高中数学北师大版必修2学业分层测评23空间直角坐标系的建立空间直角坐标系中点的坐标Word版含解析[高考]一.docVIP

学业分层测评 (建议用时：45分钟) [学业达标] 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 【解析】　由A、B两点的坐标可知关于y轴对称． 【答案】　B 2．点P(a，b，c)到坐标平面xOy的距离是(　　) A．|a| B．|b| C．|c| D．以上都不对 【解析】　设点P在平面xOy上的射影为P′，则|PP′| ＝|c|.【答案】　C 3．在空间直角坐标系中，点P(－2,1,4)关于xOy平面的对称点的坐标是(　　) A．(－2,1，－4) B．(－2，－1，－4) C．(2，－1,4) D．(2,1，－4) 【解析】　过点P向xOy平面作垂线，垂足为N，则N就是点P与它关于xOy平面的对称点P′连线的中点，又N(－2,1,0)，所以对称点为P′(－2,1，－4)，故选A. 【答案】　A 4．(2016·嘉兴高一检测)以棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1的棱AB，AD，AA1所在的直线为坐标轴，建立空间直角坐标系，如图2-3-4所示，则正方形AA1B1B的对角线交点的坐标为(　　) 图2-3-4 A. B. C. D. 【解析】　A(0,0,0)，B1(1,0,1)，所以AB1的中点为，即.【答案】　B 5．设z为任一实数，则点(2,2，z)表示的图形是(　　) A．z轴 B．与平面xOy平行的一直线 C．平面xOy D．与平面xOy垂直的一直线 【解析】　(2,2，z)表示过点(2,2,0)且与z轴平行的直线，即与平面xOy垂直的直线． 【答案】　D 二、填空题 6．在空间直角坐标系中，点(4，－1,2)关于原点的对称点的坐标是________． 【解析】　空间直角坐标系中关于原点对称的点的坐标互为相反数，故点(4，－1,2)关于原点的对称点的坐标是(－4,1，－2)． 【答案】　(－4,1，－2) 7．点P(－3,2,1)关于Q(1,2，－3)的对称点M的坐标是________． 【解析】　设M坐标为(x，y，z)，则有1＝，2＝，－3＝，解得x＝5，y＝2，z＝－7，所以M(5,2，－7)． 【答案】　(5,2，－7) 8．如图2-3-5，在正方体ABCD-A′B′C′D′中，棱长为1，BP＝BD′，则P点的坐标为________． 图2-3-5 【解析】　过P作PP′⊥xOy平面，则PP′＝.过P′作P′M∥AB，P′N∥BC，则MP′＝，NP′＝.所以P点坐标为.【答案】　 三、解答题 9．已知点A(－4,2,3)关于坐标原点的对称点为A1，A1关于xOz平面的对称点为A2，A2关于z轴的对称点为A3，求线段AA3的中点M的坐标. 【导学号 【解】　因为点A(－4,2,3)关于坐标原点的对称点A1的坐标为(4，－2，－3)，点A1(4，－2，－3)关于xOz平面的对称点A2的坐标为(4,2，－3), 点A2(4,2，－3)关于z轴的对称点A3的坐标为(－4，－2，－3)，所以AA3中点M的坐标为(－4,0,0)． 10．如图2-3-6所示，三棱柱ABC-A1B1C1中，所有的棱长均为2，侧棱AA1⊥底面ABC，建立适当的坐标系写出各顶点的坐标． 图2-3-6 【解】　取AC的中点O和A1C1的中点O1，可得BO⊥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． 因为三棱柱各棱长均为2，所以OA＝OC＝1，OB＝，可得A(0，－1,0)，B(，0,0)，C(0,1,0)，A1(0，－1,2)，B1(，0,2)，C1(0,1,2)． [能力提升] 1．(2016·吉林高一检测)若点P(－4，－2,3)关于坐标平面xOy及y轴的对称点的坐标分别是(a，b，c)，(e，f，d)，则c与e的和为(　　) A．7 B．－7 C．－1 D．1 【解析】　点P关于坐标平面xOy的对称点坐标是(－4，－2，－3)，关于y轴的对称点坐标是(4，－2，－3)，从而知c＋e＝1. 【答案】　D 2．(2014·湖北高考)在如图2-3-7所示的空间直角坐标系O-xyz中，一个四面体的顶点坐标分别是(0,0,2)，(2,2,0)，(1,2,1)，(2,2,2)．给出编号为①②③④的四个图，则该四面体的主视图和俯视图分别为(　　) 　 图2-3-7 A．①和② B．③和① C．④和③ D．④和② 【解析】　由三视图及空间直角坐标系可知，该几何体的主视图显然是一个直角三角形且内有一条虚线(一锐角顶点与其所对直角边中点的连线)，故主视图是④；俯视图是一个钝角三角形，故俯视图是②.故选D.【答案】　D 3．已知点M到三个