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课件网) 第六章 立体几何初步 6.5.2 平面与平面垂直(2) 1.使学生经历探索面面垂直的判定定理的过程,初步掌握定理的应用. 2.培养学生观察、分析、抽象、概括的思维能力,进一步感受化归、类比等思维方法. 3.通过教师指导下的学生交流探索活动,激发学生的学习兴趣. 平面与平面垂直的判定定理. 平面与平面垂直的判定定理的应用. 为什么教室的门转到任何位置时,门所在的平面都与地面垂直? 如果你是一名质检员,你会怎样去判断一面墙与地面是否垂直呢? 我们知道,在长方体中,相邻两个面是互相垂直的,你能用二面角的知识来解释为什么吗? 如图,长方体ABCD-A′B′C′D′中,我们以平面ABCD和平面CDD′C′为例来探究 A D C B A′ D′ C′ B′ 平面ABCD和平面CDD′C′所成的二面角的平面角是? ∠BCC′(或∠ADD′) 所求二面角是否为直二面角? 是的.故长方体中相邻的两个面都是互相垂直的. 将正方形ABCD沿着对角线BD折起,如何使得平面ABD与平面CBD垂直? A B C D 要使面面垂直,只需平面ABD和平面CBD所成的二面角的平面角为直角即可. 如何构造二面角的平面角? 连接AC交BD于点O,可得AO、CO都与BD垂直,则当正方形折起时,∠AOC即平面ABD与平面CBD所成二面角的平面角. 如何使∠AOC为直角? AO⊥CO即可 O A B C D O 此时AO与平面CBD是什么位置关系? 事实上,建筑工人在砌墙时,常用一端系有铅锤的线来检查墙面与地面是否垂直.系有铅锤的线是垂直于地面的,如果系有铅锤的线紧贴墙面,就说明墙面垂直于地面. 这种判断方法的理论依据是什么? 你能证明你的猜想吗? 如果一个平面过另一个平面的垂线,那么这两个平面垂直. 已知:. 求证: 证明: 假设, ∵,∴. 在平面内过点B作直线, 则∠ABC是二面角的平面角. 而,故是直二面角, ∴. 如果一条平面过另一个平面的垂线,那么这两个平面垂直. 若则. 符号语言 平面与平面垂直的判定定理 现在你能解释为什么教室的门转到任何位置时,门所在的平面都与地面垂直吗? 不管门如何旋转,门所在的平面始终经过地面的垂线(门轴所在的直线),由面面垂直的判定定理可得,门所在的平面始终与底面垂直. 如果一条平面过另一个平面的垂线,那么这两个平面垂直. 若则. 符号语言 平面与平面垂直的判定定理 线面垂直 线线垂直 面面垂直 线面垂直的判定 线面垂直的定义 面面垂直的判定 面面垂直的性质 判断下列命题是否正确,并简要说明理由. (1)若∥,则; (2)若,则; (3)经过已知平面的垂线,有且只有一个平面与已知平面垂直. (1)∵∥,∴内必存在一条直线b∥a. 又,∴.又,∴. (2)∵,∴b∥或b . 又,∴结合(1)中结论可得. (3)不妨设平面的垂线为,显然,过直线的平面有无数个.根据面面垂直的判定定理,过直线的平面都与平面垂直,故命题错误. 如图,在四棱柱ABCD-A′B′C′D′中,四个侧面都是矩形. 求证:. 证明: ∵四边形BBCC是矩形,∴. 同理可得. 又,, ∴. 又,∴. A B D C A′ B′ D′ C′ , 如图,在四面体A′-ABC中,A′A⊥平面ABC,AB⊥BC,且AA′=AB. (1)四面体中有几组互相垂直的平面? (2)求二面角A-A′B-C和A′-BC-A的大小. 要找面面垂直,首先寻找线面垂直. A B C A′ 解:(1)∵, ∴,同理. ∵,∴. 又 ∴.∵∴. 故四面体中互相垂直的平面为: ,,. 如图,在四面体A′-ABC中,A′A⊥平面ABC,AB⊥BC,且AA′=AB. (1)四面体中有几组互相垂直的平面? (2)求二面角A-A′B-C和A′-BC-A的大小. 由面面垂直可知二面角A-A′B-C为90°;而二面角A′-BC-A的大小需先求其平面角 (2)由(1)知,, ∴二面角A-A′B-C为90°. ∵,∴. 又∴∠A′BA是二面角A′-BC-A的平面角. 在Rt△A′AB中,A′A ... ...