内容正文:
第二章 空间向量与立体几何
|数学|选修2-1 (BSD)
菜 单
§6 距离的计算
第二章 空间向量与立体几何
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菜 单
[课标要求]
1.理解空间中各种空间距离的概念.(重点)
2.灵活掌握运用向量方法求各种空间距离.(难点)
第二章 空间向量与立体几何
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菜 单
线段AA′的长度
课前预习案·素养养成
一、点到直线的距离
[要点梳理]
1.定义
点A是直线l外一定点,作AA′⊥l,垂足为A′,则点A到直线l的距离d等于________________.
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2.求法
设l是过点P平行于向量s的直线,A是直线l外一定点,则点A到直线l的距离d=____________,其中s0=eq \f(s,|s|).
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菜 单
[名师解惑]
点到直线距离的求法
如图,PB⊥l,垂足为B,则PB的长度即为P到l的距离.在不好确定垂足B的情况下,可在l上另取一点A,则AB为eq \o(AP,\s\up6(→))在eq \o(AB,\s\up6(→))上的投影,故|eq \o(AB,\s\up6(→))|=eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\o(PA,\s\up6(→))·\f(\o(AB,\s\up6(→)),|\o(AB,\s\up6(→))|))).在Rt△PAB中有|eq \o(PB,\s\up6(→))|=,即P到l的距离d=.因此求点P到直线l的距离可分以下几步完成:
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(1)在直线l上取一点A,同时确定直线l的方向向量n,并求n0=eq \f(n,|n|).
(2)计算直线上点A与已知点P对应的向量eq \o(AP,\s\up6(→)).
(3)计算eq \o(AP,\s\up6(→))在n0上的投影eq \o(AP,\s\up6(→))·n0.
(4)由公式d=求距离.
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【特别提醒】 (1)在直线上选取点时,可视情况灵活选择,原则是便于计算.
(2)n是直线的方向向量,则n0=eq \f(n,|n|)是直线的单位方向向量,在求解时,一般先任取一个方向向量n,然后求其单位向量n0.
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答案 B
[即时应用]
1.已知向量n=(1,0,-1)与直线l垂直,且l经过点A(2,3,1),则点P(4,3,2)到l的距离为
A.eq \f(3,2)
B.eq \f(\r(2),2)
C.eq \r(2)
D.eq \f(3\r(2),2)
解析 eq \o(PA,\s\up6(→))=(-2,0,-1),d=eq \f(|\o(PA,\s\up6(→))·n|,|n|)=eq \f(1,\r(2))=eq \f(\r(2),2).
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2.已知△ABC的顶点A(1,-1,2),B(5,-6,2),C(1,3,-1),则AC边上的高BD的长等于
A.3 B.4 C.5 D.6
答案 C
解析 eq \o(AB,\s\up6(→))=(4,-5,0),eq \o(AC,\s\up6(→))=(0,4,-3),
∴eq \f(|\o(AB,\s\up6(→))·\o(AC,\s\up6(→))|,|\o(AC,\s\up6(→))|)=eq \f(20,5)=4.
又∵|eq \o(AB,\s\up6(→))|=eq \r(16+25)=eq \r(41),∴d=eq \r(41-16)=5.
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线段AA′的长度
二、点到平面的距离
[要点梳理]
1.定义
A是平面π外一定点,作AA′⊥π,垂足为A′,则点A到平面π的距离d等于_______________.
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2.求法
设π是过点P垂直于向量n的平面,A是平面π外一定点,则点A到平面π的距离d=_________.
|eq \o(PA,\s\up6(→))·n0|
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[名师解惑]
用向量法求点面距的方法与步骤
第二章