3平面直角坐标系
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平面直角坐标系 一、一周知识概述 1、平面直角坐标系的定义 在平面内画两条互相垂直、原点重合的数轴,组成平面直角坐标系,水平的数轴叫做x轴或横轴,铅垂的数轴叫y轴或纵轴,两数轴的交点O称为原点.
2、平面直角坐标系的结构 x轴和y轴把坐标平面分成四个部分,称之为四个象限,按逆时针顺序依次叫第一象限,第二象限,第三象限,第四象限.如图,坐标轴不属于任何象限.
3、点的坐标 平面内一点P,过P向x轴、y轴分别作垂线,垂足在x轴、y轴上对应的数a,b分别叫P点的横坐标和纵坐标,则有序实数对(a,b)叫做P点的坐标.
在建立了平面直角坐标系后,平面上的点与有序实数对一一对应. 4、坐标平面内的点P(a,b)的坐标特征:
象限内的点 点P在第一象限 a>0,b>0 点P在第二象限 a<0,b>0 点P在第三象限 a<0,b<0 点P在第四象限 a>0,b<0
坐标轴上的点 点P在x轴上:y=0,x为一切实数 点P在x轴正半轴上:a>0,b=0 点P在x轴负半轴上:a<0,b=0 点P在y轴上:x=0,y为一切实数 点P在y轴正半轴上:b>0,a=0 点P在y轴负半轴上:b<0,a=0 5、点的平移 在平面直角坐标系中,将点(x,y)向右(或左)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(或下)平移b个单位长度,可以得到对应点(x,y+b)(或(x,y-b)).
6、坐标平面上对称点的坐标特征 (1)关于x轴对称的两点的横坐标相同,纵坐标互为相反数; (2)关于y轴对称的两点的纵坐标相同,横坐标互为相反数; (3)关于原点对称的两点的横、纵坐标都互为相反数. 7、用坐标表示平移 (1)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(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(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.
(2)一个图形进行平移,这个图形上所有的点的坐标都要发生相应的变化;反过来,如果图形上的点的坐标发生变化,那么这个图形进行了平移.
(3)图形平移的特征:一个图形平移前后大小、形状完全相同,只是位置不同. 二、重难点知识归纳 1、平面直角坐标系的概念. 2、点的坐标的意义. 3、点的平移,用坐标表示平移. 三、典型例题剖析 例1、(1)若点(5-a,a-3)在第一、三象限角平分线上,求a的值. (2)已知两点A(-3,m),B(n,4).若AB∥x轴,求m的值,并确定n的范围. (3)点P到x轴和y轴的距离分别是3和4,求点P的坐标. [解析] 例2、将点A(-3,-2)向右平移5个单位长度,得到点A1,再把A1向上平移4个单位长度,得到点A2,则点A2的坐标为( )
A.(-2,-2) B.(2,2) C.(-3,2) D.(3,2) [解析] 例3、中国象棋棋盘中蕴含着直角坐标系,图是中国象棋棋盘的一半,棋子“马”走的规则是沿“日”形的对角线走,例如:图中“马”所在的位置可以直接走到点A、B等处.
若“马”的位置在C点,为了到达D点,请按“马”走的规则,在图中棋盘上用虚线画出一种你认为合理的行走路线.
[解析] 例4、已知点A(a-1,-2),B(-3,b+1),根据以下要求确定a、b的值. (1)直线AB∥y轴; (2)直线AB∥x轴; (3)A、B两点在第二、四象限两条坐标轴夹角的平分线上. [解析] 例5、如图,在平面直角坐标系中,一个方格的边长为1个单位长度.△MNQ是△ABC经过某种变换后得到的图形,请分别写出点A与点M,点B与点N,点C与点Q的坐标,并观察它们之间的关系,如果△ABC中任一点P的坐标为(x,y),那么对应点R的坐标为什么?并在△MNQ中表示出R来.猜想线段AC与线段MQ的关系.
例一分析:(1)中在一、三象限夹角平分线上的点的横坐标与纵坐标相等;
(2)与x轴平行的直线上的点的纵坐标相等; (3)中的P点有多个. 解:(1)因为点(5-a,a-3)在第一、三象限角的平分线上,所以5-a=a-3,所以a=4;
(2)因为AB∥x轴,所以m=4,因为A、B两点不重合,所以n≠-3; (3)设点P的坐标为(x,y),由已知条件,得|y|=3,|x|=4,所以y=±3,x=±4. 所以P点坐标为(4,3)或(-4,3)或(4,-3)或(-4,-3). 例二分析:在平面直角坐标系中,将A(-3,-2)向右平移5个单位长度,即纵坐标
不变,横坐标向右平移5个单位得2,所以A1坐标为(2,-2),再把A1向上平移4个单位长度,即横坐标不变,纵坐标向上平移4个单位得2,所以A2(2,2).
解答:点 故选B. 例三分析:棋子“马”向上、下平移两个单位时要向左或右平移一个单位,向上、下平移
一个单位时要向左或右平移两个单位.
答案:如图示(答案不惟一)
例四分析:(1)两点连线平行y轴,这两点的横坐标相同,但纵坐标不相同;
(2)两点连线平行x轴,这两点的纵坐标相同,但横坐标不相同; (3)当两点位于第二、四象限两坐标轴夹角的平分线上时,每个点的纵、横坐标都互为相反数.
解:(1)∵直线AB∥y轴,∴a-1=-3,b+1≠-2,即a=-2,b≠-3. 当a=-2且b≠-3时,直线AB∥y轴. (2)∵直线AB∥x轴,∴b+1=-2,a-1≠-3,即b=-3,a≠-2. 当b=-3且a≠-2时,直线AB∥x轴. (3)∵点A(a-1,-2),B(-3,b+1)在第二、四象限两坐标轴夹角的平分线上,则点M(x,y)中x+y=0.
即 当a=3,b=2时,A、B两点位于第二、四象限两坐标轴夹角的平分线上. 例五解析:根据平面直角坐标系,先写△ABC和△MNQ的坐标,从中发现它们的关系,
再写出P的坐标,根据它们的关系写出R的坐标.
解答:观察直角坐标系得A(-4,1),M(4,-1),B(-1,2),N(1,-2),C(-3,4),Q(3,-4),由它们的坐标可知两个对应点的横、纵坐标的和都为0,∵P的坐标为(-3,2),∴R的坐标为(3,-2),R表示在如图中.
从坐标系观察可知AC//MQ并且AC=MQ. 在线测试 一、选择题 1、如图是象棋盘的一部分,若帅位于点(1,-2)上,相位于点(3,-2)上,则炮位于点( )
A.(-1,1) B.(-1,2) C.(-2,1) D.(-2,2) 2、已知线段AB,点A的坐标为(3,5),B的坐标为(-1,1),则线段AB的中点坐标是( )
A.(1,3) B.(3,1) C.(-1,-3) D.(-3,-1) 3、已知点A(-1,-2),B(2,1),将线段AB先向x轴正方向平移1个单位,再向y轴的正方向平移2个单位,则此时点A的坐标和点B的坐标分别为( ) A.(3,3),(0,0) B.(0,0),(3,3) C.(1,0),(3,0) D.(0,1),(0,3) 4、对于点A(a,b)横坐标保持不变,纵坐标加3后,坐标变为( ) A.(-a,b+3) B.(a,-b-3) C.(-a,-b-3) D.(a,b+3) 5、已知点P既位于y轴右侧距离y轴3个单位长度,又位于x轴上方距离x轴4个单位长度,则P点坐标是( )
A.(3,4) B.(-3,4) C.(-4,3) D.(4,3) 6、点P(m,1)在第二象限内,则点Q(-m,0)在( ) A.x轴正半轴上 B.x轴负半轴上 C.y轴正半轴上 D.y轴负半轴上 7、已知点P1(x1,y1),P2(x2,y2),如果P1P2=|x2-x1|,那么P1P2的位置是( ) A.P1,P2必在x轴上 B.P1,P2必在y轴上 C.P1P2∥x轴或P1,P2在x轴上 D.P1P2∥y轴或P1,P2在y轴上 8、如果点P(a,-b)在第二象限,那么点Q(a+b,-ab)在( ) A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限 9、已知点P的坐标为(2-a,3a+6),且P点到两坐标轴的距离相等,则点P的坐标是( )
A.(3,3) B.(3,-3) C.(6,-6) D.(3,3)或(6,-6) 10、已知点M(3a-9,1-a)在第三象限,且它的坐标都是整数,则a=( ) A.1 B.2 C.3 D.0 重 做 提 示 B 卷 二、填空题。 11、已知点P在第四象限,且到x轴的距离是1,到y轴的距离是3,则点P的坐标为________.
12、已知P (x,y),|x|=2,|y|=3,且xy>0,则P点坐标为________. 13、在平面直角坐标系中,将点(-5,3)向右平移2个单位,再向下平移1个单位长度,所得点的坐标是________. 14、在平面直角坐标系中,横坐标、纵坐标都为整数的点称为整点.观察图中每一个正方形(实线)四条边上的整点的个数,请你猜测由里向外第10个正方形(实线)四条边上的整点个数共有________.
[答案] 三、解答题。 15、如图,某城市C地和G地之间经常有车辆来往,H地和D地之间也经常有车辆来往,建立如图所示的坐标系,四地的坐标为:C(-3,2),D(1,1),H(-5,-3),G(-1,-4),拟建一个加油站,那么加油站建在哪里对大家都方便?给出具体位置.
[答案] 16、已知:如图,在平面直角坐标系中S△ABC=24,OA=OB,BC=12,求△ABC的三个顶点的坐标.