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1、2022人教A版數(shù)學(xué)必修二 第二章2.3 《直線、平面垂直的判定及其性質(zhì)》導(dǎo)學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 (1)使學(xué)生掌握直線和平面垂直的定義及判定定理;(2)培養(yǎng)學(xué)生的幾何
直觀能力,使他們在直觀感知,操作確認(rèn)的基礎(chǔ)上學(xué)會歸納、概括結(jié)論;
(3)使學(xué)生正確理解和掌握“二面角”、“二面角的平面角”及“直二面角”
“兩個平面互相垂直”的概念;(4)使學(xué)生掌握兩個平面垂直的判定定理;
(5)使學(xué)生理會“類比歸納”思想在數(shù)學(xué)問題解決上的作用
【重點難點】 重點: 直線與平面垂直的定義和判定定理的探究;平面與平面垂直的判定;
難點:如何度量二面角的大小
【學(xué)法指導(dǎo)】 實物觀察,類比歸納,
2、語言表達(dá)
【知識鏈接】 空間點、直線、平面之間的位置關(guān)系
【學(xué)習(xí)過程】
一.預(yù)習(xí)自學(xué)
1.線面垂直
定義:如果一條直線l和平面α內(nèi)的 ,我們就說直線l和平面α互相垂直,記作 ,其中直線l叫做平面的垂線,平面α叫做直線l的 , 直線與平面的交點叫做垂足.
2.直線與平面垂直的判定定理:
3.平面的斜線:
3、
4.直線和平面所成的角:
5.二面角:
6.二面角的平面角:
7.面面垂直
兩個平面垂直的定義:兩個平面相交,如果它們所成的二面角是
4、 ,就說這兩個平面互相垂直.記作
兩平面垂直的判定定理:
8.直線和平面垂直的性質(zhì)定理:
9.兩平面垂直的性質(zhì)定理:
二.典型例題
例1. 已知PA⊥⊙O所在的平面,AB是⊙O的直徑,
5、C是⊙O上任意一點,過A點作AE⊥PC于點E,求證:AE⊥平面PBC
點評:證明直線與平面垂直的常用方法有:利用線面垂直的定義;利用線面垂直的判定定理;利用“若直線a∥直線b,直線a⊥平面α,則直線b⊥平面α”
例2.在正方體ABCD—A1B1C1 D1中, 求AC1與面ADD1 A1所成的角的正弦值為 .
例3.在直三棱柱ABC—A1B1C1中,B1C1=A1C1,A1B⊥AC1,求證:A1B⊥B1C
例4.在正方體ABCD-A1B1C1D1中,E、F分別是BB1,CD的中點
(1)求證:AD⊥D1F;(2)求AE與
6、D1F所成的角;(3)證明平面AED⊥平面A1FD1
例5.正四棱錐P-ABCD中,AB=4,高為2,求二面角P-BC-D的大小.
三.課堂檢測
1.若直線a與平面α不垂直,那么在平面α內(nèi)與直線a垂直的直線 ( )
A.只有一條 B.有無數(shù)條 C.所有直線 D.不存在
2.經(jīng)過平面α外一點和平面α內(nèi)一點與平面α垂直的平面有 ( )
A.0個 B.1個 C.無數(shù)個 D.1個或無數(shù)個
3.已知直線m⊥平面α,直線平面β,下列說法正確的有 ( )
①若 ②若,則m//n
③若m//n
7、,則 ④若
A.1個 B.2個 C.3個 D.4個
4.下列命題,其中正確的命題有
①直線上有兩點到平面的距離相等,則此直線與平面平行
②夾在兩個平行平面間的兩條異面線段的中點連線平行于這兩個平面
③直線m⊥平面α,直線n⊥m,則n∥α
④a、b是異面直線,則存在唯一的平面α,使它與a、b都平行且與a、b距離相等
⑤直線l垂直于平面α內(nèi)的無數(shù)條直線,則l⊥α
5.在正方形SG1G2G3中,E、F分別是G1G2、G2G3的中點,D是EF的中點,沿SE、SF及EF把這個正方形折成一個四面體,使G1、G2、G3三點重合,重合后的點記為G,那么,在四面體
8、S—EFG中必有
A. SG⊥平面EFG B. SD⊥平面EFG C. FG⊥平面SEF D. GD⊥平面SEF
6.在直四棱柱ABCD—A1B1C1D1中,當(dāng)?shù)酌嫠倪呅蜛BCD滿足條件_______時,有A1C⊥B1D1
7.在三棱錐S—ABC中,N是S在底面ABC上的射影,且N在△ABC的AB邊的高CD上,點M∈SC,截面MAB和底面ABC所成的二面角M—AB—C等于∠NSC,求證:SC⊥截面MAB
D
A
B
C
O
E
P
8.如圖,ABCD是正方形,O是正方形的中心,PO底面ABCD,E是
PC的中點.求證:平面PAC
9、平面BDE.
四.歸納小結(jié)
五.課外作業(yè)
1.已知直線a、b和平面,下列命題中錯誤的是( )
A.若
10、B.若
C.若 D.若
2. A、B是二面角——的棱上兩點,P是面內(nèi)一點,PB⊥于點B,PA和所成的角為450,PA和面所成的角為300,則二面角—— 的大小為( )
A.450 B.300 C.600 D.750
3.若直線l與平面 所成角為,直線a在平面內(nèi),且與直線l異面,則直線l與直線a所成的角的取值范圍是( )
A. B. C. D.
4.在正方體ABCD—A1B1C1D1中,M為CC1的中點,AC交BD于點O,求證:A1O⊥平面MBD.
5.在正方體ABCD—A1B1C1D1中,E、F、G分別是
11、BC、CD、CC1的中點. 求證:面EFG⊥面AA1C1C.
6.如圖,在正三棱錐S—ABC中,E、F分別是側(cè)棱SA、SB的中點,且平面CEF⊥平面SAB.
(1)若G為EF的中點,求證:CG⊥平面SAB;(2)求此三棱錐的側(cè)面積與底面積的比值.
7.在四棱錐P—ABCD中,底面ABCD是矩形,AB=2,BC=a,又側(cè)棱PA⊥底面ABCD
(1)當(dāng)a為何值時,BD⊥平面PAC?試證明你的結(jié)論;
(2)當(dāng)a=4時,求證:BC邊上存在一點M,使得PM⊥DM;
(3)若在BC邊上至少存在一點M,使PM⊥DM,求a的取值范圍.
2.3 直線、平面垂直的判定及其性質(zhì)答案
二.典型例題
例2. 例4.(2)900 例5. 450
三.課堂檢測
1.B 2.D 3.B 4.②④ 5.A 6.
五.課外作業(yè)
1.C 2.A 3.C 6.(2) 7.(1) (2)M為中點時 (3)