空间两点间的距离公式
问题提出长方体的对角线:如图,连接长方体两个顶点A,C’的线段AC’就称为长方体的对角线?建筑用砖通常是长方体,我们可以拿尺子测量出一块砖的长、宽和高,那么怎样测量它的对角线AC′的长度呢?直接测量比较困难,我们可以用间接的方法去测量。如果有三块砖,你如测量AC′的长度,两块呢?
三块砖可以按照图2-57(1)的方式码放,然后测量AC′的长度;(2)(1)图2-57两块砖则按照图2-57(2)的方式码放,也可以测量AC′的长度。
一、公式计算如图2-58(1),已知一块砖的长、宽、高分别为a,b,c,我们如何计算出对角线AC′的长度?在Rt△ABC中,由勾股定理可知,|AC|=(如图2-58(2))而在Rt△ACC′中,|AC′|=(如图2-28(3))(2)一般的,如果长方体的长、宽、高分别是a,b,c,那么对角线长d=(1)图2-58(3)
二、坐标计算给出空间两点A(x1,y1,z1),B(x2,y2,z2),如何利用点的坐标求它们的距离?XZ(1)如左图,这两个点中,一个是原点O(0,0,0),另一个不在坐标平面上,设为P(x1,y1,z1),如何求出OP的长?易知,A,B,C的坐标为A(x0,0,0),B(0,y0,0),C(0,0,z0),所以|OA|=|x0-0|=|x0|,同理有|OC|=|z0-0|=|z0|,|OB|=|y0-0|=|y0|,即|OP|==
(2)如下图,给出空间任意两点A(x1,y1,z1),B(x2,y2,z2),如何利用点的坐标求它们的距离?XZY易知,C,D两点坐标分别为(x1,y2,z1),(x2,y2,Z1),由于AC平行于y轴,所以|AC|=|y1-y2|,同理有|CD|=|x1-x2|,|DB|=|z1-z2|,由公式就有|AB|=即|AB|=(空间两点的距离公式)
例4给定空间直角坐标系,在x轴上找一点P,使它与点P0(4,1,2)的距离为。=解:设点的坐标是(x,0,0),由题意,|P0P|=即所以(x-4)2=25解得x=9或x=-1.所以,P点的坐标为(9,0,0)或(-1,0,0).
例5在xOy平面没的直线x+y=1上确定一点M,使M到点N(6,5,1)的距离最小。|MN|=解由已知,可设M(x,1-x,0),则所以|MN|min=
课堂练习1.求点P(1,2,-2)和Q(-1,0,-1)之间的距离。2.在方格纸上先画出一个空间直角坐标系,然后画出下列各点:A(1,2,4),B(-1,2,4),C(0,-1,-5),D(-1,-4,-3)。3.求点N(3,-2,-4)到原点、各坐标平面和各坐标轴的距离。
小结:空间任意两点A(x1,y1,z1),B(x2,y2,z2)的距离公式:|AB|=作业:P1135,6
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