内容正文:
18.3 图形的位置与坐标
第十八章
平面直角坐标系
能根据已知点的坐标建立平面直角坐标系;(重点)
根据问题的需要建立适当的平面直角坐标系,通过坐标来描述一个图形的位置和形状。(难点)
学习目标
情境引入
如图,在平面直角坐标系中有点A(5,0),B(0,4),点C为线段AB的中点,现在A,B,C三点存有食物,甲、乙、丙三只蚂蚁分别从点O同时出发,甲沿OB,乙沿OA,丙沿OC爬行寻找食物,它们爬行的速度相同,则最先找到食物的是谁?
知识探究
正方形ABCD 的边长为4,请建立一个平面直角坐标系,并写出正方形的四个顶点A,B,C,D 在这个平面直角坐标系中的坐标.
A
B
C
D
知识探究
解:如图,以顶点A为原点,AB所在直线为x轴,AD 所在直线为y轴,建立平面直角坐标系.
此时,正方形四个顶点A,B,C,D的坐标分别为:
A(0,0), B(4,0),
C(4,4), D(0,4).
方
式一
A
B
C
D
问题 已知一个边长是4的正方形.建立适当的平面直角坐标系,通过各顶点的坐标来描述它的位置.
提示 如图1,若以顶点B为原点,BC所在直线为x轴,AB所在直线为y轴建立平面直角坐标系.
正方形四个顶点A,B,C,D的坐标分别为A(0,4),B(0,0),C(4,0),D(4,4).
如图2,若以正方形对角线的交点为原点,水平方向直线为x轴,竖直方向直线为y轴建立平面直角坐标系.
正方形四个顶点A,B,C,D的坐标分别为A(-2,2),B(-2,-2),C(2,-2),D(2,2).
如图3,若以正方形对角线的交点为原点,BD所在直线为x轴,AC所在直线为y轴建立平面直角坐标系.
正方形四个顶点A,B,C,D的坐标分别为A(0,2),B(-2,0),C(0,-2),D(2,0).
新知探究
构建几何图形的坐标
根据已知条件建立平面直角坐标系的步骤:
(1)分析条件,选择适当的点作为坐标原点;
(2)过原点在两个互相垂直的方向上分别作x轴
与y轴;
(3)确定正方向,单位长度等.
具体操作中,怎么样建立平面直角坐标系会更简单一些呢?
新知探究
已知一个边长为4的正方形,建立适当的直角坐标系,通过各顶点的坐标来描述它的位置
B
C
D
A
请大家来看下面三种建立直角坐标系的方法来给ABCD四个点标一下坐标
知识梳理
建立平面直角坐标系,可以确定图形上的点.建立不同的平面直角坐标系,同一个图形的顶点坐标也______,应根据图形的特点及实际情况来建立适当的平面直角坐标系.
不同
例 已知长方形的两条边长分别为4,6,建立适当的平面直角坐标系,使它的一个顶点的坐标为(-2,-3).请你写出另外三个顶点的坐标.
解 如图,建立平面直角坐标系,
∵长方形的一个顶点的坐标为A(-2,-3),
∴长方形的另外三个顶点的坐标分别为B(2,-3),C(2,3),D(-2,3).
知识探究
A
B
C
D
想一想:还可以建立其他平面直角坐标系,表示正方形的四个顶点A,B,C,D的坐标吗?
A
B
C
D
方 式 二
方 式 三
知识小结
由上得知,建立的平面直角坐标系不同,则各点的坐标也不同.你认为怎样建立直角坐标系才比较适当?
【总结1】建立不同的平面直角坐标系,同一个图形的顶点坐标也不同,应根据图形的特点及实际情况来建立适当的平面直角坐标系。
新知探究
观察左图,请说明该图是如何建立直角坐标系的,此时A、B、C、D四个点的坐标分别是多少?
以顶点B为原点,BC所在直线为x轴,AB所在直线为y轴建立平面直角坐标系.
此时,正方形四个顶点A,B,C,D的坐标分别为:
A(0,4), B(0,0),
C(4,0), D(4,4).
新知探究
观察左图,请说明该图是如何建立直角坐标系的,此时A、B、C、D四个点的坐标分别是多少?
以正方形中心为原点,作过O点平行于BC的直线为x轴,平行于AB所在直线为y轴建立平面直角坐标系.
此时,正方形四个顶点A,B,C,D的坐标分别为:
A(-2,2), B(-2,-2),
C(2,-2), D(2,2).
反思感悟
(1)建立平面直角坐标系的方法有很多,由于坐标系的选择直接影响计算的繁简程度,所以建立平面直角坐标系时,要以能简捷地确定平面内点的坐标为原则.
(2)建立新的平面直角坐标系确定几何图形上点的坐标,应充分考虑到易于求点到坐标轴的距离.
新知探究
观察左图,请说明该图是如何建立直角坐标系的,此时A、B、C、D四个点的坐标分别是多少?
以对角线BD所在的直线为x轴,对角线AC所在直线为y轴建立平面直角坐标系.
此时,正方形四个顶点A,B,C,D的坐标分别为:
A(0,), B(,0),
C(0,), D(,0).
新知探究
根据这三种不同的建系的方法和找点的坐标,你有什么样的发现和认识?
(1)选取的坐标系不同,同一点的坐标不同;
(2)为使计算简化,证明方便,需要恰当地选取坐标系;
(3)要充分利用图形的特点:垂直关系、对称关系、平行关系、中点等。
典例分析
如图,长方形ABCD的宽AB为4,长BC为6,按下列要求分别建立平面直角坐标系:
(1)使点D坐标为(6,4);
(2)使点D坐标为(0,4);
(3)使点B坐标为(-3,-2);
(4)使点B坐标为(-3,-4).
解:(1)如图所示.
例1
知识实践
在等腰三角形ABC 中,底边BC=4,高AD=6 ,
(1)请在网格图中建立适当的坐标系,并写出点A,B,C 的坐标.
(2)说明你选择这个坐标系的理由.
A
B
C
D
知识实践
A
B
C
D
A
B
C
D
体现轴对称性
图形在第一象限
课堂练习
1.选择适当的方法,将图中图形的形状告诉你的同学,以便他们能画出相同的图形:
x
y
体现轴对称性
x
y
图形在第一象限
课堂练习
2.如图,已知等边三角形ABC的边长为6.请你建立适当的直角坐标系,并写出顶点A,B,C的坐标.
x
y
解:如图所示以B为原点,BC所在直线为x轴,建立平面直角坐标系,坐标为:
A(3,),B(0,),C(6,)
你还有其他做法吗?
x
y
如图,此时平面直角坐标系,
坐标为
A(0,),B(-3,),C(3,)
跟踪训练 (1)(课本P16练习第2题改编)如图,已知△AOB是边长为6的等边三角形,求A点的坐标.
解 如图,过点A作AH⊥OB于点H,
∵△AOB是边长为6的等边三角形,
∴OH=OB=×6=3,
∴AH==3,
∴A点的坐标是(-3,3).
(2)小明要在电话中告诉小敏同学如图所示的图形,为了描述清楚,他使用了平面直角坐标系的知识,叙述得一清二楚,你知道小明是怎样描述的吗?
解 如图,建立以O为坐标原点,OA为x轴,OE为y轴的平面直角坐标系.
各点的坐标为O(0,0),A(8,0),B(8,2),C(3,2),D(3,5),E(0,5),
顺次连接线段O—A—B—C—D—E—O即可.
知识小结
【总结2】建立平面直角坐标系的原则
(1)使图形中尽量多的点在坐标轴上;
(2)以某些特殊线段所在直线为x轴或y轴,如三角形的高、中线等;
(3)以对称图形的对称轴为x轴或y轴;
(4)以某些已知点为原点,使其坐标为(0,0);
(5)使整个图形都在第一象限,各顶点坐标均为正数.
课堂小结
感谢聆听!
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