【平面直角坐标系压轴题-20211130104052】在初中数学的学习过程中,平面直角坐标系是一个非常重要的知识点,尤其是在中考和各类考试中,它常常作为压轴题出现,用来考查学生的综合运用能力。本文将围绕“平面直角坐标系压轴题”这一主题,结合具体题目进行分析与讲解,帮助学生更好地理解和掌握相关解题技巧。
首先,我们需要明确平面直角坐标系的基本概念。平面直角坐标系是由两条互相垂直的数轴构成,通常称为x轴和y轴,它们的交点称为原点(0,0)。在这个坐标系中,每一个点都可以用一对有序实数(x,y)来表示,其中x表示横坐标,y表示纵坐标。通过这个系统,我们可以将几何图形与代数表达式结合起来,实现数形结合的思维方式。
接下来,我们来看一道典型的压轴题。题目如下:
已知点A(2, 3),点B(-1, 5),点C(4, -2)。求作三角形ABC的外心,并说明其坐标。
这道题目的关键是理解“外心”的定义。外心是三角形三条边的垂直平分线的交点,也是三角形外接圆的圆心。因此,要找到外心,我们需要先找到两条边的垂直平分线,然后求出它们的交点。
首先,计算AB边的中点坐标。AB的中点M的坐标为:
$$
M = \left( \frac{2 + (-1)}{2}, \frac{3 + 5}{2} \right) = \left( \frac{1}{2}, 4 \right)
$$
接着,求AB边的斜率:
$$
k_{AB} = \frac{5 - 3}{-1 - 2} = \frac{2}{-3} = -\frac{2}{3}
$$
因此,AB边的垂直平分线的斜率为:
$$
k = \frac{3}{2}
$$
根据点斜式方程,AB边的垂直平分线为:
$$
y - 4 = \frac{3}{2} \left( x - \frac{1}{2} \right)
$$
同样地,计算AC边的中点N的坐标:
$$
N = \left( \frac{2 + 4}{2}, \frac{3 + (-2)}{2} \right) = (3, 0.5)
$$
AC边的斜率为:
$$
k_{AC} = \frac{-2 - 3}{4 - 2} = \frac{-5}{2}
$$
因此,AC边的垂直平分线的斜率为:
$$
k = \frac{2}{5}
$$
对应的直线方程为:
$$
y - 0.5 = \frac{2}{5}(x - 3)
$$
接下来,解这两个方程组成的方程组,即可得到外心的坐标。
通过代入消元法或联立方程的方法,最终可以求得外心的坐标为:
$$
(x, y) = \left( \frac{17}{6}, \frac{19}{6} \right)
$$
这道题不仅考查了学生对平面直角坐标系的理解,还涉及到几何与代数的结合,是一道典型的压轴题。
总的来说,平面直角坐标系相关的压轴题往往需要学生具备扎实的基础知识、较强的逻辑推理能力和灵活的解题技巧。建议同学们在平时的学习中多做类似的题目,逐步提高自己的综合应用能力。同时,也要注意总结解题思路,形成系统的解题方法,这样才能在考试中游刃有余,取得理想的成绩。