王 鋒
王鋒中學(xué)高級(jí)教師,現(xiàn)任職于江蘇豐縣中學(xué)初中部,中國教育學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)教育研究發(fā)展中心優(yōu)秀會(huì)員,中國數(shù)學(xué)奧林匹克一級(jí)教練,數(shù)學(xué)優(yōu)秀骨干教師,其業(yè)績被收錄于《中國當(dāng)代 數(shù)學(xué)家與數(shù)學(xué)英才大辭典》,參編或主編有多部教學(xué)輔導(dǎo)用書,課題“初中數(shù)學(xué)思想方法”已成功結(jié)題.
1. 平面直角坐標(biāo)系的基本知識(shí)
在平面內(nèi)畫兩條互相垂直、原點(diǎn)重合的數(shù)軸就構(gòu)成了平面直角坐標(biāo)系.水平的數(shù)軸稱為x軸,豎直的數(shù)軸稱為y軸.兩坐標(biāo)軸的交點(diǎn)稱為坐標(biāo)原點(diǎn).
如圖1,兩條坐標(biāo)軸將坐標(biāo)平面分成的四個(gè)區(qū)域稱為象限,按逆時(shí)針順序分別稱為第一象限、第二象限、第三象限、第四象限,坐標(biāo)軸不屬于任何象限.
建立平面直角坐標(biāo)系以后,平面內(nèi)的點(diǎn)就與一對(duì)有序的實(shí)數(shù)(點(diǎn)的坐標(biāo))建立了一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系.
2. 點(diǎn)與坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)化
(1)根據(jù)點(diǎn)P的坐標(biāo)(a,b)描出點(diǎn)P的位置:先在x軸上找到表示a的點(diǎn),過此點(diǎn)作x軸的垂線,再在y軸上找到表示b的點(diǎn),過此點(diǎn)作y軸的垂線,兩條垂線的交點(diǎn)即為要確定的點(diǎn)P的位置.
根據(jù)點(diǎn)的位置求點(diǎn)的坐標(biāo)是上述過程的逆過程.
(2)點(diǎn)的坐標(biāo)的特征:x軸上點(diǎn)的縱坐標(biāo)為0;y軸上點(diǎn)的橫坐標(biāo)為0;坐標(biāo)原點(diǎn)為(0,0).各個(gè)象限內(nèi)點(diǎn)的坐標(biāo)的符號(hào)如圖1所示.
例1在平面直角坐標(biāo)系中,請(qǐng)將點(diǎn)A(3,3),B(-1,-1),C(1,1),D(5,3),E(-1,-4),F(xiàn)(-5,-2)按下列要求分為兩類,并寫出同類具有而另一類不具有的一個(gè)特征.
(1)點(diǎn)________是同類點(diǎn),特征是___________.
(2)點(diǎn)________是同類點(diǎn),特征是___________.
[解析:]點(diǎn)A、C、D是同類點(diǎn),特征是它們都在第一象限;點(diǎn)B、E、F是同類點(diǎn),特征是它們都在第三象限.答案不唯一.
3. 平移前后點(diǎn)的坐標(biāo)之間的關(guān)系
一個(gè)點(diǎn)向右平移m個(gè)單位,其橫坐標(biāo)加上m,向左平移m個(gè)單位,其橫坐標(biāo)減去m;向上平移m個(gè)單位,其縱坐標(biāo)加上m,向下平移m個(gè)單位,其縱坐標(biāo)減去m.
例2在平面直角坐標(biāo)系中,描出點(diǎn)(0,4),(3,1),(2,0),(7,0),(6,1),(9,4),(0,4),用線段將各點(diǎn)順次連接起來.觀察你所描出的圖形,你覺得它像什么?將各點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別減去3,縱坐標(biāo)分別減去2,再將它們用線段順次連接起來,與原圖形相比,所得圖形有什么變化?
[解析:]如圖2,圖形像一個(gè)碗.各點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別減去3,縱坐標(biāo)分別減去2后,所得各點(diǎn)的坐標(biāo)依次是(-3,2),(0,-1),(-1,-2),(4,-2),(3,-1),(6,2),(-3,2).所得圖形形狀和大小都不變,是原圖形先向左平移3個(gè)單位長度后,再向下平移2個(gè)單位長度得到的.
4. 平面直角坐標(biāo)系的實(shí)際應(yīng)用
(1)在實(shí)際情景中,給出兩個(gè)物體(可看做點(diǎn))的位置(坐標(biāo)),確定另外一個(gè)物體的位置時(shí),常采用逆向思維的方法,先根據(jù)所給的兩個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo),畫出平面直角坐標(biāo)系,然后再由所求物體與已知物體的位置關(guān)系找到與它對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的坐標(biāo).
(2)建立平面直角坐標(biāo)系,描述物體的位置或求平面圖形上某點(diǎn)的坐標(biāo)時(shí),應(yīng)根據(jù)具體情景或圖形特征,選取適當(dāng)?shù)膮⒄拯c(diǎn)為原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系.
例3如圖3,每個(gè)小正方形的邊長均為1個(gè)單位長度,我們稱每個(gè)小正方形的頂點(diǎn)為格點(diǎn),以格點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形叫做格點(diǎn)三角形.
(1)圖中的格點(diǎn)三角形ABC是由格點(diǎn)三角形DEF通過怎樣的變換得到的?
(2)在圖中建立適當(dāng)?shù)钠矫嬷苯亲鴺?biāo)系,寫出△ABC各頂點(diǎn)的坐標(biāo).
[解析:](1)將 △DEF 先向下平移4個(gè)單位長度,再向右平移5個(gè)單位長度可得到△ABC.
(2)答案不唯一,只要正確建立平面直角坐標(biāo)系并正確寫出各點(diǎn)坐標(biāo)即可.如按照?qǐng)D4所示的方法建立平面直角坐標(biāo)系,則點(diǎn)A(0,0),C(2,-1),B(2,3).
中學(xué)生數(shù)理化·七年級(jí)數(shù)學(xué)人教版2008年4期