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《空間直角坐標(biāo)系的建立 32 空間直角坐標(biāo)系中點(diǎn)的坐標(biāo) 33 空間兩點(diǎn)間的距離課件(北師大版數(shù).ppt》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、我們知道,數(shù)軸Ox上的點(diǎn)M,可用與它對應(yīng)的實(shí)數(shù)來確定其位置;平面直角坐標(biāo)平面上的點(diǎn)M可以用一對有序?qū)崝?shù)(x,y)來確定其位置.那么,一架空中飛行的飛機(jī)的位置,該怎樣確定呢?問題1:只給出飛機(jī)所在位置的經(jīng)度和緯度,能確定飛機(jī)位置嗎?提示:不能具體確定.問題2:如果不僅給出飛機(jī)位置的經(jīng)度和緯度,再給出高度,能確定飛機(jī)的位置嗎?提示:能確定.問題3:在空間,為了確定空間任意點(diǎn)的位置,需要幾個(gè)實(shí)數(shù)呢?提示:需要三個(gè)實(shí)數(shù).1.空間直角坐標(biāo)系右手系的建立方法(1)將x軸和y軸放置在水平面上,那么z軸就水平面.(2)伸出手,讓
2、四指與垂直,并使四指先指向,然后讓四指沿方向旋轉(zhuǎn)90°指向,此時(shí)指向即為z軸正向,這樣的坐標(biāo)系為右手系.垂直于右大拇指x軸正方向握拳y軸正方向大拇指2.空間直角坐標(biāo)系中的有關(guān)名稱(1)在空間直角坐標(biāo)系中,叫作原點(diǎn),軸統(tǒng)稱為坐標(biāo)軸.(2)由確定的平面叫坐標(biāo)平面,x、y軸確定的平面記作平面,y、z軸確定的平面記作平面,x、z軸確定的平面記作平面.坐標(biāo)軸Ox,y,zxOyyOzxOz數(shù)軸上點(diǎn)的坐標(biāo)可用一個(gè)實(shí)數(shù)表示,如A(2);平面直角坐標(biāo)系中點(diǎn)的坐標(biāo)可用一個(gè)有序?qū)崝?shù)對表示,如A(2,1);在空間直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)的坐標(biāo)可
3、用有序?qū)崝?shù)組(x,y,z)表示.問題1:y軸上點(diǎn)的坐標(biāo)有什么特點(diǎn)?提示:可用(0,y,0)表示.問題2:點(diǎn)(2,0,-1),(-1,0,3),(2,0,3)有什么特征?這些點(diǎn)的位置如何?提示:這些點(diǎn)縱坐標(biāo)為零,都在xOz平面上.問題3:點(diǎn)(2,1,3)關(guān)于x軸和xOy平面的對稱點(diǎn)坐標(biāo)各是什么?提示:(2,-1,-3),(2,1,-3).空間直角坐標(biāo)系中點(diǎn)的坐標(biāo)(1)類似于平面直角坐標(biāo)系中點(diǎn)的坐標(biāo)表示,在空間直角坐標(biāo)系中,用一個(gè)來刻畫空間點(diǎn)的位置,任意一點(diǎn)P的坐標(biāo)記為.第一個(gè)是x坐標(biāo),第二個(gè)是坐標(biāo),第三個(gè)是坐標(biāo).三
4、元有序數(shù)組(x,y,z)yz(2)如果P在xOy平面上,則P的坐標(biāo)為如果P不在xOy平面上,過點(diǎn)P作xOy平面的垂線垂足為P′(x,y,0),如果P與Z軸的正半軸在xOy平面的同側(cè),那么Z=;否則Z=-,則P在空間直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為(x,y,z).(x,y,0).
5、PP′
6、
7、PP′
8、問題1:在空間直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)M(0,0,3)到原點(diǎn)的距離多少?提示:
9、OM
10、=3.問題2:點(diǎn)N(3,0,4)到原點(diǎn)的距離為多少?問題3:點(diǎn)A(3,-1,0)與點(diǎn)B(-1,2,0)的距離為多少?問題4:如果
11、OP
12、的長為r,那么x2
13、+y2+z2=r2表示什么圖形?提示:表示以O(shè)為球心,以r為半徑的球面.1.空間直角坐標(biāo)系的建立解決了空間點(diǎn)的位置,要和建立平面直角坐標(biāo)系一樣,強(qiáng)調(diào)“三要素”,即原點(diǎn)、坐標(biāo)軸方向和單位長度.2.在空間直角坐標(biāo)系中,給出具體的點(diǎn)寫出它的坐標(biāo)和根據(jù)坐標(biāo)畫出點(diǎn)的位置是重要的兩個(gè)方面.在這個(gè)過程中,可以借助于長方體加以聯(lián)想和理解.3.在空間直角坐標(biāo)系中,對于空間任意點(diǎn)P,都可以用一個(gè)三元有序數(shù)組(x,y,z)來表示;反之,任何一個(gè)三元有序數(shù)組(x,y,z),都可以確定空間中的一個(gè)點(diǎn)P.這樣,點(diǎn)與三元有序數(shù)組之間建立了一一
14、對應(yīng)的關(guān)系.4.根據(jù)空間兩點(diǎn)間距離公式,已知空間兩點(diǎn)坐標(biāo),就可以代入公式求出距離.5.對于已知距離求字母值的問題,要使用方程的思想,通過距離公式解方程求得.[例1]如圖,棱長為1的正方體ABCD-A1B1C1D1中,E是AB的中點(diǎn),F(xiàn)是BB1的中點(diǎn),G是AB1的中點(diǎn),試建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,并確定E,F(xiàn),G三點(diǎn)的坐標(biāo).[思路點(diǎn)撥]取D為空間坐標(biāo)系的原點(diǎn),過D點(diǎn)的三條棱所在直線為坐標(biāo)軸建立空間直角坐標(biāo)系,按定義確定E,F(xiàn),G坐標(biāo).答案:B答案:D3.在空間直角坐標(biāo)系中標(biāo)出下列各點(diǎn):A(0,2,4),B(1,0,5),C
15、(0,2,0),D(1,3,4),解:先根據(jù)x,y確定各點(diǎn)在xOy平面上相應(yīng)點(diǎn)的位置,再根據(jù)它們的z坐標(biāo)來確定出在空間直角坐標(biāo)系的位置(如圖).[例2]求點(diǎn)M(a,b,c)關(guān)于坐標(biāo)平面,坐標(biāo)軸及坐標(biāo)原點(diǎn)的對稱點(diǎn)的坐標(biāo).[思路點(diǎn)撥]類比平面直角坐標(biāo)系中點(diǎn)的對稱問題,確定坐標(biāo)和位置即可.[精解詳析]點(diǎn)M關(guān)于xOy平面的對稱點(diǎn)M1的坐標(biāo)為(a,b,-c),關(guān)于xOz平面的對稱點(diǎn)M2的坐標(biāo)為(a,-b,c),關(guān)于yOz平面的對稱點(diǎn)M3的坐標(biāo)為(-a,b,c).關(guān)于x軸的對稱點(diǎn)M4的坐標(biāo)為(a,-b,-c),關(guān)于y軸的對稱
16、點(diǎn)M5的坐標(biāo)為(-a,b,-c),關(guān)于z軸的對稱點(diǎn)M6的坐標(biāo)為(-a,-b,c),關(guān)于原點(diǎn)對稱的點(diǎn)M7的坐標(biāo)為(-a,-b,-c).[一點(diǎn)通]空間對稱點(diǎn)的坐標(biāo)規(guī)律空間對稱問題要比平面上的對稱問題復(fù)雜,除了關(guān)于點(diǎn)對稱,直線對稱,還有關(guān)于平面對稱,在解決這一類問題時(shí),注意依靠x軸、y軸、z軸作為參照直線,坐標(biāo)平面為參照面,通過平行、垂直確定出對稱點(diǎn)的位置.空間點(diǎn)關(guān)于坐標(biāo)軸、坐