33. 类比学习:一动点沿着数轴先向右平移3个单位长度,再向左平移2个单位长度,相当于向右平移1个单位长度.用实数加法表示为 $3 + (-2) = 1$.若平面直角坐标系上的点有如下平移:沿x轴方向平移的数量为a(向右为正,向左为负,平移$|a|$个单位长度),沿y轴方向平移的数量为b(向上为正,向下为负,平移$|b|$个单位长度),则把有序数对$\{a, b\}$叫作这一平移的“平移量”,“平移量”$\{a, b\}$与“平移量”$\{c, d\}$的加法运算法则为$\{a, b\} + \{c, d\} = \{a+c, b+d\}$.
解决问题:
(1)计算:$\{3, 1\} + \{1, 2\}$,$\{1, 2\} + \{3, 1\}$.
(2)动点P从坐标原点O出发,先按照“平移量”$\{3, 1\}$平移到点A,再按照“平移量”$\{1, 2\}$平移到点B.若先把动点P按照“平移量”$\{1, 2\}$平移到点C,再按照“平移量”$\{3, 1\}$平移,最后的位置还是点B吗?在图1中画出四边形OABC.
(3)如图2,一艘船从码头O出发,先航行到湖心岛码头P(2,3),再从码头P航行到码头Q(5,5),最后回到出发点O.请用“平移量”加法算式表示它的航行过程.

解决问题:
(1)计算:$\{3, 1\} + \{1, 2\}$,$\{1, 2\} + \{3, 1\}$.
(2)动点P从坐标原点O出发,先按照“平移量”$\{3, 1\}$平移到点A,再按照“平移量”$\{1, 2\}$平移到点B.若先把动点P按照“平移量”$\{1, 2\}$平移到点C,再按照“平移量”$\{3, 1\}$平移,最后的位置还是点B吗?在图1中画出四边形OABC.
(3)如图2,一艘船从码头O出发,先航行到湖心岛码头P(2,3),再从码头P航行到码头Q(5,5),最后回到出发点O.请用“平移量”加法算式表示它的航行过程.
答案
33.解:(1)$\{3,1\}+\{1,2\}=\{4,3\}$;$\{1,2\}+\{3,1\}=\{4,3\}$.
(2)画图如下:
最后的位置仍是点B.
(3)从O出发,先向右平移2个单位长度,再向上平移3个单位长度,可知平移量为$\{2,3\}$,同理得到P到Q的平移量为$\{3,2\}$,从Q到O的平移量为$\{-5,-5\}$,故有$\{2,3\}+\{3,2\}+\{-5,-5\}=\{0,0\}$.
解析
【分析】
本题是新定义类题目,解题核心是先读懂“平移量”的加法运算法则:两个平移量相加时,x方向的平移量相加作为结果的x分量,y方向的平移量相加作为结果的y分量。
(1)第一问直接套用给出的加法法则,对应位置相加即可计算结果。
(2)第二问可分别计算两次不同平移顺序后的终点坐标,对比坐标即可判断是否为同一点;再根据O、A、B、C四点的坐标在网格中描点,顺次连接即可得到四边形OABC。
(3)第三问先根据每段航行的起点和终点坐标,求出每段对应的平移量(终点x减起点x为x分量,终点y减起点y为y分量),再根据航行顺序把三个平移量相加,最终结果为{0,0}代表回到原点。
【解析】
(1)根据题目给出的“平移量”加法运算法则$\{a, b\} + \{c, d\} = \{a+c, b+d\}$,分别对应相加计算:
$\{3,1\}+\{1,2\}=\{3+1,1+2\}=\{4,3\}$;
$\{1,2\}+\{3,1\}=\{1+3,2+1\}=\{4,3\}$。
(2)先计算第一种平移顺序的终点坐标:从原点$O(0,0)$先按平移量$\{3,1\}$平移,得到点$A$的坐标为$(0+3,0+1)$即$A(3,1)$,再按平移量$\{1,2\}$平移,得到点$B$的坐标为$(3+1,1+2)$即$B(4,3)$。
再计算第二种平移顺序的终点坐标:从原点$O(0,0)$先按平移量$\{1,2\}$平移,得到点$C$的坐标为$(0+1,0+2)$即$C(1,2)$,再按平移量$\{3,1\}$平移,得到终点坐标为$(1+3,2+1)$即$(4,3)$,和点$B$坐标一致,因此最后的位置仍是点$B$。
在网格中描出$O(0,0)$、$A(3,1)$、$B(4,3)$、$C(1,2)$四个点,顺次连接即可画出四边形$OABC$。
(3)每段航行的平移量等于终点坐标减去对应起点坐标:
从$O$到$P(2,3)$,平移量为$\{2-0,3-0\}=\{2,3\}$;
从$P(2,3)$到$Q(5,5)$,平移量为$\{5-2,5-3\}=\{3,2\}$;
从$Q(5,5)$回到$O(0,0)$,平移量为$\{0-5,0-5\}=\{-5,-5\}$。
将三段的平移量按航行顺序相加,即可表示整个航行过程。
【答案】
(1)$\{3,1\}+\{1,2\}=\{4,3\}$;$\{1,2\}+\{3,1\}=\{4,3\}$.
(2)画图如下:

最后的位置仍是点B.
(3)从O出发,先向右平移2个单位长度,再向上平移3个单位长度,可知平移量为$\{2,3\}$,同理得到P到Q的平移量为$\{3,2\}$,从Q到O的平移量为$\{-5,-5\}$,故有$\{2,3\}+\{3,2\}+\{-5,-5\}=\{0,0\}$.
【知识点】
新定义运算,点的平移,有序数对
【点评】
本题以新定义“平移量”为载体,结合平面直角坐标系的平移知识,考查学生对新规则的阅读理解能力和应用能力,作图部分还考查了学生的动手操作能力,题目设置由浅入深,引导学生逐步掌握新规则的用法。
【难度系数】
0.8
本题是新定义类题目,解题核心是先读懂“平移量”的加法运算法则:两个平移量相加时,x方向的平移量相加作为结果的x分量,y方向的平移量相加作为结果的y分量。
(1)第一问直接套用给出的加法法则,对应位置相加即可计算结果。
(2)第二问可分别计算两次不同平移顺序后的终点坐标,对比坐标即可判断是否为同一点;再根据O、A、B、C四点的坐标在网格中描点,顺次连接即可得到四边形OABC。
(3)第三问先根据每段航行的起点和终点坐标,求出每段对应的平移量(终点x减起点x为x分量,终点y减起点y为y分量),再根据航行顺序把三个平移量相加,最终结果为{0,0}代表回到原点。
【解析】
(1)根据题目给出的“平移量”加法运算法则$\{a, b\} + \{c, d\} = \{a+c, b+d\}$,分别对应相加计算:
$\{3,1\}+\{1,2\}=\{3+1,1+2\}=\{4,3\}$;
$\{1,2\}+\{3,1\}=\{1+3,2+1\}=\{4,3\}$。
(2)先计算第一种平移顺序的终点坐标:从原点$O(0,0)$先按平移量$\{3,1\}$平移,得到点$A$的坐标为$(0+3,0+1)$即$A(3,1)$,再按平移量$\{1,2\}$平移,得到点$B$的坐标为$(3+1,1+2)$即$B(4,3)$。
再计算第二种平移顺序的终点坐标:从原点$O(0,0)$先按平移量$\{1,2\}$平移,得到点$C$的坐标为$(0+1,0+2)$即$C(1,2)$,再按平移量$\{3,1\}$平移,得到终点坐标为$(1+3,2+1)$即$(4,3)$,和点$B$坐标一致,因此最后的位置仍是点$B$。
在网格中描出$O(0,0)$、$A(3,1)$、$B(4,3)$、$C(1,2)$四个点,顺次连接即可画出四边形$OABC$。
(3)每段航行的平移量等于终点坐标减去对应起点坐标:
从$O$到$P(2,3)$,平移量为$\{2-0,3-0\}=\{2,3\}$;
从$P(2,3)$到$Q(5,5)$,平移量为$\{5-2,5-3\}=\{3,2\}$;
从$Q(5,5)$回到$O(0,0)$,平移量为$\{0-5,0-5\}=\{-5,-5\}$。
将三段的平移量按航行顺序相加,即可表示整个航行过程。
【答案】
(1)$\{3,1\}+\{1,2\}=\{4,3\}$;$\{1,2\}+\{3,1\}=\{4,3\}$.
(2)画图如下:
最后的位置仍是点B.
(3)从O出发,先向右平移2个单位长度,再向上平移3个单位长度,可知平移量为$\{2,3\}$,同理得到P到Q的平移量为$\{3,2\}$,从Q到O的平移量为$\{-5,-5\}$,故有$\{2,3\}+\{3,2\}+\{-5,-5\}=\{0,0\}$.
【知识点】
新定义运算,点的平移,有序数对
【点评】
本题以新定义“平移量”为载体,结合平面直角坐标系的平移知识,考查学生对新规则的阅读理解能力和应用能力,作图部分还考查了学生的动手操作能力,题目设置由浅入深,引导学生逐步掌握新规则的用法。
【难度系数】
0.8
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