高中数学模块2第二章沂源一中数学组耿雪海2.3.1直线与平面垂直的判定
生活中有很多直线与平面垂直的实例实例引入旗杆与地面垂直
大桥的桥柱与水面垂直生活中有很多直线与平面垂直的实例,你能举出几个吗?
2.3.1直线与平面垂直的判定
A构建直线与平面垂直的概念1、定义:如果直线与平面α内的任意一条直线都垂直,(1)阳光下,旗杆与它在地面上的影子所成的角度是多少?思考?记作:.就说直线与平面互相垂直。(2)随着时间的变化,影子的位置会移动,而旗杆与影子所成的角度是否发生了改变。(3)旗杆AB与地面上不过点B的任意一条直线位置关系如何?它们所成的角为多少度?
A平面的垂线直线的垂面垂足2、画法:画直线与平面垂直时,通常把直线画成与表示平面的平行四边形的一边垂直,如图所示.∟
判断:1.如果一条直线l和一个平面内的无数条直线都垂直,则直线l和平面α互相垂直()BCl直线l垂直于平面α,则直线l垂直于平面α中的任意一条直线
探究如下图,请同学们准备一块三角形的纸片,我们一起来做一个试验:ABCD过ΔABC的顶点A翻折纸片,得到折痕AD,将翻折后的纸片竖起来放置在桌面上(BD,DC与桌面接触)。①折痕AD与桌垂直吗?②如何翻折才能使折痕AD与桌面所在平面垂直?
探究直线与平面垂直的判断定理折图ABCD发现:当且仅当折痕AD是BC边上的高时,这样翻折之后竖立的折痕AD才不偏不倚地站立着,即AD与桌面α垂直,其他位置都不能使AD与桌面α垂直。
一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直,则该直线与此平面垂直。①折痕AD与桌面α上的一条直线垂直,是否足以保证AD垂直桌面α?定理:探究直线与平面垂直的判断定理思考?注意:定理中的”两条相交直线”这一条件不可忽视。ABCD②由折痕AD⊥BC,翻折之后这一垂直关系是一个不变关系,即有AD⊥CD,AD⊥BD,你能得到什么结论呢?ABCD若a,b,a∩b=p,⊥a,⊥b,则⊥.abp简记为:线线垂直线面垂直
判断:3.1.如果一条直线l和一个平面内的无数条直线都垂直,则直线l和平面α互相垂直()BCl直线l垂直于平面α,则直线l垂直于平面α中的任意一条直线()
bamn例1如图,已知a//b,a⊥,求证b⊥.又因为b//a,所以b⊥m,b⊥n.又m,n,m,n是两条相交直线,所以b⊥.证明:在平面内作两条相交直线m,n.探究如图,直四棱柱A'B'C'D'-ABCD(侧棱与底面垂直的棱柱称为直棱柱)中,底面四边形ABCD满足什么条件时,A'C⊥B'D'?C'AA'B'D'BCD因为直线a⊥,根据直线与平面垂直的定义知a⊥m,a⊥n.判定定理的应用
C1、如图,空间中直线l和三角形的两边AC,BC同时垂直,则这条直线和三角形的第三边AB的位置关系是()A平行B垂直C相交D不确定AB练习3.如图,圆O所在一平面为,AB是圆O的直径,C是圆上一点,且PAAC,PAAB,求证:(1)PABC(2)BC平面PACPABCOB
PABCO3.如图,圆O所在一平面为,AB是圆O的直径,C是圆上一点,且PAAC,PAAB,求证:(1)PABC(2)BC平面PAC∟∟∟
探究如图,直四棱柱A'B'C'D'-ABCD(侧棱与底面垂直的棱柱称为直棱柱)中,底面四边形ABCD满足什么条件时,A'C⊥B'D'?C'AA'B'D'BCD判定定理的应用
PAO四、直线和平面所成的角:如图所示,一条直线PA和平面相交,但不垂直,这条直线叫这个平面的斜线,斜线和平面的交点A叫做斜足。过斜线上斜足以外的一点P向平面引垂线PO,过垂足O和斜足A的直线AO叫做斜线在这个平面上的射影。斜线和射影所成的锐角叫做这条直线和平面所成的角。斜线斜足射影一条直线垂直于平面,它们所成的角是直角一条直线和平面平行,或在平面内,它们所成的角是0的角直线和平面所成角的范围是[0,90]
回顾反思通过本节课的学习,你学会了哪些判断直线与平面垂直的方法?1.定义:如果一条直线垂于一个平面内的任何一条直线,则此直线垂直于这个平面.2.判定定理:如果一条直线垂直于一个平面内的两条相交直线,那么此直线垂直于这个平面。3.如果两条平行直线中的一条垂直于一个平面,那么另一条也垂直于同一个平面。
归纳整理、整体认识(1)请同学们归纳一下,获得直线与平面垂直的判定定理的基本过程。直观感知---操作确认------获得判定定理(2)直线与平面垂直的判定定理,体现的数学思想方法是什么?定理体现了“直线与平面垂直”与“直线与直线垂直”互相转化的数学思想。
1.对于任意的直线l与平面α,在平面α内必有直线m,使m与l()A.平行B.相交C.垂直D.互为异面直线3.两条直线和一个平面所成的角相等,这两条直线一定平行吗?若两条直线平行,则它们与一个平面所成的角一定相等吗?4.如图,在三棱锥V-ABC中,VA=VC,AB=BC,求证VB⊥ACVABC当堂检测(1题)2.如图,PA面ABC,ΔABC中,ACB=90°,则图中RtΔ的个数为_____个.(2题)PABCB4
4.如图,在空间四边形ABCD中,PA⊥面ABC,AC⊥BC,若AE⊥PB,AF⊥PC求证:EF⊥PBAFEPCB练习
1.在正方形ABCD-A1B1C1D1中,求证:BD面ACC1A1.AA1BB1DCC1D1(1题)2.平行四边形ABCD的对角线交点为O,点P在平行四边形ABCD所在平面外,且PA=PC,PD=PB,则PO与平面ABCD的位置关系是____________.
谢谢
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