4.3 空間直角坐標(biāo)系
4.3.1 空間直角坐標(biāo)系
4.3.2 空間兩點(diǎn)間的距離公式
[目標(biāo)] 1.會(huì)建立空間直角坐標(biāo)系(右手直角坐標(biāo)系),會(huì)表示空間中的任意點(diǎn);2.能在空間直角坐標(biāo)系中求出點(diǎn)的坐標(biāo);3.記住空間兩點(diǎn)間的距離公式,并能應(yīng)用兩點(diǎn)間的距離公式解決一些簡單的問題.
[重點(diǎn)] 空間點(diǎn)的表示及點(diǎn)的坐標(biāo)的求解,空間兩點(diǎn)間的距離公式及應(yīng)用.
[難點(diǎn)] 對空間直角坐標(biāo)系的理解,空間兩點(diǎn)間距離公式的推導(dǎo).
知識(shí)點(diǎn)一 空間直角坐標(biāo)系
[填一填]
1.空間直角坐標(biāo)系的構(gòu)成要素
(1)原點(diǎn):原點(diǎn)O.
(2)坐標(biāo)軸:x軸,y軸,z軸.
(3)坐標(biāo)平面:xOy平面,yOz平面,xOz平面.
2.右手直角坐標(biāo)系的要求
(1)右手拇指指向x軸的正方向.
(2)右手食指指向y軸的正方向.
(3)右手中指指向z軸的正方向.
3.空間一點(diǎn)的坐標(biāo)
空間一點(diǎn)M有序?qū)崝?shù)組(x,y,z).
其中x稱為橫坐標(biāo),y稱為縱坐標(biāo),z稱為豎坐標(biāo).
[答一答]
1.三個(gè)坐標(biāo)平面的關(guān)系是怎樣的?在xOy平面內(nèi)畫平面圖形時(shí),應(yīng)怎樣畫?
提示:三個(gè)坐標(biāo)平面兩兩垂直;在xOy平面內(nèi)畫平面圖形時(shí),應(yīng)采用斜二測畫法.
2.正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“×”.
(1)空間直角坐標(biāo)系中x軸上點(diǎn)的坐標(biāo)x=0,z=0.( × )
(2)空間直角坐標(biāo)系中xOz平面上點(diǎn)的坐標(biāo)滿足z=0.( × )
(3)關(guān)于坐標(biāo)平面yOz對稱的點(diǎn)的坐標(biāo)其縱、豎坐標(biāo)不變,橫坐標(biāo)相反.( √ )
知識(shí)點(diǎn)二 空間兩點(diǎn)間的距離公式
[填一填]
1.公式:已知空間中任意兩點(diǎn)P1(x1,y1,z1),P2(x2,y2,z2),則|P1P2|=.
2.特殊情況:空間中任意一點(diǎn)P(x,y,z)與原點(diǎn)O的距離為|OP|=.
[答一答]
3.已知點(diǎn)P(x,y,z),如果r為定值,那么x2+y2+z2=r2表示什么圖形?
提示:由為點(diǎn)P到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離,結(jié)合x2+y2+z2=r2知點(diǎn)P到原點(diǎn)的距離為定值|r|,因此r≠0時(shí),x2+y2+z2=r2表示以原點(diǎn)為球心,|r|為半徑的球面;r=0時(shí),x2+y2+z2=r2表示坐標(biāo)原點(diǎn).
4.已知A(4,1,3),B(2,-5,1),C是AB的中點(diǎn),則C點(diǎn)的坐標(biāo)為( A )
A.(3,-2,2) B.(3,2,1)
C. D.
類型一 空間中點(diǎn)的坐標(biāo)的確定
[例1] 在棱長為1的正方體ABCDA1B1C1D1中,E,F分別是D1D,BD的中點(diǎn),G在棱CD上,且CG=CD,H為C1G的中點(diǎn),試建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,寫出E,F,G,H的坐標(biāo).
[分析] 求空間直角坐標(biāo)系內(nèi)點(diǎn)的坐標(biāo)時(shí),一般找出要求的點(diǎn)在xOy面上射影的坐標(biāo),再找該點(diǎn)與射影間的距離以確定豎坐標(biāo).