平面直角坐标系中的平移
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平面直角坐标系下的图形变换王建华图形变换是近几年来中考热点,除了选择题、解答题外,创新探索题往往以“图形变换”为载体,将试题设计成探索性问题、开放性问题综合考察学生的逻辑推理能力,一般难度较大。
在平面直角坐标系中,探索图形坐标的的变化和平移、对称、旋转和伸缩间的关系,是中考考查平面直角坐标系的命题热点和趋势,这类试题设计灵活平移: 上下平移横坐标不变,纵坐标改变左右平移横坐标改变,纵坐标不变对称: 关于x轴对称横坐标不变,纵坐标改变关于y轴对称横坐标不变,纵坐标不变关于中心对称横坐标、纵坐标都互为相反数旋转:改变图形的位置,不改变图形的大小和形状旋转角旋转半径弧长公式L=nπR/180一、平移例1,如图1,已知△ABC的位置,画出将ABC向右平移5个单位长度后所得的ABC,并写出三角形各顶点的坐标,平移后与平移前对应点的坐标有什么变化?解析:△ABC的三个顶点的坐标是:A(-2,5)、B(-4,3)、C(-1,2).向右平移5个单位长度后,得到的△A′B′C′对应的顶点的坐标是:A′(3,5,、B′(1,3)、C′(4,2).比较对应顶点的坐标可以得到:沿x轴向右平移之后,三个顶点的纵坐标都没有变化,而横坐标都增加了5个单位长度.友情提示:如果将△ABC沿y轴向下平移5个单位,三角形各顶点的横坐标都不变,而纵坐标都减少5个单位.(请你画画看).例2. 如图,要把线段AB平移,使得点A到达点A'(4,2),点B到达点B',那么点B'的坐标是_______。
析解:由图可知点A移动到A/可以认为先向右平移4个单位,再向上平移1个单位,∴)3,3(B经过相同的平移后可得)4,7(/B反思:①根据平移的坐标变化规律:★左右平移时:向左平移h个单位),(),(bhaba-→向右平移h个单位),(),(bhaba+→★上下平移时:向上平移h个单位),(),(hbaba+→向下平移h个单位),(),(hbaba-→二、旋转例3.如图2,已知△ABC,画出△ABC关于坐标原点0旋转180°后所得△A′B′C′,并写出三角形各顶点的坐标,旋转后与旋转前对应点的坐标有什么变化?解析:△ABC三个顶点的坐标分别是:A(-2,4),B(-4,2),C(-1,1).△A′B′C′三个顶点的坐标分别是:图2图1B/图2图1A′(2,-4),B′(4,-2),C′(1,-1).比较对应点的坐标可以发现:将△ABC沿坐标原点旋转180°后,各顶点的坐标分别是原三角形各顶点坐标的相反数.例3如图,在直角坐标系中,△ABO的顶点A、B、O的坐标分别为(1,0)、(0,1)、(0,0).点列P1、P2、P3、…中的相邻两点都关于△ABO的一个顶点对称:点P1与点P2关于点A对称,点P2与点P3关于点B对称,点P3与P4关于点O对称,点P4与点P5关于点A对称,点P5与点P6关于点B对称,点P6与点P7关于点O 对称,….对称中心分别是A、B,O,A,B,O,…,且这些对称中心依次循环.已知点P1的坐标是(1,1),试求出点P2、P7、P100的坐标.分析:本题是一道和对称有关的探索题,是在中心对称和点的坐标知识基础上的拓宽题,由于是规律循环的对称,所以解决问题的关键是找出循环规律.如图,标出P1到P7各点,可以发现点P7和点P1重合,继续下去可以发现点P8和点P2循环,所以6个点循环一次,这样可以求出各点的坐标.解:如图P2(1,-1),P7(1,1),因为100除以6余4,所以点P100和点P4的坐标相同,所以P100的坐标为(1,-3).三、对称例4.如图3,已知△ABC,画出△ABC关于x轴对称的△A′B′C′,并写出各顶点的坐标.关于x轴对称的两个三角形对应顶点的坐标有什么关系?解析:△ABC三个顶点的坐标分别是:A(1,4),B(3,1),C(-2,2).△A′B′C′三个顶点的坐标分别是:A′(1,-4),B′(3,-1),C′(-2,-2).观察各对应顶点的坐标可以发现:关于x轴对称两个三角形的对应顶点的横坐标不变,纵坐标互为相反数.友情提示:关于y轴对成的两个图形,对称点的纵坐标不变,横坐标互为相反数.在直角坐标系中,ABC△的三个顶点的位置如图3所示.(1)请画出ABC△关于y轴对称的A B C'''△(其中A B C''',,分别是A B C,,的对应点,不写画法);(2)直接写出A B C''',,三点的坐标:(_____)(_____)(_____)A B C''',,.析解:如图4,根据关于y轴对称的点的纵坐标不变,横坐标为原横坐标的相反数,即横坐标乘以1-,故可得(2)(23)A',,(31)B',,(12)C'--,反思:★关于x轴对称的点的横坐标不变,纵坐标为原纵坐标的相反数,即纵坐标乘以1-★关于y轴对称的点的纵坐标不变,横坐标为原横坐标的相反数,即横坐标乘以1-★关于原点成中心对称的点的,横坐标为原横坐标的相反数,纵坐标为原纵坐标的相反数,即横坐标、纵坐标同乘以1-四、位似例4 如图4,已知△ABC,画出△ABC以坐标原点0为位似中心的位似△A′B′C′,使△A′B′C′在第三象限,与△ABC 的位似比为21,写出三角形各顶点的坐标,位似变换后对应顶点发生什么变化?解析:△ABC三个顶点的坐标分别是:A(2,2),B(6,4),C(4,6).△A′B′C′三个顶点的坐标分别是:A′(-1,-1),B′(-3,-2),C′(-2,-3).图31 2 xO1-1ABCy1 2 xO1-1ABCA'B'C'y图3 图4C B AA 2C 2A 1B 1C 1O观图形可知,△A ′B ′C ′各顶点的坐标分别是△ABC对应各顶点坐标21的相反数.友情提示: △ABC 以坐标原点0为位似中心的位似△A ′B ′C ′,当△A ′B ′C ′与△ABC 的位似比为21,且△A ′B ′C ′在第一象限时, △A ′B ′C ′各顶点的坐标分别是△ABC 各顶点坐标的21.课前练习:在如图的方格纸中,每个小方格都是边长为1个单位的正方形,△ABC 的三个顶点都在格点上(每个小方格的顶点叫格点). ⑴画出△ABC 向下平移4个单位后的△A 1B 1C 1;⑵画出△ABC 绕点O 顺时针旋转90°后的△A 2B 2C 2,并求出A 旋转到A 2所经过的路线长.解:⑴画出△A 1B 1C 1;⑵画出△A 2B 2C 2, ,连接OA 1、OA 2,OA=2223+=13点A 旋转到A 2,所经过的路线长为:ι=9013131802ππ⋅=点评:图形的变换可以转化为点的问题,即找到顶点变换后的对应点,再顺次连接这些点即可得到图形.旋转变换要明确旋转中心、旋转方向、旋转半径、旋转角度;平移变换要明确平移的方向和距离;作一个图形关于某点的中心对称图形要明确对应点的连线经过对称中心,且对应点到对称中心的距离相等;作一个图形关于某一条直线的的对称图形,要明确对应点的连线被对称轴平分,且对应点到对称轴的距离相等。
坐标系下平移的三种形式黄山杨叶道我们已经知道图形的平移与平移的方向和平移的距离有关,但平移后的图形与原图形的形状和大小是一致的,只是位置不同而已,且图形上每一点平移的方向和距离都是相同的.因此,研究图形的平移的关键是点的平移.在坐标平面内,研究点的平移十分简单,主要表现为以下三种平移.一、沿x轴的方向平移我们知道,当点A(4,-3)沿与x轴平行的方向向左平移5个单位时,平移后得到的点B的纵坐标不变,仍是-3,而横坐标为4-5=-1,因此,平移后点的坐标是(-1,-3);类似地,如果点A(4,-3)沿x轴方向向右平移5个单位,则点A的纵坐标仍然不变,横坐标变为4+5=9,于是A点平移后的坐标为(9,-3).一般地,设点P(x,y)沿x轴方向平移n(n>0)个单位后的点是Q,则向左平移时,点Q的坐标是(x-n,y);向右平移时,点Q的坐标是(x+n,y).这就是说:“点沿横轴方向平移时,纵坐标不变,横坐标左减右加.”例1已知点A的坐标是(-2,3),线段AB∥x轴,且AB=2,求点B的坐标.解析:任何两点中的一点都可以看作是由另一点平移得到的,这里的AB=2表明点A、B之间的距离是2,因此,把点A平移2个单位可得点B.注意到AB//x轴,说明点A沿x 轴方向平移2个单位可得点B,可究竟是向左还是向右平移呢?题目并无说明,因此需要一一讨论.如果是向左平移,那么点B的坐标是(-4,3);如果是向右平移,那么点B的坐标是(0,3).因此,点B的坐标是(-4,3)或(0,3).跟踪训练1在平面直角坐标系中,点P(-1,1)沿与x轴平行的方向向右平移2个单位后得到点P1,则点P1在【】A.第一象限B.第二象限C..第三象限D.第四象限二、沿y轴的方向平移与上述探索方法一样,易得如下结论:设点P(x,y)沿y轴方向平移n(n>0)个单位后的点是Q,则向上平移时,点Q的坐标是(x,y+n);向下平移时,点Q的坐标是(x,y-n);这就是说:“点沿纵轴方向平移时,横坐标不变,纵坐标上加下减.”例2在数学兴趣小组的一次活动中,小明通过建立平面直角坐标系发现旗杆底端位置在点A(3,1),顶端在点B(3,10),升旗前旗帜的三个顶点的位置分别在点P(3,2),Q(3,3),R(5,2),写出当旗帜的顶端Q升到杆顶B处时,点P和R对应的点的坐标.解析:显然,旗杆平行于y轴,所以升旗时旗帜是沿y轴方向向上平移,由于点Q从(3,3)平移到点(3,10),平移的距离是10-3=7,所以点P(3,2)沿y轴方向向上平移7个单位后是点P′(3,9),点R(5,2)向上平移7个单位后是点R′(5,9).跟踪训练2在平面直角坐标系中,将点A(5,6)向下平移6个单位后的点的坐标是【】A.(11,6)B.(5,0)C.(5,12)D.(-1,6)三、不沿坐标轴的方向平移如果点的平移方向既不是沿横轴方向,也不是沿纵轴方向,那么它可以看作既沿横轴方向平移,又沿纵轴方向平移.此时,我们可以通过上述的两种平移来解决.例3如何平移点A(-5,3),使它到达点B(2,-1)?解析:先从横坐标来考虑,由于点A到点B,横坐标由-5增加到2,可知点A向右平移2-(-5)=7个单位长度;纵坐标由3减小到-1,可知只需要再把点(2,3)向下平移3-(-1)=4个单位长度.因此,把点A向右平移7个单位,再向下平移4个单位可得点B.跟踪训练3将点A(2,1)先向左平移()个单位,再向下平移()个单位可得到点(-2,-2),则括号内的数依次应填【】A.2,1B.0,-1C..4,3D.3,4答案1.A2.B3. C。
图形在坐标系中的平移-重难点题型【北师大版】【知识点1 点在坐标系中的平移】平面直角坐标内点的平移规律,设a >0,b >0(1)一次平移:P (x ,y ) P '(x +a ,y )P (x ,y ) P '(x ,y -b )(2)二次平移: 【题型1 点在坐标系中的平移】 【例1】(2021春•开福区校级期中)在平面直角坐标系中,将点A (x ,y )向左平移3个单位长度,再向上平移5个单位长度后与点B (﹣3,2)重合,则点A 的坐标是( )A .(2,5)B .(0,﹣3)C .(﹣2,5)D .(5,﹣3) 【变式1-1】(2021春•重庆期中)在平面直角坐标系中,点A (m ,n )经过平移后得到的对应点A ′(m +3,n ﹣4)在第二象限,则点A 所在的象限是( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限【变式1-2】(2021春•江夏区期末)已知△ABC 内任意一点P (a ,b )经过平移后对应点P 1(a +2,b ﹣6),如果点A 在经过此次平移后对应点A 1(4,﹣3),则A 点坐标为( )A .(6,﹣1)B .(2,﹣6)C .(﹣9,6)D .(2,3)【变式1-3】(2021春•新罗区期末)在平面直角坐标系中,将A (n 2,1)沿着x 的正方向向右平移3+n 2个单位后得到B 点.有四个点M (﹣2n 2,1)、N (3n 2,1)、P (n 2,n 2+4)、Q (n 2+1,1),一定在线段AB 上的是( )A .点MB .点QC .点PD .点N【知识点2 图形在坐标系中的平移】 P (x ,y ) P (x - a ,y +b )向左平移a 个单位 再向上平移b 个单向下平移b 个单位向右平移a 个单位在平面直角坐标系内,把一个图形各个点的横坐标都加上(或减去)一个整数a,相应的新图形就是把原图形向右(或向左)平移a个单位长度;如果把它各个点的纵坐标都加(或减去)一个整数a,相应的新图形就是把原图形向上(或向下)平移a个单位长度.(即:横坐标,右移加,左移减;纵坐标,上移加,下移减.)【题型2 图形在坐标系中的平移】【例2】(2021春•深圳校级期中)如图,△ABC经过一定的平移得到△A′B′C′,如果△ABC上的点P的坐标为(a,b),那么这个点在△A′B′C′上的对应点P′的坐标为()A.(a﹣2,b﹣3)B.(a﹣3,b﹣2)C.(a+3,b+2)D.(a+2,b+3)【变式2-1】(2021•邛崃市模拟)如图,在平面直角坐标系中,已知点M(2,1),N(1,﹣1),平移线段MN,使点M落在点M'(﹣1,2)处,则点N对应的点N'的坐标为()A.(﹣2,0)B.(0,﹣2)C.(﹣1,1)D.(﹣3,﹣1)【变式2-2】(2021春•东湖区期末)如图,点A、B的坐标分别是为(﹣3,1),(﹣1,﹣2),若将线段AB平移至A1B1的位置,A1与B1坐标分别是(m,4)和(3,n),则线段AB在平移过程中扫过的图形面积为()A.18B.20C.28D.36【变式2-3】(2020春•凉州区校级期中)如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(2,0),点B的坐标为(0,1),将线段AB平移,使其一个端点到C(3,2),则平移后另一端点的坐标为()A.(1,3)B.(5,1)C.(1,3)或(3,5)D.(1,3)或(5,1)【题型3 图形在网格中的平移变换】【例3】(2021春•锦江区校级月考)如图,三角形A'B'C'是由三角形ABC经过某种平移得到的,点A与点A',点B与点B',点C与点C'分别对应,且这六个点都在格点上,观察各点以及各点坐标之间的关系,解答下列问题:(1)分别写出点B和点B'的坐标,并说明三角形A'B'C'是由三角形ABC经过怎样的平移得到的.(2)连接BC',直接写出∠CBC'与∠B'C'O之间的数量关系.(3)若点M(a﹣1,2b﹣5)是三角形ABC内一点,它随三角形ABC按(1)中方式平移后得到的对应点为点N(2a﹣7,4﹣b),求a和b的值.【变式3-1】(2020春•江汉区月考)如图,三角形A′B′C′是由三角形ABC经过某种平移得到的,点A与点A′,点B与点B′,点C与点C′分别对应,且这六个点都在格点上,观察各点以及各点坐标之间的关系,解答下列问题:(1)分别写出点B和点B′的坐标,并说明三角形A′B′C′是由三角形ABC经过怎样的平移得到的;(2)连接BC′,直接写出∠CBC′与∠B′C′O之间的数量关系;(3)若点M(a﹣1,2b﹣5)是三角形ABC内一点,它随三角形ABC按(1)中方式平移后得到的对应点为点N(2a﹣7,4﹣b),求a和b的值.【变式3-2】(2020春•江岸区校级月考)在如图的直角坐标系中,将△ABC平移后得到△A′B′C′,它们的三个顶点坐标如表所示:△ABC A(a,0)B(5,3)C(2,1)△A′B′C′A′(3,4)B′(7,b)C′(c,d)(1)观察表中各对应点坐标的变化,并填空:△ABC向右平移个单位长度,再向上平移个单位长度可以得到△A′B′C′;a=,b=.(2)求出线段AB在整个平移的过程中在坐标平面上扫过的面积.(3)若点M(m,n)为线段AB上的一点,则m、n满足的关系式是.【变式3-3】(2020春•金乡县期末)在平面直角坐标系中,点A的坐标为(0,4),线段MN的位置如图所示,其中点M的坐标为(﹣3,﹣1),点N的坐标为(3,﹣2).(1)将线段MN平移得到线段AB,其中点M的对应点为A,点N的对应点为B.①点M平移到点A的过程可以是:先向平移个单位长度,再向平移个单位长度;②点B的坐标为;(2)在(1)的条件下,若点C的坐标为(4,0),连接AC,BC,求△ABC的面积.(3)在y轴上是否存在点P,使以A、B、P三点为顶点的三角形的面积为3,若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【题型4 坐标系内的平移变换与角度计算综合】【例4】(2020春•通山县期末)如图,在平面直角坐标系中,点A(2,6),B(4,3),将线段AB进行平移,使点A刚好落在x轴的负半轴上,点B刚好落在y轴的负半轴上,A,B的对应点分别为A',B',连接AA'交y轴于点C,BB'交x轴于点D.(1)线段A'B'可以由线段AB经过怎样的平移得到?并写出A',B'的坐标;(2)求四边形AA'B'B的面积;(3)P为y轴上的一动点(不与点C重合),请探究∠PCA′与∠A'DB'的数量关系,给出结论并说明理由.【变式4-1】(2021春•庆阳期末)如图①,在平面直角坐标系中,点A、B的坐标分别为(﹣1,0),(3,0),现同时将点A、B向上平移2个单位长度,再向右平移1个单位长度,得到A、B的对应点C、D,连接AC、BD、CD.(1)直接写出点C、D的坐标;(2)如图②,点P是线段BD上的一个动点,连接PC、PO,当点P在线段BD上运动时,试探究∠OPC、∠PCD、∠POB的数量关系,并证明你的结论.【变式4-2】(2020春•大同期末)综合与实践问题背景如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(﹣3,5),点B的坐标为(0,1),点C 的坐标为(4,5),将线段AB沿AC方向平移,平移距离为线段AC的长度.动手操作(1)画出AB平移后的线段CD,直接写出B的对应点D的坐标;探究证明(2)连接BD,试探究∠BAC,∠BDC的数量关系,并证明你的结论;拓展延伸(3)若点E在线段BD上,连接AD,AE,且满足∠EAD=∠CAD,请求出∠ADB:∠AEB的值,并写出推理过程.【变式4-3】(2020春•鞍山期末)如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标是(﹣1,0),点B的坐标是(4,0),现将线段AB向右平移一个单位,向上平移4个单位,得到线段CD,点P是y轴上的动点,连接BP;(1)当点P在线段OC上时(如图一),判断∠CPB与∠PBA的数量关系;(2)当点P在OC所在的直线上时,连接DP(如图二),试判断∠DPB与∠CDP,∠PBA之间的数量关系,请直接写出结论.。
一次函数向上下左右平移规律
一次函数是数学中非常常见的一种函数类型,其形式可以写成y = ax + b的形式,其中a和b都是实数常数。
这个函数图像通常是一条直线,其斜率是a,截距是b。
在本文中,我们将探讨一次函数在平面直角坐标系中的平移规律。
向上平移
如果我们想将一次函数的图像向上平移h个单位,我们只需要将原来的函数变成y = a(x) + b + h的形式。
这是因为在这个新的函数中,常数b增加了h,因此所有的纵坐标也都增加了h,图像整体向上平移了h个单位。
向下平移
相似地,如果我们想将一次函数的图像向下平移h个单位,我们只需要将原来的函数变成y = a(x) + b - h的形式。
这是因为在这个新的函数中,常数b减少了h,因此所有的纵坐标也都减少了h,图像整体向下平移了h个单位。
向左平移
如果我们想将一次函数的图像向左平移k个单位,我们可以通过将原来的函数变成y = a(x + k) + b的形式来实现。
这是因为在这个
新的函数中,x的值增加了k,因此整个函数图像向左平移了k个单位。
向右平移
相似地,如果我们想将一次函数的图像向右平移k个单位,我们可以将原来的函数变成y = a(x - k) + b的形式。
这是因为在这个新的函数中,x的值减少了k,因此整个函数图像向右平移了k个单位。
总结
通过上述四种平移方式,我们可以将一次函数在平面直角坐标系中的图像任意平移。
这种平移方式非常常见,不仅在数学中,也在物理、经济等领域中广泛应用。
掌握这种平移规律,可以为我们的学习和工作带来很多便利。
7.2.2用坐标表示平移参考答案与试题解析夯基训练知识点1点在坐标系中的平移1.平面直角坐标系中,将点A(-3,-5)向上平移4个单位,再向左平移3个单位到点B,则点B的坐标为()A.(1,-8)B.(1,-2)C.(-6,-1)D.(0,-1)1.解析:利用平移中点的变化规律:横坐标右移加,左移减;纵坐标上移加,下移减求解.点A的坐标为(-3,-5),将点A向上平移4个单位,再向左平移3个单位到点B,点B的横坐标是-3-3=-6,纵坐标为-5+4=-1,即(-6,-1).故选C.方法总结:本题考查图形的平移变换,关键是要懂得左右移动改变点的横坐标,左减右加;上下移动改变点的纵坐标,下减上加.2.在平面直角坐标系中,将点A(x,y)向左平移5个单位长度,再向上平移3个单位长度后与点B(-3,2)重合,则点A的坐标是()A.(2,5)B.(-8,5)C.(-8,-1)D.(2,-1)2.【答案】D解:本题可用逆向思维法,将点B(-3,2)向右平移5个单位长度,再向下平移3个单位长度,即还原为原来A点位置,由此可得点A的坐标为(2,-1).知识点2图形在坐标系中的平移3.如图,把△ABC经过一定的平移变换得到△A′B′C′,如果△ABC边上点P的坐标为(a,b),那么这个点在△A′B′C′中的对应点P′的坐标为()A.(a+6,b-2)B.(a+6,b+2)C.(-a+6,-b)D.(-a+6,b+2)3.解析:根据已知三对对应点的坐标,得出变换规律,再让点P的坐标也做相应变化.∵A(-3,-2),B(-2,0),C(-1,-3),A′(3,0),B′(4,2),C′(5,-1),∴△ABC向右平移6个单位,向上平移2个单位得到△A ′B ′C ′.∵△ABC 边上点P 的坐标为(a ,b ),∴点P 变换后的对应点P ′的坐标为(a +6,b +2).故选B.方法总结:坐标系中图形上所有点的平移变化规律是一致的,解决此类问题的关键是根据已知对应点找到各对应点之间的平移变化规律.4.如图,线段AB 经过平移得到线段A'B',其中点A,B 的对应点分别为点A',B',这四个点都在格点上.若线段AB 上有一个点P(a,b),则点P 在A'B'上的对应点P'的坐标为()A.(a-2,b+3)B.(a-2,b-3)C.(a+2,b+3)D.(a+2,b-3)4.【答案】A解:根据点A,B 平移后横纵坐标的变化可得线段AB 向左平移了2个单位长度,向上平移了3个单位长度,然后根据向左平移横坐标减,向上平移纵坐标加求点P 的对应点P'的坐标.知识点3平移作图5.如图,在平面直角坐标系中,P (a ,b )是△ABC 的边AC 上一点,△ABC 经平移后点P 的对应点为P 1(a +6,b +2).(1)请画出上述平移后的△A 1B 1C 1,并写出点A 、C 、A 1、C 1的坐标;(2)求出以A 、C 、A 1、C 1为顶点的四边形的面积.5.解析:(1)横坐标加6,纵坐标加2,说明向右移动了6个单位,向上平移了2个单位;(2)以A 、C 、A 1、C 1为顶点的四边形的面积可分割为以AC 1为底的2个三角形的面积.解:(1)△A 1B 1C 1如图所示,各点的坐标分别为A (-3,2)、C (-2,0)、A 1(3,4)、C 1(4,2);(2)如图,连接AA 1、CC 1.S △AC 1A 1=12×7×2=7,S △AC 1C =12×7×2=7,故S 四边形ACC 1A 1=S △AC 1A 1+S △AC 1C =7+7=14.方法总结:坐标系中图形平移的坐标变化规律为:左右移动改变点的横坐标,左减右加;上下移动改变点的纵坐标,下减上加.求四边形的面积通常转化为求几个三角形的面积的和.题型总结题型1利用平移坐标系比较其坐标变化规律6.如图,一个动点在第一象限及x轴、y轴上运动,在第1秒钟,它从原点运动到(1,0),然后接着按图中箭头所示方向运动,即(0,0)→(1,0)→(1,1)→(0,1)→…,且每秒移动一个单位,那么第2011秒时动点所在位置的坐标是________.6.解析:方法一:动点运动的规律:(0,0),动点运动了0秒;(1,1),动点运动了1×2=2(秒),接着向左运动;(2,2),动点运动了2×3=6(秒),接着向下运动;(3,3),动点运动了3×4=12(秒),接着向左运动;(4,4),动点运动了4×5=20(秒),接着向下运动;…于是会出现:(44,44),动点运动了44×45=1980(秒),接着动点向下运动,而2011-1980=31,故动点的位置为(44,44-31),即(44,13).方法二:由题目可以知道,动点运动的速度是每秒钟运动一个单位长度,(0,0)→(1,0)→(1,1)→(0,1)用的秒数分别是1秒钟,2秒钟,3秒钟,到(0,2)用4秒,到(2,2)用6秒,到(2,0)用8秒,到(3,0)用9秒,到(3,3)用12秒,到(0,4)用16秒,依次类推,到(5,5)用30秒.由上面的结论,我们可以得到的第一象限角平分线上的点从(0,0)到(1,1)用2秒,到(2,2)用6秒,到(3,3)用12秒,则由(n,n)到(n+1,n+1)所用时间增加(2n+2)秒,这样可以先确定第2011秒时动点所在的正方形,然后就可以进一步推得点的坐标是(44,13).方法三:该动点每一次从一个轴走到另一个轴所走的步数要比上一次多走一横步,多走一竖步,共多走两步.从(0,0)点走到(0,1)点共要3步,从(0,1)点走到(2,0)点共5步……当n为偶数时,从(0,n-1)点到(n,0)点共走(2n+1)步;当n为奇数时,从(n-1,0)点到(0,n)点共走(2n +1)步,这里n=1,2,3,4,….∵3+5+7+…+(2n+1)=n(n+2)=(n+1)2-1,∴当n=44时,n(n+2)=(n+1)2-1=452-1=2024,离2011最近,此时n为偶数,即该过程是从(0,43)到(44,0)的过程.2024-2011=13,即从(44,0)向上“退”13步即可.当到2011秒时动点所在的位置为(44,13).故答案为(44,13).方法总结:此类归纳探索猜想型问题的解题关键是总结规律,由特殊到一般的归纳思想来确定点所在的大致位置,进而确定该点的坐标.7.如图为某动物园的示意图.(图中小正方形的边长代表1个单位长度)(1)以虎山为原点,水平向右为x轴正方向、铅直向上为y轴正方向在图中建立平面直角坐标系,并写出各景点的坐标.(2)若以猴园为原点,水平向右为x 轴正方向、铅直向上为y 轴正方向建立平面直角坐标系,写出各景点的坐标.(3)比较(1)、(2)中各景点的坐标,你发现了什么规律?7.解:(1)如图①,由图可得虎山(0,0)、熊猫馆(3,2)、鸟岛(-1,3)、狮子馆(-2,-2)、猴园(3,-1).(2)如图②,由图可得虎山(-3,1)、熊猫馆(0,3)、鸟岛(-4,4)、狮子馆(-5,-1)、猴园(0,0).(3)(2)中各景点的坐标与(1)中的相比,横坐标减小3,纵坐标增加1.题型2利用图形的特征求平移前后的坐标8.如图,长方形ABCD 在坐标平面内,点A 的坐标是(,1),且边AB,CD 与x 轴平行,边AD,BC与y 轴平行,AB=4,AD=2.(1)求B,C,D 三点的坐标.(2)怎样平移,才能使A 点与原点重合?8.解:(1)因为A(2,1),AB=4,AD=2,所以BC 到y 轴的距离为4+2,CD 到x 轴的距离为2+1=3.所以B(4+2,1),C(4+2,3),D(2,3).(2)由题图可知,先向下平移1个单位长度,再向左平移2个单位长度(或先向左平移2个单位长度,再向下平移1个单位长度).题型3利用坐标的变化确定平移方式9.在平面直角坐标系中,三角形ABC 三个顶点的坐标分别是A(-4,-4),B(-2,-3),C(-3,-1).(1)将三角形ABC 三个顶点的横坐标都加上5,纵坐标不变,分别得到点A 1,B 1,C 1,依次连接A 1,B 1,C 1各点,所得三角形A 1B 1C 1与三角形ABC 在大小、形状和位置上有什么关系?(2)将三角形ABC 三个顶点的纵坐标都加上4,横坐标不变,分别得到点A 2,B 2,C 2,依次连接A 2,B 2,C 2各点,所得三角形A 2B 2C 2与三角形ABC 在大小、形状和位置上有什么关系?9.解:平移后的图形如图所示.(1)所得三角形A 1B 1C 1与三角形ABC 的大小、形状完全相同,三角形A 1B 1C 1可以看作是将三角形ABC 向右平移5个单位长度得到的.(2)所得三角形A 2B 2C 2与三角形ABC 的大小、形状完全相同,三角形A 2B 2C 2可以看作是将三角形ABC 向上平移4个单位长度得到的.分析:从图形上的点的坐标的某种变化,我们也可以看出对这个图形进行了怎样的平移;横坐标的变化决定图形左右平移,纵坐标的变化决定图形上下平移.题型4利用平移方式确定坐标的变化10.在平面直角坐标系中,三角形ABC的三个顶点的位置如图所示,点A'的坐标是(-2,2),现将三角形ABC平移,使点A变换为点A',点B',C'分别是B,C的对应点.(1)请画出平移后的三角形A'B'C'(不写画法),并直接写出B',C'的坐标;(2)若三角形ABC内部一点P的坐标为(a,b),则点P的对应点P'的坐标是_________. 10.解:(1)如图,B'(-4,1),C'(-1,-1).(2)(a-5,b-2)拓展培优拓展角度1利用图形平移的坐标变化求其覆盖坐标平面的面积11.已知三角形ABC在平面直角坐标系中的位置如图所示,将三角形ABC先向下平移5个单位长度,再向左平移2个单位长度,求平移后C点的对应点的坐标和三角形ABC所扫过部分的面积.11.解:如图,平移后C 点的对应点的坐标为(1,-2).三角形ABC 所扫过部分的面积=S 三角形ABC +S 长方形ABB'A'+S 三角形A″A'C″=3×2×12+3×5+12×2×2=3+15+2=20.拓展角度2利用平移与对称作图求面积12.如图,有8×8的正方形网格,按要求操作并计算.(1)在8×8的正方形网格中建立平面直角坐标系,使点A 的坐标为(2,4),点B 的坐标为(4,2);(2)将点A 向下平移5个单位长度,再关于y 轴对称得到点C,求点C 的坐标;(3)画出三角形ABC,并求其面积.12.解:(1)如图所示.(2)点A 向下平移5个单位长度得到点(2,-1),其关于y 轴对称的点C 的坐标为(-2,-1).(3)如图,S 三角形ABC =S 长方形CDEF -S 三角形BCD -S 三角形AFC -S 三角形ABE=5×6-12×6×3-12×4×5-12×2×2=9.。
坐标平面内图形的轴对称和平移(基础)责编:杜少波【学习目标】1.能在同一直角坐标系中,感受图形经轴对称后点的坐标的变化.2.掌握左右、上下平移点的坐标规律.【要点梳理】要点一、关于坐标轴对称点的坐标特征1.关于坐标轴对称的点的坐标特征P(a,b)关于x轴对称的点的坐标为 (a,-b);P(a,b)关于y轴对称的点的坐标为 (-a,b);P(a,b)关于原点对称的点的坐标为 (-a,-b).2.象限的角平分线上点坐标的特征第一、三象限角平分线上点的横、纵坐标相等,可表示为(a,a);第二、四象限角平分线上点的横、纵坐标互为相反数,可表示为(a,-a).3.平行于坐标轴的直线上的点平行于x轴的直线上的点的纵坐标相同;平行于y轴的直线上的点的横坐标相同.要点二、用坐标表示平移1.点的平移:在平面直角坐标系中,将点(x,y)向右或向左平移a个单位长度,可以得到对应点(x+a,y)或(x-a,y);将点(x,y)向上或向下平移b个单位长度,可以得到对应点(x,y+b)或(x,y-b).要点诠释:(1)在坐标系内,左右平移的点的坐标规律:右加左减;(2)在坐标系内,上下平移的点的坐标规律:上加下减;(3)在坐标系内,平移的点的坐标规律:沿x轴平移纵坐标不变,沿y轴平移横坐标不变.2.图形的平移:在平面直角坐标系内,如果把一个图形各个点的横坐标都加上(或减去)一个正数a,相应的新图形就是把原图形向右(或向左)平移a个单位长度;如果把它各个点的纵坐标都加上(或减去)一个正数a,相应的新图形就是把原图形向上(或向下)平移a个单位长度.要点诠释:(1)平移是图形的整体位置的移动,图形上各点都发生相同性质的变化,因此图形的平移问题可以转化为点的平移问题来解决.(2)平移只改变图形的位置,图形的大小和形状不发生变化.【典型例题】类型一、用坐标表示轴对称1.已知点P(3,-1)关于y轴的对称点Q的坐标是(a+b,1-b),则b a的值为_______.【思路点拨】根据关于y轴对称点的坐标特点:横坐标互为相反数,纵坐标不变可得a+b =-3,1-b=-1,再解方程可得a、b的值,进而算出b a的值.【答案】25【解析】解:∵点P(3,-1)关于y轴的对称点Q的坐标是(a+b,1-b),∴a+b=-3,1-b=-1,解得:b=2,a=-5,ba=25,【总结升华】此题主要考查了关于y轴对称点的坐标特点,关键是掌握点的坐标的变化规律.举一反三:【变式】点(3,2)关于x轴的对称点为( )A.(3,-2)B.(-3,2)C.(-3,-2)D.(2,-3)【答案】A.2.已知点A(-3,2)与点B(x,y)在同一条平行于y轴的直线上,且点B到x轴的距离等于3,求点B的坐标.【思路点拨】由“点A(-3,2)与点B(x,y)在同一条平行于y轴的直线上”可得点B的横坐标;由“点B到x轴的距离等于3”可得B的纵坐标为3或﹣3,即可确定B的坐标.【答案与解析】解:如图,∵点B与点A在同一条平行于y轴的直线上,∴点B与点A的横坐标相同,∴ x=-3.∵点B到x轴的距离为3,∴ y=3或y=-3.∴点B的坐标是(-3,3)或(-3,-3).【总结升华】在点B的横坐标为-3的条件下,点B到x轴的距离等于3,则点B可能在第二象限,也可能在第三象限,所以要分类讨论,防止漏解.举一反三:【变式1】若x轴上的点P到y轴的距离为3,则点P的坐标为().A.(3,0) B.(3,0)或(–3,0)C.(0,3) D.(0,3)或(0,–3)【答案】B.【变式2】若点P (a ,b)在第二象限,则:(1)点P1(a ,-b)在第象限;(2)点P2(-a ,b)在第象限;(3)点P3(-a ,-b)在第象限;(4)点P4( b ,a )在第象限.【答案】(1)三;(2)一;(3)四;(4)四.类型二、用坐标表示平移3.(2015•海安县校级二模)在平面直角坐标系中,将点A(﹣2,3)向右平移2个【解析】解:∵将点A(﹣2,3)向右平移2个单位长度,再向下平移6个单位长度得点B,∴点B的坐标是(﹣2+2,3﹣6),即(0,﹣3).故答案为:(0,﹣3).【总结升华】本题考查了坐标与图形变化﹣平移,平移中点的变化规律是:横坐标右移加,左移减;纵坐标上移加,下移减.举一反三:【高清课堂:第二讲平面直角坐标系2 369935 练习4 】【变式1】已知:两点A(-4,2)、B(-2,-6),(1)线段AB的中点C坐标是;(2)若将线段AB沿x轴向右平移5个单位,得到线段A1B1,则A1点的坐标是 ,B1点的坐标是.(3)若将线段AB沿y轴向下平移3个单位,得到线段A2B2,则A2点的坐标是,B2点的坐标是.【答案】(1)(-3, -2); (2)(1,2),(3,-6); (3)(-4,-1),(-2,-9).【变式2】点P(-2,5)向右平移个单位长度,向下平移个单位长度,变为P′(0,1).【答案】2、4.4. 如图所示的直角坐标系中,△ABC的顶点坐标分别是A(0,0),B(6,0),C(5,5).(1)求△ABC的面积;(2)如果将△ABC向上平移1个单位长度,得△A1B1C1,再向右平移2个单位长度,得到△A2B2C2,试求A2、B2、C2的坐标;(3)△A2B2C2与△ABC的大小、形状有什么关系.【思路点拨】(1)已知AB=6,故只要求得C到x轴距离即可.(2)在平面直角坐标系中,将图形向右(或左)平移a个单位长度,那么图形的点(x,y)向右(或向左)平移a个单位长度,可得对应点(x+a,y)或(x-a,y),将图形向上(或向下)平移b个单位长度,可得到对应点(x,y+b)或(x,y-b).(3)可根据平移的性质进行分析和判断.【答案与解析】解:(1)点C到x轴的距离为5,所以11651522ABCS AB h==⨯⨯=A△;(2)根据题意求出三角形A2B2C2各顶点的坐标为A2(2,1),B2(8,1),C2(7,6);(3)连接A2B2C2三点可以看出△A2B2C2与△ABC的大小、形状相等或相同.【总结升华】平移只改变图形的位置,不改变图形的形状和大小.举一反三:【变式】(2014秋•宣汉县期末)如图所示,△ABC三个顶点A,B,C的坐标分别为A(1,2),B(4,3),C(3,1).把△A1B1C1向右平移4个单位长度,再向下平移3个单位长度,恰好得到△ABC,试写出△A1B1C1三个顶点的坐标.【答案】解:A1(﹣3,5),B1(0,6),C1(﹣1,4).。