内容正文:
第四章 圆与方程
4.3 空间直角坐标系
一、空间直角坐标系
定义
以空间中两两__________且相交于一点O的三条直线分别为x轴、y轴、z轴,这时就说建立了空间直角坐标系Oxyz,其中点O叫做坐标__________,x轴、y轴、z轴叫做__________.通过每两个坐标轴的平面叫做__________,分别称为xOy平面、yOz平面、__________平面.
画法
在平面上画空间直角坐标系Oxyz时,一般使∠xOy=__________,∠yOz=90°.
图示
说明
本书建立的坐标系都是右手直角坐标系,即在空间直角坐标系中,让右手拇指指向__________轴的正方向,食指指向__________轴的正方向,如果中指指向__________轴的正方向,则称这个坐标系为右手直角坐标系.
二、空间直角坐标系中点的坐标
1.空间中的任意点与有序实数组之间的关系
如图所示,设点M为空间直角坐标系中的一个定点,过点M分别作垂直于x轴、y轴和z轴的__________,依次交x轴、y轴和z轴于点P、Q和R.设点P、Q和R在x轴,y轴和z轴上的坐标分别是x、y和z,那么点M就和有序实数组(x,y,z)是__________的关系,有序实数组__________叫做点M在此空间直角坐标系中的坐标,记作__________,其中x叫做点M的__________,y叫做点M的__________,z叫做点M的__________.
2.空间直角坐标系中特殊位置点的坐标
点的位置
点的坐标形式
原点
(0,0,0)
x轴上
(a,0,0)
y轴上
(0,b,0)
z轴上
(0,0,c)
xOy平面上
(a,b,0)
yOz平面上
(0,b,c)
xOz平面上
(a,0,c)
3.空间直角坐标系中的对称点
设点P(a,b,c)为空间直角坐标系中的点,则
对称轴(或中心或平面)
点P的对称点坐标
原点
x轴
y轴
(-a,b,-c)
z轴
xOy平面
yOz平面
xOz平面
三、空间两点间的距离公式
如图,设点是空间中任意两点,且点在xOy平面上的射影分别为M,N,那么M,N的坐标分别为.
在xOy平面上,.
在平面内,过点作的垂线,垂足为H,则,所以.
在中,,
根据勾股定理,