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直角坐标与球坐标的换算及坐标的旋转

画地图当然要用球坐标，但是球坐标计算复杂，所以通常要把球坐标转换为直角坐标，便于计算及变换如旋转等。这里首先就要建立直角坐标与球坐标的换算。如下图所示，可得

1.由球坐标转换为直角坐标有：

cos cos sin cos sin x r y r z r θφ

θφφ

===y

2.反过来有直角坐标转换为球坐标有：

tan tan r y

x φθ==

当然也可以用其他函数进行换算。

3.坐标的旋转与物体的旋转。通常从不同的角度观察物体是把物体进行旋转，这样更直观。例如地球的正视图以y 为轴旋转一个角度如以逆时针旋转为正，顺时针旋转为负，如下图以x 为轴旋转α角。

这时x 坐标不变。在yz 平面内，设原图形上任一点到x 轴的距离为ρ，幅角为θ则其原

坐标为

cos sin y z ρθρθ

== 则旋转后有

''cos()cos cos sin sin cos sin 'sin()sin cos cos sin cos sin x x

y y z z z y ρθαρθαρθαααρθαρθαρθααα

==+=-=-=+=+=+

同理若以y 为轴旋转旋转α角则有：

''cos()cos cos sin sin cos sin 'sin()sin cos cos sin cos sin y y

z z z x x z ρθαρθαρθαααρθαρθαρθααα==+=-=-=+=+=+ 若以z 为轴旋转α角则有：

''cos()cos cos sin sin cos sin 'sin()sin cos cos sin cos sin z z

x x y y y x ρθαρθαρθαααρθαρθαρθααα==+=-=-=+=+=+ 这样我们便可以吧图形任意旋转，不过还要注意旋转的次序。

平面直角坐标系与几何图形相结合

平面直角坐标系与几何图形相结合扣庄乡陈官营中学田海凤教学目标：（一）知识与技能：使学生进一步复习勾股定理、等腰三角形和平面直角坐标系的基础知识，通过知识的相互联系发展学生的基本技能，发展学生思维的灵活性. （二）过程与方法：通过学生的自主学习，合作探究等活动，让学生去感受和体会思考问题的正确的思路和方法，建立知识间的相互联系. （三）情感态度与价值观：体会事物间的相互作用和相互联系. 重点：掌握基础知识发展学生的基本技能难点：提高学生的解决问题的能力教学方法：自主探究、合作学习. 教学手段：小篇子教学过程：一、复习回顾 1.在R t△ABC中，∠C=90°a=3,b=4,则C=___ 2.如图1，等腰△ABC中，AB=AC,∠B=46°,BC=4,AD⊥BC （1）∠C=______° （2）∠BAD=______° （3）BD=______. 3. 等腰△ABC中∠B=60°,则△ABC是____三角形. BC=4,AD⊥BC，则AD=_____ 4.点A（1，-4），则点A在第______象限 5.点B（-1，-2），则点B关于x轴的对称点B′的坐标为_______；则点B关于y轴的对称点B〞的坐标为________；点B关于原点的对称点的坐标为_________;点B到x轴的距离是_______；点B到y轴的距离是_________ 二、例题讲解等边△ABC中AB=AC=BC=6,请建一个适当的平面直角坐标系，求个点坐标。教师总结：在坐标轴上只要有线段长就能求点的坐标，有坐标就会知道一些线段长，当点不在坐标轴上时，过点做两坐标轴的垂线，利用勾股定理也能求点的坐标。变形：如图9，等边△ABC两个顶点的坐A(-4,0),B(2,0) (1)求点C的坐标； (2)求△ABC的面积变形:如图8，在平面直角坐标系中，Rt△CDO的直角边OD在x轴、的正半轴上，且CD=2，OD=1，将△CDO沿x轴向左平移1个单位再把所得图像绕点O按逆时针旋转90°得到Rt△AOB，，

4坐标系中的旋转变换(2016年)

1. (2016 广西河池市) 】．如图，在平面直角坐标系中，O 为坐标原点，点A 的坐标为（1,3）．将线段OA 绕原点O 逆时针旋转30°，得到线段OB ，则点B 的坐标是（） A ．(0,2) B ．(2,0) C ．（1,―3） D ．（―1,3）答案：】．答案A 逐步提示作AC ⊥x 轴于点C ，根据勾股定理求出OA 的长，根据正切的概念求出∠AOC 的度数，再根据旋转变换即可得解. 详细解答解：过点A 作AC ⊥x 轴于点C . ∵点A 的坐标为（1,3），∴OC ＝1，AC ＝3．∴OA ＝12＋ (3)2＝2. ∵tan ∠AOC ＝AC OC ＝3,∴∠AOC ＝60°. ∴将线段OA 绕原点O 逆时针旋转30°得到线段OB 时，点B 恰好在y 轴上. ∴点B 的坐标是(0,2) . 故选择A. 解后反思本题通过作垂线，将点的坐标转化为线段的长度，应用勾股定理求斜边的长，应用特殊角的三角函数值求出特殊角的度数，再根据旋转的方向和角度确定所求点的位置，最后写出其坐标. 关键词图形旋转的特征、特殊角三角函数值的运用、点的坐标 20160926210454015732 4 坐标系中的旋转变换选择题基础知识 2016/9/26 2. (2016 广西贺州市) 】．如图，将线段AB 绕点O 顺时针旋转90°得到线段A ′B ′，那么A （﹣2，5）的对应点A ′的坐标是（）

A．（2，5） B．（5，2） C．（2，﹣5） D．（5，﹣2）答案：】．考点坐标与图形变化-旋转．分析由线段AB绕点O顺时针旋转90°得到线段A′B′可以得出△ABO≌△A′B′O′，∠AOA′=90°，作AC⊥y轴于C，A′C′⊥x轴于C′，就可以得出△ACO≌△A′C′O，就可以得出AC=A′C′，CO=C′O，由A的坐标就可以求出结论．解答解：∵线段AB绕点O顺时针旋转90°得到线段A′B′， ∴△ABO≌△A′B′O′，∠AOA′=90°， ∴AO=A′O．作AC⊥y轴于C，A′C′⊥x轴于C′， ∴∠ACO=∠A′C′O=90°． ∵∠COC′=90°， ∴∠AOA′﹣∠COA′=∠COC′﹣∠COA′， ∴∠AOC=∠A′OC′．在△ACO和△A′C′O中，， ∴△ACO≌△A′C′O（AAS）， ∴AC=A′C′，CO=C′O． ∵A（﹣2，5）， ∴AC=2，CO=5， ∴A′C′=2，OC′=5， ∴A′（5，2）．故选：B．

不同空间直角坐标系的转换

不同空间直角坐标系的转换欧勒角不同空间直角坐标系的转换，包括三个坐标轴的平移和坐标轴的旋转，以及两个坐标系的尺度比参数，坐标轴之间的三个旋转角叫欧勒角。三参数法三参数坐标转换公式是在假设两坐标系间各坐标轴相互平行，轴系间不存在欧勒角的条件下得出的。实际应用中，因为欧勒角不大，可以用三参数公式近似地进行空间直角坐标系统的转换。公共点只有一个时,采用三参数公式进行转换。

七参数法用七参数进行空间直角坐标转换有布尔莎公式，莫洛琴斯基公式和范氏公式等。下面给出布尔莎七参数公式：坐标转换多项式回归模型坐标转换七参数公式属于相似变换模型。大地控制网中的系统误差一般呈区域性，当区域较小时，区域性的系统误差被相似变换参数拟合，故局部区域的坐标转换采用七参数公式模型是比较适宜的。但对全国或一个省区范围内的坐标转换，可以采用多项式回归模型，将各区域的系统偏差拟合到回归参数中，从而提高坐标转换精度。两种不同空间直角坐标系转换时，坐标转换的精度取决于坐标转换的数学模型和求解转换系数的公共点坐标精度，此外，还与公共点的分布有关。鉴于地面控制网系统误差在???? ??????+??????????=??????????000111222Z Y X Z Y X Z Y X ???? ??????+????????????????????---+??????????+=??????????000111111222000)1(Z Y X Z Y X Z Y X m Z Y X X Y X Z Y Z εεεεεε

不同区域并非是一个常数，所以采用分区进行坐标转换能更好地反映实际情况，提高坐标转换的精度。

第七章平面直角坐标系网格图专题

第七章平面直角坐标系：网格图专题复习【复习目标】1.能够准确地根据图象上给出的点写出点坐标、给出点坐标在图象上描点. 2.能够根据图形的平移变化规律作出平移后的图形，写出点的坐标 3.能够正确地求出平面直角坐标系内各点围成图形的面积【重、难点】重点：掌握网格题的做题方法，细化答题规范难点：巧妙地运用割、补法求图形的面积题组一：根据平移变化规律画出所求图形，写出点的坐标 1．在正方形网格中建立如图所示的平面直角坐标系xoy．△ABC的三个顶点都在格点上，点A的坐标是(4，4 )，请解答下列问题： (1)将△ABC向下平移5个单位长度，画出平移后的△A1B1C1，并写出点A的对应点A1的坐标；(2)画出△A1B1C1关于y轴对称的△A2B2C2． 2．（10－11路北七下期中）如图，方格纸中的每个小方格都是边长为1，我们把以格点间连线为边的三角形称为“格点三角形”，图中的△ABC是格点三角形，在建立平面直角坐标系后，点B的坐标为(－1，1)． (1)把△ABC向左平移8格后得到△A1B1C1的图形并写出点B1的坐标． (2)把△A1B1C1向下平移5个单位后得到A2B2C2，画出△A2B2C2的图形并写出点B2的坐标． (3)连接B1B2，则直线B1B2与x轴是什么关系？总结：你能总结出画网格题的方法吗？有哪些必须要注意的事项？

题组二：求平面直角坐标系上的点所围成的图形面积 3．如图，△AOB中A﹑B两点的坐标分别为（－2，3），（－6，－4），求ΔAOB的面积． 4．（10－11路北七下期中）已知：四边形ABCD的各顶点坐标为A(0，0)，B(2，4)，C(4，6)，D(8，0)． (1)请在下面的平面直角坐标系中，画出四边形ABCD的图形； (2)求四边形ABCD的面积． 5．（2013－2014路南七下期中）如图，在平面直角坐标系中，已知A(－2，0)，B(0，3)，C(2，1)． (1)在所给坐标系中画出△ABC，并直接写出△ABC的面积； (2)将△ABC向下平移2个单位，再向右平移1个单位得到△A′B′C′，请直接写出△A′B′C′各顶点的坐标．

空间大地坐标系与平面直角坐标系转换公式

§2.3.1 坐标系的分类正如前面所提及的,所谓坐标系指的是描述空间位置的表达形式,即采用什么方法来表示空间位置。人们为了描述空间位置，采用了多种方法，从而也产生了不同的坐标系，如直角坐标系、极坐标系等。在测量中常用的坐标系有以下几种：一、空间直角坐标系空间直角坐标系的坐标系原点位于参考椭球的中心，Z 轴指向参考椭球的北极，X 轴指向起始子午面与赤道的交点，Y 轴位于赤道面上且按右手系与X 轴呈90°夹角。某点在空间中的坐标可用该点在此坐标系的各个坐标轴上的投影来表示。空间直角坐标系可用图2-3来表示：图2-3 空间直角坐标系二、空间大地坐标系空间大地坐标系是采用大地经、纬度和大地高来描述空间位置的。纬度是空间的点与参考椭球面的法线与赤道面的夹角；经度是空间中的点与参考椭球的自转轴所在的面与参考椭球的起始子午面的夹角；大地高是空间点沿参考椭球的法线方向到参考椭球面的距离。空间大地坐标系可用图2-4来表示：

图2-4空间大地坐标系三、平面直角坐标系平面直角坐标系是利用投影变换，将空间坐标空间直角坐标或空间大地坐标通过某种数学变换映射到平面上，这种变换又称为投影变换。投影变换的方法有很多，如横轴墨卡托投影、UTM 投影、兰勃特投影等。在我国采用的是高斯-克吕格投影也称为高斯投影。UTM 投影和高斯投影都是横轴墨卡托投影的特例，只是投影的个别参数不同而已。高斯投影是一种横轴、椭圆柱面、等角投影。从几何意义上讲，是一种横轴椭圆柱正切投影。如图左侧所示，设想有一个椭圆柱面横套在椭球外面，并与某一子午线相切（此子午线称为中央子午线或轴子午线），椭球轴的中心轴CC ’通过椭球中心而与地轴垂直。高斯投影满足以下两个条件： 1、它是正形投影； 2、中央子午线投影后应为x 轴，且长度保持不变。将中央子午线东西各一定经差（一般为6度或3度）范围内的地区投影到椭圆柱面上，再将此柱面沿某一棱线展开，便构成了高斯平面直角坐标系，如下图２－５右侧所示。图2-5 高斯投影 x 方向指北，y 方向指东。可见，高斯投影存在长度变形，为使其在测图和用图时影响很小，应相隔一定的地区，另立中央子午线，采取分带投影的办法。我国国家测量规定采用六度带和三度带两种分带方法。六度带和三度带与中央子午线存在如下关系： 366 N L ＝中； n L 33＝中其中，N 、n 分别为6度带和3度带的带号。

直角坐标系下的画图及其转换公式

直角坐标系下的画图及其转换公式在直角坐标系下我们的圆方程是： 222()()x a y b R -+-= 其中，a 和b 是圆心，R 是半径。但在画圆的时候，你就会发现如果按该公式画圆，多半是不成功的，或者画了一半，所以在matlab 中画圆，一半采用极坐标形式圆对应的极坐标转换公式为： cos sin x R y R θ θ =?? =?（公式1）这个很容易理解，你画个单位圆来看看就知道了。那么上面那个黑色的点的x 坐标和y 坐标用半径和连线与坐标轴x 的夹角来表示，就得到了公式1。观察这个公式，我们发现，在极坐标系下，圆的半径没变，夹角是在不断变化的，所以，在matlab 中极坐标系下画单位圆的问题可以这样来考虑：首先将夹角360等分，也就是每一个步长为360度/360; 但需要指出的是，matlab 中正弦预先函数的变量其实是弧度，并不是度。这个你在matlab 命令窗里就可以试：比如你要得到30度的正弦值，一般是sin （pi/6）,而不是sin(30)。这里的pi 是3.1415926的在matlab 中的表示。所以我们的步长应该是弧度制的，我们知道，1度对应的弧度为360/(2*pi)。也即180/pi; 所以我们的夹角应该是： Theta=0:180/pi:2*pi-180/pi; 注意，由于是从零开始画图的，所以最后一个应该是2*pi-180/pi;而不是2*pi ；这个时候我们可以开始画图了 X=R*cos(Theta); Y=R*sin(Theta); Plot(x,y,’r.’) axis square %保证画出来的圆是圆的。

平面直角坐标系中点的对称性教学设计

2012----2013下数学德育渗透教案课题：平面直角坐标系中点的对称性(教案) 新疆巴州博湖中学教师：王永花教学目标: 知识与技能: 1、能表示点关于坐标轴和原点对称的点的坐标 2、能利用所得结论解决简单的问题过程与方法: 1、结合生活实例引入学生对对称点的直观认识. 2、通过探索讨论，学生合作交流归纳出平面直角坐标系中对称点的关系。情感态度价值观: 1、在找关于坐标轴对称的点的坐标之间的规律的过程中，提高学生的语言表达能力、观察能力、归纳能力，形成良好的科学研究方法。 2、激发学习兴趣，感受数学学习的乐趣，树立正确的人生观。教学重难点：重点：用坐标表示点关于坐标轴对称的点的坐标。难点：找对称点的坐标之间的关系、规律。教学准备：尺子、本节课的学案。教学过程：一、回顾旧知识，引入新课问题1：什么是平面直角坐标系？它将平面分成了几个象限？每一象限中的点有什么特点？在坐标轴上的点又有什么特点？问题2：请将平面直角坐标系补充完整，再在平面直角坐标系中描出下列各点。A(-3,4) B(3,4) C(-3,-4) D(3,-4)

对称在现实生活中无处不在，例如：栽种整齐的树木，人的两只眼睛……今天，我们就来学习具有类似以上点特征的相关知识-----------平面直角坐标系中点的对称性二、探究新知识（一）探究1：探究点A 与点B 、点C 、点D 位置上有什么特征？学生在完成问题2的基础上，观察、讨论后得出结论。结论：点A 与点B 分别在y 轴的两侧，关于y 轴对称，且到y 轴的距离相等；点A 与点C 分别在x 轴的两侧，关于x 轴对称，且到x 轴的距离相等；点A 与点D 关于原点对称，且到原点的距离相等。探究2：探究点A 与点B 、点C 、点D 的坐标有什么关系？学生讨论后总结：A(-3,4)→ B(3,4) 关于y 轴对称纵坐标不变，横坐标互为相反数。 A(-3,4)→C(-3,-4) 关于x 轴对称横坐标不变，纵坐标互为相反数。A(-3,4)→D(3,-4)关于原点对称横纵坐标都互为相反数。 0 1 -1 1 -1 x y 2 3 4 -2 -3 2 3 4 -2 -3 -4 B(3,4) D(3,-4) C(-3,-4) A(-3,4)

人教版七年级平面直角坐标系图形的运动与点的坐标规律专题.docx

七年级数学平面直角坐标系图形的运动与点的坐标规律专题一、选择题（每题3分，共36分） 1、如图，所有正方形的中心均在坐标原点，且各边与x轴或y轴平行．从内到外，它们的边长依次为2，4，6，8，…，顶点依次用A1，A2，A3，A4，…表示，则顶点A55的坐标是（） A、（13，13） B、（﹣13，﹣13） C、（14，14） D、（﹣14，﹣14）第1题第6题第9题 2、在平面直角坐标系中，对于平面内任一点（a，b），若规定以下三种变换：1、f（a，b）=（﹣a，b）．如：f（1，3）=（﹣1，3）； 2、g（a，b）=（b，a）．如：g（1，3）=（3，1）； 3、h（a，b）=（﹣a，﹣b）．如：h（1，3）=（﹣1，﹣3）．按照以上变换有：f（g（2，﹣3））=f（﹣3，2）=（3，2），那么f（h（5，﹣3））等于（） A、（﹣5，﹣3） B、（5，3） C、（5，﹣3） D、（﹣5，3） 3、在坐标平面内，有一点P（a，b），若ab=0，则P点的位置在（） A、原点 B、x轴上 C、y轴 D、坐标轴上 4、点P到x轴的距离为3，到y轴的距离为2，则点P的坐标一定为（）A、（3，2）B、（2，3）C、（﹣3，﹣2）D、以上都不对 5、若点P（m，4﹣m）是第二象限的点，则m满足（） A、m＜0 B、m＞4 C、0＜m＜4 D、m＜0或m＞4 6、一个质点在第一象限及x轴、y轴上运动，在第一秒钟，它从原点运动到（0，1），然后接着按图中箭头所示方向运动，且每秒移动一个单位，那么第2008秒时质点所在位置的坐标是（） A、（16，16） B、（44，44） C、（44，16） D、（16，44） 7、已知点P（3，a﹣1）到两坐标轴的距离相等，则a的值为（）

空间直角坐标系的旋转转换

空间直角坐标系的旋转转换 using System; using System.Collections.Generic; using https://www.wendangku.net/doc/9b746237.html,ponentModel; using System.Data; using System.Drawing; using System.Linq; using System.Text; using System.IO; using System.Windows.Forms; namespace ReferenceTransition { public partial class Form1 : Form { public Form1() { this.MaximizeBox = false; InitializeComponent(); } private double x, y, z; private double i, j, k; private double a1,a2,a3; private double b1, b2, b3; private double c1, c2, c3; private double rx, ry, rz; private string t1, t2, t3; private string k1, k2, k3; private void button1_Click(object sender, EventArgs e) { textBox1.Text = ""; textBox2.Text = ""; textBox3.Text = ""; textBox4.Text = ""; textBox5.Text = ""; textBox6.Text = ""; textBox7.Text = ""; textBox8.Text = ""; textBox9.Text = ""; richTextBox1.Text = ""; } private void button4_Click(object sender, EventArgs e) { try {

平面直角坐标变换

§5.7 平面直角坐标变换为了考虑同一图形在不同的坐标系下的方程之间的关系，我们首先需要建立同一个点在不同的坐标系下的坐标之间的关系，这就是坐标变换的问题，因为我们研究的图形是点的轨迹．我们仅考虑平面直角坐标变换．设在平面上给出了由两个标架 {O ；i , j } 和 {O'；i', j' } 所决定的右手直角坐标系，这里i 和j 以及i' 和j' 是两组坐标基向量，它们是平面上的两个标准正交基，我们依次称这两个坐标系为旧坐标系和新坐标系．由于坐标系的位置完全由原点和坐标基向量所决定，所以新坐标系与旧坐标系之间的关系，就由O' 在 {O ；i , j } 中的坐标以及i' 和j' 在 {O ；i , j } 中的分量所决定．任一直角坐标变换总可以分解成移轴（也叫坐标平移）和转轴（也叫坐标旋转）两个步骤． 1．移轴如果两个标架 {O ；i , j } 和 {O'；i , j' } 的原点O 与O' 不同，O' 在{O ；i , j }中的坐标为 (x 0，y 0)，但两标架的坐标基向量相同，即有 i' = i ， j' = j 那么标架 {O'；i', j'} 可以看成是由标架 {O ；i , j } 将原点平移到O'点而得来的（图5.7.1）．这种坐标变换叫做移轴（坐标平移）．设P 是平面内任意一点，它对标架 {O ；i , j } 和 {O'；i', j'} 的坐标分别为 (x ，y ) 与 (y x '',)，则有 P O O O OP '+= 但 j i y x +=， j i y x O '+'='， j i 00y x O +=' 于是有 j i j i )()(00y y x x y x +'++'=+ 故 {x ，y } = {x 0，y 0} ＋ {x'，y' } 根据向量相等的定义得移轴公式为图5.7.1 ? ? ?+'=+'=00 y y y x x x (5.7－1) 从中解出x' 和y'，就得逆变换公式为 ? ? ?-='-='00 y y y x x x (5.7－2) 2．转轴若两个标架 {O ；i , j } 和 {O'；i', j'} 的原点相同，即O = O'，但坐标基向量不同，且有∠(i ，i' ) = α，则标架 {O'；i'，j'} 可以看成是由标架 {O ；i ，j } 绕O 点旋转α 角而得

平面直角坐标系中的作图题

透视平面直角坐标系中的作图题在平面内建立起平面直角坐标系以后，平面内的点与坐标就有了一一对应的关系，数与形有机地结合在一起。下面就归类分析近年来中考坐标系中作图问题的常见题型。 1、平移作图例1、如图1，在R t O AB △中，90OAB ∠= ，且点B 的坐标为（4，2）．画出O A B △向下平移3个单位后的111O A B △（08福建福州改编）分析：在解答图形坐标的平移问题时，要善于抓住图形的关键点，只要把构成图形的关键按照要求进行平移，得到平移的对应点，最后按照原图形的顺序依次连接对应点，就得到原图形平移后的新图形了。但是，点的坐标在平移时，严格遵循如下平移规律：若点P （x ，y ）向左平移a （a>0）个单位，则对应点的横坐标是x 减去a ，纵坐标不变；若点P （x ，y ）向右平移a （a>0）个单位，则对应点的横坐标是x 加上a ，纵坐标不变；若点P （x ，y ）向上平移b （b>0）个单位，则对应点的纵坐标是y 加上b ，横坐标不变；若点P （x ，y ）向下平移b （b>0）个单位，则对应点的纵坐标是y 减去b ，横坐标不变。解：因为三角形OAB 的三个关键点分别是A 、B 、O ，并且它们的坐标分别是（4，0），（4，2）和（0，0）所以，它们向下平移时，各个点的横坐标是保持不变的，只需把各自的纵坐标分别减去平移的单位数，所以， A （4，0）向下平移3个单位后到达A 1(4，0-3),即A 1(4，-3), B （4，2）向下平移3个单位后到达B 1(4，2-3),即B 1(4，-1),

O （0，0）向下平移3个单位后到达O 1(0，0-3),即O 1(0，-3), 依次连接O 1A 1，A 1B 1，B 1O 1，则三角形111O A B △即为所求。如图2所示。 2、旋转作图例2、如图3，在R t O AB △中，90OAB ∠= ，且点B 的坐标为（4，2）．画出O A B △绕点O 逆时针旋转90 后的22OA B △，并求点A 旋转到点2A 所经过的路线长（结果保留π）．（08福建福州改编）分析：要想解决坐标系的旋转问题，同学们要做好四种知识准备： 1、找准旋转中心； 2、找准旋转角度； 3、找准旋转的线或点； 4、确定旋转的方向。在这个问题中，准旋转中心是O ，旋转角度是90°，参与旋转的关键点是A 、B ，线段是OA 、OB ，旋转的方向是逆时针。按照旋转时对应线段长度不变的原则，就可以作出旋转后的对应线段或对应点。解：如作图4所示。点A 旋转到点2A 所经过的路线实际上一条弧长，

推导坐标旋转公式

推导坐标旋转公式数学知识2010-09-12 21:03:53 阅读151 评论0 字号：大中小订阅在《Flash actionScript 3.0 动画教程》一书中有一个旋转公式： x1=cos(angle)*x-sin(angle)*y; y1=cos(angle)*y+sin(angle)*x; 其中x，y表示物体相对于旋转点旋转angle的角度之前的坐标，x1，y1表示物体旋转angle 后相对于旋转点的坐标从数学上来说，此公式可以用来计算某个点绕另外一点旋转一定角度后的坐标，例如：A（x，y）绕B（a，b)旋转β度后的位置为C（c，d），则x，y，a，b，β，c，d有如下关系式： 1。设A点旋转前的角度为δ，则旋转(逆时针)到C点后角度为δ+β 2。求A，B两点的距离：dist1=|AB|=y/sin(δ)=x/cos(δ) 3。求C，B两点的距离：dist2=|CB|=d/sin(δ+β)=c/cos(δ+β) 4。显然dist1=dist2，设dist1=r所以： r=x/cos(δ)=y/sin(δ)=d/sin(δ+β)=c/cos(δ+β) 5。由三角函数两角和差公式知： sin(δ+β)=sin(δ)cos(β)+cos(δ)sin(β) cos(δ+β)=cos(δ)cos(β)-sin(δ)sin(β) 所以得出：

c=r*cos(δ+β)=r*cos(δ)cos(β)-r*sin(δ)sin(β)=xcos(β)-ysin(β) d=r*sin(δ+β)=r*sin(δ)cos(β)+r*cos(δ)sin(β)=ycos(β)+xsin(β) 即旋转后的坐标c，d只与旋转前的坐标x，y及旋转的角度β有关从图中可以很容易理解出A点旋转后的C点总是在圆周上运动，圆周的半径为|AB|，利用这点就可以使物体绕圆周运动，即旋转物体。上面公式是相对于B点坐标来的，也就是假如B点位（0,0）可以这么做。现在给出可以适合任意情况的公式： x0 = dx * cos(a) - dy * sin(a) y0 = dy * cos(a) + dx * sin(a) 参数解释： x0,y0是旋转后相对于中心点的坐标，也就是原点的坐标，但不是之前点旋转后的实际坐标，还要计算一步，a旋转角度，可以是顺时针或者逆时针。 dx是旋转前的x坐标-旋转后的x坐标 dy是旋转前的y坐标-旋转后的y坐标 x1=b+x0; y1=c+y0; 上面才是旋转后的实际坐标，其中b，c是原点坐标下面是上面图的公式解答： x0=(x-b)*cos(a)-(y-c)*sin(a); y0=(y-c)*cos(a)+(x-b)*sin(a); x1=x0+b; y1=y0+c;

坐标转换之计算公式

坐标转换之计算公式一、参心大地坐标与参心空间直角坐标转换 1名词解释： A ：参心空间直角坐标系： a) 以参心0为坐标原点； b) Z 轴与参考椭球的短轴（旋转轴）相重合； c) X 轴与起始子午面和赤道的交线重合； d) Y 轴在赤道面上与X 轴垂直，构成右手直角坐标系0-XYZ ； e) 地面点P 的点位用（X ，Y ，Z ）表示； B ：参心大地坐标系： a) 以参考椭球的中心为坐标原点，椭球的短轴与参考椭球旋转轴重合； b) 大地纬度B ：以过地面点的椭球法线与椭球赤道面的夹角为大地纬度B ； c) 大地经度L ：以过地面点的椭球子午面与起始子午面之间的夹角为大地经度L ； d) 大地高H ：地面点沿椭球法线至椭球面的距离为大地高H ； e) 地面点的点位用（B ，L ，H ）表示。 2 参心大地坐标转换为参心空间直角坐标： ?? ???+-=+=+=B H e N Z L B H N Y L B H N X sin *])1(*[sin *cos *)(cos *cos *)(2 公式中，N 为椭球面卯酉圈的曲率半径，e 为椭球的第一偏心率，a 、b 椭球的长短半径，f 椭球扁率，W 为第一辅助系数 a b a e 2 2-= 或 f f e 1*2-= W a N B W e =-=22sin *1( 3 参心空间直角坐标转换参心大地坐标

[]N B Y X H H e N Y X H N Z B X Y L -+=+-++==cos ))1(**)()(*arctan( )arctan(2 2222 二高斯投影及高斯直角坐标系 1、高斯投影概述高斯-克吕格投影的条件：1. 是正形投影；2. 中央子午线不变形高斯投影的性质：1. 投影后角度不变；2. 长度比与点位有关，与方向无关； 3. 离中央子午线越远变形越大为控制投影后的长度变形，采用分带投影的方法。常用3度带或6度带分带，城市或工程控制网坐标可采用不按3度带中央子午线的任意带。 2、高斯投影正算公式： 5 2224253 2236 4254 42232)5814185(cos 120 )1(cos 6 cos )5861(cos sin 720 495(cos sin 24 cos sin 2l t t t B N l t B N Bl N y l t t B B N l t B B N Bl B N X x ηηηηη-++-++-+=+-+++-++=） 3、高斯投影反算公式：

平面直角坐标系的13个知识点

平面直角坐标系的13个知识点 1.定义：平面上互相垂直且有公共原点的两条数轴构成平面直角坐标系，简称为直角坐标系画平面直角坐标系时，轴、y轴上的单位长度通常应相同，但在实际应用中，有时会遇到取相同的单位长度有困难的情况，这时可灵活规定单位长度，但必须注意的是，同一坐标轴上相同长度的线段表示的单位数量相同。 2. 各个象限内点的特征: 第一象限：（+，+）点P（x,y），则x＞0,y＞0；第二象限：（-，+）点P（x,y），则x＜0,y＞0；第三象限：（-，-）点P（x,y），则x＜0,y＜0；第四象限：（+，-）点P（x,y），则x＞0,y＜0；在x轴上：（x,0）点P（x,y），则y＝0；在x轴的正半轴：（+，0）点P（x,y），则x＞0,y＝0；在x轴的负半轴：（-，0）点P（x,y），则x＜0,y＝0；在y轴上：（0,y）点P（x,y），则x＝0；在y轴的正半轴：（0，+）点P（x,y），则x＝0,y＞0；在y轴的负半轴：（0，-）点P（x,y），则x＝0,y＜0；坐标原点：（0，0）点P（x,y），则x＝0,y＝0； 3. 点到坐标轴的距离：点P（x,y）到x轴的距离为|y|，到y轴的距离为|x|。到坐标原点的距离为。 4．中点与两点间的距离：已知点A（x1,y1）,B(x2,y2) 则AB= AB的中点P为5.点的对称：点P(m,n),关于x轴的对称点坐标是(m,-n),关于y轴的对称点坐标是(-m,n)关于原点的对称点坐标是(-m,-n) 6. 平行线：平行于x轴的直线上的点的特征：纵坐标相等；平行于y轴的直线

上的点的特征：横坐标相等。 7.象限角的平分线：第一、三象限角平分线上的点横、纵坐标相等，可记作。点P(a,b)关于第一、三象限坐标轴夹角平分线的对称点坐标是(b, a)第二、四象限角平分线上的点横纵坐标互为相反数，可记作点P(a,b)关于第二、四象限坐标轴夹角平分线的对称点坐标是(-b,-a) 8.点的平移：在平面直角坐标系中，将点（x,y）向右平移a个单位长度，可以得到对应点（，y）；将点（x,y）向左平移a个单位长度，可以得到对应点（，y）；将点（x,y）向上平移b个单位长度，可以得到对应点（x，y＋b）；将点（x,y）向下平移b个单位长度，可以得到对应点（x，y－b）。注意：对一个图形进行平移，这个图形上所有点的坐标都要发生相应的变化；反过来，从图形上点的坐标的加减变化，我们也可以看出对这个图形进行了怎样的平移。

5.2.1.平面直角坐标系(第一课时)

第五章第二节平面直角坐标系（一）课时课题：第五章第二节平面直角坐标系第一课时授课教师：枣庄市第三十六中学郑洪军课型：新授课授课时间：2012 年11月29日星期四第二节教学目标： 1、知识与技能： 1．进一步巩固平面直角坐标系，在给定的直角坐标系中，会根据坐标轴描出点的位置，由点的位置写出它的坐标。 2．能结合具体情景灵活运用多种方式确定物体的位置。 2、过程与方法： 1．通过确定旅游景点的位置，让学生认识数学与人类生活的密切联系，提高他们学习数学的兴趣。 2．通过学习建立直角坐标系的多种方法，让学生体验数学活动充满着探索与创造，激发学生的学习兴趣，感受数学在生活中的应用。 3、情感态度与价值观：通过学习建立直角坐标系的多种方法，让学生体验数学活动充满着探索与创造，激发学生的学习兴趣，增强学生的数学应用意识。教学重点难点：重点：根据实际问题建立适当的坐标系，并能写出各点的坐标。难点：坐标平面内的点与有序实数对的一一对应关系。教法与学法指导：教法：教师导、学生主动学，即(导学法). 学法：在教师的指导下，观察思考，自主学习，交流合作，归纳发现，探索新知。注重学生的自主活动能力、合作交流能力与反思概括能力的培养。课前准备：多媒体，图片，学生尺，方格纸若干张. 教学过程：一、创设情境，引入新课 1、情境导入： (1)、2008年5月12日在中华大地上发生了举国震惊的大地震,地震发生后国家地震台网为了准确的确定震中的位置,用什么来表述?(经纬度)

8.0(2)、还有,在进行军事演习时,一发炮弹远渡重洋能准确的命中目标,要靠什么?(准确的定位) 前一节通过丰富多彩、形式多样的确定位置的方式，使大家感受了丰富的确定位置的现实背景和现实生活中确定位置的必要性，并学习了有关确定位置的一些方法，现在我们分成两个小组来做一个游戏，大家高兴不高兴？本节课看哪个小组同学表现出色。规则：将教室进门的第一行第一列位置记为（1，1），那么老师随意说出如（5，3）等数对，同学们举手抢答该位置所坐学生的名字，看哪个组回答对的次数多。 2、呈现问题：【师】：同学们，你们喜欢旅游吗？假如你到了某一个城市旅游，那么你应怎样确定旅游景点的位置呢？下面给出一张某市旅游景点的示意图，根据示意图，回答以下问题：（1）你是怎样确定各个景点位置的？（2）“大成殿”在“中心广场”南、西各多少个格？“碑林”在“中心广场”北、东各多少个格？（3）如果以“中心广场”为原点作两条互相垂直的数轴、分别取向右、向上的方向为数轴的正方向，一个方格的边长看做一个单位长度，那么你能表示“碑林”的位置吗？“大成殿”的位置呢？【学生活动】：学生积极思考，寻找问题答案，教师巡视全场，了解学生做题情况。【设计意图】: 创设学生熟悉的情景，使学生亲身参加探索发现，主动的获取知识和技能。让学生自学后分小组进行讨论、交流，培养学生的自学能力，发现新问题的意识。二、自主交流、质疑释疑 1、自主学习【自主学习一】快速阅读课本第152页中间自然段的内容，独立完成以下内容: 在平面内，画两条的数轴,就构成了平面直角坐标系，这个平面叫做，两条数轴叫做，水平的数轴叫做或，取向的方向为正方向；铅直的数轴叫做或，取向的方向为正方向；叫做坐标原点．注意：一般情况下，x 轴和y 轴取相同的单位长度。【小试身手】如图1 ，在网格图中，自己画出一个平面直角坐标系．【自主学习二】快速阅读课本第152页的最后两自然段的内容，然后独立完成以下内容．图1

直角坐标与极坐标的区别与转换

直角坐标直角坐标系在数学中应用广泛，是数学大厦最重要的根基之一。在平面内画两条直角坐标直角坐标互相垂直，并且有公共原点的数轴。其中横轴为X轴，纵轴为Y轴。这样我们就说在平面上建立了平面直角坐标系，简称直角坐标系。直角坐标中的点直角坐标中的点坐标：对于平面内任意一点C，过点分C别向X轴、Y轴作垂线，垂足在X 轴、Y轴上的对应点a,b分别叫做点C的横坐标、纵坐标，有序数对（a,b）叫做点C的坐标。坐标平面：坐标系所在平面。坐标原点：两坐标轴的公共原点。象限：X轴和Y轴把坐标平面分成四个象限，右上面的叫做第一象限，其他三个部分按逆时针方向依次叫做第二象限、第三象限和第四象限。象限以数轴为界，横轴、纵轴上的点不属于任何象限。

极坐标极坐标系 polar coordinates 在平面内由极点、极轴和极径组成的坐标系。在平面上取定一点O，称为极点。从O出发引一条射线Ox，称为极轴。再取定一个长度单位，通常规定角度取逆时针方向为正。这样，平面上任一点P的位置就可以用线段OP的长度ρ以及从Ox到OP 的角度θ来确定，有序数对（ρ，θ）就称为P点的极坐标，记为P（ρ，θ）；ρ称为P 点的极径，θ称为P点的极角。当限制ρ≥0，0≤θ<2π时，平面上除极点Ο以外，其他每一点都有唯一的一个极坐标。极点的极径为零，极角任意。若除去上述限制，平面上每一点都有无数多组极坐标，一般地，如果（ρ，θ）是一个点的极坐标，那么（ρ，θ+2nπ），（－ρ，θ+（2n+1）π），都可作为它的极坐标，这里n 是任意整数。平面上有些曲线，采用极坐标时，方程比较简单。例如以原点为中心，r为半径的圆的极坐标方程为ρ=r 等速螺线的极坐标方程为ρ=aθ 。此外，椭圆、双曲线和抛物线这3种不同的圆锥曲线，可以用一个统一的极坐标方程表示。极坐标系到直角坐标系的转化：在极坐标系与平面直角坐标系（笛卡尔坐标系）间转换极坐标系中的两个坐标ρ和θ可以由下面的公式转换为直角坐标系下的坐标值 x=ρcosθ y=ρsinθ 由上述二公式，可得到从直角坐标系中x和y两坐标如何计算出极坐标下的坐标θ=arctany/x ( x不等于0) 在x= 0的情况下：若y为正数θ= 90° (π/2 radians)；若y为负，则θ= 270° (3π/2 radians). 极坐标的方程用极坐标系描述的曲线方程称作极坐标方程，通常表示为r为自变量θ的函数。极坐标方程经常会表现出不同的对称形式，如果r(?θ) = r(θ)，则曲线关于极点

华东师大版八年级下册17.2.1.6平面直角坐标系-点的对称培优题和课后练习题(无答案)

平面直角坐标系【点的对称】【培优练习】 1. +（b+2）2=0，则点M（a，b）关于y轴的对称点的坐标为_______． 2.若|a﹣4|+（b﹣3）2=0，则A（a，b）关于y轴对称点的坐标为． 3.若∣3a-2∣+(b+3)2=0,点A（a，b）关于x轴对称的点为B，点B关于y轴对称的点为 C，则点C的坐标是。 4.已知M(0，2)关于x轴对称的点为N，线段MN的中点坐标是( ) A.(0，-2) B.(0，0) C.(-2，0) D.(0，4) 5.平面内点A(-1，2)和点B(-1，6)的对称轴是( ) A.x轴 B.y轴 C.直线y=4 D.直线x=-1 6.下列关于直线 x=1 对称的点是( ) A．点（0 ，-3）与点（-2 ，-3）B．点（2 ，3）与点（-2 ，3） C．点（2 ，3）与点（0 ，3） D．点（2 ，3）与点（2 ，-3 ) 7.在平面直角坐标系中，点P（-1，3）与点P1（3，3）可以看成关于直线轴对称； 8.在平面直角坐标系中，点P（-1，3）与点P2（-1，-5）可以看成关于轴对称； 9.已知a＜0，那么点P（-a2-2，2-a）关于x轴对称的对应点P'在第象限 10.已知点M（1-a，2a+2），若点M关于x轴的对称点在第三象限，求a的取值范围？ 11.已知点A的坐标为（2x+y-3，x-2y）。它关于x轴对称的点A'的坐标为（x+3，y-4），求点A关于y轴对称的点的坐标。

12.已知A1、A2、A3……An中，A1与A2关于x轴对称，A2与A3关于y轴对称A3与A4 关于x轴对称A4与A5关于y轴对称……如果A1在第二象限，那么A100在第几象限？理由？ 13.若点C（-2，-3）关于x轴的对称点为A，关于y轴的对称点为B，则△ABC的面积为。 14.当m 时，点P（2m+1，m-3）关于y轴的对称点在第四象限。 15.已知A（-1，2）和B（-3，-1）．试在y轴上确定一点P，使其到A、B的距离和最小，求P点的坐标． 16.已知点P(m，3)，Q(-5,n)根据以下要求m,n确定的值. （1）P,Q两点关于X轴对称；（2）P,Q两点关于y轴对称；（3）PQ∥X轴. 17.平面内点A（-1，2）和点B（-1，6）的对称轴是（） A．x轴 B．y轴 C．直线y=4 D．直线x=-1 18.点（－3，4）向右平移5个单位长度后再关于x轴对称的点的坐标是． 19.点（ａ＋2ｂ，3ａ－3）和点（－2ａ－ｂ－1，2ａ－ｂ）关于y轴对称，则ａ＝，ｂ＝． 20.把图中的某两个小方格涂上阴影，使整个图形是以虚线为对称轴的轴对称图形．

解题技巧专题：平面直角坐标系中的图形面积

解题技巧专题：平面直角坐标系中的图形面积 ——代几结合，突破面积及点的存在性问题 ◆类型一直接利用面积公式求图形的面积 1．如图，在平面直角坐标系中，三角形ABC的面积是() A．2 B．4 C．8 D．6 第1题图第2题图 2．如图，在平面直角坐标系xOy中，已知A(－1，5)，B(－1，0)，C( －4，3)，则三角形ABC的面积为________． ◆类型二利用分割法求图形的面积 3．如图，在平面直角坐标系中，点A(4，0)，B(3，4)，C(0，2)，则四边形ABCO的面积为________． 4．观察下图，图中每个小正方形的边长均为1，回答以下问题：【方法14】 (1)写出多边形ABCDEF各个顶点的坐标； (2)线段BC，CE的位置各有什么特点？ (3)求多边形ABCDEF的面积．

◆类型三利用补形法求图形的面积 5．在如图所示的正方形网格中，每个小正方形的边长均为1，三角形ABC的三个顶点恰好是正方形网格的格点．【方法14】 (1)写出三角形ABC各顶点的坐标； (2)求出此三角形的面积． ◆ 类型四与图形面积相关的点的存在性问题 6．(2017·定州市期中)如图，A(－1，0)，C(1，4)，点B在x轴上，且AB＝3. (1)求点B的坐标； (2)求三角形ABC的面积； (3)在y轴上是否存在点P，使以A，B，P三点为顶点的三角形的面积为10？若存在，请直接写出点P的坐标；若不存在，请说明理由．

参考答案与解析 1．B 2. 15 2 3．11解析：过点B作BD⊥x轴于D.∵A(4，0)，B(3，4)，C(0，2)，∴OC＝2，BD ＝4，OD＝3，OA＝4，∴AD＝OA－OD＝1，则S四边形ABCO＝S梯形OCBD＋S三角形ABD＝ 1 2×(4＋2)×3＋ 1 2×1×4＝9＋2＝11. 4．解：(1)A(－2，0)，B(0，－3)，C(3，－3)，D(4，0)，E(3，3)，F(0，3)． (2)线段BC平行于x轴(或线段BC垂直于y轴)，线段CE垂直于x轴(或线段CE平行于y轴)． (3)S多边形ABCDEF＝S三角形ABF＋S长方形BCEF＋S三角形CDE＝ 1 2×(3＋3)×2＋3×(3＋3)＋ 1 2×(3＋3)×1＝6＋18＋3＝27. 5．解：(1)A(3，3)，B(－2，－2)，C(4，－3)． (2)如图，分别过点A，B，C作坐标轴的平行线，交点分别为D，E，F.S三角形ABC＝S正方形DECF －S三角形BEC－S三角形ADB－S三角形AFC＝6×6－ 1 2×6×1－ 1 2×5×5－ 1 2×6×1＝ 35 2. 6．解：(1)点B在点A的右边时，－1＋3＝2，点B在点A的左边时，－1－3＝－4，所以点B的坐标为(2，0)或(－4，0)． (2)S三角形ABC＝ 1 2×3×4＝6. (3)存在这样的点P.设点P到x轴的距离为h，则 1 2×3h＝10，解得h＝ 20 3.点P在y轴正半轴时，P???? 0， 20 3，点P在y轴负半轴时，P? ? ? ? 0，－ 20 3，综上所述，点P的坐标为? ? ? ? 0， 20 3或? ? ? ? 0，－ 20 3.