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1、利用平面的法向量求点到平面的距离甘肃省彭长军如图1,设是平面的一个法向量,P是外一点,Q是内任意一点,则向量在法向量方向上的射影长d==就是点P到平面的距离.下面举几例予以说明.例1.已知A(2,3,1)、B(4,1,2)、C(6,3,7)、D(-5,-4,8)是空间不共面的四点,求点D到平面ABC的距离.解:设是平面ABC的一个法向量,则由及,得,取x=3,得,于是点D到平面ABC的距离为d===.例2.已知四边形ABCD是边长为4的正方形,E、F分别是AB和AD的中点,GC⊥平面ABCD,且GC=2,求点B到平面EFG的距离.解:建立如图2所示的空间直角
2、坐标系C-xyz,则G(0,0,2),E(2,4,0),B(0,4,0),F(4,2,0),∴=(2,4,-2),=(4,2,-2),=(2,0,0).设平面EFG的一个法向量为,则由及,得,取y=1,得,于是点B到平面EFG的距离为d==.例3.在棱长为1的正方体ABCD-ABCD中,求点C到平面ABD的距离。第2页(共2页)解:建立如图3所示的空间直角坐标系D-xyz,则A(1,0,1),B(1,1,0),C(0,1,1).设平面ABD的一个法向量为,则由及,得,取x=-1,得=(-1,1,1),于是点C到平面ABD的距离为d===.例4.(06年福建高
3、考题)如图4,四面体ABCD中,O、E分别是BD、BC的中点,CA=CB=CD=BD=2,AB=AD=,求点E到平面ACD的距离.解:由题设易知AO⊥BD,OC⊥BD,∴OA=1,OC=,∴OA+OC=AC,∴∠AOC=90,即OA⊥OC.以O为原点,OB、OC、OA所在直线为x、y、z轴,建立空间直角坐标系O-xyz,则A(0,0,1),B(1,0,0),C(0,,0),D(-1,0,0),∴E(,,0),=(-1,0,-1),=(0,,-1),=(-,-,0).设平面ACD的一个法向量为,则由及,得,取z=,得=(-,1,),于是点E到平面ACD的距离为
4、d===.第2页(共2页)