Декартовы координаты в пространстве презентация 10. Презентация по геометрии на тему "Введение декартовых координат в пространстве. Формулы середины отрезка и расстояния между двумя точками.". Сообщение цели урока
Презентация на тему "Прямоугольная система координат в пространстве" по алгебре в формате powerpoint. В презентации для школьников дается понятие прямоугольной системы координат в пространстве, а также приведены задачи на нахождение координат точки. Автор презентации: Кошкарева Галина Фёдоровна.
Фрагменты презентации
Цель урока: ввести понятие прямоугольной системы координат в пространстве.
Умения и навыки: выработать умения строить точку по заданным её координатам и находить координаты точки, изображённой в заданной системе координат.
Идея координат зародилась в науке Вавилона и Греции в связи с потребностью географии, астрономии и мореплавания. Во II в. греческий учёный Гиппарх предложил определять положение точки на земной поверхности с помощью географических координат – широты и долготы, выражаемых числами.
В IIV в. француз Оресм перенёс эту идею в математику.В XIX в. французский учёный Рене Декарт перенёс эту идею в математику, предложив покрывать плоскость прямоугольной сеткой. Работа М.Эшера отражает идею введения прямоугольной системы координат в пространстве.
Если через точку пространства проведены три попарно перпендикулярные прямые, на каждой из них выбрано направление и выбрана единица измерения отрезков, то говорят, что задана система координат в пространстве. Прямые с выбранными на них направлениями называются осями координат, а их общая точка – началом координат.
- Ох – ось абсцисс,
- Оу – ось ординат,
- Оz – ось аппликат.
Три плоскости, проходящие через оси координат Ох и Оу, Оу и Оz, Оz и Ох, называются координатными плоскостями: Оху, Оуz, Оzх.
В прямоугольной системе координат каждой точке М пространства сопоставляется тройка чисел – её координаты. М (х,у,z), где х – абсцисса, у – ордината, z - аппликата.
Итог урока
На уроке познакомились с прямоугольной системой координат, научились строить точку по заданным ее координатам и находить координаты точки, изображенной в заданной системе координат. Декартова система координат не единственная. К следующему уроку найти в Интернете другие системы координат.
Описание:
Тема "Введение декартовых координат в пространстве. Расстояние между точками. Координаты середины отрезка"
Цели урока:
Образовательные: Рассмотреть понятие системы координат и координаты точки в пространстве; вывести формулу расстояния в координатах; вывести формулу координат середины отрезка.
Развивающие: Способствовать развитию пространственного воображения учащихся; способствовать выработке решения задач и развития логического мышления учащихся.
Воспитательные: Воспитание познавательной активности, чувства ответственности, культуры общения, культуры диалога.
Тип урока: Урок изучения нового материала
Структура урока:
- Организационный момент.
- Актуализация опорных знаний.
- Изучение нового материала.
- Актуализация новых знаний
- Итог урока.
Ход урока
- Решая геометрическую, физическую, химическую задачу можно использовать различные координатные системы: прямоугольную, полярную, цилиндрическую, сферическую.
В общеобразовательном курсе изучается прямоугольная система координат на плоскости и в пространстве. Иначе её называют Декартовой системой координат по имени французского ученого философа Рене Декарта (1596 – 1650) впервые введшего координаты в геометрию.
Рене Декарт родился в 1596 г. в городе Лаэ на юге Франции, в дворянской семье. Отец хотел сделать из Рене офицера. Для этого в 1613 г. он отправил Рене в Париж. Много лет пришлось Декарту пробыть в армии, участвовать в военных походах в Голландии, Германии, Венгрии, Чехии, Италии, в осаде крепости гугенотов Ла-Рошали. Но Рене интересовала философия, физика и математика. Вскоре по приезде в Париж он познакомился с учеником Виета, видным математиком того времени - Мерсеном, а затем и с другими математиками Франции. Будучи в армии, Декарт все свое свободное время отдавал занятиям математикой. Он изучил алгебру немецких, математику французских и греческих ученых.
После взятия Ла-Рошали в 1628 г. Декарт уходит из армии. Он ведет уединенный образ жизни с тем, чтобы реализовать намеченные обширные планы научных работ.
Декарт был крупнейшим философом и математиком своего времени. Самым известным трудом Декарта является его “Геометрия”. Декарт ввел систему координат, которой пользуются все и в настоящее время. Он установил соответствие между числами и отрезками прямой и таким образом ввел алгебраический метод в геометрию. Эти открытия Декарта дали огромный толчок развитию как геометрии, так и другим разделам математики, оптики. Появилась возможность изображать зависимость величин графически на координатной плоскости, числа - отрезками и выполнять арифметические действия над отрезками и другими геометрическими величинами, а также различными функциями. Это был совершенно новый метод, отличавшийся красотой, изяществом и простотой.
Урок № 3
МЕТОД КООРДИНАТ В
ПРОСТРАНСТВЕ
Декартовы координаты в пространстве
Ренее Декаерт, французский философ, математик, механик, физик и физиолог
Высь, ширь, глубь.
Лишь три координаты.
Мимо них где путь? Засов закрыт.
С Пифагором слушай сфер сонаты,
Атомам дли счёт, как Демокрит.
В. Брюсов.
1 Введение прямоугольной системы координат в пространстве.
2 Расположение точек в системе координат.
3 Нахождение координат точек в пространстве.
4 Построение точки в пространстве по её координатам.
5 Понятие радиус-вектора.
6 Разложение вектора по координатным векторам.
7 Нахождение координат вектора суммы векторов, вектора
разности векторов, вектора умноженного на данное число.
8 Решение задач.
9 Запись ДЗ.МЕТОД КООРДИНАТ В ПРОСТРАНСТВЕ
Система координат на плоскости
Y
y
Система координат в пространстве
Z
z
M(x;y)
абсцисса
ордината
О
x
1) 2 прямые
2) Точка – НК
3) Направление осей
4) Название осей
5) Точка М
6) Название
координат
точки М
X
X
1)
2)
3)
4)
x
аппликата
y
Y
Ось абсцисс
Ось ординат
Ось аппликат
OX; OY; OZ
5) Координатные плоскости
6) Точка М
7) Название
координат
точки М
ордината
M(x;y;z)
О
3 прямые
Точка – НК
Направление осей
Название осей
абсцисса
XOY; XOZ; YOZРазличные расположения точек в системе координат
Z
K
T
M
L
N
О
Y
P
X
Расположение точки в системе координат
на оси ОХ
в плоскости ХOY
на оси ОY
в плоскости YOZ
на оси ОZ
в плоскости ХOZ1) Нахождение координат точек
2) Нахождение координат точек
Дан куб с длиной ребра 2
Z
C1
B1
A1
A
2
D1
B
Y
Дан прямоугольный параллелепипед
с измерениями 2; 5; 7
2
X
Z
B1
A1
C
D
2
Найдите координаты всех вершин куба
A
X
D1
5
2
B
7
C
D
Найдите координаты всех вершин
прямоугольного параллелепипеда
3) Построение точки по её координатам
Постройте точки в прямоугольной
системе координат:
М(3; 4; 5) и Т(-2; 5; -7)
C1
YКоординаты вектора
Разложение вектора
по координатным векторам
Z
С
ОМ ОА ОВ ОС
М
k
О
X
А
j
по правилу параллелепипеда
ОМ xi yj zk
В Y
i
р
ОМ {x; y; z}
радиус - вектор
М (x; y; z)
Координаты радиусвектора равны
координатам конца
данного вектора
Равные векторы имеют
одинаковые координаты
р{x; y; z}
р xi yj zka{x1;y1;z1}
Координаты
суммы векторов
b{x2;y2;z2}
Координаты
разности векторов
(a+b){ }
(a-b){ }
сложить
соответствующие
координаты
Координаты вектора,
умноженного на число
ka{ }
каждую
координату
умножить на это
число
вычесть
соответствующие
координаты4) Дано разложение вектора по единичным векторам, запишите координаты вектора.
р 3i 2 j k , р j 6k , р k .
5) Даны координаты вектора, запишите разложение вектора по единичным векторам.
р{ 3;6;1}, р{ 2;5;0}, р{0; 1;0}.Домашнее задание с урока 3:
п.46, 47 и конспект, уметь составить грамотный рассказ,
№ 400, 402, 403, 404, 410
на следующем уроке простейшая СР
Введение декартовых координат в пространстве. Расстояние между точками. Координаты середины отрезка. Подготовил учитель ЛСОШ №2 Бесшабашнова Л.ф. Я мыслю – следовательно, я существую. Рене Декарт
- Рене Декарт родился в 1596 г. в городе Лаэ на юге Франции, в дворянской семье. Отец хотел сделать из Рене офицера. Для этого в 1613 г. он отправил Рене в Париж. Много лет пришлось Декарту пробыть в армии, участвовать в военных походах в Голландии, Германии, Венгрии, Чехии, Италии, в осаде крепости гугенотов Ла-Рошали. Но Рене интересовала философия, физика и математика. Вскоре по приезде в Париж он познакомился с учеником Виета, видным математиком того времени - Мерсеном, а затем и с другими математиками Франции. Будучи в армии, Декарт все свое свободное время отдавал занятиям математикой. Он изучил алгебру немецких, математику французских и греческих ученых.
- После взятия Ла-Рошали в 1628 г. Декарт уходит из армии. Он ведет уединенный образ жизни с тем, чтобы реализовать намеченные обширные планы научных работ.
- Декарт был крупнейшим философом и математиком своего времени. Самым известным трудом Декарта является его “Геометрия”. Декарт ввел систему координат, которой пользуются все и в настоящее время. Он установил соответствие между числами и отрезками прямой и таким образом ввел алгебраический метод в геометрию. Эти открытия Декарта дали огромный толчок развитию как геометрии, так и другим разделам математики, оптики. Появилась возможность изображать зависимость величин графически на координатной плоскости, числа - отрезками и выполнять арифметические действия над отрезками и другими геометрическими величинами, а также различными функциями. Это был совершенно новый метод, отличавшийся красотой, изяществом и простотой.
Введение декартовых координат в пространстве. Расстояние между точками. Координаты середины отрезка.
Система координат- Системой координат называется совокупность одной, двух, трех или более пересекающихся координатных осей, точки, в которой эти оси пересекаются, – начала координат – и единичных отрезков на каждой из осей. Каждая точка в системе координат определяется упорядоченным набором нескольких чисел – координат. В конкретной невырожденной координатной системе каждой точке соответствует один и только один набор координат.
- Если в качестве координатных осей берутся прямые, перпендикулярные друг другу, то система координат называется прямоугольной (или ортогональной). Прямоугольная система координат, в которой единицы измерения по всем осям равны друг другу, называется ортонормированной (декартовой) системой координат
- М (Х;У;Z)
На плоскости |
В пространстве |
Определение. Системой координат называется совокупность двух пересекающихся координатных осей, точки, в которой эти оси пересекаются, – начала координат – и единичных отрезков на каждой из осей |
Определение. Системой координат называется совокупность трех координатных осей, точки, в которой эти оси пересекаются, – начала координат – и единичных отрезков на каждой из осей |
ОУ- ось ординат, ОХ- ось абсцисс |
ОХ - ось абсцисс, ОУ – ось ординат, ОZ - ось аппликат. |
ОХ перпендикулярна ОУ |
ОХ перпендикулярна ОУ, ОХ перпендикулярна ОZ , ОУ перпендикулярна ОZ |
Направление, единичный отрезок |
|
Расстояние между точками. |
Расстояние между точками |
Координаты середины отрезка. |
Координаты середины отрезка |
Все ребята дружно встали.
И на месте зашагали.
На носочках потянулись.
А теперь назад прогнулись.
Как пружинки, мы присели.
И тихонько разом сели.
Построить точки
- А(9;5;10), В(4;-3;6), С (9;0;0), D(0;0;4), Е(0;8;0),К(-2;4;6)
- П.23-25
- №7,№10(1)
Спасибо за внимание!
Разделы: Математика
Цели урока:
Образовательные: Рассмотреть понятие системы координат и координаты точки в пространстве; вывести формулу расстояния в координатах; вывести формулу координат середины отрезка.
Развивающие: Способствовать развитию пространственного воображения учащихся; способствовать выработке решения задач и развития логического мышления учащихся.
Воспитательные: Воспитание познавательной активности, чувства ответственности, культуры общения, культуры диалога. Оборудование: Чертежные принадлежности, кристаллическая решетка соли.
Тип урока: Урок изучения нового материала (2 часа).
Структура урока:
- Организационный момент.
- Введение.
- Сообщение целей урока.
- Мотивация.
- Актуализация.
- Изучение нового материала.
- Осмысление и осознание.
- Закрепление.
- Итог урока.
Опережающее задание: подготовить доказательство теорем и вывод формул, сообщение о Рене Декарте.
Технология обучения: Технология программированного обучения (блочное обучение).
Ход урока
1. Организационный момент. Добрый день.
2. Введение.
Сегодня на уроке мы начинаем изучать четвертый блок курса геометрии 10 класса “Декартовы координаты и векторы в пространстве”.
Знакомство с таблицей четвертого блока (таблица лежит на каждой парте).
10 класс. Декартовы координаты и векторы в пространстве. Блок № 4
Количество часов - 18 часов
Наименование тем | Теория (учебник) |
Практикум | Самостоятельная работа | Зачет по теории | Контрольные работы |
Введение: Декартовы координаты в
пространстве. Расстояние между точками. Координаты середины отрезка. |
П.152 | Практическая работа №6 | Самостоятельная работа №5 | Геометрический диктант. | Домашняя контрольная работа №4 Классная контрольная работа №4 |
Симметрия. Параллельный перенос. Движение. |
П.155,п.156 | Практическая работа №7 |
Самостоятельная работа №6 |
Зачетная карточка №3 | Домашняя контрольная работа №5 Классная контрольная работа №5 |
Угол между: Скрещивающими прямыми; Прямой и плоскостью; Плоскостями. 9. Площадь ортогональной проекции многоугольника. |
Практическая работа №8 | Зачетная карточка №4 | |||
Векторы в пространстве. | П.164 | Практическая работа №9 | Зачетная карточка№5 |
Какую тему созвучную с темой нашего урока мы изучали в 8 классе? Какое ключевое слово определяют эти две темы? (Координаты). Координаты на плоскости и в пространстве можно вводить бесконечным числом различных способов.
Решая геометрическую, физическую, химическую задачу можно использовать различные координатные системы: прямоугольную, полярную, цилиндрическую, сферическую. (Показ моделей кристаллической решётки поваренной соли)
В общеобразовательном курсе изучается прямоугольная система координат на плоскости и в пространстве. Иначе её называют Декартовой системой координат по имени французского ученого философа Рене Декарта (1596 – 1650) впервые введшего координаты в геометрию.
(Рассказ ученика об Рене Декарте.)
Рене Декарт родился в 1596 г. в городе Лаэ на юге Франции, в дворянской семье. Отец хотел сделать из Рене офицера. Для этого в 1613 г. он отправил Рене в Париж. Много лет пришлось Декарту пробыть в армии, участвовать в военных походах в Голландии, Германии, Венгрии, Чехии, Италии, в осаде крепости гугенотов Ла-Рошали. Но Рене интересовала философия, физика и математика. Вскоре по приезде в Париж он познакомился с учеником Виета, видным математиком того времени - Мерсеном, а затем и с другими математиками Франции. Будучи в армии, Декарт все свое свободное время отдавал занятиям математикой. Он изучил алгебру немецких, математику французских и греческих ученых.
После взятия Ла-Рошали в 1628 г. Декарт уходит из армии. Он ведет уединенный образ жизни с тем, чтобы реализовать намеченные обширные планы научных работ.
Философские взгляды Декарта не соответствовали требованиям католической церкви. Поэтому он переселился в Голландию, где прожил 20 лет, с 1629 по 1649 г., но из-за гонений протестантской церкви в 1649 г. переехал в Стокгольм. Но суровый северный климат Швеции оказался для Декарта губительным, и он умер от простуды в 1650 г.
Декарт был крупнейшим философом и математиком своего времени. В основе его философии лежал материализм. Самым известным трудом Декарта является его “Геометрия”. Декарт ввел систему координат, которой пользуются все и в настоящее время. Он установил соответствие между числами и отрезками прямой и таким образом ввел алгебраический метод в геометрию. Эти открытия Декарта дали огромный толчок развитию как геометрии, так и другим разделам математики, оптики. Появилась возможность изображать зависимость величин графически на координатной плоскости, числа - отрезками и выполнять арифметические действия над отрезками и другими геометрическими величинами, а также различными функциями. Это был совершенно новый метод, отличавшийся красотой, изяществом и простотой.
Р. Декарт - французский ученый (1596- 1650)
3. Сообщение цели урока.
Сегодня на уроке мы продолжим изучение декартовой системы координат, и покажем, что координаты в пространстве вводятся также просто, как и координаты на плоскости.
4. Мотивация.
В своё время Рене Декарт сказал: “… потомки будут благодарны мне не только за то, что я сказал, но и за то, что я не сказал и тем самым дал им возможность и удовольствие додуматься до этого самостоятельно”. Я предоставлю вам возможность и удовольствие разобраться с декартовой системой координат самостоятельно.
5. Изучение нового материала .
Пояснение. Технология блочного изучения предусматривает изучение нескольких тем на уроке. На уроке будет рассмотрено три темы. Каждая тема будет содержать следующую структуру:
- Изучение нового материала (изучение построено на основе сравнительного анализа основных понятий и формул рассмотренных в планиметрии и доказательстве необходимых теорем);
- Осознание и осмысление.
На основе известного вам материала за 8 класс, мы с вами заполним таблицу. Сделаем сравнительную характеристику.
(На доске нарисована таблица, её необходимо заполнить вместе с учениками. Рассмотреть основные понятия декартовых координат, формулу расстояния между точками, формулы координат середины отрезка на плоскости, и попытаться учащимся самим сформулировать основные понятия и формулы в пространстве)
На плоскости | В пространстве |
Определение. | Определение. |
2 оси, ОУ- ось ординат, ОХ- ось абсцисс |
3 оси, ОХ - ось абсцисс, ОУ – ось ординат, ОZ - ось аппликат. |
ОХ перпендикулярна ОУ | ОХ перпендикулярна ОУ, ОХ перпендикулярна ОZ , ОУ перпендикулярна ОZ. |
(О;О) | (О;О;О) |
Направление, единичный отрезок | |
Расстояние между точками. | Расстояние между точками. d = v (х2 - х1)? + (у2 - у1)? + (z2 – z1)? |
Координаты середины отрезка. | Координаты середины отрезка. |
Для беседы используются рисунки:
Вопросы для заполнения первой части таблицы.
1. Сформулируйте определение декартовой системы координат?
2. Попробуйте сформулировать определение декартовой системы координат в пространстве?
3. Назовите оси координат на плоскости? Назовите оси координат в пространстве? Название, какой оси мы не изучали? (Знакомство с новым словом “аппликата”)
4. Какие плоскости рассматриваются в планиметрии (в пространстве)?
5. Назовите координату начала координат на плоскости (в пространстве)?
6. Какие еще компоненты должна иметь система координат на плоскости и в пространстве?
7. Как задается координата точки на плоскости и в пространстве?
Вывод:
Расскажите, как вводится, декартова система координат в пространстве и из чего она состоит?
При беседе построить рисунок фронтально-диметрической проекции осей.
Рассмотреть положение осей в соответствии с черчением.
Построить точку с заданными координатами А (2; - 3).
Построить точку с заданными координатами А (1; 2; 3).
Рассмотреть построение на доске. Работа по карточкам (2 человека у доски).
Работа с классом: задача № 3 из учебника, страница 287, устно.
Вопросы для заполнения второй части таблицы.
1. Запишите формулу расстояния между точками на плоскости.
2. Как бы вы записали формулу расстояния между точками в пространстве?
Докажем её справедливость (вывод формулы - п. 154, стр. 273)
Опережающее задание - вывод формулы на доске учащимся.
Работа по карточкам 2 человека у доски.
Найти длину отрезка:
- А (1;2;3;) и В (-1; 0; 5)
- А (1;2;3) и В (х; 2 ;-3)
Работа с классом: Задача № 5 на странице 288 .
Вопросы для заполнения третьей части таблицы.
1. Как запишется формулы координат середины отрезка?
2. Как бы вы записали формулы координат середины отрезка?
Докажем её справедливость (вывод формулы п. -154 стр., 273) .
Опережающее задание - вывод формулы координат середины отрезка у доски.
Работа с классом. Устно.
Найдите координаты точки М - середины отрезка
А(2;3;2), В (0;2;4) и С (4;1;0)
- Является ли точка В серединой отрезка АС?
Работа с классом: Задача № 9 страница 288.
Закрепление.
Практикум: Решение задач (Практическая работа).
Во время решения задач - опрос учащихся по предыдущим темам и вновь изученному материалу (доказательство теорем).
Домашнее задание: учить п. 152, 153,154 , вопросы 1 – 3, задачи 3, 4, 6, 10, подготовиться к геометрическому диктанту.
Итог урока.
- Как вводится, декартова система координат? Из чего она состоит?
- Как определяются координаты точки в пространстве?
- Чуму равна координата начала координат?
- Чему равно расстояние от начала координат до заданной точки?
- Назовите формулу координат середины отрезка и расстояния между точками в пространстве?
Оценивание (учитель самостоятельно выставляет оценки за работу на уроке и объявляет их учащимся).
Организационный момент. Спасибо за урок. До свидания.
Литература.
- А.В. Погорелов. Учебник 7-11. М. “Просвещение”, 19992-2005г.г.
- И.С. Петраков. Математические кружки в 8-10 классах. М, “Просвещение”, 1987 г.