内容正文:
选修一
高二数学 课时学案
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班级 小组 姓名 使用时间 年 月 日 编号: 选修1-14
课题:空间距离(一)
【课标要求】
1.能用向量方法解决点到直线、点到平面、相互平行的直线、相互平行的平面的距离问题;
2.能描述解决这一类问题的程序,体会向量方法在研究几何问题中的作用.
【学习目标】
1.通过阅读课本54-57页,能描述空间中两点之间、点与直线间、点与平面间的距离的概念;
2.通过探究空间距离与向量的关系,学会用向量法求两点间的距离、点到直线的距离、点到
平面的距离,并总结其求法.
【基础自学】
复习回顾:
1.平面中的距离有哪些,它们分别是怎样定义的?
(1)两点间的距离:连接两点间的 的长度,称为两点间的距离。
(2)点到直线的距离:直线外一点到这条直线的 最短,它的长度称为这个点到直线的距离。
(3)平行线之间的距离:两条平行线中,从一条直线任意一点到另一条直线的 的长度,称为两条平行线间的距离。
2.______
数量积的几何意义:表示与_____在______的方向上的投影_________的乘积
3.设A(x1,y1,z1),B(x2,y2,z2)为空间中任意两点,则d=||=_______________________.
自学任务一:两点之间的距离
阅读课本54到57页,回答下列问题:
1.若已知点A(1,1,1),B(3, 3, 3) ,则线段AB的长为
2. 已知正方体ABCD A1B1C1D1的棱长为1 ,则线段AC1的长为
自学任务二:点到直线的距离
1.给定空间内一条直线及外一点A能确定一个平面,所以过点A可以做直线的一条______,这条_______的长称为点A到直线的距离.
2.点到直线的距离是这个点与直线上点的____________的长度.
自学任务三:点到平面的距离
1.给定空间内一个平面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.
2.若A是平面α外一点,B是平面α内一点,是平面α的一个法向量,则点A到平面α的距离d=________________.
【自学评测】
1.判断正误:
(1)点到直线的距离就是点和直线上任意一点之间的距离.( )
(2)两平行平面的距离即为其中一平面上任意一点到另一平面的距离.( )
(3)若空间两点已定,则它们之间的距离是定值.( )
(4)若直线与平面α相交,则直线到平面α的距离无法确定.( )
(5)若直线和平面平行,则直线到平面的距离即为直线上的任意一点到平面的距离.( )
2.已知平面α外一点A到平面α的距离为d,且点A到平面α内一点B的距离为5,则d的取值范围为________________.
3.空间中到已知平面α的距离等于3cm的所有点组成的集合是什么图形?
【合作探究】
探究任务一:两点之间的距离
例1. 已知正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为2,E,F分别为CC1,A1D1的中点,求EF的长.
变式:平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,向量,,两两的夹角均为60°,且AB=1,AD=2,AA1=3,求AC1的长.
探究任务二:点到直线之间的距离
例2.已知正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为2,E,F分别为CC1,A1D1的中点,求点C1到直线的距离.1. F
1. E
探究任务三:点到平面的距离
例3.已知四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是边长为1的正方形,PA⊥面ABCD,PA=2,求点D到平面PBC的距离.
【课堂随测】
A组
1.已知直线l过定点A(2,3,1),其一个方向向量为=(0,1,1),则点P(4,3,2)到直线l的距离为( )
A. B. C. D.
2.如图,AB=AC=BD=1,AB⊂平面M,AC⊥平面M,BD⊥AB,BD与平面M成30°角,则C,D间的距离为( )
A.1 B.2 C. D.
3.如图所示,在直二面角D—AB—E中,四边形ABCD是边长为2的正方形,△AEB是等腰直角三角形,其中∠AEB=90°,则点D到平面ACE的距离为________.
B组
4. 已知正四面体ABCD棱长都为1,点M,N分别是AB,CD的中点,求M,N这两点间的距离.
5.在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=AC=AA1=2,∠BAC=90°,M为BB1的中点,N为BC的中点.
(1)求点M到直线AC1的距离;
(2)求点N到平面MA1C1的距离.
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