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平面直角坐标系反映的是点和有序实数对一一对应的关系,是进一步学习函数知识的重要基础,也是中考命题的热点之一,在每年全国各地的中考命题中都占有一定的分量.现以近年中考题为例,将平面直角坐标系中考热点归类解析如下,供同学们参考.
一、确定点的坐标
例1 (台湾卷)坐标平面上有一点A,且A点到x轴的距离为3,A点到y轴的距离恰为到x轴距离的3倍.若A点在第二象限,则A点坐标为( )
A.(-9,3) B.(-3,1) C.(-3,9) D.(-1,3)
分析 根据点到x轴的距离等于纵坐标的长度求出点A的纵坐标,再根据点到y轴的距离等于横坐标的长度求出横坐标,即可得解.
解 ∵ A点到x轴的距离为3,且A点在第二象限,
∴ 点A的纵坐标为3,
∵ A点到y轴的距离恰为到x轴距离的3倍,且A点在第二象限,
∴ 点A的横坐标为-9, ∴点A的坐标为(-9,3).故选A.
点评 本题考查了点的坐标,主要利用了点到x轴的距离等于纵坐标的长度,点到y轴的距离等于横坐标的长度,同学们要熟练掌握并灵活运用.
二、象限内点的符号
此类问题通常与不等式(组)联系在一起,或由点所在的象限确定字母的取值范围,或由字母的取值范围确定点所在的象限.
例2 (宁夏卷)点P(a,a-3)在第四象限,则a的取值范围是 .
分析 根据第四象限的点的横坐标是正数,纵坐标是负数,列出不等式组求解即可.
解 ∵ 点P(a,a-3)在第四象限,
∴ a>0a-3<0,解得0 点评 本题考查了各象限内点的坐标的符号特征以及解不等式,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( ,-).
三、点关于坐标轴及原点的对称
解答此类问题所需知识点是:点(a,b)关于x轴的对称点是(a,-b),关于y轴的对称点是(-a,b),关于原点的对称点是(-a,-b).
例3 (常州卷)已知点P(3,2),则点P关于y轴的对称点P1的坐标是 ,点P关于原点O的对称点P2的坐标是 .
分析 根据关于y轴对称的点的横坐标互为相反数,纵坐标相同;关于原点对称的点的横坐标与纵坐标都互为相反数解答.
解 点P(3,2)关于y轴的对称点P1的坐标是(-3,2),
点P关于原点O的对称点P2的坐标是(-3,-2).
故答案为:(-3,2);(-3,-2).
点评 本题考查了关于原点对称的点的坐标,关于y轴对称的点的坐标,熟记对称点的坐标特征是解题的关键.
例4 (遵义卷)已知点P(3,-1)关于y轴的对称点Q的坐标是(a b,1-b),则ab的值为 .
分析 根据关于y轴对称点的坐标特点:横坐标互为相反数,纵坐标不变,可得a b=-3, 1-b=-1,再解方程可得a、b的值,进而算出ab的值.
解 ∵ 点P(3,-1)关于y轴的对称点Q的坐标是(a b,1-b),
∴ a b=-3,1-b=-1,
解得:b=2,a=-5,ab=25.
故答案为:25.
点评 此题主要考查了关于y轴对称点的坐标特点,关键是掌握点的坐标的变化规律.
四、图形变换后点的坐标
例5 (曲靖卷)在平面直角坐标系中,将点P(-2,1)向右平移3个单位长度,再向上平移4个单位长度得到点P′的坐标是( )
A. (2,4) B. (1,5) C. (1,-3) D. (-5,5)
分析 根据向右平移横坐标加,向上平移纵坐标加,求出点P′的坐标即可得解.
解 ∵ 点P(-2,0)向右平移3个单位长度,
∴ 点P′的横坐标为-2 3=1,
∵ 向上平移4个单位长度, ∴ 点P′的纵坐标为1 4=5,
∴ 点P′的坐标为(1,5).故选B.
点评 本题考查了坐标与图形变化——平移,熟记平移中点的变化规律——“横坐标右移加,左移减;纵坐标上移加,下移减”是解题的关键.
例6 (泰安卷)在如图所示的单位正方形网格中,△ABC经过平移后得到△A1B1C1,已知在AC上一点P(2.4,2)平移后的对应点为P1,点P1绕点O逆时针旋转180°,得到对应点P2,则P2点的坐标为( )
A.(1.4,-1) B.(1.5,2) C.(1.6,1) D.(2.4,1)
分析 根据平移的性质得出,△ABC的平移方向以及平移距离,即可得出P1坐标,进而利用中心对称图形的性质得出P2点的坐标.
解 ∵ A点坐标为:(2,4),A1(-2,1),
∴ 点P(2.4,2)平移后的对应点P1为:(-1.6,-1),
∵ 点P1绕点O逆时针旋转180°,得到对应点P2,
∴ P2点的坐标为:(1.6,1).故选C.
点评 此题主要考查了旋转的性质以及平移的性质,根据已知条件得出平移距离是解题关键.
五、未知坐标系下的点的坐标确定
例7 (绵阳卷)如图,把“QQ”笑脸放在直角坐标系中,已知左眼A的坐标是(-2,3),嘴唇C点的坐标为(-1,1),则将此“QQ”笑脸向右平移3个单位后,右眼B的坐标是 .
分析 先确定右眼B的坐标,然后根据向右平移几个单位,这个点的横坐标加上几个单位,纵坐标不变,由此可得出答案.
解 依题意,可建立平面直角坐标系,如右图所示.
∵ 左眼A的坐标是(-2,3),嘴唇C点的坐标为(-1,1),
∴ 右眼的坐标为(0,3),
∴ 向右平移3个单位后右眼B的坐标为(3,3).
故答案为:(3,3).
点评 本题考查了平移变换的知识,注意“左右平移纵坐标不变,上下平移横坐标不变”.
六、创新题型
例8 (聊城卷)如图,在平面直角坐标系中,一动点从原点O出发,按向上,向右,向下,向右的方向不断地移动,每移动一个单位,得到点A1(0,1),A2(1,1),A3(1,0),A4(2,0),…那么点A4n 1(n为自然数)的坐标为 (用n表示)
分析 根据图形分别求出n=1、2、3时对应的点A4n 1的坐标,然后根据变化规律写出即可.
解 由图可知,n=1时,4×1 1=5,点A5(2,1),
n=2时,4×2 1=9,点A9(4,1),
n=3时,4×3 1=13,点A13(6,1),
所以,点A4n 1(2n,1).
故答案为:(2n,1).
点评 本题考查了点的坐标的变化规律,仔细观察图形,分别求出n=1、2、3时对应的点A4n 1的对应的坐标是解题的关键.(编辑 孙世奇)
一、确定点的坐标
例1 (台湾卷)坐标平面上有一点A,且A点到x轴的距离为3,A点到y轴的距离恰为到x轴距离的3倍.若A点在第二象限,则A点坐标为( )
A.(-9,3) B.(-3,1) C.(-3,9) D.(-1,3)
分析 根据点到x轴的距离等于纵坐标的长度求出点A的纵坐标,再根据点到y轴的距离等于横坐标的长度求出横坐标,即可得解.
解 ∵ A点到x轴的距离为3,且A点在第二象限,
∴ 点A的纵坐标为3,
∵ A点到y轴的距离恰为到x轴距离的3倍,且A点在第二象限,
∴ 点A的横坐标为-9, ∴点A的坐标为(-9,3).故选A.
点评 本题考查了点的坐标,主要利用了点到x轴的距离等于纵坐标的长度,点到y轴的距离等于横坐标的长度,同学们要熟练掌握并灵活运用.
二、象限内点的符号
此类问题通常与不等式(组)联系在一起,或由点所在的象限确定字母的取值范围,或由字母的取值范围确定点所在的象限.
例2 (宁夏卷)点P(a,a-3)在第四象限,则a的取值范围是 .
分析 根据第四象限的点的横坐标是正数,纵坐标是负数,列出不等式组求解即可.
解 ∵ 点P(a,a-3)在第四象限,
∴ a>0a-3<0,解得0 点评 本题考查了各象限内点的坐标的符号特征以及解不等式,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( ,-).
三、点关于坐标轴及原点的对称
解答此类问题所需知识点是:点(a,b)关于x轴的对称点是(a,-b),关于y轴的对称点是(-a,b),关于原点的对称点是(-a,-b).
例3 (常州卷)已知点P(3,2),则点P关于y轴的对称点P1的坐标是 ,点P关于原点O的对称点P2的坐标是 .
分析 根据关于y轴对称的点的横坐标互为相反数,纵坐标相同;关于原点对称的点的横坐标与纵坐标都互为相反数解答.
解 点P(3,2)关于y轴的对称点P1的坐标是(-3,2),
点P关于原点O的对称点P2的坐标是(-3,-2).
故答案为:(-3,2);(-3,-2).
点评 本题考查了关于原点对称的点的坐标,关于y轴对称的点的坐标,熟记对称点的坐标特征是解题的关键.
例4 (遵义卷)已知点P(3,-1)关于y轴的对称点Q的坐标是(a b,1-b),则ab的值为 .
分析 根据关于y轴对称点的坐标特点:横坐标互为相反数,纵坐标不变,可得a b=-3, 1-b=-1,再解方程可得a、b的值,进而算出ab的值.
解 ∵ 点P(3,-1)关于y轴的对称点Q的坐标是(a b,1-b),
∴ a b=-3,1-b=-1,
解得:b=2,a=-5,ab=25.
故答案为:25.
点评 此题主要考查了关于y轴对称点的坐标特点,关键是掌握点的坐标的变化规律.
四、图形变换后点的坐标
例5 (曲靖卷)在平面直角坐标系中,将点P(-2,1)向右平移3个单位长度,再向上平移4个单位长度得到点P′的坐标是( )
A. (2,4) B. (1,5) C. (1,-3) D. (-5,5)
分析 根据向右平移横坐标加,向上平移纵坐标加,求出点P′的坐标即可得解.
解 ∵ 点P(-2,0)向右平移3个单位长度,
∴ 点P′的横坐标为-2 3=1,
∵ 向上平移4个单位长度, ∴ 点P′的纵坐标为1 4=5,
∴ 点P′的坐标为(1,5).故选B.
点评 本题考查了坐标与图形变化——平移,熟记平移中点的变化规律——“横坐标右移加,左移减;纵坐标上移加,下移减”是解题的关键.
例6 (泰安卷)在如图所示的单位正方形网格中,△ABC经过平移后得到△A1B1C1,已知在AC上一点P(2.4,2)平移后的对应点为P1,点P1绕点O逆时针旋转180°,得到对应点P2,则P2点的坐标为( )
A.(1.4,-1) B.(1.5,2) C.(1.6,1) D.(2.4,1)
分析 根据平移的性质得出,△ABC的平移方向以及平移距离,即可得出P1坐标,进而利用中心对称图形的性质得出P2点的坐标.
解 ∵ A点坐标为:(2,4),A1(-2,1),
∴ 点P(2.4,2)平移后的对应点P1为:(-1.6,-1),
∵ 点P1绕点O逆时针旋转180°,得到对应点P2,
∴ P2点的坐标为:(1.6,1).故选C.
点评 此题主要考查了旋转的性质以及平移的性质,根据已知条件得出平移距离是解题关键.
五、未知坐标系下的点的坐标确定
例7 (绵阳卷)如图,把“QQ”笑脸放在直角坐标系中,已知左眼A的坐标是(-2,3),嘴唇C点的坐标为(-1,1),则将此“QQ”笑脸向右平移3个单位后,右眼B的坐标是 .
分析 先确定右眼B的坐标,然后根据向右平移几个单位,这个点的横坐标加上几个单位,纵坐标不变,由此可得出答案.
解 依题意,可建立平面直角坐标系,如右图所示.
∵ 左眼A的坐标是(-2,3),嘴唇C点的坐标为(-1,1),
∴ 右眼的坐标为(0,3),
∴ 向右平移3个单位后右眼B的坐标为(3,3).
故答案为:(3,3).
点评 本题考查了平移变换的知识,注意“左右平移纵坐标不变,上下平移横坐标不变”.
六、创新题型
例8 (聊城卷)如图,在平面直角坐标系中,一动点从原点O出发,按向上,向右,向下,向右的方向不断地移动,每移动一个单位,得到点A1(0,1),A2(1,1),A3(1,0),A4(2,0),…那么点A4n 1(n为自然数)的坐标为 (用n表示)
分析 根据图形分别求出n=1、2、3时对应的点A4n 1的坐标,然后根据变化规律写出即可.
解 由图可知,n=1时,4×1 1=5,点A5(2,1),
n=2时,4×2 1=9,点A9(4,1),
n=3时,4×3 1=13,点A13(6,1),
所以,点A4n 1(2n,1).
故答案为:(2n,1).
点评 本题考查了点的坐标的变化规律,仔细观察图形,分别求出n=1、2、3时对应的点A4n 1的对应的坐标是解题的关键.(编辑 孙世奇)