[例1]下列所表示的空间直角坐标系的直观图中,不正确的是( )
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A |
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B |
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C |
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D |
错解:B、C、D中任选一个
错因:对于空间直角坐标系的表示不清楚。有共同的原点,且两两垂直的三条数轴,只要符合右手系的规定,就可以作为空间直角坐标系.
正解:易知(C)不符合右手系的规定,应选(C).
[例2]已知点A(-3,-1,1),点B(-2,2,3),在Ox、Oy、Oz轴上分别取点L、M、N,使它们与A、B两点等距离.
错因:对于坐标轴上点的坐标特征不明;使用方程解题的思想意识不够。
分析:设Ox轴上的点L的坐标为(x,0,0),由题意可得关于x的一元方程,从而解得x的值.类似可求得点M、N的坐标.
解:设L、M、N的坐标分别为(x,0,0)、(0,y,0)、(0,0,z).
由题意,得
(x+3)2+1+1=(x+2)2+4+9,
9+(y+1)2+1=4+(y-2)2+9,
9+1+(z-1)2=4+4+(z-3)2.
分别解得 ,
故
评注:空间两点的距离公式是平面内两点的距离公式的推广:若点P、Q的坐标分别为(x1,y1,z1)、(x2,y2,z2),则P、Q的距离为
必须熟练掌握这个公式.
[例3]设 , ,且 ,记 ,求 与 轴正方向的夹角的余弦值
错解:取 轴上的任一向量 ,设所求夹角为 ,
∵
∴ ,
即余弦值为
错因:审题不清。没有看清“ 轴正方向”,并不是 轴
正解:取 轴正方向的任一向量 ,设所求夹角为 ,
∵
∴ ,即为所求
[例4]在ΔABC中,已知 =(2,4,0), =(-1,3,0),则∠ABC=___
解:
=
∴∠ABC=135°
[例5]已知空间三点A(0,2,3),B(-2,1,6),C(1,-1,5),
⑴求以向量 为一组邻边的平行四边形的面积S;
⑵若向量 分别与向量 垂直,且| |= ,求向量 的坐标
分析:⑴
∴∠BAC=60°,
⑵设 =(x,y,z),则
解得x=y=z=1或x=y=z=-1,∴ =(1,1,1)或 =(-1,-1,-1).
[例6]已知正方体 的棱长为 , 是 的中点, 是对角线 的中点,
求异面直线 和 的距离
解: 以 为原点, 所在的直线分别为 轴, 轴、 轴建立空间直角坐标系,则
,
设 ,
∵ 在平面 上,
∴ ,即 ,
∴ ,
∵ ,∴ ,
解得: ,∴ ,∴ .
另外,此题也可直接求 与 间的距离
设 与 的公垂线为 ,且 ,
设 ,设 ,
则 ,∴ ,∴ ,
同理 ,
∴ ,∴ ,
∴ ,
解得: , , .