2.4 空间直角坐标系[学习目标] 1.了解空间直角坐标系,会用空间直角坐标系刻画点的位置.2.掌握空间两点的距离公式.[知识链接]在平面直角坐标系中,点 P1(x1,y1),P2(x2,y2)的中点坐标为,两点的距离为.[预习导引]1.空间直角坐标系及相关概念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,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,每两条坐标轴分别确定的平面 yOz、xOz、xOy 叫做坐标平面 . 2.空间中点的坐标过点 P 作一个平面平行于 yOz(垂直于 x 轴),这个平面与 x 轴 的交点记为 Px,它在 x 轴上 的坐标为 x,这个数 x 叫做点 P 的 x 坐标.过点 P 作一个平面平行于 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,这个数 y 叫做点 P 的 y 坐标.过点 P 作一个平面平行于坐标 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,这个数 z 就叫做点 P 的 z 坐标.这样对空间的一点 P,定义了三个实数的有序数组作为它的坐标,记作 P ( x , y , z ) ,其中x,y,z 也可称为点 P 的坐标分量.3.三个坐标平面把空间分为八部分,每一部分都称为一个卦限,在每个卦限内,点的坐标各分量的符号是不变的 . 4.空间两点的距离公式空间两点 A(x1,y1,z1),B(x2,y2,z2)的距离 d(A,B)=|AB|=.特别地,空间任意一点 P(x,y,z)与原点的距离 d(O,P)=|OP|=.要点一 求空间中点的坐标例 1 建立适当的坐标系,写出底边长为 2,高为 3 的正三棱柱的各顶点的坐标.解 以 BC 的中点为原点,BC 所在的直线为 y 轴,以射线 OA 所在的直线为 x 轴,建立空间直角坐标系,如图.由题意知,AO=×2=,从而可知各顶点的坐标分别为 A(,0,0),B(0,1,0),C(0,-1,0),A1(,0,3),B1(0,1,3),C1(0,-1,3).规律方法 (1)题目若未给出坐标系,建立空间直角坐标系时应遵循以下原则:① 让尽可能多的点落在坐标轴上或坐标平面内;② 充分利用几何图形的对称性.(2)求某点的坐标时,一般先找这一点在某一坐标平面上的投影,确定其两个坐标,再找出它在另一轴...