1、课时作业25空间两点间的距离公式时间:45分钟基础巩固类一、选择题1点M(3,4,1)到点N(0,0,1)的距离是(A)A5B0C3D1解析:由空间两点间的距离公式,得|MN|5.2在空间直角坐标系中,点A(3,2,5)到x轴的距离d等于(B)A. B.C. D.解析:过点A作ABx轴于点B,则B(3,0,0),所以点A到x轴的距离d|AB|.3如图所示,在正方体ABCDABCD中,棱长为1,BPBD,则P点坐标为(D)A(,)B(,)C( ,)D(,)解析:连接BD,点P在坐标平面xDy上的射影在BD上,BPBD,所以PxPy,Pz,P(,)4已知A(1t,1t,t),B(2,t,t),则|
2、AB|的最小值为(C)A. B.C. D.解析:|AB|.5在x轴上与点(3,2,1)的距离为3的点是(D)A(1,0,0)B(5,0,0)C(1,0,0)D(5,0,0)和(1,0,0)解析:设所求点的坐标为(x,0,0),则3,x1或5,在x轴上与点(3,2,1)的距离为3的点是(5,0,0)和(1,0,0)6点A(1,2,3)关于xOy平面的对称点为A1,点A关于xOz平面的对称点为A2,则d(A1,A2)(A)A2 B.C6D4解析:A(1,2,3)关于xOy平面的对称点为A1(1,2,3),点A关于xOz平面的对称点为A2(1,2,3),d(A1,A2)2.7已知三角形ABC的顶点A
3、(2,2,0),B(0,2,0),C(0,1,4),则三角形ABC是(A)A直角三角形B锐角三角形C钝角三角形D等腰三角形解析:利用两点间的距离公式计算得|AB|2,|AC|,|BC|,|AB|2|BC|2|AC|2,故三角形ABC为直角三角形8ABC的顶点坐标是A(3,1,1),B(5,2,1),C,则它在yOz平面上射影的面积是(D)A4 B3 C2 D1解析:ABC的顶点在yOz平面上的射影点的坐标分别为A(0,1,1),B(0,2,1),C(0,2,3),|AB|1,|BC|2,|AC|,|AB|2|BC|2|AC|2.ABC在yOz平面上的射影ABC是一个直角三角形,它的面积为1.二
4、、填空题9已知空间两点A(1,2,z),B(2,1,1)之间的距离为,则z0或2.解析:因为空间两点A(1,2,z),B(2,1,1)之间的距离为,即,则(z1)21,得z0或2.10在空间直角坐标系中,已知点A(1,0,2),B(1,3,1),点M在y轴上,且M与A与B的距离相等,则M的坐标是(0,1,0)解析:本题考查空间两点间距离公式由题意可设M(0,y,0),又|MA|MB|,解得y1.故M的坐标为(0,1,0)11若点A(2,1,4)与点P(x,y,z)的距离为5,则x,y,z满足的关系式是(x2)2(y1)2(z4)225.解析:由|PA|5得5,(x2)2(y1)2(z4)225
5、.三、解答题12如图所示,在长方体ABCDA1B1C1D1中,|AB|AD|3,|AA1|2,点M在A1C1上,|MC1|2|A1M|,N在D1C上且为D1C中点,求M、N两点间的距离解:如图所示,分别以AB,AD,AA1所在的直线为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系由题意可知C(3,3,0),D(0,3,0),|DD1|CC1|AA1|2,C1(3,3,2),D1(0,3,2)N为CD1的中点,N.又M是A1C1的三分之一分点且靠近A1点,M(1,1,2)由两点间距离公式,得|MN| .13已知空间直角坐标系Oxyz中的点A(1,1,1),平面过点A,且与直线OA垂直,动点P(x,y,z)是
6、平面内的任一点(1)求点P的坐标满足的条件;(2)求平面与坐标平面围成的几何体的体积提示:由A(1,1,1)的坐标及确定点的方法联想到正方体,取三条共顶点的棱为轴建系后A是一个顶点的坐标这样用正方体作衬托可描出点A.解:(1)以OA为一条对角线画出正方体OC1A1B1DCAB,则A点位置如图所示因为平面过A且与OA垂直,P(x,y,z)是平面内任意一点,连接AP、OP,则OAP为直角三角形,|OA|2|AP|2|OP|2,即3(x1)2(y1)2(z1)2x2y2z2,xyz3,这就是平面内任一点P(x,y,z)所满足的条件(2)平面内任一点P(x,y,z)满足xyz3,平面与x轴、y轴、z轴
7、的交点M、N、Q也满足xyz3,M(3,0,0),N(0,3,0),Q(0,0,3),显然OMNQ是一个三棱锥由三棱锥体积计算公式有:VOMNQVQOMN|OQ|(33)3.能力提升类14点P(x,y,z)的坐标满足x2y2z21,点A(2,3,),则|PA|的最小值是(B)A2B3C4D5解析:x2y2z21在空间中表示以坐标原点O为球心、1为半径的球面,所以当O,P,A三点共线时,|PA|最小,此时|PA|OA|OP|OA|11413.15正方形ABCD和ABEF的边长都是1,而且平面ABCD与平面ABEF互相垂直,点M在AC上移动,点N在BF上移动,若CMBNa(0a),(1)求MN的长;(2)求a为何值时,MN的长最小解:(1)平面ABCD平面ABEF,而平面ABCD平面ABEFAB,ABBE,BE平面ABC.AB、BC、BE两两垂直以B为原点,以BA、BE、BC所在直线为x轴、y轴和z轴,建立如图所示空间直角坐标系则M(a,0,1a),N(a,a,0)|MN| .(2)由(1)知,当a时,|MN|最短为,此时,M、N恰为AC、BF的中点