9.1 用坐标描述平面内点的位置
9.1 用坐标描述平面内点的位置(第1课时)
1.理解平面直角坐标系的相关概念.
2.掌握平面直角坐标系内的点与坐标是一一对应的,会由点的位置写出点的坐标,由点的坐标确定点的位置.
平面直角坐标系的相关概念.
由点的位置写出点的坐标,由点的坐标确定点的位置.
新课导入
【问题】1.什么是数轴?请画出一条数轴.
【师生活动】教师提出问题,学生思考并回答.
【答案】数轴是一条规定了原点、正方向和单位长度的直线.
【问题】2.如图,A,B两点所表示的数分别是什么?在数轴上描出“5”表示的点.
【师生活动】教师提出问题,学生思考并回答.
【答案】A,B两点所表示的数分别是-4和2.点C(如图)是“5”表示的点.
【总结】数轴上每个点都对应一个实数,这个实数叫作这个点在数轴上的坐标.例如,点A的坐标为-4,点B的坐标为2,点C的坐标为5.
【问题】3.在数轴上已知点能说出它的坐标,由坐标能在数轴上找到对应点的位置.那么数轴上的点与坐标有怎样的关系?
【师生活动】教师提出问题,学生思考并回答,教师总结.
【答案】数轴上的点与坐标一一对应.
【设计意图】从学生熟悉的数轴出发,给出数轴上点的坐标的定义.建立点与坐标的一一对应关系,为新课“平面直角坐标系”作铺垫.
新知探究
一、探究学习
【思考】类似于利用数轴确定直线上点的位置,能不能找到一种办法来确定平面内一点A的位置呢(如图)?
【师生活动】教师提出问题,学生分小组讨论.
教师提示:可以借助已学过的有序数对、数轴知识进行思考.
学生根据提示,小组讨论并派代表回答.
如图,约定“列数在前,排数在后”,点A在“第3列第4排”,记为(3,4).
教师追问:你能用同样的方法来确定点B,C的位置吗?
学生回答:点B记为(-3,3),点C记为(-2,-3).
【新知】如图,我们可以在平面内画两条互相垂直、原点重合的数轴,组成平面直角坐标系.水平的数轴称为x轴或横轴,习惯上取向右为正方向.竖直的数轴称为y轴或纵轴,习惯上取向上为正方向;两坐标轴的交点O称为平面直角坐标系的原点.
有了平面直角坐标系,平面内的点就可以用一个有序数对来表示了.如图,由点A分别向x轴和y轴作垂线,垂足M在x轴上的坐标是3,垂足N在y轴上的坐标是4,我们说点A的横坐标是3,纵坐标是4,有序数对(3,4)就叫作点A的坐标,记作“A(3,4)”.类似地,点B,C的坐标:B(-3,3),C(-2,-3).原点O的坐标为(0,0).
【设计意图】通过问题串的形式,引导学生利用学过的有序数对、数轴知识解决问题.让学生在解决具体问题过程中,自然而然地建立平面直角坐标系,并理解相关概念.
二、典例精讲
【例1】下列说法正确的是( ).
A.在平面内两条互相垂直的数轴组成了平面直角坐标系
B.在平面内两条原点互相重合的数轴组成了平面直角坐标系
C.组成平面直角坐标系的x轴与y轴的单位长度必须是一致的
D.组成平面直角坐标系的同一坐标轴上的单位长度必须是一致的
【师生活动】教师提出问题,学生思考并回答.
教师分析:因为两条数轴必须同时满足互相垂直和原点重合这两个条件,才能组成平面直角坐标系,所以选项A,B错误;根据实际需要,x轴与y轴的单位长度可以不相同,所以选项C错误;同一坐标轴上的单位长度必须是一致的,所以选项D正确.
【答案】D
【归纳】平面直角坐标系必须具备的三个条件:
(1)两条坐标轴互相垂直;
(2)两条坐标轴原点重合;
(3)每条坐标轴都符合数轴的特征.
【例2】在平面直角坐标系中描出下列各点:
A(4,5),B(-2,3),C(-2.5,-2),D(4,-2),E(0,-4).
【师生活动】教师提出问题,学生思考并回答,教师总结.
【答案】解:如图,先在x轴上找出表示4的点,再在y轴上找出表示5的点,过这两个点分别作x轴和y轴的垂线,垂线的交点就是点A.
类似地,点B,C,D,E的位置如图所示.
【归纳】在平面直角坐标系中确定坐标(a,b)所表示的点P的具体步骤:
第1步:在x轴上找出表示数a的点,过该点作x轴的垂线;
第2步:在y轴上找出表示数b的点,过该点作y轴的垂线.
两条垂线的交点就是已知坐标表示的点P.
类比数轴上的点与实数是一一对应的.对于坐标平面内任意一点M,都有唯一的一个有序实数对(x,y)(即点M的坐标)和它对应;反过来,对于任意一个有序实数对(x,y),在坐标平面内都有唯一的一点M(即坐标为(x,y)的点)和它对应.也就是说,坐标平面内的点与有序实数对是一一对应的.
【设计意图】通过例题的讲解与练习,巩固学生对所学知识的理解及应用.
三、拓展提升
【探究】请说出点A,B,C,D到坐标轴的距离,你从中发现了什么规律?
【师生活动】教师提出问题,学生思考并回答,教师总结.
【答案】A(4,5)到x轴的距离是5,B(-2,3)到x轴的距离是3,C(-2.5,-2)到x轴的距离是2,D(4,-2)到x轴的距离是2.
A(4,5)到y轴的距离是4,B(-2,3)到y轴的距离是2,C(-2.5,-2)到y轴的距离是2.5,D(4,-2)到y轴的距离是4.
【归纳】点(a,b)到x轴的距离是|y|;点(a,b)到y轴的距离是|x|.
课堂小结
9.1 用坐标描述平面内点的位置(第2课时)
1.进一步理解平面直角坐标系的相关概念.
2.掌握坐标系中各象限内、坐标轴上等特殊点的坐标特征,进一步体会数形结合的数学思想.
坐标系中各象限内、坐标轴上等特殊点的坐标特征.
坐标系中各象限内、坐标轴上等特殊点的坐标特征.
知识回顾
在平面内画两条互相垂直、原点重合的数轴,组成平面直角坐标系.水平的数轴称为x轴或横轴,竖直的数轴称为y轴或纵轴,两坐标轴的交点O称为平面直角坐标系的原点.
【设计意图】带领学生复习已学过的平面直角坐标系的知识,为新课“坐标平面内点的坐标特征”作铺垫.
新知探究
一、探究学习
【新知】建立平面直角坐标系以后,坐标平面就被两条坐标轴分成了Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ四个部分,每个部分称为象限,它们分别叫作第一象限、第二象限、第三象限和第四象限.坐标轴上的点不属于任何象限.
【问题】(1)已知平面直角坐标系,写出图中点A,B,C,D的坐标.
【师生活动】教师提出问题,学生思考并回答.
A(5,5),B(3,-2),C(-4,2),D(-2,-3).
教师追问:观察一下,各象限的点的坐标分别有什么特点?
学生小组交流并派一名代表回答,教师总结.
点的位置 横坐标的符号 纵坐标的符号
第一象限 + +
第二象限 - +
第三象限 - -
第四象限 + -
【问题】(2)在平面直角坐标系中,点E,F,G,H的坐标分别是什么?
【师生活动】教师提出问题,学生思考并回答.
E(4,0),F(-1,0),G(0,3),H(0,-2).
教师追问:观察一下,坐标轴上的点的坐标分别有什么特点?
学生小组交流并派一名代表回答,教师总结.
x轴上的点可表示为(x,0);
y轴上的点可表示为(0,y).
点的位置 横坐标的特点 纵坐标的特点
x轴 正半轴 + 0
负半轴 - 0
y轴 正半轴 0 +
负半轴 0 -
【设计意图】利用数形结合的方法,引导学生分析、解决问题,从而得出象限内或坐标轴上的点的坐标特点.
二、典例精讲
【例1】在平面直角坐标系中,点P(-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
【师生活动】教师提出问题,学生思考并回答.
∵-2<0,-3<0,
∴点P(-2,-3)所在的象限是第三象限.
【答案】C
【例2】在平面直角坐标系中,点A(x,y)的坐标满足以下条件:
(1)若xy>0,则点A在第________象限;
(2)若xy<0,则点A在第________象限;
(3)若xy=0,则点A在________上.
【师生活动】教师提出问题,学生分小组交流并回答.
(1)若xy>0,则x,y同正或者同负,所以点A在第一、三象限.
(2)若xy<0,则x,y一正一负,所以点A在第二、四象限.
(3)若xy=0,则x,y中至少有一个为0,所以点A在x轴或者y轴上,也可以写为点A在坐标轴上.
【答案】一、三 二、四 坐标轴
【例3】已知点P(2m-4,m+1),请根据以下条件求出点P的坐标.
(1)点P在x轴上;
(2)点P在y轴上;
(3)点P的横坐标比纵坐标大3.
【师生活动】教师提出问题,学生分小组交流并回答,教师板书.
【答案】解:(1)∵点P在x轴上,∴m+1=0,解得m=-1.
把m=-1代入横坐标,得2m-4=-6.
∴P(-6,0).
(2)∵点P在y轴上,
∴2m-4=0,解得m=2.
把m=2代入纵坐标,得m+1=3.
∴P(0,3).
(3)由题意,得2m-4=m+1+3,解得m=8.
把m=8代入横、纵坐标,得2m-4=12,m+1=9.
即P(12,9).
【设计意图】通过例题的讲解与练习,巩固学生对所学知识的理解及应用.
三、拓展提升
【探究】如图,正方形ABCD的边长为6,如果以点A为原点,AB所在直线为x轴,建立平面直角坐标系,那么以哪条线为y轴?写出正方形的顶点A,B,C,D的坐标.
【师生活动】教师提出问题,学生分小组交流并回答,教师总结.
如图,A(0,0),B(6,0),C(6,6),D(0,6).
教师提示:分别观察A,B,C,D的横、纵坐标,总结你的发现.
学生在教师的提示下,小组交流,并派代表回答,教师总结.
点A,D的横坐标相等;点B,C的横坐标相等;
点A,B的纵坐标相等;点C,D的纵坐标相等.
教师追问:另建立一个平面直角坐标系,这时正方形的顶点A,B,C,D的坐标又分别是什么?与同学交流一下.
学生独立作图后,组内进行交流,并尝试说出自己的发现,教师总结.
【归纳】平行于x轴的直线上的点的纵坐标相等;平行于y轴的直线上的点的横坐标相等.
【设计意图】通过拓展提升,让学生理解平行于坐标轴的直线上的点的坐标特点.
课堂小结