空間直角坐標系定義:
過定點O,作三條互相垂直的數軸,它們都以O為原點且壹般具有相同的長度單位、這三條軸分別叫做x軸(橫軸)、y軸(縱軸)、z軸(豎軸);統稱坐標軸、通常把x軸和y軸配置在水平面上,而z軸則是鉛垂線;它們的正方向要符合右手規則,即以右手握住z軸,當右手的四指從正向x軸以π/2角度轉向正向y軸時,大拇指的指向就是z軸的正向,這樣的三條坐標軸就組成了壹個空間直角坐標系,點O叫做坐標原點。
1、右手直角坐標系
①右手直角坐標系的建立規則:x軸、y軸、z軸互相垂直,分別指向右手的拇指、食指、中指;
②已知點的坐標P(x,y,z)作點的方法與步驟(路徑法):
沿x軸正方向(x>0時)或負方向(x0時)或負方向(y0時)或負方向(z
③已知點的位置求坐標的方法:
過P作三個平面分別與x軸、y軸、z軸垂直於A,B,C,點A,B,C在x軸、y軸、z軸的坐標分別是a,b,c則(a,b,c)就是點P的坐標。
2、在x軸上的點分別可以表示為(a,0,0),(0,b,0),(0,0,c)。
在坐標平面xOy,xOz,yOz內的點分別可以表示為(a,b,0),(a,0,c),(0,b,c)。
3、點P(a,b,c)關於x軸的對稱點的坐標為(a,-b,-c);
點P(a,b,c)關於y軸的對稱點的坐標為(-a,b,-c);
點P(a,b,c)關於z軸的對稱點的坐標為(-a,-b,c);
點P(a,b,c)關於坐標平面xOy的對稱點為(a,b,-c);
點P(a,b,c)關於坐標平面xOz的對稱點為(a,-b,c);
點P(a,b,c)關於坐標平面yOz的對稱點為(-a,b,c);
點P(a,b,c)關於原點的對稱點(-a,-b,-c)。
4、已知空間兩點P(x1,y1,z1),Q(x2,y2,z2),則線段PQ的中點坐標為
5、空間兩點間的距離公式
已知空間兩點P(x1,y1,z1),Q(x2,y2,z2),則兩點的距離為特殊點A(x,y,z)到原點O的距離為
6、以C(x0,y0,z0)為球心,r為半徑的球面方程為
特殊地,以原點為球心,r為半徑的球面方程為x2+y2+z2=r2
練習題:
選擇題:
1.在空間直角坐標系中,已知點P(x,y,z),給出下列4條敘述:①點P關於x軸的對稱點的坐標是(x,-y,z)②點P關於yOz平面的對稱點的坐標是(x,-y,-z)③點P關於y軸的對稱點的坐標是(x,-y,z)④點P關於原點的對稱點的坐標是(-x,-y,-z)其中正確的個數是()
A.3B.2C.1D.0
2.若已知A(1,1,1),B(-3,-3,-3),則線段AB的長為()
A.43
B.23
C.42
D.32
3.已知A(1,2,3),B(3,3,m),C(0,-1,0),D(2,―1,―1),則()
A.|AB|>|CD|
B.|AB|