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1、4.3.1空间直角坐标系一、引入在初中,我们学过数轴,那么什么是数轴?决定数轴的因素有哪些?数轴上的点怎么表示?0数轴是规定了原点、正方向和单位长度的直线。1-12Ax数轴上的点可用与这个点对应的实数x来表示。在初中,我们学过平面直角坐标系,那么如何建立平面直角坐标系?决定的因素有哪些?平面直角坐标系上的点怎么表示?平面直角坐标系是由两条原点重合、互相垂直的数轴组成的。一、引入0yxPMN平面直角坐标系上的点用它对应的横纵坐标,即一对有序实数对(x,y)表示。思考一:在空间,我们是否可以建立一个坐标系,使空间中的任意一点都可用对应的有序实数组表示出来呢?猜想:空间中的点可用有
2、序实数组(x,y,z)表示。二、讲授新课1、空间直角坐标系建立C'D'B'A'COAByzx以单位正方体的顶点O为原点,分别以射线OA,OC,的方向为正方向,以线段OA,OC,的长为单位长度,建立三条数轴:x轴,y轴,z轴,这时我们建立了一个空间直角坐标系。记作:或1、空间直角坐标系的建立在空间取定一点O从O出发引三条两两垂直的直线选定某个长度作为单位长度(原点)(坐标轴)•Oxyz111二、讲授新课作图:一般的使右手系XYZ通过每两个坐标轴的平面叫坐标平面,二、讲授新课O为坐标原点x轴,y轴,z轴叫坐标轴分别为平面、平面、平面。ⅡⅦ面ⅤⅥⅠ面面ⅢⅣⅧ•O空间直角坐标系共有八
3、个卦限2、空间直角坐标系的划分思考二:空间直角坐标系中任意一点的位置如何表示?•P1P2P3yxz••11P•1•3、空间中点的坐标对于空间任意一点P,要求它的坐标方法一:过P点分别做三个平面分别垂直于x,y,z轴,平面与三个坐标轴的交点分别为P1、P2、P3,在其相应轴上的坐标依次为x,y,z,那么(x,y,z)就叫做点P的空间直角坐标,简称为坐标,记作P(x,y,z),三个数值叫做P点的横坐标、纵坐标、竖坐标。•111•P•P0xyzP点坐标为(x,y,z)P13、空间中点的坐标方法二:过P点作xOy面的垂线,垂足为点。点在坐标系xOy中的坐标x、y依次是P点的横坐标、纵
4、坐标。再过P点作z轴的垂线,垂足在z轴上的坐标z就是P点的竖坐标。MN3、在建立了空间直角坐标系后,空间中任何一点P就与有序实数组(x,y,z)建立了一一对应关系.注意:2、有序实数组(x,y,z)就叫做P的空间直角坐标,简称为坐标,记作P(x,y,z)。1、在第一卦限中,点的横、纵、竖坐标即为该点分别到平面、平面、平面的距离。小提示:坐标轴上的点至少有两个坐标等于0;坐标面上的点至少有一个坐标等于0。点P的位置原点OX轴上AY轴上BZ轴上C坐标形式点P的位置XY面内DYZ面内EZX面内F坐标形式•Oxyz111•A•D•C•B•E•F(0,0,0)(x,0,0)(0,y,0
5、)(0,0,z)(x,y,0)(0,y,z)(x,0,z)4、特殊位置的点的坐标xoy平面上的点竖坐标为0yoz平面上的点横坐标为0xoz平面上的点纵坐标为0x轴上的点纵坐标和竖坐标都为0z轴上的点横坐标和纵坐标都为0y轴上的点横坐标和竖坐标都为0一、坐标平面内的点二、坐标轴上的点规律总结:•Oxyz111•A•D•C•B•E•FC'D'B'A'COABzyx例1:如图D’(0,0,2)C(0,4,0)A’(3,0,2)B’(3,4,2)如图,长方体ABCD-A′B′C′D′的边长为AB=12,AD=8,AA′=5.以这个长方体的顶点A为坐标原点,射线AB,AD,AA′分别为
6、,x轴、y轴和z轴的正半轴,建立空间直角坐标系,求长方体各个顶点的坐标。例2yxzA(0,0,0)B(12,0,0)C(12,8,0)D(0,8,0)C’(12,8,5)B’(12,0,5)A’(0,0,5)D’(0,8,5)1258如图,长方体ABCD-A′B′C′D′的边长为AB=12,AD=8,AA′=5.以这个长方体的顶点A为坐标原点,射线AB,AD,AA′分别为,x轴、y轴和z轴的正半轴,建立空间直角坐标系,求长方体各个顶点的坐标。例2yxzA(0,0,0)B(12,0,0)C(12,8,0)D(0,8,0)C’(12,8,5)B’(12,0,5)A’(0,0,5)
7、D’(0,8,5)在平面xOy的点有哪些?这些点的坐标有什么共性?如图,长方体ABCD-A′B′C′D′的边长为AB=12,AD=8,AA′=5.以这个长方体的顶点A为坐标原点,射线AB,AD,AA′分别为,x轴、y轴和z轴的正半轴,建立空间直角坐标系,求长方体各个顶点的坐标。例2yxzA(0,0,0)B(12,0,0)C(12,8,0)D(0,8,0)C’(12,8,5)B’(12,0,5)A’(0,0,5)D’(0,8,5)在平面xOz的点有哪些?这些点的坐标有什么共性?如图,长方体ABCD-A′B