1. 分析距离为0时的位置关系
设相异三个点 A、B、C 到平面 α 的距离为 d.
若 d=0,则 A、B、C 三点都在平面 α 内.
因为 A、B、C 是同一条直线 l 上的三个不同点,根据公理可得整个直线都在平面内,即直线 l⊂α.
2. 分析距离不为0时的位置关系并证明其不可能相交
若 d>0,假设直线 l 与平面 α 相交,设交点为 P,直线 l 与平面 α 所成的角为 θ.
根据空间中点到平面的距离公式,点 A、B、C 到平面 α 的距离分别为:
d(A,α)=PA⋅sinθ
d(B,α)=PB⋅sinθ
d(C,α)=PC⋅sinθ
由于 d>0,所以 sinθ=0.
由 d(A,α)=d(B,α)=d(C,α)=d 可得:
PA⋅sinθ=PB⋅sinθ=PC⋅sinθ=d
从而得到 PA=PB=PC=sinθd.
但在直线 l 上,到交点 P 的距离等于定值 sinθd 的点最多只有两个(分别位于点 P 的两侧).
这与 A、B、C 是三个相异的点矛盾!
因此,当 d>0 时,直线 l 与平面 α 不能相交,即直线与平面 α 的位置关系是 l//α.
3. 综合分类讨论结果得出结论并选择正确选项
综上所述,直线 l 与平面 α 的位置关系是 l//α 或 l⊂α.
故正确选项为 D.