8.6.1直线与平面垂直课件-2025-2026学年高一下学期数学人教A版必修第二册
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普通
内容正文:
8.6.2 直线与平面垂直
1.掌握直线与平面垂直的定义及判定定理;
2.掌握点到平面的距离和直线与平面所成的角;
3.会利用判定定理证明线面垂直,会求直线与平面所成的角.
学习目标
生活中有很多直线与平面垂直的实例,例如:
旗杆与底面垂直
大桥的桥柱与水面垂直
新课导入
3
如何定义直线与平面垂直?
在阳光下观察直立于地面的旗杆及它在地面的影子.随着时间的变化,你能发现旗杆所在直线与它的影子所在直线的位置关系吗?
B
A
C
直线AB与平面α内过B的所有直线垂直.
那么对于平面内不经过点B的直线呢?
根据异面直线所成角可得AB⊥B′C ′.
∴ AB与平面α内的所有直线垂直.
探究新知
4
1.直线与平面垂直的定义
探究新知
定义:如果直线 与平面α内的任意一条直线都垂直, 则称直线 与平面α互相垂直,
记作 .
平面 的垂线
直线 l 的垂面
垂足
画法:画直线与平面垂直时,通常把直线画成与表示平面的平行四边形的一边垂直.
直线 叫做平面α的垂线.
平面α叫做直线 的垂面.
直线与平面垂直时,它们唯一的公共点P叫做垂足.
探究新知
问题1:定义中的“任意”改为“无数”可以吗?改为“所有”呢?
问题2:定义包含着哪些含义?
1.如果直线 与平面 内的任意一条直线都垂直,则 .
2.如果 ,则直线 与平面 内的任意一条直
线都垂直.
线面垂直的最基本的性质:如果一条直线与一个平面垂直,那么这条直线与平面内的任意一条直线都垂直.
问题3:在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直.将这一结论推广到空间,过一点垂直于已知平面的直线有几条?
探究新知
过一点作垂直于已知平面的直线,则该点与垂足间的线段,叫做这个点到该平面的垂线段,垂线段的长度叫做这个点到该平面的距离.如图所示:
线段PO的长度即为点P到 的距离.
说明:在求棱锥的体积时,棱锥的高就是顶点到底面的
距离.
O
结论:过一点垂直于已知平面的直线有且只有一条。
2.点到平面的距离
问题4:准备一块三角形的纸片,做如图所示的试验:过△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),那么:折痕AD与桌面垂直吗?如何翻折才能保证折痕AD与桌面所在平面垂直?
探究新知
当且仅当折痕AD是BC边上的高时,AD所在直线与桌面所在平面 垂直.
探究新知
问题5:由上述实验你能猜想出判断一条直线与一个平面垂直的方法吗?
3.直线与平面垂直的判定定理
文字语言
符号语言
图形语言
m⊂α,n⊂α,m∩n=P,l⊥m,l⊥n⇒l⊥α
如果一条直线与一个平面内的 垂直,那么该直线与此平面垂直
判定定理
定义
线线垂直 线面垂直
两条相交直线
延时符
新 课 知 识
有关概念 对应图形
斜线 一条直线与一个平面 ,但不与这个平面 ,这条直线叫做这个平面的斜线,如图中_______.
斜足 斜线和平面的 ,如图中_____.
射影 过斜线上斜足以外的一点向平面引 ,
过 和 的直线叫做斜线在这个平面上的射影,如图中斜线PA在平面α上的射影为_______.
线面角 平面的一条斜线和它在平面上的射影所成的角,
叫做这条直线和这个平面所成的角.
相交
垂直
直线PA
交点
点A
垂线
垂足
斜足
直线AO
0°≤θ≤90°
设直线与平面所成的角为θ
4.直线与平面所成的角
追问2.3... text has been truncated due to evaluation version limitation.
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探究新知
例1 证明:如果两条平行线中的一条垂直于一个平面,那么另一条也垂直于这个平面.如何证明上述结论?
A
已知:如图,
求证:
证明:
在平面α内作两条相交直线m,n,并交于点A.
探究新知
B
D
C
A1
B1
C1
D1
A
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探究新知
求斜线和平面所成的角的一般步骤:
1.作:在斜线上选择恰当的一个点,作平面的垂线,确定垂足,连接斜足和垂足,得到斜线在平面内的射影,斜线和其射影所成的角,即为
斜线和平面所成的角;
2.证:证明(1)中所作出的角就是所求直线与平面所成的角;
(注:关键证明线面垂直,即证得斜线在面内的射影)
3.求:通过解三角形(通常是直角三角形),求出(1)中所作的角的大小
随堂练习
1.如果一条直线垂直于一个平面内的两条直线有如下情况:
①三角形的两条边;②梯形的两条边;③圆的两条直径;④正六边形的两条边.
不能保证直线与平面垂直的是( )
A.①③
C.②④
B.②
D.①②④
2.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,与AD1垂直的平面是( )
A.平面DD1C1C
B.平面A1DB1
C.平面A1B1C1D1
D.平面A1DB
作业
1.必做作业:教材152页第1,2,3题
2.选做作业:教材152页第4题
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