- 空间两点间的距离
- 共401题
如图,四面体DABC的体积为,且满足
则
.
正确答案
即又
等号当且仅当时成立,这时
面ABC,
.
若P在坐标平面xOy内,A点坐标为(0,0,4),且d(P,A)=5,则点P组成的曲线为______.
正确答案
设P(x,y,0),则d(P,A)=,
因为|PA|=5,所以x2+y2+16=25,即x2+y2=9.所以P点在xOy坐标面上形成一个以(0,0)为圆心,以3为半径的圆.
故答案为:以(0,0)为圆心,以3为半径的圆.
若点A(2,1,4)与点P(x,y,z)的距离为5,则x,y,z满足的关系式是______.
正确答案
根据空间两点之间的距离公式可得:|PA|=,
因为点A(2,1,4)与点P(x,y,z)的距离为5,
所以=5,即(x-2)2+(y-1)2+(z-4)2=25.
故答案为:(x-2)2+(y-1)2+(z-4)2=25.
如图,在长方体中,
,点
是棱
上的一个动点.
(1)证明:;
(2)当为
的中点时,求点
到面
的距离;
(3)线段的长为何值时,二面角
的大小为
.
正确答案
(1)详见解析;(2);(3)
.
试题分析:解决立体几何中的垂直、距离及空间角,有几何法与空间向量法,其中几何法,需要学生具备较强的空间想象能力及扎实的立体几何理论知识;向量法,则要求学生能根据题意准确建立空间直角坐标系,写出有效点、有效向量的坐标必须准确无误,然后将立体几何中的问题的求解转化为坐标的运算问题,这也需要学生具备较好的代数运算能力.
几何法:(1)要证,只须证明
平面
,然后根据线面垂直的判定定理进行寻找条件即可;(2)运用
的关系进行计算即可求出点
到面
的距离;(3)先作
于
,连接
,然后充分利用长方体的性质证明
为二面角
的平面角,最后根据所给的棱长与角度进行计算即可得到线段
的长.
向量法: (1)建立空间坐标,分别求出的坐标,利用数量积等于零即可;(2)当
为
的中点时,求点
到平面
的距离,只需找平面
的一条过
点的斜线段
在平面
的法向量上的投影即可;(3)设
,因为平面
的一个法向量为
,只需求出平面
的法向量,然后利用二面角为
,根据夹角公式,求出
即可.
试题解析:解法一:(1)∵平面
,∴
,又∵
,
∩
,∴
平面
,
4分
(2)等体积法:由已知条件可得,,
,所以
为等腰三角形
=
,
,设点
到平面
的距离
,根据
可得,
,即
,解得
8分
(3)过点作
于
,连接
因为平面
,所以
,又
,
∩
,所以
平面
故,
为二面角
的平面角
所以,
,
,
,
由可得
,
14分
解法二: 以为坐标原点,直线
分别为
轴,建立空间直角坐标系
设,则
,
(1),
,故
;
(2)因为为
的中点,则
,从而
,
,设平面
的法向量为
,则
也即
,得
,从而
,所以点
到平面
的距离为
;
(3)设平面的法向量
, 而
, 由
,即
,得
,依题意得:
,
,解得
(不合,舍去),
∴时,二面角
的大小为
.
在空间直角坐标系中,若点A(1,2,-1),点B(-3,-1,-6),则|AB|=______.
正确答案
∵点A(1,2,-1)点B(-3,-1,-6),
∴|AB|==5
.
故答案为:5.
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