内容正文:
7.1.1 数系的扩充和复数的概念
2023/5/1
第八章 立体几何初步
8.6 空间直线、平面的垂直
8.6.3 平面与平面垂直(第二课时)
1
学习目标
理解并掌握平面和平面垂直的性质定理,并能运用其解决相关问题。
以二面角的棱上任意一点为垂足,在两
个面内分别作垂直于棱的两条射线,这
两条射线所成的角
2.一般地,两个平面相交,如果它们所成的二面角是 ,就说这两个平面互相垂直.
如果一个平面经过另一个平面的垂线,则这两个平面垂直.
O
A
B
β
α
l
叫做二面角的平面角.
直二面角
3.面面垂直的判定定理:
b
a
O
m
温故知新
1.
√
√
√
巩固练习
ABC
温故知新
如图,已知平面α⊥平面β, α∩β=a,则β内异于a的直线b与a是什么位置关系?相应地,b与α是什么位置关系?
平行或相交
b//a → b//α
b与a相交 → b与α相交
思考:教室内的黑板所在的平面与地面所在的平面垂直,要求在黑板上画一条直线与地面垂直,怎样才能画出这样的直线?
只需在黑板面内画一条和地面与墙面的交线垂直的直线即可。
探求新知
猜想:如果平面α⊥平面β,
你能对其进行证明吗?
设b∩a=A,在α内过点A作直线c⊥a,则直线b,c所成的角就是二面角α-a-β的平面角.
又因为b⊥a,a∩c=A,
所以b⊥α.
证明:
由α⊥β,二面角α-a-β的平面角是直角,
故b⊥c.
探求新知
平面与平面垂直的性质定理
文字语言:两个平面垂直,如果一个平面内有一直线垂直于这两个平面的交线,那么这条直线与另一个平面垂直.
符号语言:
l
b
作用:证明直线与平面垂直.
图形语言:
面面垂直 线面垂直
a I b = l
Þ b ^ b
a ^ b
b ^ l
b Ì a,
思考:设平面α⊥平面β,点P在平面α内,过点P作平面β的垂线a,那么直线a在平面α内?证明你的结论。
所以直线a与直线b重合,因此a .
证明:设α∩β=c.
过点P在平面α内作直线b⊥c.
由平面与平面垂直的性质定理可知,b⊥β.
因为过一点有且仅有一条直线与平面β垂直
a在平面α内
探求新知
解:在α内作垂直于α与β的交线的直线b.
∵α⊥β ∴b⊥β
∵a⊥β ∴a∥b
例1 如图,已知平面α⊥平面β,直线a ,a⊥β,
判断a与α的位置关系.
∵a
∴a∥α.
例题讲解
例2 如图,已知PA⊥平面ABC,平面PAB ⊥平面PBC.
求证:BC⊥平面PAB.
P
A
B
C
证明:过点A作AE⊥PB,垂足为E.
∵平面PAB⊥平面PBC,
平面PAB∩平面PBC=PB,
∴AE⊥平面PBC.
∵BC 平面PBC,∴AE⊥BC.
又∵PA⊥平面ABC,BC 平面ABC,
∴PA⊥BC.
又PA∩AE=A,∴BC⊥平面PAB.
例题讲解
答案 BCD
运用反馈
例2 如图所示,P是四边形ABCD所在平面外的一点,四边形ABCD是边长为a的菱形且∠DAB=60°,侧面PAD为正三角形,其所在平面垂直于底面ABCD.
(1)若G为AD的中点,求证:BG⊥平面PAD;
(2)求证:AD⊥PB.
(1)如图,在菱形ABCD中,连接BD,
∵∠DAB=60°,∴△ABD为正三角形,
∵G是AD的中点,∴BG⊥AD.
∵平面PAD⊥平面ABCD,
且平面PAD∩平面ABCD=AD,∴BG⊥平面PAD.
证明:
例题讲解
(2)如图,连接PG.
∵△PAD是正三角形,G是AD的中点,
∴PG⊥AD,由(1)知BG⊥AD.
又∵PG∩BG=G.
∴AD⊥平面PBG.而PB⊂平面PBG,
∴AD⊥PB.
证明:
例题讲解
在γ 内任取一点A(不在m, n上) ,
证法1:
a
b
在γ内过A点作直线 a ⊥n,
在γ 内过A点作直线 b⊥m,
例题讲解
在α 内作直线 a ⊥n
证法2:
在β内作直线 b⊥m
例题讲解
巩固练习
巩固练习
巩固练习
课堂小结
2、面面垂直的性质推论:
1、平面与平面垂直的性质定理:
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