内容正文:
第九章 平面直角坐标系
#学科核心素养
#具体内容
#价值
抽象能力
根据现实生活中确定物体位置的方法,抽象得出有序数对、平面直角坐标系、点的坐标等概念;能够归纳得出平面直角坐标系中不同位置的点的坐标特征,理解坐标平面内的点与有序数对的一一对应关系;能够归纳得出图形平移与点的坐标的变化规律
感悟数学抽象对于数学产生与发展的作用,感悟用数学的眼光观察现实世界的意义,形成数学想象力,提高学习数学的兴趣
几何直观
掌握点的坐标与距离的关系,理解坐标的几何意义;对简单的几何图形,会选择合适的平面直角坐标系,写出它的顶点坐标,体会可以用坐标刻画一个简单图形;在平面直角坐标系中,能用坐标表示平移,体会数形结合思想的应用
几何直观有助于把握问题的本质,明晰思维的路径
推理能力
能根据不同位置点的坐标的特点,以及平移与坐标的变化规律进行简单的推理
推理能力有助于逐步养成重论据、合乎逻辑的思维习惯,形成实事求是的科学态度与理性精神
运算能力
在给定的平面直角坐标系中,能根据坐标描出点的位置,能由点的位置写出点的坐标;会根据点的坐标的几何意义进行计算;会用割补法求出平面直角坐标系中不规则图形的面积;能根据不同位置点的坐标的特点,以及平移与坐标的变化规律求字母取值
运算能力有助于形成规范化思考问题的品质,养成一丝不苟、严谨求实的科学态度
应用意识
能建立适当的平面直角坐标系描述物体的位置,体会平面直角坐标系在解决实际问题中的作用;在平面上,能用方向和距离刻画两个物体的相对位置
应用意识有助于用学过的知识和方法解决简单的实际问题,养成理论联系实际的习惯,发展实践能力
创新意识
了解“经纬度”“方向角+距离”等不同形式的表示物体位置的方法,能根据实际需要灵活选择方法表示物体位置
创新意识是科技进步的重要动力,改善人们的生活质量.创新带来的新观念、新事物能够激发社会的活力,营造积极向上的社会氛围
1.分类讨论思想
本章中关于点到坐标轴的距离问题往往需要分类讨论.
【例1】 (2024·宜春月考)若点P(a,a-5)到x轴的距离为m1,到y轴的距离为m2.
(1)当a=1时,m1+m2= .
(2)若m1+m2=7,求出点P的坐标.
【变式训练1】(2024·北京海淀区期中)在平面直角坐标系中,已知点P(2m+4,m-1).
(1)若点P在x轴上,求点P的坐标.
(2)若点P到y轴的距离等于3,则点P的坐标为 .
2.数形结合思想
本章中通过建立平面直角坐标系,实现了坐标平面内的点和有序数对的一一对应,由点找坐标、由坐标确定点、通过坐标变化呈现图形变化等,这些均体现了数形结合思想.
【例2】 (2024·濮阳期中)如图所示,这是某市部分地区简图,为了确定各建筑物的位置.(图中小正方形的边长代表100 m长.)
(1)请你以宾馆为坐标原点建立平面直角坐标系.
(2)写出文化馆、超市、博物馆、动物园的坐标.
(3)直接写出图书馆到花市的最短距离为 m.
【变式训练2】跨学科·语文 如图所示,我们把杜甫的《绝句》整齐排列放在平面直角坐标系中.
(1)“一”“岭”和“鸣”的坐标分别是 .
(2)将第2行与第3行对调,再将第3列与第7列对调,“雪”由开始的坐标依次变换为 、 .
(3)“东”开始的坐标是(3,1),使它的坐标变换到(5,3),应该先将哪两行对调,再将哪两列对调?
1.(2024·济宁模拟)点A在第一象限,则点B(-a2,ab)在( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
2.(2024·泰安一模)如图所示,将一片枫叶固定在正方形网格中,若点A的坐标为(-2,0),点B的坐标为(0,-1),则点C的坐标为( )
第2题图
A.(1,1) B.(-1,-1)
C.(1,-1) D.(-1,1)
3.(2024·烟台一模)如图所示,用GPS观察小岛A相对于灯塔O的位置,下列描述准确的是( )
第3题图
A.北偏东60°
B.距灯塔20 km处
C.北偏东30°,且距灯塔20 km处
D.北偏东60°,且距灯塔20 km处
4.(2024·泰安二模)中国象棋具有悠久的历史,战国时期,就有了关于象棋的正式记载,如图所示是中国象棋棋局的一部分,如果用有序数对(2,1)表示“炮”的位置,(-2,2)表示“士”的位置,那么“将”的位置应表示为( )
A.(-3,3) B.(-3,1)
C.(-3,-3) D.(-4,-4)
5.已知P(-5,0),Q(4,2),将线段PQ平移到线段P1Q1,P1(-4,a),Q1(b,0),其中P与P1是对应点,则ab的值是( )
A.25 B.-32
C.18 D.-16
6.如图所示,在平面直角坐标系中,将四边形ABCD先向上平移,再向左平移得到四边形A1B1C1D1,已知点A1(-3,5),B1(-4,3),A(3,3),则点B的坐标为( )
第6题图
A.(1,2) B.(2,1)
C.(1,4) D.(4,1)
7.(2024·泰安肥城二模)如图所示,在平面直角坐标系中,有若干个整数点,其顺序按图中“→”方向排列,如(0,1),(-1,2),(0,2),(1,2),(2,3),(1,3),(0,3),…,根据这个规律探索可得第2 024个点的坐标是( )
第7题图
A.(43,45) B.(44,45)
C.(-43,45) D.(-42,45)
8.新情境 小明、小华、小亮三人去电影院,如图所示是利用平面直角坐标系画出的影院内分布图,若分别以正东、正北方向为x轴、y轴的正方向,建立平面直角坐标系xOy,他们是这样描述自己的座位:
①小明:表示我座位的坐标为(-2,3);
②小华:从小明的座位向右走4个座位,再向上走2个座位,就可以找到我了;
③小亮:小旗帜所在的位置就是我的座位了.则小亮座位的坐标为 .
9.已知点A(2a,3a+1)是平面直角坐标系中的点.
(1)若点A在第二象限的平分线上,则a的值为 .
(2)若点A在第三象限内,且到两坐标轴的距离和为9,则点A的坐标为 .
10.(2024·邢台期中)如图所示,每个小正方形网格的边长表示50米,A同学上学时从家中出发,先向东走250米,再向北走50米就到达学校.
(1)请你以学校为坐标原点,向东为x轴正方向,向北为y轴正方向,在图中建立平面直角坐标系.
(2)利用(1)中建立的平面直角坐标系,以1米为1个单位长度,写出B同学家的坐标,若C同学家的坐标为(-50,150),请在图上标出C同学家的位置.
11.(2024·庆阳期中)如图所示,点A的坐标为(1,0),点B在y轴上,将三角形OAB沿x轴负方向平移,平移后得到的图形为三角形DEC,点C的坐标为(m,n),且m是-27的立方根,n是4的算术平方根.
(1)求点E的坐标.
(2)点P是线段CE上的一个动点,设∠CBP=x°,∠PAD=y°,∠BPA=z°,试确定x,y,z之间的数量关系,并说明理由.
12.(2024·资阳中考)在平面直角坐标系中,将点(-2,1)沿y轴向上平移1个单位长度后,得到的点的坐标为( )
A.(-2,0) B.(-2,2)
C.(-3,1) D.(-1,1)
13.(2024·广元中考)如果单项式-x2my3与单项式2x4y2-n的和仍是一个单项式,则在平面直角坐标系中点(m,n)在( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
14.(2024·威海中考)定义新运算:①在平面直角坐标系中,{a,b}表示动点从原点出发,沿着x轴正方向(a≥0)或负方向(a<0)平移|a|个单位长度,再沿着y轴正方向(b≥0)或负方向(b<0)平移|b|个单位长度.例如,动点从原点出发,沿着x轴负方向平移2个单位长度,再沿着y轴正方向平移1个单位长度,记作{-2,1}.
②加法运算法则:{a,b}+{c,d}={a+c,b+d},其中a,b,c,d为实数.
若{3,5}+{m,n}={-1,2},则下列结论正确的是( )
A.m=2,n=7 B.m=-4,n=-3
C.m=4,n=3 D.m=-4,n=3
15.(2024·淄博中考)如图所示,已知A,B两点的坐标分别为A(-3,1),B(-1,3),将线段AB平移得到线段CD.若点A的对应点是C(1,2),则点B的对应点D的坐标是 .
16.(2024·山东中考)任取一个正整数,若是奇数,就将该数乘3再加上1;若是偶数,就将该数除以2.反复进行上述两种运算,经过有限次运算后,必进入循环圈1→4→2→1,这就是“冰雹猜想”.在平面直角坐标系xOy中,将点(x,y)中的x,y分别按照“冰雹猜想”同步进行运算得到新的点的横、纵坐标,其中x,y均为正整数.例如,点(6,3)经过第1次运算得到点(3,10),经过第2次运算得到点(10,5),以此类推.则点(1,4)经过2 024次运算后得到点 .
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第九章 平面直角坐标系
#学科核心素养
#具体内容
#价值
抽象能力
根据现实生活中确定物体位置的方法,抽象得出有序数对、平面直角坐标系、点的坐标等概念;能够归纳得出平面直角坐标系中不同位置的点的坐标特征,理解坐标平面内的点与有序数对的一一对应关系;能够归纳得出图形平移与点的坐标的变化规律
感悟数学抽象对于数学产生与发展的作用,感悟用数学的眼光观察现实世界的意义,形成数学想象力,提高学习数学的兴趣
几何直观
掌握点的坐标与距离的关系,理解坐标的几何意义;对简单的几何图形,会选择合适的平面直角坐标系,写出它的顶点坐标,体会可以用坐标刻画一个简单图形;在平面直角坐标系中,能用坐标表示平移,体会数形结合思想的应用
几何直观有助于把握问题的本质,明晰思维的路径
推理能力
能根据不同位置点的坐标的特点,以及平移与坐标的变化规律进行简单的推理
推理能力有助于逐步养成重论据、合乎逻辑的思维习惯,形成实事求是的科学态度与理性精神
运算能力
在给定的平面直角坐标系中,能根据坐标描出点的位置,能由点的位置写出点的坐标;会根据点的坐标的几何意义进行计算;会用割补法求出平面直角坐标系中不规则图形的面积;能根据不同位置点的坐标的特点,以及平移与坐标的变化规律求字母取值
运算能力有助于形成规范化思考问题的品质,养成一丝不苟、严谨求实的科学态度
应用意识
能建立适当的平面直角坐标系描述物体的位置,体会平面直角坐标系在解决实际问题中的作用;在平面上,能用方向和距离刻画两个物体的相对位置
应用意识有助于用学过的知识和方法解决简单的实际问题,养成理论联系实际的习惯,发展实践能力
创新意识
了解“经纬度”“方向角+距离”等不同形式的表示物体位置的方法,能根据实际需要灵活选择方法表示物体位置
创新意识是科技进步的重要动力,改善人们的生活质量.创新带来的新观念、新事物能够激发社会的活力,营造积极向上的社会氛围
1.分类讨论思想
本章中关于点到坐标轴的距离问题往往需要分类讨论.
【例1】 (2024·宜春月考)若点P(a,a-5)到x轴的距离为m1,到y轴的距离为m2.
(1)当a=1时,m1+m2= 5 .
(2)若m1+m2=7,求出点P的坐标.
解:(2)∵点P(a,a-5)到x轴的距离为m1,到y轴的距离为m2,
∴m1=|a-5|,m2=|a|.
∵m1+m2=7,
∴|a-5|+|a|=7.
①当a<0时,-a-a+5=7,解得a=-1,
∴P(-1,-6).
②当0≤a≤5时,a-a+5=7,无解,舍去.
③当a>5时,a+a-5=7,解得a=6,
∴P(6,1).
综上所述,点P的坐标为(-1,-6)或(6,1).
【变式训练1】(2024·北京海淀区期中)在平面直角坐标系中,已知点P(2m+4,m-1).
(1)若点P在x轴上,求点P的坐标.
(2)若点P到y轴的距离等于3,则点P的坐标为 或 .
解:(1)∵点P在x轴上,∴m-1=0,
∴m=1,∴P(6,0).
2.数形结合思想
本章中通过建立平面直角坐标系,实现了坐标平面内的点和有序数对的一一对应,由点找坐标、由坐标确定点、通过坐标变化呈现图形变化等,这些均体现了数形结合思想.
【例2】 (2024·濮阳期中)如图所示,这是某市部分地区简图,为了确定各建筑物的位置.(图中小正方形的边长代表100 m长.)
(1)请你以宾馆为坐标原点建立平面直角坐标系.
解:(1)如图所示.
(2)写出文化馆、超市、博物馆、动物园的坐标.
解:(2)文化馆的坐标为(-300,100);超市的坐标为(100,100)、博物馆的坐标为(-200,-200)、动物园的坐标为(100,-400).
(3)直接写出图书馆到花市的最短距离为 800 m.
【变式训练2】跨学科·语文 如图所示,我们把杜甫的《绝句》整齐排列放在平面直角坐标系中.
(1)“一”“岭”和“鸣”的坐标分别是 (1,3),(4,2),(5,4) .
(2)将第2行与第3行对调,再将第3列与第7列对调,“雪”由开始的坐标依次变换为 (7,3) 、 (3,3) .
(3)“东”开始的坐标是(3,1),使它的坐标变换到(5,3),应该先将哪两行对调,再将哪两列对调?
解:应该第1行与第3行对调,再将第3列与第5列对调.
1.(2024·济宁模拟)点A在第一象限,则点B(-a2,ab)在( B )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
2.(2024·泰安一模)如图所示,将一片枫叶固定在正方形网格中,若点A的坐标为(-2,0),点B的坐标为(0,-1),则点C的坐标为( D )
第2题图
A.(1,1) B.(-1,-1)
C.(1,-1) D.(-1,1)
3.(2024·烟台一模)如图所示,用GPS观察小岛A相对于灯塔O的位置,下列描述准确的是( D )
第3题图
A.北偏东60°
B.距灯塔20 km处
C.北偏东30°,且距灯塔20 km处
D.北偏东60°,且距灯塔20 km处
4.(2024·泰安二模)中国象棋具有悠久的历史,战国时期,就有了关于象棋的正式记载,如图所示是中国象棋棋局的一部分,如果用有序数对(2,1)表示“炮”的位置,(-2,2)表示“士”的位置,那么“将”的位置应表示为( A )
A.(-3,3) B.(-3,1)
C.(-3,-3) D.(-4,-4)
5.已知P(-5,0),Q(4,2),将线段PQ平移到线段P1Q1,P1(-4,a),Q1(b,0),其中P与P1是对应点,则ab的值是( B )
A.25 B.-32
C.18 D.-16
6.如图所示,在平面直角坐标系中,将四边形ABCD先向上平移,再向左平移得到四边形A1B1C1D1,已知点A1(-3,5),B1(-4,3),A(3,3),则点B的坐标为( B )
第6题图
A.(1,2) B.(2,1)
C.(1,4) D.(4,1)
7.(2024·泰安肥城二模)如图所示,在平面直角坐标系中,有若干个整数点,其顺序按图中“→”方向排列,如(0,1),(-1,2),(0,2),(1,2),(2,3),(1,3),(0,3),…,根据这个规律探索可得第2 024个点的坐标是( C )
第7题图
A.(43,45) B.(44,45)
C.(-43,45) D.(-42,45)
8.新情境 小明、小华、小亮三人去电影院,如图所示是利用平面直角坐标系画出的影院内分布图,若分别以正东、正北方向为x轴、y轴的正方向,建立平面直角坐标系xOy,他们是这样描述自己的座位:
①小明:表示我座位的坐标为(-2,3);
②小华:从小明的座位向右走4个座位,再向上走2个座位,就可以找到我了;
③小亮:小旗帜所在的位置就是我的座位了.则小亮座位的坐标为 (2,0) .
9.已知点A(2a,3a+1)是平面直角坐标系中的点.
(1)若点A在第二象限的平分线上,则a的值为 - .
(2)若点A在第三象限内,且到两坐标轴的距离和为9,则点A的坐标为 (-4,-5) .
10.(2024·邢台期中)如图所示,每个小正方形网格的边长表示50米,A同学上学时从家中出发,先向东走250米,再向北走50米就到达学校.
(1)请你以学校为坐标原点,向东为x轴正方向,向北为y轴正方向,在图中建立平面直角坐标系.
解:(1)如图所示.
(2)利用(1)中建立的平面直角坐标系,以1米为1个单位长度,写出B同学家的坐标,若C同学家的坐标为(-50,150),请在图上标出C同学家的位置.
解:(2)B同学家的坐标为(200,150),C同学家的位置即为所求.
11.(2024·庆阳期中)如图所示,点A的坐标为(1,0),点B在y轴上,将三角形OAB沿x轴负方向平移,平移后得到的图形为三角形DEC,点C的坐标为(m,n),且m是-27的立方根,n是4的算术平方根.
(1)求点E的坐标.
解:(1)∵-27的立方根是-3,∴m=-3.
∵4的算术平方根是2,∴n=2.
∴点C的坐标为(-3,2).
∵点B在y轴上,点C(-3,2),
∴点B向左平移了3个单位长度,
∴点A(1,0)向左平移3个单位长度得到点E,∴点E的坐标为(-2,0).
(2)点P是线段CE上的一个动点,设∠CBP=x°,∠PAD=y°,∠BPA=z°,试确定x,y,z之间的数量关系,并说明理由.
(2)x+y=z.
理由:如图所示,过点P作PN∥CB,
∴∠CBP=∠BPN.
又∵AE∥CB,
∴PN∥AE,
∴∠EAP=∠APN,
∴∠CBP+∠EAP=∠BPN+∠APN=∠APB,即x+y=z.
12.(2024·资阳中考)在平面直角坐标系中,将点(-2,1)沿y轴向上平移1个单位长度后,得到的点的坐标为( B )
A.(-2,0) B.(-2,2)
C.(-3,1) D.(-1,1)
13.(2024·广元中考)如果单项式-x2my3与单项式2x4y2-n的和仍是一个单项式,则在平面直角坐标系中点(m,n)在( D )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
14.(2024·威海中考)定义新运算:①在平面直角坐标系中,{a,b}表示动点从原点出发,沿着x轴正方向(a≥0)或负方向(a<0)平移|a|个单位长度,再沿着y轴正方向(b≥0)或负方向(b<0)平移|b|个单位长度.例如,动点从原点出发,沿着x轴负方向平移2个单位长度,再沿着y轴正方向平移1个单位长度,记作{-2,1}.
②加法运算法则:{a,b}+{c,d}={a+c,b+d},其中a,b,c,d为实数.
若{3,5}+{m,n}={-1,2},则下列结论正确的是( B )
A.m=2,n=7 B.m=-4,n=-3
C.m=4,n=3 D.m=-4,n=3
15.(2024·淄博中考)如图所示,已知A,B两点的坐标分别为A(-3,1),B(-1,3),将线段AB平移得到线段CD.若点A的对应点是C(1,2),则点B的对应点D的坐标是 (3,4) .
16.(2024·山东中考)任取一个正整数,若是奇数,就将该数乘3再加上1;若是偶数,就将该数除以2.反复进行上述两种运算,经过有限次运算后,必进入循环圈1→4→2→1,这就是“冰雹猜想”.在平面直角坐标系xOy中,将点(x,y)中的x,y分别按照“冰雹猜想”同步进行运算得到新的点的横、纵坐标,其中x,y均为正整数.例如,点(6,3)经过第1次运算得到点(3,10),经过第2次运算得到点(10,5),以此类推.则点(1,4)经过2 024次运算后得到点 (2,1) .
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