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1、2.3.1直線與平面垂直的判定觀察圖中立柱與地面,立柱與橋面之間是怎樣的位置關(guān)系?旗桿與地面的位置關(guān)系,給人以直線與平面垂直的形象.思考1陽光下直立于地面的旗桿及它在地面的影子有何位置關(guān)系.ABα1.旗桿所在的直線始終與影子所在的直線垂直.2.事實上,旗桿AB所在直線與地面內(nèi)任意一條不過點B的直線也是垂直的.ABαCBB1C1?直線和平面垂直的定義如果直線l與平面α內(nèi)的任意一條直線都垂直,我們就說直線l與平面α互相垂直,記作l⊥α.?l平面α的垂線直線l的垂面A垂足直線和平面垂直的畫法αP注:畫直線與水平平面垂直時,通常把直線畫成與表示平面的平行四邊形
2、的一邊垂直.l思考2若直線與平面內(nèi)的無數(shù)條直線垂直,則直線垂直于平面嗎?不一定如圖:BCBCl①“任何”表示所有.②直線與平面垂直是直線與平面相交的一種特殊情況,在垂直時,直線與平面的交點叫做垂足.③等價于對任意的直線,都有利用定義,我們得到了判定線面垂直的最基本方法,同時也得到了線面垂直的最基本的性質(zhì).【提升總結(jié)】請同學們準備一塊三角形的紙片,我們一起來做如圖所示的試驗:過△ABC的頂點A翻折紙片,得到折痕AD,將翻折后的紙片豎起放置在桌面上(BD,DC與桌面接觸).ABCD動手操作ABDC思考3(1)折痕AD與桌面垂直嗎?(2)如何翻折才能保證折痕
3、AD與桌面所在平面α垂直?當折痕AD⊥BC且翻折后BD與DC不在一條直線上時,折痕AD與桌面所在平面垂直.ABDCABDCABDCABDCABDCABDCABDCABDCABDCABDCABDCBDCABD,CD都在桌面內(nèi),BD∩CD=D,AD⊥CD,AD⊥BD,直線AD所在的直線與桌面垂直mnP一條直線與一個平面內(nèi)的兩條相交直線都垂直,則該直線與此平面垂直.直線和平面垂直的判定定理mnP符號表示:“平面內(nèi)”,“相交”,“垂直”三個條件必不可少簡記為:線線垂直線面垂直定理補充例1如圖,已知a∥b,a⊥α,求證:b⊥α.分析:在平面內(nèi)作兩條相交直線.是兩
4、條相交直線,直線m,n.證明:在平面內(nèi)作兩條相交因為直線根據(jù)直線與平面垂直的定義知又因為所以又因為所以結(jié)論:兩條平行直線中的一條垂直于一個平面,那么另一條也垂直于這一個平面.例2:正方體中,求證:.下列命題中正確的個數(shù)是()①如果直線l與平面α內(nèi)的無數(shù)條直線垂直,則l⊥α;②如果直線l與平面α內(nèi)的一條直線垂直,則l⊥α;③如果直線l不垂直于α,則α內(nèi)沒有與l垂直的直線;④如果直線l不垂直于α,則α內(nèi)也可以有無數(shù)條直線與l垂直.A.0B.1C.2D.3B【變式練習】OPAα斜線斜足線面所成角(銳角∠PAO)射影關(guān)鍵:過斜線上一點作平面的垂線線面所成的角一
5、條直線垂直于平面,它們所成的角是直角.一條直線在平面內(nèi),或與平面平行,它們所成的角是0°的角.【提升總結(jié)】A1B1C1D1ABCD例3如圖,在正方體ABCD-A1B1C1D1中,求直線A1B和平面A1B1CD所成的角.分析:找出直線A1B在平面A1B1CD內(nèi)的射影,就可以求出A1B和平面A1B1CD所成的角.O例4如圖,AB為平面α的一條斜線,B為斜足,AO⊥平面α,垂足為O,直線BC在平面α內(nèi),已知∠ABC=60°,∠OBC=45°,求斜線AB和平面α所成的角.VABCVA=VC,AB=BC,ABCV-求證:VB⊥AC.中,在三棱錐1.如圖,提示:找
6、AC中點D,連接VD,BD【變式練習】中外垂1.下列說法中錯誤的是()①如果一條直線和平面內(nèi)的一條直線垂直,該直線與這個平面必相交;②如果一條直線和平面的一條平行線垂直,該直線必在這個平面內(nèi);③如果一條直線和平面的一條垂線垂直,該直線必定在這個平面內(nèi);④如果一條直線和一個平面垂直,該直線垂直于平面內(nèi)的任何直線.A.①②B.②③④C.①②④D.①②③D2.一條直線和平面所成角為θ,那么θ的取值范圍是()A.0°<θ<90°B.0°≤θ≤90°C.0°≤θ<90°D.0°≤θ≤180°【解析】由線面角的定義知B正確.B90o直線與平面垂直判定定理及應(yīng)用定義
7、直線與平面所成的角轉(zhuǎn)化思想:線面垂直線線垂直定義判定定理不去奮斗,不去創(chuàng)造,再美的青春也結(jié)不出碩果。