高中数学人教A版 (2019)必修 第二册第八章 立体几何初步本章综合与测试课文内容ppt课件
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这是一份高中数学人教A版 (2019)必修 第二册第八章 立体几何初步本章综合与测试课文内容ppt课件,共20页。PPT课件主要包含了图形语言,符号语言,归纳小结,布置作业,目标检测等内容,欢迎下载使用。
一、探究平面与平面垂直的性质定理
问题1 如图,已知平面α⊥平面β, α∩β=a,则β内异于a的直线b与a是什么位置关系?相应地,b与α是什么位置关系?
b与a在同一平面内,故可能平行,也可能相交.
b//a → b//α.
b与a相交 → b与α相交.
问题2 平面α⊥平面β时, β内什么样的直线b与α垂直?
b//a → b//α.
猜想:b⊥a → b⊥α.
生活实例:在墙壁上画一条直线,若该直线与墙壁和底面的交线垂直,则它与地面垂直.
问题3 你能将上述结论用符号语言表述出来,并对其进行证明吗?
设b∩a=A,在α内过点A作直线c⊥a.
则直线b,c所成的角就是二面角α - a - β的平面角.由α⊥β,故b⊥c.
又因为b⊥a,a∩c=A,所以b⊥α.
所以直线a与直线b重合,因此a .
问题4 设平面α⊥平面β,点P在平面α内,过点P作平面β的垂线a,则直线a与平面α具有什么位置关系?
过点P在平面α内作直线b⊥c.
由平面与平面垂直的性质定理可知,b⊥β.
因为过一点有且仅有一条直线与平面β垂直,
追问:在立体几何中,我们常需过平面外一个点向平面作垂线.这个问题的难点在于确定垂足的位置.问题4能给你什么样的启发?
欲确定平面α外一点P在平面α内的射影,可寻找或构造一个过点P且与α垂直的平面β.则根据平面与平面垂直的性质定理,只需过点P向平面α、β的交线作垂线即可.
示例:在三棱柱ABC-A1B1C1中,AC⊥AB,BC1⊥AC,则C在平面ABC1上的射影H位于何处?
易证平面ACC1⊥平面ABC1 .
又因为平面ACC1∩平面ABC1=AC1,
故只需在平面ACC1内过点C作交线AC1的垂线,
则该直线垂直于平面ABC1.
故C在平面ABC1上的射影H位于直线AC1上.
问题5 平面与平面垂直的性质定理表明,若两平面垂直,则其中一个平面内垂直于交线的直线垂直于另一个平面.如果交换部分条件和结论,可以探究更多结论,比如:已知平面α⊥平面β,不在平面α内的直线a⊥β,判断a与α的位置关系.
在α内作垂直于α与β的交线的直线b.
∵α⊥β, ∴b⊥β.
∵a⊥β, ∴a∥b.
∵a , ∴a∥α .
例1 如图,已知PA⊥平面ABC,平面PAB ⊥平面PBC.求证:BC⊥平面PAB.
二、平面与平面垂直的性质定理的应用
证明:过点A作AE⊥PB,垂足为E.
因为平面PAB⊥平面PBC,平面PAB∩平面PBC=PB,
所以AE⊥平面PBC.
因为BC 平面PBC,所以AE⊥BC.
又因为PA⊥平面ABC,BC 平面ABC,
又PA∩AE=A,所以BC⊥平面PAB.
例2 已知α,β,γ是三个不同的平面,且α⊥γ,β⊥γ,α∩β=l.求证:l⊥γ.
证明:如图,设α∩γ=m,β∩γ=n.
在α内作直线a⊥m于点A,在β内作直线b⊥n于点B.
因为α⊥γ,β⊥γ,故可得a⊥γ,b⊥γ,从而a∥b.
因为a ,易得a∥β.
因为a ,α∩β=l,所以a∥l,进而b∥l.
因为a⊥m,b⊥n,所以l⊥m, l⊥n,
又直线m与n相交,故 l⊥γ .
三、课堂练习,及时反馈
在描述箭头的括号处填上适当的词,并口述相关定理或定义.
1.判断下列命题是否正确,正确的在括号内画“√”,错误的画“×”.
(1)如果平面α⊥平面β,那么平面α内所有直线都垂直于平面β. ( )(2)如果平面α⊥平面β,那么平面α内一定存在直线平行于平面β. ( )(3)如果平面α不垂直于平面β,那么平面α内一定不存在直线垂直于平面β. ( )
2.若平面α⊥平面β,且α∩β=l,则下列命题中正确的个数是( ).
(1)平面α内的直线必垂直于平面β内的任意一条直线. (2)平面α内的已知直线必垂直于平面β内的无数条直线.(3)平面α内的任一条直线必垂直于平面β.(4)过平面α内任意一点作交线l的垂线,则此垂线必垂直于平面β.(A)3 (B)2 (C)1 (D)0
3.已知α,β是两个不同的平面,m为平面α内的一条直线,则“α⊥β”是“m⊥β”的( ).
(A)充分不必要条件 (B)必要不充分条件 (C)充要条件 (D)既不充分也不必要条件
4.已知α,β,直线a,且α⊥β,α∩β=AB,a∥α,a⊥AB,判断直线a与平面β的位置关系,并说明理由.
(1)平面与平面垂直的性质定理内容是什么?是如何证明的?(2)平面与平面垂直的性质定理体现了什么样的垂直关系的转化?(3)平面与平面垂直的性质定理在生活中以及数学上都有哪些应用?
教科书第163页第9题, 第164页第17题.
1.下列命题中错误的是( ).A.如果平面α⊥平面β,那么平面α内一定存在直线平行于平面βB.如果平面α不垂直于平面β,那么平面α内一定不存在直线垂直于平面βC.如果平面α⊥平面β,那么平面α内所有直线都垂直于平面βD.如果平面α⊥平面γ,平面β⊥平面γ,α∩β=l,那么l⊥平面γ
2.如图,四棱锥P-ABCD的底面是矩形,且面PAB⊥面ABCD.求证:面PBC⊥面PAB.
3.如图所示,平面四边形ABCD中,AB=AD=CD=1,BD= ,BD⊥CD,将其沿对角线BD折成四面体ABCD,使平面ABD⊥平面BCD,则下列说法中正确的是( )①平面ACD⊥平面ABD;②AB⊥CD;③平面ABC⊥平面ACD.A.①② B.②③C.①③ D.①②③
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