内容正文:
数学 人教版 七年级下册
平面直角坐标系
第九章
1
9.2.2
用坐标表示平移
第9章 平面直角坐标系
2
情境引入
情景1:“方阵表演”是运动会上非常受欢迎的项目.各方阵借助色彩丰富、意义独特的拼板、服装、道具等,通过队形变化展示各自的特色风貌.
情景2:“无人机表演” 是当下极具科技魅力与视觉震撼的艺术形式.一架架无人机仿若灵动的星芒,凭借着精准编程、智能操控,通过有序的飞行轨迹变换,在空中呈现出绚烂夺目、创意无限的光影图案,为观众带来一场场超乎想象的梦幻视觉盛宴 .
思考:你知道他们都是如何实现位置的变换的吗?
新知探究
探究1:如图,将点 A(-2,-3) 向右平移 5 个单位长度,得到点 A1,在图上标出这个点,并写出它的坐标.
问题1:观察点 A 和点 A1 坐标的变化,你能从中发现什么规律吗?
问题 2:试着将点 A 分别向左、向上、向下移动一定距离,写出移动后的点的坐标,你能从中发现什么规律?
A
A1
新知探究
初始点 A(-2,-3)
向右平移 5 个单位长度
向左平移 2 个单位长度
A1(3,-3)
A
A1
A2
A2(-4,-3)
思考:在平面直角坐标系中如何平移点?
新知探究
A
A1
A2
A3
A4
探究2:如图,将点 A(-2,-3) 向上平移4 个单位长度,得到点 A3,向下平移2 个单位长度,得到点 A4,在图上标出点 A3, A4,并写出它的坐标.
初始点 A(-2,-3)
向上平移 4 个单位长度
向下平移 2 个单位长度
A3(-2,1)
A4(-2,-5)
新知探究
思考:观察上述坐标的变化,你能从其中发现什么规律?
初始点 A(-2,-3) (x,y)
向右平移 5 个单位长度 A1(3,-3)
向左平移 2 个单位长度 A2(-4,-3)
向上平移 4 个单位长度 A3(-2,1)
向下平移 2 个单位长度 A4(-2,-5)
a
a
b
b
(x,y + b)
(x,y - b)
(x + a,y )
(x - a,y )
点的平移的规律:右加左减,上加下减.
归纳总结
学习笔记
新知探究
点P(x,y)
P2(x-a,y)
向左平移
a个单位
P3(x,y+b)
向上平移 b个单位
P1(x+a,y)
向右平移
a个单位
P4(x,y-b)
向下平移 b个单位
在平面直角坐标系中,将点进行平移,点的位置发生了变化,坐标也会发生变化,具体情况如下(其中 a>0,b>0):
典例精析
例1
平面直角坐标系中,将点 A(-3,-5)向上平移 3 个单位,再向左平移4 个单位到点 B,则点 B 的坐标为( )
A.(1,-7) B.(1,-2) C.(-7,-2) D.(0,-2)
C
(-3,-5)
上加
(-3,-5+3)
左减
(-3-4,-2)
(-7,-2)
学习笔记
典例精析
点的平移的规律:
1. 在坐标系内,左右平移的点的坐标规律:
_______不变;_______:___加___减.
2. 在坐标系内,上下平移的点的坐标规律:
_______不变;_______:___加___减.
纵坐标
横坐标
上
左
右
下
横坐标
纵坐标
思考:
从上述的讨论和例题中,你们能总结出点平移的坐标的变化规律吗?
典例精析
例2
在平面直角坐标系中,有一点P(-2,5),若将点P:
(1)向左平移2个单位长度,所得点的坐标为__________;
(2)向右平移5个单位长度,所得点的坐标为__________;
(3)向下平移3个单位长度,所得点的坐标为__________;
(4)向上平移4个单位长度,所得点的坐标为_________;
(-4,5)
(3,5)
(-2,2)
(-2,9)
典例精析
例3
1、点C1 (x+3,y)可以看作将点C(x,y)向______平移 个单位得到的.
2、点C2 (x-2,y)可以看作将点C(x,y)向______平移 个单位得到的.
3、点D1 (x,y+π)可以看作将点D(x,y)向______平移 个单位得到的.
4、点D2 (x,y-7)可以看作将点D(x,y)向______平移 个单位得到的.
右
3
左
2
上
π
下
7
典例精析
例4
若将点 A(m+2,3) 先向下平移 1 个单位,再向左平移 2 个单位,得到点 B(2,n-1),则( )
A. m=2,n=3
B. m=2,n=5
C. m=-6,n=3
D. m=-6,n=5
A
解:由题意得,
m+2-2=2,3-1=n-1
∴m=2,n=3
故选A.
典例精析
例5
如图,一个测试机器人从点 O 出发,向正东方向走 3 米到达 A1 点,再向正北方向走 6 米到达 A2 点,再向正西方向走 9 米到达 A3 点,再向正南方向走 12 米到达 A4 点,再向正东方向走 15 米到达 A4 点,按如此规律走下去,当机器人走到 A6 点时,请建立适当的坐标系,写出点 A6 的坐标.
解:以 O 为原点,以正东、正北方向分别为 x 轴、y 轴正方向,建立平面直角坐标系如图所示,用1个单位长度表示1米.
∵ OA1=3,A1A2=6,A2A3=9,A3A4=12,A4A5=15,
∴ A5A6=18,A1(3,0),A2(3,6),A3(-6,6),A4(-6,-6),A5(9,-6),
∴ 点 A6 的坐标为(9,12).
y
x
新知探究
1
3
5
2
4
6
-1
-2
-3
-4
-5
O
3
4
2
-1
5
-2
-3
-4
-6
-5
6
1
y
x
探究3:如图,线段 AB 的两个端点坐标分别为:A(1,1),B(4,4),将线段 AB 向上平移 2 个单位,作出平移后的线段 A′B′.
A
B
A′
B′
-6
1. 作出线段两个端点平移后的对应点.
2. 连接两个对应点,所得线段即为所求.
纵坐标都增加2.
问题3:各点坐标有什么变化?
新知探究
探究4:正方形 ABCD 的四个顶点位置如图所示,将正方形 ABCD 向下平移 7 个单位长度,再向右平移 8 个单位长度,请画出平移后的图形.
A
D
B
C
问题 4:如果直接平移正方形 ABCD,使点 A 移动到点 E,它和我们前面得到的正方形位置相同吗?
E
问题5:平移后四个顶点相应地变为点 E,F,G,H,它们的坐标分别是什么?
问题6:正方形 ABCD 到正方形 EFGH 可以通过怎样的平移方式的得到?
新知探究
探究4:正方形 ABCD 的四个顶点位置如图所示,将正方形 ABCD 向下平移 7 个单位长度,再向右平移 8 个单位长度,请画出平移后的图形.
A
D
B
C
问题 4:如果直接平移正方形 ABCD,使点 A 移动到点 E,它和我们前面得到的正方形位置相同吗?
E
问题5:平移后四个顶点相应地变为点 E,F,G,H,它们的坐标分别是什么?
问题6:正方形 ABCD 到正方形 EFGH 可以通过怎样的平移方式的得到?
相同
E(5,-3),F(5,-4),G(6,-4),H(6,-3)
先向下平移7个单位长度,再向右平移8个单位长度.
新知探究
探究4:正方形 ABCD 的四个顶点位置如图所示,将正方形 ABCD 向下平移 7 个单位长度,再向右平移 8 个单位长度,请画出平移后的图形.
A
D
B
C
问题 7:图中正方形ABCD和正方形 EFGH 对应点的坐标有什么变化?
E
对应点的横坐标都加上8,纵坐标都减去7
H
F
G
图形平移转化:
图形
平移
点
平移
转化
新知探究
探究4:正方形 ABCD 的四个顶点位置如图所示,将正方形 ABCD 向下平移 7 个单位长度,再向右平移 8 个单位长度,请画出平移后的图形.
A
D
B
C
问题 8:图中正方形 A'B'C'D' 可以由正方形 ABCD经过怎样的平移得到?对应点的坐标有什么变化?
将正方形 ABCD 向下平移 1 个单位长度,再向右平移 7 个单位长度.对应点的横坐标都加上8,纵坐标都减去1.
问题9:在问题8的基础下,点 P(a,b) 是正方形ABCD 内一点,你能写出点 P 的对应点 P' 的坐标吗?
P'(a+8,b-1)
A'
D'
B'
C'
新知探究
探究4:正方形 ABCD 的四个顶点位置如图所示,将正方形 ABCD 向下平移 7 个单位长度,再向右平移 8 个单位长度,请画出平移后的图形.
A
D
B
C
问题10:将正方形 ABCD 四个顶点的横坐标都加上6,纵坐标不变,得到 A1,B₁,C₁,D₁ 四个点,顺次连接各点,所得的正方形与正方形 ABCD 的大小、形状和位置有什么关系?
问题11:重复类似操作,保持横坐标不变,纵坐标减 4,你有什么发现?
大小、形状相同,
位置向右平移 6 个单位长度
大小、形状相同,
位置向下平移 4 个单位长度
A1
D1
B1
C1
A1
D1
B1
C1
新知探究
问题12:将正方形 ABCD 平移后,其中任意一点 P(a,b) 平移后对应的点为 P′(a+5,b+2),你能否描述正方形 ABCD 的平移方式,并写出平移后的正方形A′B′C′D′的各顶点坐标.
A′
D′
B′
C′
正方形 ABCD 向右平移 5 个单位长度,再向上平移 2 个单位长度.
A′(2,6),
B′(2,5),
C′(3,5),
D′(3,6)
探究4:正方形 ABCD 的四个顶点位置如图所示,将正方形 ABCD 向下平移 7 个单位长度,再向右平移 8 个单位长度,请画出平移后的图形.
A
D
B
C
学习笔记
新知探究
一个图形各个点
横坐标 ±a (a>0)
一个图形各个点
纵坐标 ±b (b>0)
原图形向右或向左
平移 a 个单位长度
原图形向上或向下
平移 b 个单位长度
思考:通过上述问题的讨论,你能总结出坐标与图形平移的规律吗?
用自己的语言总结一下.
学习笔记
新知探究
向左平移a个单位长度:
对应点P2(x-a,y)
向右平移a个单位长度:
对应点 P1(x+a,y)
向上平移b个单位长度:
对应点P3(x,y+b)
向下平移b个单位长度:
对应点P4(x,y-b)
图形(点)平移:
点P(x,y)
对一个图形进行平移,这个图形上所有点的坐标都要发生相应的变化.
学习笔记
新知探究
坐标变化的规律
数形结合的思想
右加左减纵不变
上加下减横不变
用坐标表示平移,从数的角度进一步认识了平移变化
典例精析
例6
(1)如图,长方形 A'B'C'D' 可以由长方形 ABCD 经过怎样的平移得到?
对应点的坐标有什么变化?
解:将长方形 ABCD 先向右平移 3 个单位长度,再向上平移 2 个单位长度,可以得到长方形A'B'C'D'.
把长方形 ABCD 各个点的横坐标都加 3,纵坐标都加 2,就得到了它们在长方形 A'B'C'D' 上对应点的坐标.
P
A
B
C
D
A'
B'
C'
D'
典例精析
例6
(2) 点 P(-3,1) 是长方形ABCD 上一点,写出点 P 的对应点 P' 的坐标.
P
A
B
C
D
A'
B'
C'
D'
解:由于点 P 是长方形 ABCD 上一点,
将点 P 的横坐标加 3,
纵坐标加 2,
就得到对应点
的坐标为(0,3).
典例精析
例7
如图, △ABC内任意一点P(x0,y0),将三角形ABC平移后,点P的对应点为P1(x0+5,y0-3).
(1)写出将△ABC平移后, △ABC中A,B,C分别对应的点A1,B1,C1的坐标,并画出三角形A1B1C1;
(2)若△ ABC外有一点M经过同样的平移后得到点M1(5,3),写出M点的坐标 ,若连接线段MM1,PP1,则这两条线段之间的关系是 .
(0,6)
平行且相等
解:如图所示,A1(2,-1),B1(1,-5),C1(5,-6);
典例精析
例8
如图,将平行四边形 ABCD 向左平移 2 个单位长度,然后再向上平移 3 个单位长度,可以得到平行四边形 A′B′C′D′,画出平移后的图形,并指出其各个顶点的坐标.
A′
B′
C′
D′
A′(-3,1)
B′(1,1)
C′(2,4)
D′(-2,4)
解:如图所示,即为所求;
典例精析
例9
把三角形ABC经过平移后得到三角形A'B'C',已知A(4,3),B(3,1),B'(1,-1),C'(2,0).
(1)求点 A' 与点C的坐标;
所以A(4,3)的对应点A'的坐标
是(4-2,3-2),
即点A'(2,1),
点C'(2,0)的对应点C的坐标是(2 +2,0+2),
解:因为三角形ABC经过平移后得到三角形A'B'C',
点B(3,1)的对应点是B'(1,-1),
所以三角形ABC向左平移 2 个单位长度,
再向下平移2个单位长度得到三角形A'B'C'.
即点C(4,2).
典例精析
例9
(2)求三角形ABC的面积.
解:(2)如图,过B作BD⊥AC交AC的延长线于
D.
∵A(4,3),C(4,2),∴AC⊥x轴.
∴AC=3-2=1,BD=4-3=1.
解:如图,过点B作BD⊥AC
交AC的延长线于点D.
因为点A(4,3),C(4,2),
所以AC⊥x轴.
所以AC=3-2=1,BD=4-3=1.
∴S三角形ABC= AC·BD= ×1×1= .
所以S三角形ABC= AC·BD= ×1×1= .
用坐标表示平移
点的平移
左右平移:
纵坐标不变,横坐标右加左减
上下平移:
横坐标不变,纵坐标上加下减
图形平移
横坐标±a(a>0):
原图形向右或左平移a个单位长度
纵坐标±b(b>0):
原图形向上或下平移b个单位长度
随堂演练
1. 在平面直角坐标系中,将点 A(1,-2) 向上平移 3 个单位长度,再向左平移 2 个单位长度,得到点 A′,则点 A′ 的坐标是( )
A. (-1,1) B. (-1,-2)
C. (-1,2) D. (1,2)
A
2. 在平面直角坐标系中,将线段 AB 平移后得到线段 A'B',点A (2,1) 的对应点 A' 的坐标为 (-2,-3),则点 B(-2,3)的对应点 B' 的坐标为 ( )
A. (6,1) B. (3,7)
C. (-6,-1) D. (2,-1)
C
随堂演练
3.将点P(m+2,2m+4)向右平移1个单位长度得到点P′,且P′在y轴上,那么P′的坐标是( )
A.(-2,0) B.(0,-2)
C.(1,0) D.(0,1)
4.在平面直角坐标系中,将点(2,3)向上平移1个单位,所得到的点的坐标是( )
A.(1,3) B.(2,2)
C.(2,4) D.(3,3)
B
C
5.如图,将△ PQR向右平移2个单位长度,再向下平移3个单位长度,则顶点P平移后的坐标是( )
A.(-2,-4) B.(-2,4) C.(2,-3 ) D.(-1,-3)
A
随堂演练
6.如图所示,在10×6的网格中,每个小方格的边长都是1个单位,将△ABC平移到△DEF的位置,下面正确的平移步骤是( )
A
A. 先向左平移5个单位,
再向下平移2个单位
B. 先向右平移5个单位,
再向下平移2个单位
C. 先向左平移5个单位,
再向上平移2个单位
D. 先向右平移5个单位,
再向上平移2个单位
随堂演练
7.如图,点 A、B 的坐标分别为 (1,2)、(4,0),将 △AOB 沿 x 轴向右平移,得到 △CDE,已知 DB=1,则点 C 的坐标为( )
A. (2,2)
B. (4,3)
C. (3,2)
D. (4,2)
D
A
C
O
D
B
E
x
y
8.△ABC,A(-3,2),B(1,1),C(-1,-2),现将△ ABC平移,使点A到点(1,0)的位置上,则△ ABC先向 平移,再向 平移,点B,C平移后的坐标分别为 , .
(3,-4)
(5,-1)
右
下
随堂演练
9. 已知线段CD是由线段AB平移得到的,点A(-1,4)的对应点为C(4,7),则点B(-4,-1)的对应点D的坐标为( A )
A. (1,2) B. (2,9)
C. (5,3) D. (-9,-4)
10. 如果将点M(m,3)向左平移1个单位长度到达点N,点N恰好在y轴上,那么m的值是 .
A
1
11. 将点P(-4,y)向左平移2个单位长度,向下平移3个单位长度后,得到点Q(x,-1),则xy= .
-12
$$