15. (教材题改编)坐标除了可以表示平移之外,还能表示其他的图形变换,请完成下列问题.
(1)如图(1),三角形COB是由三角形AOB经过某种变换后得到的图形,观察点A与点C的坐标之间的关系,三角形AOB内任意一点P的坐标为$(x,y)$,点P经过这种变换后得到点Q,点Q的坐标是什么?
(2)如图(2),三角形PQR是由三角形ABC经过某种变换后得到的图形,分别写出点A与点P,点B与点Q,点C与点R的坐标,并观察它们之间的关系,三角形ABC内任意一点M的坐标为$(x,y)$,点M经过这种变换后得到点N,点N的坐标是什么?

(1)如图(1),三角形COB是由三角形AOB经过某种变换后得到的图形,观察点A与点C的坐标之间的关系,三角形AOB内任意一点P的坐标为$(x,y)$,点P经过这种变换后得到点Q,点Q的坐标是什么?
(2)如图(2),三角形PQR是由三角形ABC经过某种变换后得到的图形,分别写出点A与点P,点B与点Q,点C与点R的坐标,并观察它们之间的关系,三角形ABC内任意一点M的坐标为$(x,y)$,点M经过这种变换后得到点N,点N的坐标是什么?
答案
15.解:(1)观察题中图象,可知A,C关于x轴对称,
∴P,Q关于x轴对称.
∵P(x,y),
∴Q(x,-y).故点Q的坐标为(x,-y).
(2)A(4,3),P(-4,-3),B(3,1),Q(-3,-1),C(1,2),R(-1,-2),
可得点A和P,B和Q,C和R的横、纵坐标互为相反数.
∵点M的坐标为(x,y),且经过同种变换得到点N,
∴点N的坐标为(-x,-y).
∴P,Q关于x轴对称.
∵P(x,y),
∴Q(x,-y).故点Q的坐标为(x,-y).
(2)A(4,3),P(-4,-3),B(3,1),Q(-3,-1),C(1,2),R(-1,-2),
可得点A和P,B和Q,C和R的横、纵坐标互为相反数.
∵点M的坐标为(x,y),且经过同种变换得到点N,
∴点N的坐标为(-x,-y).
解析
【分析】
(1) 先观察两个三角形的对应顶点A、C的坐标,发现两点横坐标相同、纵坐标互为相反数,可知变换为关于x轴对称的变换,图形内任意点的变换规律和顶点变换规律一致,即可推导点Q的坐标。
(2) 先分别写出三组对应点的坐标,对比后发现每对对应点的横、纵坐标都互为相反数,可知变换为关于原点对称的变换,将该规律推广到任意点M,即可推导点N的坐标。
【解析】
(1) 观察图(1)可知,点A坐标为$(2,3)$,点C坐标为$(2,-3)$,点A与点C关于x轴对称,即三角形COB是三角形AOB沿x轴对称得到的图形,因此点P和点Q也关于x轴对称。
关于x轴对称的点横坐标不变,纵坐标互为相反数,已知$P(x,y)$,因此点Q的坐标为$(x,-y)$。
(2) 观察图(2)写出各对应点坐标:$A(4,3)$、$P(-4,-3)$,$B(3,1)$、$Q(-3,-1)$,$C(1,2)$、$R(-1,-2)$。
对比可得每对对应点的横坐标互为相反数,纵坐标也互为相反数,即该变换为关于原点对称的变换。
关于原点对称的点横、纵坐标均互为相反数,已知$M(x,y)$,因此点N的坐标为$(-x,-y)$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{(x,-y)}$
(2) $\boldsymbol{(-x,-y)}$
【知识点】
关于x轴对称的坐标特征;关于原点对称的坐标特征;坐标与图形变换
【点评】
本题考查平面直角坐标系中对称变换对应的坐标变化规律,解题关键是先通过已知对应点的坐标总结变换规律,再将规律推广到图形内的任意点,熟练掌握不同对称变换的坐标变化特点即可快速求解。
【难度系数】
0.8
(1) 先观察两个三角形的对应顶点A、C的坐标,发现两点横坐标相同、纵坐标互为相反数,可知变换为关于x轴对称的变换,图形内任意点的变换规律和顶点变换规律一致,即可推导点Q的坐标。
(2) 先分别写出三组对应点的坐标,对比后发现每对对应点的横、纵坐标都互为相反数,可知变换为关于原点对称的变换,将该规律推广到任意点M,即可推导点N的坐标。
【解析】
(1) 观察图(1)可知,点A坐标为$(2,3)$,点C坐标为$(2,-3)$,点A与点C关于x轴对称,即三角形COB是三角形AOB沿x轴对称得到的图形,因此点P和点Q也关于x轴对称。
关于x轴对称的点横坐标不变,纵坐标互为相反数,已知$P(x,y)$,因此点Q的坐标为$(x,-y)$。
(2) 观察图(2)写出各对应点坐标:$A(4,3)$、$P(-4,-3)$,$B(3,1)$、$Q(-3,-1)$,$C(1,2)$、$R(-1,-2)$。
对比可得每对对应点的横坐标互为相反数,纵坐标也互为相反数,即该变换为关于原点对称的变换。
关于原点对称的点横、纵坐标均互为相反数,已知$M(x,y)$,因此点N的坐标为$(-x,-y)$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{(x,-y)}$
(2) $\boldsymbol{(-x,-y)}$
【知识点】
关于x轴对称的坐标特征;关于原点对称的坐标特征;坐标与图形变换
【点评】
本题考查平面直角坐标系中对称变换对应的坐标变化规律,解题关键是先通过已知对应点的坐标总结变换规律,再将规律推广到图形内的任意点,熟练掌握不同对称变换的坐标变化特点即可快速求解。
【难度系数】
0.8
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