向量求空间距离距离.ppt

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1、-----利用向量解决空间的距离问题3.2立体几何中的向量方法(四)向量法求空间距离的求解方法1.空间中的距离主要有:两点间的距离、点到直线的距离、点到平面的距离、直线到平面的距离、平行平面的距离、异面直线间的距离.其中直线到平面的距离、平行平面的距离都可以转化点到平面的距离.2.空间中两点间的距离:设A(x1,y1,z1),B(x2,y2,z3),则3.求点到平面的距离:如图点P为平面外一点，点A为平面内的任一点，平面的法向量为n,过点P作平面的垂线PO，记PA和平面所成的角为，则点P到平面的距离nAPOBAaMNnab4.异面直线的距离:①作直线a、b的方向向量a、b

2、，求a、b的法向量n，即此异面直线a、b的公垂线的方向向量；②在直线a、b上各取一点A、B，作向量AB；③求向量AB在n上的射影d，则异面直线a、b间的距离为例1：如图1：一个结晶体的形状为四棱柱，其中，以顶点A为端点的三条棱长都相等，且它们彼此的夹角都是60°，那么以这个顶点为端点的晶体的对角线的长与棱长有什么关系？A1B1C1D1ABCD图1解:如图1,不妨设化为向量问题依据向量的加法法则，进行向量运算所以回到图形问题这个晶体的对角线的长是棱长的倍。典例思考：(1)本题中四棱柱的对角线BD1的长与棱长有什么关系？(2)如果一个四棱柱的各条棱长都相等，并且以某一顶点为端点的各棱间

3、的夹角都等于,那么有这个四棱柱的对角线的长可以确定棱长吗?A1B1C1D1ABCD(3)本题的晶体中相对的两个平面之间的距离是多少?(提示：求两个平行平面的距离，通常归结为求点到平面的距离或两点间的距离）思考(1)分析:思考(2)分析:∴这个四棱柱的对角线的长可以确定棱长.A1B1C1D1ABCDH分析：面面距离转化为点面距离来求解：∴所求的距离是思考(3)本题的晶体中相对的两个平面之间的距离是多少?如何用向量法求点到平面的距离?(1)求B1到面A1BE的距离；例2如图，在正方体ABCD-A1B1C1D1中，棱长为1，E为D1C1的中点，求下列问题：例2如图，在正方体ABCD-A1

4、B1C1D1中，棱长为1，E为D1C1的中点，求下列问题：(2)求D1C到面A1BE的距离；解:∵D1C∥面A1BE∴D1到面A1BE的距离即为D1C到面A1BE的距离仿上法求得例2如图，在正方体ABCD-A1B1C1D1中，棱长为1，E为D1C1的中点，求下列问题：(3)求面A1DB与面D1CB1的距离；解:∵面D1CB1∥面A1BD∴D1到面A1BD的距离即为面D1CB1到面A1BD的距离例2如图，在正方体ABCD-A1B1C1D1中，棱长为1，E为D1C1的中点，求下列问题：(4)求异面直线D1B与A1E的距离.课堂练习:练习1：如图，空间四边形OABC各边以及AC，BO的长

5、都是1，点D，E分别是边OA，BC的中点，连结DE，计算DE的长。OABCDEFEB1C1D1DCA练习2：已知棱长为1的正方体ABCD－A1B1C1D1中，E、F分别是B1C1和C1D1的中点，求点A1到平面DBEF的距离。BxyzA1练习3：如图在直三棱柱ABC-A1B1C1中，AC=BC=1,∠ACB=900,AA1=,求B1到平面A1BC的距离。B1A1BC1ACxyz小结利用法向量来解决上述立体几何题目，最大的优点就是不用象在进行几何推理时那样去确定垂足的位置，完全依靠计算就可以解决问题。但是也有局限性，用代数推理解立体几何题目，关键就是得建立空间直角坐标系，把向量通过坐

6、标形式表示出来，所以能用这种方法解题的立体几何模型一般都是如：正（长）方体、直棱柱、正棱锥等。作业P112A组59补充作业：已知正方形ABCD的边长为4，CG⊥平面ABCD，CG=2,E、F分别是AB、AD的中点，求点B到平面GEF的距离。GBDACEFxyz