文档内容
第 04 讲 平面直角坐标轴上的规律题
1.关于x轴、y轴或原点对称的点的坐标的特征
点P与点p’关于x轴对称⇔(
)
坐标相等,( )坐标互为相反数;
点P与点p’关于y轴对称⇔(
)
坐标相等,( )坐标互为相反数;
⇔横、纵坐标均互为相反数;
点P与点p’关于原点对称
2.和坐标轴平行的直线上点的坐标的特征
位于平行于x轴的直线上的各点的( )坐标相同。
位于平行于y轴的直线上的各点的( )坐标相同。
3.当两个函数的k相等时,则两个函数图像互相平行。
例题1
如图所示,平面直角坐标系中, 轴负半轴上有一点 .点 第一次向上平移1个单位
至点 ,接着又向右平移1个单位至点 ,然后再向上平移1个单位至点 ,
向右平移1个单位至点 ,…,照此规律平移下去,点 平移至点A 时,点的坐标是
2021
( )A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
根据题意得出前若干个点的坐标,得到规律,利用规律解决问题即可.
【详解】
解:由题意,A (-1,1),A (0,2),A (1,3),A (2,4),...,A (-2+n,n),
1 3 5 7 2n-1
∴A (1009,1011),
2021
故选:C.
【点睛】
本题考查坐标与图形变化-平移,解题的关键是学会探究规律的方法,属于中考常考题型.
例题2
如图,直线l: ,过点A(0,1)作y轴的垂线交直线l于点B,过点B作直线l的垂线交y轴
于点A ;过点A 作y轴的垂线交直线l于点B ,过点B 作直线l的垂线交y轴于点A ;…按此
1 1 1 1 2
作法继续下去,则点A 的坐标为( )
2015
A.(0, ) B.(0, ) C.(0, ) D.(0, )【答案】A
【分析】
根据所给直线解析式可得l与x轴的夹角,进而根据所给条件依次得到点A ,A 的坐标,通过相应规律得
1 2
到A 标即可.
2015
【详解】
解:∵直线l的解析式为: ,
∴直线l与x轴的夹角为30°,
∵AB∥x轴,
∴∠ABO=30°,
∵OA=1,
∴AB= ,
∵A B⊥l,
1
∴∠ABA =60°,
1
∴AA =3,
1
∴A (0,4),
1
同理可得A (0,16),
2
…,
∴A 纵坐标为:42015,
2015
∴A (0,42015).
2015
故选:A.
【点睛】
本题考查的是一次函数综合题,先根据所给一次函数判断出一次函数与x轴夹角是解决本题的突破点;根
据含30°的直角三角形的特点依次得到A、A 、A 、A …的点的坐标是解决本题的关键.
1 2 3
例题3
如图,放置的△OAB ,△ ,△ ,…都是边长为2的等边三角形,边AO在 轴上,点 、、 … 都在直线 上,则点 的坐标为_______
【答案】( ,2021)
【分析】
延长A B 交x轴于C,可证A B ⊥x轴,由条件可求得∠B OC=30°,利用直角三角形的性质可求得B C=1,
1 1 1 1 1 1
OC= ,可求得B 的坐标,进而可求得A 的坐标,同理可求得A 、A 的坐标,则可得出规律,求得A
1 1 2 3 2019
的坐标.
【详解】
解:如图,延长A B 交x轴于C,
1 1
∵△OAB ,△ ,△ ,…是等边三角形,且边长为2,
∴∠AOB =60°,OB =2,
1 1
∴∠B OC=30°, =60°,
1
∴∠OB C=60°,
1
∴∠OCB =90°,
1
在Rt△B OC中,可得B C=1,OC= ,
1 1∴B 的坐标为( ,1),
1
∴A 的坐标为( ,3),
1
同理A (2 ,4)、A (3 ,5),
2 3
∴A 的坐标为(n ,n+2),
n
∴A 的坐标为(2019 ,2021),
2019
故答案为:(2019 ,2021).
【点睛】
本题为规律型题目-点坐标规律探究,利用等边三角形和直角三角形的性质求得A 的坐标,从而总结出点
1
的坐标的规律是解题的关键.
如图,在平面直角坐标系中,△P OA ,△P A A ,△P A A ,…都是等腰直角三角形,其直角顶点P (3,
1 1 2 1 2 3 2 3 1
3),P ,P ,…均在直线y=﹣ x+4上,设△P OA ,△P A A ,△P A A ,…的面积分别为S ,S ,S ,…
2 3 1 1 2 1 2 3 2 3 1 2 3
依据图形所反映的规律,S =_____.
2019
【答案】 .
【分析】
分别过点P 、P 、P 作x轴的垂线段,先根据等腰直角三角形的性质求得前三个等腰直角三角形的底边和
1 2 3底边上的高,继而求得三角形的面积,得出面积的规律即可得出答案.
【详解】
解:如图,分别过点P 、P 、P 作x轴的垂线段,垂足分别为点C、D、E,
1 2 3
∵P (3,3),且△P OA 是等腰直角三角形,
1 1 1
∴OC=CA =P C=3,
1 1
设A D=a,则P D=a,
1 2
∴OD=6+a,
∴点P 坐标为(6+a,a),
2
将点P 坐标代入y=﹣ x+4,得:﹣ (6+a)+4=a,
2
解得:a= ,
∴A A =2a=3,P D= ,
1 2 2
同理求得P E= 、A A = ,
3 2 3
∵S = ×6×3=9、S = ×3× 、S = 、……
1 2 3
∴S = .
2019
故答案为 .
【点睛】
本题考查规律型:点的坐标、等腰直角三角形的性质,解题的关键是从特殊到一般,探究规律,利用规律
解决问题.
例题4
如图,已知点A 的坐标为(0,1),直线1为y=x.过点A 作A B ⊥y轴交直线1于点B ,过
1 1 1 1 1点B 作A B ⊥1交y轴于点A ;过点A 作A B ⊥y轴交直线1于点B ,过点B 作A B ⊥1交y轴
1 2 1 2 2 2 2 2 2 3 2
于点A ,……,则A B 的长是______.
3 n n
【答案】2n-1
【解析】
【分析】
由点A 的坐标可得出点B 的坐标,进而可得出A B 的长,由A B ⊥1交y轴于点A 结合直线1为y=x可得出
1 1 1 1 2 1 2
△A A B 为等腰直角三角形,根据等腰直角三角形的性质可得出点A 的坐标,利用一次函数图象上点的坐
1 2 1 2
标可得出点B 的坐标,进而可得出A B 的长,同理,可得出A B ,A B ,…的长,再根据各线段长度的变
2 2 2 3 3 4 4
化可找出变化规律“A B =2n-1”,此题得解.
n n
【详解】
解:∵点A 的坐标为(0,1),
1
∴点B 的坐标为(1,1),A B =1.
1 1 1
∵A B ⊥1交y轴于点A ,直线1为y=x,
2 1 2
∴△A A B 为等腰直角三角形,
1 2 1
∴点A 的坐标为(0,2),点B 的坐标为(2,2),
2 2
∴A B =2.
2 2
同理,可得:A B =4,A B =8,…,
3 3 4 4
∴A B =2n-1.
n n
故答案为2n-1.
【点睛】
本题考查一次函数图象上点的坐标特征、等腰直角三角形以及规律型:点的坐标,解题的关键是根据线段
长度的变化找出变化规律“A B =2n-1”.
n n
例题5
如图,在平面直角坐标系中,函数y=2x和y=-x的图象分别为直线l ,l ,过点(1,0)作x轴
1 2的垂线交l 于点A ,过A 点作y轴的垂线交l 于点A ,过点A 作x轴的垂线交l 于点A ,过
1 1 1 2 2 2 1 3
点A 作y轴的垂线交l 于点A ,…依次进行下去,则点A 的坐标为______.
3 2 4 2019
【答案】(-21009,-21010)
【解析】
【分析】
根据一次函数图象上点的坐标特征可得出点A 、A 、A 、A 、A 、A 、A 、A 等的坐标,根据坐标的变化找
1 2 3 4 5 6 7 8
出变化规律“A (22n,22n+1),A (-22n+1,22n+1),A (-22n+1,-22n+2),A (22n+2,-22n+2)(n为自
4n+1 4n+2 4n+3 4n+4
然数)”,依此规律结合2019=504×4+3即可找出点A 的坐标.
2019
【详解】
当x=1时,y=2,
∴点A 的坐标为(1,2);
1
当y=-x=2时,x=-2,
∴点A 的坐标为(-2,2);
2
同理可得:A (-2,-4),A (4,-4),A (4,8),A (-8,8),A (-8,-16),A (16,-16),A
3 4 5 6 7 8 9
(16,32),…,
∴A (22n,22n+1),A (-22n+1,22n+1),
4n+1 4n+2
A (-22n+1,-22n+2),A (22n+2,-22n+2)(n为自然数).
4n+3 4n+4
∵2019=504×4+3,
∴点A 的坐标为(-2504×2+1,-2504×2+2),即(-21009,-21010).
2019
故答案为(-21009,-21010).
【点睛】
本题考查了一次函数图象上点的坐标特征、正比例函数的图象以及规律型中点的坐标,根据坐标的变化找
出变化规律“A (22n,22n+1),A (-22n+1,22n+1),A (-22n+1,-22n+2),A (22n+2,-22n+2)(n为自
4n+1 4n+2 4n+3 4n+4
然数)”是解题的关键.1.如图,在平面直角坐标系中,对 进行循环往复的轴对称变换,若原来点 坐标是 ,
则经过第 变换后所得的 点坐标是________.
【答案】
【分析】
观察不难发现,4次变换为一个循环组依次循环,用2016除以4,根据正好整除可知点A与原来的位置重
合,从而得解.
【详解】
解:由图知, 次变换为一个循环组依次循环,
∵ = ,
∴第 变换后为第 循环组的第四次变换,
变换后点 与原来的点 重合,
∵原来点 坐标是 ,
∴经过第 变换后所得的 点坐标是 ,
故答案为: .
【点睛】
本题考查了坐标与图形变化-对称,准确识图,观察出4次变换为一个循环组依次循环是解题的关键.
2. 如图,正方形 ABCD的顶点分别为 A(1,1) B(1,-1) C(-1,-1) D(-1,1),y轴上有一点
P(0,2)。作点P关于点A的对称点p ,作p 关于点B的对称点p ,作点p 关于点C的对称点
1 1 2 2
p ,作p 关于点D的对称点p ,作点p 关于点A的对称点p ,作p 关于点B的对称点p ┅,
3 3 4 4 5 5 6
按如此操作下去,则点p 的坐标是_______.
2011【答案】(-2,0)
解法:根据题意,P (2,0) P (0,-2) P (-2,0) P (0,2)。
1 2 3 4
根据p 每四个一循环的规律,可以得出:
1-pn
P (0,2),P (2,0),P (0,-2),P 3(-2,0)。
4n 4n+1 4n+2 4n+
2011÷4=502…3,所以点P 的坐标与P3坐标相同,为(-2,0)
2011
总结:此题是循环问题,关键是找出每几个一循环,及循环的起始点。此题是每四个点一循
环,起始点是p点。
3.正方形 ,正方形 ,正方形 ,…按如图所示放置,点 , , ,…
在直线 上, , , ,…在 轴上,已知 , ,则 的坐标为______.
【答案】
【分析】
首先利用待定系数法求得直线A A 的解析式,然后分别求得B ,B ,B ...的坐标,可以得到规律:B (2n-1,
1 2 1 2 3 n
2n-1),据此即可求解.
【详解】
B 的坐标为(1,1),点B 的坐标为(3,2),..正方形 边长为1,正方形 边长为2,
1 2
A 的坐标是(0,1),A 的坐标是 (1,2),代入 得: ,
1 2
解得: ,
则直线A A 的解析式是: ,
1 2A B = 1,点B 的坐标为(3,2),
1 1 2
点A 的坐标为(3,4),
3
A C = A B = B C = 4,
3 2 3 3 3 3
点B 的坐标为(7,4),
3
B 的纵坐标是:1=20,B 的横坐标是:1 =21 -1,
1 1
B 的纵坐标是:2=21,B 的横坐标是:3 =22-1,
2 2
B 的纵坐标是:4=22,B 的横坐标是7 =23-1,
3 3
B 的纵坐标是:2n-1,横坐标是:2n -1,
n
则B :( 2n -1 ,2n-1),
n
故答案为:( 2n -1 ,2n-1)
【点睛】
此题主要考查了待定系数法求函数解析式和坐标的变化规律. 此题难度较大,注意正确得到点的坐标的
规律是解题的关键.
4.如图,在直角坐标系中,长方形OABC的长为2,宽为1,将长方形OABC沿x轴翻转1次,
点A落在A 处,翻转2次,点A落在A 处,翻转3次,点A落在A 处(点A 与点A 重合),
1 2 3 3 2
翻转4次,点A落在A 处,以此类推…,若翻转2021次,点A落在A 处,则A 的坐标
4 2021 2021
为_______.
【答案】(3033,2)
【分析】
探究规律,利用规律解决问题即可.
【详解】
解:由题意A (3,2),A (A )(5,0),A (6,1),•••,
1 2 3 4
观察纵坐标的变化,发现4次一个循环,纵坐标相同,横坐标每个循环增加6个单位长度;
∵2021÷4=505.....1,
∴A 的纵坐标与A 相同,
2021 1
横坐标=505×6+3=3033,∴A (3033,2),
2021
5.如图, ,过点 作 且 ,得 ;再过点 ,作 ,且 ,
得 ;又过点 作 且 ,得 依此法继续作下去,得 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
根据勾股定理分别求出每个直角三角形斜边长,根据结果得出规律,即可得出答案.
【详解】
解:由勾股定理得:
,
,
,
,
依此类推可得:
,
∴ ,
故选:B.
【点睛】
本题考查了勾股定理,注意:在直角三角形中,两直角边的平方和等于斜边的平方,解此题的关键是能根
据求出的结果得出规律.
6.在平面直角坐标系xOy中,有一只电子青蛙在点A(1,0)处.第一次,它从点A先向右跳跃1个单位,再向上跳跃1个单位到达点A ;第二次,它从点A 先向左跳跃2个单位,再向
1 1
下跳跃2个单位到达点A ;第三次,它从点A 先向右跳跃3个单位,再向上跳跃3个单位到
2 2
达点A ;第四次,它从点A 先向左跳跃4个单位,再向下跳跃4个单位到达点A ;…依此规
3 3 4
律进行,若点A 的坐标为(2021,2020),则n=________.
n
【答案】4039
【分析】
第一次跳跃后 的坐标为(2,1);第二次跳跃后 的坐标为(0,-1);第三次跳跃后 的坐标为(3,
2);第四次跳跃后 的坐标为(-1,-2),第五次跳跃后 的坐标为(4,3),第六次跳跃后 的坐标
为(-2,-3),由此可以得到,奇数次坐标每次横纵坐标加1,偶数次坐标每次横纵坐标减1,据此求解即
可.
【详解】
解:由题意得:第一次跳跃后 的坐标为(2,1);
第二次跳跃后 的坐标为(0,-1);
第三次跳跃后 的坐标为(3,2);
第四次跳跃后 的坐标为(-1,-2),
第五次跳跃后 的坐标为(4,3),
第六次跳跃后 的坐标为(-2,-3),
∴可以得到,奇数次坐标每次横纵坐标加1,偶数次坐标每次横纵坐标减1,
∵点 (2021,2020)在第一象限,
∴点 是奇数次,
∴ ,
∴ ,
故答案为:4039.【点睛】
本题主要考查了点的坐标规律探索,解题的关键在于能够根据题意找到点的坐标变化规律.
7.在直角坐标系中,等腰直角三角形A B O、A B B 、A B B 、…、A B B 按如 图所示放
1 1 2 2 1 3 3 2 n n n﹣1
置,其中点A 、A 、A 、…、A 均在一次函数y=kx+b的图象上,点B 、B 、B 、…、B 均在
1 2 3 n 1 2 3 n
x轴上.若点B 的坐标为(1,0),点B 的坐标为(3,0),则点A 的坐标为_____.
1 2 2019
【答案】(22018﹣1,22018)
【分析】
由点B 、B 的坐标可得OB =1,OB =3,则B B =2,由等腰直角三角形的性质可得OA =OB =1,故可得点A
1 2 1 2 1 2 1 1 1
的坐标,同理可求A 的坐标,进而可求A A 的解析式,结合图形可求B 、B 、B 、B …观察规律进而可得
2 1 2 1 2 3 4
B (2n-1,0),而 的横坐标与 横坐标相同,故当n=2018时,可求 的横坐标,即 的横坐
n
标,再代入直线解析式即可求 的纵坐标,即可写出 的坐标.
【详解】
∵点B 的坐标为(1,0),点B 的坐标为(3,0),
1 2
∴OB =1,OB =3,则B B =2.
1 2 1 2
∵△A B O是等腰直角三角形,∠A OB =90°,
1 1 1 1
∴OA =OB =1.
1 1
∴点A 的坐标是(0,1).
1
同理,在等腰直角△A B B 中,∠A B B =90°,A B =B B =2,则A (1,2).
2 2 1 2 1 2 2 1 1 2 2
∵点A 、A 均在一次函数y=kx+b的图象上,
1 2
∴ ,
解得, ,
∴该直线方程是y=x+1,∵点A ,B 的横坐标相同,都是3,
3 2
∴当x=3时,y=4,即A (3,4),则A B =4,
3 3 2
∴B (7,0).
3
同理,B (15,0),
4
…
B (2n-1,0),
n
∴当n=2018时, ,
当 时,y= = ,
即 的坐标为 .
故答案为: .
【点睛】
本题考查了点的坐标规律问题,同时结合等腰直角三角形,一次函数解析式等知识,较为综合,根据坐标
特点观察规律是解题的关键.
8.如图,所有正方形的中心均在坐标原点,且各边与x轴或y轴平行.从内到外,它们的边
长依次为2,4,6,8,…,顶点依次用A ,A ,A ,A ,…表示,则顶点A 的坐标是_____.
1 2 3 4 55
【答案】(14,14)
【分析】
根据每一个正方形有4个顶点可知每4个点为一个循环组依次循环,用55除以4,根据商和余数判断出点
A 所在的正方形以及所在的象限,再根据正方形的性质写出即可.
55
【详解】
解:∵每个正方形都有4个顶点,
∴每4个点为一个循环组依次循环,∵55÷4=13余3,
∴点A 是第14个正方形的第3个顶点,在第一象限,
55
∵从内到外正方形的边长依次为2,4,6,8,…,
∴A (1,1),1= ;
3
A (2,2),1= ;
7
A (3,3),1= ;
11
…,
∴ ,
∴A (14,14).
55
故答案为:(14,14).
【点睛】
本题是对点的坐标变化规律的考查,根据四个点为一个循环组求出点A 所在的正方形和所在的象限是解
55
题的关键.
9.如图,在平面直角坐标系 中,点 分别在 轴上,点 分别在直线
上, 都是等腰直角三角形,如果 ,则
的坐标为___________.
【答案】
【分析】根据图形的规律求得 ,再将 代入求解即可.
【详解】
由题意得
, , ,
∴ , , ,
∴
将 代入 中
可得
故答案为: .
【点睛】
本题考查了图形的规律题,找出图形的规律 是解题的关键.
10.在平面直角坐标系中,一个智能机器人接到的指令是:从原点 出发,按“向上 向右
向下 向右 向下 向右 向上 向右”的方向依次不断移动,每次移动1个单位长度,
其移动路线如图所示,第一次移动到点 ,第二次移动到点 ,……,第 次移动到点 ,
则点 的坐标是__________.
【答案】【分析】
根据图象可得移动8次图象完成一个循环,从而可得出点 的坐标.
【详解】
解:A (0,1),A (1,1),A (1,0),A (2,0),A (2,-1),A (3,-1),A (3,0),A
1 2 3 4 5 6 7 8
(4,0),A (4,1),…,
9
2022÷8=252…6,
所以 的坐标为(252×4+3,-1),
∴点 的坐标是是 .
故答案为: .
【点睛】
本题考查了点的规律变化,解答本题的关键是仔细观察图象,得到点的变化规律,难度一般.
11.如图,在平面直角坐标系中,一动点从原点O出发,沿着箭头所示方向,每次移动一个
单位,依次得到点P (0,1);P (1,1);P (1,0);P (1,﹣1);P (2,﹣1);P
1 2 3 4 5 6
(2,0)……,则点P 的坐标是_____.
2019
【答案】(673,0)
【分析】
由P 、P 、P 可得规律:当下标为3的整数倍时,横坐标为 ,纵坐标为0,据此可解.
3 6 9
【详解】
解:由P 、P 、P 可得规律:当下标为3的整数倍时,横坐标为 ,纵坐标为0,
3 6 9
∵2019÷3=673,
∴P (673,0)
2019则点P 的坐标是(673,0).
2019
故答案为(673,0).
【点睛】
本题属于平面直角坐标系中找点的规律问题,找到某种循环规律之后,可以得解.本题难度中等偏上.