知识点一 确定位置的方法
1. 行列定位法
用行数和列数来确定位置,这是最常用的定位方法之一。
生活中的例子: - 电影院的座位:第5排第8座 - 教室的座位:第3行第5列
💡 说明:行列定位法需要两个数据才能确定一个位置。
2. 方向和距离定位法
用方向和距离来确定位置,通常用于航海、测绘等领域。
要素: - 方向:以某一点为参照点,给出目标所在的方向(方位角) - 距离:目标到参照点的距离
表示方法:北偏东30°方向5千米处
3. 经纬度定位法
用经度和纬度确定地球上任意一点的位置。这是全球通用的定位方法。
4. 区域定位法
将整个区域划分为若干个小区块,通过区块编号确定大致范围,再进一步定位。
5. 有序数对
有序数对:有顺序的两个数 a 与 b 组成的数对,记作 (a, b)。
| 特征 | 说明 |
|---|---|
| 有序性 | (a, b) 与 (b, a) 不同(a ≠ b 时) |
| 唯一性 | 一个有序数对唯一确定一个位置 |
⚠️ 注意:有序数对中的两个数有顺序,交换位置后表示的点一般不同。如 (2, 3) 和 (3, 2) 表示不同的位置。
知识点二 平面直角坐标系
1. 相关概念
平面直角坐标系: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。
| 组成部分 | 说明 |
|---|---|
| x 轴(横轴) | 水平的数轴,向右为正方向 |
| y 轴(纵轴) | 竖直的数轴,向上为正方向 |
| 原点 | 两坐标轴的交点,记作 O(0, 0) |
| 坐标平面 | 坐标轴将平面分成四个象限 |
2. 点的坐标
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 轴上对应的数 a 叫做点 P 的横坐标 - 垂足在 y 轴上对应的数 b 叫做点 P 的纵坐标 - 有序数对 (a, b) 叫做点 P 的坐标
3. 四个象限
坐标系将平面分为四个象限:
| 象限 | 位置 | 横坐标符号 | 纵坐标符号 | 示例 |
|---|---|---|---|---|
| 第一象限 | 右上 | + | + | (3, 2) |
| 第二象限 | 左上 | - | + | (-3, 2) |
| 第三象限 | 左下 | - | - | (-3, -2) |
| 第四象限 | 右下 | + | - | (3, -2) |
⚠️ 注意:坐标轴上的点不属于任何象限。 - x 轴上的点:纵坐标为 0,即 (a, 0) - y 轴上的点:横坐标为 0,即 (0, b)
4. 特殊直线上的点的坐标特征
| 直线 | 点的坐标特征 |
|---|---|
| x 轴 | 纵坐标为 0:(a, 0) |
| y 轴 | 横坐标为 0:(0, b) |
| 一、三象限角平分线 | 横纵坐标相等:(a, a) |
| 二、四象限角平分线 | 横纵坐标互为相反数:(a, -a) |
5. 与坐标轴平行的直线上的点的特征
| 直线方向 | 点的坐标特征 |
|---|---|
| 平行于 x 轴 | 纵坐标都相等,形如 y = m |
| 平行于 y 轴 | 横坐标都相等,形如 x = n |
6. 点到坐标轴的距离
| 距离 | 计算方法 |
|---|---|
| 点 P(a, b) 到 x 轴的距离 | |
| 点 P(a, b) 到 y 轴的距离 | |
| 点 P(a, b) 到原点的距离 | √{a2 + b2} |
知识点三 坐标与图形的位置
1. 在坐标系中描点
已知点的坐标,在坐标系中描点的方法: 1. 在 x 轴上找到横坐标对应的位置 2. 在 y 轴上找到纵坐标对应的位置 3. 分别过这两个位置作坐标轴的垂线 4. 两条垂线的交点就是所求的点
2. 由点的位置写出坐标
- 过点向 x 轴作垂线,垂足对应的数即为横坐标
- 过点向 y 轴作垂线,垂足对应的数即为纵坐标
- 按 (横坐标, 纵坐标) 的格式写出
3. 建立适当的坐标系描述图形
步骤: 1. 根据图形的特征选择原点(通常选在对称中心、顶点等特殊位置) 2. 确定坐标轴的方向(尽量使图形中的点落在坐标轴上或象限内) 3. 写出图形各顶点的坐标
原则:使表示图形各点的坐标尽可能简单、便于计算。
4. 坐标系中图形的面积
在坐标系中求图形的面积,常通过以下方法: - 利用顶点坐标直接计算 - 将图形分割成规则图形再求面积 - 用割补法(割法、补法)转化为易求面积的图形
知识点四 轴对称与坐标变化
1. 关于 x 轴对称
点 P(a, b) 关于 x 轴对称的点为:
特征:横坐标相同,纵坐标互为相反数。
2. 关于 y 轴对称
点 P(a, b) 关于 y 轴对称的点为:
特征:纵坐标相同,横坐标互为相反数。
3. 关于原点对称
点 P(a, b) 关于原点对称的点为:
特征:横坐标、纵坐标都互为相反数。
4. 三种对称的对比
| 对称类型 | 坐标变换 | 口诀 |
|---|---|---|
| 关于 x 轴对称 | (a, b) → (a, -b) | x 不变,y 变号 |
| 关于 y 轴对称 | (a, b) → (-a, b) | y 不变,x 变号 |
| 关于原点对称 | (a, b) → (-a, -b) | x、y 都变号 |
5. 图形轴对称变换
- 图形关于 x 轴(或 y 轴)对称时,对称的图形全等
- 对称图形上对应点的坐标满足对称规律
- 在坐标系中画出对称图形时,先求出各顶点的对称点坐标,再连线
重点例题
例题1 写出点的坐标并判断所在象限
题目:写出下列各点的坐标,并判断它们分别在第几象限或坐标轴上。 A(x 轴正半轴上,距原点 3 个单位);B(在第二象限,距 x 轴 2 个单位,距 y 轴 4 个单位)
解析: - A:在 x 轴正半轴上距原点 3,坐标为 (3, 0),在 x 轴上 - B:第二象限横坐标为负、纵坐标为正,距 y 轴 4 即 |x| = 4(横坐标为 -4),距 x 轴 2 即 |y| = 2(纵坐标为 2),坐标为 (-4, 2)
答案:A (3, 0),在 x 轴上;B (-4, 2),在第二象限
例题2 求对称点的坐标
题目:点 P (3, -2) 关于 x 轴、y 轴和原点对称的点的坐标分别是什么?
解析:
| 对称类型 | 坐标变换 | 结果 |
|---|---|---|
| 关于 x 轴对称 | (a, b) → (a, -b) | (3, 2) |
| 关于 y 轴对称 | (a, b) → (-a, b) | (-3, -2) |
| 关于原点对称 | (a, b) → (-a, -b) | (-3, 2) |
例题3 坐标系中的面积
题目:在坐标系中,已知 A(-2, 0)、B(3, 0)、C(1, 4),求 △ABC 的面积。
解析: AB 在 x 轴上,AB = |3 - (-2)| = 5。点 C 到 x 轴的距离为 |4| = 4。
答案:△ABC 的面积为 10 平方单位。
易错点提醒
- ⚠️ 有序数对的顺序:(a, b) 和 (b, a) 一般不同,第一个数是横坐标,第二个数是纵坐标
- ⚠️ 象限判断:坐标轴上的点不属于任何象限,不要将 (0, 3) 说成第一象限的点
- ⚠️ 距坐标轴的距离:距 x 轴看纵坐标的绝对值,距 y 轴看横坐标的绝对值
- ⚠️ 对称坐标:关于 y 轴对称是横坐标变号(不是纵坐标变号),容易搞混
- ⚠️ 平行于坐标轴的直线:平行于 x 轴的直线上各点纵坐标相等,平行于 y 轴的直线上各点横坐标相等
- ⚠️ 原点到点的距离:是 √{a2 + b2},利用勾股定理,不是直接加减
方法技巧
1. 根据点的坐标判断位置
- 先看横坐标、纵坐标的符号,判断在第几象限(或在坐标轴上)
- 再看绝对值大小,判断到坐标轴的距离
- 综合确定点的位置
2. 求对称点的坐标
口诀: - 关于谁对称,谁不变 - 关于 x 轴对称 → x 坐标不变 - 关于 y 轴对称 → y 坐标不变 - 关于原点对称 → x、y 都变号
3. 坐标系中求面积的方法
- 直接法:底边在坐标轴上或与坐标轴平行,直接用公式
- 割补法:将不规则图形分割成规则图形,或补成规则图形
- 公式法:利用顶点坐标的面积公式
本章知识框架
第3章 位置与坐标
├── 确定位置的方法
│ ├── 行列定位法
│ ├── 方向和距离定位法
│ ├── 经纬度定位法
│ ├── 区域定位法
│ └── 有序数对 (a, b)
├── 平面直角坐标系
│ ├── 相关概念(x轴、y轴、原点、象限)
│ ├── 点的坐标(横坐标、纵坐标)
│ ├── 四个象限及符号特征
│ ├── 特殊直线上的点的特征
│ └── 点到坐标轴和原点的距离
├── 坐标与图形的位置
│ ├── 在坐标系中描点
│ ├── 由点的位置写坐标
│ ├── 建立坐标系描述图形
│ └── 坐标系中图形的面积
└── 轴对称与坐标变化
├── 关于 x 轴对称:(a, b) → (a, -b)
├── 关于 y 轴对称:(a, b) → (-a, b)
├── 关于原点对称:(a, b) → (-a, -b)
└── 图形轴对称变换
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