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2.1.1 建立空间直角坐标系 学案(含答案)高二数学湘教版(2019)选择性必修2

日期:2025-11-27 科目:数学 类型:高中学案 查看:33次 大小:210470B 来源:二一课件通
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2.1.1 建立空间直角坐标系 (1)在平面直角坐标系的基础上,了解空间直角坐标系,感受建立空间直角坐标系的必要性. (2)会用空间直角坐标系刻画点的位置. 课前预习 教 材 要 点 要点一 空间直角坐标系 要点二 空间直角坐标系中的坐标 有了空间直角坐标系,空间中的点P与有序实数组(x,y,z)之间就建立了一一对应的关系.有序实数组(x,y,z)称为点P的坐标,记作P(x,y,z),其中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. 基 础 自 测 1.判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”) (1)空间直角坐标系中的任意一点的坐标是唯一的.(  ) (2)空间直角坐标系中x轴上点的横坐标x=0,竖坐标z=0.(  ) (3)空间直角坐标系中xOz平面上点的坐标满足z=0.(  ) 2.点(2,0,3)在空间直角坐标系中的(  ) A.y轴上 B.xOy平面上 C.xOz平面上 D.第一象限内 3.在空间直角坐标系O xyz,点A(1,-2,5)关于平面yOz对称的点B为(  ) A.(1,-2,-5) B.(-1,-2,5) C.(-1,-2,-5) D.(1,2,-5) 4.在空间直角坐标系中,自点P(-4,-2,3)引x轴的垂线,则垂足的坐标为_____. 题型探究 题型1 在空间坐标系下确定点的位置 例1 在空间直角坐标系O xyz中,画出下列各点: A(0,0,0),B(2,0,0),C(2,3,0),D(0,3,0), A′(0,0,2),B′(2,0,2),C′(2,3,2),D′(0,3,2). 方法归纳 在空间坐标系下确定点的位置的方法 (1)先确定点(x0,y0,0)在xOy平面上的位置,再由竖坐标确定点(x0,y0,z0)在空间直角坐标系中的位置; (2)以原点O为一个顶点,构造棱长分别为|x0|,|y0|,|z0|的长方体(三条棱的位置要与x0,y0,z0的符号一致),则长方体中与O相对的顶点即为所求的点. 巩固训练1 在空间直角坐标系中,标出点M(2,-6,4). 题型2 在空间坐标系下求点的坐标 例2 设正四棱锥S P1P2P3P4的所有棱长均为a,建立适当的坐标系.求点S,P1,P2,P3和P4的坐标. 方法归纳 在空间坐标系下求点的坐标 作MM′垂直平面xOy,垂足M′,求M′的横坐标x,纵坐标y,即点M的横坐标x,纵坐标y,再求M点在z轴上射影的竖坐标z,即为M点的竖坐标z,于是得到M点的坐标(x,y,z). 巩固训练2 在棱长为1的正方体ABCD A1B1C1D1中,E,F分别是D1D,BD的中点,G在棱CD上,且CG=CD,试建立适当的坐标系,写出E,F,G的坐标. 题型3 在空间坐标系下求对称点的坐标 例3 在空间直角坐标系中,已知点P(-2,1,4). (1)求点P关于x轴对称的点的坐标; (2)求点P关于xOy平面对称的点的坐标; (3)求点P关于点M(2,-1,-4)对称的点的坐标. 方法归纳 巩固训练3 求点(-2,1,4)关于y轴,z轴,yOz面,xOz面的对称点的坐标. 2.1.1 建立空间直角坐标系 课前预习 [教材要点] 要点一 两两垂直 xOy yOz xOz x轴 y轴 z轴 要点二 (x,0,0) (0,y,0) (0,0,z) (x,y,0) (0,y,z) (x,0,z) [基础自测] 1.(1)√ (2)× (3)× 2.解析:点(2,0,3)的y轴坐标为0,所以该点在xOz平面上. 答案:C 3.解析:关于平面yOz对称的点:横坐标互为相反数,纵坐标和竖坐标相同. 答案:B 4.解析:∵点P(-4,-2,3),∴自点P引x轴的垂线,垂足坐标为(-4,0,0). 答案:(-4,0,0) 题型探究 例1 解析:点A为原点.点B为x轴上坐标为2的点.点C的竖坐标为0,因此点C就是xOy平面内横坐标为2、纵坐标为3的点.点D是y轴上坐标为3的点.点A′是z轴上坐标为2的点.点B′是zOx平面内横坐标为2、竖坐标也为2的点.要作出点C′(2,3,2),只需过x轴上坐标为2的点B作垂直于x轴的平面α,过y轴上坐标为3的点D作垂直于y轴的平面β,根据几何知识可以得出:这两个平面的交线就是经过点C(2,3,0)且与z轴平行的直线l.再过z轴上坐 ... ...

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