6.1垂直關(guān)系的判定課件

1、垂直的判定一.線面垂直的判定：線線平行，面面平行的判定和性質(zhì)第1頁，共45頁。問題提出1.前面我們?nèi)娣治隽酥本€與平面平行的概念、判定和性質(zhì)，對于直線與平面相交，又有哪些相關(guān)概念和原理？我們有必要進(jìn)一步研究.2.直線與直線存在有垂直關(guān)系，直線與平面也存在有垂直關(guān)系，我們?nèi)绾螐睦碚撋霞右哉J(rèn)識？第2頁，共45頁。知識探究（一）：直線與平面垂直的概念 思考1：田徑場地面上豎立的旗桿與地面的位置關(guān)系給人以什么感覺？你還能列舉一些類似的實例嗎？第3頁，共45頁。思考2：將一本書打開直立在桌面上，觀察書脊（想象成一條直線）與桌面的位置關(guān)系呈什么狀態(tài)？此時書脊與每頁書和桌面的交線的位置關(guān)系如何？第4頁，共4

2、5頁。思考3：如圖，在陽光下觀察直立于地面的旗桿及它在地面的影子，隨著時間的變化，影子BC的位置在移動，在各時刻旗桿AB所在直線與影子BC所在直線的位置關(guān)系如何？ ABC第5頁，共45頁。思考4：上述旗桿與地面、書脊與桌面的位置關(guān)系，稱為直線與平面垂直.一般地，直線與平面垂直的基本特征是什么？怎樣定義直線與平面垂直？定義：如果一條直線與平面內(nèi)的任意一條直線都垂直，則稱這條直線與這個平面垂直. 第6頁，共45頁。思考5：在圖形上、符號上怎樣表示直線與平面垂直？l第7頁，共45頁。思考6：如果直線l與平面垂直，則直線l叫做平面的垂線，平面叫做直線l的垂面，它們的交點叫做垂足.那么過一點可作多少條平

3、面的垂線？過一點可作多少個直線l的垂面？lA垂線垂面垂足第8頁，共45頁。知識探究（二）：直線與平面垂直的判定 思考1：對于一條直線和一個平面，如果根據(jù)定義來判斷它們是否垂直，需要解決什么問題？如何操作？第9頁，共45頁。思考2：我們需要尋求一個簡單可行的辦法來判定直線與平面垂直.如果直線l與平面內(nèi)的兩條直線垂直，能保證l嗎？如果直線l與平面內(nèi)的一條直線垂直，能保證l嗎？第10頁，共45頁。定理： 如果一條直線和一個平面內(nèi)的兩條相交直線都垂直，那么這條直線垂直于這個平面.思考5：上述定理通常稱為直線和平面垂直的判定定理，它是判定直線與平面垂直的理論依據(jù).結(jié)合下圖，怎樣用符號語言表述這個定理？a

4、lPb第11頁，共45頁。思考6：如果一條直線垂直于一個平面內(nèi)的無數(shù)條直線，那么這條直線與這個平面垂直嗎？第12頁，共45頁。鞏固練習(xí)練習(xí)1 如圖，空間中直線b和三角形的兩邊AC,BC同時垂直，則這條直線和三角形的第三邊AB的位置關(guān)系是（ ）A平行 B垂直 C 相交 D不確定第13頁，共45頁。理論遷移例1 已知 .求證：abcd第14頁，共45頁。練習(xí)2 圓O所在一平面為，AB是圓O 的直徑，C 是圓周上一點,且PA AC, PA AB,求證：（1）PA BC （2）BC 平面PAC（3）圖中哪些三角形是直角三角形。 鞏固練習(xí)第15頁，共45頁。例2 在三棱錐P-ABC中，PA平面ABC，A

5、BBC，PA=AB，D為PB的中點，求證：ADPC.PABCD第16頁，共45頁。例3 側(cè)棱與底面垂直的棱柱稱為直棱柱.在直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中，當(dāng)?shù)酌嫠倪呅蜛BCD滿足什么條件時，有A1CB1D1，說明你的理由.AA1BCDB1C1D1第17頁，共45頁。問題提出 1.空間兩個平面有平行、相交兩種位置關(guān)系，對于兩個平面平行，我們已作了全面的研究，對于兩個平面相交，我們應(yīng)從理論上有進(jìn)一步的認(rèn)識.二：平面與平面垂直的判定第18頁，共45頁。知識探究（一）：二面角的有關(guān)概念 思考1:直線上的一點將直線分割成兩部分，每一部分都叫做射線. 平面上的一條直線將平面分割成兩部分，每一部分叫什

6、么名稱？半平面半平面射線射線第19頁，共45頁。思考2:將一條直線沿直線上一點折起，得到的平面圖形是一個角，將一個平面沿平面上的一條直線折起，得到的空間圖形稱為二面角，你能畫一個二面角的直觀圖嗎？第20頁，共45頁。思考3:在二面角-l-的棱上取一點O，過點O分別在二面角的兩個面內(nèi)任作兩條射線OA，OB，能否用AOB來刻畫二面角的張開程度？lOAB第21頁，共45頁。思考4:在上圖中如何調(diào)整OA、OB的位置，使AOB被二面角-l-唯一確定？這個角的大小是否與頂點O在棱上的位置有關(guān)？lOABlOAB第22頁，共45頁。思考5:上面所作的角叫做二面角的平面角，你能給二面角的平面角下個定義嗎？以二面

7、角的棱上任意一點為頂點，在兩個面內(nèi)分別作垂直于棱的兩條射線，這兩條射線所成的角叫做二面角的平面角.lOAB第23頁，共45頁。思考6:二面角的大小可以用它的平面角來度量，二面角的平面角是多少度，就說二面角是多少度.平面角是直角的二面角叫做直二面角. 當(dāng)二面角的兩個面重合時，二面角的大小為多少度？當(dāng)二面角的兩個面合成一個平面時，二面角的大小為多少度？一般地，二面角的平面角的取值范圍如何？第24頁，共45頁。思考7:如圖，過二面角-l-一個面內(nèi)一點A，作另一個面的垂線，垂足為B，過點B作棱的垂線，垂足為O，連結(jié)AO，則AOB是二面角的平面角嗎？為什么？ABOl第25頁，共45頁。思考8:如圖，平面

8、垂直于二面角的棱l，分別與面、相交于OA、OB，則AOB是二面角的平面角嗎？為什么？lAOB第26頁，共45頁。理論遷移 例1 在正方體ABCD-A1B1C1D1中，求二面角B1-AC-B大小的正切值.AA1BCDB1C1D1O第27頁，共45頁。平面與平面垂直的判定第28頁，共45頁。知識探究（一）：兩個平面垂直的概念 思考1:空間兩條直線垂直是怎樣定義的？直線與平面垂直是怎樣定義的？思考2:什么叫直二面角？如果兩個相交平面所成的四個二面角中，有一個是直二面角，那么其他三個二面角的大小如何？第29頁，共45頁。思考3:如果兩個相交平面所成的二面角是直二面角，則稱這兩個平面互相垂直.在你的周圍

9、或空間幾何體中，有哪些實例反映出兩個平面垂直？第30頁，共45頁。思考4:在圖形上，符號上怎樣表示兩個平面互相垂直？第31頁，共45頁。思考5:如果平面平面，那么平面內(nèi)的任一條直線都與平面垂直嗎？第32頁，共45頁。知識探究（二）：兩個平面垂直的判定 思考1:根據(jù)定義判斷兩個平面是否垂直需要解決什么問題？思考2:如圖，AOB為直二面角-l-的平面角，那么直線AO與平面的位置關(guān)系如何？ABOl第33頁，共45頁。思考3：在二面角-l-中，直線m在平面內(nèi)，如果m，那么二面角-l-是直二面角嗎？mla第34頁，共45頁。思考4:根據(jù)上述分析，可以得到兩個平面互相垂直的判定定理，用文字語言如何表述這個

10、定理？定理：如果一個平面經(jīng)過另一個平面的垂線，則這兩個平面垂直.第35頁，共45頁。思考5:結(jié)合圖形，兩個平面垂直的判定定理用符號語言怎樣表述？l第36頁，共45頁。思考6:過一點P可以作多少個平面與平面垂直？過一條直線l可以作多少個平面與平面垂直？Pll第37頁，共45頁。PABCD例一：如圖RTABC中， B=90，P為ABC外一點，PA平面ABC,問：四面體PABC中有幾個直角三角形？第38頁，共45頁。理論遷移 例1 如圖，O在平面內(nèi)，AB是O的直徑，PA，C為圓周上不同于A、B的任意一點，求證：平面PAC平面PBC. PABCO第39頁，共45頁。 例2 如圖，四棱錐P-ABCD的底

11、面為矩形，PA底面ABCD，PA=AD，M為AB的中點，求證：平面PMC平面PCD.PABCDMEF第40頁，共45頁。例3 在四面體ABCD中，已知ACBD，BAC=CAD=45，BAD=60，求證：平面ABC平面ACD.ABCDE第41頁，共45頁。例2 如圖所示，河堤斜面與水平面所成二面角為 ，堤面上有一條直道CD，它與堤角的水平線AB的夾角為 ，沿這條直道從堤腳C向上行走10m到達(dá)E處，此時人升高了多少m？ABCDEOF第42頁，共45頁。第43頁，共45頁。第44頁，共45頁。愛是什么？一個精靈坐在碧綠的枝葉間沉思。風(fēng)兒若有若無。一只鳥兒飛過來，停在枝上，望著遠(yuǎn)處將要成熟的稻田。精靈

12、取出一束黃澄澄的稻谷問道：“你愛這稻谷嗎？”“愛?！薄盀槭裁?？”“它驅(qū)趕我的饑餓?！兵B兒啄完稻谷，輕輕梳理著光潤的羽毛?！艾F(xiàn)在你愛這稻谷嗎？”精靈又取出一束黃澄澄的稻谷。鳥兒抬頭望著遠(yuǎn)處的一灣泉水回答：“現(xiàn)在我愛那一灣泉水，我有點渴了?！本`摘下一片樹葉，里面盛了一汪泉水。鳥兒喝完泉水，準(zhǔn)備振翅飛去?！罢堅倩卮鹞乙粋€問題，”精靈伸出指尖，鳥兒停在上面?！澳阋プ鍪裁锤匾氖聠?？我這里又稻谷也有泉水?！薄拔乙ツ瞧_著風(fēng)信子的山谷，去看那朵風(fēng)信子?！薄盀槭裁?？它能驅(qū)趕你的饑餓？”“不能?！薄八茏虧櫮愕母煽?？”“不能?！睈凼鞘裁?？一個精靈坐在碧綠的枝葉間沉思。風(fēng)兒若有若無。一只鳥兒飛過來，停在枝上，望著遠(yuǎn)處將要成熟的稻田。精靈取出一束黃澄澄的稻谷問道：“你愛這稻谷嗎？”“愛?！薄盀槭裁?？”“它驅(qū)趕我的饑餓?！兵B兒啄完稻谷，輕輕梳理著光潤的羽毛?！艾F(xiàn)在你愛這稻谷嗎？”精靈又取出一束黃