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O. M. x. 新课导入. 数轴 Ox 上的点 M ,用代数的方法怎样表示呢?. x. 数轴 Ox 上的点 M ,可用与它对应的实数 x 表示;. y. A. y. x. x. O. 直角坐标平面上的点 M ,怎样表示呢?. ( x , y ). 直角坐标平面上的点 M ,可用一对有序实数 (x , y) 表示。. M. z. O. y. x. 空间中的点 M 用代数的方法又怎样表示呢?. z. ( x , y , z ). y. x.
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O M x 新课导入 数轴Ox上的点M,用代数的方法怎样表示呢? x 数轴Ox上的点M,可用与它对应的实数x表示;
y A y x x O 直角坐标平面上的点M,怎样表示呢? (x,y) 直角坐标平面上的点M,可用一对有序实数(x,y)表示。
M z O y x 空间中的点M用代数的方法又怎样表示呢? z (x,y,z) y x 当建立空间直角坐标系后,空间中的点M,可以用有序实数(x,y,z)表示。
知识与能力 教学目标 • 空间直角坐标系的定义、建立方法、以及空间的点的坐标确定方法。
过程与方法 情感态度与价值观 • 使学生能通过用类比的数学思想方法得出空间直角坐标系的定义、建立方法、以及空间的点的坐标确定方法。 • 在操作活动和观察、分析过程中发展主动探索、质疑和独立思考的习惯。
重点 难点 教学重难点 • 在空间直角坐标系中,确定点的坐标。 • 通过建立适当的直角坐标系,确定空间点的坐标。
z y x O C A B 如图,OABC-D‘A’B‘C’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,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空间直角坐标系O-xyz,其中点O 叫做坐标原点,x轴、y 轴、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、zOx平面。
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,如果中指指向 z轴的正方向,则称这个坐标系为右手直角坐标系。
Ⅲ Ⅳ 面 面 面 Ⅱ Ⅰ Ⅶ Ⅴ Ⅵ Ⅷ 空间直角坐标系共有八个卦限
z M R P Q y x 设点M是空间的一个定点,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)。 O M’
z y x 这样空间一点M的坐标可以用有序实数组(x,y,z)来表示,有序实数组(x,y,z)叫做点M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。 R M O Q P M’
z y x O C A B OABC—A’B’C’D’是单位正方体.如图建立空间直角坐标系O—xyz.试说出正方体的各个顶点的坐标。 (0,0,1) (0,1,1) (1,1,1) (1,0,1) (0,0,0) (0,1,0) (1,0,0) (1,1,0)
例一 在空间直角坐标系中,画出下列各点,并说出这些点的位置: A(5,0,0), B(0,0,4), C(0,5,0), D(3,0,1),E(0,1,2) ,F(2,1,0) C E B D F A
C E B D F A A,C,D在平面xOz内。 B,C,E在平面xOz内。 A,B,F在平面xOz内。
结晶体的基本单位称为晶胞,如图是食盐晶胞的示意图(可看成是八个棱长为 的小正方体堆积成的正方体),其中色点代表钠原子,黑点代表氯原子。 例二
z y x 如图建立空间直角坐标系O-xyz后,试写出全部钠原子所在位置的坐标。
下层的原子全部在平面xOy上,它们所在位置的竖坐标全是0,所以这五个钠原子的坐标分别是:下层的原子全部在平面xOy上,它们所在位置的竖坐标全是0,所以这五个钠原子的坐标分别是: (0,0,0),(1,0,0),(1,1,0),(0,1,0), z y x 解:把图中的钠原子分成上、中、下三层来写它们所在位置的坐标。
z y x 中层的原子所在的平面平行于平面xOy,与轴交点的竖坐标为0,所以,这四个钠原子所在位置的坐标分别是
上层的原子所在的平面平行于平面,与轴交点的竖坐标为1,所以,这五个钠原子所在位置的坐标分别是:上层的原子所在的平面平行于平面,与轴交点的竖坐标为1,所以,这五个钠原子所在位置的坐标分别是: (0,0,1),(1,0,1),(1,1,1),(0,1,1),( , ,1)。 z y x
例三 在空间直角坐标系中,作出点M(6,-2,4)。 解:点M的位置可按如下步骤作出:先在x轴上作出横坐标是6的点P,再将P沿与y轴平行的方向向左移动两个单位得到点Q,然后将Q沿与z轴平行的方向向上移动4个单位即得点M。M点的位置如图所示。
P M(6,-2,4) Q 4 2 6
M z 课堂小结 z O y x (x,y,z) y x 右手坐标系 点在空间直角坐标系中的坐标
随堂练习 1.在空间直角坐标系中,已知点P(x,y,z),给出下列4条叙述: ①点P关于x轴的对称点的坐标是(x,-y,z) ②点P关于yOz平面的对称点的坐标是(x,-y,-z) ③点P关于y轴的对称点的坐标是(x,-y,z) ④点P关于原点的对称点的坐标是(-x,-y,-z) 其中正确的个数是( ) A.3 B.2C.1D.0 C
A. B.C. D. 2.点B是点A(1,2,3)在坐标平面yOz内的射影,则OB等于( ) B
3.如图,长方体ABCD-A‘B’C‘D’中,|AD|=3,|AB|=5,|AA‘|=3,设E为DB’的中点,F为BC‘的中点,在给定的空间直角坐标系D-xyz下,试写出A,B,C,D,A’,B‘,C’,D‘,E,F各点的坐标。3.如图,长方体ABCD-A‘B’C‘D’中,|AD|=3,|AB|=5,|AA‘|=3,设E为DB’的中点,F为BC‘的中点,在给定的空间直角坐标系D-xyz下,试写出A,B,C,D,A’,B‘,C’,D‘,E,F各点的坐标。
A(3,0,0), B(3,5,0), C(0,5,0), D(0,0,0), 解: A'(3,0,3), B'(3,5,3), C'(0,5,3), D'(0,0,3),
2.C,B',P各点的坐标分别是(0,4,0),(3,4,3),( ,2,3) 习题答案 3.点Q的坐标是