
1.理解平面直角坐標系概念,能正確畫出平面直角坐標系.
2.能在平面直角坐標系中,根據(jù)坐標確定點,以及由點求出坐標,掌握點的坐標特征.
3.由數(shù)軸到平面直角坐標系,滲透類比的數(shù)學(xué)思想.
【要點梳理】
要點一、有序數(shù)對
定義:把有順序的兩個數(shù)a與b組成的數(shù)對,叫做有序數(shù)對,記作(a,b).
要點詮釋:
有序,即兩個數(shù)的位置不能隨意交換,(a,b)與(b,a)順序不同,含義就不同,如電影院的座位是6排7號,可以寫成(6,7)的形式,而(7,6)則表示7排6號.
要點二、平面直角坐標系及點的坐標的概念
1. 平面直角坐標系
在平面內(nèi)畫兩條互相垂直、原點重合的數(shù)軸就組成平面直角坐標系.水平的數(shù)軸稱為x軸或橫軸,習(xí)慣上取向右為正方向;豎直的數(shù)軸稱為y軸或縱軸,取向上方向為正方向,兩坐標軸的交點為平面直角坐標系的原點(如圖1).
要點詮釋:平面直角坐標系是由兩條互相垂直且有公共原點的數(shù)軸組成的.
2. 點的坐標
平面內(nèi)任意一點P,過點P分別向x軸、y軸作垂線,垂足在x軸、y軸上對應(yīng)的數(shù)a,b分別叫做點P的橫坐標、縱坐標,有序數(shù)對(a,b)叫做點P的坐標,記作:P(a,b),如圖2.
要點詮釋:
(1)表示點的坐標時,約定橫坐標寫在前,縱坐標寫在后,中間用“,”隔開.
(2)點P(a,b)中,|a|表示點到y(tǒng)軸的距離;|b|表示點到x軸的距離.
(3) 對于坐標平面內(nèi)任意一點都有唯一的一對有序數(shù)對(x,y)和它對應(yīng),反過來對于任意一對有序數(shù)對,在坐標平面內(nèi)都有唯一的一點與它對應(yīng),也就是說,坐標平面內(nèi)的點與有序數(shù)對是一一對應(yīng)的.
要點三、坐標平面
1. 象限
建立了平面直角坐標系以后,坐標平面就被兩條坐標軸分成如圖所示的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四個部分,分別叫做第一象限、第二象限、第三象限和第四象限,如下圖.
要點詮釋:
(1)坐標軸x軸與y軸上的點(包括原點)不屬于任何象限.
(2)按方位來說:第一象限在坐標平面的右上方,第二象限在左上方,第三象限在左下方,第四象限在右下方.
2. 坐標平面的結(jié)構(gòu)
坐標平面內(nèi)的點可以劃分為六個區(qū)域:x軸,y軸、第一象限、第二象限、第三象限、第四象限. 這六個區(qū)域中,除了x軸與y軸有一個公共點(原點)外,其他區(qū)域之間均沒有公共點.
要點四、點坐標的特征
1.各個象限內(nèi)和坐標軸上點的坐標符號規(guī)律
要點詮釋:
(1)對于坐標平面內(nèi)任意一個點,不在這四個象限內(nèi),就在坐標軸上.
(2)坐標軸上點的坐標特征:x軸上的點的縱坐標為0;y軸上的點的橫坐標為0.
(3)根據(jù)點的坐標的符號情況可以判斷點在坐標平面上的大概位置;反之,根據(jù)點在坐標平面上的位置也可以判斷點的坐標的符號情況.
2.象限的角平分線上點坐標的特征
第一、三象限角平分線上點的橫、縱坐標相等,可表示為(a,a);
第二、四象限角平分線上點的橫、縱坐標互為相反數(shù),可表示為(a,-a).
3.關(guān)于坐標軸對稱的點的坐標特征
P(a,b)關(guān)于x軸對稱的點的坐標為 (a,-b);
P(a,b)關(guān)于y軸對稱的點的坐標為 (-a,b);
P(a,b)關(guān)于原點對稱的點的坐標為 (-a,-b).
4.平行于坐標軸的直線上的點
平行于x軸的直線上的點的縱坐標相同;
平行于y軸的直線上的點的橫坐標相同.
【典型例題】
類型一、有序數(shù)對表示位置
1.如圖是小剛的一張笑臉,他對妹妹說:如果我用(0,2)表示左眼,用(2,2)表示右眼,那么嘴的位置可以表示成( ).
A.(1,0) B.(-1,0) C.(-1,1) D.(1,-1)
【思路點撥】由(0,2)表示左眼,用(2,2)表示右眼,可以確定平面直角坐標系中x軸與y軸的位置,從而可以確定嘴的位置.
【答案】A.
【解析】
解:根據(jù)(0,2)表示左眼,用(2,2)表示右眼,
可得嘴的坐標是(1,0),
故答案為A.
【總結(jié)升華】此題考查了坐標確定位置,由已知條件正確確定坐標軸的位置是解決本題的關(guān)鍵.
類型二、平面直角坐標系與點的坐標的概念
2.有一個長方形ABCD,長為5,寬為3,先建立一個平面直角坐標系,在此坐標系下求出A,B,C,D各點的坐標.
【答案與解析】
解:本題答案不唯一,現(xiàn)列舉三種解法.
解法一:以點A為坐標原點,邊AB所在的直線為x軸,邊AD所在直線為y軸,建立平面直角坐標系,如圖(1):
A(0,0),B(5,0), C(5,3), D (0,3).
解法二:以邊AB的中點為坐標原點,邊AB所在的直線為x軸,AB的中點和CD的中點所在的直線為y軸,建立平面直角坐標系,如圖(2):
A(﹣2.5,0),B(2.5,0), C(2.5,3), D (-2.5,3).
解法三:以兩組對邊中點所在直線為x軸、y軸,建立平面直角坐標系,如圖(3):
A(﹣2.5,-1.5),B(2.5,-1.5), C(2.5,1.5), D (-2.5,1.5).
【總結(jié)升華】在不同平面直角坐標系中,長方形頂點坐標不同,說明位置的相對性與絕對性,即只要原點、x軸和y軸確定,每一個點的位置也確定,而一旦原點或x軸、y軸改變,每一個點的位置也相對應(yīng)地改變.
舉一反三:
【變式】如圖所示,已知A1(1,0),A2(1,1),A3(-1,1),A4(-1,-1),A5(2,-1),……,則點A2008的坐標為________.
【答案】(-502,-502).
3.平面直角坐標系中,已知△ABC三個頂點的坐標分別是A(-3,-1),B(1,3),C(2,-3).求△ABC的面積.
【思路點撥】三角形的三邊都不與坐標軸平行,根據(jù)平面直角坐標系的特點,可以將三角形的面積轉(zhuǎn)化為梯形或長方形的面積減去多余的直角三角形的面積,即可求得此三角形的面積.
【答案與解析】
解:如圖所示,過點A、C分別作平行于y軸的直線與過B點平行于x軸的直線交于點D、E,則四邊形ACED為梯形,根據(jù)點A(-3,-1)、B(1,3)、C(2,-3)可求得AD=4,CE=6,DB=4,BE=1,DE=5,所以△ABC的面積為:
.
【總結(jié)升華】點的坐標能體現(xiàn)點到坐標軸的距離,解決平面直角坐標系中的三角形面積問題,就是要充分利用這一點,將不規(guī)則圖形轉(zhuǎn)化為規(guī)則圖形,再利用相關(guān)圖形的面積計算公式求解.
類型三、坐標平面及點的特征
4. (2016春?沂水縣期中)已知點P(a﹣2,2a+8),分別根據(jù)下列條件求出點P的坐標.
(1)點P在x軸上;
(2)點P在y軸上;
(3)點Q的坐標為(1,5),直線PQ∥y軸;
(4)點P到x軸、y軸的距離相等.
【思路點撥】根據(jù)點的坐標特征一一求解.
【答案與解析】
解:(1)∵點P(a﹣2,2a+8),在x軸上,
∴2a+8=0,
解得:a=﹣4,
故a﹣2=﹣4﹣2=﹣6,
則P(﹣6,0);
(2))∵點P(a﹣2,2a+8),在y軸上,
∴a﹣2=0,
解得:a=2,
故2a+8=2×2+8=12,
則P(0,12);
(3)∵點Q的坐標為(1,5),直線PQ∥y軸;,
∴a﹣2=1,
解得:a=3,
故2a+8=14,
則P(1,14);
(4)∵點P到x軸、y軸的距離相等,
∴a﹣2=2a+8或a﹣2+2a+8=0,
解得:a1=﹣10,a2=﹣2,
故當a=﹣10則:a﹣2=﹣12,2a+8=﹣12,
則P(﹣12,﹣12);
故當a=﹣2則:a﹣2=﹣4,2a+8=4,
則P(﹣4,4).
綜上所述:P(﹣12,﹣12),(﹣4,4).
【總結(jié)升華】此題主要考查了點的坐標性質(zhì),包括坐標軸上的點的坐標特征,平行于坐標軸的點的特征,以及到坐標軸的距離相等的點的特征,考察很全面.
舉一反三:
【變式】若點C(x,y)滿足x+y<0,xy>0,則點C在第_____象限.
【答案】三.
5.一個正方形的一邊上的兩個頂點O、A的坐標為O(0,0),A(4,0),則另外兩個頂點的坐標是什么.
【思路點撥】有點的坐標說明已有確定的平面直角坐標系,但正方形的另兩個頂點位置不確定,所以應(yīng)按不同位置分類去求.
【答案與解析】
解:不妨設(shè)另外兩個頂點為B、C,因為OABC是正方形,所以O(shè)C=BA=BC=OA=4.且OC∥AB,OA∥BC,則:
(1)當頂點B在第一象限時,如圖所示,顯然 B點坐標為(4,4),C點坐標為(0,4).
(2)當頂點B在第四象限時,如圖所示,顯然B點坐標為(4,-4),C點坐標為(0,-4).
【總結(jié)升華】在解答這類問題時,我們千萬不要忽略了分類討論而導(dǎo)致錯誤.
舉一反三:
【變式】(2015?濟南)在平面直角坐標系中有三個點A(1,﹣1)、B(﹣1,﹣1)、C(0,1),點P(0,2)關(guān)于A的對稱點為P1,P1關(guān)于B的對稱點P2,P2關(guān)于C的對稱點為P3,按此規(guī)律繼續(xù)以A、B、C為對稱中心重復(fù)前面的操作,依次得到P4,P5,P6,…,則點P2015的坐標是( )
A.(0,0) B.(0,2) C.(2,﹣4) D.(﹣4,2)
【答案】A.
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