《2022高中數(shù)學(xué) 第1章 立體幾何初步 第二節(jié) 點(diǎn)、直線(xiàn)、面的位置關(guān)系6 線(xiàn)面垂直的判定和性質(zhì)學(xué)案 蘇教版必修2》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《2022高中數(shù)學(xué) 第1章 立體幾何初步 第二節(jié) 點(diǎn)、直線(xiàn)、面的位置關(guān)系6 線(xiàn)面垂直的判定和性質(zhì)學(xué)案 蘇教版必修2(4頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022高中數(shù)學(xué) 第1章 立體幾何初步 第二節(jié) 點(diǎn)、直線(xiàn)、面的位置關(guān)系6 線(xiàn)面垂直的判定和性質(zhì)學(xué)案 蘇教版必修2
一、考點(diǎn)突破
知識(shí)點(diǎn)
課標(biāo)要求
題型
說(shuō)明
線(xiàn)面垂直的判定和性質(zhì)
1. 能正確判斷直線(xiàn)與平面垂直的位置關(guān)系;
2. 理解直線(xiàn)與平面垂直的判定定理和性質(zhì)定理
填空題
解答題
線(xiàn)線(xiàn)垂直、線(xiàn)面垂直關(guān)系是立體幾何中的核心內(nèi)容之一,注意線(xiàn)面垂直的性質(zhì)和判定、定義之間的相互轉(zhuǎn)化
二、重難點(diǎn)提示
重點(diǎn):直線(xiàn)與平面垂直的定義、線(xiàn)面垂直的判定及性質(zhì)定理。
難點(diǎn):操作確認(rèn)并概括出直線(xiàn)與平面垂直的定義和判定及性質(zhì)定理。
考點(diǎn)一:直線(xiàn)與平面垂直的概念
如果一
2、條直線(xiàn)a與一個(gè)平面α內(nèi)的任意一條直線(xiàn)都垂直,則稱(chēng)直線(xiàn)a與平面α互相垂直,符號(hào)表示:a⊥α,圖形表示如圖:
【要點(diǎn)詮釋】
1. 作直線(xiàn)與平面垂直時(shí),要注意使直線(xiàn)與平行四邊形橫邊垂直,加強(qiáng)直觀(guān)性。
2. 定義中的“任意一條直線(xiàn)”和“所有直線(xiàn)”同義,不能改成“無(wú)窮多條直線(xiàn)”。因?yàn)槿我庖粭l直線(xiàn),無(wú)論它是和平面平行,或是在平面內(nèi)。或是與平面相交,總能與平面內(nèi)無(wú)數(shù)多條直線(xiàn)垂直,但不一定和平面內(nèi)所有直線(xiàn)都垂直。
3. 過(guò)一點(diǎn)有且只有一條直線(xiàn)與已知平面垂直。
考點(diǎn)二:直線(xiàn)與平面垂直的判定定理
1. 直線(xiàn)和平面垂直的判定定理
文字語(yǔ)言
圖形語(yǔ)言
符號(hào)語(yǔ)言
一條直線(xiàn)與一個(gè)平面內(nèi)的兩條相
3、交直線(xiàn)垂直,那么這條直線(xiàn)垂直于這個(gè)平面
l⊥α
【要點(diǎn)詮釋】
①直線(xiàn)和平面垂直的判定定理可簡(jiǎn)述為:若線(xiàn)線(xiàn)垂直,則線(xiàn)面垂直。
②定理中的關(guān)鍵詞語(yǔ)是“兩條相交直線(xiàn)”。
2. 推論:如果在兩條平行直線(xiàn)中,有一條垂直于一個(gè)平面,那么另一條直線(xiàn)也垂直這個(gè)平面。
【規(guī)律總結(jié)】判定線(xiàn)面垂直的方法
(1)線(xiàn)面垂直的定義:a與α內(nèi)任何直線(xiàn)都垂直a⊥α;
(2)判定定理:l⊥α;
(3)推論:a∥b,a⊥αb⊥α;
考點(diǎn)三:直線(xiàn)與平面垂直的性質(zhì)定理
1. 直線(xiàn)和平面垂直的性質(zhì)定理
文字語(yǔ)言
圖形語(yǔ)言
符號(hào)語(yǔ)言
如果兩條直線(xiàn)垂直于同一個(gè)平面,那么這兩條直線(xiàn)平行
?a∥
4、b
2. 直線(xiàn)和平面垂直的性質(zhì)
①直線(xiàn)垂直于平面,則垂直于平面內(nèi)任意直線(xiàn);
②垂直于同一個(gè)平面的兩條直線(xiàn)平行。
【核心突破】
1. 線(xiàn)面垂直的定義具有雙重性,既可以由線(xiàn)面垂直得出線(xiàn)線(xiàn)垂直,又可以由線(xiàn)線(xiàn)垂直得出線(xiàn)面垂直。
2. 轉(zhuǎn)化思想:垂直關(guān)系的轉(zhuǎn)化
在解決直線(xiàn)與平面垂直的問(wèn)題過(guò)程中,要注意直線(xiàn)與平面垂直定義、判定定理和性質(zhì)定理的聯(lián)合交替使用,即注意線(xiàn)線(xiàn)垂直和線(xiàn)面垂直的互相轉(zhuǎn)化。
3. 線(xiàn)面垂直的性質(zhì)定理揭示了空間中“平行”與“垂直”關(guān)系的內(nèi)在聯(lián)系,提供了“垂直”與“平行”關(guān)系相互轉(zhuǎn)化的依據(jù)。
例題1 (直線(xiàn)和平面垂直的定義)
下面敘述中:
①若直線(xiàn)垂直于平
5、面內(nèi)的兩條直線(xiàn),則這條直線(xiàn)與平面垂直;②若直線(xiàn)與平面內(nèi)的任意一條直線(xiàn)都垂直,則這條直線(xiàn)與平面垂直;③若直線(xiàn)垂直于梯形的兩腰所在的直線(xiàn),則這條直線(xiàn)垂直于兩底邊所在的直線(xiàn);④若直線(xiàn)垂直于梯形的兩底邊所在的直線(xiàn),則這條直線(xiàn)垂直于兩腰所在的直線(xiàn),其中正確的有( ?。?
A. 1個(gè) B. 2個(gè) C. 3個(gè) D. 4個(gè)
思路分析:與線(xiàn)面垂直的定義及線(xiàn)面垂直的判定定理進(jìn)行對(duì)照,區(qū)分異同,分析條件變換的影響,辨析正誤。
答案:①中若兩條直線(xiàn)為平行直線(xiàn),則這條直線(xiàn)不一定與平面垂直,所以不正確;②由定義知正確;③中直線(xiàn)與梯形的兩腰所在直線(xiàn)垂直,則與梯形所在平面垂直,由定義知也與兩
6、底邊所在直線(xiàn)垂直,所以正確;④中直線(xiàn)與梯形兩底邊所在直線(xiàn)垂直,則不一定與梯形所在平面垂直,故不一定與兩腰所在直線(xiàn)垂直,不正確,故選B。
技巧點(diǎn)撥:
1. 直線(xiàn)和平面垂直的定義是描述性定義,對(duì)直線(xiàn)的任意性要注意理解。實(shí)際上,“任何一條”與“所有”表達(dá)相同的含義,當(dāng)直線(xiàn)與平面垂直時(shí),該直線(xiàn)就垂直于這個(gè)平面內(nèi)的任何直線(xiàn),由此可知,如果一條直線(xiàn)與一個(gè)平面內(nèi)的一條直線(xiàn)不垂直,那么這條直線(xiàn)就一定不與這個(gè)平面垂直。
2. 由定義可得線(xiàn)面垂直?線(xiàn)線(xiàn)垂直,即若a⊥α,bα,則a⊥b。
例題2 (直線(xiàn)與平面垂直的判定)
在平面α內(nèi)有直角∠BCD,AB⊥平面α,求證CD⊥平面ABC。
思路分析:要
7、證CD⊥平面ABC,只要證CD⊥BC,且CD⊥AB便可。
答案:
技巧點(diǎn)撥:
1. 使用直線(xiàn)與平面垂直的判定定理的關(guān)鍵是在平面內(nèi)找到兩條相交直線(xiàn)都與已知直線(xiàn)垂直,即把線(xiàn)面垂直轉(zhuǎn)化為線(xiàn)線(xiàn)垂直來(lái)解決。
2. 線(xiàn)面垂直的定義具有雙重作用:判定和性質(zhì),證題時(shí)常用它作為性質(zhì)使用,即“如果一條直線(xiàn)垂直于一個(gè)平面,那么這條直線(xiàn)就垂直于平面內(nèi)的任意一條直線(xiàn)”。
例題3 (直線(xiàn)與平面垂直的性質(zhì))
已知平面,為異面直線(xiàn)的公垂線(xiàn),。求證:∥。
思路分析:利用直線(xiàn)與平面垂直的定義和性質(zhì)定理證明。
答案:如圖所示,設(shè),過(guò)作∥,則,
又,同理
,若與確定平面,則
∥
又
∥
8、。
技巧點(diǎn)撥:直線(xiàn)與平面垂直的性質(zhì)定理是平行關(guān)系和垂直關(guān)系的完美結(jié)合,利用垂直關(guān)系可判定平行,反過(guò)來(lái),由平行關(guān)系,也可判定垂直關(guān)系,即兩條平行線(xiàn)中的一條垂直于一個(gè)平面,則另一條也垂直于這個(gè)平面。
立體幾何中的翻折問(wèn)題
【滿(mǎn)分訓(xùn)練】(浙江)已知矩形ABCD,AB=1,BC=,將△ABD沿矩形的對(duì)角線(xiàn)BD所在的直線(xiàn)進(jìn)行翻折,在翻折過(guò)程中( ?。?
A. 存在某個(gè)位置,使得直線(xiàn)AC與直線(xiàn)BD垂直
B. 存在某個(gè)位置,使得直線(xiàn)AB與直線(xiàn)CD垂直
C. 存在某個(gè)位置,使得直線(xiàn)AD與直線(xiàn)BC垂直
D. 對(duì)任意位置,三對(duì)直線(xiàn)“AC與BD”,“AB與CD”,“AD與BC”
9、均不垂直
思路分析:關(guān)鍵是找出圖形在翻折過(guò)程中變化的量與不變的量。
答案:
對(duì)于選項(xiàng)A,過(guò)點(diǎn)A作AE⊥BD,垂足為E,過(guò)點(diǎn)C作CF⊥BD,垂足為F,
在圖(1)中,由邊AB,BC不相等可知點(diǎn)E,F(xiàn)不重合,
在圖(2)中,連接CE,若直線(xiàn)AC與直線(xiàn)BD垂直,
又∵AC∩AE=A,∴BD⊥面ACE,
∴BD⊥CE,與點(diǎn)E,F(xiàn)不重合相矛盾,故A錯(cuò)誤;
對(duì)于選項(xiàng)B,若AB⊥CD,
又∵AB⊥AD,AD∩CD=D,
∴AB⊥面ADC,
∴AB⊥AC,由ABAB,
∴不存在這樣的直角三角形,∴C錯(cuò)誤。
由上可知D錯(cuò)誤,故選B。
技巧點(diǎn)撥:對(duì)于翻折問(wèn)題,關(guān)鍵是找到題目中哪些關(guān)系改變,哪些關(guān)系沒(méi)有改變。