高中数学 4.3空间直角坐标系课件 新人教A版必修2 (2)
人教A版高中数学必修二课件第四章4.3.1空间直角坐标系(共35张PPT)
【解题探究】1.一点在某平面内的射影指什么? 2.题2中如何建立空间直角坐标系? 探究提示: 1.一个点在某平面内的射影是指过此点作平面的垂线,垂足即 为该点在此平面内的射影. 2.以D为坐标原点,以DA,DC,DD1所在直线分别为x轴,y轴,z轴 建立坐标系.
【解析】1.由空间直角坐标系中点的坐标的确定可知,点A在 yOz平面内的射影的点的坐标是(0,2,-3). 答案:(0,2,-3) 2.以点D为坐标原点,射线DA,DC,DD1为x轴、y轴、z轴的正半 轴,建立如图所示的空间直角坐标系Dxyz.依题设,B(2,2,0), C(0,2,0),E(0,2,1),A1(2,0,4).
中点坐标为(1,1,)1.
2
3.以棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1的棱AB,AD,AA1所在的直
线为坐标轴,建立空间直角坐标系,如图所示,则正方形AA1B1B
的对角线交点的坐标为()
A.(0,,1) 1
22
B.(,10,) 1
22
C.(,1,0)1
22
D.(,1,) 1 1
22 2
【解析】选B.由题意知所求点即为AB1的中点,由于A(0,0,0),
【规范解答】空间中点的坐标的表示
【典例】
【条件分析】
【规范解答】取AC的中点O和A1C1的中点O1,可得BO⊥AC, 分别以OB,OC,OO1所在直线为x,y,z轴①建立空间直角坐标 系.…………………………………………………………4分 因为三棱柱各棱长均为2,所以OA=OC=1,②O,B…6分3 可得A(0,-1,0),B(0,30,),C(0,1,0),…9分 A1(0,-1,2),B1(0,32,),C1(0,1,2).……12分
方法二:以O为顶点构造长方体,使这个长方体在点O处的三条 棱分别在x轴、y轴、z轴的正半轴上,且棱长分别为5,4,6,则 长方体与顶点O相对的顶点即为所求点P.
人教A版高中数学必修二 4.3. 空间直角坐标系 课件 (共45张PPT)
z
135°
y
x
四、空间直角坐标系的划分: Ⅲ z zOx面 yOz面 Ⅱ • Ⅰ
O
Ⅳ xOy面
Ⅶ
y
Ⅵ
Ⅴ
x
Ⅷ
空间直角坐标系共有八个卦限
五、空间直角坐标系中的坐标. 如图所示,设点 M 为空间一定点,过点M分别作垂直于
x、y、z 轴的平面,交点依次为 P、Q、R,
设点P、Q、R 在 x、y、z 轴上的坐标分别为 x、 y、 z ,
Q
M
'
3、空间中点的坐标
对于空间任意一点M,要求它的坐标
方法一:过M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P、Q、R,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
z
横坐标、纵坐标、竖坐标。
z
D′ A′ B′ C′
O
C
A
B
y
建立三条数轴:x轴,y轴,z轴,这时我们说建立了一 个空间直角坐标系Oxyz,
z
O为坐标原点, x轴,y轴, z轴叫坐标轴,通过每两个
D′ A′ O B′
C′
坐标轴的平面叫坐标平面,
x
C A B
y
分别称为xOy平面、yOz平面、zOx平面.
二、右手直角坐标系
在空间直角坐标系中,让
1.空间直角坐标系的建立(三步). 2.空间直角坐标系的划分(八个卦限).
2
( x, y, z ) (3)z轴对称的点P3为__________;
关于谁对称谁 不变
在空间直角坐标系中,若
y y2 y1
高中数学 4.3.2 空间两点间的距离公式课件 新人教A版必修2
(0,1,1),D1(0,0,1).∴
E(0, 0, 1), F(1 , 1 , 0),G(1,1, 1)
2 22
2
规律技巧:点的空间坐标为该点在坐标轴上的投影在这个坐
标轴上的坐标.
变式训练1:如图所示,在四棱锥P-ABCD中,各棱长均为a,底面 为正方形,PO⊥底面ABCD,建立适当的坐标系,写出各顶点的 坐标.
2.空间一点M的坐标可用有序实数组(x,y,z)来表示,有序实数 组(x,y,z)叫做点M在此空间直角坐标系中的坐标,记作 ___(_x_,y_,z_)___,其中x叫做点M的___横__坐__标___,y叫做点M的 ___纵__坐__标___,z叫做点M的___竖__坐__标___. 3.空间直角坐标系中的两点间距离公
题型三 两点间距离公式的应用 例3:已知A(1,2,-1),B(2,0,2),在xOz平面内的点M到A与B等距
离,求M点的轨迹. 分析:在xOz平面上点的坐标的特点是y=0,因此点M(x,0,z),代
入两点间距离公式化简得解.
解:设M(x,0,z)为所求轨迹上任一点,则有
(x 1)2 (2)2 (z 1)2 (x 2)2 02 (z 2)2
A.1
B.2
C.3
D.4
解析:①错,②,③,④正确.因此应选C.
答案:C
2.在空间直角坐标系中,点(-2,1,4)关于x轴的对称点的坐标是
()
A.(-2,1,-4)
B.(-2,-1,-4)
C.(2,-1,4)
D.(2,1,-4)
解析:点(x,y,z)关于x轴的对称点的坐标为(x,-y,-z).
所以(-2,1,4)关于x轴的对称点的坐标为(-2,-1,-4).
整理,得x+3z-1=0. ∴M点的轨迹是xOz平面内的一条直线,其方程为x+3z-1=0. 规律技巧:动点M的轨迹与轨迹方程是两个不同的概念.轨迹
4.3.《空间直角坐标系》课件(新人教A版必修2)
思考2: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?在平面上如何画空间 直角坐标系? z 三条交于一点且两 两互相垂直的数轴 ∠xOy=135° ∠yOz=90°
O
y
x
思考3:在长方体中,如何建立直角坐标系?
OABC D A B C 是长方体.以O为原点,分别以 如图, 射线OA,OC, OD ' 的方向为正方向,,建立三条数轴:x轴、 y 轴、z 轴.这时我们说建立了一个空间直角坐标 O xyz, 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,分别称为xOy 平面、 yOz平面、zOx平面.
知识探究(二)空间直角坐标系中点的坐标
思考1:在平面直角坐标系中,点M的 横坐标、纵坐标的含义如何?
(x,y)
|x| |y|
y
O
x
思考2:怎样确定空间中点M的坐标?
设点M是空间的一个定点,过点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 标分别是x,y和zz ,那么点M就对应唯一确定 的有序实数组(x,y,z).
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?在平面上如何画空间直角坐标系? C1 思考3:在长方体中,如何建立直角坐标系? D1 思考4:什么是右手直角坐标系? A1 B1
思考5:怎样确定空间中点
O A B
C
M的坐标?
知识探究(一):空间直角坐标系
思考1:数轴上的点M的坐标用一个实 数x表示,它是一维坐标;平面上的 点M的坐标用一对有序实数(x,y) 表示,它是二维坐标.设想:对于空 间中的点的坐标,需要几个实数表 示? (x,y) y
高中数学必修二4.3.1空间直角坐标系课件人教A版
典例透析
12
1.空间直角坐标系
以空间中两两垂直且相交于一点 O 的三条直线分别为 x 轴、y 定 轴、z 轴,这时就说建立了空间直角坐标系 Oxyz,其中点 O 叫做 义 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,分别称为 xOy 平面、yOz 平面、zOx 平面 画 在平面上画空间直角坐标系 Oxyz 时,一般使∠xOy=135°,∠ 法 yOz=90°
-14-
4.3.1 空间直角坐标系
题型一 题型二 题型三
目标导航
知识梳理
重难聚焦
典例透析
解:(1)显然A(0,0,0),
因为点B在x轴的正半轴上,且|OB|=4,所以B(4,0,0).
同理可得D(0,3,0),A1(0,0,5). 由于点C在坐标平面xOy内,BC⊥AB,CD⊥AD,则点C(4,3,0).
点 P 的对称点坐标 (-a,-b,-c) (a,-b,-c) (-a,b,-c) (-a,-b,c) (a,b,-c) (-a,b,c) (a,-b,c)
-10-
4.3.1 空间直角坐标系
12
目标导航
知识梳理
重难聚焦
典例透析
归纳总结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“关于谁对称谁不变,其余的均相反”.如关于x 轴对称,点的横坐标不变,纵坐标、竖坐标变为原来的相反数;关于 xOy坐标平面对称,点的横坐标、纵坐标不变,竖坐标变为原来的相 反数.特别注意关于原点对称时三个坐标均变为原来的相反数.
《空间直角坐标系》人教版高中数学必修二PPT课件(第4.3.1课时)
新知探究
规律:不见的那个就为“0”
z
•C
•E
1
•
B
F
O•
•
1
y
•1 A
•D
x
(1)坐标平面内的点: xoy平面上的点竖坐标为0 yoz平面上的点横坐标为0 xoz平面上的点纵坐标为0
(2)坐标轴上的点: x轴上的点纵坐标和竖坐标都为0 y轴上的点横坐标和竖坐标都为0 z轴上的点横坐标和纵坐标都为0
课文说明
科利亚病了,住进了医院。他得的是传染病, 医院规定,谁也不准来看他,他也不能到病 房外面去。 科利亚静静地躺在病床上,呆呆地望着窗户。 从三楼能望到什么呢?除了对面的楼房和一 角天空以外,什么也看不见。他觉得真没意 思。
课文说明
突然,一个红气球摇摇摆摆地飘了上来,在科利亚房间的窗户前停住 了。气球停了一会,开始一上一下地动起来,这是怎么回事?科利亚 仔细一看,气球上画着一张可爱的小脸,这下他猜出来看,准是米沙想 的招儿。
空间直角坐标系中任意一点的位置如何表示?
新知探究
x称为点P的横坐标 y称为点P的纵坐标 z称为点P的竖坐标 反之:
(x,y,z)对应唯一的点P
空间的点P 11 有序数组 ( x, y, z)
z
z Pz P
O x Px x
Py yy
新知探究
空间中点的表示(方法二)
z
zR
x
o
P
x
M (x, y, z)
课后拓展
EXPAND AFTER CLASS
课后拓展
根据课文内容给句子排序
( )一个红气球摇摇摆摆地飘了上来。 ( )科利亚病了,住进了医院。 ( )科利亚望着气球上的“小脸”,笑了。 ( )气球上有一张可爱的小脸。 ( )科利亚静静地躺在病床上,呆呆地望着窗户。
新人教A版数学必修二 第四章 4.3.1《空间直角坐标系》课件
研一研·问题探究、课堂更高效
探究点一 空间直角坐标系 问题 1 如下图怎样确切地表示室内灯泡的位置?
答 如图所示,从图中看出,N 点可以用两个有序实数表示, P 与 N 点的不同在于竖直方向上与 N 有段距离.所以要表示 灯泡的位置需要三个不同方向上的实数.
研一研·问题探究、课堂更高效
问题 2 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? 答 三条交于一点且两两互相垂直的数轴. 小结 (1)如图,OABC—D′A′B′C′是单 位正方体.以 O 为原点,分别以射线 OA, OC,OD′的方向为正方向,以线段 OA, OC,OD′长为单位长,建立三条数轴:x 轴、y 轴、z 轴.这时我们说建立了一个空间直角坐标系 Oxyz, 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,分别称为 xOy 平面、yOz 平面、zOx 平面. (2)右手直角坐标系:在空间直角坐标系中,让右手拇指指向 x 轴的正方向,食指指向 y 轴的正方向,如果中指指向 z 轴的 正方向,则称这个坐标系为右手直角坐标系.
问题 4 建立了空间直角坐标系以后,空间中任意一点 M 对应 的三个有序实数如何找到呢?
答 如图所示,设点 M 是空间的一个定点,过点 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 轴上的坐标分别是 x,y 和 z,那么点 M 就对应唯一确定的有序实数组(x,y,z).
1.点 P(a,b,c)到坐标平面 xOy 的距离是
A. a2+b2
B.|a|
C.|b|
( D)
高一数学人教版A版必修二课件:4.3.1 空间直角坐标系
第四章 § 4.3 空间直线坐标系4.3.1 空间直角坐标系学习目标1.了解空间直角坐标系的建系方式;2.掌握空间中任意一点的表示方法;3.能在空间直角坐标系中求出点的坐标.问题导学题型探究达标检测问题导学 新知探究 点点落实知识点 空间直角坐标系思考1 在数轴上,一个实数就能确定一个点的位置.在平面直角坐标系中,需要一对有序实数才能确定一个点的位置.为了确定空间中任意一点的位置,需要几个实数?答案 三个.思考2 空间直角坐标系需要几个坐标轴,它们之间什么关系?答案 空间直角坐标系需要三个坐标轴,它们之间两两相互垂直.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: ,这样就建立了一个 (2)相关概念: 叫做坐标原点,叫做坐标轴,通过x 轴、y 轴、z 轴空间直角坐标系Oxyz x 轴、y 轴、z 轴两个坐标轴每点O xOy yOz zOxx 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 ,其中叫做点M 的横坐标,叫做点M 的纵坐标, 叫做点M 的竖坐标.有序实数组(x ,y ,z )有序实数组(x ,y ,z )(x ,y ,z )x y z题型探究 重点难点 个个击破类型一 求空间点的坐标例1 (1)如图,在长方体ABCD-AB1C1D1中,|AD|=|BC|=3,|AB|=5,1|AA1|=4,建立适当的直角坐标系,写出此长方体各顶点的坐标.(2)在棱长为a的正四棱锥P-ABCD中,建立适当的空间直角坐标系.①写出四棱锥P-ABCD各个顶点的坐标;②写出棱PA的中点M的坐标.跟踪训练1 在棱长为1的正方体ABCD—AB1C1D1中,E、F分别是D1D、1BD的中点,G在棱CD上,且|CG|= |CD|,H为C1G的中点,试建立适当的坐标系,写出E、F、G、H的坐标.类型二 已知点的坐标确定点的位置例2 在空间直角坐标系Oxyz中,作出点P(5,4,6).解 方法一 第一步从原点出发沿x轴正方向移动5个单位,第二步沿与y轴平行的方向向右移动4个单位,第三步沿与z轴平行的方向向上移动6个单位(如图所示),即得点P.方法二 以O为顶点构造长方体,使这个长方体在点O处的三条棱分别在x轴、y轴、z轴的正半轴上,且棱长分别为5,4,6,则长方体与顶点O相对的顶点即为所求点P.跟踪训练2 在空间直角坐标系Oxyz中,点P(-2,0,3)位于( )AA.xOz平面内B.yOz平面内C.y轴上D.z轴上解析 因为点P的纵坐标y=0,且x,z均不为0,故点P位于xOz平面内.类型三 空间中点的对称问题例3 求点A(1,2,-1)关于坐标平面xOy及x轴对称的点的坐标.解 过A作AM⊥平面xOy于M,并延长到C,使|AM|=|CM|,则A与C关于坐标平面xOy对称且C(1,2,1).过A作AN⊥x轴交x轴于N,并延长到点B,使|AN|=|NB|,则A与B关于x轴对称且B(1,-2,1),∴A(1,2,-1)关于坐标平面xOy对称的点为C(1,2,1),关于x轴对称的点为B(1,-2,1).跟踪训练3 已知点P(2,3,-1),求:(1)点P关于各坐标平面对称的点的坐标;解 设点P关于xOy坐标平面的对称点为P′,则点P′在x轴上的坐标及在y轴上的坐标与点P的坐标相同,而点P′在z轴上的坐标与点P在z轴上的坐标互为相反数.所以,点P关于xOy坐标平面的对称点P′的坐标为(2,3,1).同理,点P关于yOz,xOz坐标平面的对称点的坐标分别为(-2,3,-1),(2,-3,-1).(2)点P关于各坐标轴对称的点的坐标;解 设点P关于x轴的对称点为Q,则点Q在x轴上的坐标与点P的坐标相同,而点Q在y轴上的坐标及在z轴上的坐标与点P在y轴上的坐标及在z轴上的坐标互为相反数.所以,点P关于x轴的对称点Q的坐标为(2,-3,1).同理,点P关于y轴、z轴的对称点的坐标分别为(-2,3,1),(-2,-3,-1).(3)点P关于坐标原点对称的点的坐标.解 点P(2,3,-1)关于坐标原点对称的点的坐标为(-2,-3,1).达标检测 451231.点P(a,b,c)到坐标平面xOy的距离是( )DA. B.|a| C.|b| D.|c|解析 点P在xOy平面的射影的坐标是P′(a,b,0),所以|PP′|=|c|.2.点P(1,4,-3)与点Q(3,-2,5)的中点坐标是( )C A.(4,2,2) B.(2,-1,2)C.(2,1,1)D.(4,-1,2)解析 设点P与Q的中点坐标为(x,y,z),3.在空间直角坐标系中,已知点A(-1,2,-3),则点A在yOz平面内射(0,2,-3)影的点的坐标是__________.解析 由空间直角坐标系中点的坐标的确定可知,点A在yOz平面内的射影的点的坐标是(0,2,-3).4.点P (1,1,1)关于xOy 平面的对称点P 1的坐标为____________;点P 1关于z 轴的对称点P 2的坐标为________________.解析 点P (1,1,1)关于xOy 平面的对称点P 1的坐标为(1,1,-1),点P 1关于z 轴的对称点P 2的坐标为(-1,-1,-1).(1,1,-1)(-1,-1,-1)5.如图,正四棱柱ABCD-A1B1C1D1(底面为正方形的直棱柱)中,|AA1|=2|AB|=4,点E在CC1上且|C1E|=3|EC|.试建立适当的坐标系,写出点B,C,E,A1的坐标.解 以点D为坐标原点,射线DA,DC,DD1为x轴、y轴、z轴的正半轴,建立如图所示的空间直角坐标系Dxyz.依题设,B(2,2,0),C(0,2,0),E(0,2,1),A1(2,0,4).规律与方法1.空间中确定点M坐标的三种方法:(1)过点M作MM1垂直于平面xOy,垂足为M1,求出M1的x坐标和y坐标,再由射线M1M的指向和线段MM1的长度确定z的坐标.(2)构造以OM为体对角线的长方体,由长方体的三个棱长结合点M的位置,可以确定点M的坐标.(3)若题中所给的图形中存在垂直于坐标轴的平面,或点M在坐标轴或坐标平面上,则利用这一条件,再作轴的垂线即可确定点M的坐标.2.求空间对称点的规律方法(1)空间的对称问题可类比平面直角坐标系中点的对称问题,要掌握对称点的变化规律,才能准确求解.(2)对称点的问题常常采用“关于谁对称,谁保持不变,其余坐标相反”这个结论.。
人教A版高中数学必修二课件4.3.1空间直角坐标系2
E
1
M (x,y,z)
O
•
C
1
y
P1 F
A
z
M (x,y,z)
1
O
•
1 1p
y
x
M’(x, y, -z)
一个房间的示意图如下, 若要给这个房间安装
一个顶灯, 试确定它的位置.
zD H
F
E 3m
G
4m o xA
6m C
y B
一个房间的示意图如下, 若要给这个房间安装
一个顶灯, 试确定它的位置.
z
yoz平面上的点横坐标为0 y xoz平面上的点纵坐标为0
•1
A
•D
x
二、坐标轴上的点
x轴上的点纵坐标和竖坐标都为0
y轴上的点横坐标和竖坐标都为0
z轴上的点横坐标和纵坐标都为0
例1:如图
在长方体OABC - DⅱA BⅱC 中,OA =
3,OC = 4,ODⅱ= 2,写出D ,C,Aⅱ ,B
四点的坐标.
A
•P
y
• P2 y
C
z
z P1
1
P点坐标为 (x,y,z)
x
•o
1
1
xM
P
•
yy
N
•P0
(-,-,+)
Ⅲ
(+,-,+) yz 面
Ⅳ
xy 面
(-,-,-)
Ⅶ
x
Ⅷ
(+,-,-)
z zx 面
(-,+,+)
Ⅱ
•O
Ⅰ
y (+,+,+)
Ⅴ
(+,+,-)
人教A版高中数学必修二课件4.3.1空间直角坐标系
z zox 面
o
y
通过每两个坐标轴的平面叫做坐标平面, 空间直角坐标系共有三个坐标面
例1 如图在长方体 OABC DABC 中,|OA|=3,|OC|
=4,|OD′|=2,写出D′,C,A′,B
x
解: D′在z轴上,且OD′=2,它的竖坐标是2;它的横 坐标x与纵坐标y都是零,所以点D′的坐标是(0,0,2).
别是
(0,0,0),
(1,0,0),
(1,1,0),
(0,1,0),
(
1 2
,
1 2
,0);
中层的原子全部在xOy平面上,与z轴交点的竖坐
标为 1 ,所以,这四个钠原子所在位置的坐标分别是
2
(
1 2
,0,
1 2
),
(1,
1 2
,
1 2
),
(
1 2
,1,
1 2
),
(0,
1 2
,
1 2
);
上层的原子所在的平面平行于xOy平面,与z轴交 点的竖坐标为1, 所以,这五个钠原子所在位置的坐标 分别是
(0,0,1),
(1,0,1),
(1,1,1),
(0,1,1),
(
1 2
,
1 2
,1);
课堂小结
1、空间直角坐标系的概念; 2、表示出一点在空间直角坐标系中的坐标.
课后作业 课本习题4.3 (A组)第 1、2 题
高中数学课件
灿若寒星整理制作
z
o
y
x 空间直角坐标系 O xyz
空间的点 11 有序数组( x, y, z)
特殊点的表示: 坐标轴上的点 P, Q, R, 坐标面上的点 A, B, C, O(0,0,0)
人教A版必修二 4.3 空间直角坐标系 课件(22张)
2.右手直角坐标系 在空间直角坐标系中,让右手拇指指向x轴的正方 向,食指指向y轴的正方向,如果中指指向z轴的正方 向,则称这个坐标系为右手直角坐标系. 3.空间一点的坐标 空间一点M的坐标可以用有序实数组(x,y,z)来表 示,有序实数组(x,y,z)叫作点M在此空间直角坐标系 中的坐标,记作M(x,y,z),其中x叫点M的横坐标,y 叫点M的纵BCD的边长AB=2, 所以AO=OC=OB=OD= 2, 又VO=3, 所以A(0,- 2 ,0),B( 2 ,0,0),C(0, 2 , 0),D(- 2,0,0), V(0,0,3).
类型2 空间中点的对称问题 [典例2] 求点A(1,2,-1)关于坐标平面xOy及x轴 对称的点的坐标. 解:如图所示,过点A作AM⊥xOy交平面于点M, 并延长到点C,使AM=CM,则A与C关于坐标平面xOy 对称,且C(1,2,1).
过A作AN⊥x轴于点N并延长到点B,使AN=NB, 则A与B关于x轴对称且B(1,-2,1). 所以A(1,2,-1)关于坐标平面xOy的对称点为 C(1,2,1); A(1,2,-1)关于x轴的对称点为B(1,-2,1).
归纳升华 空间中点的对称问题可类比平面直角坐标系中点的 对称问题,要掌握对称点的变化规律,才能准确求 解.对称点的问题常常利用“关于谁对称,谁保持不 变,其余坐标相反”这个结论.
解:建立如图所示坐标系. 法一 点E在xOy面上的射影为B, B(1,1,0),竖坐标为12,
所以E1,1,12. 点F在xOy面上的射影为BD的中点G,竖坐标为1, 所以F12,12,1. 法二 B1(1,1,1),D1(0,0,1),B(1,1,0),E 为B1B的中点,F为B1D1的中点. 故点E的坐标为1+2 1,1+2 1,1+2 0=1,1,12, 点F的坐标为1+2 0,1+2 0,1+2 1=12,12,1.
人教版高中数学课件:必修2 4.3《空间直角坐标系》 (共28张PPT)
典型例题
下层的原子全部在平面上,它们所 在位置的竖坐标全是0,所以这五个钠 原子所在位置的坐标分别是(0,0,0), (1,0,0),(1,1,0),(0,1,0), 1 1 ( , ,0). x 2 2
z
O
y
中层的原子所在的平面平行于平面,与轴交点的竖坐标为, 所以,这四个钠原子所在位置的坐标分别是
z
O
y
x
卦 限:
z
第二卦限
O
y
x
卦 限:
z
第三卦限
O
y
x
卦 限:
z
第四卦限
O
y
x
卦 限:
z
O
y
x
第五卦限
卦 限:
z
O
y
第六卦限
x
卦 限:
z
第七卦限
O
y
x
卦 限:
z
O
第八卦限
y
x
z
y O x
点的坐标:
设 M 为空间一已知点.过
z
z R M Q
点 M 作三个平面分别垂直于 x 轴、y 轴和 z 轴,三个平面在 x 轴、 y 轴和 z 轴的交点依次为
点构成的点集,其中x、y为任意 实数
同理:yOz平面(通过y轴和z轴的平面)
是坐标形如(0,y,z)的点构成的点集,
其中y、z为任意实数;
xOz平面(通过x 轴和z轴的平面)是坐
标形如(x,0,z)的点构成的点集,其 中x、z为任意实数;
八个卦限中点的坐标符号分别为: I: ( + ,+ ,+ ); II: ( - ,+ ,+ ); III: ( - ,- ,+ ); IV: ( + ,- ,+ ); V: ( + ,+ ,- ); VI: ( - ,+ ,- ); VII:( - ,- ,- ); VIII:( + ,- ,- );
高中数学4.3空间直角坐标系课件新人教a必修2
1.点 P(1,4,-3)与点 Q(3,-2,5)的中点坐标是 导学号 09025061 ( C )
设点P(a,b,c)为空间直角坐标系中的点,则
对称轴(或中心或平面)
点P的对称点坐标
原点
(-a,-b,-c)
x轴
(a,-b,-c)
y轴
(-a,b,-c)
z轴
(-a,-b,c)
xOy平面
(a,b,-c)
yOz平面
(-a,b,c)
xOz平面 关于谁谁不变,其它变相反
(a,-b,c)
3.空间两点间的距离公式
平 面 上 任 意 两 点 A(x1 , y1) 、 B(x2 , y2) 之 间 的 距 离 公 式 |AB| = x1-x22+y1-y22,那么空间中任意两点 A(x1,y1,z1)、B(x2,y2,z2)之间的距 离公式是怎样的呢?
1.空间直角坐标系
定义
以空间中两两___垂__直_____且相交于一点O的三条直线分别为x轴、y
『规律方法』 确定空间直角坐标系中任一点P的坐标的步骤是:①过P作 PC⊥z轴于点C;②过P作PM⊥平面xOy于点M,过M作MA⊥x轴于点A,过M作 MB⊥y轴于点B;③设P(x,y,z),则|x|=|OA|,|y|=|OB|,|z|=|OC|.当点A、B、 C分别在x、y、z轴的正半轴上时,则x、y、z的符号为正;当点A、B、C分别在 x、y、z轴的负半轴上时,则x、y、z的符号为负;当点A、B、C与原点重合时, 则x、y、z的值为0.
人教A版高中数学必修二课件4[1].3空间直角坐标系
(2,-2,0) B1
•
•
B (2,-2,-1) x
1
O
•
1 1
• A(1,4,1)
•
y
A1(1,4,0)
例3 在xoy平面内的直线x+y=1上确定一点M,使M到
点N(6,5,1)的距离最小。
解 由已知,可设M(x,1-x,0),则
MN (x 6)2 (1 x 5)2 (0 1)2
PP1 2 PP2 , x2 11 2 x2 2
x 1, 所求点为 (1,0,0), (1,0,0).
2、在空间直角坐标系中作出下列各点 (1)、A(1,4,1);
(C-1(,2-3),、•3) B(2,-2,-z1);
(3)、C(-1,-3,3);
(-1,-3,0)
z
P3(1, 1,1)
P(1,1,1)
o
y
x
P1(1, 1, 1)
P2 (1,1, 1)
对称点
一般的P(x,y,z)关于:
(1)x轴对称的点P1为__(_x_, __y_,__z_); (2)y轴对称的点P2为__(__x_,_y_,__z_); (3)z轴对称的点P3为__(__x_,__y_,_z_);
o
(1.5, 2,3)
C'
P
B ' (3, 4,3)
2
4y
C (0, 4, 0)
B
对称点
横坐标相反,
y
纵坐标不变。
P2 (-x0,y0) y0
P (x0,y0)
-x0
O
P3 (-x0,-y0) -y0
横坐标相反, 纵坐标相反。
人教版高中数学必修二课件 4.3.1 空间直角坐标系
五、空间直角坐标系中的坐标.
如图所示,设点 M为空间一定点,过点M分别作垂直于
x、y、z 轴的平面,交点依次为 P、Q、R,
设点P、Q、R 在 x、y、z 轴上的坐标分别为 x、y、z,
那么点 M 就对应唯一确定的有序实数组 (x, y, z).
z R
px O
M y Q
M'
11
反过来,给定有序实数组 (x, y, z), 我们可以在 x, y, z 轴上分别取坐标为实数 x, y, z 的点 P、Q、R, 分别过这三点各作一个平面,分别垂直于 x, y, z
盐晶胞的示意图(可看成是八个棱长为 1 的小正
2
方体堆积成的正方体),其中红点代表钠离子,黑
点代表氯离子.如图(2),建立空间直角坐标系
Oxyz后,试写出全部钠离子所在位置的坐标.
z
(1)
x
y
(2)
23
解:把图中的钠离子分成下、中、上三层来写它 们所在位置的坐标. 下层的离子全部在xOy平面上,它们所在位置的 竖坐标全是0,所以这五个钠离子所在位置的坐
1.了解空间直角坐标系的建系方式. 2.掌握空间中任一点的表示方法.(重点) 3.能在空间直角坐标系中求出点的坐标.(难点)
5
一、空间直角坐标系的建立
z
以单位正方体OABC-D′A′B′C′ D′
的顶点O为原点,分别以射线OA, A′
O
OC,OD′的方向为正方向,以线
段OA,OC,OD′的长为单位长, x A
2
M
O
5
y
x
M(0,5,2)
28
3.在空间直角坐标系中描出下列各点,并说明这些 点的位置 A(0,1,1),B(0,0,2),C(0,2,0), D(1,0,3),E(2,2,0),F(1,0,0) z
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14
课堂互动探究
剖析归纳 触类旁通
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15
典例剖析 一 空间点的坐标
【例1】 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.请建立适当的坐标 系,写出正方体各顶点及E,F,G的坐标.
【分析】 不同的建系方法,点的坐标不同,适当的建 系,可使求点的坐标简单.
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8
名师讲解 1.空间直角坐标系 跟数轴(一维坐标系)、平面直角坐标系(二维坐标系)一 样,空间直角坐标系(三维坐标系)也强调原点、方向、单位长 度三要素.
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9
(1)右手系与左手系
就坐标轴的方向而言,我们又分右手系和左手系,一般我 们采用
16
【解】 如图,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).
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17
∴E0,0,12,F12,12,0,G1,1,12.
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18
规律技巧 点的空间坐标为该点在坐标轴上的投影在这个 坐标轴上的坐标.
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4
__________,通常建立的坐标系为__________,即__________ 指向x轴的正方向,________指向y轴的正方向,________指向 z轴的正方向.
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5
(2)空间点的坐标. 空间一点M的坐标可用有序实数组(x,y,z)来表示,有序 实数组(x,y,z)叫做点M在此空间直角坐标系中的坐标,记作 __________,其中x叫做点M的__________,y叫做点M的 __________,z叫做点M的__________.
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三 两点间距离公式的应用
【例3】 已知A(1,2,-1),B(2,0,2),在xOz平面内的点M 到A与B等距离,求M点的轨迹.
【分析】 在xOz平面上点的坐标的特点是y=0,因此点 M(x,0,z),代入两点间距离公式化简得解.
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22
【解】 设M(x,0,z)为所求轨迹上任一点,则有 x-12+-22+z+12= x-22+02+z-22.
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10
从一点引出来的三条坐标轴两两垂直,即交于一点的两两 互相垂直的三个平面将空间分成了8个部分.
空间直角坐标系的建立,使得空间的所有点和全体有序实 数组(x,y,z)之间建立了一一对应的关系.
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11
(2)坐标平面和坐标轴上点的坐标特点 xOy平 xOz平 yOz平
坐标平面 面面面
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25
【分析】 建立适当的空间直角坐标系,求出点B1,E的 坐标,再代入空间两点间的距离公式求B1E的长.
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26
【解】 如图,以D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.
则D(0,0,0),A(2,0,0),B1(2,4,2),C(0,4,0),
坐标特点 z=0 y=0 x=0 (x, (x,0, (0,
点的坐标 y,0) z) y,z)
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12
坐标轴 坐标特点 点的坐标
x轴
y轴
z轴
y=0,z x=0,z x=0,y
=0
=0
=0
(x,0,0) (0,y,0) (0,0,z)
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13
2.空间直角坐标系中的对称点 点P(x,y,z)的对称点的坐标
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19
二 对称点的坐标
【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.
【分析】 本题可利用类比的方法,先考虑在平面直角坐 标系中点的对称问题,然后再考虑添加平面后的各种情况.
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20
【解】 (1)关于xOy平面的对称点坐标为(a,b,-c); 关于xOz平面的对称点坐标为(a,-b,c); 关于yOz平面的对称点坐标为(-a,b,c). (2)关于x轴的对称点坐标为(a,-b,-c); 关于y轴的对称点坐标为(-a,b,-c); 关于z轴的对称点坐标为(-a,-b,c). (3)关于原点的对称点坐标为(-a,-b,-c).
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7
1.(1)单位正方体 正方向 x轴、y轴、z轴 空
间直角坐标系 坐标原点 x轴、y轴、z轴 自
xOy平面、yOz平面、zOx平面 右手直角坐标系 我
右手拇指 食指 中指 校
(2)(x,y,z) 横坐标 纵坐标 竖坐标 对
2.(1) x1-x22+y1-y22+z1-z22
(2) x2+y2+z2
第四章 圆与方程
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1
§4.3 空间直角坐标系
课前预习目标
课堂互动探究
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2
课前预习目标
梳理知识 夯实基础
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3
课前热身 1.空间直角坐标系. (1)如图,为了确定空间点的位置,我们建立空间直角坐 标系:以__________为载体.以O为原点,分别以射线OA, OC,OD′的方向为__________,以线段OA,OC,OD′的长 为单位长,建立三条数轴:__________,这时我们说建立了一 个__________,其中点O叫__________,__________叫坐标 轴,通过每两个坐标轴的平面叫坐标平面,分别称为
整理得x+3z-1=0. ∴M点的轨迹是xOz平面内的一条直线,其方程为x+3z- 1=0.
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规律技巧 动点M的轨迹与轨迹方程是两个不同的概 念.轨迹是动点M的集合,它是一个图形,而轨迹方程是这个 图形的表达式.
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24
四 坐标法解决空间几何问题
【例4】 如图,在长方体ABCD—A1B1C1D1中,AD=AA1 =2,AB=4,DE⊥AC,垂足为E,求B1E的长.
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6
2.空间两点间的距离公式. (1)空间中两点P1(x1,y1,z1),P2(x2,y2,z2)之间的距离是 |P1P2|=________. (2)空间任一点P(x,y,z)到坐标原点的距离|OP|= ________. 说明 空间两点间的距离公式可以看成平面内两点间距离 公式的推广.
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27
设E的坐标(x,y,0).