(共25张PPT)
教学内容:
一、理解直线与平面垂直的定义;
直线与平面垂直的判定
二、探究、归纳直线与平面垂直的判定定理及应用。
回顾旧知:
空间中一条直线与平面有哪几种位置关系?
(3)直线与平面相交
α
A
a
α
a
(1)直线在平面内
a
α
(2)直线与平面平行
知识探究(一):直线与平面垂直的概念
旗杆与地面的位置关系,给人以直线与平面垂直的形象。
大桥的桥柱与水面的位置关系,给人以直线与平面垂直的形象。
A
B
C
思考1:如何定义一条直线与一个平面垂直?
观察:随着太阳的移动,旗杆AB的影子BC与旗杆有什么关系?
A
B
C
A
B
C
A
B
C
A
B
α
内经过点B的直线
旗杆AB所在直线
内不过点B的直线
α
α
旗杆AB所在直线
内任意一条直线
α
旗杆AB所在直线
⊥
⊥
⊥
C
B1
C1
旗杆AB所在的直线与地面
内任意一条过点B(或不过
点B)的直线都垂直。
发现:
直线与平面垂直的定义:
垂足
直线l的垂面
文字表示:
如果直线l与平面
内的任意一条直线都垂直,我们就说直线l与平面
互相垂直.记作
平面
的
垂线
图形表示:
P
l
注: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。
问题1:
如果一条直线和一个平面内的一条直线
垂直,此直线一定与该平面垂直吗?
发现:此时线面不一定垂直
发现:两条平行直线时,线面不一定垂直
猜想:如果一条直线和一个平面内的两条相交直线都垂直,那么此直线与该平面垂直
问题2:
如果一条直线和一个平面内的两条直线垂直,此直线一定与该平面垂直吗?
知识探究(二):直线与平面垂直的判定定理
小组探究活动:请同学们拿出一块三角形的纸片,做以下试验:
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).
(1)折痕AD与桌面垂直吗?(请说明理由)
(2)如何翻折才能保证折痕AD与桌面所在平面肯定垂直?
(请说明理由)
知识探究(二):直线与平面垂直的判定定理
B
D
C
A
B1
D1
C1
A1
A1
B1
D1
C1
A
B
C
D
A
B
C
D
A1
B1
D1
C1
此时,折痕与桌面不垂直
当折痕为高线时,为什么可以说折痕一定与桌面垂直呢?
直线与平面垂直的判定定理:
一条直线和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。
P
m
n
l
线线垂直
线面垂直
例:如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1
中,
例题分析
合作探究,共同提升
(3)如图在四棱锥P-ABCD中,已知侧棱PA⊥底面ABCD,且底面ABCD为正方形.
求证:CD⊥PD
(2)如图在四棱锥P-ABCD中,已知侧棱PC⊥底面ABCD,底面ABCD为梯形,且CD//AB,CD⊥BC.
求证:AB⊥平面PBC.
(1)如图在三棱锥P-ACD中,已知侧棱PD⊥底面ACD,且AD⊥CD.
求证:AD⊥平面PCD.
B
(1)如图在三棱锥P-ACD中,已知侧棱PD⊥底面ACD,且AD⊥CD.求证:AD⊥平面PCD.
证明:
(2)如图在四棱锥P-ABCD中,已知侧棱PC⊥底面ABCD,底面ABCD为梯形,且CD//AB,CD⊥BC.
求证:AB⊥平面PBC.
证明:
(3)如图在四棱锥P-ABCD中,已知侧棱PA⊥底面ABCD,且底面ABCD为正方形.
求证:CD⊥PD.
证明:
(1)如图在三棱锥P-ACD中,已知侧棱PD⊥底面ACD,且AD⊥CD.
求证:AD⊥平面PCD.
(2)如图在四棱锥P-ABCD中,已知侧棱PC⊥底面ABCD,底面ABCD为梯形,且CD//AB,CD⊥BC.
求证:AB⊥平面PBC.
(3)如图在四棱锥P-ABCD中,已知侧棱PA⊥底面ABCD,且底面ABCD为正方形.
求证:CD⊥PD.
1.本节课你学到了哪些知识?
课堂小结
2.本节课你体会到了哪些数学思想与方法?
直线与平面垂直的判定方法:
(1)用定义:如果直线
l
与平面α内的任意一条直线都垂直,就说直线
l
与平面α互相垂直。
(2)用直线与平面垂直的判定定理: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。
空间问题平面化
无限问题有限化
布置作业—自主探究
教材
练习题
第1,2,3题