2.3.2平面与平面垂直的判定
水坝在修建的时候,为了坚固耐用,水坝的坡面与水平面要成一个适当的角度.水平面水坝
建筑施工时,为了保证墙面是竖直的,常使用铅锤来检测,这是什么道理呢?
1.理解“二面角”、“二面角的平面角”及“直二面角”、“两个平面互相垂直”的概念.2.掌握两个平面垂直的判定定理并能进行简单应用.(重点)3.培养空间想象能力与转化化归的思想.(难点)
半平面半平面半平面
从一条直线出发的两个半平面所组成的图形叫做二面角.这条直线叫做二面角的棱,这两个半平面叫做二面角的面.记为:二面角简记:二面角的定义
思考1我们常说“把门开大些”,是指哪个角开大一些,我们应该怎么刻画二面角的大小?
β2.二面角θ的取值范围为0°≤θ≤180°二面角的平面角说明:1.平面角的两边分别在二面角的两个面内,分别垂直于二面角的棱.
β平面角的大小与棱上点的选取无关.
求二面角的平面角
αP思考3教室的相邻两面墙与地面可以构成几个二面角?分别指出构成这些二面角的面、棱、平面角及度数?
αβaBbCEAD一般地,两个平面相交,如果它们所成的二面角是直二面角,就说这两个平面互相垂直.记作α⊥β平面与平面垂直的定义
βααβ注意:把直立平面的竖边画成与水平平面的横边垂直.图形表示
思考4如何检测所砌的墙面和地面是否垂直?
一个平面过另一个平面的垂线,则这两个平面垂直.符号表示:线面垂直面面垂直平面与平面垂直的判定定理
例1如图,AB是圆O的直径,PA垂直于⊙O所在的平面,C是圆周上不同于A,B的任意一点,求证:平面PAC⊥平面PBC.分析:找出在一个面内与另一个面垂直的直线.BC⊥平面PAC
证明:设⊙O所在平面为α,由已知条件,有PA⊥α,BC在α内,所以PA⊥BC,因为点C是圆周上不同于A,B的任意一点,AB为⊙O的直径,所以∠BCA=90°,即BC⊥CA.又因为PA与AC是△PAC所在平面内的两条相交直线,所以BC⊥平面PAC,又因为BC在平面PBC内,所以平面PAC⊥平面PBC.
设两个平面α,β,直线l,下列三个条件:①l⊥α;②l∥β;③α⊥β.若以其中两个作为前提,另一个作为结论,则可构成三个命题,这三个命题中正确命题的个数为()A.3B.2C.1D.0解:若①,②成立,则l与β内的某一直线a平行,所以a⊥α,所以β⊥α,即③成立;若①③成立,l还可能在β内,所以不能推出l∥β;若②③成立,l也可能平行于α所以不能推出l⊥α,故只有①②⇒③正确.C【变式练习】
2.如图,正方形SG1G2G3中,E,F分别是G1G2,G2G3的中点,D是EF的中点,现在沿SE,SF及EF把这个正方形折成一个四面体,使G1,G2,G3三点重合,重合后记为G-SEF,则四面体S-EFG中必有().A.SG⊥△EFG所在平面B.SD⊥△EFG所在平面C.GF⊥△SEF所在平面D.GD⊥△SEF所在平面SG1G2G3EFD
SG1G2G3EFDSEFGDSG⊥△EFG所在平面.故选A.
4.如图所示:在Rt△ABC中,∠ABC=90°,P为△ABC所在平面外一点,PA⊥平面ABC,你能发现哪些平面互相垂直,为什么?PABC
PABC
6.如图,三棱柱ABC-A1B1C1中,侧棱垂直于底面,∠ACB=90°,AC=BC=AA1,D是棱AA1的中点.(1)证明:平面BDC1⊥平面BDC.(2)平面BDC1分此棱柱为两部分,求这两部分体积的比.
二面角定义画法度量方法直二面角平面角两平面垂直
找二面角的平面角说明该平面角是直角.(一般通过计算完成证明)(1)定义法:(2)判定定理:要证两个平面垂直,另一个平面的一条垂线.只要在其中一个平面内找到(线面垂直面面垂直)两个平面垂直的证明方法:面面垂直线面垂直线线垂直