内容正文:
第三章 位置与坐标
第1课时
第2课 平面直角坐标系
2024版北师大数学八年级数学上册
学习目标
1.通过平面直角坐标系的引入,理解借助有序数对定位的方法.
2.理解平面直角坐标系内的点的特征,能从坐标系内识别一个点,能把一个点在坐标系内表示.
教学设计的基本环节:
协作破冰
问题构建
情境启航
教师示范
巩固拓展
当堂检测
反思总结
作业设计
情境启航
暑假到来之后,小明和家人计划出省旅行,他们打算做一份地图出行攻略,你能帮帮他们吗?.
问题:如何用合适的方法介绍不同的城市?
4
问题构建
问题1:小明打算以他们所在的城市郑州为出发点,制定几套方案.小明借助数轴中学到的知识,打算用两条垂直的数轴代替上节课学习的定位方法中的两个数据,你能帮帮他吗?
将小明所在城市郑州标记为点O(0,0),小明和家人预设了6个出发城市,请依次找出A~F,分别代表了哪些城市?它们可以用怎样的有序数对表示.
济南A(2,2) 哈尔滨B(4,4)
太原C(-2,1) 成都D(-5,-1)
合肥E(2,-1) 武汉F(0,2)
问题构建
问题2:如果小明和家人决定去济南旅游,到达济南后,将济南设定为(0,0)点,你能帮他表示其他城市的位置吗?
济南(0,0) 哈尔滨(2,2)
太原(-4,-1) 成都(-7,-3)
合肥(0,-3) 武汉(-2,-4)
郑州(-2,-2)
问题构建
问题3:小明的定位方法实际上与大数学家笛卡尔的发现有关,你了解笛卡尔的发现吗?
笛卡尔发现坐标系,是数学发展史上的一个重大里程碑,为数学与科学研究带来了革命性的变化,以下是其发现过程及影响:
发现过程
早期思考:勒内・笛卡尔(René Descartes,1596 - 1650 )是法国著名的哲学家、数学家、物理学家 .他从小就对数学有着浓厚的兴趣,同时也热衷于哲学思考,喜欢探寻事物的本质和规律.在他的学术生涯早期,就一直在思考如何将几何图形与代数方程有机地结合起来,以便更深入地研究数学问题.
问题构建
问题3:小明的定位方法实际上与大数学家笛卡尔的发现有关,你了解笛卡尔的发现吗?
灵感突发:1619 年,笛卡尔所在的军队驻扎在多瑙河旁的一个小镇.11 月的一天,他躺在温暖的火炉边,陷入了沉思.半梦半醒之间,他看到天花板上有一只蜘蛛正在吐丝结网,蜘蛛沿着纵横交错的蛛丝在各个角落移动.笛卡尔突然意识到,可以用一组有序数对来确定蜘蛛在天花板上的位置,比如用从墙角出发沿着两个互相垂直方向的距离来描述 .
问题构建
问题3:小明的定位方法实际上与大数学家笛卡尔的发现有关,你了解笛卡尔的发现吗?
深入研究与完善:醒来后的笛卡尔,抓住这一灵感,经过长期的深入研究和思考,进一步完善了这个想法.他引入了两条互相垂直的数轴,一条水平的数轴称为 x 轴(横轴),一条垂直的数轴称为 y 轴(纵轴),它们的交点称为原点.平面上的任意一点都可以用一个有序数对(x,y)来表示,其中 x 表示该点到 y 轴的垂直距离(横坐标),y 表示该点到 x 轴的垂直距离(纵坐标).这就是平面直角坐标系的雏形,后来又进一步拓展到空间直角坐标系.
协作破冰
平面直角坐标系
在平面内,两条互相垂直且有公共原点的数轴组成平面直角坐标系(rectangular plane coordinates system).通常,两条数轴分别置于水平位置与铅直位置,取向右与向上的方向分别为两条数轴的正方向.水平的数轴称为 x 轴或横轴,铅直的数轴称为 y 轴或纵轴,x 轴和 y 轴统称坐标轴,它们的公共原点 O 称为平面直角坐标系的原点.
建立了平面直角坐标系,平面内的点就可以用一组有序实数对来表示了.
协作破冰
如图 ,对于平面内任意一点 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 分别称为点 P 的横坐标、纵坐标,
有序实数对( )称为点 P 的坐标.
问题4:平面直角坐标系内的点是如何定义的呢?
协作破冰
问题5:平面直角坐标系的各个区域是如何划分呢?
如图 ,在平面直角坐标系中,两条坐标轴将坐标平面分成了四部分.右上方的部分称为第一象限,其他三部分按逆时针方向依次称为第二象限、第三象限和第四象限.坐标轴上的点不在任何一个象限内.
问题6: 观察坐标系,你能尝试填写各象限内的点的坐标的特征?
点的位置 横坐标的符号 纵坐标的
符号
第一象限
第二象限
第三象限
第四象限
A
y
O
x
-1
-2
-3
-1
-2
-3
-4
1
2
3
4
1
2
3
4
5
-4
B
C
D
E
交流:不看平面直角坐标系,你能迅速说出A(4,5) , B(-2,3), C(-4,
-1), D(2.5,-2), E(0,-4)所在的象限吗?你的方法又是什么?
协作破冰
+
+
+
-
-
-
+
-
教师示范
例 1 :写出下图中的多边形 ABCDEF 各个顶点的坐标.
解:如图 ,各个顶点的坐标分别为:
A(-2,0),
B(0,-3),
C(3,-3),
D(4,0),
E(3,3),
F(0,3).
教师示范
(1)在右图所示的平面直角坐标系中,描出下列各点:
A(-5,0)
B(1,4)
C(3,3)
D(1,0)
E(3,-3)
F(1,-4)
例 2 :在下图中的坐标系中,描出以下各点,并观察图形回答问题.
教师示范
(2)依次连接 A,B,C,D,E,F,A,你得到什么图形?
例 2 :在下图中的坐标系中,描出以下各点,并观察图形回答问题.
像一颗心
巩固拓展
(3)在平面直角坐标系中,点与有序实数对之间有何关系?
例 2 :在下图中的坐标系中,描出以下各点,并观察图形回答问题.
在平面直角坐标系中,对于平面上的任意一点,都有唯一的一个有序实数对(即点的坐标)与它对应;反过来,对于任意一个有序实数对,都有平面上唯一的一点与它对应.
巩固拓展
例3:已知点P 的坐标为( + 3,b-1).
(1) 若点P 在 轴上,则b=______ ;
(2) 若点P 在 轴上,则=______ ;
(3) 若点P 在第三象限,则的取值范围为________,b的取值范围为________;
(4)若点P 在第四象限,则的取值范围为________,b的取值范围为________.
1
-3
a<-3
b<1
a>-3
b<1
和同伴分享你的判断方法.
当堂检测
1.如图,有4名同学各画了一个平面直角坐标系,
其中画法正确的是__(填序号).
③
尝试说出错误选项的错误原因.
当堂检测
A(3,6)
B(0,-8)
C(-7,-5)
D(-6,0)
E(-3.6,5)
F(5,-6)
G(0,0)
第一象限
第三象限
第二象限
第四象限
y 轴上
x 轴上
原点
2.下列各点分别在坐标平面的什么位置上?
当堂检测
3.如图,点 的坐标是______,横坐标和纵坐标
都是负数的是点___,坐标是 的是点___.
当堂检测
4. 在如图所示的平面直角坐标系中,把以下各点描出来,并顺次连接点
,,,,,, .
,,,,, .
解:如图.
当堂检测
5.在平面直角坐标系中,对于,两点,给出如下定义:若点
到轴、轴距离之差的绝对值等于点到轴、 轴距离之差的绝对值,
则称,两点互为“等差点”.例如,点与点到轴、
轴距离之差的绝对值都等于1,则它们互为“等差点”.
(1)已知点的坐标为,则在点, ,
中,与点 互为“等差点”的是__________.
(2)若点与点互为“等差点”,则点 的坐标为
_______________.
点与点
或
反思总结
1.平面直角坐标系的定义是怎样的?
2.如何将一个点表示在坐标系内?如何准确读出坐标系内某一个点的坐标?
3.如何坐标系内一系列特殊的点在一起,它们会不会产生一些相同的特征?
作业设计
一、基础巩固作业:
课本P60 第1题
二、素养类作业
尝试制作一份郑州市内游览地图,分享给同学.
作业要求:书写规范、图形标准、按时上交、及时订错.
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