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空间点、线、面间的距离求解1
(2024·四川·校联考一模)如图,在四棱锥中,,,平面平面.
(1)证明:平面;
(2)已知,且,求点D到平面的距离.
【思路分析】
(1)根据题意,利用面面垂直的判定定理,中点平面,结合,即可证得平面;
(2)由(1)可知,平面,中点平面,设点到平面的距离为,结合,列出方程,即可求解.
【规范解答】
(1)因为平面平面,平面平面,
且,平面,所以平面,
又因为,所以平面.
(2)由(1)可知,平面,且平面,所以平面平面,
过作直线的垂线,垂足为,则平面,
由,,
可得,,,,
因为平面,平面,所以,
则,可得,
在直角梯形中,因为,可得,
所以,
在等腰中,,
取的中点,连接,可得,且,
所以,
设点到平面的距离为,
由,可得,解得,
所以点到平面的距离为.
1、几何法求点面距
1、定义法(直接法):找到或者作出过这一点且与平面垂直的直线,求出垂线段的长度;
2、等体积法:通过点面所在的三棱锥,利用体积相等求出对应的点线距离;
3、转化法:转化成求另一点到该平面的距离,常见转化为求与面平行的直线上的点到面的距离.
2、向量法求空间距离:
(1)点面距:已知平面的法向量为,是平面内的任一点,是平面外一点,过点作则平面的垂线,交平面于点,则点到平面的距离为
(2)直线与平面之间的距离:,其中,是平面的法向量。
(3)两平行平面之间的距离:,其中,是平面的法向量。
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