师:同学们好,前几节课大家学习了坐标与位置的相关知识。今天,我们将对之前所学内容进行系统复习和整理,希望同学们通过复习回顾,达到温故而知新的目的,对知识有更深入的理解。接下来,我们看本章的知识结构。

  为了确定平面内点的位置,我们建立了平面直角坐标系。在这个坐标系内,我们探讨了读点与描点、用坐标表示位置、象限与象限内点的符号特征、特殊位置点的坐标特征、关于 x、y 轴对称点的坐标特征,以及用坐标计算距离和面积,还分析了在具体情境中如何构建坐标系。

  首先看平面直角坐标系的建立。在第一节学习中,我们知道平面内确定一点的位置需要两个数据。在众多确定点位置的方法中,我们抽象出平面直角坐标系,并作出规定: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。它主要有两个特点:一是两条数轴互相垂直,二是它们有公共原点。

  接着看平面直角坐标系的构成。这是 x 轴,也叫横轴;y 轴,也叫纵轴;公共的原点称为原点。坐标系分为四个象限,按逆时针方向依次是第一象限、第二象限、第三象限、第四象限,坐标轴上的点不属于任何象限。

  建立坐标系后,我们可以用矩形法确定点的坐标。对于平面内任意一点 P,分别向 x 轴和 y 轴作垂线,找出对应的数值 a、b,那么符号(a,b)就可以标记 P 点的位置。这里的 a、b 分别叫做 P 点的横坐标、纵坐标,有序实数对(a,b)叫做 P 点的坐标,记为 P(a,b)。

  值得提醒同学们的是,坐标书写统一规定横坐标在前,纵坐标在后。下面做个小练习。图示是某市旅游景点的示意图,每一格代表一个单位,以中心广场为原点建立平面直角坐标系,写出各个景点的坐标。大家看到中心广场了吗?我们以它为原点建立平面直角坐标系,这样就能标记每个点的位置。

  先看雁塔的坐标,它对应横轴数字为 0,纵轴数字为 3,所以雁塔的坐标是(0,3)。再看中流的坐标是(4,2)。菲林的坐标这里没写清楚,我们先跳过。中心广场是原点,坐标为(0,0)。大橙店的坐标是( - 2, - 2),尹月湖的坐标是(0, - 5)。最后看科技大学的坐标,它对应横轴数字是 - 5,纵轴数字是 - 7,所以坐标记为( - 5, - 7)。

  写出各个景点坐标后,老师有个问题,以科技大学为例,坐标( - 5, - 7)表示的地点除了科技大学,还可能是别的点吗?反过来,科技大学还可能用其他坐标表示吗?

  我们回到坐标系,看( - 5, - 7)表示的点是不是只能是科技大学。分别从横轴的 - 5 和纵轴的 - 7 做垂线,会发现交点是唯一的,说明( - 5, - 7)表示的只能是科技大学,不可能是别的点。从科技大学向横轴和纵轴做垂线找到的有序实数对,也只能是( - 5, - 7)。所以,平面内的点与平面直角坐标系中的有序实数对一一对应。

  在刚才的练习中,大家发现不同象限内坐标有符号特征。第一象限,横纵坐标均为正;第二象限,横坐标为负,纵坐标为正;第三象限,横纵坐标均为负;第四象限,横坐标为正,纵坐标为负。同学们记住这个结论了吗?我们做个小练习巩固一下。

  第一题,点 P 的坐标是( - 5,6),则点 P 在第几象限?横坐标为负,纵坐标为正,所以在第二象限。

  第二题,若点 P(x,y)的坐标满足 xy>0,且在 x 轴下方,则点 P 在第几象限?x 轴下方是第三和第四象限,xy>0 说明横纵坐标同号,所以只能是第三象限。

  第三题,若点 A 的坐标为(a2 + 1,2 + b2),则点 A 在第几象限?a2≥0,所以 a2 + 1>0;b2≥0,所以 2 + b2>0,横坐标、纵坐标都为正,点 A 在第一象限。

  基于以上学习,我们发现坐标可以刻画位置,这是数形结合的重要体现。那么与坐标相关的知识,比如两点之间的距离、图形的变化以及图形的大小,坐标是否也能完美刻画呢?接下来看坐标如何解决这些问题。

  先看图形的变化问题。我们知道图形由点构成,图形的变换其实就是点的变换。对于任意点 P,坐标为(a,b),进行轴对称变换后坐标会有变化。P 点关于 x 轴对称后的点记为点 A,观察其坐标,横坐标仍为 a,纵坐标变为 - b,所以 A 点坐标记为(a, - b),说明关于 x 轴对称的两点横坐标相等,纵坐标互为相反数。P 点关于 y 轴对称后的点记为点 B,其横坐标变为 - a,纵坐标仍为 b,所以 B 点坐标是( - a,b),由此可知关于 y 轴对称的两点纵坐标相等,横坐标互为相反数。

  对于特殊位置的点,坐标也有特征。x 轴上有无数点,它们对应横轴数字不同,但指向纵轴数字都是 0,可记为(x,0),意思是横坐标不确定,纵坐标都为 0。同理,y 轴上的点可记为(0,y),即指向横轴数字都为 0,纵轴数字 y 不确定。

  除此之外,和坐标轴平行的直线上的点也有特征。这是一条平行于 x 轴的直线,观察其横坐标,这些点对应横轴数字可能为负、为 0 或为正,但指向纵轴数字都相同。所以平行于 x 轴的直线上各点纵坐标相同,横坐标不同。我们可以用坐标符号化,在这条直线上的点,横坐标不同用字母 x 表示,此时直线对应纵轴数字是 2,所以纵坐标记为 2,(x,2)就可表示这样一系列点。那平行于 y 轴的直线呢?我们发现它对应纵轴数字可能为正、为 0 或为负,但指向横轴数字都一样,所以平行于 y 轴的直线上各点横坐标相同,纵坐标不同。我们可以用( - 2,y)这样的坐标表示这些点,意思是横坐标都为 - 2,纵坐标 y 不确定。

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《8年级上册北师大版数学 第三章 位置与坐标 逐字稿-4,242字 第3版》.docx
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