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第九章 平面直角坐标系章末测试卷
能力提升培优测
(考试时间:90分钟 试卷满分:120分)
考前须知:
1.本卷试题共24题,单选10题,填空6题,解答8题。
2.测试范围:平面直角坐标系(人教版2024)。
第Ⅰ卷
一、单项选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合
题目要求的。)
1.(3分)在平面直角坐标系中,若点A(a,b)在第二象限,则点B(ab,﹣b)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
【分析】根据题意可得a<0,b>0,从而可得ab<0,﹣b<0,然后根据平面直角坐标系中每一象限点的
坐标特征,即可解答.
【解答】解:∵点A(a,b)在第二象限,
∴a<0,b>0,
∴ab<0,﹣b<0,
∴点B(ab,﹣b)所在的象限是第三象限,
故选:C.
2.(3分)如图,是一片树叶标本,将其放在平面直角坐标系中,表示叶片尖端A,B两点的坐标分别为(﹣
1,3),(1,0),则叶柄底部点C的坐标为( )
A.(4,0) B.(5,1) C.(1,0) D.(4,1)
【分析】根据点与点的相对位置即可求解.
【解答】解:由图可知:点B向右移动3个单位长度,向上移动1个单位长度即可得到点C,
故点C的坐标为(1+3,0+1),即:(4,1),
故选:D.3.(3分)在平面直角坐标系中,点M坐标为(﹣2,3),若MN∥x轴,且线段MN=2,则点N坐标为(
)
A.(0,3) B.(﹣4,3)
C.(0,3)或(﹣4,3) D.(3,0)或(﹣3,﹣4)
【分析】根据点M坐标为(﹣2,3),MN∥x轴,且线段MN=2,可以得到点N的纵坐标为3,横坐标为
﹣2﹣2=﹣4或﹣2+2=0,然后即可写出点N的坐标.
【解答】解:∵点M坐标为(﹣2,3),MN∥x轴,
∴点N的纵坐标为3,
又∵线段MN=2,
∴点N的横坐标为﹣2﹣2=﹣4或﹣2+2=0,
∴点N的坐标为(﹣4,3)或(0,3),
故选:C.
4.(3分)在平面直角坐标系中,A(3,m),B(7,m),将线段AB向下平移2m(m>0)个单位后得到
A B ,A、B的对应点分别为A 、B ,恰好构成的四边形AA B B为正方形,则m的值是( )
1 1 1 1 1 1
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】根据平移的性质即可得到结论.
【解答】解:∵四边形AA B B为正方形,
1 1
∴AB=AA ,
1
∴2m=7﹣3,
∴m=2,
故选:B.
5.(3分)如图,已知直线l ⊥l ,且在某平面直角坐标系中,x轴∥l ,y轴∥l ,若点A的坐标为(2,
1 2 1 2
1),点B的坐标为(﹣1,﹣2),则点C在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【分析】根据题意作出平面直角坐标系,根据图象可以直接得到答案.
【解答】解:∵点A的坐标为(2,1),点B的坐标为(﹣1,﹣2),
∴第A在第一象限,点B在第三象限,
∵x轴∥l ,y轴∥l ,
1 2∴可以建立如下坐标系,
∴点C在第四象限,
故选:D.
6.(3分)某景区有A,B,C三个景点(如图所示),以志愿者服务站O为坐标原点建立直角坐标系(以南
北方向为纵轴,东西方向为横轴),则A,B,C三个景点的坐标分别为(0,3),(﹣4,1),(0,﹣
3).若要使志愿者服务站O到三个景点的距离都相等,则该志愿者服务站O需要( )
A.向上平移2个单位长度
B.向下平移2个单位长度
C.向右平移1个单位长度
D.向左平移1个单位长度
【分析】根据题意,画出平面直角坐标系,再根据点O到A,B,C三个点的距离相等,得出点O在△ABC
三边的垂直平分线上,据此可解决问题.
【解答】解:如图所示,∵点O到A,B,C三个点的距离相等,
∴点O需在△ABC三边的垂直平分线上.
分别作出AC和BC边的垂直平分线,相交于点M,
∴点O需要向左平移1个单位长度.
故选:D.
7.(3分)已知点P的坐标为(a,b),其中a,b均为实数,若a,b满足3a=2b+5,则称点P为“和谐
点”.若点M(m﹣1,3m+2)是“和谐点”,则点M所在的象限是( )
A.第四象限 B.第三象限 C.第二象限 D.第一象限
【分析】直接利用“和谐点”的定义得出m的值,进而得出答案.
【解答】解:点M在第三象限,
理由如下:
∵点M(m﹣1,3m+2)是“和谐点”,
∴3(m﹣1)=2(3m+2)+5,
解得m=﹣4,
∴m﹣1=﹣5,3m+2=﹣10,
∴点M在第三象限.
故选:B.
8.(3分)在平面直角坐标系中,点A在第一象限,点A(2,﹣a﹣1),点B(2,3﹣a),点C(﹣2,﹣a
﹣1),则△ABC的面积为( )
A.9 B.8 C.7 D.6
【分析】根据A(2,﹣a﹣1),C(﹣2,﹣a﹣1)得点A,C关于y轴对称,进而得AB⊥y轴,且AC=
4,再根据点A(2,﹣a﹣1),点B(2,3﹣a)得点A,B在直线x=2上,进而得AB⊥AC,且AB=4,
据此可得△ABC的面积.
【解答】解:∵点A(2,﹣a﹣1),C(﹣2,﹣a﹣1)的横坐标互为相反数,纵坐标相同,
∴点A,C关于y轴对称,
∴AB⊥y轴,
又∵点A在第一象限,
∴点C在第二象限,
∴AC=|2﹣(﹣2)|=4,
∵A(2,﹣a﹣1),点B(2,3﹣a)的横坐标相同,
∴点A,B在直线x=2上,
∵直线x=2与y轴平行,
∴AB⊥AC,且AB=|﹣a﹣1﹣(3﹣a)|=4,1 1
∴S△ABC =
2
AB•AC =
2
×4×4=8.
故选:B.
9.(3分)在平面直角坐标系xOy中,A(a2+3,0),B(a2+3,a2+3),C(a2+6,b2+9),连接AB,AC,
BC.若∠OAB=∠ABC,则a2﹣b2的平方根为( )
A.±1 B.±❑√3 C.±❑√5 D.±❑√6
【分析】根据点A,B的坐标可知,点A,B在垂直于x轴的一条直线上,于是∠OAB=∠ABC=90°,进而
可知点B,C在平行于x的轴的一条直线上,得到b2+9=a2+3,即a2﹣b2=6,再利用平方根的定义求解即
可.
【解答】解:∵A(a2+3,0),B(a2+3,a2+3),
∴点A,B在垂直于x轴的一条直线上,
∴AB⊥x轴,
∴∠OAB=90°,
若∠OAB=∠ABC,则∠ABC=90°,如图,
∴点B,C在平行于x的轴的一条直线上,
∴b2+9=a2+3,即a2﹣b2=6,
∴a2﹣b2的平方根为±❑√6.
故选:D.
10.(3分)在平面直角坐标系xOy中,已知点A(a,a),B(a+3,a),其中a为整数.点C在线段AB
上,且点C的横、纵坐标均为整数.若点C在y轴上,则满足条件的点C的坐标有( )个.
A.3 B.4 C.6 D.7
【分析】由题意知,点A,B在平行x轴的同一条直线上,分a>0,﹣3≤a≤0和a<﹣3三种情况讨论,
分别作出不同情况下的图形,结合a为整数即可求解.
【解答】解:如图,当a>0时,此时,在线段AB上不存在点C在y轴上;
如图,当﹣3≤a≤0时,
此时,在线段AB上存在点C在y轴上,
∵a为整数,
∴a的所有取值为﹣3,﹣2,﹣1,0,
∴满足条件的点C的坐标有4个;
如图,当a<﹣3时,
此时,在线段AB上不存在点C在y轴上.
综上,满足条件的点C的坐标有4个.
故选:B.二.填空题(共6小题,满分18分,每小题3分)
11.(3分)在平面直角坐标系中,点P(2m﹣3,3m﹣1)在一、三象限角分线上,则P点坐标为 (﹣ 7 ,
﹣ 7 ) .
【分析】根据平面直角坐标系中,第一、三象限角分线上点的横纵坐标相等,列出关于m的方程,求出
m,再求出点P的坐标即可.
【解答】解:∵点P(2m﹣3,3m﹣1)在一、三象限角分线上,
∴2m﹣3=3m﹣1,
2m﹣3m=3﹣1,
﹣m=2,
m=﹣2,
∴2m﹣3=2×(﹣2)﹣3=﹣7,3m﹣1=3×(﹣2)﹣1=﹣7,
∴点P的坐标为(﹣7,﹣7),
故答案为:(﹣7,﹣7).
12.(3分)已知点P(2﹣a,3a+6)到两坐标轴的距离相等,则a的值为 ﹣ 1 或﹣ 4 .
【分析】根据到两坐标轴的距离相等,可得方程,解方程即可得出答案.
【解答】解:∵点P(2﹣a,3a+6)到两坐标轴的距离相等,
∴点P的横、纵坐标可能相等也可能互为相反数,
∴2﹣a=3a+6或2﹣a+3a+6=0,
解得:a=﹣1或a=﹣4,
故答案为:﹣1或﹣4.
13.(3分)如图,A(﹣2,0),B(0,3),C(2,4),D(3,0),点P在x轴上,直线CP平分四边形
ABCD的面积,则PD的长为 3 .
【分析】作CE⊥x轴,根据四边形ABCD的面积=S△AOB +S梯形OBCE +S△CDE 求得四边形的面积,设点P(x,
0),则PD=3﹣x,由直线CP平分四边形ABCD的面积列出方程求解可得.
【解答】解:过点C作CE⊥x轴于点E,
∵A(﹣2,0),B(0,3),C(2,4),D(3,0),
∴AO=2,OB=3,OE=2,CE=4,DE=1,∴四边形ABCD的面积=S△AOB +S梯形OBCE +S△CDE
1 1 1
= ×2×3+ ×(3+4)×2+ ×1×4
2 2 2
=12,
设点P(x,0),
则PD=3﹣x,
∵直线CP平分四边形ABCD的面积,
1
∴S = ×12=6,
△PCD 2
1
∴ (3−x)×4=6,
2
∴x=0,
∴PD=3.
故答案为:3.
14.(3分)在平面直角坐标系中,已知点M(2m+5,n﹣6)在x轴上,点N(3m+9,2n+3)在y轴上,则将
点A(m,n)先向左平移2个单位长度,再向下平移4个单位长度后得到点A',则点A'的坐标为 (﹣
5 , 2 ) .
【分析】先根据题意得出n,m的值,再由点平移的性质即可得出结论.
【解答】解:∵点M(2m+5,n﹣6)在x轴上,点N(3m+9,2n+3)在y轴上,
∴n﹣6=0,3m+9=0,
解得n=6,m=﹣3,
∴A(﹣3,6),
∴将点A(m,n)先向左平移2个单位长度,再向下平移4个单位长度后得到点A'(﹣3﹣2,6﹣4),即
A′(﹣5,2).
故答案为:(﹣5,2).
15.(3分)在平面直角坐标系内,有一个动点P(a+1,2a﹣3),若点P到x轴的距离为m,到y轴距离为
5
n,则m+n的最小值为 .
23 3
【分析】用含a的式子表示出m+n,分3种情况讨论:①a≤﹣1,②﹣1<a≤ ,③a> ,算出最小
2 2
值.
【解答】解:∵P(a+1,2a﹣3),其中a为任意实数,m,n分别表示点P到x轴和y轴的距离,
∴m=|2a﹣3|,n=|a+1|,
∴m+n=|2a﹣3|+|a+1|,
∴m+n的最小值即为|2a﹣3|+|a+1|的最小值,
∴①当a≤﹣1时,m+n=|2a﹣3|+|a+1|=﹣3a+2≥5;
3
②当﹣1<a< 时,m+n=|2a﹣3|+|a+1|=4﹣a,
2
5
此时 <4﹣a<5;
2
3 5
③当a≥ 时,m+n=|2a﹣3|+|a+1|=a﹣3+a+1=3a﹣2≥ ;
2 2
5
综上,m+n≥ ,
2
5
∴m+n的最小值为 ,
2
5
故答案为: .
2
16.(3分)如图,在平面直角坐标系中,点A在x轴上,点B(0,10),线段AB向右平移4个单位到线段
CD,线段CD与y轴交于点E,若图中阴影部分面积为24,则C点坐标为 (﹣ 1 , 0 ) .
【分析】过点D作DF⊥x轴,根据平移的性质,得
1 1
S =S = (OE+DF)⋅OF= (OE+10)⋅4=24,求出OE,设OC=m,根据
阴影 梯 形OE2DF 2
1 1
S =S −S = ×10(m+4)− ×2m=24,求出m的值,即可得出结果.
阴影 △OAB △OCE 2 2
【解答】解:过点D作DF⊥x轴,∵线段AB向右平移4个单位到线段CD,B(0,10),
∴D(4,10),AB=CD,
∴OB=DF=10,
∵∠F=∠AOB=90°,
∴△AOB≌△CFD,
∴S△AOB =S△CFD ,
1 1
∴S =S = (OE+DF)⋅OF= (OE+10)⋅4=24,
阴影 梯 形OE2DF 2
∴OE=2,
设OC=m,则:OA=m+4,
1 1
∴S =S −S = ×10(m+4)− ×2m=24,
阴影 △OAB △OCE 2 2
∴m=1,
∴C(﹣1,0);
故答案为:(﹣1,0).
三.解答题(共8小题,满分72分)
17.(8分)在平面直角坐标系中,已知点P(2m﹣7,n﹣6)在第四象限,且点P到x轴和y轴的距离分别为
3和1.
(1)分别求m的平方根和3n的平方根.
(2)设4m+3n+2的立方根为t,在同一个平面直角坐标系中还有一点Q,点Q(t,t2﹣2),请指出点Q是
怎样由点P平移得到的?
【分析】(1)根据第四象限内的点的坐标的特征,以及点到坐标轴的距离求出m、n的值,进而求出m,
3n的平方根即可;
(2)求出4m+3n+2的值,由立方根的定义求出t的值,确定点Q的坐标,由点P的坐标,点Q的坐标之
间的关系以及平移坐标的变化规律得出答案即可.
【解答】解:(1)∵点P(2m﹣7,n﹣6)在第四象限,且点P到x轴和y轴的距离分别为3和1,∴2m﹣7=1,n﹣6=﹣3,
解得m=4,n=3,
∴m的平方根为±❑√4=±2,3n的平方根为±❑√9=±3;
(2)当m=4,n=3时,4m+3n+2=4×4+3×3+2=27,
4m+3n+2的立方根t=√327=3,
当t=3时,t2﹣2=9﹣2=7,
∴点Q(3,7),
∵点P(1,﹣3),
∴点Q(3,7)可以看作点P(1,﹣3)先向右平移2个单位,在向上平移10个单位所得到的.
18.(8分)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
19.(8分)五子棋和象棋、围棋一样深受广大棋友的喜爱,其规则是:在正方形棋盘中,由黑方先行,轮流
弈子,在任一方向(横向,竖向或者是斜着的方向)上先连成五子者为胜,如图是两个五子棋爱好者甲和
乙的对弈图(部分),甲执黑子先行.白①的位置是(﹣1,2),白③的位置是(0,﹣1).若将白①
向下平移2个单位,再向右平移3个单位后到白②的位置.
(1)请根据题意,画出平面直角坐标系xOy并直接写出白②的坐标;
(2)若甲的下一步落子可以在某个方向上连成四子,请写出符合题意的其中两个落子处的坐标.
【分析】(1)根据白①的位置是(0,3),画出直角坐标系即可;(2)根据五子连棋的规则,据此即可确定点的坐标.
【解答】解:(1)画出平面直角坐标系xOy如图所示:
白②的坐标是(2,0).
(2)结合图形可知,甲的落子位置为(3,3)或(5,1)或(1,﹣2)或(4,3).
20.(8分)如图,在平面直角坐标系中,已知直线与坐标轴相交于点A,B,点A,B的坐标分别为(a,
0),(0,b),且a,b满足(a−6) 2+❑√b−8=0,在平面直角坐标系内还有一点C(﹣3,m).
(1)a= 6 ,b= 8 ;
(2)若点C在x轴上,则△ABC的面积为 3 6 ;
(3)当点C在第三象限时,求出△ABC的面积(用含m的式子表示).
【分析】(1)利用非负数的性质求得a、b的值即可;
(2)先画出图形,然后根据坐标与图形以及三角形的面积公式列式计算即可;
(3)如图:连接OC,先说明m<0,再根据图形可得S△ABC =S△AOB +S△AOC +S△BOC ,然后根据坐标与图形
以及三角形的面积公式列式计算即可.
【解答】解:(1)∵(a−6) 2+❑√b−8=0,
∴a﹣6=0,b﹣8=0,
∴a=6,b=8.
故答案为:6,8.
(2)如图1:∵点C在x轴上,
∴m=0,
∴AC=6﹣(﹣3)=9,
1 1
∴△ABC的面积为 AC⋅OB= ×9×8=36.
2 2
故答案为:36;
(3)如图2:连接OC,
∵点C在第三象限,
∴m<0,
∵S△ABC =S△AOB +S△AOC +S△BOC ,
1 1 1
∴ ×6×8+ ×6×|m|+ ×8×|−3|=24+3|m|+12=36−3m.
2 2 2
a−c
21.(8分)在平面直角坐标系中,对于任意两点A(a,b),B(c,d),若点T(x,y)满足x= ,
2
b−d 7
y= ,那么称点T是点A和B的衍生点.例如:M(﹣2,5),N(8,﹣2),则点T(−5, )是点
2 2
M和N的衍生点.
(1)已知点D(2,0),点E(m,m﹣3),点T(x,y)是点D和E的衍生点.1
①当m=4时,点T的坐标为 (−1,− ) ;
2
2−m 3−m
②一般地,点T的坐标为 ( , ) (用m表示);
2 2
(2)在(1)的条件下,若直线ET交x轴于点H,当∠TDH=90°时,求点E的坐标.
【分析】(1)根据衍生点的定义,进行求解即可;
(2)根据∠TDH=90°,得到TD⊥x轴,进而得到T点的横坐标为2,求出m的值,即可得出结果.
【解答】解:(1)①当m=4时,E(4,1),
∵D(2,0),
2−4 0−1 1
∴T( , ),即:T(−1,− );
2 2 2
1
故答案为:(−1,− );
2
②点D(2,0),点E(m,m﹣3),点T(x,y)是点D和E的衍生点,
2−m 0−m+3 2−m 3−m
∴点T( , )是点D和E的衍生点,即:T( , );
2 2 2 2
2−m 3−m
故答案为:( , );
2 2
(2)∵D(2,0),
∴点D在x轴上,
又∵H在x轴上,∠TDH=90°,
∴TD⊥x轴,
∴T点的横坐标为2,
2−m
即: =2,解得:m=﹣2,
2
∴E(﹣2,﹣5).
22.(10分)已知点A(a,0)、B(b,0),且❑√a+4+|b﹣2|=0.(1)求a、b的值.
(2)在y轴的正半轴上找一点C,使得三角形ABC的面积是15,求出点C的坐标.
(3)过(2)中的点C作直线MN∥x轴,在直线MN上是否存在点D,使得三角形ACD的面积是三角形
1
ABC面积的 ?若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.
2
【分析】(1)根据非负数的性质列方程即可得到结论;
(2)由A(﹣4,0)、B(2,0),得到AB=6,根据三角形ABC的面积是15列方程即可得到即可;
(3)根据三角形ABC的面积是15列方程即可得到结论.
【解答】解:(1)∵(a+4)2+|b﹣2|=0,
∴a+4=0,b﹣2=0,
∴a=﹣4,b=2;
(2)如图1,
∵A(﹣4,0)、B(2,0),
∴AB=6,
∵三角形ABC的面积是15,
1
∴ AB•OC=15,
2
∴OC=5,
∴C(0,5);
(3)存在,如图2,
∵三角形ABC的面积是15,
1
∴S△ACD =
2
CD•OC=15,1 1
∴ CD×5 = ×15,
2 2
∴CD=3,
∴D(3,5)或(﹣3,5).
23.(10分)在平面直角坐标系xOy中,点A的坐标为(2,a),点B的坐标为(4,b),连接AB.
(1)若a=b=5,求线段AB的长度;
(2)若b﹣a=3且a>0.
①当点A在直线OB上时,求a的值;
②当点A不在直线OB上时,连接OA,OB,记△AOB的面积为S,若S=1,求a的值.
【分析】(1)先求出A、B两点的坐标即可得到答案;
(2)①根据S
_△BOD
列式求解即可;②分点A在OB上方根据S△AOC +S梯形ACDB ﹣S△OBD =1列式求解即可,
分点A在OB下方,根据S△OBD ﹣S△AOC ﹣S梯形ACDB =1列式求解即可.
【解答】解:(1)∵a=b=5,
∴点A的坐标为(2,5),点B的坐标为(4,5),
∴AB=4﹣2=2;
(2)①如图所示,过点A作AC⊥x轴于C,过点B作BD⊥x轴于D,
∵A在直线OB上,∴S ,
_△BOD
∵点A的坐标为(2,a),点B的坐标为(4,b),
∴OC=2,OD=4,AC=a,BD=b,
1 1 a+b
∴ ×4b = ×2a + (4﹣2)
2 2 2
∴2b=a+a+b,
∴b=2a,
又∵b﹣a=3,
∴2a﹣a=3,
∴a=3;
②如图所示,当点A在OB上方时,过点A作AC⊥x轴于C,过点B作BD⊥x轴于D,
∵S△AOB =1,
∴S△AOC +S梯形ACDB ﹣S△OBD =1,
1 a+b 1
∴ ×2a+ ×(4−2)− ×4b=1,
2 2 2
∴a+a+b﹣2b=1,
∴2a﹣b=1,
又∵b﹣a=3,
∴2a﹣a﹣3=1,
∴a=4.
如图,当点A在OB下方时,过点A作AC⊥x轴于C,过点B作BD⊥x轴于D,∵S△AOB =1,
∴S△OBD ﹣S△AOC ﹣S梯形ACDB =1,
1 1 a+b
∴ ×4b− ×2a + (4﹣2)=1,
2 2 2
∴2b﹣a+a+b=1,
∴3b=1,
又∵b﹣a=3,
∴9+3a=1,
8
∴a=− ;
3
8
综上所述:a=4或a=− .
3
24.(12分)如图1,在平面直角坐标系中,将点A(﹣1,0)向右平移4个单位得到点B,将线段AB向上
平移m个单位,再向右平移1个单位得到线段DC(点A与点D对应,点B与点C对应)且四边形ABCD
的面积为8.
(1)直接写出m的值及点B,C的坐标;
DE
(2)连接AC与y轴交于点E,求 的值;
OE
(3)如图2,若点P从O点出发,以每秒n个单位的速度向上平移运动,同时点Q从B点出发,以每秒2n
个单位的速度向左平移运动,当点P到达点D后停止运动.若射线CQ交y轴于点F,设△CFP与△OFQ
的面积差为S,问:S是否为定值?如果S是定值,请求出它的值;如果S不是定值,请说明理由.
【分析】(1)先根据点坐标平移的特点求出点B的坐标,再根据四边形ABCD的面积为8,求出OD=2,
再由平移的性质得到CD=AB=4,即可求出点C的坐标;S 1 4
(2)解法1:先求出 △CDE =4,再由S +S =S = S =4,得到S = ,又由
S △ADE △CDE △ACD 2 四 边 形ABCD △ADE 5
△ADE
4
1 DE S 5
S△ADE +S△AOE =S△AOD =1,求出S
△AOE
=
5
,则
OE
=
S
△ADE=
1
=4;
△AOE
5
8
8 8 2 DE 5
解法2:由S△ACD =S△ADE +S△CDE ,求出DE=
5
,则OE=2−
5
=
5
,即可得到
OE
=
2
=4;
5
(3)分当点Q在线段OB上时,当点Q在OA上时,两种情况分别求出S的值即可得到答案.
【解答】解:(1)∵点A(﹣1,0)向右平移4个单位得到点B,
∴点B的坐标为(3,0),
∵S四边形ABCD =AB•OD=8,AB=4,
∴OD=2,
即m=2,
由平移性质可知,CD=AB=4,
∴点C的坐标为(4,2);
(2)解法1:∵△CDE和△ADE同底,
1
DE⋅CD
S 2 CD 4
∴ △CDE = = = =4,
S 1 OA 1
△ADE DE⋅OA
2
1
∵S +S =S = S =4,
△ADE △CDE △ACD 2 四 边 形ABCD
4
∴S = ,
△ADE 5
1
∵S +S =S = OA⋅OD=1,
△ADE △AOE △AOD 2
1
∴S = ,
△AOE 5
∵△AOE和△ADE同高,
4
DE S 5
∴ = △ADE= =4;
OE S 1
△AOE
5
解法2:∵S△ACD =S△ADE +S△CDE ,1 1 1 1 1 1
∴ DO⋅CD= DE⋅AO+ DE⋅CD,即 ×4×2= ×DE×1+ ×DE×4,
2 2 2 2 2 2
8
∴DE= ,
5
8 2
∴OE=2− = ,
5 5
8
DE 5
∴ = =4;
OE 2
5
(3)结论:S的值是定值3,理由如下:
①如图,当点Q在线段OB上时,连接OC.
设运动时间为t秒,
由题意:OP=nt,BQ=2nt,
1 1
∴S = ×OP×CD= ×nt×4=2nt,
△OCP 2 2
1 1
S = ×BQ×OD= ×2nt×2=2nt,
△BCQ 2 2
∴S△OCP =S△BCQ ,
∴S四边形CPOQ =S△OCP +S△OCQ =S△BCQ +S△OCQ =S△OBC ,
1 1
∴S=S −S =S =S = ×OB×OD= ×3×2=3;
△CFP △OFQ 四 边 形CPO△QOBC 2 2
②如图,当点Q在OA上时,连接OC.
由①可知S△OCP =S△BCQ ,
∴S=S△CFP ﹣S△OFQ =(S△CFP +S△OCF )﹣(S△OFQ +S△OCF ),=S△OCP ﹣S△OCQ =S△BCQ ﹣S△OCQ =S△OBC =3,
综上所述,S的值是定值3.