七年级 直角坐标系,坐标方法的简单应用,带答案

七年级  直角坐标系,坐标方法的简单应用,带答案
七年级  直角坐标系,坐标方法的简单应用,带答案

空间直角坐标系整理

2.3.1 空间直角坐标系 一、教材知识解析 1、空间直角坐标系的定义: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 叫做坐标原点,x 轴、y 轴和z 轴叫做坐标轴,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。 2、右手直角坐标系及其画法: (1)定义:在空间直角坐标系中,让右手拇指指向x 轴的正方向,食指指向y 轴的正方 向,若中指指向z 轴的正方向,则称这个坐标系为右手直角坐标系。教材上所指的都是右手直角坐标系。 (2)画法: 将空间直角坐标系画在纸上时,x 轴与y 轴、x 轴与z 轴均成135°,而z 轴垂直于y 轴,y 轴和z 轴的长度单位相同,x 轴上的单位长度为y 轴(或z 轴)的长度的一半,这样,三条轴上的单位长度在直观上大体相等。 3、空间中点的坐标表示:点在对应数轴上的坐标依次为x 、y 、z ,我们把有序实数组(x , y ,z )叫做点A 的坐标,记为A (x ,y ,z )。 二、题型解析: 题型1、在空间直角坐标系下作点。 例1、在空间直角坐标系中,作出M(4,2,5). 解:法一:依据平移的方法,为了作出M(4,2,5), 可以按如下步骤进行:(1)在x 轴上取横坐 标为4的点1M ;(2)将1M 在xoy 平面内沿与y 轴平行的方向向右移动2个单位,得到 点2M ;(3)将2M 沿与z 轴平行的方向向上 移动5个单位,就可以得到点M (如图)。 法二:以O 为一个顶点,构造三条棱长分别为4,2,5的长方体,使此长方体在点O 处的三 条棱分别在x 轴的正半轴、y 轴的正半轴、z 轴的正半轴上,则长方体与顶点O 相对的顶点即为所求的点M 。 法三:在x 轴上找到横坐标为4的点,过此点作与x 垂直的平面α;在y 轴上找到纵坐标为2 的点,过此点作与y 垂直的平面β;在z 轴上找到竖坐标为5的点,过此点作与z 垂直的平面γ;则平面αβγ,,交于一点,此交点即为所求的点M 的位置。 【技巧总结】:(1)若要作出点M 000(,,)x y z 的坐标有两个为0,则此点是坐标轴上的点,可 直接在坐标轴上作出此点; (2)若要作出点M 000(,,)x y z 的坐标有且只有一个为0,则此点不在坐标轴上,但在某一坐 标平面内,可以按照类似于平面直角坐标系中作点的方法作出此点。 (3)若要作出点M 000(,,)x y z 的坐标都不为0,则需要按照一定的步骤作出该点,一般有三 种方法:①在x 轴上取横坐标为0x 的点1M ;再将1M 在xoy 平面内沿与y 轴平行的方向向左(00y <)或向右(00y >)平移0||y 个单位,得到点2M ;再将2M 沿与z 轴平

建立适当的平面直角坐标系解决实际问题

建立适当的平面直角坐标系解决实际问题 例1、如图,一石拱桥呈抛物线状,已知石拱跨度AB为40 m,拱高CM为16m,把桥拱看作一个二次函数的图象,建立适当的平面直角坐标系. (1)写出这个二次函数的表达式. (2)已知点N在距离中心M5 m处,求点N正上方桥高DN的 长. 例2、如图所示,公园要建造圆形的喷水池,水池中央垂直于水面处安装一个柱子OA,O恰在水面中心,OA=1.25m,由柱子顶端A处喷头向外喷水,水流在各个方向沿形状相同的抛物线落下,为使水流形状较为漂亮,要求设计成水流在OA距离为1m处达到距水面最大高度2.25m. (1)若不计其他因素,那么水池的半径至少要多少m,才能 使喷出的水流不能落到池外? (2)若水流喷出的抛物线形状与(1)相同,水池的半径为 3.5m,要使水流不落到池外,此时水流最大高度可达多少 米?

例3、某工厂大门是一抛物线型水泥建筑物,如图所示,大门地面宽AB=4m,顶部C 离地面高度为4.4m.现有一辆满载货物的汽车欲通过大 门,货物顶部距地面2.8m,装货宽度为2.4m.请判断 这辆汽车能否顺利通过大门. 练习 1、如图的一座拱桥,当水面宽AB为12m时,桥面顶部离水面4m,已知桥洞的拱形是抛物线,以水平方向为x轴,建立平面直角坐标系,若选取点A为坐标原点时的抛物线解析式是y=-(x-6)2+4,则选取点B为坐标原点时 的抛物线解析式是____________. 2、(2016·唐山二模)设计师以y=2x2-4x+8的图形为灵感设计 杯子如图所示,若AB=4,DE=3,则杯子的高CE=( ) A.17 B.11 C.8 D.7 3、一个横断面是抛物线的渡槽如图所示,根据图中 所给的数据求出水面的宽度是______.

平面直角坐标系的简单应用(20201109211742)

I教学准备 1. 教学目标 根据新课标要求和学生现有的认知水平以及教材内容,我确定了本节课以下三个方面的教学目标: (一)知识与技能目标: 能建立适当的直角坐标系,用坐标表示地理位置 (二)过程与方法目标: 通过学生的动手探究得出实际问题中建立平面直角坐标系的基本方法,并能结合具体情境运用坐标描述地理位置。 (三)情感、态度价值观目标: 1、通过体会平面直角坐标系在解决问题中的作用,加深学生对数学重要性的认识,激发学生学习数学的热情。 2、通过同学之间,师生之间的交流讨论,培养学生与人合作的良好品质。 重点:根据具体情境建立直角坐标系,用坐标描述地理位置 难点:根据具体情境建立适当的平面直角坐标系 2. 教学重点/难点 建立适当的直角坐标系,用坐标表示地理位置 3. 教学用具 4. 标签 |教学过程 环节一:创设情境,导入新课 为了激发学生学习兴趣和求知欲,为学习新知识创造一个最佳的心理和认知环境。为此我设计了以下问题: 问题:同学们,我们在学习地理的时候,曾经学习过经纬网。我这里就有一幅地图,

你能根据地图中所给出的数据,估计我们家乡的经纬度吗?(幻灯片放映) 根据学生们学习的地理知识,学生会估算出一定的范围或大概的位置,可能是北纬37°或38°,东经117°或118°左右,虽然度数不是非常的准确,但大多会估算得比较接近。 根据学生的说法,教师出示准确的经纬度,并提问:我在地图上记录经纬度的方式与数学中我们所学的哪一部分知识很相似呢?学生会联想到有序数对或平面直角坐标系。既然我们可以用这样的方法来表示滨州的位置,那么我们能不能用坐标来表示地理位置呢?这就是我们这节课要探究的问题。出示并板书课题,由此导入新课。 意图: 从学生已知的知识和熟悉的情境入手导入新课,一方面可以激发学生的学习兴趣,同时又能自然的引出本节课要探究的内容。 环节二师生互动,探索新知 问题:我要去三位同学的家,他们家的位置如图所示(出示动画,让学生叙述三名同学家应该如何去走,间接地让学生感受到,数学知识与各学科之间存在着一定的联系)。请根据以下条件建立平面直角坐标系,标出学校和小刚家、小强家、小敏家的位置,并写出坐标. 小刚家:出校门向东走150 米. 小强家:出校门向西走200 米,再向北走100 米. 小敏家:出校门向南走100 米,再向东走300 米,最后向南走50 米. 为激发学生探究的欲望,我用学生熟悉的环境设计问题,而通过这一问题,探究如何建立平面直角坐标系用坐标表示地理位置,是本节课的重点、难点, 为了突出重点、突破难点,我设计了以下五步: 1、学生自己动手实践,亲身体验建系的过程。 本问题是由一个动画开始,让学生先感受一个实际的运动过程,并根据示意图用文字叙述,然后再结合示意图建立坐标系,用坐标描述地理位置。这对学生来说犹如做游戏一般,既清晰直观,又好理解,因此,在此过程中,学生可以独立进行探究,有效地解决问题。 意图:我之所以这样处理是因为解决此问题的过程是一个由实际情境到文字再到图形的过程,因此让学生先通过亲身体验,经历实际问题数学化的过程,来感受数学语言间的相互转化,体验数形结合的思想,同时对用坐标表示地理位置有一个初步的感

知识讲解空间直角坐标系基础

空间直角坐标系 【学习目标】 通过具体情境,感受建立空间直角坐标系的必要性,了解空间直角坐标系,会用空间直角坐标系刻画点的位置.通过表示特殊长方体(所有棱分别与坐标轴平行)顶点的坐标,探索并得出空间两点间的距离公式. 【要点梳理】 要点一、空间直角坐标系 1.空间直角坐标系 从空间某一定点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Oxyz ,点O 叫做坐标原点,x 轴、y 轴、z 轴叫做坐标轴,这三条坐标轴中每两条确定一个坐标平面,分别是xOy 平面、yOz 平面、zOx 平面. 2.右手直角坐标系 在空间直角坐标系中,让右手拇指指向x 轴的正方向,食指指向y 轴的正方向,如果中指指向z 轴的正方向,则称这个坐标系为右手直角坐标系. 3.空间点的坐标 空间一点A 的坐标可以用有序数组(x ,y ,z)来表示,有序数组(x ,y ,z)叫做点A 的坐标,记作A(x ,y ,z),其中x 叫做点A 的横坐标,y 叫做点A 的纵坐标,z 叫做点A 的竖坐标. 要点二、空间直角坐标系中点的坐标 1.空间直角坐标系中点的坐标的求法 通过该点,作两条轴所确定平面的平行平面,此平面交另一轴于一点,交点在这条轴上的坐标就是已知点相应的一个坐标. 特殊点的坐标:原点()0,0,0;,,x y z 轴上的点的坐标分别为()()(),0,0,0,,0,0,0,x y z ;坐标平面,,xOy yOz xOz 上的点的坐标分别为()()(),,0,0,,,,0,x y y z x z .

2.空间直角坐标系中对称点的坐标 在空间直角坐标系中,点(),,P x y z ,则有 点P 关于原点的对称点是()1,,P x y z ---; 点P 关于横轴(x 轴)的对称点是()2,,P x y z --; 点P 关于纵轴(y 轴)的对称点是()3,,P x y z --; 点P 关于竖轴(z 轴)的对称点是()4,,P x y z --; 点P 关于坐标平面xOy 的对称点是()5,,P x y z -; 点P 关于坐标平面yOz 的对称点是()6,,P x y z -; 点P 关于坐标平面xOz 的对称点是()7,,P x y z -. 要点三、空间两点间距离公式 1.空间两点间距离公式 空间中有两点()()111222,,,,,A x y z B x y z ,则此两点间的距离 ||d AB == 特别地,点(),,A x y z 与原点间的距离公式为OA = 2.空间线段中点坐标 空间中有两点()()111222,,,,,A x y z B x y z ,则线段AB 的中点C 的坐标为121212,,222x x y y z z +++?? ???. 【典型例题】 类型一:空间坐标系 例1.在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,E 、F 分别是BB 1、D 1B 1的中点,棱长为1,建立空间直角坐标系,求点E 、F 的坐标。 【答案】11,0,2E ? ? ???,11,,122F ?? ??? 【解析】 法一:如图,以A 为坐标原点,以AB ,AD ,AA 1所在直线分别为x 轴,y 轴,z 轴建立空

空间直角坐标系练习题含详细答案

空间直角坐标系(11月21日) 一、选择题 1、有下列叙述: ①在空间直角坐标系中,在ox轴上的点的坐标一定是(0,b,c); ②在空间直角坐标系中,在yoz平面上的点的坐标一定是(0,b,c); ③在空间直角坐标系中,在oz轴上的点的坐标可记作(0,0,c); ④在空间直角坐标系中,在xoz平面上的点的坐标是(a,0,c)。 其中正确的个数是(C ) A、1 B、2 C、3 D、4 2、已知点A(-3,1,4),则点A关于原点的对称点的坐标为(C ) A、(1,-3,-4) B、(-4,1,-3) C、(3,-1,4) D、(4,-1,3) 3、已知点A(-3,1,-4),点A关于x轴的对称点的坐标为(A ) A、(-3,-1,4) B、(-3,-1,-4) C、(3,1,4) D、(3,-1,-4) 4、点(1,1,1)关于z轴的对称点为(A ) A、(-1,-1,1) B、(1,-1,-1) C、(-1,1,-1) D、(-1,-1,-1) 5、点(2,3,4)关于xoz平面的对称点为(C ) A、(2,3,-4) B、(-2,3,4) C、(2,-3,4) D、(-2,-3,4) 6、点P(2,0,3)在空间直角坐标系中的位置是在(C) A.y轴上B.xOy平面上C.xOz平面上D.x轴上 7、以正方体ABCD—A1B1C1D1的棱AB、AD、AA1所在的直线为坐标轴建立空间直角坐标系,且正方体的棱长为一个单位长度,则棱CC1中点坐标为(C ) A、(1 2 ,1,1)B、(1, 1 2 ,1)C、(1,1, 1 2 )D、( 1 2 , 1 2 ,1) 8、点P( 2 2, 3 3,- 6 6)到原点的距离是(B) A.30 6B.1 C. 33 6 D. 35 6 9、点M(4,-3,5)到x轴的距离为(B) A.4 B.34 C.5 2 D.41 10、在空间直角坐标系中,点P(1,2,3),过点P作平面xOy的垂线PQ,垂足为Q,则Q的坐标为(D) A.(0,2,0) B.(0,2,3) C.(1,0,3) D.(1,2,0) 11、点M(-2,1,2)在x轴上的射影的坐标为(B) A.(-2,0,2) B.(-2,0,0) C.(0,1,2) D.(-2,1,0) 12、在长方体ABCD-A1B1C1D1中,若D(0,0,0),A(4,0,0),B(4,2,0),A1(4,0,3),则对角线AC1的长为(B) A.9 B.29 C.5 D.2 6 二、填空题 1、在空间直角坐标系中, 点P的坐标为(1, 3 2,),过点P作yOz平面的垂线PQ, 则垂足Q 的坐标是________________. 2、已知A(x, 5-x, 2x-1)、B(1,x+2,2-x),当|AB|取最小值时x的值为_______________. 3、已知空间三点的坐标为A(1,5,-2)、B(2,4,1)、C(p,3,q+2),若A、B、C三点共线,则p =_________,q=__________. 4、已知点A(-2, 3, 4), 在y轴上求一点B , 使|AB|=7 , 则点B的坐标为________________.

第07章 重点突破训练:平面直角坐标系应用问题举例-简单数学七年级下册同步讲练(原卷版)(人教版)

第07章重点突破训练:平面直角坐标系应用问题举例 典例体系(本专题39题27页) 考点1:平面直角坐标系中的规律探究 典例:(2020·山西晋中市·八年级期末)在平面直角坐标系中,横、纵坐标均为整数的点叫做整数点,设坐标轴的单位长度为1cm,整数点P从原点O出发,速度为1cm/s,且点P只能向上或向右运动,请回答下列问题: (1)填表: 点P从O点出发的时间可以到达的整坐标可以到达整数点的个数 1秒(0,1),(1,0)2 2秒(0,2),(2,0),(1,1)3 3秒()()(3)当点P从O点出发____________秒时,可得到整数点(10,5).

方法或规律点拨 此题考查的是点坐标的平移规律,设到达的整坐标为(x ,y ),推导出点P 从O 点出发的时间=x +y 是解决此题的关键. 巩固练习 1.(2021·青岛实验学校九年级期末)在平面直角坐标系中,点A 从原点O 出发,沿x 轴正方向按半圆形弧线不断向前运动,其移动路线如图所示,其中半圆的半径为1个单位长度,这时点1234,,,A A A A 的坐标分别 为()()()()12340,0,1 ,12,03,1A A A A -,按照这个规律解决下列问题: ()1写出点5678,,,,A A A A 的坐标; ()2点2018A 的位置在_____________(填“x 轴上方”“x 轴下方”或“x 轴上”); ()3试写出点n A 的坐标(n 是正整数). 【答案】()()514,0A ,()65,1A ,()76,0A ,()87,1A -;()2x 轴上方;()3 A (n -1,0)或()1,1A n -或2.(2020·涡阳县高炉镇普九学校八年级月考)如图,一只蚂蚁在网格(每小格边长为1)上沿着网格线运动.它从格点A(1,2)处出发去看望格点B 、C 、D 等处的蚂蚁,规定:向上向右走均为正,向下向左走均为负.如:从A 到B 记为:A→B ( +1,+3 ),从B 到A 记为:B→A ( -1,-3 ),其中第一个数表示左右方向,第二个数表示上下方向. 填空: (1)图中A→C ( , ) C→ ( , ) (2)若这只蚂蚁从A 处去M 处的蚂蚁的行走路线依次为(+3,+3),(+2,-1),(-3,-3),(+4,+2),则点M 的坐标为( , ) (3)若图中另有两个格点P 、Q ,且P→A ( m+3,n+2),P→Q(m+1, n -2),则从Q 到A 记为( , )

高斯平面直角坐标系的建立

空间数据的地理参照系和控制基础 4、高斯—克吕格投影 高斯—克吕格投影是一种横轴等角切椭圆柱投影。它是将一椭圆柱横切于地球椭球体上,该椭圆柱面与椭球体表面的切线为一经线,投影中将其称为中央经线,然后根据一定的约束条件即投影条件,将中央经线两侧规定范围内的点投影到椭圆柱面上,从而得到点的高斯投影(图3-2-5)。将一球椭球体地球装在椭圆柱内上下切点为中央经线。 高斯投影的条件为: (1)中央经线和地球赤道投影成为直线且为投影的对称轴; (2)等角投影; (3)中央经线上没有长度变形。 根据高斯投影的条件推导出的高斯—克吕格投影的计算公式为: 式中:X、Y为点的平面直角坐标系的纵、横坐标;

φ、λ为点的地理坐标,以弧度计,λ从中央经线起算; S为由赤道至纬度φ处的子午线弧长; N为纬度φ处的卯酉圈曲率半径; 其中η为地球的第二偏心率,a、b则分别为地球椭球体的长短半轴。 高斯投影由于是等角投影,故没有角度变形,其沿任意方向的长度比都相等,其面积变形是长度的两倍。对高斯—克吕格投影长度变形的研究可以依下述长度比表达式进行: 由该长度比公式可以分析出高斯投影变形具有以下特点: (1)中央经线上无变形; (2)同一条纬线上,离中央经线越远,变形越大; (3)同一条经线上,纬度越低,变形越大; 由此可见,高斯投影的最大变形处为各投影带在赤道边缘处,为了控制变形,我国地形图采用分带方法,即将地球按一定间隔的经差(6°或3°)划分为若干相互不重叠的投影带,各带分别投影。1:2.5万至1:50万的地形图均采用6°分带方案,即从格林尼治零度经线起算,每6°为一个投影带,全球共分为60个投影带。我国领土位于东经72°到136°之间,共包括11个投影带(13带~22带)。1:1万及更大比例尺地形图采用3°分带方案,全球共分为120个投影带。图3—4给出了高斯投影的6°带和3°带分带方案。

高中数学-空间直角坐标系与空间向量典型例题

高中数学-空间直角坐标系与空间向量 一、建立空间直角坐标系的几种方法 构建原则: 遵循对称性,尽可能多的让点落在坐标轴上。 作法: 充分利用图形中的垂直关系或构造垂直关系来建立空间直角坐标系. 类型举例如下: (一)用共顶点的互相垂直的三条棱构建直角坐标系 例1 已知直四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AA 1=2,底面ABCD 是直角梯形,∠ A 为直角,A B ∥CD ,AB =4,AD =2,D C =1,求异面直线BC 1与DC 所成角的余弦 值. 解析:如图1,以D 为坐标原点,分别以DA 、DC 、DD 1所在直线为x 、y 、z 轴建立空间直角坐标系,则C 1(0,1,2)、B (2,4,0), ∴1(232)BC =--u u u u r ,,,(010)CD =-u u u r ,,. 设1BC u u u u r 与CD uuu r 所成的角为θ, 则11317 cos 17BC CD BC CD θ== u u u u r u u u r g u u u u r u u u r . (二)利用线面垂直关系构建直角坐标系 例2 如图2,在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AB ⊥侧面BB 1C 1C ,E 为棱CC 1上异于 C 、C 1的一点,EA ⊥EB 1.已知2AB = ,BB 1=2,BC =1,∠BCC 1= 3 π .求二面角A -EB 1-A 1的平面角的正切值. 解析:如图2,以B 为原点,分别以BB 1、BA 所在直线为y 轴、z 轴,过B 点垂直于平面AB 1的直线为x 轴建立空间直角坐标系. 由于BC =1,BB 1=2,AB = 2,∠BCC 1= 3 π,

空间直角坐标系与空间大地坐标系的相互转换及其C++源程序

空间直角坐标系与空间大地坐标系的相互转换 1.空间直角坐标系/笛卡尔坐标系 坐标轴相互正交的坐标系被称作笛卡尔坐标系。三维笛卡尔坐标系也被称为空间直角坐标系。在空间直角坐标系下,点的坐标可以用该点所对应的矢径在三个坐标轴上的投影长度来表示,只有确定了原地、三个坐标轴的指向和尺度,就定义了一个在三维空间描述点的位置的空间直角坐标系。 以椭球体中心O为原点,起始子午面与赤道面交线为X轴,在赤道面上与X轴正交的方向为Y轴,椭球体的旋转轴为Z轴构成右手坐标系O.XYZ,在该坐标系中,P点的位置用X,Y,Z表示。 在测量应用中,常将地球空间直角坐标系的坐标原点选在地球质心(地心坐标系)或参考椭球中心(参心坐标系),z轴指向地球北极,x轴指向起始子午面与地球赤道的交点,y轴垂直于XOZ面并构成右手坐标系。 空间直角坐标系 2.空间大地坐标系 由于空间直角坐标无法明确反映出点与地球之间的空间关系,为了解决这一问题,在测量中引入了大地基准,并据此定义了大地坐标系。大地基准指的是用于定义地球参考椭球的一系列参数,包括如下常量: 2.1椭球的大小和形状

2.2椭球的短半轴的指向:通常与地球的平自转轴平息。 2.3椭球中心的位置:根据需要确定。若为地心椭球,则其中心位于地球质心。 2.4本初子午线:通过固定平极和经度原点的天文子午线,通常为格林尼治子午线。 以大地基准为基础建立的坐标系被称为大地坐标系。由于大地基准又以参考椭球为基准,因此,大地坐标系又被称为椭球坐标系。大地坐标系是参心坐标系,其坐标原点位于参考椭球中心,以参考椭球面为基准面,用大地经度L、纬度B 和大地高H表示地面点位置。过地面点P的子午面与起始子午面间的夹角叫P 点的大地经度。由起始子午面起算,向东为正,叫东经(0°~180°),向西为负,叫西经(0°~-180°)。过P点的椭球法线与赤道面的夹角叫P点的大地纬度。由赤道面起算,向北为正,叫北纬(0°~90°),向南为负,叫南纬(0°~-90°)。从地面点P沿椭球法线到椭球面的距离叫大地高。大地坐标坐标系中,P点的位置用L,B表示。如果点不在椭球面上,表示点的位置除L,B外,还要附加另一参数——大地高H。 空间大地坐标系 3.空间直角坐标与大地坐标间的转换 3.1大地坐标转换为空间直角坐标

平面直角坐标系和应用

平面直角坐标系(基础)知识讲解 【学习目标】 1.理解平面直角坐标系概念,能正确画出平面直角坐标系. 2.能在平面直角坐标系中,根据坐标确定点,以及由点求出坐标,掌握点的坐标的特征. 3.由数轴到平面直角坐标系,渗透类比的数学思想. 【要点梳理】 要点一、有序数对 定义:把有顺序的两个数a与b组成的数对,叫做有序数对,记作(a,b). 要点诠释: 有序,即两个数的位置不能随意交换,(a,b)与(b,a)顺序不同,含义就不同,如电影院的座位是6排7号,可以写成(6,7)的形式,而(7,6)则表示7排6号. 要点二、平面直角坐标系与点的坐标的概念 1. 平面直角坐标系 在平面画两条互相垂直、原点重合的数轴就组成平面直角坐标系.水平的数轴称为x轴或横轴,习惯上取向右为正方向;竖直的数轴称为y轴或纵轴,取向上方向为正方向,两坐标轴的交点为平面直角坐标系的原点(如图1). 要点诠释:平面直角坐标系是由两条互相垂直且有公共原点的数轴组成的. 2. 点的坐标 平面任意一点P,过点P分别向x轴、y轴作垂线,垂足在x轴、y轴上对应的数a,b 分别叫做点P的横坐标、纵坐标,有序数对(a,b)叫做点P的坐标,记作:P(a,b),如图2. 要点诠释: (1)表示点的坐标时,约定横坐标写在前,纵坐标写在后,中间用“,”隔开.

(2)点P(a,b)中,|a|表示点到y轴的距离;|b|表示点到x轴的距离. (3) 对于坐标平面任意一点都有唯一的一对有序数对(x,y)和它对应,反过来对于任意一对有序数对,在坐标平面都有唯一的一点与它对应,也就是说,坐标平面的点与有序数对是一一对应的. 要点三、坐标平面 1. 象限 建立了平面直角坐标系以后,坐标平面就被两条坐标轴分成如图所示的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个部分,分别叫做第一象限、第二象限、第三象限和第四象限,如下图. 要点诠释: (1)坐标轴x轴与y轴上的点(包括原点)不属于任何象限. (2)按方位来说:第一象限在坐标平面的右上方,第二象限在左上方,第三象限在左下方,第四象限在右下方. 2. 坐标平面的结构 坐标平面的点可以划分为六个区域:x轴,y轴、第一象限、第二象限、第三象限、第四象限. 这六个区域中,除了x轴与y轴有一个公共点(原点)外,其他区域之间均没有公共点. 要点四、点坐标的特征 1.各个象限和坐标轴上点的坐标符号规律 要点诠释: (1)对于坐标平面任意一个点,不在这四个象限,就在坐标轴上. (2)坐标轴上点的坐标特征:x轴上的点的纵坐标为0;y轴上的点的横坐标为0. (3)根据点的坐标的符号情况可以判断点在坐标平面上的大概位置;反之,根据点在坐标平面上的位置也可以判断点的坐标的符号情况. 2.象限的角平分线上点坐标的特征 第一、三象限角平分线上点的横、纵坐标相等,可表示为(a,a); 第二、四象限角平分线上点的横、纵坐标互为相反数,可表示为(a,-a). 3.关于坐标轴对称的点的坐标特征 P(a,b)关于x轴对称的点的坐标为 (a,-b); P(a,b)关于y轴对称的点的坐标为 (-a,b); P(a,b)关于原点对称的点的坐标为 (-a,-b). 4.平行于坐标轴的直线上的点

建立空间直角坐标系的几个常见思路

建立空间直角坐标系的几种常见思路 坐标法是利用空间向量的坐标运算解答立体几何问题的重要方法,运用坐标法解题往往需要建立空间直角坐标系.依据空间几何图形的结构特征,充分利用图形中的垂直关系或构造垂直关系来建立空间直角坐标系,是运用坐标法解题的关键.下面举例说明几种常见的空间直角坐标系的构建策略. 一、利用共顶点的互相垂直的三条棱构建直角坐标系 例1 已知直四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AA 1=2,底面ABCD 是直角梯形,∠A 为直角,AB ∥CD ,AB =4,AD =2,DC =1,求异面直线BC 1与DC 所成角的余弦值. 解析:如图1,以D 为坐标原点,分别以DA 、DC 、DD 1所在直线为x 、y 、z 轴建立空间直角坐标系,则C 1(0,1,2)、B (2,4,0), ∴1(232)BC =--,,,(010)CD =-, ,. 设1BC 与CD 所成的角为θ, 则11317cos BC CD BC CD θ==. 二、利用线面垂直关系构建直角坐标系 例2 如图2,在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AB ⊥侧面BB 1C 1C ,E 为棱CC 1上异于C 、C 1的一点,EA ⊥EB 1.已知2AB =,BB 1=2,BC =1,∠BCC 1=3 π.求二面角A -EB 1-A 1的平面角的正切值. 解析:如图2,以B 为原点,分别以BB 1、BA 所在直线为y 轴、z 轴,过B 点垂直于平面AB 1的直线为x 轴建立空间直角坐标系. 由于BC =1,BB 1=2,AB =2,∠BCC 1=3 π, ∴在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,有B (0,0,0)、A (0,0,2)、B 1(0,2,0)、3102c ??- ? ??? ,,、133022C ?? ? ?? ?,,. 设302E a ?? ? ??? ,,且1322a -<<, 由EA ⊥EB 1,得10EA EB =, 即3322022a a ????---- ? ? ? ???? ,,,,

平面直角坐标系构建知识结构图

平直角坐标系构建知识结构图教学设计 教学目标 知识与技能 1、会建立平面直角坐标系解决问题 2、建立平面直角坐标系的知识结构图过程与方法 通过问题串的设计,层层引导学生积极构建知识结构图,渗透对学生数学知识的严谨性、逻辑性的培养。 情感态度价值观 进一步培养学生严谨的数学态度和思维。 教学重难点 教学重点:构建平面直角坐标系结构图 教学难点:构建平面直角坐标系结构图 教学过程 (一)设计情境,导入新课 小明、小丽、小华三人周末相约到生态园游玩 活动一:某一时刻他们停留在竖琴广场,三人对着景区示意图发现, 如下描述竖琴广场的位置(图中小正方形2,2)竖琴广场的坐标是(长)

葡萄竖琴广望亭九和植物动物园 7654葡萄园32竖琴广场望湖亭1654 — 1 - 2123 — 3 - 5 - 7 - 6 - 4X0 九和塔一1植物园一2 - 3动物园—4 活动二:随后小明提议,接下来到植物园,你能帮助他们读岀植物园的坐标吗? 2问题:能读 岀其余各个景点的坐标吗? :在3问题y 轴上的景点有哪些?在 x 轴上的景点有哪些? 4问题: 在第一、三象限角平分线上的景点有哪些? :连接竖琴广场和动物园的直线与坐标轴有何位置 1000m 的边长代表. 问题1:能建立平面直角坐

关系?他们之间的距离是多少?5问题.

- 4 1 y ................... 葡萄竖琴广望亭一一一一一一一九和一植物一—动物园一4 葡萄园竖琴广场望亭湖xO 九和塔植物园动物园

葡萄竖琴广望亭九和植物动物园 76543葡萄园2竖琴广场望亭湖1651 —2 - 1234 —

建立空间直角坐标系-解立体几何题

建立空间直角坐标系,解立体几何高考题 立体几何重点、热点: 求线段的长度、求点到平面的距离、求直线与平面所成的夹角、求两异面直线的夹角、求二面角、证明平行关系和垂直关系等. 常用公式: 1 、求线段的长度: 222z y x AB ++==()()()2 12212212z z y y x x -+-+-= 2、求P 点到平面α的距离: PN = ,(N 为垂足,M 为斜足,为平面α的法向量) 3、求直线l 与平面α所成的角:|||||sin |n PM ?= θ,(l PM ?,α∈M ,为α的法向量) 4、求两异面直线AB 与CD 的夹角:cos = θ 5、求二面角的平面角θ:|||||cos |21n n ?= θ,( 1n ,2n 为二面角的两个面的法向量) 6、求二面角的平面角θ:S S 射影 = θ cos ,(射影面积法) 7、求法向量:①找;②求:设, 为平面α内的任意两个向量,)1,,(y x =为α的法向量, 则由方程组?????=?=?0 n b n a ,可求得法向量.

高中新教材9(B)引入了空间向量坐标运算这一内容,使得空间立体几何的平行﹑垂直﹑角﹑距离等问题避免了传统方法中进行大量繁琐的定性分析,只需建立空间直角坐标系进行定量分析,使问题得到了大大的简化。而用向量坐标运算的关键是建立一个适当的空间直角坐标系。 一﹑直接建系。 当图形中有互相垂直且相交于一点的三条直线时,可以利用这三条直线直接建系。 例1. (2002年全国高考题)如图,正方形ABCD ﹑ABEF 的边长都是1,而且平面ABCD ﹑ABEF 互相垂直。点M 在AC 上移动,点N 在BF 上移动,若CM=BN=a (20<

高考立体几何复习三部曲—空间直角坐标系的应用

高考数学立体几何三部曲—空间之直角坐标系专项 一、积及坐标运算 1.两个向量的数量积 (1)a·b =|a||b|cos 〈a ,b 〉; (2)a ⊥b ?a·b =0(a ,b 为非零向量); (3)|a |2=a 2,|a |=x 2+y 2+z 2. 2.向量的坐标运算 3、应用共线向量定理、共面向量定理证明点共线、点共面的方法比较: 一、空间向量的简单应用 1.(课本习题改编)已知a =(-2,-3,1),b =(2,0,4),c =(-4,-6,2)则下列结论正确的是( ) A .a ∥c ,b ∥c B .a ∥b ,a ⊥c C .a ∥c ,a ⊥b D .以上都不对 2.(2012·济宁一模)若{a ,b ,c }为空间的一组基底,则下列各项中,能构成基底的一组向量是( ) A .{a ,a +b ,a -b } B .{b ,a +b ,a -b } C .{c ,a +b ,a -b } D .{a +b ,a -b ,a +2b } 3.(教材习题改编)下列命题: ①若A 、B 、C 、D 是空间任意四点,则有AB u u u r +BC u u u r +CD u u u r +DA u u u r =0;

②若MB u u u r =x MA u u u r +y MB u u u r ,则M 、P 、A 、B 共面; ③若p =x a +y b ,则p 与a ,b 共面. 其中正确的个数为( ) A .0 B .1 C .2 D .3 4.在四面体O -ABC 中,OA u u u r =a ,OB u u u r =b ,OC u u u r =c ,D 为BC 的中点,E 为AD 的中点,则OE u u u r = ________(用a ,b ,c 表示). 5.013·大同月考)若直线l 的方向向量为a ,平面α的法向量为n ,能使l ∥α的是( ) A .a =(1,0,0),n =(-2,0,0) B .a =(1,3,5),n =(1,0,1) C .a =(0,2,1),n =(-1,0,-1) D .a =(1,-1,3),n =(0,3,1) 6已知a =(2,-1,3),b =(-1,4,-2),c =(7,5,λ),若a ,b ,c 三向量共面,则实数λ等于( ) A.62 7 B.637 C.60 7 D.657 二、利用空间向量证明平行或垂直 [例] 已知AB ⊥平面ACD ,DE ⊥平面ACD ,△ACD 为等边三角形,边长为2a ,AD =DE =2AB ,F 为CD 的中点. (1)求证:AF ∥平面BCE ; (2)求证:平面BCE ⊥平面CDE . 8.如图,正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的棱长为1,E 、F 分别是棱BC 、DD 1上的点,如 果B 1E ⊥平面ABF ,则CE 与DF 的和的值为________.

平面直角坐标系---坐标方法的简单应用(含答案)

平面直角坐标系---坐标方法的简单应用 学习要求 能建立适当的平面直角坐标系描述物体的位置. 在同一直角坐标系中,感受图形变换后点的坐标的变化. (一)课堂学习检测 1.回答下面的问题. (1)如图表示赵明同学家所在社区的主要服务办公网点.点O表示赵明同学家,点A表示存车处,点B表示副食店.点C表示健身中心,点D表示商场,点E表示医院,点F表示邮电局,点H表示银行,点L表示派出所,点G表示幼儿园. 请以赵明同学家为坐标原点,建立平面直角坐标系,并用坐标分别表示社区的主要服务网点的位置.(图中的1个单位表示50m) (2)利用平面直角坐标系绘制区域内一些地点分布情况平面图的过程是 ①建立______选择一个____________为原点,确定x轴、y轴的____________; ②根据具体问题确定适当的______在坐标轴上标出____________; ③在坐标平面内画出这些点,写出各点的______和各个地点的______. 2.如图是某乡镇的示意图,试建立直角坐标系,取100米为一个单位长,用坐标表示各地的位置:

3.如图,方格纸中的每个小方格都是边长为1个单位的正方形,在建立平面直角坐标系后,△ABC的顶点均在格点上,点C的坐标为(4,-1). ①把△ABC向上平移5个单位后得到对应的△A1B1C1,画出△A1B1C1,并写出点C1的坐 标; ②以原点O为对称中心,再画出与△A1B1C1关于原点O对称的△A2B2C2,并写出点C2 的坐标; ③写出以AB、BC为两边的平行四边形ABCD的顶点D的坐标. (二)综合运用诊断 一、填空 4.在坐标平面内平移图形时,平移的方向一般是平行于______或平行于______. 5.将点(x,y)向右或向左平移a(a>0)个单位长度,得对应点的坐标为______或______; 将点(x,y)向上或向下平移b(b>0)个单位长度,得对应点的坐标为______或______.6.把一个图形上各点的横坐标都加上或减去一个正数a,则原图形向______或向______平移______.把一个图形上各点的纵坐标都加或减去一个正数b,则原图形向______或向______平移______. 7.把点(-2,3)向上平移2个单位长度所到达位置的坐标为______,向左平移2个单位长度所到达位置的坐标为______. 8.把点P(-1,3)向下平移1个单位长度,再向右平移2个单位长度,所到达位置的坐标为______. 9.点M(-2,5)向右平移______个单位长度,向下平移______个单位长度,变为M′(0,1). 10.把点P1(2,-3)平移后得点P2(-2,3),则平移过程是__________________________ _______________________________________________________________________.

《空间直角坐标系》典型例题解析

《空间直角坐标系》典型例题解析 例1:在空间直角坐标系中,作出点M(6, -2, 4)。 点拨点M 的位置可按如下步骤作出:先在x 轴上作出横坐标是6的点1M ,再将1M 沿与y 轴平行的方向向左移动2个单位得到点2M ,然 后将2M 沿与z 轴平行的方向向上移动4个单位 即得点M 。 解答M 点的位置如图所示。 总结对给出空间直角坐标系中的坐标作出这个点、给出具体的点写出它的空间直角坐标系中的坐标这两类题目,要引起足够的重视,它不仅可以加深对空间直角坐标系的认识,而且有利于进一步培养空间想象能力。 变式题演练 在空间直角坐标系中,作出下列各点:A(-2,3,3);B(3,-4,2);C(4,0,-3)。 答案:略 例2:已知正四棱锥P-ABCD 的底面边长为4,侧棱长为10,试建立适当的空间直角坐标系,写出各顶点的坐标。 点拨先由条件求出正四棱锥的高,再根据正 四棱锥的对称性,建立适当的空间直角坐标系。 解答 正四棱锥P-ABCD 的底面边长为4,侧 棱长为10, ∴正四棱锥的高为232。 以正四棱锥的底面中心为原点,平行于AB 、BC 所在的直线分别为x 轴、y 轴,建立如图所示 的空间直角坐标系,则正四棱锥各顶点的坐标分别为A(2,-2,0)、B(2,2,0)、C(-2,2,0)、D(-2,-2,0)、P(0,0,232)。 总结在求解此类问题时,关键是能根据已知图形,建立适当的空间直角坐标系,从而便于计算所需确定的点的坐标。 1M 2M M (6,-2,4) O x y z 6 2 4 O A B C D P x y z

变式题演练 在长方体1111D C B A ABCD -中,AB=12,AD=8,1AA =5,试建立适当的空间直角坐标系,写出各顶点的坐标。 答案:以A 为原点,射线AB 、AD 、1AA 分别为x 轴、y 轴、z 轴的正半轴,建立空间直角坐标系,则A(0,0,0)、B(12,0,0)、C(12,8,0)、D(0,8,0)、1A (0,0, 5)、1B (12,0,5)、1C (12,8,5)、1D (0,8,5)。 例3:在空间直角坐标系中,求出经过A(2,3,1)且平行于坐标平面yOz 的平面α的方程。 点拨求与坐标平面yOz 平行的平面的方程,即寻找此平面内任一点所要满足的条件,可利用与坐标平面yOz 平行的平面内的点的特点来求解。 解答 坐标平面yOz ⊥x 轴,而平面α与坐标平面yOz 平行, ∴平面α也与x 轴垂直, ∴平面α内的所有点在x 轴上的射影都是同一点,即平面α与x 轴的交点, ∴平面α内的所有点的横坐标都相等。 平面α过点A(2,3,1),∴平面α内的所有点的横坐标都是2, ∴平面α的方程为x=2。 总结对于空间直角坐标系中的问题,可先回忆与平面直角坐标系中类似问题的求解方法,再用类比方法求解空间直角坐标系中的问题。本题类似于平面直角坐标系中,求过某一定点且与x 轴(或y 轴)平行的直线的方程。 变式题演练 在空间直角坐标系中,求出经过B(2,3,0)且垂直于坐标平面xOy 的直线方程。 答案:所求直线的方程为x=2,y=3.

平面直角坐标系教案全

第三章平面直角坐标系 集体备课:(共7课时) 教材内容 本章内容包括平面直角坐标系及有关概念,点的坐标,用坐标表示地理位置和平移等。 实际生活中常用有序实数对表示位置,由此引出平面直角坐标系,建立点与有序实数对的对应关系,从而把数和形结合起来。用坐标法表示地理位置体现了直角坐标系在实际生活中的应用。用坐标表示地理位置,可以通过建立直角坐标系,绘制出一个区域内地点分布的平面示意图来完成。用坐标表示平移,从数的角度刻画了第五章有关平移的内容,主要研究了两方面的问题,一方面探讨点或图形的平移引起的点或图形顶点坐标的变化规律,另一方面探讨点或图形顶点坐标的有规律变化引起的点或图形的平移。 此外,用极坐标表示一个地点的地理位置,在本章最后的“数学活动”中有所渗透。 教学目标 〔知识与技能〕 1、能利用有序数对来表示点的位置;2会画出平面直角坐标系,能建立适当的直角坐标系描述物体的位置;3、在给定的直角坐标系中,会根据坐标描出点的位置,由点的位置写出它的坐标。 〔过程与方法〕 1、经历画坐标系、描点,由点找坐标的过程和图形的坐标变化与图形平移之间关系的探索过程,发展学生的形象思维能力与数形结合意识; 2、通过平面直角坐标确定地理位置,提高学生解决问题的能力。 〔情感、态度与价值观〕 明确数学理论来源于实践,反过来又能指导实践,数与形是可以相互转化的,进一步发展学生的辩证唯物主义思想。 重点难点 在平面直角坐标糸中,由已知点的坐标确定这一点的位置,由已知点的位置确定这一点的坐标和平面直角坐标系的应用是重点;建立坐标平面内点与有序实数对之间的一一对应关系和由坐标变化探求图形之间的变化是难点。 课时分配 6.1平面直角坐标系……………………………………… 3课时 6.2 坐标方法的简单应用…………………………………2课时 本章小结……………………………………………………2课时 3.1平面直角坐标系(1) 〔教学目标〕理解有序数对的意义,能利用有序数对表示物体的位置。

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