内容正文:
空间向量与空间距离
【学习目标】
1.能用向量方法解决点到直线、点到平面、两平行直线、两平行平面间的距离问题;
2.体会向量方法在研究空间距离中的作用.
【命题方向】 会解决距离问题.
【导】 阅读“选择性必修第一册”课本第33页—第35页,,填写必备知识.
1.两点间的距离
设点A(x1,y1,z1),点B(x2,y2,z2),则|AB|=||= .
2.点到直线的距离、点到平面的距离(要求:自己作出图形及需要的向量、写出用向量求距离的公式)
(1)点到线的距离
图形: 需要的向量: 距离公式:
(2)点到面的距离
图形: 需要的向量: 距离公式:
(3)转化与化归
两平行线间距离可转化为: ;
线面距离、面面距离都可转化为: .
【思】
考点一:求空间距离
例1.如图,在棱长为1正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是线段DD1,BB1的中点.
(1)求点A1到直线B1E的距离;
(2)求直线FC1与直线AE的距离;
(3) 求点A1到平面AB1E的距离; (4)求直线FC1到平面AB1E的距离;
(5)求平面A1DB到平面D1CB1的距离;
例2.如图,两条异面直线所成的角为,在直线上分别取点和点,使, 且.已知,求线段的长.
考点二:距离中的最值问题
例3.(1)如图,在棱长为2的正方体中,为的中点,点在线段上,点到直线的距离的最小值为( )
A. B. C. D.
(2)如图,直四棱柱中,底面为菱形,,,动点P在体对角线上,则顶点B到平面距离的最大值为( )
A. B. C. D.
【议】
①通过考点一,总结求点线距和点面距地常用方法、 做题步骤及解题过程中需要注意的问题;
②例3(1)你能利用“异面直线间的距离”求解吗?如何求面积的最小值?
【展】 例1(1)(3);例2;例3.
【评】根据“议”“展”,精准点评
【当堂检测】
1.空间内有三个点(2,1,3),(0,2,5),(3,7,0),则点B到直线AC的中点P的距离为 .
2.在四棱锥P-ABCD中,,,,则这个四棱锥的高为 .
3.如图,正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为,是棱的中点,是的中点,求证:
分别与异面直线垂直,并求的长.
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