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【全套精品专题】浙教版八年级上册 数学复习专题精讲 第14讲 平面直角坐标系与几何图形的综合-【专题突破】(解析版)
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这是一份【全套精品专题】浙教版八年级上册 数学复习专题精讲 第14讲 平面直角坐标系与几何图形的综合-【专题突破】(解析版),共22页。
第14讲 平面直角坐标系与几何图形的综合【知识点睛】平面直角坐标系知识网络系统图各问题归纳总结若点、、问题一:若点P在x轴上,则b=0; 若点P在y轴上,则a=0;若点P在第一象限,则a>0,b>0; 若点P在第二象限,则a<0,b>0;若点P在第三象限,则a<0,b<0; 若点P在第四象限,则a>0,b<0;问题二:若点A、B在同一水平线上,则; 若点A、B在同一竖直线上,则;若点P在第一、三象限角平分线上,则;若点P在第二、四象限角平分线上,则;问题三:点关于x轴对称的点P1坐标为;点关于y轴对称的点P2坐标为;点关于原点对称的点P3坐标为;问题四:点的平移口诀“左减右加,上加下减”;问题五:线段AB的中点公式:;若点A、B在同一水平线上,则AB=;若点A、B在同一竖直线上,则AB=;若点A、B所在直线是倾斜的,则AB=(两点间距离公式)问题六:点到x轴的距离=|b|;点到y轴的距离=|a|;问题七:割补法,优先分割,然后才是补全问题八:周期型:①判断周期数(一般3到4个); ②总数÷周期数=整周期……余数(余数是谁就和每周期的第几个规律一样)注意横纵坐标的规律可能不同。【类题训练】1.如图,A(8,0),B(0,6),以点A为圆心,AC长为半径画弧,交y轴正半轴于点B,则点C的坐标为( )A.(10,0) B.(0,10) C.(﹣2,0) D.(0,﹣2)【分析】根据勾股定理求出AB,根据坐标与图形性质解答即可.【解答】解:由题意得,OB=6,OA=8,∴AB==10,则AC=10,∴OC=AC﹣OA=2,∴点C坐标为(﹣2,0),故选:C.2.在平面直角坐标系中,点A的坐标为(﹣1,3),点B的坐标为(5,3),则线段AB上任意一点的坐标可表示为( )A.(3,x)(﹣1≤x≤5) B.(x,3)(﹣1≤x≤5) C.(3,x)(﹣5≤x≤1) D.(x,3)(﹣5≤x≤1)【分析】根据A、B两点纵坐标相等,可确定AB与x轴平行,即可求解.【解答】解:∵点A的坐标为(﹣1,3),点B的坐标为(5,3),A、B两点纵坐标都为3,∴AB∥x轴,∴线段AB上任意一点的坐标可表示为(x,3)(﹣1≤x≤5),故选:B.3.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC∥x轴,下列说法中正确的是( )A.点A与点D的纵坐标相同 B.点A与点B的横坐标相同 C.点A与点C的纵坐标相同 D.点B与点D的横坐标相同【分析】根据与x轴平行的直线上点的坐标特征计算判断.【解答】解:∵平行四边形ABCD中,AD∥BC∥x轴,∴点A与D的纵坐标相同,点B与C的纵坐标相同.故选:A.4.如图,已知∠AOB=30°,∠AOC=60°,∠AOD=90°,∠AOE=120°,∠AOF=150°,若点B可表示为点B(2,30),点C可表示为点C(1,60),点E可表示为点E(3,120),点F可表示为点F(4,150),点B可表示为点B(2,30),则D点可表示为( )A.D(0,90) B.D(90,0) C.D(90,5) D.D(5,90)【分析】根据题干得出规律,从而得出答案.【解答】解:根据题意知:横坐标表示长度,纵坐标表示角度,从而得出D点可表示为(5,90),故选:D.5.在平面直角坐标系中,若A(m+3,m﹣1),B(1﹣m,3﹣m),且直线AB∥x轴,则m的值是( )A.﹣1 B.1 C.2 D.3【分析】根据平行于x轴的直线上的点的纵坐标相等,建立方程求解即可求得答案.【解答】解:∵直线AB∥x轴,∴m﹣1=3﹣m,解得:m=2,故选:C.6.如图,在平面直角坐标系中,半径均为1个单位长度的半圆组成一条平滑的曲线,点P从原点O出发,沿这条曲线向右运动,速度为每秒个单位长度,则第2022秒时,点P的坐标是( )A.(2021,0) B.(2022,﹣1) C.(2021,﹣1) D.(2022,0)【分析】利用坐标与图形的关系,结合路程问题求解.【解答】解:一个半圆的周长是π,速度是每秒,所以走一个半圆需要2秒,2022秒正好可以走1011个半圆,故选:D.7.如图,在平面直角坐标系中,点A(1,1),B(3,1),C(3,3),D(1,3),动点P从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿AB﹣BC﹣CD﹣DA﹣AB﹣…路线运动,当运动到2022秒时,点P的坐标为( )A.(1,1) B.(3,1) C.(3,3) D.(1,3)【分析】利用路程找规律,看最后的路脚点,再求解.【解答】解:由题意得:四边形ABCD是正方形,且边长是2,点P运动一周需要8秒,2022÷8商252余6,结果到点D处,故坐标为(1,3),故选:D.8.如图,在平面直角坐标系中,三角形ABC三个顶点A、B、C的坐标A(0,4),B(﹣1,b),C(2,c),BC经过原点O,且CD⊥AB,垂足为点D,则AB•CD的值为( )A.10 B.11 C.12 D.14【分析】AB•CD可以联想到△ABC的面积公式,根据S△ABO+S△ACO=S△ABC即可求解.【解答】解:∵A(0,4),∴OA=4,∵B(﹣1,b),C(2,c),∴点B,C到y轴的距离分别为1,2,∵S△ABO+S△ACO=S△ABC,∴×4×1+×4×2=×AB•CD,∴AB•CD=12,故答案为:C.9.如图,在平面直角坐标系中,A,B,C三点坐标分别为(0,a),(0,3﹣a),(1,2),且点A在点B的下方,连接AC,BC,若在AB,BC,AC若所围成区域内(含边界),横坐标和纵坐标都为整数的点的个数为5个,那么a的取值范围是( )A.﹣1<a≤0 B.﹣1≤a≤1 C.1≤a<2 D.0<a≤1【分析】根据题意得出除了点C外,其它三个横纵坐标为整数的点落在所围区域的边界上,即线段AB上,从而求出a的取值范围.【解答】解:∵点A(0,a),点B(0,3﹣a),且A在B的下方,∴a<3﹣a,解得:a<1.5,若在AB,BC,AC所围成区域内(含边界),横坐标和纵坐标都为整数的点的个数为5个,∵点A,B,C的坐标分别是(0,a),(0,3﹣a),(1,2),∴区域内部(不含边界)没有横纵坐标都为整数的点,∴已知的5个横纵坐标都为整数的点都在区域的边界上,∵点C(1,2)的横纵坐标都为整数且在区域的边界上,∴其他的4个都在线段AB上,∴3≤3﹣a<4.解得:﹣1<a≤0,故选:A.10.如图,在平面直角坐标系中,OABC是正方形,点A的坐标是(4,0),点P为边AB上一点,∠CPB=60°,沿CP折叠正方形,折叠后,点B落在平面内点B′处,则B′点的坐标为( )A.(2,2) B.(,) C.(2,) D.(,)【分析】过点B′作B′D⊥OC,因为∠CPB=60°,CB′=OC=OA=4,所以∠B′CD=30°,B′D=2,根据勾股定理得DC=2,故OD=4﹣2,即B′点的坐标为(2,).【解答】解:过点B′作B′D⊥OC∵∠CPB=60°,CB′=OC=OA=4∴∠B′CD=30°,B′D=2根据勾股定理得DC=2∴OD=4﹣2,即B′点的坐标为(2,)故选:C.11.如图,在x轴,y轴上分别截取OA,OB,使OA=OB,再分别以点A,B为圆心,以大于AB长为半径画弧,两弧交于点P.若点P的坐标为(a,2a﹣3),则a的值为 .【分析】根据作图方法可知点P在∠BOA的角平分线上,由角平分线的性质可知点P到x轴和y轴的距离相等,可得关于a的方程,求解即可.【解答】解:∵OA=OB,分别以点A,B为圆心,以大于AB长为半径画弧,两弧交于点P,∴点P在∠BOA的角平分线上,∴点P到x轴和y轴的距离相等,又∵点P的坐标为(a,2a﹣3),∴a=2a﹣3,∴a=3.故答案为:3.12.如图,△ABC中,点A的坐标为(0,1),点C的坐标为(4,3),如果要使△ABD与△ABC全等,那么点D的坐标是 .【分析】因为△ABD与△ABC有一条公共边AB,故本题应从点D在AB的上边、点D在AB的下边两种情况入手进行讨论,计算即可得出答案.【解答】解:△ABD与△ABC有一条公共边AB,当点D在AB的下边时,点D有两种情况:①坐标是(4,﹣1);②坐标为(﹣1,﹣1);当点D在AB的上边时,坐标为(﹣1,3);点D的坐标是(4,﹣1)或(﹣1,3)或(﹣1,﹣1).13.教材上曾让同学们探索过线段的中点坐标:在平面直角坐标系中,有两点A(x1,y1)、B(x2,y2),所连线段AB的中点是M,则M的坐标为(,),如:点A(1,2)、点B(3,6),则线段AB的中点M的坐标为(,),即M(2,4).利用以上结论解决问题:平面直角坐标系中,若E(a﹣1,a),F(b,a﹣b),线段EF的中点G恰好位于y轴上,且到x轴的距离是1,则4a+b的值等于 .【分析】根据中点坐标公式求出点G的坐标,根据线段EF的中点G恰好位于y轴上,且到x轴的距离是1,得到点G的横坐标等于0,纵坐标的绝对值为1,列出方程组求解即可.【解答】解:根据题意得:G(,),∵线段EF的中点G恰好位于y轴上,且到x轴的距离是1,∴,解得:4a+b=4或0.故答案为:4或0.14.在平面直角坐标系xOy中,对于任意两点P1(x1,y1)与P2(x2,y2)的“非常距离”给出如下定义:若|x1﹣x2|≥|y1﹣y2|,则点P1与点P2的“非常距离”为|x1﹣x2|;若|x1﹣x2|<|y1﹣y2|,则点P1与点P2的“非常距离”为|y1﹣y2|,例如:点P1(1,2),点P2(3,5),因为|1﹣3|<|2﹣5|,所以点P1与点P2的“非常距离”为|2﹣5|=3,也就是图中线段P1Q与线段P2Q长度的较大值(点Q为垂直于y轴的直线P1Q与垂直于x轴的直线P2Q的交点).已知点,B为y轴上的一个动点.(1)若点A与点B的“非常距离”为2,写出一个满足条件的点B的坐标 ;(2)直接写出点A与点B的“非常距离”的最小值 .【分析】(1)根据点B位于y轴上,可以设点B的坐标为(0,y).由“非常距离”的定义可以确定|0﹣y|=2,据此可以求得y的值;(2)设点B的坐标为(0,y).因为|﹣﹣0|≥|0﹣y|,所以点A与点B的“非常距离”最小值为|﹣﹣0|=.【解答】解:(1)∵B为y轴上的一个动点,∴设点B的坐标为(0,y).∵|﹣﹣0|=≠4,∴|0﹣y|=2,解得y=2或y=﹣2;∴点B的坐标是(0,2)或(0,﹣2);故答案为:(0,2)或(0,﹣2);(2)∵|﹣﹣0|≥|0﹣y|,∴点A与点B的“非常距离”最小值为|﹣﹣0|=;∴点A与点B的“非常距离”的最小值为.故答案为:.15.如图,在平面直角坐标系中,已知三点的坐标分别为A(0,4),B(2,0),C(2,5),连接AB,AC,BC.(1)求AC,AB的长;(2)∠CAB是直角吗?请说明理由.【分析】(1 )过点A作AH⊥BC于点H,再利用勾股定理求解即可;(2 )利用勾股定理的逆定理即可得出结论.【解答】解:(1)如图,∵A(0,4),B(2,0),C(2,5),∴OA=4,OB=2,BC=5,过点A作AH⊥BC于点H,∴BH=OA=4,AH=OB=2,∴CH=BC﹣BH=5﹣4=1,在Rt△OAB中,AB=,在Rt△ACH中,AC=;(2)∠CAB是直角,理由:由(1)得,AC=,AB=2,BC=5,∵,∴AC2+AB2=BC2,∴∠CAB是直角.16.对于某些三角形或四边形,我们可以直接用面积公式或者用割补法来求它们的面积.下面我们再研究一种求某些三角形或四边形面积的新方法:如图1,2所示,分别过三角形或四边形的顶点A,C作水平线的铅垂线l1,l2,l1,l2之间的距离d叫做水平宽;如图1所示,过点B作水平线的铅垂线交AC于点D,称线段BD的长叫做这个三角形的铅垂高;如图2所示,分别过四边形的顶点B,D作水平线l3,l4,l3,l4之间的距离h叫做四边形的铅垂高.【结论提炼】容易证明:“三角形的面积等于水平宽与铅垂高乘积的一半”,即“S=dh”【结论应用】为了便于计算水平宽和铅垂高,我们不妨借助平面直角坐标系.已知:如图3,点A(﹣5,2),B(5,0),C(0,5),则△ABC的水平宽为10,铅垂高为 ,所以△ABC面积的大小为 .【再探新知】三角形的面积可以用“水平宽与铅垂高乘积的一半”来求,那四边形的面积是不是也可以这样求呢?带着这个问题,我们进行如下探索:(1)在图4所示的平面直角坐标系中,取A(﹣4,2),B(1,5),C(4,1),D(﹣2,﹣4)四个点,得到四边形ABCD.运用“水平宽与铅垂高乘积的一半”进行计算得到四边形ABCD面积的大小是 ;用其它的方法进行计算得到其面积的大小是 ,由此发现:用“S=dh”这一方法对求图4中四边形的面积 .(填“适合”或“不适合”)(2)在图5所示的平面直角坐标系中,取A(﹣5,2),B(1,5),C(4,2),D(﹣2,﹣3)四个点,得到了四边形ABCD.运用“水平宽与铅垂高乘积的一半”进行计算得到四边形ABCD面积的大小是 ,用其它的方法进行计算得到面积的大小是 ,由此发现:用“S=dh”这一方法对求图5中四边形的面积 .(“适合”或“不适合”)(3)在图6所示的平面直角坐标系中,取A(﹣4,2),B(1,5),C(5,1),D(﹣1,﹣5)四个点,得到了四边形ABCD.通过计算发现:用“S=dh”这一方法对求图6中四边形的面积 .(填“适合”或“不适合”)【归纳总结】我们经历上面的探索过程,通过猜想、归纳,验证,便可得到:当四边形满足某些条件时,可以用“S=dh”来求面积.那么,可以用“S=dh”来求面积的四边形应满足的条件是: .【分析】【结论应用】直接代入公式即可;【再探新知】(1)求出水平宽,铅垂高,代入公式求出面积,再利用矩形面积减去周围四个三角形面积可得答案;(2)(3)与(1)同理;【归纳总结】当四边形满足一条对角线等于水平宽或铅垂高时,四边形可以用“S=dh”来求面积.【解答】解:【结论应用】由图形知,铅垂高为4,S△ABC==20,故答案为:4,20;【再探新知】(1)∵四边形ABCD的水平宽为8,铅垂高为9,∴运用“水平宽与铅垂高乘积的一半”进行计算得到四边形ABCD面积的大小为36,利用四边形ABCD所在的矩形面积减去周围四个三角形面积为8×9﹣=37.5,∴用“S=dh”这一方法对求图4中四边形的面积不合适,故答案为:36,37.5,不合适;(2)∵四边形ABCD的水平宽为9,铅垂高为8,∴运用“水平宽与铅垂高乘积的一半”进行计算得到四边形ABCD面积的大小为36,利用四边形ABCD所在的矩形面积减去周围四个三角形面积为8×9﹣=36,∴用“S=dh”这一方法对求图4中四边形的面积,合适,故答案为:36,36,合适;(3)∵四边形ABCD的水平宽为9,铅垂高为10,∴运用“水平宽与铅垂高乘积的一半”进行计算得到四边形ABCD面积的大小为45,利用四边形ABCD所在的矩形面积减去周围四个三角形面积为10×9﹣=45,∴用“S=dh”这一方法对求图4中四边形的面积,合适,故答案为:合适;【归纳总结】当四边形满足一条对角线等于水平宽或铅垂高时,四边形可以用“S=dh”来求面积,故答案为:一条对角线等于水平宽或铅垂高.17.如图所示,在平面直角坐标系中,P(2,2),(1)点A在x的正半轴运动,点B在y的正半轴上,且PA=PB,①求证:PA⊥PB;②求OA+OB的值;(2)点A在x的正半轴运动,点B在y的负半轴上,且PA=PB,③求OA﹣OB的值;④点A的坐标为(8,0),求点B的坐标.【分析】(1)①过点P作PE⊥x轴于E,作PF⊥y轴于F,根据点P的坐标可得PE=PF=2,然后利用“HL”证明Rt△APE和Rt△BPF全等,根据全等三角形对应角相等可得∠APE=∠BPF,然后求出∠APB=∠EPF=90°,再根据垂直的定义证明;②根据全等三角形对应边相等可得AE=BF,再表示出OA、OB,然后列出方程整理即可得解;(2)③根据全等三角形对应边相等可得AE=BF,再表示出PE、PF,然后列出方程整理即可得解;④求出AE的长度,再根据全等三角形对应边相等可得AE=BF,然后求出OB,再写出点B的坐标即可.【解答】(1)①证明:如图1,过点P作PE⊥x轴于E,作PF⊥y轴于F,∵P(2,2),∴PE=PF=2,在Rt△APE和Rt△BPF中,,∴Rt△APE≌Rt△BPF(HL),∴∠APE=∠BPF,∴∠APB=∠APE+∠BPE=∠BPF+∠BPE=∠EPF=90°,∴PA⊥PB;②解:∵Rt△APE≌Rt△BPF,∴BF=AE,∵OA=OE+AE,OB=OF﹣BF,∴OA+OB=OE+AE+OF﹣BF=OE+OF=2+2=4;(2)解:③如图2,∵Rt△APE≌Rt△BPF,∴AE=BF,∵AE=OA﹣OE=OA﹣2,BF=OB+OF=OB+2,∴OA﹣2=OB+2,∴OA﹣OB=4;④∵PE=PF=2,PE⊥x轴于E,作PF⊥y轴于F,∴四边形OEPF是正方形,∴OE=OF=2,∵A(8,0),∴OA=8,∴AE=OA﹣OE=8﹣2=6,∵Rt△APE≌Rt△BPF,∴AE=BF=6,∴OB=BF﹣OF=6﹣2=4,∴点B的坐标为(0,﹣4).18.如图,在平面直角坐标系xOy中,点B(1,0),点C(5,0),以BC为边在x轴的上方作正方形ABCD,点M(﹣5,0),N(0,5).(1)点A的坐标为 ;点D的坐标为 ;(2)将正方形ABCD向左平移m个单位,得到正方形A'B'C'D',记正方形A'B'C'D'与△OMN重叠的区域(不含边界)为W:①当m=3时,区域内整点(横,纵坐标都是整数)的个数为 ;②若区域W内恰好有3个整点,请直接写出m的取值范围.【分析】(1)先求出正方形的边长为BC=4,再求点的坐标即可;(2)①画出正方形A'B'C'D',结合图形求解即可;②在△OMN中共有6个整数点,在平移正方形ABCD,找到恰好有3个整数解的情况即可.【解答】解:(1)∵点B(1,0),点C(5,0),∴BC=4,∵四边形ABCD是正方形,∴A(1,4),D(5,4),故答案为:(1,4),(5,4);(2)①如图:共有3个,故答案为:3;②在△OMN中共有6个整数点,分别是(﹣1,1),(﹣1,2),(﹣1,3),(﹣2,1),(﹣2,2),(﹣3,1),∵区域W内恰好有3个整点,∴2<m≤3或6≤m<7.19.类比学习是知识内化的有效途径,认真读题是正确审题的第一步:对于平面直角坐标系xOy中的点P(a,b),若点P'的坐标为(其中k为常数,且k≠0),则称点P'为点P的“k系好友点”;例如:P(1,2)的“3系好友点”为即.请完成下列各题.(1)点P(﹣3,1)的“2系好友点”P'的坐标为 .(2)若点P在y轴的正半轴上,点P的“k系好友点”为P'点,若在三角形OPP'中,pp′=3OP,求k的值.(3)已知点A(x,y)在第四象限,且满足xy=﹣8;点A是点B(m,n)的“﹣2系好友点”,求m﹣2n的值.【分析】(1)根据“k系好友点”的定义列式计算求解;(2)设P(0,t)(t>0),根据定义得点P′(kt,t),则PP′=|kt|=3OP=3t,即可求解;(3)点A是点B(m,n)的“﹣2系好有点”,可得点A(m﹣2n,n﹣),由xy=﹣8得到(m﹣2n)2=16,即可求解.【解答】解:(1)点P(﹣3,1),根据“k系好友点”的求法可知,k=2,∵﹣3+2×1=﹣1,1+=﹣,∴P′的坐标为(﹣1,﹣),故答案为(﹣1,﹣);(2)设P(0,t)其中t>0,根据“k系好友点”的求法可知,P′(kt,t),∴PP'∥x轴,∴PP'=|kt|,又∵OP=t,PP'=3OP,∴|kt|=3t,∴k=±3;(3)∵B(m,n)的﹣3系好有点A为(m﹣2n,n﹣),∴x=m﹣2n,y=n﹣,又∵xy=﹣8,∴(m﹣2n)•(n﹣)=﹣8,∴m﹣2n=±4,∵点A在第四象限,∴x>0,即m﹣2n=4.20.如图,在以点O为原点的平面直角坐标系中点A,B的坐标分别为(a,0),(a,b),点C在y轴上,且BC∥x轴,a,b满足|a﹣3|+=0.点P从原点出发,以每秒2个单位长度的速度沿着O﹣A﹣B﹣C﹣O的路线运动(回到O为止).(1)直接写出点A,B,C的坐标;(2)当点P运动3秒时,连接PC,PO,求出点P的坐标,并直接写出∠CPO,∠BCP,∠AOP之间满足的数量关系;(3)点P运动t秒后(t≠0),是否存在点P到x轴的距离为t个单位长度的情况.若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)利用绝对值和二次根式的非负性即可求得;(2)当P运动3秒时,点P运动了6个单位长度,根据AO=3,即可得点P在线段AB 上且AP=3,写出P的坐标即可;作PE∥AO.利用平行线的性质证明即可;(3)由t≠0得点P可能运动到AB或BC或OC上.再分类讨论列出一元一次方程解得t即可.【解答】解:(1)∵|a﹣3|+=0且|a﹣3|≥0,≥0,∴|a﹣3|=0,=0,∴a=3,b=4,∴A(3,0),B(3,4),C(0,4);(2)如图,当P运动3秒时,点P运动了6个单位长度,∵AO=3,∴点P运动3秒时,点P在线段AB 上,且AP=3,∴点P的坐标是(3,3);如图,作PE∥AO.∵CB∥AO,PE∥AO,∴CB∥PE,∴∠BCP=∠EPC,∠AOP=∠EPO,∴∠CPO=∠BCP+∠AOP;(3)存在.∵t≠0,∴点P可能运动到AB或BC或OC上.①当点P运动到AB上时,2t≤7,∵0<t≤,PA=2t﹣OA=2t﹣3,∴2t﹣3=t,解得:t=2,∴PA=2×2﹣3=1,∴点P的坐标为(3,1);②当点P运动到BC上时,7≤2t≤10,即≤t≤5,∵点P到x轴的距离为4,∴t=4,解得t=8,∵≤t≤5,∴此种情况不符合题意;③当点P运动到OC上时,10≤2t≤14,即5≤t≤7,∵PO=OA+AB+BC+OC﹣2t=14﹣2t,∴14﹣2t=t,解得:t=,∴PO=﹣2×+14=,∴点P的坐标为(0,).综上所述,点P运动t秒后,存在点P到x轴的距离为t个单位长度的情况,点P的坐标为(3,1)或(0,).
第14讲 平面直角坐标系与几何图形的综合【知识点睛】平面直角坐标系知识网络系统图各问题归纳总结若点、、问题一:若点P在x轴上,则b=0; 若点P在y轴上,则a=0;若点P在第一象限,则a>0,b>0; 若点P在第二象限,则a<0,b>0;若点P在第三象限,则a<0,b<0; 若点P在第四象限,则a>0,b<0;问题二:若点A、B在同一水平线上,则; 若点A、B在同一竖直线上,则;若点P在第一、三象限角平分线上,则;若点P在第二、四象限角平分线上,则;问题三:点关于x轴对称的点P1坐标为;点关于y轴对称的点P2坐标为;点关于原点对称的点P3坐标为;问题四:点的平移口诀“左减右加,上加下减”;问题五:线段AB的中点公式:;若点A、B在同一水平线上,则AB=;若点A、B在同一竖直线上,则AB=;若点A、B所在直线是倾斜的,则AB=(两点间距离公式)问题六:点到x轴的距离=|b|;点到y轴的距离=|a|;问题七:割补法,优先分割,然后才是补全问题八:周期型:①判断周期数(一般3到4个); ②总数÷周期数=整周期……余数(余数是谁就和每周期的第几个规律一样)注意横纵坐标的规律可能不同。【类题训练】1.如图,A(8,0),B(0,6),以点A为圆心,AC长为半径画弧,交y轴正半轴于点B,则点C的坐标为( )A.(10,0) B.(0,10) C.(﹣2,0) D.(0,﹣2)【分析】根据勾股定理求出AB,根据坐标与图形性质解答即可.【解答】解:由题意得,OB=6,OA=8,∴AB==10,则AC=10,∴OC=AC﹣OA=2,∴点C坐标为(﹣2,0),故选:C.2.在平面直角坐标系中,点A的坐标为(﹣1,3),点B的坐标为(5,3),则线段AB上任意一点的坐标可表示为( )A.(3,x)(﹣1≤x≤5) B.(x,3)(﹣1≤x≤5) C.(3,x)(﹣5≤x≤1) D.(x,3)(﹣5≤x≤1)【分析】根据A、B两点纵坐标相等,可确定AB与x轴平行,即可求解.【解答】解:∵点A的坐标为(﹣1,3),点B的坐标为(5,3),A、B两点纵坐标都为3,∴AB∥x轴,∴线段AB上任意一点的坐标可表示为(x,3)(﹣1≤x≤5),故选:B.3.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC∥x轴,下列说法中正确的是( )A.点A与点D的纵坐标相同 B.点A与点B的横坐标相同 C.点A与点C的纵坐标相同 D.点B与点D的横坐标相同【分析】根据与x轴平行的直线上点的坐标特征计算判断.【解答】解:∵平行四边形ABCD中,AD∥BC∥x轴,∴点A与D的纵坐标相同,点B与C的纵坐标相同.故选:A.4.如图,已知∠AOB=30°,∠AOC=60°,∠AOD=90°,∠AOE=120°,∠AOF=150°,若点B可表示为点B(2,30),点C可表示为点C(1,60),点E可表示为点E(3,120),点F可表示为点F(4,150),点B可表示为点B(2,30),则D点可表示为( )A.D(0,90) B.D(90,0) C.D(90,5) D.D(5,90)【分析】根据题干得出规律,从而得出答案.【解答】解:根据题意知:横坐标表示长度,纵坐标表示角度,从而得出D点可表示为(5,90),故选:D.5.在平面直角坐标系中,若A(m+3,m﹣1),B(1﹣m,3﹣m),且直线AB∥x轴,则m的值是( )A.﹣1 B.1 C.2 D.3【分析】根据平行于x轴的直线上的点的纵坐标相等,建立方程求解即可求得答案.【解答】解:∵直线AB∥x轴,∴m﹣1=3﹣m,解得:m=2,故选:C.6.如图,在平面直角坐标系中,半径均为1个单位长度的半圆组成一条平滑的曲线,点P从原点O出发,沿这条曲线向右运动,速度为每秒个单位长度,则第2022秒时,点P的坐标是( )A.(2021,0) B.(2022,﹣1) C.(2021,﹣1) D.(2022,0)【分析】利用坐标与图形的关系,结合路程问题求解.【解答】解:一个半圆的周长是π,速度是每秒,所以走一个半圆需要2秒,2022秒正好可以走1011个半圆,故选:D.7.如图,在平面直角坐标系中,点A(1,1),B(3,1),C(3,3),D(1,3),动点P从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿AB﹣BC﹣CD﹣DA﹣AB﹣…路线运动,当运动到2022秒时,点P的坐标为( )A.(1,1) B.(3,1) C.(3,3) D.(1,3)【分析】利用路程找规律,看最后的路脚点,再求解.【解答】解:由题意得:四边形ABCD是正方形,且边长是2,点P运动一周需要8秒,2022÷8商252余6,结果到点D处,故坐标为(1,3),故选:D.8.如图,在平面直角坐标系中,三角形ABC三个顶点A、B、C的坐标A(0,4),B(﹣1,b),C(2,c),BC经过原点O,且CD⊥AB,垂足为点D,则AB•CD的值为( )A.10 B.11 C.12 D.14【分析】AB•CD可以联想到△ABC的面积公式,根据S△ABO+S△ACO=S△ABC即可求解.【解答】解:∵A(0,4),∴OA=4,∵B(﹣1,b),C(2,c),∴点B,C到y轴的距离分别为1,2,∵S△ABO+S△ACO=S△ABC,∴×4×1+×4×2=×AB•CD,∴AB•CD=12,故答案为:C.9.如图,在平面直角坐标系中,A,B,C三点坐标分别为(0,a),(0,3﹣a),(1,2),且点A在点B的下方,连接AC,BC,若在AB,BC,AC若所围成区域内(含边界),横坐标和纵坐标都为整数的点的个数为5个,那么a的取值范围是( )A.﹣1<a≤0 B.﹣1≤a≤1 C.1≤a<2 D.0<a≤1【分析】根据题意得出除了点C外,其它三个横纵坐标为整数的点落在所围区域的边界上,即线段AB上,从而求出a的取值范围.【解答】解:∵点A(0,a),点B(0,3﹣a),且A在B的下方,∴a<3﹣a,解得:a<1.5,若在AB,BC,AC所围成区域内(含边界),横坐标和纵坐标都为整数的点的个数为5个,∵点A,B,C的坐标分别是(0,a),(0,3﹣a),(1,2),∴区域内部(不含边界)没有横纵坐标都为整数的点,∴已知的5个横纵坐标都为整数的点都在区域的边界上,∵点C(1,2)的横纵坐标都为整数且在区域的边界上,∴其他的4个都在线段AB上,∴3≤3﹣a<4.解得:﹣1<a≤0,故选:A.10.如图,在平面直角坐标系中,OABC是正方形,点A的坐标是(4,0),点P为边AB上一点,∠CPB=60°,沿CP折叠正方形,折叠后,点B落在平面内点B′处,则B′点的坐标为( )A.(2,2) B.(,) C.(2,) D.(,)【分析】过点B′作B′D⊥OC,因为∠CPB=60°,CB′=OC=OA=4,所以∠B′CD=30°,B′D=2,根据勾股定理得DC=2,故OD=4﹣2,即B′点的坐标为(2,).【解答】解:过点B′作B′D⊥OC∵∠CPB=60°,CB′=OC=OA=4∴∠B′CD=30°,B′D=2根据勾股定理得DC=2∴OD=4﹣2,即B′点的坐标为(2,)故选:C.11.如图,在x轴,y轴上分别截取OA,OB,使OA=OB,再分别以点A,B为圆心,以大于AB长为半径画弧,两弧交于点P.若点P的坐标为(a,2a﹣3),则a的值为 .【分析】根据作图方法可知点P在∠BOA的角平分线上,由角平分线的性质可知点P到x轴和y轴的距离相等,可得关于a的方程,求解即可.【解答】解:∵OA=OB,分别以点A,B为圆心,以大于AB长为半径画弧,两弧交于点P,∴点P在∠BOA的角平分线上,∴点P到x轴和y轴的距离相等,又∵点P的坐标为(a,2a﹣3),∴a=2a﹣3,∴a=3.故答案为:3.12.如图,△ABC中,点A的坐标为(0,1),点C的坐标为(4,3),如果要使△ABD与△ABC全等,那么点D的坐标是 .【分析】因为△ABD与△ABC有一条公共边AB,故本题应从点D在AB的上边、点D在AB的下边两种情况入手进行讨论,计算即可得出答案.【解答】解:△ABD与△ABC有一条公共边AB,当点D在AB的下边时,点D有两种情况:①坐标是(4,﹣1);②坐标为(﹣1,﹣1);当点D在AB的上边时,坐标为(﹣1,3);点D的坐标是(4,﹣1)或(﹣1,3)或(﹣1,﹣1).13.教材上曾让同学们探索过线段的中点坐标:在平面直角坐标系中,有两点A(x1,y1)、B(x2,y2),所连线段AB的中点是M,则M的坐标为(,),如:点A(1,2)、点B(3,6),则线段AB的中点M的坐标为(,),即M(2,4).利用以上结论解决问题:平面直角坐标系中,若E(a﹣1,a),F(b,a﹣b),线段EF的中点G恰好位于y轴上,且到x轴的距离是1,则4a+b的值等于 .【分析】根据中点坐标公式求出点G的坐标,根据线段EF的中点G恰好位于y轴上,且到x轴的距离是1,得到点G的横坐标等于0,纵坐标的绝对值为1,列出方程组求解即可.【解答】解:根据题意得:G(,),∵线段EF的中点G恰好位于y轴上,且到x轴的距离是1,∴,解得:4a+b=4或0.故答案为:4或0.14.在平面直角坐标系xOy中,对于任意两点P1(x1,y1)与P2(x2,y2)的“非常距离”给出如下定义:若|x1﹣x2|≥|y1﹣y2|,则点P1与点P2的“非常距离”为|x1﹣x2|;若|x1﹣x2|<|y1﹣y2|,则点P1与点P2的“非常距离”为|y1﹣y2|,例如:点P1(1,2),点P2(3,5),因为|1﹣3|<|2﹣5|,所以点P1与点P2的“非常距离”为|2﹣5|=3,也就是图中线段P1Q与线段P2Q长度的较大值(点Q为垂直于y轴的直线P1Q与垂直于x轴的直线P2Q的交点).已知点,B为y轴上的一个动点.(1)若点A与点B的“非常距离”为2,写出一个满足条件的点B的坐标 ;(2)直接写出点A与点B的“非常距离”的最小值 .【分析】(1)根据点B位于y轴上,可以设点B的坐标为(0,y).由“非常距离”的定义可以确定|0﹣y|=2,据此可以求得y的值;(2)设点B的坐标为(0,y).因为|﹣﹣0|≥|0﹣y|,所以点A与点B的“非常距离”最小值为|﹣﹣0|=.【解答】解:(1)∵B为y轴上的一个动点,∴设点B的坐标为(0,y).∵|﹣﹣0|=≠4,∴|0﹣y|=2,解得y=2或y=﹣2;∴点B的坐标是(0,2)或(0,﹣2);故答案为:(0,2)或(0,﹣2);(2)∵|﹣﹣0|≥|0﹣y|,∴点A与点B的“非常距离”最小值为|﹣﹣0|=;∴点A与点B的“非常距离”的最小值为.故答案为:.15.如图,在平面直角坐标系中,已知三点的坐标分别为A(0,4),B(2,0),C(2,5),连接AB,AC,BC.(1)求AC,AB的长;(2)∠CAB是直角吗?请说明理由.【分析】(1 )过点A作AH⊥BC于点H,再利用勾股定理求解即可;(2 )利用勾股定理的逆定理即可得出结论.【解答】解:(1)如图,∵A(0,4),B(2,0),C(2,5),∴OA=4,OB=2,BC=5,过点A作AH⊥BC于点H,∴BH=OA=4,AH=OB=2,∴CH=BC﹣BH=5﹣4=1,在Rt△OAB中,AB=,在Rt△ACH中,AC=;(2)∠CAB是直角,理由:由(1)得,AC=,AB=2,BC=5,∵,∴AC2+AB2=BC2,∴∠CAB是直角.16.对于某些三角形或四边形,我们可以直接用面积公式或者用割补法来求它们的面积.下面我们再研究一种求某些三角形或四边形面积的新方法:如图1,2所示,分别过三角形或四边形的顶点A,C作水平线的铅垂线l1,l2,l1,l2之间的距离d叫做水平宽;如图1所示,过点B作水平线的铅垂线交AC于点D,称线段BD的长叫做这个三角形的铅垂高;如图2所示,分别过四边形的顶点B,D作水平线l3,l4,l3,l4之间的距离h叫做四边形的铅垂高.【结论提炼】容易证明:“三角形的面积等于水平宽与铅垂高乘积的一半”,即“S=dh”【结论应用】为了便于计算水平宽和铅垂高,我们不妨借助平面直角坐标系.已知:如图3,点A(﹣5,2),B(5,0),C(0,5),则△ABC的水平宽为10,铅垂高为 ,所以△ABC面积的大小为 .【再探新知】三角形的面积可以用“水平宽与铅垂高乘积的一半”来求,那四边形的面积是不是也可以这样求呢?带着这个问题,我们进行如下探索:(1)在图4所示的平面直角坐标系中,取A(﹣4,2),B(1,5),C(4,1),D(﹣2,﹣4)四个点,得到四边形ABCD.运用“水平宽与铅垂高乘积的一半”进行计算得到四边形ABCD面积的大小是 ;用其它的方法进行计算得到其面积的大小是 ,由此发现:用“S=dh”这一方法对求图4中四边形的面积 .(填“适合”或“不适合”)(2)在图5所示的平面直角坐标系中,取A(﹣5,2),B(1,5),C(4,2),D(﹣2,﹣3)四个点,得到了四边形ABCD.运用“水平宽与铅垂高乘积的一半”进行计算得到四边形ABCD面积的大小是 ,用其它的方法进行计算得到面积的大小是 ,由此发现:用“S=dh”这一方法对求图5中四边形的面积 .(“适合”或“不适合”)(3)在图6所示的平面直角坐标系中,取A(﹣4,2),B(1,5),C(5,1),D(﹣1,﹣5)四个点,得到了四边形ABCD.通过计算发现:用“S=dh”这一方法对求图6中四边形的面积 .(填“适合”或“不适合”)【归纳总结】我们经历上面的探索过程,通过猜想、归纳,验证,便可得到:当四边形满足某些条件时,可以用“S=dh”来求面积.那么,可以用“S=dh”来求面积的四边形应满足的条件是: .【分析】【结论应用】直接代入公式即可;【再探新知】(1)求出水平宽,铅垂高,代入公式求出面积,再利用矩形面积减去周围四个三角形面积可得答案;(2)(3)与(1)同理;【归纳总结】当四边形满足一条对角线等于水平宽或铅垂高时,四边形可以用“S=dh”来求面积.【解答】解:【结论应用】由图形知,铅垂高为4,S△ABC==20,故答案为:4,20;【再探新知】(1)∵四边形ABCD的水平宽为8,铅垂高为9,∴运用“水平宽与铅垂高乘积的一半”进行计算得到四边形ABCD面积的大小为36,利用四边形ABCD所在的矩形面积减去周围四个三角形面积为8×9﹣=37.5,∴用“S=dh”这一方法对求图4中四边形的面积不合适,故答案为:36,37.5,不合适;(2)∵四边形ABCD的水平宽为9,铅垂高为8,∴运用“水平宽与铅垂高乘积的一半”进行计算得到四边形ABCD面积的大小为36,利用四边形ABCD所在的矩形面积减去周围四个三角形面积为8×9﹣=36,∴用“S=dh”这一方法对求图4中四边形的面积,合适,故答案为:36,36,合适;(3)∵四边形ABCD的水平宽为9,铅垂高为10,∴运用“水平宽与铅垂高乘积的一半”进行计算得到四边形ABCD面积的大小为45,利用四边形ABCD所在的矩形面积减去周围四个三角形面积为10×9﹣=45,∴用“S=dh”这一方法对求图4中四边形的面积,合适,故答案为:合适;【归纳总结】当四边形满足一条对角线等于水平宽或铅垂高时,四边形可以用“S=dh”来求面积,故答案为:一条对角线等于水平宽或铅垂高.17.如图所示,在平面直角坐标系中,P(2,2),(1)点A在x的正半轴运动,点B在y的正半轴上,且PA=PB,①求证:PA⊥PB;②求OA+OB的值;(2)点A在x的正半轴运动,点B在y的负半轴上,且PA=PB,③求OA﹣OB的值;④点A的坐标为(8,0),求点B的坐标.【分析】(1)①过点P作PE⊥x轴于E,作PF⊥y轴于F,根据点P的坐标可得PE=PF=2,然后利用“HL”证明Rt△APE和Rt△BPF全等,根据全等三角形对应角相等可得∠APE=∠BPF,然后求出∠APB=∠EPF=90°,再根据垂直的定义证明;②根据全等三角形对应边相等可得AE=BF,再表示出OA、OB,然后列出方程整理即可得解;(2)③根据全等三角形对应边相等可得AE=BF,再表示出PE、PF,然后列出方程整理即可得解;④求出AE的长度,再根据全等三角形对应边相等可得AE=BF,然后求出OB,再写出点B的坐标即可.【解答】(1)①证明:如图1,过点P作PE⊥x轴于E,作PF⊥y轴于F,∵P(2,2),∴PE=PF=2,在Rt△APE和Rt△BPF中,,∴Rt△APE≌Rt△BPF(HL),∴∠APE=∠BPF,∴∠APB=∠APE+∠BPE=∠BPF+∠BPE=∠EPF=90°,∴PA⊥PB;②解:∵Rt△APE≌Rt△BPF,∴BF=AE,∵OA=OE+AE,OB=OF﹣BF,∴OA+OB=OE+AE+OF﹣BF=OE+OF=2+2=4;(2)解:③如图2,∵Rt△APE≌Rt△BPF,∴AE=BF,∵AE=OA﹣OE=OA﹣2,BF=OB+OF=OB+2,∴OA﹣2=OB+2,∴OA﹣OB=4;④∵PE=PF=2,PE⊥x轴于E,作PF⊥y轴于F,∴四边形OEPF是正方形,∴OE=OF=2,∵A(8,0),∴OA=8,∴AE=OA﹣OE=8﹣2=6,∵Rt△APE≌Rt△BPF,∴AE=BF=6,∴OB=BF﹣OF=6﹣2=4,∴点B的坐标为(0,﹣4).18.如图,在平面直角坐标系xOy中,点B(1,0),点C(5,0),以BC为边在x轴的上方作正方形ABCD,点M(﹣5,0),N(0,5).(1)点A的坐标为 ;点D的坐标为 ;(2)将正方形ABCD向左平移m个单位,得到正方形A'B'C'D',记正方形A'B'C'D'与△OMN重叠的区域(不含边界)为W:①当m=3时,区域内整点(横,纵坐标都是整数)的个数为 ;②若区域W内恰好有3个整点,请直接写出m的取值范围.【分析】(1)先求出正方形的边长为BC=4,再求点的坐标即可;(2)①画出正方形A'B'C'D',结合图形求解即可;②在△OMN中共有6个整数点,在平移正方形ABCD,找到恰好有3个整数解的情况即可.【解答】解:(1)∵点B(1,0),点C(5,0),∴BC=4,∵四边形ABCD是正方形,∴A(1,4),D(5,4),故答案为:(1,4),(5,4);(2)①如图:共有3个,故答案为:3;②在△OMN中共有6个整数点,分别是(﹣1,1),(﹣1,2),(﹣1,3),(﹣2,1),(﹣2,2),(﹣3,1),∵区域W内恰好有3个整点,∴2<m≤3或6≤m<7.19.类比学习是知识内化的有效途径,认真读题是正确审题的第一步:对于平面直角坐标系xOy中的点P(a,b),若点P'的坐标为(其中k为常数,且k≠0),则称点P'为点P的“k系好友点”;例如:P(1,2)的“3系好友点”为即.请完成下列各题.(1)点P(﹣3,1)的“2系好友点”P'的坐标为 .(2)若点P在y轴的正半轴上,点P的“k系好友点”为P'点,若在三角形OPP'中,pp′=3OP,求k的值.(3)已知点A(x,y)在第四象限,且满足xy=﹣8;点A是点B(m,n)的“﹣2系好友点”,求m﹣2n的值.【分析】(1)根据“k系好友点”的定义列式计算求解;(2)设P(0,t)(t>0),根据定义得点P′(kt,t),则PP′=|kt|=3OP=3t,即可求解;(3)点A是点B(m,n)的“﹣2系好有点”,可得点A(m﹣2n,n﹣),由xy=﹣8得到(m﹣2n)2=16,即可求解.【解答】解:(1)点P(﹣3,1),根据“k系好友点”的求法可知,k=2,∵﹣3+2×1=﹣1,1+=﹣,∴P′的坐标为(﹣1,﹣),故答案为(﹣1,﹣);(2)设P(0,t)其中t>0,根据“k系好友点”的求法可知,P′(kt,t),∴PP'∥x轴,∴PP'=|kt|,又∵OP=t,PP'=3OP,∴|kt|=3t,∴k=±3;(3)∵B(m,n)的﹣3系好有点A为(m﹣2n,n﹣),∴x=m﹣2n,y=n﹣,又∵xy=﹣8,∴(m﹣2n)•(n﹣)=﹣8,∴m﹣2n=±4,∵点A在第四象限,∴x>0,即m﹣2n=4.20.如图,在以点O为原点的平面直角坐标系中点A,B的坐标分别为(a,0),(a,b),点C在y轴上,且BC∥x轴,a,b满足|a﹣3|+=0.点P从原点出发,以每秒2个单位长度的速度沿着O﹣A﹣B﹣C﹣O的路线运动(回到O为止).(1)直接写出点A,B,C的坐标;(2)当点P运动3秒时,连接PC,PO,求出点P的坐标,并直接写出∠CPO,∠BCP,∠AOP之间满足的数量关系;(3)点P运动t秒后(t≠0),是否存在点P到x轴的距离为t个单位长度的情况.若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)利用绝对值和二次根式的非负性即可求得;(2)当P运动3秒时,点P运动了6个单位长度,根据AO=3,即可得点P在线段AB 上且AP=3,写出P的坐标即可;作PE∥AO.利用平行线的性质证明即可;(3)由t≠0得点P可能运动到AB或BC或OC上.再分类讨论列出一元一次方程解得t即可.【解答】解:(1)∵|a﹣3|+=0且|a﹣3|≥0,≥0,∴|a﹣3|=0,=0,∴a=3,b=4,∴A(3,0),B(3,4),C(0,4);(2)如图,当P运动3秒时,点P运动了6个单位长度,∵AO=3,∴点P运动3秒时,点P在线段AB 上,且AP=3,∴点P的坐标是(3,3);如图,作PE∥AO.∵CB∥AO,PE∥AO,∴CB∥PE,∴∠BCP=∠EPC,∠AOP=∠EPO,∴∠CPO=∠BCP+∠AOP;(3)存在.∵t≠0,∴点P可能运动到AB或BC或OC上.①当点P运动到AB上时,2t≤7,∵0<t≤,PA=2t﹣OA=2t﹣3,∴2t﹣3=t,解得:t=2,∴PA=2×2﹣3=1,∴点P的坐标为(3,1);②当点P运动到BC上时,7≤2t≤10,即≤t≤5,∵点P到x轴的距离为4,∴t=4,解得t=8,∵≤t≤5,∴此种情况不符合题意;③当点P运动到OC上时,10≤2t≤14,即5≤t≤7,∵PO=OA+AB+BC+OC﹣2t=14﹣2t,∴14﹣2t=t,解得:t=,∴PO=﹣2×+14=,∴点P的坐标为(0,).综上所述,点P运动t秒后,存在点P到x轴的距离为t个单位长度的情况,点P的坐标为(3,1)或(0,).
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