资源描述
平面与平面垂直性质,第1页,1.了解平面与平面垂直性质定理推导过程.,2.了解平面与平面垂直性质定理.,3.能够利用平面与平面垂直性质定理证实空间中线、面垂直关系.,第2页,1.本课重点是平面与平面垂直性质定理了解.,2.本课难点是平面与平面垂直性质定理应用.,第3页,平面与平面垂直性质定理,(1)文字语言,条件:两个平面垂直.,结论:一个平面内垂直于_直线与另一个平面_.,(2)符号语言,=,l,_,_,交线,垂直,a.,a,a,l,第4页,(3)图形语言,(4)作用,面面垂直_垂直;作面垂线.,线面,第5页,1.两个平面垂直,在一个平面内一条直线若与两平面交线相交,则该直线一定与另一个平面垂直吗?,2.两个平面垂直,若一个平面内一条直线和两平面交线垂直,则该直线就一定垂直于另一个平面全部直线吗?,第6页,1.两个平面垂直,在一个平面内一条直线若与两平面交线相交,则该直线一定与另一个平面垂直吗?,提醒:,不一定.只有与交线垂直直线才与另一个平面垂直.,2.两个平面垂直,若一个平面内一条直线和两平面交线垂直,则该直线就一定垂直于另一个平面全部直线吗?,提醒:,一定.由面面垂直性质可知,该直线垂直于另一平面,所以也就垂直于这个平面内全部直线.,第7页,3.设两个平面相互垂直,则以下说法中:,(1)一个平面内任何一条直线垂直于另一个平面.,(2)过交线上一点垂直于一个平面直线必在另一平面内.,(3)过交线上一点垂直于交线直线,必垂直于另一个平面.,(4)分别在两个平面内两条直线相互垂直或平行.,正确序号是_.,第8页,【解析】,(1)错误,平面内直线只有垂直于交线才垂直于另一个平面.(3)错误,因为过交线上一点垂直于交线直线,一定在过交线上该点垂面上,不一定在另一个平面中.分别在两个平面内两条直线可能异面、平行、相交(包含垂直),故(4)错误.只有(2)正确.,答案:,(2),第9页,4.如图所表示,已知平面平面,,=,l,,A,l,,B,l,,AC,,,BD,AC,l,,BD,l,,且AB=4,,AC=3,BD=12,则CD=_.,第10页,4.如图所表示,已知平面平面,,=,l,,A,l,,B,l,,AC,,,BD,AC,l,,BD,l,,且AB=4,,AC=3,BD=12,则CD=_.,【解析】,连接BC,AC,l,BC=,又平面平面,=,l,,BD,l,BD平面,BDBC,CD=,答案:,13,第11页,对平面与平面垂直性质认识,两个平面垂直性质定理也可简述为“面面垂直,则线面垂直”.该定理可作为“线面垂直”判定方法:只要有两个平面垂直,那么过平面内一点向交线作垂线便得线面垂直,深入有线与线垂直.平面与平面垂直判定与性质相结合,为证实线线垂直、线面垂直提供了更多技巧.,第12页,面面垂直性质定理应用,【技法点拨】,应用面面垂直性质定理策略,(1)应用步骤:面面垂直 线面垂直线线垂直.,(2)应用类型:证实线面垂直、线线垂直;,作线面角或作二面角平面角.,第13页,【典例训练】,1.如图所表示,三棱锥P-ABC底面在平面上,且ACPC,平,面PAC平面PBC,点P,A,B是定点,则动点C运动形成图,形是(),(A)一条线段,(B)一条直线,(C)一个圆,(D)一个圆,但要去掉两个点,第14页,2.如图所表示,平面,直线a,,且,=AB,a,,aAB.,求证:a.,第15页,【解析】,1.选D.平面PAC平面PBC,ACPC,AC平面PAC,且平面PAC平面PBC=PC,,AC平面PBC.,又BC平面PBC,ACBC,ACB=90,,动点C运动形成图形是以AB为直径圆,除去A和B两点,故选D.,第16页,2.a,过a作平面交于a,,aAB.,,=AB,,a,,a.,第17页,【思索】,在应用面面垂直性质定理时应注意哪几点?,提醒:,应尤其注意三点:(1)两个平面垂直是前提条件;(2)直线必须在其中一个平面内;(3)直线必须垂直于它们交线.,第18页,【变式训练】,是两个不一样平面,m,n是平面及之外两条不一样直线,给出四个论断:mn;,n;m.,以其中三个论断作为条件,余下一个论断作为结论,写出你认为正确一个命题:_.,第19页,【变式训练】,是两个不一样平面,m,n是平面及之外两条不一样直线,给出四个论断:mn;,n;m.,以其中三个论断作为条件,余下一个论断作为结论,写出你认为正确一个命题:_.,【解析】,利用面面垂直判定,可知为真;利用面面垂直性质,可知为真.应填“若则”,或“若则”.,答案:,若则(或若则),第20页,与面面垂直相关计算,【技法点拨】,与面面垂直相关计算方法,(1)求角大小.由所给面面垂直条件先转化为线面垂直,再转化为线线垂直,普通转化为在三角形中计算问题.,(2)求线段长度、点到直线或平面距离以及几何体体积.求几何体体积时要注意应用转换顶点法,求线段长度或点到平面距离时往往也应用几何体中转换顶点(等体积)法.,第21页,2.如图所表示,正四棱柱ABCD-A,1,B,1,C,1,D,1,中,,底面边长为2 侧棱长为4,E,F分别,为棱AB,BC中点,EFBD=G.,(1)求证:平面B,1,EF平面BDD,1,B,1,;,(2)求点D,1,到平面B,1,EF距离.,第22页,2.(1),连接,AC.,正四棱柱,ABCD-A,1,B,1,C,1,D,1,底面是正方形,,ACBD.,又,ACDD,1,且,BDDD,1,=D,故,AC,平面,BDD,1,B,1,,,E,F分别为棱AB,BC中点,故EFAC,,EF平面BDD,1,B,1,,,平面B,1,EF平面BDD,1,B,1,.,第23页,(2)解题流程:,第24页,【变式训练】,如图所表示:平面平面,A,B,AB与平面,所成角分别为45和30,过A,B分别作两平面交线垂线,垂足为A,B,且AB=12,则AB=_.,【解题指南】,找到线面角,将AB放在直角三角形中求解.,第25页,【解析】,连接AB和AB,则BAB为AB与所成角,,BAB=45,同理ABA=30.,在RtABA中,AA=ABsinABA=12sin30,=6,在,RtABB,中,,AB=ABcosBAB=12cos45=,在,RtAAB,中,,AB=,AB长为6.,答案:,6,第26页,关于折叠问题,【技法点拨】,处理折叠问题策略,(1)抓住折叠前后变量与不变量.普通情况下,在折线同侧量,折叠前后不变,“跨过”折线量,折叠前后可能会发生改变,这是处理这类问题关键.,(2)在解题时仔细审阅从平面图形到立体图形几何特征改变情况.注意对应点、直线、平面间位置关系,线段长度,角度改变情况.,第27页,【典例训练】,1.如图所表示,沿直角三角形ABC 中位线DE 将平面ADE 折起,使得平面ADE平面BCDE,得到四棱锥A-BCDE.则平面ABC与平面ACD关系是_.,第28页,2.如图所表示,在平行四边形ABCD 中,已知AD=2AB=2a,BD=,ACBD=E,将其沿对角线BD折成直二面角.,求证:(1)AB平面BCD;,(2)平面ACD平面ABD.,第29页,【解析】,1.ADDE,平面ADE平面BCDE,且平面ADE平面BCDE=DE,AD平面BCDE.又BC平面BCDE,ADBC.又BCCD,CDAD=D,BC平面ACD,又BC平面ABC,平面ABC平面ACD.,答案:,平面ABC平面ACD,第30页,2.(1),在,ABD,中,AB=a,AD=2a,BD=,AB,2,+BD,2,=AD,2,ABD=90,ABBD.,又平面,ABD,平面,BCD,平面,ABD,平面,BCD=BD,AB,平面,ABD,AB平面BCD.,(2)折叠前四边形ABCD是平行四边形,且ABBD,CDBD.AB平面BCD,ABCD.,又ABBD=B,CD平面ABD.,又CD平面ACD,平面ACD平面ABD.,第31页,【变式训练】,如图,在矩形ABCD中,AB=2AD,E是AB中点,沿DE将ADE折起.,(1)假如二面角A-DE-C是直二面角,求证:AB=AC;,(2)假如AB=AC,求证:平面ADE平面BCDE.,第32页,【解题指南】,本题关键是转化垂直条件.第(1)问由条件可得平面ADE平面BCDE,可作AMDE于点M,则AM平面BCDE,AMBC,取BC中点N,连接MN,AN,从而有BC平面AMN,BCAN.即可证AB=BC.第(2)问,只需证线面垂直,即证AM平面BCDE.,第33页,【解析】,(1)过点A作AMDE于点M,,则AM平面BCDE,,AMBC.又AD=AE,,M是DE中点,取BC中点N,,连接MN,AN,则MNBC.,又AMBC,AMMN=M,BC平面AMN,ANBC.又N是BC中点,AB=AC.,第34页,(2)取BC中点N,连接AN,AB=AC,ANBC.,取DE中点M,连接MN,AM,MNBC.,又ANMN=N,BC平面AMN,AMBC.,又M是DE中点,AD=AE,AMDE.,又DE与BC是平面BCDE内相交直线,,AM平面BCDE.AM平面ADE,平面ADE平面BCDE.,第35页,【规范解答】,面面垂直性质定理综合应用,【典例】(12分)如图所表示:在四棱锥,V-ABCD中,底面四边形ABCD是正方形,,侧面三角形VAD是正三角形,平面VAD,底面ABCD.,(1)证实AB平面VAD;,(2)求面VAD与面VDB所成二面角平面角正切值.,第36页,【解题指导】,第37页,【规范解答】,(1)底面四边形ABCD是正方形,ABAD.,1分,又平面VAD底面ABCD,,AB平面ABCD,,且,平面VAD平面ABCD=AD,3分,AB平面VAD.,5分,第38页,(2)如图所表示,,取VD中点E,连接AE,BE.VAD是正三角形,AEVD,,,AE=AD.,第39页,AB,平面,VAD,,,ABVD.8,分,又,AEAB=A,,,VD,平面,ABE.,BEVD,.,所以,AEB,就是所求二面角平面角,,,10,分,于是tanAEB=.12分,第40页,【规范训练】,(12分)如图所表示:,已知PA平面ABC,二面角A-PB-C 是直二面角.,求证:ABBC.,第41页,【解题设问】,(1)由二面角A-PB-C是直二面角可得到什么?,_,.,(2)解答本题思绪是什么?,欲证ABBC,需由,_,得到线面垂直.,进而可得到线线垂直,最终依据,_,寻找垂直关系.,面面垂直,面面垂直性质定理,PA平面ABC,第42页,【规范答题】,由二面角A-PB-C为直二面角,得平面PAB平,面CPB,且PB为交线.2分,第43页,在平面PAB内,过A点作ADPB,D为垂足,4分,则AD平面CPB.又BC平面CPB,所以ADBC.,6分,因为PA平面ABC,BC平面ABC,所以PABC,8分,又PAAD=A,所以BC平面PAB,10分,又AB平面PAB,所以ABBC.,12分,第44页,1.设平面平面,在平面内一条直线a垂直于平面内一条直线b,则(),(A)直线a必垂直于平面,(B)直线b必垂直于平面,(C)直线a不一定垂直于平面,(D)过a平面与过b平面垂直,第45页,【解析】,选C.直线a垂直于平面内一条直线b,b不一定是交线,不能判定直线a必垂直于平面,故A不正确;同理,B不正确;过a平面有没有数个,与过b平面位置关系平行,相交均可,D不正确;故选C.,第46页,2.两个平面相互垂直,一个平面内一条直线与另一个平,面(),(A)垂直 (B)平行,(C)平行或相交 (D)平行或相交或在另一个平面内,第47页,2.两个平面相互垂直,一个平面内一条直线与另一个平,面(),(A)垂直 (B)平行,(C)平行或相交 (D)平行或相交或在另一个平面内,【解析】,选D.两个平面相互垂直,一个平面内一条直线若为交线,则在另一个平面内;若与交线平行,则与另一个平面平行;若与交线相交,则与另一个平面相交.,第48页,3.已知PA正方形ABCD所在平面,垂足为A,连接PB,PC,PD,AC,BD,则相互垂直平面有(),(A)5对 (B)6对,(C)7对 (D)8对,第49页,3.已知PA正方形ABCD所在平面,垂足为A,连接PB,PC,PD,AC,BD,则相互垂直平面有(),(A)5对 (B)6对,(C)7对 (D)8对,【解析】,选C.平面PAD平面ABCD,平面PAB平面ABCD,平面PAB平面PBC,平面PDC平面PAD,平面PAB平面PAD,平面PDB平面PAC,平面PAC平面ABCD.,第50页,
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