《高一数学人教版A版必修2课件-2.3.2 平面与平面垂直的判定》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高一数学人教版A版必修2课件-2.3.2 平面与平面垂直的判定（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二章 2.3 直线、平面垂直的判定及其性质2.3.2平面与平面垂直的判定1.理解二面角及其平面角的概念，能确认图形中的已知角是否为二面角的平面角；2.掌握二面角的平面角的一般作法，会求简单的二面角的平面角；3.掌握两个平面互相垂直的概念，能用定义和定理判定面面垂直.问题导学题型探究达标检测学习目标问题导学 新知探究 点点落实知识点一二面角思考1观察教室内门与墙面，当门绕着门轴旋转时，门所在的平面与墙面所形成的角的大小和形状.数学上，用哪个概念来描述门所在的平面与墙面所在的平面所形成的角？答案二面角.思考2 平时，我们常说“把门开大一点”，在这里指的是哪个角大一点？答案二面角的平面角.答案1.
2、定义：从一条直线出发的_所组成的图形.2.相关概念：这条直线叫二面角的_，两个半平面叫二面角的_.3.画法：答案 两个半平面棱面4.记法：二面角_或_或_，或PABQ.5.二面角的平面角：若有O_l；OA_，OB_；OA_l，OB_l，则二面角l的平面角是_.答案 lABPlQAOB知识点二平面与平面垂直思考 建筑工人常在一根细线上拴一个重物，做成“铅锤”，用这种方法来检查墙与地面是否垂直.当挂铅锤的线从上面某一点垂下时，如果墙壁贴近铅锤线，则说明墙和地面什么关系？此时铅锤线与地面什么关系？答案都是垂直.1.平面与平面垂直(1)定义：如果两个平面相交，且它们所成的二面角是_，就说这两个平面互相
3、垂直.(2)画法：记作：_.答案直二面角2.判定定理答案文字语言一个平面过另一个平面的_，则这两个平面垂直图形语言符号语言l，_返回垂线l题型探究 重点难点 个个击破类型一定义法判定两平面垂直例1如图，在四面体ABCD中，求证：平面ABD平面BCD.反思与感悟解析答案解因为ABD与BCD是全等的等腰三角形，所以取BD的中点E，连接AE，CE，则AEBD，BDCE.反思与感悟由于AC2AE2CE2，所以AECE，所以AE面BCD.又AE面ABD，所以平面ABD平面BCD.反思与感悟1.利用两个平面互相垂直的定义可以直接判定两平面垂直，其判定的方法是：(1)找出两相交平面的平面角；(2)证明这个平
4、面角是直角；(3)根据定义，这两个相交平面互相垂直.2.此类问题在证明平面角是直角时常用勾股定理的逆定理，解答时要特别注意.跟踪训练1 如图，过S点引三条长度相等但不共面的线段SA、SB、SC，且ASBASC60，BSC90.求证：平面ABC平面BSC.解析答案证明取BC中点D，连接SD、AD，由SASBSC，ASBASC60，得ABACSA.ADBC，SDBC，ADS是二面角ABCS的平面角.SD2AD2SA2.ADS90，平面ABC平面BSC.类型二面面垂直的判定定理判定两平面垂直例2如图，在四棱锥P- ABCD中，若PA平面ABCD且ABCD是菱形.求证：平面PAC平面PBD.证明PA平
5、面ABCD，BD平面ABCD，BDPA.ABCD是菱形，BDAC.又PAACA，BD平面PAC.又BD平面PBD，平面PBD平面PAC.解析答案反思与感悟反思与感悟利用面面垂直的判定定理证明两平面垂直，只需转证线面垂直，关键是在其中的一个平面内寻找一直线与另一个平面垂直.跟踪训练2 如图，三棱柱ABC- A1B1C1中，侧棱垂直底面，ACB90， 证明：平面BDC1平面BDC.证明由题设知BCCC1，BCAC，CC1ACC，所以BC平面ACC1A1.又DC1平面ACC1A1，所以DC1BC.由题设知A1DC1ADC45，所以CDC190，即DC1DC.又DCBCC，所以DC1平面BDC.又DC
6、1平面BDC1，故平面BDC1平面BDC.解析答案类型三求二面角的大小例3如图，在直三棱柱(侧棱垂直于底面的棱柱)ABCA1B1C1中，AB4，ACBC3，D为AB的中点.(1)求点C到平面A1ABB1的距离；解析答案解由ACBC，D为AB的中点，得CDAB，又CDAA1，故CD面A1ABB1，(2)若AB1A1C，求二面角A1CDC1的平面角的余弦值.解析答案反思与感悟反思与感悟解如图，取D1为A1B1的中点，连接DD1，则DD1AA1CC1.又由(1)知CD面A1ABB1，故CDA1D，CDDD1，所以A1DD1为所求的二面角A1CDC1的平面角.因CD面A1ABB1，AB1面A1ABB1
7、，所以AB1CD，又已知AB1A1C，A1CCDC，所以AB1面A1CD，故AB1A1D，从而A1AB1、A1DA都与B1AB互余，因此A1AB1A1DA，所以RtA1ADRtB1A1A.反思与感悟求二面角的大小应注意做题的顺序，一般情况下，是先作出二面角的平面角，然后证明它是二面角的平面角，接着是求出这个角的值，最后说明二面角为多少度.这个过程可以简记为：作(找)、证、求、答.跟踪训练3 如图所示，在ABC中，ABBC，SA平面ABC，DE垂直平分SC，且分别交AC，SC于点D，E，又SAAB，SBBC.(1)证明：BD平面SAC；证明SBBC，且E为SC的中点，BESC，又DESC，SC平
8、面BDE，BDSC，SA平面ABC，SABD，BD平面SAC.解析答案返回(2)求二面角EBDC的大小.解由(1)BD平面SAC可得BDDE且BDAC，EDC为二面角EBDC的平面角，设SAa，则ABa，解析答案SC2a，ASC60，又EDCASC，EDC60，二面角EBDC的大小为60.123达标检测 4解析答案1.直线l平面，l平面，则与的位置关系是()A.平行 B.可能重合C.相交且垂直 D.相交不垂直解析由面面垂直的判定定理，得与垂直，故选C.C1234解析答案2.下列命题：两个相交平面组成的图形叫做二面角；异面直线a、b分别和一个二面角的两个面垂直，则a、b组成的角与这个二面角的平面
9、角相等或互补；二面角的平面角是从棱上一点出发，分别在两个面内作射线所成角的最小角；二面角的大小与其平面角的顶点在棱上的位置没有关系.其中正确的是()A. B. C. D.解析不符合二面角定义，从运动的角度演示可知，二面角的平面角不是最小角.故选B.B12343.如图，已知RtABC，斜边BC，点A，AO，O为垂足，ABO30，ACO45，则二面角ABCO的大小为_.解析答案解析如图所示，在平面内，过O作ODBC，垂足为D，连接AD.AO，BC，AOBC.又AOODO，BC平面AOD.而AD平面AOD，ADBC.ADO是二面角ABCO的平面角.由AO，OB，OC，知AOOB，AOOC.又ABO3
10、0，ACO45，设AOa，则AC a，AB2a.解析答案1234ADO60.即二面角ABCO的大小是60.12341234解析答案4.如图，在四面体ABCD中，CBCD，ADBD，且E、F分别是AB、BD的中点.求证：面EFC面BCD.证明ADBD，EFAD，EFBD.CBCD，F是BD的中点，CFBD.又EFCFF，BD面EFC.BD面BCD，面EFC面BCD.规律与方法1.求二面角的步骤简称为“一作二证三求”.2.作二面角的三种常用方法(1)定义法：在二面角的棱上找一个特殊点，在两个半平面内分别作垂直于棱的射线.如图，则AOB为二面角l的平面角.(2)垂面法：过棱上一点作棱的垂直平面，该平面与二面角的两个半平面产生交线，这两条交线所成的角，即为二面角的平面角.如图，AOB为二面角l的平面角.(3)垂线法：过二面角的一个面内异于棱上的A点向另一个平面作垂线，垂足为B，由点B向二面角的棱作垂线，垂足为O，连接AO，则AOB为二面角的平面角或其补角，如图，AOB为二面角l的平面角.返回3.证明两个平面垂直的主要途径(1)利用面面垂直的定义；(2)利用面面垂直的判定定理，即如果一个平面经过另一个平面的一条垂线，那么这两个平面互相垂直.
