第10 讲平面直角坐标系
内容导航
01 预习航标→析目标·明方向:预习导航精准定向
02 教材全解→建框架·精讲解:知识体系系统梳理
03 题型突破→析考点·破方法:典型题型深度拆解
题型1 用有序数对表示位置/路线
题型2 判断点所在的象限
题型3 求点到坐标轴的距离
题型4 已知含参数的点在坐标轴上求点的坐标
题型5 已知点所在的直线平行于坐标轴求点的坐标
题型6 坐标与图形
题型7 建立适当的平面直角坐标系并写出点的坐标
题型8 与平面直角坐标系性质有关的新定义型问题
04 过关检测→练考点·强落实:过关检测全面巩固
关键词
学习目标导航
平面直角坐标系、坐
标、横轴、纵轴、象限、
一一对应、数形结合。
1. 理解平面直角坐标系的概念,掌握横轴(x 轴)、纵轴(y 轴)、原点等构
成要素。
2. 能在给定的坐标系中,根据点的位置写出坐标,由坐标描出点的位置。
3. 知道四个象限的划分及坐标轴上点的坐标特征,理解平面上的点与有序实
数对的一一对应关系。
4. 经历坐标系建立过程,体会数形结合思想,感受代数与几何的联系。
学习重点:平面直角坐标系的概念;能由坐标描点,由点的位置写出坐标。
学习难点:理解平面上的点与有序实数对之间的一一对应关系。
知|识|框|架
知|识|精|讲
知识点01 确定位置
在平面内,确定一个物体的位置一般需要两个数据。
【易错提醒】
确定位置易错警示:用有序数对(如行列、经纬度)或方向与距离表示。注意“列”与“行”的顺序不可颠倒;
方向描述需明确参照点(如“北偏东30°”),距离单位统一。地图上注意比例尺换算。
即时即练1.根据下列表述,能确定具体位置的是(
)
A.八年级教室
B.北京东路
C.东偏北24方向
D.东经130,北纬40
2.在实际生活中,我们经常采用“角度距离”的方法来确定物体的相对位置.如图,以O点为基准点,射
线OA方向为起始边,规定逆时针方向旋转为正角度
0
180
,顺时针方向旋转为负角度
0
180
如:
OB 方向为OA方向绕O点逆时针旋转90,点B 与点O的距离为1km,因此点B 可以用有序数对记为
90 1
,,
类似地,点C 可以记为
15 4
,.以下点的位置标记正确的是(
)
A.点
4150
D
,
B.点
45 3
E
,
C.点
120 3
F
,
D.点
60 2
G
,
知识点02 平面直角坐标系
1.平面直角坐标系的定义:两条互相垂直的共原点数轴组成.水平的数轴叫做横轴(x 轴),取向右为正方
向;竖直的数轴叫做纵轴(y 轴),取向上为正方向;两轴公共的原点为坐标原点.
注意:同一数轴上的单位长度是一样的,一般情况下两轴上的单位长度也相同.
2.点的坐标:如下图,由点P 分别向x 轴和y 轴作垂线,垂足A 在x 轴上的坐标是a,垂足B 在y 轴上的坐
标是b,则点P 的坐标为( , )
a b ,其中a 为点P 的横坐标,b 为点P 的纵坐标.
3.象限和坐标轴:
(1)第一象限内的点( ,
)
x y 的坐标满足:> 0
x
,
0
y
;(2)第二象限内的点( ,
)
x y 的坐标满足:< 0
x
,
0
y
;
(3)第三象限内的点( ,
)
x y 的坐标满足:x<0,
0
y
;(4)第四象限内的点( ,
)
x y 的坐标满足:> 0
x
,
0
y
.
(5)x 轴上的点( ,
)
x y 的坐标满足:
0
y
;(6)y 轴上的点( ,
)
x y 的坐标满足:
0
x
;
注意:两条坐标轴上的点不属于任何一个象限.
4.坐标系中的特殊直线:
(1)与x 轴平行的直线:所有点的纵坐标都相等,即直线为y
m
;
(2)与y 轴平行的直线:所有点的横坐标都相等,即直线为x
n
.
(3)一、三象限角平分线:横坐标与纵坐标相等,且直线为x
y
;
(4)二、四象限角平分线:横坐标与纵坐标互为相反数,且直线为x
y
.
5.点到特殊直线的距离:
(1)点( , )
a b 到x 轴的距离为|
|
b ;到直线y
m
(m 为常数)的距离为|
|
b
m
;
(2)点( , )
a b 到y 轴的距离为|
|
a ;到直线x
n
(n 为常数)的距离为|
|
a
n
.
【易错提醒】
平面直角坐标系易错警示:由互相垂直、有公共原点的两条数轴组成。注意:象限按逆时针顺序(Ⅰ、Ⅱ、
Ⅲ、Ⅳ)。坐标轴上的点不属于任何象限。点P(a,b)中a 为横坐标(x 轴),b 为纵坐标(y 轴),顺序不
可互换。
即时即练1.下列说法不正确的是(
)
A.若
0
x
y
,则点
,
P x y 一定在第二、四象限的角平分线上
B.点
2,3
P
到y 轴的距离是2
C.若
,
P x y 中
0
xy
,则点P 在x 轴上
D.点
2,
A
a
b
可能在第二象限
2.已知平面直角坐标系内的不同点
3,
1 ,
1, 2
A
a
B b
.则下列说法中正确的是(
)
A.若点A 在第一、三象限的角平分线上,则
3
a
B.若点B 在第二、四象限的角平分线上,则
4
b
C.若直线AB 平行于x 轴,则
1
a 且
2
b
D.若直线AB 平行于y 轴,且
3
AB ,则
2,
2
b
a
3.已知点
1, 2
P a
a
,
(1)若点P 在y 轴上,求点P 的坐标;
(2)若点
3,5
Q
,且PQ
x
∥轴,求a 的值;
(3)若点P 在第二象限,且点P 到两坐标轴的距离之和为8,求点P 的坐标.
题型1 用有序数对表示位置/路线
【例1】根据下列表述,能确定位置的是(
)
A.航海东路
B.大卫城负二层停车场
C.奥斯卡影城3 号厅2 排
D.东经106,北纬32
【例2】如图是雷达探测到的6 个目标,若目标A 用
40,30表示,目标E 用
30,240表示,那么
40,120
表示的是(
)
A.目标B
B.目标C
C.目标D
D.目标F
【技巧归纳】
有序数对(x,y)表示平面内位置,x 为横坐标(水平),y 为纵坐标(垂直)。路线问题:按指令移动,起点
加增量。如右移→x+,上移→y+。建立坐标系后,用坐标描述路径,注意方向与符号。区分“列行”与“横
纵”。
【变式1-1】我国古代数学家杨辉发现了如图所示的三角形,我们称之为“杨辉三角形”,若用有序数对
,
m n
表示第m 排从左到右第n 个数,如
3,2 表示正整数2,
4,3 表示正整数3,则
8,5 表示的正整数是(
)
1
1
1
1
2
1
1
3
3
1
1
4
6
4
1
1
5
10
10
5
1
A.7
B.21
C.23
D.35
【变式1-2】如图,在5 5
的方格(每小格边长为1)内有1 只甲虫,它爬行规律总是先左右,再上下.规
定:向右与向上为正,向左与向下为负.从A 到B 的爬行路线记为:
1, 4
A
B
,从B 到A 的爬行路线
为:
1, 4
B
A
,其中第一个数表示左右爬行信息,第二个数表示上下爬行信息.
(1)图中B
D
(________,________);
(2)若甲虫的爬行路线为A
B
C
D
,计算甲虫爬行的路程;
(3)若甲虫从点A 出发,爬行路线依次为
2, 3
,
2, 1
,
3, 5
,
4, 2
,最终到达点P,请在图中
标出点P 的位置.
题型2 判断点所在的象限
【例3】在平面直角坐标系内,点
1,6
A
位于(
)
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
【例4】在平面直角坐标系中,下列位于第四象限的点的坐标是(
)
A.
3,3
B.
3, 3
C.
3, 3
D.
3,3
【技巧归纳】
根据横纵坐标符号:第一象限(+,+),第二(-,+),第三(-,-),第四(+,-)。坐标轴上的点不属于任何象限
(x 轴y=0,y 轴x=0)。先看符号,再对应象限。如(2,-3)在第四象限。原点(0,0)在原点。
【变式2-1】某公司正在开发一款基于直角坐标系的导航软件,为了测试软件的准确性,工程师在坐标系中
设置了A,B 两个关键点.若点
,
A a b 在第四象限,则点
,
B b a 在(
)
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
【变式2-2】若点
,
A
a b
在第一象限,则点
2
,
1
B ab a
一定在(
)
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
题型3 求点到坐标轴的距离
【例5】点
3,2
M
到x 轴的距离是
,到y 轴的距离是
.
【例6】已知点
2,4
A
,则点A 到x 轴的距离是
;到y 轴的距离是
.
【技巧归纳】
点到x 轴距离=纵坐标绝对值|y|;到y 轴距离=横坐标绝对值|x|。如P(3,-4)到x 轴距离4,到y 轴距离3。注
意距离非负。到原点距离用勾股√(x²+y²)。坐标系中距离常用绝对值表示。
【变式3-1】点
3, 4
P
到x 轴的距离是
,到坐标原点的距离是
.
【变式3-2】点P 在第四象限,且到x 轴、y 轴的距离分别为4、3.则点P 的坐标是
.
题型4 已知含参数的点在坐标轴上求点的坐标
【例7】已知点
2
4,
3
P
a
a
在y 轴上,则a
.
【例8】如果点
3,
1
M a
a
在直角坐标系的x 轴上,那么点M 的坐标为
【技巧归纳】
点在x 轴上则纵坐标=0;在y 轴上则横坐标=0。设参数方程等于0,解参数,再代回得坐标。如P(m+1,2m-3)
在x 轴上,则2m-3=0 得m=1.5,P(2.5,0)。注意区分坐标轴,同时满足x=0 且y=0 时原点。
【变式4-1】已知在第二象限内的点P 的坐标为(2
3,6
)
a
a
,且点P 到两坐标轴的距离相等,则点P 的坐
标是
.
【变式4-2】在平面直角坐标系中,已知点M 的坐标为
2
,2
t
t
,将点M 到x 轴的距离记作
1d ,到y 轴的
距离记作
2
d .
(1)若
4
t
,则
1
2
d
d
;
(2)若点M 在第二象限,且
1
2
4
8
md
d
(m 为常数),则m 的值为
.
题型5 已知点所在的直线平行于坐标轴求点的坐标
【例9】在平面直角坐标系中,已知点
3,6
2
A a
a
,
,3
B b
.
(1)点A 是否可能与原点重合,请说明理由;
(2)若点A 在x 轴下方,且AB
y
∥
轴,
7
AB
,求a 和b 的值.
【例10】已知点
3
1,
3
A
m
m
,试根据以下条件分别求出点A 的坐标:
(1)点A 的横坐标比纵坐标大2;
(2)已知点
1,2
Q
,且AQ
x
∥轴.
【技巧归纳】
平行于x 轴的直线上所有点纵坐标相等;平行于y 轴的直线上所有点横坐标相等。利用该性质列方程求参
数。如A(2,a)与B(3,4)连线平行x 轴,则a=4。注意垂线情况:若垂直于轴,则与平行条件相反。
【变式5-1】已知点M 的坐标为
3
2,
6
a
a
.
(1)若点N 的坐标为
2,4 ,且直线MN
x
∥
轴,求点M 的坐标.
(2)若点M 在第二象限,且到x 轴、y 轴的距离相等,求点M 的坐标.
【变式5-2】已知点
2
6,
1
P
m
m
,根据下列条件求点P 的坐标.
(1)点P 在x 轴上;
(2)点P 的纵坐标比横坐标大5;
(3)在(2)的条件下,PQ
y
∥
轴,且
4
PQ
,请直接写出点Q 坐标;
(4)点P 到x 轴的距离为1.
题型6 坐标与图形
【例11】已知:
01
A
,,
2 0
B
,,
4 3
C
,
(1)在坐标系中描出各点,画出
ABC
;
(2)求
ABC
的面积;
(3)设点P 在y 轴上,且ABP
与
ABC
的面积相等,直接写出点P 的坐标.
【例12】如图,在平面直角坐标系中,已知点
5,2
A
,
4,5
B
,
,
C m n .
(1)点C 落在y 轴正半轴,且到原点的距离为3,则m _,n _;
(2)在(1)的条件下,在平面坐标系中画出
ABC
,并求出
ABC
的面积;
【技巧归纳】
将几何图形放在坐标系中,利用点坐标表示长度(两点距离公式)、面积(底乘高/2 或割补法)、位置关
系(斜率)。平移时坐标加减;对称时坐标变号。数形结合,代数方法求几何量。常用中点坐标公式。
【变式6-1】在如图所示的平面直角坐标系中表示下面各点:�0,3 ;
1, 3
B
;
3, 5
C
;
3, 5
D
;
3,5
E
;
5,7
F
;
5,0
G
.
(1) A 点到原点的距离是________.
(2)将点C 向x 轴的负方向平移6 个单位,它与点________重合.
(3)连接CE ,则直线CE 与坐标轴是什么关系?
(4)点F 分别到x 、y 轴的距离是多少?
【变式6-2】如图,平面直角坐标系xOy 中,点
0,1
A
,
2,0
B
,
1,3
C
.
(1)点C 到y 轴的距离为______;
(2)求
ABC
的面积;
(3)若点P 的坐标为
,0
m
,
①直接写出线段BP 的长为______;(用含m 的式子表示)
②当
PAB
ABC
S
S
时,求点P 的坐标.
题型7 建立适当的平面直角坐标系并写出点的坐标
【例13】如图是学校的平面示意图,已知旗杆的位置是
2,3
,实验室的位置是
1,4 .
(1)根据所给条件建立适当的平面直角坐标系,则食堂的位置是___________,图书馆的位置是___________;
(2)已知教学楼的位置是
2,2 ,若1 个单位长度代表30m,则宿舍楼到教学楼的实际距离是___________.
【例14】如图是武胜县部分地点的示意图,建立平面直角坐标系后,县政府和四川省武胜中学校的坐标分
别是
0, 2
,
1,3
.解答下列问题:
(1)请在示意图中建立平面直角坐标系;
(2)通过计算说明在沿口古镇和客运中心这两个地点中,哪个地点离坐标原点更远.
【技巧归纳】
选原点及坐标轴方向,使多数点落在整数坐标或对称轴上。如正方形以中心为原点,矩形一角为原点。根
据图形尺寸和位置确定各点坐标。注意单位一致,简化计算。优先选择对称轴或特殊点作为原点。
【变式7-1】如图是某学校的平面示意图,已知旗杆的位置是( 2,3)
,实验室的位置是(1,4) .
(1)根据所给条件在图中建立适当的平面直角坐标系;
(2)用坐标表示位置:食堂________,图书馆________;
(3)已知办公楼的位置是( 2,1)
,教学楼的位置是(2,2) ,在图中标出办公楼和教学楼的位置;
(4)如果1 个单位长度表示30m ,那么宿舍楼到教学楼的实际距离为________m.
【变式7-2】某市的局部区域示意图如图所示,其中每个小正方形的边长均为1 个单位长度.
(1)请以广场为原点,以正东方向为x 轴的正方向,建立平面直角坐标系;
(2)在(1)的前提下,
①写出博物馆的坐标;
②若公园的坐标为( 4, 4)
,请在图中标出公园的位置.
(3)若超市与图书馆所在的直线为l ,大剧院到直线l 的距离是多少个单位长度?
题型8 与平面直角坐标系性质有关的新定义型问题
【例15】在平面直角坐标系中,给出如下定义:点P 到x 轴,y 轴的距离的较大值称为点P 的“长距”,点Q
到x 轴、y 轴的距离相等时,称点Q 为“完美点”.
(1)点
3,5
A
的“长距”为______;
(2)若点
4
2 , 2
B
a
是“完美点”,求a 的值;
(3)若点
2,3
2
C
b
的长距为4,且点C 在第二象限内,点D 的坐标为
9
2 , 5
b
,试说明:点D 是“完美点”.
【例16】在平面直角坐标系中,对于点
,
P x y ,若点Q 的坐标为
,
ax
y x
ay
,则称点Q 是点P 的“ a 阶
派生点”(a 为常数,且
0
a
).例如:点
1,4
P
的“2 阶派生点”为点
2 1
4,1
2 4
Q
,即点
(6
Q
,9).
(1)若点P 的坐标为
1,5
,则它的“3 阶派生点”的坐标为 _________.
(2)若点
1,2
1
P c
c
先向左平移2 个单位,再向上平移1 个单位后得到了点
1P ,点
1P 的“ 4
阶派生点”
2P 位
于坐标轴上,求点
2P 的坐标.
【技巧归纳】
先理解新定义(如“雅各比坐标”),将其转化为常规坐标或距离条件。根据定义建立方程或不等式,利
用象限、距离、对称性等性质求解。常与参数范围结合,注意分类讨论。可画示意图辅助理解新规则。
【变式8-1】在平面直角坐标系中,对于点
,
P x y ,若点Q 的坐标为
,
ax
y x
ay
,其中a 为常数,则称
点Q 是点P 的“a 级关联点”,例如:点
1,4
P
的“3 级关联点”为
3 1 4,1 3 4
Q
,即
7,13
Q
,
(1)已知点
2,6
A
的“2 级关联点”是点B,求点B 的坐标;
(2)已知点
2, 1
P
的“a 级关联点”为
9,b ,求a
b
的值;
(3)已知点
1,2
M m
m
的“ 3
级关联点”N 位于坐标轴上,请直接写出点N 的坐标.
【变式8-2】在平面直角坐标系中,给出如下定义:点P 到x 轴、y 轴的距离的较大值称为点P 的“优距”,
较小值称为点P 的“劣距”,如果点P 到x 轴、y 轴的距离相等,那么我们称点P 为“等距点”.
(1)点
5,10
A
的“劣距”为________,这个距离是点A 到________(填x 或y)轴的距离;
(2)若点
4
2 , 6
B
a
是“等距点”,求a 的值;
(3)若点
2,3
2
C
b
的“优距”为4,且点C 在第二象限内,点D 的坐标为
9
3 ,
5
b b
,判断点D 是否为“等
距点”,并说明理由.
一、单选题
1.2026 年湖北省油菜花节在荆门市沙洋县曾集镇张池村开幕.八方游客踏春而至、赴约而来,共赏荆楚大
地金色画卷,同享乡村振兴丰收硕果.以下能够准确表示沙洋县地理位置的是(
)
A.在湖北省
B.在荆门市南方
C.离荆门市区55 千米
D.东经
'
112 35
北纬
'
30 42
2.在平面直角坐标系中,已知点
2
1, 2
M a
,则点�在(
)
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
3.如图,象棋盘上,若“将”位于点1, −1 ,“象”位于点
3, 2
.则“炮”位于点(
)
A.
1,1
B.−1,2
C.
2, 1
D.
2,1
4.下列说法不正确的是()
A.点(1,2)在第一象限
B.点( 3,5)
到y 轴的距离为3
C.已知点
(5,2)
M
,点
(5, 2)
N
,则MN
y
∥
轴D.若
0
xy
,则点( , )
x y 一定在x 轴上
5.如图,已知平面直角坐标系中,点A 的坐标为3,0 ,点B 的坐标为
,
m n .若
AOB
的面积为6,则下
列说法一定正确的是(
)
A.
2
m ,n 为任意实数
B.
4
m ,n 为任意实数
C.m 为任意实数,
2
n = ±
D.m 为任意实数,
4
n
二、填空题
6.点
4, 3
M
到x 轴的距离是_____.
7.如果点
4,
1
P m
m
在y 轴上,那么�=_______;点P 的坐标为___________.
8.以水平数轴的原点�为圆心过x 的正半轴上的每一刻度点画同心圆,将Ox 逆时针依次旋转30°,60°,90°,
⋯,330得到11 条射线,构成如图所示的“圆”坐标系.若点�,�的坐标分别表示为
4,0,
5,210,则
点�的坐标表示为________.
9.已知第四象限的点
5
3 ,
A
a a
到x 轴的距离是到�轴距离的3 倍,则�的值是______.
10.平面直角坐标系中,�点坐标( 2 1)
, ,若线段��∥�轴,且
2
AB
,则点�坐标为____.
11.如图,平面直角坐标系中,
0,4
A
,
3,0
B
,点C 为��上的一个动点(不与点A、点B 重合).将
AOC
△
沿��翻折,点A 的对应点为点�′,当
A OB
△
为直角三角形时,点�′的坐标为________.
三、解答题
12.已知平面直角坐标系第一象限内有一点
3
7,
5
M
a
a
,根据下列条件分别求出相应的点�的坐标.
(1)点�到x 轴的距离为3;
(2)点�的坐标为
4, 6
,且直线MN
y
∥轴.
13.如图,表示的是图书馆、保龙仓、中国银行和餐馆的位置关系:
(1)一般地,可以用表示方向的角和距离描述各地点相对于图书馆的位置,如“保龙仓在图书馆西偏南20°方
向上,且距离图书馆2.8km ”,请以图书馆为参照物,用方向角和图中所标的距离分别表示中国银行和餐馆
的位置;
(2)火车站在图书馆的南偏东60°的方向上,并且火车站距图书馆的距离与中国银行距图书馆的距离相等,
请在图中画出火车站的位置.
14.如图是某学校的平面示意图,已知旗杆的位置是0,1 ,食堂的位置是
3,3
.
(1)根据所给条件先建立适当的平面直角坐标系,再用坐标表示宿舍楼、图书馆、实验室、大门的位置;
(2)已知办公楼的位置是
2, 2
,教学楼的位置是
2,4 ,在图中标出办公楼和教学楼的位置,并在所在位
置旁边标注.
15.在平面直角坐标系中,已知点�的坐标为(2
,2
6)
a
a
.
(1)若点�在�轴上,则点�的坐标为_________;
(2)若点�在第四象限,且到两坐标轴的距离之和为9,求�的值;
(3)点�的坐标为(
4)
1,
b
,若直线AC
y
轴,且线段��的长为5,求�的值及点�的坐标.
16.问题背景:
在平面直角坐标系中,已知点
1
1
2
2
,
,
,
A x y
B x
y
,点�是线段��的中点,则点�的坐标为
1
2
1
2
,
2
2
x
x
y
y
.如:
已知点
2,2 ,
4,6
A
B
,则线段��的中点
,
C x y 的坐标:
2
4
2
3
x
-
-
=
= -
,
2
6
4
2
y
,故点�的坐标为
3,4
.解决问题:
(1)已知点
6, 2
A
,
3, 3
B
,则线段��的中点的坐标是_____.
(2)若已知点
5,9
M
,且线段��的中点坐标为
1,5
P
,求点�的坐标.
(3)已知三点
3, 2
D
,
2, 3
E
,
1,2
F
,若第四个点
,
Q x y 与�、�、F 中的任意一个点构成的线段的
中点与另外两个端点构成的线段的中点重合,直接写出点�的坐标.
17.如图,在以点�为原点的平面直角坐标系中,点�,�的坐标分别为
,0 ,
,
a
a b
,点�在�轴
上,且BC
x
∥
轴,�,�满足
6
8
0
a
b
.点�从原点出发,以每秒4 个单位长度的速度沿着
O
A
B
C
O
的路线匀速运动,回到点�时停止运动.
(1)求点�,�,�的坐标.
(2)当点�运动3 秒时,求出点�的坐标.
(3)当点�运动
0
t t
秒时,是否存在点�到x 轴的距离为1
2 t 个单位长度的情况?若存在,请直
接写出点�的坐标;若不存在,请说明理由.
18.如图1,在平面直角坐标系中,已知三角形���,点A 的坐标是4,0 ,点B 的坐标是2,3 ,点C 在x
轴的负半轴上,且��= 6.
(1)写出点C 的坐标(_______,_______);
(2)点�在�轴上,且三角形POB 的面积是三角形���面积的2
3 ,写出点�的坐标;
(3)如图2 把点�往上平移3 个单位得到点�,画射线��,连接��,点�在射线��上运动(不与点�、�重合),
写出点�的坐标;并探究
BMA
,
HBM
,
MAC
之间的数量关系.