余角的性质得到,根据全等三角形的性质得到,同理,由此可得,再由此证明,由全等三角形的性质得到,于是得到点是的中点;
②分两种情况讨论,如图3,过作轴于,过作轴于,与相交于,根据余角的性质得到,根据全等三角形的性质得到,,设,则,于是得到结论,如图4,同理可得答案.
解:(1)∵.
∴,;
故答案为:,;
(2)①如图2,作于,于,
,
,
,
,
,
在与中,
,
,
,
,
,
,
,
,
在与中,
,
,
,
又∵,
,
,,
,
在与中,
,
,
,
点是的中点;
②如图3,过作轴于,过作轴于,与相交于,
,
,
,
,
,
在与中,
,
,
,,
设,则,
,
,
,,
点的坐标,;
如图4,过作轴于,过作轴于,与相交于,
,
,
,
,
,
在与中,
,
,
,,
设,则,
,
,
,,
又∵此时点A在第四象限,
点的坐标,,
综上所述,点的坐标为,或,,
故答案为:,或,.
【点拨】本题考查了全等三角形的判定和性质,正确的作出辅助线是解题的关键.
34.(1)(9,5);(2)D点的运动时间为3 秒;(3)点E的坐标为(﹣3,0)或(21,0)或(0,7)或(0,﹣1).
【分析】(1)根据矩形的性质结合A、C的坐标求解即可;
(2)由题意得:OD=t,AD=5﹣t,OC=9,BC=5,AB=9,根据直线CD将长方形OABC的周长分为3:4两部分,得到(OD+OC):(AD+AB+BC)=3:4,即(t+9):(5﹣t+9+5)=3:4,由此求解即可;
(3)分E在x轴和在y轴上两种情况讨论求解即可得到答案
解:(1)∵四边形OABC为长方形,
而点A的坐标为(0,5),点C的坐标为(9,0),
∴B点坐标为(9,5);
故答案为(9,5);
(2)由题意得:OD=t,AD=5﹣t,OC=9,BC=5,AB=9,
∵直线CD将长方形OABC的周长分为3:4两部分,
∴(OD+OC):(AD+AB+BC)=3:4,
即(t+9):(5﹣t+9+5)=3:4,
∴t=3,
∴D点的运动时间为3 秒;
(3)由(2)得:D点坐标为(0,3),C点坐标为(9,0),
当E在x轴上时,设E点坐标为(a,0),
∵三角形CDE的面积是18,
∴×3×|9﹣a|=18,解得a=-3或a=21,
∴E点坐标为(-3,0)或(21,0).
当E在y轴上时,设E点坐标为(0,a),
∵三角形CDE的面积是18,
∴×9×|3﹣a|=18,解得a=﹣1或a=7,
∴E点坐标为(0,-1)或(0,7).
∴点E的坐标为(﹣3,0)或(21,0)或(0,7)或(0,﹣1).
【点拨】本题主要考查了坐标与图形,三角形面积,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.
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