高中数学必修2第二章点、直线、平面之间的位置关系课件2.3.1直线与平面垂直的判定
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高中数学 第二章 点、直线、平面之间的位置关系 2.3.1 直线与平面垂直的判定课件 新人教A版必修
(1)求证:AN⊥平面 PBM; (2)若 AQ⊥PB,垂足为 Q,求证:NQ⊥PB.
[证明] (1)因为 AB 为⊙O 的直径, 所以 AM⊥BM.又 PA⊥平面 ABM,所以 PA⊥BM. 又因为 PA∩AM=A,所以 BM⊥平面 PAM. 又 AN⊂平面 PAM,所以 BM⊥AN. 又 AN⊥PM,且 BM∩PM=M,所以 AN⊥平面 PBM. (2)由(1)知 AN⊥平面 PBM, PB⊂平面 PBM,所以 AN⊥PB. 又因为 AQ⊥PB,AN∩AQ=A, 所以 PB⊥平面 ANQ. 又 NQ⊂平面 ANQ,所以 PB⊥NQ.
1.以下命题正确的是( )
① αa⊥∥αβ⇒a⊥β;② aa⊥ ⊥αb ⇒b∥α;③ aa∥ ⊥αb ⇒.②③
D.①②
解析:选 A.①由线面垂直的判定定理可知结论正确;②中 b,
α 的关系可以线面平行或直线在平面内;③中直线可以与平面平
行,相交或直线在平面内.
探究点二 直线与平面垂直的判定 如图,AB 为⊙O 的直径,PA 垂直于⊙O 所在的平面, M 为圆周上任意一点,AN⊥PM,N 为垂足.
答案:BCD ADC ADB
探究点一 直线与平面垂直的定义 下列命题中,正确的序号是________. ①若直线 l 与平面 α 内的一条直线垂直,则 l⊥α;②若直线 l 不 垂直于平面 α,则 α 内没有与 l 垂直的直线;③若直线 l 不垂直 于平面 α,则 α 内也可以有无数条直线与 l 垂直;④若平面 α 内 有一条直线与直线 l 不垂直,则直线 l 与平面 α 不垂直.
2.已知直线 a∥直线 b,b⊥平面 α,则( )
A.a∥α
B.a⊂α
C.a⊥α
D.a 是 α 的斜线
答案:C
[证明] (1)因为 AB 为⊙O 的直径, 所以 AM⊥BM.又 PA⊥平面 ABM,所以 PA⊥BM. 又因为 PA∩AM=A,所以 BM⊥平面 PAM. 又 AN⊂平面 PAM,所以 BM⊥AN. 又 AN⊥PM,且 BM∩PM=M,所以 AN⊥平面 PBM. (2)由(1)知 AN⊥平面 PBM, PB⊂平面 PBM,所以 AN⊥PB. 又因为 AQ⊥PB,AN∩AQ=A, 所以 PB⊥平面 ANQ. 又 NQ⊂平面 ANQ,所以 PB⊥NQ.
1.以下命题正确的是( )
① αa⊥∥αβ⇒a⊥β;② aa⊥ ⊥αb ⇒b∥α;③ aa∥ ⊥αb ⇒.②③
D.①②
解析:选 A.①由线面垂直的判定定理可知结论正确;②中 b,
α 的关系可以线面平行或直线在平面内;③中直线可以与平面平
行,相交或直线在平面内.
探究点二 直线与平面垂直的判定 如图,AB 为⊙O 的直径,PA 垂直于⊙O 所在的平面, M 为圆周上任意一点,AN⊥PM,N 为垂足.
答案:BCD ADC ADB
探究点一 直线与平面垂直的定义 下列命题中,正确的序号是________. ①若直线 l 与平面 α 内的一条直线垂直,则 l⊥α;②若直线 l 不 垂直于平面 α,则 α 内没有与 l 垂直的直线;③若直线 l 不垂直 于平面 α,则 α 内也可以有无数条直线与 l 垂直;④若平面 α 内 有一条直线与直线 l 不垂直,则直线 l 与平面 α 不垂直.
2.已知直线 a∥直线 b,b⊥平面 α,则( )
A.a∥α
B.a⊂α
C.a⊥α
D.a 是 α 的斜线
答案:C
高中数学必修2第二章-空间点、直线、平面之间的位置关系PPT
思考
在同一平面内两条相交直线形成四个角,常
取较小的一组角来度量这两条直线的位置关系,这
个角叫做两条直线的夹角.在空间中怎样度量两条
异面直线的位置关系呢?
a
a
b b
平面内两条相交直线 空间中两条异面直线
25
已知两条异面直线a,b,经过空间任一点O作直
线 a//a,•b/b /,把 a 与b 所成的锐角(或直角)叫
“点P在直线l 外”,“点A在平面α外”Pl,A
直线 l 在平面α内,或者说平面α经过直线 l
直线 l 在平面α外.
l ,l
10
平面的基本性质
思考1:如何让一条直线在一个平面内?
公理1 如果一条直线上的两点在一个平面内 ,那么这条直线在此平面内.
平面经过这条直线 集合符号表示
A.
B.
α
A l,B l,且 A ,B l
如:AD 与 BB,AD与 BB等.
D
(2)如果两条平行直线中的 A
一条与某一条直线垂直,那么,
D
另一条直线是否也与这条直线 A
垂直?
垂直
C B
C B
(3)垂直于同一条直线的两条直线是否平行?
不一定,如上图的立方体中
直线AB与BC相交, A B B B ,B C B B ,
28
本节小结
基本知识 (1)空间直线的三种位置关系. (2)平行线的传递性. (3)等角定理. (4)异面直线所成的角.
基本方法 把空间中问题通过平移转化为平面问题.
29
2.1.3
空间中直线与平面之间 的位置关系
30
主要内容
直线与平面的位置关系 直线在平面内 直线与平面相交 直线与平面平行
高中数学新人教A版必修2课件:第二章点、直线、平面之间的位置关系2.3.1直线与平面垂直的判定
变式探究:在三棱锥P-ABC中,H为△ABC的垂心,且PH⊥平面ABC,求 证:AB⊥PC,BC⊥AP.
证明:如图,连接AH,因为H为△ABC的垂心, 所以AH⊥BC,又PH⊥平面ABC, 所以PH⊥BC,又PH∩AH=H, 所以BC⊥平面PAH, 所以BC⊥AP,同理可证:AB⊥PC.
方法技能 利用直线与平面垂直的判定定理证明线面垂直的关键是在这 个平面内找到两条相交直线,证明它们都和这条直线垂直.
2-2:如图,Rt△ABC所在平面外一点S,且SA=SB=SC.点D为斜边AC的中点. (1)求证:SD⊥平面ABC;
证明:(1)如图,取AB中点E,连接SE,DE, 在Rt△ABC中,D,E分别为AC,AB的中点, 所以DE∥BC,且DE⊥AB. 在△SAB中,因为SA=SB, 所以SE⊥AB.又SE∩DE=E, 所以AB⊥平面SDE. 因为SD⊂平面SDE,所以AB⊥SD. 在△SAC中,因为SA=SC,D为AC的中点, 所以SD⊥AC. 因为SD⊥AC,SD⊥AB,AC∩AB=A, 所以SD⊥平面ABC.
2.直线与平面垂直的判定定理
文字语言
图形语言
符号语言
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
la
l b
a b
a∩b=P
⇒l⊥α
探究2:(教师备用)若直线a⊥b,直线a⊥c,且b⊂α,c⊂α,直线a⊥平面α吗?
答案:不一定垂直,当b与c相交时,a⊥平面α.
3.直线与平面所成的角
直的是
.
解析:三角形两边必相交,圆的两条直径必相交,梯形的两边有可能是平行 的一组对边,正六边形的两边也可能是一组平行对边.故由线面垂直的判 定定理知,能保证该直线与平面垂直的是①③. 答案:①③
高中数学第二章点直线平面之间的位置关系2.3.1直线与平面垂直的判定课件新人教A版必修2
核心素养培养目标
1.理解并掌握直线与平面垂直
的定义.
2.掌握直线与平面垂直的判定
定理,并能解决有关线面垂直
的问题.
3.了解直线和平面所成的角的
含义,并知道其求法.
核心素养形成脉络
定义
记法
有关
概念
如果直线 l 与平面 α 内的任意一条直线都垂直,我们就说直
线 l 与平面 α 互相垂直
l⊥α
直线 l 叫做平面 α 的垂线,平面 α 叫做直线 l 的垂面.它们唯
一的公共点 P 叫做垂足
图示
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
文字语言
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
图形语言
符号语言
作用
l⊥a,l⊥b,a⊂α,b⊂α,a∩b=P⇒l⊥α
判断直线与平面垂直
由已知计算得 AD= 2,A1D= 2,AA1=2.
在 Rt△MAB 中,MA= 2 -2 =
在 Rt△MAC 中,sin∠MCA= =
3
5 3
2
5 3
2
.
52 -42 =3. 3
即 MC 与平面 CAB 所成角的正弦值为
5
.
.
∠ABO=
=
1
2
∴AD2+A1D2=A12 ,
1
2
设四面体的棱长为 a,则 OD=
AO= 2 - 2 =
2 -
3
3
cos30 °
2
=
=
6
3
3
3
a.
3
1.理解并掌握直线与平面垂直
的定义.
2.掌握直线与平面垂直的判定
定理,并能解决有关线面垂直
的问题.
3.了解直线和平面所成的角的
含义,并知道其求法.
核心素养形成脉络
定义
记法
有关
概念
如果直线 l 与平面 α 内的任意一条直线都垂直,我们就说直
线 l 与平面 α 互相垂直
l⊥α
直线 l 叫做平面 α 的垂线,平面 α 叫做直线 l 的垂面.它们唯
一的公共点 P 叫做垂足
图示
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
文字语言
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
图形语言
符号语言
作用
l⊥a,l⊥b,a⊂α,b⊂α,a∩b=P⇒l⊥α
判断直线与平面垂直
由已知计算得 AD= 2,A1D= 2,AA1=2.
在 Rt△MAB 中,MA= 2 -2 =
在 Rt△MAC 中,sin∠MCA= =
3
5 3
2
5 3
2
.
52 -42 =3. 3
即 MC 与平面 CAB 所成角的正弦值为
5
.
.
∠ABO=
=
1
2
∴AD2+A1D2=A12 ,
1
2
设四面体的棱长为 a,则 OD=
AO= 2 - 2 =
2 -
3
3
cos30 °
2
=
=
6
3
3
3
a.
3
高中数学《第二章点、直线、平面之间的位置关系2.3直线、平面垂直的判定及其性质...》650PPT课件
你能根据刚才的分析归纳出直线与平面垂
直判定定理吗
直线和平面垂直的判定定理
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.
l
符号表示:
m ,n
m nP
l
l m, l n
P
mn
判定定理
转化思想:线面垂直
线线垂直
【练一练2】:已知正方体
.判断:
2.如果一条直线与平面内无数条直线都垂直,
那么它与平面垂直.
b
()
a
α
探索新知:
做一
请同学们拿出一块三角形纸片,我 做
们一起做一个试验:过三角形的顶
想一 想
点A翻折纸片,得到折痕AD,将翻
折后的纸片竖起放置在桌面上(
BD、DC与桌面接触)
1.折痕AD与桌面垂直吗?
2.如何翻折才能使折痕AD与桌面所在的平面垂直
?
A
A
B
D
C
C
D
B
探索新知: 2.如何翻折才能使折痕AD与桌面所在的平面垂直?
A
A
C
D
B仅当折痕 AD 是 BC 边上的高时,AD
所在直线与桌面所在平面 垂直.
探索新知: 由刚才分析可以知道,直线与平面垂直的
判定需要哪几个条件?
(1) 平面有两条直线 (2) 这两条直线要相交 (3) 平面外的直线要与这两条直线都垂直
(1)直线 与哪些平面垂直? (2)直线 与哪些平面垂直?
例1 、 在三棱锥P-ABC中,PA⊥平面ABC, AB⊥BC。 求证:BC⊥面PAB
P
C A
B
变式练习
直判定定理吗
直线和平面垂直的判定定理
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.
l
符号表示:
m ,n
m nP
l
l m, l n
P
mn
判定定理
转化思想:线面垂直
线线垂直
【练一练2】:已知正方体
.判断:
2.如果一条直线与平面内无数条直线都垂直,
那么它与平面垂直.
b
()
a
α
探索新知:
做一
请同学们拿出一块三角形纸片,我 做
们一起做一个试验:过三角形的顶
想一 想
点A翻折纸片,得到折痕AD,将翻
折后的纸片竖起放置在桌面上(
BD、DC与桌面接触)
1.折痕AD与桌面垂直吗?
2.如何翻折才能使折痕AD与桌面所在的平面垂直
?
A
A
B
D
C
C
D
B
探索新知: 2.如何翻折才能使折痕AD与桌面所在的平面垂直?
A
A
C
D
B仅当折痕 AD 是 BC 边上的高时,AD
所在直线与桌面所在平面 垂直.
探索新知: 由刚才分析可以知道,直线与平面垂直的
判定需要哪几个条件?
(1) 平面有两条直线 (2) 这两条直线要相交 (3) 平面外的直线要与这两条直线都垂直
(1)直线 与哪些平面垂直? (2)直线 与哪些平面垂直?
例1 、 在三棱锥P-ABC中,PA⊥平面ABC, AB⊥BC。 求证:BC⊥面PAB
P
C A
B
变式练习
高中数学《第二章点、直线、平面之间的位置关系2.3直线、平面垂直的判定及其性质...》583PPT课件
证:
(1) 若 l⊥PA, 则 l⊥QA;
(2) 若 l⊥QA, 则 l⊥PA.
P
证明: (2) ∵PQ⊥a, la. ∴PQ⊥l. 若 l⊥QA,
l⊥平面PQA. PA平面PQA,
aQ
Al
l⊥PA.
探究题. 如图, 直四棱柱 ABCD-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, AC⊥BD?
问题 3. (1) 请同学们用一块三角板的一条直角边放在桌面内, 另外一条直角边 不在桌面内, 请问这另一条直角边与桌面垂直吗?
(2) 用一张有一定硬度的纸将一边对折后又展开,并将所折的边放在桌面上, 看 折痕是否垂直桌面? 有不垂直的可能吗?
当A、B、C 不共线时, 折痕DC垂直桌面;
当A、B、C 共线时, 折痕DC不一定垂直桌面.
分析: 由题中定义知,
(改为如下的
A
D
证明题, 请同
侧棱 AA⊥平面ABCD,
学们给出证明) B
从而 AA⊥BD.
C
A
D
又要使 AC⊥BD, 则需 BD⊥平面AAC.
所以需在平面AAC内另找一条直线
B C
与BD垂直且与AA相交.
容易考虑的是AC是否满足?
要使AC⊥BD, 四边形ABCD需满足:
BA=BC, 且DA=DC.
证:
(1) 若 l⊥PA, 则 l⊥QA;
(2) 若 l⊥QA, 则 l⊥PA.
P
证明: (1) ∵PQ⊥a, la. ∴PQ⊥l. 若 l⊥PA,
l⊥平面PQA. QA平面PQA,
aQ
Al
l⊥QA.
练习(补充). 已知 PQ 是平面 a 的垂线段, PA 是平面 a 的斜线段, 直线 la. 求
高中数学《第二章点、直线、平面之间的位置关系2.3直线、平面垂直的判定及其性质...》609PPT课件
同学们:恭喜通过第一关
伽利略
第2关:
结合旗杆与它在 地面的影子的实 例,归纳直线与 平面垂直的定义。
怎么样才算直线与平面垂直?结合旗杆与 它在地面的影子的实例回答下列问题?
问题312:旗阳随杆光着与下太地,阳面旗的上杆移任与动意它,影一在子条地的不面位过上置点的也O影的会子直移所线动m, 的成而位的旗置角杆关度与系是影如多子何少所?成依的据角是度什是么否?会发生改变?
B
于圆O所在的平面,C是圆周上不同
于A、B的任意一点, P
求证:(1)PA BC
C
(2)BC 平面PAC A
·
B
O
本课小结
1、线面垂直的定义 l 垂直于 内的任意一条直线 l
l
2、线面垂直的判定定理
b
Aa
3、线面垂直中
(1)由线面垂直得到线线垂直;
(2)由线线垂直得到线面垂直;
作业: 1、认真学习学案后的阅读材料。 2、完成教材67页练习1、2两道题。
这条直线垂直该平面
反过来:
一条直线垂直一平面
这条直线垂直于该平面内的所有直线
练习:判断下列语句是否正确:
1.如果一条直线与一个平面垂直,那么它与平面内
所有的直线都垂直.
()
2.如果一条直线与平面内无数条直线都垂直,那么
它与平面垂直.
()
b
a
思考:根据直线与平面垂直的定义,是否把 平面中的直线一一找出,才能证明直线与平 面垂直?能否有更简单的做法得到直线和平 面垂直?
第3关: 请同学们动 起手来,一 起做试验。
华罗庚
探究活动:请同学们拿出一块三角形的纸片,做以下试验:
过△ABC的顶点A翻折纸片,得到折痕AD,将翻折后的纸片竖起 放置在桌面上(BD、DC与桌面接触).
高中数学《第二章点、直线、平面之间的位置关系2.3直线、平面垂直的判定及其性质...》655PPT课件
求证 : AB
证明:在平面β内过点B作 BE⊥CD,则∠ABE是二面角 α—CD—β的平面角
由α⊥β,可知AB⊥BE
C
A D
E B
又AB⊥CD,所以AB⊥β
生活实用
B
A
两平面垂直的性质定理的作用:找面的垂线
应用举例
例1:如图,AB是☉O的
直径,PA垂直于☉O所在
的平从而∠ABE是二面角
α- CD -β的平面角
又AB ⊥ BE,即二面角 α- CD –β是直二面角
∴ α ⊥β C
B
α
E
平面与平面垂直的判定定理 如果一个平面过另
β 一个平面的一条垂 线,那么这两个平 面垂直.
符号:
AB AB
面
D
生活实用
平面与平面垂直的判定定理
β
如果一个平面过另一个平面的
授课教师:蒋颉
温故知新
面面垂直的定义:
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.
β
a
A
b
α
除了定义之外,如何判定两个平面互相垂直呢?
情景引入
A
证明:设α ∩ β=CD,则 点B∈CD 在平面α内过B点作直 线BE ⊥ CD
∵ AB ⊥α,CD α
∴ AB⊥CD,
求证:
(1)平面PAC⊥平面PBC
(2)若PA=AC=BC,求AB和平
面PBC所成的角
学以致用
已知直线PA垂直正方形ABCD所在的平 面,A为垂足。
求证:平面PAC平面PBD。
P
A
B
D
C
学有所获 1、面面垂直的判定和性质 2、证明面面垂直的方法:
人教A版高中数学必修2第二章 点、直线、平面之间的位置关系2.3 直线、平面垂直的判定及其性质课件(1)
精品PPT
平面与平面垂直的判定与 性质
例 2 如图所示,△ABC 为正三角形,EC⊥平 面 ABC,BD∥CE,EC=CA=2BD,M 是 EA 的中点.求证: (1)DE=DA; (2)平面 BDM⊥平面 ECA.
精品PPT
证明 (1)如图所示,取 EC 中点 F,连结 DF. ∵EC⊥平面 ABC,BD∥CE, ∴DB⊥平面 ABC.∴DB⊥AB. ∵BD∥CE,BD=12CE=FC, ∴四边形 FCBD 是矩形,∴DF⊥EC. 又 BA=BC=DF, ∴Rt△DEF≌Rt△ADB,∴DE=DA.
精品PPT
由已知,可得 GM= 22. 由 NG∥FA,FA⊥GM,得 NG⊥GM. 在 Rt△NGM 中,tan ∠GNM=GNMG=14. 所以二面角 B-EF-A 的正切值为14.
精品PPT
探究提高
解二面角首先要作出其平面角,一种重要的方法就是垂线法,即 在二面角的一个半平面内找一点作另一个半平面的垂线,再过这 条垂线的垂足作二面角棱的垂线,这样二面角的棱就垂直于这两 条垂线所确定的平面,问题就解决了.这里的关键是如何作一个 面的垂线,一个最重要的思路就是根据面面垂直的性质定理,在 两个互相垂直的平面中的一个平面内作它们交线的垂线.
精品PPT
直线与平面垂直的判定与性质
例 1 如图所示,在四棱锥 P—ABCD 中,PA⊥ 底面 ABCD,AB⊥AD,AC⊥CD,∠ABC =60°,PA=AB=BC,E 是 PC 的中点. 证明:(1)CD⊥AE; (2)PD⊥平面 ABE.
精品PPT
证明 (1)由四棱锥 P—ABCD 中, ∵PA⊥底面 ABCD,CD⊂平面 ABCD, ∴PA⊥CD.∵AC⊥CD,PA∩AC=A, ∴CD⊥平面 PAC. 而 AE⊂平面 PAC,∴CD⊥AE. (2)由 PA=AB=BC,∠ABC=60°, 可得 AC=PA. ∵E 是 PC 的中点,∴AE⊥PC. 由(1),知 AE⊥CD,且 PC∩CD=C, ∴AE⊥平面 PCD.
平面与平面垂直的判定与 性质
例 2 如图所示,△ABC 为正三角形,EC⊥平 面 ABC,BD∥CE,EC=CA=2BD,M 是 EA 的中点.求证: (1)DE=DA; (2)平面 BDM⊥平面 ECA.
精品PPT
证明 (1)如图所示,取 EC 中点 F,连结 DF. ∵EC⊥平面 ABC,BD∥CE, ∴DB⊥平面 ABC.∴DB⊥AB. ∵BD∥CE,BD=12CE=FC, ∴四边形 FCBD 是矩形,∴DF⊥EC. 又 BA=BC=DF, ∴Rt△DEF≌Rt△ADB,∴DE=DA.
精品PPT
由已知,可得 GM= 22. 由 NG∥FA,FA⊥GM,得 NG⊥GM. 在 Rt△NGM 中,tan ∠GNM=GNMG=14. 所以二面角 B-EF-A 的正切值为14.
精品PPT
探究提高
解二面角首先要作出其平面角,一种重要的方法就是垂线法,即 在二面角的一个半平面内找一点作另一个半平面的垂线,再过这 条垂线的垂足作二面角棱的垂线,这样二面角的棱就垂直于这两 条垂线所确定的平面,问题就解决了.这里的关键是如何作一个 面的垂线,一个最重要的思路就是根据面面垂直的性质定理,在 两个互相垂直的平面中的一个平面内作它们交线的垂线.
精品PPT
直线与平面垂直的判定与性质
例 1 如图所示,在四棱锥 P—ABCD 中,PA⊥ 底面 ABCD,AB⊥AD,AC⊥CD,∠ABC =60°,PA=AB=BC,E 是 PC 的中点. 证明:(1)CD⊥AE; (2)PD⊥平面 ABE.
精品PPT
证明 (1)由四棱锥 P—ABCD 中, ∵PA⊥底面 ABCD,CD⊂平面 ABCD, ∴PA⊥CD.∵AC⊥CD,PA∩AC=A, ∴CD⊥平面 PAC. 而 AE⊂平面 PAC,∴CD⊥AE. (2)由 PA=AB=BC,∠ABC=60°, 可得 AC=PA. ∵E 是 PC 的中点,∴AE⊥PC. 由(1),知 AE⊥CD,且 PC∩CD=C, ∴AE⊥平面 PCD.
人教A版数学必修2第二章点、直线、平面之间的位置关系2.3直线、平面垂直的判定及其性质(课件1)
结论:a⊥OA
P
线斜垂直
线射垂直
逆定理
O α
定理
线射垂直
线斜垂直
逆定理
a
A
例1:如图,在正方体中,O是AC与BD的交点,直线D1O与AC
垂直吗?说明你的理由。
D1
C1
D1O在平面ABCD内的射影是DO
AC与BD垂直
A1
B1
D1O与AC垂直(三垂线定理 )
你知道吗? D1B⊥AC
D
C
线射垂直 线斜垂直 A
O B
应用举例
例2、道旁有一条河,彼岸有电塔AB,高15m,只有测角 器和皮尺作测量工具,能否求出电塔顶与道路的距离? 解:在道边取一点C,使BC与道边所成水平角等于90°,
再在道边取一点D,使水平角CDB等于45°, 测得C、D的距离等于20m
A
B
90°
C
45°
D
应用举例
∵BC是AC的射影 且CD⊥BC ∴CD⊥AC(三垂线定理) 因此斜线AC的长度就是电塔顶与道路的距离。
射影OA和a直线之间的垂直关系
α
O
2、直线a可以移动,但只能在平面内移
动。因此,直线a和斜线PA可以相交也
可以异面。
P
3、三垂线定理的实质是平面的一条斜 线和平面内的一条直线垂直的判定定理。
O α
a
A
a
A
新知探究 • 逆定理
思考:
如果将定理中的条件a⊥OA改成a⊥PA,你会得到
怎样的结果?命题一定成立吗?
三垂线定理
P O α
a
A
直线和平面垂直的定义是什么?有怎样的性质?
定义:一条直线和平面相交,且和平面内经过交点的所有直 线都垂直 性质定理:如果一条直线和平面垂直,那么它垂直于平面 内的任何直线
高中数学《第二章点、直线、平面之间的位置关系2.3直线、平面垂直的判定及其性质...》612PPT课件
人教A版高中数学必修二第二章第三节:直线、平面垂直的判定与 性质(第三课时)
人教A版高中数学必修二第二章第三节:直线、平面垂直的判定与 性质(第三课时)
张艳萍 郝露洋
魏笑辉
李亚贝
1. 问题导学--知识梳理
例1、如图,在已知正三棱锥P-ABC的侧 面是直角三角形,G是AB的中点,求 证:AB ⊥ PC
问题1:利用线面垂直证明面面垂直的关 键是什么?
小试身手
CD⊥平面ABD 平面BCD⊥平面AB D 平面ACD⊥平面ABD AB⊥平面ADC 平面ABC⊥平面ACD 平面ABD⊥平面ACD
2.问题探究--提炼方法
例2侧、棱(垂20直1底2年面高,考∠)A如CB图=,90三°棱柱ABC-A1B1C1中,
AC=BC= 12AA1,D是棱AA1的中点
证明:平面BDC1⊥平面BDC
合作交流
• 问题2:你能说明线线垂直的常见条件 有哪些吗?
(1)勾股定理 (2)等腰三角形 (3)正方形或菱形对角线 (4)线面垂直
探究2:证明线面垂直有哪 些方法?
(1)线面垂直的判定定理 (2)面面垂直的性质定理 (3PGC AB ⊥ PC
PG CG=G
探究1:找出本题中的线面 垂直和面面垂直关系
AB⊥平面PGC PA⊥平面PBC PB⊥平面PAC PC⊥平面PAB 平面PAB⊥平面PGC 平面ABC⊥平面PGC 平面PAB⊥平面PBC 平面PBC⊥平面PAC 平面PAB⊥平面PAC
AC=BC 因为:VA=VB 所以:三角形AVB是等腰三角形 因为:AD=BD 所以:D是等腰三角形AVB底边AB上的中点 所以:VD是AB的垂直平分线 所以:AB⊥VD………………(1) 因为:VO⊥平面ABC 所以:VO⊥AB………………(2) 由(1)和(2)知道: AB⊥平面VCD 所以:AB⊥CD……………………结论1 因为:点D是AB的中点 所以:CD是AB的垂直平分线 所以:AC=BC……………………结论2 当点D与点O重合时,结论不能推出.
人教A版高中数学必修二第二章第三节:直线、平面垂直的判定与 性质(第三课时)
张艳萍 郝露洋
魏笑辉
李亚贝
1. 问题导学--知识梳理
例1、如图,在已知正三棱锥P-ABC的侧 面是直角三角形,G是AB的中点,求 证:AB ⊥ PC
问题1:利用线面垂直证明面面垂直的关 键是什么?
小试身手
CD⊥平面ABD 平面BCD⊥平面AB D 平面ACD⊥平面ABD AB⊥平面ADC 平面ABC⊥平面ACD 平面ABD⊥平面ACD
2.问题探究--提炼方法
例2侧、棱(垂20直1底2年面高,考∠)A如CB图=,90三°棱柱ABC-A1B1C1中,
AC=BC= 12AA1,D是棱AA1的中点
证明:平面BDC1⊥平面BDC
合作交流
• 问题2:你能说明线线垂直的常见条件 有哪些吗?
(1)勾股定理 (2)等腰三角形 (3)正方形或菱形对角线 (4)线面垂直
探究2:证明线面垂直有哪 些方法?
(1)线面垂直的判定定理 (2)面面垂直的性质定理 (3PGC AB ⊥ PC
PG CG=G
探究1:找出本题中的线面 垂直和面面垂直关系
AB⊥平面PGC PA⊥平面PBC PB⊥平面PAC PC⊥平面PAB 平面PAB⊥平面PGC 平面ABC⊥平面PGC 平面PAB⊥平面PBC 平面PBC⊥平面PAC 平面PAB⊥平面PAC
AC=BC 因为:VA=VB 所以:三角形AVB是等腰三角形 因为:AD=BD 所以:D是等腰三角形AVB底边AB上的中点 所以:VD是AB的垂直平分线 所以:AB⊥VD………………(1) 因为:VO⊥平面ABC 所以:VO⊥AB………………(2) 由(1)和(2)知道: AB⊥平面VCD 所以:AB⊥CD……………………结论1 因为:点D是AB的中点 所以:CD是AB的垂直平分线 所以:AC=BC……………………结论2 当点D与点O重合时,结论不能推出.
高中数学第二章点、直线、平面之间的位置关2.3直线、平面垂直的判定及其性质(1)课件新人教A必修2
a
线线垂直 线面垂直
典例展示
例1.如图,已知 a // b, a ,求证:b .
证明:在平面 内作两条相交直线m,n.
a
a m, a n.
a
b
又 a // b
b m,b n.
所以 b .
m
n
推论:两条平行线中的一条垂直一个平面,则另
一条也垂直于这个平面。
平面与平面平行性质定理
如果两个平行平面同时和第三个平面相交, 那么它们的交线 平行.
北京天安门广 场上的旗杆与 地面什么位置 关系?
直线和平面垂直的定义
如果一条直线l和一个平面 内的任意一条直线都垂直,
我们就说直线l和平面互相垂直,记作l⊥. l
它们唯一的公共点即交点P叫做垂足.
直线l叫做平面 的垂线, 平面 叫做直线l的垂面.
a
,所以
BO=
1 2
A1 B
,∠BA1O=30°.
故直线 A1B 和平面 A1B1CD 所成的角为 30°.
二面角
水平面
1、半平面: 平面内的一条直线,把这个平面分成两部 分,每一部分都叫做半平面。
练习2.判断下列命题是否正确?
(1)若一条直线与一个三角形的两条边垂直,则这条直线
√ 垂直于三角形所在的平面.(
)
(2)若一条直线与一个平行四边形的两条边垂直,则这条
× 直线垂直于平行四边形所在的平面.(
)
(3)若一条直线与一个梯形的两腰垂直,则这条直线垂直于
√ 梯形所在的平面.(
)
(4)若一条直线与一个平面不垂直,则这个平面内没有与
课前复习
直线与平面平行的判定定理
• 如果平面外一条直线和这个平面内的一条直线平行,那么 这条直线和这个平面平行。
高中数学第二章点、直线、平面之间的位置关系2.3直线
2.直线和平面所成的角的含义及其
求法.
01 课前 自主梳理 02 课堂 合作探究 03 课后 巩固提升
课时作业[自主梳理]一 Nhomakorabea直线与平面垂直
如果直线 l 与平面 α 内的 任意一条 直线都垂直,我 定义
们就说直线 l 与平面 α 互相垂直 记法 l⊥α 有关 直线 l 叫作平面 α 的 垂线 ,平面 α 叫作直线 l 的 概念 垂面 .它们唯一的公共点 P 叫作 垂足
(1)对于线面垂直的定义要注意“直线垂直于平面内的所有直线”说法 与“直线垂直于平面内无数条直线”不是一回事,后者说法是不正确 的,它可以使直线与平面斜交. (2)判定定理中要注意必须是平面内两相交直线.
1.判断下列叙述的真假: (1)垂直于同一条直线的两条直线平行; (2)如果一条直线与一个平面内的一条直线不垂直,那么这条直线就一定 不与这个平面垂直; (3)如果一条直线垂直于平面内的无数条直线,那么这条直线与这个平面 垂直; (4)如果三条共点直线两两垂直,那么其中一条直线垂直于另两条直线所 确定的平面; (5)垂直于三角形两边的直线必垂直于第三边.
[双基自测] 1.如图所示,三棱锥 P-ABC 所有棱长都为 a,则 PC 与 AB 的位置关系 是( ) A.平行 B.相交 C.垂直 D.以上均有可能 答案:C
2.如图所示,PA⊥底面 ABC,△ABC 中,AB⊥BC,则∠PBC =________. 答案:90°
3.已知 PA⊥底面 ABCD,且底面 ABCD 是菱形,则 BC 与 PD 所成的 角为________. 答案:90°
探究二 线面垂直的证明
[典例 2] 如图,已知 PA 垂直于圆 O 所在的平面,AB 是圆 O 的直径, 点 C 是圆 O 上任意一点,过点 A 作 AE⊥PC 于点 E,AF⊥PB 于点 F. 求证:(1)AE⊥平面 PBC; (2)平面 PAC⊥平面 PBC; (3)PB⊥EF.
高中数学《第二章点、直线、平面之间的位置关系2.3直线、平面垂直的判定及其性质...》637PPT课件
提示:平行
反证法的步骤
证明:假设a与b不平行.
1.否定结论
记直线b和α的交点为O, 则可过O作 b′∥a.
2.正确推理
直线b 与b′确定平面β, 设α∩β=c,
因为a⊥α , b⊥α 所以a⊥c,b⊥c,又因为b′∥a,所以b′⊥c.
这样在平面β内过点O有两条直线b和 b′都垂直于直线c , 这不可能!
a α,l α,
所以a P l.
【变式练习】
下面给出三个命题:
①直线l与平面α内两直线都垂直,则l⊥α;
②经过直线a有且仅有一个平面垂直于直线b;
③直线l同时垂直于平面α,β,则α∥β.
其中正确的命题个数为( C )
A.3
B.2
C.1
D.0
【解析】①中,平面α内两直线不一定相交,所以 ①不正确;②中,当a∥b时,不存在平面,所以 ②不正确;③是直线与平面垂直的性质,所以③正确.
成安一中 刘红梅
2.3.3 直线与平面垂直的性质
各树均与地面垂直,各树所在的直线有何位置关系?
路灯线杆和信号灯线杆与地面垂直,两线杆 所在的直线有何位置关系?
1.理解直线与平面垂直的性质定理.(重点) 2.能运用性质定理解决一些简单问题.(难点) 3.了解垂直与垂直,垂直与平行间的相互联系.
课堂探究
所以a∥b.
3.导出矛盾 肯定结论
线面垂直的性质定理
垂直于同一个平面的两条直线平行. a b
符号语言:
a ,b a / /b
作用:判断线线平行
线面垂直
线线平行
【提升总结】
空间中的平行
平行于同一条直线的 垂直于同一个平面的
两条直线平行
两条直线平行
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则该直线与此平面垂直.
la l b a b a b A
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判定定理:一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直,
l
l
b
A
a
作用: 判定直线与平面垂直. 思想: 直线与平面垂直 直线与直线垂直
5
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典型例题
如果直线 l 与平面 内的任意一条直线都垂直,我 记作 l . 们说直线 l 与平面 互相垂直,
平面 的垂线
垂足
l
P
直线 l 的垂面
3
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直线与平面垂直
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Байду номын сангаас
除定义外,如何判断一条直线与平面垂直呢?
l
P
4
直线与平面垂直判定定理 金太阳教育网
16
n
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 .
6
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随堂练习
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如图,直四棱柱 ABCD ABCD (侧棱与底面垂直的 ABCD 棱柱成为直棱柱)中,底面四边形 满足什么条件 AC BD 时, ?
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2.3.1直线与平面垂直的判定
1
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实例引入
品质来自专业 信赖源于诚信
生活中有很多直线与平面垂直的实例,你能举出几 个吗?
旗杆与底面垂直
2
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直线与平面垂直
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3.数学思想方法:转化的思想
空间问题 平面问题 4.直线与平面所成的角.
范围: [0 ,90 ]
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课堂练习
品质来自专业 信赖源于诚信
(1)若两直线a与b异面,则过a且与b垂直的平面 B ( )
A.有且只有一个
C.有无数多个
B.可能存在也可能不存在
D.—定不存在
例1 如图,已知
a // b, a ,求证 b .
品质来自专业 信赖源于诚信
即: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
证明:在平面 内作 两条相交直线m,n. 因为直线 a , 根据直线与平面垂直的定义知
a m, a n.
a
b
A m
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斜线在平面内的射影
品质来自专业 信赖源于诚信
从斜线上斜足以外的一点向平面引垂线,过 垂足和斜足的直线叫斜线在这个平面内的射 影.垂足和斜足间的线段叫这点到平面的斜线段 在这个平面上的射影
AB
10
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斜线和平面所成的角
8
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斜线与斜线段 P A
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一条直线和一个平面相交, 但不和这个平面垂直,这条直 线叫这个平面的斜线,斜线和 平面的交点叫斜足,斜线上一 α 点和斜足间的线段叫这点到这 个平面的斜线段.
o
a
平面外一点到这个平 面的垂线段有且只有一条, 而这点到这个平面的斜线 段有无数条
2、直线与平面所成的角θ的取值范 0 围是:___________ 2 斜线与平面所成的角θ的取值范围是: 0 ______________ 2
12
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典型例题
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例2、在正方体ABCD-A1B1C1D1中,求直线 A1B和平面A1B1CD所成的角
A D
底面四边形 ABCD对角 线相互垂直.
B
C
A
D
B
C
7
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几个概念
品质来自专业 信赖源于诚信
(1)自一点P向平面α引垂 线,垂足P/叫做点P在平面 α内的正射影(射影)
(2)点P与垂足P/间的线段 叫点P到平面α的垂线段 (3)如果图形F上的所有点 在一平面内的射影构成图 形F/,则F/叫做图形F在这 个平面内的射影
(2)正方形ABCD,P是正方形平面外的一点,且 PA⊥平面ABCD,则在△PAB、 △PBC、△PCD、△PAD、 △PAC及△PBD中, 5 为直角三角形有______个
15
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作业:
作业本B本P54
《直线与平面的垂直 的判定》 基础训练
品质来自专业 信赖源于诚信
平面的一条斜线和它在这个平面内的射影所成 的夹角,叫做斜线和平面所成的角 (或斜线和平 面的夹角). 简称线面角
l为一斜线,O为斜足, A为l上任一点, AB , B为垂足
11
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斜线和平面所成的角
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1、直线和平面垂直<=>直线和平面所成的角是直 角 直线和平面平行或在平面内<=>直线和平面所成 的角是0°
D1 C1 A1 B1
O
D C
A
B
13
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知识小结
品质来自专业 信赖源于诚信
1.直线与平面垂直的概念 2.直线与平面垂直的判定 (1)利用定义; 垂直与平面内任意一条直线
(2)利用判定定理. 线线垂直
线面垂直
(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
la l b a b a b A
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判定定理:一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直,
l
l
b
A
a
作用: 判定直线与平面垂直. 思想: 直线与平面垂直 直线与直线垂直
5
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典型例题
如果直线 l 与平面 内的任意一条直线都垂直,我 记作 l . 们说直线 l 与平面 互相垂直,
平面 的垂线
垂足
l
P
直线 l 的垂面
3
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直线与平面垂直
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Байду номын сангаас
除定义外,如何判断一条直线与平面垂直呢?
l
P
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直线与平面垂直判定定理 金太阳教育网
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n
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 .
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如图,直四棱柱 ABCD ABCD (侧棱与底面垂直的 ABCD 棱柱成为直棱柱)中,底面四边形 满足什么条件 AC BD 时, ?
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2.3.1直线与平面垂直的判定
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生活中有很多直线与平面垂直的实例,你能举出几 个吗?
旗杆与底面垂直
2
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3.数学思想方法:转化的思想
空间问题 平面问题 4.直线与平面所成的角.
范围: [0 ,90 ]
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(1)若两直线a与b异面,则过a且与b垂直的平面 B ( )
A.有且只有一个
C.有无数多个
B.可能存在也可能不存在
D.—定不存在
例1 如图,已知
a // b, a ,求证 b .
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即: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
证明:在平面 内作 两条相交直线m,n. 因为直线 a , 根据直线与平面垂直的定义知
a m, a n.
a
b
A m
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斜线在平面内的射影
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从斜线上斜足以外的一点向平面引垂线,过 垂足和斜足的直线叫斜线在这个平面内的射 影.垂足和斜足间的线段叫这点到平面的斜线段 在这个平面上的射影
AB
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斜线和平面所成的角
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斜线与斜线段 P A
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一条直线和一个平面相交, 但不和这个平面垂直,这条直 线叫这个平面的斜线,斜线和 平面的交点叫斜足,斜线上一 α 点和斜足间的线段叫这点到这 个平面的斜线段.
o
a
平面外一点到这个平 面的垂线段有且只有一条, 而这点到这个平面的斜线 段有无数条
2、直线与平面所成的角θ的取值范 0 围是:___________ 2 斜线与平面所成的角θ的取值范围是: 0 ______________ 2
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例2、在正方体ABCD-A1B1C1D1中,求直线 A1B和平面A1B1CD所成的角
A D
底面四边形 ABCD对角 线相互垂直.
B
C
A
D
B
C
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(1)自一点P向平面α引垂 线,垂足P/叫做点P在平面 α内的正射影(射影)
(2)点P与垂足P/间的线段 叫点P到平面α的垂线段 (3)如果图形F上的所有点 在一平面内的射影构成图 形F/,则F/叫做图形F在这 个平面内的射影
(2)正方形ABCD,P是正方形平面外的一点,且 PA⊥平面ABCD,则在△PAB、 △PBC、△PCD、△PAD、 △PAC及△PBD中, 5 为直角三角形有______个
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作业:
作业本B本P54
《直线与平面的垂直 的判定》 基础训练
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平面的一条斜线和它在这个平面内的射影所成 的夹角,叫做斜线和平面所成的角 (或斜线和平 面的夹角). 简称线面角
l为一斜线,O为斜足, A为l上任一点, AB , B为垂足
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斜线和平面所成的角
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1、直线和平面垂直<=>直线和平面所成的角是直 角 直线和平面平行或在平面内<=>直线和平面所成 的角是0°
D1 C1 A1 B1
O
D C
A
B
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1.直线与平面垂直的概念 2.直线与平面垂直的判定 (1)利用定义; 垂直与平面内任意一条直线
(2)利用判定定理. 线线垂直
线面垂直
(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