1、4.3空间直角坐标系4.3.1空间直角坐标系一、选择题1.如图所示,正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为1,则点B1的坐标是()A(1,0,0)B(1,0,1)C(1,1,1)D(1,1,0)2在空间直角坐标系中,已知点P(1,),过点P作平面yOz的垂线PQ,则垂足Q的坐标为()A(0,0) B(0,)C(1,0,) D(1,0)3在空间直角坐标系中,P(2,3,4)、Q(2,3,4)两点的位置关系是()A关于x轴对称B关于yOz平面对称C关于坐标原点对称D以上都不对4若点P(4,2,3)关于xOy平面及y轴对称的点的坐标分别是(a,b,c),(e,f,d),则c与e的和为()A7B7C1
2、D15设yR,则点P(1,y,2)的集合为()A垂直于xOz平面的一条直线B平行于xOz平面的一条直线C垂直于y轴的一个平面D平行于y轴的一个平面6如图,在正方体ABCDABCD中,棱长为1,|BP|BD|,则P点的坐标为()A.B.C.D.二、填空题7在空间直角坐标系中,自点P(4,2,3)引x轴的垂线,则垂足的坐标为_8已知平行四边形ABCD的两个顶点的坐标分别为A(2,3,5),B(1,3,2),对角线的交点是E(4,1,7),则C,D的坐标分别为_9已知点A(4,2,3)关于坐标原点的对称点为A1,A1关于xOz平面的对称点为A2,A2关于z轴的对称点为A3,则线段AA3的中点M的坐标
3、为_10如图所示的是棱长为3a的正方体OABCOABC,点M在BC上,且|CM|2|MB|,以O为坐标原点,建立空间直角坐标系,则点M的坐标为_11在如图所示的空间直角坐标系Oxyz中,一个四面体的顶点坐标分别是(0,0,2),(2,2,0),(1,2,1),(2,2,2),给出编号为的四个图,则该四面体的正视图和俯视图分别为_、_.(填序号)三、解答题12.如图,在长方体ABCDA1B1C1D1中,|AB|4,|AD|3,|AA1|5,N为棱CC1的中点,分别以AB,AD,AA1所在直线为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系(1)求点A,B,C,D,A1,B1,C1,D1的坐标;(2)求点N的
4、坐标13如图,在长方体ABCDA1B1C1D1中,|AD|AA1|2,|AB|4,DEAC,垂足为E,求点E的坐标四、探究与拓展14如图是一个正方体截下的一角PABC,其中|PA|a,|PB|b,|PC|c.建立如图所示的空间直角坐标系,则ABC的重心G的坐标是_15如图所示,AF,DE分别是O,O1的直径,AD与两圆所在的平面均垂直,AD8.BC是O的直径,ABAC6,OEAD,试建立适当的空间直角坐标系,求出点A,B,C,D,E,F的坐标答案精析1C2.B3.C4.D5.A6.D7(4,0,0)8.(6,1,19),(9,5,12)9(4,0,0)10.(2a,3a,3a)11.12解(1
5、)由题意知,A(0,0,0)由于点B在x轴的正半轴上,且AB4,所以B(4,0,0)同理可得D(0,3,0),A1(0,0,5)由于点C在坐标平面xOy内,且BCAB,CDAD,所以C(4,3,0)同理可得B1(4,0,5),D1(0,3,5)与点C的坐标相比,点C1的坐标只有竖坐标与点C不同,且CC1AA15,所以C1(4,3,5)(2)由(1)知,C(4,3,0),C1(4,3,5),则CC1的中点N的坐标为(4,3,)13解如图,以点D为原点,以DA,DC,DD1所在直线分别为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系则D(0,0,0),B1(2,4,2),A(2,0,0),C(0,4,0),设点E的坐标为(x,y,0)在坐标平面xDy内,直线AC的方程为1,即2xy40,DEAC,直线DE的方程为x2y0.由得E(,0)14(,)15解因为AD与两圆所在的平面均垂直,OEAD,所以OE与两圆所在的平面也都垂直又因为ABAC6,BC是O的直径,所以BAC为等腰直角三角形且AFBC,BC6.以O为原点,OB,OF,OE所在直线分别为x轴,y轴,z轴,建立如图所示的空间直角坐标系,则A,B,C,D,E,F各个点的坐标分别为A(0,3,0),B(3,0,0),C(3,0,0),D(0,3,8),E(0,0,8),F(0,3,0)