Слайд 1Перпендикулярность
прямых и плоскостей
Автор
Календарева Н.Е.
© 2011 г.
Слайд 2План
Перпендикулярность прямых
Перпендикулярность прямой и плоскости
Признак перпендикулярности прямой и плоскости
Перпендикуляр и
наклонная
Расстояние от точки до плоскости
Теорема о трех перпендикулярах
Слайд 3Продолжение плана
7. Куб, его перпендикулярные прямые, наклонные и их проекции
8.
Треугольная пирамида, прямая призма и проектирование точек на плоскость
9. Перпендикулярность
плоскостей
10. Признак перпендикулярности плоскостей
Слайд 4Перпендикулярность пря-
мых в пространстве
Две пересекающиеся прямые в пространстве называются перпендикулярными,
если они пересекаются под прямым углом в содержащей их плоскости.
Слайд 5Перпендикулярные прямые
Две скрещивающиеся прямые называются перпендикулярными, если параллельные им пересекающиеся
прямые перпендикулярны.
А
b
b’
a
Слайд 6Пример
Назовите скрещивающиеся прямые, перпендикулярные AD.
Слайд 7Вопрос
Как показать, что
прямые АС и B’D’
перпендикулярны?
Слайд 8Теорема
Если две пересекающиеся прямые соответственно параллельны двум перпендикулярным прямым, то
они тоже перпендикулярны.
Доказательство в Погорелове в параграфе «Перпендикулярность прямых и
плоскостей», теорема 17.1
Слайд 9Доказательство
Дано: а и b – перпенд.
прямые, а1 и b1 –
параллельные
им
пересек. прямые.
Док-ть: а1 и b1пер-
пендикулярны.
(Через равенство
тр-ков АСВ и А1С1В1)
Слайд 101. Задача на построение
Можно ли через любую точку прямой в
пространстве провести перпендикулярную ей прямую?
Если да, то сколько?
Слайд 12Перпендикулярность
прямой и плоскости
Прямая а, пересекающая плоскость α, называется перпендикулярной этой
плоскости, если она
перпендикулярна любой
прямой, лежащей
в данной плоскости
и проходящей через
точку пересечения.
Слайд 13Перпендикулярность
прямой и плоскости
Прямая а и плоскость β в пространстве называются
перпендикулярными, если прямая а перпендикулярна
любой прямой
в плоскости β.
Обозначения:
а
β
β
а
Слайд 14Перпендикулярность прямой и плоскости обозначается знаком .
Слайд 15Признак перпендикулярности прямой и плоскости
Если две пересекающие прямые, лежащие в
плоскости β, перпендикулярны прямой а, то а
β.
Другая формулировка.
Если прямая перпендикулярна двум пересекающимся прямым, лежащим в плоскости, то она перпендикулярна данной плоскости.
Слайд 16Доказательство
Дано: а b, а
c.
Док-ть: а пл-ти α.
(Доказательство
в Погорелове
параграф 17)
Слайд 18Свойства перпендикулярной прямой и плоскости
Т.1. Если плоскость перпендикулярна одной
из двух парал-
лельных прямых, то
она перпендикулярна
и другой.
Дано: а1| | a2;
α а1.
Док-ть: α а2.
(Ссылка на теорему
со слайда 8)
a1
a2
x2
x1
A2
A1
b
a
Слайд 19Свойства перпендикулярной прямой и плоскости
Т.2. Две прямые, пер-
пендикулярные одной
и той
же плоскости,
параллельны.
Дано: а α , b
α .
Док-ть: а | | b.
От противного.
Слайд 20Теорема 3. Если пря-мая перпендикулярна одной из двух параллельных плоскостей,
то она перпендикулярна и другой плоскости.
Слайд 21Обратное утверждение
Верно обратное свойство.
Если прямая перпендикулярна двум различным плоскостям, то
эти плоскости параллельны.
Слайд 22Задача на построение
Как через данную точку на ребре куба
провести плоскость,
перпендикулярную
прямой АС?
М
К
Слайд 23Перпендикуляр и наклонная
Пусть дана плоскость и точка А вне этой
плоскости. Пусть прямая а проходит через точку А перпендикулярно
плоскости α
и пересекает
ее в точке В.
Отрезок АВ называет-
ся перпендикуляром,
опущенным из точки
А на плоскость α.
Слайд 24Перпендикуляр и наклонная
Точка В называется основанием этого перпендикуляра.
Пусть С –
любая точка
плоскости, отличная от В.
Отрезок АС называет-
ся наклонной, прове-
денной из
точки А
к плоскости α.
Слайд 25Перпендикуляр и наклонная
Точка С называется основанием наклонной.
Отрезок, соединяющий основания
перпендикуляра и
наклонной,
проведенных из одной и
той же точки, называется
проекцией наклонной
на плоскость α.
ВС – проекция АС.
Слайд 26Определение наклонной
Наклонной, проведенной
из данной точки к данной
плоскости, называется
любой отрезок, соеди-
няющий
данную
точку А с точкой плос-
кости, и не являющийся перпендикуляром.
Слайд 27Свойство перпендикуляра
и наклонной
Длина перпендикуляра, проведенного из точки А к плоскости,
меньше длины любой наклонной,
проведенной из точки А
к этой же плоскости.
Другими
словами,
перпендикуляр к плос-
кости короче наклонной.
Слайд 28Расстояние от точки
до плоскости
Расстоянием от точки М, не лежащей в
плоскости, до плоскости α называется длина перпендикуляра, проведенного из точки
М на данную плоскость.
Найти расстояние от точки до плоскости – это значит найти длину перпендикуляра.
Слайд 29Вопросы
Дана точка М и плоскость α. Сколько можно построить перпендикуляров
из точки М к плоскости α?
Сколько можно построить наклонных из
точки М к этой плоскости?
Сколько можно построить наклонных из точки М заданной длины?
Где лежат основания таких наклонных?
Слайд 30Задача
Докажите, что если прямая параллельна плоскости, то все ее точки
находятся на одинаковом расстоянии от плоскости.
Слайд 31Теорема о трех перпендикулярах
Прямая теорема. Прямая, проведенная
на плоскости через основание
наклон-
ной перпендикулярно ее проекции,
перпендикулярна и самой наклонной.
Слайд 32Доказательство
Дано: АВ α, с СВ.
Док-ть:
с АС.
Слайд 33Обратная теорема
Если прямая на плоскости перпендикулярна
наклонной, то она
перпендикулярна
проекции
наклонной
на эту плоскость.
Слайд 35Литература
Учебник по геометрии под ред. Погорелова
Слайд 36Домашнее задание
1. Выучить определение прямой, перпендикулярной плоскости
2. Выучить признак перпендикулярности
прямой и плоскости
3. Выучить теорему о трех перпендикулярах с доказательством
в обе стороны