Координатная прямая

Представим себе такую историю…

– Привет, Паша! Над чем это ты так задумался? – поинтересовался у друга Саша.

– Я не могу решить одну задачу. Давай подумаем вместе, – обратился Паша к Саше.

– Давай. Читай условие, – сказал Саша.

– Гусеница сползает с листочка на веточку и ползает по ней влево и вправо. Где окажется гусеница, если она удалится на 5 сантиметров от листочка? – зачитал условие задачи Паша.

– И что же здесь сложного? – удивился Саша. – Всё просто. Гусеница окажется в 5 сантиметрах от листочка.

– Да, верно. Она окажется в 5 сантиметрах от листочка. Но она же ползает по веточке как влево, так и вправо. А значит, важно знать и направление, – сказал Паша.

– Точно, – согласился Саша. – И как же нам ответить на вопрос задачи?

– Давай спросим у Мудряша, – сказал Паша.

– Ребята, прежде чем я отвечу на ваш вопрос, давайте мы немного разомнёмся и выполним устные задания, – предложил Мудряш.

– Теперь сверимся! – сказал Мудряш. – Посмотрите, что у вас должно было получиться!

– А сейчас вернёмся к вашей задаче, – начал Мудряш. – Ребята, вы правильно заметили, что для того, чтобы ответить на вопрос задачи, нам надо знать направление, в котором ползёт гусеница.

– Давайте представим, что веточка, по которой ползает гусеница, – это горизонтальная прямая АВ. Листочек на веточке, с которого сползает гусеница, обозначим на этой прямой точкой О и назовём началом отсчёта. Точка О будет изображать число 0 на нашей прямой. Можно сказать, что она разделяет прямую АВ на два луча – ОА и ОB. Предположим, что наша гусеница решила ползти вправо. Тогда отметим на луче ОА точку С, которая будет изображать число 1. Отрезок ОС – это единичный отрезок. На веточке это будет соответствовать 1 сантиметру. На луче ОА можно продолжить изображать положительные числа: 2, 3, 4, 5 и так далее...

– В 5 классе мы научились изображать на координатном луче положительные числа и 0, – дружно сказали Паша и Саша.

– Совершенно верно, – сказал Мудряш. – Это вам знакомо. А теперь представим, что гусеница решила ползти влево. Давайте на луче ОВ отметим точку D таким образом, чтобы отрезок OD был равен отрезку ОC. На веточке это также будет соответствовать 1 сантиметру. Будем считать, что точка D изображает число . Чтобы изобразить число , мы на луче ОB отметим точку Е таким образом, чтобы отрезок ОЕ был равен двум отрезкам ОD. Таким же образом мы можем продолжить изображать отрицательные числа: , ,  и так далее…

Говорят, что луч ОА задаёт положительное направление на прямой АВ.

– А тогда луч ОВ задаёт отрицательное направление на прямой АВ, – дружно сказали мальчишки.

– Всё верно, ребята! Отметим, что положительное направление указывают стрелкой, – добавил Мудряш.

– Получается, что на прямой АВ мы выбрали начало отсчёта – точку О, единичный отрезок ОС и направление, – отметили ребята.

– Да, и такую прямую мы будем называть координатной прямой, – сказал Мудряш.

– А тогда число, которое показывает положение точки на прямой, называют координатой этой точки? – задали вопрос Мудряшу Паша и Саша.

– Всё верно! – ответил Мудряш.

– Тогда координата точки С – это 1, а координата точки ДЭ – это , – добавили мальчишки.

– Молодцы! – похвалил ребят Мудряш и отметил, – записывают это вот так: точка С (1), точка D ().

– Запомните! – продолжил Мудряш. – Прямую, на которой выбрали начало отсчёта, единичный отрезок и направление, называют координатной прямой. Число, показывающее положение точки на прямой, называют координатой этой точки.

– Тогда если наша гусеница проползёт 5 сантиметров вправо, то она окажется в точке с координатой 5? – вернулись к задаче ребята.

– Да! И мы можем назвать эту точку, например, точкой F и записать F (5), – сказал Мудряш.

– А если гусеница проползёт 5 сантиметров влево, то окажется в точке с координатой , – продолжили Паша и Саша. – Давайте назовём её точкой K и запишем K ().

– Давайте, – согласился Мудряш.

– Тогда получается, что на вопрос задачи мы можем дать два ответа? – задали вопрос Мудряшу мальчики.

– Конечно! Всё зависит от того, в каком направлении решит ползти гусеница, – ответил на вопрос Мудряш.

– Теперь разобрались! – радостно сказали друзья.

– Отметим на координатной прямой ещё несколько точек, – предложил Мудряш. – Например, точку М (), точку N (4), точку P ()… Но вместо слов «отметим точку с координатой…» может говорить просто «отметим число…».

– Запомните! – сказал Мудряш. – Все положительные числа и нуль называют неотрицательными числами. Все отрицательные числа и нуль называют неположительными числами.

– Ребята, хотелось бы обратить внимание на то, – продолжил Мудряш, – что координатная прямая может быть расположена не только горизонтально, как мы с вами только что рассмотрели, но и, например, вертикально. В таком случае положительными считаются координаты точек, находящихся выше точки О, а отрицательными – координаты точек, находящихся ниже точки О.

– Мне кажется, что шкала термометра, о которой мы говорили на прошлом уроке, является примером координатной прямой, – неуверенно сказал Паша.

– Правильно, – сказал Мудряш. –  – начало отсчёта. Положительные значения температуры расположены выше , а отрицательные – ниже . А теперь давайте выполним несколько заданий.

Задание первое: запишите координаты точек А, B, C, D, Е, изображённых на рисунке.

Решение: Единичный отрезок равен одной клеточке. Точка А находится на расстоянии 4 единичных отрезков справа от начала отсчёта, а значит, имеет координату 4.

Точка B находится на расстоянии половины единичного отрезка слева от начала отсчёта, а значит, её координата равна .

Точка C расположена на расстоянии 4 единичных отрезков слева от начала отсчёта, следовательно, имеет координату .

Точка D расположена на расстоянии  единичных отрезков справа от начала отсчёта, следовательно, она имеет координату 2,5.

Точка Е находится на расстоянии 5,5 единичных отрезков слева от начала отсчёта, а значит, имеет координату .

Второе задание: на координатной прямой отметьте числа: .

Решение: отметим число 0. Оно будет являться началом отсчёта. Отметим 1. Отрезок от 0 до 1 называем единичным отрезком.

Число  находится на расстоянии 1 единичного отрезка слева от начала отсчёта. Число 3 находится на расстоянии 3 единичных отрезков справа от начала отсчёта. Число  находится слева от начала отсчёта на расстоянии 2,5 единичных отрезков.

Число  находится слева от начала отсчёта на расстоянии 4 единичных отрезков.

Число 5,5 расположено справа от начала отсчёта на расстоянии 5,5 единичных отрезков.

Число 7 также расположено справа от начала отсчёта, но на расстоянии 7 единичных отрезков.

И последнее число  расположено на расстоянии 6,5 единичных отрезков слева от начала отсчёта.

Следующее задание: длина единичного отрезка координатной прямой равна 1 см. Чему равно расстояние между точкой А (3) и точкой В (7), между точкой С () и точкой D (), между точкой Е () и точкой F (2)?

Решение: начертим координатную прямую, длина единичного отрезка которой равна одному сантиметру. Отметим точку А (3) и точку В (7). Расстояние между этими точками равно 4 единичным отрезкам, то есть 4 сантиметрам.

Теперь отметим точку С () и точку D (). Расстояние между ними равно 3 единичным отрезкам, то есть 3 сантиметрам.

Отметим точку Е () и точку F (2). Расстояние между этими точками равно 4 единичным отрезкам, а значит, 4 сантиметрам.

Ещё одно задание: в какую точку перейдёт точка С (3):

а) при перемещении на 4 единицы в положительном направлении;

б) при перемещении на 7 единиц в отрицательном направлении?

Решение: начертим координатную прямую АВ и отметим на ней точку С (3).

Положительное направление на прямой задаёт нам луч ОА. Значит при перемещении в положительном направлении, то есть вправо, на 4 единицы точка С перейдёт в точку К (7).

Отрицательное направление на прямой задаёт луч ОВ. Тогда при перемещении в отрицательном направлении, то есть влево, на 7 единиц точка С перейдёт в точку М ().