平面直角坐标系与函数的概念
◆【课前热身】
1.如图,把图①中的⊙A经过平移得到⊙O(如图②),如果图①中⊙A上一点P的坐标为(m,n),那么平移后在图②中的对应点P’的坐标为( ).
A.(m+2,n+1) B.(m-2,n-1) C.(m-2,n+1) D.(m+2,n-1) 2.菱形OABC在平面直角坐标系中的位置如图所示,AOC45°,OC2,则点B的坐标为( )
A.(21), y C O B B.(1,2)
C.(211),
D.(1,21)
x A (第2题)
-5)关于x轴对称的点的坐标为( ) 3.点p(3,A. (-3,-5) B. (5,3) C.(-3,5) D. (3,5) 4.函数yx2中,自变量x的取值范围是( )
B.x≥2
C.x2
D.x≤2
A.x2 5.在函数y1中,自变量x的取值范围是( ) 3x11111A.x B. x C. x D. x
3333【参考答案】 1. D 2. C 3. D
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4. B 【解析】本题考查含二次根式的函数中中自变量的取值范围,由于二次根式a中a的
范围是a0;∴y5. C
◆【考点聚焦】
x2中x的范围由x20得x2.
〖知识点〗
平面直角坐标系、常量与变量、函数与自变量、函数表示方法 〖大纲要求〗
1.了解平面直角坐标系的有关概念,会画直角坐标系,能由点的坐标系确定点的位置,由点的位置确定点的坐标;
2.理解常量和变量的意义,了解函数的一般概念,会用解析法表示简单函数; 3.理解自变量的取值范围和函数值的意义,会用描点法画出函数的图象. 〖考查重点与常见题型〗
1.考查各象限内点的符号,有关试题常出选择题;
2.考查对称点的坐标,有关试题在中考试卷中经常出现,习题类型多为填空题或选择题; 3.考查自变量的取值范围,有关试题出现的频率很高,重点考查的是含有二次根式的函数式中自变量的取值范围,题型多为填空题; 4.函数自变量的取值范围. ◆【备考兵法】
1.理解函数的概念和平面直角坐标系中某些点的坐标特点.
2.要进行自变量与因变量之间的变化图象识别的训练,真正理解图象与变量的关系. 3.平面直角坐标系:
①坐标平面内的点与有序实数对一一对应;
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②点P(a,b)到x轴的距离为│b│,•到y轴距离为│a│,到原点距离为a2b2; ③各象限内点的坐标的符号特征:P(a,b),P•在第一象限a>0且b>0,
P在第二象限a<0,b>0,P在第三象限a<0,b<0,P在第四象限a>0,b<0; ④点P(a,b):若点P在x轴上a为任意实数,b=0;
P在y轴上a=0,b为任意实数;P在一,三象限坐标轴夹角平分线上a=0; P在二,四象限坐标轴夹角平分线上a=-b;
⑤A(x1,y1),B(x1,y2):A,B关于x轴对称x1=x2,y1=-y2; A、B关于的y轴对称 x1=-x2,y1=y2;
A,B关于原点对称x1=-x2,y1=-y2;AB∥x轴y1=y2且x1≠x2; AB∥y轴x1=x2且y1≠y2(A,B表示两个不同的点).
4.变量与函数:
①在某一变化过程中,可以取不同数值的值叫做变量.数值保持不变的量叫常量.常量和变量是相对的,判断常量和变量的前提是“在某一变化的过程中”,同一量在不同的变化过程中可以为常量也可以为变量,这是根据问题的条件而定的.常量和变量并一定都是量,也可以是常数或变数.
②在某一变化的过程中有两个变量x与y,如果对于x在取值范围内取的每一个确定的值,y都有唯一确定的值与它对应,那么说x是自变量,y是x的函数,函数不是数,•它是指某一变化过程中两个变量之间的关系.
③自变量的取值必须使含自变量的代数式有意义.自变量的取值范围可以是无限的也可以是有限的.可以是几个数,也可以是单独的一个数,表示实际问题时,自变量的取值必须使实际问题有意义.
④对于自变量在取值范围内取一个确定的值,函数都有唯一确定的值与之对应,这个对应值叫做函数的一个函数值.函数由一个解析式表示时,求函数的值,就是求代数式的值,函数的值是唯一确定的,但对应的自变量的值可以是多个.函数值的取值范围是随自变量的取值范围的变化而变化的.
⑤函数的三种表示法:解析法、列表法、图象法.这三种表示法各具特色,在应用时,•通常将这三种方法结合在一起运用,其中画函数图象的一般步骤为:列表、描点、连线. ◆【考点链接】
1. 坐标平面内的点与______________一一对应.
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2. 根据点所在位置填表(图) 点的位置 横坐标符号 第一象限 第二象限 第三象限 第四象限 纵坐标符号
3. x轴上的点______坐标为0, y轴上的点______坐标为0.
4. P(x,y)关于x轴对称的点坐标为__________,关于y轴对称的点坐标为________,
关于原点对称的点坐标为___________.
5. 描点法画函数图象的一般步骤是__________、__________、__________. 6. 函数的三种表示方法分别是__________、__________、__________. 7. yx有意义,则自变量x的取值范围是 . y1有意义,则自变量x的取值x范围是 . ◆【典例精析】
例1. 已知点A(a,-5),B(8,b)根据下列要求,确定a,b的值. (1)A,B两点关于y轴对称;(2)A,B两点关于原点对称;
(3)AB∥x轴;(4)A,B两点在一,三象限两坐标轴夹角的平分线上.
【分析】(1)两点关于y轴对称时,它们的横坐标互为相反数,而纵坐标相同; (2)两点关于原点对称时,两点的横纵坐标都互为相反数; (3)两点连线平行于x轴时,这两点纵坐标相同(但横坐标不同);
(4)当两点位于一,三象限两坐标轴夹角的平分线上时,每个点的横纵坐标相同.
xAxB 【答案】解:(1)当点A(a,-5),B(8,b)关于y轴对称时有:yAyB (2)当点A(a,-5),B(8,b)关于原点对称时有a8
b5xAxByAyBa8 b5xAxB (3)当AB∥x轴时,有yAyBa8
b5(4)当A,B两点位于一,三象限两坐标轴夹角平分线上时有:
xA=yB且xA=yB即a=-5,•b=8.
【点评】运用对称点的坐标之间的关系是解答本题的关键.
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例2.如图所示,在直角坐标系中,点A,B的坐标分别是(0,6),(-8,0),求Rt△ABO的内心的坐标.
【分析】本题考查勾股定理,直角三角形内心的概念,运用内心到两坐标轴的距离,结合实际图形,确定内心的坐标.
【答案】解:∵A(0,6),B(-8,0),∴OA=6,OB=8, 在Rt△ABO中,AB=OA+OB=6+8=100,∴AB=10(负值舍去). 设Rt△ABO内切圆的半径为r, 则由S△ABO=
2
2
2
2
2
11×6×8=24,S△ABO =r(AB+OA+OB)=•12r,知r=2, 22而内心在第二象限,∴内心的坐标为(-2,2). 【点评】运用数形结合并借助面积是解答本题的关键.
例3 如图所示表示玲玲骑自行车离家的距离与时间的关系,•她9•点离开家,15点回到家,请根据图象回答下列问题:
(1)玲玲到达离家最远的地方是什么时间?离家多远? (2)她何时开始第一次休息?休息多长时间? (3)第一次休息时,离家多远? (4)11:00到12:00她骑了多少千米?
(5)她在9:00~10:00和10:00~10:30的平均速度各是多少? (6)她在何时至何时停止前进并休息用午餐? (7)她在停止前进后返回,骑了多少千米?
(8)返回时的平均速度是多少?
【分析】小玲骑自行车离家的距离是时间的函数,从图象中线段CD和EF与横轴平行,表明这两段时间她在休息,通过读图可分别求解各问题.
【答案】解:(1)由图象知,玲玲到达离家最远的地方是12点,离家30km; (2)由线段CD平行于横轴知,10:30开始休息,休息半个小时;
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(3)第一次休息时离家17km;
(4)从纵坐标看出,11:00到12:00,她骑了13km(30-17=13);
(5)由图象知,9:00~10:00共走了10km,速度为10km/h,10:00~10:30•共走了7km,速度为14km/h;
(6)她在12:00~13:00时停止前进并休息用午餐; (7)她在停止前进后返回,骑了30km回到家(离家0km);
(8)返回时的路程为30km,时间为2h,故返回时的平均速度为15km/h.
【点评】如图a所示,表示速度v与时间t的函数图象中,①表示物体从0开始加速运动,②代表物体匀速运动,③代表物体减速运动到停止.如图b所示,•表示路程s与时间t的函数图象中,①代表物体匀速运动,②代表物体停止,•③代表物体反向运动直至回到原地.
(a) (b) ◆【迎考精练】 一、选择题
1. (河南)如图所示,在平面直角坐标系中,点A、B的坐标分别为(﹣2,0)和(2,0).
0
月牙①绕点B顺时针旋转90得到月牙②,则点A的对应点A’的坐标为( ) A.(2,2) B.(2,4) C.(4,2) D.(1,2)
2.(北京市)如图,C为⊙O直径AB上一动点,过点C的直线交⊙O于D.E两点,且∠ACD=45°,DF⊥AB于点F,EG⊥AB于点G,当点C在AB上运动时,设AF=x,DE=y,下列中图象中,能表示y与x的函数关系式的图象大致是( )
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3.(天津市)在平面直角坐标系中,已知线段AB的两个端点分别是A4,1,B1,1,将线段AB平移后得到线段AB,若点A的坐标为2,2,则点B的坐标为( )
A.4,3 B.3,4 C.1,2 D.2,1 4.(重庆)如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC1,动点P从点B出发,
沿路线BCD作匀速运动,那么△ABP的面积S与点P运动的路程x之间的函数图象大致是( ) D A
C P B
第4题
S 3 1 O
5.(黑龙江牡丹江)如图,平面直角坐标系中,在边长为1的正方形ABCD的边上有一动点P沿ABCDA运动一周,则P的纵坐标y与点P走过的路程s之间的函数关系用图象表示大致是( ) y 2 1 O 1 2 3 4 A.
s y 2 1 O 1 2 3 4 B.
y 2 1 s O 1 2 3 4 C.
y 2 1 s O 1 2 3 4 D.
s
1 A.
1 3 x O 1 B.
3 x O C.
S 3 2 1 3 x O 1 D.
3 x
S S 2019-2020学年
6.(浙江杭州)两个不相等的正数满足ab2,abt1,设S(ab)2,则S关于
t的函数图象是( )
A.射线(不含端点) B.线段(不含端点) C.直线 D.抛物线的一部分
7.(山东济南)在平面直角坐标系中,对于平面内任一点a,b,若规定以下三种变换:
①fa,b=a,b.如,f13,,13; ②ga,b=b,a.如,g13,,31;
③ha,b=a,b.如,h13,3.1,3按照以上变换有:fg2,那么fh5,3f3,23,2,A.5,3 B.5,3 C.5,3
等于( )
D.5,3
8.(山东青岛)一艘轮船从港口O出发,以15海里/时的速度沿北偏东60°的方向航行4小时后到达A处,此时观测到其正西方向50海里处有一座小岛B.若以港口O为坐标原点,正东方向为x轴的正方向,正北方向为y轴的正方向,1海里为1个单位长度建立平面直角坐标系(如图),则小岛B所在位置的坐标是( ). A.(30350,30)
B.(30,30350) C.(303,30)
D.(30,303)
9.(山东东营)如图,点A的坐标为(-1,0),点B在直线y=x上运动,当线段AB最短时,点B的坐标为( )
y B A O x (第9题图)
A.(0,0) B.(
222211,) C.(-,-) D.(-,-) 22222210.(陕西省)如果点P(m,1-2m)在第四象限,那么m的取值范围是 ( )
A.0m1 2B.1m0 2C.m0 D.m1 211.(四川成都)在平面直角坐标系xOy中,已知点A(2,3),若将OA绕原点O逆时针旋转180°
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得到0A′,则点A′在平面直角坐标系中的位置是在( ) A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
12.(山东威海)如图,A,B的坐标为(2,0),(0,1)若将线段AB平移至A1B1,则ab的值为( )
A.2 y
B.3
C.4
D.5
B1(a,2) B(0,1) O
A1(3,b)
A(2,0) x
13.(湖北襄樊)如图,在边长为1的正方形网格中,将△ABC向右平移两个单位长度得到△ABC,则与点B关于x轴对称的点的坐标是( )
A.0,1 B.11,1 D.1,1 C.2,
14.(浙江绍兴)如图,在平面直角坐标系中,⊙P与x轴相切于原点O,平行于y轴的直
1)线交⊙P于M,N两点.若点M的坐标是(2,,则点N的坐标是( )
4) B. (2,4.5) C.(2,5) D.(2,5.5) A.(2,
15.(浙江杭州) 已知点P(x,y)在函数y直角坐标系中的( )
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1x的图象上,那么点P应在平面2x
A.第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限 16.(广东肇庆)函数yx2的自变量x的取值范围是( )
A.x2 B.x2 C.x≥2 D.x≤2
17.(浙江杭州)某校数学课外小组,在坐标纸上为学校的一块空地设计植树方案如下:第
k棵树种植在点Pk(xk,yk)处,其中x11,y11,当k≥2时,
k1k2xx15([][])k1k55,[a]表示非负实数a的整数部分,例如[2.6]=2,k1k2yy[][]kk155[0.2]=0.按此方案,第棵树种植点的坐标为( )
A.(5,) B.(6,2010) C.(3,401) D(4,402) 二、填空题
1.(湖北荆门)将点P向左平移2个单位,再向上平移1个单位得到P(1,3),则点P的坐标是______.
2.(吉林省)如图,点A关于y轴的对称点的坐标是 .
y A -5 O 3 x 3.(山东泰安)如图所示,△A’B’C’是由△ABC向右平移5个单位,然后绕B点逆时针旋转90°得到的(其中A’、B’、C’的对应点分别是A、B、C),点A’的坐标是(4,4)点B’的坐标是(1,1),则点A的坐标是 。
4.(湖南衡阳)点A的坐标为(2,0),把点A绕着坐标原点顺时针旋转135º到点B,那么点B的坐标是 _________ .
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5.(内蒙古包头)线段CD是由线段AB平移得到的,点A(1,4)的对应点为C(4,7),则点B(4,1)的对应点D的坐标是 .
6.(广东肇庆)在平面直角坐标系中,点P(2,3)关于原点对称点P的坐标是 . 7.(湖北十堰)如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(1,4),将线段OA绕点O顺时针旋转90°得到线段OA′,则点A′的坐标是 .
8.(浙江衢州)如图,DB为半圆的直径,A为BD延长线上一点,AC切半圆于点E,BC⊥AC于点C,交半圆于点F.已知BD=2,设AD=x,CF=y,则y关于x的函数解析式是 .
C E A F D O 第8题图 B
9.(湖北仙桃)函数y4x中,自变量x的取值范围是__________________. x210.(福建龙岩)函数y2x中自变量x的取值范围是 .
11.(广东梅州)星期天,小明从家里出发到图书馆去看书,再回到家.他离家的距离y(千米)与时间t(分钟)的关系如图所示. y(千米) 3 O t(分)
12 72 11题
根据图象回答下列问题:
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(1)小明家离图书馆的距离是____________千米; (2)小明在图书馆看书的时间为___________小时; (3)小明去图书馆时的速度是______________千米/小时. 三、解答题
1.(吉林长春)如图,点P的坐标为2,,过点P作x轴的平行线交y轴于点A,交双
32
M⊥AN曲线y(x0)于点N,作P知PN4. y M A O N P x
kx交双曲线y(x0)于点M,连结AM.已
kx(1)求k的值.(3分)
(2)求△APM的面积.(3分)
2.(安徽)如图,在对Rt△OAB依次进行位似、轴对称和平移变换后得到△O′A′B′. (1)在坐标纸上画出这几次变换相应的图形;
(2)设P(x,y)为△OAB边上任一点,依次写出这几次变换后点P对应点的坐标.
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y A′ A O′ B′ B
O 第2题图 x
3)、3.(黑龙江齐齐哈尔)如图,在平面直角坐标系中,△ABC的顶点坐标为A(2,B(3,2)、C(1,1).
(1)若将△ABC向右平移3个单位长度,再向上平移1个单位长度,请画出平移后的
△A1B1C1;
(2)画出△A1B1C1绕原点旋转180°后得到的△A2B2C2;
(3)△ABC与△ABC是中心对称图形,请写出对称中心的坐标:___________; (4)顺次连结C、C1、C、C2,所得到的图形是轴对称图形吗?
y 4 3 C 2 1 A B 4321O 1 2 3 4 x 1C2′ B2′ 23A4′
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,OA2,OB4.如图,4.(天津市)已知一个直角三角形纸片OAB,其中AOB90°将该纸片放置在平面直角坐标系中,折叠该纸片,折痕与边OB交于点C,与边AB交于点
D.
(Ⅰ)若折叠后使点B与点A重合,求点C的坐标; y B O A x
(Ⅱ)若折叠后点B落在边OA上的点为B,设OBx,OCy,试写出y关于x的函数解析式,并确定y的取值范围; y B O
A x
(Ⅲ)若折叠后点B落在边OA上的点为B,且使BD∥OB,求此时点C的坐标. y B O
A x
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5.(河北)某公司装修需用A型板材240块、B型板材180块,A型板材规格是60 cm×30 cm,B型板材规格是40 cm×30 cm.现只能购得规格是150 cm×30 cm的标准板材.一张标准板材尽可能多地裁出A型、B型板材,共有下列三种裁法:(如图是裁法一的裁剪示意图)
裁法一 裁法二 裁法三 A型板材块数 1 2 0 B型板材块数 2 m n 设所购的标准板材全部裁完,其中按裁法一裁x张、按裁法二裁y 张、按裁法三裁z张,且所裁出的A.B两种型号的板材刚好够用.
(1)上表中,m = ,n = ; (2)分别求出y与x和z与x的函数关系式;
(3)若用Q表示所购标准板材的张数,求Q与x的函数关系式,
并指出当x取何值时Q最小,此时按三种裁法各裁标准板材 多少张?
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单位:cm
30 A 60 150 B 40 B 40 第5题图
【参考答案】 选择题 1. B 2. A 3. B 4. B
5. D 6. B 7. B 8. A 9. C 10. D
11. C 12. A 13. D
【解析】本题考查坐标与平移,由图3可知点B的坐标是(-1,1),将△ABC向右平移两个单位长度得到△ABC,所以点B的坐标是(1,1),所以点B关于x轴对称的点的坐标是(1,-1),故选D. 14. B 15. B 16. C 17. D 填空题
1. (1,2)【解析】本题考查坐标与平移,将点P向左平移2个单位,再向上平移1个单位得到P(1,3),所以点P(1,3)向右平移2个单位,再向下平移1个单位得到P(1,2),故填(1,2). 2. (5,3) 3. (-1,-2) 4. (1,-1)
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5. (1,2) 【解析】 本题考查图形平移后图形上点的坐标变化情况,由于平移图形上的所有点均作相同的运动,由A(-1,4)至C(4,7)是先将点A(-1,4)向右平移5个单位,再向上平移3个单位得到;所以点D可由点B(-4,-1)向右平移5个单位,再向上平移3个单位得到点D(1,2). 6. (2,3) 7. (4,-1)
x8.y
1x
9. x4且x2 10. x≤2
11. (1)3(2)1(3)15 解答题
1. 解:(1)∵P(2,
∴N(6,
3),PN=4 23) 23k把N(6,)代入y得:k=9
x23(2)∵PM⊥AN, P(2,)
2∴M(2,y)
∵k=9,点M在双曲线ykk9上,把M(2,y)代入y,得:y= xx29) 23又∵P(2,)
2∴M(2,∴MP=3,AP=2 ∴S△APM=
1233 22. (1)如图所示;
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y A′ A O′ B′ B O x
(2)设坐标纸中方格边长为单位1,则
P(x,y)以O为位似中心放大为原来的2倍(2x,2y);经y轴翻折(2x,2y);
;向上平移5个单位(2x4,2y5) 向右平移4个单位(2x4,2y)
说明:如果以其它点为位似中心进行变换,或两次平移合并,或未设单位长,或(2)中直接写出各项变换对应点的坐标,只要正确就相应赋分 3. 画出平移后的图形, 画出旋转后的图形 写出坐标(0,0) 答出“是轴对称图形”
y 4 A1 B1 3 C 2 1 C1 A B 4321O 1 2 3 4 x 1C2C2 ′ B2B2 ′ 23AA2 4′
4. 解:(Ⅰ)如图①,折叠后点B与点A重合,则△ACD≌△BCD.设点C的坐标为
0,mm0.则BCOBOC4m.于是ACBC4m.在Rt△AOC中,由
22222勾股定理,得ACOCOA,即4mm2,解得m23. 23点C的坐标为0,.
22019-2020学年
y B C O A 图①
x B D C O y D x B C B′ 图②
y D x
O B′ 图③
(Ⅱ)如图②,折叠后点B落在OA边上的点为B,则△BCD≌△BCD.由题设
BCOB,则BCOBx,OCyOC4y,在Rt△BOC中,由勾股定理,得
12BC2OC2OB2.4yy2x2,即yx22.由点B在边OA上,有
80≤x≤2,
1解析式yx220≤x≤2为所求. 当0≤x≤2时,y随x的增大而减小,
83y的取值范围为≤y≤2.
2∥OB(Ⅲ)如图③,折叠后点B落在OA边上的点为B,且BD又
.则OCBCBD.
CBDCBD,OCBCBD,有CB∥BA.Rt△COB∽Rt△BOA.
OBOC有,得OC2OB. 在Rt△BOC中,设OBx0x0,则OC2x0.OAOB12由(Ⅱ)的结论,得2x0x02,解得x0845.x00,x0845.88516. 点C的坐标为0,5. 解:(1)0 ,3.
(2)由题意,得
x2y240, ∴y1201x. 22 2x3z180,∴z60x.
312(3)由题意,得 Qxyzx120x60x.
231整理,得 Q180x.
61120x2由题意,得
260x3 解得 x≤90.
【注:事实上,0≤x≤90 且x是6的整数倍】
2019-2020学年
由一次函数的性质可知,当x=90时,Q最小.此时按三种裁法分别裁90张、75张、0张.
2019-2020学年
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