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高一数学第二册第八章:
立体几何初步
空间点、线、面之间的位置关系
8.6.2直线与平面垂直的判定
回顾:直线与平面的位置关系有哪几种?
垂直
斜交
a
b
线 面
位置关系
1、正确理解直线与平面垂直的定义;
2、掌握并能运用直线与平面垂直的判定定理证明;
一、学习目标(1分钟)
大桥的桥柱与水面垂直
生活中有很多直线与平面垂直的实例
二、问题导学(3分钟)
旗杆与地面垂直
A
B
观察
在阳光下观察直立于地面的旗杆AB及它在地面上的影子BC,
A
B
观察
在阳光下观察直立于地面的旗杆AB及它在地面上的影子BC,
A
B
观察
在阳光下观察直立于地面的旗杆AB及它在地面上的影子BC,
A
B
观察
在阳光下观察直立于地面的旗杆AB及它在地面上的影子BC,
A
B
观察
在阳光下观察直立于地面的旗杆AB及它在地面上的影子BC,
A
B
观察
在阳光下观察直立于地面的旗杆AB及它在地面上的影子BC,
A
B
观察
在阳光下观察直立于地面的旗杆AB及它在地面上的影子BC,
A
B
观察
在阳光下观察直立于地面的旗杆AB及它在地面上的影子BC,
A
B
观察
在阳光下观察直立于地面的旗杆AB及它在地面上的影子BC,
随着时间的变化,影子BC的位置在不断地变化。
1.旗杆AB是否与地面内的影子垂直?
2.旗杆是否与地面内不过B点的直线垂直?
α
P
l
注:画直线与水平平面垂直时,要把直线画成和表示平面的平行四边形的一边垂直。
2.直线和平面垂直的画法
1.线面垂直的定义:
垂线
垂面
垂足
三、点拨精讲(25分钟)
b
α
a
深化概念:
如果一条直线垂直于平面内的无数条直线,则这条直线就与这个平面垂直。
概念引申
如果一条直线垂直于一个平面,那么这条直线就垂直于这个平面内的任意一条直线。
线面垂直
线线垂直
l
^
a
探究
如图,将一块三角形纸片ABC沿折痕AD折起,把翻折后的纸片竖起放置在桌面上,使BD、DC与桌面接触,观察折痕AD与桌面的位置关系.
2.怎样折叠能使折痕AD垂直于桌面
1.如图折叠能使折痕AD垂直于桌面吗?
AD 是 BC 边上的高时,AD与桌面垂直.
由AD⊥BC,翻折后AD⊥CD,AD⊥BD发生变化吗?由此你得到什么结论?
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.
a∩b=A
线线垂直 线面垂直
直线与平面垂直判定定理
1.思考辨析 判断正误
1).若直线l与平面α内的无数条直线垂直,则l⊥α.( )
2).如果一条直线垂直于平面内的2条直线,则这条直线就与这个平面垂直。.( )
3).如果一条直线与一个平面垂直,则这条直线垂直于这个平面内的所有直线.( )
4).如果两条平行直线中的一条垂直于一个平面,则另一条也垂直于这个平面.( )
5).过一点和已知平面垂直的直线有且只有一条.( )
×
√
×
√
√
例1 下列命题中,正确的序号是_______.
①若直线l与平面α内的一条直线垂直,则l⊥α;
②若直线l不垂直于平面α,则α内没有与l垂直的直线;
③若直线l不垂直于平面α,则α内也可以有无数条直线与l垂直;
④过一点和已知平面垂直的直线有且只有一条.
③④
对于线面垂直的定义要注意“直线垂直于平面内的所有直线”说法与“直线垂直于平面内无数条直线”不是一回事.
例2 (1)若三条直线OA,OB,OC两两垂直,则直线OA垂直于
A.平面OAB B.平面OAC
C.平面OBC D.平面ABC
√
①③④
(2)如果一条直线垂直于一个平面内的:①三角形的两边;②梯形的两边;③圆的两条直径;④正五边形的两边.能保证该直线与平面垂直的是_________.(填序号)
定理应用
例3.如图,四棱锥S-ABCD的底面是矩形,SA⊥底面ABCD,求证:BC⊥平面SAB
例4 如图,AB为⊙O的直径,PA垂直于⊙O所在的平面,M为圆周上任意一点,AN⊥PM,N为垂足.
(1)求证:AN⊥平面PBM;
(2)若AQ⊥PB,垂足为Q,求证:NQ⊥PB.
直线与平面垂直的判定
例5 如图,在三棱锥S-ABC中,∠ABC=90°,D是AC的中点,且SA=SB=SC.
(1)求证:SD⊥平面ABC;
(2)若AB=BC,求证:BD⊥平面SAC.
利用线面垂直的判定定理证明线面垂直的步骤
(1)在这个平面内找两条直线,使它们和这条直线垂直.
(2)确定这个平面内的两条直线是相交的直线.
(3)根据判定定理得出结论.
2.直线与平面垂直判定定理.
1.直线与平面垂直的定义
线线垂直
线面垂直
垂直与平面内任意一条直线
常用
几个条件?
四、课堂小结(2分钟)
五、当堂检测
1.在正方体ABCD-A1B1C1D1的六个面中,与AA1垂直的平面的个数是
A.1 B.2 C.3 D.6
√
2.给出下列三个命题:
①一条直线垂直于一个平面内的三条直线,则这条直线和这个平面垂直;
②一条直线与一个平面内的任何直线所成的角相等,则这条直线和这个平面垂直;
③一条直线在平面内的射影是一点,则这条直线和这个平面垂直.
其中正确的个数是
A.0 B.1 C.2 D.3
√
3.下列命题正确的是
A.①② B.①③ C.②③ D.①
√
4.如图,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
√
5.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,
求证:AC⊥平面BDD1B1
A
B
C
D
A1
B1
C1
D1