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1、2013年高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 第八章 第6課時 空間直角坐標(biāo)系課時闖關(guān)(含解析) 新人教版
一、選擇題
1.在空間直角坐標(biāo)系中,點P(1,,),過點P作平面xOy的垂線PQ,則垂足Q的坐標(biāo)為( )
A.(0,,0) B.(0,,)
C.(1,0,) D.(1,,0)
解析:選D.Q點在xOy平面上,故其坐標(biāo)為(1,,0),故選D.
2.設(shè)點B是點A(2,-3,5)關(guān)于xOy面的對稱點,則A、B兩點間的距離為( )
A.10 B.
C. D.38
解析:選A.由于A、B關(guān)于xOy對稱,則A,B的橫,縱坐標(biāo)相等,豎坐標(biāo)互為相反數(shù),故B點坐標(biāo)為(2,-3
2、,-5),
|AB|==10,選A.
3.已知A點坐標(biāo)為(1,1,1),B(3,3,3),點P在x軸上,且|PA|=|PB|,則P點坐標(biāo)為( )
A.(6,0,0) B.(6,0,1)
C.(0,0,6) D.(0,6,0)
解析:選A.設(shè)P點坐標(biāo)為(x,0,0),則
|PA|=
=,
|PB|=
=,
∵|PA|=|PB|,
∴=,
兩邊平方并解得:x=6.
∴P點坐標(biāo)為(6,0,0),故選A.
4.已知正方體的不在同一個表面上的兩個頂點A(-1,2,-1),B(3,-2,3),則正方體的棱長等于( )
A.4 B.2
C. D.2
解析
3、:選A.由題意可知,A、B兩點為正方體體對角線的兩個端點,設(shè)正方體棱長為a,則|AB|=a,
而|AB|===4,
∴a=4,
∴a=4,故選A.
5.(2012·沈陽質(zhì)檢)點P(x,y,z)滿足=2,則點P在( )
A.以點(1,1,-1)為圓心,以2為半徑的圓上
B.以點(1,1,-1)為中心,以2為棱長的正方體上
C.以點(1,1,-1)為球心,以2為半徑的球面上
D.無法確定
解析:選C.式子=2的幾何意義是動點P(x,y,z)到定點(1,1,-1)的距離為2的點的集合.故選C.
二、填空題
6.點A(5,4,-6)關(guān)于點M(0,3,-5)的對稱點為B,則點B關(guān)
4、于平面xOz的對稱點N的坐標(biāo)為________.
解析:設(shè)B點坐標(biāo)為(x,y,z),
則,∴,
∴B點坐標(biāo)為(-5,2,-4),它關(guān)于平面xOz的對稱點N的坐標(biāo)為(-5,-2,-4).
答案:(-5,-2,-4)
7.已知三角形的三個頂點為A(2,-1,4),B(3,2,-6),C(5,0,2),則BC邊上的中線長為________.
解析:設(shè)BC的中點為D,則D(,,),
即D(4,1,-2).∴BC邊上的中線
|AD|==2.
答案:2
8.在空間直角坐標(biāo)系中,已知點A(1,0,2),B(1,-3,1).點M在y軸上,且M到A與到B的距離相等,則M的坐標(biāo)是______
5、__.
解析:設(shè)M的坐標(biāo)為(0,y,0),由|MA|=|MB|得(0-1)2+(y-0)2+(0-2)2=(0-1)2+(y+3)2+(0-1)2,整理得6y+6=0,∴y=-1,即點M的坐標(biāo)為(0,-1,0).
答案:(0,-1,0)
三、解答題
9.已知矩形ABCD中,A(4,1,3),B(2,-5,1),C(3,7,-5),求頂點D的坐標(biāo).
解:∵矩形的對角線互相平分,
∴AC的中點即為BD的中點.
由已知,AC中點M為(,4,-1).
設(shè)D(x,y,z),則=,=4,=-1.
∴x=5,y=13,z=-3.∴D(5,13,-3).
10.在空間直角坐標(biāo)系中,已知A(
6、3,0,1)和B(1,0,-3),試問:
(1)在y軸上是否存在點M,滿足|MA|=|MB|?
(2)在y軸上是否存在點M,使△MAB為等邊三角形?若存在,請求出點M的坐標(biāo).
解:(1)設(shè)M點坐標(biāo)為(0,y,0),則
|MA|==,
|MB|==,
∴|MA|=|MB|恒成立.
∴在y軸上的所有點都符合條件.
(2)設(shè)點M的坐標(biāo)為(0,y,0),
由(1)知,|MA|=|MB|=,
|AB|==2.
若△ABC為等邊三角形,則=2,
∴y=±,
即當(dāng)M點坐標(biāo)為(0,,0)或(0,-,0)時符合題意.
11.
(探究選做)四棱錐P-ABCD中,底面ABCD是一直
7、角梯形,∠BAD=90°,AD∥BC,AB=BC=a,AD=2a,PA⊥底面ABCD,∠PDA=30°,AE⊥PD.試建立適當(dāng)?shù)目臻g直角坐標(biāo)系,求出各點的坐標(biāo).
解:如圖所示,以點A為坐標(biāo)原點,以AB、AD、AP所在的直線分別為x軸、y軸、z軸,建立空間直角坐標(biāo)系.
∵AB=BC=a,
∴點A(0,0,0),B(a,0,0),C(a,a,0).
∵AD=2a,
∴D(0,2a,0).
∵PA⊥底面ABCD,
∴PA⊥AD.又∵∠PDA=30°,
∴PA=ADtan 30°=a.故點P(0,0,a).
∵面PAD⊥面ABCD.過E作EF⊥AD于F,則F為E在底面ABCD內(nèi)的射影.在Rt△AED中,
∵∠EDA=30°,
∴AE=AD=a.
在Rt△EFA中,∠EAF=60°,
∴EF=AEsin60°=a·=a,
AF=AE·cos60°=,故E(0,,a).