曹玲玲
“點(diǎn)的坐標(biāo)”內(nèi)容雖然不多,但涉及的問(wèn)題卻不少,它是函數(shù)和幾何圖形類問(wèn)題研究的基礎(chǔ),也是整個(gè)“數(shù)學(xué)大廈”的基石,所以我們?cè)趯W(xué)習(xí)這部分內(nèi)容時(shí),只有準(zhǔn)確把握四個(gè)象限內(nèi)和坐標(biāo)軸上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,領(lǐng)會(huì)圖形變換與坐標(biāo)的關(guān)系,理解坐標(biāo)的意義,才能做到有的放矢,從容應(yīng)對(duì).下面僅以2017年中考試題為例予以分析,希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助.
例1 (2017·貴港)在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)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(diǎn)在第幾象限,而是反過(guò)來(lái)問(wèn)不可能在第幾象限,命題者有意考查同學(xué)們逆向思維的能力和分類討論的意識(shí),在解題思路上我們可以考慮先確定點(diǎn)P的橫坐標(biāo)的符號(hào),再分析點(diǎn)P的縱坐標(biāo)的符號(hào),從而確定該點(diǎn)所在的象限.
【解答】①當(dāng)m-3>0,即m>3時(shí),4-2m<-2,所以點(diǎn)P(m-3,4-2m)在第四象限;②當(dāng)m-3<0,即m<3時(shí),4-2m>-2,所以點(diǎn)P(m-3,4-2m)可以在第二或第三象限.綜上所述,點(diǎn)P不可能在第一象限,故選A.
【點(diǎn)評(píng)】本題重點(diǎn)滲透了分類討論的思想,在處理該問(wèn)題時(shí)我們應(yīng)思考,m-3和4-2m能同時(shí)為正嗎?可能同時(shí)為負(fù)或一正一負(fù)嗎?具體可分類列出下面四個(gè)不等式組:
然后我們觀察哪組不等式組無(wú)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(jìn)行驗(yàn)證.
例2 (2017·常州)如圖1,已知矩形ABCD的頂點(diǎn)A、D分別坐落在x軸、y軸上,OD=2OA=6,AD∶AB=3∶1,則點(diǎn)C的坐標(biāo)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(yùn)用,解題的關(guān)鍵是將AD∶AB轉(zhuǎn)化為AD∶DC,再運(yùn)用相似將其轉(zhuǎn)化為△OAD與△FDC的相似比(如圖1),進(jìn)而通過(guò)比求出CF和DF的長(zhǎng),最終得到點(diǎn)C的坐標(biāo).
【解答】過(guò)點(diǎn)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(diǎn)C的坐標(biāo)為(2,7).
【點(diǎn)評(píng)】同學(xué)們?cè)诮鉀Q此類問(wèn)題時(shí)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(yùn)用相似比解決問(wèn)題.
例3 (2017·無(wú)錫)操作:“如圖2,P是平面直角坐標(biāo)系中一點(diǎn)(x軸上的點(diǎn)除外),過(guò)點(diǎn)P作PC⊥x軸于點(diǎn)C,點(diǎn)C繞點(diǎn)P逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°得到點(diǎn)Q.”我們將此由點(diǎn)P得到點(diǎn)Q的操作稱為點(diǎn)的T變換,則點(diǎn)P(a,b)經(jīng)過(guò)T變換后得到點(diǎn)Q的坐標(biāo)為______,點(diǎn)M經(jīng)過(guò)T變換后得到點(diǎn)N(6,-3),則點(diǎn)M的坐標(biāo)為____.
圖2
【分析】本題實(shí)質(zhì)上是通過(guò)旋轉(zhuǎn)變換考查等邊三角形的性質(zhì),形成變換前的點(diǎn)與變換后的點(diǎn)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,在找到這個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系的基礎(chǔ)上運(yùn)用方程解決問(wèn)題.
【解答】如圖2,連接CQ,過(guò)點(diǎn)Q作QD⊥PC于點(diǎn)D,由旋轉(zhuǎn)可知△PCQ為等邊三角形.
∵P(a,b),∴OC=a,PC=b,
事實(shí)上,不論P(yáng)(a,b)在第幾象限,變換后的點(diǎn)Q的坐標(biāo)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(diǎn)評(píng)】解決旋轉(zhuǎn)變換類問(wèn)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(wèn)題.
由于“點(diǎn)的坐標(biāo)”這部分知識(shí)容易與其他知識(shí)相融合,近幾年來(lái),中考試題對(duì)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(shí),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(biāo)系中,第一塊三角板AOB的一條直角邊與y軸重合且點(diǎn)A的坐標(biāo)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)B3;……按此規(guī)律繼續(xù)下去,則點(diǎn)B2017的坐標(biāo)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(diǎn)B,B1,B2,B3坐標(biāo)的基礎(chǔ)上,結(jié)合B到B4,依次由x軸負(fù)半軸、y軸負(fù)半軸、x軸正半軸、y軸正半軸,再回到x軸負(fù)半軸,經(jīng)過(guò)排隊(duì)觀察總結(jié)出其變化的規(guī)律后,根據(jù)規(guī)律去猜想點(diǎn)B2017的坐標(biāo).
∴OB2017=(2018=31009,
又∵2017÷4=504……1,
∴點(diǎn)B2017在y軸負(fù)半軸上,
∴點(diǎn)B2017的坐標(biāo)為(0,-31009).
【點(diǎn)評(píng)】解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵在于學(xué)會(huì)觀察圖形變化的規(guī)律,這里有兩個(gè)變化的規(guī)律,一是OBn的長(zhǎng)度隨著n的變化而變化,二是點(diǎn)Bn的位置在旋轉(zhuǎn)中發(fā)生變化,結(jié)合這兩個(gè)變化的規(guī)律,先表示出線段OB2017的長(zhǎng),再確定點(diǎn)B2017的位置,從而解決相關(guān)問(wèn)題.