4.3 空间直角坐标系

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名称 4.3 空间直角坐标系
格式 zip
文件大小 1.4MB
资源类型 教案
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2019-03-13 08:09:43

文档简介


《空间两点间的距离公式》
教学目标
通过特殊到一般的情况推导出空间两点间的距离公式
教学重点和难点
重点:空间两点间的距离公式
难点:一般情况下,空间两点间的距离公式的推导。

问题提出
1. 在平面直角坐标系中两点间的距离公式是什么?
2. 在空间直角坐标系中,若已知两个点的坐标,则这两点之间的距离是惟一确定的,我们希望有一个求两点间距离的计算公式,对此,我们从理论上进行探究.
知识探究(一):与坐标原点的距离公式
思考1:在空间直角坐标系中,坐标轴上的点A(x,0,0),B(0,y,0),C(0,0,z),与坐标原点O的距离分别是什么?



x
y
z
O

A


B
C
|OA|=|x|
|OB|=|y|
|OC|=|z|
思考2:在空间直角坐标系中,坐标平面上的点A(x,y,0),B(0,y,z),C(x,0,z),与坐标原点O的距离分别是什么?



x
y
z
O



A


B


C

思考3:在空间直角坐标系中,设点 P(x,y,z)在xOy平面上的射影为M,则点M的坐标是什么?|PM|,|OM|的值分别是什么?




x
y
z
O





P
M


M(x,y,0)
|PM|=|z|
思考4:基于上述分析,你能得到点 P(x,y,z)与坐标原点O的距离公式吗?




x
y
z
O





P
M



思考5:在空间直角坐标系中,方程 x2+y2+z2=r2(r>0为常数)表示什么图形是什么?










O






x
y
z
P
知识探究(二):空间两点间的距离公式
在空间中,设点P1(x1,y1,z1),P2(x2,y2,z2)在xOy平面上的射影分别为M、N。



x
y
z
O




P2
M




P1
N

思考1:点M、N之间的距离如何?
思考2:若直线P1P2垂直于xOy平面,则点P1、P2之间的距离如何?



x
y
z
O




P2
P1


|P1P2|=|z1-z2|
思考3:若直线P1P2平行于xOy平面,则点P1、P2之间的距离如何?

M


N



x
y
z
O




P2


P1

思考4:若直线P1P2 是xOy平面的一条斜线,则点P1、P2的距离如何计算?

M


N



x
y
z
O




P2


P1


A

思考5:在上述图形背景下,点P1(x1,y1,z1)与P2(x2,y2,z2)之间的距离是

它对任意两点P1、P2都成立吗?
例1 在空间中,已知点A(1, 0, -1),B (4, 3, -1),求A、B两点之间的距离。
理论迁移
例2 已知两点 A(-4, 1, 7)和B(3, 5, -2),点P在z轴上,若|PA|=|PB|,求点P的坐标。
例3 如图,点P、Q分别在棱长为1的正方体的对角线AB和棱CD上运动,求P、Q两点间的距离的最小值,并指出此时P、Q两点的位置。
O
x
y
z



A
B
C
P












Q
D



M

N