高中数学第六章 立体几何初步5 垂直关系5.2 平面与平面垂直教学ppt课件
展开问题1 两平面相交也是生产和生活中常见的现象,如发射人造地球卫星时,要使卫星的轨道平面和地球赤道平面形成一定的角度.笔记本电脑使用时,也需要展开一定的角度等等,那么我们如何来刻画这种两个平面所成的角呢?
用我们即将要学的二面角的平面角刻画.
问题2 平面是无限延展的,一条直线把平面分成几部分?每一部分如何定义?
一条直线把平面2部分,
其中每一部分称为半平面.
追问2:如图所示,如何表示以直线AB为棱,半平面α、β为面的二面角?
以直线AB为棱,以α、β为半平面的二面角记为二面角α-AB-β.
追问1:从一条直线出发的两个半平面所组成的图形叫什么?
从一条直线引出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.
问题3 如何度量二面角?
二面角是用它的平面角来度量的,一个二面角的平面角多大,就说这个二面角是多少度的二面角.
以二面角的棱上任一点为端点,在两个半平面内分别作垂直于棱的两条射线,这两条射线
所成的角就是二面角的平面角.
问题5 当二面角是直角时,两个平面是什么位置关系?
平面角是直角的二面角叫做直二面角.
问题6 二面角的范围是什么?二面角的大小,与角的顶点在棱上的位置有关吗?
二面角的范围是[0,π].
二面角的平面角与点的位置无关,只与二面角的张角大小有关.
问题7 已知黑板面与地面垂直,你能在黑板面内找到一条直线与地面平行、相交或垂直吗?这样的直线分别有什么性质?试说明理由!
在黑板面内找一条直线与黑板边缘平行,即可得直线与地面平行,
依据是线面平行的性质;
在黑板面内找一条直线黑板边缘相交,即可得直线与地面相交,
依据是平面与直线的无限延展性;
黑板面内找一条直线与黑板边缘垂直,因为黑板面与地面垂直.
问题8 若两个平面垂直,一个平面内的直线与另一个平面有何位置关系?一个平面内垂直于交线的直线与另一个平面有什么位置关系?
一个平面内垂直于交线的直线与另一个平面垂直.
问题9 如何符号、图形语言表示两个平面垂直的性质定理?
符号语言: α⊥β,α∩β=m,l⊂β,l⊥m⇒l⊥α.
问题10 已知两个平面垂直时,可以得到那些垂直关系?
已知面面垂直时,可以利用此定理转化为线面垂直,
故二面角 - l- 的大小为60 °
解析:因为∠ADO 就是二面角 - l - 的平面角
例2 如图,山坡倾斜度是60度,山坡上一条路CD和坡底线AB成30度角.沿这条路向上走100米,升高了多少?
解析:如图所示,要求升高了多少米,即需要求点D到水平面α的距离DH.已知二面角α-AB-β是60度,只要过D点在平面内作DG⊥AB,G点是垂足,连结HG,则HG⊥AB,∠DGH就是该二面角的平面角,即∠DGH=60°.根据∠DCH=60°及直角三角形DGH和DCG的边角关系,得
练习:教科书第230页练习1,2,3.
(1)平面与平面垂直的性质定理的作用是什么?
(2)如何求二面角的大小?
问题11 本节课我们学习了二面角、平面与平面垂直的性质定理及其应用,请你通过下列问题,归纳所学知识.
(1)作用:证明直线与平面垂直.
(2)求二面角的三种方法:
①定义法:在二面角的棱上找一点,在两个半平面内过该点分别作垂直于棱的射线.
所成的角,即为二面角的平面角.
②垂面法:过棱上一点作与棱垂直的平面,该平面与二面角的两个半平面形成交线,这两条射线(交线)
③垂线法:利用线面垂直的性质来寻找二面角的平面角,这是最常用也是最有效的一种方法.
作业:教科书第230页练习4.
设平面α⊥平面β,在平面α内的一条直线a垂直于平面β内的一条直线b,则( )
A.直线a必垂直于平面β
C.直线a不一定垂直于平面β
B.直线b必垂直于平面α
D.过a的平面与过b的平面垂直
解析:如果α∩β=b,则a⊥β.
如果b不是平面α和β的交线,则a不一定垂直于β.
如果α∩β=a,则b⊥α.
如果a不是平面α与β的交线,则b不一定垂直于α.
在四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,已知平面AA1C1C⊥平面ABCD,且AB=BC,AD=CD,则BD与CC1的位置关系为( )
解析:如图所示,在四边形ABCD中,
∵平面AA1C1C⊥平面ABCD,平面AA1C1C∩平面ABCD=AC,BD⊂平面ABCD,
∴BD⊥平面AA1C1C.
又CC1⊂平面AA1C1C,
∵AB=BC,AD=CD.
如图,AB是圆的直径,PA垂直于圆所在的平面,C是圆上一点(不同于A,B)且PA=AC,则二面角P-BC-A的大小为( )
解析:∵AB是圆的直径,
∴PA⊥BC,即BC⊥PA.
又∵PA⊥平面ABC,BC⊂平面ABC,
∴∠PCA为二面角P-BC-A的平面角.
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