内容正文:
专题5.3 平面直角坐标系(知识梳理与考点分类讲解)
【知识点1】平面直角坐标系
在平面内画两条互相垂直、原点重合的数轴就组成平面直角坐标系.水平的数轴称为x轴或横轴,习惯上取向右为正方向;竖直的数轴称为y轴或纵轴,取向上方向为正方向,两坐标轴的交点为平面直角坐标系的原点(如图1).
特别解读:平面直角坐标系三要素:两条数轴、有公共原点、互相垂直.
【知识点2】点的坐标
平面内任意一点P,过点P分别向x轴、y轴作垂线,垂足在x轴、y轴上对应的数a,b分别叫做点P的横坐标、纵坐标,有序数对(a,b)叫做点P的坐标,记作:P(a,b),如图2.
特别解读:
(1)表示点的坐标时,约定横坐标写在前,纵坐标写在后,中间用“,”隔开.
(2)点P(a,b)中,|a|表示点到y轴的距离;|b|表示点到x轴的距离.
(3)对于坐标平面内任意一点都有唯一的一对有序数对(x,y)和它对应,反过来对于任意一对有序数对,在坐标平面内都有唯一的一点与它对应,也就是说,坐标平面内的点与有序数对是一一对应的.
【知识点3】坐标平面
1. 象限
建立了平面直角坐标系以后,坐标平面就被两条坐标轴分成如图所示的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个部分,分别叫做第一象限、第二象限、第三象限和第四象限,如下图.
特别解读:
(1)坐标轴x轴与y轴上的点(包括原点)不属于任何象限.
(2)按方位来说:第一象限在坐标平面的右上方,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. 坐标平面的结构
坐标平面内的点可以划分为六个区域:x轴,y轴、第一象限、第二象限、第三象限、第四象限. 这六个区域中,除了x轴与y轴有一个公共点(原点)外,其他区域之间均没有公共点.
【知识点4】点坐标的特征
1.各个象限内和坐标轴上点的坐标符号规律
特别解读:
(1)对于坐标平面内任意一个点,不在这四个象限内,就在坐标轴上.
(2)坐标轴上点的坐标特征:x轴上的点的纵坐标为0;y轴上的点的横坐标为0.
(3)根据点的坐标的符号情况可以判断点在坐标平面上的大概位置;反之,根据点在坐标平面上的位置也可以判断点的坐标的符号情况.
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.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).
4.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.
【知识点5】建立平面直角坐标系
1.建立平面直角坐标系的基本思路
(1)分析条件,选择适当的点作为原点;
(2)过原点在两个互相垂直的方向上分别作出x轴和y轴;
(3)确定正方向、单位长度。
2.建立平面直角坐标系的基本方法
(1)使图形中尽量多的点在坐标轴上;
(2)以某条特殊线段所在的直线为x轴或y轴,如三角形的高、中线等;
(3)以对称图形的对称轴为x轴或y轴;
(4)以某个已知点为原点,使其坐标为(0,0)。
特别解读:根据条件建立平面直角坐标系是确定点的坐标的必须过程,只有建立适当的平面直角坐标系的基础上,点的位置才能确定,这是数形结合的体现。
【考点一】平面直角坐标系➼➻写出点的坐标
【例1】(2023春·江西新余·七年级新余四中校考期中)已知点,分别根据下列条件,求出点的坐标.
(1)点的纵坐标比横坐标大3;
(2)点到轴的距离为2,且在第四象限.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)根据题意列出,解方程即可求解;
(2)根据题意列出,再根据点在第四象限,即可求解.
(1)解:根据题意有:,
∴,
∴;
(2)∵,
∴或者,
∴或者,
∵点在第四象限,
∴.
【点拨】本题主要考查了坐标与图形,一元一次方程的应用等知识,根据题意列出一元一次方程,是解答本题的关键.
【举一反三】
【变式1】(2023秋·安徽·九年级校联考开学考试)如图,在平面直角坐标系中,点A,M的坐标分别为,,以点A为圆心,以的长为半径画弧,交x轴的负半轴于点N,则点N的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题意知,,由,可求点N的坐标.
解:由题意知,,
∵,
∴点N的坐标为,
故选:C.
【点拨】本题考查了勾股定理,点的坐标.解题的关键是掌握勾股定理.
【变式2】(2023春·湖北孝感·七年级统考期中)已知线段平行于轴,且的长度为(在的右侧),若,则点的坐标为 .
【答案】
【分析】轴,则点的纵坐标与点的纵坐标相同,的长度为(在的右侧),则点的横坐标为.
解:如图所示.
因