1、 A基础达标1若A(3cos ,3sin ,1),B(2cos ,2sin ,1),则|的取值范围是()A0,5B1,5C(1,5)D1,25解析:选B.|,因为1cos()1,所以1|5.2正方体ABCDA1B1C1D1中,棱长为2,则异面直线AC与A1D的距离为()A.B.C.D1解析:选A.建立如图坐标系,连接B1C,AB1,因为A1D平面AB1C,所以异面直线AC与A1D的距离为A1到平面AB1C的距离D(0,0,0),A(2,0,0),C(0,2,0),B1(2,2,2),A1(2,0,2),(2,2,0),(0,2,2),(0,0,2)设n(x,y,z)为平面AB1C的法向量,由n
2、0,n0得:xyz,可取n(1,1,1),故A1到平面ACB1的距离为.3若正四棱柱ABCDA1B1C1D1的底面边长为1,AB1与底面ABCD成60角,则A1C1到底面ABCD的距离为()A.B1C. D.解析:选D.以D为坐标原点,为x,y,z轴正向建立坐标系,C(0,1,0),C1(0,1,),A(1,0,0),(0,0,),(1,1,),易知平面ABCD,可取为平面ABCD的法向量,故A1C1到平面ABCD的距离为.4已知正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为2,点E是A1B1的中点,则点A到直线BE的距离是()A. B.C. D.解析:选B.建立空间直角坐标系如图所示,则(0,2,0
3、),(0,1,2),设ABE,则cos ,sin .故A到直线BE的距离d|sin 2.5正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为a,则平面AB1D1到平面BDC1的距离为()A.a B.aC.a D.a解析:选D.明显A1C平面AB1D1,以D为原点,DA为x轴,DC为y轴,DD1为z轴建立空间直角坐标系,则平面AB1D1的一个法向量为n(1,1,1),A(a,0,0),B(a,a,0),(0,a,0),则两平面间的距离为d|a.6已知点A(1,2,1),B(1,3,4),D(1,1,1),若2,则空间P,D两点间的距离为_解析:设P(x,y,z),由(x1,y2,z1)22(1x,3y,4z
4、)(22x,62y,82z),得即故|PD|.答案:7三棱锥SABC中,SA平面ABC,ABAC,且ASABAC2,D是SA的中点,则点D到BC的距离为_解析:如图所示,建立空间直角坐标系,则D(0,0,1),B(2,0,0),C(0,2,0),所以(2,0,1),(2,2,0),所以在上的投影长为,故D到BC的距离为 .答案:8已知ABCA1B1C1是各条棱长均等于a的正三棱柱,D是侧棱CC1的中点,则点C1到平面AB1D的距离为_解析:建立如图所示的空间直角坐标系,则A(0,0,0),B(a,0),B1(a,a),D(0,a,),C1(0,a,a),设平面AB1D的法向量为n(x,y,z)
5、,则即所以取z2,则y1,x,所以n(,1,2),(0,0,),则点C1到平面AB1D的距离为a.答案:a9在如图所示的空间直角坐标系中有长方体ABCDABCD,且ABAD1,BB2,M,N分别是AD,DC的中点,求直线AC与直线MN的距离解:依据长方体的性质可知ACMN,故两直线间的距离为点M到直线AC的距离由题意得(1,1,0),(0,2)所以点M到直线AC的距离d .10如图,在四棱锥SABCD中,ADBC且ADCD,平面CSD平面ABCD,CSDS,CS2AD2,E为BS的中点,CE,AS.求点A到平面BCS的距离解:如图,以S(O)为坐标原点,OD、OC所在直线分别为x轴、y轴,建立
6、空间直角坐标系设A(xA,yA,zA),因平面COD平面ABCD,ADCD,故AD平面COD,即点A在xOz平面上,因此yA0,zA|1.又x12|23,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.B能力提升11空间直角坐标系中(O为坐标原点),在坐标平面xOy上到点A(3,2,5),B(3,5,1)距离相等的点有()A1个B2个C不存在D无数个解析:选D.过AB的中点(3,3)且以(0,3,4)为法向量的平面上的点到A、B的距离相等12在棱长为1的正方体ABCDA1B1C1D1中,M,N分别为棱A1B1,B
7、B1的中点,则异面直线AM与CN的距离为_解析:以D为坐标原点,以,为x,y,z轴正向建立坐标系,在线段AB上取点E,使|,易得,则AM平面ENC,则异面直线AM与CN的距离等于M到平面ENC的距离,E(1,0),N(1,1,),C(0,1,0),M(1,1),(0,),(1,0),(0,1),设n(x,y,z)为平面ENC的法向量,由n0,n0得y2z4x,可取n(1,4,2),故AM与CN的距离为.答案:13在直角梯形ABCD中,ADBC,BC2AD2AB2,ABC90,如图把ABD沿BD翻折,使得平面ABD平面BCD(如图)(1)求证:CDAB;(2)若点M为线段BC的中点,求点M到平面
8、ACD的距离解:(1)证明:由已知条件可得BD2,CD2,CDBD.因为平面ABD平面BCD,平面ABD平面BCDBD,所以CD平面ABD,又因为AB平面ABD,所以CDAB.(2)以点D为原点,DB所在的直线为x轴,DC所在的直线为y轴,建立空间直角坐标系,如图,由已知可得A(1,0,1),B(2,0,0),C(0,2,0),D(0,0,0),M(1,1,0),所以(0,2,0),(1,0,1),(1,1,0)设平面ACD的法向量为n(x,y,z),则n,n,所以令x1,得平面ACD的一个法向量为n(1,0,1),所以点M到平面ACD的距离d.14(选做题)已知斜三棱柱ABCA1B1C1中,
9、BCA90,ACBC2,A1在底面ABC上的射影恰为AC的中点D,又知BA1AC1.(1)求证:AC1平面A1BC;(2)求点C1到平面A1AB的距离解:(1)证明:如图,取AB的中点E,连接DE,则DEBC,因为BCAC,所以DEAC,且A1D平面ABC,以射线DE,DC,DA1分别为x,y,z轴的正半轴建立空间直角坐标系,则A(0,1,0),C(0,1,0),B(2,1,0),设A1(0,0,t),C1(0,2,t),其中t0,则(0,3,t),(2,1,t),(2,0,0),因为0,所以AC1CB,又因为BA1AC1,所以AC1平面A1BC.(2)由(1)知AC1平面A1BC,所以3t20,得t.设平面A1AB的法向量为n(x,y,z),(0,1,),(2,2,0),所以设z1,则n(,1)所以点C1到平面A1AB的距离d.