【正文】
一 .空間直角坐標(biāo)系 問題 1: 數(shù)軸上的點(diǎn) M的坐標(biāo)用一個實(shí)數(shù) x表示,它是 一維坐標(biāo) ; 平面上的點(diǎn) M的坐標(biāo)用有序?qū)崝?shù)對( x, y)表示,它是 二維坐標(biāo) . O x x O x (x,y) y 空間內(nèi)點(diǎn)位置能用兩個數(shù)來描述嗎? 該如何描述呢? 中國國家大劇院 中國國家大劇院 怎樣確切的表示室內(nèi)燈泡的位置? 墻 墻 地面 下圖是一個房間的示意圖 ,下面來探討表示電燈位置的方法 . z 1 3 4 x 4 y 1 5 O (4,5,3) o x y z 從空間某一個定點(diǎn) 0引三條互相垂直且有單位長度的數(shù)軸,這樣就建立了空間直角坐標(biāo)系0- xyz. 點(diǎn) O 叫做坐標(biāo)原點(diǎn) , x軸 、 y軸 、 z軸叫做坐標(biāo)軸 , 這三條坐標(biāo)軸中每兩條確定一個坐標(biāo)平面,分別稱為 xOy平面 、 yOz平面 、 和 zOx平面 . o x y z 在空間直角坐標(biāo)系中 ,讓右手拇指指向 x軸的正方向,食指指向 y軸的正方向,若中指指向 z軸的正方向,則稱這個坐標(biāo)系為 右手直角坐標(biāo)系. 說明 : ☆ 本書建立的坐標(biāo)系 都是右手直角坐標(biāo)系 . 空間直角坐標(biāo)系的畫法 : o x y z y軸、 x軸與 z軸均成 1350, 而 z軸垂直于 y軸. 1350 1350 z軸的單位長度相同,x軸上的單位長度為 y軸(或 z軸)的單位長度的一半 . 坐標(biāo)面把空間分成 每一個部分叫 卦限 八個部分 Ⅶ xyozxOy 面 yOz 面 zOx 面 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅷ 合作探究: 有了空間直角坐標(biāo)系,那空間中的 任意一點(diǎn) M怎樣來表示它的坐標(biāo)呢? 經(jīng)過 M點(diǎn)作三個平面分別 垂直 于 x軸、 y軸和 z軸,它們與 x軸、 y軸和 z軸分別交于三點(diǎn),三點(diǎn)在相應(yīng)的坐標(biāo)軸上的坐標(biāo) a,b,c組成的有序數(shù)組( a,b,c)叫做 點(diǎn)M的坐標(biāo) . 記為 : M( a,b,c) y x z M’ O M c b a 反過來,給定有序?qū)崝?shù)組 ( x, y, z) ,我們可以在 x 軸、 y 軸和 z 軸上依次取坐標(biāo)為 x, y和 z的點(diǎn) P、 Q和 R,分別過 P、 Q和 R各作一個平面,分別垂直于 x 軸、y 軸和 z 軸,這三個平面的唯一交點(diǎn)就是有序?qū)崝?shù)組( x, y, z) 確定的點(diǎn) M. 空間直角坐標(biāo)系 y x z M’ O M R Q P 空間直角坐標(biāo)系 y x z P M’ Q O M R 這樣空間一點(diǎn) M的位置可以用有序?qū)崝?shù)組( x,