1、第五节 空间直角坐标系A组1(2009年高考安徽卷)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到A与到B的距离相等,则M的坐标是_解析:设M的坐标为(0,y,0),由|MA|MB|得(01)2(y0)2(02)2(01)2(y3)2(01)2,整理得6y60,y1,即点M的坐标为(0,1,0)答案:(0,1,0)2在空间直角坐标系中,以点A(4,1,9),B(10,1,6),C(x,4,3)为顶点的ABC是以BC为底边的等腰三角形,则实数x的值为_解析:因为ABC是以BC为底边的等腰三角形,则有|AB|AC|,化简得(x4)24,x2或6.答案:2或63已
2、知x、y、z满足方程C:(x3)2(y4)2(z5)22,则x2y2z2的最小值是_解析:x2y2z2可看成球面上的点到原点距离的平方,其最小值为()2(4)232.答案:324(2010年广州调研)与A(3,4,5)、B(2,3,0)两点距离相等的点M(x,y,z)满足的条件是_解析:由|MA|MB|,即(x3)2(y4)2(z5)2(x2)2(y3)2z2,化简得10x2y10z370.答案:10x2y10z3705(原创题)已知A(3,5,7)和点B(2,4,3),点A在x轴上的射影为A,点B在z轴上的射影为B,则线段AB的长为_解析:可知A(3,0,0),B(0,0,3),|AB|3.
3、6如图所示,正方体ABCDABCD的棱长为a,P、Q分别是DB,BC的中点,求PQ的长解:以D为坐标原点,DA、DC、DD分别为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系,由题意得,B(a,a,0),D(0,0,a),P(,)又C(0,a,0),B(a,a,a),Q(,a,)|PQ| .B组1已知ABC的三个顶点坐标分别为A(2,3,1)、B(4,1,2)、C(6,3,7),则ABC的重心坐标为_解析:三角形三个顶点分别为A(x1,y1,z1),B(x2,y2,z2),C(x3,y3,z3),则其重心为M,故所求重心为(4,2)答案:(4,2)2设点B是点A(2,3,5)关于xOy面的对称点,则|AB
4、|等于_解析:点A关于xOy面的对称点为B(2,3,5),|5(5)|10.3正方体不在同一表面上的两顶点A(1,2,1),B(3,2,3),则正方体的体积为_解析:设棱长为a,则a,a4,V64.4(2010年江苏宜兴模拟)已知B是点A(3,7,4)在xOy平面上的射影,则2等于_解析:A在xOy平面上射影为B(3,0,4),则(3,0,4),225.5在z轴上与点A(4,1,7)和点B(3,5,2)等距离的点C的坐标为 _.解析:设z轴上的点为(0,0,z),则根据题意有,则174914z92544z,z.故该点是(0,0,)6在空间直线坐标系中,方程x24(y1)20表示的图形是_解析:
5、x24(y1)20化为x2(y1)x2(y1)0,x2y20或x2y20,表示两个平面答案:两个平面7在空间直角坐标系中,正方体ABCDA1B1C1D1的顶点A(3,1,2),其中心M的坐标为(0,1,2),则该正方体的棱长为_解析:由A(3,1,2),中心M(0,1,2)所以C1(3,3,2)正方体的体对角线长为AC12,所以正方体棱长为.答案:8已知ABCD为平行四边形,且A(4,1,3)、B(2,5,1),C(3,7,5),则顶点D的坐标为_解析:由平行四边形中对角线互相平分的性质知,AC的中点即为BD的中点,AC的中点O(,4,1),设D(x,y,z),则,4,1,x5,y13,z3,
6、故D(5,13,3)9如图所示,在长方体OABCO1A1B1C1中,OA2,AB3,AA12,M是OB1与BO1的交点,则M点的坐标是_解析:OA2,AB3,AA12,A(2,0,0),A1(2,0,2),B(2,3,0),故B1(2,3,2)M点的坐标为(,),即M(1,1.5,1)答案:(1,1.5,1)10如图所示,直三棱柱ABCA1B1C1中,|C1C|CB|CA|2,ACCB,D、E分别是棱AB、B1C1的中点,F是AC的中点,求DE、EF的长度解:以点C为坐标原点,CA、CB、CC1所在直线为x轴、y轴、z轴,建立如图所示的空间直角坐标系|C1C|CB|CA|2,C(0,0,0),
7、A(2,0,0),B(0,2,0),C1(0,0,2),B1(0,2,2),由中点坐标公式可得,D(1,1,0),E(0,1,2),F(1,0,0),|DE|,|EF|.11已知A(1,2,1),B(2,0,2)(1)在x轴上求一点P,使|PA|PB|;(2)在xOz平面内的点M到A点与到B点等距离,求M点的轨迹解:(1)设P(a,0,0),则由已知,得,即a22a6a24a8.解得a1.所以P点坐标为(1,0,0)(2)设M(x,0,z),则有.整理得2x6z20,即x3z10.故M点的轨迹是xOz平面内的一条直线12在正四棱锥SABCD中,底面边长为a,侧棱长也为a,以底面中心O为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,P点在侧棱SC上,Q点在底面ABCD的对角线BD上,试求P、Q两点间的最小距离解:由于SABCD是正四棱锥,所以P点在底面上的射影R在OC上,又底面边长为a,所以OCa,而侧棱长也为a,所以SOOC,于是PRRC,故可设P点的坐标为(x,x,ax)(x0),又Q点在底面ABCD的对角线BD上,所以可设Q点的坐标为(y,y,0),因此P、Q两点间的距离PQ ,显然当x,y0时d取得最小值,d的最小值等于,这时,点P恰好为SC的中点,点Q恰好为底面的中心.w。w-w*k&s%5¥u高考资源网w。w-w*k&s%5¥u