平面直角坐标系是数学中用来表示二维空间点位置的重要工具。在这个系统中,每个点的位置由一对有序的实数(x,y)唯一决定,称为该点的坐标。坐标平面被分为四个象限,分别是第一象限(x>0, y>0)、第二象限(x<0, y>0)、第三象限(x<0, y<0)和第四象限(x>0, y<0),以及两个特殊的轴:x轴和y轴。
1. **有序实数对与点的关系**:一个点在坐标平面中的位置与一个有序实数对一一对应。例如,点A(-2,1)位于第二象限。
2. **象限判断**:根据坐标值的正负,可以判断点所在象限。例如,点A(-2,1)在第二象限,点(-1,-2)在第三象限。
3. **对称点的坐标**:关于x轴对称的点,其y坐标取相反数;关于y轴对称的点,x坐标取相反数;关于原点对称的点,x和y坐标都取相反数。所以点A(-2,-3)关于x轴的对称点坐标是(-2,3),关于y轴的对称点坐标是(2,-3),关于原点的对称点坐标是(2,3)。
4. **象限内的坐标关系**:若点P(3x-1,2-x)在第四象限,意味着3x-1>0且2-x<0,解得x的取值范围是x>2。
5. **象限的分布**:点A(-3,2)在第二象限,点D(-3,-2)在第三象限,点C(3,2)在第一象限,点E(0,2)在y轴上,点F(2,0)在x轴上。
6. **象限规则**:对于点M(a,b),a>0,b>0时在第一象限;a<0,b>0时在第二象限;a<0,b<0时在第三象限;a>0,b<0时在第四象限。
7. **对称性质的扩展**:点P(a,b)在第四象限,其对称点Q(b,-a)在第二象限。
8. **距离坐标轴的点**:点P(x,0)到y轴的距离是x的绝对值,因此若点P到y轴的距离为3,则点P的坐标可能是(3,0)或(-3,0)。
9. **距离计算**:点P(1,-4)到x轴的距离是y坐标的绝对值,即4;到y轴的距离是x坐标的绝对值,即1。对于点P(a,b),到x轴的距离是b的绝对值,到y轴的距离是a的绝对值。
10. **在坐标轴上的点**:点A在y轴上,距离原点4个单位,坐标是(0,4)或(0,-4)。点A在y轴右侧,距离y轴4个单位,距离x轴3个单位,坐标是(4,3)。
11. **坐标求解**:在长方形ABCD中,已知A(-4,1),B(0,1),C(0,3),则D点的坐标可以通过观察长方形的对边平行和相等来确定,D点坐标为(-4,3)。
12. **平移变换**:平移涉及到点的坐标变化。例如,从(3,-1)平移到(-1,4)需要向左平移4个单位,向上平移5个单位。
13. **坐标平移**:平移点(3,-1)向左3个单位,向下5个单位,得到(0,-6);向右3个单位,向上5个单位,得到(6,4);点(2,5)向上平移3个单位,得到(2,8);点(-2,5)向下平移3个单位,得到(-2,2)。
14. **平移对应点**:如果点A(-2,3)的对应点C(3,6),那么点B(-5,-2)的对应点D的坐标可以通过同样的平移规律得到,即D的x坐标是-5+5=0,y坐标是-2+9=7,所以D的坐标是(0,7)。
15. **象限与坐标特征**:根据坐标值的正负,我们可以判断点位于哪个象限。例如,若a>0,b<0,则点M在第四象限;点P(-2,5)在第二象限;点B(-5,-2)在第三象限;点A(2,m)在x轴上,则m=0,所以B(m-1,m+1)在第二象限。
以上内容详细阐述了平面直角坐标系中的基本概念、象限规则、对称点的坐标计算、距离轴的距离、平移变换等知识点,涵盖了七年级数学下册第七章平面直角坐标系的重点内容。通过这些知识点的学习,学生可以更好地理解和应用坐标系解决问题。