在空间取一定点O和三个两两垂直的单位向量i,j,k,就确定了三条以O为原点的两两垂直的数轴,依次记为x轴(横轴)、y轴(纵轴)、z轴(竖轴),统称为坐标轴.它们构成一个空间直角坐标系,称为Oxyz坐标系.
注:(1)通常,三个数轴应具有相同的长度单位;
(2)通常把x轴和y轴配置在水平面上,则z轴是铅垂线;
(3)数轴的正向符合右手规则(图1-1).
图1-1
坐标面:
在空间直角坐标系中,任意两个坐标轴可以确定一个平面,这种平面称为坐标面.
x轴与y轴所确定的坐标面叫作xOy面,y轴与z轴、z轴与x轴所确定的坐标面分别是yOz面和zOx面.(www.daowen.com)
卦限:
三个坐标面把空间分成八个部分,每一部分叫作一个卦限,含有三个正半轴的卦限叫作第一卦限,它位于xOy面的上方.在xOy面的上方,按逆时针方向排列着第二卦限、第三卦限和第四卦限.在xOy面的下方,与第一卦限对应的是第五卦限,按逆时针方向还排列着第六卦限、第七卦限和第八卦限.八个卦限分别用字母Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ表示(图1-2).
在空间直角坐标系Oxyz中,设M为空间已知点,过M点作三个平面分别垂直于x轴,y轴及z轴,交点分别为P,Q,R,设这三个点在x轴,y轴及z轴上的坐标依次为x,y,z,则点M唯一地确定了一个三元有序数组(x,y,z)(图1-3);反之,任给一个三元有序数组(x,y,z),在x轴,y轴及z轴上分别取坐标为x,y,z的点P,Q,R,然后过点P,Q,R分别作x轴,y轴及z轴的垂直平面,这三个平面交于一点,设为M,则一个三元有序数组就唯一地确定了空间的一个点M.
图1-2
图1-3
于是,空间任意一点M和一个三元有序数组之间建立了一一对应的关系,这个三元有序数组称为点M的直角坐标,x,y,z分别称为横坐标,纵坐标和竖坐标,坐标为(x,y,z)的点M,记为M(x,y,z).
显然,坐标原点O的坐标为(0,0,0);x轴,y轴及z轴上任意一点的坐标分别为(x,0,0),(0,y,0),(0,0,z).
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