§3空间直角坐标系3.1空间直角坐标系的建立3.2空间直角坐标系中点的坐标1.如何确定空中飞行的飞机的位置?yOx2.教室里某位同学的头部所在的位置zO数轴上的点可以用唯一的一个实数表示-1-2123AB数轴上的点xyPOxy(x,y)平面中的点可以用有序实数对(x,y)来表示平面坐标系中的点在平面直角坐标系中,平面上任意一点的位置,可以用坐标唯一表示.那么空间中任意一点的位置,可以用坐标表示吗?怎样用坐标表示?请进入本节课的学习!1.了解建立空间直角坐标系的背景.(重点)2.掌握建立空间直角坐标系的方法.(重点)3.会在空间直角坐标系中表示点的坐标.(难点)墙墙地面下图是一个房间的示意图,我们来探讨表示电灯位置的方法.z134x4y15O(4,5,3)探究点1空间直角坐标系的建立Oxyz从空间某一个定点O引三条互相垂直且有相同单位长度的数轴,这样就建立了空间直角坐标系O-xyz.点O叫作坐标原点,x,y,z轴统称为坐标轴,这三条坐标轴中每两条确定一个坐标平面,分别称为xOy平面、yOz平面和xOz平面.空间直角坐标系右手系:伸出右手,让四指与大拇指垂直,并使四指先指向x轴正方向,然后让四指沿握拳方向旋转指向y轴正方向,此时大拇指的指向即为z轴正向.我们也称这样的坐标系为右手系.说明:☆本书建立的坐标系都是右手直角坐标系.o90思考1:有了空间直角坐标系,那空间中的任意一点A怎样来表示它的坐标呢?oxyzAabc(a,b,c)探究点2空间直角坐标系中点的坐标提示:经过A点作三个平面分别垂直于x轴、y轴和z轴,它们与x轴、y轴和z轴分别交于三点,三点在相应的坐标轴上的坐标a,b,c组成的有序实数对(a,b,c)叫作点A的坐标.记为A(a,b,c).Ⅶxyozxoy面yoz面zox面空间直角坐标系共有八个卦限ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅧxOy平面上的点竖坐标为0yOz平面上的点横坐标为0xOz平面上的点纵坐标为0x轴上的点纵坐标和竖坐标都为0z轴上的点横坐标和纵坐标都为0y轴上的点横坐标和竖坐标都为0一、坐标平面内的点二、坐标轴上的点•Oxyz111•A•D•C•B•E•F特殊位置的点的坐标【提升总结】思考2:在空间直角坐标系中,空间任意一点A与有序数组(x,y,z)有什么关系?提示:在空间直角坐标系中,空间任意一点A与有序数组(x,y,z)之间是一种一一对应关系.(1)过点A作三个平面分别垂直于x轴,y轴,z轴,它们与x轴,y轴,z轴分别交于点P,Q,R,点P,Q,R在相应数轴上的坐标依次为x,y,z.这样,对空间任意一点A,就定义了一个有序数组(x,y,z).(2)反之,对任意一个有序数组(x,y,z),按照上述作图的相反顺序,在坐标轴上分别作出点P,Q,R,使它们在x轴,y轴,z轴上的坐标分别是x,y,z,再分别过这些点作垂直于各自所在的坐标轴的平面,这三个平面的交点就是所求的点A.思考3:空间直角坐标系的建系不同,点的坐标相同吗?提示:建立坐标系是解题的关键,坐标系建立的不同,点的坐标也不同,但点的相对位置是不变的,坐标系的不同也会引起解题过程的难易程度不同,因此解题时建立空间直角坐标系要慎重.例1如图点P′在x轴正半轴上,|OP′|=2,P′P在xOz平面上,且垂直于x轴,|P′P|=1,求点P′和P的坐标.解:点P′的坐标为(2,0,0),点P的坐标为(2,0,1)或(2,0,-1).C'D'B'A'COABzyx(0,0,2)D¢(3,0,2)A¢(0,4,0)C(3,4,2)B¢在长方体OABC-D′A′B′C′中,|OA|=3,|OC|=4,|OD′|=2,写出D′,A′,B′,C四点的坐标.【变式练习】例2.在空间直角坐标系中作出点P(3,-2,4).解:先确定点P′(3,-2,0)在xOy平面上的位置.因为点P的z坐标为4,则|P′P|=4,且点P和z轴的正半轴在xOy平面的同侧,这样就确定了点P在空间直角坐标系中的位置,如图所示.p(3,-2,4)p′(3,-2,0)zxyO例3.在同一个空间直角坐标系中画出下列各点:A(0,0,0),B(3,0,0),C(3,2,0),D(0,2,0),A′(0,0,1),B′(3,0,1),C′(3,2,1),D′(0,2,1).解:在空间直角坐标系中,画出以上各点,如图,它们刚好是一个长方体的八个顶点.yxOz111••••ABC•DEF••在空间直角坐标系中描出下列各点.A(0,1,1)B(0,0,2)C(0,2,0)D(1,0,3)E(2,2,0)F(1,0,0)解:在空间直角坐标系中,画出以上各点如图:【变式练习】想一想?在空间直角坐标系中,x轴上的点、xOy...