最新人教版高中数学选修4-4《平面直角坐标系》目标导引
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一平面直角坐标系-人教A版选修4-4 坐标系与参数方程教案1. 基本概念1.1 平面直角坐标系平面直角坐标系是指在平面上建立起一个直角坐标系,将二维平面上的任意点都能用其坐标表示出来。
平面直角坐标系由两条互相垂直的坐标轴组成,分别为x轴和y轴。
坐标轴的交点称为坐标原点O,x轴和y轴的正方向分别取向右和向上。
1.2 参数方程参数方程是指用含有参数的方程表示函数的方法。
其中,参数是自变量,函数的值是关于参数的函数。
通常用一组参数,如t、θ等来表示函数。
2. 教学目标本节课教学目标为:•掌握平面直角坐标系的建立方法,能将二维平面上的任意点用其坐标表示出来。
•掌握用参数方程描述平面曲线的方法,能解决相关应用问题。
3. 教学重点•平面直角坐标系的建立方法。
•参数方程的概念,应用与推导方法。
4. 教学难点•参数方程描述平面曲线的方法。
•参数方程在几何应用中的解题方法。
5. 教学内容及过程5.1 知识讲解5.1.1 平面直角坐标系要求学生掌握平面直角坐标系的建立方法,说出x轴和y轴的正方向,确定坐标原点,并会将二维平面上的任意点用其坐标表示出来。
5.1.2 参数方程要求学生掌握参数方程的概念,了解参数方程与常规方程的区别,掌握参数方程描述平面曲线的方法,并能解决相关应用问题。
5.2 课堂互动5.2.1 平面直角坐标系练习让学生在纸上绘制出平面直角坐标系并标注好坐标轴、坐标原点以及x轴和y 轴的正方向。
然后,教师可以随机给出几个点的坐标进行练习,并让学生互相交换练习答案。
5.2.2 参数方程的练习让学生练习参数方程的应用,例如让学生求出直线 y = 2x - 1 的参数方程,并根据所求出的参数方程进行绘制。
另外,也可以出一些实际应用中相关的问题,例如让学生通过参数方程求出某行星的轨道方程等。
5.3 课堂小结教师对本节课所讲内容进行总结,强调重点、难点内容,并进行提问、讨论。
同时,对本节课的拓展内容进行展示,并引导学生进行初步了解。
《平面直角坐标系》
赵县实验中学 赵连霞
本节是通过讲解如何建立适当的直角坐标系,从而准确的求出曲线方程或者动点的轨迹方程
【知识与能力目标】
回顾在平面直角坐标系中刻画点的位置的方法。
【过程与方法目标】
体会坐标系的作用。
【情感态度价值观目标】
通过观察、探索、发现的创造性过程,培养创新意识。
【教学重点】
体会直角坐标系的作用。
【教学难点】
能够建立适当的直角坐标系,解决数学问题。
预习教材P 2- P 4,时间 预习检测(课前晚自习或课余时间)
1.到两个定点A (-1,0)与B (0,1)的距离相等的点的轨迹是什么?
2.在⊿ABC 中,已知A (5,0),B (-5,0),且6=-BC AC ,求顶点C 的轨迹方程.
第一课时 平面直角坐标系
一.新课引入
通过看图片,让学生思考怎么描述自己所在的位置,让同伴能找到自己。
让同学们举例,实际生活中与位置有关的问题,怎么确定某物的位置,再分析课本中的思考题,引入新课
二.新课讲授
【思考题】:某信息中心接到位于正东、正西、正北方向三个观测点的报告:正西、正北两个观测点同时听到一声巨响,正东观测点听到巨响的时间比它们晚4s.已知各观测点到中心的距离都是1020m.试确定巨响发生的位置.(假定声音传播的速度为340m/s ,各观测点均在同一平面上.)
例1:已知⊿ABC 的三边c b a ,,满足2225a c b =+,BE ,CF 分别为边AC ,AB 上的中线,建立适当的平面直角坐标系探究BE 与CF 的位置关系.。
庖丁巧解牛知识·巧学一,平面直角坐标系1.平面直角坐标系的建立在生产,生活或科技中有很多问题都是可以通过坐标系来分析解决的.解决问题的过程中,有两种情况:(1)所研究的问题中已经有坐标系,此时在给定的坐标系中求出方程即可;(2)条件中无坐标系,这时必须首先选取适当坐标系,通常总是选取特殊位置的点为原点,相互垂直的直线为坐标轴等.某地发生严重的地震灾害,各地群众纷纷捐款捐物,救灾物资分批到达.但是,有些地方因为环境很恶劣,物资不能直接送达,就派送一架飞机在1000米高的上空正对目的地以100千米/时的速度做水平飞行,那么飞机应在离目的地水平距离大约多少米处抛下救灾物资,使物资能落到目的地呢?物资落下的路线是一条抛物线.物资下落的过程可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动.当将此抛物线放到一个合适的坐标系中解决时,就会很容易得到飞机应在离目的地水平距离400米处抛下这批救灾物资.2.求轨迹方程的一般步骤.(1)分析曲线的特征,揭示隐含条件;(2)找出曲线上与任意点有关的位置关系和满足的几何条件;(3)列出方程.方法点拨 求圆锥曲线方程的常用方法:定义法、待定系数法、直接法、代入法、参数法、几何法等.关键是数形结合,建立等量关系.二、平面直角坐标系中的伸缩变换以函数y=Asin(ωx+φ)的图象的形成过程为例,研究在平面直角坐标系中伸缩变换作用下的图形的变化情况.函数y=sinωx,x ∈R (其中ω>0,ω≠1)的图象,可以看作是把正弦曲线上所有的点的横坐标缩短(当ω>1时)或伸长(当0<ω<1时)到原来的ω1倍(纵坐标不变)而得到.平面直角坐标系中的伸缩变换可认为是一个坐标伸缩过程,即保持纵坐标不变,将x 轴进行压缩或伸长.函数y=Asinx,x ∈R (其中A>0,ω≠1)的图象,可以看作是把正弦曲线上所有点的纵坐标伸长(当A >1时)或缩短(当0<A <1时)到原来的A 倍(横坐标不变)而得到.平面直角坐标系中的伸缩变换可认为是一个坐标伸缩过程,即保持横坐标不变,将y 轴进行压缩或伸长.深化升华 正弦曲线经过这两种变换后,所得到图形的形状是完全相同的.平面直角坐标系中的伸缩变换只是从说法上有所不同,本质上是一样的.应该注意到:通过一个表达式,平面直角坐标系中的坐标伸缩变换将x 与y 的伸缩变换统一成了一个式子,即⎩⎨⎧>∙='>∙='.0,,0,μμλλy y x x 如果不改变坐标轴的方向和长度单位,只改变原点的位置,这种坐标系的变换叫做坐标轴的平移,简称移轴.设原坐标系为xOy ,平移后新坐标系为x′O′y′,新坐标系的坐标原点在原坐标系中的坐标是O′(h,k),在坐标平面内的任意一点,都有两个坐标,它们有如下平移公式⎩⎨⎧-='-='.,k y y h x x 在新旧坐标变换和方程变换时,可选择使用.问题·探究问题1 究竟以什么样的方法建立平面直角坐标系,才能够使方程最为简单呢?在建立坐标系的过程中我们应该注意什么呢?探究:建立坐标系的规律:(1)当题目中有两条互相垂直的直线,以这两条直线为坐标轴;(2)当题目中有对称图形,以对称图形的对称轴为坐标轴;(3)当题目中有已知长度的线段,以线段所在直线为横轴,以端点或中点为原点,使图形上的特殊点尽可能地在坐标轴上. 直角坐标系建立完后,需仔细分析曲线的特征,注意揭示隐含条件.如:已知动点P 与两定点A 、B 的距离的平方和为122,|AB|=10,求动点P 的轨迹方程.要使AB 在x 轴上,以AB 的中点为原点建立坐标系.再如:已知线段AB 的长为3,平面上一动点M 到定点A 的距离是到定点B 距离的两倍,求动点的轨迹方程.注意到动点M 运动到线段AB 上时,有|AM|=2|MB|,点M 恰为线段AB 的一个三等分点,故考虑以这个三等分点为坐标原点建立直角坐标系.再如:在相距1 400米的A 、B 两个哨所,听到炮弹爆炸的时间相差3秒,已知声速是340米/秒,问炮弹爆炸点在怎样的曲线上?它是怎样建立直角坐标系的呢?以A 、B 两个哨所所在的直线为x 轴,AB 的中点为坐标原点,建立直角坐标系.问题2 在伸缩变换下,椭圆能否变成圆?抛物线和双曲线能变成什么曲线?探究:圆锥曲线之间的图象关系.在一定的伸缩变换规律下椭圆能够变成圆,而双曲线与抛物线仍然是双曲线和抛物线.如:能把椭圆4)1(9)1(22-++y x =1变为中心在原点的单位圆吗? 先经过平移变换⎩⎨⎧-='+='.1,1y y x x 把椭圆变为4922y x '+'=1,再通过伸缩变换⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧'='''='',2,3y y x x 把此椭圆 变为单位圆x″2+y″2=1.上述两种变换可合成一个变换为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=''+='',21,31y y x x .按照这个道理,按照变换⎩⎨⎧>∙='>∙='.0,,0,μμλλy y x x 对于双曲线和抛物线的方程,不管进行什么样的伸缩变换(当然,把图象伸缩的无限大,或者无限小的极限位置排除在外)之后,方程特点仍然没有变,抛物线方程的二次项和一次项都没有变,双曲线的两个二次项仍然是二次项,这两个二次项之间的减号也没有变;从另外一个角度来说,把它们的图象进行压缩时,图象特点是没有变的,压缩后的图象仍然是抛物线型和双曲线型的,所以它们的图象是没有变化的,仍然是双曲线和抛物线.典题·热题例1如图1-1-2,圆O 1与圆O 2的半径都是1,|O 1O 2|=4,过动点P 分别作圆O 1、圆O 2的切线PM 、PN (M 、N 分别为切点),使得PM=2PN,试建立适当的坐标系,并求动点P 的轨迹方程.图1-1-2思路分析:本题利用数形结合思想、勾股定理、两点间距离公式等相关知识点,及分析推理、计算化简技能、技巧等,是一道很综合的题目.由题意建立坐标系,写出相关点的坐标,由几何关系式PM=2PN ,即(PM)2=2(PN)2,结合图形由勾股定理转化为PO 12-1=2(PO 22-1),设P(x ,y),由距离公式写出代数关系式,化简整理可得.图1-1-3解:如图1-1-3,以直线O 1O 2为x 轴,线段O 1O 2的垂直平分线为y 轴,建立平面直角坐标系,则两圆心的坐标分别为O 1(-2,0),O 2(2,0).设P(x,y),则PM 2=PO 12-MO 12=(x+2)2+y 2-1.同理,PN 2=(x-2)2+y 2-1.∵PM=2PN ,∴(x+2)2+y 2-1=2[(x-2)2+y 2-1],即x 2-12x+y 2+3=0,即(x-6)2+y 2=33,这就是动点P 的轨迹方程.深化升华 在求轨迹方程时,首先能够建立一个适当的坐标系.同一几何图形的方程在不同坐标系中具有不同的形式.选择适当的坐标系可以使表示图形的方程具有更方便的形式. 例2设有半径为3 km 的圆形村落,A 、B 两人同时从村落中心出发,B 向北直行,A 先向东直行,出村后不久,改变前进方向,沿着与村落周界相切的直线前进,后来恰与B 相遇.设A 、B 两人速度一定,其速度比为3∶1,问两人在何处相遇?思路分析:因为A 、B 两人速度一定,其速度比为3∶1,可以先把其速度设出来.在这个问题中的关键是:路程之间的关系满足勾股定理,根据它可以建立一个关系式.解:如图1-1-4建立平面直角坐标系,由题意可设A 、B 两人速度分别为3v 千米/时,v 千米/时,再设出发x 0小时,在点P 改变方向,又经过y 0小时,在点Q 处与B 相遇,图1-1-4则P 、Q 两点坐标为(3vx 0,0),(0,vx 0+vy 0).由|OP|2+|OQ|2=|PQ|2,知(3vx 0)2+(vx 0+vy 0)2=(3vy 0)2,即(x 0+y 0)(5x 0-4y 0)=0.∵x 0+y 0>0,∴5x 0=4y 0①.将①代入k PQ =0003x y x +-,得k PQ =43-. 又已知PQ 与圆O 相切,直线PQ 在y 轴上的截距就是两人相遇的位置.设直线y=43-x+b 与圆O:x 2+y 2=9相切,则有2243|4|+b =3.∴b=415. 答:A 、B 两人的相遇点在离村中心正北433千米处. 方法归纳 在实际问题中能够根据已知条件合理地建立坐标系是个很关键的问题.本题当中,注意到村落为圆形,且A 、B 两人同时从村落中心出发分别沿东、北方向运动,于是可设想以村落的中心为圆点,以开始时A 、B 的前进方向为x 、y 轴,建立直角坐标系. 例3已知f 1(x)=cosx,f 2(x)=cosωx(ω>0),f 2(x)的图象可以看作是把f 1(x)的图象在其所在的坐标系中的横坐标压缩到原来的31倍(纵坐标不变)而得到的,则ω为( ) A.21 B.2 C.3 D.31 思路解析:函数y=cosωx,x ∈R (其中ω>0,ω≠1)的图象,可以看作把余弦曲线上所有点的横坐标缩短(当ω>1时)或伸长(当0<ω<1时)到原来的ω1倍(纵坐标不变)而得到.答案:C误区警示 规律容易记错,认为函数y=cosωx,x ∈R (其中ω>0,ω≠1)的图象,可以看作把余弦曲线上所有点的横坐标伸长(当ω>1时)或缩短(当0<ω<1时)到原来的ω1倍(纵坐标不变)而得到,这是错误的认识.例4在同一平面直角坐标系中,将直线x-2y=2变成直线2x′-y′=4,求满足图象变换的伸缩变换.思路分析:设变换为⎩⎨⎧>∙='>∙=').0(),0(μμλλy y x x 可将其代入第二个方程,得2λx -μy=4.与x-2y=2比较,将其变成2x-4y=4,比较系数得λ=1,μ=4.解:设⎩⎨⎧∙='='.4,y y x x .直线x-2y=2图象上所有点的横坐标不变,纵坐标扩大到原来的4倍可得到直线2x′-y′=4.拓展延伸 求满足图象变换的伸缩变换,实际上是求其变换公式,将新旧坐标分清,代入对应的直线方程,然后比较系数就可以了.若将已知条件换成:将直线2x-y=4变成x′-2y′=2,如何求满足图象变换的伸缩变换呢? 解:设变换为⎩⎨⎧>∙='>∙=').0(),0(μμλλy y x x 可将其代入第二个方程,得λx -2μy=2,与2x-y=4比较,将λx -2μy=2变成2λx -4μy=4,比较系数得λ=1,μ=41.。
选修4-4平面直角坐标系教案教案标题:选修4-4 平面直角坐标系教案目标:1. 理解平面直角坐标系的基本概念和组成要素。
2. 掌握在平面直角坐标系中表示点的方法和坐标计算。
3. 能够绘制简单的图形并进行坐标计算。
4. 运用平面直角坐标系解决实际问题。
教学内容:1. 平面直角坐标系的概念和组成要素。
2. 点的坐标表示和计算。
3. 图形的绘制和坐标计算。
4. 平面直角坐标系在实际问题中的应用。
教学步骤:第一步:引入(5分钟)1. 引导学生回顾关于平面直角坐标系的基本概念和用途。
2. 提出本节课的学习目标和重点。
第二步:讲解(15分钟)1. 通过示意图和实例,详细介绍平面直角坐标系的组成要素和表示方法。
2. 讲解点的坐标表示和计算方法。
3. 讲解如何绘制简单的图形和进行坐标计算。
第三步:练习(20分钟)1. 给学生一些简单的点坐标表示和计算的练习题,巩固学习内容。
2. 给学生一些简单的图形绘制和坐标计算的练习题,提高应用能力。
第四步:拓展(15分钟)1. 引导学生思考平面直角坐标系在实际问题中的应用。
2. 提供一些实际问题,让学生运用所学知识解决。
第五步:总结(5分钟)1. 总结平面直角坐标系的基本概念和应用方法。
2. 强调学生需要继续练习和应用所学知识。
教学资源:1. 平面直角坐标系示意图和实例。
2. 练习题集。
教学评估:1. 在练习环节中观察学生的解题情况,及时给予指导和反馈。
2. 在拓展环节中观察学生对实际问题的解决能力。
教学延伸:1. 鼓励学生自主学习和探索更复杂的平面直角坐标系问题。
2. 引导学生进行实际问题的建模和解决。
备注:根据学生的学习情况和课堂时间的安排,可以适当调整教学步骤和时间分配。
人教课标版高中数学选修4-4第一讲 坐标系一 平面直角坐标系教案考纲要求 备考指津1.会画直角坐标系,并能根据点的坐标描出点的位置,由点的位置写出点的坐标. 2.掌握坐标平面内点的坐标特征. 3.了解函数的有关概念和函数的表示方法,并能结合图象对实际问题中的函数关系进行分析. 4.能确定函数自变量的取值范围,并会求函数值. 中考题型以选择题、填空题为主,有时也作为函数综合题的一个方面来考查,难度较低.这部分知识常以生活实际为背景,与生活实际应用相联系进行命题,解题时往往要用数形结合、分类讨论等数学方法进行思考.考点一 平面直角坐标系与点的坐标特征1.平面直角坐标系如图,在平面内,两条互相竖直的数轴的交点O 称为原点,水平的数轴叫x 轴(或横轴),竖直的数轴叫y 轴(或纵轴),整个坐标平面被x 轴、y 轴分割成四个象限. 2.各象限内点的坐标特征点P (x ,y )在第一象限x >0,y >0;点P (x ,y )在第二象限x <0,y >0;点P (x ,y )在第三象限x <0,y <0; 点P (x ,y )在第四象限x >0,y <0.3.坐标轴上的点的坐标的特征 点P (x ,y )在x 轴上y =0,x 为任意实数; 点P (x ,y )在y 轴上x =0,y 为任意实数;点P (x ,y )在坐标原点x =0,y =0.考点二 特殊点的坐标特征1.对称点的坐标特征点P (x ,y )关于x 轴的对称点P 1的坐标为(x ,-y );关于y 轴的对称点P 2的坐标为(-x ,y );关于原点的对称点P 3的坐标为(-x ,-y ).2.与坐标轴平行的直线上点的坐标特征平行于x 轴:横坐标不同,纵坐标相同;平行于y 轴:横坐标相同,纵坐标不同.3.各象限角平分线上点的坐标特征第一、三象限角平分线上的点横坐标与纵坐标相同,第二、四象限角平分线上的点横坐标与纵坐标互为相反数.考点三 距离与点的坐标的关系1.点与原点、点与坐标轴的距离(1)点P (a ,b )到x 轴的距离等于点P 的纵坐标的绝对值,即|b |;点P (a ,b )到y 轴的距离等于点P 的横坐标的绝对值,即|a |.(2)点P (a ,b )到原点的距离等于点P 的横、纵坐标的平方和的算术平方根,即a 2+b 2.2.坐标轴上两点间的距离(1)在x轴上两点P1(x1,0),P2(x2,0)间的距离|P1P2|=|x1-x2|.(2)在y轴上两点Q1(0,y1),Q2(0,y2)间的距离|Q1Q2|=|y1-y2|.(3)在x轴上的点P1(x1,0)与y轴上的点Q1(0,y1)之间的距离|P1Q1|=x12+y12.考点四函数有关的概念及图象1.函数的概念一般地,在某一变化过程中有两个变量x和y,如果对于x的每一个值,y都有唯一确定的值与它对应,那么就说y是x的函数,x是自变量.2.常量和变量在某一变化过程中,保持一定数值不变的量叫做常量;可以取不同数值的量叫做变量.3.函数的表示方法函数主要的表示方法有三种:(1)解析法;(2)列表法;(3)图象法.4.函数图象的画法(1)列表:在自变量的取值范围内取值,求出相应的函数值;(2)描点:以x的值为横坐标,对应y的值作为纵坐标,在坐标平面内描出相应的点;(3)连线:按自变量从小到大的顺序用光滑曲线连接所描的点.考点五函数自变量取值范围的确定确定自变量取值范围的方法:1.自变量以分式形式出现,它的取值范围是使分母不为零的实数.2.当自变量以二次方根形式出现,它的取值范围是使被开方数为非负数;以三次方根出现时,它的取值范围为全体实数.3.当自变量出现在零次幂或负整数次幂的底数中,它的取值范围是使底数不为零的实数.4.在一个函数关系式中,同时有几种代数式,函数自变量的取值范围应是各种代数式中自变量取值范围的公共部分.1.在平面直角坐标系中,点P(-1,3)位于().A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限2.点A(2,-3)关于x轴的对称点的坐标为().A.(2,3) B.(-2,-3) C.(-2,3) D.(2,-3)3.点P在第四象限内,P到x轴的距离是2,到y轴的距离是3,则P的坐标为__________.4.函数y=1x-2的自变量x的取值范围是__________.5.一艘轮船在同一航线上往返于甲、乙两地.已知轮船在静水中的速度为15 km/h,水流速度为5 km/h.轮船先从甲地顺水航行到乙地,在乙地停留一段时间内,又从乙地逆水航行返回到甲地.设轮船从甲地出发后所用时间为t(h),航行的路程为s(km),则s与t的函数图象大致是().6.甲、乙两人准备在一段长为1 200 m的笔直公路上进行跑步,甲、乙跑步的速度分别为4 m/s和6 m/s.起跑前乙在起点,甲在乙前面100米处,若同时起跑,则两人从起跑至其中一人先到达终点的过程中,甲、乙两人之间的距离y (m)与时间t (s)的函数图象是( ).一、平面直角坐标系内点的坐标特征【例1】 在平面直角坐标系中,若点(2x +1,x -2)在第四象限,则x 的取值范围是( ).A .x >-12B .x <2C .x <-12或x >2D .-12<x <2 解析:根据平面直角坐标系中点的坐标特征可得⎩⎪⎨⎪⎧2x +1>0,x -2<0,解得-12<x <2. 答案:D掌握平面直角坐标系中各象限及坐标轴上点的坐标特征,构造不等式(组)是解决此类问题的常用方法.在平面直角坐标系中,如果mn >0,那么点(m ,|n |)一定在( ).A .第一象限或第二象限B .第一象限或第三象限C .第二象限或第四象限D .第三象限或第四象限二、距离与点坐标的关系【例2】 如图,直角坐标系中,△ABC 的顶点都在网格点上,其中,A 点坐标为(2,-1),则△ABC 的面积为__________平方单位.解析:利用数轴得出B 点坐标为(4,3),C 点坐标为(1,2),然后利用割补法,结合点的坐标与距离的关系求出△ABC 的面积.答案:5图形的割补法是解决有关图形面积的常用方法,需要同学们在解题时合理地利用图形进行巧妙分割,此类题型的解法往往不唯一.三、函数图象的应用【例3】 如图,一只蚂蚁从O 点出发,沿着扇形OAB 的边缘匀速爬行一周,设蚂蚁的运动时间为t ,蚂蚁到O 点的距离..为s ,则s 关于t 的函数图象大致为( ).解析:本题是典型的数形结合问题,通过对图形的观察,可以看出s 与t 的函数图象应分为三段:(1)当蚂蚁从点O 到点A 时,s 与t 成正比例函数关系;(2)当蚂蚁从点A 到点B 时,s 不变;(3)当蚂蚁从点B 回到点O 时,s 与t 成一次函数关系,且回到点O 时,s 为零.答案:C利用函数关系和图象分析解决实际问题,要透过问题情境准确地寻找出问题的自变量和函数,探求变量和函数之间的变化趋势,合理地分析变化过程,准确地结合图象解决实际问题.四、函数自变量取值范围的确定【例4】 函数y =x +2x -2的自变量x 的取值范围是( ). A .x ≥-2且x ≠2 B .x >-2且x ≠2 C .x =±2 D .全体实数解析:要使函数有意义,必须同时满足二次根式的被开方数是非负数,分式的分母不能为零,即⎩⎪⎨⎪⎧x +2≥0,x -2≠0,解得x ≥-2且x ≠2. 答案:A求函数自变量的取值范围,往往通过解不等式或不等式组来确定.因此,掌握一元一次不等式、一元一次不等式组的解法,是求函数自变量取值范围的基础,同时要学会这种转化的思想方法.1.(2012四川成都)如图,在平面直角坐标系xOy 中,点P (-3,5)关于y 轴的对称点的坐标为( ).A .(-3,-5)B .(3,5)C .(3,-5)D .(5,-3)2.(2012重庆)2012年“国际攀岩比赛”在重庆举行,小丽从家出发开车前去观看,途中发现忘了带门票,于是打电话让妈妈马上从家里送来,同时小丽也往回开,遇到妈妈后聊了一会儿,接着继续开车前往比赛现场.设小丽从家出发后所用时间为t ,小丽与比赛现场的距离为s ,下面能反映s 与t 的函数关系的大致图象是( ).3.(2011广东湛江)如图,在平面直角坐标系中,菱形OACB 的顶点O 在原点,点C 的坐标为(4,0),点B 的纵坐标是-1,则顶点A 的坐标是( ).A .(2,-1)B .(1,-2)C .(1,2)D .(2,1)4.(2011内蒙古呼和浩特)函数y =1x +3中,自变量x 的取值范围为__________. 5.(2011江苏盐城)有六个学生分成甲、乙两组(每组三个人),分乘两辆出租车同时从学校出发去距学校60 km 的博物馆参观,10分钟后到达距离学校12 km 处有一辆汽车出现故障,接着正常行驶的一辆车先把第一批学生送到博物馆再回头接第二批学生,同时第二批学生步行12 km 后停下休息10分钟恰好与回头接他们的小汽车相遇,当第二批学生到达博物馆时,恰好已到原计划时间.设汽车载人和空载时的速度分别保持不变,学生步行速度不变,汽车离开学校的路程s (千米)与汽车行驶时间t (分钟)之间的函数关系如图所示,假设学生上下车时间忽略不计.(1)汽车载人时的速度为__________km/min ;第一批学生到达博物馆用了__________分钟.(2)求汽车在回头接第二批学生途中(即空载时)的速度.(3)假设学生在步行途中不休息且步行速度每分钟减小0.04 km ,汽车载人时和空载时速度不变,问能否经过合理的安排,使得学生从学校出发全部到达目的地的时间比原计划时间早10分钟?如果能,请简要说出方案,并通过计算说明;如果不能,简要说明理由.1.如图所示,小手盖住的点的坐标可能为( ).A .(5,2)B .(-6,3)C .(-4,-6)D .(3,-4)2.若点P (a ,a -b )在第四象限,则点Q (b ,-a )在( ).A .第四象限B .第三象限C .第二象限D .第一象限3.如图是中国象棋棋盘的一部分,若在点(1,-1)上,在点(3,-1)上,则的坐标是( ).A.(-1,1) B.(-1,2) C.(-2,1) D.(-2,2)4.小华的爷爷每天坚持体育锻炼,某天他慢步到离家较远的绿岛公园,打了一会儿太极拳后跑步回家.下面能反映当天小华的爷爷离家的距离y与时间x的函数关系的大致图象是().5.点P(1,2)关于x轴的对称点P1的坐标是__________,点P(1,2)关于原点O的对称点P2的坐标是__________.6.已知一条直线l平行于x轴,P1(-2,3),P2(x2,y2)是直线l上的两点,且P1,P2的距离为4,则P2的坐标为__________.7.如图所示,正方形ABCD的边长为10,点E在CB的延长线上,EB=10,点P在边CD上运动(C,D两点除外),EP与AB相交于点F,若CP=x,四边形FBCP的面积为y,则y关于x的函数关系式是__________.8.如图,在平面直角坐标系中,菱形OABC的顶点C坐标是(3,4),求顶点B的坐标.9.在如图所示的方格纸中,把每个小正方形的顶点称为“格点”,以格点为顶点的三角形叫做“格点三角形”,根据图形,解决下面的问题:(1)请描述图中的格点△A′B′C′是由格点△ABC通过哪些变换方法得到的?(2)若以直线a,b为坐标轴建立平面直角坐标系后,点C的坐标为(-3,1),请写出格点△DEF各顶点的坐标,并求出△DEF的面积.参考答案基础自主导学自主测试1.B 2.A 3.(3,-2) 4.x ≠2 5.C 6.C规律方法探究变式训练 A 知能优化训练中考回顾1.B 2.B 3.D 4.x >-35.(1)1.2 50 (2)1.8 km/min(3)解:能够合理安排.方案:从故障点开始,在第二批学生步行的同时出租车先把第一批学生送到途中放下,让他们步行,再回头接第二批学生,当两批学生同时到达博物馆,时间可提前10分钟. 理由:设从故障点开始第一批学生乘车t 1分钟,汽车回头时间为t 2分钟,由题意得:⎩⎪⎨⎪⎧1.2t 1+0.2(t 1+t 2)=48,0.2(t 1+t 2)+1.8t =1.2t 1. 解得⎩⎪⎨⎪⎧t 1=32,t 2=16. 从出发到达博物馆的总时间为:10+2×32+16=90(分钟),即时间可提前100-90=10(分钟).模拟预测1.D 2.A 3.D 4.C 5.(1,-2) (-1,-2) 6.(2,3)或(-6,3)7.y =152x (0<x <10) 8.(8,4) 9.解:(1)先将△ABC 绕点C 按顺时针方向旋转90°,再向右平移5个单位得到△A ′B ′C ′(或先平移再旋转也可).(2)D (0,-2),E (-4,-4),F (2,-3).S △DEF =6×2-12×4×2-12×2×1-12×6×1=4.。
预习导航请沿着以下脉络预习:1.平面直角坐标系(1)平面直角坐标系的作用:使平面上的点与坐标(有序实数对)、曲线与方程建立联系,从而实现数与形的结合.(2)坐标法:根据几何对象的特征,选择适当的坐标系,建立它的方程,通过方程研究它的性质及与其他几何图形的关系.(3)用坐标法解决几何问题的步骤:第一步,建立适当的坐标系,用坐标和方程表示问题中涉及的几何元素,将几何问题转化成代数问题;第二步,通过代数运算,解决代数问题;第三步,把代数运算结果“翻译”成几何结论.2.平面直角坐标系中的伸缩变换(1)平面直角坐标系中方程表示图形,那么平面图形的伸缩变换就可归纳为坐标伸缩变换,这就是用代数方法研究几何变换.(2)设点P(x,y)是平面直角坐标系中的任意一点,在变换x'xy'yλλϕμμ(>)⎧⎨(>)⎩=,:=的作用下,点P(x,y)对应到点P′(x′,y′),称φ为平面直角坐标系中的坐标伸缩变换,简称伸缩变换.1.△ABC的顶点A,B,C的坐标分别为(3,3),(3,-3),(0,0),动点到A,B的距离的平方和等于它到C点的距离的平方,则动点的轨迹方程为().A.(x-6)2+y2=12B.(x+6)2+y2=12C.x2+(y-6)2=12D.x2+(y+6)2=12答案:A解析:设动点坐标为(x,y),则(x-3)2+(y-3)2+(x-3)2+(y+3)2=x2+y2.整理得(x-6)2+y2=12.2.在同一坐标系中,将曲线y=3sin 2x变为曲线y′=sin x′的伸缩变换是().A .⎩⎪⎨⎪⎧ x =2x ′y =13y ′B .⎩⎪⎨⎪⎧ x ′=2x y ′=13yC .⎩⎪⎨⎪⎧ x =2x ′y =3y ′D .⎩⎪⎨⎪⎧x ′=2x y ′=3y 答案:B解析:设⎩⎪⎨⎪⎧x ′=λx (λ>0),y ′=μy (μ>0), 则μy =sin λx ,即y =1μsin λx .比较y =3sin 2x 与y =1μsin λx ,可得1μ=3,λ=2, ∴μ=13,λ=2. ∴⎩⎪⎨⎪⎧x ′=2x ,y ′=13y . 3.直线2x +3y =0经伸缩变换后变为x ′+y ′=0,则该伸缩变换为( ).A .⎩⎪⎨⎪⎧ x ′=12x y ′=3yB .⎩⎪⎨⎪⎧ x ′=2x y ′=3yC .⎩⎪⎨⎪⎧ x ′=2x y ′=13yD .⎩⎨⎧ x ′=12x y ′=13y答案:B 解析:将直线2x +3y =0与直线x ′+y ′=0相比较可知⎩⎪⎨⎪⎧x ′=2x ,y ′=3y . 4.在△ABC 中,已知A (4,2),B (3,5),|AB |=|AC |,则点C 的轨迹方程为__________. 答案:(x -4)2+(y -2)2=10(去掉(3,5),(5,-1)两点)解析:设C (x ,y ),则由|AB |=|AC |,可得(4-3)2+(2-5)2=(x -4)2+(y -2)2,化简得(x -4)2+(y -2)2=10.又∵A ,B ,C 三点不共线,∴(x -4)2+(y -2)2=10(去掉两点(3,5),(5,-1)).5.在“求证:锐角△ABC 中,AD ⊥BC ,H 为垂心,BC =AD ,若M 为BC 的中点,则|HM |+|HD |=|BM |”的过程中,可以建立几种形式的平面直角坐标系?解:如图所示,常见建立直角坐标系的方式有三种(答案不惟一).。
信息中心·O·CB··A观测点观测点观测点1.1.1 平面直角坐标系【学习目标】1.理解平面直角坐标系的意义,掌握在平面直角坐标系中描述点或线的方法. 2.掌握坐标法解决几何问题的方法步骤. 3.体会坐标系的作用.【重点难点】重点:建立坐标系解决几何问题的方法步骤.难点:应用坐标法解决问题.一.课前预习阅读教材42~P P 的内容,体会平面直角坐标系在解决实际问题和几何问题中的作用,并自主解决下列问题:1. 到两个定点A (-1,0)与B (0,1)的距离相等的点的轨迹是什么?并求其轨迹方程。
2.在⊿ABC 中,已知A (5,0),B (-5,0),且6=-BC AC ,求顶点C 的轨迹和轨迹方程.3.求直线0532=+-y x 与曲线xy 1=的交点坐标. 二.课堂学习与研讨 (一)合作探索声响定位问题某信息中心接到其正东、正西、正北方向三个观测点的报告:正西、正北两个观测点同时听到一声巨响,正东观测点听到巨响的时间比其他两个观测点晚4s ,已知各观测点到信息中心的距离都是1020m ,试确定该巨响的位置.(假定当时声音传播的速度为340m/s ,各相关点均在同一平面上)设发出响声的位置为P ,正东、正西、正北方向 三个观测点分别为C B A ,,,阅读上面材料并 回答下列问题:由上述可知响声的位置就是 和 的交点3.建立适当的坐标系,通过推理、计算求得响声的位置P 距离信息中心O 为 ; 方向在信息中心的 . (二)知识梳理1.建立坐标系解决几何问题的方法步骤:(1)建立平面直角坐标系 (2)设点(点与坐标的对应) (3)列式(方程与坐标的对应) (4)化简 (5)说明2.根据几何特点建立适当的平面直角坐标系的规则是: (1)如果图形有对称中心,可以选择 为坐标原点; (2)如果图形有对称轴,可以选择 为坐标轴; (3)使图形上的 点尽可能地在坐标轴上. 例题分析例1.已知△ABC 的三边c b a ,,满足,2225a c b =+,BE,CF 分别为边AC,AB 上的中线,建立适当的平面直角坐标系探究BE 与CF 的位置关系.练习2. 教材 习题1.1 3 课堂归纳小结(1)利用坐标法可以把平面几何问题转化为代数问题,以代数运算代替几何证明;对于某些几何问题,用坐标法有明显的优势;(2)建立直角坐标系要尽可能选择适当的直角坐标系的一些规则:如果图形有对称中心,可以选对称中心为坐标原点;如果图形有对称轴,可以选择对称轴为坐标轴;使图形上的特殊点尽可能多的在坐标轴上. 达标检测A 基础巩固1.原点在直线l 上的射影是(2,1)P -,则l 的方程为( ) A. 20x y += B.240x y +-= C. 250x y -+=D .230x y ++=2. 直线0x +=被圆224x y +=截得的弦长是 .3.已知正方形的一个顶点为(1,0)A -,一边所在的直线方程为350x y +-=,则以A 为端点的两边所在直线的方程分别是 .B 提升练习4.圆22420x y x y F +-++=与y 轴交于,A B 两点,圆心为C ,若90ACB ∠=,则F 的值是 ( )A.-B.3 D.3-5.若直线y x b =+与曲线x =则实数b 的取值范围是 .拓展延伸与巩固6.课本习题1.1 第2题已知点A 为定点,线段BC 在定直线l 上滑动,已知4=BC ,点A 到直线l 的距离为3,求ABC ∆的外心的轨迹方程.。
一 平面直角坐标系
一览众山小
三维目标
1.明确坐标法的意义;理解坐标法是在坐标系的基础上,把几何问题转化成代数问题,通过代数运算研究几何图形性质的方法;理解数学在生活中的应用,体验其中的乐趣.
2.掌握坐标法解决几何问题的“三部曲”,即建立坐标系,代入关系式,整理得结论,从而体会“数形结合”的思想方法.
3.了解量与量之间的联系,感受其中的变化规律,培养科学的探究精神.
4.能够化实际问题为数学模型,体会和寻求理论对解决实际问题的指导作用,努力把它应用于现实世界,体验用数学知识解释生活问题的乐趣.
学法指导
由于坐标法在生活中应用广泛,所以在学习本节时,多了解生活中的一些常识有利于加深对知识的理解,如拱桥可以构造抛物线方程,隧道可以构造椭圆方程等等.
利用坐标法解题时,首先要根据已知条件建立一个适当的坐标系,用坐标和方程表示问题中涉及的几何元素;其次将几何问题转化为代数问题,通过代数运算,解决代数问题,把代数运算结果“翻译”成几何结论;最后综合应用解析几何中的各种知识点.
诱学导入
材料一:过年了,月月,然然和刘可在大院里一起放爆竹.当花炮在空中爆炸时,月月和然然同时听到了响声,同时捂住了耳朵.刘可是晚了1秒才听到花炮的响声,并且是继她俩之后捂住的耳朵.
问题:如何确定花炮发生爆炸的位置?
导入:若确定花炮发生爆炸的位置,需要找到一个固定点来衡量,比如以院子中的一棵树为固定点.根据故事中的“同时听到”可以建立一个直线模型,因为声速是一个定值,“同时听到”意味着爆炸点与月月,然然的距离相等;而爆炸点与刘可之间的距离要比爆炸点与月月之间的距离大,这个差值还是个定值,为声速与1秒的乘积.这样就可以构造双曲线模型.直线与双曲线的交点即为爆炸点.若想具体求出爆炸点与树的距离,得建立一个适当的坐标系,在坐标系中求出交点坐标,即求出爆炸点的准确位置.不过还需要知道几个量,就是三个好朋友与树的距离. 材料二:教室的墙壁上挂着一块黑板,它的上、下边缘分别在学生的水平视线上方a 米和b 米.
问题:学生距墙壁多远时看黑板最清楚(即所张的视角最大)?
导入:本题实际上是学生离墙面多远时,对黑板上、下边缘的张角最大的问题.建立如图1-1-1所示的坐标系
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图1-1-1
如果根据教室的实际尺寸给予具体参数a 、b 的值,即可获得具体的结果.这个“最大视角”模型还可以指导解决居室壁画的布置等实际问题.。