《高中數(shù)學(xué)第2輪總復(fù)習(xí) 專題4 第3課時(shí) 空間距離課件 文》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中數(shù)學(xué)第2輪總復(fù)習(xí) 專題4 第3課時(shí) 空間距離課件 文(31頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、專 題 四專 題 四 121abMaPbabdMPMPd兩條異面直線間的距離定義:和兩條異面直線分別垂直相交的直線,叫做這兩條異面直線的公垂線;兩條異面直線的公垂線在這兩條異面直線間的線段的長(zhǎng)度,叫做兩條異面直線間的距離方法:幾何法:根據(jù)異面直線的定義作出兩條異面直線的公垂線,然后求公垂線段的長(zhǎng)向量法:設(shè)向量 與兩異面直線 、 都垂直,則兩異面直線 、 間的距離 就是在向量 方向上射影的絕值,即對(duì)nnn.n 2.12PMaPdMPMPd點(diǎn)到平面的距離定義:從平面外一點(diǎn)引一個(gè)平面的垂線,這點(diǎn)和垂足之間的距離叫做這個(gè)點(diǎn)到這個(gè)平面的距離方法:幾何法:直接根據(jù)定義確定出點(diǎn)在平面上的垂足,得到垂線段,進(jìn)
2、而求解向量法:平面 的法向量為 ,點(diǎn) 是平面 外一點(diǎn),點(diǎn)為平面 內(nèi)任意一點(diǎn),則點(diǎn) 到平面的距離 就是在向量 方向上射影的絕對(duì)值即,nnnn 1.32/lMPlldMPMPd直線與平面的距離定義:如果一條直線和一個(gè)平面平行,那么直線上各點(diǎn)到這個(gè)平面的距離相等,則這條直線上任意一點(diǎn)到平面的距離叫做這條直線和平面的距離方法:幾何法:轉(zhuǎn)化為點(diǎn)到平面的距離,然后利用求點(diǎn)面距離的幾何法求解向量法:平面直線 ,平面 的法向量為 ,點(diǎn)、,平面 與直線 間的距離 就是在向量 方向上射影的絕對(duì)值,即nnnn 1/4/2.a bMPbdMPMPd兩平行平面間的距離定義:和兩個(gè)平行平面同時(shí)垂直的直線,叫做這兩平行平面
3、的公垂線,它夾在兩個(gè)平行平面間的公垂線段的長(zhǎng)叫做這兩個(gè)平行平面的距離方法:幾何法:轉(zhuǎn)化為直線到平面的距離或點(diǎn)到直線的距離,然后利用求點(diǎn)到平面的距離的幾何法求解向量法:平面,平面 的法向量為 ,點(diǎn)、,平面 與平面 的距離 就是在向量 方向上射影的絕對(duì)值,即nnnn142_OABCDABCDABCOAABCDOABOCD如圖,在四棱錐中,底面是邊長(zhǎng)為 的菱形,底面,則點(diǎn) 到平面的距離為例1.考點(diǎn)考點(diǎn)1 點(diǎn)到平面的距離點(diǎn)到平面的距離./AAPCDPOPAAQOPQABOCDABOCD過 作于 ,連結(jié),過點(diǎn) 作于點(diǎn)因?yàn)槠矫?,所以點(diǎn) 和點(diǎn) 到平面的距解析:離相等BOCDAAPCDAQOPAQ首先將點(diǎn) 到
4、平面的距離轉(zhuǎn)化為求點(diǎn) 到平面的距離,如圖可分析作,再作,則可證明的長(zhǎng)就是所求:解的距離2222.3 2222223.23APCDOAABCDOACDCDOAPAQOAPAQCDAQOPAQOCDAQAOCDOPODDPOAADDPBOOA APAPDPAQOPCD因?yàn)?,又底面,所以,所以平面因?yàn)槠矫妫杂忠驗(yàn)?,所以平面所以線段的長(zhǎng)就點(diǎn) 到平是點(diǎn) 到平面的距離因?yàn)?,面的距離所以為,所以求點(diǎn)到平面的距離是立體幾何中的主要題型,因?yàn)榫€面、面面等距離常常轉(zhuǎn)化為求點(diǎn)到平面的距離,而求點(diǎn)到面的距離還可用等體【思維啟迪】積法求解/223.SABCDAD BCADCDCSDABCDCSDSCSADASABC
5、S如圖,在四棱錐中,且,平面平面,求點(diǎn) 到平變式題:面的距離分析: 由于ADBC,因此可將所求距離轉(zhuǎn)化為D到平面BCS的距離,再證明DS為所求223 12./RtAD BCBCBCSADBCSABCSDBCSCSDABCDADCDADCSDADSDAD BCBCDSCSDDSASASDSBCSDSABCSADSD因?yàn)椋移矫?,所以平面,從而點(diǎn) 到平面的距離等于點(diǎn) 到平面的距離因?yàn)槠矫嫫矫?,故平面,從而,由,得,又由知平面,從而為點(diǎn) 到平面的距離,因此在中,解析:1111111111902_ABCA B CBCAACBCAABCACDCAACACA BCCCA AB已 知 斜 三 棱 柱,在 底
6、 面上 的 射 影 恰 為的 中 點(diǎn), 且,平 面, 則直 線到 平 面的 距 離 為例 2.考點(diǎn)考點(diǎn)2 直線到平面的距離直線到平面的距離分析:求CC1到平面A1AB的距離即直線CC1上任一點(diǎn)到平面A1AB的距離,根據(jù)圖形特點(diǎn)與條件選擇求點(diǎn)C到平面A1AB的距離,則須找一個(gè)過點(diǎn)C且與平面AA1B1B垂直的平面,可取A1A的中點(diǎn)F,則可通過證明平面BCF平面AA1B1B,再作CHBF,則CH即為所求距離11111111111111111260.ACACAAC CAAACADACDACA ACA ACACABCACBCBCACBCAAC CBCA AAAFCFBFA ACAACF如圖,由,知四邊形
7、為菱形,故,又,且 為的中點(diǎn),知,即是等邊三角形又由平面,得,又,所以平面,所以,取的中點(diǎn) ,連結(jié),又是等邊三角形,則解析:,11111111./Rt2372 21.72 217.AABCFA ABBCFCCHBFHCHA ABC CA ABCA ABCHBCFBCCFBFBC CFCCA ABCHBF所以平面,從而平面平面過 作于 ,則平面,又平面,故所求距離為點(diǎn) 到平面的距離,也就是線段的長(zhǎng)在中,到平面的距離為,所以即【思維啟迪】本題解答是將線面距離轉(zhuǎn)化為點(diǎn)面距離來求的,而作點(diǎn)到面的距離充分利用了等邊三角形的三線合一的垂直關(guān)系,通過證明線面垂直確定CH為所求距離11111111111111
8、1111111/.1/BDGB DBDGB DOGB DB DACB DA AACA AAB DA ACC因?yàn)槠矫妫陨先我庖稽c(diǎn)到平面的距離皆為所求以下求點(diǎn) 到平面的距離因?yàn)椋云矫妫航馕觯悍椒?1111112ABCDA B C DGAABDGB D在 棱 長(zhǎng) 為的 正 方 體 中 ,是變的 中 點(diǎn) ,式 題 :求到 平 面的 距 離 111111111111111111111111.11222 62.221132222 6.3.3B DGB DA ACCGB DA ACCGB DOGOHOGHOHGB DOHOGB DOOGS OOGOO AOS OOGOH OGOHBODHGB D 又
9、因?yàn)槠矫妫云矫嫫矫妫移矫嫫矫孀饔?,則有平面,即是點(diǎn) 到平面的距到平面的距離等離在中,又,于所以即11111111111111111111/ /.12 23622 6.311442262 2 2.32336BDGB DBDGB DBGB DBGB DhBGB DVBGB DVDGBBSBDGGB DVDGBBhB D 因?yàn)槠矫妫陨先我庖稽c(diǎn)到平面的距離皆為所求以下求點(diǎn) 到平面的距離設(shè)點(diǎn) 到平面的距離為 ,將它視為三棱錐的高,則到平面的距離等由于,所以于即方法 :分析: 第(1)小題根據(jù)正四面體的性質(zhì)直接作出A在平面BCD上的射影O的位置,然后構(gòu)造直角三角形可求得;第(2)小題連結(jié)AB與
10、CD的中點(diǎn)可作出兩條異面直線的公垂線,進(jìn)而求解 ABCD1ABCDABCD12正 四 面 體的 棱 長(zhǎng) 為 , 求 :到 平備 選 例 題 :面的 距 離 ;異 面 直 線、 之 間 的 距 離 .2233.33213AAOBCDOBOCDMAMOCODABACADOBOCODOBCDBDBCCDOBCDBOBE過 作平面于 ,連結(jié)并延長(zhǎng)與相交于,連結(jié),因?yàn)椋运?是的外心又,所以 是的中心,所以解析: 222190361.33.2.6.3ABAOBAOABBOABECEEDACBCAEEBCDABDEABABCEABCDD 又,且,所以如圖,設(shè)的中點(diǎn)為 ,連結(jié)、因?yàn)?,所以同理,所以平面?/p>
11、以 到平面的距離是2222.319022312.2222.2CDFEFABEFCDEFEFABCDCECFFABCDDEFCEFECCF 設(shè)的中點(diǎn)為 ,連結(jié),則同理所以異面直線可證所以是異面直線、之間的距離因?yàn)椋木嚯x是以,【思維啟迪】求兩條異面直線之間的距離一般在高考題中已經(jīng)作出它們的公垂線,或圖中很明顯可作出公垂線;求點(diǎn)到平面的距離關(guān)鍵是確定點(diǎn)在平面上的射影位置,常常要根據(jù)圖形的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、線與面的特殊位置關(guān)系來作 ()(14)2213求距離的一般步驟是:一作,二證,三計(jì)算即先作出表示距離的線段,再證明它就是所求的距離,然后再計(jì)算,其中第二步證明過程在解題中應(yīng)引起足夠的重視求空間距離的方法
12、可分為直接法、轉(zhuǎn)化法、向量法 直接法是直接作出垂線,再通過解三角形求出距離 轉(zhuǎn)化法是把面面距離轉(zhuǎn)化為線面距離,再把線面距離轉(zhuǎn)化為點(diǎn)面距離 等積法 等面積、等體積 是求距離 點(diǎn)到線、點(diǎn)到面 的常用方法,要注意靈活運(yùn)用 向量法是把距離求解轉(zhuǎn)化為向量運(yùn)算211 1023A. 1.(201 B.223C. D. 221)SABCDSABCDABCDS高為的四棱錐的底面是邊長(zhǎng)為 的正方形,點(diǎn) , , , , 均在半徑為 的同一球面上,則底面的中心與頂點(diǎn)之間的距離為重慶卷112211121222.2OOOBO BBDOABCDOOOBOB如圖所示,設(shè)球心為 ,正方形的中心為,則,所以點(diǎn) 到平面的距離解析:
13、122221112222.022SABCDSABCDBABCDSSOSBSOO BSB 因?yàn)樗睦忮F的高為,可以想到四棱錐的頂點(diǎn) 是與平面平行且距離為的一個(gè)小圓的圓周上,同時(shí)這兩個(gè)小圓面與球心的距離均相等,因此它們是等圓周,故可取一個(gè)特殊點(diǎn)來解答,即過 作平面的垂線,與大圓的交點(diǎn)為 ,則就是所求易知,則21 23A. B.336C. 2.(2011) D 13lAAClCBBDlDABACBDDABC 已知直二面角,點(diǎn), 為垂足, 為垂足,若,則 到平面的距離等于國(guó)大綱卷全21lAAClCBBDlDABACBDDABCDABCh 由題意畫出圖形如圖,直二面角,點(diǎn),為垂足, 為垂足若,則 到平面的距離轉(zhuǎn)化為三棱錐的解:高為析,323.11113236.32BACDDABCADCDBCVVAC CD BDAC BhhC所以,由可知,所以