内容正文:
第一单元 确定位置 单元培优讲义
目录
知识梳理 1
一、单元概述 1
二、核心知识点详解 1
(一)用有序数对确定位置(坐标法) 1
(二)用方向和距离确定位置(极坐标法) 2
(三)位置的相对性 3
(四)简单路线图的描述与绘制 3
三、易错点与注意事项 4
四、知识拓展与生活应用 4
考点讲练 4
考点一:用有序数对确定位置 4
考点二:用方向和距离确定位置 7
综合训练 9
知识梳理
一、单元概述
本单元是小学数学图形与位置板块的核心内容,在学生低年级学习前后、左右、上下、东南西北等基础方位,以及五年级用有序数对确定平面位置的基础上,进一步拓展学习用方向和距离确定物体位置,并对两种定位方法进行系统整理复习。单元内容分为三大模块:有序数对确定位置、方向与距离确定位置、单元知识整理与复习,核心目标是让学生掌握两种确定平面内物体位置的方法,理解位置的相对性,能描述简单路线图。
二、核心知识点详解
(一)用有序数对确定位置(坐标法)
1. 基础概念
列与行的定义:
竖排称为列,确定第几列时,统一遵循从左往右的顺序依次计数
横排称为行,确定第几行时,统一遵循从前往后的顺序依次计数
行列计数方向固定,不受物体位置、观察视角影响,是数对统一规范的核心前提
有序数对(数对):
概念:用一组有固定顺序的两个数,表示平面内唯一物体位置的组合,叫做有序数对
格式:用括号括起来,两个数中间用逗号隔开,形式为 (列数,行数)
有序性:两个数的顺序不能颠倒,(a,b) 与 (b,a) 表示不同位置,体现 “先列后行” 原则
2. 读写规则与应用
操作
具体要求
示例
读数对
先读列数,再读行数,“逗号” 读作 “,”,“括号” 读作 “左括号”“右括号”
(3,5) 读作 “左括号 3,5 右括号” 或 “数对 3,5”
写数对
先写列数,再写行数,列数与行数之间用逗号隔开,整体用小括号括起来
第 4 列第 2 行写作 (4,2)
应用场景
方格图定位、座位表、经纬线、棋盘、坐标系统等
电影院座位 (8 排 12 座)、地球经纬度 (北纬 30°,东经 120°)
3. 方格图中的数对应用
方格图中,横线通常表示行,竖线通常表示列,交点表示具体位置
数对与方格图中的点一一对应,平面内任意一个点,对应唯一一组数对,任意一组数对也对应平面内唯一的点
特殊位置:原点 (0,0) 表示起始位置,x 轴上点的行数为 0,y 轴上点的列数为 0
(二)用方向和距离确定位置(极坐标法)
1. 确定位置的三要素(缺一不可)
观测点(参照点):确定位置的基准点,位置描述都是相对观测点而言
方向(含角度):精确描述物体相对于观测点的方位
距离:物体与观测点之间的长度
2. 方位描述规范
基本方向:东、南、西、北、东北、东南、西北、西南八个方向
精确方向:采用北偏东 / 北偏西 / 南偏东 / 南偏西+ 角度的表述方式,角度以南北方向为基准,通常不超过 45°
示例:北偏东 30°(不建议表述为东偏北 60°),南偏西 45°(即西南方向)
描述顺序:先说偏向,再说角度,最后说距离
示例:学校在小明家北偏东 30° 方向 400 米处
3. 角度测量与比例尺应用
角度测量:使用量角器,以观测点为顶点,以南北方向线为 0 刻度线,测量出偏向角度
比例尺:图上距离与实际距离的比,用于将图上距离换算为实际距离,或反之
公式:实际距离 = 图上距离 ÷ 比例尺;图上距离 = 实际距离 × 比例尺
注意单位统一(如厘米换算为米或千米)
4. 平面图上标注物体位置的步骤
确定观测点,建立方向标(上北下南,左西右东)
用量角器确定物体的方向(角度)
根据比例尺计算出图上距离
以观测点为起点,沿确定的方向画出相应长度的线段,标出物体位置及名称
(三)位置的相对性
核心原理:两个物体的位置关系是相对的,观测点互换后,方向相反,角度相等,距离不变
描述变化规律:
方向:北↔南,东↔西,如 A 在 B 的北偏东 30°,则 B 在 A 的南偏西 30°
角度:保持相同度数,如上述例子中角度均为 30°
距离:两个物体之间的距离不变,如 A 到 B 的距离是 500 米,B 到 A 的距离也是 500 米
应用价值:理解位置相对性,能帮助我们在不同观测点之间准确转换位置描述,解决实际导航、地图阅读等问题
(四)简单路线图的描述与绘制
1. 路线图描述方法
分段描述:将复杂路线分解为若干段,每段描述遵循 “起点→观测点→方向→角度→距离→终点” 的顺序
明确转向:描述转弯时,需说明转向方向(如左转、右转、向东北转等)和转向角度
统一单位:全程使用统一的距离单位,避免混淆
示例:从学校出发,先向东偏南 20° 方向走 300 米到图书馆,再向正南方向走 200 米到公园,最后向西偏北 45° 方向走 500 米到体育馆
2. 路线图绘制步骤
确定起点,建立方向标
按描述顺序依次确定各段路线的观测点、方向、角度和距离
逐段绘制路线,标注关键地点和数据
检查路线连贯性和准确性,确保符合描述要求
三、易错点与注意事项
数对顺序错误:混淆列和行的顺序,写成 (行数,列数),需牢记 “先列后行” 原则
方向基准错误:用东西方向为基准描述角度(如东偏北),应改为以南北方向为基准
观测点混淆:描述位置时未明确观测点,或在位置相对转换时观测点不变,导致方向描述错误
比例尺误用:未统一单位或计算错误,导致实际距离与图上距离换算错误
角度测量错误:量角器使用不当,如 0 刻度线未与南北方向线对齐,导致角度读数错误
四、知识拓展与生活应用
数对与坐标:数对是平面直角坐标系的基础,为初中学习直角坐标系打下基础,经度和纬度就是数对原理的实际应用
方向与距离的实际应用:
导航系统:如 GPS、高德地图等,通过方向和距离引导路线
军事定位:精确描述目标位置,实现精准打击
航海航空:确定航向和航程,确保安全航行
位置相对性的应用:
相对运动:如两车相向而行时的位置关系描述
摄影测量:通过不同观测点拍摄的照片计算物体位置和距离
考点讲练
考点一:用有序数对确定位置
【典例精讲】下图是存放快递的“智能柜”的平面图。
(1)请用数对表示出16号柜和28号柜的位置。
16号柜_____,28号柜_____。
(2)豆豆妈妈的两个快递到了,快递员将快递分别存放在(6,5)和(1,6)的位置,也就是在_____号和_____号柜。
(3)快递员将豆豆妈妈的快递存放好后,指示灯上显示13~16号柜、第5列的所有柜和另外两个数对表示为(4,3)和(6,3)的柜都是空的。请你在图中找出这些空着的柜并将它们用线连在一起,连起来后的图形像数字_____。
【答案】(1)(3,3);(5,3)
(2)32;1
(3);4
【分析】(1)数对的第一个数表示列,第二个数表示行。由图可知,16号柜在第3列,第3行;28号柜在第5列,第3行。
(2)(6,5)表示在第6列,第5行;(1,6)表示第1列,第6行。
(3)空柜包括:13~16号柜,即第3列第6、5、4、3行;第5列所有柜,即第5列第6、5、4、3、2、1行(25~30号柜);(4,3)即第4列第3行(22号柜);(6,3)即第6列第3行(34号柜)。然后把这些柜的位置连起来后,图形像数字4。
【详解】(1)16号柜在第3列,第3行;28号柜在第5列,第3行。
16号柜(3,3),28号柜(5,3)。
(2)32号柜在第6列,第5行;1号柜在第1列,第6行。
(6,5)和(1,6)的位置,也就是在32号和1号柜。
(3)连13~16号柜,22号柜,28号柜,34号柜,25~30号柜。
连线略;
连起来后的图形像数字4。
【变式训练】如图是小刚家所在社区的平面示意图,其中小区大门的位置用数对表示是。
(1)小刚从3号楼出发,先向正东方向走400米,再向正南方向走200米就到便民超市了,那么便民超市的位置用数对表示是___________。
(2)快递员每分钟走65米,他15:50从小区大门向正西方向走,16:00能到快递站吗?
【答案】(1)(5,5)
(2)能到
【分析】(1)已知小刚从3号楼出发,每个小方格相当于实际距离200米,先向正东方向走400米,400÷200=2格,表示向东走了2格,再向正南方向走200米就到便民超市了,200÷200=1格,据此得出便民超市的位置,用数对表示它的位置。
(2)从图中可知,每个小方格相当于实际距离200米;从小区大门到快递站图上距离是3个小方格,实际相距(200×3)米;已知快递员每分钟走65米,他15:50从小区大门出发16:00到快递站,先用快递员到达快递站的时间减去他从小区大门出发的时间,求出他用的时间;再根据“路程=速度×时间”求出他行走的路程,再与小区大门到快递站的实际距离进行比较,得出结论。
【详解】(1)小刚从3号楼出发,三号楼的位置用数对表示为(3,6),每个小方格相当于实际距离200米,先向正东方向走400米,400÷200=2格,表示向东走了2格,再向正南方向走200米就到便民超市了,200÷200=1格,因此便民超市的位置用数对表示为(5,5)。
(2)200×3=600(米)
16时-15时50分=10(分钟)
65×10=650(米)
650米>600米
答:他15:50从小区大门出发16:00能到快递站。
考点二:用方向和距离确定位置
【典例精讲】如图,以灯塔为观测点。已知甲港口的位置是东偏北30°,实际距离灯塔6000m,图上距离是3cm。
(1)这幅图的比例尺是( )。
(2)若乙港口到灯塔的图上距离是4cm,乙港口的位置是( ),实际距离灯塔( )m。
(3)丙港口的位置是南偏西60°,实际距离灯塔3000m,请在图上标出丙港口的位置。
【答案】(1)
(2) 北偏西/西偏北
(3)
【分析】(1)求比例尺:比例尺=图上距离:实际距离;
(2)确定乙港口位置和实际距离:根据题图方向标注,乙港口在灯塔北偏西45°方向;根据比例尺,1cm图上距离对应实际2000m,再据此求出实际距离;
(3)标注丙港口:实际3000m换算后,图上距离为300000÷200000=1.5cm,按照方向要求量取标注即可。
【详解】(1)6000m=6000×100=600000cm
比例尺:3∶600000=(3÷3)∶(600000÷3)=1∶200000
(2)4×2000=8000(m)
若乙港口到灯塔的图上距离是4cm,乙港口的位置是北偏西45°(或西偏北),实际距离灯塔8000m。
(3)300000÷200000=1.5(cm)
【变式训练】下图是一个十字路口,小兰在十字路口的正北方向,距离路口中心950米,小红在十字路口中心,小芳家在路口中心东偏南30°方向上,距离路口中心1000米。小红由西向东行,每分行100米,小兰由北向南行,两人同时出发,5分钟后小兰还没到路口,这时两人到路口中心的距离恰好相等。
(1)请在上图中用“▲”标出小芳家所在的位置。
(2)请在上图中用“●”分别标出小兰和小红行走5分后所在的位置。
(3)小兰每分走多少米?(写出解答过程)
【答案】(1)
(2)
(3)100×5=500(米)
950-500=450(米)
450÷5=90(米/分)
答:小兰每分走90米。
【分析】(1)先根据1厘米表示500米求出小芳家到路口中心的图上长度,再以路口中心为顶点,向东偏南30°画射线,在射线上截取对应长度,标注▲。
(2)先算出小红5分钟走的路程,确定小红现在距离路口中心的距离;再结合两人此时到路口距离相等,得到小兰剩余到路口的距离,分别在对应方位标出两个●。
(3)先算出小红5分钟行走的路程,该路程等于小兰5分钟后剩余到路口的距离;用小兰初始总距离减去剩余距离,得到小兰5分钟走的路程,最后除以时间求出每分钟行走速度。
【详解】(1)1000÷500=2(厘米)
图略
(2)100×5=500(米)
图略
(3)略
综合训练
1.小芳看小丽在北偏东75°方向上,那么小丽看小芳在( )的方向上。
A.南偏东75° B.南偏西75° C.北偏西15° D.南偏西15°
【答案】B
【分析】已知东与西相对,南与北相对,东南和西北相对,东北和西南相对;观察两个地点的相对位置,当观测点互换时,方向相反,角度大小不变。
【详解】小芳看小丽时,以小芳为观测点,小丽在小芳的北偏东75°方向;那么小丽看小芳时,则以小丽为观测点,此时小丽看到的方向与小芳看到的方向相反,即南偏西方向,角度不变,所以,小丽看小芳在南偏西75°方向上。
2.如图,下面路线描述错误的是( )。
A.从图书馆向西偏北30°方向走400米到达科技馆
B.从红红家向北偏东30°方向走600米到达科技馆
C.从科技馆向西偏南30°方向走600米到达红红家
D.从科技馆向东偏南30°方向走400米到达图书馆
【答案】B
【分析】图中的方向是上北下南,左西右东,每份线段表示200米,红红家到科技馆有3份线段,即有600米,图书馆到科技馆有2份线段,即有400米。
【详解】A.以图书馆为观测点,从图书馆向西偏北30°方向走400米到达科技馆,选项正确。
B.以红红家为观测点,从红红家向东偏北30°方向走600米到达科技馆,选项错误。
C.以科技馆为观测点,从科技馆向西偏南30°方向走600米到达红红家,选项正确。
D.以科技馆为观测点,从科技馆向东偏南30°方向走400米到达图书馆,选项正确。
3.甲、乙是同班同学,甲坐在第2列、第6行,用数对表示是(2,6)。乙的位置用数对表示是(6,2),那么乙坐在( )。
A.第6行、第2列 B.第6列、第2行 C.第2列、第6行 D.无法确定
【答案】B
【分析】根据甲坐在第2列、第6行,用数对表示是(2,6):数对的第一个数字表示列,第二个数字表示行;据此解答。
【详解】乙的位置用数对表示是(6,2),那么乙坐在第6列、第2行。
4.根据中国象棋“马”走“日”的规则,“马”要想吃掉对方的“相”,应从当前(2,1)的位置走到( )的位置。
A.(2,4) B.(4,2) C.(4,1) D.(3,3)
【答案】B
【分析】用数对表示物体的位置的方法:数对的第一个数字表示列,第二个数字表示行。中国象棋“马”想吃掉对方的“相”,那么“马”要走到“相”的位置,且符合“马”走“日”的规则,据此用数对表示出“相”的位置。
【详解】“马”要想吃掉对方的“相”,应从当前(2,1)的位置走到(4,2)的位置。
5.下图是华华绘制的学校周边平面图,( )在学校的北偏西70°方向700m处。
A.广场 B.红绿灯 C.医院 D.公园
【答案】C
【分析】先明确方向规则:上北下南左西右东。学校到医院的连线和正西方向的夹角是20°,那么它和正北方向的夹角就是90°-20°=70°,也就是医院在学校的北偏西70°方向。已知1cm代表350m,医院到学校的线段有2cm,总距离是350×2=700m,符合题目描述。
【详解】90°-20°=70°
350×2=700(m)
医院在学校的北偏西70°方向700m处,符合要求。
公园在学校北偏东45°方向700m处;广场在学校南偏东45°方向700m处;红绿灯在学校西偏南20°方向3×350=1050米处,都不符合要求。
6.图书馆在文化宫北偏东55°方向300m处,下图中标注的位置正确的是( )。
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】“北偏东55°”:观测点是文化宫,先指向正北方向,向东(向右)偏转55°,距离300m,据此逐项分析。
【详解】A.观测点是图书馆,文化宫在图书馆东偏北35°,错误。
B.55°是从正西往北量的角度(西偏北55°),不是北偏东,错误。
C.以文化宫为中心点,从正北线向东偏转90°-35°=55°,线段长300m,指向图书馆,完全符合题意,正确。
D.观测点是图书馆,文化宫在图书馆西偏北55°,错误。
7.如图是小明家、广场和银行之间的位置关系。下面描述中错误的是( )。
A.广场在银行西偏北30°方向1500米处
B.小明家在广场南偏西25°方向1000米处
C.广场在小明家东偏北25°方向1000米处
D.银行在广场东偏南30°方向1500米处
【答案】B
【分析】图中的方向是上北下南,左西右东,每份线段表示500米,小明家到广场有2份线段,即有1000米,广场到银行有3份线段,即有1500米。
【详解】A.以银行为观测点,广场在银行西偏北30°方向1500米处。该选项正确。
B.以广场为观测点,小明家在广场南偏西65°方向1000米处,原题是25°。该选项错误。
C.以小明家为观测点,广场在小明家东偏北25°方向1000米处。该选项正确。
D.以广场为观测点,银行在广场东偏南30°方向1500米处。该选项正确。
8.如图,奇思看妙想在( )方向上,妙想看奇思在( )方向上。
A.东偏北50度;西偏南40度 B.北偏东50度;西偏南40度 C.北偏东50度;南偏西40度 D.东偏北50度;南偏西40度
【答案】B
【分析】(1)先明确观测点,奇思看妙想的观测点是奇思的位置,结合指向标“上北下南、左西右东”的方位规则,因为奇思位置的50°角是从正北方向偏向东的夹角,所以以此确定奇思看妙想的方位表述;
(2)妙想看奇思的观测点是妙想的位置,由于两个地点的位置是相对的,所以可以用方向相反、角度相同表示,如果确定了奇思看妙想的方向,那么就能对应推出妙想看奇思的相反方向,确定该方位的表述。
【详解】(1)奇思看妙想的观测点是奇思的位置,结合方向标“上北下南、左西右东”,因为奇思位置的50°角是从正北方向偏向东的夹角,所以以此确定奇思看妙想的方位:北偏东50°方向;,所以还可以表示为:东偏北40°方向。
(2)妙想看奇思的观测点是妙想的位置,由于两个地点的位置是相对的,所以可以用方向相反、角度相同表示:所以妙想看奇思的方位:南偏西50°(方向相反,角度相同);或西偏南40°(同样方向相反,角度相同)。
所以B选项是正确的。
9.如下图,已知东东家在明明家的北偏东70°方向,那么明明家在东东家的( )方向。
【答案】南偏西70°
【分析】依据物体位置的相对性,即方向相反,角度和距离相同,北偏东相对的方向是南偏西,据此解答即可。
【详解】
90°-70°=20°
由上图可知:明明家在东东家的南偏西70°(或西偏南20°)
10.同一幅图中,数对(5,4)和(3,4)表示的位置在( );数对(3,1)和(3,7)表示的位置在( )。(填“同一行”或“同一列”)
【答案】 同一行 同一列
【分析】根据用数对表示物体的位置的方法:数对的第一个数字表示列,第二个数字表示行;可知同一列则数对的第一个数字相同,同一行则数对的第二个数字相同。
【详解】同一幅图中,数对(5,4)和(3,4)的第二个数字都是4,表示都在第4行,所以表示的位置在同一行;
数对(3,1)和(3,7)的第一个数字都是3,表示都在第3列,所以表示的位置在同一列。
11.小鹿从家出发,向( )偏( )( )°方向走( )m到小兔家,再向( )偏( )( )°方向走( )m到小猫家,最后向( )方向走( )m到小松鼠家。
【答案】 北 东 45 220 南 东 45 250 正东 200
【分析】描述行走路线,需要每一段路程都以当前起点作为观测点,先看清角度靠近哪一个主方向,确定偏的方向与角度,再读取线段对应的距离,按顺序依次把从小鹿家到小兔家、小兔家到小猫家、小猫家到小松鼠家的行进方向、角度、距离完整写出来。
【详解】小鹿从家出发,向北偏东45°方向走220m到小兔家,再向南偏东45°方向走250m到小猫家,最后向正东方向走200m到小松鼠家。
12.学生们排队做广播体操时,从左往右数聪聪排在第8列,从前往后数他排在第12行,用数对(8,12)表示,欢欢排在聪聪正后方的第一个位置上,可用数对________表示。
【答案】(8,13)
【分析】数对(列,行),列:从左往右数;行:从前往后数,欢欢排在聪聪正后方的第一个位置上,说明列数没变,行数加1。
【详解】列数8不变,行数:12+1=13
可用数对(8,13)表示。
13.如图,少年宫在学校的( )方向300m处。
【答案】北偏东60°
【分析】图里的方向标遵循“上北下南、左西右东”的规则,观测点是学校,图中标出少年宫的位置和正北方向的夹角是60°,距离标注为300m,据此解答。
【详解】根据分析可得:少年宫在学校的北偏东60°方向300m处。(答案不唯一)
14.如图,文化馆的位置为,那么图书馆的位置为( );位置为的是( )馆;与文化馆距离最近的是( )馆。
【答案】 (2,1) 体育 图书
【分析】数对中,第一个数表示列,第二个数表示行。据此找出图书馆在第几列第几行,用数对表示出图书馆的位置;再确定的位置上对应的地点;最后通过文化馆到其他场馆的横向和纵向的格子数差来估算距离,找出与文化馆距离最近的场馆。
【详解】观察可知,图书馆在第2列第1行,因此图书馆的位置用数对表示为(2,1)。
表示第3列第5行,观察可知,此位置上对应的是体育馆。
文化馆在(1,3),图书馆在(2,1):横向差2-1=1格,纵向差3-1=2格,总“步数”为1+2=3格。
文化馆在(1,3),体育馆在(3,5):横向差3-1=2格,纵向差5-3=2格,总“步数”为2+2=4格。
文化馆在(1,3),展览馆在(4,2):横向差4-1=3格,纵向差3-2=1格,总“步数”为3+1=4格。
总步数越少,距离越短,所以图书馆离文化馆距离最近。
15.以小明家为观测点,描述出书店的位置是( )。
【答案】书店在小明家的北偏东30°方向4千米处
【分析】根据地图的“上北下南、左西右东”,以小明家为观测点,找出书店的方向,由于书店距离小明家2个小格,1小格表示2千米,2个小格:2×2=4(千米),据此即可描述位置。
【详解】从图中可知,书店在小明家的北偏东30°方向4千米处。
16.如图中“我”的位置用数对(3,2)表示。按数对顺序找找看:(1,2)、(2,3)、(5,4)、(7,3)、(6,2)、(3,1)、(1,1)。找到的诗句是( )。
【答案】宝剑锋从磨砺出
【分析】用数对表示位置时,通常把竖排叫列,横排叫行。一般情况下,确定第几列时从左往右数,确定第几行时从前往后数。表示列的数在前,表示行的数在后,中间用逗号“,”隔开,数对加上小括号。
【详解】(1,2):1列2行所对应的字是:宝;
(2,3):2列3行所对应的字是:剑;
(5,4):5列4行所对应的字是:锋;
(7,3):7列3行所对应的字是:从;
(6,2):6列2行所对应的字是:磨;
(3,1):3列1行所对应的字是:砺;
(1,1):1列1行所对应的字是:出;
所以,找到的诗句是“宝剑锋从磨砺出”。
17.如图,图书馆在体育馆( )35°方向上,距离是1200m,体育馆在人民广场南偏西( )°方向上,距离是( )m。
【答案】 北偏西 60 900
【分析】在谁的什么方向就是以谁为准,根据“上北下南,左西右东”的方位辨别方法确定出方向,根据给出的角度确定出具体偏向的角度,图上1段表示300m,用图上的长度乘300即可得到实际距离,据此解答。
【详解】体育馆和人图书馆中间有4段
300×4=1200(m)
体育馆和人民广场中间有3段
实际距离:300×3=900(m)
图书馆在体育馆北偏西35°方向上,距离是1200m,体育馆在人民广场南偏西60°方向上,距离是900m。
18.明明从家去学校,先向______偏______方向走______米到达邮政大厦,再向______偏______度方向走800米到达学校。
【答案】 北 东 东 南
【分析】结合图形可知一段代表米。从家去学校,要以家为观测点,发现是北偏东方向,走了两段到达邮政大厦;接下来以邮政大厦为观测点,是东偏南方向走了段到达学校。
【详解】(米)
先向北偏东方向走了米到达邮政大厦,再向东偏南度方向走米到达学校。
19.在如图中标出下列场所的位置。
(1)商场在艺术中心的北偏西40°方向1500m处。
(2)体育馆在艺术中心的南偏东25°方向1000m处。
【答案】
【分析】地图上按上北下南左西右东确定方向,结合角度用量角器画出准确方向;实际m数÷500=要画的cm数。
【详解】(1)1500÷500=3(cm),图上商场在艺术中心的上偏左40°方向,3cm处;
(2)1000÷500=2(cm),图上体育馆在艺术中心的下偏右25°方向,2cm处。
作图略
20.画一画、填一填。(下图每个小方格的边长代表1厘米)
(1)以线段AB为一条直角边,以A点为直角顶点,在方格纸上画一个面积是3平方厘米的直角三角形ABC。C点用数对表示为( )。
(2)以A点为中心,把三角形ABC顺时针旋转90°,画出旋转后的图形。
(3)按的比画出三角形ABC放大后的图形,放大后的三角形与原三角形的面积比是( )∶( )。
【答案】(1);(4,1)(答案不唯一)
(2)(答案不唯一)
(3);4;1
【分析】(1)先确定线段AB的长度,因为直角三角形面积公式为,已知面积和AB这条直角边长度,所以可算出另一条直角边的长度;结合A是直角顶点,AC与AB垂直,即可确定C点位置,再根据数对“先列后行”的规则写出C点的数对。
(2)图形旋转时,因为旋转中心是A,旋转方向顺时针、角度90°,所以先确定AB、AC两条边旋转后的位置,再连接对应端点得到旋转后的三角形。
(3)按2∶1放大后的图形,就是把原来的三角形的底和高都扩大到原来的2倍,再根据三角形面积公式:面积=底×高÷2,求出扩大后的三角形面积,再根据比的意义,用扩大后的三角形面积比原来三角形的面积,化简即可。
【详解】(1)A点位置是(4,4),B点位置是(6,4),因此AB长度为6-4=2(厘米),
3×2÷2=6÷2=3(厘米)。 因为A是直角顶点,AB是水平直角边,因此另一条直角边竖直,C点和A同列,即数对第一个数为4,第二个数为4-3=1(或4+3=7)。 所以C点用数对表示为 (4,1)或(4,7);
画图:依次连接A、B、C三点即可得到符合要求的直角三角形。
(2)将B、C两个顶点绕A点顺时针旋转,得到两个对应顶点,再依次连接A和两个对应顶点,即可画出旋转后的图形;图略。
(3)2×2=4(厘米)
3×2=6(厘米)
4×6÷2=24÷2=12(平方厘米)
因此放大后三角形与原三角形的面积比是12∶3=4∶1。 图略。
21.按要求回答问题。
(1)军军上午第三节课要到实验楼上科学课,他从教学楼出发,向( )偏( )( )°方向走( )米可以到达实验楼。
(2)学校的正门位于教学楼正东方向200米处,请在图中用○标出正门的位置。
【答案】(1) 南 东 50 100
(2)
【分析】(1)以教学楼为观测点,根据“上北下南,左西右东”, 结合方向和角度,以及距离,图上1段代表100米,教学楼到实验楼的距离是100米。
(2)正东方向就是水平向右,200米对应图上2段(每段100米)。
【详解】(1)军军上午第三节课要到实验楼上科学课,他从教学楼出发,向南偏东50°方向走100米可以到达实验楼。(方向和角度答案不唯一)
(2)略
22.操作。
(1)邮局在学校( )偏( )( )的方向上,距离是( )米。
(2)图书馆在学校( )偏( )( )的方向上,距离是( )米。
(3)电影院在学校( )偏( )( )的方向上,距离是( )米。
(4)书店在学校西偏北30°的方向上距离800米,在图中画出书店的位置。
【答案】(1) 北 东 45° 1000
(2)
南 西 15° 400
(3) 南 东 70° 600
(4)
【分析】根据上北下南,左西右东的规则,以学校为观测点,北与东之间夹角为,,邮局在学校北偏东的方向上,又因图上个单位长度表示实际距离米,而学校与邮局的图上距离为个单位长度,于是就可以求出学校与邮局的实际距离为(米);
以学校为观测点,图书馆在学校南偏西的方向上,又因图上个单位长度表示实际距离米,,而学校与图书馆的图上距离为个单位长度,于是就可以求出学校与图书馆的实际距离为(米);
以学校为观测点,南与东之间夹角为,,电影院在学校南偏东的方向上,又因图上个单位长度表示实际距离米,而学校与电影院的图上距离为个单位长度,于是就可以求出学校与电影院的实际距离为(米);
以学校为观测点,在学校西偏北方向截取(个)单位长度,标出角度,终点处标注书店。
【详解】(1)
(米)
邮局在学校北偏东的方向上,距离是米。(答案不唯一)
(2)(米)
图书馆在学校南偏西的方向上,距离是米。(答案不唯一)
(3)
(米)
电影院在学校南偏东的方向上,距离是米。(答案不唯一)
(4)(个)
书店在学校西偏北的方向上,个单位长度处。
23.象棋在我国有两千余年的历史,棋盘上有三十二枚棋子。如图是部分象棋棋盘和棋子。“马”所处的位置用数对表示是(7,2),“象”所处的位置用数对表示是(4,2)。
(1)“象”走一步可能到达的位置是哪里?用数对表示出来。
(2)“马”走一步可能到达的位置是哪里?用数对表示出来。
【答案】(1)(2,0),(2,4),(6,0),(6,4)
(2)(5,1),(5,3),(6,0),(6,4),(8,0),(8,4)
【分析】用数对表示位置的方法:数对的第一个数字表示列,第二个数字表示行。
(1)按象棋的规则:“象”走“田”,根据用数对表示位置的方法表示“象”走一步可能到达的位置。
(2)按象棋的规则:“马”走“日”,根据用数对表示位置的方法表示“马”走一步可能到达的位置。
【详解】(1)“象”走一步可能到达(2,0),(2,4),(6,0),(6,4)。
(2)“马”走一步可到达(5,1),(5,3),(6,0),(6,4),(8,0),(8,4)。
24.一艘船从甲港出发,经过A岛和B岛,开往乙港。B岛在A岛的正北方向,航行路线如下图。
(1)A岛在甲港( )偏( )( )°方向上,距离是( ) 海里。
(2)B岛在乙港( )偏( )( )°方向上,距离是( ) 海里。
(3)在B岛西偏北45°方向100海里处有一座灯塔。请在图上标出灯塔位置。
(4)在乙港正南方向70海里处停泊了一艘油轮,则A岛与油轮之间的直线距离是( )海里。
【答案】(1) 北 东 60 100
(2) 南 西 45 150
(3)
(4)150
【分析】首先要明确观测点,根据图中给出的方向标和角度、距离信息确认物体的位置。
(1)从甲港的方位图可知,角度是北偏东60°,距离为100海里的位置即是A岛的位置;
(2)乙港为观测点,利用位置的相对性(如下图),因为乙港在B岛的北偏东45°方向,所以B岛在乙港的南偏西45°方向,B岛到乙港的距离为150海里。
(3)以B岛为观测点,先画出西偏北45°的方向射线,再沿该射线量出100海里的长度来确定灯塔位置。
(4)如下图,先确定油轮的位置,按照A岛—B岛—乙港—油轮的顺序连线,发现的连线构成一个平行四边形,所以A岛与油轮的直线距离等于B岛到乙港的距离,为150海里。
【详解】(1)(1)A岛在甲港北偏东60°方向上,距离是100海里
(2)(2)B岛在乙港南偏西45°方向上,距离是150海里
(3)图略。
(4)A岛、B岛、乙港、油轮的连线构成一个平行四边形,由平行四边形的对边相等可知,A岛到油轮的距离是150海里。
【点睛】利用方向、角度和距离确定物体的位置,并能通过路线的几何关系计算两点间的直线距离。
25.看图完成下列各题。
(1)如果公园的位置用(9,3)表示,请在图上标出下列地点。
商店(6,3) 乐乐家(2,2) 学校(2,6)
(2)商店与公园相距300m,这幅图的比例尺是( )。
(3)青少年宫在博物馆的正北方向200m处,请在图上用“☆”标出青少年宫的位置。
(4)乐乐家到学校的实际距离是( )m。
【答案】(1)见详解
(2)
(3)见详解
(4)400
【分析】(1)根据数对的定义,括号里第一个数表示列,第二个数表示行,以此在图中标出商店、乐乐家和学校的位置;
(2)由图可知,图上商店与公园相距3小格,每小格表示1cm,图上距离为(cm);根据比例尺的定义,比例尺=图上距离:实际距离,据此写出这幅图的比例尺;
(3)根据比例尺的定义,用实际距离乘比例尺计算出青少年宫和博物馆之间的图上距离;根据“上北下南,左西右东”的方向,从博物馆向北数对应的距离,以此在图中标出青少年宫的位置;
(4)由图可知,乐乐家到学校的图上距离4小格,即(cm);用图上距离除以比例尺,求出乐乐家到学校的实际距离,据此解答。
【详解】(1)作图如下:
(2)图上距离:(cm)
比例尺:
因此,商店与公园相距300m,这幅图的比例尺是。
(3)
图上距离:(cm)
(小格)
作图如下:
(4)实际距离:(cm)
因此,乐乐家到学校的实际距离是400m。
26.这是张刚同学参加无人机比赛的飞行线路图。
(1)无人机从起点出发,向( )偏( )( )°方向,飞行( )米到达站。
(2)无人机的最终目的地是站,站位于站南偏东30°,距离站40米的位置上,请你在图上标出站的位置。
(3)如果无人机的飞行速度控制在10米/秒,在站各需停顿5秒调整航向,飞完全程需要( )秒。
【答案】(1) 北 西 30 60
(2)
(3)28
【分析】(1)以起点为观测点,30°是以正北为基准向西偏转,比例尺每段长20米,起点到A站共3段,米。据此描述。
(2)以B站为观测点,正南方向为基准,向东偏转30°画一条射线,比例尺每段长20米,在射线上截取段线段。
(3)先用米求出总路程,再根据“时间=路程÷速度”求出无人机飞行时间。再用飞行时间加上在A站和B站停留的时间即为无人机全程所用时间。
【详解】(1)根据分析:
无人机从起点出发,向北偏西30°方向,飞行60米到达A站。
(2)画图略。
(3)
(米)
(秒)
(秒)
所以,飞完全程需要28秒。
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第一单元 确定位置 单元培优讲义
目录
知识梳理 1
一、单元概述 1
二、核心知识点详解 1
(一)用有序数对确定位置(坐标法) 1
(二)用方向和距离确定位置(极坐标法) 2
(三)位置的相对性 3
(四)简单路线图的描述与绘制 3
三、易错点与注意事项 4
四、知识拓展与生活应用 4
考点讲练 4
考点一:用有序数对确定位置 5
考点二:用方向和距离确定位置 6
综合训练 7
知识梳理
一、单元概述
本单元是小学数学图形与位置板块的核心内容,在学生低年级学习前后、左右、上下、东南西北等基础方位,以及五年级用有序数对确定平面位置的基础上,进一步拓展学习用方向和距离确定物体位置,并对两种定位方法进行系统整理复习。单元内容分为三大模块:有序数对确定位置、方向与距离确定位置、单元知识整理与复习,核心目标是让学生掌握两种确定平面内物体位置的方法,理解位置的相对性,能描述简单路线图。
二、核心知识点详解
(一)用有序数对确定位置(坐标法)
1. 基础概念
列与行的定义:
竖排称为列,确定第几列时,统一遵循从左往右的顺序依次计数
横排称为行,确定第几行时,统一遵循从前往后的顺序依次计数
行列计数方向固定,不受物体位置、观察视角影响,是数对统一规范的核心前提
有序数对(数对):
概念:用一组有固定顺序的两个数,表示平面内唯一物体位置的组合,叫做有序数对
格式:用括号括起来,两个数中间用逗号隔开,形式为 (列数,行数)
有序性:两个数的顺序不能颠倒,(a,b) 与 (b,a) 表示不同位置,体现 “先列后行” 原则
2. 读写规则与应用
操作
具体要求
示例
读数对
先读列数,再读行数,“逗号” 读作 “,”,“括号” 读作 “左括号”“右括号”
(3,5) 读作 “左括号 3,5 右括号” 或 “数对 3,5”
写数对
先写列数,再写行数,列数与行数之间用逗号隔开,整体用小括号括起来
第 4 列第 2 行写作 (4,2)
应用场景
方格图定位、座位表、经纬线、棋盘、坐标系统等
电影院座位 (8 排 12 座)、地球经纬度 (北纬 30°,东经 120°)
3. 方格图中的数对应用
方格图中,横线通常表示行,竖线通常表示列,交点表示具体位置
数对与方格图中的点一一对应,平面内任意一个点,对应唯一一组数对,任意一组数对也对应平面内唯一的点
特殊位置:原点 (0,0) 表示起始位置,x 轴上点的行数为 0,y 轴上点的列数为 0
(二)用方向和距离确定位置(极坐标法)
1. 确定位置的三要素(缺一不可)
观测点(参照点):确定位置的基准点,位置描述都是相对观测点而言
方向(含角度):精确描述物体相对于观测点的方位
距离:物体与观测点之间的长度
2. 方位描述规范
基本方向:东、南、西、北、东北、东南、西北、西南八个方向
精确方向:采用北偏东 / 北偏西 / 南偏东 / 南偏西+ 角度的表述方式,角度以南北方向为基准,通常不超过 45°
示例:北偏东 30°(不建议表述为东偏北 60°),南偏西 45°(即西南方向)
描述顺序:先说偏向,再说角度,最后说距离
示例:学校在小明家北偏东 30° 方向 400 米处
3. 角度测量与比例尺应用
角度测量:使用量角器,以观测点为顶点,以南北方向线为 0 刻度线,测量出偏向角度
比例尺:图上距离与实际距离的比,用于将图上距离换算为实际距离,或反之
公式:实际距离 = 图上距离 ÷ 比例尺;图上距离 = 实际距离 × 比例尺
注意单位统一(如厘米换算为米或千米)
4. 平面图上标注物体位置的步骤
确定观测点,建立方向标(上北下南,左西右东)
用量角器确定物体的方向(角度)
根据比例尺计算出图上距离
以观测点为起点,沿确定的方向画出相应长度的线段,标出物体位置及名称
(三)位置的相对性
核心原理:两个物体的位置关系是相对的,观测点互换后,方向相反,角度相等,距离不变
描述变化规律:
方向:北↔南,东↔西,如 A 在 B 的北偏东 30°,则 B 在 A 的南偏西 30°
角度:保持相同度数,如上述例子中角度均为 30°
距离:两个物体之间的距离不变,如 A 到 B 的距离是 500 米,B 到 A 的距离也是 500 米
应用价值:理解位置相对性,能帮助我们在不同观测点之间准确转换位置描述,解决实际导航、地图阅读等问题
(四)简单路线图的描述与绘制
1. 路线图描述方法
分段描述:将复杂路线分解为若干段,每段描述遵循 “起点→观测点→方向→角度→距离→终点” 的顺序
明确转向:描述转弯时,需说明转向方向(如左转、右转、向东北转等)和转向角度
统一单位:全程使用统一的距离单位,避免混淆
示例:从学校出发,先向东偏南 20° 方向走 300 米到图书馆,再向正南方向走 200 米到公园,最后向西偏北 45° 方向走 500 米到体育馆
2. 路线图绘制步骤
确定起点,建立方向标
按描述顺序依次确定各段路线的观测点、方向、角度和距离
逐段绘制路线,标注关键地点和数据
检查路线连贯性和准确性,确保符合描述要求
三、易错点与注意事项
数对顺序错误:混淆列和行的顺序,写成 (行数,列数),需牢记 “先列后行” 原则
方向基准错误:用东西方向为基准描述角度(如东偏北),应改为以南北方向为基准
观测点混淆:描述位置时未明确观测点,或在位置相对转换时观测点不变,导致方向描述错误
比例尺误用:未统一单位或计算错误,导致实际距离与图上距离换算错误
角度测量错误:量角器使用不当,如 0 刻度线未与南北方向线对齐,导致角度读数错误
四、知识拓展与生活应用
数对与坐标:数对是平面直角坐标系的基础,为初中学习直角坐标系打下基础,经度和纬度就是数对原理的实际应用
方向与距离的实际应用:
导航系统:如 GPS、高德地图等,通过方向和距离引导路线
军事定位:精确描述目标位置,实现精准打击
航海航空:确定航向和航程,确保安全航行
位置相对性的应用:
相对运动:如两车相向而行时的位置关系描述
摄影测量:通过不同观测点拍摄的照片计算物体位置和距离
考点讲练
考点一:用有序数对确定位置
【典例精讲】下图是存放快递的“智能柜”的平面图。
(1)请用数对表示出16号柜和28号柜的位置。
16号柜_____,28号柜_____。
(2)豆豆妈妈的两个快递到了,快递员将快递分别存放在(6,5)和(1,6)的位置,也就是在_____号和_____号柜。
(3)快递员将豆豆妈妈的快递存放好后,指示灯上显示13~16号柜、第5列的所有柜和另外两个数对表示为(4,3)和(6,3)的柜都是空的。请你在图中找出这些空着的柜并将它们用线连在一起,连起来后的图形像数字_____。
【变式训练】如图是小刚家所在社区的平面示意图,其中小区大门的位置用数对表示是。
(1)小刚从3号楼出发,先向正东方向走400米,再向正南方向走200米就到便民超市了,那么便民超市的位置用数对表示是___________。
(2)快递员每分钟走65米,他15:50从小区大门向正西方向走,16:00能到快递站吗?
考点二:用方向和距离确定位置
【典例精讲】如图,以灯塔为观测点。已知甲港口的位置是东偏北30°,实际距离灯塔6000m,图上距离是3cm。
(1)这幅图的比例尺是( )。
(2)若乙港口到灯塔的图上距离是4cm,乙港口的位置是( ),实际距离灯塔( )m。
(3)丙港口的位置是南偏西60°,实际距离灯塔3000m,请在图上标出丙港口的位置。
【变式训练】下图是一个十字路口,小兰在十字路口的正北方向,距离路口中心950米,小红在十字路口中心,小芳家在路口中心东偏南30°方向上,距离路口中心1000米。小红由西向东行,每分行100米,小兰由北向南行,两人同时出发,5分钟后小兰还没到路口,这时两人到路口中心的距离恰好相等。
(1)请在上图中用“▲”标出小芳家所在的位置。
(2)请在上图中用“●”分别标出小兰和小红行走5分后所在的位置。
(3)小兰每分走多少米?(写出解答过程)
综合训练
1.小芳看小丽在北偏东75°方向上,那么小丽看小芳在( )的方向上。
A.南偏东75° B.南偏西75° C.北偏西15° D.南偏西15°
2.如图,下面路线描述错误的是( )。
A.从图书馆向西偏北30°方向走400米到达科技馆
B.从红红家向北偏东30°方向走600米到达科技馆
C.从科技馆向西偏南30°方向走600米到达红红家
D.从科技馆向东偏南30°方向走400米到达图书馆
3.甲、乙是同班同学,甲坐在第2列、第6行,用数对表示是(2,6)。乙的位置用数对表示是(6,2),那么乙坐在( )。
A.第6行、第2列 B.第6列、第2行 C.第2列、第6行 D.无法确定
4.根据中国象棋“马”走“日”的规则,“马”要想吃掉对方的“相”,应从当前(2,1)的位置走到( )的位置。
A.(2,4) B.(4,2) C.(4,1) D.(3,3)
5.下图是华华绘制的学校周边平面图,( )在学校的北偏西70°方向700m处。
A.广场 B.红绿灯 C.医院 D.公园
6.图书馆在文化宫北偏东55°方向300m处,下图中标注的位置正确的是( )。
A. B. C. D.
7.如图是小明家、广场和银行之间的位置关系。下面描述中错误的是( )。
A.广场在银行西偏北30°方向1500米处
B.小明家在广场南偏西25°方向1000米处
C.广场在小明家东偏北25°方向1000米处
D.银行在广场东偏南30°方向1500米处
8.如图,奇思看妙想在( )方向上,妙想看奇思在( )方向上。
A.东偏北50度;西偏南40度 B.北偏东50度;西偏南40度 C.北偏东50度;南偏西40度 D.东偏北50度;南偏西40度
9.如下图,已知东东家在明明家的北偏东70°方向,那么明明家在东东家的( )方向。
10.同一幅图中,数对(5,4)和(3,4)表示的位置在( );数对(3,1)和(3,7)表示的位置在( )。(填“同一行”或“同一列”)
11.小鹿从家出发,向( )偏( )( )°方向走( )m到小兔家,再向( )偏( )( )°方向走( )m到小猫家,最后向( )方向走( )m到小松鼠家。
12.学生们排队做广播体操时,从左往右数聪聪排在第8列,从前往后数他排在第12行,用数对(8,12)表示,欢欢排在聪聪正后方的第一个位置上,可用数对________表示。
13.如图,少年宫在学校的( )方向300m处。
14.如图,文化馆的位置为,那么图书馆的位置为( );位置为的是( )馆;与文化馆距离最近的是( )馆。
15.以小明家为观测点,描述出书店的位置是( )。
16.如图中“我”的位置用数对(3,2)表示。按数对顺序找找看:(1,2)、(2,3)、(5,4)、(7,3)、(6,2)、(3,1)、(1,1)。找到的诗句是( )。
17.如图,图书馆在体育馆( )35°方向上,距离是1200m,体育馆在人民广场南偏西( )°方向上,距离是( )m。
18.明明从家去学校,先向______偏______方向走______米到达邮政大厦,再向______偏______度方向走800米到达学校。
19.在如图中标出下列场所的位置。
(1)商场在艺术中心的北偏西40°方向1500m处。
(2)体育馆在艺术中心的南偏东25°方向1000m处。
20.画一画、填一填。(下图每个小方格的边长代表1厘米)
(1)以线段AB为一条直角边,以A点为直角顶点,在方格纸上画一个面积是3平方厘米的直角三角形ABC。C点用数对表示为( )。
(2)以A点为中心,把三角形ABC顺时针旋转90°,画出旋转后的图形。
(3)按的比画出三角形ABC放大后的图形,放大后的三角形与原三角形的面积比是( )∶( )。
21.按要求回答问题。
(1)军军上午第三节课要到实验楼上科学课,他从教学楼出发,向( )偏( )( )°方向走( )米可以到达实验楼。
(2)学校的正门位于教学楼正东方向200米处,请在图中用○标出正门的位置。
22.操作。
(1)邮局在学校( )偏( )( )的方向上,距离是( )米。
(2)图书馆在学校( )偏( )( )的方向上,距离是( )米。
(3)电影院在学校( )偏( )( )的方向上,距离是( )米。
(4)书店在学校西偏北30°的方向上距离800米,在图中画出书店的位置。
23.象棋在我国有两千余年的历史,棋盘上有三十二枚棋子。如图是部分象棋棋盘和棋子。“马”所处的位置用数对表示是(7,2),“象”所处的位置用数对表示是(4,2)。
(1)“象”走一步可能到达的位置是哪里?用数对表示出来。
(2)“马”走一步可能到达的位置是哪里?用数对表示出来。
24.一艘船从甲港出发,经过A岛和B岛,开往乙港。B岛在A岛的正北方向,航行路线如下图。
(1)A岛在甲港( )偏( )( )°方向上,距离是( ) 海里。
(2)B岛在乙港( )偏( )( )°方向上,距离是( ) 海里。
(3)在B岛西偏北45°方向100海里处有一座灯塔。请在图上标出灯塔位置。
(4)在乙港正南方向70海里处停泊了一艘油轮,则A岛与油轮之间的直线距离是( )海里。
25.看图完成下列各题。
(1)如果公园的位置用(9,3)表示,请在图上标出下列地点。
商店(6,3) 乐乐家(2,2) 学校(2,6)
(2)商店与公园相距300m,这幅图的比例尺是( )。
(3)青少年宫在博物馆的正北方向200m处,请在图上用“☆”标出青少年宫的位置。
(4)乐乐家到学校的实际距离是( )m。
26.这是张刚同学参加无人机比赛的飞行线路图。
(1)无人机从起点出发,向( )偏( )( )°方向,飞行( )米到达站。
(2)无人机的最终目的地是站,站位于站南偏东30°,距离站40米的位置上,请你在图上标出站的位置。
(3)如果无人机的飞行速度控制在10米/秒,在站各需停顿5秒调整航向,飞完全程需要( )秒。
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