资源描述
平面直角坐标系与点的坐标
一、选择题
1.〔2022·湖北咸宁〕菱形OABC在平面直角坐标系的位置如以下图,顶点A〔5,0〕,OB=4,点P是对角线OB上的一个动点,D〔0,1〕,当CP+DP最短时,点P的坐标为〔〕
A. 〔0,0〕B.〔1,〕C.〔,〕D.〔,〕
【考点】菱形的性质,平面直角坐标系,,轴对称——最短路线问题,三角形相似,勾股定理,动点问题.
【分析】点C关于OB的对称点是点A,连接AD,交OB于点P,P即为所求的使CP+DP最短的点;连接CP,解答即可.
【解答】解:如图,连接AD,交OB于点P,P即为所求的使CP+DP最短的点;连接CP,AC,AC交OB于点E,过E作EF⊥OA,垂足为F.
∵点C关于OB的对称点是点A,
∴CP=AP,
∴AD即为CP+DP最短;
∵四边形OABC是菱形,OB=4,
∴OE=OB=2,AC⊥OB
又∵A〔5,0〕,
∴在Rt△AEO中,AE===;
易知Rt△OEF∽△OAE
∴=
∴EF===2,
∴OF===4.
∴E点坐标为E〔4,2〕
设直线OE的解析式为:y=kx,将E〔4,2〕代入,得y=x,
设直线AD的解析式为:y=kx+b,将A〔5,0〕,D〔0,1〕代入,得y=-x+1,
∴点P的坐标的方程组y=x,
y=-x+1,
解得x=,
y=
∴点P的坐标为〔,〕
应选D.
【点评】此题考查了菱形的性质,平面直角坐标系,,轴对称——最短路线问题,三角形相似,勾股定理,动点问题.关于最短路线问题:在直线L上的同侧有两个点A、B,在直线L上有到A、B的距离之和最短的点存在,可以通过轴对称来确定,即作出其中一点关于直线L的对称点,对称点与另一点的连线与直线L的交点就是所要找的点〔注:此题C,D位于OB的同侧〕.如以下图:
解决此题的关键:一是找出最短路线,二是根据一次函数与方程组的关系,将两直线的解析式联立方程组,求出交点坐标.
2. 2022·四川成都·3分〕平面直角坐标系中,点P〔﹣2,3〕关于x轴对称的点的坐标为〔 〕
A.〔﹣2,﹣3〕 B.〔2,﹣3〕 C.〔﹣3,﹣2〕 D.〔3,﹣2〕
【考点】关于x轴、y轴对称的点的坐标.
【分析】直接利用关于x轴对称点的性质,横坐标不变,纵坐标互为相反数,进而得出答案.
【解答】解:点P〔﹣2,3〕关于x轴对称的点的坐标为〔﹣2,﹣3〕.
应选:A.
3. 〔2022湖北孝感,6,3分〕将含有30°角的直角三角板OAB如图放置在平面直角坐标系中,OB在x轴上,假设OA=2,将三角板绕原点O顺时针旋转75°,那么点A的对应点A′的坐标为〔 〕
A.〔,﹣1〕 B.〔1,﹣〕 C.〔,﹣〕 D.〔﹣,〕
【考点】坐标与图形变化-旋转.
【分析】先根据题意画出点A′的位置,然后过点A′作A′C⊥OB,接下来依据旋转的定义和性质可得到OA′的长和∠COA′的度数,最后依据特殊锐角三角函数值求解即可.
【解答】解:如以下图:过点A′作A′C⊥OB.
∵将三角板绕原点O顺时针旋转75°,
∴∠AOA′=75°,OA′=OA.
∴∠COA′=45°.
∴OC=2×=,CA′=2×=.
∴A′的坐标为〔,﹣〕.
应选:C.
【点评】此题主要考查的是旋转的定义和性质、特殊锐角三角函数值的应用,得到∠COA′=45°是解题的关键.
4.〔2022·广西贺州〕如图,将线段AB绕点O顺时针旋转90°得到线段A′B′,那么A〔﹣2,5〕的对应点A′的坐标是〔 〕
A.〔2,5〕B.〔5,2〕C.〔2,﹣5〕 D.〔5,﹣2〕
【考点】坐标与图形变化-旋转.
【分析】由线段AB绕点O顺时针旋转90°得到线段A′B′可以得出△ABO≌△A′B′O′,∠AOA′=90°,作AC⊥y轴于C,A′C′⊥x轴于C′,就可以得出△ACO≌△A′C′O,就可以得出AC=A′C′,CO=C′O,由A的坐标就可以求出结论.
【解答】解:∵线段AB绕点O顺时针旋转90°得到线段A′B′,
∴△ABO≌△A′B′O′,∠AOA′=90°,
∴AO=A′O.
作AC⊥y轴于C,A′C′⊥x轴于C′,
∴∠ACO=∠A′C′O=90°.
∵∠COC′=90°,
∴∠AOA′﹣∠COA′=∠COC′﹣∠COA′,
∴∠AOC=∠A′OC′.
在△ACO和△A′C′O中,
,
∴△ACO≌△A′C′O〔AAS〕,
∴AC=A′C′,CO=C′O.
∵A〔﹣2,5〕,
∴AC=2,CO=5,
∴A′C′=2,OC′=5,
∴A′〔5,2〕.
应选:B.
【点评】此题考查了旋转的性质的运用,全等三角形的判定及性质的运用,等式的性质的运用,点的坐标的运用,解答时证明三角形全等是关键.
5.〔2022·山东枣庄〕点P〔a+1,+1〕关于原点的对称点在第四象限,那么a的取值范围在数轴上表示正确的选项是
-2
-1
2
1
0
B.
-2
-1
2
1
0
A.
-2
-1
2
1
0
C.
-3
-2
1
0
-1
D.
【答案】C.
考点:点的坐标;不等式组的解集.
6、(2022广东,7,3分)在平面直角坐标系中,点P〔-2,-3〕所在的象限是〔 〕
A、第一象限 B、第二象限 C、第三象限 D、第四象限
答案:C
考点:平面直角坐标。
解析:因为点P的横坐标与纵坐标都是负数,所以,点P在第三象限。
2.(2022大连,,2,3分)在平面直角坐标系中,点〔1,5〕所在的象限是〔 〕
A.第一象限B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【考点】点的坐标.
【分析】根据各象限内点的坐标特征解答即可.
【解答】解:点〔1,5〕所在的象限是第一象限.
应选A.
【点评】此题考查了各象限内点的坐标的符号特征,记住各象限内点的坐标的符号是解决的关键,四个象限的符号特点分别是:第一象限〔+,+〕;第二象限〔﹣,+〕;第三象限〔﹣,﹣〕;第四象限〔+,﹣〕.
二、填空题
1.〔2022·广东茂名〕如图,在平面直角坐标系中,将△ABO绕点B顺时针旋转到△A1BO1的位置,使点A的对应点A1落在直线y=x上,再将△A1BO1绕点A1顺时针旋转到△A1B1O2的位置,使点O1的对应点O2落在直线y=x上,依次进行下去…,假设点A的坐标是〔0,1〕,点B的坐标是〔,1〕,那么点A8的横坐标是.6+6.
【考点】坐标与图形变化-旋转;一次函数图象与几何变换.
【分析】先求出点A2,A4,A6…的横坐标,探究规律即可解决问题.
【解答】解:由题意点A2的横坐标〔+1〕,
点A4的横坐标3〔+1〕,
点A6的横坐标〔+1〕,
点A8的横坐标6〔+1〕.
故答案为6+6.
【点评】此题考查坐标与图形的变换﹣旋转,一次函数图形与几何变换等知识,解题的关键是学会从特殊到一般,探究规律,由规律解决问题,属于中考常考题型.
2.〔2022·广东梅州〕点P〔3﹣m,m〕在第二象限,那么m的取值范围是___________.
答案:
考点:平面直角坐标,解不等式组。
解析:因为点P在第二象限,所以,,解得:
3. 〔2022江苏淮安,11,3分〕点A〔3,﹣2〕关于x轴对称的点的坐标是 〔3,2〕 .
【考点】关于x轴、y轴对称的点的坐标.
【分析】根据关于x轴对称的点的横坐标不变,纵坐标互为相反数解答.
【解答】解:点A〔3,﹣2〕关于x轴对称的点的坐标是〔3,2〕.
故答案为:〔3,2〕.
【点评】此题考查了关于原点对称的点的坐标,关于x轴、y轴对称的点的坐标,解决此题的关键是掌握好对称点的坐标规律:
4.〔2022·山西〕如图是利用网格画出的太原市地铁1,2,3号线路局部规划示意图.假设建立适当的平面直角坐标系,表示双塔西街点的坐标为〔0,-1〕,表示桃园路的点的坐标为〔-1,0〕,那么表示太原火车站的点〔正好在网格点上〕的坐标是〔3,0〕.
考点:坐标确实定
分析:根据双塔西街点的坐标为〔0,-1〕,可知大南门为坐标原点,从而求出太原火车站的点〔正好在网格点上〕的坐标
解答:太原火车站的点〔正好在网格点上〕的坐标〔3,0〕
5.〔2022山东省聊城市,3分〕如图,在平面直角坐标系中,边长为1的正方形OA1B1C1的两边在坐标轴上,以它的对角线OB1为边作正方形OB1B2C2,再以正方形OB1B2C2的对角线OB2为边作正方形OB2B3C3,以此类推…、那么正方形OB2022B2022C2022的顶点B2022的坐标是 〔21008,0〕 .
【考点】正方形的性质;规律型:点的坐标.
【分析】首先求出B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8、B9的坐标,找出这些坐标的之间的规律,然后根据规律计算出点B2022的坐标.
【解答】解:∵正方形OA1B1C1边长为1,
∴OB1=,
∵正方形OB1B2C2是正方形OA1B1C1的对角线OB1为边,
∴OB2=2,
∴B2点坐标为〔0,2〕,
同理可知OB3=2,
∴B3点坐标为〔﹣2,2〕,
同理可知OB4=4,B4点坐标为〔﹣4,0〕,
B5点坐标为〔﹣4,﹣4〕,B6点坐标为〔0,﹣8〕,
B7〔8,﹣8〕,B8〔16,0〕
B9〔16,16〕,B10〔0,32〕,
由规律可以发现,每经过8次作图后,点的坐标符号与第一次坐标符号相同,每次正方形的边长变为原来的倍,
∵2022÷8=252
∴B2022的纵横坐标符号与点B8的相同,横坐标为正值,纵坐标是0,
∴B2022的坐标为〔21008,0〕.
故答案为:〔21008,0〕.
【点评】此题主要考查正方形的性质和坐标与图形的性质的知识点,解答此题的关键是由点坐标的规律发现每经过8次作图后,点的坐标符号与第一次坐标符号相同,每次正方形的边长变为原来的倍.
6.〔2022.山东省泰安市,3分〕如图,在平面直角坐标系中,直线l:y=x+2交x轴于点A,交y轴于点A1,点A2,A3,…在直线l上,点B1,B2,B3,…在x轴的正半轴上,假设△A1OB1,△A2B1B2,△A3B2B3,…,依次均为等腰直角三角形,直角顶点都在x轴上,那么第n个等腰直角三角形AnBn﹣1Bn顶点Bn的横坐标为 2n+1﹣2 .
【分析】先求出B1、B2、B3…的坐标,探究规律后,即可根据规律解决问题.
【解答】解:由题意得OA=OA1=2,
∴OB1=OA1=2,
B1B2=B1A2=4,B2A3=B2B3=8,
∴B1〔2,0〕,B2〔6,0〕,B3〔14,0〕…,
2=22﹣2,6=23﹣2,14=24﹣2,…
∴Bn的横坐标为2n+1﹣2.
故答案为 2n+1﹣2.
【点评】此题考查规律型:点的坐标、等腰直角三角形的性质等知识,解题的关键是从特殊到一般,探究规律,利用规律解决问题,属于中考常考题型.
7.〔2022.山东省威海市,3分〕如图,点A1的坐标为〔1,0〕,A2在y轴的正半轴上,且∠A1A2O=30°,过点A2作A2A3⊥A1A2,垂足为A2,交x轴于点A3;过点A3作A3A4⊥A2A3,垂足为A3,交y轴于点A4;过点A4作A4A5⊥A3A4,垂足为A4,交x轴于点A5;过点A5作A5A6⊥A4A5,垂足为A5,交y轴于点A6;…按此规律进行下去,那么点A2022的纵坐标为 ﹣〔〕2022.
【考点】坐标与图形性质.
【分析】先求出A1、A2、A3、A4、A5坐标,探究规律,利用规律解决问题.
【解答】解:∵A1〔1,0〕,A2[0,〔〕1],A3[﹣〔〕2,0].A4[0,﹣〔〕3],A5[〔〕4,0]…,
∴序号除以4整除的话在y轴的负半轴上,余数是1在x轴的正半轴上,余数是2在y轴的正半轴上,余数是3在x轴的负半轴上,
∵2022÷4=504,
∴A2022在y轴的负半轴上,纵坐标为﹣〔〕2022.
故答案为﹣〔〕2022.
8.〔2022·江苏省扬州〕以方程组的解为坐标的点〔x,y〕在第 二 象限.
【考点】二元一次方程组的解;点的坐标.
【分析】先求出x、y的值,再根据各象限内点的坐标特点即可得出结论.
【解答】解:,
∵①﹣②得,3x+1=0,解得x=﹣,
把x的值代入②得,y=﹣+1=,
∴点〔x,y〕的坐标为:〔﹣,〕,
∴此点在第二象限.
故答案为:二.
9.〔2022•呼和浩特〕平行四边形ABCD的顶点A在第三象限,对角线AC的中点在坐标原点,一边AB与x轴平行且AB=2,假设点A的坐标为〔a,b〕,那么点D的坐标为 〔﹣2﹣a,﹣b〕〔2﹣a,﹣b〕 .
【考点】平行四边形的性质;坐标与图形性质.
【分析】根据平行四边形的性质得到CD=AB=2,根据条件得到B〔2+a,b〕,或〔a﹣2,b〕,∵由于点D与点B关于原点对称,即可得到结论.
【解答】解:如图1,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴CD=AB=2,
∵A的坐标为〔a,b〕,AB与x轴平行,
∴B〔2+a,b〕,∵点D与点B关于原点对称,
∴D〔﹣2﹣a,﹣b〕
如图2,∵B〔a﹣2,b〕,∵点D与点B关于原点对称,
∴D〔2﹣a,﹣b〕,
综上所述:D〔﹣2﹣a,﹣b〕,〔2﹣a,﹣b〕.
三、解答题
1. 〔2022·湖北咸宁〕〔此题总分值12分〕如图1,在平面直角坐标系xOy中,点A的坐标为〔0,1〕,取一点B〔b,0〕,连接AB,作线段AB的垂直平分线l1,过点B作x轴的垂线l2,记l1,l2的交点为P.
〔1〕当b=3时,在图1中补全图形〔尺规作图,不写作法,保存作图痕迹〕;
〔2〕小慧屡次取不同数值b,得出相应的点P,并把这些点用平滑的曲线连接起来,发现:这些点P竟然在一条曲线L上!
①设点P的坐标为〔x,y〕,试求y与x之间的关系式,并指出曲线L是哪种曲线;
②设点P到x轴,y轴的距离分别为d1,d2,求d1+d2的范围. 当d1+d2=8时,求点P的坐标;
③将曲线L在直线y=2下方的局部沿直线y=2向上翻折,得到一条“W〞形状的新曲线,假设直线y=kx+3与这条“W〞形状的新曲线有4个交点,直接写出k的取值范围.
图1 图2
【考点】二次函数,一次函数,尺规作图,平面直角坐标系,勾股定理,一元二次方程,轴对称——翻折,最值问题.
【分析】〔1〕根据垂直平分线、垂线的尺规作图方法画图即可,要标出字母;
〔2〕①分x>0和x≤0两种情况讨论:当x>0时,如图2,连接AP,过点P作PE⊥y轴于点E,可得出PA=PB=y;再在Rt△APE中,EP=OB=x,AE=OE-OA= y-1,由勾股定理,可求出y与x之间的关系式;当x≤0时,点P〔x,y〕同样满足y=x2+,曲线L就是二次函数y=x2+的图像,也就是说
曲线L是一条抛物线.
②首先用代数式表示出d1,d2:d1=x2+,d2=|x|,得出d1+d2=x2++|x|,可知当x=0时,d1+d2有最小值,因此d1+d2的范围是d1+d2≥;当d1+d2=8时,那么x2++|x|=8. 将x从绝对值中开出来,故需分x≥0和x<0两种情况讨论:当x≥0时,将原方程化为x2++x=8,解出x1,x2即可;当x<0时,将原方程化为x2+-x=8,解出x1,x2即可;最后将x=±3代入y=x2+,求得P的纵坐标,从而得出点P的坐标.
③直接写出k的取值范围即可.
【解答】解:〔1〕如图1所示〔画垂直平分线,垂线,标出字母各1分〕.
……………………………………………………………..3分
E
图1 图2
〔2〕①当x>0时,如图2,连接AP,过点P作PE⊥y轴于点E.
∵l1垂直平分AB
∴PA=PB=y.
在Rt△APE中,EP=OB=x,AE=OE-OA= y-1.
由勾股定理,得 (y-1)2+x2=y2. ………………………………………5分
整理得,y=x2+.
当x≤0时,点P〔x,y〕同样满足y=x2+. ……………………….6分
∴曲线L就是二次函数y=x2+的图像.
即曲线L是一条抛物线. …………………………………………………………7分
②由题意可知,d1=x2+,d2=|x|.
∴d1+d2=x2++|x|.
当x=0时,d1+d2有最小值.
∴d1+d2的范围是d1+d2≥. ………………………………………………8分
当d1+d2=8时,那么x2++|x|=8.
〔Ⅰ〕当x≥0时,原方程化为x2++x=8.
解得x1=3,x2= -5〔舍去〕.
〔Ⅱ〕当x<0时,原方程化为x2+-x=8.
解得x1= -3,x2= 5〔舍去〕.
将x=±3代入y=x2+,得y=5. …………………………………….9分
∴点P的坐标为〔3,5〕或〔-3,5〕. …………………………….10分
③k的取值范围是:-<k<. …………………………………………….12分
解答过程如下〔过程不需写〕:
把y=2代入y=x2+,得x1=-,x2=.
∴直线y=2与抛物线y=x2+两个交点的坐标为〔-,2〕和〔,2〕.
当直线y=kx+3过点〔-,2〕时,可求得k=;
当直线y=kx+3过点〔,2〕时,可求得k=-.
故当直线y=kx+3与这条“W〞形状的新曲线有4个交点时,k的取值范围是:-<k<. ……………………………………………………………….12分
【点评】此题是压轴题,综合考查了二次函数,一次函数,尺规作图,勾股定理,平面直角坐标系,一元二次方程,轴对称——翻折,最值问题. 读懂题目、准确作图、熟谙二次函数及其图像是解题的关键. 近几年的中考,一些题型灵活、设计新颖、富有创意的压轴试题涌现出来,其中一类以平移、旋转、翻折等图形变换为解题思路的题目更是成为中考压轴大戏的主角。解决压轴题目的关键是找准切入点,如添辅助线构造定理所需的图形或根本图形;紧扣不变量,并善于使用前题所采用的方法或结论;深度挖掘题干,反复认真的审题,在题目中寻找多解的信息,等等. 压轴题牵涉到的知识点较多,知识转化的难度较高,除了要熟知各类知识外,平时要多练,提高知识运用和转化的能力。
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