1.1 点在空间直角坐标系中的坐标 [学习目标] 1.了解空间直角坐标系.2.能在空间直角坐标系中写出所给定点的坐标. 一、空间直角坐标系 问题1 在数轴上确定点的位置需要几个实数?在平面直角坐标系中确定一个点的位置需要几个实数? 知识梳理 空间直角坐标系:过空间任意一点O,作三条两两垂直的直线,并以点O为原点,在三条直线上分别建立数轴:_____、_____和_____,这样就建立了一个空间直角坐标系_____.点O叫作坐标原点,x轴(横轴)、y轴(纵轴)、z轴(竖轴)叫作坐标轴,通过每两条坐标轴的平面叫作坐标平面,分别称为_____平面,_____平面,_____平面. 二、点在空间直角坐标系中的坐标 问题2 如果点P是空间直角坐标系O-xyz中的任意一点,那么如何刻画它的位置呢? 知识梳理 空间中点的坐标 在空间直角坐标系中,对于空间任意一点P,都可以用_____的一个三元有序实数组(x,y,z)来表示;反之,对于任意给定的一个三元有序实数组(x,y,z),都可以确定空间中的一个点P.这样,在空间直角坐标系中,任意一点P与三元有序实数组(x,y,z)之间,就建立了一一对应的关系:P (x,y,z). 三元有序实数组(_____)叫作点P在此空间直角坐标系中的坐标,记作P(_____),其中_____叫作点P的横坐标,_____叫作点P的纵坐标,_____叫作点P的竖坐标. 例1 (1)画一个正方体ABCD-A1B1C1D1,若以A为坐标原点,以棱AB,AD,AA1所在的直线分别为x轴、y轴、z轴,取正方体的棱长为单位长度,建立空间直角坐标系,则 ①顶点A,D1的坐标分别为_____; ②棱C1C中点的坐标为_____; ③正方形AA1B1B对角线的交点的坐标为_____. (2)已知正四棱锥P-ABCD的底面边长为4,侧棱长为10,试建立适当的空间直角坐标系,写出各顶点的坐标. 反思感悟 (1)建立空间直角坐标系的原则 ①让尽可能多的点落在坐标轴上或坐标平面内. ②充分利用几何图形的对称性. (2)某点坐标与建系的方式有关,建系不同,坐标不同. 跟踪训练1 建立适当的坐标系,写出底边长为2,高为3的正三棱柱的各顶点的坐标. 三、空间点的对称问题 例2 在空间直角坐标系中,已知点P(-2,1,4). (1)求点P关于x轴对称的点P1的坐标; (2)求点P关于xOy平面对称的点P2的坐标; (3)求点P关于点M(2,-1,-4)对称的点P3的坐标. 反思感悟 空间点的对称问题的解题策略 (1)空间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. (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. 跟踪训练2 已知点P(2,3,-1)关于坐标平面xOy的对称点为P1,点P1关于坐标平面yOz的对称点为P2,点P2关于z轴的对称点为P3,则点P3的坐标为_____. 1.知识清单: (1)空间直角坐标系的概念. (2)点在空间直角坐标系中的坐标. (3)空间点的对称问题. 2.方法归纳:数形结合、类比联想. 3.常见误区:由于对右手系理解有误而导致建立的坐标系不符合要求. 1.在空间直角坐标系中,点P(1,3,-5)关于xOy平面对称的点的坐标是( ) A.(-1,3,-5) B.(1,3,5) C.(1,-3,5) D.(-1,-3,5) 2.在空间直角坐标系中,点P(-1,-2,-3)到yOz平面的距离是( ) A.1 B.2 C.3 D. 3.已知点A(2,3-μ,-1+v)关于x轴的对称点为A′(λ,7,-6),则λ,μ,v的值为( ) A.λ=-2,μ=-4,v=-5 B.λ=2,μ=-4,v=-5 C.λ=2,μ=10,v=8 D.λ=2,μ=10,v=7 4.在正四棱柱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|.建立如图所示的空间直角坐标系,则点B,C,E,A1的坐标分别为_____. 1.1 点在空间直角坐标系中的坐标 问题1 在数轴上,一个实数确定一个点的位置;在平面直角坐标 ... ...
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