内容正文:
3.2 平面直角坐标系
第3课时 建立适当的平面直角
坐标系描述图形的位置
重点
1.能结合图形的特点,建立适当的坐标系,确定顶点的坐标.
2.能根据一些特殊点的坐标复原坐标系.
教学楼
图书馆
操场
食堂
如何准确告诉同学图书馆的位置?
问题1 如图,长方形 ABCD 的长与宽分别是 6 , 4,建立适当的平面直角坐标系,写出各个顶点的坐标.
C
D
B
A
(1) 如何建立直角坐标系?
解:以点C为坐标原点,
分别以CD,CB所在直线为x轴、y轴,建立平面直角坐标系.
此时点C的坐标是(0,0).
4
6
O
x
y
( 0 , 0 )
( 6 , 0 )
( 0 , 4 )
( 6 , 4 )
(2) 如何求各顶点坐标?
A
B
C
D
x
y
A
B
C
D
x
y
A
B
C
D
x
y
A
B
C
D
x
y
A
B
C
D
A
B
C
D
x
y
x
y
(6,0)
(6,-4)
(0,-4)
(-6,0)
(-6,-4)
(0,-4)
(6, 4)
(6,0)
(0,4)
(3,4)
(3,0)
(-3,0)
(-3,4)
(-6,4)
(0,4)
(-6,0)
(3, 2)
(-3, 2)
(-3,-2)
(3,-2)
(0,0)
(0,0)
(0,0)
(0,0)
思考1 你还有其他建立平面直角坐标系的方法吗?他们分别有什么特点?
特点:以长方形顶点为原点建立坐标系,计算坐标时利用长方形边长关系,比较直观.
思考2 你认为怎样建立平面直角坐标系比较合适?
1.选择特殊意义的点为原点(几何图形的顶点、对称中点、或实际问题中的标志性位置);
2.选择的单位长度方便画出各个点,实际问题中结合比例尺;
3.尽量使更多的点位于第一象限或坐标轴上;
4.以正北方向为纵轴方向,正东方向为横轴方向.
归纳总结
建立适当的平面直角坐标系的步骤:
1. 确定原点位置 O;
2. 作两轴(确定 x 轴,y 轴);
3. 定坐标系( x 轴和y 轴的正方向和单位长度).
归纳总结
建立平面直角坐标系的原则:
①运算简单;
②所得的坐标简单.
例1 如图,对于边长为 4 的等边三角形 ABC,建立适当的平面直角坐标系,写出各个顶点的坐标.
A
B
C
O
2
2
4
( -2 , 0 )
( 2 , 0 )
x
y
( 0 , )
等边三角形“三线合一”
(高线、中线、角平分线)
解:如图,以 边BC 所在直线为 x 轴,以边 BC 的中垂线为 y 轴建立平面直角坐标系.
由等边三角形的性质可知,△ABO是直角三角形.
所以 AO =
所以顶点A,B,C的坐标分别是
A (0, ),B (-2,0),C(2,0).
O
x
y
B(-4,0)
4
O
x
y
4
A(-2,0)
O
x
y
C(4,0)
4
想一想 还可以怎样建立坐标系?
A(-2, )
A(2, )
B(-4, )
C(0, )
问题解决 现在你知道如何准确告诉同学图书馆的位置了吗?
如图,建立平面直角坐标系,则图书馆的位置坐标为(2,-2).
x
y
O
教学楼
食堂
图书馆
操场
1
-1
问题2 如图,在一次“寻宝”游戏中,寻宝人已经找到了 A( 3 , 2 )和
B ( 3 , -2 )的两个标志点,并且知道藏宝地点的坐标为 ( 4 , 4 ),除此之外不知道其他信息. 如何确定平面直角坐标系找到“宝藏”?
①连接 AB,作线段 AB 的垂直平分线,线段 AB 的垂直平分线就是坐标系的横轴;
②将线段 AB 四等分,以其中一份的长为单位长度,以线段 AB 与横轴的交点为起点,在横轴上向左找到距起点 3 个单位长度的点,这个点就是原点;过原点作横轴的垂线,这条垂线就是坐标系的纵轴.
③在新建的直角坐标系中找到坐标为 (4 , 4) 的点,就是藏宝地点.
A (3 , 2)
B (3 , -2)
x
y
O
宝藏 (4 , 4)
已知点坐标,确定平面直角坐标系的方法:
y轴:横坐标相同→两点连线∥y轴,点的横坐标符号决定其在y轴左(负)或右(正);
x轴:纵坐标相同→两点连线∥x轴,点的纵坐标符号决定其在x轴上(正)或下(负).
归纳总结
已知两点在水平线上
(x1 , y)
(x2 , y)
已知两点在竖直线上
(x , y2)
(x , y1)
思考3 回顾建立平面直角坐标系解决问题的过程,你积累了哪些经验?
①建立平面直角坐标系的方法不唯一,要以能简捷、美观地确定平面内点的坐标为原则.
②坐标轴的方向通常以正北为纵轴正方向,正东为横轴正方向,可以使东西南北方向与地理位置一致.
例2 已知 A( 1 , 4 ),B( -4 , 0 ),C( 2 , 0 ),求 S△ABC .
A( 1 , 4 )
B( -4 , 0 )
C( 2 , 0 )
解:因为B ( -4 , 0 ),C ( 2 , 0 ),
所以BC = 6.
因为 A ( 1 , 4 ),
所以BC 边上的高是 4.
即 S△ABC = ×6×4 = 12.
变式 若点 B(-4,0)、点 C(2,0) 的坐标不变,△ABC 的面积为 12,点 A 的横坐标为 1,求点 A 的坐标.
B( -4 , 0 )
C( 2 , 0 )
A 点坐标为( 1 , 4 ) 或 ( 1 , -4 ).
BC = 6,三角形的高为4
即横坐标为1,纵坐标距离x轴为4的点
A′( 1 , -4 )
A( 1 , 4 )
1.如图为云岩区内部分立交桥的大致位置,以中坝立交所在的点为坐标原点建立平面直角坐标系,已知有一立交桥坐标约为(3,3),则该立交桥可能是( )
A.黔春立交 B.三桥立交
C.圣泉立交 D.北站立交
D
2.大雁在南飞时保持严格整齐的队形即排成“人”或“一”.如图是大雁南飞时的平面网格图,如果最后两只大雁F,G的坐标为F(﹣1,4),G(﹣1,﹣2),那么头雁A的坐标是( )
A.(3,1) B.(4,1)
C.(4,2) D.(5,1)
D
3. 如图,建立适当的平面直角坐标系,用坐标来描述直角工件的六个顶
点的位置.
解:A(-2,0),B(0,0),C(0,-2),
D(1,-2), E(1,1),F(-2,1).
A
C
B
D
E
F
x
y
O
4.已知在平面直角坐标系中有三点A(-2,1),B(3,1),C(2,3).
请回答如下问题:
(1)在如图所示的平面直角坐标系内描出点A,B,C的位置.
(2)求出以A,B,C三点为顶点的三角形的面积.
A
C
B
解:(2)
解:(1)A,B,C的位置如图所示.
(3)在y轴上是否存在点P,使以A,B,P三点为顶点的三角形的面积为10?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
A
C
B
解:(3)设点P(0,m),
因为点A(-2,1),B(3,1),所以AB=5,
因为以A,B,P三点为顶点的三角形的面积为10,
当点P在AB的上方时,
解得m=5;
当点P在AB的下方时,
解得m=-3;
所以点P的坐标为(0,5)或(0,-3).
建立适当的平
面直角坐标系
描述图形的位置
1. 确定原点位置 O;
2. 作两轴(确定 x 轴,y 轴);
3. 定坐标系( x 轴和y 轴的正方向和单位长度).
y轴:横坐标相同→两点连线∥y轴,点的横坐标符号决定其在y轴左(负)或右(正);
x轴:纵坐标相同→两点连线∥x轴,点的纵坐标符号决定其在x轴上(正)或下(负).
建立适当的
平面直角坐
标系的步骤
已知点坐标
确定平面直角
坐标系的方法
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