18. (★★)在平面直角坐标系中,已知点P(2m+4,m-1).
(1)分别根据下列条件,求出点P的坐标:
①点P在y轴上;
②点P的纵坐标比横坐标大3;
③点P到x轴、y轴的距离相等.
(2)点P(填“可能”或“不可能”)是坐标原点.
(3)分别取m的5个不同的值,计算得到5个点的坐标,把这些点的坐标描在同一个平面直角坐标系中,看看你有什么发现?
(1)分别根据下列条件,求出点P的坐标:
①点P在y轴上;
②点P的纵坐标比横坐标大3;
③点P到x轴、y轴的距离相等.
(2)点P(填“可能”或“不可能”)是坐标原点.
(3)分别取m的5个不同的值,计算得到5个点的坐标,把这些点的坐标描在同一个平面直角坐标系中,看看你有什么发现?
答案
(1)
①
由于点 $P$ 在 $y$ 轴上,所以其横坐标为 0,即:
$2m + 4 = 0$
解得:
$m = -2$
代入 $P(2m+4, m-1)$ 得:
$P(0, -3)$
②
根据条件,点 $P$ 的纵坐标比横坐标大 3,即:
$m - 1 = (2m + 4) + 3$
解得:
$m = -8$
代入 $P(2m+4, m-1)$ 得:
$P(-12, -9)$
③
点 $P$ 到 $x$ 轴,$y$ 轴的距离相等,所以:
$|2m + 4| = |m - 1|$
解此方程得两个
$2m + 4 = m - 1 \quad \mathrm{或} \quad 2m + 4 = -(m - 1)$
解得:
$m = -5 \quad \mathrm{或} \quad m = -1$
分别代入 $P(2m+4, m-1)$ 得:
$P(-6, -6) \quad \mathrm{或} \quad P(2, -2)$
(2)
不可能
(3)
取 $m = 0, 1, -1, -2, 2$,分别代入 $P(2m+4, m-1)$ 得:
$P(4, -1), P(6, 0), P(2, -2), P(0, -3), P(8,1)$
发现:这些点都在一条直线上,此直线的方程为 $y = \frac{1}{2}x - 3$。
①
由于点 $P$ 在 $y$ 轴上,所以其横坐标为 0,即:
$2m + 4 = 0$
解得:
$m = -2$
代入 $P(2m+4, m-1)$ 得:
$P(0, -3)$
②
根据条件,点 $P$ 的纵坐标比横坐标大 3,即:
$m - 1 = (2m + 4) + 3$
解得:
$m = -8$
代入 $P(2m+4, m-1)$ 得:
$P(-12, -9)$
③
点 $P$ 到 $x$ 轴,$y$ 轴的距离相等,所以:
$|2m + 4| = |m - 1|$
解此方程得两个
$2m + 4 = m - 1 \quad \mathrm{或} \quad 2m + 4 = -(m - 1)$
解得:
$m = -5 \quad \mathrm{或} \quad m = -1$
分别代入 $P(2m+4, m-1)$ 得:
$P(-6, -6) \quad \mathrm{或} \quad P(2, -2)$
(2)
不可能
(3)
取 $m = 0, 1, -1, -2, 2$,分别代入 $P(2m+4, m-1)$ 得:
$P(4, -1), P(6, 0), P(2, -2), P(0, -3), P(8,1)$
发现:这些点都在一条直线上,此直线的方程为 $y = \frac{1}{2}x - 3$。
19. (★★★)在平面直角坐标系中,给出如下定义:点P到x轴、y轴的距离的较小值称为点P的“短距”;当点Q到x轴、y轴的距离相等时,则称点Q为“完美点”.
(1)点A(-3,2)的“短距”为.
(2)若点B(3a-1,5)是“完美点”,求a的值.
(3)若点C(9-2b,-5)是“完美点”,求点D(-6,2b-1)的“短距”.
9.1.2 用坐标描述简单几何图形
(1)点A(-3,2)的“短距”为.
(2)若点B(3a-1,5)是“完美点”,求a的值.
(3)若点C(9-2b,-5)是“完美点”,求点D(-6,2b-1)的“短距”.
9.1.2 用坐标描述简单几何图形
答案
(1)
点$A(-3,2)$到$x$轴的距离为$\vert2\vert = 2$,到$y$轴的距离为$\vert -3\vert=3$,
因为$2<3$,所以点$A$的“短距”为$2$。
(2)
因为点$B(3a - 1,5)$是“完美点”,所以$\vert3a - 1\vert=\vert5\vert$,
则$3a - 1 = 5$或$3a - 1 = -5$,
当$3a - 1 = 5$时,$3a=6$,解得$a = 2$;
当$3a - 1 = -5$时,$3a=-4$,解得$a = -\frac{4}{3}$。
(3)
因为点$C(9 - 2b,-5)$是“完美点”,所以$\vert9 - 2b\vert=\vert - 5\vert = 5$,
则$9 - 2b = 5$或$9 - 2b = -5$,
当$9 - 2b = 5$时,$-2b=-4$,解得$b = 2$;
当$9 - 2b = -5$时,$-2b=-14$,解得$b = 7$。
当$b = 2$时,点$D(-6,2×2 - 1)=(-6,3)$,到$x$轴距离为$\vert3\vert = 3$,到$y$轴距离为$\vert - 6\vert = 6$,短距为$3$;
当$b = 7$时,点$D(-6,2×7 - 1)=(-6,13)$,到$x$轴距离为$\vert13\vert = 13$,到$y$轴距离为$\vert - 6\vert = 6$,短距为$6$。
综上,答案依次为:(1)$2$;(2)$a = 2$或$a = -\frac{4}{3}$;(3)$3$或$6$。
点$A(-3,2)$到$x$轴的距离为$\vert2\vert = 2$,到$y$轴的距离为$\vert -3\vert=3$,
因为$2<3$,所以点$A$的“短距”为$2$。
(2)
因为点$B(3a - 1,5)$是“完美点”,所以$\vert3a - 1\vert=\vert5\vert$,
则$3a - 1 = 5$或$3a - 1 = -5$,
当$3a - 1 = 5$时,$3a=6$,解得$a = 2$;
当$3a - 1 = -5$时,$3a=-4$,解得$a = -\frac{4}{3}$。
(3)
因为点$C(9 - 2b,-5)$是“完美点”,所以$\vert9 - 2b\vert=\vert - 5\vert = 5$,
则$9 - 2b = 5$或$9 - 2b = -5$,
当$9 - 2b = 5$时,$-2b=-4$,解得$b = 2$;
当$9 - 2b = -5$时,$-2b=-14$,解得$b = 7$。
当$b = 2$时,点$D(-6,2×2 - 1)=(-6,3)$,到$x$轴距离为$\vert3\vert = 3$,到$y$轴距离为$\vert - 6\vert = 6$,短距为$3$;
当$b = 7$时,点$D(-6,2×7 - 1)=(-6,13)$,到$x$轴距离为$\vert13\vert = 13$,到$y$轴距离为$\vert - 6\vert = 6$,短距为$6$。
综上,答案依次为:(1)$2$;(2)$a = 2$或$a = -\frac{4}{3}$;(3)$3$或$6$。
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