大家好,今天我们来学习初中数学中一个非常重要的工具——平面直角坐标系。这个知识点是连接代数与几何的桥梁,也是今后学习函数的基础,一定要好好掌握哦!
一、为什么要学平面直角坐标系?
还记得在七年级我们学习的数轴吗?数轴可以帮助我们表示一条直线上的点的位置。但现实世界中,我们往往需要确定平面内点的位置,比如你在教室里的座位、电影院的位置等。
确定平面内点的位置需要两个数据,比如“第3排第5列”。数学家们类比数轴,想到了用两条互相垂直的数轴组成平面直角坐标系,这样平面内的任意一点都可以用一对有序实数来表示了。
二、平面直角坐标系的基本概念
定义:在平面内,两条互相垂直且有公共原点的数轴组成平面直角坐标系。
通常,两条数轴分别置于水平位置和垂直位置:
· 水平的数轴称为 x轴(横轴),取向右为正方向
· 垂直的数轴称为 y轴(纵轴),取向上为正方向
· 两坐标轴的交点叫做原点
象限的划分:建立了平面直角坐标系后,坐标平面被两条坐标轴分成四个部分,分别叫做第一象限、第二象限、第三象限、第四象限。
需要注意的是:坐标轴上的点不属于任何象限!
点的坐标表示:对于平面内任意一点P,过点P分别向x轴、y轴作垂线,垂足在x轴、y轴上对应的实数a和b,分别叫做点P的横坐标和纵坐标,有序实数对(a, b)叫做点P的坐标。
重点记忆:写点的坐标时,横坐标在前,纵坐标在后,中间用逗号隔开,再加括号。如(3, 2)和(2, 3)表示不同的点哦!
一一对应关系:坐标平面内的点与有序实数对(即点的坐标)是一一对应的。也就是说:
· 每一个点都能写出唯一的一个坐标
· 每一个坐标都能找到唯一的一个点
三、不同位置点的坐标特征
掌握了基本概念后,我们来总结一下不同位置点的坐标特征,这些规律可以帮助我们快速解题!
各象限内点的坐标特征
口诀:一全正、二负正、三全负、四正负
坐标轴上的点的特征
· x轴上的点:纵坐标为0,可表示为(x, 0)
· y轴上的点:横坐标为0,可表示为(0, y)
· 原点:坐标为(0, 0)
象限角平分线上的点
· 一、三象限角平分线:横坐标 = 纵坐标(x = y)
· 二、四象限角平分线:横坐标与纵坐标互为相反数(x = -y)
平行于坐标轴的直线上的点
· 平行于x轴的直线:所有点的纵坐标相同
· 平行于y轴的直线:所有点的横坐标相同
对称点的坐标特征
关于坐标轴对称的问题在中考中经常出现,大家一定要牢记:
1. 关于x轴对称
两点横坐标相同,纵坐标互为相反数。
即点(x, y)关于x轴的对称点为(x, -y)
2. 关于y轴对称
两点纵坐标相同,横坐标互为相反数。
即点(x, y)关于y轴的对称点为(-x, y)
3. 关于原点对称
两点横、纵坐标都互为相反数。
即点(x, y)关于原点的对称点为(-x, -y)
点到坐标轴的距离
点P(x, y)到坐标轴的距离:
· 到x轴的距离 = |y|(纵坐标的绝对值)
· 到y轴的距离 = |x|(横坐标的绝对值)
· 到原点的距离 = √(x² + y²)
特别提醒:很多同学容易混淆,到x轴的距离要用纵坐标的绝对值,因为距离总是非负数!
用坐标表示平移
1. 点的平移规律
在平面直角坐标系中,将点(x, y):
· 向右平移a个单位 → (x+a, y)
· 向左平移a个单位 → (x-a, y)
· 向上平移b个单位 → (x, y+b)
· 向下平移b个单位 → (x, y-b)
2. 图形的平移
图形上所有点的坐标变化规律相同:
· 横坐标都加上(或减去)一个正数,图形向右(或左)平移
· 纵坐标都加上(或减去)一个正数,图形向上(或下)平移
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