专题地图 › 空间角与距离
2022 年浙江预赛
F2填空题空间角与距离
在棱长为 1 的正方体 ABCD−A1B1C1D1 中,E 是 AB 的中点,F 是 CC1 的中点,则 D 到过 D1,E,F 三点的平面的距离为。
作答
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
解析
思路
建立正方体直角坐标系,先由平面内两条方向向量求法向量,再使用点到平面距离公式。
解答
取
A=(0,0,0), B=(1,0,0), D=(0,1,0), C=(1,1,0),
上底各点的第三坐标为 1。于是
D1=(0,1,1),E=(21,0,0),F=(1,1,21).
向量 D1E,D1F 的叉积与 (2,−3,4) 平行,故平面法向量可取 (2,−3,4)。又
D1D=(0,0,−1),
所求距离为
22+(−3)2+42∣(2,−3,4)⋅(0,0,−1)∣=294.
复核
两条平面方向向量与 (2,−3,4) 的点积均为零;距离小于正方体体对角线,数量级合理。
方法总结
空间点面距离最稳定的做法是坐标化:两个面内向量叉乘得法向量,再作一次投影。
为什么评为 F2(会透露解法方向)
取标准立方体坐标,由两条平面方向向量求法向量后直接计算点面距离。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:用法向量处理方向、夹角与点面距离
专题卡:点面距离、异面线距离与球截面