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《高中数学 4.3空间直角坐标系课件 新人教A版必修2.ppt》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、1.空间直角坐标系及相关概念(1)空间直角坐标系:从空间某一定点引三条两两垂直,且有相同单位长度的数轴:,这样就建立了Oxyz.(2)相关概念:叫做坐标原点,叫做坐标轴.通过每两个坐标轴的平面叫做坐标平面,分别称为平面、平面、平面.x轴、y轴、z轴空间直角坐标系点Ox轴、y轴、z轴xOyyOzzOx2.右手直角坐标系在空间直角坐标系中,让右手拇指指向的正方向,食指指向的正方向,如果中指指向的正方向,则称这个坐标系为右手直角坐标系.x轴y轴z轴3.空间一点的坐标空间一点M的坐标可以用来表示,叫做点M在此空间直角坐标系中的坐标,记作.其中
2、叫点M的横坐标,叫点M的纵坐标,叫点M的竖坐标.有序实数组(x,y,z)有序实数组(x,y,z)M(x,y,z)xyz[例1]如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是棱BC,CC1上的点,
3、CF
4、=
5、AB
6、=2
7、CE
8、,
9、AB
10、∶
11、AD
12、∶
13、AA1
14、=1∶2∶4.试建立适当的坐标系,写出E,F点的坐标.[思路点拨]可选取A为坐标原点,射线AB,AD,AA1的方向分别为正方向建立空间直角坐标系.[精解详析]以A为坐标原点,射线AB,AD,AA1的方向分别为正方向建立空间直角坐标系,如图所示.[一点通]空间中点P坐标的确定
15、方法(1)由P点分别作垂直于x轴、y轴、z轴的平面,依次交x轴、y轴、z轴于点Px,Py,Pz,这三个点在x轴、y轴、z轴上的坐标分别为x、y、z,那么点P的坐标就是(x,y,z).(2)若题所给图形中存在垂直于坐标轴的平面,或点P在坐标轴或坐标平面上,则要充分利用这一性质解题.1.已知三棱锥S-ABC,SA⊥面ABC,SA=2,△ABC为正三角形且边长为2,如图建立空间直角坐标系后,试写出各顶点坐标.[例2]点P(-3,2,-1)关于平面xOz的对称点是________,关于z轴的对称点是________,关于M(1,2,1)的对称
16、点是________.[思路点拨]结合图形,利用图象对称的思想找准对称点.[一点通]平面直角坐标系中的对称性可以推广到空间直角坐标系中.在空间直角坐标系中,任一点P(x,y,z)的几种特殊的对称点的坐标如下:①关于原点对称的点的坐标是P1(-x,-y,-z);②关于x轴(横轴)对称的点的坐标是P2(x,-y,-z);③关于y轴(纵轴)对称的点的坐标是P3(-x,y,-z);④关于z轴(竖轴)对称的点的坐标是P4(-x,-y,z);⑤关于xOy坐标平面对称的点的坐标是P5(x,y,-z);⑥关于yOz坐标平面对称的点的坐标是P6(-x,
17、y,z);⑦关于xOz坐标平面对称的点的坐标是P7(x,-y,z).2.点M(3,-3,1)关于xOz平面的对称点是()A.(-3,3,-1)B.(-3,-3,1)C.(3,-3,-1)D.(3,3,1)3.点M(3,-3,1)关于z轴的对称点是()A.(-3,3,1)B.(-3,-3,-1)C.(3,-3,-1)D.(-3,-3,1)[例3]如图所示,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,
18、AB
19、=
20、AD
21、=3,
22、AA1
23、=2,点M在A1C1上,
24、MC1
25、=2
26、A1M
27、,N在D1C上且为D1C中点,求M、N两点间的距离.[思路点拨]
28、建立空间直角坐标系,求出M,N的坐标,用空间两点间距离公式求解.[精解详析]如图所示,分别以AB,AD,AA1所在的直线为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系.由题意可知C(3,3,0),D(0,3,0),∵
29、DD1
30、=
31、CC1
32、=
33、AA1
34、=2,∴C1(3,3,2),D1(0,3,2),∵N为CD1的中点,[一点通]求空间两点间的距离时,一般使用空间两点间的距离公式,应用公式的关键在于建立适当的坐标系,确定两点的坐标.确定点的坐标的方法视具体题目而定,一般说来,要转化到平面中求解,有时也利用几何图形的特征,结合平面直角坐标系的知识确定
35、.答案:B5.已知A(1,-2,1),B(2,2,2),点P在z轴上,且
36、PA
37、=
38、PB
39、,则点P的坐标为________.答案:(0,0,3)6.已知点A(1,-2,1)关于坐标平面xOy的对称点为A1,求A,A1两点间的距离.1.求空间直角坐标系中的点的坐标时,可以由点向各坐标轴作垂线,垂足的坐标即为在该轴上的坐标.2.空间直角坐标系的建立要选取好原点,以各点的坐标比较好求为原则,另外要建立右手直角坐标系.3.利用空间中两点间距离公式求空间直角坐标系中点的坐标时,要把握好公式的形式.设出点的坐标,同时要注意方程思想的运用.