内容正文:
第11章平面直角坐标系(知识清单+典型例题)
【知识导图】
【知识清单】
一.点的坐标
(1)我们把有顺序的两个数a和b组成的数对,叫做有序数对,记作(a,b).
(2)平面直角坐标系的相关概念
①建立平面直角坐标系的方法:在同一平面内画;两条有公共原点且垂直的数轴.
②各部分名称:水平数轴叫x轴(横轴),竖直数轴叫y轴(纵轴),x轴一般取向右为正方向,y轴一般取象上为正方向,两轴交点叫坐标系的原点.它既属于x轴,又属于y轴.
(3)坐标平面的划分
建立了坐标系的平面叫做坐标平面,两轴把此平面分成四部分,分别叫第一象限(+,+);第二象限(﹣,+);第三象限(﹣,﹣);第四象限(+,﹣).坐标轴上的点不属于任何一个象限.
(4)坐标平面内的点与有序实数对是一一对应的关系.
【例1】(2023春•芜湖期中)在平面直角坐标系中,点(m,n)位于第三象限,则( )
A.m<n B.m>n C.mn>0 D.m+n>0
【解答】解:∵点(m,n)位于第三象限,
∴m<0,n<0,
∴mn>0.
故选:C.
【变式1】(2022秋•迎江区期中)若点N在第二象限,且到x轴的距离是1,到y轴的距离是3,则点N的坐标是( )
A.(3,1) B.(﹣3,﹣1) C.(﹣1,3) D.(﹣3,1)
【解答】解:∵N在第二象限,
∴点N的横坐标小于0,纵坐标大于0;
又∵点N到x轴的距离是1,即点N的纵坐标为1;点N到y轴的距离为3,即点N的横坐标为﹣3,
∴点N的坐标是(﹣3,1);
故选:D.
【变式2】(2023•安徽模拟)若点A(﹣m,n)在第三象限,则点B(m+1,n﹣1)在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【解答】解:∵点A(﹣m,n)在第三象限,
∴﹣m<0,n<0,
∴m>0,
∴m+1>0,n﹣1<0,
∴B(m+1,n﹣1)在第四象限.
故选:D.
二.坐标确定位置
平面内特殊位置的点的坐标特征
(1)各象限内点P(a,b)的坐标特征:
①第一象限:a>0,b>0;②第二象限:a<0,b>0;③第三象限:a<0,b<0;④第四象限:a>0,b<0.
(2)坐标轴上点P(a,b)的坐标特征:
①x轴上:a为任意实数,b=0;②y轴上:b为任意实数,a=0;③坐标原点:a=0,b=0.
(3)两坐标轴夹角平分线上点P(a,b)的坐标特征:
①一、三象限:a=b;②二、四象限:a=﹣b.
【例2】(2023•定远县校级模拟)如图,若在象棋棋盘上建立平面直角坐标系,使“帅”位于点(﹣2,﹣2),“马”位于点(1,﹣2),则“兵”位于点( )
A.(﹣1,1) B.(﹣4,1) C.(﹣2,﹣1) D.(1,﹣2)
【解答】解:如图,
∵“帅”位于点(﹣2,﹣2),“马”位于点(1,﹣2),
∴原点在这两个棋子的上方两个单位长度的直线上且在马的左边,距离马的距离为1个单位的直线上,两者的交点就是原点O,
∴“兵”位于点(﹣4,1).
故选:B.
【变式】如图,一只甲虫在5×5的方格(每小格边长为1)上沿着网格线运动.它从A处出发去看望B、C、D处的其它甲虫,规定:向上向右走为正,向下向左走为负.如果从A到B记为:A→B(+1,+4),从B到A记为:B→A(﹣1,﹣4),其中第一个数表示左右方向,第二个数表示上下方向,那么图中
(1)A→C( , ),B→C( , ),
C→D ( , );
(2)若这只甲虫的行走路线为A→B→C→D,请计算该甲虫走过的最少路程;
(3)若这只甲虫从A处去甲虫P处的行走路线依次为(+2,+2),(+2,﹣1),(﹣2,+3),(﹣1,﹣2),请在图中标出P的位置.
【解答】解:(1)A→C(+3,+4),B→C(+2,0),C→D(+1,﹣2);
(2)1+4+2+1+2=10;
(3)点P如图所示.
三.坐标与图形性质
1、点到坐标轴的距离与这个点的坐标是有区别的,表现在两个方面:①到x轴的距离与纵坐标有关,到y轴的距离与横坐标有关;②距离都是非负数,而坐标可以是负数,在由距离求坐标时,需要加上恰当的符号.
2、有图形中一些点的坐标求面积时,过已知点向坐标轴作垂线,然后求出相关的线段长,是解决这类问题的基本方法和规律.
3、若坐标系内的四边形是非规则四边形,通常用平行于坐标轴的辅助线用“割、补”法去解决问题.
【例3】(2022春•镜湖区校级期末)已知点P(2a﹣2,a+5),解答下列各题.
(1)点P在x轴上,求出点P的坐标;
(2)点Q的坐标为(4,5),直线PQ∥y轴;求出点P的坐标;
(3)若点P在第二象限,且它到x轴、y轴的距离相等,求a2022+2022的值.
【解答】解:(1)∵点P在x轴上,
∴a+5=0,
∴a=﹣5,
∴点P的坐