第二章 平面解析几何初步
第三节 空间直角坐标系
第17课时 空间两点间的距离
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学习要求
1.掌握空间两点间的距离公式及中点坐标公式;
2.理解推导公式的方法
【课堂互动】
自学评价
1.空间两点间距离公式
.
空间中点坐标公式
连接空间两点、的线段的中点的坐标为.
【精典范例】
例1:求空间两点间的距离.
【解】利用两点间距离公式,得
=
.
例2:平面上到坐标原点的距离为1的点的轨迹是单位圆,其方程为.在空间中,到坐标原点的距离为1的点的轨迹是什么?试写出它的方程.
【解】与坐标原点的距离为1的点的轨迹是一个球面,满足,即.因此,就是所求的球面方程.
例3:已知三点 、、,证明:三点在同一直线上.
分析:只要证明即可
【解】利用两点间距离公式,得
、、,
所以,
所以三点在同一直线上.
追踪训练一
1.已知空间中两点和的距离为,求的值.
答案:或
2.已知,在轴上求一点,使.
答案:或
3.已知空间三点,,求证:在同一直线上.
答案:,
.
,在同一直线上.
【选修延伸】
一、球面方程
例4: 讨论方程 的几何意义.
分析:类比空间两点的距离公式,构造点
【解】因为,
所以
即动点到定点的距离等于4,
所以.
表示动点的轨迹:一个半径为4,球心为的球面
思维点拔:
注意类比方法在解决一些空间问题中的应用.
追踪训练二
1. 试解释方程
的几何意义.
答案:方程表示点与点的距离为,即点在以点为球心,半径为的球面上.
第17课 空间两点间的距离
分层训练
1.空间两点之间的距离等于 ( )
21
2.空间两点,且,则等于 ( )
4 2 6 2或6
3.已知空间两点,线段的中点为,则坐标原点到点的距离为 ( )
1 5
4.以、、三点为顶点的三角形是 ( )
等腰三角形 等边三角形
直角三角形 等腰直角三角形
5.轴上到点距离为等于的点的坐标为 .
6.与点距离等于3的点的坐标满足的条件是 .
7.三角形的三个顶点、、,则过点的中线长为 .
8.设是轴上的点,它到点的距离为到点的距离的两倍,求点的坐标.
拓展延伸
9.如图,正三棱柱中,底面边长为1,侧棱长为,分别是边的中点,求线段的长.
10.若点到三个顶点的距离的平方和最小,则点就是的重心.
(1)已知的三个顶点分别为、、,求的重心的坐标;
(2)的顶点坐标分别为,
,,重心的坐标为,求的值.
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