曹玲玲
“點的坐標”內(nèi)容雖然不多,但涉及的問題卻不少,它是函數(shù)和幾何圖形類問題研究的基礎(chǔ),也是整個“數(shù)學大廈”的基石,所以我們在學習這部分內(nèi)容時,只有準確把握四個象限內(nèi)和坐標軸上點的坐標特征,領(lǐng)會圖形變換與坐標的關(guān)系,理解坐標的意義,才能做到有的放矢,從容應(yīng)對.下面僅以2017年中考試題為例予以分析,希望對大家的學習有所幫助.
例1 (2017·貴港)在平面直角坐標系中,點P(m-3,4-2m)不可能在( ).
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
【分析】本題沒有正面考查點在第幾象限,而是反過來問不可能在第幾象限,命題者有意考查同學們逆向思維的能力和分類討論的意識,在解題思路上我們可以考慮先確定點P的橫坐標的符號,再分析點P的縱坐標的符號,從而確定該點所在的象限.
【解答】①當m-3>0,即m>3時,4-2m<-2,所以點P(m-3,4-2m)在第四象限;②當m-3<0,即m<3時,4-2m>-2,所以點P(m-3,4-2m)可以在第二或第三象限.綜上所述,點P不可能在第一象限,故選A.
【點評】本題重點滲透了分類討論的思想,在處理該問題時我們應(yīng)思考,m-3和4-2m能同時為正嗎?可能同時為負或一正一負嗎?具體可分類列出下面四個不等式組:
然后我們觀察哪組不等式組無解即可.另外,作為選擇題還可以用特殊值法,分別取一些m的值代入進行驗證.
例2 (2017·常州)如圖1,已知矩形ABCD的頂點A、D分別坐落在x軸、y軸上,OD=2OA=6,AD∶AB=3∶1,則點C的坐標是( ).
圖1
A.(2,7)B.(3,7)C.(3,8)D.(4,8)
【分析】本題以矩形為載體,考查矩形性質(zhì)的運用,解題的關(guān)鍵是將AD∶AB轉(zhuǎn)化為AD∶DC,再運用相似將其轉(zhuǎn)化為△OAD與△FDC的相似比(如圖1),進而通過比求出CF和DF的長,最終得到點C的坐標.
【解答】過點C分別作CE⊥x軸、CF⊥y軸,垂足分別為E、F,由題意可得:
△CFD∽△DOA,
∵OD=2OA=6,∴CF=2,DF=1,
∴CE=OF=OD+DF=7,
故點C的坐標為(2,7).
【點評】同學們在解決此類問題時先要結(jié)合條件搞清楚圖形的特征,抓住基本模型——“一線三等角”(∠DOA=∠ADC=∠CFD=90°),找出相似三角形,運用相似比解決問題.
例3 (2017·無錫)操作:“如圖2,P是平面直角坐標系中一點(x軸上的點除外),過點P作PC⊥x軸于點C,點C繞點P逆時針旋轉(zhuǎn)60°得到點Q.”我們將此由點P得到點Q的操作稱為點的T變換,則點P(a,b)經(jīng)過T變換后得到點Q的坐標為______,點M經(jīng)過T變換后得到點N(6,-3),則點M的坐標為____.
圖2
【分析】本題實質(zhì)上是通過旋轉(zhuǎn)變換考查等邊三角形的性質(zhì),形成變換前的點與變換后的點之間的對應(yīng)關(guān)系,在找到這個對應(yīng)關(guān)系的基礎(chǔ)上運用方程解決問題.
【解答】如圖2,連接CQ,過點Q作QD⊥PC于點D,由旋轉(zhuǎn)可知△PCQ為等邊三角形.
∵P(a,b),∴OC=a,PC=b,
事實上,不論P(a,b)在第幾象限,變換后的點Q的坐標始終為Q()[注:可分P在x軸上方、P在x軸下方兩種情況討論],故設(shè)M(x,y),則N(
【點評】解決旋轉(zhuǎn)變換類問題的關(guān)鍵是抓住旋轉(zhuǎn)的角度和旋轉(zhuǎn)前后的不變性,結(jié)合圖形的特征解決問題.
由于“點的坐標”這部分知識容易與其他知識相融合,近幾年來,中考試題對其考查的力度不斷加大,尤其是結(jié)合平面幾何的相關(guān)知識,希望大家在思想上能給予足夠的重視.
例4 (2017·黔東南)把多塊大小不同的30°直角三角板按如圖3所示擺放在平面直角坐標系中,第一塊三角板AOB的一條直角邊與y軸重合且點A的坐標為(0,1),∠ABO=30°;第二塊三角板的斜邊BB1與第一塊三角板的斜邊AB垂直且交y軸于點B1;第三塊三角板的斜邊B1B2與第二塊三角板的斜邊BB1垂直且交x軸于點B2;第四塊三角板的斜邊B2B3與第三塊三角板的斜邊B1B2垂直且交y軸于點B3;……按此規(guī)律繼續(xù)下去,則點B2017的坐標為______.
圖3
【分析】觀察圖形,尋找圖形的變化規(guī)律,在依次求出點B,B1,B2,B3坐標的基礎(chǔ)上,結(jié)合B到B4,依次由x軸負半軸、y軸負半軸、x軸正半軸、y軸正半軸,再回到x軸負半軸,經(jīng)過排隊觀察總結(jié)出其變化的規(guī)律后,根據(jù)規(guī)律去猜想點B2017的坐標.
∴OB2017=(2018=31009,
又∵2017÷4=504……1,
∴點B2017在y軸負半軸上,
∴點B2017的坐標為(0,-31009).
【點評】解決此類問題的關(guān)鍵在于學會觀察圖形變化的規(guī)律,這里有兩個變化的規(guī)律,一是OBn的長度隨著n的變化而變化,二是點Bn的位置在旋轉(zhuǎn)中發(fā)生變化,結(jié)合這兩個變化的規(guī)律,先表示出線段OB2017的長,再確定點B2017的位置,從而解決相關(guān)問題.