1、课题:课题: 2.4.3.1 2.4.3.1 空间直角坐标系(空间直角坐标系(1 1) 教材分析:教材分析: 解析几何是用代数方法研究解决几何问题的一门数学学科, 空间直角坐标系的建立是为 以后的空间向量及其运算打基础的同时,在第二章空间中点、直线、平面的位置关 系第一节异面直线学习时,有些求异面直线所成角的大小,借助于空间向量来解答, 要容易得多,所以,本节课为沟通高中各部分内容知识,完善学生的认知结构起到很重要的 作用 课课 型:型: 新授课 教学要求教学要求: 使学生能通过用类比的数学思想方法得出空间直角坐标系的定义、 建立方法、 以及空间 的点的坐标确定方法 教学重点教学重点:在空间直
2、角坐标系中,确定点的坐标 教学难点教学难点:通过建立适当的直角坐标系,确定空间点的坐标 教学过程教学过程: 一一. .提出问题:提出问题: 1.在初中, 我们学过数轴, 那么什么是数轴?决定数轴的因素有哪些?数轴上的点怎样 表示? 在初中,我们学过平面直角坐标系,那么如何建立平面直角坐标系?决定平面直角 坐标系的因素有哪些?平面直角坐标系上的点怎样表示?如何借助平面直角坐标系表示学 生的座位?能用直角坐标系表示教室里灯泡的位置吗? 在空间,我们是否可以建立一个坐标系,使空间中的任意一点都可用对应的有序实 数组表示出来呢?(板书课题) 阅读课本 134 P- 135 P内容 二、讲授新课:二、讲
3、授新课: 1 1. .空间直角坐标系空间直角坐标系: 如图.3-1(课本), , OBCDD ABC是单位正方体.以 O 为原点,分别以射线 OA,OC,O D的方向为正方向,以线段 OA,OC,O D的长为单位长,建立三条数轴:x 轴,y 轴, z 轴这时我们说建立了一个空间直角坐标系xyz.其中点叫做坐标原点,x 轴,y 轴,z 轴叫做坐标轴. 通过每两个坐标轴的平面叫做坐标面,分别称为平面、平面、 平面 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
4、的一半,这样 三条轴上的单位长度在直观上大体相等 2.2. 右手直角坐标系:右手直角坐标系: 在空间直角坐标系中, 让右手大拇指、 食指和中指相互垂直时, 大拇指指向 x 轴正方向, 食指指向 y 轴正方向, 中指指向 z 轴正方向, 则称这个坐标系为右手坐标系, 如无特别说明, 以后建立的坐标系都是右手坐标系 空间直角坐标系中的点与有序书组之间的关系:空间直角坐标系中的点与有序书组之间的关系: 1)已知 M 为空间一点,过点 M 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 轴的交点分别为 P、Q、R,这三点在 x 轴、y 轴和 z 轴上的坐标分别为 x,y
5、,z这 样空间的一点 M 就唯一确定了一个有序数组 x,y,z这组数 x,y,z 就叫做点 M 的坐标, 并依次称 x,y, z 为点 M 的横坐标、纵坐标和竖坐标坐标为 x,y,z 的点 M 通常记为 M(x, y,z) 2)反过来,一个有序数组 x,y,z,我们在 x 轴上取坐标为 x 的点 P 在 y 轴上取坐标 为 y 的点 Q,在 z 轴上取坐标为 z 的点 R,然后通过 P、Q、R 分别作 x 轴,y 轴,z 轴的垂 直平面这三个平面的交点 M 即为有序数组 x,y,z 为坐标的点数 x,y,z 就叫做点 M 的坐标,并依次称 x,y,z 为点 M 的横坐标、纵坐标和竖坐标 3)坐
6、标为 x,y,z 的点 M 通常记为 M(x,y,z) 我们通过这样的方法在空间直角坐 标系内建立了空间的点 M 和有序数组 x,y,z 之间的一一对应关系 4.4.例题例题 1 1(课本例(课本例 1 1) :在长方体 , OBCDD A B C中, , 3,4,2.OAoCOD写出 , ,D C A B四点坐标.(建立空间直角坐标系写出原点坐标各点坐标) 讨论讨论: 若以 C 点为原点,以射线 BC、CO、C C方向分别为 ox、oy、oz 轴的正半轴,建立空 间直角坐标系,那么,各顶点的坐标又是怎样的呢? (得出结论:不同的坐标系的建立方法,所得的同一点的坐标也不同 ) 5 5例题例题
7、2 2(课本例(课本例 2 2)题略)题略 说明: 学生阅读,思考与例 1 的不同,教师引导学生解题的方法,图中没有坐标系, 这给我们解题带来了难度, 同时也给我们的思维提供了空间, 如何建立空间直角坐标系才能 使问题变得更简单?一般来说, 以特殊点为原点, 我们所求的点在坐标轴上或在坐标平面上 的多为基本原则建立空间直角坐标系,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 因此解题时要慎重建立空间 直角坐标系 三、巩固练习:三、巩固练习: 1练习: 136 P 1, 2,3. 2. 已知M M (2, (2, - -3, 43, 4) ),画出它在空间直角坐标系中的位置 3. 思考题:建立适当的直角坐标系,确定棱长为 3 的正四面体各顶点的坐标 四小结四小结: 1空间直角坐标系的建立 2空间直角坐标系内点的坐标的确定过程. 3空间直角坐标系中点的位置的确定 五作业:五作业: 1.课本 138 P 习题 4.3 A 组 2 课后记课后记: :