1、第52讲空间距离及其计算、折叠问题1.在长方体ABCDA1B1C1D1中,若ABBCa,AA12a,则点A到直线A1C的距离为()A.a B.aC.a D.a2.(2012大纲卷)已知正四棱柱ABCDA1B1C1D1中,AB2,CC12,E为CC1的中点,则直线AC1与平面BED的距离为()A2 B.C. D13.将一内角为60,边长为a的菱形ABCD沿较短的对角线BD折成90的二面角后,A、C两点间的距离为()A.a B.aC. D.a4.在空间直角坐标系Oxyz中,平面OAB的一个法向量n(2,2,1),已知P(1,3,2),则点P到平面OAB的距离d等于()A4 B2C3 D15.(20
2、12辽宁卷)已知正三棱锥PABC,点P,A,B,C都在半径为的球面上,若PA,PB,PC两两互相垂直,则球心到截面ABC的距离为_6.如图,边长为a的正ABC的中线AF与中位线DE相交于G,已知AED是AED绕DE旋转过程中的一个图形,现给出下列命题,其中正确的命题有_(只需填上正确命题的序号)动点A在平面ABC上的射影落在线段AF上;三棱锥AFED的体积有最大值;恒有平面AGF平面BCED;异面直线AE与BD不可能互相垂直;异面直线FE与AD所成角的取值范围是(0,7.如图,正方体的棱长为1,C、D、M分别为三条棱的中点,A、B是顶点,求点M到截面ABCD的距离8.已知A(1,0),B(2,
3、1),C(1,1),若坐标平面沿x轴折成直二面角,则折后BAC的余弦值为_9.二面角a的平面角为120,在平面内,ABa于B,AB2;在平面内,CDa于D,CD3,BD1,M是棱a上的一个动点,则AMCM的最小值为_ 10.如图,已知四边形ABCD是上、下底边长分别为2和6,高为的等腰梯形(如图)将它沿对称轴OO1折成直二面角(如图)(1)证明:ACBO1;(2)求二面角OACO1的正弦值第52讲1C2.D3.D4.B5.6.7解析:设点M到截面ABCD的距离为h.连接AC、AM,作CFAB,垂足为F,连接CM.VCABMSABMCM1.又VMABCABCFhh,故由VCABMVMABC,得,
4、所以h.8.解析:作CMx轴于M,折后可知CMBM.因为AC,BM,所BC.又因为AB,所以cos BAC.9.解析:将二面角a展成平面,将AMCM转化为平面上的距离,则AMCM的最小值为AC,易求得AC.10解析:方法1:(1)证明:由题设知,OAOO1,OBOO1,所以AOB 是所折成的直二面角的平面角,即OAOB.从而AO平面OBCO1.OC是AC在面OBCO1内的射影因为tan OO1B,tan O1OC,所以OO1B60,O1OC30,从而OCBO1,由线面垂直得ACBO1.(2)由(1)知,ACBO1,OCBO1,知BO1平面AOC.设OCO1BE,过点E作EFAC于F,连接O1F
5、,则EF是O1F在平面AOC内的射影由线面垂直得ACO1F,所以O1FE是二面角OACO1的平面角由已知,OA3,OO1,O1C1,所以O1A2,AC,从而O1F.又O1EOO1sin 30,所以sin O1FE.方法2:(1)证明:由题设知OAOO1,OBOO1.所以AOB是所折成的直二面角的平面角,即OAOB.故可以O为原点,OA、OB、OO1所在直线分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,如右图则相关各点的坐标是A(3,0,0),B(0,3,0),C(0,1,),O1(0, 0,)从而(3,1, ),(0,3, ),故30,所以ACBO1.(2)因为30,所以BO1OC.由(1)知ACBO1,ACOCC,所以BO1平面OAC,所以是平面OAC的一个法向量设n(x,y,z)是平面O1AC的一个法向量,由,得,取z,得n(1,0,)设二面角OACO1的大小为,由n、的方向可知n,所以cos cos n,则sin .即二面角OACO1的正弦值为.