师:同学们,大家好!今天我们继续学习第七章平面直角坐标系第一节的第三课时。之前,我们在平面内画出两条互相垂直且原点重合的数轴,组成了平面直角坐标系。在这个坐标系中,我们能用有序数对来表示点的坐标。有了平面直角坐标系,平面内的点就能用一个有序数对表示。怎么表示呢?我们来看第一象限内的点A和点B,它们的坐标分别是(3, 2)和(5, 3)。大家发现这两个点的坐标符号有什么特征吗?
生:A、B两点横纵坐标均为正数。
师:对。我们在第一象限内任取一个点P,由点P向x轴作垂线,垂足一定落在x轴正半轴上,所以其横坐标一定是正数。由点P向y轴作垂线,垂足一定落在y轴正半轴上,所以其纵坐标也一定是正数。如果点在第二象限,比如点C的坐标为(-4, 1),点D的坐标为(-2, 3),大家有什么发现?
生:它们俩的横坐标均为负数,纵坐标均为正数。
师:那第二象限内任意一点,坐标都满足这一发现吗?我们在第二象限内任取一点Q,由它分别向x轴、y轴作垂线,垂足分别落在x轴负半轴与y轴正半轴上,所以第二象限内点的横坐标为负,纵坐标为正。同样的,第三象限内的点,以图中的点E、点F为代表,我们发现在第三象限内任意取一点,它的横纵坐标均为负数。第四象限内的点呢,我们也会发现它们的横坐标均为正,纵坐标均为负。这就是各象限内点坐标的符号特征。我们知道坐标轴上的点不属于任何象限,那x轴与y轴上的点,坐标有什么特征?
生:x轴上的点,纵坐标都是0;y轴上的点,横坐标都是0。
师:原点O的坐标呢?
生:是(0, 0)。
师:各象限内点的坐标符号各具特征,反之,能根据点坐标的符号特征判断点所在象限吗?来看思考,点A坐标为(-2, 4),点B坐标为(3, 4),大家能不描点判断出点A、点B分别在哪个象限吗?
生:点A横坐标为负,纵坐标为正,所以点A应该在第二象限。点B横纵坐标均为正数,所以点B应该在第一象限。
师:我们在坐标系内将这两个点描出来,验证一下刚才的判断。如果画出直线AB,显然直线AB平行于x轴。在直线AB上任意取一点M,大家能确定点M的横坐标吗?能确定点M的纵坐标吗?
生:无法确定点M的横坐标,但能知道点M的纵坐标始终是4。
师:如果是别的平行于x轴的直线,这些平行于x轴直线上的点,纵坐标有什么特点?
生:平行于x轴直线上的点,纵坐标都相同。
师:同样的,现在给出点C和点D,点C横坐标为负,纵坐标是正数,点D横纵坐标均为负数,大家能不描点判断出点C、点D所在象限吗?
生:点C应该在第二象限,点D应该在第三象限。
师:同样,我们在坐标系内描出点C和点D,验证刚才的猜想。现在画出直线CD平行于y轴,点N是直线CD上任意一点,那点N的横坐标是多少?
生:不论点N在直线CD上哪个位置,其横坐标均为 - 4。
师:如果一些点在平行于y轴的直线上,这些点的横坐标有什么特点?
生:平行于y轴直线上的点,横坐标相同。
师:刚才的各种发现对解决问题有什么帮助呢?已知点A坐标为(-2, -1),点B坐标未知,能知道AB等于多少吗?我们在坐标系内描出点A、点B,它们所在直线平行于x轴,易得AB的长等于3。如果已知直线AB平行于x轴,并且点A坐标仍然是(-2, -1),AB长等于3,能确定点B的坐标吗?
生:在坐标系中描出点A,点B在平行于x轴直线上,所以其纵坐标应等于 - 1。由AB等于3,点B可能是(1, -1),点A左边也有满足题意的点,所以点B坐标可以为(-5, -1)或(1, -1)。
师:点的坐标与它到坐标轴的距离有什么关系?我们从每个象限分别研究,点A坐标(3, 2),它到x轴的距离是2,到y轴的距离是3;点B到x轴的距离是3,到y轴的距离是5。大家发现什么规律了吗?
生:第一象限内的点到x轴的距离等于它的纵坐标,到y轴的距离等于它的横坐标。
师:刚才发现的规律适合别的象限的点吗?我们先看第二象限,选取点C和点D,点C到x轴的距离仍然等于它的纵坐标1,但它到y轴的距离不等于它的横坐标,而是等于它横坐标的相反数。同样,点D到x轴的距离等于其纵坐标3,到y轴的距离等于它横坐标的相反数2。第二象限情况与刚才发现的规律不完全一致。再看第三象限,选取点E和点F,它们到x轴、y轴的距离很容易求得,我们会发现它们到x轴的距离是其纵坐标的相反数,到y轴的距离是横坐标的相反数。这和刚才发现的有什么联系呢?第四象限内,选取点G和点H,它们到x轴、y轴的距离和之前有哪些相同地方呢?
生:不论点在哪个象限,它们到横轴的距离,当纵坐标为正数时,等于它的纵坐标;当纵坐标为负数时,等于它纵坐标的相反数。
