高中数学 第三章 空间向量与立体几何 3.2-06 立体几何中的向量方法求空间距离（1）教案 新人教A版选修2-1-新人教A版高二选修2-1数学教案VIP专享VIP免费

课题：立体几何中的向量方法求空间距离(1)【教学简案】课时：06课型：新授课教学目标：利用向量方法求解空间距离问题，可以回避此类问题中大量的作图、证明等步骤，而转化为向量间的计算问题．（1）点到平面的距离：1．（一般）传统方法：利用定义先作出过这个点到平面的垂线段，再计算这个垂线段的长度；2．还可以用等积法求距离；3．向量法求点到平面的距离.在中，又（其中为斜向量，为法向量）例１：如图，已知正方形ABCD的边长为4，E、F分别是AB、AD的中点，GC⊥平面ABCD，且GC＝2，求点B到平面EFG的距离．分析：由题设可知CG、CB、CD两两互相垂直，可以由此建立空间直角坐标系．用向量法求解，就是求出过B且垂直于平面EFG的向量，它的长即为点B到平面EFG的距离．解：如图，设4i，4j，2k，以i、j、k为坐标向量建立空间直角坐标系C－xyz．由题设C(0,0,0)，A(4,4,0)，B(0,4,0)，D(4,0,0)，E(2,4,0)，F(4,2,0)，G(0,0,2)．∴(2,0,0)BE�，(4,2,0)BF�，(0,4,2)BG�，(2,4,2)GE�，1(2,2,0)EF�．设BM平面EFG，M为垂足，则M、G、E、F四点共面，由共面向量定理知，存在实数a、b、c，使得BMaBEbBFcBG�(1)abc，∴(2,0,0)(4,2,0)(0,4,2)BMabc�＝(2a+4b,－2b－4c,2c)．由平面EFG，得BMGE，BMEF，于是0BMGE�，0BMEF�．∴(24,24,2)(2,4,2)0(24,24,2)(2,2,0)01abbccabbccabc整理得：，解得1511711311abc．∴BM＝(2a+4b,－2b－4c,2c)＝．∴222226211||11111111BM�故点B到平面EFG的距离为．说明：用向量法求点到平面的距离，常常不必作出垂线段，只需利用垂足在平面内、共面向量定理、两个向量垂直的充要条件解出垂线段对应的向量就可以了．例2：如图，在正方体中，棱长为1，为的中点，求下列问题：（1）求到面的距离；解：如图，建立空间直角坐标系，则2，设为面的法向量则取，得，选点到面的斜向量为得点到面的距离为课后练习：1．如图在直三棱柱中，,，，求点到面的距离.2.在三棱锥中，是边长为4的正三角形，平面平面，黄肌瘦，、分别为、的中点,求点到平面的距离.3B1A1BC1AC教学反思:4SABCNMO