内容正文:
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1.已知是平面的一个法向量,且,则点 到平
面 的距离为( )
A.2 B. C.4 D.
解析:选B.依题意,点到平面的距离 .
√
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2.两平行平面 , 分别经过坐标原点和点 ,且两平面的一个法
向量 ,则两平面间的距离是( )
A. B. C. D.
解析:选A.因为两平行平面 , 分别经过坐标原点和点 ,
,且两平面的一个法向量 ,所以两平面间的距离
.
√
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3.(2025·海口期中)已知直线的方向向量为 ,且过点
,则点到直线 的距离的最小值为( )
A.1 B.2 C. D.6
解析:选B.,所以点到直线 的距离为
,
所以当时,所求距离有最小值,最小值为 .
√
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4.我国古代数学名著《九章算术》第五卷“商功”中,把底面为矩形且有一
条侧棱与底面垂直的四棱锥称为“阳马”.今有“阳马”, 平面
,,,,,分别为棱,, 的中点,
则点到平面 的距离为( )
A. B. C. D.
√
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解析:选B.依题意,
以为坐标原点,,,所在直线分别为轴、
轴、 轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,, ,所以
,, ,设平
面的法向量为 ,
所以取 ,则
,所以点到平面 的距离
.
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5.在四棱锥中,底面是边长为4的正方形,平面 底
面, ,,记平面与平面的交线为 ,则
直线到直线 的距离为( )
A. B. C. D.
√
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解析:选B.
依题意,以 为坐标原点,建立如图所示的空间直角
坐标系,则,, ,
所以, ,
因为, 平面, 平面,所以平面 ,
又平面与平面的交线为,所以,所以点到直线 的距离
即为直线到直线 的距离,则
.
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6.(多选)已知,,, ,则( )
A.
B.直线的一个方向向量为,,
C.,,, 四点共面
D.点到直线的距离为
√
√
√
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解析:选.因为 ,所以
,A正确;
又不与,, 平行,B错误;
由题意得,则,所以,,, 四点共面,C正确;
,, ,
则点到直线的距离为 ,D正确.
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7.已知直线经过点,且向量为直线 所在平面的法向
量,则平面外一点到 所在平面的距离为___.
解析: ,由点到平面的距离公式,
得 .
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8.(2025·佛山期中)已知直线的方向向量为,点 在直
线上,若点到直线的距离为,则 ______.
0或2
解析:由题意得,所以 ,
,所以点到直线的距离为
,
解得或 .
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9.(2025·邵阳月考)如图,已知在棱长为4的正方体
中,,分别是棱,的中点,连接,,,, ,
得到三棱锥 ,则该三棱锥的体积为__.
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解析:
依题意,以为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,则 ,
,,,所以, ,
, ,
则,所以 ,
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所以 ,
设平面的法向量为 ,
则
令,则 ,
又 ,
所以点到平面的距离 ,
所以 .
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10.(13分)(2025·西安期中)如图所示,四棱锥的底面
是矩形, 底面,,, .
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(1)证明:直线平面 ;(6分)
解:证明:由题意知,,两两垂直,故以 为原点,
建立如图所示的空间直角坐标系,则 ,
,,, .
由,得 ,
解得,同理 ,
所以,显然平面的一个法向量为 ,
且 平面,故直线平面 .
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(2)求点到平面 的距离.(7分)
解:设平面的法向量为 ,
且, ,
由得
取,则, ,
所以,又 ,
点到平面的距离 .
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11.如图,在直三棱柱中, ,
,,,点是棱的中点,点
在棱上运动,则点到直线 距离的最小值为
( )
A. B. C. D.
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解析:选A.因为 平面,,以 为
原点,,,所在直线分别为轴、轴、 轴
建立如图所示的空间直角坐标系,
连接,则, ,
设,其中 ,
所以, ,
则点到直线 的距离
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,
设,因为,所以 ,则
, .
所以点到直线距离的最小值为 .
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12.(多选)在棱长为3的正方体中,点在棱 上运动
(不与顶点重合),则点到平面 的距离可以是( )
A.1 B. C.2 D.3
解析:选 .
以为原点,,,所在直线分别为轴、轴、
轴建立如图所示的空间直角坐标系,则 ,
,,设 ,所以
,, ,
√
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设为平面 的法向量,
则有
令,可得,则点到平面 的距离
,
因为,所以 ,
所以 .
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13.(15分)(2025·淄博期中)如图,在棱长为1的正方体
中,为线段的中点,为线段 的中点.
(1)求点到直线 的距离;(7分)
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解:如图以为原点,,, 所在的直线
分别为轴、轴、 轴,建立空间直角坐标系,
则, ,
,,,,,,, ,
则, ,
所以,, ,
所以点到直线 的距离
.
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(2)求直线到平面 的距离.(8分)
解:因为,,,,, ,
,,,,, .
因为,, ,
所以,即,又 平面, 平面 ,所以
平面 ,
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所以点到平面的距离即为直线到平面的距离,设平面
的法向量为 ,
则即
取,则,,所以 ,
所以点到平面的距离为,即直线到平面 的
距离为 .
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14.(17分)(2025·北京期中)如图,已知四棱锥
中,底面是边长为4的正方形,
平面,是正三角形,,,, 分别为
,,, 的中点.
(1)求证: 平面 ;(3分)
证明:因为是正三角形,是的中点,所以 .
又因为 平面, 平面 ,
所以,又,, 平面,所以 平面
.
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(2)求点到平面 的距离;(6分)
解:连接,因为,,两两垂直,所以以 点
为原点,,,的方向分别为轴、轴、 轴
正方向建立如图所示的空间直角坐标系.
则,,, ,
,,, ,
所以, ,
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设平面的法向量为 ,
由
令,得 .
又 ,
所以点到平面的距离 .
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(3)线段上是否存在点,使得三棱锥的体积为 ?若存在,
求 的值;若不存在,请说明理由.(8分)
解:线段上存在点,使得三棱锥的体积为 .理由如下:
设,,, ,
, ,
所以点到平面的距离 ,
, .
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易得, ,
,
所以 ,
解得或 .
所以线段上存在点,使得三棱锥的体积为,此时或 .
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15.(2025·南京期末)如图所示,在长方体 中,
,,与平面交于点,则点到直线 的距离
为_ ____.
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解析:
连接,,以点为原点,,,所在直线分别为轴、轴、 轴
建立空间直角坐标系,如图所示,
则,,,,, ,
,,, ,
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由 平面 ,设
,又
,
所以 ,
设, ,
所以,即 解得
,
所以,,,则,, ,
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又方向上的单位向量为 ,
因此点到直线 的距离为
.
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