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2.3直线、平面垂直的判定及其性质课件_图文

2.3.1 直线与平面垂直的判定 第一课时 直线与平面垂直的概念和判定 问题提出 ? 1 ? 5730 p?? ? ?2? t 1.前面我们全面分析了直线与平面平 行的概念、判定和性质,对于直线与平 面相交,又有哪些相关概念和原理?我 们有必要进一步研究. 2.直线与直线存在有垂直关系,直 线与平面也存在有垂直关系,我们如何 从理论上加以认识? 知识探究(一):直线与平面垂直的概念 思考1:田径场地面上竖立的旗杆与 地面的位置关系给人以什么感觉? 你还能列举一些类似的实例吗? 思考2:将一本书打开直立在桌面上, 观察书脊(想象成一条直线)与桌 面的位置关系呈什么状态?此时书 脊与每页书和桌面的交线的位置关 系如何? 思考3:如图,在阳光下观察直立于 地面的旗杆及它在地面的影子,随 着时间的变化,影子BC的位置在移 动,在各时刻旗杆AB所在直线与影 子BC所在直线的位置关系如何? A B C 思考4:上述旗杆与地面、书脊与桌 面的位置关系,称为直线与平面垂 直.一般地,直线与平面垂直的基本 特征是什么?怎样定义直线与平面 垂直? 如果一条直线与平面内的任意 一条直线都垂直,则称这条直线与 这个平面垂直. 思考5:在图形上、符号上怎样表示 直线与平面垂直? l α l ?? 思考6:如果直线l与平面α 垂直,则 直线l叫做平面α 的垂线,平面α 叫 做直线l的垂面,它们的交点叫做垂 足.那么过一点可作多少条平面α 的 垂线?过一点可作多少个直线l的垂 面? 垂线 l 垂面 α A 垂足 知识探究(二):直线与平面垂直的判定 思考1:对于一条直线和一个平面,如果 根据定义来判断它们是否垂直,需要解 决什么问题?如何操作? 思考2:我们需要寻求一个简单可行的办 法来判定直线与平面垂直. 如果直线l与平面α内的一条直线垂直, 能保证l⊥α吗? 如果直线l与平面α内的两条直线垂直, 能保证l⊥α吗? 思考3: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. A A C B B D C D 如何调整折痕AD的位置,才能使翻折后 直线AD与桌面所在的平面垂直? A B B D C A D C ? 思考4:由上可知当折痕AD垂直平面 α 内的两条相交直线时,折痕AD与 平面垂直.由此我们是否能得出直线 与平面垂直的判定方法? 定理: 如果一条直线和一个平面 内的两条相交直线都垂直,那么这 条直线垂直于这个平面. 思考5:上述定理通常称为直线和平面垂 直的判定定理,它是判定直线与平面垂 直的理论依据.结合下图,怎样用符号语 言表述这个定理? l a ? ? , b ? ? , a b ? P, l ? a, l ? b ? l ? ? α a P b 思考6:如果一条直线垂直于一个 平面内的无数条直线,那么这条直 线与这个平面垂直吗? 理论迁移 例1 已知 a // b, a ? ? .求证: b ? ?. a b α c d 例2 在三棱锥P-ABC中,PA⊥平面 ABC,AB⊥BC,PA=AB,D为PB的中点, 求证:AD⊥PC. P D C E A B 例3 侧棱与底面垂直的棱柱称为直 棱柱.在直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中, 当底面四边形ABCD满足什么条件时, 有A1C⊥B1D1,说明你的理由. A1 B1 B D1 C1 A AC⊥BD D C D. 小结作业 P67 练习: 1. P74习题2.3B组:2,4. 2.3.1 直线与平面垂直的判定 第二课时 直线和平面所成的角 问题提出 1.直线和平面垂直的定义和判定 定理分别是什么? 定义:如果一条直线与平面内的任 意一条直线都垂直,则称这条直线 与这个平面垂直. 定理:如果一条直线和一个平面内的两 条相交直线都垂直,那么这条直线垂直 于这个平面. 2.当直线与平面相交时,对于直线 与平面垂直的情形,我们已作了一些相 关研究,对于直线与平面不垂直的情形, 我们需要从理论上作些分析. 知识探究(一):平面的斜线 思考1:当直线与平面相交时,它们可 能垂直,也可能不垂直,如果一条直 线和一个平面相交但不垂直,这条直 线叫做这个平面的斜线,斜线和平面 的交点叫做斜足.那么过一点作一个平 面的斜线有多少条? l 斜线 斜足 α P 思考2:过斜线上斜足外一点向平面 引垂线,连结垂足和斜足的直线叫 做这条斜线在这个平面上的射影.那 么斜线l在平面α内的射影有几条? l α A P B 思考3:两条平行直线、相交直线、 异面直线在同一个平面内的射影可 能是哪些图形? 思考4:如图,过平面α 外一点P引平 面α 的两条斜线段PA、PB,斜足为A、 B,再过点P引平面α 的垂线,垂足 为O,如果PA>PB,那么OA与OB的大 小关系如何?反之成立吗? P PA ? PB ? OA ? OB B α A O 思考5:如图,过平面α 内一点P引平 面α 的两条斜线PA、PB,这两条斜 线段在平面α 内的射影分别为PC、 PD,如果PA>PB,那么PC与PD的大 小关系确定吗? A B C α D P 思考6:如图,直线l是平面α 的一条 斜线,它在平面α 内的射影为b,直 线a在平面α 内,如果a⊥b,那么直 线a与直线l垂直吗?为什么?反之成 立吗? l b α a a ?b?a ?l 知识探究(二):直线和平面所成的角 思考1:平面的一条斜线与这个平面总存 在一个相对倾斜度,我们设想用一个平 面角来反映这个倾斜度,并且这个角的 大小由斜线与平面的相对位置关系所确 定,那么角的顶点宜选在何处? l α 思考2:如图,AB为平面α 的一条斜 线,A为斜足,AC为平面α 内的任意 一条

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