欢迎来到三一办公! | 帮助中心 三一办公31ppt.com(应用文档模板下载平台)
三一办公
全部分类
  • 办公文档>
  • PPT模板>
  • 建筑/施工/环境>
  • 毕业设计>
  • 工程图纸>
  • 教育教学>
  • 素材源码>
  • 生活休闲>
  • 临时分类>
  • ImageVerifierCode 换一换
    首页 三一办公 > 资源分类 > PPT文档下载  

    空间距离及其计算、折叠问题.ppt

    • 资源ID:6011564       资源大小:1.40MB        全文页数:49页
    • 资源格式: PPT        下载积分:15金币
    快捷下载 游客一键下载
    会员登录下载
    三方登录下载: 微信开放平台登录 QQ登录  
    下载资源需要15金币
    邮箱/手机:
    温馨提示:
    用户名和密码都是您填写的邮箱或者手机号,方便查询和重复下载(系统自动生成)
    支付方式: 支付宝    微信支付   
    验证码:   换一换

    加入VIP免费专享
     
    账号:
    密码:
    验证码:   换一换
      忘记密码?
        
    友情提示
    2、PDF文件下载后,可能会被浏览器默认打开,此种情况可以点击浏览器菜单,保存网页到桌面,就可以正常下载了。
    3、本站不支持迅雷下载,请使用电脑自带的IE浏览器,或者360浏览器、谷歌浏览器下载即可。
    4、本站资源下载后的文档和图纸-无水印,预览文档经过压缩,下载后原文更清晰。
    5、试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓。

    空间距离及其计算、折叠问题.ppt

    新课标高中一轮总复习,第九单元直线、平面、简单几何体和空间向量,第66讲,空间距离及其计算、折叠问题,1.了解空间各种距离的概念,掌握求空间距离的一般方法.2.能熟练地将直线与平面之间的距离,两平行平面之间的距离转化为点到平面的距离.3.了解折叠问题的基本内涵,掌握分析求解折叠问题的基本原则.,1.在长方体ABCDA1B1C1D1中,若AB=BC=a,AA1=2a,则点A到直线A1C的距离为(),C,A.a B.aC.a D.a,如图,点A到直线A1C的距离,即为RtA1AC斜边上的高AE.由AB=BC=a,得AC=a.又AA1=2a,所以A1C=a,所以AE=a.,2.在正三棱柱ABC-A1B1C1中,若AB=2,AA1=1,则点A到平面A1BC的距离为(),B,A.B.C.D.,取BC的中点M,连接AM、A1M,可证平面A1AM平面A1BC.作AHA1M,垂足为H,则AH平面A1BC.在RtA1AM中,AA1=1,AM=,A1M=2,故AH=.,3.正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为a,E、F分别是B1C1、BB1的中点,则:(1)直线EF与CD间的距离为;(2)直线EF与平面D1AC1的距离是;(3)平面AB1D1与平面C1BD间的距离是.,a,a,a,(1)取EF的中点G,连接CG,则CG为异面直线EF与CD的公垂线段,且CG=a.(2)易知EF平面D1AC1.过E作EHBC1于H.因为D1C1平面BB1C1C,所以D1C1EH,故EH平面D1AC1,从而EF与平面D1AC1的距离为EH=a.(3)因为平面AB1D1平面C1BD,连接A1C,设A1C分别与平面AB1D1和平面C1BD交于O1、O2,则O1O2为所求距离,且O1O2=A1C=a.,4.如图,四边形ABCD中,ADBC,AD=AB,BCD=45,BAD=90,将ABD沿BD折起,使平面ABD平面BCD,构成几何体ABCD,则在几何体ABCD中,下列命题中正确的是(),D,A.平面ABD平面ABCB.平面ADC平面BCDC.平面ABC平面BCDD.平面ADC平面ABC,由已知BAAD,CDBD,又平面ABD平面BCD,所以CD平面ABD.从而CDAB,又BAAD,故AB平面ADC.又AB平面ABC,所以平面ABC平面ADC.,一、空间距离 1.两点间的距离:连接两点的 的长度.2.点到直线的距离:从直线外一点向直线引垂线,的长度.3.点到平面的距离:自点向平面引垂线,的长度.4.平行直线间的距离:从两条平行线中的一条上任意取一点向另一条直线引垂线,.的长度.,线段,点到垂足之间线段,点到垂足间线段,到垂足间线段,点,5.异面直线间的距离:两条异面直线的公垂线夹在这两条异面直线间的 的长度.6.直线与平面间的距离:如果一条直线和一个平面平行,从这条直线上任意一点向平面引垂线,的长度.7.两平行平面间的距离:夹在两平行平面之间的 的长度.,线段,这点到垂足间线段,公垂线段,二、求距离的一般方法与步骤1.两点间距离、点到直线的距离和两平行线间的距离其实是平面几何中的问题,可用 求解.2.平行直线与平面间的距离、平行平面间的距离可归结为求 的距离.3.求距离的基本步骤是:()找出或作出有关距离的图形;()证明它符合定义;()在平面图形内计算.,平面几何方法,点面间,三、折叠问题1.概念:将平面图形沿某直线翻折成立体图形,再对折叠后的立体图形的线面位置关系和某几何量进行论证和计算,就是折叠问题.2.折叠问题分析求解原则:(1)折叠问题的探究须充分利用不变量和不变关系;(2)折叠前后始终位于折线的同侧的几何量和位置关系保持.,不变,例1,题型一 点面距离和线面距离及求法,如图,在梯形ABCD中,ADBC,ABC=,AB=BC=AD=a,PA平面ABCD,且PA=a,点F在AD上,且CFPC.(1)求点A到平面PCF的距离;(2)求AD与平面PBC间的距离.,(1)通过论证平面 PAC平面PCF,找到点A在平面PCF上的射影H位于PC上,然后解三角形求AH的长.(2)由于AD平面PBC,可考虑依据问题情境在AD上选择具备特殊位置的点A,然后推理过A点的平面PAD平面PBC,找到过点A的垂线.,(方法一)(1)连接AC.因为PA平面ABCD,所以PACF.又CFPC,PAPC=P,所以CF平面PAC,所以平面PFC平面PAC.过点A作AHPC于H,所以PH平面PCF,即AH为点A到平面PCF的距离.由已知AB=BC=a,所以AC=a,PC=a.在RtPAC中,得AH=a.,(2)因为BCAD,BC 平面PBC,所以AD平面PBC.过A作AEPB于E,又AEBC,PBBC=B,所以AE平面PBC,所以AE的长度即为所求的距离.在等腰直角三角形PAB中,PA=AB=a,所以AE=a.,(方法二)(1)建立空间直角坐标系,如图.则A(0,0,0),B(a,0,0),C(a,a,0),D(0,3a,0),P(0,0,a).设F(0,y,0).则=(-a,y-a,0),=(-a,-a,a).因为PCCF,所以,所以=(-a)(-a)+(-a)(y-a)+0a=a2-a(y-a)=0.,所以y=2a,即F(0,2a,0).设平面PCF的法向量为n=(x,y,z),n=-ax+ay=0 x=y n=-ax-ay+az=0 z=2x.取x=1,得n=(1,1,2).设点A到平面PCF的距离为d,=(a,a,0),则d=a.,则,,解得,(2)由于=(-a,0,a),=(0,a,0),=(0,0,a).设平面PBC的法向量为n1=(x0,y0,z0),n1=-ax0+az0=0 x0=z0 n1=ay0=0 y0=0.取x0=1,得n1=(1,0,1).设点A到平面PBC的距离为h,因为AD平面PBC,所以h为AD到平面PBC的距离,h=a.,由,,得,线面距离、面面距离通常情况下化归为点面距离求解,求空间点面距离,若利用传统构造法,关键是“找射影”,一般是应用垂面法求射影.若利用向量法,建系和求平面法向量是关键.,如图,在直三棱柱ABCA1B1C1中,AA1=2,AB=1,ABC=90.点D、E分别在BB1、A1D上,且B1EA1D,四棱锥CABDA1与直三棱柱的体积之比为35.求异面直线DE与B1C1的距离.,因为B1C1A1B1,且B1C1BB1,A1B1BB1=B1,故B1C1平面A1ABB1,从而B1C1B1E.又B1EDE,故B1E是异面直线B1C1与DE的公垂线段.设BD的长为x,则四棱锥CABDA1的体积为V1=S四边形ABDA1BC=(DB+A1A)ABBC=(x+2)BC.,而直三棱柱ABCA1B1C1的体积为V2=SABCAA1=ABBCAA1=BC.由已知条件V1V2=35,故(x+2)=,解得x=.从而B1D=B1B-DB=.在RtA1B1D中,A1D=.又因为SA1B1D=A1DB1E=A1B1B1D,故B1E=.,例2,题型二 折叠问题,在直角梯形ABCD中,D=BAD=90,AD=DC=AB=a(如图),将ADC沿AC折起,使D到D,记平面ACD为,平面ABC为,平面BCD为(如图).,(1)若二面角-AC-为直二面角,求二面角-BC-的大小;(2)若二面角-AC-为60,求三棱锥D-ABC的体积.,(1)在直角梯形ABCD中,由已知DAC为等腰直角三角形,所以AC=a,CAB=45.过点C作CHAB,由AB=2a,可推得AC=BC=a,所以ACBC.取AC的中点E,连接DE,则DEAC.又二面角-AC-为直二面角,所以DE.,又因为BC平面,所以BCDE,所以BC.而DC,所以BCDC,所以DCA为二面角-BC-的平面角.由于DCA=45,所以二面角-BC-的大小为45.,(2)取AC的中点E,连接DE,再过点D作DO,垂足为O,连接OE.因为ACDE,所以ACOE,所以DEO是二面角-AC-的平面角,所以DEO=60.在RtDOE中,DE=AC=a,DO=sin60DE=a,所VD-ABC=SABCDO=ACBCDO,=a a a=a3.,分析求解折叠问题的关键是分辨折叠前后的不变量和不变关系,在求解过程中充分利用不变量和不变关系.,如图,已知四边形ABCD是上、下底边长分别为2和6,高为3的等腰梯形(如图).将它沿对称轴OO1折成直二面角(如图).(1)证明:ACBO1;(2)求二面角OACO1的正弦值.,(方法一)(1)证明:由题设知,OAOO1,OBOO1,所以AOB 是所折成的直二面角的平面角,即OAOB.从而AO平面OBCO1.OC是AC在面OBCO1内的射影.因为tanOO1B=,tanO1OC=,所以OO1B=60,O1OC=30,从而OCBO1,由线面垂直得ACBO1.,(2)由(1)知,ACBO1,OCBO1,知BO1平面AOC.设OCO1B=E,过点E作EFAC于F,连接O1F,则EF是O1F在平面AOC内的射影.由线面垂直得ACO1F,所以O1FE是二面角O-AC-O1的平面角.由已知,OA=3,OO1=,O1C=1,所以O1A=2,AC=,从而O1F=.又O1E=OO1sin30=,所以sinO1FE=.,(方法二)(1)证明:由题设知OAOO1,OBOO1.所以AOB是所折成的直二面角的平面角,即OAOB.故可以O为原点,OA、OB、OO1所在直线分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,如右图.则相关各点的坐标是A(3,0,0),B(0,3,0),C(0,1,),O1(0,0,).从而=(-3,1,),=(0,-3,),故=-3+=0,所以ACBO1.,(2)因为=-3+=0,所以BO1OC.由(1)知ACBO1,ACOC=C,所以BO1平面OAC,所以 是平面OAC的一个法向量.设n=(x,y,z)是平面O1AC的一个法向量,n=0-3x+y+z=0 n=0 y=0,,由,,得,取z=,得n=(1,0,).设二面角OACO1的大小为,由n、的方向可知=n,,所以cos=cosn,=,则sin=.即二面角OACO1的正弦值为.,1.对于空间中的距离,我们主要研究点到平面的距离、直线和平面的距离及两个平行平面之间的距离,其重点是点到直线、点到平面的距离.点到平面的距离要注意其作法,一般要利用面面垂直的性质来做.求点到平面的距离也可以用等体积法.2.求距离传统的方法和步骤是“一作、二证、三计算”,即先作出表示距离的线段,再证明它是所求的距离,然后再计算.其中第二步证明易被忽略,应当引起重视.,3.在求距离时,要注意各种距离的转化;在选择求距离的方法时,也要灵活.一般来说,空间关系在不太复杂的情况下使用传统方法,而在距离不好作、空间关系较复杂的条件下可用等积法.4.将平面图形折叠,使形成立体图形,通过对折叠问题的研究进一步树立空间概念,提高空间想象能力.,5.平面图形折叠成空间图形,主要抓住变与不变的量,所谓不变的量,即是指“未折坏”的元素,包括“未折坏”的边和角,一般优先标出未折坏的直角(从而观察是否存在线面垂直),然后标出其他特殊角,以及所有不变的线段.,(2009重庆卷)如图所示,在四棱锥S-ABCD中,ADBC且ADCD;平面CSD平面ABCD,CSDS,CS=2AD=2;E为BS的中点,CE=2,AS=3.求:(1)点A到平面BCS的距离;(2)二面角E-CD-A的大小.,(方法一)(1)因为ADBC,且BC平面BCS,所以AD平面BCS,从而点A到平面BCS的距离等于点D到平面BSC的距离.因为平面CSD平面ABCD,ADCD,故AD平面CSD,从而ADDS.由ADBC,得BCDS.又CSDS,故DS平面BSC,从而DS为点D到平面BCS的距离.因此,在RtADS中,DS=3-1=2.,(2)如图所示,过点E作EGCD,交CD于点G,又过点G作GHCD,交AB于H,故EGH为二面角E-CD-A的平面角,记为.过点E作EFBC,交CS于点F,连接GF.故=-EGF.由于E为BS的中点,F为CS的中点故CF=CS=1.在RtCFE中,EF=2-1=1.,因为EF平面CSD,又EGCD,故可证得FGCD,从而又可得CGFCSD,因此=.而在RtCSD中,CD=,故FG=DS=.在RtEFG中,tanEGF=,可得EGF=,故所求二面角的大小为=.,(方法二)(1)如图所示,以S(O)为坐标原点,射线SD、SC分别为x轴、y轴的正方向,建立空间直角坐标系.设A(xA,yA,zA).因为平面COD平面ABCD,ADCD,故AD平面COD,即点A在xOz平面上,因此yA=0,zA=|=1.又xA2+12=|2=3,xA0,解得xA=.,从而A(,0,1).因ADBC,故BC平面CSD,即平面BCS与平面yOz重合,从而点A到平面BCS的距离为xA=.(2)易知C(0,2,0),D(,0,0).因为E为BS的中点,BCS为直角三角形,CE=,知|=2|=2.设B(0,2,zB),zB0,则zB=2,故B(0,2,2),所以E(0,1,1).所以=(-,2,-1),=(0,0,-1),=(0,1,-1),=(-,-1,-1).设面平ACD的一个法向量为n1=(x1,y1,z1),n1=0-x1+2y1-z=0 n1=0 0 x1+0y1-z1=0,x1=y1 z1=0同理,平面ECD的一个法向量为n2=(,1,1).则cosn1,n2=.故所求的二面角的大小为.,则,即,亦即,令y1=1,则n1=(,1,0).,本节完,谢谢聆听,立足教育,开创未来,

    注意事项

    本文(空间距离及其计算、折叠问题.ppt)为本站会员(牧羊曲112)主动上传,三一办公仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知三一办公(点击联系客服),我们立即给予删除!

    温馨提示:如果因为网速或其他原因下载失败请重新下载,重复下载不扣分。




    备案号:宁ICP备20000045号-2

    经营许可证:宁B2-20210002

    宁公网安备 64010402000987号

    三一办公
    收起
    展开