1 -平面与平面垂直的判定(导学案)制作:陈 国 讲授:陈 国一.学习目标:(有的放矢)1.理解并掌握平面与平面垂直的判定定理及应用2.进一步陪养解决空间问题平面化的思想3.学习重点:平面与平面垂直的判定 学习难点:面面垂直判定定理的应用二. 知识与方法(万变不离其宗)1.定义:(1)文字语言:若两个平面相交成直二面角,则这两个平面互相垂直2)符号语言:(3)图形语言:(4)定义的理解:①、正确作出二面角的平面角(都与棱垂直) ,不能是任意两条交线a②二面角的平面角必须是直角,不能是任意角③运用定义证明两个平面垂直的步骤:一作,二说明,三解(在三角形中,通常勾股定理的逆定理) ,四证明α∩β= lAO⊥ 于 OBO⊥ 于 O∠AOB=90 0α⊥βBOβα lA- 2 -2.判定定理(1)文字语言:如果一个平面通过另一个平面的一条垂线,那么这两个平面互相垂直 (简记为:线面垂直 面面垂直)(2)图形语言:(3)符号语言: a⊥β(需要证明) , a α(需要说明)(4)定理的理解:①、通过另一个平面,而不是穿过,即整条直线都必须在平面内。
②必须是另一个平面的垂线,即直线与平面垂直③定理的证明:(用定义证明)证明:在平面 β 内引直线 BE⊥CD, ∵AB 平面 β,CD 平面 β,∴AB CD, ∵AB 平面 则,∠ABE 是二面角 α-CD-β 的平面角.a⊥βa αα⊥β β α l a- 3 -∵AB 平面 β,BE 平面 β ∴AB⊥BE. ∴α⊥β④运用定理的关键:证明两个平面垂直的关键是在其中一个平面内找(证)一条直线分别与另一个平面垂直⑤数学思想:化归与转化的思想(线线垂直 线面垂直 面面垂直)⑥判定定理的一个推论:若一个平面平行于另一个平面的一条垂线,则这两个平面垂直说明:运用定理的推论,避免直接在平面内证明直线与另一个平面垂直(直接较难或无法证明)三、题型示范与巩固(举一反三)例 1 过点 S引三条不共面的直线 SA、 B、 C,如图, 90BS,60ABC,若截取 a求证:平面 平面 C;(定义法,判定定理,等腰三角形底边中线的性质 ,勾股定理的逆定理)变式 1(一题多变):(1)证明:平面 ABC平面 SH变式 2(多题归一) 2, ,.DaDBCAaAB()如 图 , 在 四 面 体 中 ,求 证 : 平 面 平 面12〉 一 条 直 线条 件 要 点 : 内 有 〉 和 垂 直结 论 : a⊥βa//⊥β- 4 -(2) 如图,四棱锥 PABCD的底面是正方形, PDABC底 面 ,点 E 在棱 PB 上.求证:平面 E平 面 ; 例 2 已知:如图,将矩形 ABCD 沿对角线 BD 将 折起,使点 C 移到点 ,BDA1且 1CABDOAB在 平 面 上 的 射 影 恰 好 在 上 。
1(2).C1( ) 求 证 :求 证 : 面 面(折叠问题)变式 1(一题多变):求证:平面 平面1ABD变式 2(多题归一)(1).如图:在 ,ABC0中 ,=6,0C9B是 上 的 高 ,沿 A把 BD折起,使 0D=9, 证明:平面 ABD⊥平面 ADCOBC1ADCDAB CACDB图2图 1.- 5 -..aABCFDEGDEDEAFG(2)如 图 , 已 知 边 长 为 的 正 三 角 形 的 中 线 与 中 位 线 相 交 于 点 , 将此 三 角 形 沿 折 成 二 面 角求 证 : 平 面 平 面四、反思小结(触类旁通)1.应用定义判定面面垂直时应注意:正确作出二面角,如果两平面具有相似,全等,对称等规则的较容易作出二面角2.应用判定定理判定面面面垂直的关键:在一个平面找(证)一条直线垂直另一个平面3.找线线垂直的方法有:等腰三角形底边上的中线,菱形对角线(正方形),勾股定理的逆定理(条件中有明显的长度关系而需要垂直则考虑此法,当然有时也可以自己也可设一些长度再验证满足勾股定理),直径所对的圆周角,线面垂直的性质,等4.数学思想与方法:转化与化归的思想方法:线线垂直 线面垂直 面面垂直5. 证明面面垂直的方法:①根据两个平面垂直的定义②根据两个平面垂直的判定定理及推论③如果一个平面垂直于两个平行平面中的一个,则它垂直于另一个平面(不常用)6.面面垂直的题型:从两个平面的特征有:有交线的垂直,无交线(或交线不规则)垂直,有公共点垂直,无交线无公共点垂直(解决策略:无的转化为有的解决);从题干背景有:柱体(三棱柱、四棱柱) ,锥体(三棱锥、四棱锥)圆锥,圆柱,圆等及其切割、- 6 -组合图形中解决垂直问题;以及垂直的位置和方向的不同;翻折问题(抓住翻折前后不变的结论)五、课后练习(融会贯通)1. 在三棱锥 ABCD中,若 ECDAB,,是 的中点,证明:平面 DEB⊥平面 ABC2. 直四棱柱 A1B1C1D1—ABCD 底面是菱形,求证:平面 A1DC1⊥平面 BB1DD1;3.如图,将边长为 a的正三角形 ABC以它的高 D为折痕折成一个二面角 CAD.若二面角 是直二面角,求 的长4.如图,已知 是圆 的直径, 垂直于圆 所在的平面, 是圆周上不同于 的ABOPAOC,AB任一点,求证:平面 平面 .CBA BCDD1C1B1A1A BCOP- 7 -5.在圆锥 PO中,已知 = 2,⊙O 的直径 2AB,C是 的中点, D为 AC的中点.求证:平面 平面ACD6.如图 3 所示,在长方体 中,AB=AD=1,AA 1=2,M 是棱 CC1的中点1ABCD证明:平面 ABM⊥平面 A1B1M17.长方体 中, , , 是底面对角线的交点。
1ABCD12A2BCO求证:平面 ⊥平面 ;- 8 -。