顧建明
坐標系與其它數(shù)學(xué)知識存在不可分割的聯(lián)系.許多知識在平面直角坐標系中進行研究會更加直觀易懂.所以只有牢固掌握了與直角坐標系有關(guān)的知識點與考點,才能更好地學(xué)習(xí)一次函數(shù)、反比例函數(shù)和二次函數(shù)等相關(guān)知識.
一、平面直角坐標系相關(guān)知識點歸納
1.平面直角坐標系的定義:在平面內(nèi)畫兩條互相垂直、原點重合的數(shù)軸,就組成平面直角坐標系.水平的數(shù)軸稱為x軸或橫軸,豎直的數(shù)軸稱為y軸或縱軸,兩坐標軸的交點為平面直角坐標系的原點.
2.各個象限內(nèi)點的特征:右上為第一象限、左上為第二象限、左下為第三象限、右下為第四象限.坐標在四個象限的特點:點P ( x,y)在第一象限則x>0,y>0;在第二象限則x<0,y>0;在第三象限則x<0,y<0;在第四象限則x>0,y<0.
4.點的對稱:點P( m,n),關(guān)于x軸的對稱點坐標是( m,-n),關(guān)于y軸的對稱點坐標是(-m,n),關(guān)于原點的對稱點坐標是(-m,-n).
5.平行線:平行于x軸的直線上的點的特征:縱坐標相等,如直線PQ,P(m,n)Q (p,n);平行于y軸的直線上的點的特征:橫坐標相等,如直線PQ、P(m,n)、Q(m,p).
6.象限角的平分線:第一、三象限角平分線上的點橫、縱坐標相等,可記作:P(m,m);點P ( a,b )關(guān)于第一、三象限坐標軸夾角平分線的對稱點坐標是( b,a );第二、四象限角平分線上的點橫縱坐標互為相反數(shù),可記作: P(m,-m);點P ( a,b )關(guān)于第二、四象限坐標軸夾角平分線的對稱點坐標是(- b,- a ).
7.點的平移:在平面直角坐標系中,將點( x,y)向右平移a個單位長度,可以得到對應(yīng)點(x + a,y);向左平移a個單位長度,可以得到對應(yīng)點(x-a,y);向上平移b個單位長度,可以得到對應(yīng)點(x,y+b);向下平移b個單位長度,可以得到對應(yīng)點(x,y-b).
二、平面直角坐標系相關(guān)考點歸納
1.求坐標
求點的坐標的方法是過這個點向x軸作垂線,則垂足對應(yīng)的數(shù)就是該點的橫坐標;過這個點向y軸作垂線,則垂足對應(yīng)的數(shù)就是該點的縱坐標.確定了一個點的橫坐標和縱坐標,就知道這個點的坐標.
例1如圖1,在平面直角坐標系xOy中,已知點A(3,4),將OA繞坐標原點O逆時針旋轉(zhuǎn)90°至OA′,則點A′的坐標是.
例2在平面直角坐標系中,A(-5,0),B(3,0),點C在y軸上,△ABC的面積為12,求點C的坐標.
解:∵點A(-5,0),B(3,0),都在x軸上,
∴AB=8.
∵△ABC的面積為12,點C在y軸上,
解得OC=3,
若點C在y軸的正半軸上,則點C的坐標為(0,3),若點C在y軸的負半軸上,則點C的坐標為(0,-3),
綜上所述,點C的坐標為(0,3)或(0,-3).
2.求象限
在平面直角坐標系中,各象限內(nèi)點的符號特點是:第一象限內(nèi)的點,橫坐標和縱坐標都為正;第二象限內(nèi)點的橫坐標為負,縱坐標為正;第三象限內(nèi)點的橫坐標和縱坐標都為負;第四象限內(nèi)點的橫坐標為正,縱坐標為負.確定了點橫坐標及縱坐標的正負,就確定了象限.
例3若點M(x,y)滿足(x+y)2= x2+ y2-2,則點M所在象限是().
A.第一象限或第三象限
B.第二象限或第四象限
C.第一象限或第二象限
D.不能確定
解:∵(x+y)2= x2+ y2+2xy,
∴原式可化為xy=-1,
∴x、y異號,
∴點M(x,y)在第二象限或第四象限.
故選B項.
故選B項.
3.求面積
當三角形有一邊在x軸上時,則以x軸上的邊為底邊,其長等于x軸上兩個頂點橫坐標差的絕對值,此邊上的高就等于另一個頂點縱坐標的絕對值;當三角形的一邊在y軸上時,則以y軸上的邊為底邊,其長等于y軸上兩個頂點縱坐標差的絕對值,此邊上的高就等于另一個頂點橫坐標的絕對值.確定了三角形的底邊和高就能求出面積.
例5如圖3,△ABC的三個頂點坐標分別是A(2,4),B(-2,0),C(3,0),求△ABC的面積.
解:過A作AD⊥x軸,垂足為D,
∵A的坐標是(2,4),
∴AD=4,
例6如圖4,平面直角坐標系中,已知點A(-3,-1),B(1,3),C(2,-3),求三角形ABC的面積.
分析:由于三邊均不平行于坐標軸,所以我們無法直接求邊長,也無法求高,因此得另想辦法.根據(jù)平面直角坐標系的特點,可以將三角形圍在一個梯形或長方形中,這個梯形(長方形)的上下底(長)與其中一個坐標軸平行,高(寬)與另一個坐標軸平行.這樣,梯形(長方形)的面積就容易求出,然后再減去圍在梯形(長方形)內(nèi)邊緣部分的直角三角形的面積,即可求得原三角形的面積.
解:如圖5,過點A、C分別作平行于y軸的直線,與過點B平行于x軸的直線交于點D、E,則四邊形ADEC為梯形.