Hệ trục toạ độ trong không gian
Thêm trục Oz vuông góc với mặt phẳng Oxy, mỗi điểm trong không gian có đúng một bộ ba toạ độ (x; y; z).
Kiến thức
Ba trục Ox, Oy, Oz đôi một vuông góc tại O. Ba mặt phẳng toạ độ: (Oxy), (Oyz), (Ozx).
M(x; y; z): hạ M xuống (Oxy) được M'(x; y; 0); x, y đọc trên hai trục đáy, z là độ cao (xem hình).
Hình chiếu lên một mặt phẳng toạ độ: thành phần ứng với trục vuông góc mặt ấy thành 0. Hình chiếu lên một trục: giữ đúng thành phần của trục ấy.
Đối xứng qua (Oxy) đổi dấu z; qua trục Ox đổi dấu y và z; qua gốc O đổi dấu cả ba.
vectơ AB = (x_B − x_A; y_B − y_A; z_B − z_A); |AB| = √((x_B − x_A)² + (y_B − y_A)² + (z_B − z_A)²).
Ví dụ giải mẫu
Ví dụ 1: Cho M(2; −3; 5). Tìm hình chiếu của M lên (Oxy), lên trục Oz, và điểm đối xứng với M qua (Oxy).
- Chiếu lên (Oxy): z thành 0, được (2; −3; 0).
- Chiếu lên Oz: chỉ giữ z, được (0; 0; 5).
- Đối xứng qua (Oxy): đổi dấu z, được (2; −3; −5).
Đáp số: (2; −3; 0), (0; 0; 5) và (2; −3; −5)
Ví dụ 2: Cho A(1; 2; 3), B(3; 0; 4). Tính độ dài AB và toạ độ trung điểm I của AB.
- vectơ AB = (2; −2; 1); AB = √(4 + 4 + 1) = 3.
- I = ((1 + 3)/2; (2 + 0)/2; (3 + 4)/2).
Đáp số: AB = 3, I(2; 1; 7/2)
Lỗi hay gặp
- Độ dài cộng thẳng ba thành phần. Phải bình phương từng thành phần rồi mới cộng và lấy căn.
- Tính độ dài quên lấy căn. Em dừng ở bình phương độ dài; còn một bước lấy căn bậc hai nữa.
- Lấy đối xứng quên đổi dấu. Đối xứng phải đổi dấu ít nhất một thành phần, không giữ nguyên điểm cũ.
- Nhầm hình chiếu với điểm đối xứng. Hình chiếu thì cho toạ độ về 0; đối xứng mới đổi dấu toạ độ ấy.
- Trung điểm lấy hiệu hai toạ độ. Trung điểm là trung bình CỘNG của hai đầu mút.
- Trung điểm quên chia đôi. Cộng hai toạ độ xong còn phải chia cho 2, làm đủ trên cả ba thành phần.
- Hình chiếu giữ nguyên cả ba toạ độ. Chiếu lên một mặt phẳng thì toạ độ vuông góc với mặt ấy phải thành 0.
- Lấy đối xứng đổi dấu thừa. Đếm xem gương giữ lại mấy chiều: qua mặt phẳng chỉ đổi dấu MỘT thành phần.
Lưu ý khi làm bài
- "Chiếu" làm một thành phần thành 0; "đối xứng" làm thành phần ấy đổi dấu — hai phép dễ nhầm với nhau.
Ghi nhớ trước khi luyện
- Chiếu lên một mặt phẳng toạ độ thì thành phần vuông góc với mặt ấy thành 0.
- Lấy đối xứng thì ĐỔI DẤU những thành phần vuông góc với thứ dùng làm gương.
- Độ dài AB bằng căn của tổng bình phương BA thành phần vectơ AB.