点到平面的距离计算方法
计算一点到平面的距离,通常可通过向量法或测量法求得。
向量法
向量在轴上的投影
设 、
两点在
轴上的投影分别为
、
,则向量
的长度
称为向量
在
轴上的投影,记为
。设
与
轴之间夹角为
,则
在计算点到平面的距离时将用到上述公式。1
点到平面的距离计算
向量法计算点到平面的距离,就是把点和平面放在直角坐标系下进行计算。这样,点和平面均可用坐标来表示(如图1所示)。
设平面 的方程为:
设向量
为
的法向量,平面外一点
坐标为
,在平面上取一点
,则点
到平面
的距离
为:
其中
为向量
与向量
的夹角,
故
而
由于点
在平面
上,因此有
即
由此可得
所以
此公式即为点到平面的距离公式。1
测量法
过平面外一点做平面的垂线,点到垂足的距离就是点到平面的距离。1
求解策略
点到平面的距离问题是立体几何中的常见问题,是求直线与平面所成的角、二面角以及几何体的体积的基础.对这类问题,需灵活掌握以下求解策略:2
1.直接作出平面的垂线;2
2.寻找两个垂直平面,在一个平面内作交线的垂线;2
3.利用直线与平面平行时,直线上任何一点到平面的距离都相等的这一性质,转化为求直线上另外一点到平面的距离;2
4.过该点作平面的斜线段:转化为求该线段的中点到平面的距离;2
5.利用三棱锥的等积变换一体积法。2
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