平面直角坐标系中“点的运动”

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  例1 (2020.江苏连云港)如图1,将5个大小相同的正方形置于平面直角坐标系中,若顶点M、N的坐标分别为(3,9)、(12,9),则顶点A的坐标为_____ 。
  【解析】如图2,∵顶点M、N的坐标分别为(3,9)、(12,9),
  ∴MN//x轴,MN=9,BN//y轴,
  ∴小正方形的边长为3,
  ∴BN=6.
  ∴可得点B(12,3),
  ∵AB//MN,
  ∴AB//x轴,
  ∴可得点A(15,3)。
  【点评】事实上,对于在平面直角坐标系中确定点的位置的问题,我們可以动静结合去看待,关注特殊点的位置,由“数”定“形”。当M、N点的数据给出后,我们就可以明确整个图形的放置规则,然后由“形”推“数”,想象A点可由M点或Ⅳ点平移而至。
  二、旋转
  例2(2020.黑龙江牡丹江)如图3,在平面直角坐标系中,O是菱形ABCD对角线BD的中点,AD//x轴且AD=4,∠A=60°,将菱形ABCD绕点D旋转,使点D落在x轴上,则旋转后点C的对应点的坐标是
  。
  【解析】根据菱形的对称性可得:当点D在x轴上时,A、B、C均在坐标轴上,如图4。
  ∵∠BAD=60°.AD=4.
  【点评】本例中,由特殊四边形和特殊角的条件出发,明确点的起始位置;然后借助旋转的运动方式,确定C点的最终位置,注意还要分类哦。
  三、翻折和缩放
  例3 (2020.宁夏)在平面直角坐标系中,△ABC的三个顶点的坐标分别是A(1,3),B(4,1),C(1,1).
  (1)画出△ABC关于x轴对称的△A1B1C1;
  (2)画出以点O为位似中心,与△ABC位似比为1:2的三角形。
  【解析】(1)分别作A、B、C关于x轴的对称点A1、B1、C1,连接A1C1,A1B1,B1C1,得到△A1B1C1。
  如图6所示,△AiBlCl即为所求。
  (2)已知位似中心是原点。特别提醒一下,对于“位似”的知识点,需要判断图形是放大还是缩小。这里两个都可以,同学们要注意。以放大为例,则分两种情况:
  第一种,要求的三角形和△ABC在坐标轴的同一侧。
  第二种,要求的三角形在△ABC的对侧。
  如图6所示,△A282C2和△A383C3即为所求。
  同学们可以自己尝试探索其他情形。
  【点评】在有网格背景的平面直角坐标系中,点的运动可以被刻画得更精准。本例和之前例题中的单一要求有所不同,它可以看作是点的翻折和缩放这两个运动的结合。
  (作者单位:江苏省太仓市实验中学)
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