课时作业29空间直角坐标系空间两点间的距离公式——基础巩固类——1.在空间直角坐标系中,点P(1,2,3)关于x轴对称的点的坐标为(B)A.(-1,2,3)B.(1,-2,-3)C.(-1,-2,3)D.(-1,2,-3)解析:关于x轴对称,横坐标不变.2.在空间直角坐标系中,点P(3,4,5)关于yOz平面对称的点的坐标为(A)A.(-3,4,5)B.(-3,-4,5)C.(3,-4,-5)D.(-3,4,-5)解析:关于yOz平面对称,y,z不变.3.如图,在正方体OABC-O1A1B1C1中,棱长为2,E是B1B上的点,且|EB|=2|EB1|,则点E的坐标为(D)A.(2,2,1)B.(2,2,)C.(2,2,)D.(2,2,)解析:∵EB⊥xOy平面,而B(2,2,0),故设E(2,2,z),又因|EB|=2|EB1|,所以|BE|=|BB1|=,故E(2,2,).4.在长方体ABCD-A1B1C1D1中,若D(0,0,0)、A(4,0,0)、B(4,2,0)、A1(4,0,3),则对角线AC1的长为(B)A.9B.C.5D.2解析:由已知求得C1(0,2,3),∴|AC1|=.5.已知点A(1,a,-5),B(2a,-7,-2)(a∈R),则|AB|的最小值是(B)A.3B.3C.2D.2解析:|AB|2=(2a-1)2+(-7-a)2+(-2+5)2=5a2+10a+59=5(a+1)2+54.∴a=-1时,|AB|2的最小值为54.∴|AB|min==3.6.已知点A(1,-2,11),B(4,2,3),C(6,-1,4),则△ABC的形状是(C)A.等腰三角形B.等边三角形C.直角三角形D.等腰直角三角形解析:由两点间的距离公式得|AB|=,|BC|=,|AC|=,满足|AC|2+|BC|2=|AB|2,故选C.7.点B是点A(2,-3,5)关于xOy平面的对称点,则|AB|=10.解析:∵点B的坐标为B(2,-3,-5),∴|AB|==10.8.已知A(1,-2,1),B(2,2,2),点P在z轴上,且|PA|=|PB|,则点P的坐标为(0,0,3).解析:设P(0,0,c),由题意得=解之得c=3,∴点P的坐标为(0,0,3).9.已知空间点A(x,1,2)和点B(2,3,4),且|AB|=2,则点A到平面yOz的距离是2或6.解析:∵|AB|=2,∴(x-2)2+(1-3)2+(2-4)2=24,即(x-2)2=16,∴x=-2或x=6,∴点A到平面yOz的距离为2或6.10.如图所示,在长方体ABCO-A1B1C1O1中,OA=1,OC=2,OO1=3,A1C1与B1O1交于P,分别写出A,B,C,O,A1,B1,C1,O1,P的坐标.解:点A在x轴上,且OA=1,∴A(1,0,0).同理,O(0,0,0),C(0,2,0),O1(0,0,3).B在xOy平面内,且OA=1,OC=2,∴B(1,2,0).同理,C1(0,2,3),A1(1,0,3),B1(1,2,3).∴O1B1的中点P的坐标为(,1,3).11.(1)已知A(1,2,-1),B(2,0,2),①在x轴上求一点P,使|PA|=|PB|;②在xOz平面内的点M到A点与到B点等距离,求M点轨迹.(2)在xOy平面内的直线x+y=1上确定一点M,使它到点N(6,5,1)的距离最小.解:(1)①设P(a,0,0),则由已知得=,即a2-2a+6=a2-4a+8,解得a=1,所以P点坐标为(1,0,0).②设M(x,0,z),则有=,整理得2x+6z-2=0,即x+3z-1=0.故M点的轨迹是xOz平面内的一条直线.(2)由已知,可设M(x,1-x,0),则|MN|==.所以当x=1时,|MN|min=,此时点M(1,0,0).——能力提升类——12.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)A.B.C.D.解析:设P(x,y,z),由题意可知∴x2+y2+z2=.∴=.13.点P(x,y,z)满足=2,则点P在(C)A.以点(1,1,-1)为圆心,以2为半径的圆上B.以点(1,1,-1)为中心,以2为棱长的正方体上C.以点(1,1,-1)为球心,以2为半径的球面上D.无法确定解析:=2的几何意义是动点P(x,y,z)到定点(1,1,-1)的距离为2的点的集合.故选C.14.在空间直角坐标系中,正方体ABCD-A1B1C1D1的顶点A的坐标为(3,-1,2),其中心M的坐标为(0,1,2),则该正方体的棱长等于.解析:设正方体的棱长为a,由|AM|==可知,正方体的体对角线长为a=2,故a==.15.在空间直角坐标系中,已知点A(3,0,1)和B(1,0,-3),试问:(1)在y轴上是否存在点M满足|MA|=|MB|?(2)在y轴上是否存在点M,使得△MAB为等边三角形?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)假设在y轴上存在点M满足|MA|=|MB|.由点M在y轴上,可设M(0,y,0),由|MA|=|MB|,可得=,显然此式对任意y∈R恒成立,故y轴上所有的点都满足|MA|=|MB|.(2)假设在y轴上存在点M,使得△MAB为等边三角形.由(1)可知,y轴上任意一点都满足|MA|=|MB|,所以只要|MA|=|AB|就可以使得△MAB为等边三角形.因为|MA|==,|AB|==,所以=,解得y=±.故在y轴上存在点M使得△MAB为等边三角形,点M的坐标为(0,,0)或(0,-,0).