内容正文:
第六单元 立体几何
6.4.3 平面与平面垂直
探索新知
情境导入
典例剖析
巩固练习
归纳总结
布置作业
想一想
如图,建筑工人在砌墙的时候,经常会悬挂一根铅垂线,这根铅垂线有什么用呢? 为什么在砌墙的时候要沿着这根铅垂线的方向砌呢?
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布置作业
悬挂的重物因为自身受重力影响而竖直向下,所以铅垂线的方向其实就是地球重力的方向,也就说铅垂线与地面垂直.因为铅垂线与地面垂直,所以沿着铅垂线方向砌墙可以保证墙体与地面垂直.
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平面与平面垂直
工人砌墙的时候沿着铅垂线砌墙, 这样就保证了墙面和地面垂直, 这实际上用到了平面与平面垂直的判定定理.
如图,平面与平面垂直的判定定理可以用数学语言表示:
a⊥α, a⊂β ⇒ β⊥α.
定理 如果一个平面经过另外一个平面的垂线,那么这两个平面垂直.
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平面与平面垂直
如果两个平面垂直, 一个平面内的哪些直线会垂直于另外一个平面呢?
如图,平面与平面垂直的性质定理可以用数学语言表示:
α⊥β,α∩β=l ,a⊥l , a⊂β ⇒ a⊥α
定理 如果两个平面垂直,那么在一个平面内垂直于交线的直线垂直于另外一个平面.
一般地, 我们有下面的平面与平面垂直的性质定理.
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例1.如图 ,AB 是⊙O的直径, PA⊥平面ABC , C是⊙O上任一点,找出图中互相垂直的平面.
分析:先找到与平面垂直的直线,然后根据平面与平面垂直的判定定理来找出相互垂直的平面.
解: ∵ PA ⊥平面ABC , ∴ PA ⊥ BC .
∵ AB是⊙O 的直径, ∴ AC ⊥ BC .
又∵ PA ∩ AC = A , ∴ BC ⊥平面PAC .
又∵ BC ⊂平面PBC ,
∴由平面与平面垂直的判定定理得平PBC⊥平面 PAC .
∵PA⊥平面ABC , PA⊂平面PAC , PA ⊂平面PAB ,
∴平面PAC⊥平面ABC, 平面PAB⊥平面ABC .
∴相互垂直的平面有三对,平面PAC ⊥平面ABC , 平面 PAB ⊥平面ABC ,平面PBC⊥平面PAC .
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例2 .如图 ,平面α⊥平β , α ∩β = l ,直线a ⊄β , 且a⊥α . 求证: a ∥ β .
分析:要证明直线a与平面β平行,只需要在平面β内找到一条直线与直线a平行即可.
证明: 在平面β内作直线b⊥ l .
∵平面α ⊥平面β , α∩β = l ,
∴由平面与平面垂直的性质定理得b⊥α .
又∵a⊥α , 所以a∥b .
又∵ a ⊄β , b ⊂ β ,
∴ a ∥ β .
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1.若平面α⊥平面β,平面β⊥平面γ,则 ( )
A.α∥γ
B.α⊥γ
C.α与γ相交但不垂直
D.以上都有可能
D
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2.在空间中,下列命题正确的是 ( )
A.垂直于同一条直线的两直线平行
B.平行于同一条直线的两个平面平行
C.垂直于同一平面的两个平面平行
D.垂直于同一平面的两条直线平行
D
解:A项中,垂直于同一条直线的两直线可能平行、异面或相交;B项中,平行于同一条直线的两个平面可能平行或相交;C项中,垂直于同一平面的两个平面可能平行或相交;D项正确.
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3.如果一个平面经过另一个平面的 ,那么这两个平面垂直.
【答案】一条垂线
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随堂练习;课后习题6.4-水平二2题
4.如图,在三棱锥内,侧面底面,
且,则 .
解:∵侧面底面,交线为,(即),
平面PAC,
∴平面,又平面,
∴,∴.
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