文档内容
9.2 坐标方法的简单应用【8 个必考点】
【人教版2024】
【知识点1 利用坐标表示位置】..............................................................................................................................1
【必考点1 利用“表示方向的角+距离”确定位置】...........................................................................................2
【必考点2 利用坐标确定位置】..............................................................................................................................4
【知识点2 点在坐标系中的平移】..........................................................................................................................7
【必考点3 点在坐标系中的平移】..........................................................................................................................8
【知识点3 图形在坐标系中的平移】...................................................................................................................10
【必考点4 图形在坐标系中的平移】...................................................................................................................10
【必考点5 利用坐标系中的平移规律求值】.......................................................................................................13
【必考点6 坐标系中平移变换作图】...................................................................................................................15
【必考点7 点在坐标系中的平移与新定义问题】...............................................................................................20
【必考点8 坐标与图形综合问题】.......................................................................................................................24
【知识点1 利用坐标表示位置】
1.建立平面直角坐标系表示地理位置:
第一步:建立坐标系,选择合适的参照点作为原点,确定x轴与y轴的正方形。
第二步:根据具体问题确定 单位长度 。
第三步:在平面直角坐标系内画出待表示的点,写出各点的坐标与名称。
2.用“表示方向的角+距离”表示平面内物体的位置:
以一点为参照点,用 某个方向 加上与该参照点的 距离 来确定一点的位置。
【必考点1 利用“表示方向的角+距离”确定位置】
【例1】下列表述中,不能确定一点的具体位置的是( )
A.东经117°,北纬36°
B.礼堂3排12号
C.东风路中段
D.万达广场北偏东60°方向,2千米处
【分析】根据坐标确定位置需要两个数据对各选项分析判断即可.
【解答】解:东经117°,北纬36°能确定具体位置,故A不符合题意;
礼堂3排12号能确定具体位置,故B不符合题意;东风路中段不能确定具体位置,故C符合题意;
万达广场北偏东60°方向,2千米处能确定具体位置,故D不符合题意;
故选:C.
【例2】如图,位于A处的1班与相距5m的B处的2班,共同做一次联谊活动,用方向和距离描述 1班相
对于2班的位置( )
A.南偏东50°,5m处 B.南偏西50°,5m处
C.北偏西50°,5m处 D.北偏东50°,5m处
【分析】1班和2班的距离为5m,且1班在2班北偏东50°方向上,据此可得答案.
【解答】解:由题意得,1班相对于2班的位置北偏东50°,5m处,
故选:D.
【变式1】生态园位于县城东北方向5公里处,如图表示准确的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据方向角的定义,东北方向是指北偏东45°解答即可.
【解答】解:∵生态园位于县城东北方向5公里处,
∴生态园在县城北偏东45°距离县城5公里.
故选:B.
【变式2】如图,一艘船在A处遇险后向相距80海里位于B处的救生船报警.用方向和距离描述救生船B
相对于遇险船A的位置( )A.南偏西75°,80海里 B.南偏西15°,80海里
C.北偏东15°,80海里 D.北偏东75°,80海里
【分析】直接根据题意得出AB的长以及∠ABC的度数,进而得出答案.
【解答】解:由题意可得:∠ABC=15°,AB=80海里,
救生船B相对于遇险船A的位置是:北偏东15°,80海里,
故选:C.
【变式3】如图,雷达探测器测得六个目标 A,B,C,D,E,F出现,按照规定的目标表示方法,目标
C,F的位置表示为C(6,120°),F(5,210°).
(1)按照此方法表示目标A,B,D,E的位置.A: ;B: ;D: ;E: .
(2)若目标C的实际位置是北偏西30°距观测站1800米,目标F的实际位置是南偏西60°距观测站
1500米,写出目标A,B,D,E的实际位置;
(3)若另有目标G在东南方向距观测站750米处,目标H在南偏东20°距观测站900米处,写出G,H
的位置表示.【分析】(1)根据图上位置直接写出坐标即可;
(2)根据坐标计算出距离,再根据角度写出方向即可;
(3)同(2)反向计算即可.
【解答】解:(1)由图知A(5,30°),B(2,90°),D(4,240°),E(3,300°),
故答案为(5,30°),(2,90°),(4,240°),(3,300°);
(2)根据上北下南左西右东确定角度,用横坐标乘300确定距离,
∴目标A的实际位置为北偏东60°距观测站1500米,目标B的实际位置为正北方向距观测站600米,目
标D的实际位置为南偏西30°距观测站1200米,目标E的实际位置为南偏东30°距观测站900米;
(3)用(2)的反向方法计算可得G(2.5,315°),H(3,290°).
【必考点2 利用坐标确定位置】
【例1】同学们玩过五子棋吗?它的比赛规则是只要同色 5子先成一条直线就算胜.如图,是两人玩的一
盘棋,若白①的位置是(1,﹣1),黑②的位置是(2,0),现轮到黑棋走,甲认为黑棋放在(2,
4)位置就胜利了;乙认为黑棋放在(7,﹣1)位置就胜利了.你认为( )
A.甲对,乙错 B.甲错,乙对
C.两人都对 D.两人都不对
【分析】根据题意白①的位置是(1,﹣1),黑②(2,0)题意建立坐标系可确定原点的位置,依据
题目所给规则进行判定即可得出答案.
【解答】解:根据题意建立平面直角坐标系,如图,由图可知,黑棋放在(2,4)或(7,﹣1)位置就胜利了.
故选:C.
【变式1】象棋在中国有着三千多年的历史,由于用具简单,趣味性强,成为流行极为广泛的益智游戏.
如图是一局象棋残局,已知表示棋子“马”和“帥”的点的坐标分别为(3,2),(﹣1,﹣1),则表
示棋子“炮”的点的坐标为( )
A.(2,3) B.(0,2) C.(2,0) D.(1,3)
【分析】根据表示棋子“马”和“帥”的点的坐标分别为(3,2),(﹣1,﹣1),可得到表示棋子
“卒”的位置是直角坐标系的原点,继而求得棋子“炮”的点的坐标即可.
【解答】解:∵表示棋子“马”和“帥”的点的坐标分别为(3,2),(﹣1,﹣1),
∴表示棋子“卒”的位置是直角坐标系的原点,
∴表示棋子“炮”的点的坐标为(0,2).
故选:B.
【变式2】车、马、炮三个棋子所处位置不同.车说:“以我为坐标原点,马的位置是(2,3)“.炮
说:“以我为坐标原点,马的位置是(﹣3,﹣2)”.若以马为坐标原点,车、炮的坐标分别是(已知
三棋子所建立的坐标系x轴、y轴的正方向相同)( )
A.(﹣3,﹣2),(2,﹣3) B.(﹣2,2),(2,3)
C.(﹣2,﹣3),(3,2) D.(﹣3,﹣2),(﹣2,﹣3)
【分析】已知车、马、炮建立坐标时,x轴y轴正方向相同,以车为坐标原点,马的位置是(2,3),
则以马为坐标原点,车的位置是(﹣2,﹣3);同样,以马为坐标原点,炮的位置是(3,2).【解答】解:∵以车为坐标原点,马的位置是(2,3),
∴以马为坐标原点,车的位置是(﹣2,﹣3);
∵以炮为坐标原点,马的位置是(﹣3,﹣2),
∴以马为坐标原点,炮的位置是(3,2).
故选:C.
【变式3】如图是长汀县城区部分景点的平面示意图,图中小方格都是边长为 1个单位长度的正方形,若
卧龙山的坐标为(3,a),总兵府邸的坐标为(b,﹣3).
(1)请在图中画出平面直角坐标系,并回答以下问题:
博物馆的坐标是( , ),卧龙书院的坐标是( , ),汀州文庙在第
象限;
(2)写出实数a= ,实数b= ;
(3)若长汀一中的坐标为(2,2),请在(1)中所画的平面直角坐标系中标出长汀一中的位置.
【分析】(1)根据已知点坐标得出原点位置,进而得出答案;
(2)利用(1)中平面直角坐标系得出答案;
(3)在坐标系中找出(2,2)即可.
【解答】解:(1)平面直角坐标系如图;博物馆的坐标是( 2,0),卧龙书院的坐标是(﹣3,2),汀州文庙在第四象限,
故答案为:2,0;﹣3,2;
(2)实数a=4,实数b=﹣2;
故答案为:4,﹣2;
(3)长汀一中的位置如图所示.
【知识点2 点在坐标系中的平移】
左右平移:点在平面直角坐标系中进行左右平移时,纵坐标 不变 ,横坐标进行 加减 。向右平移时 加 ,
向左平移时 减 。
巧记:左右平移,横加减,纵不变,右加左减。
上下平移:点在平面直角坐标系中进行上下平移时,横坐标 不变 ,纵坐标进行 加减 。向上平移时 加 ,
向下平移时 减 。
巧记:上下平移,纵加减,横不变,上加下减。
【必考点3 点在坐标系中的平移】
【例1】已知点A(a﹣5,2b﹣1)在y轴上,点B(3a+2,b+3)在x轴上,则点C(a,b)向左平移2个
单位长度再向上平移3个单位长度后的坐标为( )
A.(5,﹣6) B.(3,0) C.(5,﹣3) D.(7,﹣6)
【分析】根据横轴上的点,纵坐标为零,纵轴上的点,横坐标为零可得a、b的值,然后再根据点的平
移方法可得C平移后的坐标.
【解答】解:∵A(a﹣5,2b﹣1)在y轴上,
∴a﹣5=0,
解得:a=5,∵B(3a+2,b+3)在x轴上,
∴b+3=0,
解得:b=﹣3,
∴C点坐标为(5,﹣3),
∵C向左平移2个单位长度再向上平移3个单位长度,
∴所的对应点坐标为(5﹣2,﹣3+3),
即(3,0),
故选:B.
【例 2】将点 P(2m+1,2﹣m)向左平移 3个单位长度得到点 Q,且 Q在y轴上,则点 P的坐标为
( )
A.(3,1) B.(1,3) C.(0,1) D.(3,0)
【分析】将点P(2m+1,2﹣m)向左平移3个单位长度后点Q的坐标为(2m﹣2,2﹣m),根据点Q
在y轴上知2m﹣2=0,据此知m=1,再代入即可得.
【解答】解:将点P(2m+1,2﹣m)向左平移3个单位长度后点Q的坐标为(2m﹣2,2﹣m),
∵点Q在y轴上,
∴2m﹣2=0,即m=1,
则点P的坐标为(3,1).
故选:A.
【变式1】如果将平面直角坐标系中的点P(a﹣3,b+2)平移到点(a,b)的位置,那么下列平移方法中
正确的是( )
A.向左平移3个单位长度,再向上平移2个单位长度
B.向下平移3个单位长度,再向右平移2个单位长度
C.向右平移3个单位长度,再向下平移2个单位长度
D.向上平移3个单位长度,再向左平移2个单位长度
【分析】根据向左平移横坐标减,向上平移纵坐标加求解即可.
【解答】解:∵平面直角坐标系中的点P(a﹣3,b+2)平移到点(a,b)的位置,
∴向右平移3个单位长度,再向下平移2个单位长度得到的.
故选:C.
【变式2】把点A(m,m+2)先向左平移2个单位长度,在向上平移3个单位长度得到点B,点B正好落
在x轴上,则点B的坐标为( )
A.(﹣5,0) B.(﹣7,0) C.(4,0) D.(3,0)【分析】由点A(m,m+2)先向左平移2个单位长度,在向上平移3个单位长度得到点B,知点B坐标
为(m﹣2,m+5),再根据点B正好落在x轴上知m+5=0,得出到m的值,据此可得答案.
【解答】解:点A(m,m+2)先向左平移2个单位长度,在向上平移3个单位长度得到点B,
则点B坐标为(m﹣2,m+5),
由点B正好落在x轴上知m+5=0,
解得m=﹣5,
则m﹣2=﹣7,
∴点B坐标为(﹣7,0),
故选:B.
【变式3】在平面直角坐标系中,把点A(m,2)先向右平移1个单位,再向上平移3个单位得到点B.若
点B的横坐标和纵坐标相等,则m=( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【分析】先根据平移方式确定点B的坐标,再根据点的横坐标和纵坐标相等列方程,解方程即可.
【解答】解:把点A(m,2)先向右平移1个单位坐标变为(m+1,2),再向上平移3个单位得到点B
(m+1,5),
当点B的横坐标和纵坐标相等时,即m+1=5,
即m=4,
故选:A.
【知识点3 图形在坐标系中的平移】
在平面直角坐标系内,如果把一个图形各个点的横坐标都加(或减去)一个正数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;如果把它各个点的纵坐标都加(或减去)一个正数a,相应的新图形
就是把原图形向 上 ( 或向下 )平移a个单位长度.
【易错点剖析】
平移是图形的整体运动,某一个点的坐标发生变化,其他点的坐标也进行了相应的变化,反过来点的坐标
发生了相应的变化,也就意味着点的位置也发生了变化,其变化规律遵循:“右加左减,纵不变;上加下
减,横不变”.
【必考点4 图形在坐标系中的平移】
【例1】已知三角形ABC的三个顶点坐标分别是(﹣2,1)、(2,3)、(﹣3,﹣1),把三角形ABC移
动到一个确定位置,平移后各对应点的坐标可能是( )
A.(0,3)、(0,1)、(﹣1,﹣1)
B.(﹣1,3)、(3,5)、(﹣2,1)C.(1,﹣2)、(3,2)、(﹣1,﹣3)
D.(﹣3,2)、(3,2)、(﹣4,0)
【分析】移后各顶点的坐标与原顶点坐标相比,必须有统一的变化规律,即每个顶点的横坐标要有相同
的变化,纵坐标也有相同的变化.
【解答】解:将△ABC平移,结合图形平移的规律可知:点A、B、C平移的规律是相同的.
A.0﹣(﹣2)=2,0﹣2=﹣2,平移方向不同,不符合题意;
B.横坐标变化:﹣1﹣(﹣2)=1,3﹣2=1,﹣2﹣(﹣3)=1,纵坐标变化:3﹣1=2,5﹣3=2,1
﹣(﹣1)=2,符合题意;
C.1﹣(﹣2)=3,3﹣2=1,平移距离不同,不符合题意;
D.﹣3﹣(﹣2)=﹣1,3﹣2=1,平移方向不同,不符合题意;
故选:B.
【例2】如图,在平面直角坐标系中,三角形 ABC的顶点A的坐标为(﹣3,2),点C的坐标为(1,
0),将三角形ABC平移至三角形A B C 的位置,使得点A的对应点A 与坐标原点O重合,则点C的
1 1 1 1
对应点C 的坐标为( )
1
A.(﹣4,﹣2) B.(0,﹣2) C.(5,﹣2) D.(4,﹣2)
【分析】根据A点坐标的变化规律可得△ABC平移的方式,利用平移变换点的坐标的变化规律即可得.
【解答】解:因为点A(﹣3,2)的对应点A 的坐标为(0,0),即(﹣3+3,2﹣2),
1
所以△ABC平移的方式为:向右3个单位,向下2个单位,
点C(1,0)的对应点C 的坐标为(1+3,0﹣2),即(4,﹣2),
1
故选:D.
【变式1】如图,已知A,B的坐标分别为(1,2),(3,0),将△OAB沿x轴正方向平移,使B平移到
点E,得到△DCE,若OE=4,则点C的坐标为( )A.(2,2) B.(3,2) C.(1,3) D.(1,4)
【分析】由B(3,0)可得OB=3,进而得到BE=1,即将△OAB沿x轴正方向平移1个单位得到
△DCE,然后将A向右平移1个单位得到C,最后根据平移法则即可解答.
【解答】解:∵B(3,0),
∴OB=3,
∵OE=4,
∴BE=OE﹣OB=1,
∴将△OAB沿x轴正方向平移1个单位得到△DCE,
∴点C是将A向右平移1个单位得到的,
∴点C是的坐标是(1+1,2),即(2,2).
故选:A.
【变式2】第一象限内有两点P(m﹣4,n),Q(m,n﹣2),将线段PQ平移,使平移后的点P、Q分别
在x轴与y轴上,则点P平移后的对应点的坐标是( )
A.(﹣4,0) B.(4,0) C.(0,2) D.(0,﹣2)
【分析】根据平移中点的变化规律是:横坐标右移加,左移减;纵坐标上移加,下移减解答即可.
【解答】解:设平移后点P、Q的对应点分别是P′、Q′.
∵P′在x轴上,Q′在y轴上,
则P′纵坐标为0,Q′横坐标为0,
∵0﹣m=﹣m,
∴m﹣4﹣m=﹣4,
∴点P平移后的对应点的坐标是(﹣4,0);
故选:A.
【变式3】如图,在平面直角坐标系中,将三角形ABC平移至三角形A B C ,点P(a,b)是三角形ABC
1 1 1
内一点,经平移后得到三角形A B C 内对应点P (a+8,b﹣5),若点A 的坐标为(5,﹣1),则点A
1 1 1 1 1
的坐标为( )A.(﹣4,3) B.(﹣1,2) C.(﹣6,2) D.(﹣3,4)
【分析】先根据P点坐标的变化得出平移的方向和距离,进而可得出结论.
【解答】解:∵点P(a,b)是三角形ABC内一点,经平移后得到三角形A B C 内对应点P (a+8,b
1 1 1 1
﹣5),
∴设A(x,y),
∵点A 的坐标为(5,﹣1),
1
∴x+8=5,y﹣5=﹣1,
解得x=﹣3,y=4,
∴A(﹣3,4).
故选:D.
【必考点5 利用坐标系中的平移规律求值】
【例1】如图,已知点A(﹣2,1),B(a,n).若将线段AB平移到CD,其中C(1,0),D(4,
m),则m﹣n的值为( )
A.﹣3 B.﹣1 C.1 D.3
【分析】根据A,C两点的坐标可得出平移的方向和距离进而解决问题.
【解答】解:∵线段CD由线段AB平移得到,
且A(﹣2,1),B(a,n),C(1,0),D(4,m),
∴m﹣n=0﹣1=﹣1.
故选:B.【例2】已知点A(2,4)经过平移后的对应点是D(5,﹣3),点M(a,b)也经过这样的平移后对应
点是N(m,n),则m+n﹣a﹣b的值为( )
A.4 B.﹣4 C.3 D.﹣3
【分析】根据点A及点A平移后的对应点的坐标,得出平移的方向和距离,再根据点N由同样的平移方
式由点M平移得到即可解决问题.
【解答】解:因为点A(2,4)经过平移后的对应点是D(5,﹣3),
所以5﹣2=3,﹣3﹣4=﹣7.
因为点M(a,b)也经过这样的平移后对应点是N(m,n),
所以m﹣a=3,n﹣b=﹣7,
所以m+n﹣a﹣b=(m﹣a)+(n﹣b)=3+(﹣7)=﹣4.
故选:B.
【变式1】如图,点A,B的坐标分别为(2,0),(0,1),若将线段AB平移至A B 的位置,则a+b的
1 1
值是( )
A.2 B.0 C.1 D.﹣1
【分析】根据平移前后对应点的坐标可知平移方式为向右平移1个单位长度,向上平移1个单位长度,
再由“上加下减,左减右加”的平移规律求解即可.
【解答】解:点A,B的坐标分别为(2,0),(0,1),若将线段AB平移至A B 的位置,
1 1
∵点A,B的坐标分别为(2,0),(0,1),A (3,b),B (a,2)
1 1
∴将线段AB平移至A B 时的平移方式为向右平移1个单位长度,向上平移1个单位长度,
1 1
∴a=0+1=1,b=0+1=1,
∴a+b=1+1=2,
故选:A.
【变式2】△ABC内的任意一点M(a,b),经过平移后对应点N的坐标是(m,n).已知点A(4,3)
也经过这样的平移后的对应点是D(6,﹣2),则m+n﹣a﹣b的值为( )
A.2 B.﹣2 C.3 D.﹣3
【分析】根据图形平移的性质解答即可.
【解答】解:∵△ABC内的任意一点M(a,b),经过平移后对应点N的坐标是(m,n),点A(4,3)也经过这样的平移后的对应点是D(6,﹣2),
∴m﹣a=6﹣4=2①,n﹣b=﹣2﹣3=﹣5②,
∴①+②得,m+n﹣a﹣b=2﹣5=﹣3.
故选:D.
【变式3】已知点P的坐标为(a,b)(a>0),点Q的坐标为(c,2),且|a﹣c|+❑√b−8=0,将线段
PQ向右平移a个单位长度,其扫过的面积为24,那么a+b+c的值为( )
A.12 B.14 C.16 D.20
【分析】利用非负数的性质求出b的值,推出a=c,推出PQ=6,根据PQ向右平移a个单位长度,其
扫过的面积为24,推出a=4即可解决问题.
【解答】解:∵|a﹣c|+❑√b−8=0,
又∵|a﹣c|≥0,❑√b−8≥0,
∴a﹣c=0,b﹣8=0,
∴a=c,b=8,
∴P(a,8),Q(a,2),
∴PQ=6,
∵线段PQ向右平移a个单位长度,其扫过的面积为24,
∴a=4,
∴a=c=4,
∴a+b+c=4+8+4=16,
故选:C.
【必考点6 坐标系中平移变换作图】
【例1】如图,三角形A′B′C′是由三角形ABC经过某种平移得到的,点A与点A′,点B与点B′,
点C与点C′分别对应,且这六个点都在格点(小正方形的顶点)上,观察各点以及各点坐标之间的关
系,解答下列问题:
(1)分别写出点B和点B′的坐标,并说明三角形A′B′C′是由三角形ABC经过怎样的平移得到
的.
(2)若M(a﹣2,2b﹣3)是三角形ABC内一点,它随三角形ABC按(1)中方式平移后得到的对应点
为N(2a﹣7,9﹣b),分别求a和b的值.
(3)求线段AB扫过的面积.【分析】(1)根据题意,得到B(2,1),点B′(﹣1,﹣2),结合2﹣(﹣1)=3,1﹣(﹣2)=
3,得到三角形A′B′C′是由三角形ABC向左平移3公单位长度,再向下平移3个单位长度得到或向
下平移3个单位长度,再向左平移3个单位长度;
(2)根据M(a﹣2,2b﹣3)是随三角形ABC按(1)中方式平移后得到的对应点为N(2a﹣7,9﹣
b),得a﹣2﹣3=2a﹣7,2b﹣3﹣3=9﹣b,求a和b的值即可;
(3)分割法计算四边形AA′BB′扫过的面积即可.
【解答】解:(1)根据题意,得到B(2,1),点B′(﹣1,﹣2),
∵2﹣(﹣1)=3,1﹣(﹣2)=3,
∴三角形A′B′C′是由三角形ABC向左平移3个单位长度,再向下平移3个单位长度得到或向下平
移3个单位长度,再向左平移3个单位长度.
(2)根据M(a﹣2,2b﹣3)是随三角形ABC按(1)中方式平移后得到的对应点为N(2a﹣7,9﹣
b),
得a﹣2﹣3=2a﹣7,2b﹣3﹣3=9﹣b,
解得a=2,b=5.
(3)根据题意,得A(0,3),A′(﹣3,0),B(2,1),点B′(﹣1,﹣2),1 1 1 1
∴线段AB扫过的面积为:5×5− ×2×2− ×3×3− ×3×3− ×2×2=12.
2 2 2 2
【变式1】如图,△A′B′C′是由△ABC经过某种平移得到的,点A与点A′,点B与点B′,点C与点
C′分别对应,且这六个点都在格点上,观察各点以及各点坐标之间的关系,解答下列问题:
(1)分别写出点B和点B′的坐标,并说明△A′B′C′是由△ABC经过怎样的平移得到的;
(2)若点M(a+1,2b﹣5)是△ABC内一点,它随△ABC按(1)中方式平移后得到的对应点为点N
(2a﹣7,4+b),求a和b的值;
(3)连接BC′,直接写出∠CBC′与∠B′C′O之间的数量关系 .
【分析】(1)根据所给图形,即可得出点B和点B′的坐标,进而得出平移的方式即可解决问题.
(2)根据(1)中所得平移方式即可解决问题.
(3)根据平移的性质,得出BC∥B′C′,结合平行线的性质和∠BC′O﹣90°即可解决问题.
【解答】解:(1)由所给图形可知,
点B的坐标为(2,1),点B′的坐标为(﹣1,﹣2),
所以2﹣(﹣1)=3,1﹣(﹣2)=3,则△A′B′C′是由△ABC先向左平移3个单位长度,再向下平移3个单位长度得到(或先向下平移3
个单位长度,再向左平移3个单位长度得到).
(2)因为点M是△ABC内一点,
所以平移后点M对应点的坐标可表示为(a+1﹣3,2b﹣5﹣3),
因为平移后点M对应点N的坐标为(2a﹣7,4+b),
所以a+1﹣3=2a﹣7,2b﹣5﹣3=4+b,
解得a=5,b=12.
(3)由平移可知,
BC∥B′C′,
所以∠CBC′=∠B′C′B.
因为∠B′C′B=∠B′C′O+∠BC′O=∠B′C′O+90°,
所以∠CBC′=∠B′C′O+90°.
故答案为:∠CBC′=∠B′C′O+90°.
【变式2】已知:如图△ABC的位置如图所示,(每个方格都是边长为1个单位长度的正方形.△ABC的
顶点都在格点上).点A,B,C的坐标分别为(﹣1,0),(5,0),(1,5).
(1)请在图中画出坐标轴,建立直角坐标系;
(2)点P(m.n)是△ABC内部一点,平移△ABC.点P随△ABC一起平移,点A落在A′(0,
4),点P落在P′(n,6),求点P的坐标并直接写出平移过程中线段PC扫过的面积.
【分析】(1)根据A,B,C的坐标确定平面直角坐标系即可;
(2)根据点A(﹣1,0)平移后落在A′(0,4),得出点的坐标平移规律,根据规律求出n的值,进
而得到点P的坐标,再根据平行四边形的面积公式求出平移过程中线段PC扫过的面积.
【解答】解:(1)平面直角坐标系如图所示:(2)∵点A(﹣1,0)平移后落在A′(0,4),
∴点的坐标平移规律是:横坐标加1,纵坐标加4,
∵点P(m,n)平移后落在P′(n,6),
∴m+1=n,n+4=6,
解得,n=2,m=1,
∴点P的坐标为(1,2),
设线段PC平移后与线段P′C′重合,则PC∥P′C′,PC=P′C′,
∴四边形PCC′P′是平行四边形,
∴S
PCC′P′
=3×1=3.
即平▱移过程中线段PC扫过的面积为3.
【变式3】在平面直角坐标系中,点A的坐标为(0,4),线段MN的位置如图所示,其中点M的坐标为
(﹣3,﹣1),点N的坐标为(3,﹣2).
(1)将线段MN平移得到线段AB,其中点M的对应点为A,点N的对应点为B.
①点M平移到点A的过程可以是:先向 平移 个单位长度,再向 平移 个单位
长度;
②点B的坐标为 ;
(2)在(1)的条件下,若点C的坐标为(4,0),连接AC,BC,求△ABC的面积.
(3)在y轴上是否存在点P,使以A、B、P三点为顶点的三角形的面积为3,若存在,请直接写出点P
的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)①根据平移的性质解决问题即可.
②根据点B的位置即可解决问题.
(2)利用分割法求三角形的面积即可.
(3)设P(0,m),利用三角形的面积公式构建方程即可解决问题.
【解答】解:(1)如图,
①点M平移到点A的过程可以是:先向右平移3单位长度,再向上平移5个单位长度;
故答案为:右、3、上、5.
②B(6,3),
故答案为(6,3).
4×4 2×3 1×6
(2)如图,S =6×4− − − =24−8−3−3=10
△ABC 2 2 2
1
(3)存在.设P(0,m),由题意 ×|4﹣m|×6=3,
2
解得m=3或5,
∴点P坐标为(0,3)或(0,5).【必考点7 点在坐标系中的平移与新定义问题】
【例1】在平面直角坐标系xOy中,对于点P(x,y),若点Q的坐标为(ax+y,x+ay),则称点Q是点P
的“a阶派生点”(其中a为常数,且a≠0).例如:点P(1,4)的“2阶派生点”为点Q(2×1+4,
1+2×4),即点Q(6,9).
(1)若点P的坐标为(﹣1,5),则它的“3阶派生点”的坐标为 ;
(2)若点P的“5阶派生点”的坐标为(﹣9,3),求点P的坐标;
(3)若点P(c+1,2c﹣1)先向左平移2个单位长度,再向上平移1个单位长度后得到了点P .点P
1 1
的“﹣4阶派生点”P 位于坐标轴上,求点P 的坐标.
2 2
【分析】(1)根据派生点的定义,结合点的坐标即可得出结论.
(2)根据派生点的定义,结合点的坐标即可得出结论.
(3)判断出P 的坐标,构建方程求出c即可.
2
【解答】解:(1)3×(﹣1)+5=2;﹣1+3×5=14,
∴点P的坐标为(﹣1,5),则它的“3级派生点”的坐标为(2,14).
故答案为:(2,14);
(2)设点P的坐标为(a,b),
{5a+b=−9)
由题意可知 ,
a+5b=3
{a=−2)
解得: ,
b=1
∴点P的坐标为(﹣2,1);
(3)由题意,P (c﹣1,2c),
1
∴P 的“﹣4阶派生点“P 为:(﹣4(c﹣1)+2c,c﹣1﹣8c),即(﹣2c+4,﹣7c﹣1),
1 2
∵P 在坐标轴上,
2
∴﹣2c+4=0或﹣7c﹣1=0,
1
∴c=2或c=− ,
7
30
∴P (0,﹣15)或( ,0).
2 7
1 1
【变式1】对于平面直角坐标系xOy中的任意一点P(x,y),给出如下定义:如果a= x﹣2,b= y+1,
2 2
那么点M(a,b)就是点P的“关联点”.例如,点P(6,2)的“关联点”是点M(1,2).
(1)求点A(2,1)的“关联点”坐标.(2)坐标平面内有一点C(a,b),将点C向下平移3个单位长度,再向右平移2个单位长度后到点
C′,如果点C与点C′的“关联点”互相重合,求点C的坐标.
【分析】(1)根据已知中的定义代入点A的坐标即可求得关联点的坐标;
(2)根据坐标平移规律C′坐标,根据定义可求得C′关联点,由题意列方程可解决.
【解答】解:(1)∵点A(2,1),
1 1 3
∴根据定义,点A的“关联点”是:( ×2−2, ×1+1),即(−1, ),
2 2 2
3
∴A的“关联点”坐标(−1, );
2
(2)∵C(a,b),点C向下平移3个单位长度,再向右平移2个单位长度后到点C′,
∴C′(a+2,b﹣3),
1 1
∴点C′的“关联点”是[ (a+2)−2, (b−3)+1],
2 2
∵点C与点C′的“关联点”互相重合,
1 1
∴ (a+2)−2=a, (b−3)+1=b,
2 2
解得:a=﹣2,b=﹣1,
∴C(﹣2,﹣1).
【变式2】在平面直角坐标系xOy中,对于点P,给出如下定义:
点P的“甲变换”:将点P向左平移1个单位长度,再向上平移2个单位长度;
点P的“乙变换”:将点P向右平移2个单位长度,再向下平移1个单位长度.
(1)若对点A(2,1)进行1次“甲变换”后得到点的坐标为 ,若对点B进行1次“乙变
换”后得到点(2,1),则点B的坐标为 ;
(2)若对点C(m,0)进行1次“甲变换”,再进行2次“乙变换”后,所得到的点D落在y轴上,求m的值及点D的坐标;
(3)若对点P(﹣10,1)进行“甲变换”和“乙变换”共计10次后得到点Q,恰好落在x轴上,直接
写出点Q的坐标.
【分析】(1)根据新定义求解;
(2)根据新定义列方程求解;
(3)根据新定义列方程求解.
【解答】解:(1)若对点A(2,1)进行1次“甲变换”后得到点的坐标为(1,3),若对点B进行1
次“乙变换”后得到点(2,1),则点B的坐标为 (0,2);
故答案为:(1,3),(0,2);
(2)由题得:m+(﹣1)+2×2=0,
解得:m=﹣3,
∴点D的纵坐标为:0+2×1+2×(﹣1)=0,
∴D(0,0);
(3)(1,0).
【变式3】在平面直角坐标系xOy中,对于点P,给出如下定义:
点P的“第I类变换”:将点P向左平移1个单位长度,再向上平移2个单位长度;
点P的“第II类变换”:将点P向右平移3个单位长度,再向下平移1个单位长度.
(1)①已知点A(3,0),对点A进行1次“第I类变换”后得到的点的坐标是 ;
②点B为平面内一点,若对点B进行1次“第II类变换”后得到点(0,2),则点B的坐标是
.
(2)已知点C(m,n),若对点C连续进行5次“第I类变换”,再连续进行4次“第II类变换”后
得到点D,求点D的坐标(用m,n表示).
(3)点P的坐标(﹣10,3),对点P进行“第I类变换”和“第II类变换”共计20次后得到点Q,
请问是否存在一种上述两类变换的组合,使得点Q恰好在y轴上?如果存在,请求出此时点Q的坐标;
如果不存在,请说明理由.
【分析】(1)①利用点P的“第Ⅰ类变换”的定义,可求解;
②利用点P的“第Ⅰ类变换”的定义和点P的“第Ⅱ类变换”的定义,可求解;
(2)利用点P的“第Ⅰ类变换”的定义和点P的“第Ⅱ类变换”的定义列出方程可求解;
(3)利用点P的“第Ⅰ类变换”的定义和点P的“第Ⅱ类变换”的定义列出方程可求解.
【解答】解:(1)①∵点A的坐标为(3,0),
∴点A进行1次“第Ⅰ类变换”后得到的点的坐标(2,2),故答案为:(2,2);
②∵点B进行1次“第Ⅱ类变换”后得到的点的坐标为(0,2),
∴点B的坐标是(0﹣3,2+1),即(﹣3,3);
故答案为:(﹣3,3);
(2)对点C(m,n)连续进行5次“第I类变换”后,得到的点的坐标是(m﹣5×1,n+5×2),化简
得(m﹣5,n+10),
再进行4次“第II类变换”后,得到的点的坐标是(m﹣5+4×3,n+10﹣4×1),
∴D(m+7,n+6);
(3)不存在,理由如下:
∵P(﹣10,3),
设点P经过m次“第I类变换”,经过n次“第II类变换,
得到点Q的坐标为(﹣10﹣m+3n,3+2m﹣n),
∵点Q恰好在y轴上,
{ m+n=20 )
∴ ,
−10−m+3n=0
25
{m= )
2
解得 ,
15
n=
2
∵m、n为非负整数,
∴不合题意舍去,
∴不存在一种上述两类变换的组合,使得点Q恰好在y轴上.
【必考点8 坐标与图形综合问题】
【例1】如图,在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别为(3,5),(3,0).将线段AB向下平移2
个单位长度,再向左平移4个单位长度,得到线段CD,连接AC,BD;
(1)直接写出坐标:点C( ),点D( ).
(2)M,N分别是线段AB,CD上的动点,点M从点A出发向点B运动,速度为每秒1个单位长度,
点N从点D出发向点C运动,速度为每秒0.5个单位长度,若两点同时出发,求几秒后MN∥x轴?
(3)点P是直线BD上一个动点,连接PC、PA,当点P在直线BD上运动时,请直接写出∠CPA与
∠PCD,∠PAB的数量关系.【分析】(1)利用平移变换的性质求解;
(2)设t秒后MN∥x轴,构建方程求解;
(3)分三种情形:①如图1中,当点P在直线AC的左侧时,②如图2中,当点P在直线AC的左侧
或直线AC上且在直线AB的右侧时,③如图3中,当点P在直线AB的右侧时,分别求解即可.
【解答】解:(1)由题意C(﹣1,3),D(﹣1,﹣2),
故答案为:﹣1,3,﹣1,﹣2;
(2)设t秒后MN∥x轴,
∴5﹣t=0.5t﹣2,
14
解得t= ,
3
14
∴t= 时,MN∥x轴;
3
(3)①如图1中,当点P在线段BD上时,∠APC=∠PCD+∠PAB.
②如图2中,当点P在BD的延长线上时,∠PAB=∠PCD+∠APC.③如图3中,当点P在DB的延长线上时,∠PCD=∠PAB+∠APC.
1
【变式1】已知A(0,a),B(﹣b,﹣1),C(b,0)且满足 ❑√7−a+|b+2|+❑√2a−14=0.
2
(1)求A、B、C三点的坐标;
(2)如图1所示,CD∥AB,∠DCO的角平分线与∠BAO的补角的角平分线交于点E,求出∠E的度
数;
(3)如图2,把直线AB以每秒1个单位的速度向左平移,问经过多少秒后,该直线与y轴交于点(0,
﹣5).
【分析】(1)根据非负数的性质求出a、b的值即可解决问题;
(2)延长EA交CD的延长线于H.设∠ECO=∠ECH=x,∠EAB=∠EAP=y,设AB交x轴于F.想办法求出x+y的值即可解决问题;
(3)利用图象法,解决问题即可.
1
【解答】解:(1)∵ ❑√7−a+|b+2|+❑√2a−14=0.
2
又∵❑√7−a≥0,|b+2|≥0,❑√2a−14≥0,
∴a=7,b=﹣2,
∴A(0,7)B(2,﹣1)C(﹣2,0)
(2)延长EA交CD的延长线于H.设∠ECO=∠ECH=x,∠EAB=∠EAP=y,设AB交x轴于F.
∵AB∥CH,
∴∠EAB=∠H=y,∠HCO+∠AFC=180°,
∵∠PAB=90°+∠AFC,
∴2y=90°+(180°﹣2x),
∴x+y=135°,
在△EHC中,∠E=180°﹣x﹣y=45°.
(3)如图,观察图象可知,直线AB向左平移3个单位,经过G(0,﹣5),解法二:过点B作BC∥y轴交直线A′B′于C,设BB′=AA′=x.
∵S平行四边形ABB′A′ =S平行四边形BCGA ,
∴8x=12×2,
∴x=3,
所以x=3,
所以t=3s,即经过3秒后,该直线与y轴交于点(0,﹣5).
【变式2】如图,点A的坐标为(1,0),点B在y轴上,将三角形OAB沿x轴负方向平移,平移后得到
的图形为三角形DEC,点C的坐标为(m,n),且数m是﹣27的立方根,数n是4的算术平方根.
(1)求点E的坐标:
(2)点P是线段CE上的一个动点,设∠CBP=x°,∠PAD=y°,∠BPA=z°,试确定x,y,z之间的数
量关系,并说明理由.【分析】(1)根据算术平方根与立方根的定义求得m,n的值,进而得出C的坐标为(﹣3,2),根
据点B的坐标,确定平移分式,进而根据点A的坐标得出E点的坐标;
(2)过点P作PN∥CB,根据平行线的性质得出∠EAP=∠APN,进而即可得出结论.
【解答】解:(1)∵﹣27的立方根是﹣3,
∴m=﹣3.
∵4的算术平方根是2,
∴n=2.
∴点C的坐标为(﹣3,2).
∵点B在y轴上,点C(﹣3,2),
∴点B向左平移了3个单位长度,
∴点A(1,0)向左平移3个单位长度得到点E(﹣2,0).
(2)x+y=z.
理由:如图,过点P作PN∥CB.
∴∠CBP=∠BPN,
又∵AE∥CB,
∴PN∥AC,
∴∠EAP=∠APN,
∴∠CBP+∠EAP=∠BPN+∠APN=∠APB.
即x+y=z.
【变式3】如图1,已知,点A(1,a),AH⊥x轴,垂足为H,将线段AO平移至线段BC,点B(b,
0),其中点A与点B对应,点O与点C对应,a、b满足❑√4−a+(b−3) 2=0.
(1)填空:①直接写出A、B、C三点的坐标A( )、B( )、C( );
②直接写出三角形AOH的面积 .
(2)如图1,若点D(m,n)在线段OA上,证明:4m=n.(3)如图2,连OC,动点P从点B开始在x轴上以每秒2个单位的速度向左运动,同时点Q从点O开
始在y轴上以每秒1个单位的速度向下运动.若经过t秒,三角形AOP与三角形COQ的面积相等,试
求t的值及点P的坐标.
【分析】(1)①利用非负数的性质求出a,b的值,可得结论.
②利用三角形面积公式求解即可.
(2)连接DH,根据△ODH的面积+△ADH的面积=△OAH的面积,构建关系式,可得结论.
(3)分两种情形:①当点P在线段OB上,②当点P在BO的延长线上时,分别利用面积关系,构建
方程,可得结论.
【解答】(1)解:①∵❑√4−a+(b−3) 2=0,
又∵❑√4−a≥0,(b﹣3)2≥0,
∴a=4,b=3,
∴A(1,4),B(3,0),C((2,﹣4),
故答案为:1,4;3,0;2,﹣4.
1
②△AOH的面积= ×1×4=2,
2
故答案为:2.
(2)证明:如图,连接DH.∵△ODH的面积+△ADH的面积=△OAH的面积,
1 1
∴ ×1×n+ ×4×(1﹣m)=2,
2 2
∴4m=n.
1 1
(3)解:①当点P在线段OB上, ×(3﹣2t)×4= ×2t,
2 2
解得t=1.2.
此时P(0.6,0).
1 1
②当点P在BO的延长线上时, ×(2t﹣3)×4= ×2×t,
2 2
解得t=2,
此时P(﹣1,0),
综上所述,t=1.2时,P(0.6,0),t=2时,P(﹣1,0).