内容正文:
第02讲 平面直角坐标系与图形运动
在数学几何学习中,平面直角坐标系是每年学考的必考内容,也是我们几何学习和复习的重点。
【必备知识】
一、平面直角坐标系的有关概念,直角坐标平面上的点与坐标之间的一一对应关系
1.在平面内取一点,过点画两条互相垂直的数轴,且使它们以点为公共原点.这样,就在平面内建立了一个直角坐标系.通常,所画的两条数轴中,有一条是水平放置的,它的正方向向右,这条数轴叫做横轴(记作轴);另一条是铅直放置的,它的正方向向上,这条数轴叫做纵轴(记作轴).如图所示,记作平面直角坐标系;点叫做坐标原点(简称原点),轴和轴统称为坐标轴.
建立直角坐标系的平面叫做直角坐标平面(简称坐标平面)
2.在平面直角坐标系中,点所对应的有序实数对叫做点的坐标,记作,其中叫做横坐标,叫做纵坐标.
3.平面直角坐标系的两条坐标轴把平面分成四个区域.这四个区域依次叫做第一象限、第二象限、第三象限、第四象限.同时规定,轴、轴不属于任何象限.
4.经过点且垂直于轴的直线可以表示为直线,经过点且垂直于轴的直线可以表示为直线.
二、平面直角坐标平面上点的平移、对称及简单图形的对称问题
1.一般地,如果点沿着与轴或轴平行的方向平移个单位,那么
向右平移所对应的点的坐标为;
向左平移所对应的点的坐标为;
向上平移所对应的点的坐标为;
向下平移所对应的点的坐标为.
2.一般地,在直角坐标平面内,与点关于轴对称的点的坐标为;与点关于轴
对称的点的坐标为.
3.一般地,在直角坐标平面内,与点关于原点对称的点的坐标为.
【思考】在平面直角坐标系中,点的平移和对称在坐标的变化方面有何异同?
三、平面直角坐标平面上两点间距离公式
1.
在直角坐标平面内,平行于轴的直线上的两点、的距离;平行于轴的直线上的两点、的距离.
2.两点的距离公式:如果直角坐标平面内有两点、,它们的坐标分别为、,那么两点的距离.
【思考】两点间距离公式是如何推导的?
【注意】在运用两点间距离公式时注意坐标的符号.
【应对方法与策略】
1.对于直角坐标平面内的任意一点,过点作轴的垂线,垂足为,可得点在轴上所对应的实数;再过点作轴的垂线,垂足为,可得点在轴上所对应的实数,那么有序实数对表示点,这样的有序实数对是唯一确定的.反过来,任意给定一对有序实数,可在轴上描出实数所对应的点,在轴上描出实数所对应的点;再过点作轴的垂线,过点作轴的垂线,那么这两条垂线的交点表示有序实数对,这样的点也是唯一确定的.于是,平面内的每一点都有唯一的有序实数对与它对应.
2.因为横轴向右为正,所以点向右平移时横坐标变大,向左平移时横坐标变小,同理向上平移时纵坐标变大,向下平移纵坐标变小;关于轴对称,两对称点在一条垂直轴的直线上,所以横坐标不变,纵坐标互为相反数,同理关于轴对称时,纵坐标不变,横坐标互为相反数.
【记忆技巧】
点的平移右加左减,上加下减;
【多题一解】
题型一: 点的坐标(共5小题)
1.(2022•衢州)在平面直角坐标系中,点A(﹣1,﹣2)落在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【分析】根据第三象限中点的坐标特征:横坐标为负数,纵坐标为负数,由此可确定A点位置.
【解答】解:∵﹣1<0,﹣2<0,
∴点A(﹣1,﹣2)在第三象限,
故选:C.
【点评】本题考查平面直角坐标系中点的坐标特征,熟练掌握平面直角坐标系中各象限点的坐标特点是解题的关键.
2.(2022•六盘水)两个小伙伴拿着如图的密码表玩听声音猜动物的游戏,若听到“咚咚﹣咚咚,咚﹣咚,咚咚咚﹣咚”表示的动物是“狗”,则听到“咚咚﹣咚,咚咚咚﹣咚咚,咚﹣咚咚咚”时,表示的动物是( )
A.狐狸 B.猫 C.蜜蜂 D.牛
【分析】根据点的坐标解决此题.
【解答】解:由题意知,咚咚﹣咚咚对应(2,2),咚﹣咚对应(1,1),咚咚咚﹣咚对应(3,1).
∴咚咚﹣咚对应(2,1),表示C;咚咚咚﹣咚咚对应(3,2),表示A;咚﹣咚咚咚对应(1,3),表示T.
∴此时,表示的动物是猫.
故选:B.
【点评】本题主要考查点的坐标,熟练掌握点的坐标的表示方法与意义是解决本题的关键.
3.(2022•青海)如图所示,A(2,0),AB=3,以点A为圆心,AB长为半径画弧交x轴负半轴于点C,则点C的坐标为( )
A.(3,0) B.(,0) C.(﹣,0) D.(﹣3,0)
【分析】根据点A坐标就可以求出线段OA的长,又因为AB=3,所以求出CO长即可解答.
【解答】解:∵A(2,0),AB=3,
∴OA=2,AC=AB=3,
∴OC=AC﹣OA=3﹣2=,
∵点C在x轴的负半轴上,
∴点C的坐标为(﹣,0).
故选:C.
【点评】本题考查坐标与图形性质的应用,解题关键是熟练掌握正负半轴表示的点的坐标的性质.
4.(20