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文檔簡介
1、.1 新課標(biāo)人教版課件系列新課標(biāo)人教版課件系列 高中數(shù)學(xué) 必修必修2 .2 4.3.1空間直角坐標(biāo)系 .3 使學(xué)生深刻感受空間直角坐標(biāo)系的建立的背景以及 理解空間中點的坐標(biāo)表示。 通過數(shù)軸與數(shù),平面直角坐標(biāo)系與一對有序?qū)崝?shù), 引申出建立空間直角坐標(biāo)系的必要性。 教學(xué)重點和難點 重點:重點:空間直角坐標(biāo)系中點的坐標(biāo)表示 難點:難點:空間直角坐標(biāo)系中點的坐標(biāo)表示 .4 1 1數(shù)軸數(shù)軸Ox上的點上的點M,用代數(shù)的方法怎樣表示呢?,用代數(shù)的方法怎樣表示呢? 2 2直角坐標(biāo)平面上的點直角坐標(biāo)平面上的點M,怎樣表示呢?,怎樣表示呢? 數(shù)軸數(shù)軸Ox上的點上的點M,可用與它對應(yīng)的實數(shù),可用與它對應(yīng)的實數(shù)x表示
2、;表示; 直角坐標(biāo)平面上的點直角坐標(biāo)平面上的點M,可用一對有序?qū)崝?shù),可用一對有序?qū)崝?shù)(x,y) 表示表示 x O y A O xx M (x,y) x y .5 3 3怎樣確切的表示室內(nèi)燈泡的位置?怎樣確切的表示室內(nèi)燈泡的位置? .6 4 4空間中的點空間中的點M用代數(shù)的方法又怎樣表示呢?用代數(shù)的方法又怎樣表示呢? 當(dāng)建立空間直角坐標(biāo)系后,空間中的點當(dāng)建立空間直角坐標(biāo)系后,空間中的點M,可以,可以 用有序?qū)崝?shù)(用有序?qū)崝?shù)(x,y,z)表示)表示 Oy x z M x y z (x,y,z) .7 y x z 如圖,如圖, 是單位正方體以是單位正方體以O(shè)為原點,分為原點,分 別以射線別以射線OA
3、,OC, 的方向為正方向,以線段的方向為正方向,以線段OA,OC, 的長為單位長,建立三條數(shù)軸:的長為單位長,建立三條數(shù)軸:x軸、軸、y 軸、軸、z 軸這時我們軸這時我們 說建立了一個說建立了一個空間直角坐標(biāo)系空間直角坐標(biāo)系 ,其中點,其中點O 叫做坐標(biāo)叫做坐標(biāo) 原點,原點, x軸、軸、y 軸、軸、z 軸叫做坐標(biāo)軸通過每兩個坐標(biāo)軸的平軸叫做坐標(biāo)軸通過每兩個坐標(biāo)軸的平 面叫做坐標(biāo)平面,分別稱為面叫做坐標(biāo)平面,分別稱為xOy 平面、平面、yOz平面、平面、zOx平面平面 CBADOABC OD OD xyzO AB C A B C D O .8 右手直角坐標(biāo)系右手直角坐標(biāo)系:在空間直角坐標(biāo)系中,讓
4、右手:在空間直角坐標(biāo)系中,讓右手 拇指指向拇指指向 x 軸的正方向,食指指向軸的正方向,食指指向 y 軸的正方向,如軸的正方向,如 果中指指向果中指指向 z 軸的正方向,則稱這個坐標(biāo)系為右手直軸的正方向,則稱這個坐標(biāo)系為右手直 角坐標(biāo)系角坐標(biāo)系 .9 設(shè)點設(shè)點M是空間的一個定點,過點是空間的一個定點,過點M分別作垂直分別作垂直 于于x 軸、軸、y 軸和軸和z 軸的平面,依次交軸的平面,依次交x 軸、軸、y 軸和軸和z 軸軸 于點于點P、Q和和R y x z M O 設(shè)點設(shè)點P、Q和和R在在x 軸、軸、y 軸和軸和z 軸上的坐標(biāo)分別軸上的坐標(biāo)分別 是是x,y和和z,那么點,那么點M就對應(yīng)唯一確定
5、的有序?qū)崝?shù)組就對應(yīng)唯一確定的有序?qū)崝?shù)組 (x,y,z) M R Q P .10 反過來,給定有序?qū)崝?shù)組反過來,給定有序?qū)崝?shù)組(x,y,z),我們可以,我們可以 在在x 軸、軸、y 軸和軸和z 軸上依次取坐標(biāo)為軸上依次取坐標(biāo)為x,y和和z的點的點P、Q 和和R,分別過,分別過P、Q和和R各作一個平面,分別垂直于各作一個平面,分別垂直于x 軸、軸、 y 軸和軸和z 軸,這三個平面的唯一交點就是有序?qū)崝?shù)組軸,這三個平面的唯一交點就是有序?qū)崝?shù)組 (x,y,z)確定的點確定的點M y x z M O M R Q P .11 y x z P M QO M R 這樣空間一點這樣空間一點M的坐標(biāo)可以用有序?qū)崝?shù)
6、組(的坐標(biāo)可以用有序?qū)崝?shù)組(x,y, z)來表示,有序?qū)崝?shù)組()來表示,有序?qū)崝?shù)組(x,y,z)叫做點)叫做點M 在此在此空空 間直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)間直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo),記作,記作M(x,y,z)其中)其中x 叫做點叫做點M的的橫坐標(biāo)橫坐標(biāo),y叫做點叫做點M的的縱坐標(biāo)縱坐標(biāo),z叫做點叫做點M的的 豎坐標(biāo)豎坐標(biāo) .12 y x z AB C A B C D O OABCABCD是單位正方體以是單位正方體以O(shè)為原點,分別以射為原點,分別以射 線線OA,OC, OD的方向為正方向,以線段的方向為正方向,以線段OA,OC, OD的長為單的長為單 位長,建立位長,建立空間直角坐標(biāo)系空間直角坐標(biāo)系Oxyz
7、試說出正方體的各個頂點試說出正方體的各個頂點 的坐標(biāo)并指出哪些點在坐標(biāo)軸上,哪些點在坐標(biāo)平面上的坐標(biāo)并指出哪些點在坐標(biāo)軸上,哪些點在坐標(biāo)平面上 (0,0,0) (1,0,0)(1,1,0) (0,1,0) (1,0,1) (1,1,1) (0,1,1)(0,0,1) .13 例例1 如下圖,在長方體如下圖,在長方體 中,中, , ,寫出四點,寫出四點D,C,A,B的坐標(biāo)的坐標(biāo) CBADOABC 3|OA 4|OC2| OD D2 OD D 解解: 在在z 軸上,且軸上,且 ,它的豎坐標(biāo)是,它的豎坐標(biāo)是2;它的橫坐;它的橫坐 標(biāo)標(biāo)x與縱坐標(biāo)與縱坐標(biāo)y都是零,所以點都是零,所以點 的坐標(biāo)是(的坐標(biāo)
8、是(0,0,2) 點點C 在在y 軸上,且軸上,且 ,它的縱坐標(biāo)是,它的縱坐標(biāo)是4;它的橫;它的橫 坐標(biāo)坐標(biāo)x與豎坐標(biāo)與豎坐標(biāo)z 都是零,所以點都是零,所以點C的坐標(biāo)是(的坐標(biāo)是(0,4,0) 同理,點同理,點 的坐標(biāo)是(的坐標(biāo)是(3,0,2) 4 OC A O y x z A C B B A C D .14 例例1 如下圖,在長方體如下圖,在長方體 中,中, , ,寫出四點,寫出四點D,C,A,B的坐標(biāo)的坐標(biāo) CBADOABC 3|OA 4|OC2| OD O y x z A C B B A C D 解:解:點點B在平面上的射影是在平面上的射影是B,因此它的橫坐標(biāo),因此它的橫坐標(biāo)x與縱坐與縱
9、坐 標(biāo)標(biāo)y同點同點B的橫坐標(biāo)的橫坐標(biāo)x與縱坐標(biāo)與縱坐標(biāo)y 相同在相同在xOy平面上,點平面上,點B 橫橫 坐標(biāo)坐標(biāo)x=3,縱坐標(biāo),縱坐標(biāo)y=4;點;點B在在z軸上的射影是軸上的射影是D,它的豎坐標(biāo),它的豎坐標(biāo) 與點與點D的豎坐標(biāo)相同,點的豎坐標(biāo)相同,點D的豎坐標(biāo)的豎坐標(biāo)z=2 所以點所以點B的坐標(biāo)是(的坐標(biāo)是(3,4,2) .15 例例2 結(jié)晶體的基本單位稱為晶胞,如圖是食鹽晶胞的示意結(jié)晶體的基本單位稱為晶胞,如圖是食鹽晶胞的示意 圖(可看成是八個棱長為圖(可看成是八個棱長為 的小正方體堆積成的正方體),其的小正方體堆積成的正方體),其 中色點代表鈉原子,黑點代表氯原子中色點代表鈉原子,黑點代
10、表氯原子 2 1 .16 解解:把圖中的鈉原子分成上、中、下三層來寫它們所在把圖中的鈉原子分成上、中、下三層來寫它們所在 位置的坐標(biāo)位置的坐標(biāo) 例例2 結(jié)晶體的基本單位稱為晶胞,如圖是食鹽晶胞的示意結(jié)晶體的基本單位稱為晶胞,如圖是食鹽晶胞的示意 圖(可看成是八個棱長為圖(可看成是八個棱長為 的小正方體堆積成的正方體),其的小正方體堆積成的正方體),其 中色點代表鈉原子,黑點代表氯原子中色點代表鈉原子,黑點代表氯原子 2 1 如圖建立空間直角坐標(biāo)如圖建立空間直角坐標(biāo) 系系O-xyz后,試寫出全部鈉原子所在位置的坐標(biāo)后,試寫出全部鈉原子所在位置的坐標(biāo) x y z O .17 上層的原子所在的平面平
11、行于平面,與軸交點的豎坐標(biāo)為上層的原子所在的平面平行于平面,與軸交點的豎坐標(biāo)為 1,所以,這五個鈉原子所在位置的坐標(biāo)分別是,所以,這五個鈉原子所在位置的坐標(biāo)分別是: (0,0,1),(),(1,0,1),(),(1,1,1),(),(0,1,1),), ( , ,1) 2 1 2 1 中層的原子所在的平面平行于平面,與軸交點的豎坐標(biāo)為,中層的原子所在的平面平行于平面,與軸交點的豎坐標(biāo)為, 所以,這四個鈉原子所在位置的坐標(biāo)分別是所以,這四個鈉原子所在位置的坐標(biāo)分別是 ( ,0, ),(),(1, , ),(),( ,1, ),(),(0, , );); 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 下層的原子全部在平面上,它們所下層的原子全部
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