第二章點(diǎn)、線、面之間的位置關(guān)系2.3.1直線與平面垂直的概念與判定,思考:直線與直線垂直分為哪幾類?判斷:(1)在同一平面內(nèi),垂直于同一直線的兩條直線互相平行。(2)在空間中,垂直于同一直線的兩條直線互相平行。共面垂直異面垂直√×,問題探究(一):直線與平面垂直的概念思考:操場地面上豎立的旗桿與地面的位置關(guān)系給人以什么感覺?你還能列舉一些類似的實(shí)例嗎?,l?oDCBAmE,直線與平面垂直的定義:如果直線l與平面α內(nèi)的任意一條直線都垂直,就稱直線l與平面α互相垂直。記作:l⊥α平面的垂線?A直線的垂面垂足,思考:如果一條直線垂直于一個平面內(nèi)的無數(shù)條直線,那么這條直線與這個平面垂直嗎?,問題探究(二):直線與平面垂直的判定思考:對于一條直線和一個平面,如果根據(jù)定義來判斷它們是否垂直,需要解決什么問題?如何操作?,思考:我們需要尋求一個簡單可行的辦法來判定直線與平面垂直.如果直線l與平面α內(nèi)的兩條直線垂直,能保證l⊥α嗎?如果直線l與平面α內(nèi)的一條直線垂直,能保證l⊥α嗎?,思考:如圖,將一塊三角形紙片ABC沿折痕AD折起,把翻折后的紙片豎起放置在桌面上,使BD、DC與桌面接觸,觀察折痕AD與桌面的位置關(guān)系.ABCDABCD,思考:由上可知當(dāng)折痕AD垂直平面α內(nèi)的兩條相交直線時,折痕AD與平面α垂直.由此我們是否能得出直線與平面垂直的判定方法?ABCDABCD如何調(diào)整折痕AD的位置,才能使翻折后直線AD與桌面所在的平面垂直?,定理:如果一條直線和一個平面內(nèi)的兩條相交直線都垂直,那么這條直線垂直于這個平面.思考:上述定理通常稱為直線和平面垂直的判定定理,它是判定直線與平面垂直的理論依據(jù).結(jié)合下圖,怎樣用符號語言表述這個定理?αalPb,例題講解例1已知.求證:αabcd,例2在三棱錐P-ABC中,PA⊥平面ABC,AB⊥BC,PA=AB,D為PB的中點(diǎn),求證:(1)AD⊥BC(2)PC⊥ADPABCD,P66探究:如圖,直四棱柱A’B’C’D’-ABCD中,底面四邊形ABCD滿足什么條件時,A’C⊥B’D’?,1、如圖,在正方體ABCD-A1B1C1D1中,(1)請列舉與平面ABCD垂直的直線;(2)你還能找出一條與平面D1DBB1垂直的直線嗎?ABCDA1B1C1D1課堂檢測思考:你還能找出一條與平面A1C1B垂直的直線嗎?,思考:直線與平面有哪些位置關(guān)系?αaA垂直斜交,問題探究(三):平面的斜線思考:當(dāng)直線與平面相交時,它們可能垂直,也可能不垂直,如果一條直線和一個平面相交但不垂直,這條直線叫做這個平面的斜線,斜線和平面的交點(diǎn)叫做斜足.那么過一點(diǎn)作一個平面的斜線有多少條?αlP斜線斜足,思考:過斜線上斜足外一點(diǎn)向平面引垂線,連結(jié)垂足和斜足的直線叫做這條斜線在這個平面上的射影.那么斜線l在平面α內(nèi)的射影有幾條?αlPAB,如圖:正方體ABCD-A1B1C1D1中,求:(1)AB1在面BB1D1D中的射影(2)AB1在面A1B1CD中的射影A1D1C1B1ADCB鞏固練習(xí),如圖:正方體ABCD-A1B1C1D1中,求:(1)AB1在面BB1D1D中的射影(2)AB1在面A1B1CD中的射影A1D1C1B1ADCBO鞏固練習(xí),如圖:正方體ABCD-A1B1C1D1中,求:(1)AB1在面BB1D1D中的射影(2)AB1在面A1B1CD中的射影A1D1C1B1ADCBE鞏固練習(xí),思考:如圖,過平面α外一點(diǎn)P引平面α的兩條斜線段PA、PB,斜足為A、B,再過點(diǎn)P引平面α的垂線,垂足為O,如果PA>PB,那么OA與OB的大小關(guān)系如何?反之成立嗎?αOPAB,思考:如圖,直線l是平面α的一條斜線,它在平面α內(nèi)的射影為b,直線a在平面α內(nèi),如果a⊥b,那么直線a與直線l垂直嗎?為什么?反之成立嗎?aαlb,思考:我們把平面的一條斜線和它在平面上的射影所成的銳角,叫做這條斜線和這個平面所成的角.在實(shí)際應(yīng)用或解題中,怎樣去求這個角?αPAB,線面所成的角:(1)斜線與平面所成的角:規(guī)定:平面一條斜線與它在平面上的射影所成的銳角,稱為這條直線與這個平面所成的角。范圍:(2)垂線與平面所成的角為:(3)規(guī)定:當(dāng)l∥α或l在α內(nèi)時,l與α所成的角為:(0°,90°)90°0°αAPO,例題講解例3在正方體ABCD-A1B1C1D1中.(1)求直線A1B和平面ABCD所成的角;(2)求直線A1B和平面A1B1CD所成的角.D1ABA1CB1C1DO,歸納小結(jié)1.直線與平面垂直的概念(1)利用定義;(2)利用判定定理.3.?dāng)?shù)學(xué)思想方法:轉(zhuǎn)化的思想空間問題平面問題3.直線與平面垂直的判定線線垂直線面垂直垂直于平面內(nèi)任意一條直線2.線面角的概念及范圍