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  • 2021-06-16 发布

高中数学人教a版选修4-4课时跟踪检测(五)柱坐标系word版含解析

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课时跟踪检测(五) 柱坐标系 一、选择题 1.设点M的直角坐标为(1,- 3,2),则它的柱坐标是( ) A. 2,π 3 ,2 B. 2,2π 3 ,2 C. 2,4π 3 ,2 D. 2,5π 3 ,2 解析:选 D ρ= 12+- 32=2,tan θ=- 3, 又 x>0,y<0,M在第四象限, ∴θ=5π 3 , ∴柱坐标是 2,5π 3 ,2 . 2.点 P的柱坐标为 8,π 4 ,2 ,则点 P与原点的距离为( ) A. 17 B.2 17 C.4 17 D.8 17 解析:选 B 点 P的直角坐标为(4 2,4 2,2). ∴它与原点的距离为: 4 2-02+4 2-02+2-02=2 17. 3.空间点 P的柱坐标为(ρ,θ,z),关于点 O(0,0,0)的对称点的坐标为(0<θ≤π)( ) A.(-ρ,-θ,-z) B.(-ρ,θ,-z) C.(ρ,π+θ,-z) D.(ρ,π-θ,-z) 答案:C 4.在直角坐标系中,(1,1,1)关于 z轴对称点的柱坐标为( ) A. 2,3π 4 ,1 B. 2,π 4 ,1 C. 2,5π 4 ,1 D. 2,7π 4 ,1 解析:选 C (1,1,1)关于 z轴的对称点为(-1,-1,1),它的柱坐标为 2,5π 4 ,1 . 二、填空题 5.设点Μ的柱坐标为 2,π 6 ,7 ,则点Μ的直角坐标为________. 解析:x=ρcos θ=2cosπ 6 = 3. y=ρsin θ=2sin π 6 =1. ∴直角坐标为( 3,1,7). 答案:( 3,1,7) 6.已知点M的直角坐标为(1,0,5),则它的柱坐标为________. 解析: ∵x>0,y=0, ∴tan θ=0,θ=0. ρ= 12+02=1. ∴柱坐标为(1,0,5). 答案:(1,0,5) 7.在空间的柱坐标系中,方程ρ=2表示________. 答案:中心轴为 z轴,底半径为 2的圆柱面 三、解答题 8.求点M(1,1,3)关于 xOz平面对称点的柱坐标. 解:点M(1,1,3)关于 xOz平面的对称点为(1,-1,3). 由变换公式 x=ρcos θ, y=ρsin θ, z=z 得 ρ2=12+(-1)2=2,∴ρ= 2. tan θ=-1 1 =-1, 又 x>0,y<0,∴θ=7π 4 . ∴其关于 xOz平面的对称点的柱坐标为 2,7π 4 ,3 . 9.已知点M的柱坐标为 2,π 4 ,1 ,求M关于原点 O对称的点的柱坐标. 解:M 2,π 4 ,1 的直角坐标为 x= 2cosπ 4 =1, y= 2sinπ 4 =1, z=1, ∴M关于原点 O的对称点的直角坐标为(-1,-1,-1). ∵ρ2=(-1)2+(-1)2=2, ∴ρ= 2.tan θ=-1 -1 =1, 又 x<0,y<0, ∴θ=5π 4 . ∴其柱坐标为 2,5 π 4 ,-1 . ∴点M关于原点 O对称的点的柱坐标为 2,5π 4 ,-1 . 10.建立适当的柱坐标系表示棱长为 3的正四面体各个顶点的坐标. 解:以正四面体的一个顶点 B为极点 O,选取以 O 为端点且与 BD 垂直的射线 Ox 为 极轴,在平面 BCD上建立极坐标系.过 O点与平面 BCD垂直的线为 z轴. 过 A作 AA′垂直于平面 BCD,垂足为 A′, 则|BA′|=3 2 3×2 3 = 3,|AA′|= 32- 32= 6, ∠A′Bx=90°-30°=60°= π 3 , 则 A 3,π 3 , 6 ,B(0,0,0),C 3,π 6 ,0 ,D 3,π 2 ,0 .