課程內容:
《直線、平面垂直的性質》
問題提出:1.直線與平面垂直的定義是什么?如何判定直線與平面垂直?
2.直線與平面垂直的判定定理,解決了直線與平面垂直的條件問題;反之,在直線與平面垂直的條件下,能得到哪些結論?
知識探究(一):直線與平面垂直的性質定理
思考1:如圖,長方體ABCD-A1B1C1D1中,棱AA1,BB1,CC1,DD1所在直線與底面ABCD的位置關系如何?它們彼此之間具有什么位置關系?
思考2:如果直線a,b都垂直于同一條直線l,那么直線a,b的位置關系如何?
思考3:一個平面的垂線有多少條?這些直線彼此之間具有什么位置關系?
思考4:如果直線a,b都垂直于平面α,由觀察可知a∥b,從理論上如何證明這個結論?
思考5:根據上述分析,得到一個什么結論?
定理:垂直于同一個平面的兩條直線平行。
思考6:上述定理通常叫做直線與平面垂直的性質定理。用符號語言可表述為:a⊥α,b⊥α,a∥b。該定理有什么作用?
知識探究(二)直線與平面垂直的性質探究
思考1:設a,b為直線,α為平面,若a⊥α,b∥a,則b與α的位置關系如何?為什么?
思考2:設l為直線,α,β為平面,若l⊥α,α∥β,則l與β的位置關系如何?為什么?
思考3:設l為直線,α、β為平面,若l⊥α,l⊥β,則平面α、β的位置關系如何?為什么?
例1.在三棱錐P-ABC中,PA⊥平面ABC,AB⊥BC,PA=AB,D為PB的中點,求證:AD⊥PC。
例2.如圖,已知a⊥b,b⊥α,aα。求證:a∥α。
例3.如圖,已知α∩β=l,CA⊥α于點A,CB⊥β于點B,aα,a⊥AB,求證:a∥l。
問題提出:
1.平面與平面垂直的定義是什么?如何判定平面與平面垂直?
知識探究(三)平面與平面垂直的性質定理
思考1:如果平面α與平面β互相垂直,直線l在平面α內,那么直線l與平面β的位置關系有哪幾種可能?
思考2:黑板所在平面與地面所在平面垂直,在黑板上是否存在直線與地面垂直?若存在,怎樣畫線?
思考3:如圖,長方體ABCD-A1B1C1D1中,平面平面A1ADD1與平面ABCD垂直,其交線為AD,直線A1A,D1D都在平面A1ADD1內,且都與交線AD垂直這兩條直線與平面ABCD垂直嗎?
思考4:一般地,α⊥β,α∩β=CD,ABα,AB⊥CD,垂足為B,那么直線AB于平面β的位置關系如何?為什么?
定理:若兩個平面會昂垂直,則在一個平面內垂直交線的直線與另一個平面垂直。
思考5:上述定理通常叫做兩平面垂直的性質定理,結合下圖,如何用符號語言描述這個定理?該定理在實際應用中有何作用?
lα,α∩β=m,l⊥m
l⊥β
知識探究(四)平面與平面垂直的性質定理
思考1:若α⊥β,過平面α內一點A作平面β的垂線,垂足為B,那么點B在什么位置?說明你的理由。
思考2:上述分析表明:如果兩個平面互相垂直,那么經過一個平面內一點且垂直于另一個平面的直線,必在這個平面內。該性質在實際應用中有何作用?
思考3:對于三個平面α、β、γ,如果α⊥γ,β⊥γ,α∩β=l,那么直線l與平面γ的位置關系如何?為什么?
思考4:上述結論如何用文字語言表述?該性質在實際應用中有何理論作用?
如果兩個相交平面垂直于另一個平面,那么這兩個平面的交線垂直于這個平面。
例4.如圖,已知α⊥β,l⊥β,lα,試判斷直線l與平面α的位置關系,并說明理由。
例5.如圖,四棱錐P-ABCD的底面是矩形,AB=2,BC=√2,側面PAB是等邊三角形,且側面PAB⊥底面ABCD。(1)證明:側面PAB⊥側面PBC;(2)求側棱PC與底面ABCD所成的角。
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孫老師
男,中教高級職稱
在教學中勤懇敬業(yè),教學成績優(yōu)異,多次被評為“優(yōu)秀數學教師”稱號。