12.如圖,已知平面A1B1C1平行于三棱錐V-ABC的底面ABC,等邊∆ AB1C所在的平面與底面ABC垂直,且ACB=90°,設AC=2a,BC=a.
(1)求證直線B1C1是異面直線AB1與A1C1的公垂線;
(2)求點A到平面VBC的距離;
(1)證明:∵平面∥平面,
,
又∵平面⊥平面,平面∩平面,
∴⊥平面,,
又,.為與的公垂線.
(2)解法1:過A作于D, ∵△為正三角形,∴D為的中點.
∵BC⊥平面∴,
又,∴AD⊥平面,
∴線段AD的長即為點A到平面的距離.
在正△中,.
∴點A到平面的距離為.
解法2:取AC中點O連結(jié),則⊥平面,且=.
由(1)知,設A到平面的距離為x,,
即,解得.
即A到平面的距離為.
所以到平面的距離為.
空間的距離有:點與點、點到直線、點到平面、兩平行直線、兩異面直線、線與面、面與面、球面上兩點間的距離。這七種距離一般都可以轉(zhuǎn)化為點到點、點到線、點到面這三種距離,其中,點到面的距離是重點.
在求距離的過程中,常常由“作出距離”、“證明”、“計算”三部分組成。
在計算點到面的距離時,常將所求的“垂線段”放到某一個平面中加以分析,運用勾股定理、正余弦定理進行計算, 或運用等積法進行計算。
11.已知l是過正方體ABCD-A1B1C1D1的頂點的平面AB1D1與下底面ABCD所在平面的交線,
(1)求證:D1B1∥l;
(2)若AB=a,求l與D1間的距離.
(1)證明:∵D1B1∥BD,∴D1B1∥平面ABCD.
又平面ABCD∩平面AD1B1=l,∴D1B1∥l.
(2)解:∵D1D⊥平面ABCD,
在平面ABCD內(nèi),由D作DG⊥l于G,連結(jié)D1G,
則D1G⊥l,D1G的長即等于點D1與l間的距離.
∵l∥D1B1∥BD,∴∠DAG=45°.
∴DG=a,D1G===a.
10.在空間四邊形ABCD中,AD=AC=BD=BC=a,AB=CD=b,E、F分別是AB、CD的中點.
(1)求證:EF是AB和CD的公垂線;
(2)求AB和CD間的距離.
證明:(1)連結(jié)AF、BF,
,∴,
∴.又,∴,同理:EFCD.
∴EF是AB和CD的公垂線.
解:(2)EF就是AB和CD的距離.在,
9.已知Rt△ABC的直角頂點C在平面α內(nèi),斜邊AB∥α,AB=2,AC、BC分別和平面α成45°和30°角,則AB到平面α的距離為__________.2
8.如圖,正方體的棱長為1,C、D分別是兩條棱的中點,A、B、M是頂點,那么點M到截面ABCD的距離是 .
7.在中,,所在平面外一點到三頂點的距離都是,則到平面的距離是 ( )
A. B. C. D.
6.把邊長為的正三角形沿高線折成的二面角,點到的距離是( D)
A. B. C. D.
5.在四面體中,兩兩垂直,是面內(nèi)一點,到三個面的距離分別是,則到的距離是 ( )
A. B. C. D.
4.已知正方形所在平面,,點到平面的距離為,點到平面的距離為,則 ( D )
A. B. C. D.
3.正方體ABCD-A1B1C1D1的棱長為1,E是A1B1的中點,則E到平面AB C1D1的距離為 ( B )
A. B. C. D.
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