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1、四柱坐标系与球坐标系简介四柱坐标系与球坐标系简介 1了解在柱坐标系、球坐标系中刻画空间中点的位置的方法2了解柱坐标、球坐标与直角坐标之间的变换公式体会它们的区别.1球坐标系建立空间直角坐标系Oxyz,设P是空间任意一点,连接OP,记|OP|r,OP与Oz轴正向所夹的角为 ,P在Oxy平面上的射影为Q,Ox轴按逆时针方向旋转到OQ时所转过的最小正角为,点P的位置可以用有序数组(r,)表示,我们把建立上述对应关系的坐标系叫做球坐标系(或空间极坐标系)有序数组(r,)叫做点P的球坐标,其中r0,0 ,02.空间点P的直角坐标(x,y,z)与球坐标(r,)之间的变换关系为:2柱坐标系 建立空间直角坐标
2、系Oxyz,设P是空间任意一点,在Oxy平面的射影为Q,用(,)(0,02)表示点Q在平面Oxy上的极坐标,这时点P的位置可用有序数组(,z)(zR)表示把建立上述对应关系的坐标系叫做柱坐标系有序数组(,z)叫做点P的柱坐标,记作P(,z)其中0,02,zR.点P的直角坐标(x,y,z)与柱坐标(,z)之间的变 换关系为:练习练习设点的球坐标为设点的球坐标为 ,它的直角坐标为,它的直角坐标为_ 如图所示,已知长方体ABCDA1B1C1D1的边长为AB14,AD6,AA110,以这个长方体的顶点A为坐标原点,以射线AB,AD,AA1分别为x,y,z轴的正半轴,建立空间直角坐标系,求长方体顶点C1
3、的空间直角坐标、柱坐标和球坐标分析:本题考查空间直角坐标、柱坐标、球坐标的概念,我们要能借此区分三个坐标,找出它们的相同和不同来如图所示,点C1的(x,y,z)分别对应着CD,BC,CC1;点C1的(,z)分别对应着CA,BAC,CC1;点C1的(r,)分别对应着AC1,A1AC1,BAC.设点M的直角坐标为(1,1,3),求它的柱坐标分析:利用空间直角坐标与柱坐标的变换公式 设点M的直角坐标为(1,1,),求它的球坐标分析:利用球坐标公式求解C B 3已知点M的球坐标为 ,则它的直角坐标为_,它的柱坐标是_4设点M的柱坐标为 ,则它的直角坐标为_(2,2,2 )(,1,7)5在球坐标系中,方程r1表示_,方程 表示空间的_6在柱坐标系中,长方体ABCDA1B1C1D1的一个顶点在原点,另两个顶点坐标分别为A1(8,0,10),C1 ,则此长方体外接球的体积为_5球心在原点、半径为1的球面顶点在原点、轴截面顶角为 的圆锥面6.1柱坐标系又称半极坐标系,它是由平面极坐标系及空间直角坐标系中的一部分建立起来的 2球坐标系在地理学、天文学中有着广泛应用,在测量实践中,球坐标中的角称为被测点P(r,)的方位角,90 称为高低角 3注意柱坐标P(,z)中各坐标分量的取值范围0,02,z.球坐标P(r,),其中r0,0 ,02.4柱坐标、球坐标与空间直角坐标的变换关系.