内容正文:
空间距离的向量方法
立体几何要解决的主要问题是空间图形的形状、大小及其位置关系 . 其中点到直线、点到平面之间的距离问题及直线与直线、直线与平面、平面与平面之间的夹角问题是立体几何研究的重要问题 .
空间向量的运算,特别是数量积涉及向量的模以及向量之间的夹角 .
像前面说的那样,我们可以把点、直线、
平面用向量表示,然后利用向量的运算(特别
是数量积)解决点、直线、平面之间的夹角与
长度等问题.
(1)几何问题向量化
建立立体图形与空间向量的联系,用空间向
量表示问题中涉及的点、直线、平面,把立
体几何问题转化为向量问题;
(2)进行向量运算
通过向量运算,研究点、直线、平面之间的
位置关系以及它们之间距离和夹角等问题;
(3)运算结果几何化
把向量的运算结果“翻译”成相应的几何意义.
类似用平面向量解决平面几何问题的“三部曲”,可以得出用空间向量解决立体几何问题的“三部曲”
例2答案
一、向量法求空间“点点距”
2、若A(x1 , y1 , z1), B(x2 , y2 , z2),则AB两
点距离问题转化为求向量模长问题
单击此处编辑母版文本样式
二级
三级
四级
五级
例1 如图 , 一个结晶体的形状为平行六面体,其中,以顶点A为端点的三条棱长都相等,且它们彼此的夹角都是60°, 那么以这个顶点为端点的晶体的对角线的长与棱长有什么关系?
A1
B1
C1
D1
A
B
C
D
图1
依据向量的加法法则,
解:如图,设
练习 如图 , 60°的二面角的棱上有A、B两点 , 直线AC、BD分别在这二面角的两个半平面内,且都垂直AB , 已知AB=4 , AC=6 , BD=8 , 求CD的长.
B
A
C
D
例1
二、点到直线的距离
点P与直线l的距离为d 。
例2 已知矩形ABCD的边长AB=6,AD=4,在CD
上截取CE=4,以BE为棱将△BCE折起成△BC1E,使△BC1E的高C1F⊥平面ABCD,则点C1到AB的距离为________.
练习 如图,在空间直角坐标系中有棱长为a的正方体ABCD-A1B1C1D1,点M是线段DC1上的动点,试求点M到直线AD1距离的