1 空间直角坐标系 课时目标 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. 3.借助特殊长方体(所有棱分别与坐标轴平行)顶点的坐标,探索并得到空间两点间的距离公式. 逐点清(一) 点在空间直角坐标系中的坐标 [多维度理解] 1.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. 微点助解 (1)画空间直角坐标系O xyz时,一般使∠xOy=135°(或45°),∠yOz=90°,三个坐标平面把空间分成八个部分. (2)将x轴和y轴放在水平面上. (3)x轴的正半轴逆时针旋转90°与y轴正半轴重合. (4)建立的坐标系一般为右手系. 2.落在坐标轴和坐标平面上的点的特点 (1)过点P作垂直于坐标轴的平面,与三条坐标轴分别交于点A、点B和点C,实际上就是作点P在各条坐标轴上的投影,即从点P向坐标轴引垂线,垂足分别为点A,B,C.设点A,B,C的坐标分别为(x,0,0),(0,y,0),(0,0,z),则点P的坐标为(x,y,z). (2)列表如下 点的位置 x轴上 y轴上 z轴上 坐标的形式 (x,0,0) (0,y,0) (0,0,z) 点的位置 xOy平面内 yOz平面内 zOx平面内 坐标的形式 (x,y,0) (0,y,z) (x,0,z) [细微点练明] 1.如图,在长方体OABC O1A1B1C1中,|OA|=3,|OC|=5,|OO1|=4,点P是棱B1C1的中点,则点P的坐标为( ) A.(3,5,4) B. C. D. 2.在空间直角坐标系O xyz中,点M(x,2 023,z)(x∈R,z∈R)构成的集合是( ) A.一条直线 B.平行于xOy平面的平面 C.两条直线 D.平行于xOz平面的平面 3.已知正四棱锥P ABCD的底面边长为5,侧棱长为13,建立如图所示的空间直角坐标系,写出各顶点的坐标. 逐点清(二) 空间中点的对称问题 [多维度理解] 点P(a,b,c)关于坐标轴、坐标平面、原点对称的点的坐标 对称轴、对称平面或对称中心 对称点坐标 x轴 y轴 z轴 xOy平面 yOz平面 zOx平面 坐标原点 记忆口诀:关于谁对称,谁保持不变,其余坐标相反. [细微点练明] 1.[多选]如图,在长方体ABCD A1B1C1D1中,AB=5,AD=4,AA1=3,以直线DA,DC,DD1分别为x轴,y轴,z轴,建立空间直角坐标系Dxyz,则下列结论正确的是( ) A.点B1的坐标为(3,5,4) B.点C1关于点B对称的点为(8,5,-3) C.点A关于直线BD1对称的点为(0,5,3) D.点C关于平面ABB1A1对称的点为(8,5,0) 2.已知点P(2,3,-1)关于xOy平面的对称点为P1,点P1关于yOz平面的对称点为P2,点P2关于z轴的对称点为P3,则点P3的坐标为_____. 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. 逐点清(三) 空间两点间的距离公式 [多维度理解] 1.2个距离公式 (1)空间中任一点P(x1,y1,z1)与坐标原点O之间的距离为|PO|=_____. (2)已知空间中P(x1,y1,z1),Q(x2,y2,z2)两点,则P,Q两点间的距离为 |PQ|=_____. 2.空间中的几个特殊距离 (1)点P(x1,y1,z1)到xOy平面的距离为|z1|. (2)点P(x1,y1,z1)到yOz平面的距离为|x1|. (3)点P(x1,y1,z1)到zOx平面的距离为|y1|. (4)点P(x1,y1,z1)到x轴的距离为 . (5)点P(x1,y1,z1)到y轴的距离为 . (6)点P(x1,y1,z1)到z轴的距离为 . [细微点练明] 1. 空间直角坐标系中,点A(-3,4,0)和点B(2,-1,6)的距离是( ) A.2 B.2 C.9 D. 2.在空间直角坐标系中,已知点M(1,0,3)与N(-1,1,a)两点间的距离为,则a=( ) A.2或4 B.2 C.4 D.-2 3设点P在x轴上,它到点P1(0,,3)的距离是到点P2(0,1,-1)的距离的2 ... ...
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