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平面與平面垂直的性質(zhì)【課時(shí)目標(biāo)】1.理解平面與平面垂直的性質(zhì)定理.2.能應(yīng)用面面垂直的性質(zhì)定理證明空間中線、面的垂直關(guān)系.3.理解線線垂直、線面垂直、面面垂直的內(nèi)在聯(lián)系.1.平面與平面垂直的性質(zhì)定理:兩個(gè)平面垂直,則一個(gè)平面內(nèi)________于________的直線與另一個(gè)平面垂直.用符號(hào)表示為:α⊥β,α∩β=l,a?α,a⊥l?________.2.兩個(gè)重要結(jié)論:(1)如果兩個(gè)平面互相垂直,那么經(jīng)過第一個(gè)平面內(nèi)的一點(diǎn)垂直于第二個(gè)平面的直線在________________________.圖形表示為:符號(hào)表示為:α⊥β,A∈α,A∈a,a⊥β?________.(2)已知平面α⊥平面β,a?α,a⊥β,那么________(a與α的位置關(guān)系).一、選擇題1.平面α⊥平面β,直線a∥α,則()A.a(chǎn)⊥βB.a(chǎn)∥βC.a(chǎn)與β相交D.以上都有可能2.平面α∩平面β=l,平面γ⊥α,γ⊥β,則()A.l∥γ B.l?γC.l與γ斜交 D.l⊥γ3.若平面α與平面β不垂直,那么平面α內(nèi)能與平面β垂直的直線有()A.0條B.1條C.2條D.無(wú)數(shù)條4.設(shè)α-l-β是直二面角,直線a?α,直線b?β,a,b與l都不垂直,那么()A.a(chǎn)與b可能垂直,但不可能平行B.a(chǎn)與b可能垂直,也可能平行C.a(chǎn)與b不可能垂直,但可能平行D.a(chǎn)與b不可能垂直,也不可能平行5.已知兩個(gè)平面互相垂直,那么下列說法中正確的個(gè)數(shù)是()①一個(gè)平面內(nèi)的直線必垂直于另一個(gè)平面內(nèi)的無(wú)數(shù)條直線②一個(gè)平面內(nèi)垂直于這兩個(gè)平面交線的直線必垂直于另一個(gè)平面內(nèi)的任意一條直線③過一個(gè)平面內(nèi)一點(diǎn)垂直于另一個(gè)平面的直線,垂足必落在交線上④過一個(gè)平面內(nèi)的任意一點(diǎn)作交線的垂線,則此直線必垂直于另一個(gè)平面A.4B.3C.26.如圖所示,平面α⊥平面β,A∈α,B∈β,AB與兩平面α、β所成的角分別為eq\f(π,4)和eq\f(π,6).過A、B分別作兩平面交線的垂線,垂足分別為A′、B′,則AB∶A′B′等于()A.2∶1B.3∶1C.3∶2D二、填空題7.若α⊥β,α∩β=l,點(diǎn)P∈α,PD/∈l,則下列命題中正確的為________.(只填序號(hào))①過P垂直于l的平面垂直于β;②過P垂直于l的直線垂直于β;③過P垂直于α的直線平行于β;④過P垂直于β的直線在α內(nèi).8.α、β、γ是兩兩垂直的三個(gè)平面,它們交于點(diǎn)O,空間一點(diǎn)P到α、β、γ的距離分別是2cM、3cM、6c9.在斜三棱柱ABC-A1B1C1中,∠BAC=90°,BC1⊥AC,則點(diǎn)C1在底面ABC上的射影H必在__________三、解答題10.如圖,在三棱錐P-ABC中,PA⊥平面ABC,平面PAB⊥平面PBC.求證:BC⊥AB.11.如圖所示,P是四邊形ABCD所在平面外的一點(diǎn),四邊形ABCD是∠DAB=60°且邊長(zhǎng)為a的菱形.側(cè)面PAD為正三角形,其所在平面垂直于底面ABCD.(1)若G為AD邊的中點(diǎn),求證:BG⊥平面PAD;(2)求證:AD⊥PB.能力提升12.如圖所示,四棱錐P—ABCD的底面是邊長(zhǎng)為a的菱形,∠BCD=120°,平面PCD⊥平面ABCD,PC=a,PD=eq\r(2)a,E為PA的中點(diǎn).求證:平面EDB⊥平面ABCD.13.如圖所示,在多面體P—ABCD中,平面PAD⊥平面ABCD,AB∥DC,△PAD是等邊三角形,已知BD=2AD=8,AB=2DC=4eq\r(5).(1)設(shè)M是PC上的一點(diǎn),求證:平面MBD⊥平面PAD;(2)求四棱錐P—ABCD的體積.1.面面垂直的性質(zhì)定理是判斷線面垂直的又一重要定理,應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意:(1)兩平面垂直;(2)直線必須在一個(gè)平面內(nèi);(3)直線垂直于交線.2.此定理另一應(yīng)用:由一點(diǎn)向一個(gè)平面引垂線,確定垂足位置是求幾何體高的依據(jù).2.3.4平面與平面垂直的性質(zhì)答案知識(shí)梳理1.垂直交線a⊥β2.(1)第一個(gè)平面內(nèi)a?α(2)a∥α作業(yè)設(shè)計(jì)1.D2.D[在γ面內(nèi)取一點(diǎn)O,作OE⊥m,OF⊥n,由于β⊥γ,γ∩β=m,所以O(shè)E⊥面β,所以O(shè)E⊥l,同理OF⊥l,OE∩OF=O,所以l⊥γ.]3.A[若存在1條,則α⊥β,與已知矛盾.]4.C5.B6.A[如圖:由已知得AA′⊥面β,∠ABA′=eq\f(π,6),BB′⊥面α,∠BAB′=eq\f(π,4),設(shè)AB=a,則BA′=eq\f(\r(3),2)a,BB′=eq\f(\r(2),2)a,在Rt△BA′B′中,A′B′=eq\f(1,2)a,∴eq\f(AB,A′B′)=eq\f(2,1).]7.①③④解析由性質(zhì)定理知②錯(cuò)誤.8.7解析P到O的距離恰好為以2cm,3cm9.直線AB上解析由AC⊥BC1,AC⊥AB,得AC⊥面ABC1,又AC?面ABC,∴面ABC1⊥面ABC.∴C1在面ABC上的射影H必在交線AB上.10.證明在平面PAB內(nèi),作AD⊥PB于D.∵平面PAB⊥平面PBC,且平面PAB∩平面PBC=PB.∴AD⊥平面PBC.又BC?平面PBC,∴AD⊥BC.又∵PA⊥平面ABC,BC?平面ABC,∴PA⊥BC,∴BC⊥平面PAB.又AB?平面PAB,∴BC⊥AB.11.證明(1)連接PG,由題知△PAD為正三角形,G是AD的中點(diǎn),∴PG⊥AD.又平面PAD⊥平面ABCD,∴PG⊥平面ABCD,∴PG⊥BG.又∵四邊形ABCD是菱形且∠DAB=60°,∴BG⊥AD.又AD∩PG=G,∴BG⊥平面PAD.(2)由(1)可知BG⊥AD,PG⊥AD.所以AD⊥平面PBG,所以AD⊥PB.12.證明設(shè)AC∩BD=O,連接EO,則EO∥PC.∵PC=CD=a,PD=eq\r(2)a,∴PC2+CD2=PD2,∴PC⊥CD.∵平面PCD⊥平面ABCD,CD為交線,∴PC⊥平面ABCD,∴EO⊥平面ABCD.又EO?平面EDB,∴平面EDB⊥平面ABCD.13.(1)證明在△ABD中,∵AD=4,BD=8,AB=4eq\r(5),∴AD2+BD2=AB2.∴AD⊥BD.又∵面PAD⊥面ABCD,面PAD∩面ABCD=AD,BD?面ABCD,∴BD⊥面PAD,又BD?面BDM,∴面MBD⊥面PAD.(2)解過P作PO⊥AD,∵面PAD⊥面ABCD,∴PO⊥面ABCD,即PO為四棱錐P—ABCD的高.又△PAD是邊長(zhǎng)為4的等邊三角形,∴PO=2eq\r(3).在底面四邊形ABCD中,AB∥DC,AB=2DC,∴四邊形ABCD為梯形.在Rt△AD
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