空間座標
関連問題
(1)
空間内に互いに垂直になるように
3
本の
数直線
を引き、それぞれの数直線の原点が
3
本の数直線の交点になるように配置したものを
座標空間
と言う。
3
本の数直線の交点
(
従って、それぞれの数直線の原点
)O
を座標空間の
原点
と言う。
3
本の数直線を
x
軸
,
y
軸
,
z
軸
と言う。
x
軸と
y
軸が乗っている平面を
xy
平面
、
y
軸と
z
軸が乗っている平面を
yz
平面
、
z
軸と
x
軸が乗っている平面を
zx
平面
と言う。
(2)
右図のように、点
P
を通り
x
軸に垂直な平面と
x
軸との交点の座標
(
x
座標
と言う
)
を
a
,点
P
を通り
y
軸に垂直な平面と
y
軸との交点の座標
(
y
座標
と言う
)
を
b
,点
P
を通り
z
軸に垂直な平面と
z
軸との交点の座標
(
z
座標
と言う
)
を
c
とするとき、
a
,
b
,
c
の組
を点
P
の
座標
と言う。
x
軸,
y
軸,
z
軸をまとめて
座標軸
と言う。
x
軸,
y
軸,
z
軸,原点をセットで考えたものを
座標系
と言う。
(3)
右図のように、点
P
と
yz
平面に関して対称な点は
(
点
P
の
x
座標にマイナスがつく
)
点
P
と
zx
平面に関して対称な点は
(
点
P
の
y
座標にマイナスがつく
)
点
P
と
xy
平面に関して対称な点は
(
点
P
の
z
座標にマイナスがつく
)
点
P
と原点に関して対称な点は
(
点
P
の全ての座標にマイナスがつく
)
(4)
座標空間内の
2
点
A
,
B
間の距離は、
(1)
座標空間の状況を紙の上に表現するときは、右上図のように、斜め上の方から人間の目で見たようなイメージ書けば
OK
です。
座標平面
と同様に、
x
軸,
y
軸,
z
軸,原点を明示します。
(3)
zx
平面に関する対称点は、元の点と
z
座標と
x
座標が同じなので、
y
座標の符号のみ変化します。
原点に関する対称点では、
x
座標、
y
座標、
z
座標全て、元の座標と符号が入れ替わります。
ちなみに、点
P
と
x
軸に関して対称な点は、
x
座標のみ元の点と同じで、
y
座標、
z
座標の符号が変化して、
となります。
(4)
右図で、
2
点
A
,
B
を対角線の両端とするような直方体を考えれば、直方体の辺
AC
,
CD
,
DB
の長さは、
,
,
三角形
ACD
は、
を直角とする直角三角形で、三平方の定理より、
三角形
ADB
は、
を直角とする直角三角形で、三平方の定理より、
∴
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