内容正文:
高效作业5[1.3.1 空间直角坐标系](见学生用书P97)
[A级 新教材落实与巩固]
一、单项选择题
1.点A(0,-2,3)在空间直角坐标系中的位置是( C )
A.在x轴上
B.在Oxy平面内
C.在Oyz平面内
D.在Oxz平面内
2.已知点P,则点P关于z轴的对称点的坐标为( D )
A.
B.
C.
D.
3.已知点M1,M2分别与点M(1,-2,3)关于x轴和z轴对称,则=( A )
A.(-2,0,6) B.(2,0,-6)
C.(0,4,-6) D.(0,-4,6)
4.如图,在空间直角坐标系中,正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为1,B1E=A1B1,则=( C )
A. B.
C. D.
5.已知点M(4,-2,-5),设点M到Oxy平面的距离为a,到Oyz平面的距离为b,到Oxz平面的距离为c,则( A )
A.a>b>c B.c>a>b
C.c>b>a D.b>c>a
6.已知在基底{a,b,c}下的坐标是(8,6,4),其中a=i+j,b=j+k,c=k+i,则在基底{i,j,k}下的坐标是( A )
A.(12,14,10) B.(14,10,12)
C.(5,1,3) D.(4,3,2)
二、多项选择题
7.在空间直角坐标系中,下列说法中正确的是( BC )
A.点P(1,2,3)关于坐标平面Oxy的对称点的坐标为
B.点Q(1,0,2)在Ozx平面上
C.z=1表示一个与坐标平面Oxy平行的平面
D.2x+3y=6表示一条直线
8.已知正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为2,建立空间直角坐标系Dxyz,如图,则( BCD )
A.点C1的坐标为(2,0,2)
B.=
C.BD1的中点坐标为(1,1,1)
D.点B1关于y轴的对称点为(-2,2,-2)
【解析】 根据题意可知点C1的坐标为(0,2,2),故A错误;
=++=--=2i-2j-2k=(2,-2,-2),故B正确;
由空间直角坐标系可知B(2,2,0),D1(0,0,2),故BD1的中点坐标为(1,1,1),故C正确;
点B1的坐标为(2,2,2),其关于y轴的对称点为(-2,2,-2),故D正确.
三、填空题
9.设{e1,e2,e3}是空间的一个单位正交基底,a=4e1-8e2+3e3,b=-2e1-3e2+7e3,则a,b的坐标分别为__(4,-8,3),(-2,-3,7)__.
10.如图,在空间直角坐标系中,BC=2,原点O是BC的中点,点D在平面Oyz内,且∠BDC=90°,∠DCB=30°,则点D的坐标是____.
11.如图,在长方体OABCO1A1B1C1中,OA=2,AB=3,AA1=2,M是OB1与BO1的交点,则M点的坐标是____.
12.在三棱台ABCA1B1C1中,AA1⊥底面A1B1C1,A1B1=A1C1=A1A=1,AB=AC=,∠BAC=90°,M是BC的中点,在下图所示的空间直角坐标系中,向量的坐标是____.
四、解答题
13.如图,在四棱锥PABCD中,底面ABCD是直角梯形,∠BAD=90°,AD∥BC,AB=BC=a,AD=2a,PA⊥底面ABCD,∠PDA=30°.试建立适当的坐标系并求出图中各点的坐标.
解: 以点A为坐标原点,以AB,AD,AP所在的直线分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,如图.
因为AB=BC=a,所以A(0,0,0),B(a,0,0),C(a,a,0).
因为AD=2a,所以D(0,2a,0).
因为PA⊥底面ABCD,所以PA⊥AD.
又因为∠PDA=30°,所以PA=AD tan 30°=a,
故P.
14. 已知PA垂直于正方形ABCD所在的平面,M,N分别是AB,PC的中点,并且AB=AP=1,以{,,}为单位正交基底建立空间直角坐标系,如图,求,的坐标.
解: 已知单位正交基底为{,,},
所以=++=++=++(++)=-++(--+)=-+,
所以=.
=+=--,所以=(-1,-1,0).
[B级 素养养成与评价]
15.已知在基底{a,b,c}下的坐标为(2,1,3),其中a=4i+2j,b=2j+3k,c=3k-j,则在基底{i,j,k}下的坐标为__(8,3,12)__.
16.已知在三棱柱ABCA1B1C1中,所有的棱长都是1,侧棱AA1⊥底面ABC,建立空间直角坐标系,如图,求和的坐标.
解: 依题意,O,O1分别是AC,A1C1的中点,
设单位正交基底为{e1,e2,e3},则
=++=-+=+-=e1+e2-e3,所以=.
=+=-+=e1-e2+e3,
所以=.
17.如图,在正四棱锥PABCD中,底面ABCD是边长为1的正方形,O是AC与BD的交点,