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第 03 讲 类比归纳专题:求平面直角坐标系中的图形面积
(4 类热点题型讲练)
目录
【类型一 与面积有关的点的位置不定产生多解】................................................................................................1
【类型二 直接利用面积公式求图形的面积】........................................................................................................5
【类型三 利用补形法或分割法求图形的面积】..................................................................................................12
【类型四 与图形面积相关的点的存在性问题】..................................................................................................19
【类型一 与面积有关的点的位置不定产生多解】
例题:(23-24七年级上·河北邢台·期末)已知点 和点 两点,且直线AB与坐标轴围成的三角
形的面积等于12,则点A的坐标为 .
【答案】 或
【知识点】坐标与图形
【分析】本题考查了坐标与图形.先求出 、 的长度,再利用三角形的面积列方程求出 的值,然后
写出点 的坐标即可.
【详解】解: 点 和点 两点,
, ,
直线 与坐标轴围成的三角形的面积等于12,
,
解得 ,
所以,点 的坐标为 或 .
故答案为: 或 .
【变式训练】
1.(23-24七年级下·广东广州·期中)在平面直角坐标系中, 为坐标原点,点 的坐标为 ,点 的
坐标为 ,点 的坐标为 ,其中 , , 满足方程组 ,连接 , , ,若
的面积等于 ,则 的值为( )A. 或 B. 或
C. 或 D. 或
【答案】D
【知识点】坐标与图形
【分析】本题主要考查平面直角坐标系,根据题意可求得 ,然后分情况可得到
和 ,据此即可求得答案.
【详解】
,得
.
化简,得
.
可得
.
同理可得 , .
则 .
如图①②时,可得
.
解得
.
如图③时,可得
.
解得.
综上所述, 或 .
故选:D
2.(2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测)在平面直角坐标系 中,对于任意三点 , , 的“矩面积”,
给出如下定义:“水平底” :任意两点横坐标差的最大值,“铅垂高” :任意两点纵坐标差的最大值,
则“矩面积” .例如:三点坐标分别为 , , ,则“水平底” ,“铅垂
高” ,“矩面积” .若 , , 三点的“矩面积”为 ,则 的值为
( )
A. 或 B. 或 C. 或 D. 或
【答案】C
【知识点】坐标与图形
【分析】本题考查了坐标与图形的性质,根据题意可以求得 的值,然后再对 进行讨论,即可求得 的值,
解题的关键是明确题目中的新定义,利用新定义解答问题.
【详解】由题意可得,“水平底” ,
当 时, ,
则 ,
解得: ,
故点 的坐标为 ;
当 时, ,
故此种情况不符合题意;
当 时, ,
则 ,
解得: ,
故选: .
3.(23-24七年级下·江西南昌·期中)已知点 , ,点 在坐标轴上,且三角形 的面积是
2,则满足条件的点 的坐标为 .
【答案】 或 或
【知识点】坐标与图形
【分析】本题考查了坐标与图形性质及三角形的面积,根据点C位于不同的数轴分类讨论是解题的关键.
分点C在x轴上和y轴上两种情况求解.
【详解】解:若点C在x轴上,则 ,解得 ,
所以,点C的坐标为 或 ,
若点C在y轴上,则 ,
解得 ,
所以,点C的坐标为(0,4)或 ,
综上所述,点C的坐标为 或 或(0,4),
故答案为: 或 或(0,4).
4.(23-24七年级下·北京西城·期中)在平面直角坐标系 中,已知三角形的三个顶点坐标分别是
, , ,点P在y轴上,设三角形 和三角形 的面积相等,那么点P坐标是
.
【答案】 或
【知识点】坐标与图形
【分析】本题考查了坐标与图形,熟练掌握点坐标的性质是解题关键.设点 坐标是 ,先分别求出三
角形 和三角形 的面积,再根据三角形 和三角形 的面积相等建立方程,解方程即可得答
案.
【详解】解:如图,由题意,设点 坐标是 ,
∵ , , ,
∴ , ,三角形 的 边上的高为1,
∴三角形 的面积为 ,三角形 的面积为 ,
∵三角形 和三角形 的面积相等,
∴ ,
解得 或 ,则点 坐标是 或(0,3),
故答案为: 或(0,3).
【类型二 直接利用面积公式求图形的面积】
例题:如图,在平面直角坐标系中,点 、 的坐标分别为 , ,且 , 满足 ,
点 的坐标为 .
(1)求 , 的值;
(2)求 的面积.
【答案】(1) , ,
(2)
【分析】(1)根据绝对值和算术平方根的非负性,即可求得 , 的值;
(2)根据 , 的值可以确定点 、 的坐标,进而求得 , 的距离,即可求得 的面积.
【详解】(1)解:∵ ,
∴ , ,
∴ , ,
(2)解:∵ , ,
∴点 ,点 ,
又∵点 ,
∴ , ,
∴ .
【点睛】本题考查了坐标与图形的性质、绝对值、算术平方根的非负性以及三角形的面积公式,解题的关
键是:根据绝对值、算术平方根的非负性求出 , 的值.
【变式训练】
1.如图,在平面直角坐标系中,三角形 的边 在 轴上,且 ,顶点 的坐标为 ,顶点的坐标为 .
(1)画出所有符合条件的三角形 ,并写出点 的坐标;
(2)求三角形 的面积.
【答案】(1)点 或 ,图见解析;
(2)
【分析】(1)根据题意设点 ,再根据数轴上两点之间的距离公式即可解答;
(2)根据点 的纵坐标为 , 即可解答.
【详解】(1)解:∵三角形 的边 在 轴上
∴设点 ,
∵ ,顶点 的坐标为 ,
∴ ,
∴ , ,
∴点 或 ,
∵顶点 的坐标为 ,
∴ 如图所示:(2)解:∵顶点 的坐标为 ,
∴点 的纵坐标为 ,
∵ ,
∴ ,
即 的面积为 .
【点睛】本题考查了平面直角坐标系内点的坐标特征,数轴上两点之间的距离公式,利用网格求三角形的
面积,掌握平面直角坐标系内点的坐标特征是解题的关键.
2.(23-24七年级下·全国·期末)如图,在平面直角坐标系 中,点A的坐标为(0,4),点B的坐标为
,过点 作直线 轴,垂足为C,交线段 于点D,过点A作 ,垂足为E,连接
.
(1)求 的面积;
(2)点P为直线 上一动点,当 时,求点P的坐标.
【答案】(1)6
(2) 或
【知识点】坐标与图形
【分析】本题主要考查了坐标与图形:(1)先证明 轴, 再由点A和点B的坐标得到 , ,据此根据三角形面积计
算公式求解即可;
(2)先求出 , ,则 , ,设 , 再分点P在x轴上方
和x轴下方两种情况,画出对应的图形求解即可.
【详解】(1)解: 轴, ,
轴,
点A的坐标为(0,4),点B的坐标为
, ,
;
(2)解: 点 坐标为 ,
, ,
,
∴ ,
设 ,如图所示:
当点 在 轴上方时,则点P一定在点E上方,
∴
,
,
,
点 的坐标为 ;
当点 在 轴下方时,过点 作 轴于N,
∴
,
,
或 (舍去),
点 的坐标为: ;
点 的坐标为: 或 .
3.(2023春·河北廊坊·七年级校考期中)如图在平面直角坐标系中,已知 , , ,
其中a、b满足 .
(1)求a、b的值;
(2)求 的面积;
(3)在x轴上求一点P,使得 的面积与 的面积相等.
【答案】(1) ,
(2)
(3)【分析】(1)根据绝对值和平方的非负性求解即可;
(2)由(1)可知点A、B的坐标,从而可求出 ,再根据三角形的面积公式计算即可;
(3)设 ,则 ,根据三角形的面积公式可求出 ,结合题意可列出关于x的
等式,解出x的值即可求解.
【详解】(1)解:∵ ,
∴ , ,
解得: , ;
(2)解:∵ , ,
∴ , ,
∴ ,
∴ ;
(3)解:设 ,
∴ ,
∴ .
∵ 的面积与 的面积相等,
∴ ,
解得: 或 ,
∴点P的坐标为 或 .
当点P的坐标为 时点B与点P重合,
∴点P的坐标为 .
【点睛】本题考查非负数的性质,坐标与图形,绝对值方程的应用等知识.掌握绝对值和平方的非负性,
利用数形结合的思想是解题关键.
4.(2023春·辽宁大连·七年级统考期中)如图,在平面直角坐标系中,已知点 , ,
, .(1)求三角形 的面积;
(2)设点 是 轴上一点,若 ,试求点 坐标;
(3)若点 在线段 上,求用含 的式子表示 .
【答案】(1)
(2) 或
(3)
【分析】(1)根据三角形的面积公式解答即可;
(2)根据三角形的面积公式和坐标特点得出方程解答即可;
(3)根据 ,进行计算即可解答.
【详解】(1)解: , , ,
, ,
;
(2)解:设点 是 轴上一点,坐标为 ,
, ,
,
,
即 ,
解得: 或 ,
或 ;
(3)解:如图,连接 ,,
, ,
, ,
,
, ,
,
点 在第三象限,
, ,
,
整理得: .
【点睛】本题主要考查了坐标与图形,三角形的面积公式,熟练掌握三角形的面积公式是解题的关键.
【类型三 利用补形法或分割法求图形的面积】
例题:(2023春·江西南昌·七年级校联考期中)如图,已知点 , , ,求三角形
的面积.
【答案】18【分析】方法一:如图,作长方形 ,由 可得答案;
方法二:如图,过点B作 轴,并分别过点A和点C作 的垂线,垂足分别为点E,F,由
可得答案;
方法三:如图,过点A作 轴,并分别过点C和点B作 的垂线,垂足分别为点D,E,由
可得答案.
【详解】解:方法一:如图,作长方形 ,
则
.
方法二:如图,过点B作 轴,并分别过点A和点C作 的垂线,垂足分别为点E,F.
∴ , , , , ,
∴
.
方法三:如图,过点A作 轴,并分别过点C和点B作 的垂线,垂足分别为点D,E.
∴ , , , , ,
∴
.
【点睛】本题考查的是网格三角形的面积,坐标与图形,熟练的构建与网格三角形面积相关的长方形与梯
形是解本题的关键.
【变式训练】1.(24-25八年级上·四川绵阳·开学考试)已知平面直角坐标系中x轴与y轴交于点O,坐标系内两点
、 如图所示,连接 ,求三角形 的面积.
【答案】
【知识点】坐标与图形
【分析】本题主要考查坐标与图形,平面直角坐标系的特点,图形结合分析,是解题的关键.
如图所示,作 轴,作 轴,由此可得 的值,根据
,即可求解.
【详解】解:如图所示,过点 作 轴于点 ,过点 作 轴于点 ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴
,
∴ 的面积为 .
2.(23-24七年级下·辽宁盘锦·期中)如图,已知 , , , .(1)求四边形 的面积;
(2)在y轴上存在一点P,使三角形 的面积等于四边形 面积的一半,求P点的坐标.
【答案】(1)20
(2)P点的坐标 或 .
【知识点】坐标与图形
【分析】此题主要考查了多边形面积及坐标系的基础知识,解题关键是熟练掌握基础图形面积公式.
(1)观察图形,用分割法求解,分别过 、 两点作 轴的垂线,将图形分割为两个直角三角形和一个直
角梯形,再根据直角三角形和直角梯形的面积公式求面积和即可;
(2) 点的纵坐标到原点的距离就是 的 边上的高,根据(1) 点到原点的距离,再根据 点分
别在 轴正负半轴,写出 点的坐标即可.
【详解】(1)解:分别过 、 两点作 轴的垂线,垂足分别为 、 ,如下图:
∵ , , , ,
∴ , , , , ,
则
;
(2)解:设 的 边上的高为 ,由 ,
得: ,
解得 ,
又∵ 点在 轴上,
∴P点的坐标 或 .
3.(23-24七年级下·内蒙古赤峰·期末)如图,在平面直角坐标系内有四个点: , ,
, .(1)求三角形 的面积;
(2)求四边形 的面积;
(3)若点P在x轴上,直线 将四边形 的面积分成 两部分,求点P的坐标.
【答案】(1)3
(2)9
(3) 或
【知识点】坐标与图形
【分析】本题考查了坐标与图形,三角形的面积的计算,解题的关键是数形结合,用分割法求出不规则图
形的面积,再进行计算是解本题的关键.
(1)根据 , ,得出 , ,利用三角形面积公式求出结果即可;
(2)作 轴于点E,利用割补法求出四边形 的面积即可;
(3)先求出 的面积,分两种情况:当 时, ,当
, ,求出 的值,进而可得 的值,即可求出点P的坐标.
【详解】(1)解:∵ , ,
∴ , ,
∴ ;
(2)解:作 轴于点E,如图所示:
∵ , .
∴ , , , ,∴ ,
,
∴ ;
(3)解: ,
∵ ,
∴ ,
当 时, ,
∴ ,
解得: ,
∴点 的坐标为(1,0);
当 时, ,
∴ ,
解得: ,
∴点 的坐标为 ;
综上所述,点 的坐标为(1,0)或 .
4.(23-24七年级下·河南驻马店·期末)如图所示,在平面直角坐标系中,四边形 各顶点的坐标分
别是 ,且 与x轴的交点E的坐标为 ,求这个四边形
的面积.
【答案】
【知识点】坐标与图形
【分析】本题主要考查了坐标与图形,过点 作 轴的垂线 ,过点 ,点 分别作 轴的垂线 ,
分别与直线 交于点 ,根据 进行求解即可.【详解】解:如图,过点 作 轴的垂线 ,过点 ,点 分别作 轴的垂线 ,分别与直线 交
于点 ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
,
∴ .
5.(23-24七年级下·河北石家庄·期末)如图,在直角坐标平面内,已知 , , ,线
段 经过原点O.
(1)求 的面积;
(2)在x轴上是否存在一点D,使 ,如果存在,求出点D的坐标,如果不存在说明理由.
【答案】(1)
(2) 或
【知识点】坐标与图形
【分析】本题考查了求平面直角坐标系中三角形的面积;
(1)由 ,即可求解;(2)设 ,由三角形面积得 ,即可求解;
能根据点的坐标表示出三角形面积是解题的关键.
【详解】(1)解:由题意得
;
(2)解:设 ,
,
解得: 或 ,
的坐标为 或 .
算.
【类型四 与图形面积相关的点的存在性问题】
例题:(2023春·湖北武汉·七年级统考期中)如图1,在坐标系中,已知 , , ,连
接 交 轴于点 , , .
(1)请直接写出点 , 的坐标, ______, ______;
(2)如图2, 、 分别表示三角形 、三角形 的面积,点 在 轴上,使 ,点
若存在,求 点纵坐标、若不存在,说朋理由;
(3)如图3,若 是 轴上方一点,当三角形 的面积为20时,求出 的值.
【答案】(1) , ;
(2)存在,12或 ;
(3) 或 .
【分析】(1)根据立方根的性质,算术平方根的性质可得a,b的值,即可求解;(2)设P点纵坐标为 ,然后分两种情况讨论:当 在 上方时,当在 下方时,结合
,即可求解;
(3)分两种情况讨论:当 在 右侧时,当 在 左侧时,即可求解.
【详解】(1)解:∵ , ,
∴ ,
∴ , ;
故答案为: ,
(2)解:存在,
设P点纵坐标为 .
当 在 上方时, ,
,
, ,
∴ ,解得: ;
当在 下方时, ,
,
,
, ,
∴ ,解得: .
综上: 点纵坐标为12或 .
(3)解:当 在 右侧时, ,
过 左 轴于 ,连接 ,
∴,
∵三角形 的面积为20,
∴ ,
;
当 在 左侧时, ,
过 左 轴于 ,连接 ,
,
∵三角形 的面积为20,
∴ ,
;
综上所述, 的值为12或 .
【点睛】本题主要考查了立方根的性质,算术平方根的性质,坐标与图形,利用分类讨论思想解答是解题
的关键.
【变式训练】
1.(2023春·广东湛江·七年级校考期中)如图所示, , ,点 在 轴上,且 .(1)求点 的坐标;
(2)求三角形 的面积;
(3)在 轴上是否存在点 ,使以 、 、 三点为顶点的三角形的面积为 ?若存在,请直接写出点 的
坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1) 或 ;
(2) ;
(3)存在, 或
【分析】(1)分点 在点 的左边和右边两种情况解答;
(2)利用三角形的面积公式列式计算即可得解;
(3)利用三角形的面积公式列式求出点 到轴的距离,然后分两种情况写出点 的坐标即可.
【详解】(1)如图,
当点 在点 的右边时, ,
当点 在点 的左边时, ,
所以 的坐标为 或 ;
(2) 的面积 ,
答: 的面积为 ;
(3)设点 到 轴的距离为 ,
则 ,
解得 ,
当点 在 轴正半轴时, ,
当点 在 轴负半轴时, ,
综上所述,点 的坐标为 或
【点睛】本题考查了点的坐标的确定,三角形的面积公式,分类讨论,坐标轴上两点间的距离公式等有关知识;能求出符合条件的点的坐标是解此题的关键.
2.(23-24七年级下·全国·单元测试)如图,在平面直角坐标系中,直角三角形 ,点 ,
, ,连接 , .
(1)求三角形 的面积;
(2)请用含t的式子表示三角形 的面积,并写出t的取值范围;
(3)设 与线段 的延长线交于点D,当三角形 的面积与三角形 的面积相等时,求t的值及点
D的坐标.
【答案】(1)
(2) ,
(3) ,
【知识点】坐标与图形、几何问题(一元一次方程的应用)
【分析】(1)由坐标可得, 轴, 轴,根据 计算即可;
(2)连接 ,分两种情况:当点B在 左侧时,点B在 右侧时,分别画出图形,根据面积关系求
解即可;
(3)先求出 ,结合(2)得到的关系建立方程,求出 的值,再结合面积求出点D的坐标.
【详解】(1)解:∵ , , ,
∴ , ,
∴
(2)连接 ,当点B在 左侧时,如图所示,当 时,解得:
此情况t的取值范围是 ;
当点B在 右侧时,如图所示,
此情况t的取值范围是 ;
综上可得: ;
(3)法一:如图,当 与 延长线相交时,∵
∴
∴ , , ,
∴
∴ ,
此时,点B位于 的左侧
∴
解得: ,
∴ ;
法二:设
当 与 延长线相交时,如图所示,
∵
∴
设 ,则∵ , ,
,则
此时,点B位于 的左侧
∴
解得:
此时点B坐标是( ,2)则 =
解得: ,
∴ .
【点睛】本题考查坐标与图形的面积,与坐标轴平行的点的坐标特征,三角形的面积公式,根据坐标特征
求出面积是解题的关键.
3.(22-23七年级下·湖北黄冈·期中)如图1,在平面直角坐标系中,点 , 的坐标分别为 ,
,且 , 满足 .现同时将点 , 分别向上平移2个单位,再向左平移2个单位,
分别得到点 , 的对应点 , ,连接 , .
(1)请直接写出 的坐标__________, 的坐标__________;
(2)如图2,点 是线段 上的一个动点,点 是线段 的中点,连接 , ,当点 在线段 上移
动时(不与 , 重合),请找出 , , 的数量关系,并证明你的结论;
(3)在坐标轴上是否存在点 ,使 的面积与 的面积相等?若存在,直接写出点 的坐标;若
不存在,试说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在;点M的坐标为 或 或 或【知识点】坐标与图形、根据平行线的性质探究角的关系、利用算术平方根的非负性解题、利用平移的性
质求解
【分析】本题考查了实数的非负性,平行线的性质,平移规律,分类思想,熟练掌握实数的非负性,平行
线的性质,平移规律是解题的关键.
(1)由非负数的性质即可求解;
(2)过点P作 ,利用平行线的性质即可得三角的关系;
(3)分点M在x轴上与M在y轴上两种情况考虑即可.
【详解】(1)解:由于 ,且 ,
所以 ,
即 ,
∴ ;
故答案为: ;
(2)解: ;
证明如下:
如图,过点P作 ,
;
点 , 分别向上平移2个单位,再向左平移2个单位,分别得到其对应点 , ,
,
,
;
;
而 ,
;
(3)解:存在;
①当点M在x轴上时,
由平移知, , ,
;
设点M坐标为 ,则 ,
,解得: 或 ,
故 或 ;
②当点M在y轴上时,设 ,
则 , ,
,
解得: 或 ,
即 或 ;
综上,点M的坐标为 或 或 或 .
4.(23-24七年级下·福建福州·期中)在平面直角坐标系: 中,过点 分别作 轴, 轴的垂线,分别
交 轴, 轴于点 , .点 , 在其所在的坐标轴上对应的数都是1.连接 .
(1)求三角形 的面积.
(2) 是 轴上一点,连接 .
①若三角形 的面积等于三角 形的面积的一半,求 坐标.
②在①的条件下,若直线 交 轴正半轴于点 ,求三角形 的面积和三角形 的面积的比值.
【答案】(1)三角形 的面积为
(2)①点 的坐标为 或 ;②三角形 的面积和三角形 的面积的比值为
【知识点】坐标与图形
【分析】该题主要考查了坐标与图形,解答的关键是掌握图形的特点.
(1)根据题意确定 , , ,再根据面积计算公式计算即可;
(2)①根据三角形 的面积为 ,结合三角形 的面积等于三角 形的面积的一半,确定
,即可解答;
②设点 的坐标为 ,根据直线 交 轴正半轴于点 ,确定点 的坐标为 ,从而确定点 的位置,根据三角形 的面积=三角形 的面积+三角形 的面积解出 ,即可表示三角形 的
面积,再表示三角形 的面积,即可解答.
【详解】(1)由题可知 , , ,
,
三角形 的面积为 ;
(2)①∵ 是 轴上一点,
∴三角形 的面积为 ,
∵三角形 的面积等于三角形 的面积的一半,
三角形 的面积为 ,
∴ ,
∴ ,
∵ , 是 轴上一点,
∴ 或 ,
∴点 的坐标为 或 ;
②设点 的坐标为 ,
∵直线 交 轴正半轴于点 ,
∴点 的坐标为 ,此时点 的位置如图所示,
∴ , ,
∴三角形 的面积为 ,
三角形 的面积为 ,
三角形 的面积为 ,∵三角形 的面积=三角形 的面积+三角形 的面积,
∴ ,
解得: ,
∴点 的坐标为 ,
∴ ,
∴三角形 的面积为 ,
三角形 的面积为 ,
∴三角形 的面积和三角形 的面积的比值为 .