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課時(shí)跟蹤檢測(二十六) 空間兩點(diǎn)間的距離公式
層級一 學(xué)業(yè)水平達(dá)標(biāo)
1.點(diǎn)P(1,2,5)到平面xOy的距離是( )
A.1 B.2
C.5 D.不確定
解析:選C 點(diǎn)P(1,2,5)在平面xOy內(nèi)的射影為P′(1,2,0),∴點(diǎn)P(1,2,5)到平面的距離為|PP′|=5.
2.在長方體ABCD-A1B1C1D1中,若D(0,0,0),A(4,0,0),B(4,2,0),A1(4,0,3),則對角線AC1的長為( )
A.9 B.
C.5 D.2
解析:選B 由已知求得C1(0,2,3),∴|AC1|=.
2、
3.點(diǎn)A(1,2,-1),點(diǎn)C與點(diǎn)A關(guān)于平面xOy對稱,點(diǎn)B與點(diǎn)A關(guān)于x軸對稱,則|BC|的值為( )
A.2 B.4
C.2 D.2
解析:選B 點(diǎn)A關(guān)于平面xOy對稱的點(diǎn)C的坐標(biāo)是(1,2,1),點(diǎn)A關(guān)于x軸對稱的點(diǎn)B的坐標(biāo)是(1,-2,1),故|BC|==4.
4.已知點(diǎn)A(x,1,2)和點(diǎn)B(2,3,4),且|AB|=2,則實(shí)數(shù)x的值是( )
A.-3或4 B.6或2
C.3或-4 D.6或-2
解析:選D 由題意得 =2,解得x=-2或x=6.
5.已知三點(diǎn)A,B,C的坐標(biāo)分別為A(4,1,3),B(2,-5,1),C(3,7,λ),若AB⊥
3、AC,則λ等于( )
A.28 B.-28
C.14 D.-14
解析:選D ∵AB⊥AC,∴△ABC為直角三角形,∠A=90°.∴|BC|2=|AB|2+|AC|2.而|BC|2=λ2-2λ+146,|AB|2=44,|AC|2=(3-λ)2+37,解得λ=-14.
6.點(diǎn)M(4,-3,5)到x軸的距離為m,到xOy面的距離為n,則m2+n=________.
解析:∵點(diǎn)M(4,-3,5)到x軸的距離為m==,到xOy面的距離為n=5,∴m2+n=39.
答案:39
7.已知點(diǎn)P在z軸上,且滿足|PO|=1(O為坐標(biāo)原點(diǎn)),則點(diǎn)P到點(diǎn)A(1,1,1)的距離是__
4、______.
解析:由題意P(0,0,1)或P(0,0,-1),所以|PA|=或.
答案:或
8.已知A(3,5,-7)和點(diǎn)B(-2,4,3),則線段AB在坐標(biāo)平面yOz上的射影長度為________.
解析:A(3,5,-7)在平面yOz上的射影為A′(0,5,-7),
B(-2,4,3)在平面yOz上的射影為B′(0,4,3)
∴|A′B′|==.
答案:
9.如圖所示,在長方體ABCD-A1B1C1D1中,|AB|=|AD|=3,|AA1|=2,點(diǎn)M在A1C1上,|MC1|=2|A1M|,N在D1C上且為D1C中點(diǎn),求M,N兩點(diǎn)間的距離.
解:如圖所示,分別以AB,A
5、D,AA1所在的直線為x軸、y軸、z軸建立空間直角坐標(biāo)系.
由題意可知C(3,3,0),D(0,3,0),
∵|DD1|=|CC1|=|AA1|=2,
∴C1(3,3,2),D1(0,3,2).
∵N為CD1的中點(diǎn),∴N.
又M是A1C1的三分之一分點(diǎn)且靠近A1點(diǎn),
∴M(1,1,2).
由兩點(diǎn)間距離公式,得
|MN|= =.
10.如圖所示,直三棱柱ABC-A1B1C1中,|C1C|=|CB|=|CA|=2,AC⊥CB,D,E分別是棱AB,B1C1的中點(diǎn),F(xiàn)是AC的中點(diǎn),求DE,EF的長度.
解:以點(diǎn)C為坐標(biāo)原點(diǎn),CA,CB,CC1所在直線為
x軸、y軸、z軸,建立如圖
6、所示的空間直角坐標(biāo)系.
∵|C1C|=|CB|=|CA|=2,
∴C(0,0,0),A(2,0,0),B(0,2,0),C1(0,0,2),B1(0,2,2),
由中點(diǎn)坐標(biāo)公式可得,D(1,1,0),E(0,1,2),F(xiàn)(1,0,0),
∴|DE|==,
|EF|==.
層級二 應(yīng)試能力達(dá)標(biāo)
1.已知A(1,2,3),B(3,3,m),C(0,-1,0),D(2,-1,-1),則( )
A.|AB|>|CD| B.|AB|<|CD|
C.|AB|≤|CD| D.|AB|≥|CD|
解析:選D ∵|AB|==≥,|CD|==,
∴|AB|≥|CD|.
7、2.設(shè)點(diǎn)P在x軸上,它到P1(0,,3)的距離為到點(diǎn)P2(0,1,-1)的距離的兩倍,則點(diǎn)P的坐標(biāo)為( )
A.(1,0,0) B.(-1,0,0)
C.(1,0,0)或(0,-1,0) D.(1,0,0)或(-1,0,0)
解析:選D ∵點(diǎn)P在x軸上,∴設(shè)點(diǎn)P(x,0,0),由題意|PP1|=2|PP2|,∴
=2,解得x=±1.
3.△ABC在空間直角坐標(biāo)系中的位置及坐標(biāo)如圖所示,則BC邊上中線的長是( )
A.2 B.
C.3 D.2
解析:選B 由題意可知A(0,0,1),B(4,0,0),C(0,2,0),所以BC邊的中點(diǎn)坐標(biāo)為D(2,1,0),
8、所以BC邊的中線長|AD|==.
4.點(diǎn)P(x,y,z)的坐標(biāo)滿足x2+y2+z2=1,點(diǎn)A(-2,3,),則|PA|的最小值是( )
A.2 B.3
C.4 D.5
解析:選B x2+y2+z2=1在空間中表示以坐標(biāo)原點(diǎn)O為球心、1為半徑的球面,所以當(dāng)O,P,A三點(diǎn)共線時(shí),|PA|最小,此時(shí)|PA|=|OA|-|OP|=|OA|-1=-1=4-1=3.
5.在空間直角坐標(biāo)系中,正方體ABCD-A1B1C1D1的頂點(diǎn)A的坐標(biāo)為(3,-1,2),其中心M的坐標(biāo)為(0,1,2),則該正方體的棱長為________.
解析:因?yàn)锳(3,-1,2),中心M(0,1,2),所以C
9、1(-3,3,2).所以正方體的對角線長為|AC1|==2,所以正方體的棱長為=.
答案:
6.在空間直角坐標(biāo)系中,已知△ABC的頂點(diǎn)坐標(biāo)分別是A(0,3,4),B(3,-1,4),C,則△ABC是________三角形.
解析:∵|AB|==5,
|AC|= =,
|BC|= =,
而|AB|2=|AC|2+|BC|2,∴△ABC是直角三角形.
答案:直角
7.在空間直角坐標(biāo)系中,已知A(3,0,1)和B(1,0,-3),試問:
(1)在y軸上是否存在點(diǎn)M,滿足|MA|=|MB|?
(2)在y軸上是否存在點(diǎn)M,使△MAB為等邊三角形?若存在,試求出點(diǎn)M的坐標(biāo).
解:(1
10、)假設(shè)在y軸上存在點(diǎn)M滿足|MA|=|MB|,設(shè)M(0,y,0),則有=,
由于此式對任意y∈R恒成立,
即y軸上所有點(diǎn)均滿足條件|MA|=|MB|.
(2)假設(shè)在y軸上存在點(diǎn)M,使△MAB為等邊三角形.
由(1)可知,y軸上任一點(diǎn)都滿足|MA|=|MB|,
所以只要|MA|=|AB|就可以使得△MAB是等邊三角形.
∵|MA|==,
|AB|==,
∴=,
解得y=或y=-.
故y軸上存在點(diǎn)M使△MAB為等邊三角形,
點(diǎn)M的坐標(biāo)為(0,,0)或(0,-,0).
8.如圖所示,正方形ABCD與正方形ABEF的邊長都是1,而且平面ABCD與平面ABEF互相垂直.點(diǎn)M在AC上移動,點(diǎn)N在BF上移動,若CM=BN=a(0