10. 如图,在平面直角坐标系中,$△ A_1A_2A_3$,$△ A_3A_4A_5$,$△ A_5A_6A_7$,…都是斜边在$x$轴上的等腰直角三角形,斜边长分别为2,4,6,….若$△ A_1A_2A_3$的顶点坐标分别为$A_1$(2,0),$A_2(1,-1)$,$A_3(0,0)$,则依图中所示规律,$A_{2024}$的坐标为(
C
)

A.(1 010,0)
B.(1 012,0)
C.(2,1 012)
D.(2,1 010)
答案:10. C
解析:
【分析】
要确定$A_{2024}$的坐标,首先观察已知点的坐标特征,先列举部分偶数序号的点的坐标,总结规律:脚码为偶数的点分为两类,一类是脚码除以4余2的点,一类是脚码为4的倍数的点,再判断2024所属的类别,代入规律即可得到坐标。首先根据等腰直角三角形斜边上的高等于斜边一半的性质,计算前几个偶数序号点的坐标,可发现当点的脚码是4的倍数时,横坐标恒为2,纵坐标等于脚码的一半,验证2024是4的倍数后即可计算坐标。
【解析】
解:结合等腰直角三角形的性质,列举部分偶数序号点的坐标:
1. 已知$A_2(1,-1)$;
2. $△ A_3A_4A_5$是斜边为4的等腰直角三角形,斜边上的高为$4÷2=2$,顶点$A_4$在$x$轴上方,斜边$A_3A_5$的中点横坐标为$(0+4)÷2=2$,因此$A_4(2,2)$;
3. 同理推导可得$A_6(1,-3)$,$A_8(2,4)$;
观察上述坐标可得规律:当点的脚码为4的正整数倍时,点的横坐标为2,纵坐标为脚码$÷2$。
因为$2024÷4=506$,即2024是4的倍数,所以$A_{2024}$的横坐标为2,纵坐标为$2024÷2=1012$,即$A_{2024}$的坐标为$(2,1012)$。
【答案】
C
【知识点】
平面直角坐标系规律探究;等腰直角三角形的性质
【点评】
本题属于规律探究类题目,解题的核心是先通过已知条件和等腰直角三角形的性质,推导部分点的坐标,分类总结不同脚码对应的点的坐标规律,再代入所求脚码计算即可,解题时要注意区分不同位置点的脚码特征,避免规律总结错误。
【难度系数】
0.6
11. 在平面直角坐标系中,已知点$ M(m - 2, 2m - 7) $,点$ N(n, 3) $.若$ MN ⊥ x $轴,且$ MN = 2 $,求$ n $的值.
答案:11. 4或2
解析:
【分析】
解题首先要回忆垂直于x轴的直线上的点的坐标特征:所有点的横坐标相等,因此可得点M和点N的横坐标相等,即$n = m - 2$。其次,垂直于x轴的线段长度等于两端点纵坐标差的绝对值,结合$MN=2$可列绝对值方程求出$m$的值,最后代入$n = m - 2$即可求出$n$的值,注意绝对值方程有两个解,不要漏解。
【解析】
解:$\because MN ⊥ x$轴
$\therefore$ 点M与点N的横坐标相等,且MN的长度为两点纵坐标差的绝对值
即 $n = m - 2$,且 $\left| (2m - 7) - 3 \right| = 2$
整理绝对值方程得:$\left| 2m - 10 \right| = 2$
分两种情况讨论:
① 当$2m - 10 = 2$时,解得$m = 6$,此时$n = 6 - 2 = 4$
② 当$2m - 10 = -2$时,解得$m = 4$,此时$n = 4 - 2 = 2$
综上,$n$的值为4或2。
【答案】
4或2
【知识点】
1. 垂直x轴的点坐标特征 2. 坐标系两点距离计算 3. 绝对值方程求解
【点评】
本题是平面直角坐标系坐标性质的基础应用题,核心是掌握垂直于坐标轴的直线上点的坐标规律,计算线段长度时注意加绝对值,避免因忽略分类讨论导致漏解。
【难度系数】
0.7
12. 先阅读一段文字,再回答下列问题:
已知在平面直角坐标系内两点M,N的坐标分别为$(x_1, y_1)$,$(x_2, y_2)$(如图),根据勾股定理,两点间的距离公式为$MN=\sqrt{(x_1-x_2)^2+(y_1-y_2)^2}$。当两点所在的直线在坐标轴上或平行(垂直)于x轴,距离公式可简化成$|x_1-x_2|$或$|y_1-y_2|$。
(1)已知点A(2,1),B(-1,-3),则点A,B的距离为
5
。
(2)写出$\sqrt{(x-3)^2+(y-5)^2}$的几何意义:
点$(x,y)$与$(3,5)$的距离
。
(3)已知一个三角形各顶点的坐标分别为A(0,6),B(-3,2),C(3,2),你能判定此三角形的形状吗?说明理由。
(4)求代数式$\sqrt{(x-3)^2+25}+\sqrt{(4-x)^2+9}$的最小值。

答案:12.(1)5 (2)点$(x,y)$与$(3,5)$的距离 (3)等腰三角形 (4)看作$(x,0)$到$(3,5),(4,3)$的距离之和,即$(3,-5),(4,3)$连线段的长度,即$\sqrt{(3-4)^2+(-5-3)^2}=\sqrt{65}$
解析:
【分析】
(1)直接运用题干给出的两点间距离公式,将A、B的坐标代入计算即可得到两点距离。
(2)逆用两点间距离公式,根号下是两个点横、纵坐标差的平方和,对应就是两个点的距离,对应两个点的坐标分别为$(x,y)$和$(3,5)$。
(3)要判断三角形的形状,分别计算三边的长度,观察边的数量关系:B、C两点纵坐标相同,可直接简化计算BC的长度,再用距离公式计算AB、AC的长度,即可判断形状。
(4)先将代数式转化为两点间距离的形式:$\sqrt{(x-3)^2+(0-5)^2}+\sqrt{(x-4)^2+(0-3)^2}$,即x轴上动点$(x,0)$到点$(3,5)$和$(4,3)$的距离之和,结合轴对称“将军饮马”模型,作其中一个点关于x轴的对称点,对称点与另一个点的连线长度就是代数式的最小值,再用距离公式计算即可。
【解析】
(1)将$A(2,1)$,$B(-1,-3)$代入两点间距离公式:
$AB=\sqrt{[2-(-1)]^2+[1-(-3)]^2}=\sqrt{3^2+4^2}=\sqrt{25}=5$
(2)根据两点间距离公式,$\sqrt{(x-3)^2+(y-5)^2}$表示平面直角坐标系中点$(x,y)$与点$(3,5)$之间的距离。
(3)该三角形是等腰三角形,理由如下:
计算三边长度:
① $B(-3,2)$、$C(3,2)$纵坐标相等,因此$BC=|3-(-3)|=6$;
② $AB=\sqrt{(-3-0)^2+(2-6)^2}=\sqrt{9+16}=\sqrt{25}=5$;
③ $AC=\sqrt{(3-0)^2+(2-6)^2}=\sqrt{9+16}=\sqrt{25}=5$。
可得$AB=AC$,因此$△ ABC$是等腰三角形。
(4)将代数式变形为:$\sqrt{(x-3)^2+(0-5)^2}+\sqrt{(x-4)^2+(0-3)^2}$,其几何意义为x轴上的动点$P(x,0)$到定点$M(3,5)$、$N(4,3)$的距离之和,即$PM+PN$。
作点M关于x轴的对称点$M'(3,-5)$,根据轴对称性质,$PM=PM'$,因此$PM+PN=PM'+PN$。
当$M'$、$P$、$N$三点共线时,$PM'+PN$取得最小值,最小值为线段$M'N$的长度:
$M'N=\sqrt{(3-4)^2+(-5-3)^2}=\sqrt{1+64}=\sqrt{65}$
即代数式的最小值为$\sqrt{65}$。
【答案】
(1)$\boxed{5}$
(2)$\boxed{点(x,y)与点(3,5)的距离}$
(3)$\boxed{等腰三角形}$
(4)$\boxed{\sqrt{65}}$
【知识点】
两点间距离公式;等腰三角形的判定;最短路径问题
【点评】
本题从基础公式应用到公式几何意义的理解,再结合轴对称性质解决最值问题,层层递进,既考查了对新公式的掌握程度,也考查了数形结合思想和转化思想的应用,对知识的灵活运用能力要求较高。
【难度系数】
0.6