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2020-2021学年 北师大版八年级数学上册期末冲刺 专题03《位置与坐标》(北师大版)(教师版)
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专题03《位置与坐标》
1.生活中我们常常需要确定物体的位置,可是在平面内和在空间中确定物体位置的方法是不同的.确定位置的方法很多,常用的有以下几种,但它们都需要两个数据,缺一不可:
(1) 定位法(方位角,距离); (2). 定位法(经度,纬度); (3). 定位法(横向区域,纵向区域); (4). 平面直角坐标系定位法(横坐标,纵坐标).
2.概念:在平面内,两条 且有 的数轴就组成平面直角坐标系.
3.点的坐标:对于平面内任意一点P,过点P分别向x轴、y轴作垂线,垂足在x轴上、y轴上对应的数a、b分别叫做P点的 、纵坐标,有序实数对(a,b)叫做 .这里的“有序”是指横、纵坐标的位置不能颠倒.
4.几类点的坐标特征.
(1)第一至四象限点的坐标符号分别是: (+,+), (-,-), .
(2)对称点的坐标特征:两点关于x轴对称,横坐标 ,纵坐标互为 ;关于y轴对称, 坐标不变, 坐标互为相反数;关于原点对称, 坐标均互为相反数.
(3)x轴上点的 为0,y轴上点的横坐标为 .
5.平移:原图形的坐标中,横坐标保持______,纵坐标分别______(或减少)a(a>0),则所得图案被向上(或下)平移a个单位长度,形状、大小未发生改变;反之,______坐标不变,______坐标分别增加(或减少)a(a>0),则所得图案被向右(或左)平移a个单位长度.
6.轴对称:原图形的坐标中,______保持不变,纵(或横)坐标分别乘以______,则所得的图案与原图案关于横轴(或纵轴)对称.
7.伸长:新图案的坐标变为原图案坐标的______倍,则将原图案______ a倍,便可得新图案
8.压缩:新图案的坐标变为原图案坐标的______,则将原图案______ ,便可得新图案.
考点1、由点的位置求“宝藏”坐标
例1(2020遵义模拟)在一次 “寻宝”游戏中,“寻宝”人找到了如图1所标示的两个标志点A、B,A、B两点到“宝藏”点的距离都是,则“宝藏”点的坐标是( )
图1
A. B. C.或 D.或
【答案】C
【解析】由网格中两个标志点A(2,3)、B(4,1) ,这两个标志点到“宝藏”点的距离都是,先确定原点然后找距离是点的坐标即可.
解:如图2所示,故选C.
图2
【名师点睛】应先仔细分析已知条件,再确定直角坐标系,可连结两个标志点,再作出该线段的垂直平分线,在网格中找满足无理数的点时,把网格一个单位长度看作1,通过计算即可找到所求的“宝藏”点.
考点2、确定物体位置
例2(2020威海)如图3①某广场地面是用A、B、C三种地砖平铺而成的. 三种类型地砖上表面图案如图3②所示,现用有序数对表示每一块地砖的位置;第一行的第一块(A型)地砖记作(1, 1),第二块(B型)地砖记作(2, 1)…若(m, n)位置恰好为A型地砖,则正整数m,n须满足的条件是 .
图3
【答案】m、n同为奇数或m、n同为偶数.
【解析】几何图形,观察A型地砖的位置得到当列数为奇数时,行数也为奇数,当列数为偶数,行数也为偶数的,从而得到m、n满足的条件.
故答案为:m、n同为奇数或m、n同为偶数.
【名师点睛】本题考查了坐标表示位置:通过类比点的坐标考查解决实际问题的能力和阅读理解能力.分析图形,寻找规律是关键.
考点3、特殊点坐标的特征
例3(2020大庆)点P(2,3)关于y轴对称点Q的坐标为 .
根据平面直角坐标系中任意一点p(x, y),关于y轴的对称点的坐标是(-x, y)即求关于y轴的对称点时:纵坐标不变,横坐标变成相反数,据此即可求答.
【答案】(-2, 3).
【解析】点P(2, 3)关于y轴的对称点Q的坐标为(-2, 3).
故答案为:(-2, 3).
【名师点睛】本题考查了关于x轴、y轴的对称点的坐标,解题的关键是掌握关于x轴-y轴的对称点的坐标的特征,关于y轴对称的两个点纵坐标不变,横坐标变成相反数.
考点4、图形连续翻折求坐标
例4(2020攀枝花模拟)如图4,将边长为2的等边三角形沿x轴正方向连续翻折2020次,依次得到点P1、P2、P3、…、P2020,则点P2020的坐标是 .
图4
【答案】(2020,0).
【解析】先确定三角形顶点的坐标,然后通过循环寻找规律.,即可求出点P2010的坐标.
解:由题意得:P1的横坐标为1,P2的横坐标为2,有一定的规律,横坐标每翻转一次,就增加1,所以点P2020的横坐标为2020. 即点P2020的坐标是(2020,0).
【名师点睛】本题是一道以图形连续翻折为背景的坐标规律探索题,它考查了同学们的图形分析能力和探究问题的能力,这类题只有按照题目的要求,读懂问题内容,寻找出规律,问题自然得到解决.
考点5、坐标与图形变化—对称
例5(2020达州)如图,点P(-2,1)与点Q(a,b)关于直线l(y=-1)对称,则a+b= .
【答案】-5
【解析】利用轴对称的性质求出点Q的坐标即可.
解:∵点P(-2, 1)与点Q(a、b)关于直线l(y=-1)对称,
∴a=-2,b=-3,
∴a+b=-2-3=-5,
故答案为:-5.
【名师点睛】本题考查坐标与图形变化---对称,解题的关键是连接题意,灵活运用所学知识解决问题.
考点6、坐标与图形变化--平移
例6(2020绵阳)在平面直角坐标系中,将点A(-1,2)先向左平移2个单位,再向上平移1个单位后得到的点A1的坐标为 .
【答案】(-3, 3).
【解析】根据中平面直角坐标系内,把一个图形各个点的横坐标都加上(或减去)一个整数a,相应的新图形就是把原图形向右(或向左)平移a个单位长度;如果把各个点的纵坐标都加(或减去)一个整数a,相应的图形就是想上(或向下)平移a个单位长度.(即:横坐标,右移加,左移减;纵坐标,上移加,下移减.)即可得结论.
解:∵将点A(-1, 2)先向左平移2个单位,横坐标-2,
再向上平移1个单位+1,
∴平移后得到的点A1坐标为:(-3, 3).
故答案为:(-3, 3).
【名师点睛】本题考查了坐标与图形变化—平移,解决本题的关键是掌握平移定义.
考点7、坐标与图形变化—旋转
例7(2020广西)以原点为中心,把点M(3,4)逆时针旋转90°得到点N,则点N的坐标为 .
【答案】(-4, 3).
【解析】如图,根据M(3, 4)逆时针旋转90°得到点N,则可得点N的坐标为(-4, 3),
解:如图,∵点M(3, 4)逆时针旋转90°得到点N,
则点N的坐标为(-4, 3).
故答案为:(-4, 3).
【名师点睛】本题考查了坐标与图形变化—旋转,解决本题的关键是掌握旋转的性质.
一、选择题(每题3分,共30分)
1.(2020桂林模拟)在平面内,确定一个点的位置一般需要的数据个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】因为在一个平面内,一对有序实数确定一个点的位置,即2个数据,所以选B.
2.(2020井冈山模拟)点M在x轴的上侧,距离x轴5个单位长度,距离y轴3个单位长度,则M点的坐标为( )
A.(5,3) B.(− 5,3)或(5,3) C.(3,5) D.(− 3,5)或(3,5)
【答案】D
【解析】∵点距离x轴5个单位长度,∴点M的纵坐标是±5,又∵这点在x轴上侧,∴点M的纵坐标是5;∵点距离y轴3个单位长度即横坐标是±3,∴M点的坐标为(-3,5)或(3,5).故选D.
3.(2020长沙一模)若=0,则点P(x,y)的位置是( )
A.在数轴上 B.在去掉原点的横轴上 C.在纵轴上 D.在去掉原点的纵轴上
【答案】B
【解析】∵=0,x不能为0,∴y=0,∴点P(x,y)的位置是在去掉原点的横轴上.故选B.
4.(2020合肥一模)如果点P(m+3,m+1)在直角坐标系的x轴上,P点坐标为( )
A.(0,2) B.(2,0) C.(4,0) D.(0,− 4)
【答案】B
【解析】∵点P(m+3,m+1)在直角坐标系的x轴上,∴m+1=0,∴m=-1,把m=-1代入横坐标得:m+3=2.则P点坐标为(2,0).故选B.
5.(2020随州模拟)点P(− 1,3)关于原点中心对称的点的坐标是( )
A.(− 1,− 3) B.(1,− 3) C.(1,3) D.(3,− 1)
【答案】B
【解析】根据中心对称的性质,得点P(-1,3)关于中心对称的点的坐标为(1,-3).故选B.
6.如果直线AB平行于y轴,则点A,B的坐标之间的关系是( )
A.横坐标相等 B.纵坐标相等 C.横坐标的绝对值相等 D.纵坐标的绝对值相等
【答案】A
【解析】∵直线AB平行于y轴,∴点A,B的坐标之间的关系是横坐标相等.故选A.
7.(2020河北一模)A(− 3,2)关于原点的对称点是B,B关于x轴的对称点是C,则点C的坐标是( )
A.(3,2) B.(− 3,2) C.(3,− 2) D.(− 2,3)
【答案】A
【解析】∵A(-3,2)关于原点的对称点是B,∴B(3,-2),∵B关于x轴的对称点是C,∴C(3,2),故答案为A.
8.对平面上任意一点(a,b),定义f,g两种变换:f(a,b)=(a,− b).如f(1,2)=(1,−2);g(a,b)=(b,a).如g(1,2)=(2,1).据此得g(f(5,− 9))=( )
A.(5,− 9) B.(− 9,− 5) C.(5,9) D.(9,5)
【答案】D
【解析】g(f(5,-9))=g(5,9)=(9,5).故选D.
9. (2020河南模拟)如图1,△ABC在平面直角坐标系中第二象限内,顶点A的坐标是(−2,3),先把△ABC向右平移4个单位得到△A1B1C1,再作△A1B1C1关于x轴对称图形△A2B2C2,则顶点A2的坐标是( )
图1
A.(− 3,2) B.(2,− 3) C.(1,−2) D.(3,−1)
【答案】B
【解析】∵将△ABC向右平移4个单位得△A1B1C1,∴A1的横坐标为-2+4=2;纵坐标不变为3;∵把△A1B1C1以x轴为对称轴作轴对称图形△A2B2C2,∴A2的横坐标为2,纵坐标为-3;∴点A2的坐标是(2,-3).故选B.
10.(2020辽阳模拟)矩形ABCD中的顶点A、B、C、D按顺时针方向排列,若在平面直角坐标系内,B、D两点对应的坐标分别是(2,0)、(0,0),且A、C两点关于x轴对称,则C点对应的坐标是( )
A.(1,1) B.(1,−1)
C.(1,−2) D.(,)
【答案】B
【解析】已知B,D两点的坐标分别是(2,0)、(0,0),∴OB=2,∴OB2=22=4,则可知A,C两点的横坐标一定是1,且关于x轴对称,则A,C两点纵坐标互为相反数,设A点坐标为:(1,b),则有:(=4,解得b=1,所以点A坐标为(1,1)点C坐标为(1,-1).故选B.
二、填空题(每题3分,共24分)
11. (2020洛阳一模)在平面直角坐标系中,点(1,2)位于第________象限.
【答案】一
【解析】根据各象限的点的坐标特征,点(1,2)位于第一象限.
12. (2020河北模拟)知点A(a −1,a+1)在x轴上,则a=________.
【答案】-1
【解析】∵点A(a-1,a+1)在x轴上,∴a+1=0,解得a=-1.故答案填-1.
13. (2020武汉模拟)知P点的坐标是(− 3,2),P′点是P点关于原点O的对称点,则P′点的坐标是________.
【答案】P′(3,-2).
【解析】∵点P和P′关于原点对称,∴P′(3,-2).
14.(2020威海模拟)已知点 P(− 4,5),点A与点P关于y轴对称,则点A的坐标是________.
【答案】(4,5).
【解析】∵点P(-4,5),点A与点P关于y轴对称,∴点A的坐标是(4,5).故答案填:(4,5).
15.(2020天门一中模拟)如图2,已知A在灯塔B的北偏东30°的方向上,则灯塔B在小岛A的________的方向上.
图2
【答案】南偏西30°
【解析】由图可得,灯塔B在小岛A的南偏西30°的方向上.
16.(2020黄陂一中模拟)在直角坐标系中,A(1,0),B(− 1,0),△ABC为等边三角形,则C点的坐标是________.
【答案】C(0,),(0,-).
【解析】∵AB=2,以点A为圆心,2为半径画弧,交y轴于点C1,C2,在直角三角形AC1O和直角三角形AC2O中,解直角三角形得C1O=C2O=,∴C(0,),(0,-).
17.(2020孝感一中模拟)直角坐标平面上有一个轴对称图形,点A(3,−1)、B(3,−7)是此图形上的一对对称点.若此图形上有一点C(−2,−9),则点C在图形上的一个对称点坐标为________.
【答案】(-2,1).
【解析】∵A、B关于某条直线对称,且A、B的横坐标相同,∴对称轴平行于x轴,又∵A的纵坐标为-1,B的纵坐标为-7,∴故对称轴为y=(-1-7)÷2=-4,∴y=-4.则设C(-2,-9)关于y=4的对称点为(-2,m),于是(-9+m)÷2=-4,解得m=1.则C的对称点坐标为(-2,1).故答案填:(-2,1).
18.(2020鄂州一中模拟)如图3,在平面直角坐标系中,一动点从原点O出发,按向上,向右,向下,向右的方向不断地移动,每移动一个单位,得到点A1(0,1),A2(1,1),A3(1,0),A4(2,0),…那么点A4n+1(n为自然数)的坐标为________(用n表示)
图3
【答案】(2n,1).
【解析】由图可知,n=1时,4×1+1=5,点A5(2,1),n=2时,4×2+1=9,点A9(4,1),
n=3时,4×3+1=13,点A13(6,1),所以,点A4n+1(2n,1).故答案填:(2n,1).
三、解答题(共66分)
19.(2020潜江一中模拟)如图4,确定点A、B、C、D、E、F、G的坐标.请说明点B和点F有什么关系?
图4
【答案】各点的坐标为:A(-4,4)、B(-3,0)、C(-2,-2)、D(1,-4)、E(1,-1)、F(3,0)、G(2,3),点B和点F关于y轴对称,且关于原点对称.
【解析】各点的坐标为:A(-4,4)、B(-3,0)、C(-2,-2)、D(1,-4)、E(1,-1)、F(3,0)、G(2,3),点B和点F关于y轴对称,且关于原点对称.
20.(2020荆州一中模拟)如图5,某地为了城市发展,在现有的四个城市A、B、C、D附近新建机场E.试建立适当的直角坐标系,写出点A、B、C、D、E的坐标.
图5
【答案】A(0,0)B(8,2)C(8,7)D(5,6)E(1,8).
【解析】以A点作为坐标原点,经过A点的水平线作为x轴,经过A的竖直线作为y轴,每个小方格的边长作为单位长,建立平面直角坐标系,各点的坐标为:A(0,0)B(8,2)C(8,7)D(5,6)E(1,8).
21.(2020广东模拟)如图6,等腰梯形ABCD的上底AD=2,下底BC=4,底角B=45°,建立适当的直角坐标系,求各顶点的坐标.
图6
【答案】建立适当的直角坐标系,见解析;A(0,1),B(-1,0),C(3,0),D(2,1).
【解析】作AE⊥BC,DF⊥BC分别与E,F,
则EF=AD=2,BE=CF=1,
直角△ABE中,∠B=45°,则其为等腰直角三角形,因而AE=BE=1,CE=3.
以BC所在的直线为x轴,由B向C的方向为正方向,AE所在的直线为y轴,由E向A的方向为正方向建立坐标系,则A(0,1),B(-1,0),C(3,0),D(2,1).
22.(2020安徽一中模拟)如图7,是一台雷达探测器测的结果.图中显示,在A、B、C、D处有目标出现,请用适当方式分别表示每个目标的位置.
图7
【答案】各点的表示方法如下:A(5,0°)、B(3,30°)、C(3,120°)、D(5,240°).
【解析】各点的表示方法如下:A(5,0°)、B(3,30°)、C(3,120°)、D(5,240°).
23.(2020郑州一中模拟)如图8,在平面直角坐标系中,Rt△ABC的三个顶点坐标为 A(−3,0),B(−3,−3),C(−1,−3)
(1)求Rt△ABC的面积;
(2)在图中作出△ABC关于x轴对称的图形△DEF,并写出D,E,F的坐标.
图8
【答案】(1)S△ABC=3;(2)所画图形如下所示,其中△DEF即为所求,见解析;D(-3,0),E(-3,3),F(-1,3).
【解析】(1)S△ABC=AB×BC=×3×2=3;
(2)所画图形如下所示,其中△DEF即为所求,
D,E,F的坐标分别为:D(-3,0),E(-3,3),F(-1,3).
24.(2020宜昌模拟)在直角坐标系中,用线段顺次连接点(−2,0),(0,3),(3,3),(0,4),(−2,0).
(1)这是一个什么图形?
(2)求出它的面积;
(3)求出它的周长.
【答案】(1)如图所示:得到一个四边形;见解析;(2)面积=2.5;(3)周长=.
【解析】(1)如图所示:得到一个四边形;
(2)面积=×1×2+×1×3=2.5;
(3)周长=.
25.(2020武汉一中模拟)如图9,在边长为1的小正方形组成的10×10网格中(我们把组成网格的小正方形的顶点称为格点),四边形ABCD在直线l的左侧,其四个顶点A、B、C、D分别在网格的格点上.
(1)请你在所给的网格中画出四边形A′B′C′D′,使四边形A′B′C′D′和四边形ABCD关于直线l对称,其中点A′、B′、C′、D′分别是点A、B、C、D的对称点;
(2)在(1)的条件下,结合你所画的图形,直接写出线段A′B′的长度.
图9
【答案】(1)所作图形如下,见解析;(2)A'B'=
【解析】(1)所作图形如下:
(2)A'B'=
26.(2020上海模拟)阅读理解:
我们知道,任意两点关于它们所连线段的中点成中心对称,在平面直角坐标系中,任意两点
的对称中心的坐标为
观察应用:
(1)如图10,在平面直角坐标系中,若点P1(0,−1)、P2(2,3)的对称中心是点A则点A的坐标为______;
(2)另取两点B(−1.6,2.1)、C(−1,0)有一电子青蛙从点P1处开始依次关于点A、B、C作循环对称跳动,即第一次跳到点P1关于点A的对称点P2处,接着跳到点P2关于点B的对称点P3处,第三次再跳到点P3关于点C的对称点P4处,第四次再跳到点P4关于点A的对称点P5处,…,则点P3、P8的坐标分别为______、_____.
拓展延伸:
(3)求出点P2020的坐标.
图10
【答案】(1)(1,1);(2)(),(2,3);(3)P2020(3.2,−1.2);
【解析】(1)(1,1)
(2)(),(2,3)
(3)→→→→→→→
的坐标和的坐标相同,的坐标和的坐标相同,即坐标以6为周期循环.
∵2020÷6=336…4,
∴P2020的坐标与P4的坐标相同,即P2020(3.2,−1.2);