第八章
第63炼立体几何解答题的建系设点问题
立体几何
第63炼立体几何解答题的建系设点问题
在如今的立体几何解答题中,有些题目可以使用空间向量解决问题,与其说是向量运算,
不如说是点的坐标运算,所以第一个阶段:建系设点就显得更为重要,建立合适的直角坐标
系的原则有哪些?如何正确快速写出点的坐标?这是本文要介绍的内容。
一、基础知识:
(一)建立直角坐标系的原则:如何选取坐标轴z
1、z轴的选取往往是比较容易的,依据的是线面垂直,即z
轴要与坐标平面xOy垂直,在几何体中也是很直观的,垂直
底面高高向上的即是,而坐标原点即为z轴与底面的交点
2、xy轴的选取:此为坐标是否易于写出的关键,有这么
O
y
几个原则值得参考:x
(1)尽可能的让底面上更多的点位于xy轴上
(2)找角:xy轴要相互垂直,所以要利用好底面中的垂直条件
(3)找对称关系:寻找底面上的点能否存在轴对称特点z
3、常用的空间直角坐标系满足xyz轴成右手系,所以在标
xy轴时要注意。
4、同一个几何体可以有不同的建系方法,其坐标也会对应不同。但是通过坐标所得到的结论(位置关系,角)是一致的。
DEC
FA
BJ
GO
Cy
I5、解答题中,在建立空间直角坐标系之前,要先证明所用
xAHB坐标轴为两两垂直(即一个线面垂直底面两条线垂直),
这个过程不能省略。
6、与垂直相关的定理与结论:
(1)线面垂直:
①如果一条直线与一个平面上的两条相交直线垂直,则这条直线与该平面垂直
②两条平行线,如果其中一条与平面垂直,那么另外一条也与这个平面垂直
③两个平面垂直,则其中一个平面上垂直交线的直线与另一个平面垂直
④直棱柱:侧棱与底面垂直
(2)线线垂直(相交垂直):
f第八章
第63炼立体几何解答题的建系设点问题
立体几何
①正方形,矩形,直角梯形②等腰三角形底边上的中线与底边垂直(三线合一)③菱形的对角线相互垂直
④勾股定理逆定理:若AB2AC2BC2,则ABAC
(二)坐标的书写:建系之后要能够快速准确的写出点的坐标,按照特点可以分为3类1、能够直接写出坐标的点
(1)坐标轴上的点,例如在正方体(长度为1)中的ACD点,坐标特点如下:
x轴:x00y轴:0y0z轴:00z
规律:在哪个轴上,那个位置就有坐标,其余均为0
(2)底面上的点:坐标均为xy0,即竖坐标z0,由于底面在作立体图时往往失真,
所以要快速正确写出坐标,强烈建议在旁边作出底面的平面图进行参考:以上图为例:
则可快速写出HIr