1、1.(2012吉安检测)如图,已知平面AB、平面AB的夹角为120,AC在内,BD在内,且ACAB,BDAB,ABACBDa,则CD的长是()AaB2aC3a D4a解析:选B.因为,所以|2()()|2|2|22()a2a2a22a2cos604a2,所以|2a,CD2a.2.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,则面AB1D1的一个法向量为n(1,1,1),A(a,0,0),B(a,a,0),BA(0,a,0),则
2、两平面间的距离为d|BA|a.3.(2012南昌质检)已知点A(1,1,1),平面经过原点O,且垂直于向量n(1,1,1),则点A到平面的距离为_解析:OA(1,1,1),n(1,1,1),点A到平面的距离为d.答案:4.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,则直线AC与直线MN的距离为_解析: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 .答案:A级基础达标1.已知直线l过定点A(2,3,1),且方向向量为n(0,1,1),则点P(4,3,2
3、)到l的距离为()A.B.C. D.解析:选A.(2,0,1),|,则点P到直线l的距离d .2.已知平面的一个法向量n(2,2,1),点A(1,3,0)在内,则平面外点P(2,1,4)到的距离为()A10 B3C. D.解析:选D.(1,2,4),又平面的一个法向量为n(2,2,1),所以点P到的距离d|.3.若正四棱柱ABCD-A1B1C1D1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.依题意,B1AB60,如图BB11tan 60,故选D.4.如图,在空间直角坐标系中有长方体ABCD-A1B1C1D1,底面ABCD是边
4、长为2的正方形,高AA1为4,则点A1到截面AB1D1的距离是_解析:A1到平面AB1D1的距离为三棱锥A1AB1D1的高h.由VA1AB1D1VAA1B1D1,可求SAB1D1hSA1B1D1AA1,h.答案:5.已知空间四点A(2,3,1),B(4,1,2),C(6,3,7),D(5,4,8),则点D到平面ABC的距离是_解析:(2,2,1),(4,0,6),设平面ABC的一个法向量n(x,y,z),则令x3,则z2,y2,n(3,2,2)(7,7,7),n0(3,2,2)d|n0|.答案:6.在棱长为a的正方体ABCDABCD中,E,F分别是BB,CC的中点(1)求证AD平面AEFD;(
5、2)求直线AD到平面AEFD的距离解:(1)证明:以D为坐标原点建立空间直角坐标系,如图所示,(a,0,0),(a,0,0),DADA.DA平面AEFD,AD平面AEFD.(2)D(0,0,a),F(0,a,),.设平面AEFD的法向量为n(x,y,z),则n0,n0,即不妨令z1,则n.在n上的投影的大小为da.因此直线AD到平面AEFD的距离为a.B级能力提升7.如图,在空间直角坐标系中有棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1,M、N分别是线段BB1、B1C1的中点,则直线MN到平面ACD1的距离为()A. B.C. D.解析:选D.因为A(1,0,0),D1(0,0,1),M(1,1
6、,),N(,1,1),C(0,1,0)所以(1,0,1),(,0,)所以.又直线AD1与MN不重合,所以.又MN 平面ACD1,所以MN平面ACD1.因为(1,0,1),(0,1,1),(1,1,0),设平面ACD1的法向量n(x,y,z),则所以所以xyz.令x1,则n(1,1,1)又因为(1,1,)(1,0,0)(0,1,),n0(,),所以点M到平面ACD1的距离d|n0|.8.已知三棱锥OABC,OAOB,OBOC,OCOA,且OA1,OB2,OC2.则点A到直线BC的距离为()A. B.C. D3解析:选B.以O为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,由题设可知A(1,0,0),B
7、(0,2,0),C(0,0,2),(1,2,0),(0,2,2),|,|.点A到直线BC的距离d.9.如图,在空间直角坐标系中有棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1,E、F分别是A1B1、CD的中点,则点B到直线EF的距离为_解析:A(1,0,0),F(0,0),E(1,1),B(1,1,0),则(1,0,1),(1,0),d .答案:10.如图,在三棱锥S-ABC中,ABC是边长为4的正三角形,平面SAC平面ABC,SASC2,M、N分别为AB、SB的中点 (1)证明:ACSB;(2)求平面NCM与平面CMB所成角的余弦值;(3)求点B到平面CMN的距离解:(1)证明:取AC中点O,连
8、接OS、OB.SASC,ABBC,ACSO且ACBO.平面SAC平面ABC,平面SAC平面ABCAC,SO平面ABC,SOBO.如图,建立空间直角坐标系O-xyz.则A(2,0,0),B(0,2,0),C(2,0,0),S(0,0,2),M(1,0),N(0,)AC(4,0,0),SB(0,2,2)ACSB(4,0,0)(0,2,2)0,ACSB.(2)由(1)得CM(3,0),MN(1,0,)设n(x,y,z)为平面CMN的一个法向量,则取z1,则x,y,n(,1)又OS(0,0,2)为平面ABC的一个法向量,cosn,OS.N的射影落在平面BCM上,故平面NCM与平面CMB的夹角为锐角,平
9、面NCM与平面CMB夹角的余弦值为.(3)由(1)(2)得MB(1,0),n(,1)为平面CMN的一个法向量,点B到平面CMN的距离d.11.(创新题)如图所示,在直三棱柱ABCA1B1C1中,底面是等腰直角三角形,ACB90,侧棱AA12,CA2,D是CC1的中点,试问在线段A1B上是否存在异于A1,B的一点E使得点A1到平面AED的距离d为?解:以C为原点,以CA,CB,CC1所在直线为x轴,y轴和z轴,建立如图所示的空间直角坐标系,则A(2,0,0),A1(2,0,2),D(0,0,1),B(0,2,0),设,(0,1),则E(2,2(1),2)又(2,0,1),2(1),2(1),2),设n(x,y,z)为平面AED的一个法向量,则取x1,则y,z2,即n.由于d,所以.又(0,1),解得.所以当点E为A1B的中点时,A1到平面AED的距离为.