1.2.3.2平面与平面垂直示范教案\s\up7()教学分析教材通过实例操作,归纳出了两个平面互相垂直的定义,进一步归纳出了平面与平面垂直的判定定理和性质定理.值得注意的是在教学中要留给学生适当的思考时间,避免出现直接给出定义和定理,那样做会不符合新课标的精神的.三维目标1.掌握两个平面互相垂直的定义,提高学生的归纳能力.2.掌握两个平面垂直的判定定理和性质定理,以及应用定理解决有关问题,提高学生抽象思维能力,培养空间想象能力.重点难点教学重点:两个平面垂直的判定和性质.教学难点:归纳判定定理和性质定理.课时安排1课时\s\up7()导入新课设计1.回顾直线与平面垂直的定义,是用线线垂直来定义的,那么如何定义平面与平面垂直呢?用什么来定义?教师点出课题.设计2.如下图所示,在长方体AC′中,棱AA′垂直平面AC,那么过AA′的平面AB′和平面AD′垂直于平面AC吗?教师点出课题.推进新课(1)如右下图,两个平面α,β相交,交线为CD,在CD上任取一点B,过点B分别在α,β内作直线BA和BE,使BA⊥CD,BE⊥CD.于是,直线CD⊥平面ABE.容易看到,当∠ABE为直角时,给我们两平面互相垂直的印象.由此归纳出两平面垂直的一个定义?1(2)在下图中,由于∠ABE为直角,可知BA⊥BE.又BA⊥CD,所以BA⊥β.这就是说平面α过平面β的垂线BA.现在要问,如果平面α过平面β的垂线BA,那么这两个平面是否相互垂直呢?归纳平面与平面垂直的判定定理.(3)下面我们再来研究两平面垂直的性质.再观察右上图,设平面α与平面β垂直,α∩β=CD,如果平面α内的直线BA⊥CD,这时,BA是否垂直平面β?归纳平面与平面垂直的性质定理,并加以证明.讨论结果:(1)如果两个相交平面的交线与第三个平面垂直,又这两个平面与第三个平面相交所得的两条交线互相垂直,就称这两个平面互相垂直.平面α,β互相垂直,记作α⊥β.(2)答案是肯定的.事实上,只要在平面β内作BE⊥CD,由于BA⊥β,所以BA⊥BE,因此∠ABE为直角依两个平面垂直的定义,就可以推出α⊥β.由以上观察和分析,我们可以得到平面与平面垂直的判定定理:定理如果一个平面过另一个平面的一条垂线,则两个平面互相垂直.建筑工人在砌墙时,常用一端系有铅锤的线来检查所砌的墙是否和水平面垂直(如下图),实际上就是依据这个定理.(3)定理如果两个平面互相垂直,那么在一个平面内垂直于它们交线的直线垂直于另一个平面.已知:(如下图)平面α⊥平面β,α∩β=CD,BAα,BA⊥CD,B为垂足.求证:BA⊥β.证明:在平面β内过点B作BE⊥CD.因为α⊥β,所以BA⊥BE.又因为BA⊥CD,CD∩BE=B,所以BA⊥β.思路1例1已知:如下图,平面α⊥平面β,在α与β的交线上取线段AB=4cm,AC,BD分别在平面α和平面β内,它们都垂直于交线AB,并且AC=3cm,BD=12cm,求CD的长.2解:连结BC.因为BD⊥AB,直线AB是两个互相垂直的平面α和β的交线,所以BD⊥α,BD⊥BC.所以△CBD是直角三角形.在直角△BAC中,BC==5.在直角△CBD中,CD==13.所以CD长为13cm.变式训练如下图,长方体ABCD—A′B′C′D′中,MN在平面BCC′B′内,MN⊥BC于M.判断MN与AB是否垂直?并说明理由.解:显然,平面BCC′B′⊥平面ABCD,交线为BC.因为MN在平面BCC′B′内,且MN⊥BC,所以MN⊥平面ABCD.从而MN⊥AB.例2已知Rt△ABC中,AB=AC=a,AD是斜边BC上的高,以AD为折痕使∠BDC成直角(如下图).(1)(2)求证:(1)平面ABD⊥平面BDC,平面ACD⊥平面BDC;(2)∠BAC=60°.证明:(1)如上图(2),因为AD⊥BD,AD⊥DC,所以AD⊥平面BDC.因为平面ABD和平面ACD都过AD,所以平面ABD⊥平面BDC,平面ACD⊥平面BDC.(2)如上图(1),在直角三角形BAC中,因为AB=AC=a,所以BC=a,BD=DC=a.如上图(2),△BDC是等腰直角三角形,所以BC=BD=×a=a.所以AB=AC=BC.因此∠BAC=60°.点评:证明面面垂直转化为证明线面垂直.变式训练3如下图,四边形ABCD是菱形,PA⊥平面ABCD,PA=AD=2,∠BAD=60°.求证:平面PBD⊥平面PAC.证明:设AC与BD交于点O,连结PO, 底面ABCD是菱形,∴BD⊥AC. PA⊥底面ABCD,BD平面ABCD,∴PA⊥BD.又PA∩AC=A,∴BD⊥平面PAC.又 BD平面PBD,∴平...