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湘教版(2019)必修 第二册4.4 平面与平面的位置关系教学课件ppt
展开教材要点要点 平面与平面垂直的性质
状元随笔 对面面垂直的性质定理的理解(1)定理的实质是由面面垂直得线面垂直,故可用来证明线面垂直.(2)已知面面垂直时,可以利用此定理转化为线面垂直,再转化为线线垂直.
基础自测1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)(1)两个平面垂直,则经过第一个平面内的点作第二个平面的垂线必在第一个平面内.( )(2)若α⊥γ,β⊥γ,则α∥β.( )(3)若α⊥β,α⊥γ,β∩γ=a,则a⊥α.( )(4)三个两两垂直的平面的交线两两垂直.( )
2.若两个平面互相垂直,在第一个平面内的一条直线a垂直于第二个平面内的一条直线b,那么( )A.直线a垂直于第二个平面B.直线b垂直于第一个平面C.直线a不一定垂直于第二个平面D.过a的平面必垂直于过b的平面
解析:直线a与直线b均不一定垂直两面的交线.
3.若平面α⊥平面β,平面β⊥平面γ,则( )A.α∥γ B.α⊥γC.α与γ相交但不垂直 D.以上都有可能
解析:两个平面都垂直于同一个平面,则这两个平面可能平行,也可能相交,故A、B、C都有可能.
4.平面α⊥平面β,α∩β=l,n⊂β,n⊥l,直线m⊥α,则直线m与n的位置关系是 .
解析:由题意知n⊥α,又m⊥α,所以m∥n.
题型 1 平面与平面垂直的性质定理的应用例1 如图所示,P是四边形ABCD所在平面外的一点,四边形ABCD是∠DAB=60°且边长为a的菱形.侧面PAD为正三角形,其所在平面垂直于底面ABCD.若G为AD边的中点,求证: BG⊥平面PAD.
证明:连接BD,∵四边形ABCD是菱形且∠DAB=60°,∴△ABD是正三角形.∵G为AD中点,∴BG⊥AD.又平面PAD⊥平面ABCD,且平面PAD∩平面ABCD=AD,BG⊂平面ABCD,∴BG⊥平面PAD.
方法归纳(1)证明线面垂直,一种方法是利用线面垂直的判定定理,另一种方法是利用面面垂直的性质定理.(2)利用面面垂直的性质定理证明线面垂直的问题时,要注意以下三点:①两个平面垂直;②直线必须在其中一个平面内;③直线必须垂直于它们的交线.
跟踪训练1 已知:如图,已知PA⊥平面ABC,平面PAB⊥平面PBC.求证:BC⊥平面PAB.
题型 2 垂直关系的综合应用例2 如图,平面PAB⊥平面ABC,平面PAC⊥平面ABC,AE⊥平面PBC,E为垂足.(1)求证:PA⊥平面ABC;(2)当E为△PBC的垂心时,求证:△ABC是直角三角形.
方法归纳(1)熟练垂直关系的转化,线线垂直、线面垂直、面面垂直之间的相互转化是解题的常规思路.(2)垂直关系证明的核心是线面垂直,准确确定要证明的直线是关键,再利用线线垂直证明.
跟踪训练2 如图,C是以AB为直径的圆O上异于A,B的点,平面PAC⊥平面ABC,E,F分别是PC,PB的中点,记平面AEF与平面ABC的交线为l.(1)求证:平面PBC⊥平面PAC.(2)求证:直线l⊥AC.
证明:(1)因为AB是⊙O的直径,所以AB所对的圆周角∠ACB=90°,所以AC⊥CB,又因为平面PAC⊥平面ABC,且平面PAC∩平面ABC=AC,BC⊂平面ABC,所以BC⊥平面PAC,又因为BC⊂平面PBC,所以平面PBC⊥平面PAC.(2)因为E,F分别为PC,PB的中点,所以EF为△PCB的中位线,所以EF∥BC,又因为EF⊄平面ACB,BC⊂平面ACB,所以EF∥平面ABC,又因为EF⊂平面AEF,且平面AEF∩平面ABC=l,所以EF∥l,故l∥BC,由(1)知,BC⊥AC,所以l⊥AC.
易错辨析 平面与平面垂直的条件把握不准确致误例3 (多选)已知两个平面垂直,则下列说法中正确的有( )A.一个平面内的已知直线必垂直于另一个平面内的任意一条直线B.一个平面内的已知直线必垂直于另一个平面内的无数条直线C.经过一个平面的垂线的平面与这个平面垂直D.过一个平面内任意一点作交线的垂线,则此垂线必垂直于另一个平面
解析:如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,对于A,AD1⊂平面AA1D1D,BD⊂平面ABCD,AD1与BD是异面直线,且夹角为60°,故A错误;B正确;对于C,A1A⊥平面ABCD,A1A⊂平面A1ABB1,所以平面A1ABB1⊥平面ABCD,C正确;对于D,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,平面ADD1A1⊥平面ABCD,且平面ADD1A1∩平面ABCD=AD,过交线AD上的点作交线的垂线l,则l可能与另一平面垂直,也可能与另一平面不垂直,故D错误.故选BC.
课堂十分钟1.已知直线m,n和平面α,β,若α⊥β,α∩β=m,n⊂α,要使n⊥β,则应增加的条件是( )A.m∥n B.n⊥m C.n∥α D.n⊥α
2.已知平面α,β及直线a满足α⊥β,α∩β=AB,a∥α,a⊥AB,则( )A.a⊂β B.a⊥βC.a∥β D.a与β相交但不垂直
3.已知平面α,β和直线m,l,则下列命题中正确的是( )A.若α⊥β,α∩β=m,l⊥m,则l⊥βB.若α∩β=m,l⊂α,l⊥m,则l⊥βC.若α⊥β,l⊂α,则l⊥βD.若α⊥β,α∩β=m,l⊂α,l⊥m,则l⊥β
4.如图,平面ABC⊥平面ABD,∠ACB=90°,CA=CB,△ABD是正三角形,O为AB中点,则图中直角三角形的个数为 .
解析:∵CA=CB,O为AB的中点,∴CO⊥AB.又平面ABC⊥平面ABD,交线为AB,∴CO⊥平面ABD.∵OD⊂平面ABD,∴CO⊥OD,∴△COD为直角三角形.∴图中的直角三角形有△AOC,△COB,△ABC,△AOD,△BOD,△COD共6个.
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