摘要:空间距离的求法:(特别强调:立体几何中有关角和距离的计算.要遵循“一作.二证.三计算 的原则) (1)异面直线的距离:①直接找公垂线段而求之,②转化为求直线到平面的距离.即过其中一条直线作平面和另一条直线平行.③转化为求平面到平面的距离.即过两直线分别作相互平行的两个平面.如已知正方体ABCD- A1B1C1D1的棱长为.则异面直线BD与B1C的距离为 (答:). (2)点到直线的距离:一般用三垂线定理作出垂线再求解.如(1)等边三角形的边长为.是边上的高.将沿折起.使之与所在平面成的二面角.这时点到的距离是 (答:),(2)点P是120°的二面角α--β内的一点.点P到α.β的距离分别是3.4.则P到的距离为 (答:),(3)在正方体ABCD-A1B1C1D1的侧面AB1内有一动点P到棱A1B1与棱BC的距离相等.则动点P所在曲线的形状为 . (3)点到平面的距离:①垂面法:借助于面面垂直的性质来作垂线.其中过已知点确定已知面的垂面是关键,②体积法:转化为求三棱锥的高,③等价转移法.如(1)长方体的棱.则点到平面 的距离等于 (答:),(2)在棱长为a的正方体ABCD-A1B1C1D1中.M是AA1的中点.则A1到平面MBD的距离为 . (4)直线与平面的距离:前提是直线与平面平行.利用直线上任意一点到平面的距离都相等.转化为求点到平面的距离. (5)两平行平面之间的距离:转化为求点到平面的距离. (6)球面距离(球面上经过两点的大圆在这两点间的一段劣弧的长度):求球面上两点A.B间的距离的步骤:①计算线段AB的长,②计算球心角∠AOB的弧度数,③用弧长公式计算劣弧AB的长.如(1)设地球半径为.在北纬圈上有两地.它们的纬度圈上的弧长等于.求两地间的球面距离(答:),(2)球面上有3点.其中任意两点的球面距离都等于大圆周长的.经过这3点的小圆的周长为.那么这个球的半径为 (答:),(3)三棱锥的三个侧面两两垂直..若四个点都在同一球面上.则此球面上两点A.B之间的球面距离是 (答:).
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12、已知如下结论:“等边三角形内任意一点到各边的距离之和等于此三角形的高”,将此结论拓展到空间中的正四面体(棱长都相等的三棱锥),可得出的正确结论是:
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正四面体内任意一点到各个面的距离之和等于此正四面体的高
(2012•湖北模拟)设a与α分别为空间中的直线与平面,那么下列三个判断中( )
(1)过a必有唯一平面β与平面α垂直
(2)平面α内必存在直线b与直线a垂直
(3)若直线a上有两点到平面α的距离为1,则a∥α,
其中正确的个数为( )
(1)过a必有唯一平面β与平面α垂直
(2)平面α内必存在直线b与直线a垂直
(3)若直线a上有两点到平面α的距离为1,则a∥α,
其中正确的个数为( )
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(Ⅰ)在直角坐标系O-xyz中,求到定点M0(0,2,-1)的距离为3的动点P的轨迹(球面)方程;
(Ⅱ)如图,设空间有一定点F到一定平面α的距离为常数p>0,即|FM|=2,定义曲面C为到定点F与到定平面α的距离相等(|PF|=|PN|)的动点P的轨迹,试建立适当的空间直角坐标系O-xyz,求曲面C的方程;
(Ⅲ)请类比平面解析几何中对二次曲线的研究,讨论曲面C的几何性质.并在图中通过画出曲面C与各坐标平面的交线(如果存在)或与坐标平面平行的平面的交线(如果必要)表示曲面C的大致图形.画交线时,请用虚线表示被曲面C自身遮挡部分.
(2011•东城区一模)空间点到平面的距离如下定义:过空间一点作平面的垂线,该点和垂足之间的距离即为该点到平面的距离.已知平面α,β,γ两两互相垂直,点A∈α,点A到β,γ的距离都是3,点P是α上的动点,满足p到β的距离是到p到点A距离的2倍,则点P的轨迹上的点到γ的距离的最小值为( )
类比平面上的命题(m),给出在空间中的类似命题(n)的猜想.
(m)如果△ABC的三条边BC,CA,AB上的高分别为ha,hb和hc,△ABC内任意一点P到三条边BC,CA,AB的距离分别为Pa,Pb,Pc,那么
+
+
=1.
(n)
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(m)如果△ABC的三条边BC,CA,AB上的高分别为ha,hb和hc,△ABC内任意一点P到三条边BC,CA,AB的距离分别为Pa,Pb,Pc,那么
| pa |
| ha |
| pb |
| hb |
| pc |
| hc |
(n)
设ha,hb,hc,hd为四面体S-ABC的四个面上的高,P为四面体内的任一点,
P到相应四个面的距离分别为Pa,Pb,Pc,pd,那么
+
+
+
=1
P到相应四个面的距离分别为Pa,Pb,Pc,pd,那么
| pa |
| ha |
| pb |
| hb |
| pc |
| hc |
| pd |
| hd |
设ha,hb,hc,hd为四面体S-ABC的四个面上的高,P为四面体内的任一点,
P到相应四个面的距离分别为Pa,Pb,Pc,pd,那么
+
+
+
=1
.P到相应四个面的距离分别为Pa,Pb,Pc,pd,那么
| pa |
| ha |
| pb |
| hb |
| pc |
| hc |
| pd |
| hd |