课时作业14:4.3.1 空间直角坐标系

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4.3.1 空间直角坐标系~4.3.2 空间两点间距离公式

一、选择题

1.在空间直角坐标系中,点P(1,3,-5)关于平面xOy对称的点的坐标是( )

A.(-1,3,-5) B.(1,3,5)

C.(1,-3,5) D.(-1,-3,5)

2.点P66,33,22到原点O的距离是(

)

A.306

B.1

C.336 D.356

3.与A(3,4,5),B(-2,3,0)两点距离相等的点M(x,y,z)满足的条件是( )

A.10x+2y+10z-37=0

B.5x-y+5z-37=0

C.10x-y+10z+37=0

D.10x-2y+10z+37=0

4.已知点A(1,a,-5),B(2a,-7,-2),则|AB|的最小值为(

)

A.33 B.36 C.23 D.26

5.如图,在空间直角坐标系中,有一棱长为a的正方体ABCD­A1B1C1D1,A1C的中点E到AB的中点F的距离为(

)

A.2a B.22a C.a D.12a

二、填空题

6.点P(1,2,-1)在xOz平面内的射影为B(x,y,z),则x+y+z=________.

7.在空间直角坐标系中,以O(0,0,0),A(2,0,0),B(0,2,0),C(0,0,2)为一个三棱锥的顶点,则此三棱锥的表面积为________.

三、解答题 8.已知点A(-4,-1,-9),B(-10,1,-6),C(-2,-4,-3),判断△ABC的形状.

9.如图,在空间直角坐标系中,BC=2,原点O是BC的中点,点D在平面yOz内,且

∠BDC=90°,∠DCB=30°,求点D的坐标.

10.如图,正方体ABCD­A1B1C1D1的棱长为a,M为BD1的中点,N在A1C1上,且|A1N|=3|NC1|,试求MN的长.

参考答案

一、选择题 1.【答案】 B

【解析】 P(1,3,-5)关于平面xOy对称的点的坐标为(1,3,5).

2.【答案】 B

【解析】 |PO|=662+332+222=1.

3.【答案】 A

【解析】 由|MA|=|MB|,得(x-3)2+(y-4)2+(z-5)2=(x+2)2+(y-3)2+z2,

化简得10x+2y+10z-37=0,故选A.

4.【答案】 B

【解析】 |AB|=(2a-1)2+(-7-a)2+(-2+5)2

=5a2+10a+59

=5(a+1)2+54,

当a=-1时,|AB|min=54=36.

5.【答案】 B

【解析】 由题意得Fa,a2,0,A1(a,0,a),C(0,a,0),

∴Ea2,a2,a2,则|EF|=a-a22+a2-a22+0-a22=22a.

二、填空题

6.【答案】 0

【解析】 点P(1,2,-1)在xOz平面内的射影为B(1,0,-1),∴x=1,y=0,z=-1,

∴x+y+z=1+0-1=0.

7.【答案】 6+23

【解析】 S△AOC=S△BOC=S△AOB

=12×2×2

=2,

S△ABC=34×|AB|2=34×8=23,

故三棱锥的表面积S=6+23.

三、解答题

8.解:|AB|=(-4+10)2+(-1-1)2+(-9+6)2=49,

|BC|=(-10+2)2+(1+4)2+(-6+3)2=98,

|AC|=(-4+2)2+(-1+4)2+(-9+3)2=49.

因为|AB|=|AC|,且|AB|2+|AC|2=|BC|2, 所以△ABC为等腰直角三角形.

9.解:过点D作DE⊥BC,垂足为E.

在Rt△BDC中,∠BDC=90°,∠DCB=30°,BC=2,得|BD|=1,|CD|=3,

∴|DE|=|CD|sin 30°=32,|OE|=|OB|-|BE|=|OB|-|BD|cos 60°=1-12=12,

∴点D的坐标为0,-12,32.

10.解:以D为原点,以DA,DC,DD1所在直线为x轴、y轴、z轴,建立如图所示的空间直角坐标系,

则B(a,a,0),A1(a,0,a),C1(0,a,a),D1(0,0,a).由于M为BD1的中点,所以Ma2,a2,a2,取A1C1中点O1,则O1a2,a2,a,因为|A1N|=3|NC1|,所以N为O1C1的中点,故Na4,34a,a.

由两点间的距离公式可得:|MN|=a2-a42+a2-34a2+a2-a2=64a.