1、【成才之路】2015-2016 学年高中数学 2.4.1 空间直角坐标系课时作业 新人教 B 版必修 2一、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( )A1 B2C3 D4答案 C解析 由定义可知,在 x 轴上的点( x, y, z),有 y z0,所以 x 轴上点的坐标可记为( a,0,0),故错误,正确
2、,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( )A(3,4,5) B(3,4,5)C(3,4,5) D(3,4,5)答案 B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 B.3点 P(1,2,0)位于( )A y 轴上 B z 轴上C xOy 平面上 D xOz 平面上答案 C解析 点 P(1,2,0)位于 xOy 平面上4(2015广东市重点中学高一期末测试)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( )A(2,5,8) B(2,5,8)C(2,5,8) D(2,5,
3、8)答案 C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(1,3,5) B(1,3,5)C(1,3,5) D(1,3,5)答案 A解析 点 P(1,3,5)关于原点对称的点 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( )A(2,1,4) B(2,1,4)C(2,1,4) D(2,1,4)答案 B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_答案 (1,1,2)解析 点
4、(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_答案 (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),
5、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 P ABC 中, PA、 PB、 PC 两两垂直, PA PB2, 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(0,0,0)、 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)一、选择题1点 A(3,1,5)、 B(4,3,1)的中点坐标是( )A B(72, 1, 2)
6、 (12, 2, 3)C D( 12, 3, 5) (13, 43, 2)答案 B解析 点 A(3,1,5)、 B(4,3,1)的中点坐标为( , , ),即 3 42 1 32 5 12( ,2,3)122以正方体 ABCD A1B1C1D1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( )A B(12, 1, 1) (1, 12, 1)C D(1, 1,12) (12, 12, 1)答案 C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 .(1, 1,
7、12)3已知线段 AB 的两个端点的坐标分别为 A(9,3,4)、 B(9,2,1),则线段 AB 与坐标平面( )A xOy 平行 B xOz 平行C yOz 平行 D xOz 或 yOz 平行答案 C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 O xyz 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( )答案 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 C1
8、 A1DB,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(3,1,4)、 B(5,3,6),则点 B 关于点 A 的对称点 C 的坐标为_答案 (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x 52 y 32 z 62(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_答案 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 ABCD A B
9、C D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(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、
10、 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)、 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
11、标为(4,3,2.5)8如图,长方体 OABC D A B C中,OA3, OC4, OD3, A C与 B D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 O xyz,得 C(0,4,0)、 B(3,4,3)、 P.(32, 2, 3)9如图,正四棱柱 ABCD A1B1C1D1中, AA12 AB4,点 E 在 CC1上且 C1E3 EC 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)