用点到面的距离公式求距离
用点到平面的距离公式求点到平面的距离
河南省延津县一中 解永红 453200
点到平面的距离是立体几何部分的重点内容之一,也是高考常考查的知识点。常用的方法有等体积法,向量法;||n d = (其中A 是平
面α外的一点,P 是α内的一点,是α的一个法向量,d 是点A 到平面α的距离),下面类比点到直线的距离公式介绍一下点到平面的距离公式,希望能对大家的解题有所帮助。
二元一次方程0=++Cz By Ax 在平面上表示一条直线,点),(00y x P 到直线0=++Cz By Ax 的距离2200|
|B A C By Ax d +++=
三元一次方程0=+++D Cz By Ax 在空间中表示一个平面,记作α,点),,(000z y x P 到平面α:0=+++D Cz By Ax 距离222000|
|C B A D Cz By Ax d +++++=,
因此我们只要建立空间直角坐标系,找平面α上不在同一直线上的三个点),,();,,();,,(333222111z y x F z y x E z y x G ,将其坐标分别代入
0=+++D Cz By Ax 中得: 0
00
333222111=+++=+++=+++D Cz By Ax D Cz By Ax D Cz By Ax
(i)若平面过原点,则0=D ,则上述方程能够求出C B A ,,的值,从而得到平面α的方程
(ii)若平面不经过原点,则0≠D ,则上述方程能够用D 表示C B A ,,,然后将C B A ,,代入0=+++D Cz By Ax 中,约去D 得到平面α的方程。 最后用距离公式222000|
|C B A D Cz By Ax d +++++=求出),,(000z y x P 到平面α的距
离。
例1. (2010年江西高考20题)(本小题满分12分)
如图△BCD 与△MCD 都是边长为2的正三角形,平面MCD 平面BCD ,AB 平面BCD , 。
(1) 求点A 到平面MBC 的距离;
解:取CD 中点O ,连OB ,OM ,则OB ⊥CD ,OM ⊥CD ,又平面 平面 ,则MO ⊥平面 .
以O 为原点,直线OC 、BO 、OM 为x 轴,y 轴,z 轴,建立空间直角坐标系如图.
OB=OM= 3,则各点坐标分别为O (0,0,0),C (1,0,0),M (0,0,3 ),B (0,-3,0),A (0,-3,23),
设平面MBC 的方程为0=+++d cz by ax 将M C B ,,的坐
标分别代入0=+++d cz by ax 得030
03=+=+=+-d c d a d b
显然平面MBC 不过
O (0,0,0)故0≠d
故解得 d c d b d a 333
3-=-==
将其代入0=+++d cz by ax 中约去d 得到;平面MBC 的方程:03333=-+-z y x
点到A 平面MBC 的距离为
222000||C B A D Cz By Ax +++++5
152339|363|=++-+= 参考文献; [1] 吕林根 许道子等.解析几何[M].北京;高等教育出版社,第三版,1960,9.
通讯地址;河南省新乡市延津县一中北区 解永红 邮编453200 信箱. D B A