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第七章 平面直角坐标系
7.2 坐标方法的简单应用(能力提升)
【要点梳理】
要点一、用坐标表示地理位置
根据已知条件,建立适当的平面直角坐标系,是确定点的位置的必经过程,只有建立
了适当的直角坐标系,点的位置才能得以确定,才能使数与形有机地结合在一起.
利用平面直角坐标系绘制区域内一些地点分布情况的过程:
(1)建立坐标系,选择一个适当的参照点为原点,确定x 轴,y 轴的正方向;
(2)根据具体问题确定适当的比例尺,在坐标轴上标出单位长度;
(3)在坐标平面内画出这些点,写出各点的坐标和各个地点的名称.
要点诠释:
(1)建立坐标系的关键是确定原点和坐标轴的位置,我们一般选择那些使点的位置比较
容易确定的方法,例如借助于图形的某边所在直线为坐标轴等,而建立平面直角坐标系的
方法是不唯一的.所建立的平面直角坐标系也不同,得到的点的坐标不同.
(2)应注意比例尺和坐标轴上的单位长度的确定.
要点二、用坐标表示平移
1.点的平移:
在平面直角坐标系中,将点(x,y)向右或向左平移a 个单位长度,可以得到对应点(x
+a,y)或(x-a,y);将点(x,y)向上或向下平移b 个单位长度,可以得到对应点(x,y+
b)或(x,y-b).
要点诠释:
(1)在坐标系内,左右平移的点的坐标规律:右加左减;
(2)在坐标系内,上下平移的点的坐标规律:上加下减;
(3)在坐标系内,平移的点的坐标规律:沿x 轴平移纵坐标不变,沿y 轴平移横坐标
不
变.
2.图形的平移:
在平面直角坐标系内,如果把一个图形各个点的横坐标都加上(或减去)一个正数a,
相应的新图形就是把原图形向右(或向左)平移a 个单位长度;如果把它各个点的纵坐标都
加上(或减去)一个正数a,相应的新图形就是把原图形向上(或向下)平移a 个单位长度.
要点诠释:
(1)平移是图形的整体位置的移动,图形上各点都发生相同性质的变化,因此图形的
平移问题可以转化为点的平移问题来解决.
(2)平移只改变图形的位置,图形的大小和形状不发生变化.
【典型例题】
类型一、用坐标表示地理位置
例1.小明写信给他的朋友介绍学校的有关情况:校门正北方100 米处是教学楼,从
校门向东50 米,再向北50 米是科教楼,从校门向西100 米,再向北150 米是宿舍楼……
请画出适当的平面直角坐标系表示校门、教学楼、科技楼、宿舍楼的位置,并写出这
四个点的坐标.
【思路点拨】选取校门所在的位置为原点,并以正东,正北方向为x 轴、y 轴的正方
向,可以容易地写出三个建筑物的坐标.否则就较复杂.
【答案与解析】
解:(1)平面直角坐标系及学校的建筑物位置如图所示,比例尺为1:10000.
(2)校门的坐标为(0,0);教学楼的坐标为(0,100);科技楼的坐标是(50,50);
宿舍楼的坐标为(-100,150).
【总结升华】选取的坐标原点不同,各个据点的坐标也不同,不论是哪个点表示原点,
都要让人一听一看就清楚所描述的位置.
举一反三:
【变式】一个探险家在日记上记录了宝藏的位置,从海岛的一块大圆石O 出发,向东
1000m,向北1000m,向西500m,再向南750m,到达点P,即为宝藏的位置.
(1)画出坐标系确定宝藏的位置;
(2)确定点P 的坐标.
【答案】
解:根据数据的特点,选择250 作为单位长度,以大圆石O 为原点,建立平面直角坐
标系.
(1)如图,中心带有箭头的线是行动路线,点P 的位置如图所示.
(2)点P 的坐标是(500,250)
例2.如图是一所学校的平面示意图,已知国旗杆的坐标为(-1,1),写出其他几个建
筑物位置的坐标.若国旗杆的坐标为(3,1),则其他几个建筑物位置的坐标是否发生改变?
若改变,请写出坐标,若不改变,请说明理由.
【答案与解析】
解:当国旗杆的坐标是(-1,1)时,校门的坐标是(-4,1),实验楼的坐标是(2,-2),
教学楼的坐标是(2,1),图书馆的坐标是(1,4);若国旗杆的坐标是(3,1),则校门的坐
标是(0,1),实验楼的坐标是(6,-2),教学楼的坐标是(6,1),图书馆的坐标是(5,4).
【总结升华】根据已知点确定平面直角坐标系,进一步求得要求点的坐标.
举一反三:
【变式】如图,是象棋棋盘的一部分.若
位于点(1,﹣2)上,
位于点(3,
﹣2)上,则
位于点
上.
【答案】(﹣2,1).
解:∵
位于点(1,﹣2)上,
位于点(3,﹣2)上,∴
位于点(﹣2,1)
上.
类型二、用坐标表示平移
例3. 如如图,直角坐标系中,△ABC 的顶点都在网格点上,其中,C 点坐标为(1,
2).
(1)写出点A、B 的坐标:
A( , )、B( , )
(2)将△ABC 先向左平移2 个单位长度,再向上平移1 个单位长度,得到△A′B′C′,
则A′B′C′的三个顶点坐标分别是A′( , )、B′( , )、C′( ,
).
(3)△ABC 的面积为 .
【思路点拨】(1)A 在第四象限,横坐标为正,纵坐标为负;B 的第一象
限,横纵坐标均为正;
(2)让三个点的横坐标减2,纵坐标加1 即为平移后的坐标;
(3)△ABC 的面积等于边长为3,4 的长方形的面积减去2 个边长为1,3
和一个边长为2,4 的直角三角形的面积,把相关数值代入即可求解.
【答案与解析】
解:(1)写出点A、B 的坐标:A(2,﹣1)、B(4,3)
(2)将△ABC 先向左平移2 个单位长度,再向上平移1 个单位长度,得到
△A′B′C′,则A′B′C′的三个顶点坐标分别是A′(0,0)、B′(2,4)、C′(﹣
1,3).
(3)△ABC 的面积=3×4
2×
﹣
×1×3﹣×2×4=5.
【总结升华】用到的知识点为:左右移动改变点的横坐标,左减,右加;
上下移动改变点的纵坐标,下减,上加;格点中的三角形的面积通常用长方形
的面积减去若干直角三角形的面积表示.
举一反三:
【变式】已知三角形ABC 三个顶点的坐标为A(-2,3),B(-4,-1),C(2,0).三角形
ABC 中任意一点P(x0,y0)经平移后对应点为P1(x0+5,y0+3).将三角形ABC 作同样的平移得
到三角形A1B1C1:
(1)求A1B1C1的坐标.
(2)求三角形ABC 和△A1B1C1的面积大小.
【答案】
解:(1)A1(3,6),B1(1,2),C1(7,3).
(2)
=24-4-3-6=11.
类型三、综合应用
例4.在A 市北300km 处有B 市,以A 市为原点,东西方向的直线为x 轴,南北方向的
直线为y 轴,并以50km 为1 个单位建立平面直角坐标系.根据气象台预报,今年7 号台风
中心位置现在C(10,6)处,并以40 千米/时的速度自东向西移动,台风影响范围半径为
200km,问经几小时后,B 市将受到台风影响?并画出示意图.
【思路点拨】当台风中心移动到据B 点200 千米时,B 市将受到台风影响,从而求出台
风中心的移动距离,除以速度,即可求出所需时间.
【答案与解析】
解:∵台风影响范围半径为200km,
∴当台风中心移动到点(4,6)时,B 市将受到台风的影响.
所用的时间为:50×(10-4)÷40=7.5(小时).
所以经过7.5 小时后,B 市将受到台风的影响.
(注:图中的单位1 表示50km)
【总结升华】考查类比点的坐标解决实际问题的能力和阅读理解能力.解决此类问题
需要先确定原点的位置,再求未知点的位置.或者直接利用坐标系中的移动法则“右加左
减,上加下减”来确定坐标.
举一反三:
【变式】一长方形住宅小区长400m,宽300m,以长方形的对角线的交点为原点,过原
点和较长边平行的直线为x 轴,和较短边平行的直线为y 轴,并取50m 为1 个单位.住宅
小区内和附近有5 处违章建筑,它们分别是A(3,3.5),B(-2,2),C(0,3.5),D(-
3,2),E(-4,4).在坐标系中标出这些违章建筑位置,并说明哪些在小区内,哪些不在
小区内.
【答案】在小区内的违章建筑有B、D;不在小区内的违章建筑有A、E、C.
【提升练习】
一、选择题
1.如图所示,某战役缴获敌人防御工事坐标地图碎片,依稀可见,一号暗堡的坐标为
(4,2),四号暗堡的坐标为(-2,4),原有情报得知:敌军指挥部的坐标为(0,0),你
认为敌军指挥部的位置大约是( ).
A.A 处 B.B 处 C.C 处 D.D 处
2.某镇初级中学在镇政府的南偏西60°方向上,且距离镇政府1500m,则如图所示的
表示法正确的是( ).
3. 已知△ABC 顶点坐标分别是A(0,6),B(﹣3,﹣3),C(1,0),将△ABC
平移后顶点A 的对应点A1的坐标是(4,10),则点B 的对应点B1的坐标为( )
A.(7,1) B.(1,7)
C.(1,1) D.(2,1)
4. 点P(﹣2,﹣3)向左平移1 个单位,再向上平移3 个单位,则所得到的点的坐标
为( )
A.(﹣3,0) B.(﹣1,6)
C.(﹣3,﹣6)
D.(﹣1,0)
5.如图所示,△ABC 的顶点坐标分别为A(-4,-3),B(0,-3),C(-2,1),将B 点向
右平移2 个单位长度后,再向上平移4 个单位长度,到达B1点.若设△ABC 的面积为S1,
△AB1C 的面积为S2,则S1,S2的大小关系为( ).
A.S1>S2 B.S1=S2 C.S1<S2 D.不能确定
6.如图所示,海上二救护中心收到一艘遇难船只的求救信号后,发现该船位于点
A(5,-4),并且正以缓慢的速度向北漂移,同时发现在点B(5,2)和C(-1,-4)处各有一
艘救护船.如果救护船的速度相同,问救护中心应派哪处的救护船前去救护可以在最短时
间内靠近遇难船只? ( )
A.派C 处 B.派B 处 C.派C 或B 处 D.无法确定
二、填空题
7. 以足球场中心O 为原点,正东方向为x 轴正方向,正北方向为y 轴正方向,1 个单
位表示1 米,10 号队员在足球场中心O 处,向东传给10 米远的5 号队员,5 号队员接着又
向北传给20 米远的9 号队员,9 号队员又向东传给15 米远的15 号队员,则此时足球位置
的坐标为________.
8.如图,在平面直角坐标系中,点A 的坐标为(2,0),点B 的坐标为(0,1),
将线段AB 平移,使其一个端点到C(3,2),则平移后另一端点的坐标为
.
9.如图,某宾馆在重新装修后,准备在大厅的楼梯上铺上某种红色地毯,已知这种地
毯每平方米售价30 元,主楼梯道宽2 米,其侧面如图所示,则购买地毯至少需要
元.
10.在数轴上,用有序数对表示点的平移,若(2,1)得到的数为1,(1,-2)得到
的数为3,则(3,5)是将表示数_____的点向_____平移_____个单位长度,得到的数为
______.
11.某飞行监控中心发现某飞机从某个飞机场起飞后沿正南方向飞行100 千米,然后
向正西方向飞行300 千米,又测得该机场的位置位于监控中心的西100 千米,北300 千米
的地方,若以监控中心为坐标原点,以正东、正北方向为x 轴、y 轴的正方向,请指出该飞
机现在的位置________(用坐标表示).
12.初二三年级某班有54 名学生,所在教室有6 行9 列座位.用(m,n)表示第m 行
第n 列的座位,新学期准备调整座位,设某个学生原来的座位为(m,n),如果调整后的座
位为(i,j),则称该生作了平移[a,b]=[m-i,n-j],并称a+b 为该生的位置数,若某生的位
置数为10,则当m+n 取最小时,mn 的最大值为______.
三、解答题
13.小明要在电话中告诉小敏同学如图所示的图形,为了描述清楚,他使用了直角坐标
系的知识,叙述得一清二楚,你知道小明是怎样描述的吗?
14.王霞和爸爸、妈妈到人民公园游玩,回到家后,她利用平面直角坐标系画出了公
园的景区地图,如图所示.可是她忘记了在图中标出原点和x 轴、y 轴.只知道游乐园D
的坐标为(2,﹣2),你能帮她求出其他各景点的坐标吗?
15.已知甲运动方式为:先竖直向上运动1 个单位长度后,再水平向右运动2 个单位
长度;乙运动方式为:先竖直向下运动2 个单位长度后,再水平向左运动3 个单位长度.
在平面直角坐标系中,现有一动点P 第1 次从原O 出发按甲方式运动到点P1,第2 次从点
P1出发按乙方式运动到点P2,第3 次从点P2出发再按甲方式运动到点P3,第4 次从点P3出
发再按乙方式运动到点P4,……,依此运动规律,则经过第11 次运动后,动点P 所在位置
P11的坐标是什么?请你画出运动的路线.
【答案与解析】
一.选择题
1. 【答案】B;
【解析】根据点的坐标分为横坐标和纵坐标,横坐标是点到y 轴的距离,纵坐标是
点到x 轴的距离,即可确定原点的位置.
2. 【答案】A;
3. 【答案】C;
【解析】∵点A(0,6)平移后的对应点A1为(4,10),4
0=4
﹣
,10
6=4
﹣
,
∴△ABC 向右平移了4 个单位长度,向上平移了4 个单位长度,
∴点B 的对应点B1的坐标为(﹣3+4,﹣3+4),即(1,1).
4. 【答案】A.
5. 【答案】B;
【解析】解:△ABC 的面积为S1=
,
将B 点平移后得到B1点的坐标是(2,1),此时△AB1C 的面积为S2=
,
所以S1=S2.故选B.
6. 【答案】B.
二.填空题
7. 【答案】(25,20);
【解析】10+15=25,
8. 【答案】(1,3)或(5,1).
【解析】①如图1,当A 平移到点C 时,
∵C(3,2),A 的坐标为(2,0),点B 的坐标为(0,1),
∴点A 的横坐标增大了1,纵坐标增大了2,平移后的B 坐标为(1,3);
②如图2,当B 平移到点C 时,
∵C(3,2),A 的坐标为(2,0),点B 的坐标为(0,1),
∴点B 的横坐标增大了3,纵坐标增大2,∴平移后的A 坐标为(5,1);
故答案为:(1,3)或(5,1).
9. 【答案】504;
【解析】
(元).
10.【答案】3,左,5,-2;
【解析】由(2,1)得到的数为1,(1,-2)得到的数为3,可得在数轴上,用
有序数对表示点的平移的规律:第一个数表示数轴上点的开始位置,第二个数表示在数轴
上平移的方向和距离.
11.【答案】(-400,200);
12.【答案】36;
【解析】依题意,
,所以
,又1≤
≤6,1≤
≤6,,当m+n 取最小值时,即i+j 最小,而当
时,取到最小值2,可
得m+n 的最小值为12,所以当
时,
有最大值36.
三.解答题
13.【解析】
解:以O 为坐标原点,以OA、OE 所在直线为坐标轴,建立平面直角坐标系,A(8,
0),B(8,2),C(3,2),D(3,5),E(0,5),O(0,0).
14.【解析】
解:由题意可知,本题是以点F 为坐标原点(0,0),FA 为y 轴的正半轴,建立平面直
角坐标系,则A、B、C、E 的坐标分别为:A(0,4);B(-3,2);C(-2,-1);E
(3,3).
15.【解析】
解:由题意:动点P 经过第11 次运动,那么按甲运动了6 次,按乙运动了5 次,
横坐标为:2×6-3×5=-3,纵坐标为:1×6-2×5=-4,
∴P11的坐标是(-3,-4).
故答案为:(-3,-4).
图略.