《高中數(shù)學(xué) 3-2第4課時(shí) 空間向量與空間距離(選學(xué)) 活頁規(guī)范訓(xùn)練 新人教A版選修2-1》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中數(shù)學(xué) 3-2第4課時(shí) 空間向量與空間距離(選學(xué)) 活頁規(guī)范訓(xùn)練 新人教A版選修2-1(7頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第4課時(shí) 空間向量與空間距離(選學(xué))
雙基達(dá)標(biāo) (限時(shí)20分鐘)
1.若O為坐標(biāo)原點(diǎn),=(1,1,-2),=(3,2,8),=(0,1,0),則線段AB的中點(diǎn)P到點(diǎn)C的距離為 ( ).
A. B.2 C. D.
解析 由題意=(+)=(2,,3),=-=(-2,-,-3),||=
=.
答案 D
2.已知平面α的一個(gè)法向量n=(-2,-2,1),點(diǎn)A(-1,3,0)在a內(nèi),則P(-2,1,4)到α的距離為
2、 ( ).
A.10 B.3 C. D.
解析 設(shè)點(diǎn)P到α的距離為h,
則h==.
答案 D
3.長方體ABCD-A1B1C1D1中,AB=BC=a,AA1=2a,則D1到直線AC的距離為 ( ).
A.a B. C. D.
解析 連結(jié)BD,AC交于點(diǎn)O,
則D1O==a為所求.
答案 D
4.二面角α-l-β
3、的平面角為60°,A、B∈l,AC?α,BD?β,AC⊥l,BD⊥l,若AB=AC=BD=1,則CD的長為________.
解析 ∵=++,AC⊥l,BD⊥l,A,B∈l.
∴·=0,·=0,
∴||=
==.
答案
5.正方形ABCD與ABEF邊長都為a,若二面角E - AB - C的大小為30°,則EF到平面ABCD的距離為________.
解析 直線EF到平面ABCD的距離即為點(diǎn)E到平面ABCD的距離,
∴d=.
答案
6.已知直線l過點(diǎn)A(1,-1,2),和l垂直的一個(gè)向量為n=(-3,0,4),求P(3,5,0)到l的距離.
解 ∵=(-2,-6,2).
4、
∴·n=(-2,-6,2)·(-3,0,4)=14,
|n|==5.
∴點(diǎn)P到直線l的距離為=.
綜合提高(限時(shí)25分鐘)
7.如圖,正方體ABCD-A1B1C1D1的棱長為1,O是底面A1B1C1D1的中心,則O到平面ABC1D1的距離是 ( ).
A. B.
C. D.
解析 以D為坐標(biāo)原點(diǎn),以DA,DC,DD1所在直線分別為x,y,z軸建立空間直角坐
標(biāo)系,則有D1(0,0,1),D(0,0,0),A(1,0,0),B(1,1,0),A1(1,0,1)
5、,C1(0,1,
1).因O為A1C1的中點(diǎn),所以O(shè)(,,1),=(,-,0),設(shè)平面ABC1D1的法向
量為n=(x,y,z),則有
即
取n=(1,0,1)
∴O到平面ABC1D1的距離為:
d===.
答案 B
8.在長方體ABCD-A1B1C1D1中,底面是邊長為2的正方形,高為4,則點(diǎn)A1到截面AB1D1的距離為 ( ).
A. B. C. D.
解析 如圖,建
6、立空間直角坐標(biāo)系D-xyz,則A(2,0,0),
A1(2,0,4),B1(2,2,4),D1(0,0,4),
∴=(2,2,0),=(2,0,-4),=(0,0,4),
設(shè)n=(x,y,z)是平面AB1D1的法向量,則n⊥,n⊥,
∴即
令z=1,則平面AB1D1的一個(gè)法向量為n=(2,-2,1).
由在n上的投影可得A1到平面AB1D1的距離為d==.
答案 C
9.直角△ABC的兩條直角邊BC=3,AC=4,PC⊥平面ABC,PC=,則點(diǎn)P到斜邊AB的距離是________.
解析 以C為坐標(biāo)原點(diǎn),CA、CB、CP為x軸、y軸、z軸
建立如下圖所示的空間直角坐標(biāo)系.
7、
則A(4,0,0),B(0,3,0),P(0,0,),
所以=(-4,3,0),
=(-4,0,),
所以在AB上的投影長為
=,
所以P到AB的距離為
d===3.
答案 3
10.已知長方體ABCD-A1B1C1D1中,AB=6,BC=4,BB1=3,則點(diǎn)B1到平面A1BC1的距離為______.
解析 如圖所示,建立空間直角坐標(biāo)系,則A1(4,0,3),
B1(4,6,3),
B(4,6,0),C1(0,6,3),
=(-4,6,0),=(0,6,-3),
=(-4,0,3),=(0,6,0),
設(shè)平面A1BC1的法向量為n=(x,y,z),
由解得n=(
8、1,,).
∴d==.
答案
11.已知正方形ABCD的邊長為1,PD⊥平面ABCD,且PD=1,E,F(xiàn)分別為AB,BC的中點(diǎn).
(1)求點(diǎn)D到平面PEF的距離;
(2)求直線AC到平面PEF的距離.
解 (1)建立以D為坐標(biāo)原點(diǎn),DA,DC,DP分別為x軸,
y軸,z軸的空間直角坐標(biāo)系,如圖所示.
則P(0,0,1),A(1,0,0),
C(0,1,0),E(1,,0),
F(,1,0),=(-,,0),=(1,,-1),
設(shè)平面PEF的法向量n=(x,y,z),
則n·=0,且n·=0,所以
令x=2,則y=2,,z=3,所以n=(2,2,3),
所以點(diǎn)D
9、到平面PEF的距離為
d===,
因此,點(diǎn)D到平面PEF的距離為.
(2)因?yàn)椋?0,,0),所以點(diǎn)A到平面PEF的距離為d===,所以AC到平面PEF的距離為.
12.(創(chuàng)新拓展)正方體ABCD-A1B1C1D1的棱長為4,M、N、E、F分別為A1D1、A1B1、C1D1、B1C1的中點(diǎn),求平面AMN與平面EFBD間的距離.
解 如圖所示,建立空間直角坐標(biāo)系D-xyz,則A(4,0,0),
M(2,0,4),D(0,0,0),B(4,4,0),
E(0,2,4),F(xiàn)(2,4,4),N(4,2,4),
從而=(2,2,0),=(2,2,0),
=(-2,0,4),=(-2,0,4),
∴=,=,
∴EF∥MN,AM∥EF,EF∩BF=F,MN∩AM=M.
∴平面AMN∥平面EFBD.
設(shè)n=(x,y,z)是平面AMN的法向量,
從而解得
取z=1,得n=(2,-2,1),由于=(0,4,0),
所以在n上的投影為==-.
∴兩平行平面間的距離d==.