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点到平面距离公式的七种推导方法探讨

点到平面距离公式的七种推导方法探讨
点到平面距离公式的七种推导方法探讨

空间两点之间的距离公式

空间两点间的距离公式 教学目标: 1、通过特殊到一般的情况推导出空间两点间的距离公式 2、感受空间两点间距离公式与平面两点间距离公式的联系与区别 教学重点 两点间距离公式的应用 教学难点 利用公式解决空间几何问题 教学过程 一、复习 1、空间点的坐标的特点 2、平面两点间的距离公式P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2) ________________ 线段P 1P 2中点坐标公式______________ 二、新课 1、设P 的坐标是(x,y,z),求|OP| |OP|=___________________________ 2、空间两点P 1(x 1,y 1,z 1),P 2(x 2,y 2,z 2),求 |P 1P 2| |P 1P 2|=___________________________ 线段P 1P 2中点坐标公式_________________ 例:()()间的距离求空间两点1,0,6523 21--,P ,,P 练习:()()()513432251,,,C ,,,B ,,A ABC 的三个顶点已知? (1)求。ABC 中最短边的边长 ? (2)求边上中线的长度AC

例:试解释()()()365312222=-+++-z y x 的几何意义。 练习:1、已知()1,,222=++z y x z y x M 满足则M 点的轨迹为_________________ 2、求P ??? ? ??66,33,22到原点的距离。 3、()()。a AB a ,B ,,A 的值求设,4,,3,0210= 4、在长方体1111D C B A ABCD -,AD=2,AB=3,AA 1=2,E 为AC 中点,求D 1E 的长。 三、小结

中点坐标公式与两点间的距离公式练习题

中点坐标公式与两点间的距离公式练习题 1.在数轴上的两点A ,B 分别表示实数m,n ,则AB 的距离AB = 2.在平面直角坐系中, ①A(3,4),D(3,-2),则=AD ; ②D (3,-2),B (-5,-2),则=BD 。 ③此时=AB 。 3.若()()2211y ,x B ,y ,x A ,则=AB 4:A(x,0)和 B(2,3)的距离为23,求x 的值。 5:已知△ABC 的三个顶点是A(-1,0)、()0,1B ,??? ? ??23,21C ,试判断三角形的形状。 6:求证:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半. 7.已知点()y ,x A 到点()3,2B 的距离是5, ①试问满足条件的A 点有多少 ②这样的A 点有何特点他们的全体将构成什么图形 8.求下列两点的距离: ①()()3,2B ,3,1A - ②()()71 B 3,1A ---,, ③()()12B 31 A --,,,

9:已知四边形的四个顶点的坐标分别为:()()3,1B ,2,2A ---,()()4,0D ,3,3C ,试判断这个四边形的形状。 10.求中点坐标: ①已知()()5,4B ,3,2A ,求AB 的中点坐标。 ②已知()()2211y ,x B ,y ,x A ,求AB 的中点坐标。 11.试证3(P ,)8,6(Q ,)2,5(R ,)4三点在同一条直线。 12.己知6(M ,)4-为AB 的中点,且点A 坐标为4(,)6-,试求B 点坐标。 13.设1(-A ,)3-,3(B ,)0,5(C ,)4,则平行四边形ABCD 中,试求D 点坐标。 14.ABC ?中,三边AB ,BC ,CA 的中点坐标为1(-D ,)1,4(E ,)1-,2(-F ,)5,求此ABC ?三顶点的坐标。

点到平面距离的若干典型求法知识交流

点到平面距离的若干 典型求法

点到平面距离的若干典型求法 目录 1.引言 (1) 2.预备知识 (1) 3.求点到平面距离的若干求法 (3) 3.1定义法求点到平面距离 (3) 3.2转化法求点到平面距离 (5) 3.3等体积法求点到平面距离 (7) 3.4利用二面角求点到平面距离 (8) 3.5向量法求点到平面距离 (9) 3.6最值法求点到平面距离 (11) 3.7公式法求点到平面距离 (13) 1.引言 求点到平面的距离是高考立体几何部分必考的热点题型之一,也是学生较难准确把握难点问题之一。点到平面的距离的求解方法是多种多样的,本讲将着重介绍了几何方法(如体积法,二面角法)、代数方法(如向量法、公式法)及常用数学思维方法(如转化法、最值法)等角度等七种较为典型的求解方法,以达到秒杀得分之功效。 2.预备知识 (1)正射影的定义:(如图1所示)从平面外一点P向平面α引垂线,垂足为P',则点P'叫做点P在平面α上的正射影,简称为射影。同时把线段PP'叫作点P与平面α的垂线段。

图1 (2)点到平面距离定义:一点到它在一个平面上的正射影的距离叫作这点到这个平面的距离,也即点与平面间垂线段的长度。 (3) 四面体的体积公式 13 V Sh = 其中V 表示四面体体积,S 、h 分别表示四面体的一个底面的面积及该底面所对应的高。 (4)直线与平面垂直的判定定理:一条直线与一个平面内的两条相交直线垂直,则该直线与此平面垂直。 (5)三垂线定理:在平面内的一条直线,如果它和这个平面的一条斜线的射影垂直,那么它和这条斜线也垂直。 (6)二面角及二面角大小:平面内的一条直线l 把平面分为两部分,其中的每一部分都叫做半平面,从一条直线出发的两个半平面所组成的图形,叫做二面角,这条直线叫做二面角的棱,每个半平面叫做二面角的面。图2所示为平面α与平面β所成的二面角,记作二面角l αβ--,其中l 为二面角的棱。如图在棱l 上任取一点O ,过点O 分别在平面α及平面β上作l 的垂线OA 、OB ,则把平面角AOB ∠叫作二面角l αβ--的平面角,AOB ∠的大小称为二面角l αβ--的大小。在很多时候为了简便叙述,也把AOB ∠称作α与平面β所成的二面角。

2017八年级数学两点距离公式.doc

§19.10 两点的距离公式 教学目标: 1、让学生经历探求直角坐标平面内任意两点之间距离的过程,体会从特殊到一般,再从一般到特殊的思维方法,掌握两点之间距离公式。 2、学会应用数形结合、方程思想以及分类讨论等数学思想方法。 3、会利用两点的距离公式解决一些基本的简单问题。 教学重点、难点: 重点:直角坐标平面内两点之间距离公式的推导及其应用 难点:直角坐标平面内任意两点之间距离公式的推导 教学过程: 1、复习引入: 已知直角坐标平面内A(-3,2),B(4,1),C(-3,1) 求①B 、C 两点的距离 X 轴或平行于X 轴的直线上的两点 的距离AB= ②A 、C 两点的距离 Y 轴或平行于Y 轴的直线上的两点 的距离CD= ③A 、B 两点的距离 2、探求新知: 任意两点之间距离公式 y)B(),A 21,、(x y x | | 21x x - )y D(),C 21,、(x y x | | 21y y -

如果直角坐标平面内有两点A(x 1,y 1)、B(x 2,y 2),那么A 、B 两点的距离 AB = 221221)()y y x x -+-( 3、练一练: 求下列两点的距离 (1)A(1,2)和B(4,6) (2)C(-3,5)和D (7,-2) 4、例题讲解: 例1、已知坐标平面内的△ABC 三个顶点A 、B 、C 的坐标分别为A(-1,4)、B(-4,-2)、C(2,-5),判定这个三角形的形状? 例2:已知直角坐标平面内的两点分别是A(3,3)、B(6,1) ① 点P 在x 轴上,且PA = PB ,求点P 的坐标。 变一变:②点P 在y 轴上,且PA = PB ,求点P 的坐标。 5、归纳总结: 6、布置作业:

点到平面的距离的计算

预备知识 (1)正射影的定义:(如图1所示)从平面外一点P 向平面α引垂线,垂足为P ',则点P '叫做点P 在平面α上的正射影,简称为射影。同时把线段PP '叫作点P 与平面α的垂线段。 图1 (2)点到平面距离定义:一点到它在一个平面上的正射影的距离叫作这点到这个平面的距离,也即点与平面间垂线段的长度。 (3) 四面体的体积公式 13 V Sh = 其中V 表示四面体体积,S 、h 分别表示四面体的一个底面的面积及该底面所对应的高。 (4)直线与平面垂直的判定定理:一条直线与一个平面内的两条相交直线垂直,则该直线与此平面垂直。 (5)三垂线定理:在平面内的一条直线,如果它和这个平面的一条斜线的射影垂直,那么它和这条斜线也垂直。 (6)二面角及二面角大小:平面内的一条直线l 把平面分为两部分,其中的每一部分都叫做半平面,从一条直线出发的两个半平面所组成的图形,叫做二面角,这条直线叫做二面角的棱,每个半平面叫做二面角的面。图2所示为平面α与平面β所成的二面角,记作二面角l αβ--,其中l 为二面角的棱。如图在棱l 上任取一点O ,过点O 分别在平面α及平面β上作l 的垂线OA 、OB ,则把平面角AOB ∠叫作二面角l αβ--的平面角,AOB ∠的大小称为二面角l αβ--的大小。在很多时候为了

简便叙述,也把AOB ∠称作α与平面β所成的二面角。 图2 1、定义法求点到平面距离(直接法) 定义法求点到平面距离是根据点到平面的定义直接作出或者寻找出点与平面间的垂线段,进而根据平面几何的知识计算垂线段长度而求得点与平面距离的一种常用方法。定义法求点到平面距离的关键在于找出或作出垂线段,而垂线段是由所给点及其在平面射影间线段,应而这种方法往往在很多时候需要找出或作出点在平面的射影。 以下几条结论常常作为寻找射影点的依据: (1)两平面垂直的性质定理:如果两个平面互相垂直,那么在一个平面内垂直于他们交线的直线垂直于另一个平面。 (2) 如果一个角所在平面外一点到角的两边的距离相等,那么这个点在该平面内的射影在这个角的角平分线所在的直线上。 (3)经过一个角的顶点引这个角所在平面的斜线。设斜线和已知两边的夹角为锐角且相等,则这条斜线在这个平面的射影是这个角的角平分线。 (4)若三棱锥的三条棱长相等,则顶点在底面上的射影是底面三角形的外心。 例如图4所示,所示的正方体ABCD A B C D '''' -棱长为a,求点A'到平面AB D''的距离。

两点间的距离公式及中点公式教学设计样本

【课题】8.1 两点间距离公式及中点公式 【教材阐明】 本人所用教材为江苏教诲出版社,凤凰职教《数学·第二册》。平面解析是用代数办法研究平面几何问题学科,第八章《直线与圆方程》属于平面解析几何学基本知识。它侧重于数形结合办法和形象思维特性,综合了平面几何、代数、三角等知识。 【学情分析】 学生是一年级数控中专班,上课不能长时间集中注意力,计算能力不强,对抽象知识理解能力不强,但是对直观事物可以理解,对新事物也有较强接受能力。 【教学目的】 知识目的: 1. 理解平面直角坐标系中距离公式和中点公式推导过程. 2. 掌握两点间距离公式与中点坐标公式. 能力目的: 用“数形结合”办法,简介两个公式.培养学生解决问题能力与计算能力. 情感目的: 通过观测、对比体会数学对称美和谐美,培养学生思考能力,学会从已有知识出发积极摸索未知世界意识及对待新知识良好情感态度. 【教学重点】 两点间距离公式与线段中点坐标公式运用. 【教学难点】 两点间距离公式理解. 【教学备品】 三角板. 【教学办法】 讨论合伙法 【学时安排】 2学时.(90分钟)

【教学设计】 针对学生状况,本人在教学中引入尽量安排各种实例,多讲详细东西,少说抽象东西,以激发学生学习兴趣。在例题和练习安排上多画图,努力贯彻数形结合思想,让学生逐渐接受和养成画图习惯,用图形来解决问题。这也恰恰和学生自身专业比较符合,学生学过机械制图,数控需要编程,编程又需要对某些曲线方程有充分理解。同步在教学中经惯用分组讨论法,探究发现法,逐渐培养学生协作能力和独立思考能力。 两点间距离公式和中点坐标公式是解析几何基本公式,教材采用“知识回顾”方式给出这两个公式.讲授时可结合刚学过向量坐标和向量模定义解说,但解说重点应放在公式应用上. 【教学过程】 大海中有两个小岛,

点到平面距离的若干典型求法

点到平面距离的若干典型求法 目录 1.引言 (1) 2.预备知识 (1) 3.求点到平面距离的若干求法 (3) 3.1定义法求点到平面距离 (3) 3.2转化法求点到平面距离 (5) 3.3等体积法求点到平面距离 (7) 3.4利用二面角求点到平面距离 (8) 3.5向量法求点到平面距离 (9) 3.6最值法求点到平面距离 (11) 3.7公式法求点到平面距离 (13) 1.引言 求点到平面的距离是高考立体几何部分必考的热点题型之一,也是学生较难准确把握难点问题之一。点到平面的距离的求解方法是多种多样的,本讲将着重介绍了几何方法(如体积法,二面角法)、代数方法(如向量法、公式法)及常用数学思维方法(如转化法、最值法)等角度等七种较为典型的求解方法,以达到秒杀得分之功效。 2.预备知识 (1)正射影的定义:(如图1所示)从平面外一点P向平面α引垂线,垂足为P',则点P'叫做点P在平面α上的正射影,简称为射影。同时把线段PP'叫作点P与平面α的垂线段。

图1 (2)点到平面距离定义:一点到它在一个平面上的正射影的距离叫作这点到这个平面的距离,也即点与平面间垂线段的长度。 (3) 四面体的体积公式 13 V Sh = 其中V 表示四面体体积,S 、h 分别表示四面体的一个底面的面积及该底面所对应的高。 (4)直线与平面垂直的判定定理:一条直线与一个平面内的两条相交直线垂直,则该直线与此平面垂直。 (5)三垂线定理:在平面内的一条直线,如果它和这个平面的一条斜线的射影垂直,那么它和这条斜线也垂直。 (6)二面角及二面角大小:平面内的一条直线l 把平面分为两部分,其中的每一部分都叫做半平面,从一条直线出发的两个半平面所组成的图形,叫做二面角,这条直线叫做二面角的棱,每个半平面叫做二面角的面。图2所示为平面α与平面β所成的二面角,记作二面角l αβ--,其中l 为二面角的棱。如图在棱l 上任取一点O ,过点O 分别在平面α及平面β上作l 的垂线OA 、OB ,则把平面角AOB ∠叫作二面角l αβ--的平面角,AOB ∠的大小称为二面角l αβ--的大小。在很多时候为了简便叙述,也把AOB ∠称作α与平面β所成的二面角。 图2 (7)空间向量内积: 代数定义: 设两个向量111(,,)a x y z =,222(,,)b x y z =,则将两个向量对应分量的乘积之和定义为向量a 与b 的内积,记作a b ,依定义有a b =121212x x y y z z ++

平面内两点间距离公式 说课稿

说课稿 课题:平面直角坐标系中的距离公式 一、教材分析 点是组成空间几何体最基本的元素之一,两点间的距离也是最简单的一种距离。本章是用坐标法研究平面中的直线,而点又是确定直线位置的几何 要素之一。对本节的研究,为点到直线的距离公式、两条平行直线的距离公式的推导以及后面空间中两点间距离的进一步学习,奠定了基础,具有重要作用。 二、目标分析 教学目标 (一)知识与技能:(1)让学生理解平面内两点间的距离公式的推导过程,掌握两点间距离公式及其简单应用,会用坐标法证明一些简单 的几何问题;(2)通过由特殊到一般的归纳,培养学生探索问题的 能力 (二)过程与方法:(1)利用勾股定理推导出两点间的距离公式,并由此用坐标法推证其它问题。通过推导公式方法的发现,培养学生观 察发现、分析归纳、抽象概括、数学表达等基本数学思维能力;(2) 在推导过程中,渗透数形结合的数学思想。 (三)情感与价值:培养学生思维的严密性和条理性,同时感受数学的形式美与简洁美,从而激发学生学习兴趣。 教学重点:两点间的距离公式和它的简单应用 教学难点:用坐标法解决平面几何问题 三、教法分析 启发式教学法,即教师通过复习铺垫→设疑启发→引导探索→构建新知→归纳与总结→反思与评,使学生在获得知识的同时,能够掌握方法、提升能力. 四、学情分析 1、知识结构:在学习本课前,学生已经掌握了数轴上两点距离公式,对直角坐标系有了一些了解与运用的经验 2、能力方面:学生已经具有一定分析问题、解决问题的能力,在教师的合理引导下学生有独立探究问题的知识基础和学习能力。 3、情感方面:由于学生学习解析几何时间还不长、学习程度也较浅,计算能力差,且受高一这一年龄段学习心理和认知结构的影响,在学习过程中难免会有些困难。 五、教学流程 教学过程:分为六个环节(复习铺垫—设疑导课—公式推导—范例教学—归纳小结—布置作业) (一)复习铺垫 课堂设问一:回忆数轴上两点间距离公式,同学们能否用以前所学的知识 解决以下问题

点到平面的距离的几种求法_人教版

点到平面的距离的几种求法 2 基本概念 从平面外一点引一个平面的垂线,这个点和垂足间的距离叫做这个点到这个平面的距离.这点和垂足间的线段叫做这点到平面的垂线段.其实点到平面的距离就是这点到平面的垂线段长. 例:(如图1)若PA ⊥α于A ,则P 点到平面α的距离就是线段PA 的长. 点到平面的距离有如下三条性质: (1)存在性 对于任意一个平面和这个平面外任意一点 都存在着距离. (2)唯一性 一个平面和平面外一点间的距离是唯一的. (3)最小性 平面外一点的距离是这点到这个平面内任意一点的连接线段长度的最小值. 3 例题求解 已知ABCD是边长为4的正方形,E、F分别是AB、A D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. 3.1 直接用定义求点到平面的距离 3.1.1 直接作出所求距离求其长 解法一:(如图2)为了作出点B 到平面EFG 的距离,延长FE 交CB 的延长线于M, 连 结GM ,作BN⊥BC,交GM于N,则有BN∥CG ∴BN⊥平面ABCD ∴BN⊥EM 作BP⊥EM,交EM 于P ∴平面BPN⊥平面EFG 作BQ⊥PN,垂足为Q ∴BQ⊥平面EFG ∴BQ是点B到平面EFG 的距离 易求出BN=2/3,BP= 2, 32222=+=BN BP PN 在PBN Rt ?中 BN PB BQ PN ?=? 11112=∴BQ 图 1

3.1.2 不直接作出所求距离间接求之 (1) 利用二面角的平面角 引理1:(如图3)若二面角N CD M --的大小为α,M A ∈,CD AB ⊥,a AB =点A到平面N的距离AO=d, 则有 αsin a d = (1) 其中的α也就是二面角的大小,而并不强 求要作出经过AB的二面角的平面角. 解法二:(如图4)过点B作EF BP ⊥,交FE的延长线 于P,易知 2=BP ,这就是点B到二面角C-EF-G 的棱EF的距离.连结AC交EF于H,连结GH 易证∠GHC就是二面角C-EF-G的平面角. ∵ GC=2,AC=24,AH=2, ∴ CH=23 ,GH=22 ∴ 222 sin =∠GHC , 于是由(1)得所求之距离 11112222 2sin =?=∠?=GHC BP d (2) 利用斜线和平面所成的角 引理2 (如图5)OP 为平面α的一条斜线,OP A ∈,l OA =,OP 与α所成的角为θ,A到平面α的距离为d,则有 θsin l d = (2) 注:经过OP 与α垂直的平面与α相交,交线 与OP 所成的锐角就是θ,这里并不强求要作出点A在α上的射影B,连结OB 得θ. 解法三:(如图6),设M为FE与CB的延长线的交点,作 GM BR ⊥,R为垂足. 图3 图 4 图 5

等积法求体积点到面的距离【教师版】

等积法求三棱锥的体积【教师版】2014/10/14 由于三棱锥是由4个三角形围成的四面体,任何一个三角形都可以看成其底面。但在求体积时需要选择合适的底和高,这就需要灵活换底面,但是三棱锥的体积保持不变。这种方法我们称为“等积法”,它是三棱锥求体积的巧妙方法,也是其“专属产品”。其他的,如四棱锥求体积就不能随意换底,不能用等积法求体积。另外,等积法的优越性还体现在求“点到平面的距离”中。 【注意】等积法求体积时,要谨记“先证后求”的原则,先作出或证明底面的高,再计算三棱锥的体积。 例1

例2.(2011佛山一中三校联考) 如图,已知三棱锥A —BPC 中,AP ⊥PC , AC ⊥BC , M 为AB 中点,D 为PB 中点,且△PMB 为正三角形。 (Ⅰ)求证:DM ∥平面APC ; (Ⅱ)求证:平面ABC ⊥平面APC ; (Ⅲ)若BC =4,AB =20,求三棱锥D —BCM 的体积. 例2.解:(Ⅰ)由已知得,MD 是?ABP 的中位线 ∴AP MD ∥ ……………2分 APC AP APC MD 面面??, ∴APC MD 面∥ ……………4分 (Ⅱ)PMB ? 为正三角形,D 为PB 的中点, ∴PB MD ⊥, …………………5分 ∴PB AP ⊥ …………………6分 又P PC PB PC AP =?⊥, ∴PBC AP 面⊥ ……………………7分 PBC BC 面? ∴BC AP ⊥ 又A AP AC AC BC =?⊥, APC BC 面⊥∴ ………………9分 ABC BC 面? ∴平面ABC ⊥平面APC ………………10分 (Ⅲ)∵PBC MD 面⊥,∴MD 是三棱锥M —DBC 的高,且MD =53…11分 又在直角三角形PCB 中,由PB =10,BC =4,可得PC =221 ………12分 于是1 2 BCD BCP S S ??= =221 ………………………………………………13分 ∴D BCM V -=7103 1 ==-Sh V DBC M …………………………14分

坐标公式大集合(两点间距离公式)

坐标公式大集合(两点间距离公式) 安徽省安庆市第四中学八年级(13)班王正宇著 在八年级上册的数学教材中(沪科版),我们学习到了平面直角坐标系这一章,由此,我们引申出一次函数、二次函数、反比例函数等知识,故完全掌握其知识是十分有必要的。今天,我们来说一说坐标公式。了解它是很有必要的哦! 一、求平行于x与y轴的直线的距离 ①我们在平面直角坐标系中做一条线段AB平行于x轴(AB为任意直线),我们要求出线段AB的长度,可能有些同学会利用数格子的方式求出其长度,方法是对的,但是书写到作业或试卷中就麻烦了,怎么办?针对这种情况,我们先看AB两点的横坐标,会发现一个特点:随意将其相减,会有两个结果,且互为相反数。有因为其长度ab≥0的,故取正数结果。那么,每次计算都要这么麻烦的去转换吗?不用的,我们只要记住一个公式: | Ax-Bx | 即A点横坐标数减去B点横坐标数,当然,有“绝对值”符号老兄的帮助,A、B两点的横坐标数颠倒过来相减也没有关系。 ②同样的,有上面的过程支撑,我想,推出平行于Y轴的线段CD的长度肯定就好求了!!那么,同理,我们就可以得出一个关于求平行于Y轴线段长度的公式哦: | Cy-Dy | 即C点纵坐标减去D点纵坐标,与上面一样,颠倒过来不影响结论。 二、求斜线的长度 这个内容,本人在一些习题集与各个网站的习题精选里时常见到,不过要涉及到八年级下册的内容。但是,这个内容很重要,必须要讲讲,还要了解清楚。 求斜线的长度涉及到勾股定理 如果直角三角形两直角边分别为a,b,斜边为c,那么a²+b²=c² 即直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方。即: A 2+ B 2 = C 2 这样一解释,想必大家都清楚了吧!这样,为我们下面推出求斜线长度的公式打下了坚实的基础。

点面距离的几种求法

点面距离的几种求法 距离的计算是历年高考的重点与热点,求距离问题可以和多种知识相结合,是诸多知识的交汇点。而点到平面的距离是是距离问题中的重中之重,线到面的距离及面到面的距离都转化为点到面的距离,线面角、二面角,多面体的体积等都可以借助点面距离使之得以解决。 求点到面的距离方法多而且灵活,可以根据定义从改点作平面的 垂线,有时直接利用已知点求距离比较困难,我们可以把点到平面的距离转化到其它点到面的距离或用空间向量法、或利用三棱锥等体积法等。下面通过几道例题介绍常用的点到面的距离求法: 1、 利用定义作垂线,解三角形。 例1, 在棱长为1的正方体1111D C B A ABCD -中,点P 在棱1CC 上,且 1CC =4CP ,求点P 到平面1ABD 的距离。 解: ∵!DC //AB ,∴平面1ABD 与平面D ABC 1是一个平面,∴点P 到平面11D ABC 的距离即为所求。过点P 作PM ⊥!BC 于M ,∵AB ⊥面 C C BB 11,PM ?面C C BB 11,∴AB ⊥PM 。AB 1C B ?=B , 1 C 1 D 1 A P M D A B C 1 B ,

∴PM ⊥1!D ABC ,∴PM 就是所求的距离,又∵ 0!45=∠BCC ,4 3!= P C ,在PM C R t !?中, 8 2 343224510= ?=?= PM P C PM Sin . 2、 转化成其它点到面的距离: 2 C A A

、向量法: 例3、 在棱长为1的正方体1111D C B A ABCD -中,点E, F 分别是 11,D A BC 的中点,求点A 到平面EDF B 1的距离。∥⊥ 解: 建系,如图,设点A 到平面EDF B 1的距离为 d , 平面EDF B 1的法 向量 =(x,y,z),则: AB → →?, y n → )1,2 1,0(),0,2 1,1(=→-=→DF DE

向量法求空间点到平面的距离教案

学习必备 欢迎下载 向量法求空间点到面距离(教案) 新课导入: 我们在路上行走时遇到障碍物一般会想到将障碍物挪开,那还有别的方法吗? 对!绕过去。在生活中我们都知道转弯,那么在学习上我们不妨也让思维转个弯,绕过难点 用另一种方法解决。 我们知道要想求空间一点到一个面的距离,就必须要先找到这个距离,而找这个距离恰恰是 一个比较难解决的问题,我们今天就让思维转个弯,用向量法解决这个难题。 一、复习引入: 1、 空间中如何求点到面距离? 方法1、直接做或找距离; 方法2、;等体积 方法3、空间向量。 2、向量数量积公式 a · b =a b cos θ(θ为a 与b 的夹角) 二、向量法求点到平面的距离 教材分析 重点: 点面距离的距离公式应用及解决问题的步骤 难点: 找到所需的点坐标跟面的法向量 教学目的 1. 能借助平面的法向量求点到面、线到面、面到面、异面直线间的距离。 2. 能将求线面距离、面面距离问题转化为求点到面的距离问题。 3. 加强坐标运算能力的培养,提高坐标运算的速度和准确性。

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学习必备 欢迎下载 若AB 是平面α的任一条斜线段,则在BOA Rt ? ABO COS ∠? ? 如果令平面的法向量为n ,考虑到法向量的方向,可以得到点B 到平面的距离为 BO 因此要求一个点到平面的距离,可以分为以下三步:(1)找出从该点出发的平面的任一 条斜线段对应的向量(2)求出该平面的一个法向量(3)求出法向量与斜线段对应的向量的 数量积的绝对值再除以法向量的模 思考、已知不共线的三点坐标,如何求经过这三点的平面的一个法向量? 例1、在空间直角坐标系中,已知(3,0,0),(0,4,0)A B ,(0,0,2)C ,试求平面ABC 的一个法向量. 解:设平面ABC 的一个法向量为(,,)n x y z = 则n AB n AC ⊥⊥,.∵(3,4,0)AB =-,(3,0,2)AC =- ∴(,,)(3,4,0)0(,,)(3,0,2)0x y z x y z ?-=???-=?即340320x y x z -+=??-+=? ∴3432y x z x ?=????=?? 取4x =,则(4,3,6)n = ∴(4,3,6)n =是平面ABC 的一个法向量. 例2、如图,已知正方形ABCD 的边长为4,E 、F 分别是AB 、AD 的中点,GC ⊥平面ABCD ,且GC =2,求点B 到平面EFG 的距离. 解:如图,建立空间直角坐标系C -xyz . 由题设C(0,0,0),A(4,4,0),B(0,4,0), D(4,0,0),E(2,4,0), F(4,2,0),G(0,0,2). (2,2,0),(2,4,2),B (2,0,0)EF EG E =-=--=设平面EFG 的一个法向量 为(,,)n x y z = 2202420 11(,,1)33 n EF n EG x y x y n ⊥⊥-=?∴?--+=?∴=,

向量法求空间点到平面的距离教案

向量法求空间点到面距离(教案) 新课导入: 我们在路上行走时遇到障碍物一般会想到将障碍物挪开,那还有别的方法吗? 对!绕过去。在生活中我们都知道转弯,那么在学习上我们不妨也让思维转个弯,绕过难点 用另一种方法解决。 我们知道要想求空间一点到一个面的距离,就必须要先找到这个距离,而找这个距离恰恰是 一个比较难解决的问题,我们今天就让思维转个弯,用向量法解决这个难题。 一、复习引入: 1、 空间中如何求点到面距离? 方法1、直接做或找距离; 方法2、;等体积 方法3、空间向量。 2、向量数量积公式 a · b =a b cos θ(θ为a 与b 的夹角) 二、向量法求点到平面的距离 剖析:如图, BO 平面 ,垂足为O ,则点B 到平面 的距离是线段BO 的长度。 教材分析 重点: 点面距离的距离公式应用及解决问题的步骤 难点: 找到所需的点坐标跟面的法向量 教学目的 1. 能借助平面的法向量求点到面、线到面、面到面、异面直线间的距离。 2. 能将求线面距离、面面距离问题转化为求点到面的距离问题。 3. 加强坐标运算能力的培养,提高坐标运算的速度和准确性。

若AB 是平面 的任一条斜线段,则在BOA Rt ABO COS ? 如果令平面的法向量为n ,考虑到法向量的方向,可以得到点B 到平面的距离为 BO 因此要求一个点到平面的距离,可以分为以下三步:(1)找出从该点出发的平面的任一 条斜线段对应的向量(2)求出该平面的一个法向量(3)求出法向量与斜线段对应的向量的 数量积的绝对值再除以法向量的模 思考、已知不共线的三点坐标,如何求经过这三点的平面的一个法向量? 例1、在空间直角坐标系中,已知(3,0,0),(0,4,0)A B ,(0,0,2)C ,试求平面ABC 的一个法向量. 解:设平面ABC 的一个法向量为(,,)n x y z r 则n AB n AC r u u u r r u u u r ,.∵(3,4,0)AB u u u r ,(3,0,2)AC u u u r ∴(,,)(3,4,0)0(,,)(3,0,2)0x y z x y z 即340320x y x z ∴3432y x z x 取4x ,则(4,3,6)n r ∴(4,3,6)n r 是平面ABC 的一个法向量. 例2、如图,已知正方形ABCD 的边长为4,E 、F 分别是AB 、AD 的中点,GC ⊥平面ABCD ,且GC =2,求点B 到平面EFG 的距离. 解:如图,建立空间直角坐标系C -xyz . 由题设C(0,0,0),A(4,4,0),B(0,4,0), D(4,0,0),E(2,4,0), F(4,2,0),G(0,0,2). (2,2,0),(2,4,2),B (2,0,0)EF EG E u u u r u u u r u u u r 设平面EFG 的一个法向量 为(,,)n x y z r 2202420 11(,,1)33 n EF n EG x y x y n r u u u r r u u u r r ,

平面内两点间的距离公式

两点间的距离公式 【教学目标】 1、 掌握平面内两点的距离公式和中点公式 2、 能熟练应用平面内两点间距离公式和中点公式进行运算 【教学重点】 平面内两点的距离公式和中点公式的应用 【教学难点】 平面内两点的距离公式和中点公式的应用 【教学过程】 引入: (如图)在数轴上有两点7,521=-=x x 则x x 2 1= -5 0 7 X 在直角三角形中,怎样求出斜边的长度 在直角坐标系中,已知点P (x,y ),那么|OP|= x y

平面直已知两点1P P P 21说明 (1) 如果P 1P 2 x x 是x x 1 2- (2) 如果P 1和P 2两点在y 轴上或在平行于y 轴的直线上,两点距离 是y y 1 2- 试一试1:求平面上两点)7,1(),2,6(-B A 间的距离AB . 试一试2:求下列两点间的距离: (1))0,2(),0,2(B A - (2))7,0(),3,0(-B A (3))4,2(),3,2(B A - (4))6,8(),9,5(B A - 试一试3:已知A (a,3),点B 在y 轴上,点B 的纵坐标为10,AB =12,求a 。 线段的中点公式 点),(111y x P ,),(2 22y x P 之间所连线段的中点P 坐标为 22 1x x x + =,221y y y +=。 说明公式对于P 1和P 2两点在平面内任意位置都是成立的 试一试3:求下列两点的中点坐标

(1))13,2(),3,2(B A -(2))6,18(),9,15(B A - (二)典型例题: 已知三角形的顶点是)2,7(),0,0(B A ,),4,1(-C ,求此三角形两条中线CE 和AD 的长度 (解题过程在书240页) 【自我检测】 1、平面直角坐标系中,已知两点),(111y x P ,),(2 22y x P ,两点距离公式为 2、点),(111y x P ,),(2 22y x P 之间所连线段的中点P 坐标为 3、 已知下列两点,求AB 及两点的中点坐标 (1) A (8,6),B (2,1) (2)A (-2,4)B (-2,-2) 4、 已知A(-4,4),B(8,10)两点,求两点间的距离AB 5、 已知下列两点,求中点坐标: a) A (5,10),B (-3,0)(2)A (-3,-1),B (5,7) 6、 已知点A (-1,-1),B (b,5),且AB =10,求b.

求点到平面距离的基本方法

利用两个平面垂直,直接作出点到平面的距离. 2, A .AM为点A到平面的距 求点到平面距离的基本方法 北京农大附中闫小川 求点到平面的距离是立体几何中的一个基本问题,是高考的一个热点,也 是同学学习中的一个难点.本文通过对一道典型例题的多种解法的探讨,概括出 求点到平面的距离的几种基本方法. (I )求证:AE 平面BCE ; (n )求二面角B AC E的大小; (m )求点D到平面ACE的距离. (I)、( n)解略,(m)解如下: 、直接法 例 (2005年福建高考题)如图1,直二面角 D AB E中,四边形ABCD 是边长为2的正方形,AE EB,F为CE上的点, 且BF 平面ACE. D B

解:如图3,过点A 作AG 峑EC ,连结DG,CG ,则平面ADG //平面BCE , ???平面BCE 平面ACE , ???平面ADG 平面ACE , 作DH AG,垂足为H ,则DH 平面ACE. ??? DH 是点D 到平面ACE 的距离. 二、平行线法 ,B 为I 上任意一点,AM , BN ,则AM BN . 点A 到平面的距离转化为平行于平面 的直线I 到平面的距离,再转化为直 线I 上任意一点B 到平面 的距离. 解:如图5,过点D 作DM 屯AE ,连结CM ,则DM //平面ACE , 点D 到平面ACE 的距离转化为直线 DM 到平面ACE 的距离,再转化为点 M 到平面ACE 的距离. 作MN CE,垂足为N , 在 Rt ADG 中, DH AD DG 2 迈 2/3 AG 76 3 如图 4, A 1,1 // C B

???平面CEM 平面ACE , ??? MN 平面 ACE , ??? MN 是点M 到平面ACE 的距离. 三、斜线法 利用平面的斜线及三角形相似,转化为求斜线上的点到平面的距离 .如图 AO O , A,B l , AM , BN ,若竺 t,则 AM t BN.点 A 到 BO 平面 的距离转化为求直线I 上的点B 到平面 的距离. 解:如图8, BD 与AC 的交点为Q ,即BD 平面ACE Q , ??? DQ BQ , ???点D 到平面ACE 的距离与点B 到平面ACE 的距离相等. ???平面BCE 平面ACE ,BF 平面ACE , ? BF 是点B 到平面ACE 的距离. 在 Rt CEM 中,MN EM CM 2 72 C E 7 6 6、7, l N

向量法求空间点到平面的距离教案

向量法求空间点到面距离(教案) 新课导入: 我们在路上行走时遇到障碍物一般会想到将障碍物挪开,那还有别的方法吗 对!绕过去。在生活中我们都知道转弯,那么在学习上我们不妨也让思维转个弯,绕过难点 用另一种方法解决。 我们知道要想求空间一点到一个面的距离,就必须要先找到这个距离,而找这个距离恰恰是 一个比较难解决的问题,我们今天就让思维转个弯,用向量法解决这个难题。 一、复习引入: 1、 空间中如何求点到面距离 方法1、直接做或找距离; 方法2、;等体积 方法3、空间向量。 2、向量数量积公式 a · b =a b cos θ(θ为a 与b 的夹角) 二、向量法求点到平面的距离 剖析:如图,⊥BO 平面α,垂足为O ,则点B 到平面α的距离是线段BO 的长度。 教材分析 重点: 点面距离的距离公式应用及解决问题的步骤 难点: 找到所需的点坐标跟面的法向量 教学目的 1. 能借助平面的法向量求点到面、线到面、面到面、异面直线间的距离。 2. 能将求线面距离、面面距离问题转化为求点到面的距离问题。 3. 加强坐标运算能力的培养,提高坐标运算的速度和准确性。

若AB 是平面α的任一条斜线段,则在BOA Rt ? ABO COS ∠? 如果令平面的法向量为n ,考虑到法向量的方向,可以得到点B 到平面的距离为 BO 因此要求一个点到平面的距离,可以分为以下三步:(1)找出从该点出发的平面的任一 条斜线段对应的向量(2)求出该平面的一个法向量(3)求出法向量与斜线段对应的向量的 数量积的绝对值再除以法向量的模 思考、已知不共线的三点坐标,如何求经过这三点的平面的一个法向量? 例1、在空间直角坐标系中,已知(3,0,0),(0,4,0)A B ,(0,0,2)C ,试求平面ABC 的一个法向量. 解:设平面ABC 的一个法向量为(,,)n x y z = 则n AB n AC ⊥⊥,.∵(3,4,0)AB =-,(3,0,2)AC =- ∴(,,)(3,4,0)0(,,)(3,0,2)0x y z x y z ?-=???-=?即340320x y x z -+=??-+=? ∴3432y x z x ?=????=?? 取4x =,则(4,3,6)n = ∴(4,3,6)n =是平面ABC 的一个法向量. 例2、如图,已知正方形ABCD 的边长为4,E 、F 分别是AB 、AD 的中点,GC ⊥平面ABCD ,且GC =2,求点B 到平面EFG 的距离. 解:如图,建立空间直角坐标系C -xyz . 由题设C(0,0,0),A(4,4,0),B(0,4,0), D(4,0,0),E(2,4,0), F(4,2,0),G(0,0,2). (2,2,0),(2,4,2),B (2,0,0)EF EG E =-=--=设平面EFG 的一个法向量 为(,,)n x y z = 220242011(,,1)33 n EF n EG x y x y n ⊥⊥-=?∴?--+=?∴=,

高一数学点到平面距离的求法

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,ABC ?是等腰三角形, 2AB BC a ==, 0120ABC ∠=,且SA ⊥面ABC ,SA=3a 。求点A 到平面SBC 的距离。 解:作 AD BC ⊥交BC 于D,连结SD. SA ⊥平面ABC,根据三垂线定理有SD BC ⊥ 又SD AD D ?=,BC ∴⊥平面SAD 。又BC ?平面SBC , ∴平面SBC ⊥平面ADS ,且平面SBC ?平面ADS=SD ∴过点A 作AH SD ⊥于H ,则AH ⊥平面SBC 。在Rt SAD ?中, SA=3a, 0sin60AD AB == ,32 a AH ∴= = 故点A 到平面SBC 的距离为 32 a 。 【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111ABC A B C -中,11AB BC ⊥,1,AB CC a BC b ===(b >a ) (1)求证: 11AC AB ⊥ (2)求点1B 到平面1ABC 的距离. 解:(1)连结 1A B ,则11AB A B ⊥,又11AB BC ⊥,故111AB A BC ⊥面。知 111AC AB ⊥,得1111AC ABB A ⊥面,知11AC AB ⊥。 (2)由(1)得1 11ABC AAC ⊥面面. 11111,A B AB A B ABC ∴平面1111A ABC ABC ∴到平面的距离等于B 到平面的距离 过1A 作 11AG AC ⊥于G , 11AB ACC A ⊥平面, 1AB AG ∴⊥ 从而11AG ABC ⊥平面. 故1 AG 即为所求的距离。易求1AG b =。 【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 C C

用点到面的距离公式求距离

用点到平面的距离公式求点到平面的距离 河南省延津县一中 解永红 453200 点到平面的距离是立体几何部分的重点内容之一,也是高考常考查的知识点。常用的方法有等体积法,向量法;||n d = (其中A 是平 面α外的一点,P 是α内的一点,是α的一个法向量,d 是点A 到平面α的距离),下面类比点到直线的距离公式介绍一下点到平面的距离公式,希望能对大家的解题有所帮助。 二元一次方程0=++Cz By Ax 在平面上表示一条直线,点),(00y x P 到直线0=++Cz By Ax 的距离2200| |B A C By Ax d +++= 三元一次方程0=+++D Cz By Ax 在空间中表示一个平面,记作α,点),,(000z y x P 到平面α:0=+++D Cz By Ax 距离222000| |C B A D Cz By Ax d +++++=, 因此我们只要建立空间直角坐标系,找平面α上不在同一直线上的三个点),,();,,();,,(333222111z y x F z y x E z y x G ,将其坐标分别代入 0=+++D Cz By Ax 中得: 0 00 333222111=+++=+++=+++D Cz By Ax D Cz By Ax D Cz By Ax (i)若平面过原点,则0=D ,则上述方程能够求出C B A ,,的值,从而得到平面α的方程 (ii)若平面不经过原点,则0≠D ,则上述方程能够用D 表示C B A ,,,然后将C B A ,,代入0=+++D Cz By Ax 中,约去D 得到平面α的方程。 最后用距离公式222000| |C B A D Cz By Ax d +++++=求出),,(000z y x P 到平面α的距

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