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《高一数学点到平面距离的求法.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、例谈点到平面距离的求法立体几何的空间距离是历年高考考查的重点和热点。由于线面距离、面面距离以及两异面直线间的距离都可以转化为点到平面的距离来解决，因此点到平面的距离更值得我们关注。点到平面的距离的求法可分为三大类：一、由点向平面引垂线，且垂足位置可确定转化到在某平面内，求出点和垂足间的线段的长。1、用定义直接构造法例1、如图，三棱锥S-ABC中，是等腰三角形，，,且面ABC，SA=3a。求点A到平面SBC的距离。解：作交BC于D,连结SD.平面ABC,根据三垂线定理有又,平面SAD。又平面SBC，平面S
2、BC平面ADS，且平面SBC平面ADS=SD过点A作于H，则AH平面SBC。在中，SA=3a,，故点A到平面SBC的距离为。【点评】利用构造法关键是定位点在面内的射影。常常要寻找过已知点且与所给面垂直的面，再过已知点作两垂面交线的垂线。2、转移构造法（1）利用平行线转换点例2、在直三棱柱中，,（b>a）（1）求证：(2)求点到平面的距离.解：(1)连结,则，又，故。知，得,知。（2）由（1）得.过作于G,,从而.故即为所求的距离。易求。【点评】利用直线与平面平行，把所求的点到平面的距离转移到平行线上另一
3、点到平面的距离来求，是我们常用的方法。（2）对称转移或利用定比分点例3、如图，已知ABCD是矩形，AB=a，AD= b，PA^平面ABCD，PA=2c，Q是PA的中点．求P到平面BQD的距离．解：过A作垂足为E，连结QE。∵平面BQD经过线段PA的中点，∴P到平面BQD的距离等于A到平面BQD的距离．在△AQE中，作AH^QE于H．∵BD^AE，BD^QE，∴BD^平面AQE．∴BD^AH，AH^平面BQE，即AH为A到平面BQD的距离．在Rt△AQE中，∵AQ=c，AE=，∴AH=.例4、已知正方体的
4、棱长为1，为上底面的中心。求点到平面的距离。析：点到平面的距离为线段的长，易求得.又为的中点，故点到平面的距离为。【点评】转移构造常利用已知平面点分某条斜线段所成的比，体现着转化的思想。二、由点向平面引垂线，垂足无法确定或难确定时1、等体积法（利用三棱锥的体积公式）例5、已知在棱长为1的正方体中，E、F分别是、CD的中点，求点B到平面的距离。解：连结AE、BF、EF，则点B到平面的距离即为点B到平面AEF的距离。设点B到平面AEF的距离为h,根据则,得h＝【点评】由于四面体以不同面为底的体积相等，因而等
5、体积法的关键是将距离看成是某四面体的高。1、运用面面角或利用斜线和平面所成的角例6、在直角梯形ABCD中，,。将沿AC折起使D到，如果二面角为，求点到面ABC的距离。解：设在平面ABC内的射影为O,E为AC的中点，连结OE由于,故为二面角的平面角，即＝。又=，所以=＝。例7、已知ＡＢＣＤ是边长为4的正方形，Ｅ、Ｆ分别是ＡＢ、ＡＤ的中点，ＧＣ垂直于ＡＢＣＤ所在平面，且ＧＣ＝２，求点B到平面ＥＦＧ的距离.解：设Ｍ为ＦＥ与ＣＢ的延长线的交点，作，Ｒ为垂足．又,所以平面ＢＥＲ⊥平面ＥＦＧ。又ＥＲ为它们的交线∴∠
6、ＲＥＢ就是ＥＢ与平面ＥＦＧ所成的角θ由△ＭＲＢ∽△ＭＣＧ，可得，在Ｒｔ△ＲＥＢ中,于是得所求之距离.【点评】此法体现着角与距离间的转化，另一个变化是利用距离求角，应引起我们的足够重视。3、利用两平行平面的距离确定对上例，有如下的计算方法：解：把平面EFG补成一个正四棱柱的截面所在的平面.则面GMT是正四棱柱ABCD—A1B1C1D1经过F、E、G的截面所在的平面.MG交BB1于N，TG交DD1于Q.作BP//MG，交CG于P，连结DP.则有平面GTM//平面PDB。它们之间的距离就是所求之距离，于是可以
7、把点B平移到平面PDB上任何一个位置。而这两个平行平面的距离d又同三棱柱GQN—PDB的体积有关，所以可以利用三棱柱的体积确定所求之距离。则有三棱柱GQN—PDB的体积V的关系式：（）.易求出BN=，CP=，PB=PD=，BD=，，由关系式（）可得，于是平行平面间的距离,即点B到面EFG的距离为。【点评】若两平面平行，则平面内的任一条直线到另一个平面的距离等于两平面间的距离，对于分别位于两个平行平面内的异面直线之间的距离也等于两平面间的距离。在解题过程中要注意体会。三、向量法例8、如图所示的多面体是由底
8、面为ABCD的长方体被截面AEC1F所截面而得到的，其中AB=4，BC=2，CC1=3，BE=1.求：点C到平面AEC1F的距离.解：建立如图所示的空间直角坐标系，则A（2，0，0），C（0，4，0），E（2，4，1），C1（0，4，3）.设F（0，0，z）.∵AEC1F为平行四边形，设为平面AEC1F的法向量，的夹角为a，则∴C到平面AEC1F的距离为。【点评】若点P为平面α外一点，点A为平面α内任一点，平面的法向量为，则点P到平面α的距
