内容正文:
9.2.2.2 由坐标变化判断图形平移
第九章
平面直角坐标系
平面直角坐标系
第九章
9.1 用坐标描述平面内点的位置
9.2 坐标方法的简单应用
章节导读
用坐标表示地理位置
用坐标的变化表示平移
由坐标变化判断图形平移
平面直角坐标系的概念
用坐标描述简单几何图形
学 习 目 标
1
2
3
能结合具体实例,准确说出图形平移与坐标变化的对应关系,明确横坐标或纵坐标的加减对应图形沿坐标轴方向的平移;
掌握由坐标变化判断平移方式、由平移方式确定坐标变化的方法,能解决图形平移相关的计算与作图问题;
经历 “观察坐标变化 — 归纳平移规律 — 应用规律解决问题” 的探究过程,体会数形结合思想,提升数学抽象与几何直观的核心素养.
导入新课
这节课,我们就在坐标与平移的基础上,继续学习、系统掌握一种新的方法——由坐标的变化来判断图形的平移,进一步感受“数”与“形”的紧密联系.
同学们,上节课我们已经学会了:把图形平移,就能让点的坐标发生变化.反过来想,如果我们只知道图形上点的坐标发生了变化,能不能判断出这个图形是怎么平移的呢?
新知探究
如图三角形ABC三个顶点的坐标分别是A(4,3),B(3,1),C(1,2).
(1)将三角形ABC三个顶点的横坐标都减去6,纵坐标不变,分别得到点A1,B1,C1,依次连接A1,B1,C1各点,所得三角形A1B1C1 与三角形ABC的大小、形状和位置有什么关系?
探究
A1(-2,3)
A(4,3)
B1(-3,1)
B(3,1)
C1(-5,2)
C(1,2)
所得的三角形A1B1C1 与三角形ABC的大小、形状完全相同,位置不同;三角形A1B1C1可以看作将三角形ABC向左平移6个单位长度得到的.
新知探究
如图三角形ABC三个顶点的坐标分别是A(4,3),B(3,1),C(1,2).
(2)将三角形ABC三个顶点的纵坐标都减去5,横坐标不变,分别得到点A2,B2,C2,依次连接A2,B2,C2各点,所得到三角形A2B2C2 与三角形ABC的大小、形状和位置有什么关系?
探究
A(4,3)
B(3,1)
C(1,2)
A2(4,-2)
B2(3,-4)
C2(1,-3)
所得的三角形A2B2C2 与三角形ABC的大小、形状完全相同,位置不同;三角形A2B2C2可以看作将三角形ABC向下平移5个单位长度得到的.
新知探究
想一想:将三角形ABC三个顶点的横坐标都减去6, 同时纵坐标都减去5,画出得到的图形.你有什么发现?
新知探究
一般地,在平面直角坐标系中,如果把一个图形各个点的横坐标都加 (或减去)一个正数a,相应的新图形可以看作把原图形向右 (或左)平移a个单位长度得到;如果把它各个点的纵坐标都加 (或减去)一个正数a,相应的新图形可以看作把原图形向上 (或下)平移a个单位长度得到.
图形平移
图形上的点的坐标变化
典例分析
例: 如图,将三角形ABC平移,得到三角形A1B1C1 ,其中任意一点P(x0,y0)平移后的对应点为P1(x0+5,y0+3). 写出三角形ABC的一种沿坐标轴方向的平移方式,以及点A1,B1,C1的坐标.
解:由平移前后的对应点P 和P1的坐标关系可知,将三角形ABC先向右平移5个单位长度,再向上平移3个单位长度,可以得到三角形A1B1C1 . 同时,还可以得到点A,B,C的对应点A1,B1,C1的坐标分别为(3,6),(1,2),(7,3).
典例分析
例: 如图,将三角形ABC平移,得到三角形A1B1C1 ,其中任意一点P(x0,y0)平移后的对应点为P1(x0+5,y0+3). 写出三角形ABC的一种沿坐标轴方向的平移方式,以及点A1,B1,C1的坐标.
解:由平移前后的对应点P 和P1的坐标关系可知,将三角形ABC先向上平移3个单位长度,再向右平移5个单位长度,可以得到三角形A1B1C1 . 同时,还可以得到点A,B,C的对应点A1,B1,C1的坐标分别为(3,6),(1,2),(7,3).
基础训练
1.在平面直角坐标系中,将点平移到点处,则下列方法正确的是( )
A.向右平移6个单位长度 B.向右平移4个单位长度
C.向左平移6个单位长度 D.向左平移4个单位长度
C
【解析】根据 “左减右加、上加下减”的平移规律,结合平移前后点的坐标变化确定平移方向与距离.
解:∵平移前点P的坐标为,平移后点的坐标为,
∴纵坐标保持不变,横坐标的变化量为,
∴根据“左减右加”的平移规律,点P需向左平移6个单位长度.
基础训练
2.如图,在平面直角坐标系中,的顶点坐标分别为,,将平移后得到,若平移后点B的对应点D的坐标为,则点A的对应点C的坐标为__________.
【解析】本题考查坐标与图形变化—平移,掌握坐标平移变化规律“左减右加,上加下减”是解题的关键.
解:∵将平移后得到,平移后点的对应点D的坐标为,
∴是向右平移2个单位,向上平移1个单位得到,
∴点是向右平移2个单位,向上平移1个单位得到点C,
∴点C的坐标为,即.
新知总结
由坐标变化判断图形平移
①坐标变化与平移的对应关系
②图形平移的坐标规律
图形平移时,所有关键点坐标按同一规律变化;横坐标与纵坐标同时加减,等价于沿两个坐标轴方向依次平移.
若图形各点横坐标加(减)正数a,对应图形向右(左)平移a个单位;纵坐标加(减)正数a,对应图形向上(下)平移a个单位.
③平移的双向应用
已知坐标变化,可判断图形的平移方式;已知平移方式,可计算平移后各关键点的坐标,且平移不改变图形的大小与形状.
巩固练习
1.已知线段的中点为,平移线段后的对应线段为,若点的对应点为,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
B
【解析】先根据点和对应点的坐标确定平移规律,再利用中点坐标公式求出原端点的坐标,最后根据平移规律计算的坐标即可.
解:点平移后的对应点为,平移规律为横坐标减,纵坐标加,即向左平移个单位,向上平移个单位,设点的坐标为,
中点为,
由中点坐标性质得,解得:,点的坐标为,
根据平移规律,点的横坐标为,纵坐标为,
的坐标为.故选:B.
巩固练习
2.如图,在平面直角坐标系中,线段的两个端点是,平移线段AB得到线段,若点A的对应点的坐标为,则点的坐标为______.
(3,3)
【解析】此题主要考查了坐标与图形变化,正确得出平移规律是解题关键.利用已知对应点平移距离进而得出答案.
解:∵线段的两个端点是,平移线段AB得到线段,点A的对应点的坐标为,
∴点A向右平移5个单位,向下平移1个单位,
∴点B的对应点的坐标为:.故答案为:
巩固练习
3.在平面直角坐标系中,已知,,将线段平移后,其中一个点的坐标变为,则另一个的坐标变为( )
A. B.或 C.或 D.
B
【解析】本题考查坐标系中点的平移规律,熟练掌握点的坐标平移规律是解题的关键.利用点平移的坐标变化规律横坐标右移加,左移减;纵坐标上移加,下移减,分两种情形分别求解.
解:分以下两种情况:
①若平移后坐标变为,可知点向左平移个单位,向下平移个单位,点坐标平移后变为;
②若平移后坐标变为,可知点向左平移个单位,向上平移个单位,点坐标平移后变为.
综上所述:另一个点的坐标为或.故选:B.
巩固练习
4.如图,若是由平移后得到的,且中任意一点经过平移后的对应点为.
(1)指出平移的规律,画出,并写出点、、的坐标.
(2)求的面积.
【解析】(1)依据点P(x,y)经平移后对应点为P1(x-4,y+2),可得平移的方向和距离,将△ABC作同样的平移即可得到△A1B1C1;(2)利用割补法进行计算,即可得到△A1B1C1的面积.
巩固练习
解:(1)∵△ABC中任意一点P(x,y)经平移后对应点为P1(x-4,y+2),
∴△ABC的平移规律为:向左平移4个单位,再向上平移2个单位,△A1B1C1如图所示,
∵A(4,3),B(3,1),C(1,2),
∴A1(0,5),B1(-1,3),C1(-3,4).
(2)△A1B1C1的面积为:
3×2-×1×3-×1×2-×1×2=.
拓展提升
5.如下图所示,在直角坐标系中,第一次将变换成,第二次将变换成,第三次将变换成,已知.
(1)观察每次变换前后的三角形有何变化,找出规律,按此变换规律将变换成,则的坐标是______,的坐标是______.
(2)若按第(1)题的规律将进行了次变换,得到,比较每次变换中三角形顶点坐标有何变化,找出规律,请推测的坐标是______,的坐标是______.
拓展提升
【解析】考查了坐标与图形性质,坐标规律,仔细观察图形中点的横坐标的变化并熟悉2的指数次幂是解题的关键.
(1)根据规律直接写出结论;
(2)由题可得,点的规律为:可以发现它们各点坐标的关系为横坐标是,纵坐标都是3;点坐标规律为:可以发现它们各点坐标的关系为横坐标是,纵坐标都是0,再写出,的坐标即可.
解:(1)∵,∴的横坐标为:,纵坐标为:,∴点的坐标为:.又∵,
∴的横坐标为:,纵坐标为:0,∴点的坐标为:.
故答案为:;
(2)由,可以发现它们各点坐标的关系为横坐标是,纵坐标都是3.故的坐标为:.
由,可以发现它们各点坐标的关系为横坐标是,纵坐标都是0.故的坐标为:.
故答案为:.
拓展提升
拓展提升
5.如下图所示,在直角坐标系中,第一次将变换成,第二次将变换成,第三次将变换成,已知.
(1)观察每次变换前后的三角形有何变化,找出规律,按此变换规律将变换成,则的坐标是______,的坐标是______.
(2)若按第(1)题的规律将进行了次变换,得到,比较每次变换中三角形顶点坐标有何变化,找出规律,请推测的坐标是______,的坐标是________.
课堂总结
感谢聆听!
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