在直角坐标系 xOyxOy 中,点 P(x,y)P(x, y) 通过向第三方向延伸,跃迁为空间直角坐标系 O−xyzO-xyz 中的点 Q(x,y,z)Q(x, y, z)。已知点 A(3,4,0)A(3, 4, 0) 是 xOyxOy 平面上的一点,现将点 AA 绕 zz 轴逆时针旋转 90∘90^\circ(从 zz 轴正半轴向原点看),再向上(即 zz 轴正方向)平移 55 个单位得到点 BB。求点 BB 的坐标及线段 OBOB 的长度。

完整解法

1. 求点 $B$ 的坐标

已知点 A(3,4,0)A(3, 4, 0) 在 xOyxOy 平面上。
将点 AA 绕 zz 轴逆时针旋转 90∘90^\circ(从 zz 轴正半轴向原点看),zz 坐标保持不变,x,yx, y 坐标变换遵循二维旋转规律:
x′=−y=−4,y′=x=3x' = -y = -4, \quad y' = x = 3
得旋转后的中间点 A′(−4,3,0)A'(-4, 3, 0)。
再将点 A′A' 向上(zz 轴正方向)平移 55 个单位,得点 BB 的坐标:
B=(−4,3,0+5)=(−4,3,5)B = (-4, 3, 0 + 5) = (-4, 3, 5)

2. 计算线段 $OB$ 的长度

由空间两点间距离公式,原点 O(0,0,0)O(0, 0, 0) 到点 B(−4,3,5)B(-4, 3, 5) 的距离为:
OB=(−4)2+32+52=16+9+25=50=52OB = \sqrt{(-4)^2 + 3^2 + 5^2} = \sqrt{16 + 9 + 25} = \sqrt{50} = 5\sqrt{2}

答案

点 BB 的坐标为 (−4,3,5)(-4, 3, 5),线段 OBOB 的长度为 525\sqrt{2}。

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