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高考专题:向量法求空间的距离
基础知识梳理1点到平面的距离如图1:平面α的法向量为
,点P是平面α外一点,点M为平面α内任意
一点,则点
P
到平面α
的距离
d
就是MP在向量
方向射影的绝对值,即
d
MP
P
M
图1
2异面直线的距离如图2:设向量
与两异面直线a、b都垂直,M∈a、P∈b,则两异面直线
a、b
间的距离
d
就是
MP
在向量
方向射影的绝对值,即
d
MP
a
M
b
P图2
3线到平面的距离如图3:平面α∥直线l,平面α的法向量为
,点M∈α、P∈l,平面α与
直线
l
间的距离
d
就是
MP
在向量
方向射影的绝对值,即
d
MP
lP
M
图3
4平面到平面的距离如图4:平面α∥β,平面α的法向量为
,点M∈α、P∈β,平面α与
平面β
的距离
d
就是MP在向量
方向射影的绝对值,即
d
MP
lP
M
图4
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典型例题剖析
例1:如图,已知正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为1,求异面直线AA1与BD1的距离。
D1
C1
A1
B1
D
C
A
B
变式:如图,已知正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为1,求面对角线B1C与体对角线BD1的距
离。
D1
C1
A1
B1
DA
CB
例2:在棱长为2的正方体ABCDA1B1C1D1中,E、F分别是棱A1D1A1B1的中点.求B1到面
EFBD的距离
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变式:在直三棱柱ABCA1B1C1中,AB1⊥BC1,AB=CC1=a,BC=b
1设E,F分别为AB1,BC1的中点,求证:EF∥平面ABC;2求证:A1C1⊥AB;3求B1到平面ABC1的距离.
例3:三棱柱中,已知ABCD是边长为1的正方形,四边形
AABB是矩形,平面AABB平面ABCD。若AA=1,求直线AB到面DAC的距离.
强化训练1四边形MNPQ是边长为a的菱形,∠NMQ=60°,将此菱形沿对角线NQ折成60°的二面角,
则此时MP与NQ间的距离为
3A2
3
6
3
B4a
C4aD4a
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2如图,在棱长为2的正方体AC1中,G是AA1的中点,求BD与平面GB1D1的距离.
3如图已知△ABC中,AC=BC=1,AB=2,S是△ABC所在平面外的点,SA=SB=2,SC=5,点P是SC的中点,求:1二面角SACB的大小;2点P到平面ABC的距离.
4正三棱柱ABCA1B1C1的底面边长为8,对角线B1C10,D是AC的中点。(1)求点B1到直线AC的距离(2)求直线AB1到平面C1BD的距离.
A1
C1
B1
D
A
C
B
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