内容正文:
第22章 图形的相似
22.5.2 图形的变换与坐标
1.在同一平面坐标系中,感受图形上的点的变化与图形的变化
的关系;(重点)
2.掌握图形变化前后坐标之间的规律.(难点)
情景导入
1.平移的特征是什么?
复习回顾:
2.轴对称图形的特征是什么?
3.相似图形的特征是什么?
7
例1 下图是某乡镇的示意图,试在图中建立适当的平面直角坐标系,用坐标表示各地的位置.
王马村希望小学 ( 1 , 0 )
映月泉 ( 7 , 1 )
王马村 ( 6 , 2 )
大山镇 ( 1 , 3 )
红旗乡 ( 3 , 5 )
李家村小学 ( 5 , 7 )
爱心中学 ( 7 , 7 )
爱心中学
李家村小学
红旗乡
大山镇
王马村希望小学
王马村
映月泉
1
2
3
4
5
6
7
8
1
2
3
4
5
6
8
O
x
y
有了平面直角坐标系,我们可以毫不费力地在平面上确定一个点的位置,进而可以确定一个物体的位置.现实生活中我们可以看到这种方法的许多应用:如用经度和纬度来表示某次台风中心所处的位置,或表示某次强烈地震的震中位置等.
知识模块一 平移与坐标变化
自学互研
在同一个平面直角坐标系中,图形经过平移、旋转、轴对称、放大或缩小之后,点的坐标会如何变化呢?
例2 如图, △ABC的三个顶点的坐标分别为(-3,4)、(-4,3)和(-1,3).将△ABC沿y轴向下平移3个单位得到△A′B′C′,然后再将△A′B′C′沿x轴 向右平移4个单位得到△A"B"C".试写出现在三个顶点的坐标,看看发生了什么变化.
经过两次平移后,三角形三个顶点的横坐标都增加了4,纵坐标都减少了3.
(1,1)
(-3,4)
(3,0)
(-4,3)
(-1,3)
(0,0)
(-3,1)
(-4,0)
(-1,0)
平移变换的坐标变化规律:
1.左、右平移,它们的纵坐标都不变,横坐标有变化,向右平移几
个单位横坐标就增加几个单位,向左平移几个单位横坐标就减少
几个单位.
2.上、下平移,它们的横坐标都不变,纵坐标有变化,向上平移几
个单位,纵坐标就增加几个单位,向下平移几个单位,纵坐标就
减少几个单位.
在下图中,△AOB关于x轴的轴对称图形是△A′OB,它们对应顶点的坐标有什么变化?
O
A
B
y
x
5
A′
A(2,4) → A′(2,-4)
关于x轴对称,纵坐标变为相反数.
5
请在图中的平面直角坐标系中画一个平行四边形,写出它的四个顶点的坐标,然后画出这个平行四边形关于 y 轴的对称图形,写出对称图形四个顶点的坐标,观察对应顶点的坐标有什么变化.
y
x
O
A
D
C
B
A(1,1)
B(3,1)
C(4,3)
D(2,3)
A′
D′
C′
B′
A′(-1,1)
B′(-3,1)
C′(-4,3)
D′(-2,3)
关于y轴对称,横坐标变为相反数.
自
探
主
究
探究活动:给出三角形顶点 A(1,2), B(3,1),
C(4,4),将其向右平移 3 个单位长度,再向下平移 2 个单位长度,记录新坐标.你能发现什么规律?
原坐标 A(1,2) B(3,1) C(4,4)
新坐标
A′(4,0)
B′(6,-1)
C′(7,2)
把某一点(x,y)向右平移h(h>0)个单位长度,向上平移k个单位长度,其坐标变化为 (x+h, y+k).
总结归纳
强调:平移只改变位置,不改变形状、大小.
如图,把 △AOB 缩小后得到 △COD,△COD与 △AOB 的相似比为 _____ .
A
B
O
C
D
如图,已知矩形ABCD四个顶点的坐标分别是A(0, 0)、B(3, 0)、C(3, 2)、D(0, 2),将这四个顶点的坐标同时扩大到原来的2倍后得到一组新坐标,画出新 坐标对应的点所确定的图形,看看新的图形和原图形之间有什么关系.
容易验证新的图形与原来的图形是位似的,位似中心为原点O(即不变的).
规律:横、纵坐标做相同的变化,前后图形是位似关系
合
探
作
究
范例:如图,在平面直角坐标系中,将线段AB平移到线段CD的位置,则a+b=____.
1
仿例:将点A(1,-4)先沿x轴向左平移3个单位长度,再沿y轴向上平移2个单位长度后得到点A′,则A′的坐标为 ( )
A.(4,-2)
B.(-7,3)
C.(-2,-2)
D.(-2,-6 )
C
平面直角坐标系中图形的位似规律:
以原点为位似中心,
在同侧将图形放大或缩小k倍,则点(a,b)的对应点的坐标为(ak,bk);
在异侧将图形放大或缩小k倍,则点(a,b)的对应点的坐标为(-ak,-bk);反之,也成立.
我们看到,当一个几何图形经过某种变换改变位置或大小后,图形上各点的坐标也发生了相应的变化.本节所运用的那些变换引起的点的坐标的变化可以归纳成下表.
关于x轴对称 关于y轴对称 关于原点对称 沿x轴向右平移a 个单位 沿y轴向上平移b个单位 图形以原点为位似中心缩放k倍
(x , y)
(x , -y)
(-x , y)
(-x , -y)
(x+a , y)
(x , y+b)
(±kx , ±ky)
图形
变化
变化后
点的坐标
变化前
点的坐标
反过来,按上表的方式之一同时改变一个几何图形上各点的坐标,就使该图形产生相应的变换,改变它的位置或大小.
知识模块二 轴对称与坐标变化
自学互研
2.轴对称变换的点的坐标变化规律
思考
如图,△AOB 关于 x 轴的轴对称图形是△A′OB ,关于 y 轴的轴对称图形是△A″OB″,它们对应顶点的坐标有什么变化?
y
x
O
5
B
B″
- 5
A″
A′
A(2,4)
5
y
x
O
5
B
B″
- 5
A″
A′
A(2,4)
5
(2,-4)
(-2,4)
(-4,0)
(0,0)
(4,0)
(1)关于 x 轴对称,横坐标不变,纵坐标互为相反数;
(2)关于 y 轴对称,纵坐标不变,横坐标互为相反数.
归纳:
1.如图,在平面直角坐标系中,已知点A(2,1),B(3,-1),平移线段AB,使点B落在点B1(-1,-2)处,则点A的
对应点A1的坐标为( )
A.(0,-2) B.(-2,0)
C.(0,-4) D.(-4,0)
B
2.在平面直角坐标系中,▱ABCD的对称中心是坐标原点,顶点A、B的坐标分别是(-1,1)、(2,1),将▱ABCD沿x轴向右平移3个单位长度,则顶点C的对应点C′的坐标是________.
(4,-1)
随堂练习
3.矩形ABCD的顶点坐标分别为(1,4)、(5,4)、(5,1)、(1,1),请写出这个矩形关于y轴对称的对称图形A'B'C'D'的顶点坐标.
解:A' (-1,4),B' (-5,4),C'(-5,1),D'(-1,1).
合
探
作
究
4.如图,OA是北偏东30°方向的一条射线,若射线OB与射线OA成90°角,则射线OB表示的方向是 ( )
A.北偏西30°方向
B.北偏东60°方向
C.南偏东30°方向
D.南偏东60°方向
D
5.在平面直角坐标系中,点A(2,3)与点B关于y轴对称,则点B的坐标为( )
A.(-2,3) B.(-2,-3) C.(2,-3) D.(-3,-2)
A
6.已知点A(x,-2)与B(6,y)关于原点对称,则x+y=________.
-4
课堂小结
关于x轴对称 关于 y轴对称 关于 原点对称 沿x轴向右平移a个单位 沿y轴向上平移b个单位 图形以原点为位似中心放大(缩小)到k倍()
图形变换
变换后点的坐标
变换前点的坐标
(x,y)
(x,-y)
(-x,y)
(-x,-y)
(x+a,y)
(x,y+b)
(kx,ky)
或(x, y)
左右移动
图形的变换与坐标
横坐标左减右加,纵坐标不变
横坐标不变,纵坐标上加下减
上下移动
对应点关于x轴或y轴或原点对称
1.对应点关于x轴对称,即对应点的横坐标相等、纵坐标互为相反数.
2.对应点关于y轴对称,即对应点的横坐标互为相反数、纵坐标相等.
3.对应点关于原点对称,即对应点的横坐标和纵坐标都互为相反数.
位似图
相似比为k,则位似图形对应点的坐标的比等于k或-k
谢谢大家
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