热点专题7 坐标几何问题
一些几何题的证明或求解,由原图形分析探究显得十分复杂,若通过适当的变换,即添加适当的辅助线(图),或者建立坐标系,将原图形转换成一个完整的、特殊的、简单的新图形,借助于坐标解决则能使原问题的本质得到充分的显示,从而使原问题顺利获解.
在坐标系内从作辅助线的结果和方法两方面将几何辅助线(图)作法归纳为结果―――(1)构造基本图形;(2)构造等腰(边)三角形:(3)构造直角三角形;(4)构造全等三角形;(5)构造相似三角形;(6)构造特殊四边形;(7)构造圆的特殊图形;方法―――(8)基本辅助线;(9)截取和延长变换;(10)对称变换;(11)平移变换和旋转变换.下面通过2019年全国各地中考的实例探讨其应用.
考向1 平面直角坐标系内点的坐标特征
1. (2019·常德)点(-1,2) 关于原点的对称点坐标是( ) A.(-1,-2) C.(1,2) 【答案】B
【解析】根据平面直角坐标系中的点(x,y)关于原点的对称点为(-x,-y),故点(-1,2) 关于原点的对称点坐标是(1,-2),故选择B.
2.(2019·杭州)在平面直角坐标系中,点A(m,2)与点B(3,n)关于y轴对称,则 A.m=3,n=2
B.m=-3,n=2 D.m=-2,n=3
B.(1,-2) D.(2,-1)
C.m=2,n=3 【答案】B
【解析】A,B关于y轴对称,则横坐标互为相反数,纵坐标相同,故选B.
3.(2019·滨州)在平面直角坐标系中,将点A(1,-2)向上平移3个单位长度,再向左平移2个单位长
度,得到点B,则点B的坐标是( ) A.(-1,1) C.(4,-4) 【答案】A
【解析】点A(1,-2)向上平移3个单位长度,再向左平移2个单位长度,得到(1-2,-2+3),即B(-1,1).故选A.
4. (2019·泸州)在平面直角坐标系中,点M(a,b)与点N(3,﹣1)关于x轴对称,则a+b的值是 . 【答案】4
【解析】∵点M(a,b)与点N(3,﹣1)关于x轴对称,∴a=3,b=1,∴a+b的值是4.故答案为:4. 5. (2019·陇南)中国象棋是中华民族的文化瑰宝,因趣味性强,深受大众喜爱.如图,若在象棋棋盘上建立平面直角坐标系,使“帅”位于点(0,﹣2),“马”位于点(4,﹣2),则“兵”位于点 .
B.(3,1) D.(4,0)
【答案】(-1,1).
【解析】由题意可以得到如下平面直角坐标系,则“兵”位于点(-1,1),故答案为:(-1,1)
6.(2019·临沂)在平面直角坐标系中,点P(4,2)关于直线x=1的对称点的坐标是 . 【答案】(﹣2,2).
【解析】∵点P(4,2),∴点P到直线x=1的距离为4﹣1=3, ∴点P关于直线x=1的对称点P′到直线x=1的距离为3, ∴点P′的横坐标为1﹣3=﹣2,∴对称点P′的坐标为(﹣2,2). 故答案为:(﹣2,2).
考向2点的坐标与距离(长度)的计算
1.(2019 · 常州)平面直角坐标系中,点P(-3,4)到原点的距离是__________. 【答案】5
【解析】本题考查了平面内两点间的距离公式及勾股定理知识,根据两点间的距离公式或勾股定理,可求得点P(-3,4)到原点的距离是32?42=5,因此本题答案为5.
2.(2019·鄂州)在平面直角坐标系中,点P(x0,y0)到直线Ax+By+C=0的距离公式为:d=则点P(3,﹣3)到直线y=?3x+3的距离为 . 【答案】13√13.
【解析】∵y=?3x+3,∴2x+3y﹣5=0, ∴点P(3,﹣3)到直线y=?3x+3的距离为:2
5
|2×3+3×(?3)?5|√22+322
5
8
2
5
|Ax0+By0+C|√A2+B2,=13√13,故答案为:13√13.
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3. (2019·泰安)在平面直角坐标系中,直线l:y=x+1与y轴交于点A1,如图所示,依次作正方形OA1B1C1,正方形C1A2B2C2,正方形C2A3B3C3,正方形C3A4B4C4,……,点A1,A2,A3,A4,……在直线上,点C1,C2,C3,C4,……在x轴正半轴上,则前n个正方形对角线长的和是________.
【答案】2n2-2 【解析】∵点A1是y=x+1与y轴的交点,∴A1(0,1),∵OA1B1C1是正方形,∴C1(1,0),A1C1=2,∴A2(1,2),C1A2=2,A2C2=22,∴A3C2=4,A3C3=42,按照此规律,AnCn=2n-12,∴前n个正方形对
角线长的和为:2+22+42+…+2n
-1--
2=2(1+2+4+…+2n1)=2(1+1+2+4+…+2n1-1)=2(2n-1)=2n
2-2. 4. (2019·河北)勘测队按实际需要构建了平面直角坐标系,并标示了A、B、C三地的坐标,数据如图(单位:km).笔直铁路经过A、B两地. (1)A、B间的距离为 km;
(2)计划修一条从C到铁路AB的最短公路l,并在l上建一个维修站D,使D到A、C的距离相等,则C、D间的距离为 km.
【答案】(1)20;(2)
433 34【解析】(1)AB?12?(?8)?12?8?20 ;(2)如图所示,
222设AD=CD=x,则OD=17-x,OA=12,∵∠AOD=90°,∴(17?x)?12?x,解得x=
433. 34考向3 坐标与几何图形的位置变换
1.(2019·荆州)在平面直角坐标系中,点A的坐标为(1,√3),以原点为中心,将点A顺时针旋转30°得到点A',则点A'的坐标为( ) A.(√3,1)
【答案】A
【解析】如图,作AE⊥x轴于E,A′F⊥x轴于F.
B.(√3,﹣1)
C.(2,1)
D.(0,2)
∵∠AEO=∠OFA′=90°,∠AOE=∠AOA′=∠A′OF=30°,∴∠AOE=∠A′.
∵OA=OA′,∴△AOE≌△OA′F(AAS),∴OF=AE=√3,A′F=OE=1,∴A′(√3,1).故选A. 2. (2019 · 北京)在平面直角坐标系xOy中,点A?a,b??a?0,b?0?在双曲线y?的对称点B在双曲线y?【答案】0
【解析】∵A、B两点关于x轴对称,∴B点的坐标为?a,?b?. 又∵A?a,b?、B?a,?b?两点分别在又曲线y?k1k和y?2上;∴ab?k1,?ab?k2.∴k1?k2?0;故填0. xxk1上.点A关于x轴xk2上,则k1?k2的值为_______. x3. (2019·攀枝花)正方形A1B1C1A2,A2B2C2A3,A3B3C3A4,…按如图所示的方式放置,点A1,A2,A3,…和点B1,B2,B3,…分别在直线y=kx+b(k>0)和x轴上,已知A1(0,1),点B1(1,0),则C5的坐标是 .
【答案】(47,16) 【解析】如图,
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