直线与平面垂直的判定(优秀公开课)ppt课件.ppt
,2.3.1直线与平面垂直的判定,教学内容：,一、理解直线与平面垂直的定义；,2.3.1直线与平面垂直的判定,二、探究、归纳直线与平面垂直的判定定理及应用。,回顾知识：空间中一条直线与平面有哪几种位置关系？,（1）直线在平面内，（2）直线与平面平行，（3）直线与平面相交,知识探究（一）：直线与平面垂直的概念,(垂直),举例说说生活中直线与平面垂直的现象,大漠孤烟直,地面内任意一条直线,AB所在直线,直线与平面垂直的定义：,文字表示：如果一条直线l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.记作,图形表示：,平面的垂线,直线l的垂面,深入理解“线面垂直定义”,判断下列语句是否正确：（若不正确请举反例）1.如果一条直线与一个平面垂直，那么它与平面内所有的直线都垂直. （ ）2.如果一条直线与平面内无数条直线都垂直，那么它与平面垂直. （ ),探究活动：请同学们拿出一块三角形的纸片，做如图所示的试验： 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)如何翻折才能保证折痕AD与桌面所在平面肯定垂直？,A,知识探究（二）：直线与平面垂直的判定定理,提出问题：除定义外，有没有比较方便可行的方法来 判断一条直线与一个平面垂直呢？,D,A,直线与平面垂直的判定定理：,一条直线和一个平面内的两条相交直线都垂直，则这条直线垂直于这个平面.,线线垂直 线面垂直,关键：线不在多，相交则行,例1.在下图的长方体中，请列举与平面ABCD垂直的直线。并说明这些直线有怎样的位置关系？,例题示范,巩固新知,例2.如图，已知ab、a. 求证：b.,例题示范,巩固新知,分析：在平面内作两条相交直线，由直线与平面垂直的定义可知，直线a与这两条相交直线是垂直的，又由b平行a，可证b与这两条相交直线也垂直，从而可证直线与平面垂直。,a,b,例2.如图，已知ab、a. 求证：b.,（线面垂直 线线垂直）,（线线垂直 线面垂直）,练习：,1.如图,在三棱锥V-ABC中 ,VAVC, ABBC,K是AC的中点. 求证：AC平面VKB,变式：,在练习1.中若E、F分别为AB、BC 的中点，试判断EF与平面VKB的位置关系, 在的条件下，有人说“VBAC，VBEF， VB平面ABC”，对吗？,1直线与平面垂直的定义,3数学思想方法：转化的思想,知识小结,2直线与平面垂直的判定,线线垂直,线面垂直,例1 如图，已知OA、OB、OC两两垂直（1）求证：OA平面OBC（2）求证：OABC,B,C,O,A,分析：（1）要证OA平面OBC， 必须在平面OBC中找出两条 与OA垂直的相交直线。因 为OA、OB、OC两两垂直 OAOB、OAOC. OAOC，且OBOC=O. （2）OA平面OBC，OA 垂直平面内任意一条直线.,1直线与平面垂直的定义,3数学思想方法：转化的思想,知识小结,2直线与平面垂直的判定、性质,线线垂直,线面垂直,2.如图,已知:l ,PA于,PB于B,AQl于Q,求证:BQl .,提示：,欲证BQl l平面BPQ, lPQ l平面PAQ,作业,书本上的P67练习1，P74 B组 第2题.,练习：,1.如图,在三棱锥V-ABC中 ,VAVC, ABBC,K是AC的中点. 求证：AC平面VKB,变式：,在练习1.中若E、F分别为AB、BC 的中点，试判断EF与平面VKB的位置关系,知识小结,1.2.3,作业,书本P67练习1， 书本P74 B组 第2题.,1、教学目的,通过联系生活，使学生理解直线与平面垂直的定义，通过折纸试验，使学生归纳和确认直线与平面垂直的判定定理，并能简单应用定义和判定定理；,2.3.1直线与平面垂直的判定,2、教学重点、难点,探究、归纳直线与平面垂直的判定定理，体会定义和定理中所包含的转化思想,线面垂直的判定定理,线线垂直,线面垂直,关键：线不在多 相交则行,线面垂直的定义,内过点B的直线,AB所在直线,内不过点B的直线,AB所在直线,内任意一条直线,AB所在直线,观察实例,发现新知,旗杆与地面的关系，给人以直线与平面垂直的形象。,观察实例,发现新知,房屋的屋柱与地面的关系，给人以直线与平面垂直的形象。,大桥的桥柱与水面的位置关系，给人以直线与平面垂直的形象。,观察实例,发现新知,直线与平面垂直的定义：,如果一条直线l 和一个平面内的任意一条直线都垂直，我们就说直线l 和平面互相垂直. 记作：l ,l,P,l 叫做的垂线, 叫做l 的垂面, l 与的唯一公共点P叫做垂足。,画直线与平面平行时，通常把直线画成与表示平面的平行四边形的一边垂直。,“任何”表示所有（提问：若直线与平面内的无数条直线垂直，则直线垂直与平面吗？如不是,直线与平面的位置关系如何？）直线与平面垂直是直线与平面相交的一种特殊情况，在垂直时，直线与平面的交点叫做垂足.a等价于对任意的直线m，都有am.,三点说明:,利用定义，我们得到了判定线面垂直的最基本方法，同时也得到了线面垂直的最基本的性质.,探究,提出问题：有没有比较方便可行的方法来判断直线和平面垂直呢？,师生活动：请同学们准备一块三角形的纸片，我们一起来做如图所示的试验：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），问:折痕AD与桌面垂直吗？如何翻折才能保证折痕AD与桌面所在平面垂直？,A,直线与平面垂直的判定定理：,一条直线和一个平面内的两条相交直线都垂直，则这条直线垂直于这个平面.,线线垂直 线面垂直,例题示范,巩固新知,例1、一旗杆高8m，在它的顶点处系两条长10m的绳子，拉紧绳子并把它们的下端固定在地面上的两点（与旗杆脚不在同一条直线上）。如果这两点与旗杆脚距6m,那么旗杆就与地面垂直，为什么？,解：如图，旗杆PO8，两绳子长PAPB10，OAOB6，A，O，B三点不共线因此A，O，B三点确定平面，因为PO2AO2PA2，PO2BO2PB2，所以POOA，POOB又OAOBO所以OP，因此旗杆与地面垂直。,例2、如图，已知ab，a。求证：b。,例题示范,巩固新知,分析：在平面内作两条相交直线，由直线与平面垂直的定义可知，直线a与这两条相交直线是垂直的，又由b平行a，可证b与这两条相交直线也垂直，从而可证直线与平面垂直。,a,b,阅读P66页的证明过程.,巩固练习,1.平行四边形ABCD所在平面a外有一点P，且PA=PB=PC=PD，求证：点P与平行四边形对角线交点O的连线PO垂直于AB、AD.,巩固练习,V,A,B,C,归纳小结,今天这节课，我们学习了直线和平面垂直的定义，这个定义最初用在判定定理的证明上，但用得较多的则是，如果直线l垂直于平面a，那么l就垂直于a内的任何一条直线；对于判定定理，判定线、面垂直，实质是转化成线、线垂直，从中不难发现立体几何问题解决的一般思路,作业布置,P67页练习第1题,P74页B组2题,直线和平面垂直的判定(2),复习引入,1直线与平面垂直的定义,如果直线l与平面的任意一条直线都垂直，我们就说直线l与平面互相垂直，记作l.,2直线与平面垂直的判定定理,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。,3.作业讲评:P67页练习第1题,引课,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,是不是也该给它取个名字呢?此时又该如何刻画直线和平面的这种关系呢?,直线与平面所成的角,1.平面的斜线,如图,若一条直线PA和一个平面相交,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,2.直线和平面所成的角,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锐角,叫做这条直线和这个平面所成的角。,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00的角。,规定:,想一想:直线与平面所成的角的取值范围是什么?,例1、如图，正方体ABCD-A1B1C1D1中，求（1）直线A1B和平面BCC1B1所成的角。（2）直线A1B和平面A1B1CD所成的角。,O,例题示范,巩固新知,分析:找出直线A1B在平面BCC1B1和平面A1B1CD内的射影,就可以求出A1B和平面BCC1B1和平面A1B1CD所成的角。,阅读教科书P67上的解答过程,巩固练习,1.判断下列说法是否正确,（1）两条平行直线在同一平面内的射影 一定是平行直线 （ ）,（2）两条相交直线在同一平面内的射影 一定是相交直线 （ ）,（3）两条异面直线在同一平面内的射影 要么是平行直线，要么是相交直线 （ ）,（4）若斜线段长相等，则它们在平面内 的射影长也相等 （ ）,2.如图：正方体ABCD-A1B1C1D1中，求:（1）AB1在面BB1D1D中的射影（2）AB1在面A1B1CD中的射影（3）AB1在面CDD1C1中的射影,A,D,C,B,巩固练习,2.如图：正方体ABCD-A1B1C1D1中，求:（1）AB1在面BB1D1D中的射影（2）AB1在面A1B1CD中的射影（3）AB1在面CDD1C1中的射影,A1,D1,C1,B1,A,D,C,B,巩固练习,2.如图：正方体ABCD-A1B1C1D1中，求:（1）AB1在面BB1D1D中的射影（2）AB1在面A1B1CD中的射影（3）AB1在面CDD1C1中的射影,A,D,C,B,巩固练习,2.如图：正方体ABCD-A1B1C1D1中，求:（1）AB1在面BB1D1D中的射影（2）AB1在面A1B1CD中的射影（3）AB1在面CDD1C1中的射影,A,D,C,B,巩固练习,3.如图：正方体ABCD-A1B1C1D1中，求:（1）A1C1与面ABCD所成的角（2） A1C1与面BB1D1D所成的角（3） A1C1与面BB1C1C所成的角（4）A1C1与面ABC1D1所成的角,A,D,C,B,0o,巩固练习,3.如图：正方体ABCD-A1B1C1D1中，求:（1）A1C1与面ABCD所成的角（2） A1C1与面BB1D1D所成的角（3） A1C1与面BB1C1C所成的角（4）A1C1与面ABC1D1所成的角,A,D,C,B,90o,巩固练习,3.如图：正方体ABCD-A1B1C1D1中，求:（1）A1C1与面ABCD所成的角（2） A1C1与面BB1D1D所成的角（3） A1C1与面BB1C1C所成的角（4）A1C1与面ABC1D1所成的角,A,D,C,B,45o,巩固练习,3.如图：正方体ABCD-A1B1C1D1中，求:（1）A1C1与面ABCD所成的角（2） A1C1与面BB1D1D所成的角（3） A1C1与面BB1C1C所成的角（4）A1C1与面ABC1D1所成的角,A,D,C,B,30o,巩固练习,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,3数学思想方法：转化的思想,3直线与平面垂直的判定,垂直于平面内任意一条直线,2. 线面角的概念及范围,作业布置作业:P74A组9题,B组4题,再见,
