如图,以正方体的三条棱所在的直线为坐标轴,建立空间直角坐标系Oxyz,点P在正方形的对角

来源：学生作业帮编辑：搜狗做题网作业帮分类：数学作业时间：2024/06/25 20:25:48

如图,以正方体的三条棱所在的直线为坐标轴,建立空间直角坐标系Oxyz,点P在正方形的对角
如图,以正方体的三条棱所在的直线为坐标轴,建立空间直角坐标系Oxyz,点P在正方形的对角线AB上,点Q在正方体的棱CD上.
（1）当点P为对角线AB的中点,点Q在棱CD上运动时,探究|PQ|的最小值；
（2）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；
（3）当点P为对角线AB上运动,点Q在棱CD上运动时,探究|PQ|的最小值；
由以上问题,你得到了什么结论?你能证明你的结论吗?

设正方体边长为a,P(x1,x1,z1),Q(x2,a,a)
如图,则ΔGP'P和ΔGEA相似,
∴GP‘/EG=P'P/AE,即z1=P'P=√2(a-x1)*a/(√2 a)=a-x1
∴P(x1,x1,a-x1),向量PQ=(x2-x1,a-x1,x1) （0≤x1,x2≤a）
(1),由题意得：PQ⊥AG,
此时,x1=a/2,向量PQ=(x2-a/2,a/2,a/2),向量AG=(a,a,-a)
∴向量PQ·向量AG=a(x2-a/2)=0
∴x2=a/2,向量PQ=(0,a/2,a/2)
∴|PQ|=√2 a/2
(2),同理,PQ⊥CD,
此时x2=a/2,向量PQ=(a/2-x1,a-x1,x1),向量DC=(a,0,0)
∴向量PQ·向量DC=a(a/2-x1)=0
∴x1=a/2,向量PQ=(0,a/2,a/2)
∴|PQ|=√2 a/2
(3),由题意,PQ为CD和AG的公垂线
由(1)、(2)得：当x1=x2=a/2时,能够成线段PQ
且PQ为CD和AG的公垂线
∴|PQ|=√2 a/2,为最小值
验证：向量PQ=(x2-x1,a-x1,x1),向量AG=(a,a,-a),向量DC=(a,0,0)
PQ为CD和AG的公垂线
∴a(x2-x1)+a(a-x1)-ax1=0
a(x2-x1)=0
联立得：x1=x2=a/2

如图,以正方体的三条棱所在的直线为坐标轴,建立空间直角坐标系Oxyz,点P在正方形的对角如图,以正方体的三条棱所在的直线为坐标轴,建立空间直角坐标系Oxyz,点P在正方形的对角线A 正方体ABCD-A1B1C1D1棱长为1,以D为原点,正方体的三条棱所在的直线为坐标轴,建立空间直角坐标系D-xyz 如图,以正方形OABC的顶点O为原点,以OA所在直线为x轴,建立平面直角坐标系,点A的坐标为（2,0）,点C在y轴的正半如图,边长为3的正方形ABCD,以A为原点,AC所在直线为Y轴建立直角坐标系,写出正方形各个顶点的坐标如图,边长为6的正方形abcd,以a为原点ac所在直线为y轴建立直角坐标系,写出正方形各个顶点的坐标四边形oabc为正方形,以点o为坐标原点,oc所在直线为x轴,建立平面直角坐标系,已知四边形oabc的周长为24 如图,如图,边长为3的正方形ABCD,以A为原点,AC所在直线为Y轴建立直角坐标系,写出正方形各个顶点的坐标. 已知四边形OABC是边长为4的正方形，分别以OA、OC所在的直线为x轴、y轴，建立如图1所示的平面直角坐标系，直线l经过在空间直角坐标系OXYZ中,平面OAB的法向量n=(2,-2,1),已知点P(-1,3,2),则点P到平面的距离为? M是空间直角坐标系Oxyz中任一点（异于O）,若直线OM与xOy平面,yOz平面,zOx平面所成的角的余弦值分别为p,q 在单位正方体ABCD—A1B1C1D1中,以DA,DC,DD1所在直线分别为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系