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和坐标有关的规律性问题
【方法梳理】“2+4”
(1):“2”--两种规律
①“周期性规律”--计算直到找到周期数止,再找变化规律;
②“渐变性规律”--般计算前三个,从中找到变化规律;
(2)“4”--四个解题注意
①求什么找什么的规律;
②变化规律最好用算式而不得数表示;
③找算式中数字与序号间的变化规律;
④找坐标的变化规律,分两步进行:先找位置规律再找数字规律(点的坐标题型首先用这一条);
类型1周期性规律
例题
1. 在平面直角坐标系中,对于点P(x,y),我们把点P′(-y+1,x+1)叫做点P的幸运点.已知点A1的幸运点为A2,点A2的幸运点为A3,点A3的幸运点为A4,……,这样依次得到点A1,A2,A3,…,An.若点A1的坐标为(3,1),则点A2020的坐标为( )
A. (-3,1) B. (0,-2) C. (3,1) D. (0,4)
【答案】B
【解析】
【分析】根据题目已知条件先表示出6个坐标,观察其中的规律即可得出结果.
【详解】解:由题可得:A1(3,1),A2(0,4),A3(-3,1),A4(0,-2),A5(3,1),A6(0,4)…,
所以是四个坐标一次循环,2020÷4=505,
所以是一个循环的最后一个坐标,
故A2020(0,-2),
故选:B
【点睛】本题主要考查的是找规律,根据题目给的已知条件找出规律是解题的关键.
变式1
2. 如图,在平面直角坐标系中,△ABC的顶点坐标分别为.已知,作点N关于点A的对称点N1,点关于点B的对称点,点关于点C的对称点点关于点A的对称点,点关于点B的对称点,…,依此类推,则点的坐标为( )
A. B. C. D. (5,4)
【答案】A
【解析】
【分析】先求出N1至N6点的坐标,找出其循环的规律即可求解.
【详解】解:由题意作出如下图形:N点坐标为(-1,0),N点关于A点对称的N1点的坐标为(-3,0),N1点关于B点对称的N2点的坐标为(5,4),N2点关于C点对称的N3点的坐标为(-3,-8),N3点关于A点对称的N4点的坐标为(-1,8),N4点关于B点对称的N5点的坐标为(3,-4),N5点关于C点对称的N6点的坐标为(-1,0),此时刚好回到最开始的点N处,∴其每6个点循环一次,∴2020÷6=336……4,即循环了336次后余下4,故N2020的坐标与N4点的坐标相同,其坐标为(-1,8).故选:A.
【点睛】本题考查了平面直角坐标系内点的规律问题,找到点循环的规律是解题的关键.
变式2
3. 如图,边长为的等边,边在轴上,点在轴的正半轴上,以为边作等边,边与交于点,以为边作等边,边与交于点,以为边作等边,边与交于点,,依此规律继续作等边,则的横坐标________.
【答案】0
【解析】
【分析】根据正三角形与旋转的特点得到旋转次为一个循环,故可求出的横坐标.
【详解】解:∵△ABC是正三角形,BO⊥AC
∴∠ABO=30°
同理=30°,
360°÷30°=12,
∴的横坐标旋转次为一个循环,
∵,
∴与在同一直线上,即轴上,
∴的横坐标为.
故答案为:0.
【点睛】此题主要考查坐标的旋转变换,解题的关键是根据图形的特点找到变换规律.
变式3
4. 如图,弹性小球从点P(0,3)出发,沿所示方向运动,每当小球碰到矩形OABC的边时反弹,反弹时反射角等于入射角,当小球第1次碰到矩形的边时的点为P1,第2次碰到矩形的边时的点为P2,…,第n次碰到矩形的边时的点为Pn,点P2020的坐标是__.
【答案】(5,0)
【解析】
【分析】根据反射角与入射角的定义作出图形,可知每6次反弹为一个循环组依次循环,用2020除以6,根据商和余数的情况确定所对应的点的坐标即可
【详解】解:如图,根据反射角与入射角的定义作出图形,
根据图形可以得到:每6次反弹为一个循环组依次循环,经过6次反弹后动点回到出发点(0,3),
∵2020÷6=336…4,
当点P第2020次碰到矩形的边时为第337个循环组的第4次反弹,点P的坐标为(5,0),
故答案为:(5,0).
【点睛】此题主要考查了点的坐标的规律,作出图形,观察出每6次反弹为一个循环组依次循环是解题的关键.
类型2渐变性规律
例题
5. 如图,已知A1(0,1),A2(,),A3(,),A4(0,2),A5(,),A6(,),A7(0,3),A8(,),A9(,),…,则点A2010的坐标是______.
【答案】(,)
【解析】
【分析】观察所给出的这9个点的坐标,可以发现规律:A1、A4、A7…横坐标为0,纵坐标依次加1;A2、A5、A8…横纵坐标依次扩大为原来的2倍,3倍,…;A3、A6、A9…横纵坐标依次扩大为原来的2倍,3倍,…;点
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