【知识点详解】
高中数学2.3.2章节主要讲解了平面与平面垂直的判定,这是立体几何中的一个重要概念。在这一部分的学习中,学生需要掌握以下几个核心知识点:
1. **二面角的概念**:二面角是由一条直线出发的两个半平面组成的图形,这条直线被称为棱,两个半平面则是二面角的面。例如,图11-1中的水坝面与水平面之间的角度就是一个二面角。
2. **二面角的平面角**:在二面角的棱上取一点,以该点为垂足,在两个半平面内分别作垂直于棱的射线,这两条射线的夹角就是二面角的平面角。如果平面角是直角,那么这个二面角称为直二面角,如图11-3所示。
3. **面面垂直的定义**:当两个平面所成的二面角是直二面角(平面角为90度)时,这两个平面是垂直的,记作。如图11-4,表示平面α垂直于平面β。
4. **面面垂直的判定定理**:如果一个平面内的直线垂直于另一个平面,那么这两个平面垂直。这是一个重要的判定标准,可以帮助我们证明平面间的垂直关系,如例题中的平面平面。
5. **线线垂直、线面垂直的关系**:线线垂直可以推导出线面垂直,进一步可以转化为面面垂直。这是解决立体几何问题时常用的方法。
6. **二面角的求解**:求解二面角的关键在于找到合适的平面角并进行计算。这通常涉及到作图和三角函数的应用,如例题1和例题2所示。
7. **拓展探究**:在实际问题中,可能需要证明平面和平面垂直,或者求解特定二面角的大小。这需要灵活运用所学概念和定理,例如题目中的空间四边形问题。
8. **解题技巧**:求二面角的平面角时,可以选取特定点作垂线,构造直角三角形,然后通过解三角形来确定角度大小。如拓展探究中的第2点所述。
9. **知识总结**:学习这部分内容,不仅要求理解基本概念,还要掌握作图和证明的技巧,同时培养空间想象能力和逻辑推理能力。
10. **应用实例**:通过正方体等几何模型,理解面面垂直在实际中的应用,如教室墙面与地面的关系。
在课后巩固部分,学生需要通过练习题目进一步巩固这些知识,提升分析和解决问题的能力。例如,正方体中平面的位置关系、二面角的大小范围、直线与斜线的位置关系等都是检验理解和应用的重要题目。