1、第2章平面解析几何初步23空间直角坐标系23.1空间直角坐标系及其应用,栏目链接,或许你没有看过浩瀚无边的大海,但是你一定看过美国作家海明威的著名小说老人与海, 其生动地描写了一位老人,在汹涌澎湃的海面上,孤身一人,与鲨鱼搏斗,最后战胜鲨鱼的过程,尽管老人只能拖回一副鱼骨头,但是他告诉我们“一个人可以被毁灭,但不能被打败”这是强者的精神宣言然而,你是否思考过:当船航行在茫茫无际的大海上时,四周只见水,不见物,那么,怎样知道船所在的位置呢?怎样知道船离目的地还有多远呢?,栏目链接,栏目链接,栏目链接,1.掌握空间直角坐标系的有关概念.2.会利用空间直角坐标系表示空间中的点的坐标.,栏目链接,栏目
2、链接,1如图,OABCDABC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的长为单位长,建立三条数轴:x轴、y轴、z轴这时我们说建立了一个_Oxyz,,空间直角坐标系,栏目链接,其中点O叫做_;x轴、y轴、z轴叫做_,通过每两个坐标轴的平面叫做_,分别称为xOy平面、yOz平面、zOx平面,坐标原点,坐标轴,坐标平面,栏目链接,2如图,设点M为空间的一个定点,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)有序实数
3、组(x,y,z)叫做_,记作M(x,y,z)其中x叫做点M的_,y叫做点M的_,z叫做点M的_,原点O的坐标为_,点M的坐标,横坐标,纵坐标,竖坐标,(0,0,0),栏目链接,3若A(x1,y1,z1),B(x2,y2,z2),则A、B两点的中点坐标为_,栏目链接,栏目链接,一、空间直角坐标系,(1)空间直角坐标系:从空间某一个定点O引三条互相垂直且有相同单位长度的数轴Ox、Oy、Oz,这样的坐标系叫做空间直角坐标系Oxyz.点O叫做坐标原点,x轴、y轴和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平面和zOx平面(2)右手直角坐标系:在空间直角坐标系中,让右手
4、拇指指向x轴的正方向,食指指向y轴的正方向,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,栏目链接,(3)空间直角坐标系中的坐标:对于空间任一点M,作出M点在三条坐标轴Ox轴、Oy轴、Oz轴上的射影,其相应数轴上的坐标依次为x、y、z,则把有序实数组(x,y,z)叫做M点在此空间直角坐标系中的坐标,记作M(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,栏目链接,(4)xOy平面(通过x轴和y轴的平面)是坐标形如(x,y,0)的点构成的点集,其中x,y为任意的实数;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为任意的
5、实数;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为任意的实数,栏目链接,(5)x轴是坐标形如(x,0,0)的点构成的点集,其中x为任意实数;y轴是坐标形如(0,y,0)的点构成的点集,其中y为任意实数;z轴是坐标形如(0,0,z)的点构成的点集,其中z为任意实数,栏目链接,二、空间直角坐标系中与平面直角坐标中重要结论对照表设P为(x,y,z)或(x,y),栏目链接,栏目链接,题型1空间直角坐标系,例1 如右图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,E、F分别是BB1,D1B1的中点,棱长为1.求E,F点的坐标分析:以正方体顶点为坐标原点建立坐标系给出顶点D1、B1、B的坐标,利用中点坐标公式写出E、F点的坐标,栏目链接,栏目链接,栏目链接,栏目链接,变 式训 练,栏目链接,变 式训 练,栏目链接,题型2空间中点对称问题,例2 求点A(1,2,1)关于坐标平面xOy及x轴对称的点的坐标分析:解决本题的关键是明确各坐标轴,各坐标平面对称的两点的坐标关系,可借助图形,栏目链接,栏目链接,规律总结:对称关系可简记为“关于谁对称谁不变,其余的均相反”特别地,关于原点对称,三个坐标符号都要变,栏目链接,变 式训 练,栏目链接,题型3空间直角坐标系的应用,例3,栏目链接,栏目链接,