3.2.5 距 离 【学习目标】
熟练掌握利用空间向量求点线距离、线线距离、线面距离、点面距离、线面距离、面面距离的方法。
【预习案】
1.(1)距离的概念:
(2)如何利用向量运算求两点之间的距离
例:已知平行六面体ABCD—A,B,C,D,,AB?4,AD?3,AA,?5,?BAD?90o,?BAA,??DAA,?60,求AC的长o,?lPnM图4?
2.空间中常见的几种距离
P(1)点到平面的距离(如图1):
平面α的法向量为n,点P是平面α外一点,平面α内任意一点,则点P到平面α的距离d就向量n方向射影的绝对值,即d=面的距离(如图3):
MM图1n?点M为是MP在(2)线到平
lPn|n?MP|. |n|?图3平面α∥直线l,平面α的法向量为n,点M∈平面α与直线l间的距离d就是MP在向量n方绝对值,即d=
|n?MP|. |n|α、P∈l,向射影的
(4)平面到平面的距离 (如图4):
平面α∥β,平面α的法向量为n,点M∈α、P∈β,平面α与平面β的距离d就是MP在
向量n方向射影的绝对值,即d=
|n?MP|. |n|思考:上面几个距离公式的共性?
【课中案】
例1. 在四面体ABCD中,AB,BC,BD两两垂直,且AB=BC=2,E为
1010
AC的中点,若异面直线AD与BE所成角的余弦值为的距离.
,求点B到平面ACD
例2. .在底面是直角梯形的四棱锥P-ABCD中,侧棱PA⊥底面ABCD,BC∥AD,∠ABC=90°,PA=AB=BC=2,AD=1,则AD到平面PBC的距离为________.
【课后案】
一、选择题
1.已知平面α∥平面β,直线l?α,α与β之间的距离为d,有下列四个命题:
①β内有且仅有一条直线与l的距离为d; ②β 内所有的直线与l的距离都等于d; ③β内有无数条直线与l的距离为d; ④β内所有直线与α的距离都等于d. 其中真命题是( ) A.①
B.② D.③与④
C.①与④
2.已知平面α的一个法向量n=(-2,-2,1),点A(-1,3,0)在α内,则P(-2,1,4)到α的距离为( )
8
10D. 3
A.10 B.3 C.
3
3.如图所示,直四棱柱ABCD-A1B1C1D1的高为3,底面是边长为4,且∠DAB=60°的菱形,AC∩BD=0,A1C1∩B1D1=O1.
(1)求二面角O1-BC-D的大小; (2)求点A到平面O1BC的距离.