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高考数学小专题:世界上最远的距离—异面直线间的距离

空间立体几何中,求异面直线的距离是高考中的一个重点和难点。因为是异面直线,所有有时候给我们的感觉就像悬在空中,距离很近,但是想要求出他们的距离,又是那么的遥远。因此,我们总结了求异面直线之间距离的常用策略: 利用图形性质,直接找出该公垂线,然后求解;或者通过空间图形性质,将异面直线距离转化为直线与其平行平面间的距离,或转化为分别过两异面直线的平行平面间的距离,或转为求一元二次函数的最值问题,或用等体积变换的方法来解。常用方法主要有:定义法、转化为面面距、代数求极值法、公式法、射影法向量法、等积法。下面我们通过典型的例题,逐一来了解一下这些方法的运用。

方法一:定义法,先作出这两条异面直线的公垂线,然后求出公垂线的长,即异面直线之间的距离。

方法二:垂直平面法,转化为线面距离,若a、b是两条异面直线,过b上一点A作a的平行线a”,记a”与b确定的平面α。从而,异面直线a、b间的距离等于线面a、α间的距离。

方法三:转化为面面距离,若a、b是两条异面直线,则存在两个平行平面α、β,且a∈α、b∈β。求a、b两条异面直线的距离转化为平行平面α、β间的距离。

方法四:代数求极值法 根据异面直线间距离是分别在两条异面直线上的两点间距离的最小值,可用求函数最小值的方法来求异面直线间的距

方法五:公式法,通过异面直线间距离公式,求得异面直线间的距离。

方法六:射影法,将两条异面直线射影到同一平面内,射影分别是点和直线或两条平行线,那么点和直线或两条平行线间的距离就是两条异面直线射影间距离。

方法七:向量法,先求两异面直线的公共法向量,再求两异面直线上两点的连接线段在公共法向量上的射影长。一般步骤为:⑴建立空间直角坐标系;⑵写出点的坐标,求出向量坐标;⑶求出异面直线的法向量的坐标; ⑷代入异面直线间的距离公式。

方法八:等积法,把异面直线间的距离转化为求某个特殊几何体的的高,利用体积相等求出该高的长度。

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