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空间点的坐标

点的坐标表示

空间中一点 PP 的坐标为 P(x0,y0,z0)P(x_0, y_0, z_0),其中 x0,y0,z0x_0, y_0, z_0 分别是点 PPx,y,zx, y, z 轴上的投影。

两点间距离

两点间距离公式

P1(x1,y1,z1)P_1(x_1, y_1, z_1)P2(x2,y2,z2)P_2(x_2, y_2, z_2),则两点间距离为:

d=(x2x1)2+(y2y1)2+(z2z1)2d = \sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2 + (z_2 - z_1)^2}

几何意义

两点间距离是连接两点的线段的长度,是空间中最基本的距离度量。

特殊情况

  • 当两点在同一坐标轴上时,距离等于坐标差的绝对值
  • 当两点在同一坐标平面上时,可以简化为平面距离公式

练习题

练习 1

求点 A(1,2,3)A(1, 2, 3)B(4,0,1)B(4, 0, -1) 之间的距离。

参考答案 (3 个标签)
两点间距离 坐标计算 空间几何

解题思路: 使用两点间距离公式。

详细步骤

  1. d=(41)2+(02)2+(13)2d = \sqrt{(4-1)^2 + (0-2)^2 + (-1-3)^2}
  2. d=32+(2)2+(4)2d = \sqrt{3^2 + (-2)^2 + (-4)^2}
  3. d=9+4+16=29d = \sqrt{9 + 4 + 16} = \sqrt{29}

答案:距离为 29\sqrt{29}

练习 2

已知两点 A(2,1,3)A(2, 1, 3)B(4,3,1)B(4, 3, 1),求它们的距离并判断它们在哪个坐标轴上的投影最远。

参考答案 (3 个标签)
两点间距离 坐标分析 空间几何

解题思路: 计算距离并比较各坐标轴上的距离。

详细步骤

  1. 距离:d=(42)2+(31)2+(13)2=4+4+4=12=23d = \sqrt{(4-2)^2 + (3-1)^2 + (1-3)^2} = \sqrt{4 + 4 + 4} = \sqrt{12} = 2\sqrt{3}

  2. 各坐标轴距离:

    • x轴:|4-2| = 2
    • y轴:|3-1| = 2
    • z轴:|1-3| = 2
  3. 三轴距离相等

答案:距离为 232\sqrt{3},在各坐标轴上的投影距离相等。


总结

本文出现的符号

符号类型读音/说明在本文中的含义
P(x0,y0,z0)P(x_0, y_0, z_0)点坐标Point coordinates空间中点的坐标表示
dd距离distance两点间的距离
\sqrt{}平方根square root开平方运算

中英对照

中文术语英文术语音标说明
空间点的坐标coordinates of a point in space/koʊˈɔːrdɪnəts əv ə pɔɪnt ɪn speɪs/空间中点的三维坐标
两点间距离distance between two points/ˈdɪstəns bɪˈtwiːn tuː pɔɪnts/连接两点的线段长度
坐标投影coordinate projection/koʊˈɔːrdɪnət prəˈdʒɛkʃən/点在坐标轴上的投影值

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