内容正文:
2025-2026学年初中数学人教版七年级下册第九章 平面直角坐标系 9.2 坐标方法的简单应用 9.2.2 用坐标表示平移导学案(阅读课)(第一课时)
【模块一 目标引领】
上课前咱们先做个小实验。拿出方格纸,画一个平面直角坐标系,在坐标(2,3)的位置标个点。现在把这个点向右平移2格,新位置在哪?再向上平移1格呢?别着急说答案,动手画一画。
画完了吧。这节课咱们就来研究这个事儿——点在坐标系里平移的时候,坐标怎么变。学完这节课,你要能做到这三件事:
一、能说出点沿坐标轴方向平移时坐标的变化规律,用自己的话讲给同桌听。
二、能根据平移方向和距离,算出平移后点的坐标,正确率要达到80%以上。
三、能根据平移前后两个点的坐标,反推出平移的方向和距离,至少会3种不同的描述方法。
【模块二 课前预习】
这部分内容你课前要先看看,带着问题进课堂效果更好。
一、回顾题。上节课我们学了平面直角坐标系的基本概念,你来填一填:在平面直角坐标系中,点的坐标用______表示,第一个数叫______,第二个数叫______。横坐标表示点在______轴上的位置,纵坐标表示点在______轴上的位置。
二、思考题。我们在第五章学过图形的平移,你还记得平移的性质吗?平移不改变图形的______和______,只改变图形的______。平移前后对应点的连线互相______且______。那如果把图形放在坐标系里,平移的时候坐标会怎么变呢?大胆猜一猜。
三、生活题。你玩过贪吃蛇游戏吧?蛇在屏幕上移动的时候,其实就是每个小方块在平移。假设屏幕就是一个坐标系,蛇头原来在(5,5)的位置,向右移动一格后,坐标变成了多少?向下移动两格呢?把你的想法写在旁边,上课我们来验证。
【模块三 要点精讲】
这节课的核心内容来了,注意听。咱们分三个大点来讲,每个大点下面有三个小点,讲透了。
一、点的平移与坐标变化
(一)左右平移。点在平面直角坐标系中左右移动的时候,横坐标变,纵坐标不变。向右平移,横坐标增加;向左平移,横坐标减少。说白了就是"右加左减"。举个例子,点A(3,2)向右平移4个单位,横坐标3+4=7,纵坐标还是2,所以平移后是A'(7,2)。
【注意】这里容易踩坑。很多同学一看到"左"就想加,看到"右"就想减,搞反了。你就想数轴,数轴上右边的数大,左边的数小,对吧?向右走数变大,就是加;向左走数变小,就是减。坐标系的x轴和数轴是一样的道理。
(二)上下平移。点上下移动的时候,纵坐标变,横坐标不变。向上平移,纵坐标增加;向下平移,纵坐标减少。也就是"上加下减"。比如点B(-1,3)向下平移2个单位,纵坐标3-2=1,横坐标还是-1,所以平移后是B'(-1,1)。
【温馨提示】上下平移改纵坐标,这个很多同学也容易搞混。你就想,y轴是竖着的,越往上数越大,越往下数越小。往上走数变大,就是加;往下走数变小,就是减。跟x轴的道理是一样的,只是换了个方向。
(三)组合平移。如果一个点先左右平移,再上下平移,那就是两次平移的组合。横坐标按左右平移的规则算,纵坐标按上下平移的规则算,各算各的,互不影响。比如点C(2,-1)先向右平移3个单位,再向上平移2个单位,横坐标2+3=5,纵坐标-1+2=1,所以平移后是C'(5,1)。顺序不影响结果,先上后右也是一样的。
二、图形的平移与坐标变化
(一)图形平移的本质。一个图形平移的时候,图形上所有的点都做相同的平移。也就是说,每个点的横坐标都加(或减)同一个数,纵坐标都加(或减)同一个数。所以你要画一个图形平移后的样子,不用整个图形搬,只要把几个关键点的坐标算出来,再连起来就行了。
【注意】这里有个关键点——必须是所有点都做相同的平移,才叫图形的平移。如果有的点移得多,有的点移得少,那就不是平移了,图形形状会变。平移的时候,图形的形状、大小都不变,只是位置变了。
(二)多边形平移的画法。给你一个多边形,告诉你怎么平移,让你画平移后的图形。步骤是这样的:先找出多边形的所有顶点,写出每个顶点的坐标;然后根据平移的方向和距离,算出每个顶点平移后的坐标;最后把这些新的顶点按顺序连起来,就得到平移后的多边形了。
【温馨提示】顶点找全了吗?三角形有3个顶点,四边形有4个顶点,五边形有5个顶点,别漏了。连的时候也要按原来的顺序连,别连错了,不然图形就变形了。画完后检查一下,看看形状大小是不是没变。
(三)逆向判断平移过程。反过来,如果给你平移前后两个图形,让你说说是怎么平移的,你怎么判断?很简单,找一对对应点,看看横坐标变了多少,纵坐标变了多少。横坐标增加了多少,就是向右平移了多少;横坐标减少了多少,就是向左平移了多少。纵坐标同理。
三、坐标平移的应用
(一)描述图形位置变化。用坐标可以精确地描述图形的位置变化。比如你要告诉别人一个图形怎么移的,不用比划,直接说"横坐标加3,纵坐标减2",对方就能准确画出来。这比说"向右移一点,再往下移一点"要精确多了。
【注意】为什么要用坐标表示平移?因为坐标是数,数是精确的。你说"移一点",每个人理解的"一点"不一样,有人觉得移1格,有人觉得移3格。但你说"横坐标加2",所有人都知道是向右移2个单位,不会有歧义。
(二)实际生活中的应用。坐标平移在生活中用处可大了。比如地图导航,你从家走到学校,GPS就是通过坐标的变化来记录你的移动轨迹的。再比如游戏里的角色移动,也是通过改变角色的坐标来实现的。还有建筑设计、工程制图,都会用到坐标平移的知识。
【温馨提示】你可能觉得这些离你很远,其实不是。你玩手机的时候,手指在屏幕上滑动,屏幕上的内容跟着动,这背后就是坐标平移的原理。你刷短视频的时候上下划,也是一样的道理。数学就在你身边,只是你没注意到。
(三)与其他知识的联系。坐标平移是数形结合的典型例子。把图形的移动(形)转化为坐标的加减(数),这就是把几何问题转化为代数问题。以后我们学函数图像的时候,也会用到平移的知识,比如一次函数图像的平移,二次函数图像的平移,都是这个道理。
【合作研讨】
接下来咱们来个小辩论。正方观点:"左减右加,上加下减"这个口诀很好用,应该背下来。反方观点:口诀容易记混,不如理解原理,自己推导。给你们3分钟时间讨论,然后各派代表说说理由。
时间到。正方先说。反方补充。
其实两边说的都有道理。口诀确实能提高做题速度,但前提是你理解了为什么是"左减右加"。如果死记硬背,很容易记混,特别是考试紧张的时候。所以我的建议是,先理解原理,再用口诀辅助,双保险。
【重点】
这节课的重点是掌握点的平移与坐标变化的规律。为什么这个是重点?因为它是整个坐标方法的基础,后面学图形平移、函数图像平移,都要用到这个规律。你要是点的平移都没搞明白,后面图形平移就更糊涂了。
具体来说,你要搞清楚三件事:第一,平移方向和坐标变化的对应关系——左右平移改横坐标,上下平移改纵坐标;第二,变化量的符号——向右、向上是加,向左、向下是减;第三,平移的距离就是坐标变化的绝对值。这三点缺一不可。
很多同学学到这里会犯一个错误,就是方向搞反。比如看到"向左平移",就给横坐标加,看到"向右平移"就减,完全反了。为什么会这样?因为他们死记口诀,没理解原理。你只要记住x轴向右是正方向,y轴向上是正方向,往正方向走就是加,往负方向走就是减,就永远不会错。
【难点】
这节课的难点有两个。第一个难点是理解图形平移的本质——图形上所有点都做相同的平移。很多同学觉得图形平移很复杂,要把整个图形搬过去。其实不是,你只要抓住几个关键点就行了,其他点自然跟着动。但这个"转化思想"很多同学一时转不过弯来,总觉得要把每个点都算一遍。
突破方法很简单,就是动手操作。你在方格纸上画一个三角形,然后把每个顶点都向右移2格,连起来看看,是不是整个三角形都向右移了2格?再移一次,这次向上移3格,看看是不是每个点都向上移了3格。多做几次,你就有感觉了——图形平移就是所有点一起平移,一荣俱荣,一损俱损。
第二个难点是逆向思维——根据坐标变化反推平移过程。正向思维大家比较习惯,知道怎么移,算坐标。反过来,给你两个坐标,让你说怎么移的,很多同学就懵了。其实就是反过来想,横坐标从2变成5,增加了3,说明向右移了3个单位;纵坐标从4变成1,减少了3,说明向下移了3个单位。就这么简单。
突破方法:多做对比练习。做一道正向题,马上做一道对应的逆向题,来回切换着练。比如先算点(1,2)向右移3个单位后的坐标,再算点(4,2)是由哪个点向左移3个单位得到的。这样练个五六道,逆向思维就建立起来了。
板书设计:
黑板左边写标题"用坐标表示平移"。中间分两栏,左边写"点的平移",下面分左右平移、上下平移、组合平移,每条后面写规律和口诀。右边写"图形的平移",下面写本质、画法、逆向判断。黑板右边写"数形结合"四个大字,下面画个箭头,从"形"指向"数",再从"数"指向"形"。
【模块四 巩固提升】
学完了知识点,咱们来练一练。这几道题难度不一样,你根据自己的情况选着做。基础薄弱的同学做前4道,基础好的同学可以全做。
1. 点P(2, -3)向右平移5个单位长度后,得到的点P'的坐标是什么?
2. 点Q(-4, 1)向上平移3个单位长度,再向左平移2个单位长度后,得到的点Q'的坐标是什么?
3. 将点A(3, 2)平移后得到点A'(1, 5),请描述这个平移过程。
4. 已知三角形ABC三个顶点的坐标分别是A(1, 1)、B(4, 1)、C(3, 3)。将三角形ABC向右平移2个单位长度,再向下平移1个单位长度,写出平移后三个顶点A'、B'、C'的坐标。
5. 在平面直角坐标系中,点M(a, b)先向右平移4个单位,再向上平移2个单位后得到点M'(3, -1),求a和b的值。
6. 一个长方形的四个顶点坐标分别是(0, 0)、(3, 0)、(3, 2)、(0, 2)。将这个长方形平移后,其中一个顶点的坐标变成了(5, 3)。请问有几种平移方式?分别写出平移过程。
7. 点P在第二象限,将点P向右平移3个单位长度后得到点P',点P'在第一象限。请写出两个满足条件的点P的坐标。
【模块五 参考解答】
这部分是刚才练习题的答案,你做完了再对答案,别边做边看。
1. 【答案】(7, -3)
【解析】点P向右平移5个单位,横坐标加5,纵坐标不变。横坐标2+5=7,纵坐标还是-3,所以P'的坐标是(7, -3)。这里要注意,向右平移是横坐标加,别搞反了。
2. 【答案】(-6, 4)
【解析】分两步算。第一步,向上平移3个单位,纵坐标加3,横坐标不变,得到(-4, 1+3)=(-4, 4)。第二步,向左平移2个单位,横坐标减2,纵坐标不变,得到(-4-2, 4)=(-6, 4)。也可以一步到位,横坐标-4-2=-6,纵坐标1+3=4,结果一样。
3. 【答案】向左平移2个单位长度,再向上平移3个单位长度(或先向上平移3个单位长度,再向左平移2个单位长度)
【解析】找对应点A和A'。横坐标从3变成1,1-3=-2,减少了2,说明向左平移了2个单位。纵坐标从2变成5,5-2=3,增加了3,说明向上平移了3个单位。顺序不影响结果,先左后上和先上后左都可以。
4. 【答案】A'(3, 0),B'(6, 0),C'(5, 2)
【解析】图形平移,每个顶点都做相同的平移。向右平移2个单位,横坐标都加2;向下平移1个单位,纵坐标都减1。
A点:横坐标1+2=3,纵坐标1-1=0,所以A'(3, 0)。
B点:横坐标4+2=6,纵坐标1-1=0,所以B'(6, 0)。
C点:横坐标3+2=5,纵坐标3-1=2,所以C'(5, 2)。
你可以画个图验证一下,看看三角形的形状大小有没有变。
5. 【答案】a=-1,b=-3
【解析】这是逆向题。点M向右平移4个单位,再向上平移2个单位后得到M'(3, -1)。反过来想,M'向左平移4个单位,再向下平移2个单位就得到M。
横坐标:3-4=-1,所以a=-1。
纵坐标:-1-2=-3,所以b=-3。
验证一下:点(-1, -3)向右移4个单位是(3, -3),再向上移2个单位是(3, -1),对的。
6. 【答案】有4种平移方式。
【解析】长方形有4个顶点,每个顶点都可能平移到(5, 3)的位置,所以有4种可能。
第一种:(0, 0)平移到(5, 3),横坐标加5,纵坐标加3,即向右平移5个单位,向上平移3个单位。
第二种:(3, 0)平移到(5, 3),横坐标加2,纵坐标加3,即向右平移2个单位,向上平移3个单位。
第三种:(3, 2)平移到(5, 3),横坐标加2,纵坐标加1,即向右平移2个单位,向上平移1个单位。
第四种:(0, 2)平移到(5, 3),横坐标加5,纵坐标加1,即向右平移5个单位,向上平移1个单位。
这道题容易漏,要考虑到每个顶点都可能是平移到(5, 3)的那个点。
7. 【答案】答案不唯一,例如(-1, 1)、(-2, 3)等。
【解析】点P在第二象限,说明横坐标小于0,纵坐标大于0。向右平移3个单位后到第一象限,说明横坐标加3后大于0。设点P的横坐标为x,则x<0且x+3>0,即-3<x<0。纵坐标只要大于0就行。所以横坐标在-3到0之间(不包括端点),纵坐标大于0的点都满足条件。比如(-1, 2)、(-2, 5)、(-0.5, 1)等等。
【模块六 收获盘点】
这节课快结束了,咱们来盘点一下收获。用思维导图的方式梳理一下,思路更清晰。
中心主题:用坐标表示平移
分两个大分支:点的平移、图形的平移。
点的平移下面分三个小分支:左右平移、上下平移、组合平移。每个小分支后面写上规律和口诀。左右平移:横坐标左减右加,纵坐标不变;上下平移:纵坐标下减上加,横坐标不变;组合平移:横纵各算各的,结果叠加。
图形的平移下面也分三个小分支:平移本质、平移画法、逆向判断。平移本质:所有点做相同平移;平移画法:找关键点→算新坐标→顺次连接;逆向判断:找对应点→算坐标差→定平移方向距离。
还有一个大分支:数学思想。下面写数形结合、转化思想。
方法提炼:
一、记口诀不如懂原理。"左减右加,下减上加"这个口诀可以用,但前提是你理解了为什么是这样。x轴向右是正方向,y轴向上是正方向,往正方向走就是加,往负方向走就是减。理解了这个,口诀就不会记混。
二、图形平移抓关键点。不管多复杂的图形,平移的时候只要抓住几个关键点就行了,顶点、端点、交点这些。算出关键点平移后的坐标,再连起来,整个图形就平移好了。这叫"以点带面",是数学里常用的方法。
三、正向逆向都要会。正向题是已知平移算坐标,逆向题是已知坐标反推平移。两种题都要练熟,不能只会正向不会逆向。逆向题其实就是反过来想,正向是加,逆向就是减;正向是减,逆向就是加。
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