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《高中数学 第二章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目标导学 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、3.2 空间直角坐标系中点的坐标学习目标重点难点1.通过数轴与数,平面直角坐标系与有序实数对,深刻感受空间直角坐标系建立的背景,体会建立空间直角坐标系的必要性.2.理解空间直角坐标系中点的坐标表示.会根据条件建立适当的空间直角坐标系,并能求出点的坐标.3.记住空间中的点关于特殊点、线、面对称的点的坐标.重点:空间直角坐标系的建立,空间直角坐标系中点的坐标表示.难点:空间直角坐标系中点的坐标表示.空间中的点关于特殊点、线、面对称的点的坐标.疑点:建立空间直角坐标系的原则:垂直性和对称性原则.1.建立空间直角坐标系如图,在空间直角坐标系中,O叫作原点,x,
2、y,z轴统称为坐标轴,由坐标轴确定的平面叫作坐标平面,x,y轴确定的平面记作xOy平面,y,z轴确定的平面记作yOz平面,x,z轴确定的平面记作xOz平面.温馨提示:一般地,将x轴和y轴放置在水平面上,那么z轴就垂直于水平面,它们的方向通常符合右手螺旋法则.这样我们建立的坐标系为右手系.预习交流1如何理解空间直角坐标系?提示:(1)空间直角坐标系建立的流程图↓↓(2)将空间直角坐标系画在纸上时,①x轴与y轴成135°(或45°),x轴与z轴成135°(或45°).②y轴垂直于z轴,y轴和z轴的单位长度相等,x轴上的单位长度则等于y轴单位长度的.2.空间
3、直角坐标系中点的坐标在空间直角坐标系中,对于空间任意一点P,都可以用一个三元有序数组(x,y,z)来表示,其中第一个是x坐标,第二个是y坐标,第三个是z坐标;反之,任何一个三元有序数组(x,y,z),都可以确定空间中的一个点P.这样,在空间直角坐标系中,点与三元有序数组之间建立了一一对应的关系.预习交流2在空间直角坐标系中,给定点的坐标,如何确定点的位置呢?提示:已知点P(x,y,z),可以先确定点P′(x,y,0)在xOy平面上的位置.
4、P′P
5、=
6、z
7、,如果z=0,则点P即点P′;如果z>0,则点P与z轴的正半轴在xOy平面的同侧;如果z<0,则点
8、P与z轴的负半轴在xOy平面的同侧.(1)如图,在空间直角坐标系中,OABCD′A′B′C′是边长为1的正方体,写出下面三个点的坐标:A______;B′______;C′______.(2)点M(3,0,6)位于( ).A.z轴上B.xOy平面内C.xOz平面内D.yOz平面内提示:(1)(1,0,0) (1,1,1) (0,1,1) (2)C1.确定空间中任一点的坐标如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,棱长为4,E是A1C1的中点,且
9、BF
10、=3
11、FB1
12、.建立空间直角坐标系并求E,F的坐标.思路分析:根据正方体的特点,建立适当的空间直角坐
13、标系,然后对特殊点,可直接写出坐标;对于非特殊点,首先找出所求点在xOy平面上的投影点,然后再确定该点的z坐标,从而确定该点的坐标.解:如图所示,以D点为坐标原点,以DA,DC,DD1所在直线分别为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系.E点在xOy平面上的投影为AC的中点H(2,2,0),又
14、EH
15、=4,∴E点的z坐标为4.因此E点的坐标为(2,2,4).F点在平面xOy上的投影为B(4,4,0),∵
16、BB1
17、=4,
18、BF
19、=3
20、FB1
21、,∴
22、BF
23、=3,即点F的z坐标为3.∴点F的坐标为(4,4,3).1.在空间直角坐标系中,过点P(2,3,7)且与y
24、轴垂直的平面与y轴的交点坐标为______,点P在xOy平面上的投影坐标为______,在yOz平面上的投影坐标是______.答案:(0,3,0) (2,3,0) (0,3,7)2.在长方体ABCDA1B1C1D1中,
25、AD
26、=3,
27、AB
28、=4,
29、AA1
30、=2,建立如图所示的空间直角坐标系,试写出D1,C,A1,B1四点的坐标.解:D1(0,0,2),C(0,4,0),A1(3,0,2),B1(3,4,2).1.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.对于正方体或长方体,一
31、般取相邻的三条棱为x,y,z轴建立空间直角坐标系.确定某点的坐标时,一般先找这一点在某一坐标平面的投影点,确定其两个坐标,再确定第三个坐标.2.求空间对称点的坐标在空间直角坐标系中,有一点P(-2,1,4).(1)求点P关于x轴的对称点的坐标;(2)求点P关于xOy平面的对称点的坐标;(3)求点P关于点M(2,-1,-4)的对称点的坐标.思路分析:类比平面直角坐标系中点的对称问题,掌握对称点的变化规律即可求解.解:(1)由于点P关于x轴对称后,它的x坐标不变,y坐标,z坐标变为原来的相反数,所以对称点为P1(-2,-1,-4).(2)由于点P关于xOy
32、平面对称后,它的x坐标,y坐标不变,z坐标变为原来的相反数,所以对称点为P2(-2,1,-4)