平面直角坐標(biāo)系部分知識內(nèi)容,使幾何圖形與代數(shù)表達式之間建立起緊密聯(lián)系,為解決數(shù)學(xué)問題開辟了新途徑.在初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,掌握平面直角坐標(biāo)系的題型及解題技巧,可為學(xué)生后續(xù)知識點的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ).基于此,本文以真實題型為例,深入探究平面直角坐標(biāo)系相關(guān)題型的解題技巧,
1 確定字母的取值范圍
此類題目圍繞平面直角坐標(biāo)系內(nèi)點的坐標(biāo)特征展開,要求根據(jù)點所在的位置,確定坐標(biāo)中字母的取值范圍.解答此類題目,需要學(xué)生分析點的位置條件,并以此為基礎(chǔ)建立相應(yīng)的不等式(組)或方程(組)來求解字母取值.
例1已知點 P 為平面直角坐標(biāo)系第四象限中一點,其坐標(biāo)為 (a,a-2) ,則 a 的取值范圍為( )
(2 (A)alt;0. (B)-22.
解析經(jīng)過理論知識學(xué)習(xí)后,平面直角坐標(biāo)系中各象限點的符號特征可以歸納為:第一象限中(+,+) ;第二象限中 (-,+) ;第三象限中 (-,-) ;第四象限中 (+,-) .根據(jù)該特點,結(jié)合已知條件點P(a,a-2) 位于第四象限,則有 agt;0,a-2lt;0 ,可知 a 的取值范圍是 0
形經(jīng)過平移后的坐標(biāo)變化規(guī)律.題目可能涉及單個點的平移或整個圖形的平移.解決此類題型,需要根據(jù)平移方向、單位長度,確定平移后點的坐標(biāo)或圖形頂點坐標(biāo),以及根據(jù)平移前后坐標(biāo)的變化反推平移過程.
例2 ΔABC 在平面直角坐標(biāo)系中的位置如圖1(a) 所示,若將 ΔABC 先向左移動6個單位,再向下移動5個單位,請計算 ΔA1B1C1 各點坐標(biāo),并在直角坐標(biāo)系中畫出移動后 ΔABC 的圖象 ΔA1B1C1
圖1

2 圖形的平移與坐標(biāo)變換
該題型主要研究在平面直角坐標(biāo)系中,點或圖
解析在直角坐標(biāo)系中,點 P(x,y) 的平移規(guī)律為橫坐標(biāo)遵循“左減右加”,縱坐標(biāo)遵循“上加下減”的規(guī)律.
該問題中根據(jù)圖示直角坐標(biāo)系,可知 ΔABC 各點的坐標(biāo)為 A(5,4),B(6,1),C(1,1).
根據(jù)上述規(guī)律, ΔA1B1C1 各點坐標(biāo)為 A1(5-
,計算可得 A1(-1,-1),B1(0,-4),C1(-5,-4)
隨后,可根據(jù) ΔA1B1C1 各點坐標(biāo),畫出如圖1(b)所示的平移后圖形.
3 圖形的面積求解
在平面直角坐標(biāo)系中求圖形的面積,涉及三角形、四邊形等規(guī)則圖形以及不規(guī)則圖形.規(guī)則圖形可直接利用面積公式求解,但常需結(jié)合坐標(biāo)特征確定關(guān)鍵參數(shù)(如底、高等);不規(guī)則圖形則需要借助割補法,將其轉(zhuǎn)化為幾個規(guī)則圖形面積的和或差來計算.
例3求四邊形DEFG(如圖2)的面積,其中D(1,1),E(4,1),F(xiàn)(6,4),G(2,4). (2
圖2

解析方法1四邊形 DEFG 為不規(guī)則圖形,可使用分割法求解.如圖2所示,連接 DF ,將四邊形分成 ΔDEF 和 ΔDGF
ΔDEF :底 DE 長度為 4-1=3 ,高為點 F 到DE 的距離,即 4-1=3,SΔDEF=3×3÷2=4.5
ΔDGF :底 GF 長度為 6-2=4 ,高為點 D 到GF 的距離,根據(jù)各點坐標(biāo)可知 GF//DE ,即高等于3,SΔDGF=4×3÷2=6,
所以四邊形DEFG的面積 =4.5+6=10.5
方法2補成矩形,以 D(1,1) , (6,1),F(xiàn)(6 4),(1,4)構(gòu)成矩形,面積為 (6-1)×(4-1)=15 減去周圍多余的兩個三角形的面積,得到四邊形面積.合理運用割補法,將復(fù)雜圖形轉(zhuǎn)化為簡單規(guī)則圖形,能有效解決平面直角坐標(biāo)系中圖形面積的求解問題.
4規(guī)律探索題型
規(guī)律探索題型是近年來考試的熱點,此類題目常從個別、特殊的點或圖形入手,要求學(xué)生觀察、分析、歸納,發(fā)現(xiàn)其中蘊含的規(guī)律,并用數(shù)學(xué)語言或代數(shù)表達式準(zhǔn)確表述,最終推廣到一般情況.規(guī)律可能涉及點的坐標(biāo)變化規(guī)律、圖形的排列規(guī)律等.
例4在平面直角坐標(biāo)系中,定義一系列“回環(huán)點”其中 A1(0,0),A2(1,0),A3(-1,1),A4(-1 -1),A5(2,-1)… ,則點 A2025 的坐標(biāo)為
解析 要確定點 A2025 的坐標(biāo),先分析點的序號 n 與坐標(biāo)的規(guī)律.
對于 n?2,n-1 除以4,根據(jù)商、余數(shù)判斷坐標(biāo):
當(dāng) (n-1)÷4=k (商為 k ,余數(shù)為0)時,坐標(biāo)為(k+1,-k)
對于 n=2025 ,計算 (2025-1)÷4=2024÷4= 506,商 k=506 ,余數(shù)為0.
將 k=506 代人規(guī)律 (k+1,-k) ,得到坐標(biāo)為(506+1,-506)=(507,-506)
所以,點 A2025 的坐標(biāo)為 (507,-506)
5 結(jié)語
平面直角坐標(biāo)系的解題技巧貫穿于初中數(shù)學(xué)的多個領(lǐng)域,掌握解題技巧需要學(xué)生深人理解坐標(biāo)系的基本概念,借助大量的實踐練習(xí),將概念內(nèi)化為解題的思維方法,在外顯的解題過程中靈活運用.希望借助此次研究,為學(xué)習(xí)者提供有益的參考,助力其在平面直角坐標(biāo)系的學(xué)習(xí)中取得進步,提升數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的信心和能力.