内容正文:
1.2.5 空间中的距离
1.空间中两点之间的距离、点到直线的距离
(1)空间中两点之间的距离指的是这两个点连线的 .因为向量的长度表示的是向量的始点与终点之间的距离,所以可通过向量来求空间中两点之间的距离.
(2)点到直线的距离:给定空间中一条直线l及l外一点A,因为l与A能确定一个平面,所以过A可以作直线l的一条 ,这条 的长称为点A到直线l的距离.点到直线的距离也是这个点与直线上点的 的长度.
线段长
垂线段
垂线段
最短连线
2.点到平面的距离
(1)给定空间中一个平面α及α外一点A,过A可以作平面α的一条 ,这条 的长称为点A到平面α的距离.点到平面的距离也是这个点与平面内点的 的长度.
垂线段
垂线段
最短连线
3.直线与它的平行平面的距离
当直线与平面平行时,直线上 到平面的距离称为这条直线与这个平面之间的距离.
(1)如果一条直线平行于平面α,则直线上的各点到平面α所作的垂线段相等,即各点到α的距离相等.
(2)一条直线上的任一点,与它平行的平面的距离,叫做直线与这个平面的距离.
任意一点
4.两个平行平面的距离
当平面与平面平行时,一个平面内 到另一个平面的距离称为这两个平行平面之间的距离.
(1)与两个平行平面同时垂直的直线,称为这两个平面的 ,公垂线夹在平行平面间的部分,称为这两个平面的 .
(2)两个平行平面之间的距离,也等于它们的公垂线段的长.
任意一点
公垂线
公垂线段
2.在四面体PABC中,PA,PB,PC两两垂直,M是平面ABC内一点,且点M到其他三个平面的距离分别是2,3,6,则点M到顶点P的距离是 ( )
A.7 B.8 C.9 D.10
[对点训练]
如图,60°的二面角的棱上有A,B两点,直线AC,BD分别在两个半平面内,且都垂直于AB.若|AB|=1,|AC|=2,|BD|=3,求CD的长度.
[对点训练]
在棱长为2的正方体ABCDA1B1C1D1中,E,F分别是棱C1C和D1A1的中点,则点A到直线EF的距离为________.
[对点训练]
1.已知A(2,2,0),B(1,4,2),C(0,0,1),则原点O到平面ABC的距
离为________.
线面距、面面距实质上都是求点面距,求直线到平面、平面到平面的距离的前提是线面、面面平行.
点面距的求解步骤:
(1)求出该平面的一个法向量;
(2)找出从该点出发的平面的任一条斜线段对应的向量;
(3)求出法向量与斜线段对应向量的数量积的绝对值,再除以法向量的模,即可求出点到平面的距离.
[对点训练]
已知边长为4的正三角形ABC,E,F分别为BC和AC的中点.PA=2,且PA⊥平面ABC,设Q是CE的中点.
(1)求证:AE∥平面PFQ;
(2)求AE与平面PFQ间的距离.
一、在典题训练中内化学科素养
距离问题在立体几何中主要考查点面距,以等体积法为主,但若建系方便,则可用点到平面的距离公式求解.在解题过程中体现了对直观想象、数学运算、逻辑推理等核心素养的考查.
(2019·全国卷Ⅰ·节选)如图,直四棱柱ABCD A1B1C1D1的底面
是菱形,AA1=4,AB=2,∠BAD=60°,E,M,N分别
是BC,BB1,A1D的中点.求点C到平面C1DE的距离.
内化素养
直观想象 由ABCDA1B1C1D1是直四棱柱,想到AD⊥D1D,由底面ABCD是菱形,想到DE⊥平面CC1E,建立空间直角坐标系求解
数学运算 向量的运算,方程组的求解等
2.正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为4,M,N,E,F分别为A1D1,
A1B1,C1D1,B1C1的中点,则平面AMN与平面EFBD的距离
为________.
““四翼”检测评价”见““四翼”检测评价(十)”
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明学习目标
知结构体系
课标
要求
1.能用向量方法解决两点间的距离、点到直线、点到平面、相互平行的直线、相互平行的平面间的距离问题.
2.体会向量方法在解决几何问题中的作用.
重点难点
重点:会用空间向量方法求立体几何中的距离问题.
难点:理解距离的向量表示及求解方法.
(2)若A是平面α外一点,B是平面α内一点,n是平面α的一个法向量,则点A到平面α的距离d= .
o(BA,\s\up17(―→))eq \f(|·n|,|n|)
1.判断正误
(1)设n是平面α的法向量,点A在平面α内,点B在平