内容正文:
高三二轮专题复习高效讲义
数学
●●●
立体几何与空间向量
专题四
第3讲
空间向量与距离、探究性问题
【考情分析】1.以空间几何体为载体,考查利用向量方法求空间中点到直线以及
点到平面的距离,属于中等难度.2.以空间向量为工具,探究空间几何体中线、
面的位置关系或空间角存在的条件,计算量较大,一般以解答题的形式考查,难度
中等偏上
真题命题探源
(2024天津卷)如图,已知直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,AD⊥AB,AB∥CD,AA1=
2,AB=2AD=2,DC=1,N是B1C的中点,M是DD1的中点
(1)求证:DN∥平面CB1M;
A
(2)求平面CB1M与平面BB1C1C夹角的余弦值;
N
B
C:M
(3)求点B到平面CB1M的距离.
A
C
B
解:(1)证明:以A为坐标原点,以AB,AD,AA1所在直线分别为x轴、y轴、z轴
建立如图所示的空间直角坐标系,
依题意得,B(2,0,0),C(1,1,0),D(0,1,0),B1(2,0,2),C1(1,1,2),D(0,
1,2)
0
则M0,1,1),N,32),
N
B
M
所以DN=3,-,0,CB=1,-l,2),Ci=-1,0,1
A
D
设平面CB1M的法向量为n=(x1,y1,z1),
则
爱鹦=0,即香一聶+2番=0,
D
爱费=0,
即+番=0,
B
取x1=1,得z1=1,y1=3,则n=(1,3,1)
婴m=((任,之,0)小(1,3,1)==0,
B
所以到Ln,显然DWt平面CBM,所以DN∥平面CBM.
(2)易知=(1,-1,2),(-1,1,0),
设平面BB1C1C的法向量为m=(琶,番,),
则
美斟=0,
琵-+2番=0,
N
B
即十番=0,
C:M
融0,
取x2=1,得y2=1,z2=0,则m=(1,1,0).
B
设平面CB1M与平面BB1C1C的夹角为0,
则c0s0=|cos<n,m>|=|爱美1
4
2V22
|I'1V11×V2
11
所以平面CBM与平面BB1CC夹角的余弦值为2v区
11
(3)易知=(0,0,2)
D
设点B到平面CB1M的距离为d,
N
B
M
则d=1留1=2
2V11
D
蜀
V11
11y
y
所以,点B到平面CBM的距离为
B
11
典例方法导析