第 1 页 共 8 页坐标系里的几何图形一、坐标系里的基本几何图形例1 如图,已知边长为1的正方形OABC 在直角坐标系中,B ,C 两点在第二象限内,OA 与x 轴的夹角为︒60,那么C 点的坐标是 ,B 点的坐标是 。
例2 如图,在平面直角坐标系中,以点)3,0(M 为圆心,以32长为半径作⊙M 交x 轴于A ,B 两点,交y 轴于C ,D 两点,连结AM 并延长交⊙M 于P 点,连结PC 交x 轴于E 。
(1)求出CP 所在直线的解析式; (2)连结AC ,求ACP ∆的面积。
例3 如图(1),在平面直角坐标系中,ABC Rt ∆的斜边AB 在x 轴上,顶点C 在y 轴的负半轴上,,43tan =∠ABC 点P 在线段OC 上,且PC PO ,的长)(PC PO <是方程027122=+-x x 的两根。
(1)求P 点的坐标; (2)求AP 的长;(3)在x 轴上是否存在点Q ,使以点A ,C ,P ,Q 为顶点的 四边形是梯形?若存在,请求出点Q 的坐标;若不存在,请 说明理由。
(1)二、坐标系里的图形引入动点例1 如图(1),直角坐标系中,已知点4,2(A ),0,5(B ),动点P 从点B 出发沿BO 向终点O 运动,动点Q 从xO A B C M N E 60°xO CPAM BE xyOA BCy第 2 页 共 8 页点A 出发沿AB 向终点B 运动,两点同时出发,速度均为每秒1个单位,设从出发起运动了xs 。
(1)求Q 点的坐标;(用含x 的代数式表示) (2)当x 为何值时,APQ ∆是一个以AP 为腰的等腰三角形?(1)例2 如图(1),在直角坐标系里,已知点0,3(A ),1,0(B ),以线段AB 为一直角边在第一象限内作等腰直角三角形ABC ,其中︒=∠90BAC ,点a P ,1()为坐标系中的一个动点。
(1)求ABC ∆的面积ABC S ∆;(1)(2)证明不论a 取任何实数,BOP ∆的面积是一个常数; (3)要使得,ABC S ∆ABP S ∆=,求实数a 的值。
例3 如图,边长为1的正方形OABC 的顶点O 为坐标原点,点A 在x 轴的正半轴上,点C 在y 轴的正半轴上。
动点D 在线段BC 上移动(不与B ,C 重合),连结OD ,过点D 作OD DE ⊥,交边AB 于点E ,连结OE 。
记CD 的长为t 。
xyOABCP第 3 页 共 8 页(1)当31=t 时,求直线DE 的函数表达式。
(2)如果记梯形COEB 的面积为S ,那么是否存在S 的最大值?若存在,请求出这个最大值及此时t 的值;若不存在,请说明理由。
(3)当22DE OD +的算术平方根取最小值时,求点E 的坐标。
三、坐标系里的图形变换例1 如图(1),在平面直角坐标系中,两个全等的直角三角形的直角顶点及一条直角边重合,点A 在第二象限内,点B ,点C 在x 的负半轴上,4,30=︒=∠OA CAO 。
(1)求C 点的坐标; (2)如图(2),将ACB ∆绕点C 按顺时针方向旋转30°到''CB A ∆的位置,其中C A '交直线OA 于点E ,''B A 分别交直线 OA ,CA 于点G F ,,则除AOC C B A ∆≅∆''外,还有哪几对全等的三角形,请直接写出答案;(不再另外添加辅助线)。
(3)在(2)的基础上,将''CB A ∆绕点C 按顺时针方向继续旋转,当COE ∆的面积为43时,求直线CE 的函数表达式。
(1)(2)例2 一张矩形纸片OABC 平放在平面直角坐标系内,O 为原点,点A 在x 的正半轴上,点C 在y 轴的正半轴上,4,5==OC OA 。
(1)如图(1),将纸片沿CE 对折,点B 落在x 轴上点D 处,求点D 的坐标;(2)在(1)中,设BD 与CE 的交点为P ,若点P 和点B 都在抛物线c bx x y ++=2上,求c b ,的值;x yO A BCDExyO11ABC xyO11A'BC 'A F GE第 4 页 共 8 页(3)若将纸片沿直线l 对折,点B 落在y 轴上的点F 处,l 与BF 的交点为Q , 若点Q 在(2)的抛物线上,求l 的解析式。
练习题1、如图,在平面直角坐标系中,⊙M 与x 轴交于B A ,两点,AC 是⊙M 的直径,过点C 的直线交x 轴于点D ,连结BC ,已知点M 的坐标为3,0(),直线CD 的函数解析式为353+-=x y 。
(1)求点D 的坐标和BC 的长; (2)求点C 的坐标和⊙M 的半径;(3)CD 是⊙M 的切线吗?请说明理由。
2、在平面直角坐标系中,A 点坐标为(0,4),C 点坐标为(10,0)。
(1)如图(1),若直线,//OC AB AB 上有一动点P ,当P 点的坐标为 时,有PC PO =;xyOABCDE Pxy O B A CMD x y A B CO xyO A BC第 5 页 共 8 页(1) (2)(2)如图(2)若直线AB 与OC 不平行,在过点A 的直线4+-=x y 上是否存在点P ,使︒=∠90OPC ,若有这样的点P ,求出它的坐标;若没有,请简要说明理由;(3)若点P 在直线4+=kx y 上移动时,只存在一个点P 使︒=∠90OPC ,求出此时4+=kx y 中的k 的值是多少?3、如图所示,在平面直角坐标系中,四边形OABC 是等腰梯形,︒=∠==60,4,7,//COA AB OA OA BC ,点P 为x 轴上的一个动点,点P 不与点O ,点A 重合,连结CP ,过点P 作PD 交AB 于点D 。
(1)求点B 的坐标;(2)当点P 运动到什么位置时,OCP ∆为等腰三角形,求这时点P 的坐标;(3)当点P 运动到什么位置时,使得OAB CPD ∠=∠,且85=AB BD 时,求这时点P 的坐标;4、如图,平面直角坐标系中,四边形OABC 为矩形,点A ,B 的坐标分别为(4,0),(4,3),动点N M ,分别从B O ,同时出发,以每秒1个单位的速度运动。
其中,点M 沿OA 向终点A 运动,点N 沿BC 向终点C 运动,过点M 作OA MP ⊥,交AC 于P ,连结NP ,已知动点运动了x 秒。
(1)P 点的坐标为( , )(用含x 的代数式表示);(2)试求NPC ∆面积S 的表达式,并求出面积S 的最大值及相应的x(3)当x 为何值时,NPC ∆是一个等腰三角形?简要说明理由。
xyOAB C D P x第 6 页 共 8 页5、如图,在平面直角坐标系内,已知点A (0,6),点B (8,0),动点P 从点A 开始在线段AO 上以每秒1个单位长度的速度向点O 移动,同时动点Q 从点B 开始在线段BA 上以每秒2个单位长度的速度向点A 移动,设点P ,Q 移动的时间为t 秒。
(1)求直线AB 的解析式;(2)当t 为何值时,APQ ∆与AOB ∆相似?并求出此时 点P 与点Q 的坐标;(3)当t 为何值时,APQ ∆的面积为524个平方单位?6、如图,在平面直角坐标系中,点 A 在x 轴的负半轴上,ABO ∆是直角三角形,︒=∠90ABO ,点B 的 坐标为(2,1-),将ABO ∆绕原点O 顺时针旋转90°得到O B A ∆。
(1)在旋转过程中,点B 的所经过的路径长是多少? (2)分别求出点11,B A 的坐标; (3)连结1BB 交O A 1于点M ,求MOMA 1的值。
xOBA PQ xyOAB M 1B1A(-1,2)第 7 页 共 8 页7、如图,在平面直角坐标系xOy 中,矩形OEFG 的顶点E 的坐标为(4,0),顶点G 的坐标为(0,2),将矩形OEFG 绕点O 逆时针旋转,使点F 落在y 轴的点N 处,得到矩形OMNP ,OM 与GF 交于点A 。
(1)判断OGA ∆和OMN ∆是否相似,并说明理由; (2)求过点A 的反比例函数解析式;(3)设(2)中的反比例函数图象交EF 于点B ,求直线AB 的解析式。
8、如图(1),矩形ABCD 的两条边在坐标轴上,点D 与原点重合,对角线BD 所在的直线的函数关系式为8,43==AD x y 。
矩形ABCD 沿DB 方向以每秒1个单位长度运动,同时点P 从点A 出发作匀速运动,沿矩形ABCD 的边经过点B 到达点C ,用了14秒。
(1)求矩形ABCD 的周长; (2)如图(2),图形运动到第5秒时,求点P 的坐标。
(3)设矩形运动的时间为t ,当60≤≤t 时,点P 经过的路线是一条线段,请求线段所在直线的函数解析式。
(4)当点P 在线段AB 或BC 上运动时,过点P 作x 轴,y 轴的垂线,垂足分别为E ,F ,则矩形PEOF 是否能与矩形ABCD 相似(或位似)?若能,求出t 的值;若不能,说明理由。
(1) (2)x yO EF G M NPA B xyO A (P )(D ) B C xy OADBCP第 8 页 共 8 页9、如图,四边形OABC 是一张放在平面直角坐标系中的正方形纸片,点O 与坐标原点重合,点A 在x 轴上,点C 在y 轴上,4=OC ,点E 为BC 的中点,点N 的坐标为(3,0),过点N 且平行于y 轴的直线MN 与EB 交于点M 。
现将纸片折叠,使顶点C 落在MN 上,并与MN 上的点G 重合,折痕为EF ,点F 为折痕与y 轴的交点。
(1)求点G 的坐标;(2)求折痕EF 所在直线的解析式;(3)设点P 为直线EF 上的点,是否存在这样的点P ,使得以P ,F ,G 为顶点的三角形为等腰三角形,若存在,请直接写出点P 的坐标;若不存在,请说明理由。
10、如图(1),在平面直角坐标系中,平行四边形ABCO 的顶点O 在原点,点A 的坐标为(0,2-),点B 的坐标为(0,2),点C 在第一象限。
(1)直接写出点C 的坐标;(2)将平行四边形ABCO 绕点O 逆时针旋转,使OC 落在y 轴的正半轴上,如图(2),得平行四边形DEFG (点D 与点O 重合)。
FG 与边AB ,x 轴分别交于点Q ,点P 。
设此时旋转前后两个平行四边形重叠部分的面积为0S ,求0S 的值; (2)(1)xy O A N B CM E G F xyO-2 A CB 2 xyO P ACBEF(D )Q。