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(1)如何在二层电影院中寻找自己的位置? 如何在二层电影院中寻找自己的位置? (2)如何在图书馆找到某本书? )如何在图书馆找到某本书? (3)怎样确切的表示室内灯泡的位置? )怎样确切的表示室内灯泡的位置?
描述空间中物体的位置时:需要3 描述空间中物体的位置时:需要3个数 空间中物体的位置时
在空间中,我们是否可以建立一个坐标系, 在空间中,我们是否可以建立一个坐标系, 使空间中的任意一点都可用对应的有序实数组 表示出来呢? 表示出来呢?
空间直角坐标系的划分
Ⅲ
z
zx 面
Ⅱ
yz 面
Ⅳ
xy 面
x
Ⅶ
•
O
y
Ⅰ
Ⅵ Ⅴ
Ⅷ
空间直角坐标系共有八个卦限
各个卦限中的点的符号是怎样的呢? 各个卦限中的点的符号是怎样的呢?
(-,-,+)
Ⅲ
z
zx 面
(+,-,+)
Ⅳ
yz 面
•
O
(-,+,+)
Ⅱ
xy 面
(-,-,-)
Ⅶ Ⅷ
y
Ⅰ
(+,+,+)
Ⅵ
x
(+,+,-)
z
z P1 1 (x,y,z) P (x,y,z)
•
y 1 N
x
1 M
• o
y
x
•P
0
二、空间中点的坐标
1− −1 空间的点 ← → 有序实数组 ( x , y , z )
有序实数组( , , )叫做点M 在此空间直角坐标系 有序实数组(x,y,z)叫做点 在此空间直角坐标系 中的坐标,记作M( , , ). 中的坐标,记作 (x,y,z). 其中x叫做点 的横坐标, 叫做点 叫做点M的纵坐标, 叫做 其中 叫做点M的横坐标,y叫做点 的纵坐标,z叫做 叫做点 z 点M的竖坐标. 的竖坐标.
课本136页练习1 课本136页练习1、2 136页练习
1、空间直角坐标系的建立 、 2、空间直角坐标系中点和坐标的关系(一 、空间直角坐标系中点和坐标的关系( 一对应) 一对应) 3、应用 、
运用空间直角坐标系表示空间点的坐标. 运用空间直角坐标系表示空间点的坐标.
课本136页练习1 课本136页练习1、2 136页练习
F
z
•E
•1
O
•C
•
1
B y
•A1 •D
x
(1)坐标轴上的点: (1)坐标轴上的点: 坐标轴上的点
z
•E
x轴上的点 轴上的点(x,0,0) 轴上的点 y轴上的点 轴上的点 (0,y,0) z轴上的点 轴上的点(0,0,z) 轴上的点
B
F
•1
O
•C
•
1
(2)坐标平面内的点: (2)坐标平面内的点: 坐标平面内的点 y
2
5
z
46 P(5,4,6)
6
o
4
P1
y
P2
沿与z轴平行的方向 P 沿与 轴平行的方向 P
2
向上移动6 向上移动6个单位
x
已知点P(x,y,z), 如何确定点的位置? 已知点P(x,y,z), 如何确定点的位置?
方法: 方法:1)先在xoy平面上确定点P1(x,y,0); 先在xoy平面上确定点P (x,y,0); xoy平面上确定点 2)再根据z坐标的正、负、0,确定点P 再根据z坐标的正、 确定点P 的位置. 的位置.
☆本书建立的坐标系都是右手直角坐标系. 本书建立的坐标系都是右手直角坐标系.
空间直角坐标系的画法: 空间直角坐标系的画法:
1作图: 作图:
y轴和z轴的单位长度相同,x 轴的单位长度相同, 轴上的单位长度为y轴(或z轴
)的单位长度的一半. 的单位长度的一半.
1350 o
z
900 1350
y
使
∠ xOy ∠ yOz
一、回顾
1、数轴上的点怎么表示? 数轴上的点怎么表示? 数轴
A x
-1
0
1
2
数轴是规定了原点、正方向和单位长度的直线。 数轴是规定了原点、正方向和单位长度的直线。 数轴上的点可用与这个点对应的实数x来表示。 数轴上的点可用与这个点对应的实数x来表示。
2、平面直角坐标系上的点怎么表示? 平面直角坐标系上的点怎么表示? 直角坐标系上的点怎么表示
练习: 练习:在空间直角坐标系中作出下列各
点
(-1,-3,3) C •
z
(1)A(1,4,1); ( ); (2)B(2,-2,-1); ( ); (3)C(-1,-3,3); ( );
(-1,-3,0) C1 • 1
O
•
(2,-2,0) B1
1
• B,0)
xoy平面上的点 平面上的点(x,y,0) 平面上的点 yoz平面上的点 平面上的点(0,y,z) 平面上的点 xoz平面上的点 平面上的点(x,0,z) 平面上的点
•A1 •D
x
例1 : 在长方体OABC − D′A′B′C ′中, OA = 3, = 4, D′ = 2, OC O 写出所有点的坐标.
一般的
x
= 135 ° ,
= 90 °
空间中任意一点P如何用坐标表示呢? 空间中任意一点P如何用坐标表示呢? 方法一:过P点作三个平面分别垂直于x,y,z轴, 点作三个平面分别垂直于x,y,z x,y,z轴
平面与三个坐标轴的交点分别为P 平面与三个坐标轴的交点分别为P1、P2、P3,在其相应 轴上的坐标依次为x,y,z x,y,z, 轴上的坐标依次为x,y,z, 点P就对应唯一确定的有序实数组(x,y,z), 就对应唯一确定的有序实数组(x,y,z), (x,y,z)
建立平面直角坐标系
y
y
P
平面直角坐标系是由两条 原点重合、互相垂直的数轴 组成的。
x
0
x
平面直角坐标系上的点用 它对应的横纵坐标, 它对应的横纵坐标,即一 对有序实数组(x,y)表示。 对有序实数组(x,y)表示。
空间中的点P用代数的方法怎样表示呢? 空间中的点 用代数的方法怎样表示呢? 用代数的方法怎样表示呢
z
z
•
1
P3
(x,y,z) • P (x,y,z)
1 y •P 2
x• 1 x P1
• o
y
空间直角坐标系
反过来,给定有序实数组( , , ) 反过来,给定有序实数组(x,y,z),我们可以 轴和z 轴上依次取坐标为x, 和 的点 的点P、 在x 轴、y 轴和 轴上依次取坐标为 ,y和z的点 、Q 各作一个平面, 和R,分别过 、Q和R各作一个平面,分别垂直于 轴、 ,分别过P、 和 各作一个平面 分别垂直于x y 轴和 轴,这三个平面的唯一交点就是有序实数组 轴和z (x,y,z)确定的点 . , , )确定的点M. z
Ⅴ
(-,+,-)
(+,-,-)
总结(1)在上方卦限Z坐标为正; 总结(1)在上方卦限Z坐标为正; (1)在上方卦限 (2)在下方卦限Z坐标为负. (2)在下方卦限Z坐标为负. 在下方卦限
例2:结晶体的基本单位称为晶胞,如
图是食盐晶胞示意图(可看成是八个 棱长为1/2的小正方体堆积成的正方 体),其中红色点代表钠原子,黑点 代表氯原子,如图:建立空间直角坐 标系 O − xyz 后, z 试写出全部钠原子 所在位置的坐标。
z
2 D ' (0, 0, 2)
C '(0,4,2 ) B '(3, 4, 2)
4
(3,0,2) A '
O (0,0,0 )
3
y
C (0, 4, 0)
x A (3, 0, 0)
B (3, 4, 0)
思考:如何作出点( 4 6 思考 如何作出点(5,4,6)? 如何作出点
分析: 分析:
从原点出发沿x轴 从原点出发沿 轴 O 正方向移动5 正方向移动5个单位 P1 沿与y轴平行的方向 沿与y轴平行的方向 P1 P 向右移动4 向右移动4个单位
(2,-2,-1)
1、空间直角坐标系的建立 空间直角坐标系中点和坐标的关系( 2、空间直角坐标系中点和坐标的关系(一 一对应) 一对应) 3、应用 用空间直角坐标系表示空间点的坐标. (1)运用空间直角坐标系表示空间点的坐标. (2)根据点的坐标在空间直角坐标系中确定 根据点的坐标在空间直角坐标系中确定 点的位置。 点的位置。
A
z
D'
C'
A'
B'
O
B
C
y
这时我们建立了一个空间直角坐标系 这时我们建立了一个空间直角坐标系 Oxyz .
z
O为坐标原点 为坐标原点
D' A' B' O A x B C'
x轴,y轴,z轴叫 坐标轴 ,y轴,z轴叫
y C
坐标平面, 通过每两个坐标轴的平面叫 坐标平面,
yOz 平面、 平面、 平面。 分别为 xOy平面、 平面、xOz 平面。
R M
P
O
M’
Q
y
x
方法二:过P点作xOy面的垂线,垂足为P0 , 点作xOy面的垂线, xOy面的垂线
xOy坐标平面内中的坐标为 坐标平面内中的坐标为( ),有向 点 P0 在xOy坐标平面内中的坐标为(x、y),有向 线段PP 本身对应一个实数, 线段PP0本身对应一个实数,
点P就对应唯一确定的有序实数组(x,y,z) 就对应唯一确定的有序实数组(x,y,z)
y x
1、在空间直角坐标系中描出下列 、
各点, 各点,并说明这些点的位置
A(0,1,1) B(0,0,2) C(0,2,0) ( ) ( ) ( ) D(1,0,3) E(2,2,0) F(1,0,0) ( ) ( ) ( )