内容正文:
4.2 图形变换与坐标变化
第3课时 坐标系内一些特殊点的坐标特征
第四章 平面直角坐标系
学 习 目 标
1
2
能写出平面直角坐标系中具有简单排列规律的点的坐标特征,知道横坐标、纵坐标之间的关系可以反映点的位置的排列特征,点的位置的排列特征也可以用坐标中的数量关系表达.
经历操作、观察、发现的过程,充分体会坐标系的数形结合功能,发展几何直观.
情境引入
雁群在南北迁徙的途中,为了节省体力,经常会排列成一字形或人字形;
节日的夜空中,人们操控无人机,使其在有规律的运动中变换出精美的图案.
它们都可以看作点按一定的方向运动或按一定规律排列而成的.
在平面直角坐标系中,如何用数表示点的排列规律呢?
数学活动
1. 如图,过点A(3,4)分别作x轴和y轴的垂线,垂足分别为B,C,直线AB,AC上的点的坐标有什么特征?
y
O
-1
-2
-3
-4
-5
5
4
3
2
1
x
-5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5
A
B
C
解:直线AB上的点的横坐标相同,均为3;直线AC上的点的纵坐标相同,均为4.
数学活动
2. 在右图的平面直角坐标系中,画出两坐标轴正半轴所成角的平分线l,射线l上的点的坐标有什么特征?
y
O
-1
-2
-3
-4
-5
5
4
3
2
1
x
-5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5
解:射线l上点的横、纵坐标相同.
l
数学活动
3. 在右图的平面直角坐标系中,x轴负半轴与y轴正半轴所成角的平分线上的点的坐标有什么特征?
y
O
-1
-2
-3
-4
-5
5
4
3
2
1
x
-5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5
解:横坐标与纵坐标互为相反数.
归纳总结
点 的 位 置 点 的 坐 标 特 征
在垂直(或平行)于坐标轴的直线上
在角平分线上
在垂直于x 轴 (或平行于y轴)的直线上
横坐标都相同
在垂直于y 轴(或平行于x轴)的直线上
纵坐标都相同
在第一、三象限的角平分线上
横坐标与纵坐标相同
在第二、四象限的角平分线上
横坐标与纵坐标互为相反数
新知巩固
1. 在平面直角坐标系中,描出点A(3,-2),B(3,1),C(3,4),D(-2,3),E(1,3),F(4,3).
(1) 点A,B,C在一条直线上吗?直线AC与坐标轴有什么位置关系?
y
O
-1
-2
-3
-4
-5
5
4
3
2
1
x
-5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5
A
B
C
D
E
F
解:(1)点A,B,C在一条直线上,直线AC垂直于x轴,平行于y轴.
解:(2)点D,E,F在一条直线上,直线DF平行于x轴,垂直于y轴.
新知巩固
y
O
-1
-2
-3
-4
-5
5
4
3
2
1
x
-5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5
A
B
C
D
E
F
1. 在平面直角坐标系中,描出点A(3,-2),B(3,1),C(3,4),D(-2,3),E(1,3),F(4,3).
(2) 点D,E,F在一条直线上吗?直线DF与坐标轴有什么位置关系?
典例分析
例3 如图,在平面直角坐标系中,已知点A的坐标为(4,0),动点P到点O和点A的距离相等.
(1) 画出动点P所形成的图形.
y
O
-1
-2
-3
-4
-5
5
4
3
2
1
x
-5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5
A
解:(1)因为动点P到点O和点A的距离相等,所以动点P形成的图形是过点(2,0)且垂直于x轴的一条直线;
典例分析
例3 如图,在平面直角坐标系中,已知点A的坐标为(4,0),动点P到点O和点A的距离相等.
(2) 动点P的坐标有什么特征?
y
O
-1
-2
-3
-4
-5
5
4
3
2
1
x
-5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5
A
解:(2)动点P的横坐标不变,始终为2;
典例分析
例3 如图,在平面直角坐标系中,已知点A的坐标为(4,0),动点P到点O和点A的距离相等.
(3) 当点P到x轴的距离为3时,写出点P的坐标.
y
O
-1
-2
-3
-4
-5
5
4
3
2
1
x
-5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5
A
解:(3)因为点P到x轴的距离为3,所以点P的纵坐标为3或-3,点P的坐标为(2,3)或(2,-3).
P
P
新知巩固
2. 在平面直角坐标系中,回答下列问题:
(1) 点P位于第三象限,到两坐标轴的距离都是2,写出点P的坐标;
N
P
M
N
解:(1)点P的坐标为(-2,-2);
(2) 线段MN平行于y轴,点M的坐标为 (-1,3),且MN=4,写出点N的坐标.
解:(2)点N的坐标为(-1,7)或(-1,-1).
数学实验室
1. 写出一些横坐标与纵坐标之和为3的点的坐标,并把这些点画在图的平面直角坐标系中,观察这些点的位置,你有什么发现?
解:横坐标与纵坐标之和为3的点的坐标如下:
(-1,4),(0,3),(1,2),(2,1),(3,0),
(4,-1)等.把这些点画在平面直角坐标系中,
如图所示,这些点在一条直线上.
数学实验室
2. 写出一些横坐标与纵坐标之积为4的点的坐标,并把这些点画在图的平面直角坐标系中,然后按照横坐标从小到大的顺序用光滑的线将它们连起来. 多画一些这样的点,你有什么发现?
解:横坐标与纵坐标之积为4的点的坐标如下:
(1,4),(2,2),(4,1),(-1,-4),(-2,-2),
(-4,-1)等.把这些点画在平面直角坐标系中
用光滑的曲线连起来,如图所示,连接的两条
曲线关于原点对称.
新知巩固
3. 请写出一些点的坐标,使得每个点的横坐标是纵坐标的2倍,并把这些点画在平面直角坐标系中,观察这些点的位置,你有什么发现?
A
B
C
D
O
E
解:点A(-4,-2),B(-2,-1),O(0,0),
C(2,1),D(4,2),E(6,3).
这些点在平面直角坐标系中的表示如图所示,
这些点在一条过原点的直线上.
中考链接
(2024·齐齐哈尔)如图,在平面直角坐标系中,以点O为圆心,适当长为半径画弧,交x轴正半轴于点M,交y轴正半轴于点N,再分别以点M,N为圆心,大于 MN的长为半径画弧,两弧在第一象限交于点H,画射线OH. 若H(2a-1,a+1),则a= 2 .
2
能力提升
1. 在平面直角坐标系中,点P的坐标为 (2m+5,3m+3).
(1) 若点P在过点A(-5,1)且与y轴平行的直线上,求点P的坐标.
解:(1) ∵ 点P在过点A(-5,1)且与y轴平行的直线上,
∴ 点P的横坐标为-5.
∴ 2m+5=-5,解得m=-5.
∴ 3m+3=-12.
∴ 点P的坐标为(-5,-12).
能力提升
1. 在平面直角坐标系中,点P的坐标为 (2m+5,3m+3).
(2) 将点P向右平移2个单位长度,再向上平移3个单位长度后得到点M,
若点M在第三象限,且点M到y轴的距离为7,求点M的坐标.
解:(2) 由题意,得点M的坐标为(2m+5+2,3m+3+3).
∵ 点M在第三象限,且点M到y轴的距离为7,
∴ 点M的横坐标为-7.
∴ 2m+5+2=-7,解得m=-7.
∴ 3m+3+3=-15.
∴ 点M的坐标为(-7,-15).
能力提升
2. (1) 若点A(a-4,2-2a)在第二象限,且到x轴和y轴的距离相等,求点A的坐标.
解:(1) ∵ 点A(a-4,2-2a)在第二象限,
∴ 解得a<1.
根据题意,得|a-4|=|2-2a|,
解得a=2(不合题意,舍去)或a=-2,
∴ 点A的坐标为(-6,6).
能力提升
(2) 已知M(m+1,n-2),N(4,3)两点.若点M到y轴的距离是3,且MN∥x轴,求点M的坐标.
解:(2) ∵ 点M到y轴的距离是3,
∴ 点M的横坐标为3或-3.
又∵ MN∥x轴,
∴ 点M的纵坐标为3,
∴ 点M的坐标为(3,3)或(-3,3).
课堂小结
坐标系内一些特殊点的坐标特征
与坐标轴垂直
与x轴垂直,横坐标相同
与y轴垂直,纵坐标相同
过象限的角平分线
一、三象限,横、纵坐标相同
二、四象限,横、纵坐标互为相反数
感谢聆听!
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