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文档简介
空间向量的坐标表示(1)——空间直角坐标系复习回顾1、空间向量基本定理2、正交基底如果空间一个基底的三个向量两两互相垂直,那么这个基底叫作正交基底,特别地,当一个正交基底的三个基向量都是单位向量时,称这个基底为单位正交基底,通常用表示。问题情境在平面向量中,我们借助于平面直角坐标系得到了平面向量的坐标表示和坐标运算,那么,如何建立坐标系,用坐标表示空间向量及其运算呢?数学建构1、空间直角坐标系如图,在空间选定一点O和一个单位正交基底,以O为原点,分别以的方向为正方向建立三条数轴:x轴、y轴、z轴,它们都叫作坐标轴,这是我们说建立了一个空间直角坐标系O-xyz。xyz其中点O叫作坐标原点,x轴、y轴、z轴叫作坐标轴,三条坐标轴中的每两条确定一个坐标平面,分别叫作xOy平面、yOz平面和xOz平面。O数学建构2、空间直角坐标系的画法通常,将空间直角坐标系画在纸上,x轴与y轴、x轴与z轴均成135o,z轴垂直于y轴,
y轴和z轴的单位长度相同,
x轴上的单位长度为y轴(或z轴)长度的一半,这样,三条轴上的单位长度在直观上大体相等(斜二测画法)。zxyO数学建构3、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,若中指指向z轴的正方向,则称这个坐标系为右手直角坐标系。数学建构4、空间直角坐标系中点的坐标表示对于空间任意一点A,作点A在三条坐标轴上的射影,即通过点A作三个平面分别垂直于x轴、y轴和z轴,它们与x轴、y轴和z轴分别交于P,Q,R,点P,Q,R在相应数轴上的坐标依次为x,y,z,我们把有序实数组(x,y,z)叫作A点的坐标,记为A(x,y,z)。xyzO其中x,y,z分别叫作点A的横坐标、纵坐标、竖坐标。数学探究xyzO问题:x轴、y轴、z轴上的点的坐标有何特点?xOy平面、yOz平面、xOz平面上的点的坐标有何特点?
数学应用类型一空间右手直角坐标系的应用例1、如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,以点D为坐标原
点建立空间右手直角坐标系,那么x轴、y轴、z轴应
如何选取?数学应用类型二在空间直角坐标系中作点问题xyzO例2、在空间直角坐标系中,作出点P(5,4,6)。P数学练习在空间直角坐标系中,作出下列各点。(1)A(0,0,3);(2)B(1,2,3)。xyzOxyzO数学应用例3、如图,已知长方体ABCD-A′B′C′D′的边长AB=12,AD=8,AA′=5,以顶点A为坐标原点,射线AB,AD,AA′分别为x轴、y轴、z轴的正半轴,建立空
间直角坐标系,求长方体各个顶点的坐标。类型三空间点的坐标求解问题如图,已知长方体ABCD-A′B′C′D′的边长AB=6,AD=4,AA′=7,以顶点B为坐标原点,射线BA,BC,BB′分别为x轴、y轴、z轴的正半轴,建立空间直角坐标系,求长方体各个顶点的坐标。数学练习变式拓展如图,已知正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为2,试建立适当的空间直角坐标系,并写出正方体各个顶点的坐标。数学应用例4、如图,在正四棱锥S-ABCD中,建立如图所示的空间
直角坐标系,根据条件,确定各个顶点的坐标。SABCD13zxyO变式拓展如图,已知四棱锥P-ABCD中,PA垂直于矩形ABCD所在平面,M是PC的中点,N在PB上,且PN=3NB,
已知AB=4,AD=3,PA=5,建立如图所示坐标系,写出点P,A,B,C,D,M,N的坐标。数学应用例5、求空间两点A(3,-2,5),B(6,0,-1)间的距离和
中点坐标。类型四空间距离的求解问题数学建构5、空间两点间的距离公式已知空间内两点A(x1,y1,z1),B(x2,y2,z2),则6、空间两点的中点坐标公式已知空间内两点A(x1,y1,z1),B(x2,y2,z2),则线段AB的中点M的坐标为数学建构7、三角形的重心坐标公式已知△ABC的三个顶点的坐标分别为A(x1,y1,z1),
B(x2,y2,z2),C(x3,y3,z3),则△ABC的重心G的坐标为课堂检测
1、下列点中,位于yOz平面内的点是()(A)(2,2,0)(B)(0,2,2)(C)(2,0,2)(D)(2,0,0)2、点P(4,2,6)
在xOy平面内射影Q的坐标为_________3、点P(-2,-1,4)
在xOz平面的距离为_________B1、空间直角坐标系如图,在空间选定一点O和一个单位正交基底,以O为原点,分别以的方向为正方向建立三条数轴:x轴、y轴、z轴,它们都叫作坐标轴,这是我们说建立了一个空间直角坐标系O-xyz。点xyz其中点O叫作坐标原点,x轴、y轴、z轴叫作坐标轴,三条坐标轴中的每两条确定一个坐标平面,分别叫作xOy平面、yOz平面和xOz平面。O课堂小结2、空间直角坐标系的画法通常,将空间直角坐标系画在纸上,x轴与y轴、x轴与z轴均成135o,z轴垂直于y轴,
y轴和z轴的单位长度相同,
x轴上的单位长度为y轴(或z轴)长度的一半,这样,三条轴上的单位长度在直观上大体相等(斜二测画法)。zxyO课堂小结3、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,若中指指向z轴的正方向,则称这个坐标系为右手直角坐标系。课堂小结4、空间直角坐标系中点的坐标表示对于空间任意一点A,作点A在三条坐标轴上的射影,即通过点A作三个平面分别垂直于x轴、y轴和z轴,它们与x轴、y轴和z轴分别交于P,Q,R,点P,Q,R在相应数轴上的坐标依次为x,y,z,我们把有序实数组(x,y,z)叫作A点的坐标,记为A(x,y,z)。xyzO其中x,y,z分别叫作点A的横坐标、纵坐标、竖坐标。课堂小结5、空间两点间的距离公式已知空间内两点A(x1,y1,z1),B(x2,y2,z2),则6、空间两点的中点坐标公式已知空间内两点A(x1,y1,
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