内容正文:
第四节 直线、平面垂直的判定与性质
课程标准
1.能以立体几何中的定义、公理和定理为出发点,认识和理解空间中线面垂直的有关性质和判定定理.
2 .能运用公理、定理和已获得的结论证明一些有关空间图形中垂直关系的简单命题.
[由教材回扣基础]
1.直线与平面垂直
(1)定义:直线l与平面α内的______一条直线都垂直,就说直线l与平面α互相垂直.
任意
(2)判定定理与性质定理
相交
平行
a,b⊂α
a∩b=O
l⊥a
l⊥b
a⊥α
b⊥α
2.直线和平面所成的角
(1)定义:平面的一条斜线和它在平面上的_____所成的_____叫做这条直线和这个平面所成的角,一条直线垂直于平面,则它们所成的角是______;一条直线和平面平行或在平面内,则它们所成的角是______.
(2)范围:______.
射影
锐角
直角
0
3.平面与平面垂直
(1)二面角的有关概念
①二面角:从一条直线出发的___________所组成的图形叫做二面角.
②二面角的平面角:在二面角的棱上任取一点,以该点为垂足,在两个半平面内分别作________的两条射线,这两条射线所构成的角叫做二面角的平面角.
(2)平面和平面垂直的定义
两个平面相交,如果所成的二面角是_________,就说这两个平面互相垂直.
两个半平面
垂直于棱
直二面角
(3)平面与平面垂直的判定定理与性质定理
垂线
l⊥α
l⊂β
相交
α⊥β
l⊂β
α∩β=a
l⊥a
澄清微点·熟记结论
(1)若两平行线中的一条垂直于一个平面,则另一条也垂直于这个平面.
(2)若一条直线垂直于一个平面,则它垂直于这个平面内的任何一条直线(证明线线垂直的一个重要方法).
(3)垂直于同一条直线的两个平面平行.
(4)一条直线垂直于两平行平面中的一个,则这一条直线与另一个平面也垂直.
(5)两个相交平面同时垂直于第三个平面,它们的交线也垂直于第三个平面.
[练小题巩固基础]
一、准确理解概念(判断正误)
(1)若直线l与平面α内的无数条直线都垂直,则l⊥α. ( )
(2)若直线a⊥平面α,直线b∥α,则直线a与b垂直. ( )
(3)若直线a⊥α,b⊥α,则a∥b. ( )
(4)若α⊥β,a⊥β,则a∥α. ( )
(5)a⊥α,a⊂β⇒α⊥β. ( )
答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)√
答案:7
解析:根据直线与平面垂直的定义知“直线a与平面M的无数条直线都垂直”不能推出“直线a与平面M垂直”,反之可以,所以是必要不充分条件.
答案:B
[方法技巧] 面面垂直判定的两种方法与一个转化
两种方法 (1)面面垂直的定义;
(2)面面垂直的判定定理(a⊥β,a⊂α⇒α⊥β)
一个转化 在已知两个平面垂直时,一般要用性质定理进行转化.在一个平面内作交线的垂线,转化为线面垂直,然后进一步转化为线线垂直
[方法技巧]
求直线和平面所成角的步骤
(1)寻找过斜线上一点与平面垂直的直线;
(2)连接垂足和斜足得到斜线在平面上的射影,斜线与其射影所成的锐角或直角即为所求的角;
(3)把该角归结在某个三角形中,通过解三角形,求出该角.
[方法技巧] 求二面角大小的步骤(一作二证三求)
“课时跟踪检测” 见“课时跟踪检测” (三十九)
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文字语言
图形语言
符号语言
判定定理
一条直线与一个平面内的两条_____直线都垂直,则该直线与此平面垂直
⇒l⊥α
性质定理
垂直于同一个平面的两条直线_____
⇒a∥b
文字语言
图形语言
符号语言
判定定理
一个平面过另一个平面的_____,则这两个平面垂直
⇒α⊥β
性质定理
两个平面垂直,则一个平面内垂直于_____,的直线与另一个平面垂直
⇒l⊥α
二、练牢教材小题
1.(人教A版必修②P161T2改编)已知m,n表示两条不同的直线,α,β表示两个不同的平面,以下能判定m⊥α的是 ( )
A.α⊥β且m⊂β B.α∥β且m⊥β
C.α⊥β且m∥β D.m⊥n且n∥α
答案:B
2.(新人教A版必修②P165T21改编)已知PD垂直于正方形ABCD所在的平面,连接PB,PC,PA,AC,BD,则一定互相垂直的平面有________对.
解析:由于PD⊥平面ABCD,故平面PAD⊥平面ABCD,平面PDB⊥平面ABCD,平面PDC⊥平面ABCD,平面PDA ⊥平面PDC,平面PAC⊥平面PDB,平面PAB⊥平面PAD,平面PBC⊥平面PDC,共7对.
答案:AB,BC,AC AB
3.(新苏教版必修②P184T1改编)如图,已知∠BAC=90°,PC⊥平面ABC,则在△ABC,△PAC的边所在的