1、242空间两点的距离公式对应学生用书P75知识点一空间两点间的距离1在空间直角坐标系中,点A(3,2,5)到x轴的距离d等于()A BC D答案B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|2如图,在空间直角坐标系中,有一棱长为a的正方体ABCOABCO,则AC的中点E与AB的中点F的距离为()AaBaCaDa答案B解析A(a,0,a),C(0,a,0),点E的坐标为,而F,|EF|a,故选B知识点二空间两点间距离公式的应用3点P(x,y,z)满足2,则点P在()A以点(1,1,1)为球心,以为半径的球面上B以点(1,1,1)为中心,以为棱长的正方体内C以点(
2、1,1,1)为球心,以2为半径的球面上D以上都不正确答案C解析表示P(x,y,z)到点M(1,1,1)的距离,即|PM|2为定值故点P在以点(1,1,1)为球心,以2为半径的球面上4如图所示,PA,AB,AD两两垂直,四边形ABCD为矩形,M,N分别为AB,PC的中点求证:MNAB证明如图所示,以A为坐标原点,分别以AB,AD,AP所在直线为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系,则A(0,0,0),设B(a,0,0),D(0,b,0),C(a,b,0),P(0,0,c),连接AN因为M,N分别是AB,PC的中点,所以M,N,则|AM|2,|MN|2,|AN|2,所以|AN|2|MN|2|AM|2
3、,所以MNAB对应学生用书P75一、选择题1在空间直角坐标系中,一定点P到三个坐标轴的距离都是1,则该点到原点的距离是()A B C D答案A解析如图所示,在正方体OABCO1A1B1C1中,设正方体的棱长为a(a0),则点P在顶点B1处,建立分别以OA,OC,OO1所在直线为x轴,y轴,z轴的空间直角坐标系,则点P的坐标为(a,a,a),由题意得1,a2,|OP|2与两点A(3,4,5),B(2,3,0)距离相等的点M(x,y,z)满足的条件是()A10x2y10z370B5xy5z370C10xy10z370D10x2y10z370答案A解析由|MA|MB|,即(x3)2(y4)2(z5)
4、2(x2)2(y3)2z2,化简得10x2y10z370,故选A3到定点(1,0,0)的距离小于或等于2的点的集合是()A(x,y,z)|(x1)2y2z22B(x,y,z)|(x1)2y2z24C(x,y,z)|(x1)2y2z24D(x,y,z)|x2y2z24答案B解析由空间两点间的距离公式可得,点P(x,y,z)到定点(1,0,0)的距离应满足2,即(x1)2y2z244ABC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()A4 B3 C2 D1答案D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,
5、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15已知A(x,5x,2x1),B(1,x2,2x),当|AB|取最小值时,x的值为()A19 B C D答案C解析|AB| ,当x时,|AB|最小二、填空题6在空间直角坐标系中,设A(m,1,3),B(1,1,1),且|AB|2,则m_答案1解析|AB|2,解得m17已知点P,z到线段AB中点的距离为3,其中A(3,5,7),B(2,4,3),则z_答案0或4解析由中点坐标公式,得线段AB中点的坐标为,2又点P到线段AB中点的距离为3,所以3,解得z0或48点B
6、(,0,0)是点A(m,2,5)在x轴上的射影,则点A到原点的距离为_答案4解析由点B(,0,0)是点A(m,2,5)在x轴上的射影,得m,所以点A到原点的距离为d4三、解答题9如图所示,直三棱柱ABCA1B1C1中,|C1C|CB|CA|2,ACCB,D,E,F分别是棱AB,B1C1,AC的中点,求|DE|,|EF|解以点C为坐标原点,CA,CB,CC1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|CC1|CB|CA|2,C(0,0,0),A(2,0,0),B(0,2,0),C1(0,0,2),B1(0,2,2),由空间直角坐标系中的中点坐标公式可得D(1,1,0),E(0,
7、1,2),F(1,0,0),|DE|,|EF|10如图,正方形ABCD、ABEF的边长都是1,而且平面ABCD,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)当a为何值时,MN的长最小解由于平面ABCD、ABEF互相垂直,其交线为AB,且CBAB,所以CB平面ABEF,故以B为原点O,BC所在直线为z轴正半轴,BA所在直线为x轴正半轴,BE所在直线为y轴正半轴,建立空间直角坐标系由于N点在对角线BF上,且BNa,N点到x轴和到y轴的距离相等,所以N点坐标为a,a,0同理M点的坐标为Ma,0,1a于是:(1)MN,0a(2)由(1)知MN,故当a时,MN有最小值,且最小值为