内容正文:
回忆一下
空间中的直线与平面的位置关系
ï
î
ï
í
ì
î
í
ì
在平面内
线面相交
线面平行
在平面外
8.6.2 直线与平面垂直
2
思考一下
1. 找实例
直线与平面垂直:
旗杆垂直于地面
门轴垂直于地面
晷针垂直于晷面
思考一下
直线与平面垂直:
2. 立体图
3. 摆模型
直标桩侧棱垂直于底面
为什么?
思考一下
怎样给直线与平面垂直下一个定义?
A
B
旗杆AB所在直线与地面上任意一条直线都垂直
如果直线 和平面内的任意一条直线都垂直,则称直线 和平面垂直.记作
线面垂直定义
图形语言:
l
P
α
平面α的垂线
直线l的垂面
垂足
符号语言:
反之也成立
直线与平面垂直的性质
思考一下
在同一平面内,过一点与垂直于已知直线的直线__________
有且只有一条
类比
过空间一点与已知直线垂直的直线_____________
有且只有一条
α
P
.
O
.
l
垂线段
点到平面的距离
“点面距”
例如:棱锥的高
探究一下
探究:如何检测的旗杆是否垂直于地面?(探究线面垂直的充分条件)
简化为
证无限
证有限
实验操作:过纸片△ABC的顶点A翻折纸片,得到折痕AD,将翻折后的纸片竖起放置在桌面上(BD,DC与桌面接触).
(1)折痕AD与桌面垂直吗?
(2)如何翻折才能使折痕AD与桌面垂直?为什么?
事实上,由基本事实的推论2,
平面可以看成是由两条相交直线,所唯一确定的,所以当直线垂直于这两条相交直线时,就能保证直线与内所有直线都垂直。
线面垂直判定
如果一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直,则该直线与此平面垂直。
符号语言
作用
图形语言
证明线面垂直
线不在多,
相交则灵
例1 求证:如果两条平行直线中的一条直线垂直于一个平面,那么另一条也垂直于这个平面.
已知:
求证:
证明:在平面内作两条相交直线
∵,根据直线与平面垂直的定义知:
又∵,∴
又,,
∴
思考 该三棱锥有几个面为直角三角形?
《九章算术·商功》中所述:斜解立方,得两堑堵。斜解堑堵,其一为阳马,一为鳖臑。阳马居二,鳖臑居一,不易之率也。
变式:如图,AB是圆O的直径,PA垂直于圆O所在的平面,M是圆周上任意一点,AN⊥PM,垂足为N,E,F 分别是PM,PB的中点,
求证:(1)AN⊥平面PBM. (2)EF ⊥EA
证明:(1) ∵PA⊥面ABC,且BM⊂面ABC ,
∴PA⊥BM,
由AB为☉O的直径,点M为圆周上一点,得AM⊥BM.
又PA∩AM=A,
∴BM⊥平面PAM,
而AN⊂平面PAM,
∴BM⊥AN.
又AN⊥PM,PM∩BM=M,
∴AN⊥平面PBM.
E
F
变式:如图,AB是圆O的直径,PA垂直于圆O所在的平面,M是圆周上任意一点,AN⊥PM,垂足为N,E,F 分别是PM,PB的中点,
求证:(1)AN⊥平面PBM. (2)EF ⊥EA
证明:(2)∵E,F 分别是PM,PB的中点,
∴EF//BM,
又由(1)知BM⊥平面PAM,
则EF⊥平面PAM,
又EA⊂平面PAM,
∴EF⊥EA
E
F
归纳总结
1、直线与平面垂直
定义
判定定理
线线平行的性质
证明方法
线线垂直
线面垂直
转化
无限证明
有限证明
转化
文字语言
图形语言
转化
符号语言
转化
2、思想方法
空间问题
平面问题
转化
逆用:证明线线垂直
课堂检测
课本:P152 练习 2,3
课本:P164 15,16
直线与平面垂直的判定方法
作业
大本:P118 1
课本:P163 5
例2 (2023·北京)如图,在三棱锥中,平面,.
证明:平面ABD
例2 (2023·北京)如图,在三棱锥中,平面,.
证明:平面ABD
$