人教A版 (2019)选择性必修 第一册1.3 空间向量及其运算的坐标表示课前预习课件ppt
展开(一)教材梳理填空1.空间直角坐标系在空间选定一点O和一个 .以点O为原点,分别以i,j,k的方向为 、以它们的长为单位长度建立三条数轴:x轴、y轴、z轴,它们都叫做 .这时就建立了一个空间直角坐标系Oxyz,O叫做 ,i,j,k都叫做坐标向量,通过每两条坐标轴的平面叫做坐标平面,分别称为Oxy平面,Oyz平面,Ozx平面,它们把空间分成八个部分.
单位正交基底{i,j,k}
2.右手直角坐标系的定义在空间直角坐标系中,让右手拇指指向x轴的 ,食指指向y轴的 ,中指指向z轴的 .则称这个坐标系为右手直角坐标系,如图所示.3.空间直角坐标系中的坐标
4.落在坐标轴和坐标平面上的点的特点
(二)基本知能小试1.判断正误(1)空间直角坐标系中,在x轴上的点的坐标一定是(0,b,c)的形式.( )(2)空间直角坐标系中,在xOz平面内的点的坐标一定是(a,0,c)的形式.( )
2.已知A(2,3-μ,-1+v)关于x轴的对称点是A′(λ,7,-6),则λ,μ,v的值为( )A.λ=-2,μ=-4,v=-5 B.λ=2,μ=-4,v=-5C.λ=-2,μ=10,v=8 D.λ=2,μ=10,v=7答案:D 3.设{e1,e2,e3}是空间向量的一个单位正交基底,a=4e1-8e2+3e3,b=-2e1-3e2+7e3,则a,b的坐标分别为________.解析:由于{e1,e2,e3}是空间向量的一个单位正交基底,所以a=(4,-8,3),b=(-2,-3,7).答案:a=(4,-8,3),b=(-2,-3,7)
题型一 空间中点的坐标 [探究发现]下图是一个房间的示意图,我们如何表示板凳和气球的位置?提示:可借助于平面坐标系的思想建立空间直角坐标系,如图所示.
求某点P的坐标的方法(1)找到点P在x,y,z轴上的射影; (2)确定射影在相应坐标轴上的坐标;(3)求出点P的坐标.
[方法技巧] 用坐标表示空间向量的方法步骤
题型三 空间中点的对称问题 [学透用活][典例3] 在空间直角坐标系中,点P(-2,1,4).(1)求点P关于x轴的对称点的坐标;(2)求点P关于xOy平面的对称点的坐标;(3)求点P关于点M(2,-1,-4)的对称点的坐标.[解] (1)由于点P关于x轴对称后,它在x轴的分量不变,在y轴、z轴的分量变为原来的相反数,所以对称点为P1(-2,-1,-4).(2)由于点P关于xOy平面对称后,它在x轴、y轴的分量不变,在z轴的分量变为原来的相反数,所以对称点为P2(-2,1,-4).
(3)设对称点为P3(x,y,z),则点M为线段PP3的中点,由中点坐标公式,可得x=2×2-(-2)=6,y=2×(-1)-1=-3,z=2×(-4)-4=-12,所以P3(6,-3,-12).
在空间直角坐标系中,点P(x,y,z)关于坐标轴和坐标平面的对称点的坐标特点如下:(1)关于坐标原点的对称点为P1(-x,-y,-z);(2)关于横轴(x轴)的对称点为P2(x,-y,-z);(3)关于纵轴(y轴)的对称点为P3(-x,y,-z);(4)关于竖轴(z轴)的对称点为P4(-x,-y,z);
(5)关于xOy坐标平面的对称点为P5(x,y,-z);(6)关于yOz坐标平面的对称点为P6(-x,y,z);(7)关于zOx坐标平面的对称点为P7(x,-y,z).其中的记忆方法为“关于谁谁不变,其余的相反”.如关于横轴(x轴)的对称点,横坐标不变,纵坐标、竖坐标变为原来的相反数;关于xOy坐标平面的对称点,横坐标、纵坐标不变,竖坐标变为原来的相反数.
[对点练清]保持典例3中的点P不变,(1)求点P关于y轴的对称点的坐标;(2)求点P关于yOz平面的对称点的坐标;(3)求点P关于点N(-5,4,3)的对称点的坐标.解:(1)由于点P关于y轴对称后,它在y轴的分量不变,在x轴、z轴的分量变为原来的相反数,故对称点的坐标为P1(2,1,-4).
[课堂思维激活] 一、综合性——强调融会贯通1.在长方体ABCD-A1B1C1D1中,|AB|=5,|AD|=4,|AA1|=4,A1C1与B1D1相交于点P,建立适当的空间直角坐标系,求出点C,B1,P的坐标(写出符合题意的一种情况即可).以下是两名同学的解法.甲同学:如图①,以A为坐标原点,AB,AD,AA1所在直线分别为x轴、y轴、z轴,建立空间直角坐标系.
提示:上述甲同学解法错误,乙同学解法正确.甲同学解法错误的原因是坐标系的建立不符合右手法则,因此解答是错误的.事实上,在建立空间直角坐标系时,要求x轴、y轴、z轴的正方向排列次序要遵循右手法则.
二、创新性——强调创新意识和创新思维2.如图所示,一只蚂蚁在水泥构件O点处,在A,B,C,D,E处放有食物,请你根据本节所学知识,建立适当的空间直角坐标系,告诉小蚂蚁食物的准确位置.
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