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一、想一想学习目标
1.认识平面直角坐标系,了解点的坐标的意义,会用坐标表示点,能画出点的坐标位;
2.渗透对应关系,提高学生的数感.
二、点一点重点与难点
重点:平面直角坐标系和点的坐标.
难点:正确画坐标和找对应点.
三、理一理知识要点
1.坐标平面内的点和有序实数对一一对应
已知点P(x,y),它的横坐标x和纵坐标y的顺序是不能任意交换的,A(3,2)和B(2,3)表示两个不同的点.
对于坐标平面内的任意一点P,存在唯一的一对有序实数(x,y)和它对应;反过来,对于任意一对有序实数(x,y),在坐标平面内有唯一的P点和它对应.这里,(x,y)称为点P的坐标,x是横坐标,y是纵坐标,x写在前,y写在后.
2.特殊点的坐标
x轴上点的纵坐标为零,即(x,0),如果某点的坐标为(x,0),则它在x轴上.
y轴上点的横坐标为零,即(0,y),如果某点的坐标为(0,y),则它在y轴上.
第一、三象限角平分线上点的横坐标和纵坐标相等,即(x,x),如果点的坐标为(x,x),则它必定在一、三象限角平分线上.
第二、四象限角平分线上点的横坐标和纵坐标互为相反数,即(x,-x),如果点的坐标为(x,-x),则它在二、四象限角平分线上.
原点的坐标是(0,0),反之,坐标是(0,0)的点是原点.
3.对称点
关于x轴对称的两点的横坐标相等,纵坐标互为相反数.
关于y轴对称的两点的横坐标互为相反数,纵坐标相等.
关于原点对称的两点的横坐标、纵坐标都互为相反数.如果一个点的坐标为(A,B),那么这个点关于x轴、y轴、原点的对称点分别是(A,-B)、(-A,B)、(-A,-B).它的逆命题亦成立.
4.点P(x,y)到两坐标轴的距离
四、指一指易误点
1.概念不清
例1 求点P(m,-n)与两坐标轴的距离.
误解一:点P(m,-n)到x轴的距离为n,到y轴的距离为m.
误解二:点P(m,-n)到x轴的距离为|m|,到y轴的距离为|-n|即|n|.
正解:点P(m,-n)到x轴的距离为|-n|,即|n|,到y轴的距离为|m|.
剖析:误解一以为m表示正数,-n表示负数,因而得出错误结论.
在题中没有明确限制条件时,我们认为m,-n都表示任意实数,所以P点到x轴的距离应等于它的纵坐标-n的绝对值,即|-n|=|n|;P点到y轴的距离等于它的横坐标的绝对值,即|m|.
直角坐标平面上点的坐标(x,y)是有序的实数对,误解二由于概念不清,把其中前面的数x表示成到横坐标的距离,后面的数y表示成到纵坐标的距离,所以所得结果也是错误的.
2.搞错坐标特点
例2 已知点P(m,2m-1)在x轴上,则P点的坐标是_______.
错解:因为点P在x轴上,所以m=0,所以2m-1=-1,所以点P的坐标为(0,-1).
剖析:错解把x、y轴上的点的坐标特点搞混了,x轴上的点的坐标特征是纵坐标为0,而不是横坐标为0.
例3 一个菱形的每边长是5,一条对角线长是6,取两条对角线所在直线作为坐标轴,求四个顶点的坐标.
误解:如图1,ABCD为菱形,以对角线AC,BD所在直线为坐标轴建立直角坐标系.
∵CA=6,OA=3,又AB=5,
故菱形ABCD四个顶点的坐标分别为A(3,0),
B(0,4),C(-3,0),D(0,-4).
(1)以AC所在直线为x轴,BD所在直线为y轴建立直角坐标系(同误解中的图1),得菱形四个顶点A,B,C,D的坐标分别为(3,0),(0,4),(-3,0),(0,-4);
(2)以BD所在直线为x轴,AC所在直线为y轴建立直角坐标系(如图2),则得菱形四个顶点A,B,C,D的坐标分别为(0,3),(-4,0),(0,-3),(4,0).
剖析:误解主要是对题中的一句话没有正确理解,即“取两条对角线所在直线作为坐标轴”,它的涵义是:已知的长为6的对角线所在直线既可以作为x轴,也可以作为y轴.误解只考虑了其中一种情况,因而所得答案是不完整的.
五、举一举常考点
考点1.确定象限
例4 在平面直角坐标系中,点(-2,3)所在的象限是()
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
解析:由于点(-2,3)的横坐标-2<0,纵坐标3>0,根据各象限内点的符号的特征可知,点(-2,3)在第二象限,故应选B.
评注:坐标轴把坐标平面分成四个象限,我们不妨把各象限内点的符号特征,以图片的形式印在自己的脑海中.
考点2.确定字母的范围
例5 在平面直角坐标系中,若点P(x-2,x)在第二象限,则x的取值范围为()
A.0<x<2 B.x<2
C.x>0 D.x>2
解析:第二象限中点的符号特征:横坐标<0,纵坐标>0,于是有x-2<0,x>0,即0<x<2.故应选A.
评注:搞清楚各象限中对应坐标的符号是求解这类问题的关键.
考点3.对称问题
例6 已知点P(3,-2)与点Q关于x轴对称,则Q点的坐标为()
A.(-3,2) B.(-3,-2)
C.(3,2)D.(3,-2)
解析:关于x轴对称的点横坐标不变,纵坐标互为相反数,于是点P(3,-2)与点Q关于x轴对称,则Q点的坐标为(3,2).故应选C.
评注:直角坐标系内点的对称规律是:点P(m,n)关于x轴的对称点是P1(m,-n);点P(m,n)关于y轴的对称点是P2(-m,n);点P(m,n)关于原点的对称点是P3(-m,-n);点P(m,n)关于y=x的对称点是P4(n,m);点P(m,n)关于y=-x的对称点是P5(-n,-m).
考点4.坐标几何图形问题
例7 如图3,直角坐标系中,△ABC的顶点都在网格点上.其中,A点坐标为(2,-1),则△ABC的面积为 平方单位.
解析:由于A点坐标为(2,-1),所以B点坐标为(4,3),C点坐标为(1,2),要求△ABC的面积,如图可以转化为求直角梯形ABED的面积和Rt△ACD、Rt△BCE的面积,此时有E点坐标为(1,3),D点坐标为(1,-1),于是可求得△ABC的面积为5(平方单位).
评注:对于处理平面直角坐标系中的有关几何图形的面积问题,一般的思路都是化不规则的为规则的图形,再利用相关的几何图形的面积公式求解.
1.认识平面直角坐标系,了解点的坐标的意义,会用坐标表示点,能画出点的坐标位;
2.渗透对应关系,提高学生的数感.
二、点一点重点与难点
重点:平面直角坐标系和点的坐标.
难点:正确画坐标和找对应点.
三、理一理知识要点
1.坐标平面内的点和有序实数对一一对应
已知点P(x,y),它的横坐标x和纵坐标y的顺序是不能任意交换的,A(3,2)和B(2,3)表示两个不同的点.
对于坐标平面内的任意一点P,存在唯一的一对有序实数(x,y)和它对应;反过来,对于任意一对有序实数(x,y),在坐标平面内有唯一的P点和它对应.这里,(x,y)称为点P的坐标,x是横坐标,y是纵坐标,x写在前,y写在后.
2.特殊点的坐标
x轴上点的纵坐标为零,即(x,0),如果某点的坐标为(x,0),则它在x轴上.
y轴上点的横坐标为零,即(0,y),如果某点的坐标为(0,y),则它在y轴上.
第一、三象限角平分线上点的横坐标和纵坐标相等,即(x,x),如果点的坐标为(x,x),则它必定在一、三象限角平分线上.
第二、四象限角平分线上点的横坐标和纵坐标互为相反数,即(x,-x),如果点的坐标为(x,-x),则它在二、四象限角平分线上.
原点的坐标是(0,0),反之,坐标是(0,0)的点是原点.
3.对称点
关于x轴对称的两点的横坐标相等,纵坐标互为相反数.
关于y轴对称的两点的横坐标互为相反数,纵坐标相等.
关于原点对称的两点的横坐标、纵坐标都互为相反数.如果一个点的坐标为(A,B),那么这个点关于x轴、y轴、原点的对称点分别是(A,-B)、(-A,B)、(-A,-B).它的逆命题亦成立.
4.点P(x,y)到两坐标轴的距离
四、指一指易误点
1.概念不清
例1 求点P(m,-n)与两坐标轴的距离.
误解一:点P(m,-n)到x轴的距离为n,到y轴的距离为m.
误解二:点P(m,-n)到x轴的距离为|m|,到y轴的距离为|-n|即|n|.
正解:点P(m,-n)到x轴的距离为|-n|,即|n|,到y轴的距离为|m|.
剖析:误解一以为m表示正数,-n表示负数,因而得出错误结论.
在题中没有明确限制条件时,我们认为m,-n都表示任意实数,所以P点到x轴的距离应等于它的纵坐标-n的绝对值,即|-n|=|n|;P点到y轴的距离等于它的横坐标的绝对值,即|m|.
直角坐标平面上点的坐标(x,y)是有序的实数对,误解二由于概念不清,把其中前面的数x表示成到横坐标的距离,后面的数y表示成到纵坐标的距离,所以所得结果也是错误的.
2.搞错坐标特点
例2 已知点P(m,2m-1)在x轴上,则P点的坐标是_______.
错解:因为点P在x轴上,所以m=0,所以2m-1=-1,所以点P的坐标为(0,-1).
剖析:错解把x、y轴上的点的坐标特点搞混了,x轴上的点的坐标特征是纵坐标为0,而不是横坐标为0.
例3 一个菱形的每边长是5,一条对角线长是6,取两条对角线所在直线作为坐标轴,求四个顶点的坐标.
误解:如图1,ABCD为菱形,以对角线AC,BD所在直线为坐标轴建立直角坐标系.
∵CA=6,OA=3,又AB=5,
故菱形ABCD四个顶点的坐标分别为A(3,0),
B(0,4),C(-3,0),D(0,-4).
(1)以AC所在直线为x轴,BD所在直线为y轴建立直角坐标系(同误解中的图1),得菱形四个顶点A,B,C,D的坐标分别为(3,0),(0,4),(-3,0),(0,-4);
(2)以BD所在直线为x轴,AC所在直线为y轴建立直角坐标系(如图2),则得菱形四个顶点A,B,C,D的坐标分别为(0,3),(-4,0),(0,-3),(4,0).
剖析:误解主要是对题中的一句话没有正确理解,即“取两条对角线所在直线作为坐标轴”,它的涵义是:已知的长为6的对角线所在直线既可以作为x轴,也可以作为y轴.误解只考虑了其中一种情况,因而所得答案是不完整的.
五、举一举常考点
考点1.确定象限
例4 在平面直角坐标系中,点(-2,3)所在的象限是()
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
解析:由于点(-2,3)的横坐标-2<0,纵坐标3>0,根据各象限内点的符号的特征可知,点(-2,3)在第二象限,故应选B.
评注:坐标轴把坐标平面分成四个象限,我们不妨把各象限内点的符号特征,以图片的形式印在自己的脑海中.
考点2.确定字母的范围
例5 在平面直角坐标系中,若点P(x-2,x)在第二象限,则x的取值范围为()
A.0<x<2 B.x<2
C.x>0 D.x>2
解析:第二象限中点的符号特征:横坐标<0,纵坐标>0,于是有x-2<0,x>0,即0<x<2.故应选A.
评注:搞清楚各象限中对应坐标的符号是求解这类问题的关键.
考点3.对称问题
例6 已知点P(3,-2)与点Q关于x轴对称,则Q点的坐标为()
A.(-3,2) B.(-3,-2)
C.(3,2)D.(3,-2)
解析:关于x轴对称的点横坐标不变,纵坐标互为相反数,于是点P(3,-2)与点Q关于x轴对称,则Q点的坐标为(3,2).故应选C.
评注:直角坐标系内点的对称规律是:点P(m,n)关于x轴的对称点是P1(m,-n);点P(m,n)关于y轴的对称点是P2(-m,n);点P(m,n)关于原点的对称点是P3(-m,-n);点P(m,n)关于y=x的对称点是P4(n,m);点P(m,n)关于y=-x的对称点是P5(-n,-m).
考点4.坐标几何图形问题
例7 如图3,直角坐标系中,△ABC的顶点都在网格点上.其中,A点坐标为(2,-1),则△ABC的面积为 平方单位.
解析:由于A点坐标为(2,-1),所以B点坐标为(4,3),C点坐标为(1,2),要求△ABC的面积,如图可以转化为求直角梯形ABED的面积和Rt△ACD、Rt△BCE的面积,此时有E点坐标为(1,3),D点坐标为(1,-1),于是可求得△ABC的面积为5(平方单位).
评注:对于处理平面直角坐标系中的有关几何图形的面积问题,一般的思路都是化不规则的为规则的图形,再利用相关的几何图形的面积公式求解.