文档内容
专题 01 平面直角坐标系与函数概念
模块一 考点类型
模块二 知识点一遍过
(一)平面直角坐标系中点的坐标特征
(1)各象限点的特征:
第一象限 ( + , + ) ;
第二象限 (—, + ) ;
第三象限(一,一);
第四象限 ( + ,一).
(2)特殊位置点的特征:
若点P在x轴上,则 b = 0;
若点P在y轴上,则 a = 0;
若点P在一、三象限角平分线上,则 a = b;
若点P在二、四象限角平分线上,则 a + b = 0 .
(3)坐标的对称点特征
点P(a,b)关于x轴的对称点P’ ( a ,一 b )
点P(a,b)关于y轴的对称点P’ (一 a , b )
点P(a,b)关于原点的对称点P’ (一 a ,一 b ) .
(4)点P(a,b)、点M(c,d)坐标关系变化
a b a2 b2
①点P到y轴的距离为 ,到y轴的距离为 .到原点的距离为 .
②将点P沿水平方向平移m(m>0)个单位后坐标变化情况为:
点P沿水平向右方向平移m(m>0)个单位后坐标为(a+m,b);
点P沿水平向左方向平移m(m>0)个单位后坐标为(a-m,b);
③将点P沿竖直方向平移n(n>0)个单位后坐标变化情况为:
点P沿竖直方向向上平移n(n>0)个单位后坐标为(a,b+n);
点P沿竖直方向向下平移n(n>0)个单位后坐标为(a,b-n).
④若直线PM平行x轴,则b=d;若直线PM平行y轴,则a=c;(ac)2 (bd)2
⑤点P到点M的距离:PM=
ac bd
,
⑥线段PM的中点坐标:( 2 2 )
(二)函数及自变量的取值范围
(1)常量与变量:在某一变化过程中,始终保持不变的量叫做常量,数值发生变化的量叫做变量.
(2)函数的定义:一般的,在某个变化过程中如果有两个变量x、y,对于x的每一个取值,y都有
唯一确定的值与之对应,那么x是自变量,y是x的函数.
(3)函数的表示方法:①解析式法;②图象法;③列表法.
(4)函数解析式(用来表示函数关系的数学式子叫做解析式)与变自量的取值范围:
(5)描点法画图像的一般步骤:列表、描点、连线
(6)函数自变量取值范围
①函数表达式是整式,自变量的取值是__全体实数__;
②函数表达式是分式,自变量的取值要使得__ 分母不等于 0__;
③函数表达式是偶次根式,自变量的取值要使得__被开方数__为非负数;
④来源于实际问题的函数,自变量的取值要使得实际问题有意义、式子有意义.
函数的有关知识及其图象:
(三)函数图像的分析与判断
分析实际问题判断函数图象的方法:
①找起点:结合题干中所给自变量及因变量的取值范围,对应到图象中找对应点;
②找特殊点:即交点或转折点,说明图象在此点处将发生变化;
③判断图象趋势:判断出函数的增减性,图象的倾斜方向.
模块三 考点一遍过
考点1:用坐标表示位置
典例1:如果演唱会门票“8排13座”记作(8,13),那么(9,8)表示( )
A.9排8座 B.8排8座 C.9排9座 D.8排9座
【答案】A
【知识点】用有序数对表示位置
【分析】本题考查了用数对表示位置.
根据题意,电影票上的“8排13座”记作(8,13),可知用数对表示位置时,第一个数字表示排,第
二个数字表示座,由此即可解答.
【详解】解:∵电影票上的“8排13座”记作(8,13),
∴(9,8)表示9排8座,
故选:A.
【变式1】在电影院里,如果用(3,10)表示3排10号,那么7排8号可以表示为( )A.(8,7) B.(7,8) C.(−7,8) D.(7,−8)
【答案】B
【知识点】用有序数对表示位置
【分析】本题考查用有序实数对表示位置,理解题意,弄清排、号的顺序是解题的关键.根据用
(3,10)表示3排10号,可将7排8号用有序实数对表示出来.
【详解】解:∵用(3,10)表示3排10号,
∴7排8号可以表示为(7,8),
故选:B.
【变式2】如图是一台雷达探测相关目标得到的结果,若记图中目标A的位置为(3,30°),目标B的
位置为(6,150°),现有一个目标C的位置为(8,m°),且与目标B的距离为10,则目标C的位置为
.
【答案】(8,60°)或(8,240°)
【知识点】用有序数对表示位置
【分析】本题考查有序数对在实际生活中的实际应用,理解有序数对所表示的实际意义是做此题的
关键.由目标A的位置为(3,30°),可知用这种方法表示物体的位置时,前边的数表示与中心点的距
离,后边的数表示角度;观察点C的位置,距离中心点有多远,在哪一个角度上,就不难写出C的
位置怎么标记了.
【详解】解:通过观察图形,点A位于图中距离中心点的第3个圈上,且位于30°角处,它的位置是
(3,30°).
∴用有序数对确定位置时,第一个数表示该点在距离中心点的第几个圈上,第二个数表示该点在哪
个度数的直线上.
∵目标B的位置为(6,150°),目标C的位置为(8,m°),且与目标B的距离为10,
∴C(8,60°)或(8,240°).
故答案为:(8,60°)或(8,240°).
【变式3】【数对、位置与方向】(1)如图中,D点的位置为(2,1),A点的位置用数对表示是 .
(2)如图中,B点在O点的 偏 °方向上.
(3)计算如图阴影部分的周长和面积(图中每小格为边长1cm的正方形,π取3.14)分别为
、 .
【答案】 (2,4) 北 东45 15.42cm 3.87cm2
【知识点】用有序数对表示位置、用方向角和距离确定物体的位置、 圆的周长、 圆的面积
【分析】本题考查了平面坐标系中点的坐标、方向角、求阴影部分周长和面积.
(1)根据坐标系直接写出坐标即可;
(2)根据“上北下南,左西右东”直接可得方向角;
(3)阴影部分的周长即为AB长和两个四分之一圆的长之和,阴影部分的面积即为长方形的面积减
两个四分之一圆的面积.
【详解】解:(1)由坐标系可知:A点的位置用数对表示是(2,4);
(2)B点在O点的北偏东45°方向上;
1
(3)阴影部分的周长是6+2× ×2×3.14×3=15.42cm,
4
1
阴影部分的面积是3×6−2× ×3.14×32=3.87cm2 ;
4
故答案为:(1)(2,4);(2)北;东45(3)15.42cm;3.87cm2
考点2:求点的坐标
典例2:如图,已知A(−1, 0), B(m, n)其中点B在第四象限,将线段AB绕点A逆时针旋转90°得
到AC,则点C坐标可表示为( )A.(−n−1, m+1) B.(n−1, m+1) C.(m+1, −1−n) D.
(m+1, 1+n)
【答案】A
【知识点】写出直角坐标系中点的坐标、全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、根据
旋转的性质求解
【分析】本题考查了旋转的性质,全等三角形的判定与性质,坐标与平面,熟练掌握知识点是解题
的关键.过点C、B作CD⊥x轴,BE⊥x轴,垂足为点D,E,证明出△ADC≌△BEA(AAS),再
利用对应边相等,即可求解坐标.
【详解】解:过点C、B作CD⊥x轴,BE⊥x轴,垂足为点D,E,则∠CDA=∠BEA=90°,
∵A(−1, 0), B(m, n),
∴AE=m+1,BE=−n,
由旋转得AB=AC,∠BAC=90°,
∴∠ACD+∠CAD=∠CAD+∠BAE=90°,
∴∠ACD=∠BAE,
∴△ADC≌△BEA(AAS),
∴CD=AE=m+1,AD=BE=−n,
∴OD=−n−1,
∴C(−n−1,m+1),
故选:A.
【变式1】褐马鸡是我国的珍稀鸟类,如图是保护褐马鸡宣传牌上利用网格画出的褐马鸡的示意图.
若建立适当的平面直角坐标系,表示嘴部点A的坐标为(−3,2),表示尾部点B的坐标为(2,0),则表
示足部点C的坐标为( )A.(0,1) B.(−1,−1) C.(0,−2) D.(0,−1)
【答案】D
【知识点】写出直角坐标系中点的坐标、实际问题中用坐标表示位置
【分析】本题主要考查了用坐标确定位置,依据已知点的坐标确定出坐标轴的位置是解题的关键.
根据A点的坐标,B点的坐标确定出坐标轴的位置,即可求得C点的坐标.
【详解】解:嘴部点A的坐标为(−3,2),表示尾部点B的坐标为(2,0),
那么可以建立如图所示的平面直角坐标系:
所以点C的坐标为(0,−1)
故选:D.
【变式2】在平面直角坐标系中,点P在第二象限内,且点P到x轴的距离是4,到y轴的距离是5,
则点P的坐标是 .
【答案】(−5,4)
【知识点】写出直角坐标系中点的坐标
【分析】本题主要考查各象限内点的坐标的符号特征,熟练掌握各象限内点的坐标的符号特征是解
题的关键.根据各象限内点的坐标的符号特征即可得到答案.
【详解】解:∵点P在第二象限内,
故点P的横坐标小于0,纵坐标大于0,
∵点P到x轴的距离是4,到y轴的距离是5,
∴点P的坐标是(−5,4).
故答案为:(−5,4).
【变式3】如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(−1,0),点B的坐标为(1,0),过x轴上的点B
作BC垂直于x轴,若BC=1,以A为圆心,AC为半径作圆弧交x轴正半轴于点P,则点P的坐标为.
【答案】(√5−1,0)
【知识点】用勾股定理解三角形、已知两点坐标求两点距离、写出直角坐标系中点的坐标、线段的
和与差
【分析】本题主要考查了已知两点坐标求两点距离,勾股定理,线段的和与差等知识点,熟练掌握
相关知识点并能加以综合运用是解题的关键.
先求出AB,OA的长,然后利用勾股定理求出AC的长,于是可得AP的长,利用线段的和与差可求
得OP的长,于是即可求出点P的坐标.
【详解】解:∵A(−1,0),B(1,0),O(0,0),
∴AB=1−(−1)=1+1=2,OA=0−(−1)=0+1=1,
又∵BC=1,
∴AC=√AB2+BC2=√22+12=√5,
∴AP=AC=√5,
∴OP=AP−OA=√5−1,
∴点P的坐标为(√5−1,0),
故答案为:(√5−1,0).
考点3:判断点所在的象限
典例3:如图是红、黄两队某局比赛投壶结束后冰壶的分布图,以冰壶大本营内的中心点为原点建
立平面直角坐标系,按照规则更靠近原点的壶为本局胜方,则胜方最靠近原点的壶所在位置位于(
)
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限【答案】D
【知识点】判断点所在的象限
【分析】本题考查了平面直角坐标系中的象限,熟练掌握平面直角坐标系是解题的关键.在图中找
出最靠近原点的壶,再根据平面直角坐标系中的象限分布,即可得出结论.
【详解】解:由图可知,最靠近原点的壶属于红队,故红队为本局胜方,
由平面直角坐标系可知,胜方最靠近原点的壶所在位置位于第四象限.
故选:D.
【变式1】若点A的坐标(x,y)满足条件(x−1) 2+|y+2|=0,则点A在( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
【答案】D
【知识点】绝对值非负性、判断点所在的象限
【分析】本题考查了平方的非负性、绝对值的非负性、平面直角坐标系中点的坐标.首先根据平方
的非负性和绝对值的非负性得到x−1=0,y+2=0,从而可得点A的坐标为(1,−2),根据坐标判断
点A所在原象限.
【详解】解:∵(x−1) 2+|y+2|=0
又∵(x−1) 2≥0,|y+2|≥0,
∴x−1=0,y+2=0,
解得:x=1,y=−2,
∴点A的坐标为(1,−2),
∴点A在第四象限.
故选:D.
【变式2】已知一元二次方程x2−3x−6=0有两个实数根x 、x ,点A(x +x ,x x )在第
1 2 1 2 1 2
象限.
【答案】四
【知识点】一元二次方程的根与系数的关系、判断点所在的象限
【分析】本题考查了一元二次方程的根与系数以及判断点所在的象限,根据一元二次方程
x2−3x−6=0有两个实数根x 、x ,得出x +x =3,x ⋅x =−6,结合A(x +x ,x x ),得出
1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
A(3,−6),即可作答.
【详解】解:∵一元二次方程x2−3x−6=0有两个实数根x 、x ,
1 2∴x +x =3,x ⋅x =−6,
1 2 1 2
∴点A(x +x ,x x )的坐标为(3,−6),
1 2 1 2
∴点A(x +x ,x x )在第四象限;
1 2 1 2
故答案为:四.
【变式3】已知点P(a,b),且ab>0,a+b<0,则点P在第 象限;
【答案】三
【知识点】判断点所在的象限
【分析】本题考查了点的坐标,记住各象限内点的坐标的符号是解题的关键,四个象限的符号特点
分别是:第一象限(+,+);第二象限(−,+);第三象限(−,−);第四象限(+,−).根据有理数的乘法、
有理数的加法,可得a、b的符号,根据第三象限内点的横坐标小于零,纵坐标小于零,可得答案.
【详解】解:∵点P(a,b),且ab>0,a+b<0,
∴a<0,b<0,
点P(a,b)在第三象限,
故答案为:三.
考点4:象限点的应用——含参 ☆☆☆☆
典例4:若实数m和n是整数,m<0,n>2,将A(2m−4,n−3)向右平移10个单位,再向下平移2
个单位,得到B点.若B点位于第四象限,则点C(m,n)的可能位置有( )
A.1处 B.2处 C.3处 D.4处
【答案】D
【知识点】求不等式组的解集、已知点所在的象限求参数、由平移方式确定点的坐标
【分析】本题考查了点坐标平移的规律,象限内点的坐标的特点和解一元一次不等式组,先根据平
移得出点B的坐标,再根据点B所在象限列出不等式组,然后结合m和n是整数,m<0,n>2,即
可求出答案.
【详解】解:∵ A(2m−4,n−3)向右平移10个单位,再向下平移2个单位,得到B点,
∴B(2m+6,n−5),
∵ B点位于第四象限,
∴¿,
∴¿,
又∵ m<0,n>2,m和n是整数,
∴m可能是−1、−2,n可能是3、4,
∴ C(m,n)可能是(−1,3)、(−1,4)、(−2,3)、(−2,4),
故选:D.【变式1】已知点M(1−a,12−4a)在第二象限,且它的坐标都是整数,则a的值是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【知识点】求一元一次不等式组的整数解、已知点所在的象限求参数
【分析】本题考查了平面直角坐标系中第二象限的点的坐标的符号特点、解一元一次不等式组等知
识.在第二象限内,横坐标小于0,纵坐标大于0.列出不等式组,解不等式组,然后求出整数解即
可.
【详解】解:∵点M(1−a,12−4a)在第二象限,
∴¿,
解得:12 三 −
2
【知识点】求不等式组的解集、点坐标规律探索、判断点所在的象限、已知点所在的象限求参数
【分析】本题主要考查平面直角坐标系中点的坐标特征、点的平移、相反数等知识点,熟练掌握平
面内点的坐标特征、角平分线上点的特征是解题的关键.
(1)当点P在第一象限的角平分线上2−m=3m+6求出m即可;当点P在第四象限的角平分线上
可得2−m+3m+6=0求出m即可;
(2)根据第二象限上的点的横坐标小于零,纵坐标大于零列不等式组求解即可;
(3)根据各象限内的坐标特点分别列不等式组求解即可判定;
(4)先求出点P平移后点B的坐标,然后再根据点B的横,纵坐标互为相反数求解即可.
【详解】解:(1)当点P在第一象限的角平分线上,可得2−m=3m+6,解得:m=−1;
当点P在第四象限的角平分线上,可得2−m+3m+6=0,解得:m=−4.
故答案为:−1,−4.
(2)当点P在第二象限,可得:¿,解得:m>2.
故答案为:m>2.(3)当点P在第一象限,可得:¿,解得:−22,
当点P在第三象限,可得:¿,方程组无解,即点P不可能在第三象限,
当点P在第四象限,可得:¿,解得:m<−2.
故答案为:三.
(4)将点P(2−m,3m+6)先向左平移2个单位长度,再向上平移1个单位长度后得到点B的坐标
为(2−m−2,3m+6+1),即B(−m,3m+7),
∵点B的横,纵坐标互为相反数,
7
∴−m+3m+7=0,解得:m=− .
2
7
故答案为:− .
2
【变式3】已知点P(x−a,5−2x)在第一象限,要使x取值有4个整数,则a的取值范围为 .
【答案】−2≤a<−1/−1>a≥−2
【知识点】由不等式组解集的情况求参数、已知点所在的象限求参数
【分析】本题考查了平面直角坐标系,解一元一次不等式组,一元一次不等式组的整数解,点的坐
标,熟练掌握解一元一次不等式组的步骤是解题的关键.根据第一象限点的坐标特征可得:¿,然后
进行计算可得aa,
解不等式②得:x<2.5,
∴原不等式组的解集为:a 且x≠3 C.x≥ D.x≥ 且x≠3
2 2 2 2
【答案】D
【知识点】分式有意义的条件、二次根式有意义的条件、求自变量的取值范围
【分析】本题考查函数自变量有意义的条件,根据分式的分母不为零,二次根式的被开方数为非负
数解题即可.
【详解】解:由题可得:2x−5≥0,x−3≠0,
5
解得:x≥ 且x≠3,
2
故选:D.1
【变式1】下列函数中,自变量x的取值范围是 1或x≤ ,不符合题意;
x−1 3
x−1 1
C.由y= 可得3x−1>0,解得x> ,不符合题意;
√3x−1 3
1 1 1
D.由y= + 可得¿,解得 1且x≠√5
【知识点】求自变量的取值范围、分式有意义的条件、二次根式有意义的条件
【分析】本题考查了求函数自变量的取值范围,根据二次根式有意义的条件、分式有意义的条件、
零指数幂计算即可得出答案.
【详解】解:∵y=(x2−5) 0 +
x+2
有意义,
√x−1
∴¿,
解得:x>1且x≠√5,
故答案为:x>1且x≠√5.
(x−4) −2−√x−3
【变式3】函数y= 的自变量x的取值范围是 .
x−5
【答案】x≥3且x≠4且x≠5
【知识点】求自变量的取值范围、分式有意义的条件、负整数指数幂、二次根式有意义的条件
【分析】本题考查确定函数自变量取值范围.熟练掌握负整指数幂有意义的条件,二次根式有意义
的条件,分式有意义的条件是解题的关键.
根据题意得不等式组¿求解即可.
【详解】解:根据题意,得¿∴x≥3且x≠4且x≠5.
故答案为:x≥3且x≠4且x≠5.
考点10:函数值计算
典例10:定义:自变量为x的某个函数记为f(x),当自变量x取某个实数a时的函数值记为f(a).若
已知函数f(x)=x(x−1),则 以下结论正确的是( )
A.f(a)+f(−a)=0 B.若f(a)=a,则a=0
1
C.f(a)⋅f( )=1 D.f(a)=f(1−a)
a
【答案】D
【知识点】因式分解法解一元二次方程、求自变量的值或函数值
【分析】本题考查了函数值的计算,解一元二次方程;分别计算出f(a)、f(−a)、f(1−a)及
(1)
f ,即可完成.
a
【详解】解:∵f(a)=a(a−1),f(−a)=a(a+1),f(1−a)=(1−a)(1−a−1)=a(a−1),
(1) 1(1 ) 1−a
f = −1 = ,
a a a a2
∴f(a)+f(−a)=a(a−1)+a(1+a)=2a2≠0,
故A错误;
若f(a)=a(a−1)=a,解得a=0或a=2,
故B错误;
(1) 1−a (a−1) 2
f(a)⋅f =a(a−1)⋅ =− ≠1,
a a2 a
故C错误;
f(1−a)=a(a−1)=f(a),
故D正确;
故选:D.
【变式1】根据如图所示的程序计算函数y的值,若输入的x值是−3和2时,输出的y值相等,则b
等于( )A.5 B.−5 C.7 D.3和4
【答案】A
【知识点】求自变量的值或函数值、程序设计与实数运算
【分析】本题考查了函数值,解题的关键是先求出x=−3时y的值,再将x=2、y=9代入y=2x+b
计算即可.
【详解】解:∵当x=−3时,y=(−3) 2=9,
∴当x=2时,y=2×2+b,即9=2×2+b,
解得:b=5,
故选:A.
【变式2】二次函数y=−x2+2x−3,当0 ,
2
1
∴ BD´C上存在2个点A的位置,使得S= ,
2
1
∵EH=OE−OH=√2−1< ,
2
1
∴B´C上不存在点A的位置,使得S= ,
2
1
∴存在2个点A的位置,使得S= ,
2
故③错误,
综上,正确结论的序号为:②.
故选:A.
【变式2】如图(图1中各角均为直角),动点P从点A出发,以每秒1cm的速度沿
A→B→C→D→E路线匀速运动,△AFP的面积y与点P运动的时间x(秒)之间的函数关系图
象如右图2所示,则CD的长度为 cm.
【答案】6
【知识点】从函数的图象获取信息、动点问题的函数图象
【分析】本题考查函数图象问题,注意将实际运行状态与函数图象对应,关注图象中的拐点是解题
的关键.将实际运行状态与函数图象对应,关注图象中的拐点,给合函数图象给定的信息确定等量
关系求解.
【详解】解:如图,点P运动至点B时,x=4,即AB=4,1
△AFP的面积= AF⋅AB=12,解得:AF=6cm
2
∴BC+DE=6cm,
x=16时,点P运动至点E,即AB+BC+CD+DE=16cm
∴CD=6cm,
故答案为:6.
【变式3】如图1,将矩形ABCD绕点D逆时针旋转90°得到矩形EFGD,点P从点C出发沿
C→D→E向点E运动,同时,点M以相同速度从点E出发沿E→F→G向点G运动,连接
MP,MB,PB.设PC=x,△PBM的面积为y,y与x的函数关系如图2所示,其中图象最低
11
点N的纵坐标为 ,则a+b的值为 .
2
【答案】7
【知识点】动点问题的函数图象、根据矩形的性质求线段长、图形运动问题(实际问题与二次函数)
【分析】本题主要考查函数图象,动点与几何图形面积的计算,根据图象可知CD=EF=4,设
1 1 1
DE=m,则S = (m+x)(m+4)− mx− (m+4−x)x,根据二次函数图象的性质可得
△PBM 2 2 2
3 11 22
∴ m2+2m= ,由此即可可得m=2或− ,则可得到a=1,b=6,代入计算即可.
8 2 3
【详解】解:∵点P,M的运动速度相同,
∴CP=EM,
根据旋转的性质可得,AB=CD=EF=DG,AD=BC=DE=FG,
当点P在CD上时,点M在EF上,
∴S =S −S −S
△BPM 梯形BCEM △BCP △EMP
(BC+EM)(CP+EP) 1 1
= − BC·CP− EM·EP
2 2 2
1 1 1 1 1 1
= BC·CP+ BC·EP+ EM·CP+ EM·EP− BC·CP− EM·EP
2 2 2 2 2 21
= (BC·EP+EM·CP),
2
由图象可知当4≤x≤b时,y为定值,
∴CD=EF=4,设DE=m,
∴S = 1 (m+x)(m+4)− 1 mx− 1 (m+4−x)x= 1( x− 1 m ) 2 + 3 m2+2m,
△PBM 2 2 2 2 2 8
3 11
∴ m2+2m= ,
8 2
22
∴m=2或m=− (不符合题意,舍去),
3
∴DE=BC=2,则CE=CD+DE=4+2=6,
∵PC=x,
∴EP=6−x,
1 1 1
∴S = (BC·EP+EM·CP)= [2(6−x)+x2]= x2−x+6(0≤x≤4),
△BMP 2 2 2
11 1 11
当y= 时, x2−x+6= ,
2 2 2
解得,x =x =1,
1 2
∴a=1,b=6,
∴a+b=7.