
空间直角坐标系(75).ppt
19页§7,,1 空间直角坐标系空间直角坐标系一、空间点的直角坐标一、空间点的直角坐标二、空间两点间的距离二、空间两点间的距离空间直角坐标系坐标面、 卦限、点的坐标距离公式一、空间点的直角坐标一、空间点的直角坐标O 过 空 间 一 个 定 点O , 作 三 条 互 相 垂 直的 数 轴 , 它 们 都 以O 为 原 点 且 一 般 具 有相 同 的 长 度 单 位 . 它们 的 正 向 通 常 符 合 右手 规 则 . 这 样 的 三 条坐 标 轴 就 组 成 了 一 个空间直角坐标系空间直角坐标系. y轴(纵轴) z轴(竖轴)(坐标)原点 x轴(横轴) x 1 y 1 z 1拇指方向四指转向右手规则 三条坐标轴中的任意两条可以确定一个平面,这样定出的三个平面统称为坐标面.x轴及y轴所确定的坐标面叫做 xOy面,另两个坐标面是 yOz 面和zOx面.坐标面:O z y x O z y x 三条坐标轴中的任意两条可以确定一个平面,这样定出的三个平面统称为坐标面.x轴及y轴所确定的坐标面叫做 xOy面,另两个坐标面是 yOz 面和zOx面.坐标面:O z y x 第一卦限卦 限: 三个坐标面把空间分成八个部分,每一部分叫做卦限.O z y x 第二卦限卦 限:第三卦限O z y x 卦 限:O z y x 第四卦限卦 限:O z y x 第五卦限卦 限:O z y x 第六卦限卦 限:O z y x 第七卦限卦 限:O z y x 第八卦限卦 限:点的坐标: 设 M 为空间一已知点.过点 M 作三个平面分别垂直于 x轴 、y 轴 和 z 轴,三个平面在 x 轴 、y 轴 和 z 轴的交点依次为P、Q、R,在 x 轴、y 轴和 z 轴上的坐标依次为x、y、z,我 们称这组数为点点M的的 坐坐标标,并把 x、y、z分别称为点M的横坐标、纵坐标、竖坐标.坐标为x、y、 z 的点M 记为M(x,y,z).O x y z PRx z yMQO x y z 二、空间两点间的距离二、空间两点间的距离 设M 1(x 1,y 1,z 1)、M 2(x 2,y 2,z 2)为空间两点.与x 轴平行的边的边长为|x 2x 1|, 作一个以M 1和M 2为对角线顶点的长方体,使其三个相邻的面分别平行于三个坐标面.M 1M 2PQx 2x 1与y 轴平行的边的边长为|y 2y 1|, y 2 y 1O x y z M 1M 2PQ二、空间两点间的距离二、空间两点间的距离 设M 1(x 1,y 1,z 1)、M 2(x 2,y 2,z 2)为空间两点.与x 轴平行的边的边长为|x 2x 1|, 作一个以M 1和M 2为对角线顶点的长方体,使其三个相邻的面分别平行于三个坐标面.与z 轴平行的边的边长为|z 2z 1|.z 2z 1O x y z M 1M 2PQ与y 轴平行的边的边长为|y 2y 1|,二、空间两点间的距离二、空间两点间的距离 设M 1(x 1,y 1,z 1)、M 2(x 2,y 2,z 2)为空间两点.与x 轴平行的边的边长为|x 2x 1|, 作一个以M 1和M 2为对角线顶点的长方体,使其三个相邻的面分别平行于三个坐标面.因为 | M1M2 | 2= | M1Q | 2 + | M2Q | 2= | M1P | 2 + | PQ | 2 + | M2Q | 2 .O x y z M 1M 2PQd | M1M2 | 所以与z 轴平行的边的边长为|z 2z 1|.与y 轴平行的边的边长为|y 2y 1|,二、空间两点间的距离二、空间两点间的距离 设M 1(x 1,y 1,z 1)、M 2(x 2,y 2,z 2)为空间两点.与x 轴平行的边的边长为|x 2x 1|, 作一个以M 1和M 2为对角线顶点的长方体,使其三个相邻的面分别平行于三个坐标面. 特殊地,点M (x,y,z )与原点O(0,0,0)的距离为d| OM | 例1 求证以M 1(4,3,1)、M 2(7,1,2)、M 3(5,2,3)三点为顶点的三角形是一个等腰三角形. 解 因为 | M 1M 2| 2(74) 2(13) 2(21) 214, | M 2M 3| 2(57) 2(21) 2(32) 26, | M 1M 3| 2(54) 2(23) 2(31) 26,所以| M 2M 3| | M 1M 3|,即DM 1M 2M 3为等腰三角形.. 例2 在z轴上求与两点A(4, 1, 7)和B(3, 5, 2)等距离的点. 解 设所求的点为M(0, 0, z),依题意有 |MA| 2|MB| 2,即 (04) 2(01) 2(z7) 2(30) 2(50) 2(2z) 2.解之得。
