重點(diǎn)難點(diǎn)
在立體幾何中,空間距離主要有:點(diǎn)到平面的距離、兩異面直線間的距離、直線到平面的距離(線面平行時(shí))、兩平行平面間的距離. 所有的距離計(jì)算問題都可以化歸為求點(diǎn)到平面的距離,所以求空間距離的重點(diǎn)就轉(zhuǎn)移到如何求點(diǎn)到平面的距離;難點(diǎn)是如何把其他形式的距離轉(zhuǎn)化為點(diǎn)到平面的距離,以及在涉及具體問題時(shí)求點(diǎn)到平面距離的解題對(duì)策的選擇及靈活應(yīng)用.
方法突破
一、注意把線線距離、線面距離、面面距離轉(zhuǎn)化為點(diǎn)到平面的距離
(1)線面距離化歸為點(diǎn)面距離:當(dāng)直線與平面平行時(shí),直線上的點(diǎn)到平面的距離處處相等,直線上的任意一點(diǎn)到平面的距離即為直線到平面的距離.
(2)面面距離化歸為點(diǎn)面距離:當(dāng)平面與平面平行時(shí),其中一個(gè)平面上的點(diǎn)到另一平面的距離處處相等,其中一個(gè)平面上的任意一點(diǎn)到另一平面的距離即為兩平行平面間的距離.
二、掌握求點(diǎn)到平面的距離的幾種常用方法
(1)直接構(gòu)作法:設(shè)點(diǎn)A為平面α外一點(diǎn),過點(diǎn)A作AB⊥平面α于B,則AB的長即為點(diǎn)A到平面α的距離.
(2)平行轉(zhuǎn)移法:設(shè)點(diǎn)A為平面α外一點(diǎn),過點(diǎn)A作直線a與平面α平行,則直線a上的任意一點(diǎn)到平面α的距離即為點(diǎn)A到平面α的距離.
典例精講
2. 如圖7,在長方體ABCD-A1B1C1D1中,AD=AA1=1,AB=2,E為AB的中點(diǎn),則點(diǎn)E到平面ACD1的距離為________.
4. 如圖8,在長方體ABCD-A1B1C1D1中,AB=2,AA1=1,直線BD與平面AA1B1B所成的角為30°,F(xiàn)為A1B1的中點(diǎn),求點(diǎn)A到平面BDF的距離.
5. 如圖9,在四棱錐P-ABCD中,底面ABCD是矩形,PA⊥平面ABCD,PA=AD=4,AB=2. 以AC的中點(diǎn)Q為球心,AC為直徑的球面交PD于點(diǎn)M,交PC于點(diǎn)N.
(1)證明:M為PD的中點(diǎn);
(2)設(shè)直線CD與平面ACM所成的角為θ,求sinθ的值;
(3)求點(diǎn)N到平面ACM的距離.
參考答案
5. (1)依題意知,AC是所作球面的直徑,所以AM⊥MC. 又因?yàn)镻A⊥平面ABCD,所以PA⊥CD. 又AD⊥CD,所以CD⊥平面PAD,所以CD⊥AM,所以AM⊥平面PCD,故AM⊥PD.又因?yàn)锳P=AD,所以M為PD的中點(diǎn).