課程內(nèi)容:
《直線、平面垂直的性質(zhì)》
問(wèn)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(wèn)題;反之,在直線與平面垂直的條件下,能得到哪些結(jié)論?
知識(shí)探究(一):直線與平面垂直的性質(zhì)定理
思考1:如圖,長(zhǎng)方體ABCD-A1B1C1D1中,棱AA1,BB1,CC1,DD1所在直線與底面ABCD的位置關(guān)系如何?它們彼此之間具有什么位置關(guān)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(guān)系如何?
思考3:一個(gè)平面的垂線有多少條?這些直線彼此之間具有什么位置關(guān)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(gè)結(jié)論?
思考5:根據(jù)上述分析,得到一個(gè)什么結(jié)論?
定理:垂直于同一個(gè)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(zhì)定理。用符號(hào)語(yǔ)言可表述為:a⊥α,b⊥α,a∥b。該定理有什么作用?
知識(shí)探究(二)直線與平面垂直的性質(zhì)探究
思考1:設(shè)a,b為直線,α為平面,若a⊥α,b∥a,則b與α的位置關(guān)系如何?為什么?
思考2:設(shè)l為直線,α,β為平面,若l⊥α,α∥β,則l與β的位置關(guān)系如何?為什么?
思考3:設(shè)l為直線,α、β為平面,若l⊥α,l⊥β,則平面α、β的位置關(guān)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(diǎn),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(diǎn)A,CB⊥β于點(diǎn)B,aα,a⊥AB,求證:a∥l。
問(wèn)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(shí)探究(三)平面與平面垂直的性質(zhì)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(nèi),那么直線l與平面β的位置關(guān)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(huà)線?
思考3:如圖,長(zhǎng)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(nèi),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(guān)系如何?為什么?
定理:若兩個(gè)平面會(huì)昂垂直,則在一個(gè)平面內(nèi)垂直交線的直線與另一個(gè)平面垂直。
思考5:上述定理通常叫做兩平面垂直的性質(zhì)定理,結(jié)合下圖,如何用符號(hào)語(yǔ)言描述這個(gè)定理?該定理在實(shí)際應(yīng)用中有何作用?
lα,α∩β=m,l⊥ml⊥β
知識(shí)探究(四)平面與平面垂直的性質(zhì)定理
思考1:若α⊥β,過(guò)平面α內(nèi)一點(diǎn)A作平面β的垂線,垂足為B,那么點(diǎn)B在什么位置?說(shuō)明你的理由。
思考2:上述分析表明:如果兩個(gè)平面互相垂直,那么經(jīng)過(guò)一個(gè)平面內(nèi)一點(diǎn)且垂直于另一個(gè)平面的直線,必在這個(gè)平面內(nèi)。該性質(zhì)在實(shí)際應(yīng)用中有何作用?
思考3:對(duì)于三個(gè)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(guān)系如何?為什么?
思考4:上述結(jié)論如何用文字語(yǔ)言表述?該性質(zhì)在實(shí)際應(yīng)用中有何理論作用?
如果兩個(gè)相交平面垂直于另一個(gè)平面,那么這兩個(gè)平面的交線垂直于這個(gè)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(guān)系,并說(shuō)明理由。
例5.如圖,四棱錐P-ABCD的底面是矩形,AB=2,BC=√2,側(cè)面PAB是等邊三角形,且側(cè)面PAB⊥底面ABCD。(1)證明:側(cè)面PAB⊥側(cè)面PBC;(2)求側(cè)棱PC與底面ABCD所成的角。
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孫老師
男,中教高級(jí)職稱
在教學(xué)中勤懇敬業(yè),教學(xué)成績(jī)優(yōu)異,多次被評(píng)為“優(yōu)秀數(shù)學(xué)教師”稱號(hào)。