高中数学 3.2立体几何中的向量方法(第2课时)课件 新人教A版选修2 1 课件.ppt

3.2,立体几何中的向量法,(,2,),第三章 空间向量与立体几何,空间向量与空间距离,本节课主要学习利用,空间向量求空间距离,.,从复习一个向量在另一个向量上的射影入手，,进行新课导入,.,以学生自主探究为主，探索,用空间向量解决立体几何问题的三步曲,.,接着探讨点点距离、点线距离、点面距离、线线距离、线面距离及面面距离的求法,.,例,1,探索两点之间距离的求法,.,例,2,是求物体的受力大小问题，而实质还是求两点间的距离问题,.,例,3,是求点面距离，需要建立恰当的坐标系，利用向量法解决,.,运用转化思想，将面面距离转化为点面距离、点面距离转化为点点距离，运用运动变化思想探究,.,a,l,a,a,b,l,A,B,B,1,A,1,n,用空间向量解决立体几何问题的,“,三步曲,”,（,1,）建立立体图形与空间向量的联系，用空间向量表示问题中涉 及的点、直线、平面，把立体几何问题转化为向量问题；,（,2,）通过向量运算，研究点、直线、平面之间的位置关系以及它们之间距离和夹角等问题；,（,3,）把向量的运算结果“翻译”成相应的几何意义。,（化为,向量问题）,（进行向量运算）,（回到图形问题）,空间两点之间的距离,根据两向量数量积的性质和坐标运算，,利用公式 或,(,其中,),，可将两点距离问题,转化为求向量模长问题,.,点到直线的距离,点,P,与直线,l,的距离为,d,则,设,E,为平面,外一点,F,为,内任意一,点,为平面,的法向量,则点,E,到平面的,距离为,:,点到平面的距离,a,b,是异面直线,E,F,分别是直线,a,b,上的点,是,a,b,公垂线的方向向量,则,a,b,间距离为,异面直线间的距离,平面与平面的距离问题,A,，,P,分别是平面,a,与,b,上任意一点，,平面,a,与,b,的,距离为,d,则,m,D,C,P,A,例,1,：,如图,1,：一个结晶体的形状为四棱柱，其中，以顶点,A,为端点的三条棱长都相等，且它们彼此的夹角都是,60,，那么以这个顶点为端点的晶体的对角线的长与棱长有什么关系？,A,1,B,1,C,1,D,1,A,B,C,D,图,1,解：,如图,1,，设,化为向量问题,依据向量的加法法则，,进行向量运算,所以,回到图形问题,这个晶体的对角线 的长是棱长的 倍。,典例展示,（,1,）本题中四棱柱的对角线,BD,1,的长与棱长有什么关系？,（,2,）如果一个四棱柱的各条棱长都相等，并且以某一顶点为端点的各棱间的夹角都等于,那么有这个四棱柱的对角线的长可以确定棱长吗,?,A,1,B,1,C,1,D,1,A,B,C,D,分析,:,分析,:,这个四棱柱的对角线的长可以确定棱长。,（,3,）本题的晶体中相对的两个平面之间的距离是多少？（提示：求两个平行平面的距离，通常归结为求两点间的距离）,A,1,B,1,C,1,D,1,A,B,C,D,H,分析：,面面距离,回归图形,点面距离,向量的模,解：,所求的距离是,如图所示，在,120,的二面角,AB,中，,AC,，,BD,且,AC,AB,，,BD,AB,，垂足分别为,A,、,B,，已知,AC,AB,BD,6,，试求线段,CD,的长,解：,取,CD,的中点,O,，连结,OB,，,OM,，则,OB,CD,，,OM,CD,，又平面,MCD,平面,BCD,，则,MO,平面,BCD,.,以,O,为坐标原点，分别以直线,OC,，,BO,，,OM,为,x,轴、,y,轴、,z,轴，建立空间直角坐标系,Oxyz,.,例,2,.,分析,:,1.,如图，在正方体,ABCD-A,1,B,1,C,1,D,1,中，棱长为,1,，,E,为,D,1,C,1,的中点，求,B,1,到面,A,1,BE,的距离,.,z,x,y,A,B,C,C,1,E,A,1,B,1,z,x,y,A,B,C,C,1,取,x=1,则,y=-1,z=1,所以,E,A,1,B,1,二、利用向量求距离,1.,点到平面的距离：,连接该点与平面上任意一点的,向量在平面定向法向量上的射影（如果不知道判断,方向，可取其射影的绝对值）,.,2.,点到直线的距离：,求出垂线段的向量的模,.,3.,直线到平面的距离：,可以转化为点到平面的距离,.,一、用空间向量解决立体几何问题的,“,三步曲,”,。,面面距离,回归图形,点面距离,向量的模,4.,平行与平面间的距离：,转化为直线到平面的距离、点到平面的距离,.,5.,异面直线间的距离：,转化为直线到平面的距离、点到平面的距离,.,也可运用闭合曲线求公垂线向量的模或共线向量定理和公垂线段定义求出公垂线段向量的模,.,