1.2.5空间中的距离 课程标准 学习目标 1.理解图形与图形之间的距离的概念.,提升学生的数学抽象素养 2.理解并掌握两点之间、点到直线的距离的概念及它们之间的相互转化,会用法向量求距离:提升学生的数学抽象数学运算的素养、 1.能用向量方法进行有关距离的计算 2.能用向量方法求点到面的距离 知识点01 两点间的距离 1.两点间距离A(x1,y1,z1),B(x2,y2,z2), |AB|= 2用向量表示 两点间距离=(,,),|AB|= 【即学即练1】(2024高二下·江苏·学业考试)已知点,则=( ) A. B. C. D.4 【答案】C 【分析】根据两点间距离公式计算即可. 【详解】由已知点的坐标应用两点间距离公式可得. . 【即学即练2】(23-24高二上·宁夏·阶段练习)如图,已知线段在平面内,,且,则 . 【答案】 【分析】根据空间向量的线性表示,结合模长公式,即可求解. 【详解】由于,在平面内,所以,又 所以, 由于,所以, 所以, 故答案为: 知识点02 点到直线的距离 定义:若P为直线l外一点,A是l上任意一点,在点P和直线l所确定的平面内,取一个与直线l垂直的向量n,则点P到直线l的距离为d== 设e是直线l的方向向量,则点P到直线l的距离为d=||sin<,e> 【即学即练3】(23-24高二上·湖北孝感·期末)已知空间向量,,则B点到直线的距离为( ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】利用点到直线的空间向量距离公式求出答案. 【详解】,,故在上的投影向量的模为, 故B点到直线的距离为. 【即学即练4】(23-24高二上·福建福州·期末)已知向量,则点A到直线的距离为 . 【答案】1 【分析】根据点到直线距离公式求出答案. 【详解】在方向上投影向量的模为, 所以点A到直线的距离. 故答案为:1 知识点03 点到平面的距离 定义:若P是平面α外一点,PQ⊥α,垂足为Q,A 为平面α内任意一点,设n为平面α的法向量,点P到平面α的距离d= 【即学即练5】(17-18高二上·陕西·期中)已知平面的一个法向量,点在平面内,则点到平面的距离为( ) A.10 B.3 C. D. 【答案】D 【分析】利用向量法求点到平面的距离公式即可求解. 【详解】由题得, 所以到平面的距离为, . 【即学即练6】(23-24高二下·江苏·单元测试)已知平面经过点,且的法向量,则到平面的距离为 . 【答案】 【分析】根据点到面距离空间向量公式进行求解即可. 【详解】因为,, 所以到平面的距离, 故答案为: 知识点04 线面间的距离 1.定义:当直线与平面平行时,直线上任意一点到平面的距离称为这条直线与这个平面之间的距离, 2.公式:如果直线l与平面α平行,n是平面α的一个法向量,A、B分别是l上和α内的点,则直线l与平面α之间的距离为d. 【即学即练7】(23-24高二上·湖南邵阳·阶段练习)在棱长为1的正方体中,分别是的中点,则直线到平面的距离为( ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】建立空间直角坐标系,利用空间向量求解即可. 【详解】如图建立空间直角坐标系,则,, 所以, 设平面的法向量为,则 ,令,则, 因为,平面,平面, 所以平面,所以直线到平面的距离即为点到平面的距离, 所以直线到平面的距离为 . . 【即学即练8】(23-24高二上·山东淄博·阶段练习)在棱长为1的正方体中,E为线段的中点,F为线段AB的中点. (1)求直线与所成角的余弦值; (2)求直线到平面的距离. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)以为原点,所在的直线分别为轴建立空间直角坐标系,进而根据向量夹角公式计算即可; (2)利用向量法求线面距离作答即可. 【详解】(1)在正方体中,以为原点,所在的直线分别为轴建立空间直角坐标系, 则,,,,, 所以,, 所以直线与所成角的余弦值为. (2)由(1)知,,,,, 显然,所以, 而平面,平面,于是平面, 因此直线到平面的距离等于点到 ... ...
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