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1、空间直角坐标系提问:在数轴上如何来表示一个点?那么一点P在直角坐标系中怎么表示呢?OxypAB点P的坐标用(a,b)来表示ab墙墙地面下图是一个房间的示意图,我们来探讨板凳和气球位置的表示方法.z1xy1Oab(a,b)p思考1:平面直角坐标系由两条互相垂直的数轴组成,设想:空间直角坐标系由几条数轴组成?其相对位置关系如何?三条交于一点且两两互相垂直的数轴思考2:在空间中,取三条交于一点且两两互相垂直的数轴:x轴、y轴、z轴,组成空间直角坐标系Oxyz,在平面上如何画空间直角坐标系?∠xOy=135°∠yOz=90°xyzO思考3:在空
2、间直角坐标系Oxyz中,其中点O叫做坐标原点,x轴、y轴、z轴叫做坐标轴,通过每两个坐标轴的平面叫做坐标平面,并分别称为xOy平面、yOz平面、xOz平面.这三个坐标平面的位置关系如何?xyzO思考4:如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,以点D为坐标原点建立空间右手直角坐标系,那么x轴、y轴、z轴应如何选取?ABCDA1B1C1D1xyzⅦ面面面坐标面把空间分成ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅧ每一个部分叫卦限八个部分思考5:在空间直角坐标系Oxyz中,三个坐标平面将空间分成几个部分?墙墙地面下图是一个房间的示意图,我们来探讨板凳和气球位置的表示方
3、法.oxyzpxyzP1ABC经过A点作三个平面分别垂直于x轴、y轴和z轴,它们与x轴、y轴和z轴分别交于三点,三点在相应的坐标轴上的坐标x,y,z组成的有序实数对(x,y,z)叫做点A的坐标记为:A(x,y,z)记为:A(x,y,z)上述有序实数组(x,y,z)称为点A的空间坐标,其中x、y、z分别叫做点M的横坐标、纵坐标、竖坐标,这三个坐标的值一定是正数吗?在空间直角坐标系中,作出点A(5,4,4).例解:oxyzO从原点出发沿x轴正方向移动5个单位P1P1沿与y轴平行的方向向右移动4个单位P2P2沿与z轴平行的方向向上移动4个单位
4、PP(5,4,4)P11P244那么点B(1,4,-4)又怎样画呢?变形在空间直角坐标系中,作出点C(1,-4,4)D(-1,4,4).oxyz想一想:我们刚才所讲的点A,B,C,D分别在哪些卦限?A第Ⅰ卦限B第Ⅴ卦限CD第Ⅳ卦限第Ⅱ卦限Ⅶ面面面ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅧⅠ(+,+,+)Ⅲ(-,-,+)Ⅱ(-,+,+)Ⅳ(+,-,+)Ⅵ(-,+,-)Ⅴ(+,+,-)Ⅶ(-,-,-)Ⅷ(+,-,-)再想一想?各个卦限中的点的符号是怎样的呢?总结(1)在上方卦限Z坐标为正;(2)在下方卦限Z坐标为负.在空间直角坐标系中,X,Y,Z轴上的点.xoy,yo
5、z,xoz坐标平面内的点的坐标各有什么特点?原点(0,0,0)X轴上(x,0,0)Y轴(0,y,0)Z轴上(0,0,z)Xy面(x,y,0)Yz面(0,y,z)Zx面(x,0,z)那么点(0,1,0),(1,0,0),(2,0,1)在哪些卦限呢?思考6:设点M的坐标为(x,y,z)那么点M关于x轴、y轴、z轴及原点对称的点的坐标分别是什么?xyzOM(x,y,z)N(x,-y,-z)规律总结点M(x,y,z)是空间直角坐标系Oxyz中的一点,写出满足下列条件的点的坐标(1)与点M关于x轴对称的点(2)与点M关于y轴对称的点(3)与点M关
6、于z轴对称的点(4)与点M关于原点对称的点(5)与点M关于xOy平面对称的点(6)与点M关于xOz平面对称的点(7)与点M关于yOz平面对称的点(x,-y,-z)(-x,y,-z)(-x,-y,z)(-x,-y,-z)(x,y,-z)(x,-y,z)(-x,y,z)思考7:设点A(x1,y1,z1),点B(x2,y2,z2),则线段AB的中点M的坐标如何?理论迁移例1如图,在长方体OABC-D′A′B′C′中,
7、OA
8、=3,
9、OC
10、=4,
11、OD′
12、=2,写出长方体各顶点的坐标.ABCOxA′yzB′C′D′例2结晶体的基本单位称为晶胞,
13、下图是食盐晶胞的示意图(可看成是八个棱长为0.5的小正方体堆积成的正方体),其中色点代表钠原子,白点代表氯原子.如图建立直角坐标系Oxyz,试写出全部钠原子所在位置的坐标.xyzO课堂小结:1.空间直角坐标系的概念.2.空间直角坐标系的画法.3.运用空间直角坐标系表示空间点.二、空间两点间的距离空间两点间距离公式特殊地:若两点分别为