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人教2019A版必修 第二册
8.6.2 直线与平面垂直
第1课时 直线与平面垂直的判定
第八章 立体几何初步
空间中直线与平面有几种位置关系?
a
a
a
a
a∥
a∩ =A
A
复习回顾:
生活中有很多直线与平面垂直的实例
A
B
A
B
A
B
A
B
A
B
A
B
A
B
A
B
A
B
C
A
B
A
B
A
B
A
B
A
B
A
B
请你给直线与平面垂直下个定义吧!
直线垂直于平面内的任意一条直线.
C1
B1
线面垂直
P
定义:如果直线 与平面 内的任意一条直线都垂直,我们就说直线 与平面 互相垂直。
记作:
线面垂直 线线垂直
平面 的垂线
直线 的垂面
垂足
线面垂直的定义常这样使用
简记:若线面垂直,则线线垂直
l
^
a
P
直线和平面垂直的画法:
直线与平行四边
形的一边垂直
思考: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?为什么?
过一点垂直于已知平面的直线有且只有一条。
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,准备一块三角形的硬纸片,做一个试验:
探究
过 的顶点 翻折纸片,得到折痕 ,将翻折后的纸片竖起放置在桌面上( 与桌面接触).
问题:(1)折痕AD与桌面垂直吗?
(2)如何翻折才能使折痕 AD 与桌面所在平面垂直?
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.
线线垂直 线面垂直
n
P
m
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。
线面垂直的判定定理
符号语言
问题1:和直线与平面垂直的定义相比,在证明直线和平面垂直方面,你觉得判定定理的优越性体现在哪里?
问题2:你觉得定义与判定定理的共同特点是什么?
线线垂直
线面垂直
无限
有限
线不在多,相交就行
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,那么另一条直线也垂直于这个平面.
已知:a//b,a
求证: b
a
b
证明:设m是 内的任意一条直线
m
可作定理使用
3.直线和平面所成角
1) 斜线:
2) 斜足:
3) 斜线在平面内的射影:
和平面相交,但不垂直的直线叫做平面的斜线
斜线和平面相交的交点
过斜线上斜足以外的一点向平面引垂线,过垂足和斜足的直线称为斜线在平面内的射影.
☆平面的斜线和它在平面内的射影所成的角,
叫做直线和平面所成的角.
规定:①若直线垂直平面,则直线和平面所成的角为90°
②若直线与平面平行或在平面内,则直线和平面所成的角为0 °
☆直线和平面所成角的取值范围为
[0°,90°]
α
P
l
A
O
直线和平面所成的角:
1)
2)
3)
是平面的一斜线
与它在平面内的射影的夹角
关键在于作线面垂直找射影
例2.如图,在正方体 中,求直线 和平面 所成的角。
解:连接 , 与 相交于点O,连接 ,
设正方体的棱长为a.
又
所以,直线 和平面 所成的角为
为斜线 在平面 上的射影, 为 和平面
所成的角。
在 中,
达标检测
A
A
A
归纳小结
1.直线与平面垂直的概念
(1)利用定义;
(2)利用判定定理.
4.数学思想方法:转化的思想
空间问题
平面问题
3.直线与平面垂直的判定
线线垂直
线面垂直
垂直于平面内任意一条直线
2. 线面角的概念及范围