内容正文:
第4章 平面直角坐标系 知识清单
依据苏科版《义务教育教科书·数学》八年级上册编写,供复习备考使用。
一、章知识概览
【学习内容】本章共两节:4.1点的位置与坐标表示;4.2图形变换与坐标变化。本章建立平面直角坐标系,用有序数对刻画点的位置,并研究平移、关于坐标轴对称、关于原点对称时坐标的变化规律。
【考点地位】象限及坐标符号、坐标轴上点的特征、对称点坐标规律、平行于坐标轴直线上点的坐标、坐标求面积是数形结合的基础,常与平移、轴对称、面积综合命题,为后续一次函数图象作准备。
【学习目标】①认识平面直角坐标系,会由坐标描点、由点写坐标;②掌握各象限及坐标轴上点的坐标特征;③掌握平移及关于坐标轴、原点对称的坐标变化规律;④会用坐标表示位置,会用坐标求简单图形面积。
【知识结构图】一图速查本章全貌,下图按“章→节→核心知识点”三层呈现。
第4章 平面直角坐标系
4.1 点的位置与坐标表示
平面直角坐标系:互相垂直、原点重合的两条数轴(x轴、y轴)
四个象限坐标符号;坐标轴上点:x轴上纵=0,y轴上横=0
有序数对(a,b)确定点的位置;由坐标描点、由点写坐标
4.2 图形变换与坐标变化
平移:左右平移改横坐标,上下平移改纵坐标
关于x轴对称:横同纵反;关于y轴对称:横反纵同;关于原点对称:横纵都反
用坐标求图形面积:底乘高除以2,或割补法
二、核心公式定理
【速查表】本章核心规律集中列表如下,逐条对照教材,复习时以表代翻书。
名称
规律·内容
说明与易错提示
象限符号
第一象限(+,+),第二象限(−,+),第三象限(−,−),第四象限(+,−)
坐标轴上的点不属于任何象限
坐标轴上点
x轴上点纵坐标为0,记为(a,0);y轴上点横坐标为0,记为(0,b)
原点(0,0)既在x轴也在y轴
平行x轴直线
直线上所有点纵坐标相同:y=定值
两点距离=横坐标之差的绝对值
平行y轴直线
直线上所有点横坐标相同:x=定值
两点距离=纵坐标之差的绝对值
关于x轴对称
横坐标相同,纵坐标互为相反数:(a,b)→(a,−b)
记忆:横轴横不变,纵变号
关于y轴对称
纵坐标相同,横坐标互为相反数:(a,b)→(−a,b)
记忆:纵轴纵不变,横变号
关于原点对称
横、纵坐标都互为相反数:(a,b)→(−a,−b)
横纵都变号
三、考点知识梳理
(一)4.1 点的位置与坐标表示
【平面直角坐标系】在平面内画两条互相垂直、原点重合的数轴,组成平面直角坐标系。水平数轴为x轴(横轴),向右为正方向;竖直数轴为y轴(纵轴),向上为正方向;两轴交点为原点O。
图1 平面直角坐标系(x轴、y轴、原点O)
【象限与坐标符号】坐标平面被两轴分成四个象限:第一象限(+,+),第二象限(−,+),第三象限(−,−),第四象限(+,−)。坐标轴上的点不属于任何象限。
图2 四个象限及坐标符号
【坐标轴上点的坐标】x轴上的点纵坐标为0,记作(a,0);y轴上的点横坐标为0,记作(0,b);原点坐标为(0,0)。
【有序数对】有顺序的两个数a与b组成的数对叫做有序数对,记作(a,b),可以唯一确定平面内一个点的位置;顺序不同,表示的点不同。
图3 由点P向两轴作垂线确定坐标(a,b)
(二)4.2 图形变换与坐标变化
【平移的坐标变化】左右平移改变横坐标:点向右平移a个单位横坐标加a,向左平移a个单位横坐标减a;上下平移改变纵坐标:向上平移b个单位纵坐标加b,向下平移b个单位纵坐标减b。
图4 点平移时横、纵坐标的变化
【关于坐标轴对称】点(a,b)关于x轴对称的点为(a,−b)(横坐标相同,纵坐标相反);关于y轴对称的点为(−a,b)(纵坐标相同,横坐标相反)。
图5 关于y轴、x轴对称及关于原点对称
【关于原点对称】点(a,b)关于原点对称的点为(−a,−b),即横坐标、纵坐标都互为相反数。
【用坐标求面积】在坐标系中,三角形面积可由底乘高再除以2求得;以坐标轴或平行于坐标轴的边为底,对应高为另一方向距离,复杂图形可用割补法转化。
四、重点知识记忆方法
【记忆口诀】象限符号:一(+,+)二(−,+)三(−,−)四(+,−);x轴上纵为0,y轴上横为0。
【对比记忆】相关概念对比如下表。
对称方式
坐标变化
记忆要点
关于x轴对称
(a,b)→(a,−b),横不变纵变号
横轴横不变
关于y轴对称
(a,b)→(−a,b),纵不变横变号
纵轴纵不变
关于原点对称
(a,b)→(−a,−b),横纵都变号
横纵都变号
【易混对比】关于x轴对称是纵坐标变号,关于y轴对称是横坐标变号,二者不要互相套用;坐标轴上的点不属于任何象限。
五、解题方法总结
题型1 由点的坐标判断象限或由位置写坐标
【解题方法】①按横、纵坐标符号对照象限符号;②坐标轴上的点按(a,0)、(0,b)写出,注意原点(0,0);③有序数对(a,b)顺序不同表示不同点。
【数学思想】数形结合思想:坐标与位置相互对应。
题型2 平移与对称中的坐标变化
【解题方法】①平移:左减右加横坐标,下减上加纵坐标;②对称:按关于x轴、y轴、原点对称的坐标变化规律直接写出对应点坐标。
【数学思想】转化思想:把图形变换转化为坐标数值变化。
题型3 坐标系中求两点距离与图形面积
【解题方法】①平行x轴的两点看横坐标差的绝对值,平行y轴的两点看纵坐标差的绝对值;②以坐标轴或平行坐标轴的边为底,对应高为另一方向距离,三角形面积=底×高÷2,复杂图形用割补法。
【数学思想】数形结合与割补思想。
六、易错点清单
【清单】逐条对照教材与常见易错情形,复习时先自查再对照下表。
常见易错点
正确做法
混淆象限符号,写错横纵坐标正负
第二象限是(−,+),第三象限是(−,−),写符号前先判断横、纵坐标的正负
对称规律记反,互相套用
关于x轴对称横不变纵变号,关于y轴对称纵不变横变号,不要互相套用
把坐标轴上的点归入某一象限
坐标轴上的点不属于任何象限,不要写成“在某象限”
平移方向与坐标变化对应错误
左减右加横坐标,下减上加纵坐标,先判断平移方向再变号
平行轴距离公式用错
平行x轴看横坐标差的绝对值,平行y轴看纵坐标差的绝对值
七、高频考点速记
①四个象限符号依次为(+,+)、(−,+)、(−,−)、(+,−),坐标轴上的点不属于任何象限。
②x轴上的点纵坐标为0记为(a,0),y轴上的点横坐标为0记为(0,b),原点为(0,0)。
③关于x轴对称(a,b)→(a,−b),关于y轴对称(a,b)→(−a,b),关于原点对称(a,b)→(−a,−b)。
④左右平移改变横坐标(左减右加),上下平移改变纵坐标(下减上加)。
⑤平行x轴两点距离看横坐标差的绝对值,平行y轴两点距离看纵坐标差的绝对值。
⑥坐标系中三角形面积=底×高÷2,复杂图形可用割补法。
八、学情自测
(一)选择题(每题2分,共12题)
1.若点P(2,−4),Q(x,−4)之间的距离是3,则x的值为( )
A.3 B.5或−1 C.−1 D.5
2.点M(m+1,m+3)在y轴上,则M点的坐标为( )
A.(0,−4) B.(4,0) C.(−2,0) D.(0,2)
3.如图,△A1B1C1与△ABC关于x轴对称,若A1(−3,1),则对应点A的坐标为( )
A.(3,1) B.(−3,−1) C.(−3,1) D.(3,−1)
4.过点(−2,5)且平行于y轴的直线上的点( )
A.横坐标都是−2 B.纵坐标都是5 C.横坐标都是5 D.纵坐标都是−2
5.点P(m+3,m+1)在x轴上,则点P的坐标为( )
A.(0,−2) B.(2,0) C.(4,0) D.(0,−4)
6.已知点P(a,3+a)在第二象限,则a的取值范围是( )
A.a<0 B.a>−3 C.−3<a<0 D.a<−3
7.点A(m+3,m)到x轴的距离是1,则m的值为( )
A.1 B.−1 C.±1 D.0
8.如果点P(a,2)在第二象限,那么点Q(−3,a)在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
9.点P(2,−3)关于原点对称的点的坐标为( )
A.(2,3) B.(−2,3) C.(−2,−3) D.(2,−3)
10.平面直角坐标系中,点A(−3,2),B(3,4),C(x,y),若AC∥x轴,当线段BC取最小值时,点C的坐标为( )
A.(−3,2) B.(3,2) C.(3,4) D.(−3,4)
11.点M(−3,4)到原点的距离为( )
A.3 B.4 C.5 D.7
12.如图,方格纸中△ABC的三个顶点分别为A(−3,−1),B(−4,−4),C(−1,−3),则△ABC的面积是( )
A.4 B.6 C.8 D.10
(二)填空题(每空2分,共2题)
1.在平面直角坐标系中,点P(3,−2)关于y轴的对称点是______,关于原点的对称点是______。
2.如果用(7,1)表示七年级一班,那么八年级五班可表示成______。
(三)解答题(共2题)
1.已知点A(−2,b),B(a+2b,1)。(1)若点A,B关于y轴对称,求a+b的值;(2)若点A,B关于原点对称,求a,b的值。
2.在平面直角坐标系中,点A(2,1),B(2,5),C(−3,1)。(1)求△ABC的面积;(2)写出点A关于y轴对称的点A′的坐标。
九、参考答案
【选择题】
1.【答案】B
解题步骤:
①P、Q纵坐标相同,在平行于x轴的直线上,距离=横坐标差的绝对值;
②|x−2|=3,解得x=5或x=−1,选B。
【知识点睛】平行x轴两点距离:横坐标之差的绝对值。
2.【答案】D
解题步骤:
①y轴上点横坐标为0,故m+1=0,得m=−1;
②m+3=2,M(0,2),选D。
【知识点睛】y轴上的点横坐标恒为0,先令横坐标为0求出参数m,再代入得纵坐标。
3.【答案】B
解题步骤:
①关于x轴对称,横坐标不变、纵坐标互为相反数;
②A1(−3,1)的对称点为A(−3,−1),故选B。
【知识点睛】关于x轴对称:横同纵反,纵坐标变号。
4.【答案】A
解题步骤:
①平行于y轴的直线上所有点横坐标相同;
②直线过(−2,5),故横坐标都是−2,选A。
【知识点睛】平行y轴直线:横坐标为定值,纵坐标任意。
5.【答案】B
解题步骤:
①x轴上点纵坐标为0,故m+1=0,得m=−1;
②m+3=2,P(2,0),选B。
【知识点睛】x轴上的点纵坐标恒为0,先令纵坐标为0求出参数m,再代入得横坐标。
6.【答案】C
解题步骤:
①第二象限横负纵正:a<0且3+a>0;
②解得−3<a<0,选C。
【知识点睛】第二象限符号(−,+),列不等式组求范围。
7.【答案】C
解题步骤:
①点到x轴距离等于纵坐标绝对值:|m|=1;
②解得m=1或m=−1,选C。
【知识点睛】点到x轴的距离等于纵坐标的绝对值,到y轴距离等于横坐标绝对值,注意区分。
8.【答案】C
解题步骤:
①P(a,2)在第二象限,得a<0;
②Q(−3,a)横负纵负,在第三象限,选C。
【知识点睛】由象限符号判断另一象限:横负纵负为第三象限。
9.【答案】B
解题步骤:
①关于原点对称的点,横、纵坐标都互为相反数;
②P(2,−3)关于原点对称的点为(−2,3),选B。
【知识点睛】关于原点对称:横、纵坐标都变号,即(a,b)→(−a,−b)。
10.【答案】B
解题步骤:
①AC∥x轴,故C纵坐标=2;
②BC最小为垂线段最短,过B向直线y=2作垂线,垂足C(3,2),选B。
【知识点睛】点到直线的连线中垂线段最短,先由平行条件定纵坐标,再由垂足定横坐标。
11.【答案】C
解题步骤:
①M(−3,4)到原点距离,由勾股数3,4,5得距离为5;
②故选C。
【知识点睛】点到原点距离:横纵平方和开平方,3,4,5为勾股数。
12.【答案】A
解题步骤:
①用包围矩形3×3=9,减去周围三个直角三角形面积1.5、1.5、2;
②9−(1.5+1.5+2)=4,故选A。
【知识点睛】方格纸求面积:包围矩形减周围直角三角形,或用割补法。
【填空题】
1.【答案】(−3,−2);(−3,2)
解题步骤:
①关于y轴对称横反纵同:(3,−2)→(−3,−2);
②关于原点对称横纵都反:(3,−2)→(−3,2)。
【知识点睛】对称规律:y轴横变纵不变,原点横纵都变。
2.【答案】(8,5)
解题步骤:
①有序数对第一位表年级、第二位表班;
②八年级五班记为(8,5)。
【知识点睛】有序数对:按规定顺序各位置对应一个数。
【解答题】
1.【答案】(1)a+b=−1;(2)a=2,b=−1
解题步骤:
(1)关于y轴对称:横反纵同,−2+(a+2b)=0且b=1,解得a=−2,a+b=−1;
(2)关于原点对称:横反纵反,−2+(a+2b)=0且b+1=0,解得b=−1,a=2。
【知识点睛】对称列方程:y轴对称纵相等,原点对称纵相反,分别联立求解。
2.【答案】(1)面积为10;(2)A′(−2,1)
解题步骤:
(1)AB平行y轴,AB=|5−1|=4,AB边上高为|2−(−3)|=5,面积=×4×5=10;
(2)关于y轴对称横反纵同,A(2,1)对称点A′(−2,1)。
【知识点睛】坐标求面积先定底和高;关于y轴对称的点纵坐标相同、横坐标互为相反数。
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