2019-2020年高中數(shù)學(xué)《空間直角坐標(biāo)系》教案3 新人教A版必修2.doc

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2019-2020年高中數(shù)學(xué)《空間直角坐標(biāo)系》教案3 新人教A版必修2 教學(xué)要點(diǎn)： （1）會畫出空間直角坐標(biāo)系（注意一定是右手系），及其中某一定點(diǎn)的坐標(biāo)； （2）能建立空間直角坐標(biāo)系，并寫出長方體各頂點(diǎn)的坐標(biāo)； （3）能寫出空間直角坐標(biāo)系內(nèi)一定點(diǎn)(a，b，c)關(guān)于各坐標(biāo)軸、坐標(biāo)平面的對稱點(diǎn)的坐標(biāo)； 能寫出空間直角坐標(biāo)系內(nèi)一定點(diǎn)(a，b，c)在各坐標(biāo)軸、坐標(biāo)平面上的正投影的坐標(biāo)； 例1（課本例1）．在空間直角坐標(biāo)系中，作出點(diǎn)P(5，4，6) ． 例2．結(jié)晶體的基本單位稱為晶泡，圖3是食鹽晶泡的示意圖（可看成八個棱長為的小正方體堆積成的正方體），其中粗點(diǎn)代表鈉原子，細(xì)點(diǎn)代表氯原子．在圖中建立空間直角坐標(biāo)系xOyz后，試寫出全部鈉 圖3 原子所在位置的坐標(biāo)． 解：把圖中的鈉原子分成下、中、上三層來寫它們所在位 置的坐標(biāo)． 下層的原子全部在xOy平面上，它們所在位置的豎坐標(biāo) 全是0，所以這五個鈉原子所在的位置分別是 （0，0，0），（1，0，0）（1，1，0），（0，1，0），（，，1）． 中層的原子所在的平面平行于xOy平面，與z軸交點(diǎn)的豎坐標(biāo)全是，所以，這四個鈉原子所在的位置的坐標(biāo)分別是（，0，），（1，，），（，1，），（0，，）． 上層的原子所在的平面平行于xOy平面，與z軸交點(diǎn)的豎坐標(biāo)全是1，所以，這五個鈉原子所在的位置的坐標(biāo)分別是（0，0，1），（1，0，1），（1，1，1），（，，1）． 例3．已知正方體ABCD－A1B1C1D1的棱長為2，，分別按下列要求建立直角坐標(biāo)系，并寫出正方體各頂點(diǎn)的坐標(biāo)： （1）正方體的頂點(diǎn)A為坐標(biāo)原點(diǎn)，射線AD，AB，AA1分別為x軸、y軸、z軸的正半軸，建立空間直角坐標(biāo)系（如圖（1））； （2）以正方體的底面ABCD的中心O為原點(diǎn)，射線AB，DA，AA1方向分別為x軸、y軸、z軸的正方向，建立空間直角坐標(biāo)系（如圖（2））； （3）以正方體的底面ABCD的中心O為原點(diǎn)，射線OC，OB分別為x軸、y軸的正半軸， D B C B1 A1 D1 C1 A x z y O O D B C B1 A1 D1 C1 A x z y D B C B1 A1 D1 C1 A x z y 射線AA1方向?yàn)閦軸的正方向，建立空間直角坐標(biāo)系（如圖（3））。 （1） （2） （3） 解：（1）點(diǎn)A在坐標(biāo)原點(diǎn)，其坐標(biāo)為A（0，0，0），點(diǎn)D，B，A1分別在x軸，y軸，z軸上，其坐標(biāo)分別為： D（2，0，0），B（0，2，0），A1（0，0，2）。 點(diǎn)C，D1，B1分別在xOy平面，xOz平面，yOz平面內(nèi)，其坐標(biāo)分別為 C（2，2，0），D1（2，0，2），B1（0，2，2）。 點(diǎn)C1在三條坐標(biāo)周上的射影分別為D，B，A1，故點(diǎn)C1的坐標(biāo)為（2，2，2）。 （2）點(diǎn)A，B，C，D都落在xOy平面內(nèi)，其坐標(biāo)分別為 A（－1，1，0），B（1，1，0），C（1，－1，0），D（－1，－1，0）。 點(diǎn)A1，B1，C1，D1所在平面平行與xOy平面，與z軸交點(diǎn)的坐標(biāo)為（0，0，2），A1，B1，C1，D1在xOy平面內(nèi)的射影分別為A，B，C，D，故點(diǎn)A1，B1，C1，D1的坐標(biāo)分別為 A1（－1，1，2），B1（1，1，2），C1（1，－1，2），D1（－1，－1，2）。 （3）OA＝OB＝OC＝OD＝， 點(diǎn)A，C在x軸上，其坐標(biāo)分別為 A（－，0，0），C（，0，0）。 點(diǎn)B，D在y軸上，其坐標(biāo)分別為 B（0，，0），D（0，－，0）。 點(diǎn)A1，B1，C1，D1所在平面平行與xOy平面，與z軸交點(diǎn)的坐標(biāo)為（0，0，2），A1，B1，C1，D1在xOy平面內(nèi)的射影分別為A，B，C，D，故點(diǎn)A1，B1，C1，D1的坐標(biāo)分別為 A1（－，0，2），B1（0，，2），C1（，0，2），D1（0，－，2）。 說明：1．與平面直角坐標(biāo)系相同，空間直角坐標(biāo)系的建立方法不是惟一，建立坐標(biāo)系時，應(yīng)使幾何體的頂點(diǎn)表示盡可能簡單，在（1）和（3）中的坐標(biāo)系下，正方體中落坐標(biāo)軸上的頂點(diǎn)較多，而（2）中坐標(biāo)系的建立充分考慮了正方體的對稱性。 2．在直角坐標(biāo)系中，寫點(diǎn)的坐標(biāo)時應(yīng)注意以下結(jié)論：x軸上的點(diǎn)坐標(biāo)可以表示為（x，0，0）；y軸上的點(diǎn)的坐標(biāo)可以表示為（0，y，0）；z軸上的點(diǎn)可以表示為（0，0，z）；xOy平面內(nèi)的點(diǎn)的坐標(biāo)可以表示為(x，y，0)；yOz平面內(nèi)的點(diǎn)的坐標(biāo)可以表示為(0，y，z)；xOz平面內(nèi)的點(diǎn)的坐標(biāo)可以表示為(x，0，z) ＊例4．如圖，已知四棱錐P－ABCD中，PA垂直于矩形ABCD所在平面，M是PC的中點(diǎn)，N在PB上，且PN＝3NB，已知AB＝4，AD＝3，PA＝5，試建立適當(dāng)?shù)目臻g直角坐標(biāo)系，寫出點(diǎn)P，A，B，C，D，M，N的坐標(biāo)． x y z A P B D C M N M1 M2 N1 N2 圖10 解：以A為原點(diǎn)，射線AB，AD，AP分別為x軸、y軸、z軸的正半軸，建立空間直角坐標(biāo)系，如圖所示，A（0，0，0），B（4，0，0），C（4，4，0），D（0，3，0），P（0，0，5），M（2，，），N（3，0，）． 例5．（課本例3） 練習(xí)： 1．下列點(diǎn)中，位于yoz平面內(nèi)的是（ ） A.（2，2，0） B.（0，2，2） C.（2，0，2） D.（2，0，0） 2．點(diǎn)P（4，2，6）在xoy平面內(nèi)射影P′的坐標(biāo)是（ ） A. （4，2，0） B. （4，0，6） C.（0，2，6） D. （0，2，0） 3．點(diǎn)P（－2，－1，4）到xoz平面的距離是（ ） A.2 B.1 C. 4 D. 7 4．點(diǎn)P（1，－3，2）關(guān)于點(diǎn)（2，2，3）的對稱點(diǎn)P′的坐標(biāo)為（ ） A. （3，－1，5） B. (3，7，4) C.（0，－8，1） D. （7，3，1） 5．在空間直角坐標(biāo)系中，方程x＝0表示（ ） A. xoy平面 B. yoz平面 C. xoz平面 D.y軸 6．在空間直角坐標(biāo)系中，坐標(biāo)平面______與x軸垂直；坐標(biāo)平面______與y軸垂直；坐標(biāo)平面______與z軸垂直。 7．點(diǎn)P(3，－2，1)關(guān)于坐標(biāo)平面xOy的對稱點(diǎn)的坐標(biāo)為_______________；點(diǎn)Q(－2，－3，1)關(guān)于原點(diǎn)的對稱點(diǎn)的坐標(biāo)為_______________；點(diǎn)R(2，4，1)關(guān)于z軸的對稱點(diǎn)的坐標(biāo)為_______________．