空间直角坐标系中点的坐标
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第二章 解析几何初步
第3.2节 空间直角坐标系中点的坐标
1. 在空间直角坐标系中, 点)3,2,1(P 关于x 轴对称的点的坐标为 ( )
A .(-1,2,3)
B .(1,-2,-3)
C .(-1, -2, 3)
D .(-1 ,2, -3)
2.在空间直角坐标系中, 点)1,0,1(A 与点)1,1,2(-B 之间的距离为 ( )
A .6
B . 6
C .3
D . 2
3.在空间直角坐标系中, 点)5,4,3(P 关于yoz 平面对称的点的坐标为____________.
4.在空间直角坐标系中,点)2,3,1(-P 在xoz 平面上的射影为'P ,'P 则关于原点的对称点P /的坐标为_____________.
5.点)3,4,1(-P 与点)5,2,3(-Q 的中点坐标是______________.
6.在长方体1111D C B A ABCD -中,若)3,0,5(),0,4,5(),0,0,5(),0,0,0(1A B A D ,则对角线1AC 的长为______________.
7.以)3,4,2(),9,1,4(),6,1,10(C B A -为顶点的三角形的面积为______________.
8.已知点),,21,1(x x x A -- 点),2,1(x x B -, 则A 与B 两点间距离的最小值为____________.
9.已知点)11,2,1(-A ,)3,2,4(B , )15,,(y x C 三点共线,那么y x ,的值分别是______________.
10. 在四棱锥ABCD P -中,底面ABCD 为正方形,且边长为a 2,棱PD ⊥底面ABCD ,b PD 2=,取各侧棱PD PC PB PA ,,,的中点H G F E ,,,,试建立空间直角坐标系,并写出点H G F E ,,,的坐标.
参考答案:
1.命题意图:本题主要考察关于各坐标轴对称的两点,其坐标分量的关系。其规律为:
),,(),,(1z y x P z y x P x --−−−−→−轴对称关于
),,(),,(1z y x P z y x P y --−−−−→−轴对称关于
),,(),,(1z y x P z y x P z --−−−−→−轴对称关于
答案:B
2.命题意图:本题主要考察空间两点的距离公式:若),,(),,,(222111z y x B z y x A ,则 212212212)()()(z z y y x x AB -+-+-=
答案:A
3. 命题意图: 本题主要考察关于各坐标平面对称的两点,其坐标分量的关系。其规律为:
),,(),,(5z y x P z y x P xoy -−−−−−−→−对称关于坐标平面
),,(),,(4z y x P z y x P yoz -−−−−−−→−对称关于坐标平面
),,(),,(6z y x P z y x P xoz -−−−−−−→−对称关于坐标平面
答案:(-3,4,5)
4.命题意图:本题仍然考察空间中点的对称问题。其规律为:
),,(),,(z y x P z y x P ---−−−−→−‘关于原点对称
)0,,(),,(7y x P z y x P xoy −−−−−−→−上的射影在坐标平面
),,0(),,(8z y P z y x P yoz −−−−−−→−上的射影在坐标平面
),0,(),,(9z x P z y x P xoz −−−−−−→−上的射影在坐标平面
答案:(-1, 0, 2)
5. 命题意图:本题主要考察中点坐标公式:若),,(),,,(222111z y x B z y x A ,则线段AB 的中点坐标为)2
,2,2212121z z y y x x +++( 答案:(2, 1 , 1);
6.命题意图:本题主要考察空间中点的坐标及两点间距离公式。
解析:1C 的坐标为),,(340,253452221=++=
AC 或由已知可得该长方体从同一顶点出发的棱长分别为3,4,5. 答案:25 7.命题意图:本题主要是两点间距离公式的应用,可以判断某些图形的特征。 解析:由两点间的距离公式得27,7,7===AC BC AB , 于是2
22,BC AB AC BC AB +==,所以ABC ∆是等腰直角三角形。 2
4921=⋅=∆BC AB S ABC
答案:2
49 8.命题意图:本题仍然是两点间距离公式的应用 解析:2
221)21(2122)1(2222≥++=++=++=x x x x x AB 答案:2
2 9. 命题意图:本题主要考察几点共线的问题。
解析:由C B A ,,三点共线可得它们在各坐标面上的射影共线。三点在xoz 坐标面上的射影分别是(1,11),(4,3),(x ,15),可得x =21-
;三点在yoz 坐标面上的射影分别是(-2,11),(2,3),(y ,15),可得4-=y 答案:2
1-,-4 10.命题意图:本题主要考察空间中点的坐标的确定。关于点的坐标,不但要会对称问题,而且要会写出几何体中的点的坐标。
解析:由图形知,DA DP DP DC DC DA ⊥⊥⊥,,,故以D 为原点,建立如图空间坐标系xyz D -.因为H G F E ,,,分别为侧棱中点,由立体几何知识可知,平面EFGH 与底面ABCD 平行,从而这4个点的竖坐标都为点P 的竖坐标的一半,也就是b ,由H 为DP 中点,得),0,0(b H ;E 在底面面上的射影为AD 中点,所以E 的横坐标和纵坐标分别为a 和0,所以),0,(b a E ,同理),,0(b a G ;F 在坐标平面yoz xoz ,上的射影分别为点E 和G ,故F 与E 横坐标相同都是a ,与G 的纵坐标也同为a ,又F 竖坐标为b ,故),,(b a a F . 答案:),0,(b a E ,),,(b a a F ,),,0(b a G ,),0,0(b H
说明:此题也可以分别写出P D C B A ,,,,的坐标,再利用中点坐标公式。