内容正文:
平面与平面垂直
线线垂直
线面垂直
面面垂直
判定
定义
判定
性质
判定
空间直线、平面间的垂直关系
平面与平面垂直的性质定理是探究面面垂直的必要条件。即两个平面在垂直的条件下,能够推出什么结论。
类比之前的研究路径,我们这节课要研究平面与平面垂直的什么内容呢?
探究1类比面面平行性质定理的研究过程(首先引入第三个要素,即新的直线、平面) 。如果两个平面互相垂直,引入新直线a,我们来探究,直线a可能在哪里呢?
直线a可能在其中一个平面内,也可能不在两个平面内。
a
α
β
探究1类比面面平行性质定理研究过程(引入第三个要素,即新的直线或平面)。两个平面互相垂直,引入新直线a,首先考虑直线a在平面α内,探究直线a与另一个平面β可能有哪些位置关系呢?
追问直线a与什么有特殊位置关系后,它与平面β产生什么特殊位置关系?
β
α
l
a
α
β
(学案图4)
(交线重要,是两个平面公共部分)
追问直线a与平面β平行,本质上是面面垂直引起的吗?
猜想:如果两个平面垂直,则一个平面内垂直于交线的直线与另一个平面垂直.
已知:
求证:
直观想象、操作确认、逻辑推理
(学案图5)
猜想的已知、求证如何用符号语言表达呢?
5
如果两个平面垂直,则一个平面内垂直于交线的直线与另一个平面垂直.
面面垂直性质定理:
线面垂直
判定线面垂直的方法
线线垂直
面面垂直
(文字语言)
(符号语言)
(图形语言)
探究2 两个平面垂直,对于平面α内的一点P ,引入新直线a,如果过P点向另一个平面β作垂线a,我们来探究,直线a与平面α有什么位置关系?
猜想两个平面垂直,对于平面α内的一点P ,如果过P点向另一个平面β作垂线a,那么直线a在平面α内.猜想的已知、求证如何用符号语言表达呢?
直观想象、操作确认、逻辑推理
α⊥β,
求证:a α.
P∈α,
P∈a,
a⊥β.
已知:
∩
α⊥β,
求证:a α.
∩
P∈α,
P∈a,
a⊥β.
证明:设α ∩ β= l,
因为经过一点只能有一条直线与平面β垂直,所以直线a与b直线重合.
所以
过点P在平面α内作
因为 ,则b⊥β.
直线b⊥ l,
a α.
∩
同一法
已知:
直观想象、操作确认、逻辑推理
面面垂直性质定理的应用:
结论:如果两个平面互相垂直,那么经过其中一个平面内的一点垂直于另一个个平面的直线,在第一个平面内.
α⊥β
P∈α
a⊥β
P∈a
a α
∩
(文字语言)
(图形语言)
(符号语言)
面面垂直性质定理的应用:
探究3:两个平面互相垂直的性质,我们探究了直线a在平面内的情况.引入新直线a ,若直线a不在两个平面内,我们小组合作来探究,直线a满足什么条件后,可产生什么特殊的位置关系呢?
猜想出命题的已知、求证如何用图形语言、符号语言表达呢?
请在学案上画图、表达。
小组合作
(1)命题1:已知平面α,β,α⊥β,
直线a满足
a⊥β,
求证: a//α
学案图6
直观想象、操作确认、逻辑推理
探究4 命题1条件a⊥β 和结论a//α互换后,成立吗?继续增加什么条件后,成立呢?
面面垂直性质定理的应用:
(2)命题2:已知平面α,β,α⊥β,
直线a满足
α ∩ β=l
a//α,
a⊥l,
求证:a⊥β.
学案图6
探究5:两个平面互相垂直,把探究3中的引入新直线换成引入新平面,新平面不可能在其中一个平面内,我们小组合作来探究,新平面与两个平面可能有哪些位置关系呢?当第三个平面满足什么条件后,可产生什么特殊的位置关系呢?
猜想出命题的已知、求证如何用图形语言、符号语言表达呢?
请在学案上画图、表达。
(学案图7)
小组合作
(3)命题3:已知平面α,β,γ,
α⊥β,
γ//α
求证: γ ⊥β.
已知平面α,β,γ,
α⊥ β,
γ⊥ β
结论:
α // γ
探究6 命题3条件γ//α 和结论γ ⊥β互换后,成立吗?
探究7 命题3条件γ//α 和结论γ ⊥β互换后,可得到什么特殊的位置关系呢?
(3)命题4:已知平面α,β,γ,
α⊥β,
γ⊥β
且α ∩ γ =l,
求证:l⊥ β .
(1)命题1:已知平面α,β,α⊥β,
直线a满足
a⊥β,
求证: a//α
学案图8
直观想象、操作确认、逻辑推理
例9
面面垂直性质定理的应用:
如图,已知PA⊥平面ABC,平面PAB⊥平面PBC,
求证:BC⊥平面PAB.
P
A
B
C
例10
学案图9
如果两个平面垂直,则一个平面内垂直于交线的直线与另一个平面垂直.
(1)面面垂直性质定理:
(文字语言)
(符号语言)
(图形语言)
归纳总结
(3)空间平行和垂直关系之间的转化
线线平行
线面平行
面