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《【教学课件】《空间直角坐标系中点的坐标》(北师大版)》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、第二章·解析几何初步空间直角坐标系中点的坐标北京师范大学出版社
2、必修二新课导入下图是一个房间的示意图,空间中我们如何表示板凳和气球的位置?可借助于平面坐标系的思想建立空间直角坐标系,如图所示。探索新知(1)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的坐标记作(x,y,z),第一个是横坐标,第二个是纵坐标,第三个是竖坐标。③空间直角坐标系中:点三元有序数组。(2)若已知点P(x,y,z),要确定点P在空间直角坐标系中的位置,可以先确定点P′(x,y,0)在xOy平面上的位置。令
3、PP′
4、=
5、z
6、,
7、①若z=0,则点P′即为点P;②若z>0,则点P与z轴的正半轴在xOy平面的同侧;③若z<0,则点P与z轴的负半轴在xOy平面的同侧。设M为空间一个定点,过M分别作垂直于x轴、y轴和z轴的平面,依次交x轴、y轴和z轴于点P、Q和R。设点P、Q和R在x轴、y轴和z轴上的坐标分别为x,y和z,那么点M就对应唯一确定的有序数组(x,y,z)。这就是M点的坐标。(3)如图空间对称问题要比平面上的对称问题复杂,除了关于点对称,直线对称,还有关于平面对称,在解决这一类问题时,注意依靠x轴、y轴、z轴作为参照直线,坐标平面为参照面,通过平行、垂直确定出对称点的位置。空间
8、点关于坐标轴、坐标平面的对称问题,可以参照如下口诀记忆:“关于谁、谁不变,其余的相反”。如关于x轴对称的点x坐标不变,y坐标、z坐标变为原来的相反数;关于xOy坐标平面对称的点x,y不变,z坐标相反。特别注意关于原点对称时三个坐标均变为原来的相反数。(4)空间对称点的坐标规律质疑答辩,发展思维如图,棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1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确定E,F,G三点的坐标。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
9、EA
10、
11、=∴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(2)设P1(x1,y1,z1),P2(x2,y2,z2),则P1P2中点P(x,y,z)坐标满足:思考:空间直角坐标系中的点的坐标怎么确定?解:(1)空间中点的位置和点的坐标是相对的,建立空间直角坐标系,要力争尽可能简捷地将点的坐标表示出来,因此,要确定各点到xOy面、yOz面、xOz面的距离,同时中点坐标公式在空间直角坐标系中仍然适用。例1正方体ABCD-A′B′C′D′的棱长为1,且
12、BP
13、=
14、BD′
15、,建立如图所示的空间直角坐标系,则P点的坐标
16、为()A.B.C.D.例题讲解解:如图所示过P分别作平面xOy和z轴的垂线,垂足分别为E,H,过E分别作x轴和y轴的垂线,垂足分别为F,G,由于
17、BP
18、=
19、BD′
20、,所以
21、DH
22、=
23、DD′
24、=,
25、DF
26、=
27、DA
28、=,
29、DG
30、=
31、DC
32、=,所以P点的坐标为故选D。例2求点M(a,b,c)关于坐标平面、坐标轴及坐标原点的对称点的坐标。解:点M关于xOy平面的对称点M1的坐标为(a,b,-c),关于xOz平面的对称点M2的坐标为(a,-b,c),关于yOz平面的对称点M3的坐标为(-a,b,c),关于x轴的对称点M4的坐标为(a,-b,-c),关于y轴的对称点M
33、5的坐标为(-a,b,-c),关于z轴的对称点M6的坐标为(-a,-b,c),关于原点对称的点M7的坐标为(-a,-b,-c)。巩固练习已知正方体ABCD-A1B1C1D1,E,F,G是DD1,BD,BB1的中点,且正方体棱长为1,请建立适当坐标系,写出正方体各顶点及E,F,G的坐标。解析:如图所示,建立空间直角坐标系。则A(1,0,0),B(1,1,0),C(0,1,0),D(0,0,0),A1(1,0,1),B1(1,1,1),C1(0,1,1),D1(0,0,1),E已知点A(2,3-μ,-1+υ)关于x轴的对称点为A′(λ,7,-6),则λ,μ,υ
34、的值为()A.λ=-2,μ=-4,υ=-5B.λ=2,μ=-4,υ=-5C.λ=2,μ=10,υ=8D.λ=2,μ=10,υ=7解:关于x轴对称的点,x轴上的坐标不变,其他是相反数,则D课堂小结(1)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的坐标记作(x,y,z),第一个是横坐标,第二个是纵坐标,第三个是竖坐标。③空间直角坐标系中:点三元有序数组。(2)若已知点P(x,y,z),要确定点P在空间直角坐标系中的位置,可以先确定点P′(x,y,0)在xOy平面上的位置。令
35、PP′
36、=
37、z
38、,①若z
39、=0,则点P′即为点P;②若z>0,则点P与z轴的正半轴在xOy平