考綱要求:①了解空間直角坐標(biāo)系,會(huì)用空間直角坐標(biāo)系表示點(diǎn)的位置.
②會(huì)推導(dǎo)空間兩點(diǎn)間的距離公式.
2.3.1-2空間直角坐標(biāo)系、空間兩點(diǎn)間的距離
重難點(diǎn):了解空間直角坐標(biāo)系,會(huì)用空間直角坐標(biāo)系刻畫(huà)點(diǎn)的位置;會(huì)推導(dǎo)空間兩點(diǎn)間的距離公式.
經(jīng)典例題:在空間直角坐標(biāo)系中,已知A(3,0,1)和B(1,0,-3),試問(wèn)
(1)在y軸上是否存在點(diǎn)M,滿(mǎn)足?
(2)在y軸上是否存在點(diǎn)M,使△MAB為等邊三角形?若存在,試求出點(diǎn)M坐標(biāo).
當(dāng)堂練習(xí):
1.在空間直角坐標(biāo)系中, 點(diǎn)P(1,2,3)關(guān)于x軸對(duì)稱(chēng)的點(diǎn)的坐標(biāo)為( )
A.(-1,2,3) B.(1,-2,-3) C.(-1, -2, 3) D.(-1 ,2, -3)
2.在空間直角坐標(biāo)系中, 點(diǎn)P(3,4,5)關(guān)于yOz平面對(duì)稱(chēng)的點(diǎn)的坐標(biāo)為( )
A.(-3,4,5) B.(-3,- 4,5) C.(3,-4,-5) D.(-3,4,-5)
3.在空間直角坐標(biāo)系中, 點(diǎn)A(1, 0, 1)與點(diǎn)B(2, 1, -1)之間的距離為( )
A. B.6 C. D.2
4.點(diǎn)P( 1,0, -2)關(guān)于原點(diǎn)的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)P/的坐標(biāo)為( )
A.(-1, 高一 0, 2) B.(-1,0, 2) C.(1 , 0 ,2) D.(-2,0,1)
5.點(diǎn)P( 1, 4, -3)與點(diǎn)Q(3 , -2 , 5)的中點(diǎn)坐標(biāo)是( )
A.( 4, 2, 2) B.(2, -1, 2) C.(2, 1 , 1) D. 4, -1, 2)
6.若向量在y軸上的坐標(biāo)為0, 其他坐標(biāo)不為0, 那么與向量平行的坐標(biāo)平面是( )
A. xOy平面 B. xOz平面 C.yOz平面 D.以上都有可能
7.在空間直角坐標(biāo)系中, 點(diǎn)P(2,3,4)與Q (2, 3,- 4)兩點(diǎn)的位置關(guān)系是( )
A.關(guān)于x軸對(duì)稱(chēng) B.關(guān)于xOy平面對(duì)稱(chēng) C.關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)稱(chēng) D.以上都不對(duì)
8.已知點(diǎn)A的坐標(biāo)是(1-t , 1-t , t), 點(diǎn)B的坐標(biāo)是(2 , t, t), 則A與B兩點(diǎn)間距離的最小值為( )
A. B. C. D.
9.點(diǎn)B是點(diǎn)A(1,2,3)在坐標(biāo)平面內(nèi)的射影,則OB等于( )
A. B. C. D.
10.已知ABCD為平行四邊形,且A(4,1,3),B(2,-5,1),C(3,7,-5),則點(diǎn)D的坐標(biāo)為 ( )
A.(,4,-1) B.(2,3,1) C.(-3,1,5) D.(5,13,-3)
11.點(diǎn)到坐標(biāo)平面的距離是( )
A. B. C. D.
12.已知點(diǎn),, 三點(diǎn)共線,那么的值分別是( )
A.,4 B.1,8 C.,-4 D.-1,-8
13.在空間直角坐標(biāo)系中,一定點(diǎn)到三個(gè)坐標(biāo)軸的距離都是1,則該點(diǎn)到原點(diǎn)的距離是( )
A. B. C. D.
14.在空間直角坐標(biāo)系中, 點(diǎn)P的坐標(biāo)為(1, ),過(guò)點(diǎn)P作yOz平面的垂線PQ, 則垂足Q的坐標(biāo)是________________.
15.已知A(x, 5-x, 2x-1)、B(1,x+2,2-x),當(dāng)|AB|取最小值時(shí)x的值為_(kāi)______________.
16.已知空間三點(diǎn)的坐標(biāo)為A(1,5,-2)、B(2,4,1)、C(p,3,q+2),若A、B、C三點(diǎn)共線,則p =_________,q=__________.
17.已知點(diǎn)A(-2, 3, 4), 在y軸上求一點(diǎn)B , 使|AB|=7 , 則點(diǎn)B的坐標(biāo)為_(kāi)_______________.
18.求下列兩點(diǎn)間的距離:
A(1 , 1 , 0) , B(1 , 1 , 1);
C(-3 ,1 , 5) , D(0 , -2 , 3).
19.已知A(1 , -2 , 11) , B(4 , 2 , 3) ,C(6 , -1 , 4) , 求證: ABC是直角三角形.
20.求到下列兩定點(diǎn)的距離相等的點(diǎn)的坐標(biāo)滿(mǎn)足的條件:
A(1 , 0 ,1) , B(3 , -2 , 1) ;
A(-3 , 2 , 2) , B(1 , 0 , -2).
21.在四棱錐P-ABCD中,底面ABCD為正方形,且邊長(zhǎng)為2a,棱PD⊥底面ABCD,PD=2b,取各側(cè)棱的中點(diǎn)E,F(xiàn),G,H,寫(xiě)出點(diǎn)E,F(xiàn),G,H的坐標(biāo).
參考答案:
經(jīng)典例題:
解:(1)假設(shè)在在y軸上存在點(diǎn)M,滿(mǎn)足.
因M在y軸上,可設(shè)M(0,y,0),由,可得
,
顯然,此式對(duì)任意恒成立.這就是說(shuō)y軸上所有點(diǎn)都滿(mǎn)足關(guān)系.
(2)假設(shè)在y軸上存在點(diǎn)M,使△MAB為等邊三角形.
由(1)可知,y軸上任一點(diǎn)都有,所以只要就可以使得△MAB是等邊三角形. 因?yàn)?/p>
于是,解得
故y軸上存在點(diǎn)M使△MAB等邊,M坐標(biāo)為(0,,0),或(0,,0).
當(dāng)堂練習(xí):
1.B; 2.A; 3.A; 4.B; 5.C; 6.B; 7.B; 8.C; 9.B; 10.D; 11.C; 12.C; 13.A; 14. (0, ); 15. ; 16. 3 , 2; 17. (0, ;
18. 解: (1)|AB|= (2)|CD|==
19. 證明:
為直角三角形.
20. 解: (1)設(shè)滿(mǎn)足條件的點(diǎn)的坐標(biāo)為(x ,y , z) , 則,
化簡(jiǎn)得4x-4y-3=0即為所求.
(2)設(shè)滿(mǎn)足條件的點(diǎn)的坐標(biāo)為(x ,y , z) , 則,
化簡(jiǎn)得2x-y-2z+3=0即為所求.
21. 解: 由圖形知,DA⊥DC,DC⊥DP,DP⊥DA,故以D為原點(diǎn),建立如圖空間坐標(biāo)系D-xyz.
因?yàn)镋,F(xiàn),G,H分別為側(cè)棱中點(diǎn),由立體幾何知識(shí)可知,平面EFGH與底面ABCD平行,
從而這4個(gè)點(diǎn)的豎坐標(biāo)都為P的豎坐標(biāo)的一半,也就是b,
由H為DP中點(diǎn),得H(0,0,b)
E在底面面上的投影為AD中點(diǎn),所以E的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)分別為a和0,所以E(a,0,b),
同理G(0,a,b);
F在坐標(biāo)平面xOz和yOz上的投影分別為點(diǎn)E和G,故F與E橫坐標(biāo)相同都是a,
與G的縱坐標(biāo)也同為a,又F豎坐標(biāo)為b,故F(a,a,b).
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