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《直線(xiàn)、平面垂直與平面,平面垂直地判定及其性質(zhì)(學(xué)生版)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn) 直線(xiàn)、平面垂直與平面,平面垂直的判定及其性質(zhì)類(lèi)型1 線(xiàn)面垂直的判定[要點(diǎn)點(diǎn)擊] 對(duì)直線(xiàn)與平面垂直的幾點(diǎn)說(shuō)明(1)直線(xiàn)與平面垂直是直線(xiàn)與平面相交的一種特殊形式.(2)由直線(xiàn)與平面垂直的定義,得如果一條直線(xiàn)垂直于一個(gè)平面,那么這條直線(xiàn)垂直于該平面內(nèi)的任意一條直線(xiàn).這是判斷兩條直線(xiàn)垂直的一種重要方法.[典例1] 如圖,在四棱錐P-ABCD中,底面ABCD為菱形,PA=PC,PB=PD,AC∩BD=O.求證:(1)PO⊥平面ABCD;(2)AC⊥平面PBD.[巧歸納] 證明線(xiàn)面垂直的步驟(1)在這個(gè)平面內(nèi)找兩條直線(xiàn),使它和這條直線(xiàn)垂直;(2)確定這個(gè)平面內(nèi)的兩條直線(xiàn)是相交的直
2、線(xiàn);(3)根據(jù)判定定理得出結(jié)論.[練習(xí)1] 如圖所示,空間四邊形ABCD的邊BC=AC,AD=BD,作BE⊥CD,垂足為E,作AH⊥BE,垂足為H.求證:AH⊥平面BCD.文案大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)型2 直線(xiàn)與平面所成的角[要點(diǎn)點(diǎn)擊] 對(duì)斜線(xiàn)和平面所成的角的定義的理解斜線(xiàn)和平面所成的角的定義表明斜線(xiàn)和平面所成的角是通過(guò)斜線(xiàn)在平面內(nèi)的射影而轉(zhuǎn)化為兩條相交直線(xiàn)所成的角.[典例2] 如圖,三棱錐A—SBC中,∠BSC=90°,∠ASB=∠ASC=60°,SA=SB=SC.求直線(xiàn)AS與平面SBC所成的角.[巧歸納] 求直線(xiàn)和平面所成角的步驟(1)尋找過(guò)斜線(xiàn)上一點(diǎn)與平面垂直的直線(xiàn);(2)連接垂足
3、和斜足得到斜線(xiàn)在平面上的射影,斜線(xiàn)與其射影所成的銳角或直角即為所求的角;(3)把該角歸結(jié)在某個(gè)三角形中,通過(guò)解三角形,求出該角.[練習(xí)2] 如圖所示,已知正四面體(各棱長(zhǎng)都相等的三棱錐)A—BCD的棱長(zhǎng)為a,E為AD的中點(diǎn),連接CE.(1)求證:頂點(diǎn)A在底面BCD內(nèi)的射影是△BCD的外心;文案大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)(2)求AD與底面BCD所成的角的余弦值;(3)求CE與底面BCD所成的角的正弦值.類(lèi)型3 線(xiàn)面垂直的綜合應(yīng)用[典例3] 如圖所示,四棱錐P—ABCD中,底面ABCD為矩形,PD⊥底面ABCD,AD=PD,E,F(xiàn)分別為CD,PB的中點(diǎn).(1)求證:EF⊥平面PAB;(2)設(shè)AB
4、=BC,求AC與平面AEF所成角的正弦值.[思路點(diǎn)撥] (1)要證線(xiàn)面垂直,需證平面內(nèi)有兩條相交直線(xiàn)與已知直線(xiàn)垂直,而根據(jù)條件易得EF⊥PB,EF⊥AF,所以本題得證.(2)要求線(xiàn)面角,得先找出或作出這個(gè)角,根據(jù)條件易得BP⊥平面EFA,故在△BEF中,只需過(guò)AC與BE的交點(diǎn)G作BF的平行線(xiàn)GH,則GH⊥平面EFA,∠GAH為所求角.[巧歸納] 利用直線(xiàn)與平面垂直的判定定理判定直線(xiàn)與平面垂直的技巧證明線(xiàn)面垂直時(shí)要注意分析幾何圖形,尋找隱含的和題目中推導(dǎo)出的線(xiàn)線(xiàn)垂直關(guān)系,進(jìn)而證明線(xiàn)面垂直.三角形全等、等腰三角形、梯形底邊的中線(xiàn)、高、菱形、正方形的對(duì)角線(xiàn)、三角形中的勾股定理等都是找
5、線(xiàn)線(xiàn)垂直的方法.文案大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)[練習(xí)3] 如圖,在四棱錐P—ABCD中,底面為直角梯形,AD∥BC,∠BAD=90°,PA⊥底面ABCD,且PA=AD=AB=2BC,M,N分別為PC,PB的中點(diǎn).類(lèi)型4 面面垂直的判定[要點(diǎn)點(diǎn)擊] 平面與平面垂直的關(guān)鍵點(diǎn)(1)兩個(gè)平面垂直是兩個(gè)平面相交的特殊情況.例如正方體中任意相鄰兩個(gè)面都是互相垂直的.(2)兩個(gè)平面垂直和兩條直線(xiàn)互相垂直的共同點(diǎn):都是通過(guò)所成的角是直角來(lái)定義的.[典例4] 如圖所示,在梯形ABCD中,AB∥CD,E,F(xiàn)是線(xiàn)段AB上的兩點(diǎn),且DE⊥AB,CF⊥AB,AB=12,AD=5,BC=4,DE=4.現(xiàn)將△ADE,△C
6、FB分別沿DE,CF折起,使A,B兩點(diǎn)重合于點(diǎn)G,得到多面體CDEFG. (1)求證:平面DEG⊥平面CFG;(2)求多面體CDEFG的體積.[思路點(diǎn)撥] (1)由△EGF中的數(shù)量關(guān)系證得EG⊥FG,再由CF⊥平面EGF?EG⊥CF,從而EG⊥平面CFG,進(jìn)而得證.(2)作出四棱錐的高,由體積公式易得.又CF∩GF=F,∴EG⊥平面CFG.又EG?平面DEG,∴平面DEG⊥平面CFG.文案大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)[巧歸納] 常用的兩個(gè)平面互相垂直的判定方法(1)定義法,即說(shuō)明這兩個(gè)平面所成的二面角是直二面角;(2)判定定理,即一個(gè)平面經(jīng)過(guò)另一個(gè)平面內(nèi)的一條垂線(xiàn),則這兩個(gè)平面互相垂直;
7、(3)兩個(gè)平行平面中的一個(gè)垂直于第三個(gè)平面,則另一個(gè)也垂直于第三個(gè)平面.對(duì)于判定定理,可簡(jiǎn)述為“線(xiàn)面垂直,則面面垂直”.[練習(xí)4] 如圖,在長(zhǎng)方體ABCD—A1B1C1D1中,AB=AD=1,AA1=2,M是棱CC1的中點(diǎn).求證:平面ABM⊥平面A1B1M.類(lèi)型5 二面角及其平面角的求法[要點(diǎn)點(diǎn)擊] 確定二面角的平面角的方法(1)定義法:在二面角的棱上找一個(gè)特殊點(diǎn),在兩個(gè)半平面內(nèi)分別過(guò)該點(diǎn)作垂直于棱的射線(xiàn).(2)垂面法:過(guò)棱上一點(diǎn)作棱的垂直平面,該平面與二面角的兩個(gè)半平面產(chǎn)生交線(xiàn),這兩條交線(xiàn)