【文档说明】专题11 规律探究之直角坐标系【考点精讲】(解析版)-【中考高分导航】备战2022年中考数学考点总复习(全国通用).docx,共(17)页,700.667 KB,由管理员店铺上传
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题型一:滚动型【例1】如图,在平面直角坐标系中,等腰直角三角形①沿x轴正半轴滚动并且按一定规律变换,每次变换后得到的图形仍是等腰直角三角形.第一次滚动后点A1(0,2)变换到点A2(6,0),得到等腰直角三角形②;第二次滚动后点A2变换到点A3(6,0),得到等腰直角三
角形③;第三次滚动后点A3变换到点A4(10,24),得到等腰直角三角形④;第四次滚动后点A4变换到点A5(10+212,0),得到等腰直角三角形⑤;依此规律…,则第2020个等腰直角三角形的面积是.【分析】根据A1(0,2)确定第1
个等腰直角三角形(即等腰直角三角形①)的面积,根据A2(6,0)确定第1个等腰直角三角形(即等腰直角三角形②)的面积,…,同理,确定规律可得结论.【解析】∵点A1(0,2),∴第1个等腰直角三角形的面积=12×2×2=2,∵A2(6,0),专题11规律
探究之直角坐标系知识导航题型精讲∴第2个等腰直角三角形的边长为6−2√2=2√2,∴第2个等腰直角三角形的面积=12×2√2×2√2=4=22,∵A4(10,4√2),∴第3个等腰直角三角形的边长为10
﹣6=4,∴第3个等腰直角三角形的面积=12×4×4=8=23,…则第2020个等腰直角三角形的面积是22020;故答案为:22020(形式可以不同,正确即得分).题型二:翻折型【例2】(2020•荆门)在平面直角坐标系xOy中,Rt△AOB的直角顶点B
在y轴上,点A的坐标为(1,3),将Rt△AOB沿直线y=﹣x翻折,得到Rt△A'OB',过A'作A'C垂直于OA'交y轴于点C,则点C的坐标为()A.(0,﹣23)B.(0,﹣3)C.(0,﹣4)D.(0,﹣43)【分析】依据轴对称的性质可得OB'=OB=√3,A′B′=AB=1,OA
′=OA=2,进而通过证得△A′OB′∽△COA′,求得OC=4,即可证得C的坐标为(0,﹣4).【解析】∵点A的坐标为(1,√3),∴AB=1,OB=√3,∴OA=√𝐴𝐵2+𝑂𝐵2=√12+(√3)2=2,∵将Rt△AOB沿直线y=﹣
x翻折,得到Rt△A'OB',∴OB'=OB=√3,A′B′=AB=1,OA′=OA=2,∴A'(−√3,﹣1),∵过A'作A'C垂直于OA'交y轴于点C,∴∠A′OC+∠A′CO=90°,∵∠A′OB′+∠A′OC=90°,∴∠A′CO=∠A′OB′,∵∠A′B
′O=∠OA′C=90°,∴△A′OB′∽△COA′,∴𝑂𝐶𝑂𝐴′=𝑂𝐴′𝐴′𝐵′,即𝑂𝐶2=21,∴OC=4,∴C(0,﹣4),故选:C.题型三:渐变型【例3】(2021·山东泰安市)如图,点1B在
直线1:2lyx=上,点1B的横坐标为2,过点1B作1Bl⊥,交x轴于点1A,以11AB为边,向右作正方形1121ABBC,延长21BC交x轴于点2A;以22AB为边,向右作正方形2232ABBC,延长32BC交x轴于点3A;以33AB为边,向右作正方
形3343ABBC,延长的43BC交x轴于点4A;…;按照这个规律进行下去,则第n个正方形1nnnnABBC+的边长为________(结果用含正整数n的代数式表示).【答案】15322n−【分析】根据题中条件,证明所有
的直角三角形都相似且确定相似比,再具体算出前几个正方形的边长,然后再找规律得出第n个正方形的边长.【详解】解:点1B在直线1:2lyx=上,点1B的横坐标为2,点1B纵坐标为1.221215,OB=+=分别过1B,14,,C
C作x轴的垂线,分别交于14,,,DDD,下图只显示一条;111111190,BDACDBBODABD===,111RtBDORtADB∽类似证明可得,图上所有直角三角形都相似,有11111211112nnnnCABDBACAODOBCAC
A+=====,不妨设第1个至第n个正方形的边长分别用:12,,,nlll来表示,通过计算得:11522OBl==,12112353222lllCA=+==,223223353222lllCA=+==1111
353222nnnnnnlllCA−−−−=+==按照这个规律进行下去,则第n个正方形1nnnnABBC+的边长为15322n−,故答案是:15322n−.【例4】(2021·湖北)如图,在平面直角坐标系
中,动点P从原点O出发,水平向左平移1个单位长度,再竖直向下平移1个单位长度得到点()11,1P−−;接着水平向右平移2个单位长度,再竖直向上平移2个单位长度得到点2P;接着水平向左平移3个单位长度,再竖直向下平移3个
单位长度得到点3P;接着水平向右平移4个单位长度,再竖直向上平移4个单位长度得到点4P,…,按此作法进行下去,则点2021P的坐标为___________.【答案】(1011,1011)−−【分析】先根据点坐标的平移变换规律求出点2345,,,PPP
P的坐标,再归纳类推出一般规律即可得.【详解】解:由题意得:2(12,12)P−+−+,即2(1,1)P,3(13,13)P−−,即3(2,2)P−−,4(24,24)P−+−+,即4(2,2)P,5(25,25)
P−−,即5(3,3)P−−,观察可知,点1P的坐标为(1,1)−−,其中1211=−,点3P的坐标为(2,2)−−,其中3221=−,点5P的坐标为(3,3)−−,其中5231=−,归纳类推得:点21nP−的坐标为(,)nn−
−,其中n为正整数,2021210111=−,点2021P的坐标为(1011,1011)−−,故答案为:(1011,1011)−−.【例5】(2020•鄂州)如图,点A1,A2,A3…在反比例函数y=xk(x>0)的图象上,点B1,B2,
B3,…Bn在y轴上,且∠B1OA1=∠B2B1A2=∠B3B2A3=…,直线y=x与双曲线y=xk交于点A1,B1A1⊥OA1,B2A2⊥B1A2,B3A3⊥B2A3…,则Bn(n为正整数)的坐标是(
)A.(2n,0)B.(0,12+n)C.(0,)1(2−nn)D.(0,2n)【分析】由题意,△OA1B1,△B1A2B2,△B2A3B3,…,都是等腰直角三角形,想办法求出OB1,OB2,OB3,OB4,…,探究规律,利用规律解决问题即可得出结论
.【解析】由题意,△OA1B1,△B1A2B2,△B2A3B3,…,都是等腰直角三角形,∵A1(1,1),∴OB1=2,设A2(m,2+m),则有m(2+m)=1,解得m=√2−1,∴OB2=2√2,设A3(a,2√2+n),则有n=a(2√2
+a)=1,解得a=√3−√2,∴OB3=2√3,同法可得,OB4=2√4,∴OBn=2√𝑛,∴Bn(0,2√𝑛).故选:D.1.(2020•自贡)如图,直线y=byx+−3与y轴交于点A,与双曲
线y=xk在第三象限交于B、C两点,且AB•AC=16.下列等边三角形△OD1E1,△E1D2E2,△E2D3E3,…的边OE1,E1E2,E2E3,…在x轴上,顶点D1,D2,D3,…在该双曲线第一象限的分支上,则k=
,前25个等边三角形的周长之和为.【分析】设直线y=−√3x+b与x轴交于点D,作BE⊥y轴于E,CF⊥y轴于F.首先证明∠ADO=60°,可得AB=2BE,AC=2CF,由直线y=−√3x+b与双曲线y=𝑘𝑥在第一象限交于点B、C两点,可得−√3x+b=𝑘𝑥,整理得
,−√3x2+bx﹣k=0,由韦达定理得:x1x2=√33k,即EB•FC=√33k,由此构建方程求出k即可,第二个问题分别求出第一个,第二个,第三个,第四个三角形的周长,探究规律后解决问题.【解析】设直线y
=−√3x+b与x轴交于点D,作BE⊥y轴于E,CF⊥y轴于F.∵y=−√3x+b,∴当y=0时,x=√33b,即点D的坐标为(√33b,0),当x=0时,y=b,即A点坐标为(0,b),∴OA=﹣b,OD=−√33b.题型
训练∵在Rt△AOD中,tan∠ADO=𝑂𝐴𝑂𝐷=√3,∴∠ADO=60°.∵直线y=−√3x+b与双曲线y=𝑘𝑥在第三象限交于B、C两点,∴−√3x+b=𝑘𝑥,整理得,−√3x2+bx﹣k=0,由韦达定理得:x1x2=√33k,即EB•FC=
√33k,∵𝐸𝐵𝐴𝐵=cos60°=12,∴AB=2EB,同理可得:AC=2FC,∴AB•AC=(2EB)(2FC)=4EB•FC=4√33k=16,解得:k=4√3.由题意可以假设D1(m,m√3),∴m2•√3=4√3,∴m=2∴OE1=4,即第一个三角形的周长为12
,设D2(4+n,√3n),∵(4+n)•√3n=4√3,解得n=2√2−2,∴E1E2=4√2−4,即第二个三角形的周长为12√2−12,设D3(4√2+a,√3a),由题意(4√2+a)•√3a=4√3
,解得a=2√3−2√2,即第三个三角形的周长为12√3−12√2,…,∴第四个三角形的周长为12√4−12√3,∴前25个等边三角形的周长之和12+12√2−12+12√3−12√2+12√4−12√3+⋯+12√25−12√24=12√25=60,故答案为4√3,60.2.(2020
•怀化)如图,△OB1A1,△A1B2A2,△A2B3A3,…,△An﹣1BnAn,都是一边在x轴上的等边三角形,点B1,B2,B3,…,Bn都在反比例函数xy3=(x>0)的图象上,点A1,A2,A3,…,An,都在x轴上,则An的坐标为.【分析】如图,过点B1作B1C⊥x轴于点C,过点
B2作B2D⊥x轴于点D,过点B3作B3E⊥x轴于点E,先在△OCB1中,表示出OC和B1C的长度,表示出B1的坐标,代入反比例函数解析式,求出OC的长度和OA1的长度,表示出A1的坐标,同理可求得A2、A3的坐标,即可发现一般规律.【解析】如图,过点B1作B1C⊥x轴于点C,过点B
2作B2D⊥x轴于点D,过点B3作B3E⊥x轴于点E,∵△OA1B1为等边三角形,∴∠B1OC=60°,OC=A1C,∴B1C=√3OC,设OC的长度为t,则B1的坐标为(t,√3t),把B1(t,√3t)代入y=√3
𝑥得t•√3t=√3,解得t=1或t=﹣1(舍去),∴OA1=2OC=2,∴A1(2,0),设A1D的长度为m,同理得到B2D=√3m,则B2的坐标表示为(2+m,√3m),把B2(2+m,√3m)代入y=√3𝑥得(2+m)×√3m=√3,解得m=√2−1
或m=−√2−1(舍去),∴A1D=√2−1,A1A2=2√2−2,OA2=2+2√2−2=2√2,∴A2(2√2,0)设A2E的长度为n,同理,B3E为√3n,B3的坐标表示为(2√2+n,√3n),把B3(2√2+n,√3n)代入y=√3𝑥得(2√2+n)•√3n
=√3,∴A2E=√3−√2,A2A3=2√3−2√2,OA3=2√2+2√3−2√2=2√3,∴A3(2√3,0),综上可得:An(2√𝑛,0),故答案为:(2√𝑛,0).1.(2020•内江)如图,在平面直角坐标系中,点A(﹣2,0),直线l:y
=√33x+√33与x轴交于点B,以AB为边作等边△ABA1,过点A1作A1B1∥x轴,交直线l于点B1,以A1B1为边作等边△A1B1A2,过点A2作A2B2∥x轴,交直线l于点B2,以A2B2为边作等边△A2B2A3,以此
类推……,则点A2020的纵坐标是.【分析】先根据解析式求得B的坐标,即可求得AB=1,根据等边三角形的性质以及含30°角的直角三角形的性质,分别求得A1的纵坐标为√32,A2的纵坐标为3√32,A3的纵坐标为7
√32,进而得到An的纵坐标为2𝑛−12√3,据此可得点A2020的纵坐标.提分训练【解析】∵直线l:y=√33x+√33与x轴交于点B,∴B(﹣1,0),∴OB=1,∵A(﹣2,0),∴OA=2,∴AB=1,∵△ABA1是等边
三角形,∴A1(−32,√32),把y=√32代入y=√33x+√33,求得x=12,∴B1(12,√32),∴A1B1=2,∴A2(−12,√32+√32×2),即A2(−12,3√32),把y=3√32代入y=√33x+√33,
求得x=72,∴B2(72,3√32),∴A2B2=4,∴A3(3,3√32+√32×4),即A3(3,7√32),……,An的纵坐标为2𝑛−12√3,∴点A2020的纵坐标是22020−12√3,故答案为22020−12√3.2.(2021·四川广安市)如
图,在平面直角坐标系中,ABy⊥轴,垂足为B,将ABO绕点A逆时针旋转到11ABOV的位置,使点B的对应点1B落在直线34yx=−上,再将11ABOV绕点1B逆时针旋转到112ABO的位置,使点1O的对应点2O也落在直线34yx=−上,以此进
行下去……若点B的坐标为()0,3,则点21B的纵坐标...为______.【答案】3875【分析】计算出△AOB的各边,根据旋转的性质,求出OB1,B1B3,...,得出规律,求出OB21,再根据一次函数图像上的点求出点B2
1的纵坐标即可.【详解】解:∵AB⊥y轴,点B(0,3),∴OB=3,则点A的纵坐标为3,代入34yx=−,得:334x=−,得:x=-4,即A(-4,3),∴OB=3,AB=4,OA=2234+=5,由旋转可知:OB=O1B1=O2B1=O2B2=…=3,OA
=O1A=O2A1=…=5,AB=AB1=A1B1=A2B2=…=4,∴OB1=OA+AB1=4+5=9,B1B3=3+4+5=12,∴OB21=OB1+B1B21=9+(21-1)÷2×12=129,设B21(a,34a−),则OB21=2231294aa+−=,解得:5165a
=−或5165(舍),则335163874455a−=−−=,即点B21的纵坐标为3875,故答案为:3875.3.(2021·贵州毕节市)如图,在平面直角坐标系中,点()11,1N在直线:lyx=上,过点1N作11NMl⊥,交x轴于点1M
;过点1M作12MNx⊥轴,交直线l于点2N;过点2N作22NMl⊥,交x轴于点2M;过点2M作23MNx⊥轴,交直线l于点3N;…;按此作法进行下去,则点2021M的坐标为_____________.【答案】(20212,0).【分析】根据题目所给的解
析式,求出对应的1M坐标,然后根据规律求出nM的坐标,最后根据题目要求求出最后答案即可.【详解】解:如图,过点N作NM⊥x轴于M将1x=代入直线解析式yx=中得1y=∴1OMMN==,MON=45°∵1ONM=∠90°∴1ONNM=∵1ONNM⊥∴11OMMM==∴1M的
坐标为(2,0)同理可以求出2M的坐标为(4,0)同理可以求出3M的坐标为(8,0)同理可以求出nM的坐标为(2n,0)∴2021M的坐标为(20212,0)故答案为:(20212,0).4.(2021·内蒙古呼伦贝尔)如图,点1B在直线1:2lyx=
上,点1B的横坐标为2,过点1B作11BAx⊥轴,垂足为1A,以11AB为边向右作正方形1112ABCA,延长21AC交直线l于点2B;以22AB为边向右作正方形2223ABCA,延长32AC交直线l于点3B;……;按照这个规律进行下去,点
2021B的坐标为___________.【答案】202020202019202033(,)22【分析】由题意分别求出A1、A2、A3、A4……An、B1、B2、B3、B4……Bn、的坐标,根据规律进而可求解.【详解】解:∵点1
B在直线1:2lyx=上,点1B的横坐标为2,过点1B作11BAx⊥轴,垂足为1A,∴1(2,0)A,1(2,1)B,∴A1B1=1,根据题意,OA2=2+1=3,∴2(3,0)A,23(3,)2B,同理,39(,0)2A,399(,)24B,427(,0)4A,4272
7(,)48B……由此规律,可得:123(,0)2nnnA−−,112133(,)22nnnnnB−−−−,∴20211202112021202122021133(,)22B−−−−即2020202020212019202033(,)22B
,故答案为:202020202019202033(,)22.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com