2.3.1线面垂直l
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2.3.1 直线与平面垂直的判定2.3.2 平面与平面垂直的判定学习目标:1、 掌握直线与平面垂直的定义及判定定理;2、 掌握直线、平面垂直的文字,符号,图形语言之间的相互转化;3、 掌握平面与平面垂直的定义,理解二面角,二面角的平面角的定义;4、 掌握平面与平面垂直的判定预习导引:1、要点扫描:1、直线与平面垂直(1)定义:如果直线l 与平面α内的_______直线都________。
我们就说直线l 与平面α垂直,记作________。
直线l 叫做平面α的_________。
平面α叫做直线l 的_______。
直线与平面垂直时,它们唯一的公共点P 叫做_________。
(2)画法:通常把直线画成与表示平面的平行四边形的一边垂直。
(3)判定定理文字表述:一条直线与一个平面内的_______都垂直,则该直线与此平面垂直。
符号表述:,l a l b ⊥⊥,_______,__________⇒l α⊥.2、直线与平面所成的角(1)定义:平面的一条射线和它在平面上的______所成的______,叫做这条直线和这个二平面所成的角。
(2)当直线与平面垂直时,它们所成的角是_______。
(3)当直线与平面平行或者在平面内时,它们所成的角是_______。
(4)线面角的取值范围:_________。
3、(1)二面角:从一条直线出发的两个半平面所成的________叫做二面角。
这条直线叫做二面角的_________,这两个半平面叫做二面角的____________。
(2)、二面角的平面角: 定义:如图,二面角D-AB-F 。
若有H___AB ,HI___面ABCD ,HG___面ABFE ,HG___AB,HI____AB ,则角GHI 就叫做二面角D-AB-F 的平面角。
范围:00[0,180]当二面角的两个半平面重合时所成角为00当两个半平面组成一个平面时,所成角为0180(3)、平面与平面的垂直 定义:一般地,如果两个平面相交,且他们所成的二面角是_______,就说这两个平面互相垂直。
线面垂直的7种判定方法
1.看线面的夹角:如果线面的夹角为90度,则可以判定为线面垂直。
2. 使用直角三角形定理:如果一条线与一面相交,且与该面的垂线长度为a,线的长度为b,面的长度为c,则如果a+b=c,则可以判定该线面垂直。
3. 使用垂线的特性:通过绘制垂线来判定线面的垂直关系。
如果垂线与面相交,且垂线与线垂直,则可以判定该线面垂直。
4. 使用水平仪:使用水平仪来测量线面的倾斜角度,如果倾斜角度为0度,则可以判定该线面垂直。
5. 使用测量工具:使用测量工具来测量线面的高度和长度,如果高度和长度相等,则可以判定该线面垂直。
6. 观察图形:观察线面的图形形状,如果线面呈现出一个直角,则可以判定该线面垂直。
7. 使用数学公式:如果线面的斜率相乘为-1,则可以判定该线面垂直。
例如,如果线的斜率为2,面的斜率为-1/2,则2*(-1/2)=-1,因此可以判定该线面垂直。
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线面垂直、面面垂直及其证明一 线面垂直的判定定理(1)线面垂直定义:如果一条直线和一个平面内的任何一条直线都垂直,那么这条直线和这个平面垂直.(2(3)三垂线定理及其逆定理①三垂线定理:如果平面内一条直线和穿过该平面的一条斜线垂直,那么这条直线也垂直于这条斜线在平面内的射影.②三垂线逆定理:在平面内的一条直线,如果它和这个平面的一条斜线垂直,那么它也和这条斜线在平面内的射影垂直. (4)线面垂直的证明例1例2例3SDD 1ODBA C 1B 1A 1C例4在正方体1111ABCD A BC D -中,M 为1CC 的中点,AC 交BD 于点O ,求证:1AO ⊥平面MBD .练习1 在正方体1111ABCD A BC D -中. (1)求证:AC ⊥平面11B D BD .(2)求证:1BD ⊥平面1ACB .练习2在三棱锥A BCD -中,BC AC =,AD BD =,作BE CD ⊥,E 为垂足,作AH BE ⊥于H .求证:AH ⊥平面BCD .在四棱锥P ABCD -中,PA ⊥底面ABCD ,AB AD ⊥,AC CD ⊥,60ABC ︒∠=,PA AB BC ==,E 是PC 的中点.(1)求证:CD AE ⊥. (2)求证:PD ⊥面ABE .二 面面垂直(1条直线叫做二面角的棱,每个半平面叫做二面角的面,若棱为l ,两个面分别为,,αβ二面角记作为l αβ--.(2)二面角的平面角定义:在二面角l αβ--棱l 上取一点O ,在半平面α和β内,从点O 分别作垂直于棱l 的射线,OA OB ,射线组成AOB ∠.则AOB ∠叫做二面角的平面角.二面角的取值范围为[0,180]︒︒.(3)面面垂直定义:若两个平面的二面角为直二面角(平面角是直角的二面角),则这两个平面互相垂直.(4)面面判定定理:一个平面过另一个平面,则这两个面相互垂直. (5)面面垂直的正面即:面面垂直→线面垂直→线线垂直. 例1如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,E 是1AA 的中点.(1)求证:1//AC 平面BDE ; (2)求证:平面1A AC ⊥平面BDE . .例2如图,直三棱柱111C B A ABC -中,侧棱垂直于底面,90ACB ︒∠=121AA BC AC ==,D 是棱1AA 的中点,求证:平面1BDC 平面BDC .AC B1B 1A D1C练习 如图,过S 引三条长度相等但不共面的线段,,SA SB SC ,且60ASB ASC ︒∠=∠=,90BSC ︒∠=,求证:平面ABC ⊥平面BSC .三 立体几何高考证明例1(2013江苏)如图,在三棱锥中,平面平面,,,过作,垂足为,点分别是棱的中点.求证:(1)平面平面; (2).例2(2012江苏)如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,1111A B A C =,D E,分别是棱1BC CC ,上的点(点D 不同于点C ),且AD DE F⊥,为11B C 的中点.求证:(1) 平面ADE ⊥平面11BCC B ; (2) 直线1//A F 平面ADE .ABC S -⊥SAB SBC BC AB ⊥AB AS =A SB AF ⊥F G E ,SC SA ,//EFG ABC SA BC ⊥ABCSGFE例3如图,四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 为平行四四边形,60DAB ︒∠=,2AB AD =,PD ⊥底面ABCD .(1)证明:PA BD ⊥(2)设1PD AD ==,求棱锥D PBC -的高.练习1如图,几何体E ABCD -是四棱锥,ABD 为正三角形,,CB CD EC BD =⊥.(Ⅰ)求证:BE DE =;(Ⅱ)若∠120BCD =︒,M 为线段AE 的中点,求证:DM ∥平面BEC .练习2(2011天津)如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是平行四边形,45ADC ∠=︒,1AD AC ==,O 为AC 的中点,PO ABCD ⊥平面,2PO =,M为PD 的中点.(Ⅰ) 证明://PB ACM 平面;MP(Ⅱ)(Ⅲ)。