图形与几何 · 平面直角坐标系
点的坐标
上节课我们搭好了"坐标尺"——平面直角坐标系,把平面分成了四个象限。可是光有架子还不够:究竟怎么给平面上的一个点写上它的"地址"?
这节课我们就来学两件事:由位置写坐标,以及由坐标找位置。最关键的一条规矩是: 里第一个数是横坐标、第二个数是纵坐标,顺序不能乱。
一个你一定遇到过的场景
你在坐标系里画了一个点 ,想告诉朋友它在哪。
你说:"先向右走 格,再向上走 格。"
朋友照着做,准确地找到了同一个点。这说明:只要约定好"先横后竖",两个数就能唯一确定一个点的位置。
反过来,如果你只说" 和 ",没说顺序,朋友可能先向上再向右,找成了另一个点——那就错了。所以顺序必须固定。
由位置写坐标:先横后竖
给定一个点的位置,我们这样写出它的坐标 :
- 看它到 轴的水平距离和方向 → 这是横坐标 (向右为正,向左为负);
- 看它到 轴的竖直距离和方向 → 这是纵坐标 (向上为正,向下为负);
- 写成 ,先 后 。
y
↑
| P(3,2)
| ·
| / (向右3,向上2)
| /
-----------+-----------→ x
|
|点 向右 、向上 ,所以它的坐标是 。
再来几个例子,注意符号:
y
(-2,3)· | ·(4,1)
\ | /
\ | /
\ | /
-------+---+---+------→ x
/| | /(2,-1)
/ | | /
(-3,-2)· |/
|- :向左 、向上 ;
- :向右 、向上 ;
- :向右 、向下 ;
- :向左 、向下 。
在平面直角坐标系里,点 对应的有序数对 叫做点 的坐标。其中 叫横坐标, 叫纵坐标。横坐标表示点沿 轴方向(左右)的位置,纵坐标表示点沿 轴方向(上下)的位置。
由坐标找位置:先横后竖(同样顺序)
反过来,给了坐标 ,怎么在图上画出这个点?
- 从原点 出发,沿 轴走 (正向右、负向左);
- 再从那里沿竖直方向走 (正向上、负向下);
- 落脚处就是点 。
关键:两个步骤的顺序也固定为先横后竖。这跟"写坐标"的顺序一致,不容易乱。
- :原点向右 ,再向上 ;
- :原点向左 ,再向上 ;
- :横坐标 表示在 轴上,从原点直接向下 ;
- :纵坐标 表示在 轴上,从原点向左 。
特殊点与坐标轴上的点
有些点在轴上,坐标有规律:
- 原点 :;
- 轴上的点:纵坐标为 ,形如 ;
- 轴上的点:横坐标为 ,形如 。
这也呼应了上节课的结论:坐标轴上的点不属于任何象限。
- 在 轴正半轴上;
- 在 轴负半轴上;
- 一般地, 永远在 轴上, 永远在 轴上。
一个值得注意的细节
最容易错的地方就是 的顺序:横坐标 永远写在前面、纵坐标 写在后面。
- 是"向右 、向上 ";
- 是"向右 、向上 "。
这两个点不是同一个点!它们的位置差得很明显。所以"先横后竖、先 后 "这个规矩,从写坐标到找位置,全程都不能变。
一个记忆小技巧:字母 在字母表排在 前面,所以坐标里 (横)也排在 (竖)前面。
也就是说,写坐标时永远遵守"先横后竖、先 后 "这八个字。无论是读图、画图还是做题,先把这八个字在心里念一遍,就能避开绝大多数坐标错误。坚持这个顺序,你会发现坐标其实是个非常守规矩、不会乱来的系统。它把"平面上的每一个点"和"一对数 "一一对应起来,既不会重复,也不会漏掉。
所以无论是写坐标还是找位置,只要牢牢抓住"先横后竖"四个字,坐标就不再是难题,而是一套清晰好用的位置语言。
实例综合
把下列点与坐标连起来:
- 向右 、向上 → ,在第一象限;
- 向左 、向上 → ,在第二象限;
- 向左 、向下 → ,在第三象限;
- 向右 、向下 → ,在第四象限;
- 在 轴上、向下 → ,不属于任何象限。
- : → 第二象限;
- : → 第四象限;
- : → 第三象限;
- : → 第一象限。
回过头看
这节课我们让坐标系真正"能用"起来了:
- 由位置写坐标:看水平距离得横坐标 ,看竖直距离得纵坐标 ,写成 ;
- 由坐标找位置:从原点先沿 轴走 ,再竖直走 ;
- 铁律:先横后竖、先 后 , 和 一般是不同的点;
- 轴上的点形如 或 ,不在任何象限。
点和它的坐标 是一一对应的:一个位置只有一个坐标,一个坐标也只对应一个位置。这套语言,是后面学习函数图像、几何与代数联系的基石。
本节课你应该能回答的问题
- 点 的坐标是 ,哪个是横坐标、哪个是纵坐标?分别代表什么方向的距离?
- 给定坐标 ,你怎么在图上找到它?步骤顺序是什么?
- 为什么 和 不是同一个点?写坐标时最不能乱的是什么?
- 轴上的点、 轴上的点,它们的坐标分别有什么特征?原点坐标是多少?