课题: 立体几何中的向量方法求空间距离(2)【教学简案】
课时:07
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)空间线线距离:
异面直线的距离
如图,异面直线也是转化为点到线的距离:
(其中 为两条异面直线上各取一点组成的向量, 是与 都垂直的向量)
例 1:
如图,在正方体 中,棱长为 1,为 的中点, 求异面直线
与 的距离.
都垂直的向量,则
,取 ,得一个法向量为
选 的两点向量
得 的距离为
例 2:已知棱长为 1 的正方体 ,求直线 和 间的距离。
||
||
n
nAPd
⋅=
AP n ba,
1111 DCBAABCD − 11DC BD1
EA1
xyzD −系如图建立空间直角坐标解:
)1,1,1(),0,2
1,1( 11 −=−=∴ BDEA
BDEAzyxn 11 ,),,( 是与设 =
=
=⇒
=⋅
=⋅
xz
xy
BDn
EAn
3
2
0
0
1
1 1=x )3,2,1(=n
11 BDEA 与 )0,0,1(11 =AD
11 BDEA 与
14
14
||
|| 11 =⋅=
n
nADd
1111 DCBAABCD − 1DA AC
•
α A
a P
b
n
d
1 1
1(0,0,1), (1,1,0), (1,0,1), (0, ,1)2D B A E则
( )1 1,1, 1D B = −
1 0,2
0,
x y
x y z
− + =
+ − =
1 1 14
14
D A n
d
n
⋅
= =
A B
CD
1A
1B
1C1D E
y
z
x
A
D C
B
1A
1C
1B
1D课堂练习:已知棱长为 1 的正方体 ,求直线 和 AC1 间的距离。
(2)空间线面距离及面面距离:
直线到平面的距离 转化为点到线的距离:
(其中 为斜向量, 为法向量)
平面到平面的距离
也是转化为点到线的距离:
(其中 为斜向量, 为法向量)
例 3:已知棱长为 1 的正方体 ,求平面 和平面 间的距离
1111 DCBAABCD − 1DA
||
||
n
nAPd
⋅= AP n
||
||
n
nAPd
⋅= AP n
1111 DCBAABCD − 11CDA CAB1
A
D C
B
1A
1C
1B
1D
•
α O
P
θ
n
A
d
•
α A
a P
b
n
d
A
D C
B
1A
1C
1B
1D例 4:已知棱长为 1 的正方体 ,求直线 A1D 和平面 间的距离
课后作业:同步练习册 3.2~07
1111 DCBAABCD − CAB1教学反思: