内容正文:
轴对称与坐标变化
第三章 位置与坐标
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探究与应用
1.在图3-3-1所示的平面直角坐标系中,第一、第二象限内各有一面小旗.
探究 轴对称与坐标之间的变化
操作发现
图3-3-1
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(1)两面小旗有怎样的位置关系?对应点A与A1的坐标有什么关系?其他的对应点也有这个特点吗?
解:(1)两面小旗关于y轴对称,对应点A(2,6)与A1(-2,6)的横坐标互为相反数,纵坐标相同.其他的对应点也有这个特点.
图3-3-1
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(2)在这个平面直角坐标系中画出小旗ABCD关于x轴的对称图形,它的各个“顶点”的坐标与其对应点的坐标
有什么关系?
解:(2)图略.它的各个“顶点”的坐标与其对应点的横坐标相同,纵坐标互为相反数.
图3-3-1
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2.(教材典题)(1)在平面直角坐标系中依次连接下列各点:(0,0),
(5,4),(3,0),(5,1),(5,-1),(3,0),(4,-2),(0,0).你得到了一个怎样的图案?
解:(1)依次连接各点得到的图案如图①所示,它像一条小鱼.
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(2)将所得图案的各个“顶点”的纵坐标保持不变,横坐标分别乘-1,依次连接这些点,你会得到怎样的图案?这个图案与原图案有怎样的位置关系?
解:(2)纵坐标保持不变,横坐标分别乘-1,所得各点的坐标依次是(0,0),(-5,4),(-3,0),(-5,1),(-5,-1),(-3,0),(-4,-2),(0,0).依次连接这些点,所得图案如图②所示,它与原图案关于y轴对称.
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将操作发现2(1)中图案的各个“顶点”的横坐标保持不变,纵坐标分别乘-1,依次连接这些点,你会得到怎样的图案?这个图案与原图案又有怎样的位置关系?
操作思考
解:图略.得到的图案是与原图案形状相同,大小一样的“鱼”.所得到的图案与原图案关于x轴对称.
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关于x轴对称的两个点的坐标之间有什么关系?关于y轴对称的两个点呢?坐标具有这样关系的两个点,关于坐标轴对称吗?
思考交流
解:略
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轴对称与坐标之间的关系:
(1)关于x轴对称的两个点的坐标, 坐标相同, 坐标互为相反数;反过来,横坐标相同、纵坐标互为相反数的两个点关于 轴对称.
(2)关于y轴对称的两个点的坐标, 坐标相同, 坐标互为相反数;反过来,纵坐标相同、横坐标互为相反数的两个点关于 轴对称.
概括新知
横
纵
x
纵
横
y
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点A(-1,-2)关于x轴对称的点的坐标是 ,关于y轴对称的点的坐标是 ;点(3,-1)与点(-3,-1)关于 轴对称.
应用1 求关于坐标轴对称的点的坐标
例 1
(-1,2)
(1,-2)
y
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已知点A(a-1,1)与点B(2,b+1)关于x轴对称,求A,B两点的坐标.
例 2
解:因为点A(a-1,1)和点B(2,b+1)关于x轴对称,所以a-1=2,b+1=-1,
所以点A的坐标为(2,1),点B的坐标为(2,-1).
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若点P(a,b)关于y轴的对称点是P1,而点P1关于x轴的对称点是P2,已知点P2的坐标为(-3,4),求点P的坐标.
例 3
解:点P(a,b)关于y轴的对称点是P1(-a,b),点P1(-a,b)关于x轴的对称点是P2(-a,-b).
因为点P2的坐标为(-3,4),
所以-a=-3,-b=4,
所以a=3,b=-4,
则点P的坐标是(3,-4).
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1.点P(x,y)关于x轴的对称点的坐标为(x,-y),关于y轴的对称点的坐标为(-x,y).
2.根据点的对称性求坐标的一般思路:
(1)若点P1(x1,y1),P2(x2,y2)关于x轴对称,则x1=x2,y1+y2=0;
(2)若点P1(x1,y1),P2(x2,y2)关于y轴对称,则x1+x2=0,y1=y2.
善 总结
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如图3-3-2,方格纸中的每个小方格都是边长为1个单位长度的正方形,建立平面直角坐标系后,△ABC的顶点均在格点上,点C的坐标为(4,-1).
(1)画出△ABC的各点纵坐标不变,横坐标
乘-1后得到的△A1B1C1;
(2)画出△A1B1C1的各点横坐标不变,纵坐标乘
-1后得到的△A2B2C2;
应用2 画关于坐标轴对称的图形
例 4
解:(1)(2)如图所示:
图3-3-2
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(3)点C1的坐标是 ,点C2的坐标是 .
图3-3-2
(-4,-1)
(-4,1)
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作一个图形关于坐标轴对称的图形,可依据轴对称的性质作图,也可先确定图形各关键点的对称点的坐标,根据坐标描出对称点后再按原图形的顺序连接.
明 思路
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【延伸拓展】
利用关于坐标轴对称的点的坐标特点解决最短路径问题
如图3-3-3,在平面直角坐标系中,已知点A(0,2),B(4,2),P是x轴上任意一点,求当PA+PB有最小值时点P的坐标.
解:如图,作点A关于x轴的对称点A',连接BA'与x轴交于点P,此时PA+PB有最小值,过点B作BC⊥x轴于点C.
因为A(0,2),所以A'(0,-2),所以OA'=2.
图3-3-3
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因为B(4,2),所以OC=4,BC=2,所以OA'=BC.
在△OA'P和△CBP中,
因为∠OPA'=∠CPB,∠A'OP=∠BCP=90°,OA'=CB,
所以△OA'P≌△CBP(AAS),
所以OP=CP.
又因为OC=OP+CP=4,
所以OP=2,
所以点P的坐标为(2,0).
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根据轴对称求线段和的最小值的方法
根据轴对称求线段和的最小值,就是借助轴对称的性质作对称点,将线段和的最小值问题转化为两点间的距离问题.
学 方法
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课堂小结与检测
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1.在平面直角坐标系中,将△ABC上所有点的横坐标都乘-1,纵坐标不变,得到新的三角形,则 ( )
A.两个三角形关于x轴对称
B.两个三角形关于y轴对称
C.两个三角形重合
D.两个三角形的形状改变,大小也改变
| 课堂检测 |
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2.在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别为(3,-7),(3,7),则点A,B关于 对称.
3.若点P(2,-3)与点Q关于y轴对称,则点Q的坐标是 .
x轴
(-2,-3)
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4.如图3-3-4,△ABC在平面直角坐标系中.
(1)写出点A,B,C的坐标;
解:(1)A(0,4),B(-2,2),C(3,0).
图3-3-4
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(2)画出△ABC关于x轴对称的△A1B1C1,并写出点A1,B1,C1的坐标.
解:(2)如图,△A1B1C1即为所求.
A1(0,-4),B1(-2,-2),C1(3,0).
图3-3-4
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