空间直角坐标系典型例题解析.doc
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《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)。z
点拨点 M 的位置可按如下步骤作出:先在M( 6, -2,4)
x 轴上作出横坐标是 6 的点M1,再将M 1沿与 y 4 O
6 y 轴平行的方向向左移动 2 个单位得到点M2,然M 2 2 M 1
x
后将 M 2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 2 23 。
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
z
P
D C
A
O
y
B
x
A(2,-2,0)、B(2,2,0)、C(-2,2,
0)、 D(-2,-2,0)、P(0,0,223 )。
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。
变式题演练
在长方体 ABCD A1B1 C1 D1中,AB=12,AD=8, AA1=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、AA1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)、A1 (0,0,5)、B1 (12,0,5)、C1 (12,8,5)、D1 (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,而平面与坐标平面 yOz 平行,
∴平面也与 x 轴垂直,
∴平面内的所有点在 x 轴上的射影都是同一点,即平面与 x 轴的交点,∴平面内的所有点的横坐标都相等。
平面过点 A(2,3,1),∴平面内的所有点的横坐标都是2,
∴平面的方程为 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.