高三数学(文)空间直线和平面综合复习人教版【同步教育信息】一
本周教学内容:空间直线和平面综合复习【典型例题】[例1]已知正方体棱长为
(1)求与AC所成的角;(2)求与平面ABCD所成的角;(3)求与平面ABCD的距离;(4)求证:平面,并求平面分所成两部分的比
解:如图所示(1)由平面ABCD,DB为在平面ABCD内的射影,且,则根据三垂线定理,有(2)由DB为在平面ABCD内的射影,则为与平面ABCD所成的角
在中,,故(3)由平面ABCD,又由平面ABCD,则的长就等于与平面ABCD的距离,故所求距离为
(4)由三垂线定理可证,同理可证,故平面
连结,设由,则~,故即平面分所成的两部分比为[例2]在正方体中,边长为,E为BC的中点,求异面直线AE和间的距离
解:如图,取AD、的中点分别为F、,连结、由,则四边形为菱形故AE到面的距离即为异面直线AE和的距离过B作面于M,过E作面于N,由,故M、N均在的角平分线上N为CM的中点在中,,,,则用心爱心专心,即异面直线AE与的距离为[例3]在平面内有,在外有点S,斜线,,且斜线SA、SB分别与平面成等角
(1)求证:;(2)设点S与平面的距离为4,且,试求点S与直线AB的距离
解:如图所示(1)证明:过点S作于D,连结AD、BD,则,,且、分别为SA、SB和平面所成的角,依题意,有由,则又由,,则,故(2)在四边形ACBD中,由,,,又由题设,则四边形ACBD为正方形连结AB、CD并设,连结SO由(三垂线定理),即SO为S到直线AB的距离由,则,又,则在中,有,即点S到AB的距离为5[例4]已知棱长为10的正四面体ABCD中,E为线段AD上的点,且CE与平面BCD所成的角为,求线段AE的长
解:如图,设,则作平面BCD于F,连结CF,则为CE与平面BCD所成的角,即用心爱心专心作平面BCD于O,则,由四面体ABCD为正四面