课时分层作业(四)(建议用时:40分钟)一、选择题1.空间两点A,B的坐标分别为(x,-y,z),(-x,-y,-z),则A,B两点的位置关系是()A.关于x轴对称B.关于y轴对称C.关于z轴对称D.关于原点对称B[纵坐标相同,横坐标和竖坐标互为相反数,故两点关于y轴对称.]2.已知A(1,2,-1),B(5,6,7),则直线AB与平面xOz交点的坐标是()A.(0,1,1)B.(0,1,-3)C.(-1,0,3)D.(-1,0,-5)D[设直线AB与平面xoz交点坐标是M(x,y,z),则AM=(x-1,-2,z+1),AB=(4,4,8),又AM与AB共线,∴AM=λAB,即解得x=-1,z=-5,∴点M(-1,0,-5).故选D.]3.设A(3,3,1),B(1,0,5),C(0,1,0),则AB的中点M到点C的距离|CM|=()A.B.C.D.C[M,|CM|==.]4.如图,在空间直角坐标系中,正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为1,B1E=A1B1,则BE等于()A.B.C.D.C[{DA,DC,DD1}为单位正交向量,BE=BB1+B1E=-DC+DD1,∴BE=.]15.设{i,j,k}是单位正交基底,已知向量p在基底{a,b,c}下的坐标为(8,6,4),其中a=i+j,b=j+k,c=k+i,则向量p在基底{i,j,k}下的坐标是()A.(12,14,10)B.(10,12,14)C.(14,12,10)D.(4,3,2)A[依题意,知p=8a+6b+4c=8(i+j)+6(j+k)+4(k+i)=12i+14j+10k,故向量p在基底{i,j,k}下的坐标是(12,14,10).]二、填空题6.在空间直角坐标系中,已知点P(1,,),过点P作平面yOz的垂线PQ,则垂足Q的坐标为________.(0,,)[过P的垂线PQ⊥面yOz,则Q点横坐标为0,其余不变,故Q(0,,).]7.设{e1,e2,e3}是空间向量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)[由题意可知a=(4,-8,3),b=(-2,-3,7).]8.如图所示,以长方体ABCDA1B1C1D1的顶点D为坐标原点,过D的三条棱所在的直线为坐标轴,建立空间直角坐标系,若DB1的坐标为(4,3,2),则AC1的坐标为________.(-4,3,2)[由DB1=DA+DC+DD1,且DB1=(4,3,2),∴|DA|=4,|DC|=3,|DD1|=2,又AC1=-DA+DC+DD1,∴AC1=(-4,3,2).]三、解答题9.已知三棱柱ABCA1B1C1中,侧棱AA1⊥底面ABC,所有的棱长都是1,建立适当的坐标系,并写出各点的坐标.[解]如图所示,取AC的中点O和A1C1的中点O1,可得BO⊥AC,OO1⊥AC,分别以OB,OC,OO1所在直线为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系. 三棱柱各棱长均为1,∴OA=OC=O1C1=O1A1=,OB=. A,B,C均在坐标轴上,2∴A,B,C. 点A1与C1在yOz平面内,∴A1,C1. 点B1在xOy平面内的射影为B,且BB1=1,∴B1,即各点的坐标为A,B,C,A1,B1,C1.10.棱长为1的正方体ABCDA1B1C1D1中,E,F,G分别为棱DD1,D1C1,BC的中点,以{AB,AD,AA1}为正交基底,求下列向量的坐标:(1)AE,AF,AG;(2)EF,EG,DG.[解]在正交基底{AB,AD,AA1}下,(1)AF=AB+AD+AA1,AE=AD+AA1,AG=AB+AD,∴AE=,AF=,AG=.(2)EF=AF-AE=AB+AA1,∴EF=;EG=AG-AE=AB-AD-AA1,∴EG=;DG=AG-AD=AB-AD,∴DG=.11.(多选题)下列各命题正确的是()A.点(1,-2,3)关于平面xOz的对称点为(1,2,3)B.点关于y轴的对称点为C.点(2,-1,3)到平面yOz的距离为1D.设{i,j,k}是空间向量的单位正交基底,若m=3i-2j+4k,则m=(3,-2,4).ABD[“关于谁对称谁不变”,∴A正确,B正确,C中(2,-1,3)到面yOz的距离为2,∴C错误.根据空间向量的坐标定义,D正确.]12.在棱长为1的正方体ABCDA1B1C1D1中,P为正方体内一动点(包括表面),若AP=xAB+yAD+zAA1,且0≤x≤y≤z≤1.则点P所有可能的位置所构成的几何体的体积是()3A.1B.C.D.D[根据向量加法的几何意义和空间向量基本定理,满足0≤x≤y≤1的点P在三棱柱ACDA1C1D1内;满足0≤y≤z≤1的点P在三棱柱AA1D1BB1C1内,故同时满足0≤x≤y≤1,0≤y≤z≤1的点P在这两个三棱柱的公共部分(如图),即三棱锥AA1C1D1,其体积是××1×1×1=.]13.三棱锥PABC中,∠ABC为直角,PB⊥平面ABC,AB=BC=PB=1,M为PC的中点,N为AC的中点,以{BA,BC,BP}为基底,则MN的坐标为________.[MN=BN-BM=(BA+BC)-(BP+BC)=BA-BP,故MN=.]14.已知O是坐标原点,...