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专题3.13 平面直角坐标系背景下的面积问题(知识讲解)
模型1一边在坐标轴上或平行于坐标轴的三角形面积的计算
直接使用三角形的面积公式 S=AB・h,其中 AB边在坐标轴上或与坐
标轴平行,h为AB边上的高。
1.如图所示,在平面直角坐标系中点 , , , .(1)求四边形 的面积
(2)点 为 轴上一点,且 的面积等于四边形 的面积的一半,求点 的
坐标.
【答案】(1)23;(2) 或 .
【分析】
(1)分别过 、 作 轴的垂线,垂足分别为 、 ,分别计算AF、DF、BE的长,
根据三角形面积公式、梯形面积公式分别解得 , , 即可解
题;
(2)设 ,根据题意,结合三角形面积公式及绝对值的性质化简解题即可.
解:(1)分别过 、 作 轴的垂线,垂足分别为 、 ,
因为 , , , ,
所以 , , ,
所以 ,
所以 ,
所以 ,
所以 .(2)设
则有
即
解得:
所以
所以点 的坐标为 或 .
【点拨】本题考查坐标与图形的性质、三角形面积、绝对值的性质等知识,是重要考
点,难度较易,掌握相关知识是解题关键.
举一反三:
【变式1】在平面直角坐标系中描出下列各组点,并将各组内的点用线段依次连接起
来.
(1) , , , , , ;
(2) , , , , , , , .
观察得到的图形,你觉得它们像什么?求出所得到图形的面积.
【答案】(1)如图见解析,图形像两座山,图形的面积是6;(2)如图见解析,图
形像一座房子或一个箭头,图形的面积是17.
【分析】将点在平面直角坐标系内描出依次连接,即可得到图形;再根据所得图形用
割补法,分割成已知面积公式的图形进行分别求面积,再将面积相加即可.
解:(1)如图,图形像两座山,图形的面积是 ;(2)如图,图形像一座房子或一个箭头,图形的面积是 .
【点拨】本题考查了学生在平面直角坐标系中根据坐标描点,割补法求面积的能力,
属于常见考查内容.
【变式1】如图,描出A(−3,−2),B(2,−2),C(−2,1),D(3,1)四个点.线段AB,
CD有什么位置关系和数量关系?顺次连接A,B,C,D四点,求四边形ABCD的面积.
【答案】见解析.AB∥CD,AB=CD;四边形ABDC的面积为15.
【分析】根据平面直角坐标系描出各点,再根据网格结构的特点观察图形即可得解;
利用网格结构求出AB边的长度以及AB边上的高,然后根据面积公式列式计算即可得解.
解:如图,∵A(-3,-2),B(2,-2),
∴AB=5,AB∥x轴.
又∵C(-2,1),D(3,1),
∴CD=5,CD∥x轴.
∴AB=CD,AB∥CD;
由图形可得AB=2-(-3)=2+3=5,AB边上的高为3,
所以,四边形ABDC的面积=5×3=15.
【点拨】本题考查了坐标与图形的性质,熟练掌握网格结构与平面直角坐标系准确描
出A、B、C、D四个点是解题的关键.
模型2三边都不平行于坐标轴或不在坐标轴上的三角形面积的计
算2. 中,A、B、C三点坐标分别为 、 、 .
(1)求 的面积;
(2)若B、C点坐标不变,A点坐标变为 ,则 的面积为______.
【答案】(1) ;(2)8.
【分析】
(1)分别过点 作 的垂线交 于 两点,并反向延长 ,交于
点,则 的面积为长方形面积减去三个直角三角形的面积,即可求解;(2)分别过点 作 的垂线,分别相交于点 ,则 的面积为长
方形面积减去三个直角三角形的面积,即可求解.
【详解】
解:(1)分别过点 作 的垂线交 于 两点,并反向延长 ,
交于 点,如下图:
则: 、 、 、 、 、
由图形可得:
所以,
(2)分别过点 作 的垂线,分别相交于点 ,如下图:
则: 、 、 、 、
由图形可得:所以,
【点拨】此题考查了平面直角坐标系的应用,割补法求解三角形面积,解题的关键是
根据直角坐标系的性质构造出矩形求解三角形面积.
举一反三:
【变式1】在如图的平面直角坐标系中:
(1)写出各点坐标:A ;C
(2)△ABC的面积为
(3)设点P在x轴上,且△ABP与△ABC的面积相等,点P的坐标为
【答案】(1) , ;(2)4;(3)(10,0)或(−6,0).
【分析】
(1)根据图像直接写出即可;
(2)过点C作CD⊥x轴于D,CE⊥y轴于E,则四边形DCEO为矩形,
求解即可.
(3)设点P的坐标为(x,0),则BP=|x−2|,由三角形的面积公式求解即可.
解:(1)由图可得: , ;
(2)过点C作CD⊥x轴于D,CE⊥y轴于E,如图所示:则四边形DCEO为矩形,
∴
.
(3)设点P的坐标为(x,0),
则BP=|x−2|.
∵△ABP与△ABC的面积相等,
∴ ×1×|x−2|=4,
解得:x=10或x=−6,
∴点P的坐标为(10,0)或(−6,0),
【点拨】本题考查了三角形面积、坐标与图形的性质等知识,利用割补法求得△ABC
的面积是解题的关键.
如图1,若B(x,y)、C(x,y)均为第一象限的点,O、B、C三点不在同一条直
1 1 2 2
线上.
(1)求△OBC的面积(用含x、x、y、y 的代数式表示);
1 2 1 2
(2)如图2,若三个点的坐标分别为A(2,5),B(7,7),C(9,1),求四边形
OABC的面积.【答案】(1) ;(2)38.5
【分析】
(1)过点B作BD⊥x轴于D,过点C作CE⊥x轴于E.根据图形知S =S
△OBC 梯形
+S -S ;
BCED △OBD △OCE
(2)连接OB.根据图形知S =S +S ;
四边形OABC △OAB △OBC
利用梯形、三角形的面积公式可以分别求得S 、S .
△OBC 四边形OABC
解:(1)过点B作BD⊥x轴于D,过点C作CE⊥x轴于E.
S =S +S -S
△OBC 梯形BCED △OBD △OCE
= (y+y)(x-x)+ xy- xy
1 2 2 1 1 1 2 2
= (xy-xy).
2 1 1 2
∴△BOC的面积为 (xy-xy).
2 1 1 2
(2)连接OB.则有S =S +S
四边形OABC △OAB △OBC
= (7×5-2×7)+ (9×7-7×1)
=38.5.
∴四边形OABC的面积为38.5.
本题考查了三角形的面积、坐标与图形的性质.需要掌握点的坐标的意义以及与
【点拨】
图形相结合的解题方法.