《高考數(shù)學復習:第七章 :第五節(jié)直線、平面垂直的判定及其性質回扣主干知識提升學科素養(yǎng)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《高考數(shù)學復習:第七章 :第五節(jié)直線、平面垂直的判定及其性質回扣主干知識提升學科素養(yǎng)(5頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
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第五節(jié) 直線、平面垂直的判定及其性質
【考綱下載】
1.能以立體幾何中的定義、公理和定理為出發(fā)點,認識和理解空間中線面垂直的有關性質和判定定理.
2.能運用公理、定理和已獲得的結論證明一些有關空間圖形的位置關系的簡單命題.理解直線與平面所成的角、二面角的概念.
[來源:數(shù)理化網]
1.直線與平面垂直
(1)直線和平面垂直的定義
直線l與平面α內的任意一條直線都垂直,就說直線l與平面α互相垂直.
(2)直線與平面垂直的判定定理及性質定理
[來源:]
文字語言
圖形語言
符號語言
判定定理
一條直線與一個平面
2、內的兩條相交直線都垂直,則該直線與此平面垂直
?l⊥α
性質定理
垂直于同一個平面的兩條直線平行
?a∥b
2.直線與平面所成的角
(1)定義:平面的一條斜線和它在平面上的射影所成的銳角,叫做這條直線和這個平面所成的角.如圖所示,∠PAO就是斜線AP與平面α所成的角.
(2)線面角θ的范圍:θ∈.
3.二面角的有關概念
(1)二面角:從一條直線出發(fā)的兩個半平面所組成的圖形叫做二面角.
(2)二面角的平面角:以二面角的棱上任一點為端點,在兩個半平面內分別作垂直于棱的兩條射線,這兩條射線所成的角叫做二面角的平面角.
4.平面與平面垂直的判定定理
文字語言
3、
圖形語言
符號語言
判定定理
一個平面過另一個平面的一條垂線,則這兩個平面互相垂直
?α⊥β
性質定理
兩個平面互相垂直,則一個平面內垂直于交線的直線與另一個平面垂直
?l⊥α
1.若兩條平行線中的一條垂直于一個平面,那另一條與此平面是否垂直?
提示:垂直.
2.如果兩條直線與一個平面所成的角相等,則這兩條直線一定平行嗎?
提示:不一定.可能平行、相交或異面.
3.垂直于同一平面的兩平面是否平行?
提示:不一定.可能平行,也可能相交.
4.垂直于同一條直線的兩個平面一定平行嗎?[來源:]
提示:平行.可由線面垂直的性質及面面平行的判定定理推導出
4、.
1.(教材習題改編)給出下列四個命題:
①垂直于同一平面的兩條直線相互平行;
②垂直于同一平面的兩個平面相互平行;
③若一個平面內有無數(shù)條直線與另一個平面都平行,那么這兩個平面相互平行;
④若一條直線垂直于一個平面內的任意一條直線,那么這條直線垂直于這個平面.
其中真命題的個數(shù)是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
解析:選B ①④正確.
2.已知直線a,b和平面α,且a⊥b,a⊥α,則b與α的位置關系為( )
A.b?α B.b∥α
C.b?α或b∥α D.b與α相交
5、解析:選C ∵a⊥b,a⊥α,∴b∥α或b?α.
3.(教材習題改編)PD垂直于正方形ABCD所在的平面,連接PB、PC,PA、AC、BD,則一定互相垂直的平面有( )
A.8對 B.7對
C.6對 D.5對
解析:
選B 由于PD⊥平面ABCD,故平面PAD⊥平面ABCD,平面PDB⊥平面ABCD,平面PDC⊥平面ABCD,平面PDA⊥平面PDC,平面PAC⊥平面PDB,平面PAB⊥平面PAD,平面PBC⊥平面PDC,共7對.
4.已知α,β表示兩個不同的平面,m為平面α內的一條直線,則“α⊥β”是“m⊥β”的____
6、____條件(填“充分不必要”、“必要不充分”或“充要”).
解析:設α∩β=l,則當m?α,且m⊥l時,有m⊥β,否則m不垂直β,故α⊥β ?/ m⊥β;反之,若m?α,m⊥β,則α⊥β.
答案:必要不充分
5.如圖,已知PA⊥平面ABC,BC⊥AC,則圖中直角三角形的個數(shù)為________.
解析:∵PA⊥平面ABC,
∴PA⊥AB,PA⊥AC,PA⊥BC.
又BC⊥AC,PA∩AC=A,PA?平面PAC,AC?平面PAC,
∴BC⊥平面PAC,
∴BC⊥PC.
故△PAB,△PAC,△BAC,△BCP都是直角三角形.
答案:4
答題模板(五)
空間位置關
7、系的證明
[典例] (2013浙江高考)
(15分)如圖,在四棱錐PABCD中,PA⊥平面ABCD,AB=BC=2,AD=CD=,PA=,∠ABC=120,G為線段PC上的點.
(1)證明:BD⊥平面APC;[來源:]
(2)若G為PC的中點,求DG與平面APC所成的角的正切值;
(3)若G滿足PC⊥平面BGD,求的值.
[快速規(guī)范審題]
第(1)問
1.審結論,明解題方向
觀察所求結論,證明BD⊥平面APC證明BD與平面APC內的兩相交直線垂直或證明BD所在的平面與平面APC垂直,且BD與交線垂直.
2.審條件,挖解題信息
觀察條件,AB=BC,AD=CD,
8、PA⊥平面ABCD,線面垂直的判定定理,BD⊥平面APC.
3.建聯(lián)系,找解題突破口
AB=BC,AD=CDBD⊥AC,PA⊥平面ABCD線面垂直的判定定理,BD⊥平面APC.
第(2)問
1.審結論,明解題方向
觀察所求結論,DG與平面APC所成的角的正切值射影定理,DG與平面APC所成的角.
2.審條件,挖解題信息
觀察條件,AB=BC=2,∠ABC=120余弦定理,AC=2比例關系,OC=勾股定理,OD=2.
3.建聯(lián)系,找解題突破口
在Rt△OGD中三角函數(shù)定義,tan∠OGD=.
第(3)問[來源:]
1.審結論,明解題方向
觀察所求結論,PG、GC的值.
9、2.審條件,挖解題信息
觀察條件,PC⊥平面BGDOG?平面BGD,PC⊥OG勾股定理,PC的值.
3.建聯(lián)系,找解題突破口
PC⊥平面BGDOG?平面BGD,PC⊥OG勾股定理,PC的值 GC的值―→的值.
[準確規(guī)范答題]
(1)證明:設點O為AC與BD的交點.
由AB=BC,AD=CD,得BD是線段AC的中垂線,
所以O為AC的中點,BD⊥AC. ?2分
又因為PA⊥平面ABCD,BD?平面ABCD,所以PA⊥BD.
又PA∩AC=A,PA,AC?平面APC,
所以BD⊥平面APC.
10、 ?4分
(2)連接OG.由(1)可知,OD⊥平面APC,
則DG在平面
APC內的射影為OG,
所以∠OGD是DG與平面APC所成的角. ?5分
由題意得OG=PA=.
在△ABC中,AC=
= =2,
所以OC=AC=. ?7分
在Rt△OCD中,OD===2.
在Rt△OGD中,tan ∠OGD==.
11、
所以DG與平面APC所成的角的正切值為. ?10分
(3)因為PC⊥平面BGD,OG?平面BGD,所以PC⊥OG.在Rt△PAC中,PC===,
所以GC===. ?13分
從而PG=,所以=. ?15分
[答題模板速成]
證明空間線面位置關系的一般步驟:
第一步 審清題意
分析條件,挖掘題目中平行與垂直關系
第二步 明確方向
確定問題方向,選擇證明平行或垂直的方法,必要時添加輔助線
第三步 給出證明
利用平行垂直關系的判定或性質給出問題的證明
第四步 反思回顧
查看關鍵點、易漏點,檢查使用定理時定理成立的條件是否遺漏,符號表達是否準確
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