内容正文:
第4节
空间中的垂直关系
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限时规范训练
重点强化练
考点探究·核心突破
必备知识·基础落实
1.从定义和基本事实出发,借助长方体,通过直观感知,了解空间中直线与直线、直线与平面、平面与平面垂直的关系,归纳出有关垂直的性质定理和判定定理,并加以证明.2.能用已获得的结论证明空间基本图形位置关系的简单命题.
课程标准解读
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[知识梳理]
1.直线与平面垂直
(1)直线与平面垂直的定义:直线l与平面α垂直的充要条件是,直线l与平面α内的___________直线都垂直.用符号表示为l⊥α⇔∀m⊂α,l⊥m.
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(2)直线与平面垂直的判定定理及性质定理
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(1)三垂线定理:
如果平面内的一条直线与平面的一条斜线在该平面内的射影垂直,则它也和这条斜线垂直.
(2)三垂线定理的逆定理:
如果平面内的一条直线和这个平面的一条斜线垂直,则它也和这条斜线在该平面内的射影垂直.
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2.平面与平面垂直的判定定理与性质定理
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3.直线与平面所成的角、二面角
(1)直线与平面所成的角
①定义:平面的一条斜线和它在平面上的射影所成的______,叫做这条直线和这个平面所成的角,如图,___________就是斜线AP与平面α所成的角.
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(2)二面角
①定义:从一条直线出发的两个半平面所组成的图形叫做二面角.这条直线叫做二面角的棱.两个半平面叫做_____________.
如图的二面角,可记作:二面角_____________或二面角_______________.
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②二面角的平面角
如图,过二面角α-l-β的棱l上一点O在两个半平面内分别作BO⊥l,AO⊥l,则___________就叫做二面角α-l-β的平面角.
③当θ=_______时,二面角叫做直二面角.
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常用结论
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[诊断自测]
1.思考辨析(在括号内打“ √”或“×”)
(1)已知直线a,b,c,若a⊥b,b⊥c,则a∥c.( )
(2)直线l与平面α内无数条直线都垂直,则l⊥α.( )
(3)设m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,若m∥n,m⊥α,则n⊥α.( )
(4)若两平面垂直,则其中一个平面内的任意一条直线垂直于另一个平面.( )
(5)若平面α内的一条直线垂直于平面β内的无数条直线,则α⊥β.( )
×
×
√
×
×
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2.(易错自纠)直线l⊥平面α,直线m⊂α,则l与m不可能( )
A.平行 B.相交
C.异面 D.垂直
解析:A 因为l⊥α,所以l垂直于平面α内的每一条直线,又m⊂α,所以l⊥m,所以直线l与m不可能平行.
A
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3.(多选题)(教材改编)若平面α⊥平面β,且α∩β=l,则下列命题中正确的是( )
A.平面α内的直线必垂直于平面β内的任意一条直线
B.平面α内的已知直线必垂直于平面β内的无数条直线
C.平面α内的任一条直线必垂直于平面β
D.在平面α内任意作交线l的垂线,则此垂线必垂直于平面β
解析:BD A项,如图①,a⊂α,b⊂β,且a,b与l都不垂直,则a,b不一定垂直,故A错.B项,如图②,a⊂α,作b⊥l,则b⊥α,则β内所有与b平行的直线都与a垂直,故B对.
C项,如图③,a⊂α,但a与l不垂直,则a与β不垂直,故C错.
D项,如图④由两平面垂直的性质定理可知D正确,故选BD.
BD
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4.(易错自纠)已知PD垂直于正方形ABCD所在的平面,连接PB,PC,PA,AC,BD,如图,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.