三、解答题(共40分)
12. (12分)围棋起源于中国,古代称为“弈”,距今已有4 000多年的历史.如图是某围棋棋盘的局部,若棋盘是由边长均为1的小正方形组成的,棋盘上A、B两枚棋子的坐标分别为A(-2,4),B(1,2).
(1) 根据题意,画出相应的平面直角坐标系;
(2) 分别写出C,D两颗棋子的坐标;
(3) 有一枚黑色棋子E的坐标为(3,-1),请在图中画出黑色棋子E.

12. (12分)围棋起源于中国,古代称为“弈”,距今已有4 000多年的历史.如图是某围棋棋盘的局部,若棋盘是由边长均为1的小正方形组成的,棋盘上A、B两枚棋子的坐标分别为A(-2,4),B(1,2).
(1) 根据题意,画出相应的平面直角坐标系;
(2) 分别写出C,D两颗棋子的坐标;
(3) 有一枚黑色棋子E的坐标为(3,-1),请在图中画出黑色棋子E.
答案
12. (1) 建立如图所示的直角坐标系
(2) 点C的坐标$(2,1)$,点D的坐标$(-2,-1)$
(3) 如图,点E即为所求
解析
【分析】
1. 第(1)问需要根据已知两点坐标确定坐标系,核心是找原点位置:由A(-2,4)可知,原点在A点右侧2个单位、下方4个单位的交点处,确定原点后画出规定了正方向的x轴、y轴即可。
2. 第(2)问依据坐标的定义判断:横坐标是点到y轴的水平距离,y轴右侧为正、左侧为负;纵坐标是点到x轴的竖直距离,x轴上方为正、下方为负,据此可写出C、D的坐标。
3. 第(3)问根据坐标找对应位置:横坐标对应x轴上的刻度,纵坐标对应y轴上的刻度,两个方向垂线的交点就是目标点的位置,描点即可。
【解析】
(1) 首先定位原点:从点A(-2,4)出发,向右数2个单位长度,再向下数4个单位长度,得到的交点即为坐标原点O;过点O作水平向右为正方向的x轴,作竖直向上为正方向的y轴,即可得到所需的平面直角坐标系,如图所示:
(2) 观察坐标系内的点:
点C在y轴右侧2个单位,x轴上方1个单位,因此坐标为$\boldsymbol{(2,1)}$;
点D在y轴左侧2个单位,x轴下方1个单位,因此坐标为$\boldsymbol{(-2,-1)}$。
(3) 根据点E的坐标$(3,-1)$,沿x轴正方向数3个单位长度,再沿y轴负方向数1个单位长度,两个方向的交点即为点E的位置,描点后如图所示:
【答案】
(1) 建立如图所示的直角坐标系
(2) 点C的坐标$(2,1)$,点D的坐标$(-2,-1)$
(3) 如图,点E即为所求
【知识点】
平面直角坐标系;点的坐标;坐标描点
【点评】
本题是平面直角坐标系的基础题型,考查坐标与平面内点的一一对应关系,掌握坐标系建立规则和坐标读写方法即可顺利解题。
【难度系数】
0.8
1. 第(1)问需要根据已知两点坐标确定坐标系,核心是找原点位置:由A(-2,4)可知,原点在A点右侧2个单位、下方4个单位的交点处,确定原点后画出规定了正方向的x轴、y轴即可。
2. 第(2)问依据坐标的定义判断:横坐标是点到y轴的水平距离,y轴右侧为正、左侧为负;纵坐标是点到x轴的竖直距离,x轴上方为正、下方为负,据此可写出C、D的坐标。
3. 第(3)问根据坐标找对应位置:横坐标对应x轴上的刻度,纵坐标对应y轴上的刻度,两个方向垂线的交点就是目标点的位置,描点即可。
【解析】
(1) 首先定位原点:从点A(-2,4)出发,向右数2个单位长度,再向下数4个单位长度,得到的交点即为坐标原点O;过点O作水平向右为正方向的x轴,作竖直向上为正方向的y轴,即可得到所需的平面直角坐标系,如图所示:
(2) 观察坐标系内的点:
点C在y轴右侧2个单位,x轴上方1个单位,因此坐标为$\boldsymbol{(2,1)}$;
点D在y轴左侧2个单位,x轴下方1个单位,因此坐标为$\boldsymbol{(-2,-1)}$。
(3) 根据点E的坐标$(3,-1)$,沿x轴正方向数3个单位长度,再沿y轴负方向数1个单位长度,两个方向的交点即为点E的位置,描点后如图所示:
【答案】
(1) 建立如图所示的直角坐标系
(2) 点C的坐标$(2,1)$,点D的坐标$(-2,-1)$
(3) 如图,点E即为所求
【知识点】
平面直角坐标系;点的坐标;坐标描点
【点评】
本题是平面直角坐标系的基础题型,考查坐标与平面内点的一一对应关系,掌握坐标系建立规则和坐标读写方法即可顺利解题。
【难度系数】
0.8
13. (14分)在某工程项目实施中,勘测队在勘测地图上标示了A,B,C三地的坐标,坐标系中1个单位长度的实际距离为1 km.
(1) A,B两地间的实际距离为
(2) 有一条笔直的铁路经过A,B两地,现计划修一条从C地到铁路AB的最短公路l,并在l上建一个维修站D,使维修站D到A,C两地的距离相等.在图中画出维修站D的位置,并求出其坐标.

(1) A,B两地间的实际距离为
20
km.(2) 有一条笔直的铁路经过A,B两地,现计划修一条从C地到铁路AB的最短公路l,并在l上建一个维修站D,使维修站D到A,C两地的距离相等.在图中画出维修站D的位置,并求出其坐标.
答案
13. (1) 20
(2) 图略,$D(0,-4)$
(2) 图略,$D(0,-4)$
解析
【分析】
(1) 观察A、B两点坐标可知纵坐标相同,说明AB平行于x轴,两点距离等于横坐标差的绝对值,结合单位长度对应实际距离即可算出结果。
(2) 首先根据“垂线段最短”,过C作AB的垂线就是最短公路l,由于AB平行于x轴,因此垂线l平行于y轴,即l为直线x=0,所以D点横坐标为0;再设D点坐标为(0,y),根据“D到A、C两地距离相等”,利用两点间距离公式列方程求解,即可得到D点坐标。
【解析】
(1)
∵A(12,1),B(-8,1),两点纵坐标相等,
∴AB的长度为|12 - (-8)| = 20(单位长度),
∵1个单位长度对应实际距离1km,
∴A、B两地实际距离为20km。
(2) 画图:过点C作AB的垂线,在该垂线上取点D,使得DA=DC即可(图略)。
求坐标:
∵A、B两点纵坐标均为1,
∴直线AB的解析式为y=1,AB平行于x轴,
∴过C垂直于AB的公路l平行于y轴,又
∵C(0,-17),
∴直线l的解析式为x=0,即D点横坐标为0,
设D点坐标为(0,y),根据题意DA=DC,
由两点间距离公式得:$DA^2=(12-0)^2 + (1-y)^2$,$DC^2=(0-0)^2 + (y+17)^2$,
∵DA=DC,
∴$DA^2=DC^2$,
即$12^2 + (1-y)^2 = (y+17)^2$,
展开得:$144 + 1 - 2y + y^2 = y^2 + 34y + 289$,
整理得:$-36y = 144$,
解得:$y=-4$,
∴D点坐标为(0,-4)。
【答案】
(1) 20;(2) 画图略,$D(0,-4)$
【知识点】
坐标与图形性质;垂线段最短;两点间的距离
【点评】
本题结合实际场景考查平面直角坐标系的相关应用,解题的关键是熟练掌握平行于坐标轴的直线上点的坐标特征,能利用方程思想结合距离相等的关系求解未知点坐标,同时要灵活运用垂线段最短的性质解决最短路径问题。
【难度系数】
0.7
(1) 观察A、B两点坐标可知纵坐标相同,说明AB平行于x轴,两点距离等于横坐标差的绝对值,结合单位长度对应实际距离即可算出结果。
(2) 首先根据“垂线段最短”,过C作AB的垂线就是最短公路l,由于AB平行于x轴,因此垂线l平行于y轴,即l为直线x=0,所以D点横坐标为0;再设D点坐标为(0,y),根据“D到A、C两地距离相等”,利用两点间距离公式列方程求解,即可得到D点坐标。
【解析】
(1)
∵A(12,1),B(-8,1),两点纵坐标相等,
∴AB的长度为|12 - (-8)| = 20(单位长度),
∵1个单位长度对应实际距离1km,
∴A、B两地实际距离为20km。
(2) 画图:过点C作AB的垂线,在该垂线上取点D,使得DA=DC即可(图略)。
求坐标:
∵A、B两点纵坐标均为1,
∴直线AB的解析式为y=1,AB平行于x轴,
∴过C垂直于AB的公路l平行于y轴,又
∵C(0,-17),
∴直线l的解析式为x=0,即D点横坐标为0,
设D点坐标为(0,y),根据题意DA=DC,
由两点间距离公式得:$DA^2=(12-0)^2 + (1-y)^2$,$DC^2=(0-0)^2 + (y+17)^2$,
∵DA=DC,
∴$DA^2=DC^2$,
即$12^2 + (1-y)^2 = (y+17)^2$,
展开得:$144 + 1 - 2y + y^2 = y^2 + 34y + 289$,
整理得:$-36y = 144$,
解得:$y=-4$,
∴D点坐标为(0,-4)。
【答案】
(1) 20;(2) 画图略,$D(0,-4)$
【知识点】
坐标与图形性质;垂线段最短;两点间的距离
【点评】
本题结合实际场景考查平面直角坐标系的相关应用,解题的关键是熟练掌握平行于坐标轴的直线上点的坐标特征,能利用方程思想结合距离相等的关系求解未知点坐标,同时要灵活运用垂线段最短的性质解决最短路径问题。
【难度系数】
0.7
14.(14分)在平面直角坐标系中,对于P,Q两点给出如下定义:若点P到x,y轴的距离中的最大值等于点Q到x,y轴的距离中的最大值,则称P,Q两点为“等距点”。下图中的P,Q两点即为“等距点”。
(1)已知点A的坐标为$(-3,1)$。
① 在点$E(0,3)$,$F(3,-3)$,$G(2,-5)$中,为点A的“等距点”的是
② 若点B的坐标为$(m,m+6)$,且A,B两点为“等距点”,则点B的坐标为
(2)若$T_1(-1,-k-3)$,$T_2(4,4k-3)$两点为“等距点”,求k的值。

(1)已知点A的坐标为$(-3,1)$。
① 在点$E(0,3)$,$F(3,-3)$,$G(2,-5)$中,为点A的“等距点”的是
$E,F$
;② 若点B的坐标为$(m,m+6)$,且A,B两点为“等距点”,则点B的坐标为
$(-3,3)$
。(2)若$T_1(-1,-k-3)$,$T_2(4,4k-3)$两点为“等距点”,求k的值。
答案
14. (1) ① $E,F$ ② $(-3,3)$
(2) $k$的值是1或2
(2) $k$的值是1或2
解析
【分析】
首先理解“等距点”的定义:对于任意一点,先求它到x轴的距离(纵坐标的绝对值)、到y轴的距离(横坐标的绝对值),取这两个值的最大值,若两个点的该最大值相等,则两点为等距点。
解题思路:
(1)①先计算点A的横、纵坐标绝对值的最大值,再分别计算E、F、G三点的该最大值,与点A的对比,相等的即为等距点;
(1)②点B与A是等距点,说明点B的横、纵坐标绝对值的最大值与A相等,据此列方程求解m,再验证是否符合最大值要求即可;
(2)分别表示出$T_1$、$T_2$两点横、纵坐标绝对值的最大值,根据两个最大值相等分情况列方程求解,舍去不符合条件的解即可得到k的值。
【解析】
首先明确:点$(x,y)$到x轴距离为$|y|$,到y轴距离为$|x|$,记该点的“最大距离”为$\max\{|x|, |y|\}$,等距点即两点的“最大距离”相等。
(1) 先求点$A(-3,1)$的最大距离:
$|-3|=3$,$|1|=1$,故$\max\{3,1\}=3$。
① 分别计算E、F、G的最大距离:
点$E(0,3)$:$|0|=0$,$|3|=3$,$\max\{0,3\}=3$,与A相等,是等距点;
点$F(3,-3)$:$|3|=3$,$|-3|=3$,$\max\{3,3\}=3$,与A相等,是等距点;
点$G(2,-5)$:$|2|=2$,$|-5|=5$,$\max\{2,5\}=5$,与A不相等,不是等距点。
故等距点是E、F。
② 点$B(m,m+6)$与A是等距点,故B的最大距离为3,即$\max\{|m|, |m+6|\}=3$:
情况1:若$|m|=3$,则$m=3$或$m=-3$:
$m=3$时,$m+6=9$,$|9|=9>3$,$\max\{3,9\}=9≠3$,舍去;
$m=-3$时,$m+6=3$,$|3|=3$,$\max\{3,3\}=3$,符合要求,此时$B(-3,3)$。
情况2:若$|m+6|=3$,则$m+6=±3$,即$m=-3$或$m=-9$:
$m=-9$时,$|-9|=9>3$,$\max\{9,3\}=9≠3$,舍去;
$m=-3$时,同情况1的结果,符合要求。
综上,点B的坐标为$(-3,3)$。
(2) 分别计算$T_1$、$T_2$的最大距离:
$T_1(-1,-k-3)$的横、纵坐标绝对值为$|-1|=1$,$|-k-3|=|k+3|$,故最大距离为$\max\{1, |k+3|\}$;
$T_2(4,4k-3)$的横、纵坐标绝对值为$|4|=4$,$|4k-3|$,故最大距离为$\max\{4, |4k-3|\}$。
因为$T_1$、$T_2$是等距点,所以$\max\{1, |k+3|\}=\max\{4, |4k-3|\}$,分两种情况讨论:
情况1:当$\max\{4, |4k-3|\}=4$时,即$|4k-3|≤4$,此时需满足$\max\{1, |k+3|\}=4$,故$|k+3|=4$:
解得$k+3=4$或$k+3=-4$,即$k=1$或$k=-7$。
验证:$k=1$时,$|4×1-3|=1≤4$,符合要求;$k=-7$时,$|4×(-7)-3|=31>4$,不符合,舍去。
情况2:当$\max\{4, |4k-3|\}=|4k-3|$时,即$|4k-3|>4$,此时需满足$\max\{1, |k+3|\}=|4k-3|$,因为$|4k-3|>4>1$,故$|k+3|=|4k-3|$:
解方程:$4k-3 = k+3$ 或 $4k-3 = -(k+3)$
$4k-3 = k+3$时,$3k=6$,$k=2$,验证:$|4×2-3|=5>4$,$|2+3|=5$,符合要求;
$4k-3 = -k-3$时,$5k=0$,$k=0$,验证:$|4×0-3|=3<4$,不符合前提,舍去。
综上,$k$的值为1或2。
【答案】
(1) ① $E,F$;② $(-3,3)$
(2) $k$的值是1或2
【知识点】
点的坐标特征;绝对值的性质;新定义运算
【点评】
本题属于新定义类题型,解题核心是准确理解“等距点”的定义,将新规则转化为绝对值计算、最值判断的常规问题,求解时注意分情况讨论后验证解的合理性,避免出现错解、漏解。
【难度系数】
0.7
首先理解“等距点”的定义:对于任意一点,先求它到x轴的距离(纵坐标的绝对值)、到y轴的距离(横坐标的绝对值),取这两个值的最大值,若两个点的该最大值相等,则两点为等距点。
解题思路:
(1)①先计算点A的横、纵坐标绝对值的最大值,再分别计算E、F、G三点的该最大值,与点A的对比,相等的即为等距点;
(1)②点B与A是等距点,说明点B的横、纵坐标绝对值的最大值与A相等,据此列方程求解m,再验证是否符合最大值要求即可;
(2)分别表示出$T_1$、$T_2$两点横、纵坐标绝对值的最大值,根据两个最大值相等分情况列方程求解,舍去不符合条件的解即可得到k的值。
【解析】
首先明确:点$(x,y)$到x轴距离为$|y|$,到y轴距离为$|x|$,记该点的“最大距离”为$\max\{|x|, |y|\}$,等距点即两点的“最大距离”相等。
(1) 先求点$A(-3,1)$的最大距离:
$|-3|=3$,$|1|=1$,故$\max\{3,1\}=3$。
① 分别计算E、F、G的最大距离:
点$E(0,3)$:$|0|=0$,$|3|=3$,$\max\{0,3\}=3$,与A相等,是等距点;
点$F(3,-3)$:$|3|=3$,$|-3|=3$,$\max\{3,3\}=3$,与A相等,是等距点;
点$G(2,-5)$:$|2|=2$,$|-5|=5$,$\max\{2,5\}=5$,与A不相等,不是等距点。
故等距点是E、F。
② 点$B(m,m+6)$与A是等距点,故B的最大距离为3,即$\max\{|m|, |m+6|\}=3$:
情况1:若$|m|=3$,则$m=3$或$m=-3$:
$m=3$时,$m+6=9$,$|9|=9>3$,$\max\{3,9\}=9≠3$,舍去;
$m=-3$时,$m+6=3$,$|3|=3$,$\max\{3,3\}=3$,符合要求,此时$B(-3,3)$。
情况2:若$|m+6|=3$,则$m+6=±3$,即$m=-3$或$m=-9$:
$m=-9$时,$|-9|=9>3$,$\max\{9,3\}=9≠3$,舍去;
$m=-3$时,同情况1的结果,符合要求。
综上,点B的坐标为$(-3,3)$。
(2) 分别计算$T_1$、$T_2$的最大距离:
$T_1(-1,-k-3)$的横、纵坐标绝对值为$|-1|=1$,$|-k-3|=|k+3|$,故最大距离为$\max\{1, |k+3|\}$;
$T_2(4,4k-3)$的横、纵坐标绝对值为$|4|=4$,$|4k-3|$,故最大距离为$\max\{4, |4k-3|\}$。
因为$T_1$、$T_2$是等距点,所以$\max\{1, |k+3|\}=\max\{4, |4k-3|\}$,分两种情况讨论:
情况1:当$\max\{4, |4k-3|\}=4$时,即$|4k-3|≤4$,此时需满足$\max\{1, |k+3|\}=4$,故$|k+3|=4$:
解得$k+3=4$或$k+3=-4$,即$k=1$或$k=-7$。
验证:$k=1$时,$|4×1-3|=1≤4$,符合要求;$k=-7$时,$|4×(-7)-3|=31>4$,不符合,舍去。
情况2:当$\max\{4, |4k-3|\}=|4k-3|$时,即$|4k-3|>4$,此时需满足$\max\{1, |k+3|\}=|4k-3|$,因为$|4k-3|>4>1$,故$|k+3|=|4k-3|$:
解方程:$4k-3 = k+3$ 或 $4k-3 = -(k+3)$
$4k-3 = k+3$时,$3k=6$,$k=2$,验证:$|4×2-3|=5>4$,$|2+3|=5$,符合要求;
$4k-3 = -k-3$时,$5k=0$,$k=0$,验证:$|4×0-3|=3<4$,不符合前提,舍去。
综上,$k$的值为1或2。
【答案】
(1) ① $E,F$;② $(-3,3)$
(2) $k$的值是1或2
【知识点】
点的坐标特征;绝对值的性质;新定义运算
【点评】
本题属于新定义类题型,解题核心是准确理解“等距点”的定义,将新规则转化为绝对值计算、最值判断的常规问题,求解时注意分情况讨论后验证解的合理性,避免出现错解、漏解。
【难度系数】
0.7
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