走进“平面直角坐标系”
一、用有序数对表示平面上物体的位置:
物体在平面内的位置需从横向和纵向两个方面来确定,因此可以利用有序数对(a ,b )来准确的表示物体的位置。
此时一般用a 表示物体的横向位置,用b 来表示物体的纵向位置。
如电影票的号码是第8排第6号,我们可以根据一对整数(8,6)便很快找到座位等。
二、点的坐标:
(1)点的坐标:平面内的任意一点都可以用一个有序数对来表示,这个有序数对就叫做这个点的坐标。
如图1点A 可以用有序数对(3,4)表示,3叫做点A 的横坐标,4叫做点A 的纵坐标,有序数对(3,4)叫做点A 的坐标。
反过来,每一个有序数对对应着平面内的一个点,如有序数对(-3,-4)表示点B 。
(2)由点求其坐标、由坐标定点的方法:由点求其坐标是:由此点向轴轴y x 、作垂线,根据垂足的坐标来确定各点的横坐标和纵坐标。
由坐标定点是:先在轴x 上找到表示横坐标的点,再在轴y 上找到表示纵坐标的点,过这两个点分别作轴轴和y x 的垂线,则垂线的交点就是所要画的点。
三、平面直角坐标系的组成:
平面直角坐标系是由两条互相垂直且有公共原点的数轴组成。
平面直角坐标系将平面分成了以下六个部分:轴轴、y x 、两坐标轴正方向所夹的部分称为第一象限,从第一象限开始沿逆时针方向分别为:第一象限、第二象限、第三象限、第四象限。
六个部分除了轴轴和y x 有一公共的交点(原点)以外,其他区域之间均没有公共点。
四、坐标平面内点的特征:
1、各象限内点的坐标的符号特征:
第一象限(+,+);第二象限(-,+);第三象限(-,-);第四象限(+,-);如图1A 点的坐标(4,4)、B 点的坐标(-3,-4)、E 点的坐标(-3,2)、F 点的坐标(3,-3)。
2、标轴上点的坐标的特征:
轴x 的正半轴(+,0);轴x 的负半轴(-,0);轴y 的正半轴(0,+);轴y 的负半轴(0,-)。
3、坐标原点O 的坐标为(0,0)。
五、坐标方法的简单运用:
1、利用坐标平面表示地理位置
我们知道,物体的位置总是相对的,因此,在描述一个物体所处的位置时,必须以某一个物体作为参照物,来叙述它与参照物的方向和距离情况,面建立坐标系,用坐标来表示这一情况是基本方法之一,下面通过一个例子说明。
例1、如图2是一所学校的平面示意图,建立适当的平面直角坐标系,写出A 、B 两教学楼、实验楼、运动场、餐厅、旗杆、校门的位置。
解析:选择一个适当的参照点为原点,建立直角坐标系,再根据各地点与参照点的位置确定各点的坐标。
此题可以旗杆所在位置为坐标原点,建立直角坐标系,如图3所示。
注意所建立的坐标系不同,则各点的坐标也不相同。
由此可见,利用平面直角坐标系表示地理位置的一般步骤如下:
(1)建立适当的坐标系;
(2)确定适当的比例尺,在坐标轴上标出单位长度;
(3)描点,写出各点所表示的坐标及所表示的地点。
2、利用坐标表示图形的平移:
由于平移是图形的整体进行移动,图形上各点都发生相同性质的变化,因此,我们可以把图形的平移转化为点的平移来解决,利用点的坐标的变化来研究图形的平移情况,也可以由图形的平移情况来研究点的坐标的变化情况。
下面通过一个例子来说明点的平移规律:例2、如图4平行四边形ABCD的四个顶点的坐标分别是A(-4,-1),B(-5,-3),C(-2,-3),D(-1,-1)
(1)将平行四边形向右平移两个单位长度各顶点的坐标变为多少?画出平移后的图形。
(2)将平行四边形向上平移3个单位长度各顶点的坐标变为多少?画出平移后的图形。
解析:第(1)小题将顶点A、B、C、D分别向右平移两个单位长度;第(2)小题将顶点A、B、C、D分别向上平移5个单位长度,即可划出平移后的图形。
解:如图5平行四边形EFGH是向右平移2个单位长度后得到的图形,各点顶的坐标分别是E(1,-1)、F(-3,0)、G(3,-3)、H(4,-1)。
四边形PQMN是向上平移5个单位长度后得到的图形,各顶点的坐标分别是P(-4,3)、Q(-5,1)、M(-2,1)、N(-1,3)。
由例2可以发现,(1)图形的平移转化为图形各顶点的平移。
点的坐标的平移规律是:
①横、纵坐标的变化规律:左、右平移,横变纵不变;上、下平移纵变横不变。
②横、纵坐标增减规律:右加左减,上加下减,反之亦成立。