(共29张PPT)
8.6 空间直线、平面的垂直
8.6.2 直线与平面垂直
——第一课时 直线与平面垂直的判定
空间中直线与平面有几种位置关系?
线 面
位置关系
垂直
斜交
a
b
在平面内
平行
复习旧知
新课导入
1、生活中有哪些直线与平面垂直的实例?
2、如何定义直线与平面垂直?
问题1:
旗杆所在的直线AB与其影子所在直线BC有何位置关系
AB⊥BC
问题2:
随着时间变化,旗杆AB与影子BCn是否一直保持垂直?
观察归纳:
AB⊥BCn
旗杆AB所在直线与地面垂直,
即与地面上任意一条直线都垂直.
问题3:
旗杆所在的直线AB是否与地面任意直线垂直
观察归纳:
新知讲解
记作:
如果直线 l 和平面α内的任意一条直线都垂直,则称直线 l 和平面α垂直.
α
P
1、直线与平面垂直的定义
l
注意:画图时,通常把直线画成与表示平面的平行四边形的一边垂直.
平面α的垂线
垂足
直线l的垂面
线面垂直
线线垂直
定义
符号表示:
问题4:
在直线与平面垂直的定义中,“任意”可以换成“无数”吗?
在直线与平面垂直的定义中,
“任意”不可以换成“无数”
l
α
同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知平面的直线垂直。
那么,过一点与已知平面垂直的直线有几条?
P
问题5:
l
α
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.
2、点到平面的距离
P
牛刀小试
④⑤
实践操作:
如图,一块三角形纸片ABC,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
(2)如何翻折才能使折痕AD与桌面垂直
(2)如何翻折才能使折痕AD与桌面垂直
如图,一块三角形纸片ABC,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
实践操作:
问题6:
在翻折过程中,哪些线与线的关系是不变的?
如果一条直线与一个平面内的两条相交直线垂直, 那么该直线与此平面垂直.
线线垂直 线面垂直
判定定理
定义
垂直
内
相交
3、直线和平面垂直的判定定理
问题7:
观察跨栏、简易衣帽架等实物,它们垂直于地面的原因是什么?
如图,已知 ,求证:
∵ .
∴
∵
是两条相交直线.
∴
证明:在平面 内作两条相交直线m,n
∵ .
∴
例 求证:若两条平行直线中的一条直线垂直于一个平面,那么另一条直线垂直于这个平面.
结论: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. (证明线面垂直的另一方法)
如图,若一条直线PA和一个平面α相交,但不垂直,那么这条直线就叫做这个平面的斜线,斜线和平面的交点A叫做斜足.
P
A
斜足
斜线
平面的斜线
思考: 我们知道,当直线和平面垂直时,该直线叫做平面的垂线。如果直线和平面不垂直,如何给它命名?此时又该如何刻画直线和平面的这种关系呢
如图,过斜线上斜足以外的一点向平面引垂线PO,过垂足O和斜足A的直线AO叫做斜线在这个平面上的射影.
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,如图中∠PAO.
斜线
斜足
射影
垂足
垂线
一条直线垂直于平面,我们说它所成的角是直角;
一条直线和平面平行,或在平面内,我们说它所成的角是0°的角.
规定:
直线与平面所成的角θ的取值范围是什么
4、直线和平面所成角
求线面角,一般先找出或作出线面角,再解直角三角形即得。关键在于考察线面垂直条件
课堂练习
3、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.求证:AN⊥平面PBM.
关键在于确定∠D′HO=90°
1. 直线与平面垂直的定义:“任意”
2. 直线和平面垂直的判定定理
定义的运用:线面垂直
线线垂直
关键:在平面内找到两条相交直线与已知直线垂直
线线垂直
线面垂直
3.
课堂小结