资源描述:
《解析几何初步2.3空间直角坐标系2.3.1空间直角坐标系的建立2.3.2空间直角坐标系中点的坐标学案北师大版必修2》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、§3 空间直角坐标系3.1 空间直角坐标系的建立3.2 空间直角坐标系中点的坐标1.了解空间直角坐标系的建立方法及有关概念.2.会在空间直角坐标系中用三元有序数组刻画点的位置.(重点、难点)[基础·初探]教材整理 空间直角坐标系阅读教材P89至P91“例3”以上部分,完成下列问题.1.空间直角坐标系的建立:(1)空间直角坐标系建立的流程图:↓↓(2)空间直角坐标系的建系原则——右手螺旋法则:①伸出右手,让四指与大拇指垂直;②四指先指向x轴正方向;③让四指沿握拳方向旋转90°指向y轴正方向;④大拇指的指向即为z轴正方向.(3)有关名称:如图231所示,图231①O叫作原点;②x,y,z
2、轴统称为坐标轴;7③由坐标轴确定的平面叫作坐标平面,由x,y轴确定的平面记作xOy平面,由y,z轴确定的平面记作yOz平面,由x,z轴确定的平面记作xOz平面.2.空间直角坐标系中点的坐标:(1)空间直角坐标系中任意一点P的位置,可用一个三元有序数组来刻画.(2)空间任意一点P的坐标记为(x,y,z),第一个是x坐标,第二个是y坐标,第三个是z坐标.(3)空间直角坐标系中,点一一对应三元有序数组.(4)对于空间中点P坐标的确定方法是:过点P分别向坐标轴作垂面,构造一个以O,P为顶点的长方体,如果长方体在三条坐标轴上的顶点P1,P2,P3的坐标分别为(x,0,0),(0,y,0),(0
3、,0,z),则点P的坐标为(x,y,z).判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)给定空间直角坐标系,空间任意一点与有序实数组(x,y,z)之间存在唯一的对应关系.( )(2)点P(1,0,2)在空间直角坐标系中的xOy坐标平面上.( )(3)空间直角坐标系中,y轴上的点的坐标为(0,y,0).( )(4)在不同的空间直角坐标系中,同一点的坐标可能不同.( )【答案】 (1)√ (2)× (3)√ (4)√[小组合作型]求空间中点的坐标 如图232,棱长为1的正方体ABCDA1B1C1D1中,E是AB的中点,F是BB1的中点,G是AB1的中点,试建立适当的坐标系,并确定E
4、,F,G三点的坐标.图232【精彩点拨】 取D为空间坐标系的原点,过D点的三条棱所在直线为坐标轴建立空间直角坐标系,按定义确定E,F,G坐标.7【自主解答】 如图,以D为坐标原点,分别以DA,DC,DD1所在直线为x轴、y轴和z轴建立空间直角坐标系,E点在平面xDy中,且
5、EA
6、=.∴E点的坐标为.∵B点和B1点的坐标分别为(1,1,0)和(1,1,1),故F点坐标为.同理可得G点坐标为.1.题目若未给出坐标系,建立空间直角坐标系时应遵循以下原则:(1)让尽可能多的点落在坐标轴上或坐标平面内;(2)充分利用几何图形的对称性.2.求某点的坐标时,一般先找这一点在某一坐标平面上的射影,确
7、定其两个坐标,再找出它在另一轴上的投影(或者通过它到这个坐标平面的距离加上正负号),确定第三个坐标.[再练一题]1.在长方体ABCDA1B1C1D1中,AD=3,AB=5,AA1=4,建立适当的坐标系写出此长方体各顶点的坐标.【导学号:39292118】【解】 如图,以DA所在直线为x轴,以DC所在直线为y轴,DD1所在直线为z轴建立空间直角坐标系Oxyz.∵长方体的棱长AD=3,DC=AB=5,DD1=AA1=4,显然D(0,0,0),A在x轴上,∴A(3,0,0);C在y轴上,∴C(0,5,0);D1在z轴上,∴D1(0,0,4);B在xOy平面内,∴B(3,5,0);A1在xO
8、z平面内,∴A1(3,0,4);C1在yOz平面内,∴C1(0,5,4).由B1在xOy平面内的射影为B(3,5,0),∴B1的横坐标为3,纵坐标为5,∵B1在z轴上的射影为D1(0,0,4),∴B1的竖坐标为4,∴B1(3,5,4).已知点的坐标,确定点的位置 在空间直角坐标系中,作出点M(4,-2,5).【精彩点拨】 解答本题可有三种思路:7①利用平移点的方法,将原点按坐标轴的方向三次平移得点M;②构造适合条件的长方体,使三条棱长分别为4,2,5,通过和原点相对的顶点确定M的位置;③通过作三个分别与坐标轴垂直的平面,由平面的交点确定点M.【自主解答】 法一:将原点沿x轴正方向平移
9、4个单位得点M1(4,0,0),再把M1沿与y轴平行的直线且与y轴相反方向平移2个单位,得到点M2(4,-2,0),最后把M2沿与z轴平行的直线且与z轴相同方向平移5个单位即得点M.法二:以O为顶点构造长方体,使这个长方体在点O处的三条棱分别在x轴正半轴、y轴负半轴、z轴正半轴上,且棱长分别为4,2,5,则长方体与顶点O相对的顶点即为所求的点M.法三:在x轴上找到坐标为4的点,过此点作与x轴垂直的平面α;在y轴上找到坐标为-2的点,过此点作与y轴垂直的平面