高中数学 2.17《空间两点间的距离》教案 苏教版必修2

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- 1 - / 3 第二章 平面解析几何初步第三节空间直角坐标系第17课时空间两点间的距离

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学习要求

1.掌握空间两点间的距离公式及中点坐标公式;

2.理解推导公式的方法

【课堂互动】

自学评价

1.空间两点间距离公式

212122221()()()xxyyzz.

2. 空间中点坐标公式

连接空间两点1111(,,)Pxyz、2222(,,)Pxyz的线段12PP的中点M的坐标为121212(,,)222xxyyzz.

【精典X例】

例1:求空间两点)1,0,6(),5,2,3(21PP间的距离21PP.

【解】利用两点间距离公式,得

21PP=222(63)[0(2)](15)

94367.

例2:平面上到坐标原点的距离为1的点的轨迹是单位圆,其方程为122yx.在空间中,到坐标原点的距离为1的点的轨迹是什么?试写出它的方程.

【解】与坐标原点的距离为1的点),,(zyxP的轨迹是一个球面,满足1OP,即1222zyx.因此1222zyx,就是所求的球面方程.

例3:已知三点(1,3,2)A、(2,0,4)B、(8,6,8)C,证明:CBA,,三点在同一直线上.

分析:只要证明ACBCAB即可

【解】利用两点间距离公式,得

22AB、222BC、223AC,

所以ACBCAB, 所以CBA,,三点在同一直线上.

追踪训练一 平面两点间距离公空间两点间距离公类比

空间中点坐标公式 word

- 2 - / 3 1.已知空间中两点1(,2,3)Px和2(5,4,7)P的距离为6,求x的值.

答案:1x或9x

2.已知(2,5,6)A,在y轴上求一点P,使7PA.

答案:(0,2,0)P或(0,8,0)P

3.已知空间三点(1,0,1),(2,4,3)AB,(5,8,5)C,求证:,,ABC在同一直线上.

答案:(1,0,1),(2,4,3)AB,(5,8,5)C

29,29,229ABBCAC.

ABBCAC,,,ABC在同一直线上.

【选修延伸】

一、球面方程

例4: 讨论方程222(2)(6)(1)xyz16的几何意义.

分析:类比空间两点的距离公式,构造点),,(zyxP

【解】因为16)1()6()2(222zyx,

所以4)1()6()2(222zyx

即动点),,(zyxP到定点)1,6,2(M的距离等于4,

所以16)1()6()2(222zyx.

表示动点P的轨迹:一个半径为4,球心为)1,6,2(M的球面

思维点拔:

注意类比方法在解决一些空间问题中的应用.

追踪训练二

1.试解释方程222(12)(3)(5)xyz

36的几何意义.

答案:方程表示点),,(zyxP与点(12,3,5)C的距离为6,即点P在以点C为球心,半径为6的球面上.

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- 3 - / 3 第17课 空间两点间的距离

分层训练

1.空间两点(2,5,4),(2,3,5)AB之间的距离等于 ( )

()A21 ()B145()C17()D21

2.空间两点(1,3,),(2,1,4)PzQ,且17PQ,则z等于 ( )

()A4 ()B2 ()C6 ()D2或6

3.已知空间两点(2,3,1),(4,5,3)MN,线段MN的中点为P,则坐标原点O到P点的距离为 ( )

()A5()B1 ()C5 ()D26

4.以1(4,3,1)M、2(7,1,2)M、3(5,2,3)M三点为顶点的三角形是 ( )

()A等腰三角形 ()B等边三角形

()C直角三角形 ()D等腰直角三角形

5.y轴上到点(3,4,5)A距离为等于38的点的坐标为.

6.与点(1,2,4)M距离等于3的点(,,)xyz的坐标满足的条件是.

7.三角形的三个顶点(2,1,4)A、(3,2,6)B、(5,0,2)C,则过A点的中线长为.

8.设P是x轴上的点,它到点1(0,2,3)P的距离为到点2(0,1,1)P的距离的两倍,求点P的坐标.

拓展延伸

9.如图,正三棱柱ABCABC中,底面边长为1,侧棱长为3,,PQ分别是,ABBC边的中点,求线段PQ的长.

10.若点G到ABC三个顶点的距离的平方和最小,则点G就是ABC的重心.

(1)已知ABC的三个顶点分别为(3,3,1)A、(1,0,5)B、(1,3,3)C,求ABC的重心G的坐标;

(2)ABC的顶点坐标分别为(31,1,2)Axz,

(1,2,3)Byz,(,2,0)Cx,重心G的坐标为(2,1,4),求,,xyz的值. A A

B B C

C

Q P