P(0,0, ).
8.三棱锥P-ABC中,侧面PAC⊥底面ABC,△ABC是以角B为直角顶点的直角三角形,AB=BC=2,又PA=PB=PC=3,试建立恰当的空间直角坐标系,在这个坐标系中:
(1)求点A,B,C,P的坐标;
(2)求AB,PC的中点之间的距离.
解:(1)取AC的中点O,连结OB,OP.
∵△ABC是直角三角形,且AB=BC=2.
∴AC=4,OB=2.
∵PA=PB=PC,∴点P在平面ABC上的射影是△ABC的外心,即点O.
故PO⊥平面ABC.
∵PA=3,
∴PO===.
以O为坐标原点OB,OC,OP所在直线分别为x轴,y轴,z轴,建立如图所示的空间直角坐标系.
则P(0,0,).A(0,-2,0),B(2,0,0),C(0,2,0).
(2)AB的中点坐标为(1,-1,0),PC的中点坐标为(0,1,).
这两个中点之间的距离为
d==.
[高考水平训练]
1.已知点P(2,3,-1)关于坐标平面xOy的对称点为P1,点P1关于坐标平面yOz的对称点为P2,点P2关于z轴的对称点为P3,则点P3的坐标为________.
解析:点P(2,3,-1)关于坐标平面xOy的对称点P1的坐标为(2,3,1),点P1关于坐标平面yOz的对称点P2的坐标为(-2,3,1),点P2关于z轴的对称点P3的坐标是(2,-3,1).
答案:(2,-3,1)
2.对于任意实数x、y、z,则 +
的最小值为________.
解析:设P(x,y,z),M(-1,2,1)则+=PO+PM,由于x、y、z是任意实数,即点P是空间任意一点,则PO+PM≥OM==,则所求的最小值为.
答案:
3.如图,以正方体的三条棱所在直线为坐标轴,建立空间直角坐标系O-xyz,点P在正方体的对角线AB上,点Q在正方体的棱CD上.
(1)当点Q为棱CD的中点,点P在对角线AB上运动时,探究PQ的最小值;
(2)当点P在对角线AB上运动,点Q在棱CD上运动时,探究PQ的最小值.
解:设正方体的棱长为a,连结OA,在平面AOB内,作PH⊥OA于H.
∵OB⊥平面xOy,∴PH⊥平面xOy.
设P(x,x,z),则=,
∴z=a-x.故P(x,x,a-x).
(1)由题意知Q(0,a,),P(x,x,a-x),