12.如图,已知平面A1B1C1平行于三棱锥V-ABC的底面ABC,等边∆ AB1C所在的平面与底面ABC垂直,且
ACB=90°,设AC=2a,BC=a.
(1)求证直线B1C1是异面直线AB1与A1C1的公垂线;
(2)求点A到平面VBC的距离;
(1)证明:∵平面∥平面
,
,
又∵平面⊥平面
,平面
∩平面
,
∴⊥平面
,
,
又,
.
为
与
的公垂线.
(2)解法1:过A作于D, ∵△
为正三角形,∴D为
的中点.
∵BC⊥平面∴
,
又,∴AD⊥平面
,
∴线段AD的长即为点A到平面的距离.
在正△中,
.
∴点A到平面的距离为
.
解法2:取AC中点O连结,则
⊥平面
,且
=
.
由(1)知,设A到平面
的距离为x,
,
即,解得
.
即A到平面的距离为
.
所以到平面
的距离为
.
空间的距离有:点与点、点到直线、点到平面、两平行直线、两异面直线、线与面、面与面、球面上两点间的距离。这七种距离一般都可以转化为点到点、点到线、点到面这三种距离,其中,点到面的距离是重点.
在求距离的过程中,常常由“作出距离”、“证明”、“计算”三部分组成。
在计算点到面的距离时,常将所求的“垂线段”放到某一个平面中加以分析,运用勾股定理、正余弦定理进行计算, 或运用等积法进行计算。
11.已知l是过正方体ABCD-A1B1C1D1的顶点的平面AB1D1与下底面ABCD所在平面的交线,
(1)求证:D1B1∥l;
(2)若AB=a,求l与D1间的距离.
(1)证明:∵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内,由D作DG⊥l于G,连结D1G,
则D1G⊥l,D1G的长即等于点D1与l间的距离.
∵l∥D1B1∥BD,∴∠DAG=45°.
∴DG=a,D1G=
=
=
a.
10.在空间四边形ABCD中,AD=AC=BD=BC=a,AB=CD=b,E、F分别是AB、CD的中点.
(1)求证:EF是AB和CD的公垂线;
(2)求AB和CD间的距离.
证明:(1)连结AF、BF,
,∴
,
∴.又
,∴
,同理:EF
CD.
∴EF是AB和CD的公垂线.
解:(2)EF就是AB和CD的距离.在,
9.已知Rt△ABC的直角顶点C在平面α内,斜边AB∥α,AB=2,AC、BC分别和平面α成45°和30°角,则AB到平面α的距离为__________.2
8.如图,正方体的棱长为1,C、D分别是两条棱的中点,A、B、M是顶点,那么点M到截面ABCD的距离是 .
7.在中,
,
所在平面外一点
到三顶点
的距离都是
,则
到平面
的距离是
(
)
A.
B.
C.
D.
6.把边长为的正三角形
沿高线
折成
的二面角,点
到
的距离是( D)
A. B.
C.
D.
5.在四面体中,
两两垂直,
是面
内一点,
到三个面
的距离分别是
,则
到
的距离是 (
)
A. B.
C.
D.
4.已知正方形
所在平面,
,点
到平面
的距离为
,点
到平面
的距离为
,则
( D )
A. B.
C.
D.
3.正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,E是A1B1的中点,则E到平面AB C1D1的距离为 ( B )
A. B.
C.
D.
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