第1章 立体几何初步 第十课时
1.2.3 直线与平面的位置关系(2)
【教学目标】
1.理解直线和平面垂直的定义及相关概念;
2.理解并掌握直线和平面垂直的判定定理和性质定理,并初步运用;
3.解点到面、线到面的距离。
【教学重点】
直线和平面垂直的判定和性质。
【教学难点】
性质定理的证明:线线垂直线面垂直。
【过程方法】
1.通过直观感知并通过操作确认直线和平面垂直的判定定理,培养学生的理性思维能力、观察能力和空间想象能力;
2.通过对直线和平面垂直的判定定理和性质定理的初步应用,向学生渗透转化思想的应用。
【教学过程】
一、引入新课
观察圆锥SO:
(1)轴SO与底面内哪些直线垂直?为什么?
(2)为什么轴SO底面内的所有直线?
二、讲授新课
1. 如果一条直线a与一个平面α内的任意一条直线都垂直,则称直线a垂直于平面α,记作aα。
直线a叫做平面α的垂线,平面α叫做直线a的垂面,垂线和平面的交点称为垂足。
〖思考〗
在平面中,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直。那么,在空间:
(1) 过一点有且只有几条直线与已知平面垂直?
(2) 过一点有且只有几个平面与已知直线垂直?
〖结论〗
过一点有且只有一条直线与已知平面垂直,过一点有且只有一个平面与已知直线垂直.
2.点到直线的距离
过平面外一点A向平面α引垂线,则点A和垂足B之间的距离叫做点A到平面α的距离。
例1.求证:如果两条平行直线中的一条垂直与一个平面,那么另一条也垂直与这个平面。
已知:,,则。
3.直线与平面垂直的判定定理
如果一条直线和一个平面内的两条相交直线垂直,那么这条直线垂直于这个平面.
用符号表示为:
,,,,,则。
4.直线与平面垂直的性质定理
如果两条直线同时垂直于一个平面,那么这两条直线平行。
例2.已知:直线平面α,求证:直线上各点到平面α的距离相等。
例3.已知在正方体AC1中,AA1=a,AB=b,求B1C1到平面A1BCD1的距离。
例4.已知正方体AC1,求证:BD1⊥平面AB1C。
三、课堂练习
1.课本P35 1、2、3;
2.判断题
(1)与α相交;
(2),,,;
(3),,;
(4)如果一条直线垂直于平面内无数条直线,那么这条直线和这个平面垂直;
(5)垂直于三角形两边的直线必垂直于第三边;
(6)垂直于同一个平面的两条直线平行。
3.填空
(1), ;
(2),,,, ;
(3), ;
(4)如果平面外一条直线上有两点到这个平面的距离相等,则这条直线和这个平面的位置关系是 ;
4.矩形ABEF与矩形EFCD不共面,已知EF=4,BD=5,求直线AB与CD的距离。
【布置作业】
1. 若平面,,则与的位置关系为 。
2. 以下条件中,能判定直线平面的是 。
(1)与平面内一个三角形的两边垂直;
(2)与平面内的一条直线垂直;
(3)与平面内的两条直线垂直;
(4)与平面内的无数条直线垂直。
3. 在正方体中,给出一下结论:①平面;
② 平面;③平面;④平面。
其中正确结论的序号是 。
4. 下列图形中,满足唯一性的是 。
(1) 过直线外一点作直线的垂线;
(2) 过直线外一点与该直线平行的平面;
(3) 过平面外一点与平面平行的直线;
(4) 过一点作已知平面的垂线。
5.若为直线,为平面。下列命题中不成立的是 。
(1)若则
(2)若则;
(3)若则;
(4)若则。
6.过空间两点作直线的垂面有 个。
7.如图,已知和都是以为直角顶点的直角三角形,且
则直线平面 ,
直线平面 ,
直线平面 。
8.已知空间四边形ABCD中,AB=AD,BC=CD,则对角线BD与AC所成的角为 。
9.如图,在正方体中,为棱的中点,AC与BD交于点O,求证:平面MBD。
m
α
b
a
A
m
α
n
a
O
b'
α
b
a
β
A’
α
l
A
B
B’
A
B
C
D
A1
B1
D1
C1
A
B
C
D
A1
B1
D1
C1
A
B
C
D
O