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1、空間幾何向量法之點(diǎn)到平面的距離1.要求一個(gè)點(diǎn)到平面的距離,可以分為三個(gè)步驟:(1) 找出從該點(diǎn)出發(fā)的平面的任意一條斜線段對(duì)應(yīng)的向量;(2) 求出該平面的法向量;(3) 求出法向量與斜線段對(duì)應(yīng)的向量的數(shù)量積的絕對(duì)值,再除以法向量的模,這就是該店到平面的距離。例子:點(diǎn)到面的距離(注:AB為點(diǎn)A的斜向量,是面的法向量,點(diǎn)是面內(nèi)任意一點(diǎn)。)2.求立體幾何體積(向量法)體積公式:1、柱體體積公式:2、椎體體積公式:3、球體體積公式:課后練習(xí)題zOADCBxyM例題:在三棱錐BACD中,平面ABD平面ACD,若棱長(zhǎng)AC=CD=AD=AB=1,且BAD=300,求點(diǎn)D到平面ABC的距離。要求平面外一點(diǎn)P到平
2、面的距離,可以在平面內(nèi)任取一點(diǎn)A,則點(diǎn)P到平面的距離即為d=建立如圖空間直角坐標(biāo)系,則A(),B(),C(),D( ,設(shè)=(x,y,z)為平面的一個(gè)法向量,則 ,可取代入得,即點(diǎn)D到平面ABC的距離是。1. 已知A(2,3,1)、B(4,1,2)、C(6,3,7)、D(-5,-4,8)是空間不共面的四點(diǎn),求點(diǎn)D到平面ABC的距離. 解:設(shè)是平面ABC的一個(gè)法向量,則由及,得 ,取x=3,得,于是點(diǎn)D到平面ABC的距離為d=.2.已知四邊形ABCD是邊長(zhǎng)為4的正方形,E、F分別是AB和AD的中點(diǎn),GC平面ABCD,且GC=2,求點(diǎn)B到平面EFG的距離. 解:建立如圖2所示的空間直角坐標(biāo)系C-xy
3、z,則G(0,0,2),E(2,4,0),B(0,4,0), F(4, 2,0),=(2,4,-2),=(4,2,-2),=(2,0,0).設(shè)平面EFG的一個(gè)法向量為,則由及,得,取y=1,得,于是點(diǎn)B到平面EFG的距離為d=.3.在棱長(zhǎng)為1的正方體ABCD-ABCD中,求點(diǎn)C到平面ABD的距離。解:建立如圖3所示的空間直角坐標(biāo)系D-xyz,則A(1,0,1),B(1,1,0),C (0, 1,1). 設(shè)平面ABD的一個(gè)法向量為,則由及,得,取x=-1,得=(-1,1, 1),于是點(diǎn)C到平面ABD的距離為d=.4.如圖4,四面體ABCD中,O、E分別是BD、BC的中點(diǎn),CA=CB=CD=BD=
4、2,AB=AD=,求點(diǎn)E到平面ACD的距離. 解:由題設(shè)易知AOBD,OCBD,OA=1,OC=,OA+OC=AC,AOC=90,即OAOC.以O(shè)為原點(diǎn),OB、OC、OA所在直線為x、y、z軸,建立空間直角坐標(biāo)系O-xyz,則A(0,0,1),B(1,0,0),C(0, ,0),D(-1,0,0),E(,0), =(-1,0,-1), =(0, ,-1), =(-,-,0). 設(shè)平面ACD的一個(gè)法向量為,則由及,得,取z=,得=(-,1, ),于是點(diǎn)E到平面ACD的距離為d=. 5. 如圖,在直三棱柱ABCA1B1C1中,ABC90°,ABBCAA12,M、N分別是A1C1、BC1的
5、中點(diǎn)()求證:BC1平面A1B1C;()求證:MN平面A1ABB1;()求三棱錐MBC1B1的體積()ABCA1B1C1是直三棱柱,BB1平面A1B1C1,B1BA1B1又B1C1A1B1,A1B1平面BCC1B1,BC1A1B1BB1CB2,BC1B1C,BC1平面A1B1C()連接A1B,由M、N分別為A1C1、BC1的中點(diǎn),得MNA1B,又A1B平面A1ABB1,MN平面A1ABB1,MN平面A1ABB1()取C1B1中點(diǎn)H,連結(jié)MHM是A1C1的中點(diǎn),MHA1B1,又A1B1平面BCC1B1,MH平面BCC1B1,MH是三棱錐MBC1B1的高,三棱錐MBC1B1的體積6. 如圖,在三棱柱中,
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