一轮复习-直线、平面垂直的判定及其性质.ppt

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1、直线、平面垂直的判定及其性质,直线和平面的位置关系,复习1,直线在平面内,直线与平面相交,直线与平面平行,线面垂直,大桥的桥柱与水面的位置关系,思考1,直线和平面垂直,旗杆与地面中的直线的位置关系如何？,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2,思考3,一条直线与一平面垂直的特征是什么？,特征：直线垂直于平面内的任意一条直线,直线和平面垂直,如果直线 l 与平面内的任意一条直线都垂直，我们说直线 l 与平面 互相垂直.,定义,平面 的垂线,垂足,平面内任意一条直线,如果一条直线垂直于一个平面内的无数条直

2、线，那么这条直线是否与这个平面垂直？,思考4,l,线面垂直的判定,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,例2 已知：正方体中，AC是面对角线，BD是与AC 异面的体对角线.求证：ACBD,证明：连接BD因为正方体ABCD-ABCD所以DD平面ABCD又因为所以因为AC、BD 为对角线所以ACBD因为DDBD=D所以AC平面DDB所以ACBD,A,B,D,C,A,B,C,D,例3 在三棱锥P-ABC中，PA平面ABC，ABBC，PA=AB，D为PB的中点，求证：ADPC.,如图，直四棱柱（侧棱与底面垂直的棱柱称为直棱柱）中，底面四边形 满足什么条件时，？,答：

3、底面四边形ABCD对角线相互垂直,探究,直线与平面垂直的判定定理可简述为,“线线垂直，则线面垂直”,通过直线间的垂直，推证直线与平面垂直，即将直线与平面的垂直关系（空间问题）转化为直线间的垂直关系（平面问题）.,思想方法,前面讨论了直线与平面垂直的问题，那么直线与平面不垂直时情况怎么样呢？,问题提出,直线与平面所成的角,线面角相关概念,P,斜线PA与平面所成的角为PAB,l,A,1.斜线与平面所成的角是指斜线和它在平面上的射影所成的角,2.平面的垂线与平面所成的角为直角,3.一条直线与平面平行或在平面内，则这条直线与平面所成的角的00角,一条直线与平面所成的角的取值范围是,例1 在正方体ABC

4、D-A1B1C1D1中.（1）求直线A1B和平面ABCD所成的角；（2）求直线A1B和平面A1B1CD所成的角.,例2 如图，AB为平面的一条斜线，B为斜足，AO平面，垂足为O，直线BC在平面内，已知ABC=60，OBC=45，求斜线AB和平面所成的角.,如图，BAD为斜线AB与平面所成的角，AC为平面内的一条直线，那么BAD与BAC的大小关系如何？,BAD BAC,E,解：作BOAD于O，BEAC于E，则 BDBEsinBADsinBAC,思考1,o,平面与平面垂直的判定,概念,直线上的一点将直线分割成两部分，每一部分都叫做射线.平面上的一条直线将平面分割成两部分，每一部分叫半平面.,概念,

5、从一点出发的两条射线，构成平面角.,同样,从一条直线出发的两个半平面所组成的图形叫做二面角.这条直线叫做二面角的棱，这两个半平面叫做二面角的面.,m,记为：二面角-m-,记作AOB,A,B,O,二面角的图示,二面角的记号,（1）以直线 为棱，以 为半平面的二面角记为：,（2）以直线AB为棱，以 为半平面的二面角记为：,A,B,如何用平面角来表示二面角的大小？,探究,二面角-l-,二面角的平面角,以二面角的棱上任意一点为顶点，在两个面内分别作垂直于棱的两条射线，这两条射线所成的角叫做二面角的平面角.,平面角,AOB即为二面角-AB-的,注意：二面角的平面角必须满足：,（1）角的顶点在棱上.（2）

6、角的两边分别在两个面内.（3）角的边都要垂直于二面角的棱.,二面角的取值范围,0度角,180度角,001800,例1.在正方体中，找出二面角C1-AB-C的平面角，并指出大小.,端点,例2 在正方体ABCD-A1B1C1D1中，求二面角B1-AC-B的正切值.,小结二面角的平面角的作法：,1.定义法：根据定义作出来.,2.作垂面：作与棱垂直的平面与两半平面的交线得到.,3.应用三垂线定理：应用三垂线定理或其逆定理作出来.,o,平面与平面垂直的判定,第2课时,平面与平面垂直的判定,定义,一般地，两个平面相交，如果它们所成的二面角是直二面角，就说这两个平面互相垂直.,a,A,b,记为,判定定理：如

7、果一个平面经过另一个平面的垂线，则这两个平面垂直,a,A,例1 如图，O在平面内，AB是O的直径，PA，C为圆周上不同于A、B的任意一点，求证：平面PAC平面PBC.,证明:,例2 在四面体ABCD中，已知ACBD,BAC=CAD=45，BAD=60，求证：平面ABC平面ACD.,例3 如图，四棱锥P-ABCD的底面为矩形，PA底面ABCD，PA=AD，M为AB的中点，求证：平面PMC平面PCD.,请问哪些平面互相垂直的,为什么?,探究：,直线与平面垂直的性质,直线与平面垂直的判定定理是什么？,复习,直线与平面垂直的定义是什么？,a,a,思考1,如图，长方体ABCDA1B1C1D1中，棱AA1

8、，BB1，CC1，DD1所在直线与底面ABCD的位置关系如何？它们彼此之间具有什么位置关系？,思考2,如果直线a，b都垂直于同一条直线l，那么直线a，b的位置关系如何？,相交,平行,异面,思考3,如果直线a，b都垂直于平面，那么a与b一定平行吗？,垂直于同一个平面的两条直线平行,直线与平面垂直的性质定理,平面与平面垂直的性质,复习1,l,l,两个平面相互垂直,三个平面两两垂直,两个平面垂直的判定,判定定理：如果一个平面经过另一个平面的垂线，那么这两个平面互相垂直,复习2,1.黑板所在平面与地面所在平面垂直，在黑板上是否存在直线与地面垂直？若存在，怎样画线？,思考？,两个平面垂直的性质,性质定理

9、：两个平面垂直，则一个平面内垂直于交线的直线与另一个平面垂直.,面面垂直线面垂直,a,A,l,结论,如果两个平面互相垂直，那么经过一个平面内一点且垂直于另一个平面的直线，必在这个平面内.,例1.如图，已知，a，a，试判断直线l与平面的位置关系，并说明理由.,A,b,a,l,例2 如图，四棱锥P-ABCD的底面是矩形，AB=2，,侧面PAB是等边三角形，且侧面PAB底面ABCD.（1）证明：侧面PAB侧面PBC；（2）求侧棱PC与底面ABCD所成的角.,对于三个平面、，如果，=l，那么直线l与平面 的位置关系如何？为什么？,探究,解答：在内分别作平面的垂线a、b，则a l,b l,a与b必相交.所以l,