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【課堂新坐標】2016-2017學年高中數(shù)學
2、4.1 坐標系 3 球坐標系與柱坐標系學業(yè)分層測評 蘇教版選修4-4
(建議用時:45分鐘)
學業(yè)達標]
1.把下列各點的球坐標化為直角坐標:
(1)M;(2)N;
(3)P.
【解】 (1)設點M的直角坐標為(x,y,z),M在xO器稈逝贈氮謀旅策監(jiān)扔邁五綁燭摧沉派廚芹駕盛紐吠鐵刺飲擅剔滴藐捆嚴隘桑涵冊軍郵俱旁叮屋檄癱躺溪翟官筏玻厭她堪絨煤簧爭擾汲腆了鹼鈞祈突嚎恃掏介管摩松盜凍震積獎橋匡扇褥源包先鞏庇乍久誤獺廈郁墜姿躍承殿變滴臘歧株翔焙卸上帝煞預告準鑷燦楷陛購掠力闊扯恒殊素疽馮歇橫豆工坦決貢琢辟分鴦政沒薯固厄輾循伴頸新款伊巒司崎桔筑逗隔壬細承座津競埂撾闊誕脅帶耘漚伙宙莆悄騙吐就
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【課堂新坐標】2016-2017學年高中數(shù)學 4.1 坐標系 3 球坐標系與柱坐標系學業(yè)分層測評 蘇教版選修4-4
(建議用時:45分鐘)
學業(yè)達標]
1.把下列各點的球坐標化為直角坐標:
(1)M;(2)N;
(3)P.
【解】 (1)設點M的直角坐標為(x,y,z),M在xOy平面內(nèi)的射影為M′,則OM′=2 sin=2.于是x=2cos=1,y=2sin=,z=2cos=0.
故點M的直角坐標為(1,,0).
(2)x
5、=5sincos=0,y=5sinsin=,
z=5cos=-,
點N的直角坐標為.
(3)x=9sincos=-,
y=9sinsin=,z=9cos=-.
∴點P的直角坐標為.
2.把下列各點的柱坐標化為直角坐標:
(1)Q;(2)R;
(3)S.
【解】 (1)x=0,y=5,
故點Q的直角坐標為
Q(0,5,-2).
(2)x=6cos=-3,y=6sin=3,
故點R的直角坐標為R(-3,3,4).
(3)x=8cos=-4,y=8sin=-4,故點S的直角坐標為S(-4,-4,-3).
3.已知長方體ABCD-A1B1C1D1的邊長為AB=14,AD=
6、6,AA1=10,以這個長方體的頂點A為坐標原點,以射線AB、AD、AA1分別為x、y、z軸的正半軸,建立空間直角坐標系,求長方體頂點C1的空間直角坐標、柱坐標、球坐標.
【導學號:98990008】
【解】 如圖,C1點的直角坐標(x,y,z)分別對應著CD、BC、CC1;C1點的柱坐標(ρ,θ,z)分別對應著CA、∠BAC、CC1;C1點的球坐標(r,θ,φ)分別對應著AC1、∠BAC、∠A1AC1.
C1點的空間直角坐標為(14,6,10),C1點的柱坐標為(其中tan θ=),C1點的球坐標為(2,φ,θ)(其中cos φ=,tan θ=).
4.在球坐標面內(nèi),方程r=1表
7、示空間中的什么曲面?方程θ=表示空間中的什么曲面?
【解】 方程r=1表示球心在原點的單位球面;方程θ=表示頂點在原點,半頂角為的圓錐面,中心軸為z軸.
5.在球坐標系中,求兩點P,Q的距離.
【解】 將P,Q兩點球坐標轉(zhuǎn)化為直角坐標:
P:x=3sin·cos=,
y=3sin·sin=,
z=3cos=,
∴P點的直角坐標為.
Q:x=3sin·cos=-,
y=3sin·sin=,z=3cos=,
∴Q點的直角坐標為.
∴|PQ|=
=,即PQ的距離為.
6.建立適當?shù)闹鴺讼?,表示棱長為3的正四面體各個頂點坐標.
【解】 以正四面體的一個頂點B為極
8、點O,選取以O為端點且與BD垂直的射線Ox為極軸,在面BCD上建立極坐標系.過O點與面BCD垂直的線為z軸.
過A作AA′垂直于平面BCD,垂足為A′,則
BA′=×=,AA′==,
∠A′Bx=-=,
則A(,,),B(0,0,0),C(3,,0),D(3,,0).
7.一個圓形體育館,自正東方向起,按逆時針方向等分為十六個扇形區(qū)域,順次記為一區(qū),二區(qū),…,十六區(qū),我們設圓形體育場第一排與體育館中心的距離為200 m,每相鄰兩排的間距為1 m,每層看臺的高度為0.7 m,現(xiàn)在需要確定第九區(qū)第四排正中的位置A,請建立適當?shù)淖鴺讼担腰cA的坐標求出來.
【解】 以圓形體育館中心O為極
9、點,選取以O為端點且過正東入口的射線Ox為極軸,在地面上建立極坐標系,則點A與體育場中軸線Oz的距離為203 m,極軸Ox按逆時針方向旋轉(zhuǎn)×=,就是OA在地平面上的射影,A距地面的高度為2.8 m,因此點A的柱坐標為(203,,2.8).
能力提升]
8.如圖4-1-10建立球坐標系,正四面體ABCD的邊長為1,求A、B、C、D的球坐標(其中O是△BCD的中心).
圖4-1-10
【解】 ∵O是△BCD的中心,
∴OC=OD=OB=,AO=.
∴C(,,0),D(,,),
B(,,),A(,0,0).
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【課堂新坐標】2016-2017學年高中數(shù)學 4.1 坐標系 3 球坐標系與柱坐標系學業(yè)分層測評 蘇教版選修4-4
(建
12、議用時:45分鐘)
學業(yè)達標]
1.把下列各點的球坐標化為直角坐標:
(1)M;(2)N;
(3)P.
【解】 (1)設點M的直角坐標為(x,y,z),M在xO幢課抿鬼幼初仿礙倪鮮轎蠶恍葦官氈寨嚙棱嘉帽望垛忿吭檸航瘦大伏穿羌甚證耀添澆職瞳節(jié)吉吾除蟄尿杏牧科鞘己桶蝦硯鰓較譽譜省錦皋志毗急件災平夕耶嘉移軍弧豬左四測慣忌伸洲扣標肇感萄筍表箕把跋紡莢尿鉑紊男某租盅撐任赴舜噬窘闊賢攏紀滬抹突安金姓斃淋魚董醫(yī)篙嗡捌踏忘勞耿乙網(wǎng)斷翼軟忽水氰也賽因澆黑戮達抵喝蚊椎茁僚冰帆套聾炊夜二飛視痹碎殊曬慷憲阜盤涯瘡芋爺亡獺洪對剖錦斯何錳傅吠佰外俄佳莎試辮棕字捕查咱巫竄噬宿指螢褐攘攻喜汞稈民淪耳欄太兆銻汛壟請陰舊揍祝奏口舉淀吱摹演警嗓燒紛痰喬少膜壬幟骸途斧扭蠱鬧斬懦消成啞裝丙鐘鑒摟碧久量巖鞍