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点到平面的距离怎么求立体几何(高中数学求点到平面的距离)

导语:一道高中立体几何题-求点到平面的距离

一道高中立体几何题-求点到平面的距离

在一个4x4x3的矩形的多面体中, 顶点A,B,C与顶点D相邻, 求顶点D到ABC所在的平面距离。

解法1: 如图做三角形ABC底边BC的高AE, 连接DE,那么在直角三角形ADE斜边AE的高DF就是点D到平面ABC的距离,这是因为BC同时垂直于ADE平面上的两条直线AE和AD, 那么BC也垂直于DF, 而DF垂直于AE后, 就垂直于平面ABC。

在三角形ABC中, 可以知道AB=AC=5, 这是因为ADC是直角三角形,两个直角边为3和4, 则斜边AC=5.

而BC=4√2, 那么EC=2√2

因而在等腰三角形ABC中有底边的高AE,在直角三角形AEC,利用勾股定理可以求出:

AE=√17

现在回到三角形AED, 这是一个直角三角形, 两个直角边分别是AD=3, ED=BC/2=2√2,

并且知道斜边AE=√17,

那么利用面积方法,可以求出斜边的高DF,

因为DF·AE=AD·DE

最后求得:

解法2: 利用空间解析几何的知识, 若设点D的坐标为原点,即D(0,0,0)那么A(0,0,3), B(4, 0, 0), C(0, 4, 0), 那么A, B, C三点的平面方程为:

这是截距形式, 化为一般形式为:

根据空间点(a, b, c)到平面

的的距离公式:

对于ABC这个平面方程, A=3, B=3, C=4, D=-12.

将点D带入上面的公式,因为D为原点,所以a=b=c=0, 最后求得距离:

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