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11.1 平面内点的坐标
第1课时 平面直角坐标系
1.通过实际问题抽象出平面直角坐标系及其相关概念,使学生认识平面直角坐标系的原点、横轴和纵轴等,会由坐标描点,由点写出坐标;让学生体会到平面上的点与有序实数对之间的对应关系.
2.经历画平面直角坐标系,由点写出坐标和由坐标描点的过程,进一步渗透数形结合的数学思想.
3.培养学生自主探究与合作交流的学习习惯.
重点
正确认识平面直角坐标系,会准确地由点写出坐标,由坐标描点.
难点
各象限内坐标的符号及各坐标轴上点坐标的特点,平面上的点与有序实数对之间的对应关系.
一、创设情境,导入新课
1.回顾一下数轴的概念,及实数与数轴有怎样的关系?(学生回答)
2.情境:(多媒体显示)
如图所示,请指出数轴上A,B两点所表示的数;直线表示一条笔直公路,向东为正方向,原点为学校位置,A,B是位于公路旁两学生家的位置,你能说出它们的位置吗?这说明了什么?
引申:确定一个点在直线上的位置,只需要一个数据,这个实数可称为点在数轴上的坐标.怎样确定平面上一个点的位置呢?
二、合作交流,探究新知
观察、交流、思考,回答教材P2的问题.(学生活动,教师指导)
思考:1.确定平面上一点的位置需要什么条件?
2.既然确定平面上一点的位置需要两个数,那么能否用两条数轴建立模型来表示平面上任一点的位置呢?
教师在学生回答的基础上,边操作边讲解:为了确定平面上一个点的位置,我们先在平面内画两条互相垂直并且原点重合的数轴,水平的数轴叫x轴或横轴,取向右为正方向,垂直的数轴叫y轴或纵轴,取向上为正方向,两轴交点O为原点,这样就建立了平面直角坐标系,这个平面叫做坐标平面.
有了坐标平面,平面内的点就可以用一个有序实数对来表示.
引导观察:如图中点P可以这样表示:由P 向x轴作垂线,垂足M在x轴上的坐标是-2,点P向y轴作垂线,垂足N在y轴的坐标是3,于是就说点P的横坐标是-2,纵坐标是3,把横坐标写在纵坐标前面记作(-2,3),即P点坐标(-2,3).
引导练习:写出点A,B,C的坐标.
学生相互交流,得出正确答案.
(强调点的坐标的有序性和正确规范书写)
教师提问:已知平面内任意一点,可以写出它的坐标;反之,给出一点的坐标,你能在上图中描出吗?
试一试:D(1,3);E(-3,2);F(-4,-1).
(注意引导学生进行逆向思维)
教师提问:请同学们想一想:原点O的坐标、x轴和y轴上的点坐标有什么特点?
学生发现:O点坐标(0,0),x轴上点的纵坐标为0,y轴上点的横坐标为0.试一试:描点:G(0,1);H(1,0)(注意区别).
教师讲解:两条坐标轴把坐标平面分成四个部分:右上部分叫第一象限,其他三个部分按逆时针方向依次叫做第二象限、第三象限和第四象限,坐标轴不属于任何象限.
学生活动:观察、认知上图中各象限内已描出各点的坐标特点:第一、二、三、四象限内的点的坐标符号分别是:(+,+)、(-,+)、(-,-)、(+,-).
三、运用新知,深化理解
例1 如图所示,点A,点B所在的位置是( )
A.第二象限,y轴上
B.第四象限,y轴上
C.第二象限,x轴上
D.第四象限,x轴上
分析:根据点在平面直角坐标系中的位置来判定.点A在第四象限,点B在x轴正半轴上.
【归纳总结】两坐标轴上的点不属于任何一个象限,象限是按逆时针方向排列的.
例2 设点M(a,b)为平面直角坐标系内的点.
(1)当a>0,b<0时,点M位于第几象限?
(2)当ab>0时,点M位于第几象限?
(3)当a为任意有理数,且b<0时,点M位于第几象限?
分析:(1)横坐标为正,纵坐标为负的点在第四象限;(2)由ab>0知a,b同号,则点M在第一或第三象限;(3)b<0,则点M在x轴下方.
解:(1)点M在第四象限;(2)可能在第一象限(a>0,b>0)或者在第三象限(a<0,b<0);(3)可能在第三象限(a<0,b<0)或者第四象限(a>0,b<0)或者y轴负半轴上.
【归纳总结】熟记各象限内点的坐标的符号特征:(+,+)表示第一象限内的点,(-,+)表示第二象限内的点,(-,-)表示第三象限内的点,(+,-)表示第四象限内的点.
例3 已知点P到x轴的距离为2,到y轴的距离为1.如果过点P作两坐标轴的垂线,垂足分别在x轴的正半轴上和y轴的负半轴上,那么点P的坐标是( )
A.(2,-1) B.(1,-2)
C.(-2,-1) D.(1,2)
分析:由点P到x轴的距离为2,可知点P的纵坐标的绝对值为2,又因为垂足在y轴的负半轴上,则纵坐标为-2;由点P到y轴的距离为1,可知点P的横坐标的绝对值为1,又因为垂足在x轴的正半轴上,则横坐标为1.故点P的坐标是(1,-2).
【归纳总结】本题的易错点有三处:①混淆距离与坐标之间的区别;②不知道与“点P到x轴的距离”对应的是纵坐标,与“点P到y轴的距离”对应的是横坐标;③忽略坐标的符号出现错解.若本例题只有已知距离而无附加条件,则点P的坐标有四个.
四、课堂练习,巩固提高
1.教材P5练习.
2.请同学们完成《探究在线·高效课堂》“随堂演练”内容.
五、反思小结,梳理新知
本节课我们学习了平面直角坐标系,要掌握以下三方面的知识内容:
1.能够正确画出直角坐标系.
2.能在直角坐标系中,根据坐标找出点,由点求出坐标.坐标平面内的点和有序实数对是一一对应的.
3.掌握象限上的点、x轴及y轴上点的坐标的特征:
第一象限:(+,+);第二象限:(-,+);
第三象限:(-,-);第四象限:(+,-).
x轴上的点的纵坐标为0,表示为(x,0),
y轴上的点的横坐标为0,表示为(0,y).
六、布置作业
1.请同学们完成《探究在线·高效课堂》“课时作业”内容.
2.教材P8习题11.1第1,2题.
第2课时 简单图形的坐标表示
1.进一步巩固画平面直角坐标系,在给定的直角坐标系中,会根据坐标轴描出点的位置,由点的位置写出它的坐标.
2.能在方格纸上建立适当的直角坐标系,描述物体的位置.
重点
根据实际问题建立适当的坐标系,并能写出各点的坐标.
难点
根据已知条件,建立适当的坐标系.
一、创设情境,导入新课
同学们,你们喜欢旅游吗?假如你到了某一个城市旅游,那么你应怎样确定旅游景点的位置呢?下面给出一张某市旅游景点的示意图(如图).
要研究这样的问题,首先来看一个正方形:
1.教师在黑板上画一个边长为4个单位长度的正方形,它的四个点坐标是多少呢?
和同学们一起讨论一下!能找到多少种方法?
2.如图,矩形ABCD的长与宽分别是6,4,建立适当的直角坐标系,并写出各个顶点的坐标.用大家刚才找到的方法解决这个问题吧!
看看谁的方法更简单.
二、合作交流,探究新知
探究点一 建立适当的坐标系,用坐标表示物体的地理位置
例1 如图所示是某校的部分平面示意图,请建立适当的坐标系用坐标表示各处的位置.
分析:先确定一点为坐标原点如图书馆,再确定x轴及y轴,最后用坐标表示各处位置.
解:以图书馆为坐标原点,以过图书馆东西方向的直线为x轴,南北方向的直线为y轴建立坐标系,则各处坐标为:
图书馆(0,0);教学楼(0,2);综合楼(-4,-1);桃李亭(-4,-4);芳草亭(1,-7).
探究点二 求坐标平面内图形的面积
例2 三角形ABC的三个顶点坐标分别为A(-2.5,-1)、B(1,3),C(4,-3),求三角形 ABC的面积.
解:如图,过A,C两点分别作x轴的垂线,与过B点的x轴的平行线交于M,N两点,则四边形AMNC为梯形,且M(-2.5,3),N(4,3),所以MN=6.5,MB=3.5,NB=3,AM=4,CN=6,S三角形ABC=S梯形AMNC-S三角形AMB-S三角形BNC=×(4+6)×6.5-×4×3.5-×3×6=16.5.
三、运用新知,深化理解
例3 右图是一个围棋棋盘(局部),把这个围棋棋盘放置在一个平面直角坐标系中,白棋①的坐标是(-2,-1),白棋③的坐标是(-1,-3),则黑棋的坐标______.
分析:由已知白棋①的坐标是(-2,-1),白棋③的坐标是(-1,-3),可知y轴应在从左往右数的第四条格线上,且向上为正方向,x轴在从上往下数第二条格线上,且向右为正方向,这两条直线的交点为坐标原点,由此可得黑棋②的坐标是(1,-2).
【归纳总结】根据点的坐标确定平面直角坐标系时,先将点的坐标进行上下左右平移得到原点的坐标,过这个点的水平线为x轴、铅直线为y轴.
例4 长方形的两条边长分别为4,6,建立适当的直角坐标系,使它的一个顶点的坐标为(-2,-3).请你写出另外三个顶点的坐标.
分析:以点(-2,-3)向右2个单位长度,向上3个单位长度为原点建立平面直角坐标系,然后画出长方形,再根据平面直角坐标系写出各点的坐标即可.
解:如图建立直角坐标系,∵长方形的一个顶点的坐标为A(-2,-3),∴长方形的另外三个顶点的坐标分别为B(2,-3),C(2,3),D(-2,3).
【归纳总结】由已知条件确定坐标系原点的位置是解决本题的关键,当建立的直角坐标系不同,其点的坐标也就不同,但要注意,一旦直角坐标系确定以后,点的坐标也就确定了.
四、课堂练习,巩固提高
1.教材P7~8练习.
2.请同学们完成《探究在线·高效课堂》“随堂演练”内容.
五、反思小结,梳理新知
1.用坐标表示物体的地理位置,最关键的是确立坐标系,而确立坐标系的关键是确定原点,然后选择过原点的两条垂直的直线为x轴、y轴,一般选东西、南北方向.这个方法是不唯一的,为使点的坐标较简单些,一般应使尽可能多的点落在坐标轴上.
2.当题目中给出一些点的坐标时,确定坐标系就不能随意了,而是唯一的,由一个已知点的坐标就能确定坐标系.
六、布置作业
1.请同学们完成《探究在线·高效课堂》“课时作业”内容.
2.教材P8~9习题11.1第3~6题.
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