遼寧省北票市高中數(shù)學(xué) 第二章 平面解析幾何初步 2.4 空間直角坐標(biāo)系課件 新人教B版必修2.ppt

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1、2.4 空間直角坐標(biāo)系,知識探究(一):空間直角坐標(biāo)系,思考1:數(shù)軸上的點(diǎn)M的坐標(biāo)用一個實(shí)數(shù)x表示,它是一維坐標(biāo);平面上的點(diǎn)M的坐標(biāo)用一對有序?qū)崝?shù)(x,y)表示,它是二維坐標(biāo).,,,,設(shè)想:對于空間中的點(diǎn)的坐標(biāo),需要幾個實(shí)數(shù)表示?,思考2:平面直角坐標(biāo)系由兩條互相垂直的數(shù)軸組成,設(shè)想:空間直角坐標(biāo)系由幾條數(shù)軸組成?其相對位置關(guān)系如何?,三條交于一點(diǎn)且兩兩互相垂直的數(shù)軸,思考3:在空間中,取三條交于一點(diǎn)且兩兩互相垂直的數(shù)軸:x軸、y軸、z軸,組成空間直角坐標(biāo)系Oxyz,在平面上如何畫空間直角坐標(biāo)系?,xOy=135yOz=90,思考4:在空間直角坐標(biāo)系中,對三條數(shù)軸的方向作如下約定:伸出右手,拇

2、指指向?yàn)閤軸正方向,食指指向?yàn)閥軸正方向,中指指向?yàn)閦軸正方向,并稱這樣的坐標(biāo)系為右手直角坐標(biāo)系.,,,x,y,z,O,(1),(2),(3),(4),,那么下列空間直角坐標(biāo)系中哪些符合直角坐標(biāo)系的要求?,xOy平面,yOz平面,xOz 平面,,O,一、空間直角坐標(biāo)系O-xyz,,,,,,,,,,,x,z,y,o,,,x,,,y,z,,,(x,y,z),A,,點(diǎn)A的坐標(biāo),,A(3,4,3),,思考5:如何確定空間直角坐標(biāo)系中點(diǎn)的坐標(biāo),,,,1、判斷正誤:,(1)在空間直角坐標(biāo)系中,x軸,y軸,z軸是有向直線。,(2)將空間坐標(biāo)系畫在紙上時(shí),各軸單位長是相等的。,(3)在空間任意一點(diǎn)的空間坐標(biāo)都

3、是唯一的。,(4)在空間直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)的坐標(biāo)由它在各軸上的射影唯一確定。,鞏固練習(xí)1,(),(),(X),(X),,例1 在空間直角坐標(biāo)系中,作出點(diǎn)(5,4,6),,,O,,,,,5,4,6,,,,,,O,,,,,練一練:,在空間直角坐標(biāo)系中,畫出下列各點(diǎn): A(1,2,3) , B (2,0,4) , C(0,0,3) , D(-1,2,-2),,,,,,,例2.現(xiàn)有長方體ABCD-ABCD如圖,其中AB=12,AD=8,AA=5 ,試建立適當(dāng)?shù)目臻g直角坐標(biāo)系,并寫出該長方體各定點(diǎn)的坐標(biāo)。,A,B,D,C,B,D,C,A,12,8,5,,,,A,D,C,B,D,C,A,特殊位置的點(diǎn)的坐標(biāo),

4、原點(diǎn)(0,0,0) x軸上的點(diǎn)(x,0,0) y軸上的點(diǎn)(0,y,0) z軸上的點(diǎn)(0,0,z) xOy平面上的點(diǎn)(x,y,0) yOz平面上的點(diǎn)(0,y,z) zOx平面上的點(diǎn)(x,0,z),(0,0,0),(12,0,0),(0,0,5),(0,8,0),(12,8,0),(12,0,5),(0,8,5),(12,8,5),BACK,B,A,D,C,B,D,C,A,,12,5,8,二、對稱點(diǎn),,,x,y,,O,,x0,y0,(x0,y0),,P,(x0 , -y0),P1,橫坐標(biāo)不變, 縱坐標(biāo)相反。,,(-x0 ,y0),P2,橫坐標(biāo)相反, 縱坐標(biāo)不變。,,P3,橫坐標(biāo)相反, 縱坐標(biāo)相反。

5、,,-y0,,-x0,,,(-x0 , -y0),思考6:設(shè)點(diǎn)M的坐標(biāo)為(x,y,z)那么點(diǎn)M關(guān)于x軸、y軸、z軸及原點(diǎn)對稱的點(diǎn)的坐標(biāo)分別是什么?,M(x,y,z),N(x,-y,-z),一般的P(x , y , z) 關(guān)于: (1)x軸對稱的點(diǎn)P1為__________; (2)y軸對稱的點(diǎn)P2為__________; (3)z軸對稱的點(diǎn)P3為__________;,關(guān)于誰對稱誰不變,1、關(guān)于軸對稱,一般的P(x , y , z) 關(guān)于: (1)xoy平面對稱的點(diǎn)P1為__________; (2)yoz平面對稱的點(diǎn)P2為__________; (3)zox平面對稱的點(diǎn)P3為________

6、__;,關(guān)于誰對稱誰不變,(x,y,-z),(-x,y, z),(x, -y, z),2、關(guān)于坐標(biāo)平面對稱,3、關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對稱?,P(x , y , z)關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對稱為,(-x, -y, -z),思考6:設(shè)點(diǎn)M的坐標(biāo)為(x,y,z)那么點(diǎn)M關(guān)于xoy平面、yoz平面、xoz平面的對稱點(diǎn)坐標(biāo)是什么?,M(x,y,z),N(x,y,-z),,在空間直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)P(1,2,3)關(guān)于y軸的對稱點(diǎn)是__________________ 在空間直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)P(1,2,3)關(guān)于x軸的對稱點(diǎn)是__________________ 在空間直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)P(1,2,3)關(guān)于z軸的對稱點(diǎn)是_____

7、_____________,(,,),(,,),(,,),鞏固練習(xí)2,在空間直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)P(1,2,3)關(guān)于xOy面的對稱點(diǎn)是_________________ 在空間直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)P(1,2,3)關(guān)于yOz面的對稱點(diǎn)是_________________ 在空間直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)P(1,2,3)關(guān)于zOx面的對稱點(diǎn)是_________________,(,,),(,,),(,,),鞏固練習(xí)2,思考7:在空間直角坐標(biāo)系Oxyz中,三個坐標(biāo)平面將空間分成幾個部分?每一部分的坐標(biāo)有何不同?,八個卦限中點(diǎn)的坐標(biāo)符號分別為: I: ( + ,+ ,+ ); II: ( ,+ ,+ ); III: (

8、 , ,+ ); IV: ( + , ,+ ); V: ( + ,+ , ); VI: ( ,+ , ); VII:( , , ); VIII:( + , , );,2、在空間直角坐標(biāo)系中,點(diǎn) ,過點(diǎn)P作平面yoz的垂線則垂足Q的坐標(biāo)是?,3、點(diǎn)P(-3,1,-2)沿x軸負(fù)方向平移2個單位,沿y軸正方向平移1個單位,向z軸正方向平移2個單位得到點(diǎn)P,則點(diǎn)P的坐標(biāo)是多少?,P(-5,2,0),思考8:設(shè)點(diǎn)A(x1,y1,z1),點(diǎn) B(x2,y2,z2),則線段AB的中點(diǎn)M的坐標(biāo)如何?,思考9:設(shè)點(diǎn)A(x1,y1,z1), 點(diǎn)B(x2,y2,z2),則AB的距離如何?,空間任意兩點(diǎn)間的距離

9、.,,|P1Q1|=|x1-x2|;,|Q1R1|=|y1-y2|;,|R1P2|=|z1-z2|,|P1P2|2=|P1Q1||2+|Q1R1|2+|R1P2|2,已知A(1,-2,11),B(4,2,3),C(6,-1,4),求證其連線組成的三角形為直角三角形。,利用兩點(diǎn)間距離公式,由,從而,,根據(jù)勾股定理,結(jié)論得證。,例4,在四面體P-ABCA中,PA、PB、PC兩兩垂直,設(shè)PA=PB=PC=a,求點(diǎn)P到平面ABC的距離。,例5,,,,A,B,C,,,,根據(jù)題意,建立如圖所示的坐標(biāo)系,則P(0,0,0),A(a,0,0),B(0,a,0),C(0,0,a),過點(diǎn)P作PH平面ABC,交平面

10、ABC于H,則PH的長即為點(diǎn)P到平面ABC的距離。,PA=PB=PC,H為 的外心,,又 為正三角形,,點(diǎn)P到平面ABC的距離是,H為 的重心,可得點(diǎn)H的坐標(biāo)為,1在空間直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn)P(x,y,z),給出下列4條敘述: 點(diǎn)P關(guān)于x軸的對稱點(diǎn)的坐標(biāo)是(x,-y,z) 點(diǎn)P關(guān)于yOz平面的對稱點(diǎn)的坐標(biāo)是(x,-y,-z) 點(diǎn)P關(guān)于y軸的對稱點(diǎn)的坐標(biāo)是(x,-y,z) 點(diǎn)P關(guān)于原點(diǎn)的對稱點(diǎn)的坐標(biāo)是(-x,-y,-z) 其中正確的個數(shù)是() A3 B2 C1 D0,C,2點(diǎn)B是點(diǎn)A(1,2,3)在坐標(biāo)平面yOz內(nèi)的射影,則OB等于(),B,A. B C. D.,3.如圖,長方體ABCD-ABCD中,|AD|=3,|AB|=5,|AA|=3,設(shè)E為DB的中點(diǎn),F(xiàn)為BC的中點(diǎn),在給定的空間直角坐標(biāo)系Dxyz下,試寫出A,B,C,D,A,B,C,D,E,F(xiàn)各點(diǎn)的坐標(biāo)。,小結(jié),1、空間直角坐標(biāo)系的建立。,2、空間中的點(diǎn)。,3、對稱點(diǎn) 。,4、特殊位置的點(diǎn)的坐標(biāo),謝謝!,

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