2017-2018学年人教B版必修二 2.4.1 空间直角坐标系 教案
2017-2018学年人教B版必修二 2.4.1 空间直角坐标系 教案第2页

  特征:两条数轴互相垂直;原点重合;通常取向右、向上为正方向;单位长度一般取相同的.平面直角坐标系上的点用它对应的横、纵坐标表示,括号里横坐标写在纵坐标的前面,它们是一对有序实数(x,y).

  

  3.为了确定空间点的位置,我们在平面直角坐标系xOy的基础上,通过原点O,再作一条数轴z,使它与x轴,y轴都垂直(如上图),这样它们中的任意两条都互相垂直;轴的方向通常这样选择:从z轴的正方向看,x轴的正半轴沿逆时针方向转90°能与y轴的正半轴重合.这时,我们说在空间建立了一个空间直角坐标系Oxyz,O叫做坐标原点.

  4.如上图所示,过点P作一个平面平行于平面yOz(这样构造的平面同样垂直于x轴),这个平面与x轴的交点记为Pz,它在x轴上的坐标为x(图中为2),这个数x就叫做点P的x坐标.

  过点P作一个平面平行于平面xOz(垂直于y轴),这个平面与y轴的交点记为Py,它在y轴上的坐标为y(图中为3),这个数y就叫做点P的y坐标.

  过点P作一个平面平行于坐标平面xOy(垂直于z轴),这个平面与z轴的交点记为Pz,它在z轴上的坐标为z(图中为5),这个数z就叫做点P的z坐标.

  这样,我们对空间中的一个点,定义了三个实数的有序数组作为它的坐标,记作P(x,y,z)(图中为P(2,3,5)).其中x,y,z也可称为点P的坐标分量.

  反之,任意给定三个实数的有序数组(x,y,z),就能够确定空间一个点的位置与之对应.为此,按照刚才作图的相反顺序,在坐标轴上分别作出点Px,Py,Pz,使它们在x轴、y轴、z轴上的坐标分别是x,y,z.再分别通过这些点作平面平行于平面yOz,xOz,xOy,这三个平面的交点,就是所求的点P.

  这样,在空间任意一点与三个实数的有序数组(点的坐标)之间,我们就建立起一一对应关系.

  

  每两条坐标轴分别确定的平面yOz,xOz,xOy,叫做坐标平面.

  5.xOy平面(通过x轴和y轴的平面)是坐标形如(x,y,0)的点构成的点集,其中x,y为任意的实数;

  xOz平面(通过x轴和z轴的平面)是坐标形如(x,0,z)的点构成的点集,其中x,z为任意的实数;

  yOz平面(通过y轴和z轴的平面)是坐标形如(0,y,z)的点构成的点集,其中y,z为任意的数;

  x轴是坐标形如(x,0,0)的点构成的点集,其中x为任意实数;

  y轴是坐标形如(0,y,0)的点构成的点集,其中y为任意实数;

  z轴是坐标形如(0,0,z)的点构成的点集,其中z为任意实数.

通过点P作平行于坐标平面的平面与坐标轴的交点Px,Py,Pz,其过程也就是作点P在坐标轴上的投影.即,从点P向坐标轴引垂线,它们的垂足分别为Px,Py,Pz.