空間直角坐標系是由三條互相垂直且有公共原點的數軸所構成的坐標系,這三條數軸分別稱為 x 軸、y 軸和 z 軸,它們的正方向符合右手定則。
空間中任意一點 P 的位置可以用一個有序實數組(x, y, z)來表示,這個有序實數組稱為點 P 的坐標。原點的坐標為(0, 0, 0)。
在空間直角坐標系中,任意兩點 A(x?, y?, z?)和 B(x?, y?, z?)之間的距離公式為:|AB| = √[(x? - x?)2 + (y? - y?)2 + (z? - z?)2]。
空間中任意一點 P(x, y, z)關于原點的對稱點的坐標為(-x, -y, -z)。空間中任意一點 P(x, y, z)關于 x 軸的對稱點的坐標為(x, -y, -z),關于 y 軸的對稱點的坐標為(-x, y, -z),關于 z 軸的對稱點的坐標為(-x, -y, z)。
在坐標平面 xOy,xOz,yOz 內的點分別可以表示為(a,b,0),(a,0,c),(0,b,c)。
空間直角坐標系中,已知點的坐標 P(x,y,z)作點的方法與步驟(路徑法)為:沿 x 軸正方向(x>0 時)或負方向(x<0 時)或負方向(y<0 時)或負方向(z<0 時)移動相應距離。已知點的位置求坐標的方法為:過 P 作三個平面分別與 x 軸、y 軸、z 軸垂直于 A,B,C,點 A,B,C 在 x 軸、y 軸、z 軸的坐標分別是 a,b,c 則(a,b,c)就是點 P 的坐標。
在 x 軸上的點分別可以表示為(a,0,0),(0,b,0),(0,0,c)。
空間直角坐標系在點的定位、直線方程、平面方程、空間幾何體方程等方面有廣泛應用。
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