用空间向量求点到面的距离
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用向量方法求点到平面的距离时:
1、建坐标系—建立恰当的空间直角坐标系
2、求向量—求点到平面内任一点对应的向量AP
3、求法向量—求出平面的一个法向量
4、代入公式—通过公式 d | A P n | 代入求解.
n
练考题、验能力、轻巧夺冠
[题后感悟] 用向量法求点面距的方法与步骤
本内容仅供参考,如需使用,请根据自己实际情况更改后使用!
∴x=y=z.可取 n=(1,1,1),
代入公式
∴d=|G|An|·n|=
1= 3
33,
即点
A
到平面
EFG
的距离为
3 3.
变式练习:已知正方形ABCD的边长为1, PD⊥平面ABCD,且PD=1,E,F分别为AB, BC的中点.求点D到平面PEF的距离;
解析:建立以D为坐标原点,DA,DC,DP分别为x轴, y轴,z轴的空间直角坐标系,如图所示.
则 A(2,0,0),E(0,2,1),F(1,0,2),G(2,1,0), ∴ EF =(1,-2,1), EG =(2,-1,-1),
求法向量
GA=(0,-1,0).设 n=(x,y,z)是平面 EFG 的法向量,
则n·EF =0, n·EG =0,
∴x2- x-2yy+ -zz= =00, ,
用空间向量求点到面的距离
P
一、求点到平面的距离
一般方法:d利ຫໍສະໝຸດ 定义先作出过这个点到平面的垂
O
线段,再计算这个
垂线段的长度。
向量法求点到平面的距离
d
sin
AP
d| AP|sin
P
n
| AP n |
sin
d
AP n
d | AP n |
n
O
A
其中 A P 为斜向量,n 为法向量。
练习.已知平面α的一个法向量n=(-2,-2,1), 点A(-1,3,0)在α内,则P(-2,1,4)到α的距离为
则P(0,0,1),A(1,0,0),C(0,1,0), E1,12,0,F12,1,0, E→F=-12,12,0,P→E=1,12,-1, 设平面PEF的法向量n=(x,y,z), 则n·E→F=0,且n·P→E=0, 所以-12x+12y=0, x+12y-z=0.
令x=2,则y=2,z=3, 所以n=(2,2,3), 所以点D到平面PEF的距离为d=|D→|En·| n| = 4|2++41+| 9=137 17, 因此,点D到平面PEF的距离为137 17.
________.
解析: d=|P→|An·|n|=|1×-2-+222×+--22+2+-124×1| =130.
答案:
10 3
[例1] 正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为2,E,F,G分 别是C1C,D1A1,AB的中点,求点A到平面EFG的距离.
解: 建系 求向量
如图,建立空间直角坐 标系,
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用向量方法求点到平面的距离时:
1、建坐标系—建立恰当的空间直角坐标系
2、求向量—求点到平面内任一点对应的向量AP
3、求法向量—求出平面的一个法向量
4、代入公式—通过公式 d | A P n | 代入求解.
n
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[题后感悟] 用向量法求点面距的方法与步骤
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∴x=y=z.可取 n=(1,1,1),
代入公式
∴d=|G|An|·n|=
1= 3
33,
即点
A
到平面
EFG
的距离为
3 3.
变式练习:已知正方形ABCD的边长为1, PD⊥平面ABCD,且PD=1,E,F分别为AB, BC的中点.求点D到平面PEF的距离;
解析:建立以D为坐标原点,DA,DC,DP分别为x轴, y轴,z轴的空间直角坐标系,如图所示.
则 A(2,0,0),E(0,2,1),F(1,0,2),G(2,1,0), ∴ EF =(1,-2,1), EG =(2,-1,-1),
求法向量
GA=(0,-1,0).设 n=(x,y,z)是平面 EFG 的法向量,
则n·EF =0, n·EG =0,
∴x2- x-2yy+ -zz= =00, ,
用空间向量求点到面的距离
P
一、求点到平面的距离
一般方法:d利ຫໍສະໝຸດ 定义先作出过这个点到平面的垂
O
线段,再计算这个
垂线段的长度。
向量法求点到平面的距离
d
sin
AP
d| AP|sin
P
n
| AP n |
sin
d
AP n
d | AP n |
n
O
A
其中 A P 为斜向量,n 为法向量。
练习.已知平面α的一个法向量n=(-2,-2,1), 点A(-1,3,0)在α内,则P(-2,1,4)到α的距离为
则P(0,0,1),A(1,0,0),C(0,1,0), E1,12,0,F12,1,0, E→F=-12,12,0,P→E=1,12,-1, 设平面PEF的法向量n=(x,y,z), 则n·E→F=0,且n·P→E=0, 所以-12x+12y=0, x+12y-z=0.
令x=2,则y=2,z=3, 所以n=(2,2,3), 所以点D到平面PEF的距离为d=|D→|En·| n| = 4|2++41+| 9=137 17, 因此,点D到平面PEF的距离为137 17.
________.
解析: d=|P→|An·|n|=|1×-2-+222×+--22+2+-124×1| =130.
答案:
10 3
[例1] 正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为2,E,F,G分 别是C1C,D1A1,AB的中点,求点A到平面EFG的距离.
解: 建系 求向量
如图,建立空间直角坐 标系,