解析幾何初步2.3空間直角坐標系2.3.1空間直角坐標系的建立2.3.2空間直角坐標系中點的坐標學(xué)案北師大版必修2

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1、§3 空間直角坐標系3.1 空間直角坐標系的建立3.2 空間直角坐標系中點的坐標1.了解空間直角坐標系的建立方法及有關(guān)概念.2.會在空間直角坐標系中用三元有序數(shù)組刻畫點的位置.(重點、難點)[基礎(chǔ)·初探]教材整理 空間直角坐標系閱讀教材P89至P91“例3”以上部分,完成下列問題.1.空間直角坐標系的建立:(1)空間直角坐標系建立的流程圖:↓↓(2)空間直角坐標系的建系原則——右手螺旋法則:①伸出右手,讓四指與大拇指垂直;②四指先指向x軸正方向;③讓四指沿握拳方向旋轉(zhuǎn)90°指向y軸正方向;④大拇指的指向即為z軸正方向.(3)有關(guān)名稱:如圖231所示,圖231①O叫作原點;②x,y,z

2、軸統(tǒng)稱為坐標軸;7③由坐標軸確定的平面叫作坐標平面,由x,y軸確定的平面記作xOy平面,由y,z軸確定的平面記作yOz平面,由x,z軸確定的平面記作xOz平面.2.空間直角坐標系中點的坐標:(1)空間直角坐標系中任意一點P的位置,可用一個三元有序數(shù)組來刻畫.(2)空間任意一點P的坐標記為(x,y,z),第一個是x坐標,第二個是y坐標,第三個是z坐標.(3)空間直角坐標系中,點一一對應(yīng)三元有序數(shù)組.(4)對于空間中點P坐標的確定方法是:過點P分別向坐標軸作垂面,構(gòu)造一個以O(shè),P為頂點的長方體,如果長方體在三條坐標軸上的頂點P1,P2,P3的坐標分別為(x,0,0),(0,y,0),(0

3、,0,z),則點P的坐標為(x,y,z).判斷(正確的打“√”,錯誤的打“×”)(1)給定空間直角坐標系,空間任意一點與有序?qū)崝?shù)組(x,y,z)之間存在唯一的對應(yīng)關(guān)系.(  )(2)點P(1,0,2)在空間直角坐標系中的xOy坐標平面上.(  )(3)空間直角坐標系中,y軸上的點的坐標為(0,y,0).(  )(4)在不同的空間直角坐標系中,同一點的坐標可能不同.(  )【答案】 (1)√ (2)× (3)√ (4)√[小組合作型]求空間中點的坐標 如圖232,棱長為1的正方體ABCDA1B1C1D1中,E是AB的中點,F(xiàn)是BB1的中點,G是AB1的中點,試建立適當?shù)淖鴺讼?,并確定E

4、,F(xiàn),G三點的坐標.圖232【精彩點撥】 取D為空間坐標系的原點,過D點的三條棱所在直線為坐標軸建立空間直角坐標系,按定義確定E,F(xiàn),G坐標.7【自主解答】 如圖,以D為坐標原點,分別以DA,DC,DD1所在直線為x軸、y軸和z軸建立空間直角坐標系,E點在平面xDy中,且

5、EA

6、=.∴E點的坐標為.∵B點和B1點的坐標分別為(1,1,0)和(1,1,1),故F點坐標為.同理可得G點坐標為.1.題目若未給出坐標系,建立空間直角坐標系時應(yīng)遵循以下原則:(1)讓盡可能多的點落在坐標軸上或坐標平面內(nèi);(2)充分利用幾何圖形的對稱性.2.求某點的坐標時,一般先找這一點在某一坐標平面上的射影,確

7、定其兩個坐標,再找出它在另一軸上的投影(或者通過它到這個坐標平面的距離加上正負號),確定第三個坐標.[再練一題]1.在長方體ABCDA1B1C1D1中,AD=3,AB=5,AA1=4,建立適當?shù)淖鴺讼祵懗龃碎L方體各頂點的坐標.【導(dǎo)學(xué)號:39292118】【解】 如圖,以DA所在直線為x軸,以DC所在直線為y軸,DD1所在直線為z軸建立空間直角坐標系Oxyz.∵長方體的棱長AD=3,DC=AB=5,DD1=AA1=4,顯然D(0,0,0),A在x軸上,∴A(3,0,0);C在y軸上,∴C(0,5,0);D1在z軸上,∴D1(0,0,4);B在xOy平面內(nèi),∴B(3,5,0);A1在xO

8、z平面內(nèi),∴A1(3,0,4);C1在yOz平面內(nèi),∴C1(0,5,4).由B1在xOy平面內(nèi)的射影為B(3,5,0),∴B1的橫坐標為3,縱坐標為5,∵B1在z軸上的射影為D1(0,0,4),∴B1的豎坐標為4,∴B1(3,5,4).已知點的坐標,確定點的位置 在空間直角坐標系中,作出點M(4,-2,5).【精彩點撥】 解答本題可有三種思路:7①利用平移點的方法,將原點按坐標軸的方向三次平移得點M;②構(gòu)造適合條件的長方體,使三條棱長分別為4,2,5,通過和原點相對的頂點確定M的位置;③通過作三個分別與坐標軸垂直的平面,由平面的交點確定點M.【自主解答】 法一:將原點沿x軸正方向平移

9、4個單位得點M1(4,0,0),再把M1沿與y軸平行的直線且與y軸相反方向平移2個單位,得到點M2(4,-2,0),最后把M2沿與z軸平行的直線且與z軸相同方向平移5個單位即得點M.法二:以O(shè)為頂點構(gòu)造長方體,使這個長方體在點O處的三條棱分別在x軸正半軸、y軸負半軸、z軸正半軸上,且棱長分別為4,2,5,則長方體與頂點O相對的頂點即為所求的點M.法三:在x軸上找到坐標為4的點,過此點作與x軸垂直的平面α;在y軸上找到坐標為-2的點,過此點作與y軸垂直的平面

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