150 likes | 323 Views
用坐标法求空间角和空间距离. 复习与总结. 对比分析. 设空间两点 , 则. 一、空间距离的类型和计算方法. (一)两点间的距离公式. P. d. 设 P 是平面 α 外一点, AP 是平面 α 的一条斜线,交平面 α 于点 A ,而 是平面 α 的法向量,那么向量 在 方向上的正射影长就是点 P 到平面 α 的距离 d :. A. θ. n. α. AP. n. (二)求点到平面的距离. 注: 1. “ 直线到平面的距离”用直线上任意一点到平面的距离来计算
E N D
用坐标法求空间角和空间距离 复习与总结
设空间两点 , 则 一、空间距离的类型和计算方法 (一)两点间的距离公式
P d 设P是平面α外一点,AP是平面α的一条斜线,交平面α于点A,而 是平面α的法向量,那么向量 在 方向上的正射影长就是点P到平面α的距离d : A θ n α AP n (二)求点到平面的距离 注:1. “直线到平面的距离”用直线上任意一点到平面的距离来计算 2. “平面到平面的距离”用一个平面上任意一点到另一个平面的距离来计算
z 例1:已知棱长为2的正方体ABCD-A1B1 C1D1中, E、F分别是B1C1和C1D1的中点, 求点A1到平面DBEF的距离。 F C1 D1 E B1 A1 C D y A B x
若CD是异面直线a,b的公垂线段,点A,B分别为a,b上的任意两点. 为直线a,b的公共法向量(即向量 ),则两异面直线a,b间的距离d为: A C B D (三)求异面直线间的距离
z D1 C1 A1 B1 C D A y B x 例2:已知棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1, 求直线DA1和AC间的距离。
B A C D 二、空间角的类型和计算方法 (一)异面直线所成的角 两异面直线AB与CD的夹角: 例1. 求例2中异面直线DA1和AC所成的角.
P 直线AP与平面α所成的角θ可看成是向量 与平面α的法向量 所成的锐角的余角,所以有 d A θ α (二)求直线与平面所成的角
z D1 C1 B1 E A1 y D C B A x 例2:已知棱长为1的正方体ABCD-A1B1 C1D1中,E是A1B1的中点,求直线AE与平面 ABC1D1所成的角。
已知二面角α-l-β,向量、是半平面α、 β的法向量,θ为二面角α-l-β的平面角, 且|cos< , >|= 当θ为锐角时,θ=arccos 当θ为钝角时,θ=π-arccos θ α β l (三)、求二面角的大小
C1 D1 A1 B1 C D A y B x z 例3:已知棱长为1的正方体ABCD-A1B1 C1D1,求平面A1BC1与平面ABCD所成的二 面角的大小。
三、回顾总结 利用坐标法(特别利是用法向量)来解决上述五种立体几何题目,最大的优点就是不用在进行几何推理时那样去确定垂足的位置,完全依靠计算就可以解决问题。但是也有局限性,高中阶段用代数推理解立体几何题目,关键就是得建立空间直角坐标系,把向量通过坐标形式表示出来,所以能用这种方法解题的立体几何模型一般都是如:正(长)方体、直棱柱、正棱锥等。
四、布置作业 在棱长为2的正方体ABCD—A1B1C1D1 中,E、F分别是A1B1和B1C1的中点。 (1)求点D到BE的距离; (2)求点D到面BEF的距离; (3)求BD与面BEF所成的角。