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1、2.3.1 空間直角坐標系教學目標:1.通過具體情境,使學生感受建立空間直角坐標系的必要性;2.了解空間直角坐標系,掌握空間點的坐標的確定方法和過程;3.感受類比思想在探究新知識過程中的作用.教材分析及教材內(nèi)容的定位:該課是在學生學習了平面直角坐標系,利用平面直角坐標系解決平面幾何圖形問題有了一定的數(shù)形結合思想的基礎上的進一步推廣,有了以上的基礎,學生學習空間直角坐標系就有了一定的知識基礎,有了平面解析幾何知識,學生的知識遷移就有了保障,學生又學習了空間幾何知識,學習了空間直角坐標系后,學生經(jīng)過知識遷移就能利用空間直
2、角坐標系解決空間立體幾何知識,把數(shù)形結合思想由平面推廣到空間,為立體幾何問題的解決提供了新的解題途徑.教學重點:空間直角坐標系的理解.教學難點:是通過建立恰當?shù)目臻g直角坐標系,確定空間點的坐標.教學方法:采用啟發(fā)式教學、合作探究等方法,通過激發(fā)學生學習的求知欲望,使學生主動參與教學實踐活動.教學過程:一、問題情境1.情境:通過前面學習直線與圓的方程,了解了解析幾何的基本思想是什么?——建立坐標系,用代數(shù)方法解決幾何問題!建立平面直角坐標系,確立了平面內(nèi)的點與坐標之間的一一對應關系;2.問題:空間位置如何確定啊,如在日
3、常生活中,如何表示一個房間中電燈的位置?二、學生活動1.根據(jù)老師提出的問題分小組進行討論;2.在老師的引導下認識從感性化提升到理性化;3.在老師的引導下,以正方體為模型,構建空間直角坐標系,并搞清相關概念.4.閱讀、動手畫圖、做例題、習題并總結本節(jié)課內(nèi)容.三、建構數(shù)學1.空間直角坐標系.從空間某一個定點O引三條互相垂直且有相同的單位長度的數(shù)軸,這樣就建立了一個空間直角坐標系.點叫做坐標原點,軸、軸、軸叫做坐標軸,這三條坐標軸中每兩條確定一個坐標平面,分別稱為平面、平面和平面.2.空間右手直角坐標系的畫法.通常,將空間
4、直角坐標系畫在紙上時,x軸與y軸、x軸與z軸均成,而z軸垂直于y軸.y軸和z軸的單位長度相同,x軸上的單位長度為y軸(或z軸)的單位長度的一半.3.空間點的坐標表示.對于空間任意一點A,作點A在三條坐標軸上的射影,即經(jīng)過A點作三個平面分別垂直于x軸、軸與軸,它們與x軸、y軸和z軸分別交于P,Q,R.點P,Q,R在相應數(shù)軸上的坐標依次為x,y,z,我們把有序?qū)崝?shù)對(x,y,z)叫做點A的坐標,記為A(x,y,z).4.空間對稱的點的特征:點P(x,y,z)是空間內(nèi)任意一點,則(1)點P關于原點的對稱點的坐標為(-x,-
5、y,-z);(2)點P關于x軸的對稱點的坐標為(x,-y,-z);(3)點P關于y軸的對稱點的坐標為(-x,y,-z);(4)點P關于z軸的對稱點的坐標為(-x,-y,z);(5)點P關于xOy平面的對稱點的坐標為(x,y,-z);(6)點P關于yOz平面的對稱點的坐標為(-x,y,z);(7)點P關于zOx平面的對稱點的坐標為(x,-y,z).四、數(shù)學運用1.例題.例1 在空間直角坐標系中,作出點.分析:可按下列步驟作出點,解 所作圖如下左圖所示:D’C’B’A’DCBAzyxP(5,4,6)P2P1zyx例2 如
6、上右圖,已知長方體ABCD-A¢B¢C¢D¢的邊長為AB=12,AD=18,AA¢=5.以這個長方體的頂點A為坐標原點,射線AB,AD,AA¢分別為x軸、y軸、z軸的正半軸,建立空間直角坐標系,求長方體各個頂點的坐標.例3 (1)在空間直角坐標系中,畫出不共線的3個點,使得這3個點的坐標都滿足,并畫出圖形;(2)寫出由這三個點確定的平面內(nèi)的點的坐標應滿足的條件.2.練習.(1)在空間直角坐標系中,畫出下列各點:答案略.(2)已知長方體的邊長為.以這個長方體的頂點為坐標原點,射線分別為軸、軸、軸的正半軸,建立空間直角坐
7、標系,求長方體各個頂點的坐標.答案:,,,,,,,.(3)寫出坐標平面內(nèi)的點的坐標應滿足的條件.答案:yOz平面上的點的x坐標都為.五、要點歸納與方法小結本節(jié)課學習了以下內(nèi)容:1.右手坐標系的建立;2.坐標軸、坐標面;3.根據(jù)坐標描出點的位置、由點的位置寫出它的坐標的方法.