坐标系下平移的三种形式
黄山杨叶道
我们已经知道图形的平移与平移的方向和平移的距离有关,但平移后的图形与原图形的形状和大小是一致的,只是位置不同而已,且图形上每一点平移的方向和距离都是相同的.因此,研究图形的平移的关键是点的平移.在坐标平面内,研究点的平移十分简单,主要表现为以下三种平移.
一、沿x轴的方向平移
我们知道,当点A(4,-3)沿与x轴平行的方向向左平移5个单位时,平移后得到的点B的纵坐标不变,仍是-3,而横坐标为4-5=-1,因此,平移后点的坐标是(-1,-3);类似地,如果点A(4,-3)沿x轴方向向右平移5个单位,则点A的纵坐标仍然不变,横坐标变为4+5=9,于是A点平移后的坐标为(9,-3).
一般地,设点P(x,y)沿x轴方向平移n(n>0)个单位后的点是Q,则
向左平移时,点Q的坐标是(x-n,y);
向右平移时,点Q的坐标是(x+n,y).
这就是说:“点沿横轴方向平移时,纵坐标不变,横坐标左减右加.”
例1已知点A的坐标是(-2,3),线段AB∥x轴,且AB=2,求点B的坐标.
解析:任何两点中的一点都可以看作是由另一点平移得到的,这里的AB=2表明点A、B之间的距离是2,因此,把点A平移2个单位可得点B.注意到AB//x轴,说明点A沿x 轴方向平移2个单位可得点B,可究竟是向左还是向右平移呢?题目并无说明,因此需要一一讨论.
如果是向左平移,那么点B的坐标是(-4,3);如果是向右平移,那么点B的坐标是(0,3).
因此,点B的坐标是(-4,3)或(0,3).
跟踪训练1在平面直角坐标系中,点P(-1,1)沿与x轴平行的方向向右平移2个单位后得到点P1,则点P1在【】
A.第一象限
B.第二象限
C..第三象限
D.第四象限
二、沿y轴的方向平移
与上述探索方法一样,易得如下结论:
设点P(x,y)沿y轴方向平移n(n>0)个单位后的点是Q,则
向上平移时,点Q的坐标是(x,y+n);
向下平移时,点Q的坐标是(x,y-n);
这就是说:“点沿纵轴方向平移时,横坐标不变,纵坐标上加下减.”
例2在数学兴趣小组的一次活动中,小明通过建
立平面直角坐标系发现旗杆底端位置在点A(3,1),顶
端在点B(3,10),升旗前旗帜的三个顶点的位置分别
在点P(3,2),Q(3,3),R(5,2),写出当旗帜的
顶端Q升到杆顶B处时,点P和R对应的点的坐标.
解析:显然,旗杆平行于y轴,所以升旗时旗帜是沿y
轴方向向上平移,由于点Q从(3,3)平移到点(3,
10),平移的距离是10-3=7,所以点P(3,2)沿y轴
方向向上平移7个单位后是点P′(3,9),点R(5,2)
向上平移7个单位后是点R′(5,9).
跟踪训练2在平面直角坐标系中,将点A(5,6)向下平移6个单位后的点的坐标是【】
A.(11,6)
B.(5,0)
C.(5,12)
D.(-1,6)
三、不沿坐标轴的方向平移
如果点的平移方向既不是沿横轴方向,也不是沿纵轴方向,那么它可以看作既沿横轴方向平移,又沿纵轴方向平移.此时,我们可以通过上述的两种平移来解决.
例3如何平移点A(-5,3),使它到达点B(2,-1)?
解析:先从横坐标来考虑,由于点A到点B,横坐标由-5增加到2,可知点A向右平移2-(-5)=7个单位长度;纵坐标由3减小到-1,可知只需要再把点(2,3)向下平移3-(-1)=4个单位长度.
因此,把点A向右平移7个单位,再向下平移4个单位可得点B.
跟踪训练3将点A(2,1)先向左平移()个单位,再向下平移()个单位可得到点(-2,-2),则括号内的数依次应填【】
A.2,1
B.0,-1
C..4,3
D.3,4
答案
1.A
2.B
3. C。