内容正文:
数学 选择性必修 第一册 RJB
1
1.2
1.2 空间向量在立体几何中的应用
2
1.2
1.2.5 空间中的距离
刷基础
3
1.在空间直角坐标系中,已知两点, ,则这两点间的距离为( )
C
A. B. C. D.18
题型1 空间中两点之间的距离
4
解析 已知在空间直角坐标系中,, ,则这两点间的距离
.故选C.
题型1 空间中两点之间的距离
5
2.如图所示,在平行四边形中,, ,将它沿对
角线折起,使直线与成 角,则, 间的距离等于( )
C
A. B.1 C.或2 D.1或
题型1 空间中两点之间的距离
6
解析 ,,同理, .
又与成 角,, 或, .
,,,或, 或
,故选C.
题型1 空间中两点之间的距离
7
3.正四棱柱中,底面边长为1,侧棱长为2,,分别是异面直线和 上的任
意一点,则, 间距离的最小值为__.
题型1 空间中两点之间的距离
8
解析 建立如图所示的空间直角坐标系,则,,, ,所
以,, .
设且
即令,则,,所以,所以异面直线和 的
距离,所以,间距离的最小值为 .
题型1 空间中两点之间的距离
9
规律方法
求异面直线距离的方法
先求两异面直线的公共法向量,再求两异面直线上任意两点的连接线段在公共法向量上的射影长.
公共法向量可以利用向量数量积找到,设两异面直线上任意两点所连成的向量为,且, 的夹角
为 ,则异面直线的距离 .
该公式可以这样理解:设异面直线
和,其中是公垂线,,是两条直线上任意的两点.明显地,, ,根据射影的
定义可知,是的射影,而 就是异面直线的距离.
题型1 空间中两点之间的距离
10
4.[辽宁大连2025高二月考]已知点,直线过原点且平行于,则点到 的距
离为( )
A
A. B.1 C. D.
题型2 点到直线的距离
11
解析 取,又,所以,则点到 的距离为
.故选A.
题型2 点到直线的距离
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5. [江苏无锡2025高二期中]在棱长为1的正方体中,为平面
的中心,为的中点,则点到直线 的距离为( )
A
A. B. C. D.
题型2 点到直线的距离
13
解析 以为原点,以,,所在直线分别为,, 轴,建立如图所示的空间直角
坐标系,由题意可知,,,,所以 ,
,
所以点到直线的距离为 ,故选A.
题型2 点到直线的距离
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链接教材
本题是教材第56页例2的变式.点到直线 的距离:连接点和线上一点,假设连的是
点,则 为与的夹角,其中 ,
或,其中是点在 上的投
影点,,为直线 的单位向量.
题型2 点到直线的距离
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6.[湖北部分名校2025高二期中]已知点,平面,其中 ,
则点到平面 的距离是( )
C
A. B.2 C. D.3
题型3 点到平面的距离
16
解析 由平面,得是平面 的法向量,点在平面 内,
,所以点到平面 的距离是 .故选C.
题型3 点到平面的距离
17
7.[云南2025高二联考]已知点,,,,则三棱锥 的体
积是( )
B
A. B. C. D.
题型3 点到平面的距离
18
解析 由题可得,,, ,
则,所以的面积 .
设平面的法向量为,则可取,所以点 到平面
的距离,则三棱锥的体积是 .故选B.
题型3 点到平面的距离
19
8.已知平面 的一个法向量,点在平面 内,若点到 的距
离为,则 ( )
C
A.16 B. C.4或 D. 或16
题型3 点到平面的距离
20
解析 由点在平面 内,点,可得 .
因为平面 的一个法向量,且点到 的距离为,所以 ,即
,解得或 .故选C.
题型3 点到平面的距离
21
9.如图,在长方体中,, ,求:
题型3 点到平面的距离
22
(1)点到直线 的距离;
【解】如图,以点为坐标原点,,,的方向分别为,, 轴的正方向
建立空间直角坐标系.
因为,,则,,, ,
,,所以,,所以在
上的投影向量的模为
,
又,所以点到直线 的距离
.
题型3 点到平面的距离
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(2)点到平面 的距离;
[答案] 由(1)知,, .
设平面的法向量 ,
则所以取,可得,,所以 是平面
的一个法向量.向量在法向量 上的投影向量的模为
,所以点到平面的距离为 .
题型3 点到平面的距离
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(3)异面直线, 之间的距离.
[答案] 由(1)知,,所以 .
又 平面, 平面,所以平面,所以异面直线, 之间的距离
与点到平面的距离相等,设平面的法向量,因为 ,则
所以取,可得,,所以是平面 的一个法向
量,向量在法向量上的投影向量的模为 ,
所以点到平面的距离为,故异面直线,之间的距离为 .
题型3 点到平面的距离
25
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