數(shù)學(xué)來源于生活,又回歸生活。數(shù)學(xué)家笛卡爾受蜘蛛網(wǎng)的啟發(fā),發(fā)明了直角坐標(biāo)系,從而開啟了將代數(shù)與幾何緊密相連的時(shí)代。我們?cè)趯W(xué)習(xí)平面直角坐標(biāo)系時(shí),開展了一次數(shù)學(xué)活動(dòng),利用它來解決實(shí)際問題——確定藏寶地。
[確定藏寶地][小明在一本課外讀物中看到這樣一段文字和一幅圖:][ 圖1是尋寶者得到的一幅藏寶圖,荒涼的海島上沒有藏匿寶藏的任何標(biāo)志,只有A、B兩塊天然巨石。
尋寶者從其他資料上查到,島上A、B兩塊巨石在平面直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)分別是A(2,2)和B(8,1),藏寶地的坐標(biāo)是(6,6)。
你能在上面的圖中畫出藏寶地嗎?
根據(jù)題目的已知信息和問題要求,不難形成思路:根據(jù)A、B兩點(diǎn)的位置確定原點(diǎn)的位置,建立平面直角坐標(biāo)系,確定寶藏的藏匿位置。在給出幾個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)求另一個(gè)點(diǎn)位置時(shí),一般有兩種方法:第一種是根據(jù)已知點(diǎn)的坐標(biāo),先作出原點(diǎn),畫出完整的平面直角坐標(biāo)系,再觀察點(diǎn)的橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo),根據(jù)正負(fù)性判斷點(diǎn)所在象限,確定具體位置;第二種是對(duì)比已知點(diǎn)和未知點(diǎn)的橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)的大小,將點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)平移,確定具體位置。但這兩種方法都必須建立在已知平面直角坐標(biāo)系單位長(zhǎng)度的基礎(chǔ)上,因此解決此題的關(guān)鍵是結(jié)合坐標(biāo)和實(shí)際距離確定單位長(zhǎng)度。
已知點(diǎn)A和點(diǎn)B的坐標(biāo)分別是(2,2)和(8,1),分別過點(diǎn)A、B水平向左作兩條豎直直線的垂線,垂足為D、E,由于A、B兩點(diǎn)縱坐標(biāo)分別為2和1,那么D、E間的豎直距離為1個(gè)單位長(zhǎng)度,用刻度尺測(cè)量出實(shí)際距離為0.5厘米,即可得出縱軸上一個(gè)單位長(zhǎng)度為0.5厘米。同理,分別過點(diǎn)A、B豎直向下作兩條水平直線的垂線,垂足為G、H,由于A、B兩點(diǎn)橫坐標(biāo)分別為2和8,那么G、H間的水平距離為6個(gè)單位長(zhǎng)度,用刻度尺測(cè)量出實(shí)際距離為3厘米,即可得出橫軸上一個(gè)單位長(zhǎng)度為0.5厘米。
第一種方法,由以上得出的信息找出原點(diǎn)位置,畫出平面直角坐標(biāo)系,得到藏寶地(令其為點(diǎn)C)的位置(如圖2)。
第二種方法,對(duì)比點(diǎn)C與點(diǎn)A的坐標(biāo),將點(diǎn)A向上平移2厘米,再向右平移2厘米;或?qū)Ρ赛c(diǎn)C與點(diǎn)B的坐標(biāo),將點(diǎn)B向左平移1厘米,再向上平移2.5厘米,都能得到點(diǎn)C的具體位置(如圖3)。在此過程中我們還可以借助于網(wǎng)格更快更準(zhǔn)確地找到點(diǎn)C的位置。
憑借著平面直角坐標(biāo)系這一強(qiáng)大的數(shù)學(xué)工具,我找到了以上兩種方法,逐步找到藏寶地的具體位置。妙用平面直角坐標(biāo)系,我們就能將看似無序的世界用簡(jiǎn)潔的規(guī)則和精確的坐標(biāo)加以描述,讓一切有跡可循。
教師點(diǎn)評(píng)
刁新羽同學(xué)將平面直角坐標(biāo)系應(yīng)用于實(shí)際問題,體會(huì)到了數(shù)學(xué)工具的實(shí)際作用。相較于在平面直角坐標(biāo)系中找點(diǎn)、畫圖以及解決其他復(fù)雜問題,確定藏寶地這一問題要求更高,需要具備一定的模型意識(shí),利用點(diǎn)的坐標(biāo),結(jié)合實(shí)際距離反推建立平面直角坐標(biāo)系。刁同學(xué)提供的兩種方法殊途同歸,方法二其實(shí)就是隱去了平面直角坐標(biāo)系后的點(diǎn)的坐標(biāo)平移。
(指導(dǎo)教師:陳亞楠)