1、3空间直角坐标系31空间直角坐标系的建立32空间直角坐标系中点的坐标【课时目标】1了解空间直角坐标系的建系方式2能在空间直角坐标系中求出点的坐标1如图所示,为了确定空间点的位置,我们建立空间直角坐标系:以单位正方体为载体,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_,其中点O叫作_,x轴、y轴、z轴叫作_,通过每两个坐标轴的平面叫作_,分别称为_,通常建立的坐标系为右手直角坐标系,即_指向x轴的正方向,_指向y轴的正方向,_指向z轴的正方向2空间一点M的坐标可用有序实数组(x,y,z)来表示,有
2、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_,y叫做点M的_,z叫做点M的_一、选择题1在空间直角坐标系中,点A(1,2,3)关于x轴的对称点为()A(1,2,3) B(1,2,3)C(1,2,3) D(1,2,3)2设yR,则点P(1,y,2)的集合为()A垂直于xOz平面的一条直线B平行于xOz平面的一条直线C垂直于y轴的一个平面D平行于y轴的一个平面3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)其中实圆代表钠原子,空间圆代表氯原子建立空间直角坐标系Oxyz后,图中最上层中间的钠原子所在
3、位置的坐标是()A B(0,0,1)C D4在空间直角坐标系中,点P(3,4,5)关于yOz平面的对称点的坐标为()A(3,4,5) B(3,4,5)C(3,4,5) D(3,4,5)5在空间直角坐标系中,P(2,3,4)、Q(2,3,4)两点的位置关系是()A关于x轴对称 B关于yOz平面对称C关于坐标原点对称 D以上都不对6点P(a,b,c)到坐标平面xOy的距离是()A B|a| C|b| D|c|二、填空题7在空间直角坐标系中,下列说法中:在x轴上的点的坐标一定是(0,b,c);在yOz平面上的点的坐标一定可写成(0,b,c);在z轴上的点的坐标可记作(0,0,c);在xOz平面上的点
4、的坐标是(a,0,c)其中正确说法的序号是_8在空间直角坐标系中,点P的坐标为(1,),过点P作yOz平面的垂线PQ,则垂足Q的坐标是_9连接平面上两点P1(x1,y1)、P2(x2,y2)的线段P1P2的中点M的坐标为,那么,已知空间中两点P1(x1,y1,z1)、P2(x2,y2,z2),线段P1P2的中点M的坐标为_三、解答题10已知正方体ABCDA1B1C1D1,E、F、G是DD1、BD、BB1的中点,且正方体棱长为1请建立适当坐标系,写出正方体各顶点及E、F、G的坐标11如图所示,已知长方体ABCDA1B1C1D1的对称中心在坐标原点O,交于同一顶点的三个面分别平行于三个坐标平面,顶
5、点A(2,3,1),求其他七个顶点的坐标能力提升12如图所示,四棱锥PABCD的底面ABCD是边长为1的菱形,BCD60,E是CD的中点,PA底面ABCD,PA2试建立适当的空间直角坐标系,求出A、B、C、D、P、E的坐标13如图所示,AF、DE分别是O、O1的直径,AD与两圆所在的平面均垂直,AD8BC是O的直径,ABAC6,OEAD,试建立适当的空间直角坐标系,求出点A、B、C、D、E、F的坐标1点坐标的确定实质是过此点作三条坐标轴的垂面,一个垂面与x轴交点的横坐标为该点的横坐标,一个垂面与y轴交点的纵坐标为该点的纵坐标,另一个垂面与z轴交点的竖坐标为该点的竖坐标2明确空间直角坐标系中的对
6、称关系,可简记作:“关于谁对称,谁不变,其余均相反;关于原点对称,均相反”点(x,y,z)关于xOy面,yOz面,xOz面,x轴,y轴,z轴,原点的对称点依次为(x,y,z),(x,y,z),(x,y,z),(x,y,z),(x,y,z),(x,y,z),(x,y,z)点(x,y,z)在xOy面,yOz面,xOz面,x轴,y轴,z轴上的投影点坐标依次为(x,y,0),(0,y,z),(x,0,z),(x,0,0),(0,y,0),(0,0,z)3空间直角坐标系31空间直角坐标系的建立32空间直角坐标系中点的坐标答案知识梳理1空间直角坐标系Oxyz坐标原点坐标轴坐标平面xOy平面、yOz平面、z
7、Ox平面右手拇指食指中指2横坐标纵坐标竖坐标作业设计1B两点关于x轴对称,坐标关系:横坐标相同,纵竖坐标相反2A3A4A两点关于平面yOz对称,坐标关系:横坐标相反,纵竖坐标相同5C三坐标均相反时,两点关于原点对称6D78(0,)910解如图所示,建立空间直角坐标系,则A(1,0,0),B(1,1,0),C(0,1,0),D(0,0,0),A1(1,0,1),B1(1,1,1),C1(0,1,1),D1(0,0,1),E,F,G11解由于已经建立了空间直角坐标系,由图可直接求出各点的坐标:B(2,3,1),C(2,3,1),D(2,3,1),A1(2,3,1),B1(2,3,1),C1(2,3
8、,1),D1(2,3,1)12解如图所示,以A为原点,以AB所在直线为x轴,AP所在直线为z轴,过点A与xAz平面垂直的直线为y轴,建立空间直角坐标系则相关各点的坐标分别是A(0,0,0),B(1,0,0),C(,0),D(,0),P(0,0,2),E(1,0)13解因为AD与两圆所在的平面均垂直,OEAD,所以OE与两圆所在的平面也都垂直又因为ABAC6,BC是圆O的直径,所以BAC为等腰直角三角形且AFBC,BC6以O为原点,OB、OF、OE所在直线分别为x轴、y轴、z轴,建立如图所示的空间直角坐标系,则原点O及A、B、C、D、E、F各个点的坐标分别为O(0,0,0)、A(0,3,0)、B(3,0,0)、C(3,0,0)、D(0,3,8)、E(0,0,8)、F(0,3,0)