【精品解析】平面直角坐标系中的轴对称问题——浙教版八年级上册培优训练

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平面直角坐标系中的轴对称问题——浙教版八年级上册培优训练
一、选择题
1.(2024八上·柳州期中)点关于y轴对称的点的坐标是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】关于坐标轴对称的点的坐标特征;坐标与图形变化﹣对称
【解析】【解答】解:点关于y轴对称的点的坐标是,
故答案为:B.
【分析】根据关于y轴对称的两点之间的特征,即可得出答案。
2.已知点A(4,-3)和点B是坐标平面内的两个点,且它们关于直线x=2对称,则平面内点B的坐标为(  )
A.(0,-3) B.(4,-9) C.(4,0 ) D.(-10,3)
【答案】A
【知识点】坐标与图形变化﹣对称
【解析】【解答】解:A (4,-3) 到直线x=2的水平距离为2,
∵A和B关于直线x=2对称,
∴B的横坐标为2-2=0,纵坐标与A相同,
∴B(0,-3),
故答案为:A.
【分析】根据轴对称的定义列式求出点B的横坐标,然后解答即可.
3.(2025·城中模拟)在平面直角坐标系中,点与点关于轴对称,则(  )
A. B. C.1 D.5
【答案】B
【知识点】关于坐标轴对称的点的坐标特征
【解析】【解答】解:∵点与点关于轴对称,
∴,
∴.
故答案为:B.
【分析】根据关于y轴对称的点的坐标特点求出,再代入计算求解即可.
4.(2025八下·余姚开学考)如图,将点关于第一、三象限的角平分线对称,得到点,则点的坐标为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】坐标与图形变化﹣对称
【解析】【解答】解:第一、三象限的角平分线为y=x,
∴ P(-1,2)关于y=x对称的点P'(2,-1).
故答案为:B.
【分析】根据点(x,y)关于y=x对称的点(y,x),即可求得.
5.(2023八上·朝阳期中)如图,平面直角坐标系中,点在第一象限,,,.在轴上取一点,过点作直线垂直于直线,将关于直线的对称图形记为,当和过点且平行于轴的直线有交点时,的取值范围为(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】坐标与图形性质;平行线的性质;三角形内角和定理;三角形全等及其性质;含30°角的直角三角形;平行四边形的判定与性质;坐标与图形变化﹣对称
【解析】【解答】解:如图所示,
当直线垂直平分时,和过点且平行于轴的直线有交点,
∵点在第一象限,,,,
∴,,
∴,
∵直线垂直平分,点是直线与轴的交点,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴当;
作,交过点且平行于轴的直线与,
当直线垂直平分和过点且平行于轴的直线有交点,
∵,轴,
∴四边形是平行四边形,
∴此时点与轴交点坐标为(,),
由图可知,当关于直线的对称图形为到的过程中,点符合题目中的要求,
∴的取值范围是,
故答案为:D
【分析】作出图形,分情况讨论:当直线垂直平分时,和过点且平行于轴的直线有交点,根据三角形内角和定理可得,,再根据含30°角的直角三角形性质可得,由直线垂直平分,点是直线与轴的交点,则,,根据全等三角形判定定理可得,则,即;作,交过点且平行于轴的直线与,当直线垂直平分和过点且平行于轴的直线有交点,根据直线平行性质及平行四边形判定定理可得四边形是平行四边形,则点与轴交点坐标为(,),由图可知,当关于直线的对称图形为到的过程中,点符合题目中的要求,即的取值范围是.
6.(2019八上·贵阳月考)在平面直角坐标系中,对 进行循环往复的轴对称变换,若原来点 的坐标是 ,则经过第2019次变换后所得的点 的坐标是(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】坐标与图形变化﹣对称;探索图形规律
【解析】【解答】解:点A第一次关于x轴对称后在第四象限,
点A第二次关于y轴对称后在第三象限,
点A第三次关于x轴对称后在第二象限,
点A第四次关于y轴对称后在第一象限,即点A回到原始位置,
所以,每四次轴对称变换为一个循环组依次循环,
∵2019÷4=504余3,
∴经过第2019次变换后所得的A点与第三次变换的位置相同,在第二象限,坐标为 .
故答案为:A.
【分析】观察图形可知每四次轴对称变换为一个循环组依次循环,用2019除以4,然后根据商和余数的情况确定出变换后的点A所在的象限即可解答.
二、填空题
7.(2024七下·文山期中)点关于x轴的对称点的坐标是   .
【答案】
【知识点】点的坐标;坐标与图形变化﹣对称
【解析】【解答】解:点关于x轴的对称点的坐标是.
故答案为:.
【分析】根据关于x轴对称的点的坐标特征即可求出答案.
8.(2025七下·惠阳期中)点关于y轴对称的点的坐标是,则   .
【答案】6
【知识点】坐标与图形变化﹣对称;求代数式的值-直接代入求值
【解析】【解答】解:∵点关于y轴对称的点的坐标是,
∴,,
∴,,
∴,
故答案为:6.
【分析】利用关于y轴对称的点坐标的特征(横坐标变为相反数,纵坐标不变)解得,,求出a、b的值,再将其代入ab求解即可.
9.(2025·潮阳模拟)若点关于轴的对称点在第二象限,则的取值范围是    .
【答案】
【知识点】不等式的解及解集;坐标与图形变化﹣对称;点的坐标与象限的关系
【解析】【解答】解:∵点关于轴的对称点在第二象限,
∴点,
∴且,
解得,,
故答案为:.
【分析】根据第二象限点的坐标特征建立不等式组,解不等式组即可求出答案.
10.点Q的横坐标为一元一次方程3x+7=32-2x的解,纵坐标为a+b的值,其中a,b满足二元一次方程组 则点 Q 关于y轴对称的点Q'的坐标为   .
【答案】(-5,-4)
【知识点】坐标与图形变化﹣对称;利用合并同类项、移项解一元一次方程;加减消元法解二元一次方程组
【解析】【解答】解:
移项,合并同类项得:
系数化为1得:
得:

那么点Q关于y轴对称点( 的坐标为
故答案为:
【分析】结合已知条件分别求得x, 的值,然后根据关于y轴对称的点的坐标性质即可求得答案.
11.(2024八上·成都期中)如图,在平面直角坐标系中,已知,,过点B作y轴的垂线l,P为直线l上一动点,连接,,则的最小值为   .
【答案】
【知识点】两点之间线段最短;勾股定理;坐标与图形变化﹣对称;轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:如图,取点A关于直线l的对称点,连接交直线l于点C,连接,,,
则可知,,,
∴,
即当O,P,三点共线时,的最小值为,
∵直线l垂直于y轴,
∴轴,
∵,,
∴,,
∴在中,,
即的最小值为,
故答案为:.
【分析】取点A关于直线l的对称点,连接交直线l于点C,由轴对称的性质可得,,,根据三角形三边关系定理可得,根据"两点之间线段最短"可得:当O,P,三点共线时,的最小值为,然后用勾股定理计算可求解.
12.(2024八上·北京市期中)如图,在平面直角坐标系中,直线经过原点和一三象限,点为轴正半轴上一点,点位于第一象限内且在直线上,,,过点作直线垂直于轴,点,在直线上(点在点上方),且,若线段关于直线对称的线段与坐标轴有交点,则点的纵坐标的取值范围是   .
【答案】或
【知识点】含30°角的直角三角形;坐标与图形变化﹣对称
【解析】【解答】解:作直线关于直线的对称直线,
线段在直线上,
线段关于直线对称的线段在直线上,
,直线垂直于轴,
直线与直线所夹的锐角为,所夹的钝角为,
直线与直线关于直线对称,
直线与直线所夹的锐角也是,
直线与直线所夹的钝角为,
直线和直线关于直线对称,
当、在直线的上方时,
观察发现,当点在轴上时,对应的是点的纵坐标的最小值,此时为等边三角形;
当点在轴上时,对应的是点的纵坐标的最大值,此时为等边三角形,
①当点在轴上时,为等边三角形,根据等边三角形的性质可知,,

,,,

点的纵坐标的值;
②当点在轴上时,由①可知,点的纵坐标的值比①的结果要大,
点的纵坐标的值,
当、在直线的上方时,点的纵坐标的取值范围是.
同理,当、在直线的下方时,可以求得点的纵坐标的取值范围是.
综上,的范围为或;
故答案为:或
【分析】先作出直线关于直线的对称直线,由直线与直线的夹角是推出直线和直线关于直线对称,然后分类讨论和在直线的上方或下方,画出图形,再进而求解即可.
13.(2024八上·北京市期中)在平面直角坐标系中,已知点对于点和正实数给出如下定义:若,点向右平移个单位,再关于轴对称,得到点;若,点向上平移个单位,再关于轴对称,得到点,称点为点的“-变换”点,点为点的“反-变换”点.例如,已知,,当时,点的“2-变换”点为,点的“2-变换”点为.
(1)当时,
①已知点,则点的“3-变换”点为_______;
②点的“反3-变换”点坐标为_______,点的“反3-变换”点坐标为_______;
(2)已知,记长方形上及内部所有点的“反-变换”点组成的图形面积为.
①当时,_______;
②当时,_______.(用含的式子表示)
【答案】(1)①;②或,.
(2)①;②.
【知识点】点的坐标;坐标与图形变化﹣对称;坐标与图形变化﹣平移
【解析】【解答】(1)解:当时,
①已知点,因为,
所以点向上平移3个单位得到,
再关于轴对称得到的坐标为,
则点P的“3-变换”点为.
②点的“反3-变换”:
第一种情况:设,若,
则先关于轴对称得到,
再向左平移3个单位得到的坐标为,
此时符合题意,的坐标为.
第二种情况:设,若,
则先关于轴对称得到,
再向下平移3个单位得到的坐标为,
此时符合题意,的坐标为,
综上可得,的坐标为或.
点的“反3-变换” :
第一种情况:设,若,
所以先关于轴对称得到,
再向左平移3个单位得到的坐标为,
此时不符合题意.
第二种情况:设,若,
则先关于轴对称得到,
再向下平移3个单位得到的坐标为,
此时符合题意,的坐标为,
综上可得,的坐标为.
(2)
①如图所示,
作长方形关于x轴对称,再向左平移4个单位,此时绿色线条内满足,
作长方形关于y轴对称,再向下平移4个单位,此时红色线条内满足,
所以,,

故答案为:62.
②如图所示:
当时,
,,

如图所示:
当时,
,,

∴.
【分析】(1)根据新定义定义,可得与的大小关系,确定点是先平移再关于轴或轴对称得到变换点.
(2)根据与的大小关系,确定点是先平移再关于轴或轴对称得到变换点,然后再根据点的坐标分情况计算长方形的长和宽的长度,再计算长方形的面积即可.
(1)解:当时,
①已知点,因为,
所以点向上平移3个单位得到,
再关于轴对称得到的坐标为,
则点P的“3-变换”点为.
②点的“反3-变换”:
第一种情况:设,若,
则先关于轴对称得到,
再向左平移3个单位得到的坐标为,
此时符合题意,的坐标为.
第二种情况:设,若,
则先关于轴对称得到,
再向下平移3个单位得到的坐标为,
此时符合题意,的坐标为,
综上可得,的坐标为或.
点的“反3-变换” :
第一种情况:设,若,
所以先关于轴对称得到,
再向左平移3个单位得到的坐标为,
此时不符合题意.
第二种情况:设,若,
则先关于轴对称得到,
再向下平移3个单位得到的坐标为,
此时符合题意,的坐标为,
综上可得,的坐标为.
(2)①如图所示,
作长方形关于x轴对称,再向左平移4个单位,此时绿色线条内满足,
作长方形关于y轴对称,再向下平移4个单位,此时红色线条内满足,
所以,,

故答案为:62.
②如图所示:
当时,
,,

如图所示:
当时,
,,

∴.
14.(2024八上·青岛期中)如图已知点,,,点关于轴对称,点关于轴对称,是等腰直角三角形,,点在四边形边上从点A出发,以每秒5个单位长度沿方向运动,则第2025秒时,点的坐标为   .
【答案】或
【知识点】点的坐标;坐标与图形变化﹣对称;解直角三角形—三边关系(勾股定理)
【解析】【解答】解:∵,
∴,
∵,,点关于轴对称,点关于轴对称,
∴,,
∴,,
∴,
∵点在四边形边上以每秒5个单位长度沿方向运动,
又∵,
∴第2025秒时,点运动到点,如下图所示,
此时可分两种情况讨论,
当点在第四象限时,过点作轴于点,
∵是等腰直角三角形,,
∴,,
∴,
在和中,

∴,
∴,,
∴,
∴,
当点在第一象限时,过点作轴于点,
同理可证明,
∴,,
∴,
∴.
综上所述,点的坐标为或.
故答案为:或.
【分析】先求出 点在四边形边上以每秒5个单位长度沿方向运动,再求出第2025秒时,点运动到点,分类讨论:①当点在第四象限时,②当点在第一象限时,再分别画出图形并利用全等三角形的判定方法和性质分析求解即可.
三、解答题
15.如图,在平面直角坐标系中, 各顶点的坐标分别为A(0,-1),B(1,-3),C(3,-2),过点(-1,0)作x轴的垂线l.
(1)作出 关于x轴对称的 ,并写出 各顶点的坐标;
(2)作出 关于直线l对称的 并写出 各顶点的坐标.
【答案】(1)解:如解图,△A1B1C1即为所求作,
A1(0,1),B1(1,3),C1(3,2);
(2)解:如解图,△A2B2C2即为所求作,
A2(-2,1),B2(-3,3),C2(-5,2).
【知识点】坐标与图形变化﹣对称;作图﹣轴对称;作图-画给定对称轴的对称图形
【解析】【分析】
(1) 根据轴对称的性质,作出 关于x轴对称的 写出点的坐标即可解答;
(1)根据轴对称的性质, 作出 关于直线l对称的 写出各点的坐标即可解答.
16.(2025·雨花期末)在平面直角坐标系中,将点关于y轴的对称点记作点,再将点关于直线y=m的对称点记作点,则点为点关于y轴和直线y=m的“DT对称点”.例如:点P(3,1)关于y轴和直线y=3的“DT对称点”为点.
(1)点A(3,4)关于y轴和直线y=1的“DT对称点”的坐标   ;
(2)点关于y轴和直线y=m的“DT对称点”的坐标是,求m和n的值;
(3)若点关于y轴和直线y=m的“DT对称点”在第二象限,且满足条件的x的整数解有且只有一个,求m的取值范围.
【答案】(1)
(2)解:点关于y轴的点为,再关于直线对称的点为,
∴点关于y轴和直线的“DT对称点”的坐标是,
的坐标是,
解得,,
∴的值为2,的值为3
(3)解:∵点关于y轴和直线的“DT对称点”的坐标是,
在第二象限,
,解得,
且满足条件的的整数解有且只有一个,

解得:
【知识点】关于坐标轴对称的点的坐标特征;坐标与图形变化﹣对称
【解析】【解答】(1)解:如图,
∴点关于轴和直线的“DT对称点”的坐标是;
故答案为:;
【分析】(1)先找到点A(3,4)关于y轴的对称点为A1(-3,4),再找A1关于直线y=1的对称点
A2(-3,-2)即可.
(2)先找到点B(3m+n,m-n)关于y轴的对称点B1(-3m-n,m-n),再找出点B1关于直线y=m的对称点B2(-3m-n,m+n).再由已知B2的坐标是(-9,5),可知:-3m-n=-9,m-n=5.把这两个方程组成方程组,求出方程组的解即可.
(3)先找到点C(6x-5,2x+1)关于y轴的对称点C1(5-6x,2x+z),再找出点C1关于直线y=m的对称点C2(5-6x,2m-2x-1).再由已知C2在第二象限,可知:5-6x<0,2m-2x-1>0.把这两个不等式组成不等式组,求出不等式组的解为1<<2,求出该不等式的解即可.
17.(2025八上·长沙月考)在平面直角坐标系中,经过点且平行于轴的直线记作直线.将点关于轴的对称点记作点,再将点关于直线的对称点记作点,则称点为点关于轴和直线的“西雅对称点”.例如:点关于轴和直线的“西雅对称点”为点.
(1)点关于轴和直线的“西雅对称点”的坐标是___________;
(2)点关于轴和直线的“西雅对称点”的坐标是,求和的值;
(3)若点关于轴和直线的“西雅对称点”在第二象限,且得到关于的取值范围内的所有整数解之和为6,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)解:点B(3m+n,m-n)关于x轴的对称点为B1(3m+n,n-m),
点B1(3m+n,n-m)关于直线x=m的对称点为B2(2m-3m-2,n-m),即 B2(-m-2,n-m),
∵点B2是点B关于x轴和直线x=m的“西雅对称点”,点B2(-9,5),
∴-m-n=-9,n-m=5,
解得:m=2,n=7,
答:m的值为2,的值为7.
(3)解:点C(y+1,3y-12)关于x轴的对称点为C1(y+1,12-3y),
点C1( y+1,12-3y )关于直线x=m的对称点为C2(2m-y-1,12-3y),
∴点C2是点C关于x轴和直线x=m的“西雅对称点”为C2(2m-y-1,12-3y),
∵C2(2m-y-1,12-3y)在第二象限,
∴,
解得:,
∵的取值范围内的所有整数解之和为6
∴,
解得:,
答:m的取值范围是.
【知识点】一元一次不等式组的应用;坐标与图形变化﹣对称;二元一次方程组的应用-几何问题;数形结合
【解析】【解答】解:(1)点关于轴的对称点为,点关于直线的对称点记作点.如图所示,
故答案为:.
【分析】(1)根据新定义计算即可;(2)先根据新定义计算出,再根据题意列出关于m和n的方程组,解方程组即可;
(3)先根据新定义计算出,再根据在第二象限求出x的取值范围,最后由满足条件的y的整数解列不等式组得出m的取值范围即可.
(1)解:如图,
∴将点关于轴的对称点,点关于直线的对称点记作点.
故答案为:.
(2)解:∵关于轴的对称点,点关于的对称点,
点关于轴和直线的“西雅对称点”的坐标是。
的坐标是,
,解得,,
值为2,的值为7.
(3)解:点关于轴的对称点为,点关于直线对称点为,
点关于轴和直线的“西雅对称点”的坐标是,
点在第二象限,
,解得:,
关于的取值范围内的所有整数解之和为6,
,即:.
18.(2025七下·涪城期末)如图1,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(0,8),点B在第一象限,△OAB为等边三角形.
(1)直接写出点B的纵坐标    ;
(2)如图2,OC⊥AB于点C,点C关于x轴的对称点为点D,则点D的纵坐标为    ;
(3)OC⊥AB于点C,点C关于x轴的对称点为点D,连接AD交OB于E,求OE的长.
【答案】(1)(,4)
(2)-6
(3)解:如图,连接CD交x轴于点N,
∵CD⊥x轴,
∴CD=12,CD∥AO,
∴∠D=∠OAE,∠BCN=∠BAO=60°,∠BNC=∠AOB=60°,
∴△CNB是等边三角形,
∴CN=BC=4=BN=ON,
∴ND=8=AO,
又∵∠AEO=∠DEN,
∴△AEO≌△DEN(AAS),
∴OE=EN=ON=2.
【知识点】等边三角形的性质;坐标与图形变化﹣对称;三角形全等的判定-AAS
【解析】【解答】解:(1)如图,过点B作BC⊥x轴于点C,
∵点A的坐标为(0,8),
∴OA=8,
∵△OAB为等边三角形,
∴OB=OA=8,∠AOB=60°,
∴∠BOC=30°,
∴,
∴在Rt△BOC中,由勾股定理得,
∴点B的坐标为,
故答案为:;
(2)如图,过点C作CF⊥x轴于点F,
∵△OAB为等边三角形,
∴OB=OA=8,∠AOB=∠OAB=60°,
∵ OC⊥AB,
∴OC平分∠AOB,
∴∠AOC=30°,在Rt△AOC中,由勾股定理得,
∴∠COF=60°,
在Rt△COF中,∠OCF=30°,

∴,
∴点C的纵坐标为6,
∵点C关于x轴的对称点为点D,
∴点D的纵坐标为-6,
故答案为:-6.
【分析】(1)对于求点B的纵坐标,过点B向x轴作垂线,然后利用勾股定理,求出B到x轴和y轴的距离。
(2)求点D的纵坐标,先根据直角三角形和等边三角形性质求出点C纵坐标,再根据对称性质得到点D纵坐标。
(3)求OE的长,通过证明△AEO≌△DEN,进而利用全等三角形的性质得出。
19.(2024八上·北京市期中)如图,在平面直角坐标系中,直线l经过点,且平行于y轴.给出如下定义:点先关于y轴对称得点,再将点关于直线l对称得点,则称点是点P关于y轴和直线l的二次反射点.
(1)已知,,,则它们关于y轴和直线l的二次反射点,,的坐标分别是______,______,______;
(2)若点D的坐标是,点D关于y轴和直线l的二次反射点是点,求线段的长;
(3)已知点,,,,以线段为边在x轴上方作正方形,若点P,Q关于y轴和直线l的二次反射点分别为,,且线段与正方形的边有公共点,直接写出a的取值范围.
【答案】(1),,;
(2)解:∵点D的坐标是,
∴点D关于y轴对称点的坐标为,
∴关于直线l对称的点,
∴;
(3)或.
【知识点】轴对称的性质;关于坐标轴对称的点的坐标特征;坐标与图形变化﹣对称
【解析】【解答】(1)解:∵,
∴点A关于y轴对称点的坐标为,
∵关于直线l对称的点,
∴关于y轴和直线l的二次反射点的坐标,
∵,
∴点B关于y轴对称点的坐标为,
∵直线l经过点,且平行于y轴.
∴关于直线l对称的点为,
∴关于y轴和直线l的二次反射点的坐标,
∵,
∴点C关于y轴对称点的坐标为,
∵关于直线l对称的点,
∴关于y轴和直线l的二次反射点的坐标;
故答案为:(3,0);;
(3)解:∵,,
∴,
∴,
∵,,
∴,或,
∴,或.
故a的取值范围为:或.
【分析】(1)根据关于y轴对称的点的坐标特征,结合二次反射点的定义即可求出答案.
(2)据关于y轴对称的点的坐标特征,结合二次反射点的定义即可求出答案.
(3)根据,,二次反射点的定义得出,根据,,求出,或,即可求出答案.
(1)解:∵,
∴点A关于y轴对称点的坐标为,
∵关于直线l对称的点,
∴关于y轴和直线l的二次反射点的坐标,
∵,
∴点B关于y轴对称点的坐标为,
∵直线l经过点,且平行于y轴.
∴关于直线l对称的点为,
∴关于y轴和直线l的二次反射点的坐标,
∵,
∴点C关于y轴对称点的坐标为,
∵关于直线l对称的点,
∴关于y轴和直线l的二次反射点的坐标;
故答案为:(3,0);;
(2)解:∵点D的坐标是,
∴点D关于y轴对称点的坐标为,
∴关于直线l对称的点,
∴;
(3)解:∵,,
∴,
∴,
∵,,
∴,或,
∴,或.
故a的取值范围为:或.
20.(2024八上·澄海期中)如图,等腰直角中,,,现将该三角形放置在平面直角坐标系中,点B坐标为,点C坐标为.过点A作轴,垂足为D.
(1)求OD的长及点A的坐标;
(2)取AB中点E,连接OE、DE,请你判定OE与DE的关系,并证明你的结论;
(3)连接OA,已知,试探究在x轴上是否存在点Q,使是以OA为腰的等腰三角形?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:∵点B坐标为,点C坐标为,
∴,,
∵,
∴,
且,
∴,
且,

∴(AAS),
∴,
∴,,
∴点A的坐标;
(2)解:且;
证明:过E作轴于F,并交AD于G,
则且,
∵,,E为AB中点,
∴,
∴,,
又∵,
∴,
且和都为等腰直角三角形,
∴,,
∴,
∴;
(3)解:①当以点A为顶角顶点时,且OA是腰,∵轴,
∴点,O关于直线AD对称,即:;
②当以点A为底角顶点时,且OA是腰,形成锐角三角形时,则,
∴;
③当以点A为底角顶点时,且OA是腰,形成钝角三角形时,则,
∴,
综上所述:Q的坐标为:或或.
【知识点】坐标与图形性质;三角形全等及其性质;等腰三角形的判定与性质;坐标与图形变化﹣对称;同侧一线三垂直全等模型
【解析】【分析】(1)坐标求解:通过等腰直角三角形的全等关系,将几何条件转化为坐标运算,快速确定点 A 坐标.
(2)线段关系:借助中点构造全等,推导线段相等与垂直,体现几何变换的应用,过E作轴于F,证明,得到,再根据角度关系得到,便可得出.
(3)存在性探究:分类讨论等腰三角形的腰,结合距离公式计算点坐标,覆盖所有可能情况,分别讨论A为顶角顶点、A为底角顶点时的不同情况,根据轴对称的性质讨论即可.
(1)∵点B坐标为,点C坐标为,
∴,,
∵,
∴,
且,
∴,
且,

∴(AAS),
∴,
∴,,
∴点A的坐标;
(2)且;
证明:过E作轴于F,并交AD于G,
则且,
∵,,E为AB中点,
∴,
∴,,
又∵,
∴,
且和都为等腰直角三角形,
∴,,
∴,
∴;
(3)①当以点A为顶角顶点时,且OA是腰,
∵轴,
∴点,O关于直线AD对称,即:;
②当以点A为底角顶点时,且OA是腰,形成锐角三角形时,则,
∴;
③当以点A为底角顶点时,且OA是腰,形成钝角三角形时,则,
∴,
综上所述:Q的坐标为:或或.
1 / 1平面直角坐标系中的轴对称问题——浙教版八年级上册培优训练
一、选择题
1.(2024八上·柳州期中)点关于y轴对称的点的坐标是(  )
A. B. C. D.
2.已知点A(4,-3)和点B是坐标平面内的两个点,且它们关于直线x=2对称,则平面内点B的坐标为(  )
A.(0,-3) B.(4,-9) C.(4,0 ) D.(-10,3)
3.(2025·城中模拟)在平面直角坐标系中,点与点关于轴对称,则(  )
A. B. C.1 D.5
4.(2025八下·余姚开学考)如图,将点关于第一、三象限的角平分线对称,得到点,则点的坐标为(  )
A. B. C. D.
5.(2023八上·朝阳期中)如图,平面直角坐标系中,点在第一象限,,,.在轴上取一点,过点作直线垂直于直线,将关于直线的对称图形记为,当和过点且平行于轴的直线有交点时,的取值范围为(  )
A. B. C. D.
6.(2019八上·贵阳月考)在平面直角坐标系中,对 进行循环往复的轴对称变换,若原来点 的坐标是 ,则经过第2019次变换后所得的点 的坐标是(  )
A. B. C. D.
二、填空题
7.(2024七下·文山期中)点关于x轴的对称点的坐标是   .
8.(2025七下·惠阳期中)点关于y轴对称的点的坐标是,则   .
9.(2025·潮阳模拟)若点关于轴的对称点在第二象限,则的取值范围是    .
10.点Q的横坐标为一元一次方程3x+7=32-2x的解,纵坐标为a+b的值,其中a,b满足二元一次方程组 则点 Q 关于y轴对称的点Q'的坐标为   .
11.(2024八上·成都期中)如图,在平面直角坐标系中,已知,,过点B作y轴的垂线l,P为直线l上一动点,连接,,则的最小值为   .
12.(2024八上·北京市期中)如图,在平面直角坐标系中,直线经过原点和一三象限,点为轴正半轴上一点,点位于第一象限内且在直线上,,,过点作直线垂直于轴,点,在直线上(点在点上方),且,若线段关于直线对称的线段与坐标轴有交点,则点的纵坐标的取值范围是   .
13.(2024八上·北京市期中)在平面直角坐标系中,已知点对于点和正实数给出如下定义:若,点向右平移个单位,再关于轴对称,得到点;若,点向上平移个单位,再关于轴对称,得到点,称点为点的“-变换”点,点为点的“反-变换”点.例如,已知,,当时,点的“2-变换”点为,点的“2-变换”点为.
(1)当时,
①已知点,则点的“3-变换”点为_______;
②点的“反3-变换”点坐标为_______,点的“反3-变换”点坐标为_______;
(2)已知,记长方形上及内部所有点的“反-变换”点组成的图形面积为.
①当时,_______;
②当时,_______.(用含的式子表示)
14.(2024八上·青岛期中)如图已知点,,,点关于轴对称,点关于轴对称,是等腰直角三角形,,点在四边形边上从点A出发,以每秒5个单位长度沿方向运动,则第2025秒时,点的坐标为   .
三、解答题
15.如图,在平面直角坐标系中, 各顶点的坐标分别为A(0,-1),B(1,-3),C(3,-2),过点(-1,0)作x轴的垂线l.
(1)作出 关于x轴对称的 ,并写出 各顶点的坐标;
(2)作出 关于直线l对称的 并写出 各顶点的坐标.
16.(2025·雨花期末)在平面直角坐标系中,将点关于y轴的对称点记作点,再将点关于直线y=m的对称点记作点,则点为点关于y轴和直线y=m的“DT对称点”.例如:点P(3,1)关于y轴和直线y=3的“DT对称点”为点.
(1)点A(3,4)关于y轴和直线y=1的“DT对称点”的坐标   ;
(2)点关于y轴和直线y=m的“DT对称点”的坐标是,求m和n的值;
(3)若点关于y轴和直线y=m的“DT对称点”在第二象限,且满足条件的x的整数解有且只有一个,求m的取值范围.
17.(2025八上·长沙月考)在平面直角坐标系中,经过点且平行于轴的直线记作直线.将点关于轴的对称点记作点,再将点关于直线的对称点记作点,则称点为点关于轴和直线的“西雅对称点”.例如:点关于轴和直线的“西雅对称点”为点.
(1)点关于轴和直线的“西雅对称点”的坐标是___________;
(2)点关于轴和直线的“西雅对称点”的坐标是,求和的值;
(3)若点关于轴和直线的“西雅对称点”在第二象限,且得到关于的取值范围内的所有整数解之和为6,求的取值范围.
18.(2025七下·涪城期末)如图1,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(0,8),点B在第一象限,△OAB为等边三角形.
(1)直接写出点B的纵坐标    ;
(2)如图2,OC⊥AB于点C,点C关于x轴的对称点为点D,则点D的纵坐标为    ;
(3)OC⊥AB于点C,点C关于x轴的对称点为点D,连接AD交OB于E,求OE的长.
19.(2024八上·北京市期中)如图,在平面直角坐标系中,直线l经过点,且平行于y轴.给出如下定义:点先关于y轴对称得点,再将点关于直线l对称得点,则称点是点P关于y轴和直线l的二次反射点.
(1)已知,,,则它们关于y轴和直线l的二次反射点,,的坐标分别是______,______,______;
(2)若点D的坐标是,点D关于y轴和直线l的二次反射点是点,求线段的长;
(3)已知点,,,,以线段为边在x轴上方作正方形,若点P,Q关于y轴和直线l的二次反射点分别为,,且线段与正方形的边有公共点,直接写出a的取值范围.
20.(2024八上·澄海期中)如图,等腰直角中,,,现将该三角形放置在平面直角坐标系中,点B坐标为,点C坐标为.过点A作轴,垂足为D.
(1)求OD的长及点A的坐标;
(2)取AB中点E,连接OE、DE,请你判定OE与DE的关系,并证明你的结论;
(3)连接OA,已知,试探究在x轴上是否存在点Q,使是以OA为腰的等腰三角形?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】关于坐标轴对称的点的坐标特征;坐标与图形变化﹣对称
【解析】【解答】解:点关于y轴对称的点的坐标是,
故答案为:B.
【分析】根据关于y轴对称的两点之间的特征,即可得出答案。
2.【答案】A
【知识点】坐标与图形变化﹣对称
【解析】【解答】解:A (4,-3) 到直线x=2的水平距离为2,
∵A和B关于直线x=2对称,
∴B的横坐标为2-2=0,纵坐标与A相同,
∴B(0,-3),
故答案为:A.
【分析】根据轴对称的定义列式求出点B的横坐标,然后解答即可.
3.【答案】B
【知识点】关于坐标轴对称的点的坐标特征
【解析】【解答】解:∵点与点关于轴对称,
∴,
∴.
故答案为:B.
【分析】根据关于y轴对称的点的坐标特点求出,再代入计算求解即可.
4.【答案】B
【知识点】坐标与图形变化﹣对称
【解析】【解答】解:第一、三象限的角平分线为y=x,
∴ P(-1,2)关于y=x对称的点P'(2,-1).
故答案为:B.
【分析】根据点(x,y)关于y=x对称的点(y,x),即可求得.
5.【答案】D
【知识点】坐标与图形性质;平行线的性质;三角形内角和定理;三角形全等及其性质;含30°角的直角三角形;平行四边形的判定与性质;坐标与图形变化﹣对称
【解析】【解答】解:如图所示,
当直线垂直平分时,和过点且平行于轴的直线有交点,
∵点在第一象限,,,,
∴,,
∴,
∵直线垂直平分,点是直线与轴的交点,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴当;
作,交过点且平行于轴的直线与,
当直线垂直平分和过点且平行于轴的直线有交点,
∵,轴,
∴四边形是平行四边形,
∴此时点与轴交点坐标为(,),
由图可知,当关于直线的对称图形为到的过程中,点符合题目中的要求,
∴的取值范围是,
故答案为:D
【分析】作出图形,分情况讨论:当直线垂直平分时,和过点且平行于轴的直线有交点,根据三角形内角和定理可得,,再根据含30°角的直角三角形性质可得,由直线垂直平分,点是直线与轴的交点,则,,根据全等三角形判定定理可得,则,即;作,交过点且平行于轴的直线与,当直线垂直平分和过点且平行于轴的直线有交点,根据直线平行性质及平行四边形判定定理可得四边形是平行四边形,则点与轴交点坐标为(,),由图可知,当关于直线的对称图形为到的过程中,点符合题目中的要求,即的取值范围是.
6.【答案】A
【知识点】坐标与图形变化﹣对称;探索图形规律
【解析】【解答】解:点A第一次关于x轴对称后在第四象限,
点A第二次关于y轴对称后在第三象限,
点A第三次关于x轴对称后在第二象限,
点A第四次关于y轴对称后在第一象限,即点A回到原始位置,
所以,每四次轴对称变换为一个循环组依次循环,
∵2019÷4=504余3,
∴经过第2019次变换后所得的A点与第三次变换的位置相同,在第二象限,坐标为 .
故答案为:A.
【分析】观察图形可知每四次轴对称变换为一个循环组依次循环,用2019除以4,然后根据商和余数的情况确定出变换后的点A所在的象限即可解答.
7.【答案】
【知识点】点的坐标;坐标与图形变化﹣对称
【解析】【解答】解:点关于x轴的对称点的坐标是.
故答案为:.
【分析】根据关于x轴对称的点的坐标特征即可求出答案.
8.【答案】6
【知识点】坐标与图形变化﹣对称;求代数式的值-直接代入求值
【解析】【解答】解:∵点关于y轴对称的点的坐标是,
∴,,
∴,,
∴,
故答案为:6.
【分析】利用关于y轴对称的点坐标的特征(横坐标变为相反数,纵坐标不变)解得,,求出a、b的值,再将其代入ab求解即可.
9.【答案】
【知识点】不等式的解及解集;坐标与图形变化﹣对称;点的坐标与象限的关系
【解析】【解答】解:∵点关于轴的对称点在第二象限,
∴点,
∴且,
解得,,
故答案为:.
【分析】根据第二象限点的坐标特征建立不等式组,解不等式组即可求出答案.
10.【答案】(-5,-4)
【知识点】坐标与图形变化﹣对称;利用合并同类项、移项解一元一次方程;加减消元法解二元一次方程组
【解析】【解答】解:
移项,合并同类项得:
系数化为1得:
得:

那么点Q关于y轴对称点( 的坐标为
故答案为:
【分析】结合已知条件分别求得x, 的值,然后根据关于y轴对称的点的坐标性质即可求得答案.
11.【答案】
【知识点】两点之间线段最短;勾股定理;坐标与图形变化﹣对称;轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:如图,取点A关于直线l的对称点,连接交直线l于点C,连接,,,
则可知,,,
∴,
即当O,P,三点共线时,的最小值为,
∵直线l垂直于y轴,
∴轴,
∵,,
∴,,
∴在中,,
即的最小值为,
故答案为:.
【分析】取点A关于直线l的对称点,连接交直线l于点C,由轴对称的性质可得,,,根据三角形三边关系定理可得,根据"两点之间线段最短"可得:当O,P,三点共线时,的最小值为,然后用勾股定理计算可求解.
12.【答案】或
【知识点】含30°角的直角三角形;坐标与图形变化﹣对称
【解析】【解答】解:作直线关于直线的对称直线,
线段在直线上,
线段关于直线对称的线段在直线上,
,直线垂直于轴,
直线与直线所夹的锐角为,所夹的钝角为,
直线与直线关于直线对称,
直线与直线所夹的锐角也是,
直线与直线所夹的钝角为,
直线和直线关于直线对称,
当、在直线的上方时,
观察发现,当点在轴上时,对应的是点的纵坐标的最小值,此时为等边三角形;
当点在轴上时,对应的是点的纵坐标的最大值,此时为等边三角形,
①当点在轴上时,为等边三角形,根据等边三角形的性质可知,,

,,,

点的纵坐标的值;
②当点在轴上时,由①可知,点的纵坐标的值比①的结果要大,
点的纵坐标的值,
当、在直线的上方时,点的纵坐标的取值范围是.
同理,当、在直线的下方时,可以求得点的纵坐标的取值范围是.
综上,的范围为或;
故答案为:或
【分析】先作出直线关于直线的对称直线,由直线与直线的夹角是推出直线和直线关于直线对称,然后分类讨论和在直线的上方或下方,画出图形,再进而求解即可.
13.【答案】(1)①;②或,.
(2)①;②.
【知识点】点的坐标;坐标与图形变化﹣对称;坐标与图形变化﹣平移
【解析】【解答】(1)解:当时,
①已知点,因为,
所以点向上平移3个单位得到,
再关于轴对称得到的坐标为,
则点P的“3-变换”点为.
②点的“反3-变换”:
第一种情况:设,若,
则先关于轴对称得到,
再向左平移3个单位得到的坐标为,
此时符合题意,的坐标为.
第二种情况:设,若,
则先关于轴对称得到,
再向下平移3个单位得到的坐标为,
此时符合题意,的坐标为,
综上可得,的坐标为或.
点的“反3-变换” :
第一种情况:设,若,
所以先关于轴对称得到,
再向左平移3个单位得到的坐标为,
此时不符合题意.
第二种情况:设,若,
则先关于轴对称得到,
再向下平移3个单位得到的坐标为,
此时符合题意,的坐标为,
综上可得,的坐标为.
(2)
①如图所示,
作长方形关于x轴对称,再向左平移4个单位,此时绿色线条内满足,
作长方形关于y轴对称,再向下平移4个单位,此时红色线条内满足,
所以,,

故答案为:62.
②如图所示:
当时,
,,

如图所示:
当时,
,,

∴.
【分析】(1)根据新定义定义,可得与的大小关系,确定点是先平移再关于轴或轴对称得到变换点.
(2)根据与的大小关系,确定点是先平移再关于轴或轴对称得到变换点,然后再根据点的坐标分情况计算长方形的长和宽的长度,再计算长方形的面积即可.
(1)解:当时,
①已知点,因为,
所以点向上平移3个单位得到,
再关于轴对称得到的坐标为,
则点P的“3-变换”点为.
②点的“反3-变换”:
第一种情况:设,若,
则先关于轴对称得到,
再向左平移3个单位得到的坐标为,
此时符合题意,的坐标为.
第二种情况:设,若,
则先关于轴对称得到,
再向下平移3个单位得到的坐标为,
此时符合题意,的坐标为,
综上可得,的坐标为或.
点的“反3-变换” :
第一种情况:设,若,
所以先关于轴对称得到,
再向左平移3个单位得到的坐标为,
此时不符合题意.
第二种情况:设,若,
则先关于轴对称得到,
再向下平移3个单位得到的坐标为,
此时符合题意,的坐标为,
综上可得,的坐标为.
(2)①如图所示,
作长方形关于x轴对称,再向左平移4个单位,此时绿色线条内满足,
作长方形关于y轴对称,再向下平移4个单位,此时红色线条内满足,
所以,,

故答案为:62.
②如图所示:
当时,
,,

如图所示:
当时,
,,

∴.
14.【答案】或
【知识点】点的坐标;坐标与图形变化﹣对称;解直角三角形—三边关系(勾股定理)
【解析】【解答】解:∵,
∴,
∵,,点关于轴对称,点关于轴对称,
∴,,
∴,,
∴,
∵点在四边形边上以每秒5个单位长度沿方向运动,
又∵,
∴第2025秒时,点运动到点,如下图所示,
此时可分两种情况讨论,
当点在第四象限时,过点作轴于点,
∵是等腰直角三角形,,
∴,,
∴,
在和中,

∴,
∴,,
∴,
∴,
当点在第一象限时,过点作轴于点,
同理可证明,
∴,,
∴,
∴.
综上所述,点的坐标为或.
故答案为:或.
【分析】先求出 点在四边形边上以每秒5个单位长度沿方向运动,再求出第2025秒时,点运动到点,分类讨论:①当点在第四象限时,②当点在第一象限时,再分别画出图形并利用全等三角形的判定方法和性质分析求解即可.
15.【答案】(1)解:如解图,△A1B1C1即为所求作,
A1(0,1),B1(1,3),C1(3,2);
(2)解:如解图,△A2B2C2即为所求作,
A2(-2,1),B2(-3,3),C2(-5,2).
【知识点】坐标与图形变化﹣对称;作图﹣轴对称;作图-画给定对称轴的对称图形
【解析】【分析】
(1) 根据轴对称的性质,作出 关于x轴对称的 写出点的坐标即可解答;
(1)根据轴对称的性质, 作出 关于直线l对称的 写出各点的坐标即可解答.
16.【答案】(1)
(2)解:点关于y轴的点为,再关于直线对称的点为,
∴点关于y轴和直线的“DT对称点”的坐标是,
的坐标是,
解得,,
∴的值为2,的值为3
(3)解:∵点关于y轴和直线的“DT对称点”的坐标是,
在第二象限,
,解得,
且满足条件的的整数解有且只有一个,

解得:
【知识点】关于坐标轴对称的点的坐标特征;坐标与图形变化﹣对称
【解析】【解答】(1)解:如图,
∴点关于轴和直线的“DT对称点”的坐标是;
故答案为:;
【分析】(1)先找到点A(3,4)关于y轴的对称点为A1(-3,4),再找A1关于直线y=1的对称点
A2(-3,-2)即可.
(2)先找到点B(3m+n,m-n)关于y轴的对称点B1(-3m-n,m-n),再找出点B1关于直线y=m的对称点B2(-3m-n,m+n).再由已知B2的坐标是(-9,5),可知:-3m-n=-9,m-n=5.把这两个方程组成方程组,求出方程组的解即可.
(3)先找到点C(6x-5,2x+1)关于y轴的对称点C1(5-6x,2x+z),再找出点C1关于直线y=m的对称点C2(5-6x,2m-2x-1).再由已知C2在第二象限,可知:5-6x<0,2m-2x-1>0.把这两个不等式组成不等式组,求出不等式组的解为1<<2,求出该不等式的解即可.
17.【答案】(1)
(2)解:点B(3m+n,m-n)关于x轴的对称点为B1(3m+n,n-m),
点B1(3m+n,n-m)关于直线x=m的对称点为B2(2m-3m-2,n-m),即 B2(-m-2,n-m),
∵点B2是点B关于x轴和直线x=m的“西雅对称点”,点B2(-9,5),
∴-m-n=-9,n-m=5,
解得:m=2,n=7,
答:m的值为2,的值为7.
(3)解:点C(y+1,3y-12)关于x轴的对称点为C1(y+1,12-3y),
点C1( y+1,12-3y )关于直线x=m的对称点为C2(2m-y-1,12-3y),
∴点C2是点C关于x轴和直线x=m的“西雅对称点”为C2(2m-y-1,12-3y),
∵C2(2m-y-1,12-3y)在第二象限,
∴,
解得:,
∵的取值范围内的所有整数解之和为6
∴,
解得:,
答:m的取值范围是.
【知识点】一元一次不等式组的应用;坐标与图形变化﹣对称;二元一次方程组的应用-几何问题;数形结合
【解析】【解答】解:(1)点关于轴的对称点为,点关于直线的对称点记作点.如图所示,
故答案为:.
【分析】(1)根据新定义计算即可;(2)先根据新定义计算出,再根据题意列出关于m和n的方程组,解方程组即可;
(3)先根据新定义计算出,再根据在第二象限求出x的取值范围,最后由满足条件的y的整数解列不等式组得出m的取值范围即可.
(1)解:如图,
∴将点关于轴的对称点,点关于直线的对称点记作点.
故答案为:.
(2)解:∵关于轴的对称点,点关于的对称点,
点关于轴和直线的“西雅对称点”的坐标是。
的坐标是,
,解得,,
值为2,的值为7.
(3)解:点关于轴的对称点为,点关于直线对称点为,
点关于轴和直线的“西雅对称点”的坐标是,
点在第二象限,
,解得:,
关于的取值范围内的所有整数解之和为6,
,即:.
18.【答案】(1)(,4)
(2)-6
(3)解:如图,连接CD交x轴于点N,
∵CD⊥x轴,
∴CD=12,CD∥AO,
∴∠D=∠OAE,∠BCN=∠BAO=60°,∠BNC=∠AOB=60°,
∴△CNB是等边三角形,
∴CN=BC=4=BN=ON,
∴ND=8=AO,
又∵∠AEO=∠DEN,
∴△AEO≌△DEN(AAS),
∴OE=EN=ON=2.
【知识点】等边三角形的性质;坐标与图形变化﹣对称;三角形全等的判定-AAS
【解析】【解答】解:(1)如图,过点B作BC⊥x轴于点C,
∵点A的坐标为(0,8),
∴OA=8,
∵△OAB为等边三角形,
∴OB=OA=8,∠AOB=60°,
∴∠BOC=30°,
∴,
∴在Rt△BOC中,由勾股定理得,
∴点B的坐标为,
故答案为:;
(2)如图,过点C作CF⊥x轴于点F,
∵△OAB为等边三角形,
∴OB=OA=8,∠AOB=∠OAB=60°,
∵ OC⊥AB,
∴OC平分∠AOB,
∴∠AOC=30°,在Rt△AOC中,由勾股定理得,
∴∠COF=60°,
在Rt△COF中,∠OCF=30°,

∴,
∴点C的纵坐标为6,
∵点C关于x轴的对称点为点D,
∴点D的纵坐标为-6,
故答案为:-6.
【分析】(1)对于求点B的纵坐标,过点B向x轴作垂线,然后利用勾股定理,求出B到x轴和y轴的距离。
(2)求点D的纵坐标,先根据直角三角形和等边三角形性质求出点C纵坐标,再根据对称性质得到点D纵坐标。
(3)求OE的长,通过证明△AEO≌△DEN,进而利用全等三角形的性质得出。
19.【答案】(1),,;
(2)解:∵点D的坐标是,
∴点D关于y轴对称点的坐标为,
∴关于直线l对称的点,
∴;
(3)或.
【知识点】轴对称的性质;关于坐标轴对称的点的坐标特征;坐标与图形变化﹣对称
【解析】【解答】(1)解:∵,
∴点A关于y轴对称点的坐标为,
∵关于直线l对称的点,
∴关于y轴和直线l的二次反射点的坐标,
∵,
∴点B关于y轴对称点的坐标为,
∵直线l经过点,且平行于y轴.
∴关于直线l对称的点为,
∴关于y轴和直线l的二次反射点的坐标,
∵,
∴点C关于y轴对称点的坐标为,
∵关于直线l对称的点,
∴关于y轴和直线l的二次反射点的坐标;
故答案为:(3,0);;
(3)解:∵,,
∴,
∴,
∵,,
∴,或,
∴,或.
故a的取值范围为:或.
【分析】(1)根据关于y轴对称的点的坐标特征,结合二次反射点的定义即可求出答案.
(2)据关于y轴对称的点的坐标特征,结合二次反射点的定义即可求出答案.
(3)根据,,二次反射点的定义得出,根据,,求出,或,即可求出答案.
(1)解:∵,
∴点A关于y轴对称点的坐标为,
∵关于直线l对称的点,
∴关于y轴和直线l的二次反射点的坐标,
∵,
∴点B关于y轴对称点的坐标为,
∵直线l经过点,且平行于y轴.
∴关于直线l对称的点为,
∴关于y轴和直线l的二次反射点的坐标,
∵,
∴点C关于y轴对称点的坐标为,
∵关于直线l对称的点,
∴关于y轴和直线l的二次反射点的坐标;
故答案为:(3,0);;
(2)解:∵点D的坐标是,
∴点D关于y轴对称点的坐标为,
∴关于直线l对称的点,
∴;
(3)解:∵,,
∴,
∴,
∵,,
∴,或,
∴,或.
故a的取值范围为:或.
20.【答案】(1)解:∵点B坐标为,点C坐标为,
∴,,
∵,
∴,
且,
∴,
且,

∴(AAS),
∴,
∴,,
∴点A的坐标;
(2)解:且;
证明:过E作轴于F,并交AD于G,
则且,
∵,,E为AB中点,
∴,
∴,,
又∵,
∴,
且和都为等腰直角三角形,
∴,,
∴,
∴;
(3)解:①当以点A为顶角顶点时,且OA是腰,∵轴,
∴点,O关于直线AD对称,即:;
②当以点A为底角顶点时,且OA是腰,形成锐角三角形时,则,
∴;
③当以点A为底角顶点时,且OA是腰,形成钝角三角形时,则,
∴,
综上所述:Q的坐标为:或或.
【知识点】坐标与图形性质;三角形全等及其性质;等腰三角形的判定与性质;坐标与图形变化﹣对称;同侧一线三垂直全等模型
【解析】【分析】(1)坐标求解:通过等腰直角三角形的全等关系,将几何条件转化为坐标运算,快速确定点 A 坐标.
(2)线段关系:借助中点构造全等,推导线段相等与垂直,体现几何变换的应用,过E作轴于F,证明,得到,再根据角度关系得到,便可得出.
(3)存在性探究:分类讨论等腰三角形的腰,结合距离公式计算点坐标,覆盖所有可能情况,分别讨论A为顶角顶点、A为底角顶点时的不同情况,根据轴对称的性质讨论即可.
(1)∵点B坐标为,点C坐标为,
∴,,
∵,
∴,
且,
∴,
且,

∴(AAS),
∴,
∴,,
∴点A的坐标;
(2)且;
证明:过E作轴于F,并交AD于G,
则且,
∵,,E为AB中点,
∴,
∴,,
又∵,
∴,
且和都为等腰直角三角形,
∴,,
∴,
∴;
(3)①当以点A为顶角顶点时,且OA是腰,
∵轴,
∴点,O关于直线AD对称,即:;
②当以点A为底角顶点时,且OA是腰,形成锐角三角形时,则,
∴;
③当以点A为底角顶点时,且OA是腰,形成钝角三角形时,则,
∴,
综上所述:Q的坐标为:或或.
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