内容正文:
2.1 平面直角坐标系
第1课时 平面直角坐标系
第2章 图形与坐标
湘教版 八年级下册
学习目标
1.掌握掌握平面直角坐标系中点的坐标的表示方法,学会在平面直角坐标系中描点。
2.能够由点的坐标说出点所在的象限或坐标轴上的位置。
3.了解坐标平面内点的坐标特征,例如各象限内点的坐标符号特征、坐标轴上点的坐标特征等。
在生活中,我们经常需要确定物体或地点的位置,那如何准确表示物体或地点的位置呢?
如2008年5月12日14时27分,纬度: , 经度: 的四川省汶川县发生里氏8.0级地震.
31.0°N
103.4°E
(31.0°N,103.4°E)
导入新课
新知探究
新知探究
由图可知,小楠坐在第 4 列第 2 排 . 假设我们约定“列数在前,排数在 后”,则可按此方法确定教室里每名同学的位置.
思考:若约定列在前、行在后 的话,在数学上怎样表示小楠在教室里的位置呢?
第1列
第2列
第3列
第4列
第5列
第6列
第7列
第1排
第2排
第3排
第4排
第5排
讲 台
小 楠
下图是某教室部分座位的平面示意图,如何确定小楠的位置?
有顺序
(4,2)表示小楠的座位.
一对数
小楠坐在第4列第2排.
有序实数对
请你用有序实数对描述自己的位置.
新知探究
小楠在教室里的座位可以简单地记作(4,2).
从小楠在教室里的座位的例子可以看到,第4列是从横的方向来数的,第2排是从纵的方向来数的.得到启发:建立平面直角坐标系.
如何用有序实数对来表示平面上任一点的位置?
新知探究
知识讲解
平面直角坐标系的概念:
其中,取向右为横轴正方向,向上为纵轴正方向,并且横轴与纵轴的单位长度通常取一样的长度(有时也可以取不同长度).
这样就建立了一个平面直角坐标系,记作xOy,其中点O称为平面直角坐标系的原点,如图.
y
O
x
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
-5
-4
-3
-2
-1
-5
-4
-3
-2
-1
y轴
原点
x轴
若以点M为原点建立平面直角坐标系,则点M的坐标是多少?
平面直角坐标系的概念:
第二步,过点M作轴的垂线,与轴相交于点C;再过点M作y轴的垂线,与y轴相交于点D.如图,若点C在x轴上表示-4,点D在y轴上表示5,则(-4,5)就表示点M的位置,并称(-4,5)为点M的坐标,其中-4称为横坐标,5称为纵坐标.
y
O
x
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
-5
-4
-3
-2
-1
-5
-4
-3
-2
-1
M(-4,5)
y轴
原点
x轴
D
C
M( 0,0)
问题
知识讲解
新知探究
上面的例子启发我们,为了确定物体在平面 上的位置,可以用一对有顺序的实数(简称为有序 实数对)来表示. 例如,小楠在教室里的位置可以 简单地记作(4,2)
新知探究
如何用有序实数对来表示平面上任一点的位置?
从小楠座位的例子可以看到,第 4列是从横向来数的,第 2排是从纵向来数的 .
新知探究
这个例子启发我们,用有序实数对表示平面上任一点 M 的位置,可按以下步骤进行:
第一步,在平面上另选一点 O,过点 O 画两条互相垂直的数轴,其中一 条叫横轴(通常称为 x轴),另一条叫纵轴(通常称为 y轴),点O是这两条数轴 的公共原点.
如何用有序实数对来表示平面上任一点的位置?
水平的数轴叫作 x 轴或横轴,取向右为正方向.
在平面内任选点O,过点O画两条互相垂直的数轴.
竖直的数轴叫作 y 轴或纵轴,取向上为正方向
两轴的交点 O 叫做原点
横轴与纵轴的单位长度通常取一样的长度(有时也可以取不同长度).
1
2
3
4
5
-4
-3
-2
-1
0
3
1
4
2
5
-2
-4
-1
-3
x
横轴
纵轴
在平面内有公共原点而且互相垂直的两条数轴,就构成了平面直角坐标系,记作平面直角坐标系Oxy.
y
新知探究
M
C
D
(-4,5)
过点M作x轴的垂线,与x轴相交于点C,点C在x轴上表示-4;
再过点M作y轴的垂线,与y轴相交于点D,点D在y轴上表示5;
-4称为M的横坐标
5称为M的纵坐标
点M的坐标
那怎样用平面直角坐标系描述平面内一点呢?
注意:横坐标在前,纵坐标在后,中间用逗号隔开,整个要加括号.
新知探究
我们知道,已知点,可以找一对有序实数对来表示点的坐标.反过来,我们能不能找出坐标为(4,2)的点呢?
A
B
P(4,2)
先在x轴上找到表示4的点A,过点A作x轴的垂线.
再在y轴上找到表示2的点B,过点B作y轴的垂线.
这两条垂线的交点P就是坐标为(4,2)的点.
(4,2)与(2,4)是同一位置吗?
不 同
新知探究
平面直角坐标系的概念:
反之,为了找出坐标为(4,2)的点,在x轴上找到表示4的点A,过点A作x轴的垂线,再在y轴上找到表示2的点B,过点B作y轴的垂线,这两条垂线的交点P就是坐标为(4,2)的点.
y
O
x
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
-5
-4
-3
-2
-1
-5
-4
-3
-2
-1
综上所述,在建立平面直角坐标系后,平面上的点与有序实数对一一对应.
P(4,2)
B
A
知识讲解
y
O
x
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
-5
-4
-3
-2
-1
-5
-4
-3
-2
-1
在平面直角坐标系中,两条坐标轴(即横轴和纵轴)把平面分成如图所示的I,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ四个区域,我们把这四个区域分别称为第一、二、三、
四象限,坐标轴上的点不属于任何一个象限.
I
第一象限
Ⅱ
第二象限
Ⅲ
第三象限
Ⅳ
第四象限
知识讲解
新知探究
其中,取向右为横轴正方向,向上为纵轴正方向,并且横轴与纵轴的单位 长度通常取一样的长度(有时也可以取不同长度).
这样就建立了一个平面直角坐标系,记作xOy,其中点O称为平面直角坐 标系的原点,如图2. 1-2所示.
新知探究
第二步,过点 M 作 x 轴的垂线,与 x 轴相交于点C;再过点M作y轴的垂线,与y轴相交 于点 D. 如图 2. 1-2,若点 C 在 x 轴上表示-4,点D在y轴上表示5,则(-4,5)就表示点M的 位置,并称(-4,5)为点 M 的坐标,其中-4 称为横坐标,5称为纵坐标.
M(0,0)
新知探究
反之,为了找出坐标为(4,2)的点,在 x 轴上找到表示 4 的点 A,过点 A 作x轴的垂线,再在y轴上找到表示2的点B,过点B作y轴的垂线. 这两条垂 线的交点P就是坐标为(4,2)的点.
总结归纳
1.建立平面直角坐标系后,平面内的点可以用唯一一对有序实数对表示.
2.一对有序数对也可以用平面直角坐标系内唯一的点来表示.
在建立了平面直角坐标系后,平面上的点与有序实数对一一对应.
平面上的点与有序实数对的关系:
新知探究
I
第一象限
II
第二象限
III
第三象限
IV
第四象限
观察下列平面直角坐标系,坐标平面就被两条坐标轴分几部分?
新知探究
思考:坐标平面上的点与有序实数对(坐标)是什么关系?
类似数轴上的点与实数一一对应,我们可以得出:
① 对于坐标平面内任意一点 M,都有唯一的一对有序实数 (x,y) (即点 M 的坐标)和它对应;
② 反过来,对于任意一对有序实数(x,y),在坐标平面上都有唯一的一点 M (即坐标为(x,y)的点)和它对应.
也就是说,坐标平面上的点与有序实数对是一一对应的.
点的位置 横坐标的符号 纵坐标的
符号
在 x 轴的正半轴上
在 x 轴的负半轴上
在 y 轴的正半轴上
在 y 轴的负半轴上
0
+
+
-
-
0
0
0
A
y
O
x
-1
-2
-3
-1
-2
-3
-4
1
2
3
4
1
2
3
4
5
-4
B
C
E
活动 观察直角坐标系,填写坐标轴上的点的坐标的特征:
不看平面直角坐标系,你能迅速说出点 (-5,0),(0,-5),(3,0),(0,3),(0,0)所在的位置吗?
知识讲解
新知探究
x轴和y轴上的点的坐标分别有什么特征?
在平面直角坐标系中,x轴和y轴上的点的坐标具有特定的特征。
对于x轴上的点,其纵坐标y总是等于0,而横坐标x可以是任意实数。
因此,x轴上的点的坐标可以表示为(x,0)。
对于y轴上的点,其横坐标x总是等于0,而纵坐标y可以是任意实数。
因此,y轴上的点的坐标可以表示为(0,y)。
例题讲解
例1
(1) 如图 2. 1-4,写出平面直角坐标系 中点A,B,C,D,E,F的坐标.
(2)在平面直角坐标系中,描出下列各点,并 指出它们分别在哪个象限. P(5,4),Q(-3,4),M(-4,-1), N(2,-4)
小组讨论:结合例题解决以下几个问题,并以小组为单位汇报讨论结果.
问题:在平面直角坐标系中,四大象限内的点的坐标分别有什么特征?结果填入表格中.
P
Q
M
N
点的位置 横坐标符号 纵坐标符号
在第一象限
在第二象限
在第三象限
在第四象限
+
+
-
+
-
-
+
-
两层意义:
由坐标符号,判断点所在象限;
由点所在象限,确定坐标符号.
新知探究
1
2
3
4
5
-4
-3
-2
-1
0
3
1
4
2
5
-2
-4
-1
-3
x
y
想一想:原点O的坐标是什么?x轴和y轴上的点的坐标有什么特征?
( 0,0 )
原点O的坐标是(0,0)
坐标轴上点的坐标特征:
( -2,0 )
F
A
( 5,0 )
( 0,-4 )
B
( 0,3 )
E
x轴上各点的纵坐标都为0,
y轴上各点的横坐标都为0.
新知探究
总结归纳
第一、二、三、四象限内点的横坐标、纵坐标的符号分别是(+,+),(-,+),(-,-),(+,-).
x轴上各点的纵坐标都为0,
y轴上各点的横坐标都为0.
坐标轴上的点不属于任何一个象限
两层意义:
由坐标符号,判断点所在象限;
由点所在象限,确定坐标符号.
新知探究
I
第一象限
II
第二象限
III
第三象限
IV
第四象限
观察平面直角坐标系,填写各象限内的点的坐标符号特征:
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
不看平面直角坐标系,你能迅速说出点 A(4,5),B(-2,3),C(-4,-1),D(2.5,-2),E(0,-4) 所在的象限吗?
活动
在今天的课程中,我们深入学习了平面直角坐标系及其相关概念,主要包括以下几个方面:
学会平面直角坐标系的建立,点的坐标表示
分清坐标系的四个象限
了解坐标轴上点的特征
能够根据点的坐标在坐标系中准确地找到该点,能在坐标系中确定任意点的坐标。
课堂总结
平面直角坐标系
平面直角坐标系的三要素:
(1)两条数轴;(2)互相垂直;(3)公共原点.
第一、二、三、四象限内点的横坐标、纵坐标的符号分别是(+,+),(-,+),(-,-),(+,-).x轴上各点的纵坐标都为0,y轴上各点的横坐标都为0.
有序实数对与平面直角坐标系中的点一一对应,已知点可找坐标,已知坐标可以找点.
课堂小结
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