空间两点间的距离公式
问题提出1.在平面直角坐标系中两点间的距离公式是什么?2.在空间直角坐标系中,若已知两个点的坐标,则这两点之间的距离是惟一确定的,我们希望有一个求两点间距离的计算公式,对此,我们从理论上进行探究.
探究(一):与坐标原点的距离公式思考1:在空间直角坐标系中,坐标轴上的点A(x,0,0),B(0,y,0),C(0,0,z),与坐标原点O的距离分别是什么?xyzOABC|OA||OB||OC|=|x|=|y|=|z|
思考2:在空间直角坐标系中,坐标平面上的点A(x,y,0),B(0,y,z),C(x,0,z),与坐标原点O的距离分别是什么?xyzOABC
思考3:在空间直角坐标系中,设点P(x,y,z)在xOy平面上的射影为M,则点M的坐标是什么?|PM|,|OM|的值分别是什么?xyzOPMM(x,y,0)|PM|=|z|
思考4:基于上述分析,你能得到点P(x,y,z)与坐标原点O的距离公式吗?xyzOPM
思考5:在空间直角坐标系中,方程x2+y2+z2=r2(r>0为常数)表示什么图形是什么?OxyzP
探究(二):空间两点间的距离公式在空间中,设点P1(x1,y1,z1),P2(x2,y2,z2)在xOy平面上的射影分别为M、N.xyzOP2MP1N则:
思考1:点M、N之间的距离如何?xyzOP2MP1N
思考2:若直线P1P2垂直于xOy平面,则点P1、P2之间的距离如何?xyzOP2P1|P1P2|=|z1-z2|H
思考3:若直线P1P2平行于xOy平面,则点P1、P2之间的距离如何?MNxyzOP2P1
思考4:若直线P1P2是xOy平面的一条斜线,则点P1、P2的距离如何计算?MNxyzOP2P1A
空间两点P1(x1,y1,z1)与P2(x2,y2,z2)之间的距离公式为
例1在空间中,已知点A(1,0,-1),B(4,3,-1),求A、B两点之间的距离.理论迁移解:
解:设P点坐标为例2已知两点A(-4,1,7)和B(3,5,-2),点P在z轴上,若|PA|=|PB|,求点P的坐标.∵|PA|=|PB|解得:Z=
练习1、在空间直角坐标系中,求出它们之间的距离:A(2,3,5)B(3,1,4)(2)A(6,0,1)B(3,5,7)(3)A(-4,2,4)B(-2,1,2)(1)(2)(3)5答案:
2、在y轴上求一点M,使点M到点A(1,0,2)与点B(1,-3,1)的距离相等。解:设M点坐标为∵|MA|=|MB|解得:Z=|MA||MB|
3、已知三点A、B、C的坐标分别是A(3,-2,-1)、B(-1,-3,2)、C(-5,-4,5),求证:A、B、C三点共线证明:由点A、B、C的坐标,得所以|AC|=|AB|+|BC|所以A、B、C三点共线
证明空间三点共线,只能运用空间两点的距离公式三条线段之间的关系,若满足|AC|=|AB|+|BC|,则A、B、C三点共线
4、已知A(x,5-x,2x-1),B(1,x+2,2-x),求|AB|的最小值解:当时,|AB|的最小值为
利用空间两点间的距离公式转化为关于X的二次函数求最值是常用的方法
小结:空间两点间的距离公式
作业:P95:4,5,6.