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1、7.8空间距离及立体几何中的探索问题考试要求1.会求空间中点到直线以及点到平面的距离.2.以空间向量为工具,探究空间几何体中线、面的位置关系或空间角存在的条件知识梳理1点到直线的距离如图,已知直线l的单位方向向量为u,A是直线l上的定点,P是直线l外一点,设a,则向量在直线l上的投影向量(au)u,在RtAPQ中,由勾股定理,得PQ .2点到平面的距离如图,已知平面的法向量为n,A是平面内的定点,P是平面外一点过点P作平面的垂线l,交平面于点Q,则n是直线l的方向向量,且点P到平面的距离就是在直线l上的投影向量的长度,因此PQ .思考辨析判断下列结论是否正确(请在括号中打“”或“”)(1)平面
2、上不共线的三点到平面的距离相等,则.( )(2)点到直线的距离也就是该点与直线上任一点连线的长度( )(3)直线l平行于平面,则直线l上各点到平面的距离相等( )(4)直线l上两点到平面的距离相等,则l平行于平面.( )教材改编题1正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为2,则A1A到平面B1D1DB的距离为()A. B2 C. D.2已知直线l经过点A(2,3,1)且向量n为l的一个单位方向向量,则点P(4,3,2)到l的距离为_3设正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为2,则点D1到平面A1BD的距离是_题型一空间距离例1(1)(2023长沙模拟)空间中有三点P(1,2,2),M(2,3,1
3、),N(3,2,2),则点P到直线MN的距离为()A2 B2 C3 D2听课记录:_(2)(2022济宁模拟)如图,在三棱柱ABCA1B1C1中,AB平面BCC1B1,BCABAA12,BC12,M为线段AB上的动点证明:BC1CM;若E为A1C1的中点,求点A1到平面BCE的距离_思维升华(1)点到直线的距离设过点P的直线l的单位方向向量为n,A为直线l外一点,点A到直线l的距离d;若能求出点在直线上的射影坐标,可以直接利用两点间距离公式求距离(2)求点面距一般有以下三种方法作点到面的垂线,求点到垂足的距离;等体积法;向量法. 跟踪训练1(1)(2023枣庄模拟)在长方体ABCDA1B1C1
4、D1中,AA1AB2,AD1,点F,G分别是AB,CC1的中点,则D1GF的面积为_(2)如图所示,在长方体ABCDA1B1C1D1中,ADAA11,AB2,点E在棱AB上移动证明:D1EA1D;当E为AB的中点时,求点E到平面ACD1的距离_题型二立体几何中的探索性问题例2(2022常德模拟)如图,三棱柱ABCA1B1C1的底面是等边三角形,平面ABB1A1平面ABC,A1BAB,AC2,A1AB60,O为AC的中点(1)求证:AC平面A1BO;(2)试问线段CC1上是否存在点P,使得平面POB与平面A1OB夹角的余弦值为,若存在,请计算的值;若不存在,请说明理由_思维升华(1)对于存在判断型问题的求解,应先假设存在,把要成立的结论当作条件,据此列方程或方程组,把“是否存在”问题转化为“点的坐标是否有解,是否有规定范围内的解”等(2)对于位置探究型问题,通常借助向量,引进参数,综合已知和结论列出等式,解出参数跟踪训练2如图,四棱锥SABCD的底面是正方形,每条侧棱的长都是底面边长的倍,P为侧棱SD上的点(1)求证:ACSD;(2)若SD平面PAC,求平面PAC与平面DAC夹角的大小;(3)在(2)的条件下,侧棱SC上是否存在一点E,使得BE平面PAC.若存在,求SEEC的值;若不存在,请说明理由_