《高中數(shù)學(xué)人教A版選修44 第一章 坐標(biāo)系 學(xué)業(yè)分層測評4 Word版含答案》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中數(shù)學(xué)人教A版選修44 第一章 坐標(biāo)系 學(xué)業(yè)分層測評4 Word版含答案(6頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
學(xué)業(yè)分層測評(四)
(建議用時:45分鐘)
[學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]
一、選擇題
1.空間直角坐標(biāo)系Oxyz中,下列柱坐標(biāo)對應(yīng)的點(diǎn)在平面yOz內(nèi)的是( )
A. B.
C. D.
【解析】 由P(ρ,θ,z),當(dāng)θ=時,點(diǎn)P在平面yOz內(nèi).
【答案】 A
2.設(shè)點(diǎn)M的直角坐標(biāo)為(2,0,2),則點(diǎn)M的柱坐標(biāo)為( )
A.(2,0,2) B.(2,π,2)
C.(,0,2) D.(,π,2)
【解析】 設(shè)點(diǎn)M的柱坐標(biāo)為(ρ,θ,z),
∴ρ==2,tan θ==0,
∴θ=0,z=2,∴點(diǎn)M的柱坐標(biāo)為(2,0,2).
【答案】 A
3.在空
2、間球坐標(biāo)系中,方程r=2表示( )
A.圓 B.半圓
C.球面 D.半球面
【解析】 設(shè)動點(diǎn)M的球坐標(biāo)為(r,φ,θ),由于r=2,0≤φ≤,0≤θ<2π.動點(diǎn)M的軌跡是球心在點(diǎn)O,半徑為2的上半球面.
【答案】 D
4.已知點(diǎn)M的直角坐標(biāo)為(0,0,1),則點(diǎn)M的球坐標(biāo)可以是( )
A.(1,0,0) B.(0,1,0)
C.(0,0,1) D.(1,π,0)
【解析】 設(shè)M的球坐標(biāo)為(r,φ,θ),
則r==1,θ=0,
又cos φ==1,∴φ=0.
故點(diǎn)M的球坐標(biāo)為(1,0,0).
【答案】 A
5.在直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)P的坐標(biāo)為,則其球坐標(biāo)為( )
3、A. B.
C. D.
【解析】 r===,
cos φ===,
∴φ=.
tan θ==,又y>0,x>0,∴θ=.
∴球坐標(biāo)為.
【答案】 B
二、填空題
6.已知點(diǎn)M的球坐標(biāo)為,則點(diǎn)M到Oz軸的距離為________.
【解析】 設(shè)M的直角坐標(biāo)為(x,y,z),
則由(r,φ,θ)=,
知x=4sincos=-2,
y=4sinsin=2,
z=4cos=2,
∴點(diǎn)M的直角坐標(biāo)為(-2,2,2).
故點(diǎn)M到OZ軸的距離=2.
【答案】 2
7.在柱坐標(biāo)系中,點(diǎn)M的柱坐標(biāo)為,則|OM|=________.
【解析】 設(shè)點(diǎn)M的直角坐標(biāo)為(x,y,
4、z).
由(ρ,θ,z)=知
x=ρcos θ=2cosπ=-1,y=2sinπ=,
因此|OM|=
==3.
【答案】 3
8.(2015·廣東高考)已知直線l的極坐標(biāo)方程為
2ρsin=,點(diǎn)A的極坐標(biāo)為A,則點(diǎn)A到直線l的距離為________.
【解析】 由2ρsin=,
得2ρ=,∴y-x=1.
由點(diǎn)A的極坐標(biāo)為得點(diǎn)A的直角坐標(biāo)為(2,-2),∴d==.
【答案】
三、解答題
9.在柱坐標(biāo)系中,求滿足的動點(diǎn)M(ρ,θ,z)圍成的幾何體的體積.
【解】 根據(jù)柱坐標(biāo)系與點(diǎn)的柱坐標(biāo)的意義可知,滿足ρ=1,0≤θ<2π,0≤z≤2的動點(diǎn)M(ρ,θ,z)的軌跡如圖所
5、示,是以直線Oz為軸,軸截面為正方形的圓柱,圓柱的底面半徑r=1,h=2,
∴V=Sh=πr2h=2π.
10.經(jīng)過若干個固定和流動的地面遙感觀測站監(jiān)測,并通過數(shù)據(jù)匯總,計(jì)算出一個航天器在某一時刻的位置,離地面2 384千米,地球半徑為6 371千米,此時經(jīng)度為80°,緯度為75°.試建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,確定出此時航天器點(diǎn)P的坐標(biāo).
【解】 在赤道平面上,選取地球球心為極點(diǎn),以O(shè)為原點(diǎn)且與零子午線相交的射線Ox為極軸,建立球坐標(biāo)系.由已知航天器位于經(jīng)度為80°,可知θ=80°=.
由航天器位于緯度75°,可知,φ=90°-75°=15°=,由航天器離地面2 384千米,地球半徑為6
6、371千米,可知r=2 384+6 371=8 755千米,所以點(diǎn)P的球坐標(biāo)為.
[能力提升]
1.空間點(diǎn)P的柱坐標(biāo)為(ρ,θ,z),關(guān)于點(diǎn)O(0,0,0)的對稱的點(diǎn)的坐標(biāo)為(0<θ≤π)( )
A.(-ρ,-θ,-z) B.(ρ,θ,-z)
C.(ρ,π+θ,-z) D.(р,π-θ,-z)
【解析】 點(diǎn)P(ρ,θ,z)關(guān)于點(diǎn)O(0,0,0)的對稱點(diǎn)為P′(ρ,π+θ,-z).
【答案】 C
2.點(diǎn)P的柱坐標(biāo)為,則點(diǎn)P到原點(diǎn)的距離為________.
【解析】 x=ρcos θ=4cos=2,
y=ρsin θ=4sin=2,
即點(diǎn)P的直角坐標(biāo)為(2,2,3),其到原點(diǎn)
7、距離為=5.
【答案】 5
3.以地球中心為坐標(biāo)原點(diǎn),地球赤道平面為xOy坐標(biāo)面,由原點(diǎn)指向北極點(diǎn)的連線方向?yàn)閦軸正向,本初子午線所在平面為zOx坐標(biāo)面,如圖1-4-4所示,若某地在西經(jīng)60°,南緯45°,地球的半徑為R,則該地的球坐標(biāo)可表示為________.
圖1-4-4
【解析】 由球坐標(biāo)的定義可知,該地的球坐標(biāo)為.
【答案】
4.已知在球坐標(biāo)系Oxyz中,M,
N,求|MN|.
【解】 法一 由題意知,
|OM|=|ON|=6,∠MON=,
∴△MON為等邊三角形,∴|MN|=6.
法二 設(shè)M點(diǎn)的直角坐標(biāo)為(x,y,z),
則
故點(diǎn)M的直角坐標(biāo)為,
同理得點(diǎn)N的直角坐標(biāo)為,
∴|MN|
=
==6.
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