1、第二章2.42.4.1 A级基础巩固一、选择题1下列说法:在空间直角坐标系中,在x轴上的点的坐标一定可记为(0,b,c);在空间直角坐标系中,在yOz平面上的点的坐标一定可记为(0,b,c);在空间直角坐标系中,在z轴上的点的坐标一定可记为(0,0,c);在空间直角坐标系中,在xOz平面上的点的坐标一定可记为(a,0,c). 其中正确的个数是(C)A1B2C3D4解析由定义可知,在x轴上的点(x,y,z),有yz0,所以x轴上点的坐标可记为(a,0,0),故错误,正确,故选C2在空间直角坐标系Oxyz中,点(3,4,5)关于z轴对称的点的坐标是(B)A(3,4,5) B(3,4,5)C(3,4
2、,5) D(3,4,5)解析在空间直角坐标中,点关于哪个轴对称时,哪个坐标不变,其余坐标变为原来的相反数,故选B3点P(1,2,0)位于(C)Ay轴上 Bz轴上CxOy平面上 DxOz平面上解析点P(1,2,0)位于xOy平面上. 4空间直角坐标系中,点M(2,5,8)关于xOy平面对称的点N的坐标为(C)A(2,5,8) B(2,5,8)C(2,5,8) D(2,5,8)解析点M(2,5,8)关于xOy平面对称的点N的坐标为(2,5,8). 5与点P(1,3,5)关于原点成中心对称的点P的坐标是(A)A(1,3,5) B(1,3,5)C(1,3,5) D(1,3,5)解析点P(1,3,5)关
3、于原点对称的点P的坐标为(1,3,5). 6在空间直角坐标系中,点(2,1,4)关于x轴对称点的坐标是(B)A(2,1,4) B(2,1,4)C(2,1,4) D(2,1,4)解析点(2,1,4)关于x轴对称点的坐标是(2,1,4). 二、填空题7点(1,1,2)关于yOz平面的对称点的坐标是_(1,1,2)_. 解析点(1,1,2)关于yOz平面的对称点的坐标是(1,1,2). 8在空间直角坐标系中,点M(2,4,3)在xOz平面上的射影为M点,则M关于原点对称点的坐标是_(2,0,3)_. 解析M在xOz平面上的射影为M(2,0,3),M关于原点对称点的坐标为(2,0,3). 三、解答题9
4、在空间直角坐标系中,给定点M(1,2,3),求它分别关于坐标平面,坐标轴和原点的对称点的坐标. 解析M(1,2,3)关于坐标平面xOy对称的点是(1,2,3),关于xOz面对称的点是(1,2,3),关于yOz面对称的点是(1,2,3);M(1,2,3)关于x轴对称的点是(1,2,3),关于y轴对称的点是(1,2,3),关于z轴对称的点是(1,2,3);M(1,2,3)关于坐标原点的对称点是(1,2,3). 10四面体PABC中,PA、PB、PC两两垂直,PAPB2,PC1,E为AB的中点,建立适当的空间直角坐标系并写出P、A、B、C、E的坐标. 解析建立如图所示的空间直角坐标系,则P(0,0,
5、0)、A(2,0,0)、B(0,2,0)、C(0,0,1),又因为点E是AB的中点,由中点坐标公式得点E的坐标是E(1,1,0). B级素养提升一、选择题1点A(3,1,5)、B(4,3,1)的中点坐标是(B)A BC D解析点A(3,1,5)、B(4,3,1)的中点坐标为(,),即(,2,3). 2以正方体ABCDA1B1C1D1的棱AB、AD、AA1所在的直线分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,且正方体的棱长为一个单位长度,则棱CC1的中点的坐标为(C)A BC D解析点C的坐标为(1,1,0),点C1的坐标为(1,1,1),故中点坐标为. 3已知线段AB的两个端点的坐标分别为A(9
6、,3,4)、B(9,2,1),则线段AB与坐标平面(C)AxOy平行 BxOz平行CyOz平行 DxOz或yOz平行解析线段AB的两个端点的横坐标相等,纵坐标和竖坐标不等,故线AB与坐标平面yOz平行. 4一个四面体的顶点在空间直角坐标系Oxyz中的坐标分别是(1,0,1)、(1,1,0)、(0,1,1)、(0,0,0),画该四面体三视图中的正视图时,以zOx平面为投影面,则得到的主视图可为(A)解析结合已知条件画出图形,然后按照要求作出正视图. 根据已知条件作出图形:四面体C1A1DB,标出各个点的坐标如图(1)所示,可以看出正视图是正方形,如图(2)所示. 故选A二、填空题5已知点A(3,
7、1,4)、B(5,3,6),则点B关于点A的对称点C的坐标为_(11,5,14)_. 解析设点C的坐标为(x,y,z),由中点坐标公式得3,1,4,所以x11,y5,z14,所以点C的坐标为(11,5,14). 6设x为任意实数,相应的所有点P(x,2,3)的集合所表示的轨迹为_一条直线_. 解析点P(x,2,3)在过(0,2,3)点且与yOz平面垂直的直线上. 三、解答题7设有长方体ABCDABCD如图所示,长、宽、高分别为|AB|4 cm,|AD|3 cm,|AA|5 cm,N是线段CC的中点. 分别以AB、AD、AA所在的直线为x轴、y轴、z轴,以1 cm为单位长,建立空间直角坐标系.
8、(1)求A、B、C、D、A、B、C、D的坐标;(2)求N的坐标. 解析(1)A、B、C、D都在平面xOy内,点的竖坐标都为0,它们在x轴、y轴所组成的直角坐标系中的坐标分别是(0,0)、(4,0)、(4,3)、(0,3),因此空间坐标分别是A(0,0,0)、B(4,0,0)、C(4,3,0)、D(0,3,0). A、B、C、D同在一个垂直于z轴的平面内,这个平面与z轴的交点A在z轴上的坐标是5,故这四点的z的坐标都是5. 从这四点作xOy平面的垂线交xOy平面于A、B、C、D四点,故A、B、C、D的x,y坐标分别与A、B、C、D相同,由此可知它们的空间坐标分别是A(0,0,5)、B(4,0,5
9、)、C(4,3,5)、D(0,3,5). (2)N是线段CC的中点,有向线段CN的方向与z轴正方向相同,|CN|2. 5,因此N的z坐标为2. 5,C在xOy平面内的平面坐标为(4,3),这就是N的x、y坐标,故N的空间坐标为(4,3,2. 5). C级能力拔高1.如图,长方体OABCDABC中,OA3,OC4,OD3,AC与BD相交于点P. 分别写出点C、B、P的坐标. 解析建立如图所示的空间直角坐标系Oxyz,得C(0,4,0)、B(3,4,3)、P. 2如图,正四棱柱ABCDA1B1C1D1中,AA12AB4,点E在CC1上且C1E3EC. 试建立适当的坐标系,写出点B、C、E、A1的坐标. 解析以D为坐标原点,射线DA为x轴的正半轴,建立如图所示的空间直角坐标系Dxyz. 依题设,B(2,2,0)、C(0,2,0)、E(0,2,1)、A1(2,0,4).