【平面直角坐标系】是数学中用于定位二维平面上点的一个系统,它由两条互相垂直的数轴组成,通常称为X轴和Y轴。X轴水平延伸,Y轴竖直延伸,它们的交点O被称为原点。规定通常向右或者向上为正方向。
【点的坐标】在平面直角坐标系中,每个点都有一个对应的坐标,由一对实数(x, y)表示,其中x代表点沿X轴的坐标,y代表点沿Y轴的坐标。根据x和y的符号,可以确定点位于四个象限之一或坐标轴上:
- 第一象限:x > 0, y > 0
- 第二象限:x < 0, y > 0
- 第三象限:x < 0, y < 0
- 第四象限:x > 0, y < 0
- X轴:x = 0, y ≠ 0
- Y轴:x ≠ 0, y = 0
【坐标轴上的点特征】:
- X轴上的点的y坐标为0。
- Y轴上的点的x坐标为0。
【象限角平分线上的点特征】:
- 一三象限角平分线上的点x坐标和y坐标相等。
- 二四象限角平分线上的点x坐标和y坐标互为相反数。
【平行于坐标轴的点的特征】:
- 平行于X轴的直线上的所有点的y坐标相同。
- 平行于Y轴的直线上的所有点的x坐标相同。
【点到坐标轴及原点的距离】:
- 点P(x, y)到X轴的距离是|y|,到Y轴的距离是|x|,到原点O(0, 0)的距离是√(x² + y²)。
【点的平移】:
- 点左右移动时,只有x坐标发生变化:向右移动,x坐标增加;向左移动,x坐标减少。
- 点上下移动时,只有y坐标发生变化:向上移动,y坐标增加;向下移动,y坐标减少。
【例题精讲】:
1. 点P(-3, 4)到X轴的距离为4,到Y轴的距离为3。
2. 点M(6, -2)到X轴的距离为2,到Y轴的距离为6。
3. 点M(a-1, a+1)在X轴上,意味着其y坐标为0,即a+1=0,解得a=-1。
4. 点P的横坐标是-3,且到X轴的距离为5,那么P点的坐标可能是( -3, 5 )或( -3, -5 )。
5. 点P(4, -6)向Y轴作垂线,垂足为A,三角形POA的面积是基底P的x坐标绝对值乘以高P的y坐标绝对值的一半,即(4 * 6) / 2 = 12。
6. 点A(-2, -3),AB∥y轴,AB=5,B点的坐标是(-2, -8)和(-2, 2)。
7. 点A(1, 5),AB∥x轴,AB=3,B点的坐标是(1, 2)和(1, 8)。
【线段AB的长度】:
对于线段AB,如果A(3, 4)和B(4, 1),则线段AB的长度可以用两点间的距离公式计算:√[(4 - 3)² + (1 - 4)²] = √[1² + (-3)²] = √10。